皮帶輸送機是輸送設備中主要的部分,皮帶輸送機的壽命大多取決于輸送帶的壽命。一般來說輸送帶的成本占皮帶輸送機成本的30%~50%。因而在皮帶輸送機設計中,采取相應的措施以降低輸送帶的磨損,延長輸送帶的壽命,對皮帶輸送機的正常運行和降低維護費用有著很實際的意義。
皮帶輸送機具有輸送能力大,輸送距離長等諸多優點,但設備的基建投資大,輸送帶制造成本高,維護維修工作量大,如何延長輸送帶的使用壽命、降低成本是輸送機設計人員不斷探索的課題。
通過對輸送帶的磨損因素的分析,在皮帶輸送機的設計中,采取相應的防范措施,以延長輸送帶的壽命。通常從以下5個方面來優化設計,以降低輸送帶的磨損。
1.合理選擇輸送帶:輸送帶的選擇需要考慮多方面的因素,主要是:輸送機系統對輸送帶的相關要求;地形環境條件與方面的要求;輸送物料的種類、形態、特性,要求大帶寬、工作張力與輸送能力;滾筒小直徑;成槽性與橫向剛度;負載支撐;曲線段與過渡段長度;拉緊方式與行程,受料點與受料條件,以及輸送帶的運轉周期;抗沖擊與抗撕裂方面的要求,接頭條件等。
從其相關的條件出發,輸送帶的選擇應注重以下三個方面:
①輸送帶的形態與結構。不同的輸送方式(如平型、槽性、大傾角等)決定輸送帶的輸送能力,并受到地形和條件的限制,是決定輸送帶抗拉體材質、結構,系數的大小、需用輸送帶長度的前提。
②帶芯材質、結構的選擇。輸送帶的性能與帶芯材質、結構和層數的關系很大。棉帆布多層輸送帶強度低、層數多,不耐疲勞,易霉爛腐蝕,重量大,能耗高,已日趨淘汰;尼龍輸送帶強度高、彈性大、重量輕、抗沖擊和耐彎曲性能好,其成槽性性能好,耐水等各項性能都優于棉帆布輸送帶,其缺點是伸長量大,當拉緊行程可以設置較長時,可優先選擇尼龍帶;滌綸帶芯強度與棉綸相似,具有尼龍帶所有的優點,其彈性模量比尼龍高,伸長率小,尺寸穩定性好,是一種理想的輸送帶。
③覆蓋層的選擇。覆蓋層的選擇包括覆蓋材料、表面形態和厚度。覆蓋層的主要成份是各種橡膠和塑料,選擇何種類型、型號的覆蓋材料,根據輸送物料的種類、運行條件和工作環境來考慮;覆蓋層的厚度選擇應依據磨損速率、受料條件、覆蓋層的耐性、抗沖擊性以及輸送帶的運轉周期等。
2.降低輸送機部件對輸送帶的磨損:輸送機各部件基本是標準設備,訂貨時要選擇專業生產皮帶輸送機廠家的產品,并且在輸送機制造有良好聲譽的廠家才能保證各部件的精度和質量。各部件安裝要按現行的輸送設備安裝標準和驗收規程執行。容易引起輸送帶磨損的部件(如裙板、刮板、各種清掃器等)在安裝時要多調整以減少磨損,運行時多注意巡查。
3.給料裝置結構的優化:給料裝置的任務是保證將運輸物料裝載在皮帶輸送機上,輸送帶的使用壽命很大程度上與給料裝置的結構有關。對于給料裝置結構的設計有以下要求:將物料裝到輸送機時,物料的速度和方向應接近輸送帶的運行速度和運行方向;物料應裝在輸送帶中心上,不允許物料灑落在輸送機以外;當運送大塊物料時盡量避免物料對輸送帶的沖擊,盡量減小給料高度;給料量具有可調節性,保持具有良好的通過能力;保持連續給料,以保證輸送機上的料流連續。
4.減小受料過程對輸送帶的沖擊:根據調查,輸送帶的損壞70%是擊穿損傷和刮板所致,因此減小受料過程對膠帶的沖擊,將會大大增加輸送帶的壽命。減小物料對輸送帶沖擊的方法有:優化物料的給料方式;提高輸送帶和托輥的抗沖擊性能;托輥的表面性能,在滿足強度條件下減小托輥質量;減小托輥間距,減小托輥組的變位質量;采用具有吊掛彈簧的緩沖裝置;采用在托輥之間增設彈性連接;采用對多托輥托輥組;將各托輥組的高度采用不平行的布置方式;采用二級緩沖減小沖擊。
5.配備輸送帶保護裝置:根據使用條件的需要,選取合理的送帶保護裝置,以確保皮帶輸送機的正常運行,并且可提高輸送帶壽命。輸送機根據設備情況應選擇設有兩級跑偏開關、打滑檢測器、輸送帶的縱向撕裂開關、溜槽堵塞檢測器、緊急停車雙向拉繩開關、料流檢測器、斷帶保護裝置等。