帶式輸送機(jī)的應(yīng)用

方明超

(中國建材國際工程集團(tuán)有限公司，蚌埠 233010)

帶式輸送機(jī)是以輸送帶作為牽引構(gòu)件的連續(xù)輸送設(shè)備，在建材、化工、糧食等行業(yè)有普遍的應(yīng)用，用于輸送各種散裝物料或成形物件。作為一種通用的輸送設(shè)備，帶式輸送機(jī)具有輸送能力較強(qiáng)，能滿足各種輸送距離，結(jié)構(gòu)簡單，易于維護(hù)，易于實(shí)現(xiàn)自動化控制，其運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低。

1 通用固定帶式輸送機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)

通用固定帶式輸送機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

滾筒根據(jù)用途可分為傳動滾筒、改向滾筒等。傳動滾筒是靠摩擦向輸送帶傳遞牽引力的滾筒，通常作為輸送機(jī)的頭輪。改向滾筒指的是改變輸送帶運(yùn)行方向的滾筒。

托輥是由棍子和支撐架組成的用來支撐輸送帶的部件。根據(jù)用途，托輥分為平行托輥、槽型托輥、調(diào)心托輥和緩沖托輥等。平行托輥指的是一個使輸送帶橫斷面成平行狀態(tài)的直輥，一般可作為下托輥或輸送成件物品的上托輥。槽形托輥指的是輸送散裝物料時，將支撐架上的輥?zhàn)影惭b成槽形，從而使輸送帶橫斷面形成槽形狀態(tài)的托輥。調(diào)心托輥可以適當(dāng)糾正輸送帶跑偏的托輥,可分為上調(diào)心托輥和下調(diào)心托輥。調(diào)心托輥是在支座中間設(shè)一個可自由轉(zhuǎn)動的豎軸，當(dāng)帶子跑偏時，托輥兩邊所受的力不相等，使豎軸轉(zhuǎn)動。例如，輸送帶向右跑偏時，則托輥右邊受力較大，豎軸由右向左轉(zhuǎn)動，使托輥向右前方傾斜，從而使輸送帶受到一定向左的力，可以適當(dāng)調(diào)整跑偏。緩沖托輥,托輥表面由橡膠組成，能夠減緩加料時物料對輸送帶的沖擊。無磁托輥,托輥由非磁性材料制成，通常設(shè)置在除鐵器下，防止磁性托輥將輸送帶抬高影響輸送穩(wěn)定性。

卸料裝置是指輸送機(jī)卸出所輸送物料的裝置。卸料裝置有頭部漏斗、卸料車、犁式卸料器等。卸料車能沿著中間支架上的軌道行走，可在輸送機(jī)兩側(cè)卸料，從而實(shí)現(xiàn)在一定的平面區(qū)域卸料。卸料車通常以電動機(jī)驅(qū)動而移動。目前，國內(nèi)卸料車的帶速一般不超過2.5 m/s。犁式卸料器是指采用卸料擋板卸料的裝置，根據(jù)卸料邊的不同，分為單側(cè)犁式卸料器和雙側(cè)犁式卸料器。根據(jù)驅(qū)動力的不同，可分為手動、電動和氣動。卸載磨蝕性較大的物料時，應(yīng)限制使用，防止磨損過渡損傷輸送帶。

導(dǎo)料槽是用于接收落料的裝置，具有密封和防物料濺出的作用。后檔簾全密封，前擋簾鏤空，側(cè)板可適當(dāng)調(diào)節(jié)。

清掃器：清掃輸送帶上的殘余物料的裝置，防止殘余物料粘附過多影響使用。清掃器有彈簧橡膠清掃器、硬質(zhì)刮板清掃器、人字清掃器等。彈簧橡膠清掃器和硬質(zhì)刮板清掃器安裝于頭輪，用來清掃膠帶外側(cè)的殘余物料，刮板材料有聚氨酯、合金等。人字清掃器安裝于尾輪前端，用來清掃膠帶內(nèi)側(cè)的殘余物料。

測速開關(guān)是旋轉(zhuǎn)之后不斷產(chǎn)生電信號的裝置，可用于監(jiān)測輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速。

特殊結(jié)構(gòu)是用于稱量電子秤上的帶式輸送機(jī)輸送距離短，將輸送機(jī)的頭架、尾架和中間架做成一體，從而減少材料，優(yōu)化設(shè)備外觀。

為節(jié)省空間、節(jié)省材料，兩臺帶式輸送機(jī)的頭部用一個漏斗。一般配置要求：1)帶式輸送機(jī)頭部滾筒采用“人”字鑄膠膠面，尾部滾筒采用光面。頭部和尾部滾筒采用通軸，不允許焊接。2)軸承座、頭尾輪及托輥的軸承機(jī)構(gòu)設(shè)有操作方便的潤滑通道(注油孔)。3)帶式輸送機(jī)兩側(cè)配置急停拉繩開關(guān)，每30 m配置1對(長度不足30 m時配置1對)拉繩開關(guān)采用自鎖開關(guān)。4) 帶式輸送機(jī)兩側(cè)配置擋偏開關(guān)，每40 m配置1對(長度不超過40 m時配置1對)。5)帶式輸送機(jī)尾輪設(shè)置接近開關(guān)或測速開關(guān)，用于轉(zhuǎn)速監(jiān)測。6)上調(diào)心托輥每12 m設(shè)置1組(不足12 m設(shè)置1組)，下調(diào)心托輥每30 m設(shè)置1組(不足30 m設(shè)置1組)。7)下料點(diǎn)處一般設(shè)置5組緩沖托輥，如果下料點(diǎn)較長，需設(shè)置更多的緩沖托輥。8)為保證安全生產(chǎn)，尾輪和頭部驅(qū)動部分設(shè)置可拆卸式的橘黃色防護(hù)鋼絲網(wǎng)。

特殊配置要求：1)除鐵器下設(shè)置無磁托輥。2)用于高溫環(huán)境的帶式輸送機(jī)配置耐熱型軸承，配備高溫電機(jī)，電機(jī)配高溫密封圈及高溫潤滑油。3)頭輪配置逆止器，防止帶式輸送機(jī)逆向輸送。4)可逆帶式輸送機(jī)軌道上配置限位開關(guān)。

2 輕型帶式輸送機(jī)的選型(設(shè)計(jì)計(jì)算)

2.1 應(yīng)用范圍

1)輕型帶式輸送機(jī)的帶寬有300 mm、400 mm、500 mm、650 mm、800 mm、1 000 mm和1 200 mm七種；帶速有0.25 m/s、0.5 m/s、0.8 m/s、1.0 m/s、1.25 m/s、1.6 m/s、2.0 m/s和2.5 m/s 八種。能滿足一般運(yùn)輸系統(tǒng)的工藝要求。2)輕型帶式輸送機(jī)的一般工作環(huán)境溫度在-15～40 ℃。3)本系列輸送機(jī)允許的單位長度載荷不得大于表1中的規(guī)定。4)輸送角度一般不超過18°。

表1 輸送機(jī)單位長度載荷范圍

2.2 原始數(shù)據(jù)

1)物料名稱和最大輸送量Q(t/h)或n(件/h)。

2)物料性質(zhì)：物料粒度組成或外形尺寸；松散密度ρ(t/m3)或單件重量q(kg/件);動堆積角或包裝材料及摩擦系數(shù)；物料溫度、含水率、粘度和磨蝕性等。

3)輸送機(jī)的布置形式及主要尺寸。

4)給料點(diǎn)、卸料點(diǎn)的數(shù)目和位置。

5)工作環(huán)境：室內(nèi)或室外；干燥或潮濕；清潔或多塵等。

6)被輸送物料的特殊要求：耐腐、耐油、無塵、無毒和防污染等。

2.3 輸送帶速度的選擇

1)輸送散裝物料，一般取帶速v=0.8～2.0 m/s。

2)輸送成行物品，一般取帶速v=0.25～1.0 m/s。

3)輸送易碎、易飛揚(yáng)的物料，一般取帶速v=0.8～1.0 m/s為宜。

2.4 帶寬的計(jì)算

對于散裝物料，輸送帶寬度按下式計(jì)算

式中，B為輸送帶寬度，m；Q為輸送量，t/h；ρ為物料松散密度，t/m3；v為輸送帶速度,m/s；y為斷面系數(shù)，見表2；c為傾角系數(shù)，見表3；k為裝載系統(tǒng)，一般取0.8～0.9。

表2 斷面系數(shù)

表3 傾角系數(shù)

2.5 功率計(jì)算

1)傳動滾筒軸功率計(jì)算

傳動滾筒的軸功率P0按下式計(jì)算

式中,P0為傳動滾筒軸功率，kW；P1為空載功率，kW；P2為水平負(fù)載功率，kW；P3為垂直負(fù)載功率，kW；P4為附加功率，kW；f為托輥?zhàn)枇ο禂?shù)，取f=0.03；L為傳動滾筒到尾輪滾筒的水平中心距，m；l為中心距修正值，m，取l=49 m；H為垂直提升高度，m；W為除物料外，輸送機(jī)單位長度內(nèi)所有運(yùn)動部件質(zhì)量之和，kg，見表4。

表4 輸送機(jī)單位長度內(nèi)所有運(yùn)動部件質(zhì)量之和

2)附件功率的計(jì)算

式中，P4為附加功率，kW；F1為導(dǎo)料槽阻力，N；F2為犁式卸料器阻力，N；F3為內(nèi)外清掃器阻力，N；v為帶速，m/s；B為帶寬，m；ρ為物料松散密度，t/ m3；L2為導(dǎo)料槽長度，m；q為輸送帶上每米長度物料的質(zhì)量，kg/m；a為犁式卸料器阻力系數(shù)，見表5。

表5 犁式卸料器阻力系數(shù)

3)電動機(jī)功率計(jì)算

P=KP0/η

式中,P為電動機(jī)功率，kW；P0為傳動滾筒軸功率，kW；η為傳動總效率，對于QDF型電動滾筒驅(qū)動取η=0.8，對于QDN型擺線針輪減速器驅(qū)動取η=0.9；K為備用系數(shù)，當(dāng)P0<5 kW時取K=1～1.1；當(dāng)P0=5～10 kW時取K=1.1～1.2；當(dāng)P0>10 kW時取K=1.2～1.4。

3 安 裝

3.1 安裝前注意事項(xiàng)

1)確認(rèn)實(shí)際作業(yè)面是否已具備安裝條件。

2)考察實(shí)際作業(yè)面是否存在安全隱患，如果存在，需及時提出解決方案。

3)復(fù)核圖紙與實(shí)際作業(yè)面是否存在較大誤差，如果誤差較大，需確認(rèn)變更方案。

3.2 安裝順序

定位頭架和尾架——畫中心線——復(fù)核落料點(diǎn)的位置——沿著中心線定位支腿——安裝中間架——安裝托輥支架——安裝托輥——穿輸送帶——硫化接頭——安裝導(dǎo)料槽、清掃器、擋偏開關(guān)、拉繩開關(guān)、測速開關(guān)等輔助裝置——試運(yùn)行。

3.3 安裝要求

對于通用帶式輸送機(jī)，在任意25 m內(nèi)，機(jī)架中心線的直線度≤3 mm；對于可逆運(yùn)行的帶式輸送機(jī)，其機(jī)架中心線的直線度≤2 mm。對于帶寬<1 600的帶式輸送機(jī),中間架上對角線孔距≤2 mm;對于帶寬≥1 600的帶式輸送機(jī),中間架上對角線孔距≤3 mm；中間架平行度≤1 mm。

4 試運(yùn)轉(zhuǎn)

帶式輸送機(jī)各部件安裝完畢后，在空載試運(yùn)轉(zhuǎn)前，要保證每個連接螺旋已經(jīng)緊固，各部位已焊接牢固，無漏焊；保證需要加油的部位已加入足夠的潤滑油，如電動滾筒、減速電機(jī)、軸承座等；保證電路接線完畢，絕緣保護(hù)到位；保證擋偏開關(guān)和拉繩開關(guān)復(fù)位。

開機(jī)前，先點(diǎn)動電機(jī)，確保電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向是按輸送機(jī)前進(jìn)的方向，如果方向不對，電機(jī)需要調(diào)整接線。在保證電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向正確以后，正常開機(jī)，第一次開機(jī)時間需大于2 h，并對各部件進(jìn)行觀察。觀察各運(yùn)轉(zhuǎn)部件有無相蹭現(xiàn)象；觀察膠帶有無跑偏，如果跑偏超過帶寬的5%，應(yīng)調(diào)整跑偏；觀察各部件是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，有無異常聲響，有無松動；觀察各加油部位有無漏油；觀察電機(jī)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)；觀察清掃器與膠帶的接觸情況。

在空載試運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，進(jìn)行帶負(fù)載試運(yùn)轉(zhuǎn)，加載量應(yīng)從小到大逐漸增加，第一次帶負(fù)荷試運(yùn)轉(zhuǎn)需大于2 h。繼續(xù)觀察各部件是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，有無異常聲響，有無松動；觀察電機(jī)油溫是否正常；觀察膠帶是否跑遍，如果跑偏量大于帶寬的5%，則應(yīng)進(jìn)行調(diào)整;觀察拉緊裝置是否到位，膠帶是否存在打滑；觀察物料是否落入膠帶的中心位置;觀察落料點(diǎn)物料是否漏料，如果漏料可加強(qiáng)導(dǎo)料槽兩側(cè)擋板；觀察清掃器的清掃效果，是否要調(diào)整；觀察膠帶是否有劃傷，如果有，應(yīng)及時停機(jī)找出原因；觀察測速開關(guān)或接近開關(guān)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)；檢查擋偏開關(guān)、拉繩開關(guān)是否正常工作；觀察帶速、輸送量是否滿足設(shè)計(jì)要求。

5 帶式輸送機(jī)在浮法玻璃工業(yè)生產(chǎn)線中的應(yīng)用

帶式輸送機(jī)在浮法玻璃工業(yè)生產(chǎn)線中應(yīng)用普遍，通常一條浮法生產(chǎn)線需要配置10～20多臺帶式輸送機(jī)，它們分別配置于碎玻璃系統(tǒng)、均化車間、原料車間和配合料輸送系統(tǒng)。通常根據(jù)配合料的輸送量、空間布置等參數(shù)對帶式輸送機(jī)進(jìn)行選型。常用的帶寬有500、650、800、1 000和1 200等。帶速通常不會超過1.25 m/s。玻璃生產(chǎn)對鐵元素有嚴(yán)格的限制，在帶式輸送機(jī)上通常設(shè)置除鐵器和金屬檢測器。

目前，帶式輸送機(jī)的測速開關(guān)裝在尾輪軸的端部，并用檢修蓋密封，能延長測速開關(guān)的使用壽命。在頭部護(hù)罩上開有檢視門以觀察輸送機(jī)的下料狀態(tài)。拉繩開關(guān)沿輸送機(jī)布置，在出現(xiàn)緊急狀況時，巡檢工作人員用拉繩開關(guān)停止輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。擋偏開關(guān)沿輸送機(jī)布置，在輸送帶出現(xiàn)較大跑偏時觸發(fā)擋偏開關(guān)停止輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，避免事故發(fā)生。拉繩開關(guān)和擋偏開關(guān)能切斷電機(jī)的電路而停止電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。大部分帶式輸送機(jī)通過PLC進(jìn)入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)程序自動化控制并進(jìn)行連鎖保護(hù)，在出現(xiàn)狀況后自動停止系統(tǒng)工作。通常連鎖系統(tǒng)逆著工藝流程的方向逐一啟動，順著工藝流程的方向逐一停止。在大部分帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵工作部位(如落料點(diǎn)等)裝有攝像頭，工作人員可在中控室進(jìn)行觀察，在出現(xiàn)狀況后，手動停止設(shè)備或系統(tǒng)。

6 發(fā)展趨勢

1)繼續(xù)向大型化發(fā)展。提高帶式輸送機(jī)的輸送量、輸送距離、輸送速度、輸送傾角等。

2)擴(kuò)展帶式輸送機(jī)的環(huán)境使用范圍。使帶式輸送機(jī)能在一些高危的環(huán)境下工作，如高溫、低溫、有腐蝕性、有放射性、易燃易爆等。

3)使帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)多元化，滿足一些特殊使用場合，如垂體提升，彎曲輸送等。

4)提高帶式輸送機(jī)的自動化監(jiān)測和控制，提高監(jiān)測設(shè)備的準(zhǔn)確性、耐用性和靈敏性等。朝著智能化方向發(fā)展，在設(shè)備出現(xiàn)狀況后，能自行解決處理。

5)提高驅(qū)動裝置的效率，減少輸送過程中的阻力，降低帶式輸送機(jī)的能耗。

6)減少帶式輸送機(jī)對環(huán)境的污染，加強(qiáng)輸送機(jī)的密封性，提高收塵設(shè)備的收塵效率。

7)減少帶式輸送機(jī)造價(jià)，減少輸送機(jī)的自重，優(yōu)化輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)，使輸送機(jī)朝著精簡和輕巧的方向發(fā)展。如同樣15 kW功率的減速電機(jī)，國產(chǎn)的體積比進(jìn)口的體積大一倍。

8)提高清掃器的清掃效果。對于一些較粘的物料，應(yīng)注意清掃器的配置和選型。