CN101962115A - 全封闭防尘节能防跑偏带式输送机 - Google Patents

Abstract

本发明是一种全封闭防尘节能防跑偏带式输送机，涉及带式输送机上层运行托辊组件的节能密封改良，与输送机受料段、运送段及卸料段的全程封闭防尘。带式输送机在运行时，能耗巨大，而且极易产生粉尘，目前常用防尘方式无法起到较好的封闭效果，除尘设备使用效率低，皮带磨损严重。在运送段及卸料段仍会扬起大量粉尘，无法根治粉尘问题。本发明以V型密封节能托辊支架为固定支点，安装多重密封组件，采用柔性材料作为屏蔽灰尘的主材，与输送机受料段、卸料段罩壳、运行段密封组件无缝的连接，形成有多重封闭隔离腔室的膜结构罩壳，从而实现整机的密封防尘，同时解决皮带跑偏和挡板磨损皮带问题，提高输送系统的节能性能。

Description

全封闭防尘节能防跑偏带式输送机

所属技术领域

本发明是涉及带式物料输送系统节能、防尘的改良方案，包括从物料输送系统的受料段、运送段及卸料段的全程封闭防尘装置，及新型节能型托辊支架组合，尤其适合在厂房及巷道等相对封闭环境下输送粉状或易扬尘的物料输送系统。

背景技术

随着带式输送系统在工矿企业的大量使用，特别是在加工流程后段，输送的物料大多经过破碎，研磨，在输送或转载时极易产生扬尘，对环境及现场工作人员的健康产生极大危害。目前，主要的除尘方式有布袋式除尘、喷雾式除尘、电除尘等。以上的除尘方法都需要一个重要的前提，就是将扬尘控制在一个相对封闭的空间内。目前主要的处理方法是延长受料段的防尘罩长度(主要是金属箱体结构，两侧加装橡胶或其他材料的防溢挡板。)，加强两侧的防溢尘挡板与皮带的压合密封。由于皮带在运行中的波动，无法起到较好的封闭效果，反而加大了输送机的运行负荷，同时给皮带两侧挡板位置造成很大的磨损，大部分短距离输送带的更换和皮带挡板部位的过快磨损有关，造成极大的浪费，并不利于环保和节能的要求。同时在运送段和卸料段仍然会扬起大量粉尘，无法根治粉尘污染问题。为了治理粉尘污染问题，许多单位安装了大量的除尘设备，由于系统的密封性能不好，许多设备都在做无用功，效率低下，造成巨大的能耗浪费。

同时带式输送系统的能耗量非常巨大，目前常用的输送系统上层托辊的数量一般为三组，中间托辊水平排布，承载物料时容易下垂。两侧托辊成30°-45°夹角，整体成平底V型结构。这种结构增加了托辊的运行阻力。有数据表明输送系统的大部分能耗是用于克服托辊阻力上，而托辊运行时的阻力主要由以下三种力构成：1、托辊自身转动阻力。2、输送带橡胶的压痕堆积阻力。3、承载物料时引起皮带下垂，需要克服的抬升阻力。橡胶的压痕堆积阻力可以通俗的理解成类似于擀面杖擀面皮的阻力，可以通过提高输送带运行面橡胶的硬度和厚度来改良，但由于输送带运行时需要折绕，因此大幅提高不可能。而皮带下垂产生的阻力最大，可以想象一下，在一组滑轮组上滑动一块木板与滑动一块搓衣板的差别。解决的办法有加大皮带张紧强度、提高带速、增加托辊密度、提高皮带强度与厚度等。很明显以上的办法都有很大的负面作用，而且成本很高。同时皮带下垂容易引起皮带上下的震荡也会加大系统的负荷，加快托辊的损耗，因此如何有效克服皮带下垂问题具有很大的节能潜力。

发明内容

为了解决现有带式输送系统存在的防尘与能耗问题，本发明提供一种全封闭防尘节能防跑偏带式输送机，采用V型密封托辊支架组件连接多重密封组件，把扬尘控制在由柔性屏蔽材料形成的膜结构防尘罩内，同时降低输送机能耗，减少皮带的磨损，防止皮带跑偏。在合理位置安装气流引导装置，引导罩壳内粉尘空气有序向除尘设备方向流动，提高除尘设备使用效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：加装V型密封节能托辊支架组件，将上层托辊数量从三只减少到两只，改成V型安装方式，以减少托辊对输送带运行的阻力，托辊支撑腿向两侧延伸，作为连接密封组件的支撑底板，再连接多重密封组件，最后采用橡胶条将阻燃、防尘、防水化纤布或透明高强度塑料薄膜固定在卡槽中，形成由柔性材料构成的膜结构封闭罩壳，将输送带及产生的粉尘与周边环境隔绝开。由于采用柔性材料作为屏蔽灰尘的罩壳主材，可方便的与输送机头部和尾部的金属罩壳实现无缝的连接，形成多重隔离腔室，从而实现整机的密封防尘效果。

V型密封节能托辊支架组件由托辊支架和两组托辊组成，由于托辊成V型排布，托辊轴承采用锥形推力轴承，可更好的利用作用在托辊上的重力，延长托辊的使用寿命。托辊支架向外侧延伸，与托辊形成一定角度，进一步向内收拢皮带，以提高密封组件与皮带的密封效果，同时可以提高皮带运行时的稳定性，防止跑偏。V型托辊组的安装角度可根据输送物料的性质与输送机的坡度调整，坡度大的输送系统托辊的角度可加大，由于V型密封托辊支架的作用，使皮带形成三处V型结构折弯，提高了皮带的结构强度，可减少皮带的下垂，同时V型的物料堆积方式可以使物料的自身重力比较均匀的分散在两侧皮带斜面上，减少皮带的压痕堆积阻力，有节能的作用。

多重密封组件包括托板支架、下层密封托板、防跑偏滑动磨块、上层密封挡板组件、固定条组件、柔性屏蔽材料组成。下层密封托板采用高分子聚乙烯制成，摩擦系数小，粘接在托板支架上，与皮带的下层接触，起到密封和托举皮带的作用，可减少皮带运行中的波动。下层密封托板组件、上层密封挡板组件、皮带共同形成封闭的次隔离腔室。下层托板与橡胶密封挡板采用齿型结构设计，以减少摩擦面积，提高密封效果。橡胶密封挡板，利用橡胶的弹性特征，前端折弯，始终与皮带贴合在一起，而不增加对皮带的压力。上层密封挡板组件、皮带与柔性屏蔽材料共同组成主隔离腔室，有效隔绝粉尘外溢。防跑偏磨块采用高分子聚乙烯制成，安装于托板支架内侧，与皮带垂直，在皮带跑偏时，阻挡皮带，保护皮带边缘不受损，可将皮带跑偏控制在10厘米内。在输送机头部卸料段罩壳和尾部受料段罩壳的边缘或侧面安装固定条组件，用柔性材料将头部和尾部罩壳与运送段罩壳连接起来，形成整体的罩壳，达到整机防尘的目的。

由于实施了整机密封防尘处理，在连续的带式输送系统中，部分输送系统可以不安装除尘设备，以节约能耗。在系统的最高点部位或其他合理位置安装排风式除尘装置。在除尘设备运行时，罩壳内部成负压，因此在运行段利用次隔离腔室的管道装结构，在合理的位置开启通风口，安装气流引导组件，根据罩壳内气流的流动特征，将一端封闭，另一端开放，使引入的气流按一定的方向流动，以引导罩壳内部的粉尘气体有序流动。也可连接风筒，安装小型鼓风装置，向罩壳内鼓风，引导气流向除尘装置部位流动，提高除尘设备的使用效率。

在实际应用中，如带式输送机运送距离较长，可选择将运送段密封罩壳延伸至合理长度，末端加装防尘帘，与卸料段罩壳、受料段罩壳连接起来，以达到防控粉尘的目的为主，作为卸料段或受料段的局部防尘改造，并不需要整机完全密封起来。同时由于上层密封挡板组件、防跑偏滑动磨块是加装在托板支架上的，在运行段的延伸部分可以不安装，以节约安装成本。

本实发明同时可以对老式的带式输送机系统进行全封闭防尘改造，实施办法是以原来的托辊支架为固定支点，加装固定底板组件，再连接多重密封组件，采用固定条组件将柔性材料与输送机卸料段和受料段原有的罩壳连接，构成膜结构封闭外层罩壳。

本发明的有益效果是，结构简单，方便对现有的带式输送机系统进行改造。可实现对带式输送机的整机防尘保护，提高除尘设备的使用效率，降低输送系统能耗，节约能源。同时解决了皮带跑偏和挡板磨损皮带的问题，可提高皮带的使用寿命，经济效益明显。

附图说明

图1是运行段密封组件纵向平面图。

图2是V型密封节能托辊支架组件纵向平面图。

图3是多重密封组件纵向平面图。

图4是上层密封挡板组件示意图。

图5是下层密封托板组件示意图。

图6是受料段密封连接纵向平面图。

图7是卸料段密封组件连接示意图。

图8是卸料段固定支架组件平面图。

图9是运行段经济型密封防尘罩平面图。

图10是改造型密封防尘罩纵向平面图。

图11是固定底板平面图。

图12是固定底板组件示意图。

图13是改造型托板支架纵向平面图

图14是改造型下层密封托板组件示意图。

图15是改造型防尘罩安装示意图。

图16是气流引导组件纵向平面图。

图17是气流引导组件安装示意图。

图中：1.V型密封节能托辊支架，2.托辊，3.多重密封组件，4.柔性屏蔽材料，5.橡胶密封挡板，6.夹紧条，7.上层密封支架，8.防跑偏滑动磨块，9.橡胶条，10.卡槽，11.托板支架，12.下层密封托板，13.皮带，14.受料段罩壳，15.固定条组件，16.卸料段罩壳，17.卸料段固定支架组件，18.上支架，19.下支架，20.上挡板，21.下挡板，22.老式托辊支架，23.固定底板组件，24.固定连接件，25.固定底板，26.改造型托板支架。27.托辊支架低梁，28.支撑腿，29.连接板，30.气流挡板，31.进气罩壳。

具体实施方式

下面结合附图和实施实例对本发明进一步说明。

实施实例一

图1中，在V型密封节能托辊支架(1)的上部加装固多重密封组件(3)，用橡胶条(9)将柔性屏蔽材料(4)卡在卡槽(10)中，形成三个封闭隔离腔室。主隔离腔室是由柔性屏蔽材料(4)、上层密封挡板组件(图4)、与皮带(13)共同组成，两侧的次隔离腔室由多重密封组件(3)与皮带(13)共同组成。

图2中，V型密封节能托辊支架由托辊支架低梁(27)、支撑腿(28)、连接板(29)与两组托辊组成。支撑腿(28)向上延伸作为多重密封组件的连接底板，向上延伸部分与托辊成一定角度，进一步向内收拢皮带，以提高皮带运行的稳定性，向内收拢的角度按输送系统的特性从0°-30°，V型的托辊排布有利于减少托辊运行阻力，角度可以根据物料特性从15°-30°。由于托辊与下层密封托板的共同作用，使皮带呈现三处V型折叠，可提高皮带的结构强度，减少下垂。运行时皮带中间物料承载区在托辊上滚动，两侧皮带起密封防尘作用，在下层密封托板上滑动。

图3中，多重密封组件(3)是由托板支架(11)、下层密封托板(12)、防止皮带跑偏滑动磨块(8)、上层密封支架(7)、夹紧条(6)、橡胶密封挡板(5)、橡胶条(9)、卡槽(10)使用螺栓连接组成。其中防止皮带跑偏滑动磨块(8)与下层密封托板(12)是由高分子聚乙烯材料制成，橡胶密封挡板(5)前端与下层密封托板(12)需要与皮带接触的部分均采用齿型结构设计，以减少摩擦面积，提高密封效果。橡胶密封挡板(5)前端折弯，利用橡胶的弹性特征与皮带贴合在一起，对皮带的磨损较小。多重密封组件呈现C型筒状包裹结构，加装在皮带两侧，两组托辊支架之间，伸入皮带下方，与皮带形成封闭的隔离腔室。

图4中，上层密封组件由上层密封支架(7)、夹紧条(6)、橡胶密封挡板(5)用螺栓连接固定组成。可根据实际需要选择安装于不安装。

图5中，下层密封组件由托板支架(11)、下层密封托板(12)、固定条组件(15)与防跑偏滑动磨块(8)组成，托板支架(11)与下层密封托板(12)采用粘接方式连接。防跑偏滑动磨块可根据皮带跑偏的情况，选择全线安装还是局部安装。

实施实例二

图6中受料段纵密封组件由柔性屏蔽材料(4)、固定条组件(15)、多重密封组件(3)、受料段罩壳(14)组成，在受料段罩壳(14)两侧加装固定条组件(15)，用柔性屏蔽材料(4)连接多重密封组件(3)形成多个隔离腔室，最后在受料段尾部加装橡胶挡板，防止粉尘从尾部外溢。受料段密封组件可连接运行段密封组件，作为整机密封的一部分，也可单独作为受料段密封改造方案。

实施实例三

图7中卸料段密封组件由卸料段罩壳(16)边缘加装固定条组件(15)，使用柔性屏蔽材料(4)与卸料段固定支架组件(17)连接形成密封腔室。可连接运行段密封组件，作为整机密封的一部分，也可以独立作为卸料段密封改造使用。

图8中卸料段固定支架组件(17)由固定条组件(15)、上支架(18)、下支架(19)、上挡板(20)、下挡板(21)组成，上支架(18)与下支架(19)用螺栓连接在输送机机架上。

实施实例四

图9中运行段经济型安装方案，没有加装防跑偏滑动磨块(8)、上层密封挡板组件(图4)的运行段密封组件，由下层密封托板(12)、托板支架(11)、固定条组件(15)、柔性屏蔽材料(4)与皮带共同形成一个隔离腔室，运送距离长度输送系统选择这种方案，可节约成本，减少皮带的负荷。

实施实例五

图10中显示的是改造型密封防尘罩安装方案，以老式托辊支架(22)为支撑点，加装固定底板组件(23)，连接多重密封组件(3)，使用柔性屏蔽材料(4)用固定条组件(15)连接输送机受料段、卸料段罩壳，形成整机密封罩壳。

图12中固定底板组件由固定连接件(24)、固定底板(25)用螺栓连接组成。固定连接件(24)可焊接在托辊支架上，螺栓连接孔采用腰型孔设计，方便调整固定底板(15)与皮带的间隙，安装时固定底板(15)的两条固定臂位于托辊两侧。

图14中改造型下层密封托板组件由改造型托板支架(26)、下层密封托板(12)、固定条组件与防跑偏滑动磨块(8)组成，改造型托板支架(26)采用7字型半包围结构，一侧作为下层密封托板固定连接，另一侧作为支撑固定板连接其他组件，支撑膜结构罩壳。边缘折弯为提高支撑板强度，防止划伤皮带，两端切除部分按托辊尺寸角度要求切除，避让托辊。侧面切除部分是安装孔，方便安装固定。

实施实例六

图17中显示气流引导组件的安装示意图，由于实施了整机密封防尘处理，在连续的带式输送系统中，部分输送系统可以不安装除尘设备，以节约能耗。在系统的最高点或其他合理部位安装排风式除尘装置，在运行段利用次隔离腔室的管道状结构，在合理的位置开启通风口，安装气流引导组件(图15)，根据罩壳内气流的流动特征，将一端封闭，另一端开放，使引入的气流按一定的方向流动，带动罩壳内部的粉尘气体有序流动。或连接风筒，安装小型鼓风机向内鼓风，引导气流向除尘装置部位流动，提高除尘设备的使用效率。

Claims (16)

1.一种全封闭防尘节能防跑偏带式输送机，包含对老式带式输送机上层运行托辊支架的改良，运行段、受料段、卸料段的密封防尘连接，其特征是采用柔性屏蔽材料(4)作为输送机防尘罩主材，利用V型密封节能托辊支架(1)为固定支点，加装多重密封组件(3)，使用固定条组件(15)将柔性屏蔽材料(4)与输送机受料段罩壳(14)、卸料段罩壳(16)、运行段密封组件(图1)连接，形成有多重封闭隔离腔室的密封防尘罩的输送机。

2.如权利要求1所述的密封防尘罩，其特征是将卡槽安装在需要连接的输送机部件边缘或侧面，用橡胶条(9)将柔性屏蔽材料(4)卡在卡槽(10)中，连接带式接输送机其他部件，形成包裹输送机的膜结构罩壳。

3.如权利要求1或权利要求2所述的柔性屏蔽材料(4)，其特征是可弯曲、折绕的阻燃、防尘、防水的化纤布或高强度塑料薄膜材料。

4.一种V型密封节能托辊支架(图2)，由托辊支架低梁(27)、支撑腿(28)、连接板(29)与两只托辊(2)组成，其特征是两只托辊成V型排布在托辊支架低梁中间，两组托辊总长度小于等于皮带宽带的80％，支撑腿沿托辊向上延伸，与托辊成一定角度向内侧收拢。

5.如权利要求4所述，V型密封节能托辊支架(图2)其特征在于支撑腿沿托辊向上延伸部分作为固定底板，连接多重密封组件(图3)或密封托板，托举皮带，将皮带折出三处V型结构。

6.一种多重密封组件(图3)，由下层密封托板组件(图5)、上层密封挡板组件(图4)、固定条组件(15)、防跑偏滑动磨块(8)组成，其特征是C型筒状包裹结构，加装在皮带两侧，连接柔性屏蔽材料(4)，与皮带共同形成多个封闭隔离腔室。

7.如权利要求6所述的，多重密封组件(图3)其特征是下层密封托板(12)与皮带运行面接触，起托举皮带与密封作用，与托板支架(11)、上层密封挡板组件(图4)、皮带(13)共同形成一个封闭的次隔离腔室。

8.如权利要求6所述的，上层密封挡板组件(图5)由橡胶密封挡板(5)、上层密封支架(7)、夹紧条(6)组成，其特征在于橡胶密封挡板(5)上部折弯一段，与皮带承载面接触，利用橡胶的弹性特征与皮带承载面贴合在一起，与皮带(13)、柔性屏蔽材料(4)共同形成一个主隔离腔室。

9.如权利要求6所述的，防跑偏滑动磨块(8)用于阻挡皮带跑偏，其特征在于加装在托板支架(11)内侧，与皮带垂直，使用高分子聚乙烯材料制成。

10.受料段密封组件(图6)，由受料段罩壳(14)、多重密封组件(3)、柔性屏蔽材料(4)、固定条组件(15)组成，其特征是在受料段罩壳两侧加装固定条组件，用柔性屏蔽材料连接多重密封组件形成多重隔离腔室，连接运行段密封组件，作为整机密封的一部分，或单独作为受料段密封改造。

11.卸料段密封组件(图7)，由卸料段罩壳(16)、固定条组件(15)、柔性屏蔽材料(4)、卸料段固定支架组件(图8)组成，其特征是在卸料段罩壳(16)边沿安装固定条组件(15)，连接柔性屏蔽材料(4)与卸料段固定支架组件(图8)，形成膜结构罩壳，连接运行段密封组件，作为整机密封的一部分，或单独作为受料段密封改造。

12.运行段经济型密封防尘罩(图9)由托板支架(11)、下层密封托板(12)、罩壳材料组成，其特征在于托板支架、下层托板、罩壳材料与皮带共同形成一个隔离腔室。

13.一种改造型密封防尘罩(图10)，其特征在于以老式托辊支架(22)为支点，加装固定底板组件(图12)，连接改造型下层密封托板组件(图14)、上层密封挡板组件(图4)，使用固定条组件(15)连接柔性屏蔽材料(4)与输送机其他部件形成包裹输送机的膜结构罩壳。

14.如权利要求13所述，固定底板组件(图12)由固定连接件(24)、固定底板(25)组成，其特征在于加装在托辊支架上，固定底板(25)从托辊的一端伸入皮带下方，中间预留托辊间隙，在托辊两侧形成两条固定臂。

15.如权利要求13所述，改造型下层密封托板组件(图14)由改造型托板支架(26)、下层密封托板(12)、固定条组件(15)、防跑偏滑动磨块(8)组成，其特征在于改造型托板支架的7字型半包围结构，一侧伸入皮带下方，连接下层密封托板，托举皮带，另一边连接、固定其他密封组件，两端部分切除，边缘折弯。

16.气流引导组件利用多重密封组件的筒状结构，引导气流有序流动，其特征是在托板支架上开启通风口，一端加装气流挡板(30)，连接进气罩(31)或再连接风筒、鼓风机，向罩壳内引入空气，按设定方向流动。

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