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河北跃兴输送机械制造有限公司

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国内外带式输送机托辊技术现状

日期:2019-06-30 10:06点击:
带式输送机是通用的连续运输机械,具有优质、高效、工艺适应性广的特点,广泛应用于港口、发电厂、钢铁企业、粮食、煤炭生产以及轻工业等领域。近年来,普通带式输送机又在新的产业表现出巨大的潜力和广阔的市场应用前景。
在煤矿的开采过程中,带式输送机的作用至关重要,其性能直接影响煤矿行业的发展和效益。研究带式输送机对煤矿行业和其他输送类行业意义重大。一般情况下,带式输送机的工作环境比较恶劣,对其性能要求很高。本文主要对近几年国内外带式输送机的发展现状进行简要介绍。
普通带式输送机作为一种连续输送设备,在食品、煤矿、冶金、烟草和电力等行业有着广泛的用途,可满足片状、块状、颗粒状、箱状等物料的输送要求。随着对输送带要求的提高,国内外有关科研单位及厂家针对现场使用条件,相继研制开发出了几种不同类型的带式输送机。
1、平面转弯带式输送机
法国于1963年设计投产了世界第1台平面转弯带式输送机,在修建巴黎地铁工程时用于运输土方物料。平面转弯带式输送机在干线输送、露天矿、水电站建设工程、地下煤矿的弯曲巷道等诸多领域得到推广应用。在平面转弯带式输送机方面,德国、法国、奥地利和美国处于前列,并做了大量的实验和理论研究。平面转弯带式输送机的研究和应用在世界范围内呈现蓬勃发展之势。我国对平面转弯带式输送机的研究工作开展较早。1959年,上海起重运输机械厂实现了普通带式输送机的平面转弯运行,巧妙地使用了常用的措施:在转弯段设置了内曲线抬高角和安装支撑角,这两条措施在样机中得到成功印证。遗憾的是当时的理论研究工作没有跟上,未能将这一新工艺应用于实用产品,这是我国平面转弯带式输送机发展的萌芽阶段。
典型的平面转弯带式输送机是通过托辊前倾、增大托辊槽角、抬高内曲线等措施实现转弯的正确导向。与其他结构相比,该结构具有理论成熟、安装简单、投资和维护费用低等优点,目前大多数带式输送机在转弯段都采用此结构。其主要特点是在承载段两侧采用托辊前倾设计,在托辊组两边设置挡辊防止胶带意外过度跑偏。下托辊采用两辊或三辊式。上下托辊组均为可调抬高角结构,便于在设备调试过程中调整抬高角,同时增大托辊组槽角,适当增加侧辊长度以增大导向摩擦力。
平面转弯带式输送机已在露天矿、地下煤矿、水电站建设工程、干线散料输送以及其他生产系统中推广使用。合理的转弯带式输送机设计必须满足在转弯处张力增加不能高于极限强度、不飘带和受力较均匀的条件,在以上3个条件下分别求得转弯半径值,选择较大值。随着转弯带式输送设备的不断应用,实现小半径转弯设计的带式输送机将是重点发展方向。此外,由于运输线路随地形、地貌不断变化,带式输送机会出现空间转弯,即在运行倾角不断变化的同时带有转弯运行。
2、圆管带式输送机
圆管带式输送机设计理论和产品系列,随后将技术和所有权卖给日本普利司通轮胎公司、德国科赫等公司。我国管状带式输送机设计制造技术,开始管状带式输送机的设计和制造。JB/T10380-2002《圆管带式输送机》标准于2002年发布并实施。圆管带式输送机输送的典型物料有矿石、煤、焦炭、石灰石、碎石、页岩、秸秆碎料、木片和冲积土。
一些非常难处理的物料也可用圆管带式输送机输送,如钢浓缩物、石油焦炭、粘土、废渣、混凝土、金属碎渣、加湿粉煤灰、尾渣、铝土和滤尘等。自20世纪70年代以来,在世界各地稳定、可靠运行的圆管带式输送机已达2000多台,单台水平最长输送距离为10km较大运输能力为6500t/h(我国为4500t/h。我国圆管带式输送机从无到有,特别是经过近几年的迅猛发展,输送机长度从100m增至5km,现已达到7km,发展速度居世界前茅。
圆管带式输送机通常由尾部过渡段、管状段和头部过渡段三部分组成。从尾部辊筒到胶带形成圆筒状称为尾部过渡段,受料点一般在此段范围内。尾部过渡段内胶带由水平变为槽形,然后卷成圆筒状。在管状段内,胶带被托辊组强制裹成圆筒状,输送的物料随胶带在圆筒内运行。头部过渡段胶带由圆筒状逐渐展开成为平面,至头部辊筒后卸料。回程段与承载段相同。因此圆管带式输送机的输送步骤为:展开受料、封闭圆筒状运行、展开卸料。圆管带式输送机与普通带式输送机结构大体相似,均由驱动装置、头部辊筒、尾部辊筒、托辊组和机架等部分组成,主要区别在于所用的输送带和托辊组不同,圆管带式输送机托辊组结构。
输送机可以进行双向输送物料,但是通常需要增设输送带翻转装置,与其他密闭带式输送机和通用带式输送机相比,圆管带式输送机具备特有的结构,有以下优点:
(1)环保无污染。圆管带式输送机可密闭输送物料,物料不飞扬、不洒落、不泄漏。由于回程分支输送带呈管状,因此不必担心粘附在输送带上的物料洒落。同时也防止了管外物料的混入,实现无害化输送,避免环境污染。
(2)大角度倾斜能力。与通用带式输送机相比,圆管带式输送机有更高的大角度倾斜输送能力,输送带输送断面是圆形横截面,增大了物料与输送带的接触面积,输送机倾角增大50%较大可达30°。倾斜角度越大,输送机长度越小,更加经济或可能成为在空间和性能限制下可行的解决方案。
(3)可双向输送。圆管带式输送机的回程带也呈圆管形,输送带被卷起来,搭接部分处于圆管的底部,不仅使输送带同承载侧一样通过相同的弯曲路线,也使输送带脏的一面被包裹起来,物料滴落或撒落的可能性很小。
圆管带式输送机的上下分支包裹形成圆筒形,因此可用下分支反向输送与上分支不同的物料(需要设置特殊的加料装置)。
3、气垫带式输送机
气垫带式输送机是20世纪70年代荷兰首先研制成功的。世界上第1台小型气垫输送机的带宽为500mm,带长约为13m,经过运转,取得了托辊胶带输送机难以达到的指标,如摩擦因数降低到0.002~0.02。近年来气垫带式输送机逐渐引起人们的重视,美国、英国、俄罗斯、日本和加拿大等国都在加紧研制和生产,有关气垫带式输送机的专利已有数十项。气垫带式输送机发展初期多用于输送面粉、谷物和木屑等密度较小的散状物料,后来开始用于输送磷酸盐、矿石等密度较大的散状物料,并逐步向长距离、大运量方向发展。
由于气垫带式输送机具有很多优点,引发了国内科研、设计单位的极大兴趣。1985年北京煤炭规划设计总院与太原重型机械学院、合肥煤研所、东北大学和河南省鹤壁市太行机械厂等单位联合开发此项新技术,对气垫带式输送机进行了深入的研究。2003年江苏吴江市江达输送机械有限公司成功研制了TRJBC双气室大吨位高效节能型气垫带式输送机,该输送机在大吨位、高带速的基础上,增加了智能化控制系统,并且采用双气垫结构,达到了节能、运行平稳的效果。
目前,国内已有多个厂家生产气垫带式输送机,产品广泛应用于煤炭、电力、冶金、化工、农业以及港口码头等领域。
气垫带式输送机是以气室替代托辊带式输送机的大量托辊,利用普通离心鼓风机将具有一定压力的空气送入气室。通过气室盘槽上的小孔,像射流一样喷到输送带上,在气室盘槽与输送带之间形成一层稳定的气膜,称为“气垫”,支承输送带及其上部的物料。当输送带以一定速度运动时,在气室盘槽与输送带下表面之间便形成气体摩擦,使拖动输送带的阻力大大降低,拖动功率随之下降,节能效果显著。
气垫带式输送机的主要特点如下。
(1)运行阻力小、能耗低。一般通用带式输送机的模拟摩擦因数为0.015一0.035,而设计制造良好的气垫带式输送机模拟摩擦因数为0.006~0.012,阻力减少约30%。水平输送的气垫带式输送机驱动装置能耗与风源能耗之和比通用带式输送机减少10%一30%,节能效果比较显著。
(2)承载面积增大。在相同槽角下,气垫带式输送机的承载面积与通用带式输送机基本相等,但气垫带式输送机可采用较大的槽角,在相同带宽下可提高承载面积。
(3)不用托辊。与托辊带式输送机相比,气垫带式输送机节能25%以上。其次,由于阻力小,且气垫沿输送方向是连续的,输送带运行稳定而不颠簸,因此输送速度可大大提高,运输效率可提高1倍以上。
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