1 皮带输送机概述
1.1 皮带输送机的应用及特点
皮带输送机的应用行业广泛,不仅是化工企业使用频繁,也同时适用于矿山、冶金等多个领域。在众多涉及连续传输生产的行业中,皮带输送机已经成为流水作业传输线中不可缺少的环节。它在一个装载点到另一个装载点之间形成连续的装载物料流,靠这些物料流的连续运动完成物料在装载点之间的传输。皮带输送机一般被用来传输成件的物料或者松散的物品,可以单台进行输送,也可以结合其他机械设备组成输送系统,工作人员可根据输送工艺要求自由使用。可见,皮带输送机具有结构简单,使用距离灵活(输送距离从几米到几十千米不等),输送量大(每小时可以运输几百甚至几千吨物料)的特点。并且,它的机长以及装配组合的形式可以根据使用者的具体需要来确定,组装部件已经标准化,机器维修也方便简单。由于皮带输送机自身的特点,其能适应多种运输线路,不管是水平还是倾斜运输,都能做到平稳传输,这样可以使机械的动力磨损减少,使用寿命延长。这些优点使得皮带输送机在物料运输系统中起着至关重要的作用。
1.2 皮带输送机的发展皮带输送机在国内最早推广应用的标准是1982年由化工部运输技术设计中心制定颁布的,并形成了系列产品,在我国应用极广。在1991—1995年的“八五”计划期间,国内实施“日产万吨综采设备”项目,皮带输送机的关键技术研究以及新型产品的开发都得到了很大的提高和进步。例如,高产能工作面可伸缩顺槽带式输送机、长距离大倾角皮带输送机等都填充了当时国内皮带输送机市场的空白。经过几十年的发展,皮带输送机以及其他相关机械设备的主要技术参数都开始朝着大型化方向发展,以期达到年产500万t以上的高产能、高效率、集约化生产的要求。
1996年,国外学者Han等人利用多体动力学对皮带输送机进行了研究分析,并建立了对应的传输系统分析模型。目前,国外的皮带输送机如英国FSW公司所生产的FSW1200/ (2~3)×600(400)顺槽带式输送机、美国久益公司生产的新型转载机,运输能力可以达到3000t/h以上。这些对比表明,虽然国内近年来皮带输送机发展日趋成熟,但是和国外发达国家皮带输送机技术还存在着一定的差距。
2 皮带输送机的结构组成
皮带输送机的结构形式繁多,常见的化工企业所使用的皮带输送机有槽型皮带输送机、双速双运胶带输送机、转弯皮带输送机以及爬坡皮带输送机等。我国的化工企业数量多,类型也多种多样,因此对皮带运输机的要求也不同,不过组成结构部件基本相同,主要是由输送机机架、辊筒、输送皮带、传动装置、张紧装置等部件构成的。
2.1 输送皮带
输送皮带在皮带输送机中既起到承载的作用,又能够起到牵引作用。在选择输送皮带时,不仅要求皮带具有足够的承载能力,而且要求具有一定的强度。输送皮带主要是由内部芯体和表面覆盖层构成,内部芯体用来承受拉力,皮带表面的覆盖层可以用来保护内部芯体不受磨损或者腐蚀。
2.2 机架和辊筒
辊筒和支架的作用主要是支撑皮带和皮带上所运载的物料,使输送皮带可以在一定程度上保持平稳运行。机架和辊筒主要是由筒套、中心轴承、中心轴3个部分构
成,其中轴承的质量好坏、旋转阻力大小直接决定了辊筒使用寿命的长短和工作状况好坏。而辊筒的工作状况又直接影响整个皮带输送机的运行。辊筒的结构示意图。
2.3 传动装置
随着皮带输送机不断向大型机械化方向发展,其功率的提供也由最开始的单电机到现在多电机组合传动。这样不仅可以大大提高整个皮带输送机传递动力,也使设备的稳定运行得到了有力保障,从而降低运行成本。传动装置主要的工作原理是,电动机通过传动装置带动输送皮带转动,使得输送皮带正常运行进而输送物料。传动滚筒分为内置电机和外置电机两种,一般在化工企业中常用的是外置电机滚筒传动。
2.4 张紧装置
张紧装置的作用主要是使传动滚筒和输送皮带之间具有必要的摩擦力,从而使输送皮带在传送物料的时候能够具有足够的拉力,保证输送皮带平稳运行。
3 皮带输送机的常见故障及原因
①皮带跑偏:在化工企业中,皮带跑偏是皮带输送机
最常见的故障类型。主要表现为输送皮带受到的载荷偏心。发生皮带跑偏故障会导致输送皮带的使用寿命缩短,运行工作效率降低。导致皮带跑偏故障发生的因素很多,常见的有运载物料分布不均、辊筒的质量差、输送机机架中心线和理论中心线存在偏差等。②物料的腐蚀性:由于化工企业的特殊性,皮带输送机输送的物料经常会带有腐蚀性,如硫磺,其在传送运输的过程中,极易对皮带输送机的钢制机架等部件造成腐蚀和损坏。③撒料故障:撒料故障不仅会对机器造成磨损,但会直接给企业造成一定的经济损失。导致皮带输送机发生撒料故障的主要原因有皮带输送机运载物料过多、导料槽损坏以及导料槽设计不合理等。④局部异物磨损:皮带输送机在
运输过程中会由于异物对机械本身造成局部的磨损、穿孔或者划伤皮带。
4 改进措施
①安装纠偏装置。在皮带输送机上安装纠偏装置,当发生皮带跑偏故障的时候就可以自动检测到;同时发生报警或自动停机,可以避免皮带输送机发生卷带、撕带甚至更严重的恶性事故。②调整承载辊筒组。皮带发生跑偏故障时,皮带偏向哪一侧,辊筒组的那一侧就向输送皮带前进的方向前移或者相对的另一侧后移。这种方法适用于整个皮带输送机中部跑偏的情况。③优选辊筒。
辊筒因为需要起到承载作用,所以要选用承载强度大的筒套和速度特性好的轴承。在中心轴、轴承和铜套装配时,使用防水、防尘、耐热性好的润滑脂进行密封,使之具有良好的密封效果。④优选皮带。目前,大部分输送皮带选用的材料都为橡胶和聚氨酯材料,为了提高输送皮带的导静电性和防火阻燃性,也可以添加不同比例的材料添加剂。由于化工行业的特殊性,皮带的覆盖层除了具备较强的耐磨性、防切割的特点外,还要具有良好的防腐蚀性。⑤增大皮带凹段的曲率半径。合理设计导料槽
以及合理安排运载物料的体积、质量,凹槽处槽角变大,可以使物料不会被轻易撒出来。⑥加强日常的维修和保养。定期清理滚筒上的积料,定期对辊筒轴承注油,这有利于皮带输送机稳定运行。
5 结语
总的来说,本文主要通过对皮带输送机现状的概述,分析了皮带输送机在化工企业应用中的不足,如皮带跑偏、物料腐蚀、撒料故障、局部异物磨损等。针对发现的问题,提出了行之有效的解决对策,希望可以为化工企业在生产中更好地利用皮带输送机提供参考。