導(dǎo)語(yǔ)：膠帶機(jī)輸送原理分析論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

為了提高砂石系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量和減少運(yùn)行成本。在霜凍期，如何處理好膠帶打滑的問(wèn)題，不僅有著極其重要的經(jīng)濟(jì)效果，而且可以避免無(wú)法預(yù)料的事故發(fā)生。

摘要：為了提高砂石系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量和減少運(yùn)行成本。在霜凍期，如何處理好膠帶打滑的問(wèn)題，不僅有著極其重要的經(jīng)濟(jì)效果，而且可以避免無(wú)法預(yù)料的事故發(fā)生。

前言：

膠帶輸送機(jī)工作時(shí)是靠膠帶與驅(qū)動(dòng)滾筒之間的摩擦力驅(qū)動(dòng)膠帶運(yùn)行、帶動(dòng)膠帶上的物料實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸?shù)?驅(qū)動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí),若膠帶不能與驅(qū)動(dòng)滾筒同步運(yùn)轉(zhuǎn)或膠帶不轉(zhuǎn),稱之為膠帶打滑。膠帶打滑故障在膠帶輸送機(jī)事故中所占比例較大,尤其是在安裝調(diào)試過(guò)程中。

在砂石加工系統(tǒng)中，由于運(yùn)行工期長(zhǎng)且屬于野外作業(yè)，難免會(huì)遇到霜凍期。在此期間，由于天氣寒冷，早晨的水珠在遇到冷空氣的條件下結(jié)成冰，改變了驅(qū)動(dòng)滾動(dòng)和膠帶的摩擦因素，致使膠帶機(jī)打滑。打滑帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失是非常巨大的。因此，如何處理膠帶機(jī)打滑有著積極的作用。

主題

1．工程概況

砂石料加工系統(tǒng)布置在檳榔江蘇家河口水電站壩址左岸下游約1.4km處，距料場(chǎng)約1.2km。系統(tǒng)生產(chǎn)供應(yīng)水電站建設(shè)所需混凝土及大壩墊層料用砂石骨料；加工砂石骨料的源材料來(lái)自電站壩址左岸下游約2.6km的小江平壩料場(chǎng)Ⅱ采區(qū)和離加工系統(tǒng)約700m的2#渣場(chǎng)回采料。砂石加工系統(tǒng)承擔(dān)約58×104m³混凝土（其中噴混凝土約4.5×104m³）和28.2×104m³大壩面板墊層料所需的砂石骨料。其需生產(chǎn)混凝土粗細(xì)骨料約125×104t，大壩面板墊層料約62×104t，其中碎石109.1×104t，砂77.9×104t。

加工系統(tǒng)場(chǎng)地布置在電站壩址左岸下游3#渣場(chǎng)上部的斜坡地帶，地勢(shì)總體呈東部高、西部低，前有電站主要交通道路連接2#回采渣場(chǎng)及小江平壩料場(chǎng)。整個(gè)加工系統(tǒng)占地面積約7.8萬(wàn)㎡。粗碎車(chē)間布置在1600.00~1609.00m高程，半成品倉(cāng)布置在1633.00m高程，成品加工車(chē)間布置在1618.00~1627.00m高程，成品倉(cāng)、骨料稱量站布置在1614.00~1616.00m高程。

砂石加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模為粗碎處理能力660t/h，成品骨料生產(chǎn)能力為450t/h（其中：砂200t/h），滿足蘇家河口水電站高峰月澆筑強(qiáng)度4.2萬(wàn)m³混凝土和3.3萬(wàn)m³大壩面板墊層料所需的砂石骨料。加工系統(tǒng)設(shè)備總裝機(jī)功率2850.5kw，系統(tǒng)最大用水量500t/h。

2．膠帶機(jī)輸送的原理

膠帶機(jī)是一種摩擦驅(qū)動(dòng)以連續(xù)方式運(yùn)輸物料的機(jī)械。主要由膠帶、主動(dòng)滾筒、拉緊裝置、拖輥機(jī)架以及和傳動(dòng)裝置等部分組成。

①輸送帶

常用的有橡膠帶和塑料帶兩種。橡膠帶適用于工作環(huán)境溫度-15～40°C之間。物料溫度不超過(guò)50°C。向上輸送散粒料的傾角12°～24°。對(duì)于大傾角輸送可用花紋橡膠帶。塑料帶具有耐油、酸、堿等優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)于氣候的適應(yīng)性差，易打滑和老化。帶寬是帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。

②托輥

分單滾筒（膠帶對(duì)滾筒的包角為210°～230°）、雙滾筒（包角達(dá)350°）和多滾筒（用于大功率）等。有槽形托輥、平形托輥、調(diào)心托輥、緩沖托輥。槽形托輥（由2～5個(gè)輥?zhàn)咏M成）支承承載分支，用以輸送散粒物料；調(diào)心托輥用以調(diào)整帶的橫向位置，避免跑偏；緩沖托輥裝在受料處，以減小物料對(duì)帶的沖擊。

③滾筒

分驅(qū)動(dòng)滾筒和改向滾筒。驅(qū)動(dòng)滾筒是傳遞動(dòng)力的主要部件。分單滾筒（膠帶對(duì)滾筒的包角為210°～230°）、雙滾筒（包角達(dá)350°）和多滾筒（用于大功率）等。

④張緊裝置

其作用是使輸送帶達(dá)到必要的張力，以免在驅(qū)動(dòng)滾筒上打滑，并使輸送帶在托輥間的撓度保證在規(guī)定范圍內(nèi)。

其工作原理如下圖：

圖（1）

2．引起膠帶打滑的原因及影響

造成膠帶打滑的主要原因是過(guò)載、滾筒沾水、膠帶過(guò)松、拉緊力不夠以及膠帶過(guò)長(zhǎng)等原因造成的。

總的歸結(jié)原因有兩個(gè)：一個(gè)是主觀原因；另一個(gè)是客觀原因。主觀原因就是膠帶機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，膠帶會(huì)伸長(zhǎng)或是負(fù)荷過(guò)重，導(dǎo)致膠帶機(jī)打滑；客觀原因就是環(huán)境溫度的急劇變化，導(dǎo)致膠帶機(jī)打滑。前者可以通過(guò)拉緊裝置（拉緊裝置必須可以自由下垂）來(lái)防止膠帶機(jī)的打滑。而后者到目前還沒(méi)有一勞永逸的有效措施。因此，研究后者有著深遠(yuǎn)的意義。

膠帶輸送機(jī)工作時(shí),由于各種原因引起的膠帶打滑故障如不能及時(shí)排除或預(yù)防,將會(huì)造成比較嚴(yán)重的后果。輕則損壞驅(qū)動(dòng)滾筒上的包膠,重則引起斷帶。

3．探討解決在霜凍期膠帶打滑的方法

解決膠帶機(jī)打滑，就是增加驅(qū)動(dòng)滾動(dòng)的摩擦力。

從力學(xué)的角度

f=μN(yùn)

f------加在驅(qū)動(dòng)滾筒上的摩擦力（單位：N）

μ-----摩擦因素（由介質(zhì)決定）

N------加在驅(qū)動(dòng)滾筒上的正壓力（單位：N）

可以看出增加驅(qū)動(dòng)滾動(dòng)的摩擦有兩種，第一就是增加正壓力（也就是將皮帶和膠帶拉緊）；第二種就是改變摩擦因素。在這兩種增大摩擦的方法中，對(duì)于膠帶過(guò)度的張緊，會(huì)降低膠帶的壽命。因此，增加正壓力（拉緊）是有一定的限度的。在霜凍期，由于接觸面非常的光滑，拉緊并不起作用。所以，只能選擇后者。而后者是要改變摩擦因素，摩擦因素是由介質(zhì)決定的。改變摩擦因素有兩種：加入新介質(zhì)和改變接觸面的粗糙度。在砂石加工系統(tǒng)中，加入細(xì)砂介質(zhì)，最為方便又不影響皮帶。雖然加砂可以防止皮帶和膠帶的打滑，但由于砂石加工系統(tǒng)中，膠帶較多，一條一條地處理，既費(fèi)時(shí)又浪費(fèi)大量的人力物力。因此，尋找一種有效的方法尤其重要。

現(xiàn)根據(jù)實(shí)際情況提出四種方案（幾種方案都是以增加摩擦因素μ為目的的）:

第一種:就是在驅(qū)動(dòng)光面滾筒上鉆孔。

第二種:就是在驅(qū)動(dòng)滾筒上包膠。

第三種:就是在驅(qū)動(dòng)滾筒上包膠并把膠做成人字。

第四種:就是在驅(qū)動(dòng)滾筒上包膠并把膠做成人字以及在膠上鉆小孔。

比較：第一種，由于光面是鐵表面，與膠相互接觸，在霜凍期由于溫度引起表面光滑，導(dǎo)致皮帶打滑，此種不可取。第二種和第三種已經(jīng)都實(shí)驗(yàn)過(guò)（現(xiàn)在用的就是第三種），在非霜凍期效果還可以，但在霜凍期效果就不明顯。第四種雖然和第三種差不多，但由于有一個(gè)一個(gè)的孔，在大氣壓的作用下讓皮帶與驅(qū)動(dòng)滾筒上的膠面吸附在一起，起到既能增加摩擦因素μ，有能增加正壓力的效果，從根本上解決了霜凍期皮帶打滑的問(wèn)題。

現(xiàn)對(duì)第四種方案進(jìn)行說(shuō)明：

a．孔的個(gè)數(shù)確定

在驅(qū)動(dòng)滾筒上是否鉆的孔越多越好呢？

根據(jù)力學(xué)f=μN(yùn)，是否可以找到既能增加摩擦因素又能增加正壓力的方法?，F(xiàn)假設(shè)在驅(qū)動(dòng)滾筒上鉆一個(gè)盲孔（盲孔頂部要求無(wú)毛刺），現(xiàn)在對(duì)盲孔、膠帶及驅(qū)動(dòng)滾筒進(jìn)行受力分析。如圖（2）

圖（2）

設(shè)大氣壓強(qiáng)為P0，孔的面積為S，正壓力為N，摩擦力

為f，根據(jù)作用力與反作用力，加在皮帶上的力f’=f，設(shè)在

沒(méi)有鉆孔之前的摩擦因素為μ，鉆孔之后的摩擦因素為μ’。皮帶壓縮后的壓強(qiáng)為P1，體積為V1，壓縮前的體積為V。

當(dāng)皮帶轉(zhuǎn)至把孔全封閉后，孔內(nèi)的空氣會(huì)被擠出。會(huì)導(dǎo)致孔內(nèi)的空氣減少，壓強(qiáng)也就會(huì)減小，即P1減小。致使在皮帶上形成一個(gè)壓差P。壓差為：

P=P0-P1------------①

加在皮帶上總的壓力為：

N總=N+PS------------②

由①②可以得到

N總=N+PS=N+（P0-P1）S------------③

在沒(méi)鉆孔之前的摩擦為：

f前=μN(yùn)----------④

在沒(méi)鉆孔之后的摩擦為：

f后=μ’N總=μ’[N+（P0-P1）S]----------⑤

對(duì)于等式④⑤中，由于鉆孔后，在皮帶上形成一個(gè)壓差。導(dǎo)致皮帶稍微變形，導(dǎo)致接觸表面粗糙度增大，這樣就增加了驅(qū)動(dòng)滾筒的摩擦因素μ。與此同時(shí)，由于壓差的作用，在皮帶表面形成一個(gè)額外的正壓力，且此正壓力和外界負(fù)荷成正比關(guān)系。若是鉆n個(gè)孔，其摩擦力就變?yōu)椋?/p>

f總后=nf后=nμ’N總=nμ’[N+（P0-P1）S]----------⑥

從上面⑥式可以看出，摩擦力的大小與孔的個(gè)數(shù)成正比，若摩擦力大于皮帶的最大拉力就有可能拉斷。因此，在鉆孔的時(shí)候要嚴(yán)格控制孔的個(gè)數(shù)。其個(gè)數(shù)：

n≤F皮帶張力/μ’[N+（P0-P1）S]

b．孔的位置分布

根據(jù)砂石系統(tǒng)膠帶機(jī)的運(yùn)行規(guī)律，一般驅(qū)動(dòng)滾筒和皮帶之間有一個(gè)包角α，以包角的兩邊界為界限，在包角內(nèi)鉆孔。分布如圖：

下圖為驅(qū)動(dòng)滾筒展開(kāi)圖：

孔

包角

上邊界

包角

下邊界

圖（3）

這樣布置便于膠帶在運(yùn)行的過(guò)程中，孔交換的起作用。

4．結(jié)束語(yǔ)

以上述的方法，膠帶機(jī)在調(diào)試和運(yùn)行的過(guò)程中，大大地減小了膠帶機(jī)的空轉(zhuǎn)時(shí)間。不僅節(jié)約了成本，而且大大地減小了事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]：《膠帶機(jī)輸送打滑故障分析》作者：李品