董漢政 趙士英 李忠祥
(山東科技大學機械電子工程學院 山東 青島 266590)
帶式輸送機的發展及前景
董漢政 趙士英 李忠祥
(山東科技大學機械電子工程學院 山東 青島 266590)
帶式輸送機是連續運行的運輸設備,在冶金、采礦、動力、建材等重工業部門及交通運輸部門中主要用來運送大量散狀貨物, 如礦石、煤、砂等粉、塊狀物和包裝好的成件物品。帶式輸送機是煤礦最理想的高效連續運輸設備,與其他運輸設備相比,其結構簡單、運行平穩、運轉可靠、能耗低、對環境污染小、便于集中控制和實現自動化、管理維護方便。 特別是近 10 年,長距離、大運量、高速度的帶式輸送機的出現, 使其在礦山建設的井下巷道、礦井地表運輸系統及露天采礦場、選礦廠中的應用又得到進一步推廣。
帶式輸送機;發展歷程;發展趨勢
帶式輸送機是以膠帶兼作牽引機構和承載機構的一種運輸設備,它在地面和井下運輸具有廣泛的應用。
1868 年,在英國出現了帶式輸送機;1887 年,在美國出現了螺旋輸送機;1905 年,在瑞士出現了鋼帶式輸送機;1906 年,在英國和德國出現了慣性輸送機。此后,輸送機受到機械制造、電機、化工和冶金工業技術進步的影響,不斷完善,逐步由完成車間內部的輸送,發展到完成在企業內部、企業之間甚至城市之間的物料搬運,成為物料搬運系統機械化和自動化不可缺少的組成部分。
連續運輸機可分為:
(1)具有撓性牽引物件的輸送機,如帶式輸送機,板式輸送機,刮板輸送機,斗式輸送機、自動扶梯及架空索道等;
(2)不具有撓性牽引物件的輸送機,如螺旋輸送機、振動輸送機等;
(3)管道輸送機(流體輸送),如氣力輸送裝置和液力輸送管道。其中帶輸送機是連續運輸機中是使用最廣泛的,帶式輸送機運行可靠,輸送量大,輸送距離長,維護簡便,適應于冶金煤炭、機械電力、輕工、建材、糧食等各個部門。
隨著煤礦現代化的發展和需要, 我國對大傾角固定帶式輸送機, 高效高產工作面順槽可伸縮帶式輸送機及長運距,大運量帶式輸送機及其關鍵技術, 關鍵零部件進行了理論研究和產品開發, 應用動態分析技術與智能化控制技術,研制成功了軟啟動和制動裝置以及 PLC 控制為核心的電控裝置,并且井下大功率防爆變頻器也已經進入研發, 試制階段。 隨著高效高產礦井的發展, 帶式輸送機各項技術指標有了很大的發展。 主要表現在以下四個方面:
(1)提高煤礦井下帶式輸送機關鍵零部件的性能和安全可靠性;設備開機率的高低主要取決于運輸零部件的性能和可靠性。提高零部件的性能和可靠性可以大大提高設備開機率。
(2)提高運輸能力,適應高產高效集約化生產的需要;長運距、高速度、大運量、大功率、集中控制是帶式輸送機今后發展的必然趨勢。
(3)控制自動化水平要提高。
(4)一機多用,擴大功能;帶式輸送機是一種理想的連續運輸設備,但是不能充分發揮起能力,浪費了資源。如果將帶式輸送機結構做適當修改,并且采取一定安全措施,就可以拓展起工作領域,是起發揮更大的經濟效益。
通過上述分析,可以預見,未來新機型應該具有以下特征:
(1)大運量、高速度。即意味著高生產率,減少單位時間生產成本。
(2)長使用壽命。 膠帶與托輥的磨損是限制輸送機壽命的主要原因,減少膠帶與托輥之間的摩擦系數,增加輸送帶的耐磨性,提高托輥的性能,可以較大程度地提高輸送機的使用壽命。
(3)低生產成本。 在普通膠帶輸送機中,托輥制造的費用占整個膠帶運輸機的 17%~25%,且運動部件過多,維修費用昂貴,采用無托輥支承或非接觸支承是降低帶式輸送機成本的最有效方法。
(4)低能源消耗。 膠帶式輸送機的能源 80%左右都消耗在摩擦損失上,降低摩擦損耗的最有效方法是采用非接觸帶輸式送機(如水墊式膠帶運輸機),它所需的電機功率僅為普通帶式輸送機的 20%。
(5)智能化。未來機型應與電腦密切聯系,適合程序控制、智能操作、物料裝卸、機器安裝與維護都應能實現智能化管理。
帶式輸送機的發展趨勢是從接觸式帶式輸送機向非接觸的帶式輸送機發展,最終發展趨勢是采用最原始的帶式輸送機的結構,即采用帶子在槽內滑動。膠帶非接觸支承節省大量的金屬,大大減少了膠帶運動阻力和能耗,維修也簡便。隨著新型材料的出現,特別是納米材料,有理由相信膠帶與滑槽之間的摩擦系數和帶子的耐磨性可以得到很大的改觀。而膠帶在滑槽內滑動的結構最簡單,運動部件最少,這樣它更適合智能化管理,同時生產成本也大大降低。
隨著國內外市場的迅速發展,帶式輸送機市場的競爭也日趨激烈。為了適應時代的發展, 以往的舊式輸送機已經不能滿足當前的需要, 從而需要采用現代化的設計方法和技術,來增強競爭能力。
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董漢政(1994-),男,山東科技大學機械電子工程學院,在讀碩士研究生。