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带式输送机

2014-11-08马兵

新疆有色金属 2014年2期
关键词:托辊输送带带式

马兵

(新疆五鑫铜业有限责任公司 阜康 831500)

1 带式输送机概述

1.1 带式输送机的应用

带式输送机是连续运输机的一种,连续运输机是固定式或运移式起重运输机中主要类型之一,其运输特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流,靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送。在工业、农业、交通等各企业中,连续运输机是生产过程中组成有节奏的流水作业运输线不可缺少的组成部分。

1.2 带式输送机的工作原理

带式输送机又称胶带运输机,其主要部件是输送带,亦称为胶带,输送带兼作牵引机构和承载机构。带式输送机组成及工作原理如图1所示,它主要包括一下几个部分:输送带(通常称为胶带)、托辊及中间架、滚筒拉紧装置、制动装置、清扫装置和卸料装置等。

图1 带式输送机简图

输送带1绕经传动滚筒2和机尾换向滚筒3形成一个无极的环形带。输送带的上、下两部分都支承在托辊上。拉紧装置5给输送带以正常运转所需要的拉紧力。工作时,传动滚筒通过它和输送带之间的摩擦力带动输送带运行。物料从装载点装到输送带上,形成连续运动的物流,在卸载点卸载。一般物料是装载到上带(承载段)的上面,在机头滚筒(在此,即是传动滚筒)卸载,利用专门的卸载装置也可在中间卸载。

1.3 带式输送机的分类

带式输送机分类方法有多种,按运输物料的输送带结构可分成两类,一类是普通型带式输送机,这类带式输送机在输送带运输物料的过程中,上带呈槽形,下带呈平形,输送带有托辊托起,输送带外表几何形状均为平面;另外一类是特种结构的带式输送机,各有各的输送特点。在本文中就带式输送机的托辊进行研究和改进。

2 托辊的作用及其改进

2.1 托辊作用

托辊是决定带式输送机的使用效果,特别是输送带使用寿命的最重要部件之一。托辊组的结构在很大程度上决定了输送带和托辊所受承载的大小与性质。对托辊的基本要求是:结构合理,经久耐用,密封装置防尘性能和防水性能好,使用可靠。轴承保证良好的润滑,自重较轻,回转阻力系数小,制造成本低,托辊表面必须光滑等。

支承托辊的作用是支承输送带及带上的物料,减小带条的垂度,保证带条平稳运行,在有载分支形成槽形断面,可以增大运输量和防止物料的两侧撒漏。一台输送机的托辊数量很多,托辊质量的好坏,对输送机的运行阻力、输送带的寿命、能量消耗及维修、运行费用等影响很大。

2.2 托辊类型

图2 槽形托辊

托辊可分为槽形托辊、平行托辊、缓冲托辊和调心托辊等。

槽形托辊(图2)用于输送散粒物料的带式输送机上分支,使输送带成槽形,以便增大输送能力和防止物料向两边洒漏。目前国内Ⅱ系列由三个辊子组成的槽形托辊槽角为35°或45°,增大槽角可加大载货的横断面积相防止输送带跑偏,但使胶带弯折,对输送带的寿命不利。为降低胶带边缘的附加应力,在传动滚筒与第一组槽形托辊之间可采取槽角为10°、20°、30°的过渡托辊使胶带逐步成槽。

平行托辊由一个平直的辊子构成,用于输送件货。其结构简如图3所示:

图3 平行托辊

缓冲托辊用于带式输送机的受料处,以便减少物料对输送带的冲击,有橡胶圈式和弹簧板式等。其结构简如图4所示:

图4 缓冲托辊

调心托辊用来调整输送带的横向位置,使它保持正常运行。调心托辊形式很多,输送散粒物料最简单的是采用槽形前倾托辊。如图5所示.借助两个侧托辊朝胶带运行方向前倾一定角度(一般约)而对跑偏的输送带起复位作用。这种方法简单,但会使阻力增大约10%。其它还有锥形、V形、反V形等多种调心托辊,可按需选用。

图5 侧托辊前倾的调心托辊

托辊直径与带宽、物料松散密度和带速有关。随着这些参数的增大,托辊直径相应增大。带式输送机有载分支最常用的是由刚性的、定轴式的三节托辊组成的槽形托辊。一般带式输送机的槽角为30°,如果槽角由20°增大到30°,则在同样带宽条件下物料横断面积增大20%,运输量可提高13%,带式输送机的无载分支常采用平行托辊。带式输送机的装载处由于物料对托辊的冲击,易引起托辊轴承的损坏,常采用缓冲托辊组。

托辊密封结构的好坏直接影响托辊阻力系数的大小和托辊的寿命。托辊的转动阻力不仅与速度、轴承及其密封有关,而且与润滑脂的选择也有很大关系。润滑脂除起润滑作用外,还起密封作用。

2.3 托辊间距

托辊间距的布置应遵循胶带在托辊间所产生的挠度尽可能小的原则。胶带在托辊间的挠度值一般不超过托辊间距的2.5%。在装载处的上托辊间距应小一些,一般的间距为300~600mm,而且必须选用缓冲托辊,下托辊间距可取2500~3000mm,或取为上托辊间距的两倍。

在有载分支头部、尾部应各设置一组过渡托辊,以减小头、尾过渡段胶带边缘的应力,从而减少胶带边缘的损坏。过渡托辊的槽角为两种,端部滚筒中心线与过渡托辊之间的距离一般不大于800~1000mm。

2.4 对托辊的改进

(1)由于抛落的煤块,特别是大块坚硬煤岩对胶带的冲击,使得胶带承受很大的连续性或脉动的冲击,寿命下降,另外也使的托辊维修率加大,还有,由于井下的实际使用条件及运输要求,改变抛落高度H、带式输送机的线速度v、煤炭自身的重量等都受到多方面的限制。因此,就需要我们从缓冲托辊的角度来考虑抛落冲击所造成的负面影响。为此,在满足实际运输要求的情况下,有必要对抛落位置下方的缓冲托辊进行了改进设计。改进前的缓冲托辊示意见图6。

图6 改进前的缓冲托辊示意图

图7 改进后的缓冲托辊示意图

从图7可以看出,改进设计过程比较简单,只是利用机械原理中的旋转副进行二次缓冲,就使抛落产生的冲击力。

(2)针对托辊的调偏性能,对托辊作了改进见图8。

图8 对托辊的改进

改进的锥形自动调偏托辊,是改变托辊一端的直径,将其制成锥形。当胶带跑篇时,利用托辊本身直径的变化来调整胶带的运行轨迹。

我认为这种改进也可以应用到托辊上提高调偏性能,见图9。

图9 对旋螺旋橡胶层应用在锥形自动调偏托辊上

3 存在的主要问题

(1)对部分零件的结构尺寸和安装尺寸掌握的不够准确。

(2)设计中还采用了一部分老旧的部件。

4 建议

根据实际情况对输送机整体进行简化,减小输送机的重量和体积。对各个部件进行优化设计,使各部分的功能达到最优。本次设计主要是根据现有的设计标准进行仿形设计,严格依据设计标准和有关规范进行设计与计算。

[1]唐金松.简明机械设计手册(第二版)[M].上海科学技术出版社.2002.6.

[2]北京起重机机械研究所、武汉丰凡科技开发有限责任公司.DTⅡ(A)型带式输送机机械设计手册[M].冶金工业出版社.2003.8.

[3]机械工业部设计单位联合设计组.ZJT1A-96带式输送机设计选用手册[M].黄河水利出版社.1998.10.

[4]机械化运输设计手册编委会.机械化运输设计手册[M].机械工业出版社.1997.5.

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