李曉紅

（唐山冀東裝備工程股份有限公司裝備研發(fā)中心，唐山 063030）

斗式提升機(jī)是一種應(yīng)用極為廣泛的垂直輸送設(shè)備，它適合輸送散粒狀物料，如：熟料、礦渣、生料等。目前在新上2 000t以上生產(chǎn)能力的水泥生產(chǎn)線的窯尾預(yù)熱器喂料和生料入庫(kù)提升機(jī)，多數(shù)使用皮帶高效斗提機(jī)，皮帶高效提升機(jī)由于自重較小，需要?jiǎng)恿π?，工作平穩(wěn)，運(yùn)行速度較高，所以可以達(dá)到較大的提升高度和較高的輸送能力，備受廠家和設(shè)計(jì)院的關(guān)注。料斗的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)以及料斗的緊密排列，也是皮帶斗提機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，它能確保物料幾乎連續(xù)地提取和卸出。但目前大部分皮帶高效斗提機(jī)都是進(jìn)口德國(guó)Aumund公司或Beumer公司的產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)皮帶高效斗提機(jī)技術(shù)比較成熟的廠家并不多，下面我就以我公司的皮帶斗式提升機(jī)為例，淺談高效斗提機(jī)的幾個(gè)技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)。

1 傳送帶

傳送帶是皮帶斗式提升機(jī)的核心部件之一，必須使用專用的鋼絲加強(qiáng)型膠帶。傳送帶的膠面，宜采用耐熱膠料，骨架的結(jié)構(gòu)應(yīng)采用縱向及橫向鋼絲索交錯(cuò)布置的形式，鋼絲索形成堅(jiān)固的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，確保傳送帶對(duì)料斗的固定螺釘具有極高的抗扯裂強(qiáng)度，在進(jìn)行強(qiáng)度校核時(shí)要充分考慮斗子安裝孔對(duì)降低牽引力的影響。

圖1 U型部件1

鋼絲皮帶的搭接是運(yùn)行高可靠性的關(guān)鍵，傳送帶的鋼絲索兩端須用鋅鉛合金澆鑄，兩個(gè)夾緊接頭則采用鋁板以減輕重量見(jiàn)圖1。首先，用8.8級(jí)的六角螺栓將兩根皮帶擰緊到所需要的扭矩，再用兩個(gè)螺母背緊。之后將皮帶中外露的鋼絲插入U(xiǎn)型部件1中見(jiàn)圖1，然后須將U型部件固定到中間部件3上，再將伸出的鋼絲加以清理，并將這些鋼絲分成股，U型部件和卡緊機(jī)構(gòu)2之間的縫隙必須密封好，這時(shí)便可以澆鑄。在出現(xiàn)松孔的情況下，澆注金屬須進(jìn)行局部加熱，使之再變成液態(tài)。在澆注金屬進(jìn)行結(jié)構(gòu)淬火之后，將伸出來(lái)的金屬絲磨掉，這樣就完成了皮帶的搭接。

2 斗 子

傳送帶上安裝斗子的孔必須使用專用工具開(kāi)鑿，每個(gè)孔切斷鋼絲的數(shù)量不能大于兩根，并且應(yīng)在制作膠帶時(shí)打好孔。斗子安裝完要進(jìn)行檢查，并且操作運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間之后進(jìn)行再次擰緊。此外，每隔6個(gè)月檢查擰緊一次。這些料斗用平板螺釘固定于提升機(jī)傳送帶上。直徑為40mm的平板頭通過(guò)其鍛制齒固定在縱向和橫向鋼絲索中，確保料斗具有較高的抗扯裂強(qiáng)度。在料斗和傳送帶之間裝有軟橡皮墊片，以防止當(dāng)傳送帶繞過(guò)滾筒時(shí)物料進(jìn)人。保證連接螺栓的頂面與皮帶面之間的一定的間隙，以保證皮帶在與驅(qū)動(dòng)輪接觸時(shí)螺栓不與驅(qū)動(dòng)滾筒接觸。另外，在皮帶搭接部位的對(duì)面斗子做相應(yīng)處理以增加重量，作為配重來(lái)平衡搭接裝置的重量見(jiàn)圖2。

3 滾 筒

該機(jī)尾部設(shè)有自動(dòng)張緊裝置，防止膠帶松弛運(yùn)行和尾部滾筒磨損。底輥為籠形并設(shè)有物料導(dǎo)向錐。驅(qū)動(dòng)輥上的耐磨橡膠是拼合的，這樣，可在不拆除驅(qū)動(dòng)輥的情況下，很容易更換橡膠塊。傳送帶在底部借助于帶棒條滾筒轉(zhuǎn)變方向，該滾筒的水平位置決定了傳送帶的平直運(yùn)行。設(shè)在張緊配重兩端的齒輪確保準(zhǔn)確平行導(dǎo)向。這些齒輪與相應(yīng)齒條的精確嚙合，保證了可靠的平行導(dǎo)向。

圖2 平衡搭接裝置圖

頭部滾筒的卸料方式為甩料式：

式中：P0為離心慣性力；W為重力；m為物料質(zhì)量；w為物料重心的圓周速度；r為回轉(zhuǎn)半徑。

物料在頭部驅(qū)動(dòng)滾筒卸料處受兩個(gè)力作用，及物料重力和離心慣性力見(jiàn)圖3。

圖3 物料所受力的作用圖

由圖3中三角形mba和mpo相似關(guān)系可以得到：

所以：h=gr2302/π2r2n2=895/n2=1.18＜r2

因此，極點(diǎn)p位于驅(qū)動(dòng)輪的圓周內(nèi)，離心慣性力的值將永遠(yuǎn)大于重力值，料斗內(nèi)的物料將沿著斗的外壁運(yùn)動(dòng)，故物料做離心式卸載?？梢?jiàn)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速（1～2m/s）一定時(shí)，極距h就確定了，欲保持物料離心卸載，必須正確選擇驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速和卸料口的位置，以防料斗回料。

尾部密封為防塵結(jié)構(gòu)，在尾部殼體上開(kāi)2個(gè)1 200×1 294mm的孔，尾軸連同一對(duì)軸承及密封裝置從這2個(gè)孔穿出，另外，有兩件密封罩3與殼體用螺栓把死，其間加1.5mm的石棉密封板，圖5中張緊拉桿2從密封罩3穿出的位置加10mm的橡膠密封墊，將尾部殼體密封。針對(duì)SKF的球面輥?zhàn)虞S承，采用裝配式密封和密封端蓋，定位盤和軸承座之間留有8mm的間隙作為軸向調(diào)整空間見(jiàn)圖4。

尾部設(shè)有自動(dòng)張緊裝置，張緊輪由齒輪、定位套和配重塊焊接而成。如果皮帶由于各種原因引起伸長(zhǎng)，這套張緊裝置就會(huì)靠自重做垂直向下的運(yùn)動(dòng)，因此必須保證張緊拉桿2始終處于豎直位置。張緊輪在軸向和徑向都靠定位塊1來(lái)定位，軸向留有5mm的調(diào)整量，徑向在齒輪與定位塊之間留有0～1mm的間隙，張緊輪在豎直方向的調(diào)整范圍為300mm見(jiàn)圖5。

4 電氣設(shè)計(jì)

圖4 軸向調(diào)整空間（mm）

圖5 調(diào)整范圍（mm）

在主驅(qū)動(dòng)裝置里設(shè)置一慢轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，主驅(qū)與慢驅(qū)實(shí)行聯(lián)鎖，這樣，這兩種驅(qū)動(dòng)方式就不能同時(shí)處于接通狀態(tài)。設(shè)計(jì)時(shí)，按照物料流的逆順序接通斗式提升機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，即排料機(jī)構(gòu)—斗式提升機(jī)—喂料機(jī)構(gòu)及檢控機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)裝置的停機(jī)按上述相反順序進(jìn)行。①運(yùn)行檢測(cè)器—速度檢測(cè)器。在斗提機(jī)的喂料箱內(nèi)安裝一脈沖傳感器，用以檢測(cè)尾軸的轉(zhuǎn)速。如果額定轉(zhuǎn)速低于允許轉(zhuǎn)速值，則給料機(jī)構(gòu)和斗式提升機(jī)就得處于停機(jī)狀態(tài)。②填充式料位顯示器。在提升機(jī)的底部加裝料位開(kāi)關(guān)來(lái)控制填充料位。如果給料槽中的物料超過(guò)規(guī)定高度，則喂料機(jī)構(gòu)和斗式提升機(jī)就會(huì)斷路。③皮帶跑偏控制器。為了避免皮帶發(fā)生跑偏，在斗提機(jī)的頭部和尾部?jī)蓚€(gè)側(cè)面設(shè)有限位開(kāi)關(guān)，如果皮帶碰到四個(gè)開(kāi)關(guān)中的一個(gè)，就會(huì)將其推到第一個(gè)觸發(fā)點(diǎn)，這時(shí)就會(huì)得到一光信號(hào)或聲響信號(hào)。當(dāng)?shù)竭_(dá)第二個(gè)觸發(fā)點(diǎn)時(shí)，給料機(jī)構(gòu)和斗提機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置就必須立即停車。

所有傳感器的信號(hào)都進(jìn)入控制系統(tǒng)的PC中，在PC處理程序中將實(shí)際的測(cè)定值與最初輸入作為極限值的設(shè)定值進(jìn)行比較。一旦發(fā)現(xiàn)超出極限值或者偏離正常操作條件，立即做出反應(yīng)，斗提機(jī)的PC還與中控室的DCS系統(tǒng)相連，以便在CCR能清楚地知道傳送帶的平穩(wěn)運(yùn)行、運(yùn)轉(zhuǎn)速度、工作溫度、潤(rùn)滑油液位、空載功率、正常功率和最大功率等，進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)測(cè)和控制。