对高架长距离的皮带输送机设计探讨

周立珊

摘 要：在我国的高架长距离皮带输送机的制造与使用过程中，存在着各式各样的问题。因此，如何将高架长距离的皮带输送机进行优化设计，使其具有更强的使用性能，成为各大工业的一项重要的研究课题。在该文中，笔者从长距离皮带输送机的工作原理出发，对其的设计方法进行了进一步的分析与规范。

关键词：高架长距离 皮带输送机 设计选型

中图分类号：TD52 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（c）-0098-01

高架长距离的皮带输送机具有着可持续运输、长距离运输、维护方便以及大量运输的优点。我国的高架长距离皮带输送机随着科技的发展与创新，正逐步变得更加便利高效化。但是，在生产中，高架长距离皮带输送机一旦发生故障，将严重影响整个生产的进度与质量。因此，事后修理不如早期预防，我们应该从最初的设计上严格把控，防患于未然。

1 高架长距离皮带输送机概述

高架长距离皮带输送机是指运用输送带的摩擦传动原理进行驱动，从而可以通过输送带持续运输物料的，且单机长度达到几百米到一千米以上输送装置。

高架长距离皮带输送机基本是由位于两个端点的驱动滚筒和改向滚筒以及一个闭合的输送皮带组成的。驱动滚筒由电动机驱动，可以带动皮带转动，改向滚筒在另一端用来改变皮带的输送方向，闭合的输送皮带就紧套在两个滚筒上，通过与驱动滚筒直接的摩擦作用转动。

2 驱动装置的选用与设计

驱动装置给予整个长距离皮带输送机以动力，因此它的设计至关重要。驱动装置主要包括电动机、联轴器、减速器、传动滚筒。这里主要介绍在设计中关于电动机的选用原则。

根据高架长距离皮带输送机的运行情况我们可以做出分析，其负载是恒转矩的负载，这一类型的负载的特点就是要带负荷进行起动和制动。因此在选用电动机时，第一点要求电动机起动时的电流要比额定的电流大，一般可以达到6～7倍的电流。只有保证起动电流大了，才能较好地增大起动力矩，满足带负荷起动的前提。第二点，起动电流增大了，就给电动机被电流冲击造就了条件，要避免电动机被烧坏的可能出现，同时保证电网的电压不至于降低，需要电动机加快转子的加速度，在最短的时间内起动，一般要求保持在3～5 s之内。

3 皮带输送机的部件的选用与设计

3.1 输送带的选用与设计

在长距离皮带输送机中，对于既要进行承载又要实现牵引功能的输送皮带来说，承载作用要求它要有足够的承载能力，牵引作用要求它应该有较大的抗拉强度。

输送皮带包括覆盖层和带芯（骨架）。上覆盖胶、边条胶和下覆盖胶组成了整个的输送皮带覆盖层。各种混纺织物、棉织物、化纤织物或者钢丝绳等材料构成了输送皮带的带芯。

在输送皮带进行输送工作时，绝大部分的负载将由带芯承载。所以，对于带芯材料的选择，应该按照尽量选择具有较高强度和刚度的材料。之前已经介绍，输送皮带的带芯材料包括织物层带芯和钢丝绳带芯。对于覆盖层而言，上覆盖胶层是直接与物料接触的，且会直接受到物料的各种摩擦力、冲击力。因此，为了尽量减小物料对于上覆盖胶层的磨损的速度，上覆盖胶层应该设计的更厚一些。下覆胶层与支撑托辊接触，为尽量降低输送带的压陷阻力，下覆盖胶应该设计的较薄一些。

3.2 传动滚筒的选用与设计

传动滚筒主要负责动力的传动作用。

以单点驱动方式为例，传动滚筒的传动方式分为两种：单滚筒传动和双滚筒传动。在输送机的功率较小时，多选用单滚筒传动，而当输送机的功率比较大时，就应该选择双滚筒传动。这是由于双滚筒传动的结构较为紧凑，通过添加围包角额定方式，便于将所传递的牵引力加大，增强牵引效果。

从表面形式上区分，传动滚筒的表面包括：铸（包）胶滚筒、钢制光面滚筒等形式。其中，铸（包）胶传动滚筒的表面摩擦系数较大，比较适合更长距离的输送，以及在湿度较大的环境中进行输送。而钢制光面的传动滚筒因为其是光面，所以摩擦系数较低，用在与铸（包）胶传动滚筒相反的情况下。

3.3 制动装置的选用与设计

一般制动装置的存在是防止在平均倾角超过4 °且满载停车的情况下，进而造成物料的散落及运输车滑落的事故。在没有倾角的水平输送机上也要安装紧急制动装置，以防止意外情况的发生。所以在水平或者非水平输送时都必须要合理设计制动装置。

在设计制动装置时要综合考虑，一般考虑点包括：首先，通过计算负载转矩，根据计算结果采取一定的安全准备措施，避免事故的突然发生。其次，制动器便是进行控制速度乃至停止机器运行的重要构件。在选择制动器时，要在保证选择的制动器能充分满足安全要求的前提下选择并使用。如果需要有更高的安全要求，应该采取进行双重的制动器制动。第三，紧急制动装置要根据输送带的整体长度进行均匀分布，达到对就近段皮带实现有效制动的效果。保证当出现紧急情况时，能够及时启动紧急制动装置。第四，凡是制动的装置，必然会出现摩擦，所以，要保证制动器的散热情况顺畅，减少因制动产生的热量而对机器和人造成的伤害。

3.4 拉紧装置的选用与设计

皮带输送机的拉紧装置的好坏影响着输送机的顺利起动、制动以及运行。

对于拉紧装置在运行时一般要达到的要求有：第一点，拉紧装置要保证输送带经过驱动滚筒的分离点时不发生打滑现象，使输送带存在一定的恒张力。第二点，输送带在输送过程中会出现一定的伸缩变化，所以，拉紧装置要及时补偿输送带的弹性伸缩和塑性的伸长变化现象。第三点，当输送带需要进行接头时，一定张紧行程就需要拉紧装置来提供。第四点，为防止输送带的动力效应在工况过渡时给输送机带来较大损伤，这就需要拉紧装置将这一动力效应尽量减小。

在设计时应该注意以下几点：首先，拉紧装置应该尽量处于输送带张力最小的地方，这样可以减少设置拉紧装置的成本。其次，拉紧装置在安装时，要综合考虑输送机的总体布置，由于在输送机使用过程中，拉紧装置需要根据输送带的松紧情况进行适当的调整，所以，拉紧装置要利于后期的维护和调动。

4 结语

高架长距离皮带输送机的功用包括了输送零散物料，输送成件包装好的物品，除此之外，还可以参与到其他工业生产流程中，与其共同组成流水作业运输线，满足生产工艺的要求。因此，高架长距离皮带输送机具有其重要的生产应用价值。因此，对于高架长距离皮带输送机的设计还需要更加深入的研究。该文关于皮带输送机的设计代表着一般的设计过程，希望为一般的设计选型提供一定的参考价值。

参考文献

[1] 王传海，张卫国.带式输送机断带及飞车制动保护装置[J].矿业安全与环保2003，30（3）：40-46.

[2] 史志远，朱真才.带式输送机断带保护装置分析[J].煤矿机械，2005（8）：83-85.endprint