陳智偉 謝漢章 劉家榮 韋大松

摘 要：一種應(yīng)用于散糧輸送的全密封多點(diǎn)受料帶式輸送機(jī)的新型導(dǎo)料槽。此種新型導(dǎo)料槽有便于調(diào)節(jié)、緩沖、擋料、攏料和便于檢修等優(yōu)點(diǎn)。新型導(dǎo)料槽可調(diào)節(jié)糧食下落到運(yùn)行皮帶上的糧流方向與進(jìn)料落點(diǎn)，可對(duì)筒倉(cāng)出料的糧食起導(dǎo)向和緩沖作用，可有效緩解對(duì)皮帶的沖擊，提高糧食在皮帶上的成形穩(wěn)定性，減少輸送機(jī)在受料點(diǎn)出現(xiàn)跑偏與撒料情況的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：散糧;全密封帶式輸送機(jī);導(dǎo)料槽

Abstract：A new type of guide shoe was used for fully sealed multi-feeding belt conveyor for bulk grain conveying. The new type of guide shoe has adjusting， buffering， blocking， gathering， overhauling and other devices. The new type of guide shoe can adjust the grain flow direction and feeding point while the grain falls on the running belt， it can effectively alleviate the impact on the belt when the grain falling， improve the forming stability of grain on the belt， and reduce the occurrence of deviation and spraying of the conveyor at the feeding entrance.

Key words：Bulk grain; Fully sealed belt conveyor; Guide shoe

中圖分類號(hào)：TH222

全密封帶式輸送機(jī)屬輸送行業(yè)第四代產(chǎn)品，具有環(huán)保節(jié)能等特點(diǎn)，在散糧筒倉(cāng)的輸送系統(tǒng)中得到普遍應(yīng)用。單托輥全密封帶式輸送機(jī)則是全密封帶式輸送機(jī)的重要類型之一，其用于輸送糧食的承載段采用啞鈴式單托輥。單托輥是兩端帶有大斜度傾角（35～45°）喇叭口的啞鈴式托輥，軸承設(shè)置在殼體的外部，與皮帶機(jī)內(nèi)部的粉塵環(huán)境徹底隔絕[1-3]。這種結(jié)構(gòu)符合粉塵防爆的要求，也提高了軸承的使用壽命，且方便檢修與維護(hù)。此種機(jī)型使用殼體包裹皮帶和輸送物料，實(shí)現(xiàn)全密封，解決了皮帶機(jī)輸送過(guò)程中一直存在粉塵大、污染環(huán)境的難題。全密封帶式輸送機(jī)一般由機(jī)頭段、中間段、受料段、張緊段和機(jī)尾段組成。受料段設(shè)置有靴子形狀的導(dǎo)料槽，俗稱靴型進(jìn)料斗或?qū)Я涎?。?dǎo)料槽主要對(duì)皮帶機(jī)的喂料起導(dǎo)向功能。安裝于筒倉(cāng)群底的全密封帶式輸送機(jī)，一臺(tái)設(shè)備需負(fù)責(zé)整排多個(gè)筒倉(cāng)的糧食出倉(cāng)連續(xù)輸送作業(yè)。因此，倉(cāng)底帶式輸送機(jī)一般設(shè)計(jì)為全密封多點(diǎn)受料帶式輸送機(jī)。由于單臺(tái)皮帶機(jī)上設(shè)置了多個(gè)受料點(diǎn)，且各點(diǎn)受料工況不盡相同，因此導(dǎo)料槽需具有可調(diào)節(jié)性，以適應(yīng)受料點(diǎn)的復(fù)雜工況，保障多點(diǎn)受料皮帶機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行[4-6]。

1 常用導(dǎo)料槽結(jié)構(gòu)與使用中存在的問(wèn)題

帶式輸送設(shè)備的進(jìn)料口導(dǎo)料槽具有物料的導(dǎo)向和緩沖作用，能夠保障料流沿著皮帶的運(yùn)行方向喂料，很大程度減小了料流對(duì)皮帶的沖擊。作為帶式輸送機(jī)的重要組成部分之一的下料口導(dǎo)料槽在設(shè)計(jì)和安裝時(shí)，需綜合考慮現(xiàn)實(shí)工況，有針對(duì)性采取防控措施，否則將直接影響帶式輸送機(jī)能否運(yùn)行達(dá)到設(shè)計(jì)荷載。糧食輸送用的全密封多點(diǎn)料帶式輸送機(jī)多用于筒倉(cāng)底。一臺(tái)皮帶機(jī)上，根據(jù)筒倉(cāng)下料口的分布情況，布置多個(gè)受料導(dǎo)料槽。導(dǎo)料槽的優(yōu)化設(shè)計(jì)需綜合考慮相鄰兩導(dǎo)料槽間的距離，料流進(jìn)入皮帶的方向，導(dǎo)料槽與皮帶機(jī)運(yùn)行中心存在安裝工藝偏差等因素的影響。

散糧帶式輸送機(jī)常用導(dǎo)料槽在皮帶機(jī)上的布置如圖1所示。常用導(dǎo)料槽一般采用統(tǒng)一結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制作，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，沒(méi)有調(diào)節(jié)功能，無(wú)法根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)不同皮帶機(jī)的受料工況，對(duì)受料過(guò)程進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)及修正。皮帶機(jī)容易在受料點(diǎn)跑偏和撒料。

常用導(dǎo)料槽主要由靴型體、擋邊、正面觀察門等構(gòu)成，如圖2所示。由于其功能較為單一，設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)上均存在一定的缺陷，實(shí)際使用中存在的主要問(wèn)題有：①糧食從筒倉(cāng)出料口經(jīng)溜管再通過(guò)導(dǎo)料槽引導(dǎo)進(jìn)入皮帶機(jī)時(shí)，糧食落料不均，對(duì)運(yùn)行的皮帶造成沖擊，導(dǎo)致皮帶跑偏。②筒倉(cāng)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與設(shè)備安裝工藝尺寸存在偏差，導(dǎo)致導(dǎo)料槽落料的中心點(diǎn)與皮帶機(jī)運(yùn)行的中心點(diǎn)不一致。常用導(dǎo)料槽未能引導(dǎo)糧食對(duì)中落料，造成對(duì)皮帶的不對(duì)稱沖擊，導(dǎo)致皮帶跑偏。

③筒倉(cāng)出料口不在皮帶正上方，需通過(guò)斜溜管溜料再經(jīng)導(dǎo)料槽導(dǎo)料到皮帶上，落料時(shí)形成較大側(cè)向沖擊，導(dǎo)致皮帶跑偏和糧食飛濺撒漏到回程。④糧食下落到皮帶上時(shí)，不能自然堆積穩(wěn)定成形。在皮帶前進(jìn)的斷截面方向開散的寬度較大，超出兩側(cè)擋邊的范圍。糧食向前輸送會(huì)撞擊前方導(dǎo)料槽擋邊，導(dǎo)致糧食從兩側(cè)撒漏至皮帶機(jī)回程。⑤導(dǎo)料槽兩側(cè)擋邊設(shè)計(jì)時(shí)未配備彈力壓緊裝置，選用材料的耐磨性不足。擋邊使用一段時(shí)間后出現(xiàn)間隙，導(dǎo)致糧食從兩側(cè)擋邊漏出。⑥皮帶運(yùn)行中跑偏時(shí)，皮帶邊緣偏離幅度大，跑入導(dǎo)料槽擋邊邊緣或內(nèi)部，導(dǎo)致大量糧食撒漏。

圖2 常用導(dǎo)料槽結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

2 多點(diǎn)受料導(dǎo)料槽改進(jìn)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

經(jīng)過(guò)仔細(xì)觀察和分析全密封帶式輸送機(jī)常用導(dǎo)料槽在散糧輸送過(guò)程中的使用情況與存在問(wèn)題。在新型導(dǎo)料槽結(jié)構(gòu)改進(jìn)時(shí)，重點(diǎn)考慮以下優(yōu)化措施。①采取緩沖的方法，降低糧食在垂直、斜向等各方向上對(duì)皮帶的高速?zèng)_擊。通過(guò)合理計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使糧流在導(dǎo)料槽出口處，能獲得和皮帶帶速相匹配的分項(xiàng)速度，而其他各向的分項(xiàng)速度則應(yīng)予以控制并使之盡可能降至為零。②采用必要的緩沖、擋料和攏料裝置，使糧流在導(dǎo)料槽內(nèi)能穩(wěn)定成形，形成較好堆積面。③增加調(diào)節(jié)裝置，用于適時(shí)根據(jù)各受料點(diǎn)工況調(diào)節(jié)糧流的下料中心點(diǎn)，克服安裝偏差與現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜工況的影響，盡可能引導(dǎo)糧流下料中心點(diǎn)與皮帶運(yùn)行的中心點(diǎn)一致。④在導(dǎo)料槽側(cè)面及正面都增設(shè)觀察檢修門，方便觀察導(dǎo)料槽內(nèi)部糧流運(yùn)行情況，為現(xiàn)場(chǎng)快捷調(diào)節(jié)和處理提供便利。

糧食從筒倉(cāng)出料口到進(jìn)入皮帶機(jī)需通過(guò)溜管。溜管存在兩種安裝形式，一種是垂直溜管，另一種是斜溜管。兩種溜管結(jié)構(gòu)形式對(duì)糧食在皮帶上的堆積成形具有不同的影響。用垂直溜管落料時(shí)，若落差太大，垂直方向分項(xiàng)速度過(guò)大，下落時(shí)對(duì)糧流沖擊大，會(huì)將皮帶上的糧食往皮帶兩側(cè)擠。運(yùn)行方向的糧食堆積斷面呈現(xiàn)中間低兩側(cè)略高的形狀。用斜溜管落料時(shí)，溜管出來(lái)的糧食，由于存在側(cè)向分項(xiàng)速度，會(huì)導(dǎo)致皮帶上糧食偏載。這兩種結(jié)構(gòu)的內(nèi)部糧食流動(dòng)和糧食堆載成形情況見(jiàn)圖3。以上這兩種溜管落料形式所產(chǎn)生的糧食堆積斷面與理想中的“正態(tài)波峰狀”斷面存在較大差異。這兩種非理想的堆積情況會(huì)使皮帶機(jī)發(fā)生偏載、撒漏、跑偏等異常運(yùn)行工況，降低皮帶機(jī)輸送量。

圖3 垂直溜管和斜溜管導(dǎo)料槽進(jìn)料簡(jiǎn)圖

3 新型多點(diǎn)受料導(dǎo)料槽結(jié)構(gòu)

制定新型多點(diǎn)受料導(dǎo)料槽的改進(jìn)方案。具體的新型全密封皮帶機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理見(jiàn)圖4、圖5和圖6。由圖5知，新型導(dǎo)料槽增加的結(jié)構(gòu)與功能是：①在導(dǎo)料槽的垂直段增加調(diào)節(jié)擋板，調(diào)節(jié)導(dǎo)料槽進(jìn)口糧食下料的中心點(diǎn);根據(jù)溜管內(nèi)糧食的流量，調(diào)節(jié)導(dǎo)料槽進(jìn)料口的通過(guò)能力，減緩糧食在方形溜管內(nèi)由于各種干擾而引起的不規(guī)則運(yùn)動(dòng);調(diào)整斜溜管內(nèi)糧流的側(cè)向運(yùn)動(dòng)，減小糧流斜向運(yùn)動(dòng)對(duì)皮帶的沖擊。②在導(dǎo)料槽垂直段末端增加緩沖板，減緩糧食側(cè)向或豎向的流動(dòng)速度，減小對(duì)皮帶的沖擊。③在導(dǎo)料槽垂直段出口中間增加豎向隔板，進(jìn)一步緩沖和分解糧流的斜向進(jìn)料運(yùn)動(dòng)。④在導(dǎo)料槽垂直段出口的底端增加與皮帶前進(jìn)方向呈一定夾角的斜溜板，緩沖豎直來(lái)向糧食的沖擊，引導(dǎo)垂直下落的糧流形成與皮帶運(yùn)行方向近似的速度。

⑤在導(dǎo)料槽側(cè)面蓋板兩側(cè)增加擋邊，兩側(cè)擋邊起到攏料、控塵及防撒漏作用。⑥上述導(dǎo)料槽兩側(cè)擋邊的開口采用外八字擋板結(jié)構(gòu)，形成喇叭口，外八字的攏料擋邊會(huì)對(duì)多點(diǎn)受料皮帶機(jī)上后方受料點(diǎn)輸送過(guò)來(lái)的糧食起到漸進(jìn)攏料作用，也可避免后方輸送過(guò)來(lái)的糧食，在經(jīng)過(guò)前方導(dǎo)料槽下方時(shí)，撞擊前進(jìn)方向上的導(dǎo)料槽擋邊，導(dǎo)致糧食飛濺撒漏。⑦在導(dǎo)料槽上蓋板的兩側(cè)和上方都增加觀察檢修門，方便快捷打開觀察及調(diào)節(jié)。

圖4 新型全密封皮帶機(jī)導(dǎo)料槽工作原理簡(jiǎn)圖

新型全密封皮帶機(jī)導(dǎo)料槽的設(shè)計(jì)、制作和安裝需要注意：①為確保導(dǎo)料槽內(nèi)部各結(jié)構(gòu)的安裝空間滿足設(shè)計(jì)需求，發(fā)揮其緩沖和導(dǎo)向功能，筒倉(cāng)工藝設(shè)計(jì)時(shí)，筒倉(cāng)出料口與帶式輸送機(jī)支撐安裝面間需預(yù)留出足夠的高度。②導(dǎo)料槽的長(zhǎng)度應(yīng)按落料速度與輸送帶穩(wěn)定運(yùn)行速度之差，經(jīng)合理計(jì)算來(lái)選取。在糧食離開導(dǎo)料槽之后與達(dá)到帶速之前的這段時(shí)間，需用導(dǎo)料槽將物料保持在輸送帶上。即導(dǎo)料槽的作用是使糧食在離開導(dǎo)料槽時(shí)在皮帶運(yùn)行方向的線速度與皮帶的運(yùn)行速度能大致一致。③導(dǎo)料槽可選用單頭雙層密封擋邊。擋邊與皮帶邊緣的距離需根據(jù)皮帶槽面夾角合理選取，防止皮帶跑偏，偏離擋邊后無(wú)法回正的情況發(fā)生。例如45°皮帶槽面，選取的擋邊到皮帶邊緣的距離約為111 mm。

擋邊材料最好選取特制的橡膠材料，具有合適的摩擦系數(shù)和較好的耐磨性能，可考慮采用單頭雙層密封裙邊，起到攏料、防撒漏及控?fù)P塵的效果。導(dǎo)料槽的單頭雙層密封擋邊結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖7。④新型導(dǎo)料槽可按既定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在工廠制造，但在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)需根據(jù)實(shí)際工況安裝擋邊攏料裝置和調(diào)節(jié)擋板。調(diào)試時(shí)需針對(duì)每個(gè)受料點(diǎn)的實(shí)際情況反復(fù)調(diào)節(jié)擋板及緩沖板，直至起到較好的導(dǎo)料效果。根據(jù)調(diào)試的實(shí)際情況，需做好調(diào)試記錄及標(biāo)識(shí)，指導(dǎo)操作人員快速調(diào)節(jié)到位。

圖7 新型全密封皮帶機(jī)導(dǎo)料槽單頭雙層密封擋邊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

4 新型導(dǎo)料槽優(yōu)點(diǎn)

新型導(dǎo)料槽增加了調(diào)節(jié)裝置，更加適合現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜使用工況。當(dāng)輸送糧食的物理特性變化或使用條件變化時(shí)，可適時(shí)調(diào)節(jié)糧食下落到運(yùn)行皮帶上的速度與方向，使進(jìn)料更為平穩(wěn)。操作人員可根據(jù)導(dǎo)料槽調(diào)試優(yōu)化方案，快捷應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用需求。在導(dǎo)料槽蓋板的側(cè)面及正面等部位，增加觀察檢修門。操作者可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)突發(fā)情況，快捷打開檢修門觀察內(nèi)部糧流運(yùn)行情況，及時(shí)操作調(diào)節(jié)裝置。在導(dǎo)料槽內(nèi)部增加調(diào)節(jié)擋板和緩沖導(dǎo)流擋板，有效降低糧食下落對(duì)皮帶的沖擊，減少偏載、下料不均等情況的發(fā)生次數(shù)，從而降低在受料部位發(fā)生跑偏與撒漏的可能性，提高皮帶機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性。導(dǎo)料槽兩側(cè)的擋邊采取特殊結(jié)構(gòu)，有攏料、密封、防撒漏的作用，提高糧流在受料點(diǎn)的成形穩(wěn)定性。擋邊的后部采用外八字結(jié)構(gòu)形成喇叭口，對(duì)后端輸送過(guò)來(lái)的糧流起到攏料修正的作用，可避免糧流在前進(jìn)過(guò)程中由于撞擊到前方導(dǎo)料槽擋邊而引起的糧食飛濺及撒漏現(xiàn)象。

5 結(jié)語(yǔ)

此種應(yīng)用于糧食輸送全密封帶式輸送機(jī)的新型導(dǎo)料槽，已在全密封多點(diǎn)受料的單托輥帶式輸送機(jī)上應(yīng)用。經(jīng)試驗(yàn)，可在設(shè)計(jì)流量為1 000 t·h-1的輸送機(jī)上平穩(wěn)運(yùn)行，達(dá)到降低皮帶機(jī)在受料過(guò)程中發(fā)生跑偏、撒料等異常運(yùn)行工況的次數(shù)的目的。此種改造思路，針對(duì)輸送物料的特性，采取一定的改良措施，可借鑒應(yīng)用到煤礦、沙石等行業(yè)。

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