皮帶輸送機的種類、
構造及附屬裝置的作用
一、皮帶輸送機的種類和特點
皮帶輸送機是冶金、電力及煤炭等工業運輸固體物料的主要裝置，在焦化備煤和篩焦系統應用很廣泛，它具有輸送連續、均勻、生產效率高、執行平穩、動力消耗小、執行費用低、維護和檢修較為方便，易於實現運距離或自動控制等特點。
皮帶輸送機的種類很多，有通用固定皮帶輸送機、高傾角皮帶輸送、深槽型（u型）皮帶輸送機、可彎曲皮帶輸送機及鋼絲牽引輸送機等。
二、帶式輸送機的構造
固定式皮帶輸送機是焦化廠普遍採用的裝置，它主要是輸送堆積密度為0.8-2.5t/m3的各種塊狀、粒狀的散碎物料，也可用來運輸成件物品，其工作環境溫度一般在-10～40℃之間，物料溫度一般不超過80℃。
固定式皮帶輸送機整體結構如圖所示，主要部件如下：輸送帶、驅動裝置（電機、減速機、液力偶合器、制動器、聯軸器、逆止器）或電動滾筒、傳動滾筒、改向滾筒、託輥、拉緊裝置、清掃器、卸料器、機架、漏斗、導料槽、安全保護裝置等。
（1）輸送帶
輸送帶是輸送機中的牽引和承載構件，所以應耐磨，具有較高強度，在橫的或縱的方向都有良好的撓曲性，皮帶一般分橡膠運輸帶、塑料運輸帶、鋼帶、金屬網帶等，橡膠運輸帶又有普通型和特殊型之分，焦化廠一般採用普通型橡膠運輸帶，橡膠運輸帶由數層棉織布用硫化橡膠黏結而成，帶的上、下面及左右兩側都覆以橡膠保護層，棉織布的層數與膠帶的寬度有關，層數加多，能承載的總壓力也越多，但層數增加時，帶的橫向撓曲性減小，常見橡膠帶棉織布的層數如下表：
橡膠層的厚度隨工作面（上面）及非工作（下面）而有所不同，非工作面橡膠層的厚度為1.0～1.5mm，工作面橡膠層的厚度有3.
0mm、4.0mm、6.0mm三種，選擇時視輸送帶的特性及橡膠的效能等因素決定，焦化廠輸送煤料的皮帶上、下膠厚度一般分別為3mm及1mm。
（2）驅動裝置
帶式輸送機的驅動裝置一般由電動機、減速器、液力偶合器（或梅花形彈性聯軸器）、聯軸器及逆止器或制動器組成。依減速器的形式不同可分為平行軸式、直交式和軸裝式，如下圖所示：
將電動機和減速齒輪都裝入傳動筒內，就成為電動滾筒，按冷卻方式的不同，電動滾筒分為油冷式、油浸式和風冷式，而僅將減速齒輪裝入傳動滾筒內的則稱為齒輪滾筒（亦稱外裝式減速滾筒），電動機裝在外面，下圖為油冷式電動滾筒結構：
為了布置的需要，對於短距離、較小功率的單電動機驅動的帶式輸送機可選用結構緊湊、外形尺寸小的電動滾筒、齒輪滾筒或軸裝式減速器驅動裝置。對於長距離、大運量的帶式輸送機，則要雙電動機或多電動機驅動。
帶式輸送機的負載是一種典型的恆轉矩負載，而且帶式輸送機往往不可避免地要帶負荷啟動或制動（即滿載啟動或停機）。電動機的啟動特性與負載的啟動要求不相適應在帶式輸送機上體現比較突出：一方面為保證必要的啟動力矩，電動機啟動時的電流要比額定執行時的電流大6～7倍，要保證電動機不因電流的衝擊過熱而燒毀，電網不因大電流使電壓過分降低，這就要求電動機的啟動過程要盡量快，提高轉子的加速度，使啟動過程不超過3～5s，過去曾採用加大電動機功率的辦法，這對於小型、短的帶式輸送機還可以。
另一方面，輸送帶是一種黏彈性體，大型帶式輸送機在啟動（制動）的不穩定階段，驅動裝置施加到輸送帶上的牽引力（制動力）及慣性力將以一定的波速在帶內傳播、疊加、反射，加上其他因素的影響，在輸送帶內引起多變的應力變化，若其瞬時峰值應力超過允許值，將會損傷輸送帶甚至使之斷裂，或使託輥、滾筒損壞，這就要求有盡量小的啟動（制動）加速度以降低啟動（制動）時的衝擊。大型帶式輸送機停機制動時在輸送帶上出現的應力變化有時甚至比啟動時更劇烈，為了解決這一予盾，緩解對電動機的衝擊，常採用繞線轉子電動機、直流電動機、變頻調速、液力偶合器等驅動系統，以下將分別介紹這幾中方法：
繞線轉子電動機繞線轉子電機調速有轉子電路串接啟動電阻調速和串級調速兩種，其中串級調速是在繞線轉子電動機的轉子電路中加乙個與變化的轉子電勢的頻率相同的外加電勢，從而調節轉差電壓，達到改變轉差率真實現調速，外加電勢用可控矽逆變電路實現，這種方式雖避免了在電阻中無益損耗，效率低，但整套裝置較複雜，目前國內用在帶式輸送機上的串級調速不多。
直流電機機直流電動機的調速效能優良，在低速時有較大的轉矩，可以緩解電動機的啟動衝擊，但直流電動機不能長時間低速執行，且需要配備相應容量的直流電源裝置，因而造價很調，又因為有電刷和整流子，維修量大，帶式輸送機中很少採用。
變頻調速變頻調速系統是通過改變電源的頻率使籠式電動機轉變轉速，減少啟動時的加速度，緩解啟動衝擊，它可使電動機低速啟動，緩慢加速，啟動過程完全自控，具有效率調、調速範圍寬和精度調的特點，但在降低電源頻率時必須相應降低電壓，這樣輸出的轉矩就會隨之降低，這對要求低速、大轉矩啟動的帶式輸送機是不利的，而且變頻調速系統線路複雜，**昂貴，目前還不宜用在帶式輸送機的啟動控制上。
液力偶合器液力偶合器是一種軟連線，可以改善啟動效能，對減速電動機與負載啟動的衝擊具有很大的作用，常用於帶式輸送機上的液力偶合器有限矩型和調速型兩種。
（3）支承裝置
由於皮帶運輸機的長度較長，若僅兩端有滾筒支撐而中懸空，由於輸送帶的自重及運載煤料重力作用，帶的垂度必將很大，造成輸送帶不能正常執行甚至被拉斷，因此必須在輸送帶的下面裝設支承裝置來限制帶的垂度，最常用的支承裝置是託輥，支承裝置是由託輥架和託輥組成。
託輥的主要作用：
①支承輸送帶及載荷——上託輥
②支承回程的輸送帶——下託輥
③使輸送機保持一定的斷面形狀和執行路線
④防止和糾正輸送帶跑偏——上託輥和下託輥
⑤緩衝載荷的衝擊。
託輥的形式很多，具體如下：
槽形託輥：用於承載物料。
①平行託輥：用於無載區段或設用固定犁式卸料器處。
②調心託輥：用於調整輸送帶跑偏，防止蛇行，保證輸送帶穩定執行，前傾式槽形託輥也起調心、對中作用。
③緩衝託輥：安裝在輸送機受料段的下方，減小輸送帶所受的衝擊，延長輸送帶使用壽命 。
④回程託輥：用於支承輸送帶，有平形、v形、反v形幾種，v形和反v形託輥能降低輸送帶跑偏的可能性，當v形和反v形兩種形式配套使用，形成菱形斷面，能更有效地防止輸送帶跑偏。應注意，反v形託輥只能在輸送機的機頭，尾部的一兩組下託輥位置上與v形成安裝。
⑤過渡託輥：安裝在滾筒和第一組託輥之間，可使輸送帶逐步成槽形或由槽形展平，以降低輸送帶邊緣因成槽延伸而產生的附加應力，同時也防止輸送帶展平時出現的撒料現象。
在輸送煤時，大部分採用槽形託輥，槽形託輥一般採用三節式。對託輥的主要要求之一是是能很可靠地防止髒物浸入軸承內，否則不僅會增大輸送帶的執行阻力，甚至還會發生託輥卡住的危險。此外，還必須能防止潤滑油從軸承中流出，為此，託輥必須採用密封裝置，密封裝置通常採用填料密封，因其結構結單，密封效能較好。
傾斜託輥與水平託輥的最大夾角叫槽型託輥的槽角。槽型託輥的槽角是決定輸送能力的重要引數之一。舊的系列一般採用20°，隨著輸送帶的改進，帶的橫向撓曲效能的提高，槽角也逐漸增大，我國目前td75系列已將槽角增加到30°。
槽型託輥
⑥緩衝託輥：在受料處的託輥承受煤料的衝擊，採用普通託輥，有時軸會被打斷，所以在受料處可以選用緩衝託輥，它與一般託輥不同的地方，是在輥柱的外周套上橡膠製成的圓環，以減輕煤料的衝擊作用，如圖所示：
緩衝託輥
皮帶運輸機由於沿頻寬受料不均，輸送帶接頭不精確，沿頻寬有鬆有緊，以及託輥和滾筒的軸線安裝偏斜，都會引起輸送帶的偏移，使輸送帶側邊與機架相碰而擦傷，縮短使用壽命，在皮帶運輸中輸送帶是寶貴零件，其**約佔整台輸送機**的25%～30%，所以皮帶輸送機裝好後，必須進行認真除錯，以消除引起皮帶跑偏的不利因素，在運轉過程中，還會出現一些沒有估計到的因素引起跑偏。因此，除了安裝正確之外，還應當採用一些防止跑偏的裝置，下面介紹兩種常用的方法：
①採用傾斜安裝託輥的方法，如下圖，即槽型前傾託輥，在相隔5～6個託輥支承間，安裝乙個兩側託輥按執行方向向前傾斜2°～3°的託輥支承，由於兩側餘託輥對輸送帶有個向心方向的作用分力，因而使輸送帶保持在**位置，而不致跑偏。這種結構比較簡單，但對輸送帶的磨損作用大，並且不適用於要求正反轉的皮帶輸送機。
傾斜安裝託輥
②採用摩擦調心託輥，承載段每隔10組託輥，設定一組摩擦調心託輥，無載荷段每隔6～10組，設定一組平行調心託輥。支承託輥底部安裝在止推軸承上，使整個支承託輥能繞垂直軸旋轉，在兩側託輥的外側，裝有兩個可以轉動的大小頭託輥，輸送帶在正常工作時，兩頭託輥不與皮帶接觸，當皮帶跑偏時，皮帶會與一側摩擦託輥接觸，使整個滾動軸承轉動乙個角度，此時由於輸送帶在託輥支承上產生乙個側向力，使輸送帶返回**位置。等輸送帶離開摩擦託輥時，側向力消失，整個滾動支承又回到正常位置。
摩擦調心託輥
（4）張緊裝置
張緊裝置的作用是保證輸送帶具有一定的張力，使輸送帶和滾筒間產生必要的摩擦力，限制輸送帶在各支承點間的垂度，使輸送機正常運轉，其中車式張緊裝置應用最為廣泛，其主要是：重錘用鋼絲繩懸掛著，通過滑輪給滾筒小車以水平拉力，小車可以沿鋪設的軌道移動，它的結構也比較簡單，可保持恆定的張緊力，適用於機身較長，功率較大的輸送機，特別適用於傾斜輸送機上。
車式張緊裝置
（5）清掃裝置
對輸送帶必須採取適當的維護清掃措施，以延長其使用壽命，清掃裝置的作用是清除輸送機在卸煤後仍黏附在帶面上的煤料以及掉在非工作面上的煤料，若這些煤料附在帶面上，當帶面通過改向滾筒和無載區段的託輥時將受到劇烈的磨時，同時，也增加輸送帶的運動阻力和降低生產率。
①彈簧清掃器為了清除黏附在輸送帶外面上的煤料，應在輸送機頭部傳動滾筒處裝設彈簧清掃器，它利用彈簧力使橡膠刮板始終附在滾筒上，起到清掃作用。
彈簧清掃器
②空段清掃器適用於清掃非工作面煤料，這種清掃器一般裝在尾部滾筒處，用於清掃輸送帶空載段蝴蝶工作面煤料。
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