新型國(guó)產(chǎn)板帶地表給料機(jī)

金春華，戴昕

新型國(guó)產(chǎn)板帶地表給料機(jī)

New Dom estic G round Surface Feed ing Equipm ent

金春華1，戴昕2

散狀固體物料給料設(shè)備集成化和地表布置已在發(fā)達(dá)國(guó)家得到認(rèn)可并廣泛運(yùn)用于水泥、鋼鐵、冶金、焦化、煤炭、發(fā)電、化工、糧儲(chǔ)、港口、碼頭等散狀物料給料作業(yè)，為現(xiàn)代新型散狀固體物料給料設(shè)備的主要發(fā)展方向。板帶地表給料機(jī)彌補(bǔ)了該項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)的空白，并使得該先進(jìn)給料工藝運(yùn)用于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。本文主要針對(duì)國(guó)內(nèi)研制和使用該新型板帶地表給料機(jī)設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)、工藝特點(diǎn)、布置特點(diǎn)做簡(jiǎn)要介紹，并對(duì)該項(xiàng)板帶地表給料機(jī)新技術(shù)與傳統(tǒng)給料工藝的布置、性能的優(yōu)劣比對(duì)以及板帶地表給料機(jī)的發(fā)展前景、改進(jìn)方向做簡(jiǎn)明闡述。

板帶地表給料機(jī)；散狀固體物料；給料設(shè)備；皮帶機(jī)；板式給料機(jī)

傳統(tǒng)散狀固體物料給料設(shè)備采用土建澆筑和給料設(shè)備相結(jié)合的方式，采用鋼制料倉(cāng)和土建澆筑料倉(cāng)兩種方式制作針對(duì)裝載車與自卸卡車卸料塊度的漏斗，存料量可達(dá)30～120m3不等。下方給料設(shè)備多為板式給料機(jī)，根據(jù)物料塊度及輸送重度輸送量選用中型和重型板式給料機(jī)的相應(yīng)型號(hào)，以保證前段漏斗中散狀固體物料被板式給料機(jī)的閘門和運(yùn)載機(jī)構(gòu)相作用從而均勻取料，通過遠(yuǎn)程中控電氣系統(tǒng)和變頻調(diào)速功能完成定量給料下游輸送設(shè)備或破碎設(shè)備，而達(dá)成散狀固體物料從間斷性無(wú)定量車卸倒料到定量均勻向下流設(shè)備給料的工藝過程。

采用板帶地表給料機(jī)的給料方式，給料工藝變?yōu)檠b載車或自卸卡車直接向板帶地表給料機(jī)卸料（由于板帶地表給料機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本機(jī)可自帶卸料漏斗），由板帶地表給料機(jī)卸料漏斗前段為傾斜段（角度范圍12°～ 23°）將散狀固體物料提升至下游設(shè)備需要高度并定量均勻給料，并同樣可通過遠(yuǎn)程中控系統(tǒng)和變頻調(diào)速方式控制給料量。板帶地表給料機(jī)的優(yōu)勢(shì)為，可根據(jù)裝卸車和自卸卡車的寬度變更設(shè)備運(yùn)載機(jī)構(gòu)的輸送槽寬度，達(dá)到量身定制與車載卸料方式相對(duì)應(yīng)的卸料漏斗，使得漏斗所需高度大大降低以達(dá)到地表以上車輛卸料和設(shè)備承料的特點(diǎn)，即車輛卸料于地面位置而設(shè)備也放置于地面以上。目前該給料機(jī)已在承德金隅水泥有限責(zé)任公司4 000t/d熟料新型干法水泥生產(chǎn)線（帶余熱發(fā)電）項(xiàng)目中投入使用。

1　板帶地表給料機(jī)技術(shù)特點(diǎn)、工藝特點(diǎn)、布置特點(diǎn)

1.1地表布置，節(jié)省土建

根據(jù)板帶地表給料機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，車卸漏斗部分為機(jī)體水平段，并根據(jù)不同的卸料量定制水平段漏斗的容積大小，其中運(yùn)載機(jī)構(gòu)的輸送槽寬度可根據(jù)裝卸車和自卸卡車斗寬車寬分為1 000～3 000mm幾種型號(hào)選用，漏斗水平段也可根據(jù)漏斗容量長(zhǎng)度在2 800～5 600mm范圍內(nèi)選擇；而漏斗后段為傾斜提升段，可將物料提升至所需高度，同時(shí)完成給料后的下游設(shè)備也位于地面以上。這也是“板帶地表給料機(jī)”名稱中“地表”的含義，其優(yōu)點(diǎn)在于，板帶地表給料機(jī)布置方式（圖1）為，給料設(shè)備和下游設(shè)備均布置于地表之上，與傳統(tǒng)板式給料機(jī)方式（見圖2，需澆筑卸料漏斗、防雨棚、在地下布置板式給料機(jī)及其皮帶機(jī)地下長(zhǎng)廊以及布置檢修地坑）相比，節(jié)省了大量土建、水泥澆筑和土建澆筑人工費(fèi)用與工期。板帶地表給料機(jī)不僅節(jié)省了大量土建費(fèi)用，同時(shí)也節(jié)省了地下排水系統(tǒng)的設(shè)備費(fèi)用和電力與維修費(fèi)用，在南方、東南亞與赤道地區(qū)雨量豐沛、地表水較淺的地方該項(xiàng)特點(diǎn)尤為突出。

圖1　板帶地表給料機(jī)頭部布置

圖2　傳統(tǒng)板式給料機(jī)布置形式

1.2占地較小，布置靈活

板帶地表給料機(jī)結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是集進(jìn)料倉(cāng)、防塵罩和給料設(shè)備于一體，且采用懸掛浮點(diǎn)支撐的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)（圖3），使得傳動(dòng)部分中的電機(jī)與減速機(jī)懸掛于機(jī)體上，使工藝布置更加集成與簡(jiǎn)單，對(duì)地基、土建、地形地貌要求更低，占地面積大大減少，設(shè)備布置更加容易。例如：DSBP2600-8I型號(hào)板帶地表給料機(jī)除檢修平臺(tái)之外（檢修平臺(tái)也只含有兩根支柱和一套樓梯扶手所需地基），只需要8根支柱與16個(gè)地腳螺栓就可完成對(duì)自卸卡車卸料的給料設(shè)備全部地基支撐。其占地較小與地基占用較少的優(yōu)點(diǎn)使設(shè)備在山地和礦區(qū)復(fù)雜地形地貌條件下，根據(jù)下游設(shè)備，可靈活布置，工程量大大降低，也使礦區(qū)許多難以放置設(shè)備的情況得以解決，減少車輛運(yùn)輸距離和相關(guān)費(fèi)用。

圖3　板帶地表給料機(jī)傳動(dòng)布置

1.3布置簡(jiǎn)單，重復(fù)利用

板帶地表給料機(jī)的機(jī)械設(shè)備特點(diǎn)，尤其該設(shè)備對(duì)地基要求較低、容易布置，使該設(shè)備可以在礦區(qū)、料場(chǎng)等不斷需要移動(dòng)工況條件下，根據(jù)下游設(shè)備的增加或延長(zhǎng)而較快布置、吊裝、移動(dòng)、安裝至新的位置工作作業(yè)。比較傳統(tǒng)設(shè)備需要大量的地坑、土建、澆筑以及下游設(shè)備相關(guān)大量土建工程量，其布置簡(jiǎn)單、靈活和對(duì)地基土建要求較少的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)便凸顯出來，加上地表布置的特性，讓簡(jiǎn)便快速變更、移動(dòng)給料設(shè)備變得更加簡(jiǎn)易和容易實(shí)現(xiàn)，也讓設(shè)備可以不斷重復(fù)利用，節(jié)省了投資和建設(shè)工期。

1.4維修量小，環(huán)保節(jié)能

因?yàn)榘鍘У乇斫o料機(jī)及相關(guān)的下游設(shè)備均布置于地表，使得給料設(shè)備和下游設(shè)備在平常維護(hù)或大修檢修時(shí)，維修空間寬闊明亮，搬運(yùn)吊裝方便容易，便于發(fā)現(xiàn)故障隱患,及時(shí)維護(hù)，大大減少了維護(hù)保養(yǎng)與維修大修的工作量和維修時(shí)間。由于該設(shè)備自帶料倉(cāng)、地表布置，使得物料車載傾瀉的落料高度較低，減少了揚(yáng)塵和粉塵污染。例如：傳統(tǒng)設(shè)備下料漏斗加板式給料機(jī)落料高度差可達(dá)3.2～6m，而板帶地表給料機(jī)地表布置落料高度差僅0.5～1.5m，大大減少了落料差，從而減少了揚(yáng)塵粉塵對(duì)周邊環(huán)境的污染。板帶地表給料機(jī)自帶防雨防塵罩與除塵裝置，更加減少了對(duì)環(huán)境的污染。對(duì)無(wú)濕度要求的物料無(wú)需建設(shè)防雨倉(cāng)，可露天放置，靠該設(shè)備自帶的防雨防塵與除塵裝置不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成粉塵污染。同時(shí)，該設(shè)備短節(jié)距和運(yùn)行平穩(wěn)的特點(diǎn)，也使得對(duì)周邊環(huán)境的噪音污染降到最低，該設(shè)備周邊1～1.5m噪音低于80dB。另外，由于減少了下游輸送設(shè)備長(zhǎng)度和高度（不需要輸送設(shè)備從地坑傾斜輸送物料至地表以上，可直接從地表輸送至下段所需位置）以及排水設(shè)備等相關(guān)設(shè)備的功率，節(jié)省了電能與能耗。

2　板帶地表給料機(jī)新技術(shù)與傳統(tǒng)給料工藝的布置、性能的優(yōu)劣比對(duì)

表1為傳統(tǒng)卸車系統(tǒng)、進(jìn)口地表給料設(shè)備、國(guó)產(chǎn)板帶地表給料機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。

從表1中可以看出，地表給料設(shè)備在占地、避免地坑、施工周期以及減少揚(yáng)塵等方面有明顯的優(yōu)勢(shì)。進(jìn)口地表給料設(shè)備由于單件設(shè)備的成本較高，未能在國(guó)內(nèi)水泥等行業(yè)得到推廣。成本較低的國(guó)產(chǎn)板帶地表給料機(jī)的研發(fā)和使用，必將為其在各行業(yè)的推廣創(chuàng)造更為有利的條件。

3　板帶地表給料機(jī)發(fā)展前景

3.1向全移動(dòng)型地表給料機(jī)方向發(fā)展

針對(duì)礦區(qū)與料場(chǎng)隨時(shí)移動(dòng)的工況條件，需要全移動(dòng)型地表給料機(jī)，即采用6輪或8輪的輪式平臺(tái)為基礎(chǔ)承載板帶地表給料機(jī)，達(dá)到隨停隨走全移動(dòng)型設(shè)備。需要輪式平臺(tái)具有前輪低檔前行與后退的前輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，后輪具備升起輪式平臺(tái)跟隨前輪驅(qū)動(dòng)行走和降下使得設(shè)備停放地表等功能。同時(shí)要求地表給料機(jī)承載物料高度更低，以方便在沒有卸車斜坡的條件下完成車卸物料的給料與轉(zhuǎn)運(yùn)。由固定設(shè)備或吊裝移動(dòng)設(shè)備向全移動(dòng)、自驅(qū)動(dòng)設(shè)備發(fā)展，使給料設(shè)備更加柔性化、自動(dòng)化、集成化，更加適用于客戶高標(biāo)準(zhǔn)、全方面的要求，更加適用市場(chǎng)環(huán)保節(jié)省、一機(jī)多用的需求。

3.2向布料型地表給料機(jī)方向發(fā)展針對(duì)水泥、煤電、倉(cāng)儲(chǔ)和糧食等需要布料的堆場(chǎng)，需要移動(dòng)布料設(shè)備，即在全移動(dòng)地表給料設(shè)備基礎(chǔ)上，增加布料皮帶機(jī)（在板帶地表給料機(jī)出料口處增加一套皮帶輸送機(jī)，該皮帶機(jī)以出料口為基點(diǎn)可由液壓系統(tǒng)完成上下左右擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)軌跡）。可以完成寬度30～50m、高度0～12m的均勻布料場(chǎng)，長(zhǎng)度可根據(jù)料場(chǎng)布料長(zhǎng)度自行決定。該機(jī)適用于多種類物料且便于清洗，可以針對(duì)一機(jī)多種物料布料的工況。其重復(fù)利用，一機(jī)多能的優(yōu)勢(shì)，可節(jié)省投資、減少能耗。

3.3向轉(zhuǎn)運(yùn)裝載型地表給料機(jī)方向發(fā)展

針對(duì)港口、貨運(yùn)站和貨運(yùn)內(nèi)港等需要跨度轉(zhuǎn)運(yùn)和橫跨裝載的狀況，需要裝船裝運(yùn)給料設(shè)備，即在布料型地表給料設(shè)備基礎(chǔ)上，延長(zhǎng)皮帶機(jī)長(zhǎng)度，使其跨度達(dá)到20～40m，使其本機(jī)將車載傾瀉散狀物料轉(zhuǎn)運(yùn)至20～40m的船艙和火車車廂內(nèi)，并在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中以板帶地表給料機(jī)出料口為基點(diǎn)通過上下左右擺動(dòng)移動(dòng)至合適下料段，并通過擺動(dòng)移動(dòng)皮帶機(jī)下料口完成大范圍均勻轉(zhuǎn)運(yùn)給料的目的，適合面積較大船艙裝運(yùn)落料。而且該設(shè)備一機(jī)多能、一機(jī)多用的特點(diǎn)使得裝運(yùn)多種物料和靈活布置于港口、貨站，并可根據(jù)轉(zhuǎn)運(yùn)狀況和要求隨意移動(dòng)與布置?？山鉀Q港口、貨運(yùn)站和貨運(yùn)內(nèi)港散狀固體物料固定裝船轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備投資大、土建工程復(fù)雜、占地面積大、工程周期長(zhǎng)、維修費(fèi)用大和轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間較長(zhǎng)等諸多不足，也可改變國(guó)內(nèi)港口和貨運(yùn)站設(shè)備固定、缺少柔性化、集成化、移動(dòng)裝船裝運(yùn)設(shè)備的現(xiàn)狀。

表1　三種卸料方案對(duì)比

4　結(jié)語(yǔ)

隨著中國(guó)由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變，需改變現(xiàn)有的給料設(shè)備和給料系統(tǒng)投資大、工程復(fù)雜、工程量大、周期長(zhǎng)以及無(wú)法搬運(yùn)和重復(fù)利用的現(xiàn)狀，采用國(guó)際先進(jìn)的給料理念來解決國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期使用傳統(tǒng)給料設(shè)備的高污染、高費(fèi)用、高耗能的情況，減小國(guó)內(nèi)使用傳統(tǒng)板式給料機(jī)與國(guó)外先進(jìn)工藝和設(shè)備的差距。國(guó)產(chǎn)板帶地表給料機(jī)的研發(fā)和使用填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)先進(jìn)新型給料設(shè)備的空白，使中國(guó)給料設(shè)備替代先進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家給料設(shè)備成為可能，也為中國(guó)制造在給料設(shè)備領(lǐng)域走向國(guó)際市場(chǎng)和趕超先進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家設(shè)備水平邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。

［1］JBT 4255-1999.中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中型板式給料機(jī)［S］.

［2］本田早苗，荒井賡,著.周耀坤，李和華，譯.裝卸搬運(yùn)機(jī)械的設(shè)計(jì)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1983.

［3］王鷹.連續(xù)輸送機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.2001.

［4］中國(guó)機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編輸送機(jī)械卷.中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社第三編輯室［M］.2007.

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