帶式輸送機是選礦輸送設(shè)備中的主要部分,其壽命大多取決于輸送帶的壽命,因而在帶式輸送機設(shè)計中,采取相應(yīng)的措施以降低輸送帶的磨損,延長輸送帶的壽命,對設(shè)備的正常運行和降低維護費用有著很實際的意義。
1、輸送帶的磨損形式
輸送帶的正常使用壽命取決于輸送帶的磨損情況,輸送帶的損壞大多表現(xiàn)為工作面(即覆蓋層)和邊緣的磨損。
1.1 輸送帶覆蓋層的磨損
覆蓋層的磨損主要是由輸送帶與輸送物料的相對滑動而產(chǎn)生,也與輸送機的各部件摩擦有關(guān)。輸送帶的覆蓋層磨損形式及影響見下表。
由上表知,Ⅰ-1、Ⅱ、Ⅲ是輸送帶覆蓋層磨損的主要形式。通常,Ⅱ、Ⅲ所引起的磨損可通過盡量調(diào)整而降低,所以可將其作為非正常磨損來考慮。
(1)影響Ⅰ-1、Ⅰ-2的磨損的主要因素是:輸送物料的種類、粒度;輸送物料的裝載高度、給料與輸送帶的相對角度、料流的集中程度、在帶寬方向的落點、裝載點的個數(shù);覆蓋膠的種類、帶速、機長、帶寬;輸送機的運轉(zhuǎn)率、輸送量。
(2)裙板造成輸送帶的磨損。裙板對輸送帶磨損是一種特殊的磨損,若對裙板的設(shè)計方法改進并注意維護,這種磨損是可以防止的。
(3)清掃器的磨損。清掃器對輸送帶造成的磨損通常是均勻的,但清掃器的材質(zhì)不同對其磨損也不盡相同。
(4)托輥的磨損。輸送帶的下覆蓋膠會受到調(diào)心托輥以及前傾槽型托輥的摩擦,在槽型托輥到滾筒的過渡段和輸送機彎曲凸起處都有磨損產(chǎn)生。
(5)滾筒的磨損。驅(qū)動滾筒和輸送帶下覆蓋層的摩擦以傳遞動力,使輸送機正常運轉(zhuǎn),但就因為滑動摩擦,輸送帶的下覆蓋層有局部的磨損。
對于上述的影響覆蓋層磨損的因素,只要取得了與每種因素相應(yīng)的磨損數(shù)據(jù)就可以在相應(yīng)的使用條件下預(yù)測和降低輸送帶的磨損。
1.2 輸送帶邊緣的磨損
輸送帶邊緣的磨損主要是輸送帶跑偏時帶邊與機架的摩擦磨損。輸送帶應(yīng)該在托輥組的中心線上運行,但由于輸送機的制造、安裝、使用等造成的缺陷,輸送帶時常會偏離中心線發(fā)生跑偏。
通常,輸送帶在帶寬方向上允許有5%的跑偏量,當(dāng)跑偏過多時,輸送帶與托輥支架、機架接觸而造成邊膠磨損,嚴(yán)重跑偏時,甚至?xí)馆斔蛶Х?,如滾筒的徑向有螺釘頭,清掃器擋塊等凸起部位,或機架間隙過小,易引起輸送帶撕裂,覆蓋膠局部剝離和劃傷。
2、防范措施
通過對輸送帶的磨損因素的分析,在帶式輸送機的設(shè)計中,采取相應(yīng)的防范措施,以延長輸送帶的壽命。通常從以下5個方面來優(yōu)化設(shè)計,以降低輸送帶的磨損。
2.1 合理選擇輸送帶
輸送帶的選擇需要考慮多方面的因素,主要是:輸送機系統(tǒng)對輸送帶的相關(guān)要求;地形環(huán)境條件與安全方面的要求;輸送物料的種類、形態(tài)、特性,要求最大帶寬、工作張力與輸送能力;滾筒最小直徑;成槽性與橫向剛度;負載支撐;曲線段與過渡段長度;拉緊方式與行程,受料點與受料條件,以及輸送帶的運轉(zhuǎn)周期;抗沖擊與抗撕裂方面的要求,接頭條件等。
從其相關(guān)的條件出發(fā),輸送帶的選擇應(yīng)注重以下三個方面。
(1)輸送帶的形態(tài)與結(jié)構(gòu)。
不同的輸送方式(如平型、槽性、大傾角等)決定輸送帶的輸送能力,并受到地形和環(huán)保條件的限制,是決定輸送帶抗拉體材質(zhì)、結(jié)構(gòu),安全系數(shù)的大小、需用輸送帶長度的前提。
(2)帶芯材質(zhì)、結(jié)構(gòu)的選擇。
輸送帶的性能與帶芯材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和層數(shù)的關(guān)系很大。①棉帆布多層輸送帶強度低、層數(shù)多,不耐疲勞,易霉?fàn)€腐蝕,重量大,能耗高,已日趨淘汰;②尼龍輸送帶強度高、彈性大、重量輕、抗沖擊和耐彎曲性能好,其成槽性性能好,防霉、耐水等各項性能都優(yōu)于棉帆布輸送帶,其缺點是伸長量大,當(dāng)拉緊行程可以設(shè)置較長時,可優(yōu)先選擇尼龍帶;③滌綸帶芯強度與棉綸相似,具有尼龍帶所有的優(yōu)點,其彈性模量比尼龍高,伸長率小,尺寸穩(wěn)定性好,是一種理想的輸送帶。
(3)覆蓋層的選擇。
覆蓋層的選擇包括覆蓋材料、表面形態(tài)和厚度。覆蓋層的主要成份是各種橡膠和塑料,選擇何種類型、型號的覆蓋材料,必須根據(jù)輸送物料的種類、運行條件和工作環(huán)境來考慮;覆蓋層的厚度選擇應(yīng)依據(jù)磨損速率、受料條件、覆蓋層的耐磨性、抗沖擊性以及輸送帶的運轉(zhuǎn)周期等。
2.2 降低輸送機部件對輸送帶的磨損
輸送機各部件基本是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,訂貨時要選擇專業(yè)生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品,并且在輸送機制造有良好聲譽的廠家才能保證各部件的精度和質(zhì)量。各部件安裝要按現(xiàn)行的輸送設(shè)備安裝標(biāo)準(zhǔn)和驗收規(guī)程執(zhí)行。容易引起輸送帶磨損的部件(如裙板、刮板、各種清掃器等)在安裝時要多調(diào)整以減少磨損,運行時多注意巡查。
2.3 給料裝置結(jié)構(gòu)的優(yōu)化
給料裝置的任務(wù)是保證將運輸物料裝載在帶式輸送機上,輸送帶的使用壽命很大程度上與給料裝置的結(jié)構(gòu)有關(guān)。
對于給料裝置結(jié)構(gòu)的設(shè)計有以下要求:
①將物料裝到輸送機時,物料的速度和方向應(yīng)接近輸送帶的運行速度和運行方向;
②物料應(yīng)裝在輸送帶中心上,不允許物料灑落在輸送機以外;
③當(dāng)運送大塊物料時盡量避免物料對輸送帶的沖擊,盡量減小給料高度;
④給料量具有可調(diào)節(jié)性,保持良好的通過能力;
⑤保持連續(xù)給料,以保證輸送機上的料流連續(xù)。
2.4 減小受料過程對輸送帶的沖擊
根據(jù)調(diào)查,輸送帶的損壞70%是擊穿損傷和刮板所致,因此減小受料過程對膠帶的沖擊,將會大大增加輸送帶的壽命。
減小物料對輸送帶沖擊的方法有:優(yōu)化物料的給料方式;提高輸送帶和托輥的抗沖擊性能;改善托輥的表面性能,在滿足強度條件下減小托輥質(zhì)量;減小托輥間距,減小托輥組的變位質(zhì)量;采用具有吊掛彈簧的緩沖裝置;采用在托輥之間增設(shè)彈性連接;采用對多托輥托輥組;將各托輥組的高度采用不完全平行的布置方式;必要時采用二級緩沖減小沖擊。
2.5 采用機電保護裝置
根據(jù)使用條件的需要,選取合理的機電保護裝置,以確保膠帶機的正常運行,并且可提高輸送帶壽命。輸送機根據(jù)設(shè)備情況應(yīng)選擇設(shè)有防跑偏裝置、帶速檢測保護裝置、輸送帶的縱向撕裂保護裝置、溜槽堵塞檢測裝置、緊急停車裝置、金屬雜物檢測及清除裝置、斷帶保護裝置等。
帶式輸送機具有運輸能力大,運送距離長等諸多優(yōu)點,但設(shè)備的基建投資大,輸送帶制造成本高,維護維修工作量大,如何延長輸送帶的使用壽命、降低成本是輸送機設(shè)計人員不斷探索的課題。