一种可360°旋转的新型塔式皮带机的研发与应用

刘杰海，姜 渭，龙绪登，周小玲 文 强 庞广胜

（广西建工集团建筑机械制造有限责任公司，广西 南宁 530299）

皮带机是一种运用皮带连续或间歇运动来实现水平或有一定倾斜角度输送各种轻重不同散装物品的传输工具。在矿山、堆场、建筑工地，皮带机常用于装车、装船或堆料。传统的皮带机，其运输路线单一，装堆料位置固定，当装满1辆车或1艘船，必须把车或船移走，或将堆满皮带机出料口的地方清空，才能继续作业。对于大型的车、船，必须安装多个皮带机或多次移动车、船才能满足装堆料要求。对于大型的堆料场，除了安装多个皮带机，还需配备辅助设备清理皮带机出料口的散料。可见，传统的皮带机工作效率很低。

为了解决传统皮带机存在的不足，结合塔式起重机设备的优势，本文介绍一种可360°旋转的塔式皮带机的设计，并予以推广应用。

1 设计方案和工作原理

塔式起重机主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平输送及建筑构件的安装，其起重臂架较长，水平覆盖的范围广，可绕塔身中心进行360°回转运动。塔式皮带机充分利用塔式起重机上述的特点，在其结构和回转机构增加皮带布料装置，形成一种可360°旋转的塔式皮带机，解决了传统皮带机装堆料位置相对固定、面积受限的问题。

塔式皮带机料场作业如图1所示。设计方案为：在塔式起重机过渡节上设计进料漏斗，在回转总成上设计皮带机的驱动机座，在起重臂架上设计皮带机的从动机座以及若干装堆料漏斗和犁挡板机构。工作原理为：当起重臂架回转时，皮带机随之旋转；根据装堆料场地启用相应位置的犁挡板机构，当装堆料口位置堆满料时，转动起重臂架或更换犁挡板机构以达到切换装堆料位置的目的，实现不同半径范围装堆料，加大作业面积，提高工作效率。

图1 塔式皮带机在料场作业

2 方案实现的关键技术

塔式皮带机总体结构如图2所示，一种可360°旋转的新型塔式皮带机，包括钢结构、回转机构、进料漏斗、皮带机、犁挡板机构、装堆料漏斗。

图2 总体结构

其中，钢结构如图3所示，包括平衡臂、平衡臂拉杆、过渡节架、塔帽、回转总成、起重臂架、起重臂架拉杆、塔身。为了方便进料和输送，起重臂架不是传统塔式起重机的三角形截面，而是矩形截面的桁架结构，且与平衡臂有1个过渡节架高度的高低差。

塔式皮带机总体结构中，钢结构与其他各部件的安装关系如下：进料漏斗安装在过渡节架上，回转机构安装在回转总成上，犁挡板机构安装在起重臂架上，装堆料漏斗安装在起重臂架上，皮带机穿过回转总成上方，沿着起重臂架安装。回转机构带动起重臂架转动实现皮带机360°旋转。

图3 钢结构

如图4所示，皮带机包括皮带、托辊、托辊座、从动机、从动机座、驱动机、驱动机座。驱动机座安装在回转总成侧边，从动机座安装在起重臂架端部。皮带是一个闭环圈，驱动机安装在皮带一端环形内，并紧固在驱动机座上，从动机安装在皮带另一端环形内，并紧固在从动机座上。托辊座有若干个，沿着起重臂架分布并紧固在起重臂架上，托辊安装在托辊座上，托辊支撑着皮带。进料漏斗安装在皮带上，通过皮带运到起重臂架上的犁挡板机构位置，根据装堆料位置，由犁挡板机构实现装堆料。

图4 皮带机（图2中A、B放大图）

如图5所示，犁挡板机构包括横梁、耳板、销轴、油缸、挡板。横梁紧固在起重臂架上，耳板紧固在横梁上，油缸一端通过销轴连接在耳板上，挡板紧固安装在油缸另一端。装堆料漏斗安装在起重臂架上，挡板侧下方，通过油缸伸缩，使得挡板实现截留皮带上的散料，散料落在装堆料漏斗上，被集中装堆在相应的位置。犁挡板机构和装堆料漏斗沿着起重臂架安装有若干个，每一个犁挡板机构可独立控制。

图5 犁挡板机构

3 功能优势

通过上述设计，塔式皮带机可360°旋转，皮带机沿线位置安装若干犁挡板机构，实现不同半径范围的装堆料。根据料场的实际情况，可以设计不同高度、不同输料幅度的360°旋转皮带机。现国内主流塔式起重机标准高度为40～80m，起重臂架长度为30～80m，已能满足不同料场的需求。在一些大型工程，例如水坝建设工程中，输送机需要随着水坝的增高而不断加高。此时，可以根据塔式起重机的塔身具备自升加节的特点，设计出随着建筑物不断增高而加高的塔式布料机。

4 结论

塔式皮带机作为塔式起重机的一个拓展应用，充分利用了塔式起重机的功能优势，解决了传统皮带机装堆料位置固定、布料不灵活、作业面积小的问题，提高了工作效率。该设备现已推广应用，市场反馈良好。

［1］GB 50017-2003. 钢结构设计规范［S］.

［2］ 张文广. 带式输送机设计浅谈［J］. 内蒙古石油化工，2014，（7）.

［3］ 范振喜，潘志毅，王丹虹，等. 塔式起重机不同拉杆形式起重臂的力学性能研究［J］. 建筑机械，2015，（3）：83-85，88.