管道式皮带输送机在造纸备料的首次应用

1ThepipingtypeleatherbelttransportsthemachinefirsttimeapplicationgetthematerialsreadyinthedeckleTigerforestpapergrouptechniquecenterofHunanZhoulecai(YueyangofHunan.Tigerforestpapergrouptechniquecenter414002)管道式皮带输送机在造纸备料的首次应用湖南泰格林纸技术中心周乐才（湖南岳阳.泰格林纸集团技术中心414002）摘要：以管道式皮带输送机（简称管带机）在造纸备料首次应用过程为基础，介绍了管带机输送芦苇切片时的特性、技术指标及设计要点，为管带机技术在造纸行业推广使用提供了应用实例，解决造纸备料长距离输送和输送环境差的问题。关键词：管带机；苇片；成管段；输送段；皮带翻转装置Abstract:Withthepipingtypeleatherbelttransportsthemachine(briefnametubetakethemachine)togetthematerialsreadythefirsttimeapplicationprocessinthedeckleforfoundation,introducedthetubetotakethecharacteristic,thetechniqueindexsignandthedesignimportantpointsthatthemachinetransportsthereedslice,takethemachinetechniqueforthetubetoprovidetheappliedsolidexampleinthedeckleprofessionexpansionusage,resolvethedeckletogetthematerialsreadythelongpulltotransportandtransporttheproblemthatenvironmentdiffer.Keyword:Thetubetakesthemachine;Reedslice;Becometotakecareofthesegment;Transportthesegment;Insideoutdeviceofleatherbelt1岳纸股份40万吨高级印刷纸项目苇片输送应用管带机方案岳纸股份40万吨高级印刷纸项目总体规划，在离芦苇制浆车间1500米处兴建一小型临时备料车间，只用于芦苇切片，不进行筛选。在离临时备料车间870米处，再兴建一大型备料车间，集芦苇切片、筛选于一体，将所有切片芦苇集中筛选后送芦苇制浆车间的苇片料仓。由于地形复杂、输送距离长，经过多方面考察、研究与比较，确定应用管带机输送苇片为最环保、安全、经济的输送方式。由于造纸行业物料的特殊性，管带机一直未能在造纸行业内应用。针对造纸行业物料的特殊性结合管带机特性，通过充分的技术论证确定苇片输送应用管带机方2案如下（见图1）。约1500米2号管状输送机干法除尘后的苇片1号管状输送机上皮带送料方向未经除尘的苇片进干法除尘运转方向下皮带送料方向约870米500M3苇片料场仓（图1）岳纸40万吨高级印刷纸项目苇片输送线1号、2号管带机，均用于输送切片芦苇。1号管带机上下均要送料，其中回程段用于输送小型临时备料车间未经筛选的芦苇片到大型备料车间下料，与大型备料车间的苇片合并集中筛选后再由1号管带机送至2号管带机，最终送到料仓。2管带机输送苇片方案优势2.1可在水平平面和竖直平面拐弯，也可同时在水平平面和竖直平面拐弯，水平方向最大弯折角度达90度。解决了输送线上两个近90度的大转弯难题；2.2采用管带机后可省去普通皮带机改变方向用的转载房以及其转载处的相应机构，降低设备的投资；2.3由于采用了管状，托辊组结构与同能力的普通皮带机相比较特别紧凑；2.4可设计成大坡角的输送机，解决了输送线上两个大坡角；2.5运输过程中对环境的污染小。管带机基本上是密封物料运行，可防止所运输的物料遭受雨水或风吹并可省去建皮带运输机廊道的费用，防止在运送物料过程中污染环境，解决了芦苇切片轻、粉尘多且不能淋雨的难题；2.6回程皮带也可设计成输送物料；解决临时备料芦苇切片筛选的问题；2.7所耗功率与普通带式输送机类似，达到节能环保的目的；2.8管带机不存在严重跑偏问题，故输送胶带的带边不易损坏，使用寿命较长，维护费用降低；2.9管带机在正常运行中就可以更换托辊，增加管带机有效运行时间。33管带机设计技术参数3.1物料基本参数输送物料：切片芦苇物料特性：含水率10～55％堆积密度：0.17t/m3（含水率34％）苇片长度:≤40mm（合格率80％）物料温度:常温物料PH值：中性3.21号管带机技术参数：输送能力：Q=340m3/h管径：D=300mm输送带型号：B=1150EP300×3（5+3）头尾滚筒中心线高差：H=6米头部展开段长度:L1=16米尾部展开段长度:L2=16米管带机最大提升角度：12°物料填充率：≤70%带宽：B=1100mm带速：V=2.0m/s机长：L=870m驱动功率：N=132kw3.32号管带机技术参数：输送能力：Q=340m3/h管径：D=300mm输送带型号：B=1150EP300×4（5+3）头尾滚筒中心线高差：H=30米头部展开段长度:L1=16米尾部展开段长度:L2=16米管带机最大提升角度：12°物料填充率：≤70%4图）管带机成管段结构示意带宽：B=1150mm带速：V=2.0m/s机长：L=1550m驱动功率：N=2×160kw4芦苇切片输送管带机的特性、技术指标及设计要点4.1主要设计标准：目前，国内管带机设计依据主要有两大标准：日本PCD，德国DIN。岳纸管带机设计标准主要采用德国DIN标准。4.1.1DIN标准：散料搬运系统：执行标准—DIN4114钢结构：执行标准—DIN18800原材料：执行标准—DIN17100管带机计算：执行标准—DIN22101DIN221024.1.2国内标准：GB10595-89带式输送机技术条件GB14784-93带式输送机安全规程GB/T17119-1997连续搬运设备带承载托辊的带式输送机运行功率和张力计算JB/T10380-2002圆管带式输送机JB2647带式输送机包装技术条件GB50017-2003钢结构设计规范GB50052-95供配电系统设计规范4.2管带机主要特性描述管带机的机架与通廊结构为整体结构，其中间部分为输送机支架，两侧为运行人员通道，沿地面布置不设通道，通道外侧设安全栏杆，整体结构全部为钢结构件，分段整体制作，现场整体吊装。管带5机的电缆布置在机架上方，顶部覆盖彩板，走道机架侧安装防护网。在装料和卸料处管状胶带未完全形成圆管之前的两侧都设有走道以利于维护(图2)。机架设计全面考虑各种荷载的作用，以保证其具有足够的强度和刚度。机架的支架全部为钢管式，标准的支架间距为27m，最大间距为40m。支架上部通过枕肩与机架相连接，下部固定在混凝土支墩上，支墩高度约300mm。管带机头部和尾部各设一皮带翻转装置用于皮带翻转；管带机张紧装置分别设置在头部（垂直重锤拉紧装置）和尾部（一组液压自动张紧装置）；管带机采用变频驱动，以达到平稳的起制动的目的。管带机成管段为三辊式槽型托辊组，输送带封闭和敞开段设置可调槽角托辊组并配备两个可调压辊；管带机输送段，上下分支各有正六边形布置的承载托辊（六个）来支撑输送带。承载托辊的支撑装置固定在标准段机架上的一个钢板结构（PSK板）上,PSK板间距1.8m。(图3)电缆桥架下管带上管带PSK板PSK板结构（图3）管带机输送段结构示意所有的承载托辊均采用免维护润滑方式，迷宫式密封，表面喷涂处理。旋转性能按DIN22112标准。走道、平台或楼梯均设栏杆，栏杆由横杆、挡脚板和扶手组成。栏杆及扶手按DIN24533中B类型制作，坡度大于10°处，格栅板走道作防滑处理，坡度大于24°设置楼梯。管带机设置拉绳开关、皮带跑偏检测开关、皮带打滑检测、皮带防撕裂检测、料流检测、堵料检测、皮带秤等安全、保护装置。并在紧靠上料点的位置设置安全挡板监控物料过载。消除大结块或异物对输送带的损害。64．3苇片输送管带机设计要点4.3.1传动部分管带机的驱动方案必须安全、可靠，能够实现管带机的平稳启动、可靠调速和安全制动，有效减少管带机启、制动时对胶带产生的冲击，保护胶带、延长胶带的使用寿命，达到管带机高效率运行的目的。驱动形式还应具有环保、节能、控制简单等优点。驱动控制能实现多驱动电机速度同步及重载启动等功能且灵活、可靠、方便，可以实现现场机旁操作和远程中央控制室操作。管带机传动部分的传动功率的选取依据管式皮带机计算方法计算所得并经过详细动态分析后确定：管带机传动总功率为320KW，电机采用变频驱动形式即变频器加变频电动机，并配备PLC加以联网远程控制；减速器选用进口硬齿面减速器（逆止器由减速器自带），采用强制风冷却方式。驱动单元布置有三种方案：○1头、尾双驱动单元：即头部配置一个160Ｋw驱动单元，一个在尾部配置一个160Ｋw驱动单元，头、尾驱动单元连锁控制：输送胶带抗拉强度小，控制要求较高．○2头部双两个驱动单元：即在头部配置一个双出轴头轮，头轮两侧分别配置一个160Ｋw驱动单元，输送胶带抗拉强度大，易控制．○3三驱动单元：即头部配置一个110Ｋw驱动单元，一个在尾部配置一个110Ｋw驱动单元，中间部位再配置一个一个110Ｋw驱动单元，三个驱动单元连锁控制：输送胶带抗拉强度小，控制要求高．岳纸管带机驱动单元布置选用方案一。4.3.2基础、支柱部分岳纸40万吨苇片输送管带机输送线路地形复杂、输送距离长，整个输送线路上有两的近90度的大难度拐弯；地面标高变化大；且跨越输煤栈桥、公路、厂区建筑物以及沿地面布置的铁路、涵闸等都是对管带机基础、支柱设计的挑战。通过对地形的详细勘探和基础、支柱设计方案的不断优化，最终确定支柱柱脚设计根据载荷不同采用载荷左右对称的两柱脚（“A”字形）支座、载荷中心偏移的三柱脚（“T”字形）支座、四柱脚支座的支撑方式。且柱脚基础联接根据支柱高度分别采用预埋地脚螺栓（支柱高度6米以上）、预留7地脚螺栓孔（支柱高度6米以下，3米以上）、预埋钢板（支柱高度3米以下）的形式(图4)。柱脚底板厚灌浆料双螺母预埋螺栓螺纹长柱脚柱脚预留螺栓孔预埋螺栓900φ800φ530φ8001001051195125预埋钢板（图）管带机基础螺栓4.3.31号管带机头轮与2号尾轮交接部分1号管带机头轮与2号尾轮交接部分苇片输送管带机设计关键点。此处物料转运点多，物料流向复杂，设备布置紧凑错综。其间有小型临时备料车间未经筛选的芦苇片进入1号管带机回程段，通过回程段将未经筛选的芦苇片输送到大型备料车间筛选；有大型备料车间集中筛选后的芦苇片通过1号管带机上行段在此处由2号管带机转运至料仓；有1号管带机头轮驱动装置、2号管带机尾轮驱动装置、临时备料芦苇片输送皮带驱动装置、皮带翻转装置、皮带张紧装置等。通过充分的技术探讨和论证，确定图五的布置方案。1号管带机下管带1号管带机上管带筛选后的苇片皮带翻转装置管带机支撑桁架管带机桁架立柱未经筛选的苇片临时备料来的苇片皮带张紧装置2号管带机头轮尾轮（图5）1号管带机头与2号尾轮交接示意图此技术方案虽然设计难度大，但具有结构紧凑、集中管理方便、投资省的大优势，实践证明岳纸1号管带机头轮与2号尾轮交接部分采用图5的布置方案是8理想的选择。5结束语岳纸40万吨苇片输送管带机在芦苇制浆备料中首次应用，解决了芦苇备料长距离输送和输送环境差的问题，是管带机物料输送优势在各行业运行发挥得较好的典型工程，为改善造纸备料环境迈出了可喜的一步，为管带机技术在造纸行业使用提供了应用实例，值得借鉴与推广。作者简介：周乐才，湖南泰格林纸技术中心机械设计室主任，主要从事造纸机械设计和研发工作。