胶带翻转技术的应用与探讨.pdf

直径可比单吸叶轮小，泵壳小，泵体结构紧 凑， 体积小 移动方便 。 主轴是经三角皮带 由电机带动。轴承体内采用了机械迷宫式的 密封装置，轴承体的上 下轴承由上部取出 检修，使轴的断面尺寸减小，轴承体结构紧 凑轻巧 。 泵的下支架是由三根圆管和两块平 板组 成 ，将轴 承体 和泵壳 联 成一体 ， l S O m m、2 0 0 m m、2 5 0 m m、3 0 0 mm泵 轴承体较大，为了使轴与上滤罩的间隙均匀 并不碰撞，在轴承体与支架平板相接处装有 调整螺旋。利于调整叶轮与泵壳 、 泵盖的轴 向问隙，保证泵的正常工作。该泵的排浆管 有两种型式见图2 ， 一种在操作台上，另一种 在操作台下铺设管路，从而避免操作台上的 管线混乱。为此，专门设计了排浆弯管。 2 长轴泵在生产 中的应用 多年来立式离心泵在国外浮选工艺流程 中广为应用，不仅使厂房设备配置紧凑，便 于自动化监视．更重要的是便于改变工艺流 程配置。在浮选作业中泡沫及中矿产品不能 自流返回情况下．采用此泵扬送，可保持较 高的矿浆浓度浮选，这有利于提高浮选指标． 节省浮选药荆和冲洗水量， 节省了生产费用。 例如在德兴铜矿一 二选厂采用．IV～1 5 和B S K 8 浮选机 l 6 列 2 0 0 多槽，在配置上 使用 8 o 多台长轴泵，每天完成 4 万 【 矿石的 选 生产，长轴泵运转正常。 在一般泡沫不粘 产率小仍采用带有自 吸能力的浮选机，配置简单，生产操作方便。 图3 长轴泵与卧式泵和长轴泵与cb 3 5 0 泡沫泵安装位置图 长轴泵与卧式泵 、泡沫泵安装位置如图 3 ， 作个简单计算， 按一个中等选矿厂2 0 0 0 t ／ d ， 每天有 1 2 0 0 0 m 3 的矿浆，如果有一台泵安装 位置不合适，以增加 5 m扬程来计算 ，每天 则多用7 0 5 ． 6 k W h t 一年 3 0 0 天多损失电量 2 i i 7 6 5 k W h ， 电费按 0 ． 2 0 元 ／ k W h 计算， 每年多支出4万多元。因此安装泵的位置， 应该合理，节省不应该浪费的生产费用。 目前长轴泵已有 5 0 mm、7 5 mm、 中1 O O mm 1 ．5 O mm 中2 0 0 mm 、中2 5 0 ram 、 3 0 0 m m七种规格，制造近 4 0 0 0 台．在几十 个矿山使用，运转情况良好 。 有的使用单位 提出应该考虑增加扬程到 l O m ，目前一般使 用扬程 除各种阻力外为 5 m。 我们将开始 这项改进提高工作 。 有色矿L 【 I ～I 9 9 8 - 维普资讯 胶带翻转技术的应用与探讨 。 ／ 北京有色冶金设计研究总院谢 良 【 摘要】 介 绍 了 肢 带 翻 转 技 术 在 国 内 外 的 应 用 情 况 ， 舟 折 了 各 种 肢 节 翻 转 葶 置 的 特 点 ， 并 耐 胶 簦 缅 这 关 键 词 脚 I}。 咝，垂 垫 理 矛 y A P P L I CA TI ON A ND D I S C US S I ON 0F TI Ⅱ { 刀 [卜 I Gr B E L T OVE R T E CHNI QUE B e ij h a g C e n t r a l E n g i n e e r i n g＆ R e s e a r c h I n s t i t u t e f o r No nf e r r o u s Me t a l l u r g i c a l I n d ust r y X l e L l a n g 【 A B S T R A C T】 T h e p a p e r p r e s e n ts t h e a p p li c a ti o n o f t u r n in g b e l t o v e r t e c h n i q u e a t h o me a n d a b r o a d ， a m l y z e s t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f v a r i o us t u r r t i n g b e l t o v e r d e v i c e s ， a n d d i s c u s s e s t he de s i g n of t h e d e v i c e s a n d s o me p o i n ts f o r a t t e n t i o n KE Y W0RDSRu b ber bel t Tu rn o v e r B e a t i n g f a c e F o l d 概述 觥 1 ． 2 落 胶带输送机是现代化的连续运输设备， 具有运输能力大 、 可靠性能高、管理简单等 优点，在各行各业得到了广泛的应用。胶带 机的长度可以满足各种要求，短的只有几米 长的可达十几公里，甚至还有几百公里长的 胶带机运输系统。近几十年来，胶带机的单 机长度越来越长，速度不断提高，运量也不 断增加。但这种胶带机也存在如下问题 。 1 ． 1 托辊磨损 胶带机托辊的直径只有滚筒直径的 1 ／ 1 0 -- 1 ／ 5 ， 而托辊的转速则是滚筒转速的5 ～1 0 倍，所以托辊轴承很容易损磨。另外，胶带 的承载面绕过头部滚筒卸料后，上面往往残 留一些物料。当胶带在运行过程中与下托辊 接触时，不能平衡运行，而是跳动前进，便 造成脱带跑偏，加剧托辊磨损，降低轴承寿 命。严重时，由于粉尘和脏物堵塞，也会出 由于胶带机主要用于运输散状物料，当 物料含水量较大时，物料在胶带机头部卸不 净。 胶带绕过头部滚筒后，仍有部分物料附 着在胶带上。当胶带承载面与下托辊接触并 运行时 因胶带自身的跳动，会使物料撒落 到地面而造成环境污染。 严重时，落下的粉 矿积聚成堆，使下托辊不能转动 甚至造成 停产。对长距离胶带输送机而言，这个问题 更应引起重视 。 2 胶带翻转技术的应用 2 ． 1 胶带翻转技术的出现 胶带机在使用过程中存在的上述问题， 逐渐引起了人们的关注。为了解决物料粘胶 带和胶带机回程段撒料问题工程技术人员 为此试验了很多方法，例如 ①在胶带回程 段安装清扫器；②用高压水冲洗胶带，减少 腔带翻转技术的应用与探讨谢 良 自 B 编 1 0 0 0 3 8 一 丁 维普资讯 附着的粉矿；③在胶带回程段安装清扫器， 并用高压水冲洗 在实践中，人们发现，这几种方法都不 太理想，在回程胶带上装清扫器，虽可减少 附着在胶带上的粉矿，但总会剩下～部分， 不能彻底解决问题，而用高压水冲洗，滞留 在胶带上的水流到下托辊上， 会造成托辊生 锈。同时，湿胶带上装载点与物料接触，会 产生更严重的粘结现象。为彻底解决上述问 题，便想出了一种新的办法郎在胶带的回 程段 ，将胶带翻转 1 8 0 。，使承载面仍然朝 上，不与下托辊接触，这样，带面上滞留的 粉矿就不会落到托辊上和地面上，于是便形 成了一种新技术胶带翻转技术。 2 ． 2 胶带翻转技术在国内外的应用 胶带翻转技术基本上消除了粉状物料沿 回程胶带撒落的问题，而且可以降低摩擦阻 力和功率消耗 ，延长托辊寿命，因此，这种 技术一出现，就很受欢迎。 7 o 年代 ， 胶带翻转技术就已经在国际上 得到广泛使用。 如澳大利亚维多利亚州的洛杨 L o y Y a n g 露天煤矿，火力发电站设在坑口， 从露天采场到坑口电站， 采用胶带输送机系统 运煤， 所有的固定式胶带机上都采用了胶带翻 转技术 。该装置已使用多年，效果良好。 我国从 8 o 年代开始引进胶带翻转技术． 主要阁于国外设备。 进入 9 o 年代，采用国产 设备的胶带翻转装置已经出现。 冀东水泥厂是我国最早采用胶带翻转技 术的企业。 从矿山粗碎站到水泥厂均化库设有 4条首尾相接的胶带机。 胶带机的单机长度分 别为 1 8 3 l m ， 4 2 5 l m ， 6 1 3 m和 1 6 6 9 m ， 胶带宽 度均为 l O 0 0 m m这 4条胶带机的回程胶带 上均设有胶带翻转装置。自1 9 8 3 年建成投产， 至今已运行了十几年，其运行效果良好。 德兴铜矿三期工程采用2 条平行布置 ， 参数相同的钢绳芯胶带机向选厂输送经过粗 碎的矿石。胶带宽 1 2 0 0 m m ， 机长 1 2 5 5 m ． 倾 角9 。4 9 ．设计生产能力 2 5 0 0 电动机 功率 2 l O O k W。这 2台胶带机都采用了胶带 翻转装置，并分别于 1 9 9 0 年 1 0月和 1 9 9 3 年 1 1日建成投产。 金川有色金属公司二矿区采用了胶带机 T一竖井提升联合出矿。抗内运输矿石的 4台 胶带机中，2 和 3 机较长，采用了胶带翻 转技术。胶带宽 1 2 0 0 ra m ， 机长分别为 1 0 5 8 m 和 7 9 7 m ． 倾角 1 2 。，功率 1 2 0 0 k W， 这 2 台 胶带机已于 1 9 9 5 年 1 0 月投产。 另外，广西晋宁磷矿的原矿运输胶带机 系统也采用了胶带翻转技术，并于 1 9 9 6 年投 入使用。 上述矿山使用的胶带翻转装置虽形式不 同，但 用效果都不错，较好地解决了粉矿 撒落和托辊寿命问题 。 罩 胶带翻转装置的种类及 工作原理 所谓胶带翻转技术 ，就是在胶带运行的 回程段阁翻转装置迫使胶带面在胶带机的头 部和尾部各翻转 1 8 0 。。翻转装置的作用与 工作原理见图 1 。 图i 都转装置的作用与工作原理 胶带承载面按图中箭头所示方向运行 ， 绕过头部滚筒时将物料抛出。 然后，胶带的 承载面转到下面，与改向滚筒 或增面滚筒 接触。在头部翻转装置处，胶带翻转 1 8 0 。． 使胶带承载面朝上，不与下托辊接触。胶带 运行到尾部翻转装置处，再翻转 1 8 0 。，使 承载面仍然朝下，以免与尾部滚筒接触 。胶 带绕过尾部滚筒后，向上的是原承载面 。 有色矿山I 9 9 8 ． 1 维普资讯 胶带翻转装置按其结构形式可以分为如 下 3种 ， 1 立辊式翻转装置，其结构布置见图 2 o 图2 立辊式翻转装置结构 图2中两端的 4 个改向滚筒的作用是将 胺带压紧，并使胶带面翻转 1 8 0 。，中间的2 个立辊起导向和防止胶带下落和折迭的作用。 这种翻转装置结构简单，维修工作量小。 缺点是，翻转段胶带张力不均匀，边缘张力 最大，中间张力最小，甚至有可能为零 。， 2 圆弧式翻转装置其结构形式见图3 。 }} 『L 匝要互噩王 L L L L L ． L ． L L 1． A B C D E F G H I A A B _ - B 0C DD E _E ． 矿 一 一 龟 一 专 卜F G-- G H--H I -- I ⋯ ⋯ 一 ⋯ ⋯ 图3 圆弧式翻转装置结构 从理论上讲，采用这种翻转装置，在翻 转过程中，胶带各部分的张力保持一致，胶 带下垂量小，占用高差小，但该装置结构复 杂，每个翻转装置需要几十个支承辊，要将 胶带各点张力调到完全一致是很困难的，而 且维修工作量很大。 3 曲线翻转装置，其结构形式见图4 。 该翻转装置的特点介于立辊式翻转装置 和圆弧式翻转装置的中间，也是采用一组支 承辊支承胶带，避免翻转过程中产生胶带折 迭现象。但这种装置比圆弧式翻转装置的支 承辊数量小，安装方便 ，维修工作量小 。 与 立辊式翻转装置相比，张力平衡好，但安装 与维修工作量大一些 。 E-- E 图4 曲线翻转装置的结构 上述三种翻转装置，都有应有实例。日 本和德国采用立辊式的较多，而澳大利亚多 采用圆弧式和曲线式的。我国冀东水泥厂、 德兴铜矿 晋宁磷矿采用了立辊式翻转装置， 而金川二矿区采用了圆弧式翻转装置。 4 胶带翻转装置的配置设计与 影响因素 由于立辊式翻转装置结构比较简单，在 实际应用中比较受欢迎，现就立辊式翻转装 置的配置设计进行探讨。 4 ． 1 翻转装置配置设计的影响因素 胶带翻转装置的配置设计，主要有如下 几个影响因素 1 翻转处胶带边缘张力不能超过许用 值 ； 2 避免由于张力不均衡造成胶带折迭 损坏； 3 胶带不垂量要适当，否刚配置困难。 因为胶带总是在回程段翻转，张力比较 低，一般不会在胶带边缘产生超过许用值的 应力。 在进行翻转装置配置设计时，张力不 是主要的考虑因素，只要翻转段长度大于某 一 临界值，就能保证胶带边缘张力在合理范 围之内。 胶带翻转时，胶带中部的折迭损坏是翻 胶带翻转技术的应用与撵讨谢 良 邮编 1 0 0 0 3 8， ～ ∽ ～ 碑 舔一 维普资讯 转装置配置设计中应考虑 的主要问题 。立辊 式翻转装置的翻转中， 胶带中心与胶带边缘 张力差很大，严重时，中心部分相当一段宽 度上张力为零，当胶带运行经过翻转段时， 容易发生胶带折迭。若折迭现象较严重时， 则运行一段时间后，胶带就会出现折迭损坏， 即纵向折裂。 另外，胶带下垂量也应引起重视，若下 垂量选择不当，会给翻转装置的配置设i 1 造 成困难。胶带下垂严重时，会落到支架或地 面上，造成严重磨损。 对胶带翻转段长度，应综合考虑各种因 素。就降低胶带边缘张力和消除折迭现象而 言，翻转段越长越好，但对限制胶带下垂量 来说，翻转段越短越好 。 5 胶带翻转装置的配置 设计与计算 在进行胶带翻转装置设计时，一般是先 按胶带边缘张力合理和避免胶带折迭的要求， 初步选择翻转段的长度，然后再校核胶带下 垂量是否满足要求。若胶带下垂量超限，可 以适当增加胶带总张力，并将胶带下垂量和 边缘张力都调整到合理的范围内。 但是应该 注意，要确保胶带强度能满足要求。 美国G o o d g e a r 公司在其出版的 输送机 与电梯胶带手册 中给出了胶带翻转段合理 长度的计算公式，可在设计时参考。设计的 步骤如下 1 计算翻转处的胶带平均张力_r 【， 以 k N ／ m表示 ； 2 确定胶带许用张力T 以k N ／ m表 不； 3 确定胶带的弹性模量 E ’以k N ／ m 表示，其数值由胶带生产厂家提供； 4 确定翻转处胶带边缘与胶带中心张 力差△T 。当“P t 0 ． 5 T t 时，AT1 ． 8 T g当 T t 0 ． 5 T r 时，△T1 ． 8 T r T t ； 5 计算AT ／ E值； 6 根据计算出的△T l／ E 值，从图 5 中 选取翻转段长度 L L 7 校核胶带下垂量，如下式所示 s 望 ． 8 Ti t ’ 式中g 一重力加速度，9 ． 8 1 m A ； B 胶带单位长度质量，k g ／ m ； L t l 卜 _ 翻转段长度水平投影，m ； _I 1 【_ 一 翻转段胶带总张力，N。 用该公式求出的胶带下垂量是胶带不翻 转时的下垂量。翻转时，胶带实际下垂量为 该数值的6 0 ％--7 0 ％ , 即 S a k s 式中s a 胶带实际下垂量，m ； K 一修正系数，K 0 ． 6 ～0 ． 7 。 。． 0 。． 0 1 0 W 2O W一 3 0 W 4 0 W L 1 图5 胶带翻转段长度 △ 一脏带边缘与中心张力差 E 啊胶带弹性模量 u 韶转段长度； w一胶带宽度．实际应用过程中w 为定量 除按上述方法进行计算外，进行胶带翻 转装置配置设计时，还应注意下列几点 1 立辊应位于翻转段中点附近，胶带 两侧各设一个立辊，两部立辊应错开布置 。 立辊上，下两端处应设水平托辊限制胶带的 上 、下运动 ； 2 胶带在翻转装置两端应与滚筒有足 够大的接触面，或者增加一个压紧滚筒，以 免胶带翻转时从滚筒上掀起； 下转第 3 4 页 一 3 8 有色矿山1 9 9 8 ． 维普资讯