皮帶輸送機(jī)垂直曲線段的優(yōu)化設(shè)計

1.引 言
        皮帶輸送機(jī)是目前輸送散狀物料方面應(yīng)用最普遍的輸送機(jī)械，在燃煤電廠、水泥廠的輸送系統(tǒng)中更是如此。一般燃煤電廠、水泥廠的帶式輸送機(jī)雖然每一區(qū)段均較短，但由于受廠內(nèi)建筑物的座標(biāo)、標(biāo)高和皮帶輸送機(jī)輸送角度的限制，以及為降低輸送機(jī)頭部滾筒的高度等因素，有時必須將輸送機(jī)的某一適當(dāng)區(qū)段設(shè)計為凹弧形或凸弧形的曲線段。

 

2. 垂直凹弧段
        當(dāng)圓弧的中心位于膠帶上方，通稱為凹弧曲線段如圖1所示。當(dāng)膠帶載有物料時，在膠帶和物料的重力作用下膠帶與其下的托輥全面接觸; 但當(dāng)輸送帶是由弧段向上運(yùn)行時，膠帶的張力將使膠帶與托輥趨于脫離。因此，在凹弧段必須使所有力的矢量作用于一個能保證膠帶與托輥良好接觸并使物料不致撒落的方向，既使空載啟動時，也能保持膠帶不離開托輥。

       

3.設(shè)計選型與計算
垂直凹弧段的設(shè)計計算
        按國家煤礦輸送機(jī)的標(biāo)準(zhǔn): 凹弧段半徑R2應(yīng)滿足以下要求:：皮帶輸送機(jī)在最不利的負(fù)載情況下啟動時，膠帶不跳離凹弧段上托輥。當(dāng)受條件限制不能滿足上述要求時，可按連續(xù)輸送時膠帶不脫離凹弧段上托輥來決定R2在最不利負(fù)載下啟動時可加壓帶輪。基于以上所述，在設(shè)計皮帶輸送機(jī)凹弧段時，應(yīng)設(shè)定一個適當(dāng)?shù)陌霃剑允鼓z帶無論在任何情況下均能在槽形托輥上形成一個自然的凹槽。

     

 

凹弧段半徑的校核
        由式1可計算得出凹弧段的最小半徑。但是當(dāng)膠帶的張力過低時，膠帶的邊緣處有可能產(chǎn)生皺曲，將無法保證皮帶輸送機(jī)的安全運(yùn)行，因此需對該半徑值進(jìn)行必要的校核。鑒于目前國內(nèi)尚無成熟的計算公式可循，建議采用美國輸送設(shè)備制造商協(xié)會聯(lián)合會推薦的公式對最小半徑進(jìn)行驗(yàn)算，以保證膠帶具有足夠張力，避免在凹弧段處的膠帶邊緣出現(xiàn)零張力'對織物芯膠帶，用下式進(jìn)行驗(yàn)算:

       

  

 

  

膠帶張力與凹弧曲線段半徑的關(guān)系
通過式1~5計算所得的半徑值中，應(yīng)取最大值作為所設(shè)計的凹弧段半徑，以保證皮帶輸送機(jī)的安全
平穩(wěn)運(yùn)行。實(shí)際的設(shè)計計算表明，對于一般的皮帶輸送機(jī)凹弧段半徑的計算，式( 1) 的計算結(jié)果可滿足要求。但在某些條件下，式( 2) 、( 3) 的計算結(jié)果也會大于式( 1) 的所得，從而導(dǎo)致半徑過大給工藝布置帶來一定的困難。查式( 2) 、( 3) ，可采取加大拉緊力的方法以增大Tc值，使其計算結(jié)果得到減小。下面將討論凹弧段起始點(diǎn)張力Tc的計算方法。