膠帶機(jī)輸送原理分析論文

1、膠帶機(jī)輸送原理分析論文 為了提高砂石系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量和減少運(yùn)行成本。在霜凍期，如何處理好膠帶打滑的問題，不僅有著極其重要的經(jīng)濟(jì)效果，而且可以避免無法預(yù)料的事故發(fā)生。 摘要：為了提高砂石系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量和減少運(yùn)行成本。在霜凍期，如何處理好膠帶打滑的問題，不僅有著極其重要的經(jīng)濟(jì)效果，而且可以避免無法預(yù)料的事故發(fā)生。 前言： 膠帶輸送機(jī)工作時(shí)是靠膠帶與驅(qū)動(dòng)滾筒之間的摩擦力驅(qū)動(dòng)膠帶運(yùn)行、帶動(dòng)膠帶上的物料實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸?shù)?驅(qū)動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí),若膠帶不能與驅(qū)動(dòng)滾筒同步運(yùn)轉(zhuǎn)或膠帶不轉(zhuǎn),稱之為膠帶打滑。膠帶打滑故障在膠帶輸送機(jī)事故中所占比例較大,尤其是在安裝調(diào)試過程中。 在砂石加工系統(tǒng)中，由于運(yùn)行工期長且屬于野外作業(yè)，難免

2、會(huì)遇到霜凍期。在此期間，由于天氣寒冷，早晨的水珠在遇到冷空氣的條件下結(jié)成冰，改變了驅(qū)動(dòng)滾動(dòng)和膠帶的摩擦因素，致使膠帶機(jī)打滑。打滑帶來的經(jīng)濟(jì)損失是非常巨大的。因此，如何處理膠帶機(jī)打滑有著積極的作用。 主題 1工程概況 砂石料加工系統(tǒng)布置在檳榔江蘇家河口水電站壩址左岸下游約1.4km處，距料場約1.2km。系統(tǒng)生產(chǎn)供應(yīng)水電站建設(shè)所需混凝土及大壩墊層料用砂石骨料；加工砂石骨料的源材料來自電站壩址左岸下游約2.6km的小江平壩料場采區(qū)和離加工系統(tǒng)約700m的2#渣場回采料。砂石加工系統(tǒng)承擔(dān)約58104m³混凝土（其中噴混凝土約4.5104m³）和28.2104m³大壩面板

3、墊層料所需的砂石骨料。其需生產(chǎn)混凝土粗細(xì)骨料約125104t，大壩面板墊層料約62104t，其中碎石109.1104t，砂77.9104t。 加工系統(tǒng)場地布置在電站壩址左岸下游3#渣場上部的斜坡地帶，地勢總體呈東部高、西部低，前有電站主要交通道路連接2#回采渣場及小江平壩料場。整個(gè)加工系統(tǒng)占地面積約7.8萬。粗碎車間布置在1600.001609.00m高程，半成品倉布置在1633.00m高程，成品加工車間布置在1618.001627.00m高程，成品倉、骨料稱量站布置在1614.001616.00m高程。 砂石加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模為粗碎處理能力660t/h，成品骨料生產(chǎn)能力為450t/h（其中：砂

4、200t/h），滿足蘇家河口水電站高峰月澆筑強(qiáng)度4.2萬m³混凝土和3.3萬m³大壩面板墊層料所需的砂石骨料。加工系統(tǒng)設(shè)備總裝機(jī)功率2850.5kw，系統(tǒng)最大用水量500t/h。 2膠帶機(jī)輸送的原理 膠帶機(jī)是一種摩擦驅(qū)動(dòng)以連續(xù)方式運(yùn)輸物料的機(jī)械。主要由膠帶、主動(dòng)滾筒、拉緊裝置、拖輥機(jī)架以及和傳動(dòng)裝置等部分組成。 輸送帶 常用的有橡膠帶和塑料帶兩種。橡膠帶適用于工作環(huán)境溫度-1540c之間。物料溫度不超過50c。向上輸送散粒料的傾角1224。對于大傾角輸送可用花紋橡膠帶。塑料帶具有耐油、酸、堿等優(yōu)點(diǎn)，但對于氣候的適應(yīng)性差，易打滑和老化。帶寬是帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。 托輥

5、分單滾筒（膠帶對滾筒的包角為210230）、雙滾筒（包角達(dá)350）和多滾筒（用于大功率）等。有槽形托輥、平形托輥、調(diào)心托輥、緩沖托輥。槽形托輥（由25個(gè)輥?zhàn)咏M成）支承承載分支，用以輸送散粒物料；調(diào)心托輥用以調(diào)整帶的橫向位置，避免跑偏；緩沖托輥裝在受料處，以減小物料對帶的沖擊。 滾筒 分驅(qū)動(dòng)滾筒和改向滾筒。驅(qū)動(dòng)滾筒是傳遞動(dòng)力的主要部件。分單滾筒（膠帶對滾筒的包角為210230）、雙滾筒（包角達(dá)350）和多滾筒（用于大功率）等。 張緊裝置 其作用是使輸送帶達(dá)到必要的張力，以免在驅(qū)動(dòng)滾筒上打滑，并使輸送帶在托輥間的撓度保證在規(guī)定范圍內(nèi)。 其工作原理如下圖： 圖（1） 2引起膠帶打滑的原因及影響 造成

6、膠帶打滑的主要原因是過載、滾筒沾水、膠帶過松、拉緊力不夠以及膠帶過長等原因造成的。 總的歸結(jié)原因有兩個(gè)：一個(gè)是主觀原因；另一個(gè)是客觀原因。主觀原因就是膠帶機(jī)在運(yùn)行過程中，膠帶會(huì)伸長或是負(fù)荷過重，導(dǎo)致膠帶機(jī)打滑；客觀原因就是環(huán)境溫度的急劇變化，導(dǎo)致膠帶機(jī)打滑。前者可以通過拉緊裝置（拉緊裝置必須可以自由下垂）來防止膠帶機(jī)的打滑。而后者到目前還沒有一勞永逸的有效措施。因此，研究后者有著深遠(yuǎn)的意義。 膠帶輸送機(jī)工作時(shí),由于各種原因引起的膠帶打滑故障如不能及時(shí)排除或預(yù)防,將會(huì)造成比較嚴(yán)重的后果。輕則損壞驅(qū)動(dòng)滾筒上的包膠,重則引起斷帶。 3探討解決在霜凍期膠帶打滑的方法 解決膠帶機(jī)打滑，就是增加驅(qū)動(dòng)滾動(dòng)的

7、摩擦力。 從力學(xué)的角度 f=n f-加在驅(qū)動(dòng)滾筒上的摩擦力（單位：n） -摩擦因素（由介質(zhì)決定） n-加在驅(qū)動(dòng)滾筒上的正壓力（單位：n） 可以看出增加驅(qū)動(dòng)滾動(dòng)的摩擦有兩種，第一就是增加正壓力（也就是將皮帶和膠帶拉緊）；第二種就是改變摩擦因素。在這兩種增大摩擦的方法中，對于膠帶過度的張緊，會(huì)降低膠帶的壽命。因此，增加正壓力（拉緊）是有一定的限度的。在霜凍期，由于接觸面非常的光滑，拉緊并不起作用。所以，只能選擇后者。而后者是要改變摩擦因素，摩擦因素是由介質(zhì)決定的。改變摩擦因素有兩種：加入新介質(zhì)和改變接觸面的粗糙度。在砂石加工系統(tǒng)中，加入細(xì)砂介質(zhì)，最為方便又不影響皮帶。雖然加砂可以防止皮帶和膠帶的打

8、滑，但由于砂石加工系統(tǒng)中，膠帶較多，一條一條地處理，既費(fèi)時(shí)又浪費(fèi)大量的人力物力。因此，尋找一種有效的方法尤其重要。 現(xiàn)根據(jù)實(shí)際情況提出四種方案（幾種方案都是以增加摩擦因素為目的的）: 第一種:就是在驅(qū)動(dòng)光面滾筒上鉆孔。 第二種:就是在驅(qū)動(dòng)滾筒上包膠。 第三種:就是在驅(qū)動(dòng)滾筒上包膠并把膠做成人字。 第四種:就是在驅(qū)動(dòng)滾筒上包膠并把膠做成人字以及在膠上鉆小孔。 比較：第一種，由于光面是鐵表面，與膠相互接觸，在霜凍期由于溫度引起表面光滑，導(dǎo)致皮帶打滑，此種不可取。第二種和第三種已經(jīng)都實(shí)驗(yàn)過（現(xiàn)在用的就是第三種），在非霜凍期效果還可以，但在霜凍期效果就不明顯。第四種雖然和第三種差不多，但由于有一個(gè)一個(gè)

9、的孔，在大氣壓的作用下讓皮帶與驅(qū)動(dòng)滾筒上的膠面吸附在一起，起到既能增加摩擦因素，有能增加正壓力的效果，從根本上解決了霜凍期皮帶打滑的問題。 現(xiàn)對第四種方案進(jìn)行說明： a孔的個(gè)數(shù)確定 在驅(qū)動(dòng)滾筒上是否鉆的孔越多越好呢？ 根據(jù)力學(xué)f=n，是否可以找到既能增加摩擦因素又能增加正壓力的方法?，F(xiàn)假設(shè)在驅(qū)動(dòng)滾筒上鉆一個(gè)盲孔（盲孔頂部要求無毛刺），現(xiàn)在對盲孔、膠帶及驅(qū)動(dòng)滾筒進(jìn)行受力分析。如圖（2） 圖（2） 設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0，孔的面積為s，正壓力為n，摩擦力 為f，根據(jù)作用力與反作用力，加在皮帶上的力f=f，設(shè)在 沒有鉆孔之前的摩擦因素為，鉆孔之后的摩擦因素為。皮帶壓縮后的壓強(qiáng)為p1，體積為v1，壓縮前的體

10、積為v。 當(dāng)皮帶轉(zhuǎn)至把孔全封閉后，孔內(nèi)的空氣會(huì)被擠出。會(huì)導(dǎo)致孔內(nèi)的空氣減少，壓強(qiáng)也就會(huì)減小，即p1減小。致使在皮帶上形成一個(gè)壓差p。壓差為： p=p0-p1- 加在皮帶上總的壓力為： n總=n+ps- 由可以得到 n總=n+ps=n+（p0-p1）s- 在沒鉆孔之前的摩擦為： f前=n- 在沒鉆孔之后的摩擦為： f后=n總=n+（p0-p1）s- 對于等式中，由于鉆孔后，在皮帶上形成一個(gè)壓差。導(dǎo)致皮帶稍微變形，導(dǎo)致接觸表面粗糙度增大，這樣就增加了驅(qū)動(dòng)滾筒的摩擦因素。與此同時(shí)，由于壓差的作用，在皮帶表面形成一個(gè)額外的正壓力，且此正壓力和外界負(fù)荷成正比關(guān)系。若是鉆n個(gè)孔，其摩擦力就變?yōu)椋?f總后=nf后=nn總=nn+（p0-p1）s- 從上面式可以看出，摩擦力的大小與孔的個(gè)數(shù)成正比，若摩擦力大于皮帶的最大拉力就有可能拉斷。因此，在鉆孔的時(shí)候要嚴(yán)格控制孔的個(gè)數(shù)。其個(gè)數(shù)： nf皮帶張力/n+（p0-p1）s b孔的位置分布 根據(jù)砂石系統(tǒng)膠帶機(jī)的運(yùn)行規(guī)律，一般驅(qū)動(dòng)滾筒和皮帶之間有一個(gè)包角，以包角的兩邊界為界限，在包角內(nèi)