CN211970649U - 一种气垫带式输送机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气垫带式输送机，包括头架、输送仓和尾架，头架端设置有头部漏斗和头部护罩，输送仓内设置有气室和输送带，输送带包括水平输送带段和倾斜输送带段，水平输送带段上方设有喂料靴，喂料靴下方设有导料槽；倾斜输送带段的一端设置有头部漏斗，头部漏斗和头部护罩的相接处设有弹簧清扫器；倾斜输送带段固定在机架上，倾斜输送带段一侧设有风机，倾斜输送带段的两端均设有改向滚筒；水平输送带段固定在机架上，水平输送带段与尾架相接端设有空段清扫器；尾架包括螺旋拉紧装置、尾轮防护罩。上述技术方案中提供的气垫带式输送机，能有效解决现有气垫带式输送机存在的能耗较大、制造精度低、噪声大以及气膜形成不稳定的问题。

Description

一种气垫带式输送机

技术领域

本实用新型涉及输送机械技术领域，具体涉及一种气垫带式输送机。

背景技术

连续输送机械是减轻人们繁重体力劳动，提高作业效率的输送设备，在国民经济的各生产部门和物资流通过程中，用来输送大量的散粒物料或成件物品。气垫带式输送机作为一种新型的连续输送机械，已成为众多工艺流程中的关键设备或重要的辅助机械，广泛应用于电力、冶金、化工、煤矿、港口、建材、粮食等领域。

现有的气垫带式输送机专用配套设备研究比较滞后，如气垫带式输送机专用输送带、专用风机等存在一定差距，同等参数(指相同输送量、带速、带宽和长度)的国内、外气垫带式输送机相比较，国内的风机产品存在着能耗较大、制造精度低、噪声大以及气膜形成不稳定等缺点。因此，亟需设计一种新的技术方案，以综合解决现有技术存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种气垫带式输送机，能有效解决现有气垫带式输送机存在的能耗较大、制造精度低、噪声大以及气膜形成不稳定的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下技术方案：

一种气垫带式输送机，包括头架、输送仓和尾架，所述头架端设置有头部漏斗和头部护罩，所述输送仓内设置有气室和位于气室内的输送带，所述输送带包括顺延布置的水平输送带段和倾斜输送带段，所述水平输送带段上方设置有喂料靴，喂料靴下方设置有导料槽；所述倾斜输送带段远离水平输送带段的一端设置有头部漏斗，所述头部漏斗通过头部护罩设置在倾斜输送带段的端部，所述头部漏斗和头部护罩的相接处还设置有弹簧清扫器；所述倾斜输送带段通过高式支腿固定在机架上，且倾斜输送带段的下侧等距间隔设置有各摩擦下调心托辊，所述倾斜输送带段下方靠近头架的一侧还设置有风机，倾斜输送带段的两端均设置有改向滚筒；所述水平输送带段通过中间支腿固定在机架上，且水平输送带段的上侧设置有摩擦上调心托辊，水平输送带段的下侧设置有回程托辊，所述水平输送带段与尾架相接端还设置有空段清扫器；所述尾架包括螺旋拉紧装置、尾轮防护罩。

进一步地方案为，所述倾斜输送带段与水平面的夹角为11°，倾斜输送带段的靠近头架的一端还设置有带逆止器。

进一步地方案为，所述气室为双曲气室，且采用直边圆弧形盘槽，盘槽的槽角为35°。

进一步地方案为，输送带为上层覆盖2.0mm胶厚、下层覆盖1.5mm胶厚的尼龙输送带。

更进一步地方案为，所述风机为C4-73型排尘离心风机。

上述技术方案中提供的气垫带式输送机，根据气垫带式输送机的气膜运动状态理论模型分析得出的气膜运动的一般规律，设计的盘槽开孔形式、盘槽开孔布局有一定的创新性，本实用新型的气垫带式输送机整机运行平稳，噪音低、效果良好，有效解决了现有技术中存在的能耗较大、制造精度低、噪声大以及气膜形成不稳定的问题。

附图说明

图1为本实用新型所述气垫带式输送机的结构示意图；

图2为图1中A-A方向的结构示意图；

图3为图1中B方向的结构示意图；

图4为图1中C-C方向的结构示意图。

图中：1.头部漏斗；2.头部护罩；3.带逆止器；4.弹簧清扫器；5.头架；6.改向滚筒；7.输送带；8.高式支腿；9.风机；10.摩擦下调心托辊；11.改向压轮；12.摩擦上调心托辊；13.中间支腿；14.导料槽；15.喂料靴；16.回程托辊；17.空段清扫器；18.螺旋拉紧装置；19.尾轮防护罩；20.改向滚筒；21.气室。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本实用新型的一种或几种具体的实施方式，并不对本实用新型具体请求的保护范围进行严格限定。

本实用新型采取的技术方案如图1～4所示，一种气垫带式输送机，包括头架5、输送仓和尾架，头架5端设置有头部漏斗1和头部护罩2，输送仓内设置有气室21和位于气室21内的输送带7，输送带7包括顺延布置的水平输送带7段和倾斜输送带段，水平输送带段上方设置有喂料靴15，喂料靴15下方设置有导料槽14；倾斜输送带段远离水平输送带段的一端设置有头部漏斗1，头部漏斗1通过头部护罩2设置在倾斜输送带段的端部，头部漏斗1 和头部护罩2的相接处还设置有弹簧清扫器4；倾斜输送带段通过高式支腿8固定在机架上，且倾斜输送带段的下侧等距间隔设置有各摩擦下调心托辊10，倾斜输送带段下方靠近头架5 的一侧还设置有风机9，倾斜输送带段的两端均设置有改向滚筒206，倾斜输送带段和水平输送带段相接处的上侧还设置有改向压轮11；水平输送带段通过中间支腿13固定在机架上，且水平输送带段的上侧设置有摩擦上调心托辊12，水平输送带段的下侧设置有回程托辊16，水平输送带段与尾架相接端还设置有空段清扫器17；尾架包括螺旋拉紧装置18、尾轮防护罩 19；倾斜输送带段与水平面的夹角为11°，倾斜输送带段的靠近头架5的一端还设置有带逆止器3；气室21为双曲气室21，且采用直边圆弧形盘槽，盘槽的槽角为35°；输送带7为上层覆盖2.0mm胶厚、下层覆盖1.5mm胶厚的尼龙输送带；风机9为C4-73型排尘离心风机9。

本实施例的气垫带式输送机采用布孔方式为奇数排、等孔间距、等孔排距、不等孔径、菱形布置法；输送物料品种为玉米，容重按690～750kg/m³考虑，输送量800t/h，带宽1200mm，爬坡角11°，输送距离89760mm(头尾轮间距)，水平输送带段距离为39112mm，倾斜输送带段距离为50648mm，选用进口减速器(带逆止器)，超载能力10％。

本实施例的气垫带式输送机为单气室形式，选择1300mm的平行托辊作为回程支承。为了减小带条边缘的磨损，以及起一定的纠偏作用，每隔5m左右加设一组挡轮装置。这里，选用槽钢12.6作为支腿材料，上部弯一个较小的角度，以适应气室龙骨的安装尺寸。横向用槽钢100作为托辊的支座。在高度尺寸允许的情况下，尽可能压缩支架高度。同时，为防止风力作用输送带击打气室的底板，在底板下方焊一段圆钢，隔离底板和皮带。

选配电机功率75kw，型号为Y280s-40电机；输送带层数为2层。

1.气垫压力

P₀＝q_B*g*(2-cosθ)+γ*g*h；

式中q_B—输送带的线载荷，q_B＝9.048(Z＝2层)；

θ—堆积物料对应的圆心角；

h—输送物料料层高度；

γ—物料密度，γ＝750kg/m³；

当输送效率为800t/h时，

物料对应的料高h＝0.194m，圆心角为θ＝32.8363°。

所以P₀＝1513.14(N/m²)；

2.风机压力P_F，

P_F＝P₀(1+ε)+500＝2921.02(Pa)，

式中ε—小孔出流局部阻力系数，一般取0.6。

3.风机流量Q ，

Q＝0.5βus+(βs³L/6u){4λq_Bgsinθ/B²+Rγgsinθ

+Rγgsin[arcsin(sinρsinθ/sinλ)]cosθ/[1-(sinρsinθ/sinλ)²]^1/2} ，

式中θ—带边缘角，θ＝35°；

ρ—动堆积角，ρ＝22.4°；

λ—槽角λ＝35°；

β—流量修正系数，β＝2.0；

u—空气粘度，取u＝1.855*10^-5PaS；

L—气室长度为42.772m；

考虑带边缘处s＝0.5mm，求得Q＝6524.06X10-4(m³/s) ，

Q_A＝1.5Q＝9786.09×10-4(m³/s)＝3522.99(m³/h) ，

4.风机功率，

N＝kP_FQ_A/η_A＝4.39(kw) ，

式中k—储备系数，

η_A一风机效率0.6 ，

5.气孔尺寸，

Q_AM＝(βS³/6u){4λq_Bgsinθ/B²+Rγgsinθ

+Rγgsin[arcsin(sinρsinθ/sinλ)]cosθ/[1-(sinρsinθ/sinλ)²]^1/2}

＝152.529*10^-4(m³/s) ，

Q_AM为每米长度空气流量。

所以每米长度上气孔面积A_OM＝Q_AM[γ_A/(2ξP₀)]^1/2/φ，

式中φ—与其孔形状和圆角大小有关的流量系数φ＝0.5；

ξ—流量损失系数ξ＝0.62；

γ_A—空气密度，γ_A＝1.29kg/m³；

此处的P₀为满载时气垫压力，此时料层高h＝0.2665，对应的圆心角30°，

P₀＝2052.616(Pa) ，

所以，A_om＝686.77(mm²/m) ，

6.气孔布置，

采取奇数排，等孔间距、等孔排距，不等孔径的布置法。实践证明，这种布孔方式，气膜比较稳定，使用性能较好。

气室盘槽角为35°，可以选择DTII标准手册中的35°槽形托辊作为输送带出气室端的过渡托辊，为了安装方便，还设成高度方向具有一定的可调性，这里，增设DTII标准的10°、 20°两组槽形托辊。三组托辊之间的间距取800mm，而最后一组10°托辊与头部驱动滚筒间距仍取800mm。在过渡段输送带的两个侧边展平时将产生附加的弹性伸长，从而在带边产生附加的弯曲应力。在德国DIN22101标准中，输送带的安全系数考虑了这一因素的影响。国内的DTII标准中，过渡段托辊间距取1200mm，但由计算可知，最后一组10°托辊上的物料即使取玉米容重的上限750kg/m³已经不能满足800t/h输送量10％超载能力的需要，也就是说，此处开始撒料。安装10°、20°两组槽形托辊的底座应设长螺栓孔，并且将侧托辊前倾2°。

输送带出气室至尾部改向滚筒逐渐展平的过程中，带条边缘出现较大的弯曲应力，加之喂料的冲击，设备本身运行时的震动，倾斜输送的气垫带式输送机容易产生尾部撒料的现象，这种情况对于倾角超过10°，输送物料为大豆时尤为严重。因此，气垫带式输送机的尾部设计中，应保证尾部改向滚筒至尾部喂料靴之间有足够的距离。根据现场使用经验，3000mm的间距可以满足要求。

本实施例选用的输送带是NN200尼龙输送带，上下覆盖胶厚分别为2.0mm和1.5mm。

气垫带式输送机的供气装置包含风机及其驱动装置，从风机出口至气室之间的管路，以及支架、维修平台等附属设施。气室长42.772m，宽度4.4m。风机出口法兰和过渡风管之间用软联结，风管的支撑在风机支架上，这样使供气装置与气室间减小机械联系。且选用C4-73 型排尘离心风机。另外，选配的标准风机的性能曲线和额定的气垫压力、流量并不完全匹配，解决办法是在过渡风管上加一个调解阀门，在气垫带式输送机现场调试的时候，适当调解风门的开度，待气垫带式输送机运行平稳后，停止调解。利用一个简单的小机构，用螺栓调解开度。

在气垫带式输送机满载运行时，有时出现故障需要紧急停车。因此，在每个供气装置的进风口各设置一个卸气阀，当气垫带式输送机工作时，靠电磁铁吸住，一旦出现紧急停车，电磁铁掉电，卸气阀在气压的推动下迅速打开卸气，这样流入气室内的空气流量减少，气体压力下降，气膜失效，输送带与气膜间气体摩擦变成与盘槽间的机械摩擦，而且面积很大，输送带回立即停止运行，待风机停止运行后，卸气装置在自身重力作用下回位。根据实测结果，打开卸气阀后，大约10～11秒输送带停止运行，惯性距离不超过lOm范围，头部漏斗连同下方工艺溜管的容积可容纳气垫带式输送机停车后由于惯性运行堆积的物料，因而不会造成头部漏斗堵塞、撒料的情况。工程中多采用PLC(可编程序控制器)对工艺流程进行控制，因此，只需在输出模块中对电磁铁加一个输出信号即可，在程序中和驱动电机信号串联。需要注意的是，最好选择24V供电的电磁铁，因为PLC输出中24V的应用比较多(在很多散粮工程中)，避免增加电源转换环节。

安全保护装置是气垫带式输送机工作中出现故障时能进行监测和报警的设备。本实施例依实际情况和应业主的要求，使用了跑偏装置、带速检测装置、紧急停车及堵塞检测装置这几种：

1.跑偏保护装置

本实施例采用接近开关，利用一个长圆杆，在接近开关位置左右各有一圆盘状的结构，气垫带式输送机正常工作时，接近开关上方镂空，无信号输入。当输送带跑偏严重时，推动圆杆左右移动，接近开关感应到信号，反馈到中控室，系统停车。这里也可以做成两个感应位，做二级报警，只是考虑到实际使用时，由于安装误差等原因，气垫带式输送机运行时，总是有左右小的摆动，往往出现频繁一级报警，然后又恢复正常。

2.带速检测装置

气垫带式输送机的运行是靠驱动滚筒与输送带之间的摩擦力传递运动的，由于载荷和张紧装置张紧力的变化，输送机的运行速度将发生波动。驱动机构的非正常工作也会使带速发生变化。当输送机带速过低时，输送机达不到额定的输送量。这时，由于输送机在输送线上工作，会导致物料堆积，使整个工艺流程无法正常工作。

同时，当驱动机构正常运行而带速降低时，意味着输送带在驱动滚筒上打滑，这将使输送带温度升高，严重时烧毁输送带。因此，气垫带式输送机上应装设带速检测装置。而且，一般来说，对水平和倾斜向上运行的气垫带式输送机，带速检测指的就是失(欠)速检测。这次使用的检测装置是接近开关式速度保护装置，接近开关式速度传感器与安装在尾部改向滚筒上的凸块一起使用，运行时，根据凸块与传感器接近次数来反映输送机的转速，PLC中反应为脉冲次数。在程序中正常运行设定一个脉冲次数，速度降低到整定值以下时，延时5s后气垫带式输送机停车。

3.紧急停车装置

气垫带式输送机运行过程中，由于各种原因，有时不可避免地会出现故障，所以要求生产作业时要有巡检制度，一旦在现场发现事故，巡检人员应能迅速采取措施，紧急停车。程序中设定当紧急停车装置启动时，流程全线停车。本实施例使用急停按钮的方式，在气垫带式输送机的头、尾部和中间段每隔一定距离设置一个。

4.气压开关

气压开关是气垫带式输送机区别于普通托辊胶带输送机的一种重要的安全保护装置。气压开关与气室相联结，开关上可设置压力为一定值。正常运行时，开关处于常开状态(常闭也可以，要看程序中如何设置)，当由于各种原因而导致气室压力低于设定值时，气压开关闭合，系统报警，提醒工作人员到达现场，察看气垫带式输送机的运行状况。

5.堵塞保护装置

头部物料堆积造成堵塞时，气垫带式输送机应停机。堵塞保护装置有机械式和感应式两种。本实施例使用的是感应式开关，将触点水银开关装于头部漏斗的侧上方，漏斗的侧挡板开口，当物料堵塞时，物料沿开口的方向堆积上来，物料推动开关偏斜一个角度，开关产生输出信号，这时系统停车。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在获知本实用新型中记载内容后，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对其作出若干同等变换和替代，这些同等变换和替代也应视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种气垫带式输送机，包括头架、输送仓和尾架，其特征在于：所述头架端设置有头部漏斗和头部护罩，所述输送仓内设置有气室和位于气室内的输送带，所述输送带包括顺延布置的水平输送带段和倾斜输送带段，所述水平输送带段上方设置有喂料靴，喂料靴下方设置有导料槽；所述倾斜输送带段远离水平输送带段的一端设置有头部漏斗，所述头部漏斗通过头部护罩设置在倾斜输送带段的端部，所述头部漏斗和头部护罩的相接处还设置有弹簧清扫器；所述倾斜输送带段通过高式支腿固定在机架上，且倾斜输送带段的下侧等距间隔设置有各摩擦下调心托辊，所述倾斜输送带段下方靠近头架的一侧还设置有风机，倾斜输送带段的两端均设置有改向滚筒；所述水平输送带段通过中间支腿固定在机架上，且水平输送带段的上侧设置有摩擦上调心托辊，水平输送带段的下侧设置有回程托辊，所述水平输送带段与尾架相接端还设置有空段清扫器；所述尾架包括螺旋拉紧装置、尾轮防护罩。

2.根据权利要求1所述的气垫带式输送机，其特征在于：所述倾斜输送带段与水平面的夹角为11°，倾斜输送带段的靠近头架的一端还设置有带逆止器。

3.根据权利要求1所述的气垫带式输送机，其特征在于：所述气室为双曲气室，且采用直边圆弧形盘槽，盘槽的槽角为35°。

4.根据权利要求1所述的气垫带式输送机，其特征在于：所述输送带为上层覆盖2.0mm胶厚、下层覆盖1.5mm胶厚的尼龙输送带。

5.根据权利要求1所述的气垫带式输送机，其特征在于：所述风机为C4-73型排尘离心风机。

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