董建平，李佐錄

（神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司礦山機(jī)械制造維修分公司，寧夏 石嘴山 753000）

長(zhǎng)距離平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)分析

董建平，李佐錄

（神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司礦山機(jī)械制造維修分公司，寧夏 石嘴山 753000）

作為重要的散裝物料輸送設(shè)備，在電廠煤炭運(yùn)輸、井下露天礦山運(yùn)輸以及水泥運(yùn)輸?shù)壬⒀b物料運(yùn)輸方面發(fā)揮了重要作用。隨著對(duì)散裝物料運(yùn)輸行業(yè)的要求越來(lái)越高，對(duì)帶式輸送機(jī)的要求也隨之提高，尤其是對(duì)長(zhǎng)距離運(yùn)輸對(duì)平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)的要求，因此提高長(zhǎng)距離平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)水平非常必要。本文對(duì)長(zhǎng)距離平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)方案的選擇、平面轉(zhuǎn)彎處托輥組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)幾個(gè)方面進(jìn)行探討。

長(zhǎng)距離平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)；運(yùn)輸；設(shè)計(jì)

帶式輸送機(jī)作為重要的散裝物料輸送設(shè)備，其具有運(yùn)量大、運(yùn)輸過程中對(duì)物料的破壞性小、運(yùn)行阻力小、能源消耗低等優(yōu)點(diǎn)，因此在化工、電站、港口、礦山等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。

隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、工業(yè)和交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)散裝物料運(yùn)輸?shù)囊笠苍絹?lái)越高，帶式輸送機(jī)在運(yùn)輸能力、設(shè)備安裝方面雖依然具有明顯優(yōu)勢(shì)，然而在運(yùn)輸過程中帶式輸送機(jī)容易受到地形地貌的影響；為了保護(hù)物料的完整性，帶式輸送機(jī)輸送路線無(wú)法按照直線布置，因此產(chǎn)生了平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)。平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)與普通的帶式運(yùn)輸機(jī)相比，平面轉(zhuǎn)彎設(shè)計(jì)是重點(diǎn)也是難點(diǎn)，特別是路線布置、轉(zhuǎn)彎結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)直接影響到運(yùn)輸?shù)男屎桶踩浴?/p>

1 平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)方案

帶式輸送機(jī)夾角轉(zhuǎn)彎問題，有以下四種解決方案：第一種是將兩條普通的帶式輸送機(jī)串聯(lián)塔接，也就是在兩條普通帶式輸送機(jī)平面轉(zhuǎn)彎處串聯(lián)塔接組成一定的夾角。這種設(shè)計(jì)方案雖然可以實(shí)現(xiàn)一些角度比較大的轉(zhuǎn)彎，但是相應(yīng)的增加了設(shè)備投入，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增高。第二種利用滾筒強(qiáng)制改向。帶式輸送機(jī)在平面轉(zhuǎn)彎處強(qiáng)制增加改向滾筒，這種設(shè)計(jì)方案適合角度不大的帶式輸送機(jī)。第三種是安裝特殊結(jié)構(gòu)的專用帶式輸送機(jī)，比如圓管輸送機(jī)。這種輸送機(jī)能實(shí)現(xiàn)小半徑內(nèi)的三維空間轉(zhuǎn)向，但是這種帶式輸送機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)特殊，對(duì)設(shè)備的制作材料和工藝要求較高，在設(shè)計(jì)、安裝的時(shí)候要特別考慮它的特性。而且這種輸送機(jī)在帶寬、帶速相同的情況下，單位時(shí)間內(nèi)的運(yùn)輸量比普通的輸送機(jī)小。第四種是平面自然變向轉(zhuǎn)彎，這種方法操作簡(jiǎn)單，所以應(yīng)用范圍最廣。具體方法就是采取在平面轉(zhuǎn)彎處安裝支撐角或?qū)C(jī)架內(nèi)側(cè)抬高等相關(guān)措施。當(dāng)帶式輸送機(jī)的起止點(diǎn)之間沒有障礙物的情況下，平面轉(zhuǎn)彎線路能減少相連帶式輸送機(jī)塔接處增加的驅(qū)動(dòng)設(shè)備運(yùn)行故障。

2 平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)彎處結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

帶式輸送機(jī)運(yùn)行過程中需要一定的驅(qū)動(dòng)力，因此往往需要在輸送機(jī)上安裝驅(qū)動(dòng)裝置，在驅(qū)動(dòng)力的作用下，傳動(dòng)滾筒帶動(dòng)膠帶運(yùn)轉(zhuǎn)，利用膠帶的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)物料運(yùn)輸。帶式輸送機(jī)直線段單元膠帶兩端的張力是平衡的，且是在同一水平線上。而平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)彎處的單元膠帶兩端的張力不在同一水平線上，而是形成了一個(gè)夾角，這樣兩端作用力就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向曲線中心的合力，如果這個(gè)合力較大，可能導(dǎo)致運(yùn)輸帶跑偏。因此為了抵消這個(gè)合力，必須采取一定的措施，主要有以下3種方法。

2.1 抬高轉(zhuǎn)彎處內(nèi)側(cè)曲線

抵消平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)彎處膠帶兩端的向心合力最好的方式是抬高輸送帶轉(zhuǎn)彎處的內(nèi)側(cè)曲線。這種操作方式比較簡(jiǎn)單：具體方法是用托輥組支架抬高曲線中心的一端，這樣托輥支架和水平面會(huì)形成一個(gè)夾角。這種方法主要是利用輸送帶上面承載的物料在運(yùn)輸過程中產(chǎn)生向外的離心推力，來(lái)抵消向心合力 ，從而能保證運(yùn)輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性。

2.2 增大托輥組的槽角

增大托輥組的槽角不僅能提高帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸能力，而且能有效地降低輸送帶跑偏的概率。因此在設(shè)計(jì)過程中，增大托輥組的槽角是解決平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)跑偏的有效方法之一。2008年北方重工輸送設(shè)備公司為解決安徽蕪湖海螺水泥公司水泥物料運(yùn)輸送中膠帶容易跑偏的問題，改變了帶式輸送機(jī)的托輥組槽角，將原本35°的角增大到40°。

2.3 五節(jié)吊掛托輥深槽

在平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)彎處安裝五節(jié)吊掛托輥深槽，這種設(shè)計(jì)方案也是改變托輥組的槽角達(dá)到增加物料的運(yùn)量的目的，這種吊掛結(jié)構(gòu)不僅能減少物料對(duì)托輥組的沖擊，而且還能增加運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸?shù)娜萘?，但是這種結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，會(huì)增加設(shè)備成本。

3 平面轉(zhuǎn)彎處托輥組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 彈性托輥支撐結(jié)構(gòu)

平面轉(zhuǎn)彎處帶式輸送機(jī)彈性支撐結(jié)構(gòu)是利用彈簧結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。具體操作方法：在輸送機(jī)轉(zhuǎn)彎曲線的外側(cè)一端與中間架鉸接，而另外一端則與中間架上安裝的彈簧結(jié)構(gòu)連接，這樣在運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行過程中就能自動(dòng)調(diào)節(jié)托輥組的內(nèi)曲線抬高角度。

空載運(yùn)行時(shí)，運(yùn)輸帶內(nèi)曲線一側(cè)通過彈簧壓向外曲線方向，內(nèi)曲線抬高角度增加，就會(huì)增加托輥組對(duì)運(yùn)輸帶的離心推力，如果有物料運(yùn)行，物料的重力承載在彈簧結(jié)構(gòu)上，彈簧結(jié)構(gòu)和托輥組的連接高度降低，輸送帶的內(nèi)曲線抬高角度降低，可以減少轉(zhuǎn)彎過程中物料重力 。這種方式雖操作簡(jiǎn)單、成本低，但在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲。

3.2 吊掛托輥組結(jié)構(gòu)

利用中間架將托輥組懸掛起來(lái)，將相鄰的兩組托輥進(jìn)行鉸接，這樣托輥與中間架之間就會(huì)構(gòu)成一個(gè)封閉環(huán)形，這個(gè)就叫做索環(huán)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是托輥組的運(yùn)行位置會(huì)隨著承載力的變化而變化。一般情況下，吊掛托輥組的托輥數(shù)量大于或等于5個(gè)時(shí)，各個(gè)托輥長(zhǎng)度盡量保持一致。在回程部分使用的托輥結(jié)構(gòu)如果也是吊掛結(jié)構(gòu),那么托輥的數(shù)量一般是3個(gè)。這種吊掛托輥結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)彎的半徑小，運(yùn)行比較穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生較大噪聲，且能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)輸送帶。但是這種吊掛托輥結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，特別是深槽半圓形吊掛托輥結(jié)構(gòu)，會(huì)加劇輸送帶的磨損，降低設(shè)備的使用壽命，且日常維護(hù)的成本較高。

3.3 在輸送帶內(nèi)曲線增加托輥組

在帶式輸送機(jī)前端轉(zhuǎn)彎處安裝托輥組，將輸送帶轉(zhuǎn)彎處的托輥組向外沿著輸送機(jī)運(yùn)行的方向偏移，這樣托輥組的軸線和輸送機(jī)的中心線會(huì)形成一個(gè)夾角，能防止輸送帶在運(yùn)輸過程中跑偏。這種設(shè)計(jì)方式與前面的吊掛托輥組有所不同，它在內(nèi)曲線的一側(cè)增加了一個(gè)托輥，而且托輥的設(shè)置不是對(duì)稱的。這種設(shè)計(jì)方式能夠增加輸送帶兩側(cè)曲線的摩擦力，保證輸送帶在轉(zhuǎn)彎處運(yùn)行穩(wěn)定。唯一的缺點(diǎn)是這種托輥組只能單側(cè)增加，且支架結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，很容易造成設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定。

4 驅(qū)動(dòng)裝置的選擇

長(zhǎng)距離平面轉(zhuǎn)彎帶式運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)輸路線長(zhǎng)、容量大、總功率大，為了保證驅(qū)動(dòng)裝置能夠提供足夠的動(dòng)力，保證輸送帶的正常運(yùn)行，驅(qū)動(dòng)裝置必須具有良好的啟動(dòng)性，在加速過程中，減少運(yùn)輸?shù)妮d荷，減少慣性沖擊。此外還要考慮到驅(qū)動(dòng)裝置安裝的位置，一般帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置安裝在頭部或者機(jī)頭的位置，但是由于長(zhǎng)距離平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)的機(jī)長(zhǎng)較長(zhǎng)，如果將驅(qū)動(dòng)裝置都放在機(jī)器頭部，那么會(huì)導(dǎo)致頭部驅(qū)動(dòng)滾筒的張力特別大，這就需要加強(qiáng)滾筒、支架等部件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、采用強(qiáng)度較高的膠帶，這樣就直接導(dǎo)致設(shè)備整體成本的上升。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著對(duì)散裝物料運(yùn)輸要求的提高，對(duì)長(zhǎng)距離平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)與制造要求也越來(lái)越高。輸送機(jī)生產(chǎn)廠家，應(yīng)不斷提高輸送機(jī)制造水平。應(yīng)結(jié)合具體的運(yùn)輸環(huán)境、運(yùn)輸材質(zhì)、運(yùn)輸路線，選擇和確定合適的平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)方案，保證結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)彎處的穩(wěn)定性能夠滿足運(yùn)輸?shù)囊蟆?/p>

[1]曹彥斌.長(zhǎng)距離平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)[J].礦山機(jī)械，2015,(2):51～53.

[2]商振宇，王偉星，國(guó)占一，等.平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)淺談[J].科技與企業(yè)，2013,(21):334～334.

[3]牟永海，李杰，敫旭東，等.長(zhǎng)距離平面轉(zhuǎn)彎越野帶式輸送機(jī)[J].露天采礦技術(shù)，2015,(1):56～61.

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