1托辊式胶带输送机的基本原理及结构

　　在传统的煤输送工艺中，普遍采用托辊式胶带输送机，其基本原理及结构为：以可转动的托辊作为胶带支架，胶带可在托辊上自由运行，托辊与托辊之间的距离一般在600～1200mm之间，胶带两侧各一排，做成槽形，因此也称为槽形胶带输送机。胶带运行的动力来源于胶带机头的电机，电机启动后，通过减速机调整转速，带动驱动滚筒，驱动滚筒与胶带之间产生摩擦阻力，摩擦力牵引胶带运行。环形胶带之所以产生摩擦力，靠胶带尾部改向滚筒，拉紧装置以及驱动滚筒三点将皮带伸张拉紧，拉紧的皮带与驱动滚筒之间产生压力，这样驱动滚筒启动后靠这种压力产生的静摩擦力将皮带拉动，使皮带沿托辊运行。

　　正常生产中，通过轻型装卸桥或抓斗桥式起重机将煤抓进煤斗，煤斗再将煤卸进运行的皮带中。

　　2托辊式胶带运输机存在的问题

　　在近30年的生产中，我们发现托辊式胶带运输机存在以下几个问题：2.1皮带跑偏严重。煤斗给料或通过转运站倒料槽卸煤时，如果给的料卸在槽形皮带的中央，皮带运行是稳定的，不发生左，右跑偏现象。而在生产中，往往会出现将料卸在皮带一侧的情况而使皮带跑偏。如果跑偏严重，还会出现皮带滑出托辊现象。为防止这一现象发生，一般每隔6～10 m在皮带两侧竖着固定一个转动托辊，防止皮带向两侧跑动，但这样也会使皮带边缘磨损，甚至折伤。

　　2.2维修量大，维修费用高。由于皮带的速率是靠皮带与托辊之间产生的摩擦阻力来平衡的，皮带长期处于高负荷运行之中，摩擦阻力大，胶带磨损严重，再加上跑偏给皮带的损伤，都会使皮带的寿命缩短，对于普通型输送带一般寿命在2～3年。

　　同时又因为托辊长期处于高负荷受力状态，使得托辊的轴芯磨损严重，皮带的跑偏，物料的颠簸也会使托辊损坏。因此维修工作量大，维修费用高。

　　2.3输送过程中，受托辊间距影响，胶带是波浪形向前运行，物料颠簸严重，出现撒料和污染环境，输送量越大，间距越大，撒料越严重。

　　2.4重载启动困难，电机负载高，容易损坏电气设备。托辊式胶带输送机受上述因素影响，以及输送能力低，电耗高，只适合短距离运输，已不能满足我公司生产需要。

　　3新型气垫胶带运输机的采用

　　1996年我公司进行改扩建，在原来12万t合成氨，20万t尿素的基础上，又增加了一个"12 20"生产装置。原煤场位置不变，新老系统改走一条输煤线路，其中最长的一条皮带（No12）就采用新型气垫胶带运输机。

　　3.1气垫胶带运输机的总体结构。

　　3.2气垫胶带输送机工作原理

　　如图1所示，胶带围绕改向滚筒和传动装置运行，从而把物料从料斗运到料仓。输送机的纵向支架是一个封闭型长形箱体，俗称气箱，气箱上部制作成盘槽形，称为盘槽，胶带在盘槽里运行，带子下分支采用了平托辊支承，一台鼓风机从气箱进风口把空气吹入气箱，空气沿气箱纵向散布，并通过节流孔逸入槽底，空气从小孔流到胶带和盘槽之间并进入大气。胶带和盘槽之间形成一层稳定的空气膜，称之为"气垫"，该"气垫"支承着胶带，变固体摩擦为流体摩擦，减小了摩擦阻力。这样只需较小的电机功率就可将皮带平稳地拉动。

　　3.3气垫胶带动输机特征

　　该机从1998年9月投用到现在历时9个月，气垫皮带运行状况良好，新型气垫胶带输送机不论从结构，性能，经济价值还是寿命等方面都有着以下几点托辊式胶带输送机无可比拟的优势。

　　3.3.1输送机性能可靠，故障少，维护费用低。

　　在已使用的9个月时间里还没有对气垫皮带运输机检修过。

　　3.3.2由于空气是从盘槽中央逸出来，形成一个向两边均匀扩展的空气膜，所以皮带无论是静态还是动态，均处于平衡状态，因而盘槽里的胶带能自动复位，把自己的重心降低到最低点，即使给料偏向一边，也不会象托辊式皮带运输机那样皮带受托辊方向改变而跑偏，而只是稍微在某一侧有个错位，并且保持不变。

　　3.3.3一台负载的长距离托辊胶带输送机在停车后重新启动是很困难的，因为静摩擦阻力是动摩擦阻力的若干倍。在气垫胶带输送机上，负载的胶带和盘槽的摩擦阻力与带速无关。只要气垫形成，电机功率小，胶带受力也小。如果突然断电，重载时也不会倒转，因为气垫一旦消失，皮带与盘槽形成的滑动摩擦力会比托辊皮带形成的滚动摩擦力大十几倍。

　　3.3.4因为摩擦力小，气垫的支承又好，故而带子可选用轻型的，而寿命又能延长2～3倍，节省制造费用20%以上，最适合长距离的运输机。

　　3.3.5因为胶带不会在盘槽中颠簸，故物料在输送过程中非常平稳。从而牵引力较托辊式输送机小，节约了电能。

　　通过近9个月的运行实践证明，皮带运输机的改造是成功的，气垫胶带输送机的输送量大，制造成本低，消耗电能少，维修量小，取得了明显的经济效益和社会效益。我厂No12皮带运输机的改造成功，为以后其它皮带的改造开了个好头，对全国中氮厂具有推广应用价值。

　　4操作员站故障对生产系统的影响

　　该DCS控制系统主要用来监视和控制造气工艺过程。由于我厂该系统只有一个工程师站和一个操作员站，当操作员站出现故障时，处理完故障后，还需要重新下装其软件，而该站所需要的软件必须从工程师操作站下装到它的磁泡存贮器中，下装软件需半小时，也就是说整个系统有半个小时是处于无监控状态，这样就容易导致整个系统瘫痪，从而给工厂带来巨大损失。为了解决这一弊端，我们新增加了一个操作员站，这样当一个操作员站出现故障时，还有一个操作员站能够监视和控制现场，从而保证了生产的稳定运行。

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