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输送机知识

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皮带输送机结构、种类及附属装置介绍
作者:输送机械设备网  发布于:2014-5-8 14:03:33  浏览量:
 
 [摘要]皮带输送机是冶金、电力及煤炭等工业运输固体物料的主要输送设备。皮带输送机结构组成部件有:输送带、驱动装置、传动滚筒、托辊、拉紧装置、清扫器、机架、安全保护装置等。

  皮带输送机是冶金、电力及煤炭等工业运输固体物料的主要输送设备,在焦化备煤和筛焦系统应用很广泛。它具有输送连续、均匀、生产效率高、运行平稳、动力消耗小、运行费用低、维护和检修较为方便,易于实现远距离或自动控制等特点。
  皮带输送机的种类有很多,有通用固定皮带输送机、大倾角皮带输送机、深槽型(U型)皮带输送机、转弯皮带输送机及钢丝牵引输送机等。
  皮带输送机结构
  固定式皮带输送机是焦化厂普遍采用的输送设备,它主要是输送堆积密度为0.8-2.5t/m³的各种块状、粒状的散碎物料,也可用来运输成件物品,其工作环境温度一般在-10~40℃之间,物料温度一般不超过80℃。
  固定式皮带输送机结构示意图如下所示,主要部件有:输送带、驱动装置(电机、减速机、液力偶合器、制动器、联轴器、逆止器)或电动滚筒、传动滚筒、改向滚筒、托辊、拉紧装置、清扫器、卸料器、机架、漏斗、导料槽、安全保护装置等。

皮带输送机结构示意图

  (1)输送带  
  输送带是输送机中的牵引和承载构件,所以应耐磨,具有较高强度,在横的或纵的方向都有良好的挠曲性。输送机皮带一般分为橡胶输送带、塑料输送带、钢带、金属网带等。橡胶输送带又有普通型和特殊型之分,焦化厂一般采用普通型橡胶输送带,橡胶输送带由数层棉织布用硫化橡胶黏结而成,胶带的上、下面及左右两侧都覆以橡胶保护层。棉织布的层数与胶带的宽度有关,层数加多,能承载的总压力也越多。但层数增加时,胶带的横向挠曲性减小,常见橡胶输送带棉织布的层数如下表:

带宽 500mm 650mm 800mm 1000mm 1200mm 1400mm
层数 3~4 4~5 4~6 5~8 5~10 6~12
  橡胶层的厚度随工作面(上面)及非工作(下面)而有所不同,非工作面橡胶层的厚度为1.0~1.5mm,工作面橡胶层的厚度有3.0mm、4.0mm、6.0mm三种。选择时视输送带的特性及橡胶的性能等因素决定,焦化厂输送煤料的皮带上、下胶厚度一般分别为3mm及1mm。 
  (2)驱动装置
  皮带输送机的驱动装置一般由电动机、减速器、液力偶合器(或梅花形弹性联轴器)、联轴器及逆止器或制动器组成。依减速器的形式不同可分为平行轴式、直交式和轴装式,如下图所示:

皮带输送机驱动装置

  将电动机和减速齿轮都装入传动滚筒内,就成为电动滚筒,按冷却方式的不同,电动滚筒分为油冷式、油浸式和风冷式,而仅将减速齿轮装入传动滚筒内的则称为齿轮滚筒(亦称外装式减速滚筒),电动机装在外面,下图为油冷式电动滚筒结构:

油冷式电动滚筒结构

  为了布置的需要,对于短距离、较小功率的单电动机驱动的皮带输送机可选用结构紧凑、外形尺寸小的电动滚筒、齿轮滚筒或轴装式减速器驱动装置。对于长距离、大运量的皮带输送机,则要双电动机或多电动机驱动。
  皮带输送机的负载是一种典型的恒转矩负载,而且皮带输送机往往不可避免地要带负荷启动或制动(即满载启动或停机)。电动机的启动特性与负载的启动要求不相适应在皮带输送机上体现比较突出:一方面为保证必要的启动力矩,电动机启动时的电流要比额定运行时的电流大6~7倍,要保证电动机不因电流的冲击过热而烧毁,电网不因大电流使电压过分降低,这就要求电动机的启动过程要尽量快,提高转子的加速度,使启动过程不超过3~5s。
  过去曾采用加大电动机功率的办法,这对于小型、短的带式输送机还可以。另一方面,输送带是一种黏弹性体,大型带式输送机在启动(制动)的不稳定阶段,驱动装置施加到输送带上的牵引力(制动力)及惯性力将以一定的波速在带内传播、叠加、反射,加上其他因素的影响,在输送带内引起多变的应力变化,若其瞬时峰值应力超过允许值,将会损伤输送带甚至使之断裂,或使托辊、滚筒损坏,这就要求有尽量小的启动(制动)加速度以降低启动(制动)时的冲击。大型带式输送机停机制动时在输送带上出现的应力变化有时甚至比启动时更剧烈,为了解决这一予盾,缓解对电动机的冲击,常采用绕线转子电动机、直流电动机、变频调速、液力偶合器等驱动系统。以下将分别介绍这几种方法:
  ①绕线转子电动机
  绕线转子电机调速有转子电路串接启动电阻调速和串级调速两种,其中串级调速是在绕线转子电动机的转子电路中加一个与变化的转子电势的频率相同的外加电势,从而调节转差电压,达到改变转差率真实现调速。外加电势用可控硅逆变电路实现,这种方式虽避免了在电阻中无益损耗,效率低,但整套装置较复杂,目前国内用在带式输送机上的串级调速不多。  
  ②直流电机机
  直流电动机的调速性能优良,在低速时有较大的转矩,可以缓解电动机的启动冲击,但直流电动机不能长时间低速运行,且需要配备相应容量的直流电源设备,因而造价很高。又因为有电刷和整流子,维修量大,皮带输送机中很少采用。
  ③变频调速
  变频调速系统是通过改变电源的频率使笼式电动机转变转速,减少启动时的加速度,缓解启动冲击,它可使电动机低速启动,缓慢加速,启动过程完全自控,具有效率调、调速范围宽和精度调的特点。但在降低电源频率时必须相应降低电压,这样输出的转矩就会随之降低,这对要求低速、大转矩启动的带式输送机是不利的。而且变频调速系统线路复杂,价格昂贵,目前还不宜用在皮带输送机的启动控制上。
  ④液力偶合器
  液力偶合器是一种软连接,可以改善启动性能,对减速电动机与负载启动的冲击具有很大的作用。常用于皮带输送机上的液力偶合器有限矩型和调速型两种。  
  (3)支承装置
  由于皮带运输机的长度较长,若仅两端有滚筒支撑而中悬空,由于输送带的自重及运载煤料重力作用,带的垂度必将很大,造成输送带不能正常运行甚至被拉断,因此必须在输送带的下面装设支承装置来限制带的垂度。最常用的支承装置是托辊,支承装置是由托辊架和托辊组成。
  (4)张紧装置
  张紧装置的作用是保证输送带具有一定的张力,使输送带和滚筒间产生必要的摩擦力,限制输送带在各支承点间的垂度,使输送机正常运转。其中车式张紧装置应用最为广泛,其主要工作原理是:重锤用钢丝绳悬挂着,通过滑轮给滚筒小车以水平拉力,小车可以沿铺设的轨道移动。它的结构也比较简单,可保持恒定的张紧力,适用于机身较长,功率较大的输送机,特别适用于倾斜输送机上。  

皮带输送机车式张紧装置

  (5)清扫装置
  对输送带必须采取适当的维护清扫措施,以延长其使用寿命,清扫装置的作用是清除输送机在卸煤后仍黏附在带面上的煤料以及掉在非工作面上的煤料。若这些煤料附在带面上,当带面通过改向滚筒和无载区段的托辊时将受到剧烈的磨损,同时,也增加输送带的运动阻力和降低生产率。  
  ①弹簧清扫器
  为了清除黏附在输送带外面上的煤料,应在输送机头部传动滚筒处装设弹簧清扫器,它利用弹簧力使橡胶刮板始终附在滚筒上,起到清扫作用。

皮带输送机弹簧清扫器

  ②空段清扫器
  适用于清扫非工作面煤料,这种清扫器一般装在尾部滚筒处,用于清扫输送带空载段蝴蝶工作面煤料。

皮带输送机空段清扫器 

  ③转刷清扫器
  由电动机、皮带轮和尼龙转刷组成。转刷清扫器装在卸料滚筒下部,转刷中心与卸料滚筒中心以及胶带下分支与卸料滚筒切点应在同一直线上。转刷毛与胶带表面应压紧,压紧程度通过调节板调节,转刷旋转方向与胶带下分支运行方向相反。  
  转刷毛用1.0~1.5mm直径的尼龙丝,沿圆周方向栽成排,其间隙用作排除清扫下来的煤料,转刷心为铝制。如果转刷毛磨损严重,可将转刷心取下重新栽毛。
  (6)制动装置
  在倾斜式输送机中,当电动机停止工作时,输送带由于输送煤料的重力作用,可能产生反向运动,为了避免煤料倒流时输送带逆转现象,需设置制动装置。
  制动装置有滚柱逆止器、带式停止器和电磁闸瓦制动器三种。
  ①滚柱逆止器,如下图,它的工作原理是:在输送机正常工作时,滚柱处在凹槽的最宽处,不妨碍星轮的转动,当输送机停机时,在煤料重力的作用下,皮带带动星轮反转,输送机被制动。

皮带输送机滚柱逆止器

  滚柱逆止器制动平稳可靠,并已系列化,可按减速机型号选配。
  ②带式停止器,如下图,由金属架和制动带组成,金属架固定在传动滚筒附近上段皮带之间的机架上,制动带的一端固定在金属架上,另一端是自由端,搭在传动滚筒与下段皮带之间。在输送机倾斜时,拖动停止器的皮带离开滚筒,如果输送带发生逆转时,制动带的自由端马上被卷入滚筒和胶带之间,使输送机停止转动。

皮带输送机带式停止器

  这种逆止器结构简单,造价便宜,在输送机平均倾角小于18°的情况下制动可靠,缺点是必须倒转一段才能制动,造成尾部给料处煤料堆积。
 


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