帶式輸送機機頭溜槽緩沖設計

陳洪亮

摘 要：文章從工程設計的角度出發，指出應充分重視溜槽的合理設計，介紹了溜槽緩沖設計的基本原理，針對溜槽上段、中段、下段分別提出不同的緩沖設計方法。

關鍵詞：溜槽；緩沖；積料臺

前言

溜槽是帶式輸送機輸送系統的重要設備，是物料從帶式輸送機向下游設備轉載的重要環節。溜槽自身結構簡單，設計中極易被忽視。溜槽設計不合理常常會導致溜槽沖擊破壞、磨損過快，同時也可能會引起下游帶式輸送機跑偏、損壞等諸多問題，影響整個帶式輸送機輸送系統的正常運行。

溜槽設計中對物料進行合理的緩沖設計可以有效的解決溜槽沖擊、磨損、噪聲、粉塵及物料過粉碎等問題，同時可以降低轉載環節對下游帶式輸送機的不良影響。因此，緩沖設計是溜槽設計中十分重要的設計方法，應在溜槽上段（漏斗段）、中段和下段等部件上根據實際需要設計緩沖結構。

1 緩沖設計

積料臺是溜槽設計中主流的緩沖方式。積料臺設計在物料的運動軌跡上，物料不斷的落在積料臺上，最先落到積料臺上的物料形成“料墊”，而后落向積料臺上的物料不再撞擊溜槽內部結構，而是撞擊到積料臺的“料墊”上，如圖1。積料臺將物料對溜槽襯板的沖擊變成物料和物料之間的碰撞，不僅起到了很好的緩沖作用，降低了溜槽內壁的磨損和沖擊破壞，還有效地抑制了溜槽轉載過程中的粉塵和噪音，在一定程度上降低了物料過粉碎現象。

2 溜槽上段緩沖設計

溜槽的漏斗段是承接上游帶式輸送機來料的主要部件，上游帶式輸送機來料進入漏斗前具有一定的速度，進入漏斗后以斜拋軌跡運行，物料下降過程中勢能不斷轉化為動能，物料速度逐漸增大。如果高速物料直接撞擊漏斗內壁，將產生較大的沖擊，導致漏斗內壁磨損過快甚至產生沖擊破壞。因此，漏斗設計時，需根據上游帶式輸送機的卸料軌跡[1]在漏斗內物料撞擊漏斗內壁處設計積料臺，使物料直接落到積料臺的“料墊”上進行緩沖降速，避免物料沖擊漏斗內壁，如圖1。

3 溜槽中段緩沖設計

帶式輸送機輸送系統的轉載落差較大時，隨著物料的下落重力勢能不斷的轉化成動能，物料下落速度越來越大，對溜槽中、下段的沖擊和磨損越來越嚴重。大落差溜槽往往有較長的溜槽中段，應避免溜槽中段物料垂直下落，通過合理設計降低降低物料的下落速度，避免對溜槽下段產生過大的沖擊和磨損。

圖2是折線溜槽中段，即將溜槽中段設計成折線形，物料在中段下落時沿斜面下滑，在每個折點處速度方向發生變化，使物料流紊亂，通過物料內部顆粒之間的摩擦碰撞和物料與溜槽體之間的摩擦碰撞消耗物料的動能，進而降低物料的下落速度；在溜槽的每個折點處都設置積料臺消耗物料的動能并降低物料對溜槽中段折點處的沖擊和磨損。折線中段緩沖效果較好，但外形相對復雜，溜槽設計和制造安裝相對困難，使用過程中溜槽底板磨損較快。

圖3是階梯型溜槽中段，階梯型溜槽中段外形仍為直段，為降低物料的下落速度在中段內壁兩側交替布置積料臺，當物料落下時，部分物料先撞擊第一級積料臺內的“料墊”，物料得到充分的減速，被反彈的物料，與未接觸積料臺的物料發生二次撞擊，進一步降低物料速度；降速后的物料繼續下落，再與第二級積料臺相撞，再次減速……直至進入溜槽下段。階梯溜槽中段的積料臺焊接于溜槽內壁，檢修較為困難，而且積料臺在物料不斷的沖擊下，易發生脫落。

圖4是緩沖梁型溜槽中段[2]，緩沖梁型溜槽中段同樣采用了積料臺方式緩沖，將積料臺由左右交替布置改成中間兩側交替布置。中間積料臺為梁狀結構，橫穿溜槽中部栓接在溜槽壁外側，其上部帶有格柵槽用于“積料”。中間積料臺為主要緩沖結構件，承受大落差物料的沖擊，受沖擊和磨損較大，檢修頻率相對較高，其固定點在溜槽壁外側，檢修極為方便。緩沖梁型溜槽中段可以設計成標準段，根據實際落差確定溜槽中段數量，相鄰兩段之間橫梁“十”字交叉布置，有利于向下游帶式輸送機均布給料。

4 溜槽下段緩沖設計

溜槽下段是溜槽與下游帶式輸送機銜接的關鍵部件，溜槽下段的設計是溜槽設計十分關鍵的部分。溜槽的下段安裝在漏斗或溜槽中段下口，物料垂直下落進入溜槽下段。在此處，物料的重力勢能已經全部轉化為動能，物料下落速度最快。物料在此處對溜槽的沖擊和磨損最嚴重，因此條件允許時在溜槽下段也應該設置積料臺（如圖5、圖6、圖7）。

溜槽下段與下游帶輸送機直接銜接，其結構設計是否合理直接影響到下游帶式輸送機的運行情況。如溜槽下段出料口物料速度過大，且豎直分速度較大，容易導致輸送帶和緩沖托輥承受過大的沖擊而縮短使用壽命；溜槽下段設計不合理可能會導致下游帶式輸送機因受料偏載而跑偏。

為解決下游帶式輸送機受到溜槽內物料沖擊過大的問題，除在溜槽下段設置積料臺外，還可以考慮設計分流板，如圖5a。分流板的作用如篩子，將落到分流板上的物料進行篩分，細小的物料先通過分流板的縫隙落入下游帶式輸送機上，而粒度較大的物料順著分流板下滑，滑到導流板末端才落到下游帶式輸送機上，先落入下游帶式輸送機上的細小物料對其起到良好的緩沖作用。為避免物料在分流板之間的縫隙上“卡死”，分流板的縫隙應該由小變大，如圖5b。當物料塊大小與分流板之間的縫隙大小相近而卡主時，在后續物料的推動下，物料塊沿不斷變寬的縫隙繼續下滑，直至下滑到縫隙寬度大于物料尺寸而通過縫隙落到下游帶式輸送機上，更大塊的物料通過溜槽下段出口下落到受到帶式輸送機上。

物料在溜槽的傾斜段通過時，基本上都是在溜槽底板上滑動，對溜槽底板的磨損較為嚴重，導致溜槽底板的襯板更換頻繁，而且常規設計的溜槽的傾斜段斷面尺寸相對較小，襯板更換困難。設計中考慮將溜槽傾斜段的底板上的襯板改成耐磨材料網格板，使得網格板內存積物料，后續物料在溜槽底板上滑動時不再磨損底板，而是與底板上的物料摩擦，實現“料磨料”從而避免溜槽底板的磨損。“料磨料”與物料在溜槽底板的摩擦相比摩擦阻力更大，因而可以減緩溜槽出口的物料速度，對下游帶式輸送機的受料更為有利。需要特別注意的是，網格底板降低了物料的流動速度，設計中應增大此處溜槽斷面，避免溜槽發生堵料現象。

為降低溜槽下段出口的物料速度，應盡量降低溜槽下段底板的角度。然而，溜槽下段底板的傾角過小則會導致物料在溜槽下段滑動停滯而發生堵料現象。為防止發生溜槽下段出口堵料現象，將溜槽下段底板可設計成弧線形或折線形，雖然溜槽下段出口處的角度小可能會發生物料滯留，但是由于物料自身慣性和后續物料的推動可保證物料順利從溜槽出口溜出，進入下游帶式輸送機，如圖6和圖7。

5 結束語

溜槽作為帶式輸送機輸送系統的重要轉載設備，轉載過程中不斷遭受物料的沖擊和磨損。設計過程中應預先確定溜槽易遭受沖擊和磨損的位置，并采取措施緩解沖擊、降低磨損。對于溜槽易被沖擊破壞和磨損的部位，其結構設計應考慮便于檢修。

積料臺是一種簡單實用的物料緩沖方式，在溜槽設計中應根據物料的運動軌跡，合理的確定積料臺的位置。此外，輸煤系統帶式輸送機機頭溜槽設計積料臺時，應充分考慮煤炭的自燃問題。

大落差帶式輸送機的溜槽中段設計應采取措施避免物料垂直下落對溜槽下段和下游帶式輸送機產生過大沖擊的措施。

溜槽下段設計的好壞不僅影響到溜槽的使用壽命，還影響下游帶式輸送機的運行情況和壽命，設計中應更加注意溜槽下段設計的合理性。

參考文獻

[1]馬世勝.轉載溜槽的設計與改進[J].選煤技術，2003，6：22-23.

[2]秦曙輝，姜衛東.具有緩沖裝置的溜槽：中國，CN201520062768.1[P].2015-06-24.

[3]煤炭工業部選煤設計研究院《選煤廠設計手冊》編寫組.選煤廠設計手冊 工藝部分[M].北京：煤炭工業出版社，1978.

[4]北京起重運輸機械研究所，武漢豐凡科技開發有限責任公司.DTⅡ（A）型帶式輸送機設計手冊[M].北京：冶金工業出版社，2003.