王大鶴
摘 要:帶式輸送機是一種摩擦驅動以連續(xù)方式運輸物料的機械。主要由機架、輸送帶、托輥、滾筒、張緊裝置、傳動裝置等組成。根據傳輸方式和結構的不同,帶式輸送機有很多的分類,分別適用于不同應用環(huán)境。我國輸送機的技術發(fā)展與國外先進水平還存在差距。
關鍵詞:帶式輸送機 分類 現狀 發(fā)展趨勢
1、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構可分成兩類: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;另外一類是特種結構的帶式輸送機,各有各的輸送特點[1]。
(1)DTⅡ型固定式帶式輸送機[2]
DTⅡ型固定式帶式輸送機是一種傳送機,屬通用型系列。由單機或多機組合成輸送系統(tǒng)來輸送物料,可輸送松散密度為500~2500kg/m3的各種散裝物料及成件物品。
(2)QD80輕型固定式帶輸送機
QD80輕型固定式帶輸送機與DTⅡ型相比,其帶較薄、載荷也較輕,運距一般不超過100m,電機容量不超過22kw。
(3)DX型鋼繩芯帶式輸送機
DX型鋼繩芯帶式輸送機屬于高強度帶式輸送機,其輸送帶的帶芯中有平行的細鋼繩,一臺運輸機運距可達幾公里到幾十公里。
(4)U型帶式輸送機
U型帶式輸送機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30°~45°提高到90°,使輸送帶成U形。這樣一來輸送帶與物料間產生擠壓,導致物料對膠帶的摩擦力增大,從而輸送機的運輸傾角可達25°。
(5)管形帶式輸送機
U形帶式輸送帶進一步的成槽,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,并且可以實現彎曲運行。
(6)氣墊帶式輸送機
其輸送帶不是運行在托輥上的,而是在空氣膜(氣墊)上運行,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。
(7)波狀擋邊帶式輸送機
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90°。
(8)鋼繩牽引帶式輸送機
它是無際繩運輸與帶式運輸相結合的產物,既具有鋼繩的高強度、牽引靈活的特點,又具有帶式運輸的連續(xù)、柔性的優(yōu)點。
(9)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90°,運行速度可達6m/s,輸送能力不隨傾角的變化而變化,可實現松散物料和有毒物料的密閉輸送。其主要缺點是結構復雜、輸送帶的磨損增大和能耗較大。
帶式輸送機是以膠帶兼作牽引機構和承載機構的一種運輸設備,它在地面和井下運輸具有廣泛的應用。
2、帶式輸送機的發(fā)展
近10年,長距離、大運量、高速度的帶式輸送機的出現,使其在礦山建設的井下巷道、礦井地表運輸系統(tǒng)及露天采礦場、選礦廠中的應用又得到進一步推廣[3]。
(1)我國帶式輸送機的發(fā)展情況
目前帶式輸送機已廣泛應用于國民經經濟各個部門,近年來在露天礦和地下礦的聯合運輸系統(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等。
這些輸送機的特點是輸送能力大(可達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,設備維護檢修容易,爬坡能力大(可達16°),經營費用低,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計。
(2)國外帶式輸送機的發(fā)展情況
國外輸送機的技術發(fā)展主要表現在2個方面:一方面是皮帶輸送機的功能多元化、應用范圍擴大化,如高傾角皮帶輸送機、管狀皮帶輸送機、空間轉彎帶式輸送機等各種機型;另一方面是皮帶輸送機本身的技術與裝備有了巨大的發(fā)展,尤其是長距離、大運量、高帶速等大型皮帶輸送機已成為發(fā)展的主要方向,其核心技術是開發(fā)應用于了帶式輸送機動態(tài)分析與監(jiān)控技術,提高了帶式輸送機的運行性能和可靠性[4]。
(3)帶式輸送機未來發(fā)展趨勢
1)設備大型化、提高運輸能力
為了適應高產高效集約化生產的需要,帶式輸送機的輸送能力要加大。長距離、高帶速、大運量、大功率是今后發(fā)展的必然趨勢,也是高產高效礦井運輸技術的發(fā)展方向。輸送量要提高到3000~4000 t/h,速度提高至4~6m/s,輸送長度對于可伸縮帶式輸送機要達到3000m。對于鋼繩芯強力帶式輸送機需加長至5000m以上,單機驅動功率要求達到1000~1500 kW,輸送帶抗拉強度達到6000 N/mm(鋼繩芯)和2500 N/mm(鋼繩芯)。尤其是煤礦井下順槽可伸縮輸送技術的發(fā)展,隨著高產高效工作面的出現及煤炭科技的不斷發(fā)展,原有的可伸縮帶式輸送機,無論是主參數,還是運行性能都難以適應高產高效工作面的要求,煤礦現場急需主參數更大、技術更先進、性能更可靠的長距離、大運量、大功率順槽可伸縮帶式輸送機,以提高我國帶式輸送機技術的設計水平,填補國內空白,接近并趕上國際先進工業(yè)國的技術水平。其包含7個方面的關鍵技術:①帶式輸送機動態(tài)分析與監(jiān)控技術;②軟起動與功率平衡技術;③中間驅動技術;④自動張緊技術;⑤新型高壽命高速托輥技術;⑥快速自移機尾技術;⑦高效儲帶技術。
2)提高元部件性能和可靠性[5]
設備開機率的高與低主要取決于元部件的性能和可靠性。除了進一步完善和提高現有元部件的性能和可靠性,還要不斷地開發(fā)研究新的技術和元部件,如高性能可控軟起動技術、動態(tài)分析與監(jiān)控技術、高效貯帶裝置、快速自移機尾、高速托輥等,使帶式輸送機的性能得到進一步的提高。
3)擴大功能,一機多用化
拓展運人、運料或雙向運輸等功能,做到一機多用,使其發(fā)揮最大的經濟效益。開發(fā)特殊型帶式輸送機,如彎曲帶式輸送機、大傾角或垂直提升輸送機等。
3、結語
可以預見,帶式輸送機的發(fā)展趨勢是從接觸式帶式輸送機向非接觸的帶式輸送機發(fā)展,最終發(fā)展趨勢是采用最原始的帶式輸送機的結構,即采用帶子在槽內滑動。輸送帶非接觸支承節(jié)省大量的金屬,大大減少了輸送帶運動阻力和能耗,維修也簡便。隨著新型材料的出現,特別是近幾年出現的納米材料,有理由相信輸送帶與滑槽之間的摩擦系數和帶子的耐磨性可以得到很大的改觀。而輸送帶在滑槽內滑動的結構最簡單,動部件最少,這樣它更適合智能化管理,同時生產成本也大大降低。
參考文獻:
[1] 宋偉剛 通用帶式輸送機設計 2006
[2] 張鉞 新型帶式輸送機設計手冊 冶金工業(yè)出版社 2001年
[3] 于學謙 礦山運輸機械 中國礦業(yè)大學出版社 1998年
[4] 毋虎城 礦山運輸與提升設備 煤炭工業(yè)出版設 2004年
[5] 禹金云 機械安全技術趨向分析 中國安全科學學報 2004年