摘 要：在我國工業(yè)的快速發(fā)展下，冶金行業(yè)發(fā)展迅速，受到了社會廣泛的關(guān)注。在冶金過程中帶式運(yùn)輸機(jī)憑借其運(yùn)線長、運(yùn)輸大、具有良好的連續(xù)性等優(yōu)點(diǎn)在很多行業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用。在冶金行業(yè)中，由于對冶金技術(shù)要求比較嚴(yán)格，冶金過程中不確定因素也比較多，所以需要做好冶金設(shè)備的設(shè)計(jì)工作，特別是帶式運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì)?；诖?，本文對冶金設(shè)備中帶式運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：冶金設(shè)備,帶式運(yùn)輸機(jī),設(shè)計(jì)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.013

0 引言

一直以來，冶金行業(yè)都是工業(yè)領(lǐng)域重要的行業(yè)之一，對金屬的提取和加工會用到很多種不同的設(shè)備，由于不一樣的設(shè)備的用途都會有所差異，每一項(xiàng)設(shè)備的功能都不能忽視，都會在一定程度上影響冶金的進(jìn)度。因此，需要科學(xué)、合理的對設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)。運(yùn)輸機(jī)作為一種常用設(shè)備，是運(yùn)輸物料時(shí)非常重要的設(shè)備，做好其設(shè)計(jì)工作至關(guān)重要。

1 案例介紹

萊鋼集團(tuán)是我國生產(chǎn)規(guī)模最大、規(guī)格最全的H型鋼精品生產(chǎn)基地、附加值最高的粉末冶金生產(chǎn)基地和齒輪鋼生產(chǎn)基地。在生產(chǎn)過程中，運(yùn)輸設(shè)備是物流運(yùn)輸過重不可或缺的設(shè)備，其設(shè)計(jì)的合理性對生產(chǎn)效率、企業(yè)效益等均有比較大的影響。為了保證帶式運(yùn)輸機(jī)連續(xù)生產(chǎn)，需要將設(shè)計(jì)工作做好，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量。

2 帶式運(yùn)輸機(jī)介紹

生產(chǎn)活動的基礎(chǔ)是物料，大多數(shù)的工程都會需要輸送工料，伴隨著科技的發(fā)展，各種各樣的輸送工具接連地發(fā)明出來，其中最好的就是帶式運(yùn)輸機(jī)，其特點(diǎn)是靈活性較好、運(yùn)輸量大、距離長等，很多行業(yè)都愿意使用它。帶式運(yùn)輸機(jī)的基本功能是物料運(yùn)輸，隨著科技的進(jìn)步，它的用處也越來越多，逐漸的從單一功能向多功能轉(zhuǎn)化。冶金行業(yè)對技藝的要求特別嚴(yán)格，其運(yùn)輸過程極其復(fù)雜，綜合性也較強(qiáng)，而且冶金生產(chǎn)具有連續(xù)性，要是發(fā)生中斷現(xiàn)象，那么生產(chǎn)過程必定會中斷，造成無法估量的后果。所以，冶金順利開展的前提條件是保證運(yùn)輸體系的安全性，尤其是帶式運(yùn)輸機(jī)，一定要完成與之相關(guān)的設(shè)計(jì)作業(yè)。設(shè)備設(shè)計(jì)工作相當(dāng)重要，任何工程和生產(chǎn)活動都會配置不同的設(shè)備。當(dāng)前，鋼鐵行業(yè)發(fā)展迅速，一些與之相關(guān)的工程項(xiàng)目也慢慢增多，但完成時(shí)間卻越來越短。為了不影響生產(chǎn)率，很多生產(chǎn)都是施工和生產(chǎn)一起進(jìn)行，這便為機(jī)械設(shè)備增加了一定的難度，但目前通常都是一邊制定方案，一邊提交設(shè)計(jì)圖和資料，另外，工作人員的素質(zhì)有著很大的差別，如何避免返工，保證設(shè)備的質(zhì)量完美，這些都逐漸變成了設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)候需要著重思考的因素。

3 為帶式運(yùn)輸機(jī)在安全方面的設(shè)計(jì)方案

3.1 風(fēng)險(xiǎn)評估

帶式運(yùn)輸機(jī)的組成零件是清掃器、張緊裝置、皮帶、機(jī)架、傳動滾筒、改向滾筒、驅(qū)動裝置、承載托輥、回程托輥等零件，對其進(jìn)行全方面分析，其可能出現(xiàn)危險(xiǎn)的地方主要在以下幾方面：

（1）機(jī)械危險(xiǎn)。人身的危害主要是：纏繞、卷人、刺傷、擠壓等,設(shè)備的危害：沖擊、摩擦、斷裂和磨損等。

（2）電的危險(xiǎn)。主要體現(xiàn)為燃燒和電機(jī)。

（3）設(shè)備和人機(jī)不匹配產(chǎn)生的危險(xiǎn)。如果設(shè)備不滿足人機(jī)工程原理，那么操作者會使用不正確的操作姿態(tài)，方法不正確，t33NJ6/wenFKpPQa8BpNQ==或者心理壓力過大等都會產(chǎn)生危險(xiǎn)。除此之外，在物料輸送過程中，帶式運(yùn)輸機(jī)是與其他設(shè)備裝置結(jié)合在一起的有機(jī)整體，而不是獨(dú)立、單一的設(shè)備。所以，對帶式運(yùn)輸機(jī)的危險(xiǎn)分析，不僅要考慮到單個(gè)設(shè)備，也要想到整體組合設(shè)備。

3.2 安全設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)

不管是那種類型的生產(chǎn)活動，都會使用到很多種類的設(shè)備，所以說完成好設(shè)計(jì)工作十分重要。隨著鋼鐵行業(yè)的逐漸發(fā)展，工程項(xiàng)目不斷增加，項(xiàng)目周期卻不斷縮短。為了提高生產(chǎn)效率，往往是設(shè)計(jì)和施工同時(shí)開展，提升了機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)難度，如何保護(hù)設(shè)計(jì)質(zhì)量，防止返工是當(dāng)前設(shè)計(jì)需考慮的重點(diǎn)。在運(yùn)輸機(jī)的布置應(yīng)首先滿足工藝路線的要求，在重點(diǎn)分析了設(shè)備可能存在的各類傷害和主要風(fēng)險(xiǎn)之后，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)時(shí)，一定要先考慮怎么樣可以降低這種危險(xiǎn)出現(xiàn)的概率，若是危害沒有辦法消除掉，要采取適當(dāng)?shù)拇胧Φ娘L(fēng)險(xiǎn)減少到最低。而在設(shè)計(jì)物料體系時(shí)，一定要著重考慮帶式運(yùn)輸機(jī)的布局問題：

（1）遠(yuǎn)離地質(zhì)較差的地段、容易塌陷的區(qū)域，可以使用一些安全措施，主要就是起到為進(jìn)出加固和支護(hù)的作用。如果帶式運(yùn)輸機(jī)的基礎(chǔ)非常不穩(wěn)定，那么會導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)一些無法估量的危險(xiǎn)。

（2）運(yùn)輸機(jī)在穿過鐵路和公路時(shí)，不可以超過鐵路和公路對其上建筑物要求的最小高度。

（3）在合適的區(qū)域內(nèi)修建行人橋。

（4）帶式運(yùn)輸機(jī)下面若是穿過有人區(qū)域，一定要設(shè)置安全防護(hù)設(shè)備，例如一些防護(hù)網(wǎng)和隔離欄桿。

（5）設(shè)立防雨棚和防護(hù)罩，必要時(shí)設(shè)立走廊。傾斜帶式運(yùn)輸機(jī)通過人行走廊時(shí)，考慮到設(shè)備較滑，一定要設(shè)置扶手欄桿。

（6）密閉式帶式運(yùn)輸機(jī)通常安裝在除塵效果好、通風(fēng)、防火設(shè)備較好的地方，暗道中一定要安裝在最安全的通道中。

（7）帶式運(yùn)輸機(jī)物料運(yùn)輸?shù)淖畲髢A角，下行不能大于最大傾角的80%，上行不能大于最大傾角的80%，其中不包含特種帶式運(yùn)輸機(jī)。

（8）帶式運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)輸功能要和前置設(shè)備功能相適應(yīng)。鋼絲繩芯運(yùn)輸帶的安全數(shù)值不可以比標(biāo)準(zhǔn)值低，同時(shí)在機(jī)頭和轉(zhuǎn)載頭的位置安裝設(shè)計(jì)消防設(shè)備。

以上8點(diǎn)均是從考慮整體出發(fā)的，有關(guān)帶式運(yùn)輸機(jī)自身，還要注意以下幾點(diǎn)：信號顯示器或者指示器一定要設(shè)置在位置明顯的地方，便于人們發(fā)現(xiàn)，并且安裝若干急停設(shè)備，防止情況發(fā)生,在設(shè)備中斷后重新連接時(shí)，一定要注意不可以讓設(shè)備自發(fā)啟動，而且還要安裝監(jiān)控裝備，保證手動操作足夠的方便,比較特殊的物料運(yùn)輸過程中，通常都會換掉阻燃膠帶，同時(shí)在機(jī)頭安裝上阻塞檢測器，目的是防止物料堵塞,一定要充分考慮到防腐、防爆、短路、和電擊等危險(xiǎn)的發(fā)生,輸送線較長時(shí)，必須設(shè)置廣播體系，當(dāng)運(yùn)輸機(jī)體積過大時(shí)，安裝啟動控制器，避免受到啟動帶來的沖擊，并且還要注意過流防護(hù),在物料運(yùn)輸過程中，皮帶易打滑和跑偏，需要設(shè)置相應(yīng)的檢測開關(guān)。

4 受料斗設(shè)計(jì)遵循的一些原則

4.1 設(shè)計(jì)原則

在受料斗的設(shè)計(jì)過程中，所遵循的原則就是就低不就高。就低指的是最大程度的去減少兩條膠帶上物料造成的偏差，在整個(gè)運(yùn)輸過程中，物料都是由一頭輸送至另一頭，因?yàn)閮赡z帶的首尾是相互連接的，所以受料斗的主要目的就是確保物料可以從一條膠帶準(zhǔn)確地運(yùn)送至另一條膠帶的中心位置。在物料傳輸過程中，若是出現(xiàn)落差比較大的情況，就會造成物料迸濺現(xiàn)象發(fā)生，不僅浪費(fèi)物料，還會給工作人員帶來一定的附加工作，并且要是遇到輸送粘性物質(zhì)，很容易阻塞傳送帶，影響輸送效果，因?yàn)檎承晕镔|(zhì)會粘到輸送帶上。其次，遵循料磨料的原則，受料斗在傳輸過程中非常關(guān)鍵，材料大部分都是鋼板，還有一些是耐磨襯板，但有一些物料硬度過大，在長時(shí)間的輸送過程中，會導(dǎo)致受料斗受到磨損。因此，在設(shè)計(jì)受料斗時(shí)，一定要充分考慮到其儲藏情況，改變其內(nèi)在結(jié)構(gòu)，便于放置更多的物料，當(dāng)物料落入受料斗時(shí)容易和其他料混合，防止受料斗遭到物料的損傷。

最后一項(xiàng)遵循的原則是溜料原則，溜料指的是降低物料進(jìn)入受料斗的速度，改變其直接落到受料帶上的方式，從而減輕物料對皮帶的損壞，并且還可以防止出現(xiàn)物料迸濺的情況，延長皮帶的使用期。

4.2 具體設(shè)計(jì)

受料斗的形狀很多，需要從物料的落差、粘度、運(yùn)輸量、硬度、皮帶寬度和夾角等全方面考慮。

（1）當(dāng)受料和送料兩條膠帶的中心位置發(fā)生重疊現(xiàn)象，物料運(yùn)動方向會因此而一致，因此此刻要最先考慮到溜料和磨料的工作，將粘性物料作為示范，其落差較大時(shí)，按下圖設(shè)計(jì)。如圖1所示。

為了避免物料粘結(jié)墻壁，一般會將受料斗設(shè)計(jì)為倒喇叭形狀,件2是具有彈性懸掛在上端的膠帶，可以在粘度較大的物料之間來回?cái)[動，降低物料的粘度，并且還可以降低出現(xiàn)堵料情況的概率。

（2）三通料斗是實(shí)際工作中比較常用的一種料斗，但其有限制性，通常用在用于運(yùn)輸粘度較小的物料。目前三通斗的結(jié)構(gòu)都是中間會設(shè)計(jì)一塊能夠轉(zhuǎn)動的翻板，當(dāng)翻板轉(zhuǎn)動時(shí)，物料會朝另一半流動。三通料斗的設(shè)計(jì)存在一定的缺陷，若是發(fā)生堵料狀況，三通料斗會被阻塞，翻板難以轉(zhuǎn)動，這時(shí)就需要將料斗中的物料全部清理掉。

5 防塵設(shè)計(jì)

5.1 密閉罩

在設(shè)計(jì)密閉罩的時(shí)候，首先要想到其的防塵效果，還要有阻隔灰塵的作用 ，其次，靈活性一定要強(qiáng)，保證拆裝工作可以方便進(jìn)行，同時(shí)還要有良好的抗老化功能和比較長的使用壽命，必須保證其密閉性，在此基礎(chǔ)上，可以優(yōu)先選擇HZ型防塵密罩技術(shù)。另外還要重點(diǎn)注意框架的連接方式，為了降低帶機(jī)換帶的不方便性，可以使用通過鈄板式鎖緊裝置把機(jī)器中部的密罩框架進(jìn)行連接，并給裝置安裝保險(xiǎn)措施。

5.2 膠帶回程帶灰的清掃

在實(shí)際的運(yùn)輸過程中，膠帶上通常都會粘上大量的灰塵，回程過程中會發(fā)生二次飛揚(yáng)情況，或者是因?yàn)樵雒孑喌膯栴}，物料會結(jié)實(shí)的粘結(jié)到運(yùn)輸帶上，造成托輥直徑改變。若發(fā)生此類現(xiàn)象，膠帶受力會發(fā)生改變，產(chǎn)生跑偏的情況，甚至影響到工作人員的生命安全，這些都是由于灰塵造成的，所以一定要加強(qiáng)對灰塵的清掃工作。其他的灰塵來源點(diǎn)，一般的清掃方法也會有較好的效果，但是若是想要把皮帶徹底清掃干凈，幾乎是不可能的，因?yàn)閭鹘y(tǒng)刮灰的合金刀價(jià)格比較昂貴，更換步驟更麻煩，特別是因時(shí)間緊張搭扣或是硫化頭不光滑時(shí)，清掃工作很難進(jìn)行，經(jīng)常造成清掃器卡死、膠帶斷裂等。結(jié)合多方面原因，在設(shè)計(jì)清掃器時(shí)，要確保清掃器的經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性以及靈活性，在體積較小的情況也可以非常靈活的操作，刮刀的材質(zhì)不需要太昂貴，操作速度快，并且保證刮刀的傾斜方向和膠帶的回程方向是一致的。

6 在斷帶保護(hù)方面的設(shè)計(jì)

冶金行業(yè)的運(yùn)輸量在所有行業(yè)來說是最大的，其對運(yùn)輸皮帶的損傷也最嚴(yán)重，長時(shí)間的運(yùn)輸會導(dǎo)致運(yùn)輸帶斷裂，威脅到操作工作人員的生命安全，破壞周圍的設(shè)備裝置，很多斷帶都是為了保護(hù)裝置，比如機(jī)械式保護(hù)裝置和液壓式保護(hù)裝置，但這些裝置還有缺陷，例如耗費(fèi)時(shí)間比較漫長、安裝工作很復(fù)雜、不能精確地檢測運(yùn)輸帶的速度等等。并且在設(shè)計(jì)保護(hù)裝置時(shí)，也要考慮到速度傳感器的安裝問題，對帶式運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)輸情況和速度實(shí)行監(jiān)控保護(hù)，如果皮帶出現(xiàn)斷裂狀況，檢測器可以首先發(fā)出警報(bào)，防護(hù)裝置啟動，將損失降低到最小。抓捕器主要組成是限位裝置、電磁控制裝置、限位銷以及控制連桿機(jī)構(gòu)等，主要作用是抓住滑落膠帶，下滑力度會隨著滑力的下降而降低，關(guān)鍵是要受力均勻，抓捕工作和輸送工作要同時(shí)進(jìn)行。

7 結(jié)束語

總而言之，在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展下，冶金設(shè)備也逐漸朝著多樣化的方向發(fā)展。帶式運(yùn)輸機(jī)由于其具有運(yùn)輸量大、使用范圍廣、運(yùn)輸距離長、可以連續(xù)運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，在冶金行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要重點(diǎn)考慮一些容易出現(xiàn)問題的部位，確保運(yùn)料的安全性。

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作者簡介：高紫文（1981-），男，山東章丘人，本科，工程師，主要從事：冶金設(shè)備管理工作。