管狀膠帶機設計計算實例

1、管狀膠帶機設計計算實例管帶機的發(fā)展及其優(yōu)勢管狀帶式輸送機是在普通帶式輸送機基礎上發(fā)展起來的一種新型帶式輸送機。它是通過呈六邊形布置托輥，將膠帶強制裹成邊緣互相搭接的圓管來對物料進行密閉輸送的。由于管狀帶式輸送機是從普通帶式輸送機發(fā)展而來的，由于它的傳動原理與普通帶式輸送機完全相同，是一項成熟技術，因此得到用戶的普遍認可。目前，管狀帶式輸送機技術日趨標準化，它的結構特點決定了未來它將是一種應該優(yōu)先選取的散料輸送方法。管狀帶式輸送機的應用基本沒有限制，只要物料粒度均勻，基本上任何散狀物料都可采用。常用來輸送的典型物料有礦石、煤、焦炭、石灰石、沙石、水泥燒結料、化工粉料和石油焦等。一些非常難處理的物

2、料，如鋼濃縮物、粘土、廢渣、碎混凝土、金屬碎渣、加濕粉煤灰、尾渣和鋁土等也可用管狀帶式輸送機輸送。管帶機的特點：1. 可廣泛應用于各種粒度均勻的散狀物料的連續(xù)輸送；2. 輸送物料被包裹在圓管狀膠帶內輸送，因此，物料不會散落及飛揚；反之，物料也不會因刮風、下雨而受外部環(huán)境的影響。這樣即避免了因物料的撒落而污染環(huán)境，也避免了外部環(huán)境對物料的污染；3. 膠帶被六只托輥強制卷成圓管狀，無輸送帶跑偏的情況，管帶機可實現立體螺旋狀彎曲布置。一條管狀帶式輸送機可取代一個由多條普通膠帶機組成的輸送系統(tǒng)，從而節(jié)省土建（轉運站）、設備投資（減少驅動裝置數量），并減少了故障點，及設備維護和運行費用；4. 管狀帶式輸

3、送機自帶走廊和防止了雨水對物料的影響，因此，選用管狀帶式輸送機后，可不再建棧橋，節(jié)省了棧橋費用；5. 輸送帶形成圓管狀而增大了物料與膠帶間的磨擦系數，故管狀帶式輸送機的輸送傾角可達30度（普通帶式輸送機的最大輸送傾角為17），從而減少了膠帶機的輸送長度，節(jié)省了空間位置和降低了設備成本，可實現大傾角（提升）輸送；6. 管帶機的上、下分支包裹形成圓管形，故可用下分支反向輸送與上分支不同的物料（但要設置特殊的加料裝置）；7. 由于輸送帶形成管狀，桁架寬度較相同輸送量的普通帶式輸送機棧橋窄，從而減少占地和費用。管帶機的結構特征管帶機是在普通帶式輸送機的基礎上發(fā)展起來的一種新型帶式輸送機，它和普通帶式輸

4、送機的工作原理基本相同，它是利用按一定間距布置的多邊形（正六邊形最好）托輥組強制使膠帶卷成圓管狀,如圖1所示。其工作過程是：物料從尾部加料漏斗處進入加料段，輸送帶由平形變?yōu)閡形，再經過過渡段逐漸變?yōu)閳A管狀，把物料包住密閉運行，輸送到頭部過渡段時，圓管狀輸送帶由u形漸漸展開成平形，把物料卸掉。承載回程分支輸送帶也可形成圓管狀運行，或回程分支以平形運行。V?s冒Mt圖默膠ftt輸送示意圖1.膠帶：膠帶是管帶機承載物料的承載件和牽引件，管帶機使用的膠帶主要有：尼龍、聚酯織物芯和鋼絲繩芯膠帶。如圖2所示結構，管帶機要有良好的彈性、縱向柔性、適當的橫向剛性和抗疲勞性能；對帶芯要求嚴格，帶芯必須具有一定的

5、強度和牢度；兩邊搭節(jié)部分要有良好的可撓曲性，以保證膠帶在成管后的密封性和穩(wěn)定性能。膠帶兩邊搭接的長度推薦為管徑的d管-管帶機的管徑I/2則帶寬與管徑的關系為：B=(n+l/2)d管(式中：B-膠帶的寬度，m,m)管帶機與其它輸送帶不同技術指標是橫向剛性，這是管帶機膠帶獨特技術指標。而且每條膠帶的寬度不同，厚度不同，它的剛性就不同。膠帶剛性通常的測量方法時：取75mm長的膠帶，用105g-400g的力垂直作用在膠帶上,測得的彈力值為膠帶的剛性強度。膠帶型號的選擇要考慮膠帶的最大張力值、輸送距離、使用條件及安全系數。膠帶的安全系數是一個經驗值，應考慮安全、可靠、壽命、制造質量、經濟成本、啟動系數、

6、現場條件等多方面的因素。依據DTII安全系數n的推薦，對鋼絲繩芯輸送帶：n=79；對織物繩芯輸送帶：n=1216。運行條件好，傾角小，強度低，取最小值，反之，則取最大值。當輸送距離在2km以內時，宜適用織物芯膠帶，安全系數最小取12，其使用伸長率不得大于2%；當輸送距離大于2km時，宜適用用鋼絲繩芯膠帶，安全系數最小取7,其使用伸長率不得大于0.2。2. 托輥：管帶機托輥主要有六邊形托輥組、槽形過渡托輥組。槽形過渡托輥組用于頭部和尾部的過渡段，其結構和布置間距與普通帶式輸送機相同，根據過渡段長度可選用10、20、30、45、60幾種。六邊形托輥組的布置間距隨管帶機圓管直徑的增大而增大，在確定間

7、距時還應考慮到輸送物料的松散密度轉彎半徑和弧段類型等。由于管帶機為桁架結構，中間段一般不設棧橋，因此對管帶機輥子的防水性能要求較高。4.桁架和支架由于管帶機可以沿著地平線和架空等多種布置形式，根據現場的需要而定。為了安裝管帶機托輥架，因此管帶機一般選用如圖3形式的框架（即桁架），支撐選用圓鋼管人字形支架，由于管帶機桁架已有足夠剛度，則可在兩邊另加人行通道和檢修通道，從而取代輸送機棧橋。2.5其他部件：驅動裝置、傳動滾筒、改向滾筒、拉緊裝置、頭尾架、導料槽、頭部護罩、漏斗、尾部護罩、頭部清掃器、空段清掃器等部件結構與普通帶式輸送機結構完全一致。線路布置1.布置線路應注意的問題：管帶機可以實現空間

8、曲線輸送線路布置，當具有較多的彎曲段時，最好使彎曲段的數量和方向在輸送機兩側對稱布置，以保證膠帶在運行時張力在其橫斷面上均勻分布，減少扭曲；管帶機的過渡段長度主要由膠帶的伸長率和橫向剛度決定的。在過渡段，膠帶由平形變成圓形，此時膠帶的邊緣將被拉伸，并由此產生附加應力。如果過渡段太短，則膠帶邊緣將產生很大的附加應力，使其過早地疲勞破壞，嚴重時甚至使膠帶邊緣撕裂；如果過渡段太長又將縮短整個輸送線路的密封長度。對尼龍帆布膠帶：過渡段長度通常取Lg=dx25；鋼絲繩管芯膠帶：過渡段長度通常取Lg=dx50。管管帶機不適用于中間設有加料點和卸料點。如果必須在輸送段中間設加料點或卸料點，一般采用增加過渡段

9、將膠帶展成平形的方式，在加料點安裝加料裝置加料，或在卸料點采用電動或手動犁式卸料器直接卸料。2.輸送路線空間彎曲布置時的曲率半徑管帶機的輸送路線可以繞過建筑物、跨過河流和公路等，在空間任意方向按曲線布置，省去了中間轉載，能實現一機長距離復雜線路輸送物料。但值得注意的是：曲率半徑的大小直接影響到膠帶和托輥的使用壽命，因此在現場布置允許的情況下要盡量增大曲率半徑。曲率半徑應滿足下列要求：尼龍布膠帶：轉彎半徑R三dx300管鋼絲繩芯膠帶：轉彎半徑R三dx600管管帶機安全保護措施1.關于扭曲問題：膠帶調試好以后運行可靠性很高，輸送帶在發(fā)生正負20度范圍內的偏轉屬于正常偏轉，當發(fā)生20到90度范圍內的

10、偏轉時屬于輕度偏轉，按調整方法大約在2小時以內能完成，當發(fā)生90到180度范圍內的偏轉時屬于重度偏轉，按調整方法要多調整幾組托輥，大約在4小時以內能完成。業(yè)主應每天進行巡回檢查一次。供方保證一周內不會發(fā)生大于180度扭轉。當膠帶扭轉45度時，須及時進行調整。輕度扭轉可不調整；中度扭轉可不停機加調整墊片進行調整，調整周期一般為2-8小時即可完成；重度扭轉可不停機加調整墊片進行調整，調整周期一般為4-16小時即可完成；嚴重扭轉應停機，人工糾正后，加調整墊片后再空載和重載進行調試，調整周期一般為2-4天。破壞性扭轉的調整方式與嚴重扭轉的調整方式相同，調整周期一般為3-5天，如果調整還達不到要求，可增

11、加托輥，并將托輥安裝位置旋轉30安裝后再進行調試。在使用中膠帶發(fā)生扭轉時應及時調整，以免發(fā)生嚴重扭轉和破壞性扭轉。2.關于正常運行情況下的物料最大充滿度在管帶機尾部過渡段設置限料裝置以控制物料充滿度。當充滿系數在小于75%狀態(tài)下，可保證長時間安全運行。3. 關于六邊形托輥之間的間隙：管狀膠帶機PSK托輥安裝架采用模具加工，制造精度高，保證六邊形托輥之間的間隙在0.55.0mm之間，能有效防止膠帶嵌入托輥間隙引起損壞。4. 管帶機其它的安全保護措施與普通膠帶機相同，如在管狀膠帶機頭尾過渡槽形段設有調心托輥以防止膠帶跑偏，設有拉繩開關、防撕裂、防堵等保護設施。設計計算管帶機功率計算方法和普通膠帶機

12、功率計算方法基本相同，不同的地方主要體現在：運行阻力系數f的選取及管帶機各種附加阻力的計算方法。P1.運行阻力系數fp的選取管帶機的運行阻力系數與普通膠帶機的模擬摩擦系數f相似，但由于管帶機在運行時被迫卷成管狀，與普通膠帶機又有區(qū)別。根據業(yè)主提供的參考資料，管帶機的運行阻力系數fP可按下表選用：安裝情況工作條件fP水平、向上傾斜及向工作環(huán)境良好，制造安裝良好，帶速低，物料內摩擦系0.035-0下傾斜輸送的電動工況數小.040按標準設計，制造調整好，物料內摩擦系數中等0.040-0.050多塵，低溫，過載，氣室制造質量差，安裝不良，物料0.050-0內摩擦系數大.065向下傾斜輸送的發(fā)電設計，制

13、造，安裝正常0.020-0工況.0252.膠帶的附加阻力管帶機與普通膠帶機不同的還體現在各種附加阻力上，如成形阻力、彎曲阻力、剛性阻力等附加阻力。膠帶的彎曲阻力可以按DT75來計算，即F=T*(n/180)*fp,其中T為彎曲點膠帶的受力；膠帶的剛性阻力可以用g/75mm來表示，F=71*fp*D/75，其中D為管膠直徑；膠帶局部阻力主要包括加料阻力和清掃器阻力，可按DTII型帶式輸送機中的有關計算方法計算；膠帶的成形阻力比較小，計算中可以忽略。管帶機設計選型計算實例1.布置參數某廠除灰用管狀膠帶機的用途是將灰?guī)煜碌恼{濕灰從廠區(qū)內送至灰場，管帶機展開長度為988m，除365m在廠區(qū)內外，其余6

14、23m布置在野外，沿線共跨過一條馬路、一座橋、四個山頭、穿過村莊和村溝，最后伸進灰場。其中水平弧段1個，垂直弧段5個，在設計時避開了立體彎。凹弧段和平面處轉彎半徑為200m，凸弧段轉彎半徑為175m，管狀段直線段托輥間距為1600mm,曲線段托輥間距為1100mm,過渡段長度為10.50m,最大水平轉彎角為27.02，最大傾角為6.37。整條膠帶機采用桁架結構，管帶機窗式框架寬620mm，運行通道靜寬為1m,檢修通道凈空為0.7m，桁架合計寬2320mm。桁架間距一般為12m，最大跨距為21.5m，在管帶機沿途設了7個防震支架和3個中間出口，在管帶機頭尾部還設置有維護檢修用的出入口。桁架撓度按

15、L/800計算。2.輸送參數：尾部項目參數項目參數帶寬1000mm輸送物料調濕灰管徑250mm運行方式單向運行帶速V=1.0-2.0m/s導料槽長度24m額定輸送出力240t/h運行阻力系數fp0.039堆積密度11.2t/m3傳動滾筒的摩擦系數0.25首尾滾筒中心距（水平投影長度）Lh=988.093m傳動滾筒處的圍包角210提升高度H=38.715m啟制動的最大圓周力系數1.5每米長輸送物料的質量qg33kg/m承載分支每米長托輥轉動部分的質量qru7.3kg/m每米長輸送帶的質量qB18.4kg/m回程分支每米長托輥轉動部分的質量qr07.3kg/m計算圖如下：8(0)(1)段阻力Ll=

16、343m,Hl=0承載分支C=(qB+qru+qg)*f*L1+(qB+qg)*H1+L1*f*D/75=(18.4+7.3+33)*0.039*343+(18.4+33)*0+34013*0.039*250/75=833kg回程分支R=(qB+qr0)*f*L1+qg*H+71*f*D/75=(18.4+7.3)*0.039*343+33*0+343*0.039*250/75=388kg01(1) (2)段阻力L2=71m,H2=7.9m承載分支C=(qB+qru+qg)*f*L2+(qB+qg)*H2+L2*f*D/75=582kg12回程分支R=(qB+qr0)*f*L2+qg*H2+L

17、2*f*D/75=-63kg12(2) (3)段阻力L3=225m,H3=16.3m承載分支C=(qB+qru+qg)*f*L3+(qB+qg)*H3+L3*f*D/75=1390kg23回程分支R=(qB+qr0)*f*L3+qg*H3+L3*f*D/75=-45kg23(3) (4)段阻力L4=100m,H4=-8.1m承載分支C=(qB+qru+qg)*f*L4+(qB+qg)*H4+L4*f*D/75=T76kg34回程分支R=(qB+qr0)*f*L3+qg*H3+L4*f*D/75=262kg34(4) (5)段阻力L5=249m,H5=22m承載分支C=(qB+qru+qg)*f

18、*L5+(qB+qg)*H5+L5*f*D/75=1743kg45回程分支R=(qB+qr0)*f*L5+qg*H5+L5*f*D/75=-123kg45轉彎阻力：C二T*(n/180)*0*f=4668*3.14/180*6.4*0.039=20.3kg(1)C=5250*3.14/180*27*0.039=96.4kg(2)C=6640*3.14/180*9*0.039=40.7kgC=6464*3.14/180*11*0.039=48.4kg(4)R=3220*3.14/180*6.4*0.039=14kg(1)R=3283*3.14/180*27*0.039=60.3kg(2)R=33

19、28*3.14/180*9*0.039=20.4kg(3)R=3066*3.14/180*11*0.039=22.9kg(4)(0)(1)(2)(3)(4)(5)阻力承載010796781431-1281743(kg)回程389-491557-1000動力承載C*V/102=021.213.328.1-2.534.2(Kw)回程7.6-0.960.291.1-1.960張力承載372548045482691367858528(kg)回程372533363385337033133413傳動滾筒軸所需功率P：SP=100.37Kw,Fu=SPi*102/v=100.37*102/2=5119kgA

20、AA驅動電機軸所需功率PM：PM=PA/n=100.37/0.838=119.8Kw,功率系數K:1.2電動機功率P=K*PM=1.2*119.8=143.8Kw,選160kW的電機。確定膠帶：選ST800的膠帶，安全系數n=800*100/(8528)=9.3逐點張力法的計算為：第一段(line)輸送帶長度Lm343提升咼度Hm0空載分支的阻力計算Frul=(q+q)*f*L+qB*HBRukg343.7889剛性阻力計算Fsul二D/75*L*fkg44.59直線段承載分支的阻力計算Fr01=(q+q+q)*f*L+(qg+qB)*HgBR0kg780.5626剛性阻力計算Fsr1=D/7

21、5*L*fkg44.59第二段(line)輸送帶長度L2m71提升咼度H2m-7.9空載分支的阻力計算Fru2=(q+q)*f*L+qB*HBRukg-74.1967剛性阻力計算Fsu2=D/75*L*fkg9.23直線段承載分支的阻力計算Fr02=(q+q+q)*f*L+(qg+qB)*HgBROkg564.8778剛性阻力計算Fsu2二Fsrl二D/75*L*fkg9.23第三段(line)輸送帶長度L3m225提升咼度H3m16.3空載分支的阻力計算Fru3=(q+q)*f*L+qB*HBRukg-74.4025剛性阻力計算Fsu3=D/75*L*fkg29.25直線段承載分支的阻力計算

22、Fr03=(q+q+q)*f*L+(qg+qB)*HgBROkg1344.164剛性阻力計算Fsr3=D/75*L*fkg29.25第四段(line)輸送帶長度L4m100提升咼度H4m-8.1空載分支的阻力計算Fru4=(qB+qRu)*f*L+qB*Hkg249.27剛性阻力計算Fsu4=D/75*L*fkg13直線段承載分支的阻力計算Fr04=(q+q+q)*f*L+(qg+qB)*HgBR1kg-185.945剛性阻力計算Fsr4=D/75*L*fkg13第五段(line)輸送帶長度L5m249提升咼度H5m22空載分支的阻力計算Fru5=(qB+qRu)*f*L+qB*Hkg-155

23、.227剛性阻力計算Fsu5=D/75*L*fkg32.37直線段承載分支的阻力計算Fr05=(q+q+q)*f*L+(qg+qB)*HgBR2kg1689.772剛性阻力計算Fsu5=D/75*L*fkg32.37從傳動滾筒奔離點開始計算，設奔離點的張力為F2則F3=F2+Fr二F2+216則F4F3+Fru5+Fsu5+T5=F2+93+(F2+216)*3.14*11*0.039/180=1.0074837F2+95F5二F4+Fru4+Fsu4+T4=1.0074837F2+95+262+(1.0074837F2+95)*3.14*9*0.039/180=1.013653F2+358F

24、6二F5+Fru5+Fsu5+T5=1.013653F2+358-45+(1.013653F2+358)*3.14*27*0.039/180=1.032273F2+320F7二F6+Fru6+Fsu6+T6=1.032273F2+320-65+(1.032273F2+320)*6.4*3.14*0.039/180=1.036767F2+256F8=F7+Fru7+Fsu7+T7=1.036767F2+256+388+0=1.036767F2+644承載段F8=F8+Fru7+Fsu7+T8+Fgl+Fba=1.036767F2+644+825+399+130+0=1.036767F2+1998F7=F8+Fru6+Fsu6+T6=(1.036767F2+1998)+574+(1.036767F2+1998)*6