方明超
(中國(guó)建材國(guó)際工程集團(tuán)有限公司,蚌埠 233010)
帶式輸送機(jī)是以輸送帶作為牽引構(gòu)件的連續(xù)輸送設(shè)備,在建材、化工、糧食等行業(yè)有普遍的應(yīng)用,用于輸送各種散裝物料或成形物件。作為一種通用的輸送設(shè)備,帶式輸送機(jī)具有輸送能力較強(qiáng),能滿足各種輸送距離,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于維護(hù),易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,其運(yùn)行平穩(wěn),噪音低。
通用固定帶式輸送機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
滾筒根據(jù)用途可分為傳動(dòng)滾筒、改向滾筒等。傳動(dòng)滾筒是靠摩擦向輸送帶傳遞牽引力的滾筒,通常作為輸送機(jī)的頭輪。改向滾筒指的是改變輸送帶運(yùn)行方向的滾筒。
托輥是由棍子和支撐架組成的用來支撐輸送帶的部件。根據(jù)用途,托輥分為平行托輥、槽型托輥、調(diào)心托輥和緩沖托輥等。平行托輥指的是一個(gè)使輸送帶橫斷面成平行狀態(tài)的直輥,一般可作為下托輥或輸送成件物品的上托輥。槽形托輥指的是輸送散裝物料時(shí),將支撐架上的輥?zhàn)影惭b成槽形,從而使輸送帶橫斷面形成槽形狀態(tài)的托輥。調(diào)心托輥可以適當(dāng)糾正輸送帶跑偏的托輥,可分為上調(diào)心托輥和下調(diào)心托輥。調(diào)心托輥是在支座中間設(shè)一個(gè)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的豎軸,當(dāng)帶子跑偏時(shí),托輥兩邊所受的力不相等,使豎軸轉(zhuǎn)動(dòng)。例如,輸送帶向右跑偏時(shí),則托輥右邊受力較大,豎軸由右向左轉(zhuǎn)動(dòng),使托輥向右前方傾斜,從而使輸送帶受到一定向左的力,可以適當(dāng)調(diào)整跑偏。緩沖托輥,托輥表面由橡膠組成,能夠減緩加料時(shí)物料對(duì)輸送帶的沖擊。無磁托輥,托輥由非磁性材料制成,通常設(shè)置在除鐵器下,防止磁性托輥將輸送帶抬高影響輸送穩(wěn)定性。
卸料裝置是指輸送機(jī)卸出所輸送物料的裝置。卸料裝置有頭部漏斗、卸料車、犁式卸料器等。卸料車能沿著中間支架上的軌道行走,可在輸送機(jī)兩側(cè)卸料,從而實(shí)現(xiàn)在一定的平面區(qū)域卸料。卸料車通常以電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)而移動(dòng)。目前,國(guó)內(nèi)卸料車的帶速一般不超過2.5 m/s。犁式卸料器是指采用卸料擋板卸料的裝置,根據(jù)卸料邊的不同,分為單側(cè)犁式卸料器和雙側(cè)犁式卸料器。根據(jù)驅(qū)動(dòng)力的不同,可分為手動(dòng)、電動(dòng)和氣動(dòng)。卸載磨蝕性較大的物料時(shí),應(yīng)限制使用,防止磨損過渡損傷輸送帶。
導(dǎo)料槽是用于接收落料的裝置,具有密封和防物料濺出的作用。后檔簾全密封,前擋簾鏤空,側(cè)板可適當(dāng)調(diào)節(jié)。
清掃器:清掃輸送帶上的殘余物料的裝置,防止殘余物料粘附過多影響使用。清掃器有彈簧橡膠清掃器、硬質(zhì)刮板清掃器、人字清掃器等。彈簧橡膠清掃器和硬質(zhì)刮板清掃器安裝于頭輪,用來清掃膠帶外側(cè)的殘余物料,刮板材料有聚氨酯、合金等。人字清掃器安裝于尾輪前端,用來清掃膠帶內(nèi)側(cè)的殘余物料。
測(cè)速開關(guān)是旋轉(zhuǎn)之后不斷產(chǎn)生電信號(hào)的裝置,可用于監(jiān)測(cè)輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速。
特殊結(jié)構(gòu)是用于稱量電子秤上的帶式輸送機(jī)輸送距離短,將輸送機(jī)的頭架、尾架和中間架做成一體,從而減少材料,優(yōu)化設(shè)備外觀。
為節(jié)省空間、節(jié)省材料,兩臺(tái)帶式輸送機(jī)的頭部用一個(gè)漏斗。一般配置要求:1)帶式輸送機(jī)頭部滾筒采用“人”字鑄膠膠面,尾部滾筒采用光面。頭部和尾部滾筒采用通軸,不允許焊接。2)軸承座、頭尾輪及托輥的軸承機(jī)構(gòu)設(shè)有操作方便的潤(rùn)滑通道(注油孔)。3)帶式輸送機(jī)兩側(cè)配置急停拉繩開關(guān),每30 m配置1對(duì)(長(zhǎng)度不足30 m時(shí)配置1對(duì))拉繩開關(guān)采用自鎖開關(guān)。4) 帶式輸送機(jī)兩側(cè)配置擋偏開關(guān),每40 m配置1對(duì)(長(zhǎng)度不超過40 m時(shí)配置1對(duì))。5)帶式輸送機(jī)尾輪設(shè)置接近開關(guān)或測(cè)速開關(guān),用于轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)。6)上調(diào)心托輥每12 m設(shè)置1組(不足12 m設(shè)置1組),下調(diào)心托輥每30 m設(shè)置1組(不足30 m設(shè)置1組)。7)下料點(diǎn)處一般設(shè)置5組緩沖托輥,如果下料點(diǎn)較長(zhǎng),需設(shè)置更多的緩沖托輥。8)為保證安全生產(chǎn),尾輪和頭部驅(qū)動(dòng)部分設(shè)置可拆卸式的橘黃色防護(hù)鋼絲網(wǎng)。
特殊配置要求:1)除鐵器下設(shè)置無磁托輥。2)用于高溫環(huán)境的帶式輸送機(jī)配置耐熱型軸承,配備高溫電機(jī),電機(jī)配高溫密封圈及高溫潤(rùn)滑油。3)頭輪配置逆止器,防止帶式輸送機(jī)逆向輸送。4)可逆帶式輸送機(jī)軌道上配置限位開關(guān)。
1)輕型帶式輸送機(jī)的帶寬有300 mm、400 mm、500 mm、650 mm、800 mm、1 000 mm和1 200 mm七種;帶速有0.25 m/s、0.5 m/s、0.8 m/s、1.0 m/s、1.25 m/s、1.6 m/s、2.0 m/s和2.5 m/s 八種。能滿足一般運(yùn)輸系統(tǒng)的工藝要求。2)輕型帶式輸送機(jī)的一般工作環(huán)境溫度在-15~40 ℃。3)本系列輸送機(jī)允許的單位長(zhǎng)度載荷不得大于表1中的規(guī)定。4)輸送角度一般不超過18°。
表1 輸送機(jī)單位長(zhǎng)度載荷范圍
1)物料名稱和最大輸送量Q(t/h)或n(件/h)。
2)物料性質(zhì):物料粒度組成或外形尺寸;松散密度ρ(t/m3)或單件重量q(kg/件);動(dòng)堆積角或包裝材料及摩擦系數(shù);物料溫度、含水率、粘度和磨蝕性等。
3)輸送機(jī)的布置形式及主要尺寸。
4)給料點(diǎn)、卸料點(diǎn)的數(shù)目和位置。
5)工作環(huán)境:室內(nèi)或室外;干燥或潮濕;清潔或多塵等。
6)被輸送物料的特殊要求:耐腐、耐油、無塵、無毒和防污染等。
1)輸送散裝物料,一般取帶速v=0.8~2.0 m/s。
2)輸送成行物品,一般取帶速v=0.25~1.0 m/s。
3)輸送易碎、易飛揚(yáng)的物料,一般取帶速v=0.8~1.0 m/s為宜。
對(duì)于散裝物料,輸送帶寬度按下式計(jì)算
式中,B為輸送帶寬度,m;Q為輸送量,t/h;ρ為物料松散密度,t/m3;v為輸送帶速度,m/s;y為斷面系數(shù),見表2;c為傾角系數(shù),見表3;k為裝載系統(tǒng),一般取0.8~0.9。
表2 斷面系數(shù)
表3 傾角系數(shù)
1)傳動(dòng)滾筒軸功率計(jì)算
傳動(dòng)滾筒的軸功率P0按下式計(jì)算
式中,P0為傳動(dòng)滾筒軸功率,kW;P1為空載功率,kW;P2為水平負(fù)載功率,kW;P3為垂直負(fù)載功率,kW;P4為附加功率,kW;f為托輥?zhàn)枇ο禂?shù),取f=0.03;L為傳動(dòng)滾筒到尾輪滾筒的水平中心距,m;l為中心距修正值,m,取l=49 m;H為垂直提升高度,m;W為除物料外,輸送機(jī)單位長(zhǎng)度內(nèi)所有運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量之和,kg,見表4。
表4 輸送機(jī)單位長(zhǎng)度內(nèi)所有運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量之和
2)附件功率的計(jì)算
式中,P4為附加功率,kW;F1為導(dǎo)料槽阻力,N;F2為犁式卸料器阻力,N;F3為內(nèi)外清掃器阻力,N;v為帶速,m/s;B為帶寬,m;ρ為物料松散密度,t/ m3;L2為導(dǎo)料槽長(zhǎng)度,m;q為輸送帶上每米長(zhǎng)度物料的質(zhì)量,kg/m;a為犁式卸料器阻力系數(shù),見表5。
表5 犁式卸料器阻力系數(shù)
3)電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算
P=KP0/η
式中,P為電動(dòng)機(jī)功率,kW;P0為傳動(dòng)滾筒軸功率,kW;η為傳動(dòng)總效率,對(duì)于QDF型電動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)取η=0.8,對(duì)于QDN型擺線針輪減速器驅(qū)動(dòng)取η=0.9;K為備用系數(shù),當(dāng)P0<5 kW時(shí)取K=1~1.1;當(dāng)P0=5~10 kW時(shí)取K=1.1~1.2;當(dāng)P0>10 kW時(shí)取K=1.2~1.4。
1)確認(rèn)實(shí)際作業(yè)面是否已具備安裝條件。
2)考察實(shí)際作業(yè)面是否存在安全隱患,如果存在,需及時(shí)提出解決方案。
3)復(fù)核圖紙與實(shí)際作業(yè)面是否存在較大誤差,如果誤差較大,需確認(rèn)變更方案。
定位頭架和尾架——畫中心線——復(fù)核落料點(diǎn)的位置——沿著中心線定位支腿——安裝中間架——安裝托輥支架——安裝托輥——穿輸送帶——硫化接頭——安裝導(dǎo)料槽、清掃器、擋偏開關(guān)、拉繩開關(guān)、測(cè)速開關(guān)等輔助裝置——試運(yùn)行。
對(duì)于通用帶式輸送機(jī),在任意25 m內(nèi),機(jī)架中心線的直線度≤3 mm;對(duì)于可逆運(yùn)行的帶式輸送機(jī),其機(jī)架中心線的直線度≤2 mm。對(duì)于帶寬<1 600的帶式輸送機(jī),中間架上對(duì)角線孔距≤2 mm;對(duì)于帶寬≥1 600的帶式輸送機(jī),中間架上對(duì)角線孔距≤3 mm;中間架平行度≤1 mm。
帶式輸送機(jī)各部件安裝完畢后,在空載試運(yùn)轉(zhuǎn)前,要保證每個(gè)連接螺旋已經(jīng)緊固,各部位已焊接牢固,無漏焊;保證需要加油的部位已加入足夠的潤(rùn)滑油,如電動(dòng)滾筒、減速電機(jī)、軸承座等;保證電路接線完畢,絕緣保護(hù)到位;保證擋偏開關(guān)和拉繩開關(guān)復(fù)位。
開機(jī)前,先點(diǎn)動(dòng)電機(jī),確保電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向是按輸送機(jī)前進(jìn)的方向,如果方向不對(duì),電機(jī)需要調(diào)整接線。在保證電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向正確以后,正常開機(jī),第一次開機(jī)時(shí)間需大于2 h,并對(duì)各部件進(jìn)行觀察。觀察各運(yùn)轉(zhuǎn)部件有無相蹭現(xiàn)象;觀察膠帶有無跑偏,如果跑偏超過帶寬的5%,應(yīng)調(diào)整跑偏;觀察各部件是否正常運(yùn)轉(zhuǎn),有無異常聲響,有無松動(dòng);觀察各加油部位有無漏油;觀察電機(jī)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn);觀察清掃器與膠帶的接觸情況。
在空載試運(yùn)轉(zhuǎn)正常后,進(jìn)行帶負(fù)載試運(yùn)轉(zhuǎn),加載量應(yīng)從小到大逐漸增加,第一次帶負(fù)荷試運(yùn)轉(zhuǎn)需大于2 h。繼續(xù)觀察各部件是否正常運(yùn)轉(zhuǎn),有無異常聲響,有無松動(dòng);觀察電機(jī)油溫是否正常;觀察膠帶是否跑遍,如果跑偏量大于帶寬的5%,則應(yīng)進(jìn)行調(diào)整;觀察拉緊裝置是否到位,膠帶是否存在打滑;觀察物料是否落入膠帶的中心位置;觀察落料點(diǎn)物料是否漏料,如果漏料可加強(qiáng)導(dǎo)料槽兩側(cè)擋板;觀察清掃器的清掃效果,是否要調(diào)整;觀察膠帶是否有劃傷,如果有,應(yīng)及時(shí)停機(jī)找出原因;觀察測(cè)速開關(guān)或接近開關(guān)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn);檢查擋偏開關(guān)、拉繩開關(guān)是否正常工作;觀察帶速、輸送量是否滿足設(shè)計(jì)要求。
帶式輸送機(jī)在浮法玻璃工業(yè)生產(chǎn)線中應(yīng)用普遍,通常一條浮法生產(chǎn)線需要配置10~20多臺(tái)帶式輸送機(jī),它們分別配置于碎玻璃系統(tǒng)、均化車間、原料車間和配合料輸送系統(tǒng)。通常根據(jù)配合料的輸送量、空間布置等參數(shù)對(duì)帶式輸送機(jī)進(jìn)行選型。常用的帶寬有500、650、800、1 000和1 200等。帶速通常不會(huì)超過1.25 m/s。玻璃生產(chǎn)對(duì)鐵元素有嚴(yán)格的限制,在帶式輸送機(jī)上通常設(shè)置除鐵器和金屬檢測(cè)器。
目前,帶式輸送機(jī)的測(cè)速開關(guān)裝在尾輪軸的端部,并用檢修蓋密封,能延長(zhǎng)測(cè)速開關(guān)的使用壽命。在頭部護(hù)罩上開有檢視門以觀察輸送機(jī)的下料狀態(tài)。拉繩開關(guān)沿輸送機(jī)布置,在出現(xiàn)緊急狀況時(shí),巡檢工作人員用拉繩開關(guān)停止輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。擋偏開關(guān)沿輸送機(jī)布置,在輸送帶出現(xiàn)較大跑偏時(shí)觸發(fā)擋偏開關(guān)停止輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),避免事故發(fā)生。拉繩開關(guān)和擋偏開關(guān)能切斷電機(jī)的電路而停止電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。大部分帶式輸送機(jī)通過PLC進(jìn)入計(jì)算機(jī)系統(tǒng),能實(shí)現(xiàn)程序自動(dòng)化控制并進(jìn)行連鎖保護(hù),在出現(xiàn)狀況后自動(dòng)停止系統(tǒng)工作。通常連鎖系統(tǒng)逆著工藝流程的方向逐一啟動(dòng),順著工藝流程的方向逐一停止。在大部分帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵工作部位(如落料點(diǎn)等)裝有攝像頭,工作人員可在中控室進(jìn)行觀察,在出現(xiàn)狀況后,手動(dòng)停止設(shè)備或系統(tǒng)。
1)繼續(xù)向大型化發(fā)展。提高帶式輸送機(jī)的輸送量、輸送距離、輸送速度、輸送傾角等。
2)擴(kuò)展帶式輸送機(jī)的環(huán)境使用范圍。使帶式輸送機(jī)能在一些高危的環(huán)境下工作,如高溫、低溫、有腐蝕性、有放射性、易燃易爆等。
3)使帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)多元化,滿足一些特殊使用場(chǎng)合,如垂體提升,彎曲輸送等。
4)提高帶式輸送機(jī)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)和控制,提高監(jiān)測(cè)設(shè)備的準(zhǔn)確性、耐用性和靈敏性等。朝著智能化方向發(fā)展,在設(shè)備出現(xiàn)狀況后,能自行解決處理。
5)提高驅(qū)動(dòng)裝置的效率,減少輸送過程中的阻力,降低帶式輸送機(jī)的能耗。
6)減少帶式輸送機(jī)對(duì)環(huán)境的污染,加強(qiáng)輸送機(jī)的密封性,提高收塵設(shè)備的收塵效率。
7)減少帶式輸送機(jī)造價(jià),減少輸送機(jī)的自重,優(yōu)化輸送機(jī)的結(jié)構(gòu),使輸送機(jī)朝著精簡(jiǎn)和輕巧的方向發(fā)展。如同樣15 kW功率的減速電機(jī),國(guó)產(chǎn)的體積比進(jìn)口的體積大一倍。
8)提高清掃器的清掃效果。對(duì)于一些較粘的物料,應(yīng)注意清掃器的配置和選型。