皮带输送机垂直曲线段的优化设计

1.引 言
        皮带输送机是目前输送散状物料方面应用最普遍的输送机械，在燃煤电厂、水泥厂的输送系统中更是如此。一般燃煤电厂、水泥厂的带式输送机虽然每一区段均较短，但由于受厂内建筑物的座标、标高和皮带输送机输送角度的限制，以及为降低输送机头部滚筒的高度等因素，有时必须将输送机的某一适当区段设计为凹弧形或凸弧形的曲线段。

 

2. 垂直凹弧段
        当圆弧的中心位于胶带上方，通称为凹弧曲线段如图1所示。当胶带载有物料时，在胶带和物料的重力作用下胶带与其下的托辊全面接触; 但当输送带是由弧段向上运行时，胶带的张力将使胶带与托辊趋于脱离。因此，在凹弧段必须使所有力的矢量作用于一个能保证胶带与托辊良好接触并使物料不致撒落的方向，既使空载启动时，也能保持胶带不离开托辊。

       

3.设计选型与计算
垂直凹弧段的设计计算
        按国家煤矿输送机的标准: 凹弧段半径R2应满足以下要求:：皮带输送机在最不利的负载情况下启动时，胶带不跳离凹弧段上托辊。当受条件限制不能满足上述要求时，可按连续输送时胶带不脱离凹弧段上托辊来决定R2在最不利负载下启动时可加压带轮。基于以上所述，在设计皮带输送机凹弧段时，应设定一个适当的半径，以使胶带无论在任何情况下均能在槽形托辊上形成一个自然的凹槽。

     

 

凹弧段半径的校核
        由式1可计算得出凹弧段的最小半径。但是当胶带的张力过低时，胶带的边缘处有可能产生皱曲，将无法保证皮带输送机的安全运行，因此需对该半径值进行必要的校核。鉴于目前国内尚无成熟的计算公式可循，建议采用美国输送设备制造商协会联合会推荐的公式对最小半径进行验算，以保证胶带具有足够张力，避免在凹弧段处的胶带边缘出现零张力'对织物芯胶带，用下式进行验算:

       

  

 

  

胶带张力与凹弧曲线段半径的关系
通过式1~5计算所得的半径值中，应取最大值作为所设计的凹弧段半径，以保证皮带输送机的安全
平稳运行。实际的设计计算表明，对于一般的皮带输送机凹弧段半径的计算，式( 1) 的计算结果可满足要求。但在某些条件下，式( 2) 、( 3) 的计算结果也会大于式( 1) 的所得，从而导致半径过大给工艺布置带来一定的困难。查式( 2) 、( 3) ，可采取加大拉紧力的方法以增大Tc值，使其计算结果得到减小。下面将讨论凹弧段起始点张力Tc的计算方法。