管状带式输送机防胀管及保护装置

管状带式输送机防胀管及保护装置

王远金,1 ,李业荣,2 ,韩文明3

日照港船机工业有限公司 山东省日照市  276800

摘要：管状带式输送机是一种新型环保散料输送设备，相较于普通槽型带式输送机，具有运输过程封闭、不撒料、可作水平和垂直转弯等优点，在企业生产中得到广泛应用。但胀管作为管状带式输送机的常见故障之一，对输送设备的损伤较大。本文主要介绍了通过防胀管装置和保护装置的搭配使用，从根本上解决胀管对管状带式输送机系统的影响。

关键词：管状带式输送机；防胀管；过载检测装置；可开启安全隔板

目前，环境保护问题已经上升到国家战略高度，人们的环保意识也日益增强，管状带式输送机（简称管带机）因运输过程封闭，有效解决了普通槽型皮带机的环境污染问题，在港口、矿山、电力、冶金等行业内得到广泛认可。但是在实际生产运行中，但凡出现各种故障都会导致输送系统停机，影响设备运行效率，并且大大增加了设备运行的安全风险。其中，胀管作为管带机的常见故障之一，对设备损害较大，轻则破坏结构，撕裂胶带，重载导致安全生产事故，其发生的主要原因为运输物料流量的不稳定性、漏斗塌料或者存在大块异物等。因此，如何有效防止胀管故障的发生和保护管带机设备是管带机设计的重要工作之一。

1 现有的防胀管技术

为了防止胀管的发生，目前应用最多的是料流检测装置，通过限位检测器和触板的组合使用，当检测到有超过一定高度的料流通过时，可以实现管带机紧急停机。但该装置存在检测盲区，当皮带两侧存在异物或者大股料流时，同样可能造成胀管故障的发生。此外，管带机紧急停机需要停机时间，从触发限位检测器到设备停止运行，停机距离大约52米左右，为了防止大股料流进入成管段，只能延长管带机过渡段，而延长过渡段既加大了转运站的设计选型，又增加了过渡段结构件的种类；如果过渡段长度不够，虽然管带机可以实现停机，但依然会发生胀管故障，取法真正起到预防管带机胀管的发生。

2 新式防胀管及保护装置

本文介绍的新式防胀管及保护装置是通过限料板、过载检测装置和可开启安全隔板组合使用的，建立三道保护装置，第一道通过限料板防止大块物料和不稳定流量进入管带机，第二道过载检测装置防止限料板失效的极端情况下及时检测胀管，第三道可开启安全隔板是当出现限料板失效的极端情况发生时，避免损害胶带和设备以及方便处理物料使用。通过三道保护装置，可有效防止胀管故障和保护管带机设备。

2.1限料板

限料板是根据管带机的管径、额定运量等参数设计加工的安全保护装置，安装在给料溜槽前方、导料槽内部，其宽度略窄于导料槽宽度，限料板距皮带高度需要根据管带机运量、带速和导料槽宽度等数据计算，并且其安装高度可根据运输物料种类做相应调整，适用范围广。

该限料板安装在导料槽内部，消除了检测盲区，能有效阻挡大股料流进入管带机造成胀管。此外，当管带机带料发生紧急停机时，通常会在管带机尾部给料溜槽内堆积大量物料，再次启动设备时需要人工平摊积料，耗时耗力，且安全风险较大，影响生产效率，安装该限料板后，能有效控制物料流量，无需人工平摊积料，提高了运行效率。

2.2过载检测装置

在给料溜槽前方安装限料板后，能有效控制料流流量，但经过长时间使用后可能存在磨损，或者被大块异物冲击后导致限料板脱落等极端状况，为了确保设备绝对安全，需要在导料槽出口位置安装一组过载检测装置，当限料板不能有效工作时，过载检测装置能有效检测料流流量，如果有大块异物或者大股料流进入时，能保证管带机紧急停机。

该过载检测装置由支架、配重板、检测挡板和接近开关组成。安装在导料槽出口位置，检测挡板的安装高度需要根据管带机的运行速度、额定运量、物料的比重和导料槽宽度等数据计算而来，计算公式如下：

V*S*ρ*3600=T  ①

S=L*H   ②

得   H=T/（L*V*ρ*3600）

V：管带机运行速度（m/s）；

L：导料槽宽度（m）；

H：检测挡板距皮带高度（m）；

ρ：运输物料容重（t/m3）；

T：管带机运量（t/h）。

在过载检测装置的一端安装有配重块，配重块的重量可以根据输送物料的种类和实际情况调整，其作用是防止过载检测装置出现误动作。系统正常运行情况时，在配重板的作用下，支架检测手柄和接近开关处于同一位置（如图一），接近开关检测正常；当有大块异物或者大股料流进入后，检测挡板在大块异物或者大股料流冲击下发生转动，接近开关检测到支架检测手柄位置发生变动，系统报警，管带机紧急停机。

图一

2.3 可开启安全隔板

在导料槽出口安装过载检测装置，有大块异物或者大股料流进入管带机时可以实现紧急停机，如前文所述，为了防止胀管损害设备应该将停机距离内的结构形式设计为过渡段的一部分，但会导致过渡段长度较长。为了防止管带机设备受损，又要考虑过渡段长度不能过长，需要在成管压辊之后的桁架上安装一种特殊的桁架结构形式——可开启安全隔板。

可开启安全隔板的承载部分是由上下两部分隔板组成，托辊安装方式与传统方式相同，但上下隔板之间不是用螺栓固定连接的，而是用带有斜坡的卡阻块固定的，卡阻块下方安装有弹簧，可以通过调整弹簧螺母调整弹簧预紧力大小。正常运行情况下，上隔板在卡阻块的的阻力下不会开启，当发生胀管紧急停机时，管带机管径在大量物料填充下发生胀管故障，导致上隔板对卡阻块的水平分力和垂直分力增大，当水平分力大于弹簧的预紧力时，卡阻块压迫弹簧收缩，对上隔板的阻力消失，上隔板打开从而保护结构及胶带不受损（如图二），安装在一侧的接近开关检测到安全隔板发生位移，发出信号使管带机紧急停机。

可开启安全隔板的安装数量，需要根据管带机系统停机曲线和安全隔板安装距离计算而来。可开启安全隔板的安装不仅保护了管带机设备免受损伤，缩短了管带机的过渡段长度，而且在胀管发生后，可以把可开启安全隔板的上隔板打开处理故障，节约了时间和人力。

图二

3 实际应用和效果

该管状带式输送机防胀管及保护装置已经成功应用于由岚山港矿石输送系统项目中。

在实际生产运行中，该管状带式输送机防胀管及保护装置通过将限料板、过载检测装置和可开启安全隔板配合使用，形成一个安全可靠的检测保护系统，在系统调试时模拟发生了胀管发生的几种工况，该装置有效检测解决了不稳定料流的影响，在拆除第一道限料板后，后续二、三道保护装置有效工作，防止了胀管故障的发生，对于提高管带机系统可靠性和企业生产效益有很大帮助。

4参考文献：

[1] 潘磊，李随军，王兆祥.管状带式输送机系统优化[J].山东冶金，2012(1)：71+73.

[2] 北京起重运输机械设计研究院，武汉丰凡科技开发有限责任公司.DTⅡ(A)型带式输送机设计手册（第2版）.冶金工业，2013.

[3] 中华人民共和国工业和信息化部.JBT10380-2013圆管带式输送机.机械行业，2013.