带式输送机工作机理及影响其产能的因素浅析
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带式输送机工作机理及影响其产能的因素浅析
发布时间:2021-06-18T06:14:53.332Z 来源:《中国科技人才》2021年第9期作者:柴芬荣翟兴晶冯文慧[导读] 带式输送机是一种结构简单的挠性牵引输送设备,其因结构简单、维护方便、输送能力强、运载平稳等诸多优点被广泛应用于国民经济的各个行业,是现代化生产特别是物流运输行业中不可或缺的设备之一。
焦作鑫恒重工机械有限公司河南焦作 454000
摘要:由于带式输送机应用比较广泛,所输送的物料也多种多样,其生产能力受不同环境物料特性以及不同的设计参数的影响而各有不同。
本文通过对带式输送机的工作机理和影响其生产能力的几个因素进行浅略分析并提出相应的应对方法,就如何提高带式输送机的生产能力进行简单的理论探讨。
关键词:带式输送机;工作机理;因素浅析
引言
带式输送机是一种结构简单的挠性牵引输送设备,其因结构简单、维护方便、输送能力强、运载平稳等诸多优点被广泛应用于国民经济的各个行业,是现代化生产特别是物流运输行业中不可或缺的设备之一。
带式输送机主要用于输送散料,如煤炭、矿石、化肥、粮食、砂等。
带式输送机在运行过程中会受到受各种因素影响,如果不能正确应对,会影响带式输送机的工作性能,降低其生产能力。
一、带式输送机的分类及工作原理
根据输送机机架是否固定,带式输送机可分为固定带式输送机和移动带式输送机,大部分带式输送机采用固定式;根据运输带截面形状不同,带式输送机可分为平面形、槽形、圆管形、花纹式、波形挡边式、斗式提升机等。
带式输送机机架主要采用水平和倾斜安装,可分别在水平、上倾斜或下倾斜方向上运送物料,特殊输送带如斗式、带式输送带可在垂直方向上输送物料。
带式输送机采用挠性输送带作为输送机构,输送带既是物料的承载件又是物料的牵引件。
带式输送机主要的组成部件有安装机架、闭合环形输送带、驱动滚筒、改向滚筒、支承托辊、张紧(配重)装置、调偏装置、制动装置等。
带式输送机的工作原理为将闭合的环形输送带绕过前端的驱动滚筒和后端的改向滚筒后,以均布在机架上的托辊组作为运输带支承,通过调节张紧装置使输送带张紧以获得一定的承载能力。
工作过程中,驱动滚筒在传动机构的作用下不断旋转,输送带依靠其内表面与驱动滚筒外表面之间的摩擦力作用连续不断的循环运动,通过物料与输送带外表面之间的摩擦力作用使物料跟随运输带一同运动,不断将物料从运输机前端带出,实现连续向前运送物料的功能。
二、影响带式输送机生产能力的因素分析
带式输送机在工作过程中其生产能力既受带式输送机本身在设计及安装过程中存在的内部因素影响,也受生产现场的作业环境、物料性质等外部因素影响,如何正确应对这些影响因素对提高带式输送机的生产能力有非常重大的意义。
1.带速与带宽
衡量带式输送机生产能力大小的一个重要指标是单位时间内输送量,输送量一般是根据企业生产需要而设定,带式输送机能否完成系统设定的输送量取决于带宽和带速的选择是否合理。
带速与带宽是两个互补参数,带速对带式输送机的带宽和工作质量有很大影响,一般来说,两者之间应首先确定带速,带速确定后即可根据输送量要求来选择最优带宽。
同样的输送能力下,可以选择低带速大带宽或高带速小带宽两种方案。
选定带速时主要考虑以下因素:
2.物料的特性和工艺要求
一般来说,根据物料特性和工艺要求的不同,可将物料分成4类。
第1类为重量较轻、流动性好、无磨琢性的物料;第2类为流动性较差、无磨琢性的物料;第3类为流动性较差、磨琢性较大的物料;第4类为流动性差且磨琢性强的物料
3.带式输送机的安装方式和卸料方式
(1)水平安装及输送距离较长的带式输送机可选较高带速。
(2)输送距离越短或倾角越大的带式输送机的带速应适当降低。
(3)倾角较大的下运式带式输送机带速不宜超过3.15m/s。
(4)采用卸料小车卸料时,因小车移动导致物料进入小车的实际抛程较大,带速不宜超过3.15m/s。
4. 运输倾角
带式输送机的输送能力与其倾斜角度成反比,随着倾斜角度的增加其输送能力迅速降低的,同时,带式输送机的安装倾斜角度也会增大物料的滑移系数,影响物料的输送效果。
另外运输倾角的大小还会影响物料堆积高度,运输倾角越大,物料堆积高度越小,带式输送机的输送能力就越低。
5.传动效率
带式输送机的传动效率对输送机的生产能力有较大影响。
带式输送机的传动是依靠输送带与传动滚筒之间的挠性摩擦来实现的。
根据挠性摩擦原理,挠性摩擦体之间的作用力大小取决于摩擦体之间的正压力、两者摩擦面积以及摩擦体表面的摩擦系数等三个方面。
也就是说,输送带与传动滚筒之间的作用力大小取决于:输送带对滚筒表面的径向压力、输送带对滚筒表面的围包角和输送带与滚筒表面的摩擦系数。
因此,可以通过对以上三个因素进行适当调整来提高输送机的传动效率。
高效的传动效率可以减小系统输出扭矩的损耗,以最小的设备能耗获得最优的生产效果,使输送带与辊筒表面保持同步运动,避免输送带出现过载打滑甚至倒退等影响生产的不良现象。
目前我国大多数带式输送机的传动机构基本还是由电动机、减速装置、传动辊筒三个部分组成。
对于长距离高负载的带式运输机,为了满足其生产需求,往往采用双电机双传动辊筒甚至多电机多传动辊筒的传动方式,由于传动单元中存在设备制造和装配的差异性,以及设备安装的差异性,在运行过程中会可能会出现不同步的现象,导致传动效率降低,因此多电机多辊筒传动时,若采用的是刚性连接,安装时应考虑多机不平衡系数,避免出现不同步现象。
近些年崭露头角的采用“驱动器+辊筒”结构的永磁电动辊筒,改变了传统传动系统电动机、耦合器+减速器、驱动辊筒三位一体的布置方式。
永磁直驱电动辊筒的一体式化设计结构简单,占地面积小,维护量较原系统减少了75%;它的直接传动效率高,机械传动效率接近100%;同时解决了原传动系统中由于地形变化造成的系统轴对配合错位的问题,极大地提高了系统安装的可靠性;已经逐渐开始在带式输送中扮演重要角色。
6.有效运转时间
带式输送机的有效运转时间,是指输送机载荷范围内被运物料连续不间断的运转时间。
如何提高带式输送机的有效运转时间一方面是要延长其运转时间,另一方面要提高运转期间被运物料的连续性。
延长运转时间是对带式输送机本身的要求,也就是说输送机不能随便停机。
首先应尽量避免在有运输需求的情况下进行检修维护,让带式输送机的运转时间和运输需求时间保持一致;其次要避免带式输送机在运输过程中的因为设备故障或人为原因导致的各种非正常停机。
提高输送机运转期间被运物料的连续性是对运输物来源的要求,要求尽量在保证料源充足的情况下方才开机运行并将运输物一次性运完再停机,尽量避免空载运行的情况。
结束语
带式输送机现在仍在各个生产活动中发挥着不可替代的作用,其在使用过程中受到的各种因素的影响是可以有效应对的,随着我国科学技术的快速发展,很多对带式输送机的针对性研究日益成熟,对如何提高其生产能力有很多方式方法可以加以参考和探讨。
未来的带式输送机发展趋势应该是向长距离、高带速和大运输量方向进行,提高设备的产能,实现可持续发展。
参考文献
[1]谷明霞.长距离大倾角带式输送机设计方案及应用J].煤炭技术,2016(3):247-249.
[2]张帆.工作面带式输送机提高产能的研究与实践[J].矿山机械,2019(1):68-69.
[3]张尊敬.DTU(A)型固定式带式输送机设计手册[M].北京:冶金工业出版社,2003.。