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1、第一章 前言
1.1帶式輸送機的應(yīng)用
帶式輸送機是連續(xù)運輸機的一種,連續(xù)運輸機是固定式或運移式起重運輸機中主要類型之一,其運輸特點是形成裝載點到裝載點之間的連續(xù)物料流,靠連續(xù)物料流的整體運動來完成物流從裝載點到卸載點的輸送。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等各企業(yè)中,連續(xù)運輸機是生產(chǎn)過程中組成有節(jié)奏的流水作業(yè)運輸線不可缺少的組成部分。
連續(xù)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
2、機是連續(xù)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(hù)簡便,適應(yīng)于冶金煤炭,機械電力,輕工,建材,糧食等各個部門。
1.2帶式輸送機的分類
帶式輸送機分類方法有多種,按運輸物料的輸送帶結(jié)構(gòu)可分成兩類,一類是普通型帶式輸送機,這類帶式輸送機在輸送帶運輸物料的過程中,上帶呈槽形,下帶呈平形,輸送帶有托輥托起,輸送帶外表幾何形狀均為平面;另外一類是特種結(jié)構(gòu)的帶式輸送機,各有各的輸送特點.其簡介如下:
1.3 各種帶式輸送機的特點
⑴.QD80輕型固定式帶輸送機 QD80輕型固定式帶輸送機與TDⅡ型相比,其帶較薄、載荷也較輕,運距一般不超過100m,電機容量不
3、超過22kw.
⑵. 它屬于高強度帶式輸送機,其輸送帶的帶芯中有平行的細(xì)鋼繩,一臺運輸機運距可達(dá)幾公里到幾十公里.
⑶.U形帶式輸送機 它又稱為槽形帶式輸送機,其明顯特點是將普通帶式輸送機的槽形托輥角由 提高到 使輸送帶成U形.這樣一來輸送帶與物料間產(chǎn)生擠壓,導(dǎo)致物料對膠帶的摩擦力增大,從而輸送機的運輸傾角可達(dá)25.
⑷. 管形帶式輸送機 U形帶式輸送帶進(jìn)一步的成槽,最后形成一個圓管狀,即為管形帶式輸送機,因為輸送帶被卷成一個圓管,故可以實現(xiàn)閉密輸送物料,可明顯減輕粉狀物料對環(huán)境的污染,并且可以實現(xiàn)彎曲運行.
⑸.氣墊式帶輸送機 其輸送帶不是運行在托輥上的,而是在空氣膜(氣墊)上運行
4、,省去了托輥,用不動的帶有氣孔的氣室盤形槽和氣室取代了運行的托輥,運動部件的減少,總的等效質(zhì)量減少,阻力減小,效率提高,并且運行平穩(wěn),可提高帶速.但一般其運送物料的塊度不超過300mm.增大物流斷面的方法除了用托輥把輸送帶強壓成槽形外,也可以改變輸送帶本身,把輸送帶的運載面做成垂直邊的,并且?guī)в袡M隔板,一般把垂直側(cè)擋邊作成波狀,故稱為波狀帶式輸送機,這種機型適用于大傾角,傾角在30以上,最大可達(dá)90.
(6).壓帶式帶輸送機 它是用一條輔助帶對物料施加壓力.這種輸送機的主要優(yōu)點是:輸送物料的最大傾角可達(dá)90,運行速度可達(dá)6m/s,輸送能力不隨傾角的變化而變化,可實現(xiàn)松散物料和有毒物料的密閉輸
5、送.其主要缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、輸送帶的磨損增大和能耗較大。
⑺.鋼繩牽引帶式輸送機 它是無際繩運輸與帶式運輸相結(jié)合的產(chǎn)物,既具有鋼繩的高強度、牽引靈活的特點,又具有帶式運輸?shù)倪B續(xù)、柔性的優(yōu)點。
1.4 帶式輸送機的發(fā)展?fàn)顩r
目前帶式輸送機已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)經(jīng)濟各個部門,近年來在露天礦和地下礦的聯(lián)合運輸系統(tǒng)中帶式輸送機又成為重要的組成部分.主要有:鋼繩芯帶式輸送機、鋼繩牽引膠帶輸送機和排棄場的連續(xù)輸送設(shè)施等。
這些輸送機的特點是輸送能力大(可達(dá)30000t/h),適用范圍廣(可運送礦石,煤炭,巖石和各種粉狀物料,特定條件下也可以運人),安全可靠,自動化程度高,設(shè)備維護(hù)檢修容易,爬坡能力大(可
6、達(dá)16),經(jīng)營費用低,由于縮短運輸距離可節(jié)省基建投資。
目前,帶式輸送機的發(fā)展趨勢是:大運輸能力、大帶寬、大傾角、增加單機長度和水平轉(zhuǎn)彎,合理使用膠帶張力,降低物料輸送能耗,清理膠帶的最佳方法等.我國已于1978年完成了鋼繩芯帶式輸送機的定型設(shè)計.鋼繩芯帶式輸送機的適用范圍:
(1)適用于環(huán)境溫度一般為 C;在寒冷地區(qū)驅(qū)動站應(yīng)有采暖設(shè)施;
(2)可做水平運輸,傾斜向上不超過 (16)和向下( )運輸不超過 ,也可以轉(zhuǎn)彎運輸;運輸距離長,單機輸送可達(dá)15km;
(3)可露天鋪設(shè),運輸線可設(shè)防護(hù)罩或設(shè)通廊;
(4)輸送帶伸長率為普通帶的1/5左右;其使用壽命比普通膠帶長;其成槽性好;運
7、輸距離大。
1.5 帶式輸送機的工作原理
帶式輸送機又稱膠帶運輸機,其主要部件是輸送帶,亦稱為膠帶,輸送帶兼作牽引機構(gòu)和承載機構(gòu).帶式輸送機組成及工作原理如圖1-1所示 ,它主要包括一下幾個部分:輸送帶(通常稱為膠帶) 、托輥及中間架、滾筒拉緊裝置、制動裝置、清掃裝置和卸料裝置等.
圖1-1 帶式輸送機簡圖
1——張緊裝置 2——裝料裝置 3——犁形卸料器 4——槽形托輥
5——輸送帶 6——機架 7——傳動滾筒 8——卸料器
9——清掃裝置 10——平行托輥 11——空段清掃器 12——減速器
輸送帶5繞經(jīng)傳動滾筒7和機尾換向滾筒1形成一個無極的環(huán)形帶.輸送帶的上、下兩部分都支
8、承在托輥上.拉緊裝置給輸送帶以正常運轉(zhuǎn)所需要的拉緊力.工作時,傳動滾筒通過它和輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶運行.物料從裝載點裝到輸送帶上,形成連續(xù)運動的物流,在卸載點卸載.一般物料是裝載到上帶(承載段)的上面,在機頭滾筒(在此,即是傳動滾筒)卸載,利用專門的卸載裝置也可在中間卸載。
普通型帶式輸送機的機身的上帶是用槽形托輥支撐,以增加物流斷面積,下帶為返回段(不承載的空帶)一般下托輥為平托輥.帶式輸送機可用于水平、傾斜和垂直運輸.對于普通型帶式輸送機傾斜向上運輸,其傾斜角不超過18,向下運輸不超過15。
輸送帶是帶式輸送機部件中最昂貴和最易磨損的部件.當(dāng)輸送磨損性強的物料時,如鐵礦石等,輸
9、送帶的耐久性要顯著降低。
提高傳動裝置的牽引力可以從以下三個方面考慮:
(1)增大拉緊力。增加初張力可使輸送帶在傳動滾筒分離點的張力 增加,此法提高牽引力雖然是可行的。但因增大 必須相應(yīng)地增大輸送帶斷面,這樣導(dǎo)致傳動裝置的結(jié)構(gòu)尺寸加大,是不經(jīng)濟的。故設(shè)計時不宜采用。但在運轉(zhuǎn)中由于運輸帶伸長,張力減小,造成牽引力下降,可以利用拉緊裝置適當(dāng)?shù)卦龃蟪鯊埩Γ瑥亩龃?,以提高牽引力。
(2)增加圍包角 對需要牽引力較大的場合,可采用雙滾筒傳動,以增大圍包角。
(3)增大摩擦系數(shù) 其具體措施可在傳動滾筒上覆蓋摩擦系數(shù)較大的襯墊,以增大摩擦系數(shù)。
通過對上述傳動原理的闡述可以看出,增大圍包角 是
10、增大牽引力的有效方法。故在傳動中擬采用這種方法。
1.6 帶式輸送機的結(jié)構(gòu)和布置形式
1.6.1 帶式輸送機的結(jié)構(gòu)
帶式輸送機主要由以下部件組成:頭架、驅(qū)動裝置、傳動滾筒、尾架、托輥、中間架、尾部改向裝置、卸載裝置、清掃裝置、安全保護(hù)裝置等。
輸送帶是帶式輸送機的承載構(gòu)件,帶上的物料隨輸送帶一起運行,物料根據(jù)需要可以在輸送機的端部和中間部位卸下。輸送帶用旋轉(zhuǎn)的托棍支撐,運行阻力小。帶式輸送機可沿水平或傾斜線路布置。使用光面輸送帶沿傾斜線路布置時,不同物料的最大運輸傾角是不同的,如下表1-1所示:
表1-1 不同物料的最大運角
物料種類
角 度
物料種類
角 度
煤 塊
11、18
篩分后的石灰石
12
煤 塊
20
干 沙
15
篩分后的焦碳
17
未篩分的石塊
18
0—350mm礦石
16
水 泥
20
0—200mm油田頁巖
22
干 松 泥 土
20
由于帶式輸送機的結(jié)構(gòu)特點決定了其具有優(yōu)良性能,主要表現(xiàn)在:運輸能力大,且工作阻力小,耗電量低,約為刮板輸送機的1/3到1/5;由于物料同輸送機一起移動,同刮板輸送機比較,物料破碎率??;帶式輸送機的單機運距可以很長,與刮板輸送機比較,在同樣運輸能力及運距條件下,其所需設(shè)備臺數(shù)少,轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)少,節(jié)省設(shè)備和人員,并且維護(hù)比較簡單。由于輸送帶成本高且易損壞,故與其它設(shè)備
12、比較,初期投資高且不適應(yīng)輸送有尖棱的物料。
輸送機年工作時間一般取4500~5500小時。當(dāng)二班工作和輸送剝離物,且輸送環(huán)節(jié)較多,宜取下限;當(dāng)三班工作和輸送環(huán)節(jié)少的礦石輸送,并有儲倉時,取上限為宜。
1.6.2 布置方式
電動機通過聯(lián)軸器、減速器帶動傳動滾筒轉(zhuǎn)動或其他驅(qū)動機構(gòu),借助于滾筒或其他驅(qū)動機構(gòu)與輸送帶之間的摩擦力,使輸送帶運動。帶式輸送機的驅(qū)動方式按驅(qū)動裝置可分為單點驅(qū)動方式和多點驅(qū)動方式兩種。
通用固定式輸送帶輸送機多采用單點驅(qū)動方式,即驅(qū)動裝置集中的安裝在輸送機長度的某一個位置處,一般放在機頭處。單點驅(qū)動方式按傳動滾筒的數(shù)目分,可分為單滾筒和雙滾筒驅(qū)動。對每個滾筒的驅(qū)動又可
13、分為單電動機驅(qū)動和多電動機驅(qū)動。因單點驅(qū)動方式最常用,凡是沒有指明是多點驅(qū)動方式的,即為單驅(qū)動方式,故一般對單點驅(qū)動方式,“單點”兩字省略。
單筒、單電動機驅(qū)動方式最簡單,在考慮驅(qū)動方式時應(yīng)是首選方式。在大運量、長距離的鋼繩芯膠帶輸送機中往往采用多電動機驅(qū)動。帶式輸送機常見典型的布置方式如下圖1-2所示:
圖1-2 帶式輸送機典型布置方式
1.6.3 運行阻力的計算
輸送帶的張力包括有拉緊裝置所形成的初張力,克服各種阻力所需要的張力及由動載荷所產(chǎn)生的張力。
運行阻力分為直線段、曲線段及其他附加阻力,現(xiàn)分述如下.
(1)如下圖所示,運行阻力包括兩部分,一部分是摩擦阻力;一部分是由下滑力(自重分力)引起的阻力.有摩擦力引起的阻力總是為正,但由于下滑力引起的阻力在此段輸送帶向上運行時為正,向下為負(fù)。
查1-2表(見通用機械設(shè)計)可知,
表1-2 膠帶參數(shù)
縱向拉伸強度 N/mm
1000
鋼絲繩間距/mm
12
帶厚/mm
16
上覆蓋膠厚度/mm
6
下覆蓋膠厚度/mm
6
輸送帶質(zhì)量 kg/m
23.1
縱向拉伸強度 =1000N/mm;輸送帶每米質(zhì)量 。
承載段(或稱為重段)運行阻力為
因為
所以