帶式輸送機(jī)與刮板輸送機(jī)的比較分析

馮俊飛

(巴彥淖爾西部銅業(yè)有限公司)

帶式輸送機(jī)與刮板輸送機(jī)的比較分析

馮俊飛

(巴彥淖爾西部銅業(yè)有限公司)

帶式輸送機(jī)在物料輸送領(lǐng)域具有較大的優(yōu)勢(shì)，但相比刮板輸送機(jī)，存在高度較高、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低的缺點(diǎn)，限制了其進(jìn)一步的應(yīng)用。闡述了帶式輸送機(jī)的工作原理及分類，分析了其特點(diǎn)，并介紹了刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和優(yōu)缺點(diǎn)。對(duì)帶式輸送機(jī)和刮板輸送機(jī)進(jìn)行了比較分析，指出帶式輸送機(jī)具有運(yùn)量大、速度快、運(yùn)距長(zhǎng)、、能耗低、穩(wěn)定可靠、維修方便的優(yōu)勢(shì)，可通過(guò)應(yīng)用新型高性能材料以降低機(jī)身高度、增大機(jī)構(gòu)強(qiáng)度，擴(kuò)大使用范圍，最終代替刮板輸送機(jī)。

帶式輸送機(jī) 刮板輸送機(jī) 工作原理

目前，帶式輸送機(jī)已經(jīng)迅速占領(lǐng)了我國(guó)散裝物料的大部分輸送市場(chǎng)。隨著港口碼頭、電力、糧食等行業(yè)的投資規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，必將刺激市場(chǎng)對(duì)帶式輸送機(jī)產(chǎn)生更大的需求量。高生產(chǎn)量或高生產(chǎn)技術(shù)的行業(yè)均需要帶式輸送機(jī)輔助生產(chǎn)。從國(guó)際角度來(lái)看，印度、巴西、東南亞、非洲等發(fā)展中國(guó)家和地區(qū)正大力發(fā)展基礎(chǔ)工業(yè)，對(duì)帶式輸送機(jī)有著極大的需求量。綜合國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的發(fā)展情況分析，國(guó)產(chǎn)帶式輸送機(jī)具有一定的市場(chǎng)需求空間，但市場(chǎng)需求較大的是可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、大功率、大運(yùn)量輸送的帶式輸送機(jī)[1]。

雖然近幾年我國(guó)的帶式輸送機(jī)研制技術(shù)取得了一定進(jìn)步，國(guó)產(chǎn)帶式輸送機(jī)由于性價(jià)比高的優(yōu)勢(shì)，也在國(guó)際市場(chǎng)上具有一定的競(jìng)爭(zhēng)力，但在運(yùn)輸距離、總裝機(jī)功率、軟啟動(dòng)技術(shù)、自動(dòng)張進(jìn)及自移尾架技術(shù)等方面與國(guó)外先進(jìn)的帶式輸送機(jī)技術(shù)相比，還存在相當(dāng)大的差距。

對(duì)帶式輸送機(jī)和刮板輸送機(jī)進(jìn)行了分析比較，以進(jìn)一步改善帶式輸送機(jī)的性能、擴(kuò)大適用范圍，逐步全面取代刮板輸送機(jī)，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

1 帶式輸送機(jī)

1.1 結(jié)構(gòu)與工作原理

帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

輸送帶布置在傳動(dòng)滾筒和機(jī)尾換向滾筒上，形成一個(gè)無(wú)極環(huán)形膠帶。上下兩層輸送帶都被支撐在托輥上，托輥安裝在機(jī)架上。拉緊裝置給輸送帶提高正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需的張緊力。工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)提供轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)滾筒，傳動(dòng)滾筒通過(guò)與輸送膠帶之間的摩擦力帶動(dòng)膠帶及膠帶上的物料一同運(yùn)行。輸送膠帶繞行至端部卸載滾筒時(shí)卸載物料，也可利用專門的卸載裝置在行程中卸載。膠帶輸送機(jī)上層膠帶稱為重段膠帶，由槽形托輥支撐，以增大物料負(fù)載的接觸斷面，提高輸送能力；下層膠帶稱為回空段膠帶，不裝物料負(fù)載，用平型托輥支撐。

圖1 帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)示意

1.2 帶式輸送機(jī)的分類

帶式輸送機(jī)可以從不同角度分類[2]。

(1)按驅(qū)動(dòng)方式分類。①線摩擦帶式輸送機(jī)，用一個(gè)或多個(gè)輸送帶作為驅(qū)動(dòng)體；②磁性帶式輸送機(jī)，通過(guò)磁場(chǎng)作用驅(qū)動(dòng)輸送帶；③單滾筒驅(qū)動(dòng)帶式輸送機(jī)和多滾筒驅(qū)動(dòng)帶式輸送機(jī)。

(2)接輸送機(jī)線路布置分類。①空間彎曲帶式輸送機(jī)，可在空間實(shí)現(xiàn)彎曲運(yùn)行；②直線帶式輸送機(jī)，輸送機(jī)縱向是直線，但可在鉛垂面上有凸凹變化曲線；③平面彎曲帶式輸送機(jī)，可在平面上實(shí)現(xiàn)彎曲運(yùn)行。

(3)按承載方式分類。①深槽型帶式輸送機(jī)，加大槽深，除用托輥支撐外，也起到對(duì)物料的夾持作用，可增大輸送帶傾角；②托輥式帶式輸送機(jī)，用托輥支撐輸送帶；③氣墊帶式輸送機(jī)，用氣膜支撐輸送帶；④磁性輸送帶、液墊帶式輸送機(jī)，都是對(duì)輸送帶連續(xù)支撐。

(4)按輸送帶的結(jié)構(gòu)形式分類。①花紋帶式輸送機(jī)，用花紋帶以增大物料和輸送帶的摩擦，提高輸送傾角；②管狀帶式輸送機(jī)，輸送帶包圍成管狀或用特殊結(jié)構(gòu)輸送帶密封輸送物料；③壓帶式輸送機(jī)，用兩條閉環(huán)帶，其中一條為承載帶，另一條為壓帶；④普通輸送帶帶式輸送機(jī)，輸送帶為平型，帶芯為帆布或尼龍帆布或鋼繩芯；⑤鋼繩牽引帶式輸送機(jī)，用鋼絲繩作為牽引機(jī)構(gòu)，用帶有耳邊的輸送帶作為承載機(jī)構(gòu)；⑥鋼帶輸送機(jī)，輸送帶是鋼帶；⑦網(wǎng)帶輸送機(jī)，輸送帶是網(wǎng)帶；⑧波狀擋邊帶式輸送機(jī)，輸送帶邊上有擋邊以增大物料的截面，傾斜角度大時(shí)，一般在橫向設(shè)置擋板。

(5)按可否移動(dòng)分類。①移植帶式輸送機(jī)，通過(guò)移動(dòng)設(shè)備變換設(shè)備的位置；②移動(dòng)帶式輸送機(jī)，具有移動(dòng)機(jī)構(gòu)，如輪、履帶；③固定帶式輸送機(jī)，輸送機(jī)安裝在固定的地點(diǎn)，不需要移動(dòng)；④可伸縮帶式輸送機(jī)，通過(guò)儲(chǔ)帶裝置改變輸送機(jī)的長(zhǎng)度。

(6)按承載能力分類。①鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)，應(yīng)用于重型載荷的輸送機(jī)；②輕型帶式輸送機(jī)，專門應(yīng)用于輕型載荷的輸送機(jī)；③通用帶式輸送機(jī)，是應(yīng)用最廣泛的帶式輸送機(jī)，其他類型帶式輸送機(jī)都是這種帶式輸送機(jī)的變形。

1.3 帶式輸送機(jī)的特點(diǎn)[3]

帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定其具有以下優(yōu)良性能：①運(yùn)輸能力大；②工作阻力小，耗電量低，約為刮板輸送機(jī)耗電量的1/5～1/3；③由于物料同輸送帶一起移動(dòng)，同刮板輸送機(jī)相比帶式輸送機(jī)磨損量較小，物料破碎率??；④帶式輸送機(jī)單機(jī)運(yùn)距很長(zhǎng)，在同樣運(yùn)輸能力及運(yùn)距條件下，比刮板輸送機(jī)需要的設(shè)備臺(tái)數(shù)少、轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)少，節(jié)省設(shè)備和人員，維護(hù)簡(jiǎn)單。

但帶式輸送機(jī)由于輸送帶成本較高且容易損壞，故與其他設(shè)備相比，其初期投資較高且不適用于輸送有尖棱的物料。

2 刮板輸送機(jī)的工作原理及特點(diǎn)

刮板輸送機(jī)是一種有撓性牽引機(jī)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械，實(shí)物見(jiàn)圖2，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3。

刮板輸送機(jī)刮板鏈?zhǔn)菭恳龣C(jī)構(gòu)，由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(如電機(jī))通過(guò)驅(qū)動(dòng)鏈輪驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)牽引鏈上布置的刮板實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)。溜槽是承載機(jī)構(gòu)，刮板鏈在溜槽中做無(wú)極循環(huán)牽引，實(shí)現(xiàn)物料的拖拉運(yùn)送和卸載。

圖2 刮板輸送機(jī)實(shí)物

圖3 刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)

刮板輸送機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，可爆破裝煤，沿輸送機(jī)全長(zhǎng)可在任意位置裝煤，機(jī)身低矮，可以彎曲，能適應(yīng)采煤工作面較惡劣的工作條件，并可作為采煤機(jī)的工作軌道，有時(shí)還作為移置液壓支架的支點(diǎn)；②在推刮板輸送機(jī)時(shí)采煤板可以自動(dòng)清掃機(jī)道浮煤；③擋煤板后面安裝有電纜、水管的槽架，對(duì)電纜、水管起保護(hù)作用。推移輸送機(jī)時(shí)電纜和水管同時(shí)移動(dòng)。

刮板輸送機(jī)的缺點(diǎn)：多用于輸送煤炭，運(yùn)行阻力大，耗電量高，溜槽磨損嚴(yán)重，使用維護(hù)不當(dāng)時(shí)易出現(xiàn)掉鏈、漂鏈、卡鏈，甚至斷鏈等事故，影響正常生產(chǎn)。

3 帶式輸送機(jī)和刮板輸送機(jī)對(duì)比

(1)雖然刮板輸送機(jī)有不同的種類，但在工作過(guò)程中都要克服溜槽與刮板鏈及煤炭之間的滑動(dòng)阻力。相同運(yùn)量和運(yùn)距時(shí)，刮板輸送機(jī)的電機(jī)容量要比帶式輸送機(jī)大得多。

(2)可以使用新型高強(qiáng)度材料做小型托輥以降低帶式輸送機(jī)的高度，再通過(guò)加長(zhǎng)采煤機(jī)的搖臂長(zhǎng)度來(lái)彌補(bǔ)帶式輸送機(jī)高度較高的不足，這樣可替代刮板輸送機(jī)機(jī)身低矮的優(yōu)勢(shì)。

(3)刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高是機(jī)械設(shè)計(jì)的結(jié)果。在結(jié)構(gòu)和選材上重新設(shè)計(jì)，也一樣可以實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)的較高的機(jī)身強(qiáng)度，可作為采煤機(jī)的運(yùn)行軌道，也可設(shè)擋板和電纜槽架。

(4)帶式輸送機(jī)不能在沿機(jī)身全長(zhǎng)的任意位置裝載物料的原因是需要在裝載點(diǎn)專門設(shè)置緩沖裝置。如果能設(shè)計(jì)出自身攜帶緩沖裝置的采煤機(jī)，在帶式輸送機(jī)上也可以實(shí)現(xiàn)任意位置物料的裝載。

(5)目前已經(jīng)有平面彎曲帶式輸送機(jī)和空間彎曲帶式輸送機(jī)，隨著技術(shù)的發(fā)展，帶式輸送機(jī)有望具有類似刮板輸送機(jī)那樣隨液壓支架的移動(dòng)而彎曲的功能。

(6)隨著新型材料的不斷使用，將會(huì)有性能更加出色的材料被用作輸送帶材料。如果用高強(qiáng)度和高阻燃性材料做成輸送帶，帶式輸送機(jī)同樣可以實(shí)現(xiàn)高溫條件下的物料輸送。

另外，帶式輸送機(jī)具有速度快、適應(yīng)性好、運(yùn)行可靠的優(yōu)點(diǎn)。其中可伸縮帶式輸送機(jī)由傳動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)，提高帶速時(shí)不會(huì)出現(xiàn)多邊形效應(yīng)。因此，它比刮板輸送機(jī)具有更大的速度提升空間，且運(yùn)行噪聲小，產(chǎn)生粉塵較少，作業(yè)環(huán)境較好。

4 結(jié) 論

帶式輸送機(jī)相比刮板輸送機(jī)運(yùn)輸量大、運(yùn)距長(zhǎng)、速度快、物料破碎磨損小，維修方便，更加符合使用企業(yè)對(duì)環(huán)保、節(jié)能、可靠的要求。制約帶式輸送機(jī)進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用范圍的關(guān)鍵因素是材料的性能。隨著帶式輸送機(jī)輸送帶材料和種類的不斷增多，性能的不斷完善，帶式輸送機(jī)將會(huì)在物料的機(jī)械運(yùn)輸中逐步替代刮板輸送機(jī)，并發(fā)揮更大的作用。

[1] 丁永秀.帶式輸送機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].河南科技.2013(10)：83-84.

[2] 宋偉剛.通用帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[3] 羅鳳利，周廣林，李光煜.礦山機(jī)械[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)出版社，2009.

2015-10-27)

馮俊飛(1987—)，男，助理工程師，015000 內(nèi)蒙古巴彥淖爾市臨河區(qū)。