皮帶輸送機垂直曲線段的優化設計

1.引 言
        皮帶輸送機是目前輸送散狀物料方面應用最普遍的輸送機械，在燃煤電廠、水泥廠的輸送系統中更是如此。一般燃煤電廠、水泥廠的帶式輸送機雖然每一區段均較短，但由于受廠內建筑物的座標、標高和皮帶輸送機輸送角度的限制，以及為降低輸送機頭部滾筒的高度等因素，有時必須將輸送機的某一適當區段設計為凹弧形或凸弧形的曲線段。

 

2. 垂直凹弧段
        當圓弧的中心位于膠帶上方，通稱為凹弧曲線段如圖1所示。當膠帶載有物料時，在膠帶和物料的重力作用下膠帶與其下的托輥全面接觸; 但當輸送帶是由弧段向上運行時，膠帶的張力將使膠帶與托輥趨于脫離。因此，在凹弧段必須使所有力的矢量作用于一個能保證膠帶與托輥良好接觸并使物料不致撒落的方向，既使空載啟動時，也能保持膠帶不離開托輥。

       

3.設計選型與計算
垂直凹弧段的設計計算
        按國家煤礦輸送機的標準: 凹弧段半徑R2應滿足以下要求:：皮帶輸送機在最不利的負載情況下啟動時，膠帶不跳離凹弧段上托輥。當受條件限制不能滿足上述要求時，可按連續輸送時膠帶不脫離凹弧段上托輥來決定R2在最不利負載下啟動時可加壓帶輪。基于以上所述，在設計皮帶輸送機凹弧段時，應設定一個適當的半徑，以使膠帶無論在任何情況下均能在槽形托輥上形成一個自然的凹槽。

     

 

凹弧段半徑的校核
        由式1可計算得出凹弧段的最小半徑。但是當膠帶的張力過低時，膠帶的邊緣處有可能產生皺曲，將無法保證皮帶輸送機的安全運行，因此需對該半徑值進行必要的校核。鑒于目前國內尚無成熟的計算公式可循，建議采用美國輸送設備制造商協會聯合會推薦的公式對最小半徑進行驗算，以保證膠帶具有足夠張力，避免在凹弧段處的膠帶邊緣出現零張力'對織物芯膠帶，用下式進行驗算:

       

  

 

  

膠帶張力與凹弧曲線段半徑的關系
通過式1~5計算所得的半徑值中，應取最大值作為所設計的凹弧段半徑，以保證皮帶輸送機的安全
平穩運行。實際的設計計算表明，對于一般的皮帶輸送機凹弧段半徑的計算，式( 1) 的計算結果可滿足要求。但在某些條件下，式( 2) 、( 3) 的計算結果也會大于式( 1) 的所得，從而導致半徑過大給工藝布置帶來一定的困難。查式( 2) 、( 3) ，可采取加大拉緊力的方法以增大Tc值，使其計算結果得到減小。下面將討論凹弧段起始點張力Tc的計算方法。