大倾角波状挡边带式输送机设计

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设计题目: 倾角60度高30米的波状挡边带式输送机设计

物料名称：锰矿石

物料特性：输送量Q?100m3h?170th，不超过140=m3h，堆积密度??1.7tm3 倾角??60?，上水平长度L上?5m，下水平长度L下?6m，高度H?30m，总长度

L?L上?L下?L中?46m

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第1章 概述

1.1 波状挡边带式输送机发展概况

普通带式输送机由于受到物料与输送带摩擦系数的限制。其输送物料的倾角不能过大，一般最大倾角只能达到l8—20度。提高输送机倾角的方法有采用深槽的托辊组、圆管输送机、压带式带式输送机和花纹输送带式输送机。波状挡边带式输送机是实现大倾角输送物料的重要形式。

20世纪60年代德国的Svedala Flexowell公司就开始研制这种带式输送机。其注册名称为FLEXWELL。同时该公司与汉诺威大学合作，建立了波状挡边带式输送机的试验台，使之得到不断地完善和发展。20世纪80年代末开始向大型化方向发展。其产品已有55000余台。分布于90多个国家和地区。应用于煤炭、冶金、建材、化工、水电、矿山和港口等部门。它的技术专利已被英国Dowty公司、日本Bando等购买并获准生产。现已形成遍布全球的挡边输送机系列产品制造销售网。 当“FLEXWELL”的波状挡边带式输送机输送能力在2000t/h

以下和带速在5m/s以下时，提升高度可达500m。当提升高度为50m时，输送能力可达10000t/h。当提升高度200m、带宽2400mm、带速3.75m/s、挡边高630mm时，输送能力为6000t/h，输送物料块度可达400mm，可用于露天矿大倾角运输，也可以用于井深500m的竖井提升。

1969年此技术被引进美国和加拿大，但当时在北美洲由于土地不那么昂贵，因此并没有引起重视而没有得到推广。直到1989年世界最大的输送带生产厂—— 美国胶带服务公司创建了挡边输送带部，才使波状挡边带式输送机在北美洲得到发展。美国的Lake Shore Ming公司、英国的Dowry Meco、Namec、法国的Bandabor等公司均生产这种大倾角带式输送机。

波状挡边带式输送机技术在连续卸船机上的应用迅速发展，芬兰Kone公司、德国Koch公司、瑞士Buhler公司生产的连续卸船机均成功应用了其提升与输送技术，特别是日本的日立公司、石川岛公司及三菱公司等生产的散粮连续卸船机。其垂直提升机和水平输送采用同一条输送带完成，更加展现了波状挡边输送机技术的巨大优势。

我国从20世纪80年代中期开始从国外引进了些挡边输送机。如湛江港为我国从20世纪80年代中期开始从国外引进了一些挡边输送机。如湛江港为了适应港口散装化肥进口业了适应港口散装化肥进口业务繁忙的需要，从德国Thyseen公司引进了9套散装化肥灌包设备，其中有9台倾角为35。的移动式挡边输送机。这些引进设备大部分运行情况良好，在一定程度上为完善挡边输送机的技术和研制开发大型挡边输送机提供了有益的借鉴。

同时，我国从20世纪80年代初开始研制波状挡边带式输送机，1990年北京起

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重运输机械研究所开发出DJ型波状挡边带式输送机系列图纸，并开始推广使用。经过10余年的生产和使用实践，波状挡边带式输送机技术不断地完善和改进。1998年，北京起重运输机械研究所、青岛运输设备厂等作为主要起草单位，制定了《波状挡边带式输送机》行业标(JB/T8908-1999)，推广了我国波状挡边带式输送机的发展。目前已经有50多个主机厂生产了5000多台波状挡边输送机。据调查，国内每年波状挡边带式输送机的需求量为1500～2000台。

我国自贡运输机械总厂于1999年12月为四川省投资公司电冶有限公司生产了1台提升高度104.5m、带宽800mm、输送量140t/h的波状挡边带式输送机，该机的提升高度是亚洲之最。目前国内波状挡边带式输送机系列参数为：带宽1600mm、挡边高400 mm、带速2.5m/s、倾角90°、输送量300t/h。

相比之下，国内目前能够生产的波状挡边输送机，运输能力、提升高度、运行带速都较低，缺乏必要的理论和实验研究，同时扩大应用范围也是输送机械行业需要重点研究的课题。对输送带本身应进一步研究基带的刚度、挡边及隔板的结构形式以及二者与基带粘结的新工艺，这样才能更好地满足国内各行业对波状挡边带式输送机的需求。

1.2 波状挡边带式输送机的应用

波状挡边带式输送机在竖井、大型自卸船机、连续卸船机等领域都有广泛应用。 1.2.1 在竖井中的应用

自1979年以来，挡边输送机逐步在地下采矿工程和地下建筑工程的竖井中投入使用，与传统的箕斗、罐笼等矿井提升机械相比，具有成本低、竖井开拓费用低、效率高等优点。在美国芝加哥一期卫生工程的隧道工程竖井中，挡边输送机以2.3 s的速度将物料从井底提升到地面，其输送量为998t/h，提升高度为80m。1989年美国芝加哥市二期卫生工程的隧道工程竖井中采用的挡边输送机,其输送量高达1200 t/h，是世界上竖井中使用的输送量最大的挡边输送机。1992年6月，1台世界上提升高度最大的挡边输送机在巴布亚新几内亚的地下金矿的竖井中投入了使用。其提升高度达203m，输送量为350t/h。带宽为1600mm。带速为2m/s。挡边高为300mm。投产后效果明显，生产成本下降了15％。美国Lake Shre Ming公司和德国Svedala FIeowell公司正在合作为2个矿山设计竖井用挡边输送机，一台用于400m深的竖井中，其输送量为1360t/h，另一台用于243m深的竖井中，输送量为2720t/h。据资料介绍,目前在竖井中使用的挡边输送机的最大输送量和最大提升高度分别可达4 000t/h和500m。

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1.2.2 在自卸船上的应用

自1982年以来，挡边输送机开始用在自卸船上，作为自卸船自卸系统的提升设备，与链斗式提升机、倾斜带式输送机及压带式输送机等提升设备相比，具有占用空间小、效率高等优点。投资低及可多港口卸货等特点，在世界许多国家的沿海和内河航运中被广泛采用，并且正在向高效、大吨位方向发展，加拿大船舶公司的“CSL革新者号”，散货船1986年被改装成自卸船，其自卸系统的提升设备采用了垂直挡边输送机，卸料能力高达4500t/h,即每天的卸料量达10万t。该挡边输送机带宽为2000mm，挡边高为500mm，提升高度为31m，带速为3m/s。

1991年，日本三菱造船厂为英国钢铁公司建造的2艘远洋自卸船投入使用，它是目前世界上最大的自卸船。这两艘自卸船均采用垂直挡边输送机作为其自卸系统的提升设备。该挡边输送机最大输送量高达6000t/h，远远超过了世界上其他传统卸料系统的卸料率，它的带宽为2400mm，挡边高为630mm，带速为3.75m/s。 1.2.3 在连续卸船机上的应用

世界上第1台挡边带式卸船机由瑞士Buhl。公司研制并于1982年4月开始在西班牙塔拉格纳港投入运转，用于卸煤炭、散粮和磷酸盐。其卸煤能力为850t/h，卸粮能力为1000t/h，带宽为1250mm，挡边高为200mm带速为3m/s，提升高度为40m。1983年，由芬兰Kon公司研制的第1台挡边带式卸船机安装在丹麦奥本罗的煤炭中转码头并投入运转，其卸煤能力1500t/h，带宽1400mm，挡边高400mm，带速3.3m/s。德国PWH公司曾为荷兰研制了1台卸铁矿石和煤的挡边带式卸船机，卸货能力为3000t/h，是目前世界上卸货能力最大的挡边带式卸船机。此外，德国Svedala Flexowell公司正在研制卸货能力为4000t/h的挡边带式卸船机。

波形挡边带是卸船机的主要工作构件，它具有良好的弯折性能和一定的轴向扭转特性。而且同链斗式提升机和输送带斗提升机相比，波形挡边带的自重轻，工作速度可高达2—3.5m/s，而链斗式提升机工作速度一般在1.4m/s左右。

日立公司采用无覆盖带的波形挡边带，隔板为T形，结构简单，但是垂直臂在向后摆动过大(小于0o提升)时，输送带的填充率将明显降低，影响卸船机的作业效率。因此，与石川岛公司、三菱公司带有覆盖带的卸船机相比，其垂直臂向后摆动角度要小一些。但是，不带覆盖带的卸船机结构简单，且不存在主带与覆盖带之间的相对摩擦，降低了维护成本。另外，采用单输送带而不用覆盖带，重量较轻、输送带的驱动和张紧装置形式简单、布置方便。石川岛公司、三菱公司的波形挡边带均有覆盖带。由于带有覆盖带，所以物料的填充率较高，对于同样生产率的卸船机，其波形挡边带的有效宽度尺寸要小一些。但是，波形挡边带和覆盖带的托辊布置形式、张紧装置等比不带覆盖带时要复杂得多。

现有波形挡边带式卸船机的1个最大特点，是垂直提升和水平输送由同一条输送带完成。但是在垂直臂摆动和水平臂俯仰时，输送带要产生很大的伸缩量，因此