冶金設備的帶式運輸機設計探討

高紫文　馬月慧　李加祥

摘 要：在我國工業的快速發展下，冶金行業發展迅速，受到了社會廣泛的關注。在冶金過程中帶式運輸機憑借其運線長、運輸大、具有良好的連續性等優點在很多行業都得到了廣泛的應用。在冶金行業中，由于對冶金技術要求比較嚴格，冶金過程中不確定因素也比較多，所以需要做好冶金設備的設計工作，特別是帶式運輸機的設計。基于此，本文對冶金設備中帶式運輸機設計進行探討。

關鍵詞：冶金設備；帶式運輸機；設計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.013

0 引言

一直以來，冶金行業都是工業領域重要的行業之一，對金屬的提取和加工會用到很多種不同的設備，由于不一樣的設備的用途都會有所差異，每一項設備的功能都不能忽視，都會在一定程度上影響冶金的進度。因此，需要科學、合理的對設備進行設計。運輸機作為一種常用設備，是運輸物料時非常重要的設備，做好其設計工作至關重要。

1 案例介紹

萊鋼集團是我國生產規模最大、規格最全的H型鋼精品生產基地、附加值最高的粉末冶金生產基地和齒輪鋼生產基地。在生產過程中，運輸設備是物流運輸過重不可或缺的設備，其設計的合理性對生產效率、企業效益等均有比較大的影響。為了保證帶式運輸機連續生產，需要將設計工作做好，保證設計質量。

2 帶式運輸機介紹

生產活動的基礎是物料，大多數的工程都會需要輸送工料，伴隨著科技的發展，各種各樣的輸送工具接連地發明出來，其中最好的就是帶式運輸機，其特點是靈活性較好、運輸量大、距離長等，很多行業都愿意使用它。帶式運輸機的基本功能是物料運輸，隨著科技的進步，它的用處也越來越多，逐漸的從單一功能向多功能轉化。冶金行業對技藝的要求特別嚴格，其運輸過程極其復雜，綜合性也較強，而且冶金生產具有連續性，要是發生中斷現象，那么生產過程必定會中斷，造成無法估量的后果。所以，冶金順利開展的前提條件是保證運輸體系的安全性，尤其是帶式運輸機，一定要完成與之相關的設計作業。設備設計工作相當重要，任何工程和生產活動都會配置不同的設備。當前，鋼鐵行業發展迅速，一些與之相關的工程項目也慢慢增多，但完成時間卻越來越短。為了不影響生產率，很多生產都是施工和生產一起進行，這便為機械設備增加了一定的難度，但目前通常都是一邊制定方案，一邊提交設計圖和資料，另外，工作人員的素質有著很大的差別，如何避免返工，保證設備的質量完美，這些都逐漸變成了設備設計時候需要著重思考的因素。

3 為帶式運輸機在安全方面的設計方案

3.1 風險評估

帶式運輸機的組成零件是清掃器、張緊裝置、皮帶、機架、傳動滾筒、改向滾筒、驅動裝置、承載托輥、回程托輥等零件，對其進行全方面分析，其可能出現危險的地方主要在以下幾方面：

（1）機械危險。人身的危害主要是：纏繞、卷人、刺傷、擠壓等；設備的危害：沖擊、摩擦、斷裂和磨損等。

（2）電的危險。主要體現為燃燒和電機。

（3）設備和人機不匹配產生的危險。如果設備不滿足人機工程原理，那么操作者會使用不正確的操作姿態，方法不正確，或者心理壓力過大等都會產生危險。除此之外，在物料輸送過程中，帶式運輸機是與其他設備裝置結合在一起的有機整體，而不是獨立、單一的設備。所以，對帶式運輸機的危險分析，不僅要考慮到單個設備，也要想到整體組合設備。

3.2 安全設計的關鍵點

不管是那種類型的生產活動，都會使用到很多種類的設備，所以說完成好設計工作十分重要。隨著鋼鐵行業的逐漸發展，工程項目不斷增加，項目周期卻不斷縮短。為了提高生產效率，往往是設計和施工同時開展，提升了機械設備的設計難度，如何保護設計質量，防止返工是當前設計需考慮的重點。在運輸機的布置應首先滿足工藝路線的要求，在重點分析了設備可能存在的各類傷害和主要風險之后，設計人員在設計設備的主要結構時，一定要先考慮怎么樣可以降低這種危險出現的概率，若是危害沒有辦法消除掉，要采取適當的措施將傷害的風險減少到最低。而在設計物料體系時，一定要著重考慮帶式運輸機的布局問題：

（1）遠離地質較差的地段、容易塌陷的區域，可以使用一些安全措施，主要就是起到為進出加固和支護的作用。如果帶式運輸機的基礎非常不穩定，那么會導致設備出現一些無法估量的危險。

（2）運輸機在穿過鐵路和公路時，不可以超過鐵路和公路對其上建筑物要求的最小高度。

（3）在合適的區域內修建行人橋。

（4）帶式運輸機下面若是穿過有人區域，一定要設置安全防護設備，例如一些防護網和隔離欄桿。

（5）設立防雨棚和防護罩，必要時設立走廊。傾斜帶式運輸機通過人行走廊時，考慮到設備較滑，一定要設置扶手欄桿。

（6）密閉式帶式運輸機通常安裝在除塵效果好、通風、防火設備較好的地方，暗道中一定要安裝在最安全的通道中。

（7）帶式運輸機物料運輸的最大傾角，下行不能大于最大傾角的80%，上行不能大于最大傾角的80%，其中不包含特種帶式運輸機。

（8）帶式運輸機的運輸功能要和前置設備功能相適應。鋼絲繩芯運輸帶的安全數值不可以比標準值低，同時在機頭和轉載頭的位置安裝設計消防設備。

以上8點均是從考慮整體出發的，有關帶式運輸機自身，還要注意以下幾點：信號顯示器或者指示器一定要設置在位置明顯的地方，便于人們發現，并且安裝若干急停設備，防止情況發生；在設備中斷后重新連接時，一定要注意不可以讓設備自發啟動，而且還要安裝監控裝備，保證手動操作足夠的方便；比較特殊的物料運輸過程中，通常都會換掉阻燃膠帶，同時在機頭安裝上阻塞檢測器，目的是防止物料堵塞；一定要充分考慮到防腐、防爆、短路、和電擊等危險的發生；輸送線較長時，必須設置廣播體系，當運輸機體積過大時，安裝啟動控制器，避免受到啟動帶來的沖擊，并且還要注意過流防護；在物料運輸過程中，皮帶易打滑和跑偏，需要設置相應的檢測開關。endprint

4 受料斗設計遵循的一些原則

4.1 設計原則

在受料斗的設計過程中，所遵循的原則就是就低不就高。就低指的是最大程度的去減少兩條膠帶上物料造成的偏差，在整個運輸過程中，物料都是由一頭輸送至另一頭，因為兩膠帶的首尾是相互連接的，所以受料斗的主要目的就是確保物料可以從一條膠帶準確地運送至另一條膠帶的中心位置。在物料傳輸過程中，若是出現落差比較大的情況，就會造成物料迸濺現象發生，不僅浪費物料，還會給工作人員帶來一定的附加工作，并且要是遇到輸送粘性物質，很容易阻塞傳送帶，影響輸送效果，因為粘性物質會粘到輸送帶上。其次，遵循料磨料的原則，受料斗在傳輸過程中非常關鍵，材料大部分都是鋼板，還有一些是耐磨襯板，但有一些物料硬度過大，在長時間的輸送過程中，會導致受料斗受到磨損。因此，在設計受料斗時，一定要充分考慮到其儲藏情況，改變其內在結構，便于放置更多的物料，當物料落入受料斗時容易和其他料混合，防止受料斗遭到物料的損傷。

最后一項遵循的原則是溜料原則，溜料指的是降低物料進入受料斗的速度，改變其直接落到受料帶上的方式，從而減輕物料對皮帶的損壞，并且還可以防止出現物料迸濺的情況，延長皮帶的使用期。

4.2 具體設計

受料斗的形狀很多，需要從物料的落差、粘度、運輸量、硬度、皮帶寬度和夾角等全方面考慮。

（1）當受料和送料兩條膠帶的中心位置發生重疊現象，物料運動方向會因此而一致，因此此刻要最先考慮到溜料和磨料的工作，將粘性物料作為示范，其落差較大時，按下圖設計。如圖1所示。

為了避免物料粘結墻壁，一般會將受料斗設計為倒喇叭形狀；件2是具有彈性懸掛在上端的膠帶，可以在粘度較大的物料之間來回擺動，降低物料的粘度，并且還可以降低出現堵料情況的概率。

（2）三通料斗是實際工作中比較常用的一種料斗，但其有限制性，通常用在用于運輸粘度較小的物料。目前三通斗的結構都是中間會設計一塊能夠轉動的翻板，當翻板轉動時，物料會朝另一半流動。三通料斗的設計存在一定的缺陷，若是發生堵料狀況，三通料斗會被阻塞，翻板難以轉動，這時就需要將料斗中的物料全部清理掉。

5 防塵設計

5.1 密閉罩

在設計密閉罩的時候，首先要想到其的防塵效果，還要有阻隔灰塵的作用 ，其次，靈活性一定要強，保證拆裝工作可以方便進行，同時還要有良好的抗老化功能和比較長的使用壽命，必須保證其密閉性，在此基礎上，可以優先選擇HZ型防塵密罩技術。另外還要重點注意框架的連接方式，為了降低帶機換帶的不方便性，可以使用通過鈄板式鎖緊裝置把機器中部的密罩框架進行連接，并給裝置安裝保險措施。

5.2 膠帶回程帶灰的清掃

在實際的運輸過程中，膠帶上通常都會粘上大量的灰塵，回程過程中會發生二次飛揚情況，或者是因為增面輪的問題，物料會結實的粘結到運輸帶上，造成托輥直徑改變。若發生此類現象，膠帶受力會發生改變，產生跑偏的情況，甚至影響到工作人員的生命安全，這些都是由于灰塵造成的，所以一定要加強對灰塵的清掃工作。其他的灰塵來源點，一般的清掃方法也會有較好的效果，但是若是想要把皮帶徹底清掃干凈，幾乎是不可能的，因為傳統刮灰的合金刀價格比較昂貴，更換步驟更麻煩，特別是因時間緊張搭扣或是硫化頭不光滑時，清掃工作很難進行，經常造成清掃器卡死、膠帶斷裂等。結合多方面原因，在設計清掃器時，要確保清掃器的經濟性、實用性以及靈活性，在體積較小的情況也可以非常靈活的操作，刮刀的材質不需要太昂貴，操作速度快，并且保證刮刀的傾斜方向和膠帶的回程方向是一致的。

6 在斷帶保護方面的設計

冶金行業的運輸量在所有行業來說是最大的，其對運輸皮帶的損傷也最嚴重，長時間的運輸會導致運輸帶斷裂，威脅到操作工作人員的生命安全，破壞周圍的設備裝置，很多斷帶都是為了保護裝置，比如機械式保護裝置和液壓式保護裝置，但這些裝置還有缺陷，例如耗費時間比較漫長、安裝工作很復雜、不能精確地檢測運輸帶的速度等等。并且在設計保護裝置時，也要考慮到速度傳感器的安裝問題，對帶式運輸機的運輸情況和速度實行監控保護，如果皮帶出現斷裂狀況，檢測器可以首先發出警報，防護裝置啟動，將損失降低到最小。抓捕器主要組成是限位裝置、電磁控制裝置、限位銷以及控制連桿機構等，主要作用是抓住滑落膠帶，下滑力度會隨著滑力的下降而降低，關鍵是要受力均勻，抓捕工作和輸送工作要同時進行。

7 結束語

總而言之，在科學技術的不斷發展下，冶金設備也逐漸朝著多樣化的方向發展。帶式運輸機由于其具有運輸量大、使用范圍廣、運輸距離長、可以連續運輸等優點，在冶金行業得到了廣泛的應用。在進行設計時，要重點考慮一些容易出現問題的部位，確保運料的安全性。

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作者簡介：高紫文（1981-），男，山東章丘人，本科，工程師，主要從事：冶金設備管理工作。endprint