长距离皮带机的设计
鹏威机械
2024-03-07 10:34:54
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长距离皮带机的设计没有想象的那么简单，通常要结合并考虑地形，驱动、翻转和张紧等主要部件的合理布置因素，既保证设备正常运行又兼顾供配电、维修的需要，这正是设计工作的重点和难点。
尤其是矿山开采、建材行业的需求日益增加，比如建材用产品：水泥，涉及到原材料石灰石的开采运输，而矿山一般距主生产厂区有较远的距离。长距离带 式输送成为首选的运输方式之一。随着长距离输送皮带机制造技术和设计理念的成熟，长距离输送皮带机在水泥厂中的应用越来越多。
长距离皮带的工艺布置内容主要有：整体工艺布局、驱动装置配比及布置、翻转装置布置型式及张紧装置布置等。
一、整体布局
由于长皮带输送距离长，且都在生产区域以外，地形复杂，难免会给工艺布置带来很多意想不到的困难，所以长皮带的工艺布置是其设计中重要的一步，直接影响长皮带的投资成本、工程施工难度及以后的生产运营和维护。
1.整体布置的区域布置方案要结合长皮带进料点和出料点的地理位置，选择较近的且地势起伏不大的路线，布置区域内应避免高压线、输油管线、居民密集居住区、高速公路、铁路等的影响；
2.现实的工程建设中往往不能兼顾所有问题，故需要把长皮带分成两段或者几段皮带来实现。
3.廊道的高度满足净空要求即可，尽量避免高支架，尽可能沿地势布置，减少投资成本和运行成本。
4.距离居民区较近时皮带机廊道需采用封闭设计，以减少皮带机运行噪声对敏感区域环境的影响。
二、驱动装置布置
长皮带的驱动装置和普通皮带有很大区别：
普通皮带驱动装置一般都采用单驱动、低压电机、头轮作为驱动滚筒，下行皮带机可采用尾轮作为驱动滚筒。土石方大型长距离皮带输送机
长皮带的驱动一般都是双驱动或者多驱动，且为多点驱动，为了降低带强，合理分布张力，一般采用中部转载布置驱动，功率很大，但考虑具体区段张力过高，如一个项目，功率5x1400KW,采用的就是头部双滚筒双驱，中部单滚筒双驱及尾部滚筒单驱的布置形式。 一般多采用高压电机，考虑布置空间和维护方便，驱动装置可布置于皮带机下方地面上土石方大型长距离皮带输送机，靠近皮带机头部或尾部，便于相邻皮带机集中供电。
三、翻转装置布置
皮带机翻转装置是将已绕过头部滚筒的输送带予以翻转，使其工作面朝上，而不与下托辊接触。在绕过尾部滚筒前再将其翻转复位，可避免下托辊与输送带工作面接触时，将输送带上的残留物刮落至地面上影响工作环境，节省人工清扫工作量。一般使用在长皮带上，输送距离越长，经济效益越显著。
在长皮带布置方案中，需要在长皮带的头部和尾部考虑各留出一套翻转装置的布置空间，每个翻转装置大约需30m~40m（一般取25B)，且要封闭。
四、张紧装置布置
张紧装置的作用是拉紧输送带，使之具有保证正常运行所需要的工作张力，同时也补偿输送带的弹性伸长。
长距离皮带机的张紧装置主要根据皮带走向导致的受力不同，和周围场地的布置空间决定。选择的种类很多，例如：固定绞车张紧、自控液压张紧、双重锤张紧、重锤车式（固定绳轮式、塔架绳轮式）张紧和组合张紧。且采用静态刚性计算的方法结合动态分析软件进行实际运行模拟，将运行中可能会出现的不利情况加以预防及控制。
相应的运输越长、胶带张力较大、胶带垂度可适当取大。
张紧装置在长皮带中的布置位置一般要靠近驱动滚筒，这样反应时间较短，张紧效果较好。
长皮带的设计是复杂的系统工程，涉及的方面较多。参考相关文献介绍长皮带的工艺布置方面的内容，在具体功率计算、张力分析、拉紧力的选取、驱动功率的配比等需要结合工艺线路及实际工况仔细分析。另外，因长皮带一般是由上行段土石方大型长距离皮带输送机、下行段、水平段等多段组合布置形式，故在计算功率和张力时需分段分工况考虑。安全可靠合理经济考虑设计工艺线路及设备配置。
长距离胶带输送机除系统自动化控制即具有一般的顺序启动、顺序停机，断路、短路、过载、过流、缺相、欠电压、接地和拉紧、制动信号等保护以外，还配备以下安全保护装置：
防纵向撕裂开关 安装于胶带机尾部受料点承载段胶带下面，能随时检测出胶带纵向撕裂故障，并及时发出停机信号，防止故障扩大，减少损失。这些装置都通过电气控制系统联接到控制室进行集中控制。
防跑偏 跑偏开关安装在胶带机沿线两侧并成对安装，使开关的触辊与胶带接触部位位于触辊高度的1/3处。每隔100m左右装一组，长距离一般针对变折点设跑偏开关，针对易跑偏部位设置，一般设头尾部，中间侧适当设置。当胶带机发生跑偏时发出跑偏报警信号，实现胶带跑偏自动报警和停机功能，以防止胶带机因过量跑偏而发生事故。该开关具有两级动作功能，一级动作用于轻度跑偏量达5%带宽时发出信号报警，二级动作用于重度跑偏量达10%带宽时延时动作，报警并停机。
紧急事故开关（双向拉绳开关） 紧急停机用拉绳开关，安装在胶带机沿线机架的两侧并成对安装，每隔50m左右安装一组，当胶带机出现故障时，操作人员可在胶带机的任何部位拉动拉绳开关，动作后，自锁并发出报警信号，使本胶带机及其上游的设备停机。此外，当发出开车信号后，如现场不允许开车时，也可以拉动开关，禁止胶带机启动，以土石方大型长距离皮带输送机避免发生设备和人身事故。
带速检测装置：在机头改向滚筒 上安装带速检测，用以监测运行线速度，若出现异常发出报警，或通过自动控制自动张紧胶带或发出报警。防止皮带打滑造成恶性事故。
溜槽堵塞检测：安装于下料溜槽两个侧壁的溜槽堵塞检测装置能够在胶带机头部漏斗、溜槽内发生堵料情况时立即发出报警和停机信号，防止事故发生。
