李秋來,高崇仁
(太原科技大學,山西 太原 030024)
新型帶式輸送機轉運站典型部件簡介
李秋來,高崇仁
(太原科技大學,山西 太原 030024)
在傳統帶式輸送機轉運站中,物料對設備的沖擊和磨損嚴重。設計了新型轉運站,其對物料的運輸有可控性,可采用集流與導流、加裝緩沖裝置等,同時對典型部件更新換代、布置好輔助部件等,主要包括頭罩及導料部件、分料器等。新型轉運站的設計能夠對沖擊、磨損、堵煤、跑偏等問題“標本兼治”。
帶式輸送機;新型轉運站;頭罩;分料器
傳統輸送機設計方法依據《火力發電廠帶式輸送機運煤典型設計選用手冊》(D-YM96)進行散裝物料設計及設備的選用,但此種設計理念并不能很好地解決粉塵大、堵煤、跑偏、撒料以及落料點偏斜等問題。總結其存在的問題如下:①落料管。沖擊大、磨損大,3年左右局部需要更換。②落料管襯板。沖擊破壞、磨損,1年左右局部需要更換。③防溢裙板。磨損,膠帶也存在磨損,使用時間短,不便更換。④緩沖托輥。沖擊和磨損,沖擊損壞嚴重,粉塵濃度超標。⑤落煤管積煤現象。存在輸送力下降的問題,增加了能耗。
本文設計的新型轉運站典型零部件能夠有效解決以上各種問題,改進后的轉運站各部件優點如下:①落料管襯板。沖擊小、磨損小,高度差較大部位2年以上,剩余6年以上。②落料管、緩沖托輥組。無沖擊、磨損小,6年內無需更換。③防溢裙板。使用壽命2年以上。④封閉式導料槽。粉塵污染小,能耗低。
本節主要從頭罩的內外設置及外觀形式來對比分析新型頭罩的優點,具體模型如圖1所示。相比于舊式頭罩,新型頭罩特點是由傳統的直線式變為曲線式,制造工藝過程較為煩瑣。
當物料以一定速度拋入頭罩中,對前部護板內側的襯板產生強烈沖擊,改變了運動方向。散落的物料經下部漏斗分流處理后進入后續裝置。該過程最大的問題是拋料運動方向突然改變,引起與襯板等部件的強烈沖擊與磨損。此外,料流運動方向不一,無法達到集流的目的。
新型頭罩可采用集流罩和曲面。第一種護罩前護板應用曲面,恰好與拋料的運動軌跡相吻合,最大程度地降低了物料與內側襯板的沖擊,確保了拋料在垂直下落中形成流束,外形尺寸的減小方便了頭罩的空間布置;第二種是在曲面的基礎上在內部應用了集流罩,考慮到不同的物料運動特性,對拋料后的料流束形成有更好的效果。新型頭罩對防塵治理也起到了關鍵作用。

圖1 新型轉運站頭罩模型
多通分料器可以改變物料流的運動方向,使物料向任意方向分散運輸,保證物料的高效轉運,具有多向性、多支路。下面以三通分料裝置為例來分析,圖2為傳統三通分料器。
2.1 傳統電液翻板式分料器
傳統電液翻板式分料器部件比較簡單,如圖3所示,可分為分料器外罩、翻板、翻板旋轉軸、曲柄機構、電液驅動裝置(分別對應圖3中的“1”“2”“3”“4”“5”)。
對物料運動進行分流的過程中,電液驅動裝置帶動曲柄機構,使得翻板轉軸在一定角度內迅速旋轉,并帶動翻板整體進行平面轉動,以此控制分料器各個通道的閉合,實現料流的分流。傳統三通分料裝置雖布置方便、操作簡單,但仍有以下缺點:①翻轉板負荷較大,耗能高。如果翻轉板長時間不工作,則內部會出現掛料、堵料現象。一旦帶載旋轉翻板、翻轉板重載,翻轉板會產生極大的阻力,使翻板不易旋轉。物料顆粒黏度較大時,易出現卡死現象,這提升了驅動功率,以克服轉軸處的大扭矩,造成耗能增大。②翻轉板磨損變形。料流本身的落差運動會對翻轉板產生動力性沖擊,磨損和變形會隨著時間的推移而加重,這些都會影響分料裝置的正常工作,起不到有效分流的作用。

圖2 傳統三通分料器

圖3 傳統電液翻板三通分料器圖
2.2 新型集流三通分料器
為了消除傳統分料器的缺點,所設計新型集流式三通分料器如圖4和圖5所示,圖5中的“2”為集流轉筒。
相比翻板式三通分料器,新型集流三通分料器優勢主要有:①降低了物料沖擊,旋轉集流筒負荷小,能耗低。通過集流筒的自由旋轉,可有效控制料流對套筒的沖擊角度,不僅解決了掛料和堵料的問題,還減小了磨損,集流筒的使用壽命延長,且降低了旋轉扭矩的能耗。②有效集流,進一步減小粉塵污染。合理設計了集流筒的尺寸及外形,符合料流的運動規律,能使料流迅速匯聚成束,降低速度的同時避免了誘導流的產生,也減弱了對下一級的落料點的沖擊。
本文對比分析了傳統轉運站關鍵設備的優缺點,并針對弊端提出了改進措施,簡要說明了新型轉運站典型部件,并重點闡述了所設計的新型擾流頭罩、集流三通分料器的優點和作用。解決了轉運站粉塵污染問題、動力沖擊磨損問題、堵料問題和能耗問題。在未來機械制造業的發展中,環境友好、低能耗、高效穩定的輸送設備是各個行業追求的目標,新型轉運設備只是一個開端,也將逐步替代傳統轉運站。

圖4 新型集流三通分料器模型

圖5 新型集流三通分料器圖
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〔編輯:張思楠〕
TH222
A
10.15913/j.cnki.kjycx.2017.13.074
2095-6835(2017)13-0074-02
李秋來(1988—),男,太原科技大學研究生在讀,研究方向為機械設計及理論。高崇仁(1963—),男,太原科技大學研究生學院教授,碩士生導師。