國內(nèi)外帶式輸送機托輥技術(shù)現(xiàn)狀

帶式輸送機是通用的連續(xù)運輸機械，具有   、   、工藝適應(yīng)性廣的特點，廣泛應(yīng)用于港口、發(fā)電廠、鋼鐵企業(yè)、糧食、煤炭生產(chǎn)以及輕工業(yè)等。近年來，普通帶式輸送機又在新的產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)出巨大的潛力和廣闊的市場應(yīng)用前景。

在煤礦的開采過程中，帶式輸送機的作用至關(guān)重要，其性能直接影響煤礦行業(yè)的發(fā)展和效益。   帶式輸送機對煤礦行業(yè)和其他輸送類行業(yè)意義重大。一般情況下，帶式輸送機的工作環(huán)境比較惡劣，對其性能要求很高。本文主要對近幾年帶式輸送機的發(fā)展現(xiàn)狀進行簡要介紹。

普通帶式輸送機作為一種連續(xù)輸送設(shè)備，在食品、煤礦、冶金、煙草和電力等行業(yè)有著廣泛的用途，可滿足片狀、塊狀、顆粒狀、箱狀等物料的輸送要求。隨著對輸送帶要求的提高，有關(guān)單位及廠家針對現(xiàn)場使用條件，相繼研制出了幾種不同類型的帶式輸送機。

1、平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機

法國于1963年設(shè)計投產(chǎn)了世界第1臺平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機，在修建巴黎地鐵工程時用于運輸土方物料。平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機在干線輸送、露天礦、水電站建設(shè)工程、地下煤礦的彎曲巷道等諸多   推廣應(yīng)用。在平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機方面，德國、法國、奧地利和美國處于前列，并做了大量的實驗和理論   。平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機的   和應(yīng)用在世界范圍內(nèi)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展之勢。我國對平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機的   工作開展較早。1959年，上海起重運輸機械廠實現(xiàn)了普通帶式輸送機的平面轉(zhuǎn)彎運行，巧妙地使用了常用的措施：在轉(zhuǎn)彎段設(shè)置了內(nèi)曲線抬高角和安裝支撐角，這兩條措施在樣機中   成功印證。遺憾的是當時的理論   工作沒有跟上，未能將這一新工藝應(yīng)用于實用產(chǎn)品，這是我國平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機發(fā)展的萌芽階段。

典型的平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機是通過托輥前傾、增大托輥槽角、抬高內(nèi)曲線等措施實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎的正確導(dǎo)向。與其他結(jié)構(gòu)相比，該結(jié)構(gòu)具有理論成熟、安裝簡單、投資和維護費用低等優(yōu)點，目前大多數(shù)帶式輸送機在轉(zhuǎn)彎段都采用此結(jié)構(gòu)。其主要特點是在承載段兩側(cè)采用托輥前傾設(shè)計，在托輥組兩邊設(shè)置擋輥防止膠帶意外過度跑偏。下托輥采用兩輥或三輥式。上下托輥組均為可調(diào)抬高角結(jié)構(gòu)，便于在設(shè)備調(diào)試過程中調(diào)整抬高角，同時增大托輥組槽角，適當增加側(cè)輥長度以增大導(dǎo)向摩擦力。

平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機已在露天礦、地下煤礦、水電站建設(shè)工程、干線散料輸送以及其他生產(chǎn)系統(tǒng)中推廣使用。合理的轉(zhuǎn)彎帶式輸送機設(shè)計   滿足在轉(zhuǎn)彎處張力增加不能高于   限強度、不飄帶和受力較均勻的條件，在以上3個條件下分別求得轉(zhuǎn)彎半徑值，選擇較大值。隨著轉(zhuǎn)彎帶式輸送設(shè)備的不斷應(yīng)用，實現(xiàn)小半徑轉(zhuǎn)彎設(shè)計的帶式輸送機將是   發(fā)展方向。此外，由于運輸線路隨地形、地貌不斷變化，帶式輸送機會出現(xiàn)空間轉(zhuǎn)彎，即在運行傾角不斷變化的同時帶有轉(zhuǎn)彎運行。

2、圓管帶式輸送機

圓管帶式輸送機設(shè)計理論和產(chǎn)品系列，隨后將技術(shù)和所有權(quán)賣給日本普利司通輪胎公司、德國科赫等公司。我國管狀帶式輸送機設(shè)計制造技術(shù)，開始管狀帶式輸送機的設(shè)計和制造。JB/T10380-2002《圓管帶式輸送機》標準于2002年發(fā)布并實施。圓管帶式輸送機輸送的典型物料有礦石、煤、焦炭、石灰石、碎石、頁巖、秸稈碎料、木片和沖積土。

一些非常難處理的物料也可用圓管帶式輸送機輸送，如鋼濃縮物、石油焦炭、粘土、廢渣、混凝土、金屬碎渣、加濕粉煤灰、尾渣、鋁土和濾塵等。自20世紀70年代以來，在世界各地穩(wěn)定、運行的圓管帶式輸送機已達2000多臺，單臺水平   長輸送距離為10km較大運輸能力為6500t/h(我國為4500t/h。我國圓管帶式輸送機從無到有，特別是經(jīng)過近幾年的迅猛發(fā)展，輸送機長度從100m增至5km，現(xiàn)已達到7km，發(fā)展速度居世界前茅。

圓管帶式輸送機通常由尾部過渡段、管狀段和頭部過渡段三部分組成。從尾部輥筒到膠帶形成圓筒狀稱為尾部過渡段，受料點一般在此段范圍內(nèi)。尾部過渡段內(nèi)膠帶由水平變?yōu)椴坌?，然后卷成圓筒狀。在管狀段內(nèi)，膠帶被托輥組強制裹成圓筒狀，輸送的物料隨膠帶在圓筒內(nèi)運行。頭部過渡段膠帶由圓筒狀逐漸展開成為平面，至頭部輥筒后卸料?；爻潭闻c承載段相同。因此圓管帶式輸送機的輸送步驟為：展開受料、封閉圓筒狀運行、展開卸料。圓管帶式輸送機與普通帶式輸送機結(jié)構(gòu)大體相似，均由驅(qū)動裝置、頭部輥筒、尾部輥筒、托輥組和機架等部分組成，主要區(qū)別在于所用的輸送帶和托輥組不同，圓管帶式輸送機托輥組結(jié)構(gòu)。

輸送機可以進行雙向輸送物料，但是通常需要增設(shè)輸送帶翻轉(zhuǎn)裝置，與其他密閉帶式輸送機和通用帶式輸送機相比，圓管帶式輸送機具備特有的結(jié)構(gòu)，有以下優(yōu)點：

(1)環(huán)保   。圓管帶式輸送機可密閉輸送物料，物料不飛揚、不灑落、不泄漏。由于回程分支輸送帶呈管狀，因此不必擔心粘附在輸送帶上的物料灑落。同時也防止了管外物料的混入，實現(xiàn)化輸送，避免環(huán)境污染。

(2)大角度傾斜能力。與通用帶式輸送機相比，圓管帶式輸送機有   高的大角度傾斜輸送能力，輸送帶輸送斷面是圓形橫截面，增大了物料與輸送帶的接觸面積，輸送機傾角增大50%較大可達30°。傾斜角度越大，輸送機長度越小，   加經(jīng)濟或可能成為在空間和性能限制下可行的解決方案。

(3)可雙向輸送。圓管帶式輸送機的回程帶也呈圓管形，輸送帶被卷起來，搭接部分處于圓管的底部，不僅使輸送帶同承載側(cè)一樣通過相同的彎曲路線，也使輸送帶臟的一面被包裹起來，物料滴落或撒落的可能性很小。

圓管帶式輸送機的上下分支包裹形成圓筒形，因此可用下分支反向輸送與上分支不同的物料(需要設(shè)置的加料裝置)。

3、氣墊帶式輸送機

氣墊帶式輸送機是20世紀70年代荷蘭首先研制成功的。世界上第1臺小型氣墊輸送機的帶寬為500mm，帶長約為13m，經(jīng)過運轉(zhuǎn)，取得了托輥膠帶輸送機難以達到的指標，如摩擦因數(shù)降低到0.002~0.02。近年來氣墊帶式輸送機逐漸引起人們的重視，美國、英國、俄羅斯、日本和加拿大等國都在加緊研制和生產(chǎn)，有關(guān)氣墊帶式輸送機的   已有數(shù)十項。氣墊帶式輸送機發(fā)展初期多用于輸送面粉、谷物和木屑等密度較小的散狀物料，后來開始用于輸送磷酸鹽、礦石等密度較大的散狀物料，并逐步向長距離、大運量方向發(fā)展。

由于氣墊帶式輸送機具有很多優(yōu)點，引發(fā)了國內(nèi)、設(shè)計單位的   大興趣。1985年北京煤炭規(guī)劃設(shè)計總院與太原重型機械學(xué)院、合肥煤研所、東北大學(xué)和河南省鶴壁市太行機械廠等單位聯(lián)合此項，對氣墊帶式輸送機進行了深入的   。2003年江蘇吳江市江達輸送機械有限公司成功研制了TRJBC雙氣室大噸位   節(jié)能型氣墊帶式輸送機，該輸送機在大噸位、高帶速的基礎(chǔ)上，增加了智能化控制系統(tǒng)，并且采用雙氣墊結(jié)構(gòu)，達到了節(jié)能、運行平穩(wěn)的效果。

目前，國內(nèi)已有多個廠家生產(chǎn)氣墊帶式輸送機，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于煤炭、電力、冶金、化工、農(nóng)業(yè)以及港口碼頭等。

氣墊帶式輸送機是以氣室替代托輥帶式輸送機的大量托輥，利用普通離心鼓風(fēng)機將具有   壓力的空氣送入氣室。通過氣室盤槽上的小孔，像射流一樣噴到輸送帶上，在氣室盤槽與輸送帶之間形成一層穩(wěn)定的氣膜，稱為“氣墊”，支承輸送帶及其上部的物料。當輸送帶以   速度運動時，在氣室盤槽與輸送帶下表面之間便形成氣體摩擦，使拖動輸送帶的阻力降低，拖動功率隨之下降，節(jié)能。

氣墊帶式輸送機的主要特點如下。

(1)運行阻力小、能耗低。一般通用帶式輸送機的模擬摩擦因數(shù)為0.015一0.035，而設(shè)計制造良好的氣墊帶式輸送機模擬摩擦因數(shù)為0.006~0.012，阻力減少約30%。水平輸送的氣墊帶式輸送機驅(qū)動裝置能耗與風(fēng)源能耗之和比通用帶式輸送機減少10%一30%，節(jié)能效果比較顯著。

(2)承載面積增大。在相同槽角下，氣墊帶式輸送機的承載面積與通用帶式輸送機基本相等，但氣墊帶式輸送機可采用較大的槽角，在相同帶寬下可提高承載面積。

(3)不用托輥。與托輥帶式輸送機相比，氣墊帶式輸送機節(jié)能25%以上。其次，由于阻力小，且氣墊沿輸送方向是連續(xù)的，輸送帶運行穩(wěn)定而不顛簸，因此輸送速度可提高，運輸效率可提高1倍以上。