地面系統(tǒng)帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)分析
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引言
帶式輸送機(jī)是現(xiàn)代散裝物料連續(xù)輸送的主要設(shè)備,可以進(jìn)行不同帶寬、長度、帶速、運(yùn)量的物料輸送,在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要作用,廣泛應(yīng)用于礦山、冶金、煤炭、港口、電力、農(nóng)業(yè)等行業(yè)。隨著各行各業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,對帶式輸送機(jī)提出了更高要求,其不僅要成本低、質(zhì)量高,還要符合環(huán)保要求等。
1設(shè)計(jì)原則
1.1標(biāo)準(zhǔn)化
系統(tǒng)的帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì),要充分考慮輸送物料的特性及運(yùn)輸過程中實(shí)現(xiàn)的不同功能,既要整體布局,又要考慮單條輸送機(jī)。通過工藝要求進(jìn)行參數(shù)配置,計(jì)算后盡量設(shè)計(jì)成同一種帶寬。這樣可以將滾筒、托銀、導(dǎo)料槽、正常托銀架、正常中間架、正常支腿設(shè)計(jì)成一樣,使帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化,相互之間能夠互換,通過減少備品備件數(shù)量節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本。在設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)總圖時(shí),也可以直接選型,不需要每一個(gè)部件都重新設(shè)計(jì)出圖,減小了工作量和設(shè)計(jì)難度,特殊零部件根據(jù)每條輸送機(jī)的功能和參數(shù)進(jìn)行非標(biāo)設(shè)計(jì)即可。
1.2低能耗
每條帶式輸送機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)離不開電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng),需要消耗電能。根據(jù)工藝要求,帶式輸送機(jī)系統(tǒng)路線應(yīng)考慮實(shí)際地形地貌(場地、河流、村莊農(nóng)田、塌陷區(qū)、山地、公路)因素,應(yīng)沿著料流途徑設(shè)計(jì)多個(gè)方案,通過比選最終確定最佳路徑,而且盡量減小帶式輸送機(jī)的長度和提升高度,這樣可以減小輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的功率,能夠有效降低輸送機(jī)系統(tǒng)的能耗。
1.3通用性
帶式輸送機(jī)中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的價(jià)格占整條價(jià)格的20%~30%,且驅(qū)動(dòng)方式多樣,有限矩型偶合器驅(qū)動(dòng)部、調(diào)速型偶合器驅(qū)動(dòng)部、變頻驅(qū)動(dòng)部、液粘驅(qū)動(dòng)部、CsT驅(qū)動(dòng)部、永磁同步驅(qū)動(dòng)部??紤]經(jīng)濟(jì)成本、使用性能、維修成本、零部件成本,最終確定性價(jià)比較高的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。盡量采用一樣的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),可做到互換通用,減少備品備件,也避免安裝過程中出現(xiàn)問題。
2設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1帶速
輸送系統(tǒng)有簡單的輸送機(jī)順次搭接,也有多條輸送機(jī)經(jīng)過一級/二級甚至多級破碎車間、篩分車間、混煤車間、分流車間等處理后配套搭接使用,這些車間裝有破碎機(jī)、混煤機(jī)、振動(dòng)篩、兩通或三通漏斗。不論是哪種搭接,相互搭接的設(shè)備輸送速度,后面的輸送速度要小于或等于前面的輸送速度。尤其要注意的是,破碎機(jī)、混煤機(jī)、振動(dòng)篩的出料處理能力,一旦造成堵料、堆料,將嚴(yán)重影響整個(gè)輸送系統(tǒng)。
2.2搭接處高度和中心尺寸
帶式輸送機(jī)的搭接高度和中心尺寸如圖1所示。
圖1帶式輸送機(jī)的搭接高度和中心尺寸
搭接一般是物料經(jīng)輸送機(jī)機(jī)頭漏斗、溜槽卸料至下一條輸送機(jī)的落料點(diǎn)處,或是卸料至破碎機(jī)、振動(dòng)篩、混煤機(jī)中經(jīng)處理后再卸料至下一個(gè)落料點(diǎn)。設(shè)計(jì)高度首先要保證各類設(shè)備能準(zhǔn)確無誤地安裝上去,其次留有空間安裝破碎機(jī)、振動(dòng)篩、混煤機(jī)下面的溜槽。如高度不夠,料流軌跡不合理,不僅造成噪聲污染、粉塵污染,同時(shí)加速溜槽的磨損,膠帶、緩沖托銀、緩沖床、破碎機(jī)、振動(dòng)篩、混煤機(jī)等設(shè)備也極易損壞。輸送機(jī)搭接俯視圖如圖2所示。
圖2輸送機(jī)搭接俯視圖
地面系統(tǒng)輸送機(jī)搭接角度是多樣的,在09~1809內(nèi)任何角度都有可能形成搭接,所以落料中心至關(guān)重要,中心設(shè)計(jì)不準(zhǔn)確,物料經(jīng)溜槽卸料時(shí)會(huì)落偏,造成膠帶跑偏,嚴(yán)重時(shí)膠帶一側(cè)損毀。
2.3頭部漏斗溜槽加熱系統(tǒng)
地面系統(tǒng)輸送機(jī)受地理環(huán)境、天氣等影響,輸送條件比較差,尤其在極低溫度-50~-30℃環(huán)境下,卸料漏斗與溜槽內(nèi)壁的耐磨板會(huì)凍結(jié)粘料,使落料空間變小,嚴(yán)重時(shí)造成堵料,人工處理既不安全又費(fèi)事費(fèi)力,效果還不理想。為解決這個(gè)問題,可在漏斗與溜槽四周安裝加熱系統(tǒng),此系統(tǒng)包括加熱板和電控系統(tǒng),安裝方便,不需消耗太多電能。
2.4采用防爆型PLC自動(dòng)集中潤滑系統(tǒng)
集中潤滑給油系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)人工潤滑存在的問題,對輸送機(jī)所有轉(zhuǎn)動(dòng)部位的軸承能定期自動(dòng)加注油脂(機(jī)頭滾筒、機(jī)尾滾筒、拉緊滾筒、設(shè)備驅(qū)動(dòng)間及各潤滑系統(tǒng))。潤滑劑采用低溫潤滑脂,適應(yīng)-50~40℃環(huán)境要求。各潤滑系統(tǒng)管道需配有伴熱裝置,保證冬季潤滑時(shí)管道不會(huì)因?yàn)閮鼋Y(jié)而堵塞。各潤滑系統(tǒng)提供一路開關(guān)量工作正常信號給集控系統(tǒng)。潤滑系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、管路、各種儀表、各類元器件應(yīng)滿足環(huán)境溫度-50~40℃要求。
2.5采用低耐寒材料Q355ME
主要受力部件如機(jī)頭站、分料站、驅(qū)動(dòng)底座、傳動(dòng)機(jī)架、改向機(jī)架、拉緊裝置機(jī)架、機(jī)尾架均采用低合金、高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼0355ME,極大地提高了整體設(shè)備的受力強(qiáng)度和剛度。
2.6所有滾筒安裝無源螺旋清掃器
在極低溫度-50~-30℃環(huán)境下,輸送機(jī)滾筒易粘結(jié)物料,達(dá)到一定厚度時(shí),滾筒與膠帶的摩擦系數(shù)變小,張緊力不足時(shí),膠帶開始打滑,影響使用,必須停機(jī)處理。無源螺旋清掃器靠近滾筒安裝,借助滾筒動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng),可隨時(shí)清除粘結(jié)的物料,保證設(shè)備正常使用,如圖3所示。
3設(shè)計(jì)安全、環(huán)保
3.1設(shè)置防護(hù)網(wǎng)
地面系統(tǒng)固定輸送機(jī)處于開放環(huán)境中,人員、牲畜極有可能靠近,容易造成傷害,在輸送機(jī)以下地方設(shè)置防護(hù)設(shè)備可有效避免事故發(fā)生。(1)傳動(dòng)、驅(qū)動(dòng)、液壓拉緊處設(shè)置防護(hù)網(wǎng)。
圖3安裝無源螺旋清掃器
(2)機(jī)身全線上下設(shè)置防護(hù)網(wǎng)。(3)各滾筒上方設(shè)置防護(hù)罩。
3.2消防器材
沿線設(shè)置一定數(shù)量消防器材,避免火災(zāi)發(fā)生??膳渲孟郎诚?、消防鐵鍬、干物滅火器。
3.3設(shè)置人行過橋
輸送機(jī)的日檢、月檢、年檢必不可少,檢修時(shí)需要兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行。地面系統(tǒng)固定輸送機(jī),輸送距離長短不一,短則幾十米,長則幾公里。根據(jù)輸送距離設(shè)置一定數(shù)量的人行過橋,方便檢修。設(shè)置時(shí)需注意過煤高度或防雨罩高度。人行過橋中的梯板采用金屬格柵防滑板,兩側(cè)設(shè)有扶手及防護(hù)欄桿。
3.4露天部分機(jī)身設(shè)置防雨罩
防雨罩能夠防水、防風(fēng),既保護(hù)物料,又保護(hù)環(huán)境。防雨罩設(shè)計(jì)成統(tǒng)一的安裝連接方式,各種配件互為通用。防雨罩整體呈雙曲拱形,上下罩面之間咬合緊密:合理選用護(hù)罩用材的厚度、強(qiáng)度:合理布置開啟罩、觀察窗設(shè)置的間距。
3.5配置全密封式導(dǎo)料槽(帶無動(dòng)力除塵裝置)
采用此套設(shè)備的優(yōu)勢:(1)除塵效率高,破碎站、振動(dòng)篩室、混煤機(jī)室采用此除塵系統(tǒng)后導(dǎo)料槽出口端粉塵濃度下降90%。(2)節(jié)能,設(shè)備消耗電能只有自動(dòng)控制部分。(3)設(shè)備對物料沒有要求,比較適合含塵量大的物料。
4結(jié)語
地面系統(tǒng)帶式輸送機(jī)通過合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì),降低了投資成本、運(yùn)營費(fèi)用,提高了生產(chǎn)效率、安全可靠性,達(dá)到了優(yōu)質(zhì)環(huán)保、操作簡單、維修方便的目的。