地面系统带式输送机的设计分析

引言

带式输送机是现代散装物料连续输送的主要设备,可以进行不同带宽、长度、带速、运量的物料输送,在国民经济中发挥着重要作用,广泛应用于矿山、冶金、煤炭、港口、电力、农业等行业。随着各行各业生产规模的不断扩大和技术的发展进步,对带式输送机提出了更高要求,其不仅要成本低、质量高,还要符合环保要求等。

1设计原则

1.1标准化

系统的带式输送机设计,要充分考虑输送物料的特性及运输过程中实现的不同功能,既要整体布局,又要考虑单条输送机。通过工艺要求进行参数配置,计算后尽量设计成同一种带宽。这样可以将滚筒、托银、导料槽、正常托银架、正常中间架、正常支腿设计成一样,使带式输送机的设计标准化,相互之间能够互换,通过减少备品备件数量节约经济成本。在设计带式输送机总图时,也可以直接选型,不需要每一个部件都重新设计出图,减小了工作量和设计难度,特殊零部件根据每条输送机的功能和参数进行非标设计即可。

1.2低能耗

每条带式输送机的转动离不开电动机的驱动,需要消耗电能。根据工艺要求,带式输送机系统路线应考虑实际地形地貌(场地、河流、村庄农田、塌陷区、山地、公路）因素,应沿着料流途径设计多个方案,通过比选最终确定最佳路径,而且尽量减小带式输送机的长度和提升高度,这样可以减小输送机驱动装置的功率,能够有效降低输送机系统的能耗。

1.3通用性

带式输送机中驱动系统的价格占整条价格的20%～30%,且驱动方式多样,有限矩型偶合器驱动部、调速型偶合器驱动部、变频驱动部、液粘驱动部、CsT驱动部、永磁同步驱动部。考虑经济成本、使用性能、维修成本、零部件成本,最终确定性价比较高的驱动系统。尽量采用一样的驱动系统,可做到互换通用,减少备品备件,也避免安装过程中出现问题。

2设计要点

2.1带速

输送系统有简单的输送机顺次搭接,也有多条输送机经过一级/二级甚至多级破碎车间、筛分车间、混煤车间、分流车间等处理后配套搭接使用,这些车间装有破碎机、混煤机、振动筛、两通或三通漏斗。不论是哪种搭接,相互搭接的设备输送速度,后面的输送速度要小于或等于前面的输送速度。尤其要注意的是,破碎机、混煤机、振动筛的出料处理能力,一旦造成堵料、堆料,将严重影响整个输送系统。

2.2搭接处高度和中心尺寸

带式输送机的搭接高度和中心尺寸如图1所示。

图1带式输送机的搭接高度和中心尺寸

搭接一般是物料经输送机机头漏斗、溜槽卸料至下一条输送机的落料点处,或是卸料至破碎机、振动筛、混煤机中经处理后再卸料至下一个落料点。设计高度首先要保证各类设备能准确无误地安装上去,其次留有空间安装破碎机、振动筛、混煤机下面的溜槽。如高度不够,料流轨迹不合理,不仅造成噪声污染、粉尘污染,同时加速溜槽的磨损,胶带、缓冲托银、缓冲床、破碎机、振动筛、混煤机等设备也极易损坏。输送机搭接俯视图如图2所示。

图2输送机搭接俯视图

地面系统输送机搭接角度是多样的,在09～1809内任何角度都有可能形成搭接,所以落料中心至关重要,中心设计不准确,物料经溜槽卸料时会落偏,造成胶带跑偏,严重时胶带一侧损毁。

2.3头部漏斗溜槽加热系统

地面系统输送机受地理环境、天气等影响,输送条件比较差,尤其在极低温度-50～-30℃环境下,卸料漏斗与溜槽内壁的耐磨板会冻结粘料,使落料空间变小,严重时造成堵料,人工处理既不安全又费事费力,效果还不理想。为解决这个问题,可在漏斗与溜槽四周安装加热系统,此系统包括加热板和电控系统,安装方便,不需消耗太多电能。

2.4采用防爆型PLC自动集中润滑系统

集中润滑给油系统解决了传统人工润滑存在的问题,对输送机所有转动部位的轴承能定期自动加注油脂（机头滚筒、机尾滚筒、拉紧滚筒、设备驱动间及各润滑系统）。润滑剂采用低温润滑脂,适应-50～40℃环境要求。各润滑系统管道需配有伴热装置,保证冬季润滑时管道不会因为冻结而堵塞。各润滑系统提供一路开关量工作正常信号给集控系统。润滑系统、控制系统、管路、各种仪表、各类元器件应满足环境温度-50～40℃要求。

2.5采用低耐寒材料Q355ME

主要受力部件如机头站、分料站、驱动底座、传动机架、改向机架、拉紧装置机架、机尾架均采用低合金、高强度结构钢0355ME,极大地提高了整体设备的受力强度和刚度。

2.6所有滚筒安装无源螺旋清扫器

在极低温度-50～-30℃环境下,输送机滚筒易粘结物料,达到一定厚度时,滚筒与胶带的摩擦系数变小,张紧力不足时,胶带开始打滑,影响使用,必须停机处理。无源螺旋清扫器靠近滚筒安装,借助滚筒动力转动,可随时清除粘结的物料,保证设备正常使用,如图3所示。

3设计安全、环保

3.1设置防护网

地面系统固定输送机处于开放环境中,人员、牲畜极有可能靠近,容易造成伤害,在输送机以下地方设置防护设备可有效避免事故发生。（1）传动、驱动、液压拉紧处设置防护网。

图3安装无源螺旋清扫器

（2）机身全线上下设置防护网。（3）各滚筒上方设置防护罩。

3.2消防器材

沿线设置一定数量消防器材,避免火灾发生。可配置消防沙箱、消防铁锹、干物灭火器。

3.3设置人行过桥

输送机的日检、月检、年检必不可少,检修时需要两侧同时进行。地面系统固定输送机,输送距离长短不一,短则几十米,长则几公里。根据输送距离设置一定数量的人行过桥,方便检修。设置时需注意过煤高度或防雨罩高度。人行过桥中的梯板采用金属格栅防滑板,两侧设有扶手及防护栏杆。

3.4露天部分机身设置防雨罩

防雨罩能够防水、防风,既保护物料,又保护环境。防雨罩设计成统一的安装连接方式,各种配件互为通用。防雨罩整体呈双曲拱形,上下罩面之间咬合紧密:合理选用护罩用材的厚度、强度:合理布置开启罩、观察窗设置的间距。

3.5配置全密封式导料槽（带无动力除尘装置）

采用此套设备的优势:（1）除尘效率高,破碎站、振动筛室、混煤机室采用此除尘系统后导料槽出口端粉尘浓度下降90%。（2）节能,设备消耗电能只有自动控制部分。（3）设备对物料没有要求,比较适合含尘量大的物料。

4结语

地面系统带式输送机通过合理的系统设计,降低了投资成本、运营费用,提高了生产效率、安全可靠性,达到了优质环保、操作简单、维修方便的目的。