管状带式输送机的发展和应用

1 管状带式输送机的发展和应用

日本管状带式输送机公司(JPC)最早开发了管状带式输送机，并获得了技术专利，于1979年底成功地制造出第1台管状带式输送机。普利斯通(Bridgestone)公司已获得JPC系统的所有权，在世界范围内生产和销售管状带式输送机，必须经Bridgestone授权。

由于管状带式输送机是从通用的物料搬运形式中分离出的，因此得到用户的普遍认可。目前，管状带式输送机技术日趋标准化，熟悉其性能的人都认为它是一种应该优先选取的散料输送方法。

管状带式输送机的应用基本没有限制，任何物料都可采用。输送的典型物料有矿石、煤、焦炭、石灰石、碎石、页岩和冲积土。一些非常难处理的物料，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、铝土和滤尘等也可用管状带式输送机输送。

2 管状带式输送机的设计要点

2.1 管状带式输送机的输送带

用于管状带式输送机的输送带由Bridgestone轮胎公司开发，它与普通输送带相似，但在设计上采用了一些特殊技术。管状带式输送机的输送带由日本的Bridgestone及其授权的公司制造。

输送带必须具有刚性，从而在通过托辊组时形成并保持圆管状；同时，还必须具有一定的柔性，保证输送带能通过过渡段，经由加料段在线路中卷成圆管状运行和以平面状态通过滚筒卸料。可在输送带的织物层间加橡胶层来满足上述要求。为使输送带具有需要的刚性和柔性，必须采用一种特殊的骨架结构。

为了保证搭接部分很好地密封，从而防止物料泄漏，要降低输送带边缘的刚性。进一步讲，要控制上下胶层的厚度和硫化次数，提高输送带自然趋向圆管状的能力。

对于长距离管状带式输送机，输送带也可采用钢绳芯结构，此时，在钢丝绳的上、下各铺有1层横向织物。就像织物芯输送带结构一样，在织物和钢丝绳之间也有一层橡胶。

在紧急维修时，可以暂时采用金属接头或用普通输送带代替，坚持到长期维护时。普通输送带不具有所需的刚性和柔性，结果将产生永久的带芯分层、疲劳或其他不可预测的问题。但普通输送带的优点是结构简单、制造成本低、价格低，有时也可作为圆管输送带的替代品。用于通用带式输送机时，管状带式输送机输送带和普通输送带的使用寿命实际上是相同的。管状带式输送机的清扫装置与通用带式输送机的一样，单刮板和多叶片带式清扫器及旋转刷和空段清扫器都可应用。

特殊制造的管状带式输送机的输送带可用于输送热物料。标准规格输送带使用温度可达60゜C(140゜F)，2种热物料规格输送带允许温度可达 110゜C (230゜F)和160゜C(320゜F)。在选择输送带时必须特别考虑物料粒度和输送带表面温度，非常热的输送带表面会对输送带的寿命产生显著影响。

2.2 托辊及其间距

当管状带式输送机直线运行时，上行程(或承载段)的底部3个托辊承受输送带和物料的重量，顶部的3个托辊维持输送带成圆管形。当输送机有垂直和水平弯曲部分时，围着输送带的其他托辊也可能成为承载托辊。下行程(即回程段)也一样。

在下行程或回程中使输送带保持圆管状，而不是像通用带式输送机那样采用平形带，是为了保证其以与承载侧同样的结构尺寸通过垂直或水平弯曲段。

输送带四周的托辊通常被称为圆管状保持托辊(PSK托辊)。托辊组的直径和间距由管状带式输送机的尺寸和输送物料决定。由于成管后的刚度大，在输送带垂度满足要求的情况下与通用输送机相比，托辊间距比较大。表1列出了用于直线布置的管状带式输送机的典型托辊间距和与管状带式输送机尺寸相关的托辊直径。组成多边形托辊组的托辊可以均布在托辊支架面板的两侧(如图1)，以避免运行中的输送带夹进托辊间的间隙中造成事故。

图1 托辊组布置图

注：1)托辊直径取决于辊子转速；

2)公制单位数值为笔者推荐取值，供读者参考，表2、表3相同。

管状带式输送机弯曲段的托辊间距必须减小，一般取正常输送段托辊间距的1/3～1/2。在所有情况下，托辊间距的最终确定，应基于对管状带式输送机的静、动态张力特性和所用典型或综合弯曲的特点的综合考虑。

输送机的尾部过渡段(输送带由平形带卷成圆管形)与通用

带式输送机相似，输送带由不同槽角的托辊组支承。在此，通过导料槽为输送机加载，以保证物料加在输送带的纵向中心线附近，有利于输送带的运行。加料侧板下位于输送带中心位置的托辊可以吸收装载物料的冲击载荷。在圆管开始形成处装有1组特殊托辊，由12个托辊排成不在同一平面内的2个六边形。12边形托辊组围成的圆管形比用标准六边形托辊组更接近圆形，能承受封，闭处很高的载荷压力。除这些托辊外，还采用1组特殊的导向托辊，在输送带卷在一起前用来压住输送带一边使其低于另一边(如图2所示)。这个托辊就安装在第1个多边形托辊组的前面，以消除输送带边缘的磨损，正确地搭接并封闭输送带。

图2 圆管开始形成处的特殊托辊组

托辊对齐和适当地加载，对管状带式输送机的导向和稳定运行起关键作用。通用带式输送机的托辊支架在水平和垂直面内对齐，对于输送带的正确导向非常重要，此外还要采用调心托辊来调整不正确的导向或输送带跑偏。由于管状带式输送机输送带由周围各侧的托辊导向，能通过弯曲处并克服输送带中心跑偏问题。管状带式输送机在运行过程中，仍可以调整托辊，使输送

带的搭接部分尽量处于承载侧上方。事实上，主要使输送带稳定并保持其搭接部分接近于上方位置的是所输送物料的重量。横截面积占75％圆管面积的物料的重心使输送带保持适当的动态性能。在回程段，输送带的搭接部分位于圆形管的下方，搭接处的重量使其在回程中保持适当的动态性能。

均匀给料对于管状带式输送机的稳定运行和导向非常重要，因此，推荐加载时使用带式给料机或振动给料机(它们可提供稳定均匀的料流)。假如不能稳定均匀地给料，则需安装物料横断面监测器和管状带式输送机调速驱动装置，横断面监测器在加料处对物料载荷进行监测并发出信号改变输送带速度，从而使物料的横截面积始终保持一致。

滚筒与圆管之间过渡段的长度，由圆管直径决定。表2中列出针对不同种类输送带推荐使用的输送机头、尾过渡段的长度及相应管状带式输送机的最短长度。