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大型皮带输送机需要解决的关键技术
作者:输送机械设备网  发布于:2014-10-30 11:32:49  浏览量:
 
 [摘要]皮带输送机大型化与高可靠性要求,对设计者和制造者提出了更高的要求。只有解决了输送机发展的关键技术,才能制造出高性能、高可靠性的大型皮带输送机。

  为了适应高产高效集约化生产的需要,皮带输送机的输送能力要加大,长距离、高带速、大运量、大功率是今后发展的必然趋势。皮带输送机大型化与高可靠性要求,对设计者和制造者提出了更高的要求。只有解决了输送机发展的关键技术,才能制造出高性能、高可靠性的大型皮带输送机。
  1.动态分析技术
  建立皮带输送机的输送带在起动和停机过程中的动力学方程,求解输送带上不同点随时间推移所发生的变化,找出变化剧烈的张力波可能造成的破坏,这就是皮带输送机的动态分析。动态分析技术是一门综合性学科,不仅要对输送机运行全过程的动态特性进行分析,更重要的是对其涉及到的基础理论,运用现代先进技术进行系统研究,是当今世界的高新技术。采用动态分析技术进行设计,不仅可实现优化设计 ,降低输送设备的投资费用,而且还可预防运行事故的发生,提高输送设备运行的可靠性。在国外,德国、前苏联、澳大利亚、美国、波兰、南非、日本等,都对动态分析技术进行了深入的研究,取得了可喜的成果,有的已在实际工程中得到应用。在国内起步较晚,动态设计的方法、概念还处于刚体力学阶段,还没有真正应用到设计中去 。掌握动态分析技术,不仅可使我国输送机技术水平有一个质的飞跃,还可带来巨大的经济效益,应尽快开展这方面的研究工作。
  2.可控启动技术
  可控启动就是平时所说的软启动,即在设定的启动时间内,通过控制输送带启动加速度值,来确保输送机按所要求的启动速度曲线平稳启动,并达到额定速度;同时使启动电流与启动动张力控制在允许范围内。皮带输送机适当的启动速度 (加速度) 特性,应经动态分析才能确定。根据我国有关标准规定,启动加速度不得大于13m/s²。采用可控启动,可使输送带初张力下降大为减小,保证输送带不打滑,并能取得很好的动力学效果。可控启动技术是大型皮带输送机的关键技术,已成为皮带输送机是否达到技术先进的标志之一。
  3.自动张紧技术
  拉紧装置是保证皮带输送机正常工作的重要部件,在确保输送机中最小初拉力能满足挠度要求的条件下,驱动滚筒趋入点和奔离点的张力比应为定值,为此要求在起动时拉紧力与额定工作时拉紧力的比值k=114~115,允许波动±10%;在正常工作过程中k=19~111。当输送机的结构,起、制动方式及拉紧装置的安装位置确定后,拉紧装置的特性就取决于其自身的性能。大型皮带输送机所用的张紧装置必须满足以下技术要求:
  (1)自动调整拉紧力
  能随着输送带张力变化而能自动地调节张力与张紧行程,始终保持输送带所规定的挠度,并使驱动滚筒趋入点和奔离点的张力比应为定值。
  (2)响应速度快
  响应速度快慢是衡量拉紧装置性能好坏的重要标准。
  (3)不能出现死区
  即拉紧滚筒作反向移动时,不至于产生张力的突然变化。尤其对机尾有低谷的高垂度输送机,制动时在低谷处会由于垂度过大而引起输送带的折叠和严重变形,从而导致物料的滚落。国内的拉紧装置能做到自动调节拉紧力,但响应速度不快、可靠性不高,与国外还有很大的差距,有待进一步研制开发。
  4.中间驱动技术
  中间驱动就是把驱动功率的一部分放在输送机的中间段,使驱动功率分散开来,这样可以降低输送带的最大张力,降低输送带强度,提高输送机的输送能力,降低整机成本。中间驱动有 两种方式:直线摩擦式与滚筒卸载式。当采用2台中间驱动装置时,承载带最大张力可减少1/2左右;当采用10台中间驱动装置时,大约减少3/4。为了减小承载带的附加张力,所有驱动装置电动机的功率应该相等,机械特性应该相同。中间驱动的关键技术是驱动装置的负荷分配及各驱动装置的启动顺序和时间间隔,中间驱动点数量越多,这种要求就越高。
  5.托辊技术
  托辊是皮带输送机的主要部件之一,其重量约占整机的1/3,价格占1/5~1/3。托辊的使用寿命主要取决于轴承和密封的性能,如果托辊具有良好的密封性能(如采用组合密封),托辊使用寿命实际上就是轴承的使用寿命。轴承不仅对托辊使用寿命有重大影响,而且对托辊旋转阻力也有一定的影响。按照MT821-1999《煤矿井下用带式输送机托辊技术条件》中规定,托辊的使用寿命不得小于20000h,但实际上我国在特殊工况下有的托辊只使用不到60d就坏了,不仅增加了输送机运营成本,而且影响了生产。轴承结构、密封形式和加工质量是影响托辊使用寿命的主要原因。
  另外,目前我国的输送机在防纵向撕裂装置、断带保护装置、电控与监测自动化技术等方面与国外的输送机都还有相当大的差距,还需进一步开发研制。


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