带式输送机原理

_i启动清灰装置(振打清灰装置的电动机、脉冲清灰的空气压缩机、气环反吹清灰的 带式输送机原理 带式输送机是一种有牵引构件的典型连续运输机械，在冶金、煤炭、电力、建筑、建材 和交通运输等部门广泛用于输送散粒物料和成件物品。 一、工作原理及结构 1、工作原理 带式输送机主要由两个端点滚筒2及3和紧套其上的闭合输送带4组 成。带动输送带转动的滚筒称为驱动滚筒；另一个仅在于改变输送带运动方向的滚简称为改 向滚筒。驱动滚筒2由电动机7通过减速器8驱动，输送带依靠驱动滚筒与输送带之间的摩 擦力拖动。一般条件允许，驱动滚筒都装置在卸料端，以增大牵引力，有利于拖动。为了避 免输送带在驱动滚筒上打滑，用拉紧装置12将输送带拉紧。物料由喂料端喂入，落在转动 的输送带上，依靠输送带摩擦带动运送到卸料端卸出。 2、输送机的主要部件 (1)输送带 输送带是带式输送机的主要部分，既是承载构件又是牵引构件。对输送机的性能起决定 性作用。因此，合理选择、正确使用和维护输送带十分重要。 对输送带的要求是具有足够的强度，能承受最大的牵引力；有较好的纵向挠性，容易通 过滚筒；横向挠性要适当，通过槽形托辊时既易成槽，离开托辊后又不致塌边撒料；相对伸 长要小而弹性高，对于多次重复弯折产生的变化负载的抵抗力良好，吸水性小；带面应具有 一定的厚度和耐冲击、耐磨损、防腐蚀等性能。 输送带主要有织物芯胶带和钢绳芯胶带两大类。织物芯衬垫材料通常用棉织物衬垫，近 年来也常用化纤织物衬垫，如人造棉、人造丝、尼龙、聚胺物和聚酯物等。织物芯胶带有橡 胶输送带和聚氯乙烯输送带两种。橡胶带应用较为广泛，而塑料带除了具有橡胶带的耐磨、 弹性等特点外，还具有优良的化学稳定性、耐酸性、耐碱 性及一定的耐油性，这将为输送带的使用开辟新的途径。 橡胶输送带如图5—7所示，是由若干层帆布组成，帆 布层之间用硫化方法浇上一层薄的橡胶，带的上下以及左 右两侧都覆以橡胶保护层。橡胶层的作用是保护帆布不致 受潮腐蚀、防止物料对帆布的磨损。橡胶层的厚度对于工 作面(与物料接触的面)和非工作面(不与物料接触的面)是不同的。工作面橡胶层的厚度 为1．0mm、1．5ram、3．0ram、4．5ram、6．0ram五种；非工作面的橡胶层厚度为1．0mm、 1．5mm、3．0ram三种。橡胶层厚度要根据带速、输送机长度、物料粒度等情况选择。一般带速越高、机身越短、物料粒度大则胶面厚度应越厚些。 帆布层是承受拉力的主要部分，胶带越宽，则帆布层也越宽，承受的总拉力也越大。帆 布的层数越多，可承受的总拉力也越大；但帆布层越多，胶带的横向柔韧性越小，胶带就不 能与支撑它的托辊平服地接触，容易造成胶带跑偏。常用橡胶输送带的帆布层数见表5 10。 输送机上的输送带要连接成无端的闭合件。对于长距离的输送机，输送带太长不便运 输，一般做成100～200m一段，运到目的地后再连接起来，这里都存在输送的接头问题。 胶带连接方法可分为机械连接和硫化胶接两种。机械连接的方法很多，常用的有钢卡连 接、合页连接、板卡连接和塔头铆接等形式。机械连接的接头强度只有胶带本身强度的 35％～40％，使用寿命短，接头通过滚筒时对滚筒有损害，只适用于织物芯胶带，用于短距 离的或移动式的输送机以及要求检修时间短的场合。采用硫化胶接法可以显著延长橡胶输送 带的使用寿命，硫化接头的强度可达胶带本身强度的85％～90％，因此在条件许可的情况下，应尽可能采用硫化胶接法。 硫化胶接法如图所示，将胶带两端切开成阶梯形斜头，然后胶合起来，结合处的厚度不应超过胶带厚。两端胶合前，应先将接触面用汽油洗净，再涂一层胶水，然后将两端搭合，并在一定温度下将其压合，经过硫化反应，使生橡胶变成硫化橡胶，使接合部位获得较高的黏着强度。硫化反应温度一般为140℃左右，硫化时间(指硫化温度从100℃升高到143℃所需时间)约为45min。 塑料输送带的端头连接方法也有机械连接和塑 化胶接两种。机械接头的安全系数与橡胶带相似，取，2—18；塑化接头的强度能达到塑料本身强度的75％～80％，安全系数取n一9。因此，整芯塑料带采用塑化接头很有必要。 对于钢绳芯胶带，钢丝绳之间一定的间距，可以容纳另一端的钢绳端头排列其问，相互 问留有不少于2mm的间隙，以便中问有足够的橡胶来传递剪力。接头的长度廊能保证张力 从一端的钢绳通过周围的芯胶传递给另一端的钢绳。钢绳芯胶带接头的动载强度大约为胶带 强度的40％～60％。 (2)托辊 托辊是输送带和物料的支撑与约束装置，对输送带的运行情况和使用寿命有很大影响。 对托辊的基本要求是工作可靠，回转阻力小；表面光滑，径向跳动小；制造成本低，便于安 装与维修。 根据托辊装设部位和作用的不同，托辊可分为平行托辊、槽形托辊、调心托辊和缓冲托辊等。 ①平行托辊 构造形式如图5-9所示。其中图(a)为平行上托辊，用于支承承载边的 输送带和物料；图(b)为平行下托辊，用于支承空载边的输送带。平行上托辊皂承载边的 输送带，其横断面为平行，用于输送成件或规格较小的带式输送机上。一般的带式输送机， 其空载边的输送带都为平行，且均采用平行下托辊支承空载边输送带。 ②槽形托辊构造形式如图5—10所示，是由二节、三节、四节、五节等相同长度的辊 子组成一定槽角a的槽形托辊。图5—10为三节辊子 槽形托辊。 槽形托辊用于支承承载边的输送带和物料，其 输送带的横断面为槽形，以增大承载物料的横断面 积，提高输送能力，适用于输送散粒物料的输送机。 槽形托辊的槽角a值对输送能力有较大影响，当带宽或带速一定时，采用35。槽角比20。槽角托辊可提高输送量20％～30％。因此，在输送带的柔性许可条件下，适当增大托辊槽角是有益的。目前，国内生产的带式输送机的槽形托辊槽角为30。，国外有的高达45。。 ③调心托辊带式输送机的输送带在运行中，由于许多因素的影响，有时会发生跑偏 现象。调心托辊除支承输送带和物料外，还能调整跑偏的输送带，使之复位。 调心托辊的构造特点如图所示，在托辊支架l上装有可自由转动的两个力辊4，托辊支架1由立轴2支持，立轴2装在机架3上的推力轴承中，可自由转动。 调心托辊的调心作用原理如图所示。当输送带出现如图所示的跑偏现象，带边触及立辊时，支架和托辊便按图示的方向转动一定的角度。这是由于托辊的轴线与带的纵向中心线不相垂直，造成带速嘴与托辊圆周速度。辊方向不一致。由于输送。 与托辊之间的摩擦作用，托辊便牵制输送带以u移向 正常位置移动，使其复位。与此同时，输送带又带动 托辊支架转回原来的正常位置。 调心托辊的另一种构造形式为如图5～13所示的 侧辊前倾调心托辊，其中两个侧辊向输送带运行前方 倾斜2。～4。。当输送带偏于某一侧的前倾侧辊时，该 需要注意，侧辊的前倾角度不能过大，否则将导致输 ④缓冲托辊在带式输送机的装载处，为了减小物料对输送带的冲击作用，装有数道 问距较小的缓冲托辊，其构造形式如图5—14所示。其中(a)为橡胶圈式缓冲托辊，在托辊 的外面包有一定间距的橡胶圈；(b)为弹簧板式缓冲托辊，托辊的支架用弹簧板制造。 (3)驱动装置 驱动装置是通过驱动滚筒和输送带之间的摩擦作用牵引输送带运动的。输送带绕在驱动 滚筒上的常见形式如图5—16所示。驱动装置由电动机、减速器、驱动滚筒和联轴器等组成。 电动机与减速器的连接通常采用弹性联轴器，减速器与滚筒的连接采用十字滑块联轴器。驱 动滚筒由电动机经减速器驱动。对于倾斜布置的输送机，驱动装置中还设有制动装置，以防 止突然停机时，由于物料质量的作用而产生输送带下滑运动。 输送带绕在驱动滚筒上的常见形式 驱动滚筒如图，它由铸铁铸成或钢板焊接制成。滚筒的形状分圆柱形和中部 突起形两种。巾部突起的目的是为了使运行的输送带能够自动定心。突起部分的高度通常取 为直径的0．5％，但不小于4ram。滚筒的宽度应比带宽大100~200mm。滚筒的直径D由输 送带内织物层数i决定。对于普通输送带，当采用硫化接头时，驱动滚筒直径与输送带层数 i之比取为D／i≥125；当采用机械接头时，取D／i≥100；对于强力型输送带，取D／i≥200。 驱动滚筒有光面和胶面滚筒两种。光面滚筒与输送带的摩擦因数一般为0．20～0．25， 适用于功率不大、环境湿度小的场合。在环境潮湿、功率大、容易打滑的情况下应采用胶面 滚筒，其中铸胶滚筒质量较好，胶层厚而耐磨。包胶滚筒也可达到同样的使用性能，但使用 寿命较短。 (4)改向装置 为了改变输送带运动的方向，设置改向装置。改向装置有改向滚筒和改向托辊组两种。 胶带输送机在垂直平面内的改向一般采用改向滚筒。改向滚筒的结构与驱动滚筒基本相 同，但其直径比驱动滚筒略小一些。改向滚筒直径与胶带帆布层数之比一般取D／i≥80～ 100。180。改向滚筒一般用作尾部滚筒或垂直拉紧滚筒；90。改向滚筒一般用作垂直拉紧装置上方的改向轮；小于45。改向滚筒一般作为增面轮。 (5)拉紧装置 拉紧装置的作用是张紧带式输送机的输送带，限制带在各支承托辊问的垂度和保证带中 有必要的张力，使带与驱动滚筒之间产生足够的摩擦牵引力，以保证正常工作。拉紧装置有 螺杆式、小车坠重式和垂直坠重式三种。其位置最好安装在包角等于180。、张力较小的改 向滚筒处。 螺杆式拉紧装置如图所示，由调节螺杆和导架等组成。旋转螺杆即可移动轴承座沿导向架滑动，以调节带的张力。螺杆应能自锁，以防松动。这种装置的行程一般按输送机长度的l％选取，有500mm和800mm两种。这种装置紧凑轻巧，但不能自动调节，需 经常由人工调节。它适用于长度较短(~80m)、功率较小的输送机上。 小车坠重式拉紧装置如图5—18(b)所示。一般装在输送机的尾部，通过坠重曳引拖动 滚筒来达到拉紧目的。这种拉紧装置适用于输送机较K(50～100m)、功率较大的情况。其 缺点是工作不够平稳。 垂直坠重式拉紧装置如图)所示。通常装在靠近驱动滚筒绕出边外，其拉紧的 原理与小车坠重式相同。它适用于采用小车坠重式有困难的场合。优点是利用了输送机走廊 的空问位置，便于布置。缺点是改向滚筒多，而且物料容易掉人输送带与拉紧滚筒之间而损 坏输送带，特别是输送潮湿或黏性较大的物料时，由于清扫不净，这种现象更为严重。当需 要张紧行程很长时，可与小车坠重式拉紧装置联合使用。 (6)装料装置 装料装置的作用是将物料装到输送带上。它的形式决定于运输物料的性质和装载的方 式。成件物品通常用斜槽、滑板或直接装在输送带上；散粒物料则用装料漏 斗；如果装料位置需要沿输送机纵向移动时，则应采用装料小车[]，它可沿输送机架上的轨道移动。 装料装置要保证加料均匀。对准输送带中心加料。装料时利用缓冲板、溜槽等装置，使 物料加到输送带上时的料流方向和速度尽量与输送带运行的方向和速度一致。因此，斜面的 倾角比物料对斜面的摩擦角大10。～15。，而且斜面做成可调整的。在装料点不允许有物料撒 漏和堆积现象。加料落差要小，若为冲击式加料(如电铲、抓斗等加料)，应先经漏斗或料 仓的缓冲，然后使物料能均匀地流到输送带上。当输送物料或有条件改变时，要尽可能调节 料流速度。结构要紧凑并且具有防尘和防风功能 (7)卸料装置 卸料装置用来将输送带上的物料卸下，有端部卸料和中途卸料两种形式。 采用端部滚筒卸料不会产生附加阻力，适合于卸料点固定的场合。在卸料滚筒处装卸料 罩和卸料漏斗来收拢物料。 中途卸料常用的有犁式卸料器[图5—20(a)、(b)]和卸料车[图5—20(c)]两种。犁 式卸料器为一与输送带运动方向安装成一定角度的卸料挡板。当运行的物料碰到挡板时，就 被挡板推向输送带的边侧卸下。犁式卸料器有电磁气动和手动两种形式。按卸料方式又分为 右侧卸料、左侧卸料和双侧卸料三种。这种卸料装置的优点是高度小、结构简单、质量小、 成本低。缺点是对输送带摩擦较严重。因此，对于较长的输送机，输送块度大、腐蚀性大的 物料时不宜采用。电磁气动犁式卸料器适用于卸料点多和有压缩空气供应的地方。选用犁式 卸料器时，输送带应采用硫化接头，带速不宜超过2m／s。犁式卸料器仅适用于平形输送带 处卸料。若为槽形输送带，在卸料处应装设甲形托辊或卸料板。犁式卸料器可用来卸成件物 品和散粒物料。 (8)清扫装置 清扫装置是带式输送机的辅助设备之一，用于清除黏附或洒落在带面上的物料，以免带 和滚筒及托滚磨损过快，避免因粘料造成输送带跑偏。 清扫装置应当构造简单，工作可靠，不损伤带面。带式输送机常用以下清扫装置。 ①清扫刮板其构造如图所示，由橡胶刮板1、弹簧(重锤)压紧装置2等部分 构成。这种清扫装置多用于消除黏附在输送带工作面上的物料，适用于清扫干燥的物料，一 般装设在卸料滚筒3的下部。 ②清扫刷其构造如图所示，由滚筒或单设的电机带动尼龙刷1旋转，清除带面 上的物料。 这种清扫装置适用于清除潮湿或有黏性的物料。 带的运动方向相反。 为了提高清刷效果，尼龙刷的转向应与 ③V形清扫器其构造如图所示，橡胶刮板1 装在V形架2上，V形架活动铰接在机架3上，使橡胶 刮板与带面紧密接触。 这种清扫器适用于清除洒落在输送带空行边上的物 料，使物料不致被带入滚筒。 ④胶带翻转清扫法如图所示，使胶带的空行 边离开卸料滚筒i后，通过两对水平强制辊2和一对垂 直强制棍3使胶带翻转180。，使胶带的非工作面与下托 辊接触。在胶带进入尾部滚筒前，再以同样的装置将胶 带翻回180。，恢复原状。 这种清扫方法可用于长距离输送带式输送机上，可 避免黏附有物料的带面与下托辊接触，并能使洒落在空行边带面上的物料在进入尾部滚筒前 翻落掉。使用这种清扫方法可显著减轻下托辊和胶带磨损。 二、 性能与应用 根据用途、构造和工作原理等不同，带式输送机 可分为多种类型。目前厂矿常用的有通用带式输送机、 钢绳芯带式输送机、钢绳牵涉引胶带输送机三种主要 结构。 通用带式输送机(即TD型带式输送机)所用输 送带的带芯材料为棉帆布或化纤织物，外包橡胶或 塑料。 钢绳芯带式输送机(即DX型带式输送机)所用 输送带的带芯为高强度的钢丝绳，输送量较大，输送 距离较远。 钢绳牵引胶带输送机(即GD型胶带输送机)的输送带只作承载构件，用钢丝绳作牵引 构件，多用于矿山上大输送量和长距离输送。 根据输送条件的特殊要求，还有一些特种形式的带输送机，如大倾角带输送机、气垫带 式输送机、网带输送机等。 通用带式输送机和钢绳芯带式输送机，根据输送路线不同有如图5—25所示的五种基本 布置形式。对于长距离的复杂路线输送，可由这五种基本形式组合而成。 对于倾斜向上输送物料的带输送机，为了防止物料下滑，不同物料所允许的最大倾角值 见表当倾斜向下输送物料时，允许的最大倾角为表5—13值的80％。 向上输送不同物料允许的最大倾角值 物料名称 最大倾角值 物料名称 最大倾角值 物料名称 最大倾角值 块煤 原煤 粉煤 o～350mm矿石 18。 20。 21“ 16。 0～1 20mm矿右 0～60mm矿石 块状干黏土 粉状干黏土 18。 20。 15。～18。 22。 干砂 筛分后的石灰石 水泥 水泥熟料 15。 12。 20。 14。 带式输送机的应用范围较广，可用于输送干燥或潮湿的粉状、粒状、块状物料和成件物 品；其输送量较大，输送距离较长；受地形路线条件限制较小，并可在路途装卸物料；运行 阻力较小，动力消耗低，是一种效率较高的运输机械；构造简单，运行平稳，操作简便，维 修容易。 带式输送机的主要缺点是倾斜输送时受最大允许倾角限制；不易沿水平改变输送方向； 不宜用于输送温度较高的物料。 三、带式输送机的润滑 (1)减速机齿轮轴承的润滑 减速机齿轮常用飞溅润滑，就是通过齿轮传动，把润滑油带起，飞溅到各个齿轮工作 面，使之始终保持一层油膜，润滑油必须有较高的黏度和较好的油性。由于带式输送机用的 大多为二轮减速机，一般用46~48号机械润滑(北方常使用00号润滑脂)。为减少传动的 阻力和温升，飞溅润滑时中间轴上的大齿轮要进入油中，其浸入深度等于1～2个齿高为宜， 齿轮圆周速度高的还应该浅些，但／卜能小于10mm。齿轮圆周速度低的最多浸到1／3的齿轮 半径。润滑圆锥齿轮时，齿轮浸入油中的深度应达到齿轮的整个宽度。齿轮减速机润滑油不 宜太多，因为油太多会增加齿轮传动的阻力和增加润滑油的温升，润滑油的温升会加速油的 氧化、降低润滑性能。但润滑油又不能太少，因为润滑油太少，起不到润滑齿轮轴承的作 用，齿轮工作表面的油膜难以保持，从而会加速轴承和齿轮的磨损。 带式输送机减速机作用的大多数为滚动轴承，当减速机浸油的齿轮的圆周速度在3m／s 以上时，可采用飞溅润滑，当减速机浸油齿轮的圆周速度在3m／s以下时，根据浸油齿轮飞 溅的油量不能满足轴承运转的需要，所以最好采用刮油润滑，或根据轴承转动圆周速度的大 小选用脂润滑或者滴油润滑。 减速机的润滑是带式输送机润滑的核心工作，因此，生产工人要经常检查减速箱体上的 油面指示器，判断润滑油是否达到油标要求，缺油要及时补加，以保证减速机齿轮轴承良好 润滑；检修人员每半年应当打开减速器视孔盖，检查齿轮啮合、磨损和润滑情况，及时调整 齿轮啮合空隙，改善齿轮润滑条件；专业技术人员应当每年从减速机中采取油样，利用铁谱 仪和计算机辅助处理进行油样磨损颗粒分析，以决定减速机是否换油。一般连续运转的减速 机应当每三年更换一次润滑油，否则易使减速机中某些重要零部件出现早期失效。 (2)滚筒轴承的润滑 滚筒常用滑动轴承和滚动轴承两种。 ①滑动轴承润滑滑动轴承由轴承座、轴承盖、轴瓦等三部分组成，轴瓦有圆筒式和 剖分式两种。轴瓦上开有油沟，用来储存润滑油。这种滚筒轴承在重载低速时应用最为广 泛。其优点是结构简单、承载能力强；缺点是磨损严重、耗油量大、效率低。滑动轴承由于 轴承与轴瓦的接触面积大，润滑不良时会产牛极大的摩擦力，甚至发热，导致轴瓦烧坏。滚 筒滑动轴承润滑常采用旋盖式油杯间歇润滑，这种装置是应用广泛的脂润滑装置，上面有一 个旋转的螺纹盖，润滑脂储存在杯体里，油杯下端与轴瓦油沟相连，拧动油杯盖，便可将润 滑脂压入轴瓦油沟内，使轴与轴瓦之间形成一层油脂，以减少轴与轴瓦的直接接触，减少磨 损。所以，生产操作工人要定时定量加油，一般是每班加油一次，加油量为5ml。。使用2 号或3号钙基润滑脂。 ②滚动轴承润滑其目的主要是为了降低摩擦阻力和减轻磨损。由于滚动轴承是点与 点或线的滚动摩擦，其摩擦面积小，磨损少。其优点是摩擦阻力小、效率高、内部间隙小、 精度高、润滑简单、耗油量小。滚动轴承的润滑方式可根据经验系数G来选择。带式输 送机滚筒的滚动轴承和托辊滚动属于低速轴承，大部分采用脂润滑，一般每两个月用油 枪注油一次，注油量根据轴承的大小而定，或半年清洗换油一次，可使用2～4号钙基润 滑脂。 ③托辊轴承润滑 其目的是为了减少托辊转动的阻力，减少托辊和输送带之问的磨损， 延长托辊的使用寿命。托辊轴承大多数为滚动轴承，每台带式输送机由几百个甚至几万个托 辊支撑着，同时托辊使用环境恶劣、粉尘较多。因此，托辊轴承的润滑工作就显得更加重