气垫带式输送机与通用带式输送机的比较

发表时间:2021/6/16   来源:《中国电气工程学报》2021年2期   作者:孙立平
[导读] 目前应用最多的一种气垫带式输送机是半气垫型(或混合型)结构。它是将通用带式输送机有载分支的托辊用气室代替,当风源向气室供气后,即形成气垫并支承输送带。
        孙立平
        37112219890522****   山东日照    276500
        摘要:目前应用最多的一种气垫带式输送机是半气垫型(或混合型)结构。它是将通用带式输送机有载分支的托辊用气室代替,当风源向气室供气后,即形成气垫并支承输送带。这样,把相隔一定距离的托辊支承变成连续的气垫支承,使输送带对托辊的滚动摩擦变为对空气的流体摩擦。其他零部件仍与带式输送机相同。本文主要撰写的就是关于气垫带式输送机与通用带式输送机的比较。
        关键词:气垫带式、输送机、带式、比较
        引言:
        为了在输送中保护物料的质量,避免污染环境而要求对输送沿线密闭的场合都可采用气垫带式输送机。一旦形成气垫带式输送机的专业生产厂,特别是气室的专业生产厂,气垫带式输送机极有可能大部分地代替槽形托辊的通用带式输送机。同时它输送散料的费用也比铁路、汽车、螺旋输送机经济。可见,在近几年内气垫带式输送机仍会以较快的速度稳步发展,是具有广阔应用前景的新型连续输送设备。
        1.气垫带式输送机与通用式输送机的简述
        气垫式输送机是由通用带式输送机的装料、卸料和驱动装置三部分组成,把头部和尾部滚筒之间的托辊全部取消,但保留装料点的缓冲托辊和头部滚筒前面的一些过渡托辊。输送带支承在气室盘槽上,在盘槽上相隔一定间距开有一定数目的小孔,空气由风源进入气室经小孔喷射到盘槽与输送带之间形成气垫支承输送带及其上物料,从而由通用带式输送机托辊支承的滚动摩擦变为空气的流体摩擦。
        气垫带式输送机能在近几年内得到较快的推广应用与发展,因其与通用带式输送机相比有独特的优势:
        (1)运行平稳可靠 由于连续的气垫代替了间断的托辊支承,故运行非常平稳可靠,物料不会在输送带上发生颠簸,也不会洒落。因而对输送按比例配制好的块度不同的混合物料特别有利。
        (2)运行阻力小、能耗低 一般地,通用带式输送机的模拟摩擦阻力系数为0.015-0.035,而设计制造良好的气垫带式输送机的模拟摩擦阻力系统为0.006-0.012,阻力减少约3倍。水平输送的气垫带式输送机驱动装置能耗加风源能耗比通用带式输送机减少10-30%,节能效果比较显著。
        (3)承载面积增大 在相同槽角下,气垫带式输送机与通用带式输送机的承载断面积基本相等,但由于气垫带式输送机可采用较大的槽角,故在相同带宽下可提高承载断面积。
        (4)结构简单、制造费用低 气垫带式输送机设计简单、省去许多运动部件,气室为薄板箱型结构,制造方便、便于批量生产;由于气室刚度好,可省去原通用带式输送机的机架,故其制造费用应低于通用带式输送机的制造费用。但因目前气室制造工艺的自动化程度不高,无专用成套设备或自动生产线,仍处于单件小批生产阶段;而通用带式输送机的部件早已采用了国内外先进技术、自动化的设备和工艺进行生产,故目前两者的制造费用基本相同。
        (5)维修费用低 因运动部件很少,几乎不需要托辊支承,可节省大量的托辊维修费用。若带式输送机的使用寿命为5年,则每千米输送机每年可节省托辊维修费用10万元以上。
        (6)基建费用少 气垫带式输送机能以较高速度运行,在相同输送量下可采用较小带宽,减少了设备尺寸,因而节省基建面积及费用。特别是节省煤矿井下巷道施工费用相当可观。
        (7)可采用轻型带 由于运行阻力减小,能耗降低、输送带最大工作张力减小,故可采用轻型输送带。北京矿务局王平村煤矿由通用带式输送机改装的一台气垫带式输送机,原采用6层帆布输送带。改装后采用4层帆布输送带,使用情况很好。
        (8)输送倾角大 带式输送机的许用倾角取决于被输送物料与输料带间的动摩擦系数、输送带成槽形后槽角、物料动堆积角、卸料方式和带速等。对通用带式输送机,因输送带在两托辊组间的下垂而使运行时的爬坡度增大,同时因输送带在托辊上运行时引起物料振动而使物料下滑,故输送倾角一般比物料的动堆积角小10-15度;而气垫带式输送机是连续的气垫支承,物料在输送带上运行非常平稳,故输送倾角一般比物料的动堆积角小5度左右即可。换言之,气垫带式输送机的输送倾角可提高5-10度。


        2.两种输送机的结构性能的比较
        2.1承载断面
        通用带式输送机有载分支的托辊组为3节槽型托辊,气垫带式输送机盘槽面板为圆弧形,经比对,在相同带宽、堆积角、槽角的情况下,两种形式的最大承载断面积相差不大,即两种机型的输送能力相当。
        2.2带速
        目前,带式输送机日益向高速、大运量、长距离方向发展,而带速能否提高取决于两个方面。
        (1)必要性。当设计选用带式输送机时,并不是带速越高越好,应考虑下列因素:
        a只有在大运量、长距离输送时选用高速窄带才比较经济;b当物料块度太大时,必须采用一定带宽的输送带,此时,提高带速并不能减小带宽及设备尺寸,选用高速带是毫无意义的。
        (2)可能性。选用高速带时,要考虑如下问题:a输送物料与空气的相对速度过大,带上物料有可能被吹走;b如果输送机倾角较大,带速太高时装料加速段太长,而在加速段内,物料的运动是不稳定的。
        当带速提高时,通用带式输送机需有寿命长的轴承和结构完善的密封装置,而气垫带式输送机不需考虑这些问题,因而气垫机便于采用高带速。
        2.3能耗
        采用气垫支承后,带式输送机的运行阻力显著降低,减少了驱动装置能耗,尽管增加了了鼓风机能耗,但总能耗有所降低。有载分支运行阻力与输送机长度成正比,就单位长度上的运行阻力而言(不包括提升阻力),气垫带式输送比通用带式输送机更加节能。
        3.制造、安装和维修费用比较
        3.1制造费
        通用带式输送机的部件制造,特别是托辊的制造,一般都采用较先进的技术和设备。自动化程度高、生产批量大、制造成本低。气垫带式输送机的气室采用薄板冲压或滚压成型,用螺栓连接,其工艺简单、制造容易、便于批量生产。但目前国内气室没有形成批量生产,因此无法把气室与托辊的制造成本作定量比较。
        由于气垫带式输送机比通用带式输送机节能且易于实现高带速,因此在相同生产率情况下可用较小功率的驱动和传动装置。带宽、机架及其他部件尺寸也相应减小。气垫带式输送机这部分低于通用带式输送机。输送带的费用在带式输送机的成本中约占30%-50%。
        3.2维修费
        气垫带式输送机不需托辊更换和维修费,而且气室槽板不会磨损输送带。用气垫支承送带,避免了由于带跑偏而托辊支架使输送带磨损或撕裂,降低了输送带的维修费用。气室不需任何维修,盘槽上得气孔也不会发生堵塞。另外,气垫带式输送机能以较高速运行,减小了设备尺寸,因而节省基建面积及费用。
        4.缺点比较
        (1)不能承受冲击载荷,否则会破坏气垫,因此在装料时仍需缓冲托辊。
        (2)由于气室制造上的困难,输送机不易实现平面和空间的转弯,只能是直线布置。如果转弯则需要设置过渡段托辊。
        国内外现已用它输送烟草、木屑、谷物、煤、矿石等。实践表明,气垫带式输送机对物料的块度,对工作环境均无特殊要求,可在较恶劣的工况下工作,适用于长距离的输送线。在输送中为了保证散料质量,避免过托辊时的震动,可选用气垫带式输送机。
        参考文献:
        [1]张克昌.酒精与蒸馏酒工艺学[M].北京:轻工业出版社,1998.
        [2]张克昌.酒精工业手册[M].北京:轻工业出版社,1989.
        [3]姚汝华.酒精发酵工艺学[M].广州:华南理工大学出版社,1992.
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