第二章输送机械

第二章输送机械•第一节概述•第二节带式输送机•第三节几种输送机械简介•第四节气力输送装置下一页返回第一节概述•一、输送机械的分类•输送机械是生产中输送物料的设备。其中连续输送机械是以连续流动的方式在水平方向、垂直方向或倾斜方向输送物料的机械。在现代化工矿企业中，连续输送机是在生产过程中组成有节奏的流水作业输送所不可缺少的部分。使用这些设备，除可以进行纯粹的物料输•送外，还可与生产流程中的工艺过程相配合，形成流水作业线。•输送机械的种类很多，按照其结构特点和用途可分为以下几种。•(1)带有挠性牵引件的输送机，如带式输送机、链式输送机、板式输送机、刮板式输送机、提升机、架空索道等。•(2)无挠性牵引件的输送机，如螺旋输送机、辊子输送机、振动输送机等。•(3)其他输送机械，如气力输送机、叉车等。下一页返回第一节概述•二、货物的特性•输送机械搬运的货物可分为散状物料(简称散料)和成件物品两大类。•1.散料特性•输送机械的主要技术参数、有关零部件的结构及材料选择都要考虑所运散料的特性。除有害性、腐蚀性、自燃性、危险性等外，影响最大的主要是散料的物理性质，如粒度、堆积密度、温度、湿度、流动性、内摩擦因数、外摩擦因数、可压实性、易碎性、黍占结性等。•(1)粒度。物料单个颗粒(或料块)的大小叫做物料颗粒(或料块)的粒度，以颗粒的最大长度d(mm)表示。散状物料按物料粒度特征分为8级，见表2-1。上一页下一页返回第一节概述•(2)堆积密度。物料在自然松散堆积状态下单位体积的质量称为堆积密度Do(t/m3)不同物料的堆积密度见表2-2。散料按其堆积密度分为4级:•轻物料Do≤0.4t/m3•一般物料Do0.4~1.2t/m3•重物料Do1.2~1.8t/m3•特重物料Do1.8t/m3•输送机械的类型应与散料的堆积密度的级别相适应。堆积密度大于•1.6t/m3的重物料应选用重型输送机械。上一页下一页返回第一节概述•(3)温度。散料在输送机械中输送时，料流的最高温度或低温物料的最低温度叫做散料的温度。散料按其温度分为4级:•低温物料≤4℃•常温物料4℃~50℃•中温物料50℃~450℃•高温物料450℃•温度对输送机械的影响很大，输送机械的强度计算、材料、结构及加工工艺等都要考虑满足所运散料的温度的需要。上一页下一页返回第一节概述•(4)流动性。散料向四周自由流动的性质叫做物料的流动性，用自然堆积角反映。自然堆积角是指散料自由均匀地落下时，所形成的能稳定保持的锥形料堆的最大角(即自然坡度表面与水平面之间的夹角)又称自然坡角。输送带运行时的散料堆积角称为运行堆积角或动自然堆积角，输送带静止时的散料堆积角称为静自然堆积角。不同物料的自然堆积角可查表2-2。•(5)内摩擦因数拜。因散料颗粒间的相互嵌人作用及其表面接触而引起的阻碍物料间相对滑动的摩擦力，与散料层所受的法向压力之比，叫做散料的内摩擦因数。上一页下一页返回第一节概述•在相对静止状态下，两料层间的内摩擦因数叫做散料的静态内摩擦因数;两料层以一定的速度相对滑移时，料层间的内摩擦因数叫做散料的动态内摩擦因数。•(6)外摩擦因数。散料和与之接触的固体材料表面之间的摩擦力与接触面上的法向压力之比，叫做散料对固体材料表面的外摩擦因数。•散料和与之接触的固体材料表面在相对静止状态下的摩擦因数，叫做静态外摩擦因数;散料和与之接触的固体材料表面以一定的速度相对滑移时，料层间的外摩擦因数叫做动态外摩擦因数。•2.成件物品特性•凡是在输送过程中作为一个单元来考虑的货物，如装有散料的或液体的瓶、罐、袋、盒、箱以及原本就是按件搬运的固体物料都称为成件物品。上一页下一页返回第一节概述•又轻又小的成件物品常集装成单元进行搬运，则单元可视作一个新的成件物品。•选用输送成件物品的输送机械时，须考虑下述几项主要特性:•(1))几何形状，外形尺寸长、宽、高。•(2)质量，倾覆角，相对于成件物品底面的重心高度，重心变动范围。•(3)与输送机械相接触的材料性质。•(4)底面形状。•(5)底面的物理性质，如光滑或粗糙、软或硬等。•成件物品的物理特性、化学特性和对外界影响的敏感性，如腐蚀性、易破碎性、锋利性、易燃易爆性、放射性、防倾翻、防水等因素，也是选用输送机械时必须考虑的。上一页返回第二节带式输送机•一、带式输送机的工作原理和特点•带式输送机(图2-1)是一种用挠性输送带不停地运转来输送物料的连续输送机。输送带绕过若干滚筒后首尾相接形成环形，并由张紧滚筒将其张紧。输送带及其上面的物料由沿输送机全长布置的托辊(或托板)支承。驱动装置使传动滚筒旋转，借助传动滚筒与输送带之间的摩擦力使输送带运动。带式输送机是用途最广泛的一种连续输送机械。它具有生产率高(最大可达37500t/h)、运输距离远(一般为200~300m，目前在世界上单级最长可达15km)对地形的适应能力强，既能输送各种散料，又能输送单件质量不太大的成件物品，有的甚至还能运送人员等主要特点。下一页返回第二节带式输送机•所以在工厂、矿山、电站、建筑工地、港口、农产品加工等许多部门都得到广泛的使用。如铸工车间运送型砂;冶金工厂运送焦炭、矿石;建筑工地运送建筑材料;港口装卸货物等。带式输送机的缺点是输送带容易磨损，8~12个月就要更换一次，且输送带的价格较贵，几乎占了整个设备价格的一半。•二、带式输送机的主要零部件•1.输送带•带式输送机中的输送带，既是物料承载件，又是牵引件，所以对它的要求较高。要求输送带的强度高，自重小，伸长率小、挠性好，耐磨性好和寿命长。上一页下一页返回第二节带式输送机•通常使用的输送带有橡胶带、塑料带、钢带和金属丝带等，以橡胶带为主。•(1)织物芯输送带。织物芯输送带是由数层棉织品或麻织品的衬布层用橡胶加以钻合而成。为了保护衬布层不受潮湿的浸蚀、外界的机械损坏和物料的磨损，上、下面以及两个侧面再覆以橡胶保护层，如•图2-2所示。橡胶覆层厚度及衬布层数的选用见表2-3和表2-4。•输送带中的衬布层承受着机械拉力，一般是机械拉力越大，使用输送带的宽度也越大，衬布层数目也越来越多。上一页下一页返回第二节带式输送机•输送带两端的连接，如图2-3所示，可以采取金属卡子法(机械法)和硫化法(热粘合法)冷粘接头。金属卡子法连接工艺简单，但输送带强度受到削弱，且容易将输送带撕裂。所以只在快速检修时使用，正常场合多不采用。金属卡子法能达到输送带强度的35%~40%。冷粘接头将接头部位的胶布层和覆盖胶层剖切成对称的阶梯状，将胶布层打毛•并清洗干净后涂3遍氯丁胶钻合剂。将输送带两端合拢后加压，在常温下(25±15)℃保持2h使其固化即可。此法操作方便，成本低，接头强度可达到带体强度的70%左右，因此运用渐多。上一页下一页返回第二节带式输送机•硫化法是较理想的办法，这种接头的强度可以达到输送带强度的85%~90%。硫化法将输送带的两端按衬布的层数切成阶梯形接日，其尺寸依带宽及衬布层数而定，然后用汽油加以洗涤。涂上钻合胶，将接头粘好后放人金属的模压板中加热(用蒸气或电加热)到140℃~150℃时压紧，保持25~60min即可粘好。重要的带式输送机多用硫化法接头。•(2)钢绳芯输送带。钢绳芯输送带是用特殊的钢绳作带芯，用不同配方的橡胶作覆盖材料，从而制成具有各种特性的输送带，其结构如•图2-4所示。带芯的钢绳由高碳钢制成，钢丝表面镀锌或镀铜，分为左、右捻两种在输送带中间隔分布。钢绳芯带强度高，弹性伸长小，承糟性好，耐冲击，抗疲劳，能减小滚筒直径，使用寿命长，特别适合于长距离输送。接头形式均采用硫化法。上一页下一页返回第二节带式输送机•2.滚筒•滚筒分传动滚筒及改向滚筒两大类。•(1)传动滚筒。与驱动装置相连，其外表面可以是裸露的金属表面(又称“光面”，输送机长度较短时用)，一也可包上橡胶层来增加摩擦力。•(2)改向滚筒。用来改变输送带的运行方向和增加输送带在传动滚筒上的围包角，一般均作成光面。•滚筒的结构，主要有钢板焊接结构和铸焊结构两类，如图2-5所示。后者用于受力较大的大型带式输送机。上一页下一页返回第二节带式输送机•3.托棍•托辊是承托输送带及物料的部件，如图2-6所示，它一也是带式输送机中使用最多、维修工作量最大的部件。按其在输送机中的作用与安装位置分为承载托辊、空载托辊、挡辊、缓冲托辊和调心托辊等。托辊一般用无缝钢管制成，为使转动灵活，采用滚动轴承，并有良好的密封，其结构如图2-7所示。•4.张紧装置•张紧装置的作用是在输送带内产生一定预张力，避免其在传动滚筒上打滑;同时控制输送带在托辊间的挠度，以减小阻力和避免撒料。张紧装置的结构形式主要有螺杆式、重锤式(又分小车式和垂直式)。上一页下一页返回第二节带式输送机•(1)螺杆式张紧装置。图2-8中张紧滚筒装在可移动的滚筒轴承座上，此轴承座可在机架上移动。转动机架上的螺杆可使滚筒前后移动，以调节输送带的张力。它结构简单，但张紧力大小不易控制，运转时张紧力不能恒定，张紧行程小，因此只用于机长小于100m、功率较小的输送机。•(2)重锤式张紧装置。它是利用重锤力来张紧输送带的。这种装置有两种不同形式，如图2-9、图2-10所示。图2-9(a)所示是小车重锤式，张紧滚筒装在一个能在机架上移动的小车上，由重锤通过钢绳拉紧小车。它结构较简单，能保持恒定的张紧力，张紧迅速可靠，适用于机长较长、功率较大的输送机。图2-9(b)所示是垂直重锤式，它的优点是可利用输送走廊下的空间，缺点是改向滚筒多，增减重锤和维护滚筒困难。上一页下一页返回第二节带式输送机•5.驱动装置•驱动装置是带式输送机中的动力部分，它是通过驱动滚筒，借摩擦力把动力传到输送带进行物料输送的。驱动装置里包括电动机、联轴器、减速器、制动器(或逆止器)、传动滚筒部分。输送机可根据需要采用单滚筒驱动或双滚筒、多滚筒驱动。大多数带式输送机采用单滚筒驱动装置，如图2-11所示。•6.装、卸载装置•装、卸载装置的主要功能是用它把物料装到输送带上，再到需要的地方把物料卸下来。装载装置的形式按输送物品的特性而定。成件物品常用倾斜滑板〔图2-12(a)〕或人工直接放置在输送带上，粒状物料则用装料漏斗〔图2-12(b)〕，如装料位置需要沿带式输送机纵向移动时，则采用装料小车〔图2-12(c)〕，使它沿输送机机架上安装的轨道移动。上一页下一页返回第二节带式输送机•卸料时，如在尾部卸料，可直接将料甩出，无需专门装置;如在中途任意位置卸料，则可用卸料挡板和卸料小车。图2-13所示为卸料挡板装置，其使用比较简便。图2-14所示为卸料小车装置，应用较为广泛。•7.清理装置•清理装置的作用是清扫输送带卸载后仍附在带面上的物料。这些物料残留在带上，在经过改向卷筒、支承托辊时会产生振动和磨损，同时也增加运动阻力、降低生产率。上一页下一页返回第二节带式输送机•常用的清理装置有两种:一种是清理刮板〔图2-15(a)〕，适于清理干燥物料。刮板用弹簧压紧在卸料后的带面上，以刮去残余物料。另一种是清扫刷〔图2-15(b)〕，适于清扫潮湿或钻性物料。清扫刷由驱动滚筒经传动装置驱动，刷的运动方向应与带的运动方向相反，以增强清理效果。•8.安全装置•在倾斜的带式输送机中，当向上运送物料时，特别要防止由于偶然事故停车而造成物料倒流的危险。因此，必须有停止器和制动器作为安全装置。这些安全装置通常靠近驱动滚筒或装在滚筒轴端上。常用的有棘轮、块式制动器等。上一页下一页返回第二节带式输送机•三、带式输送机带速、生产率、带宽的选取和计算•1.带速的确定•根据物料特性和初定的带宽，按表2-5推荐带速确定。•2.生产率的计算•单位时间内输送物品的质量称为输送机的生产率，以口表示。•若输送带线速度为υ(m/s)，单位长度上物料的质量为α(kg/m)，则生产率Q(t/h)可以表示为•(2-1)•上一页下一页返回第二节带式输送机•而单位长度上物料质量α，可以用下面各式来计算。•运送散粒物料时，有•(2-2)•式中，Ω为输送带上物料的横截面面积(m2)。σ0为物料的堆积密度•(t/m3)，则式(2-1)可写成•(2-3)•运送成件