圓管帶式輸送機的發(fā)展及其關鍵技術

趙志鵬

摘 要： 隨著經(jīng)濟的發(fā)展，在生產(chǎn)中，人們越來越重視環(huán)保了。傳統(tǒng)的輸送機在使用的過程中會產(chǎn)生大量的灰塵等，對生產(chǎn)環(huán)境的污染特別大。因此，隨著技術的發(fā)展，圓管帶式輸送機就逐漸的出現(xiàn)了，并且被大力的投入工業(yè)的生產(chǎn)中。近年來，這種輸送機越來越受到重視。在這種背景下，本文對圓管帶式輸送機的研究發(fā)展進行了敘述，分析了圓管帶式輸送機輸送機的特點和優(yōu)勢，并且對其關鍵技術進行討論。希望借以能夠促進圓管帶式輸送機的應用，從而提高我國的生產(chǎn)力度，并且使得生產(chǎn)綠色化。

關鍵詞： 圓管帶式輸送機;發(fā)展;特點;優(yōu)勢;關鍵技術

【中圖分類號】TQ172.462 【文獻標識碼】B 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.36.159

帶式輸送機本身就是工業(yè)生產(chǎn)中最常使用的一種輸送機，但是傳統(tǒng)的帶式輸送機會對周圍的環(huán)境造成較大的影響。因此，工業(yè)生產(chǎn)在不斷的研究更為先進、綠色的輸送機，由此，圓管帶式輸送機就出現(xiàn)了。它使得生產(chǎn)過程更加的綠色化，同時提高了生產(chǎn)能力。對于圓管帶式輸送機，我國投入使用的時間比較的短，因此，還需要進一步進行研究，以確保任何的生產(chǎn)條件都能夠使用它。

1 圓管帶式輸送機的結構和特點

圓管帶式輸送機是在傳統(tǒng)的帶式輸送機的基礎上發(fā)展而來的，因此其使用的也是皮帶傳送系統(tǒng)。圓管帶式輸送機的結構如下圖所示。

圓管帶式輸送機由輸送帶、托輥、機架構件、滾筒和軸承、驅動系統(tǒng)組成。

其具體的操作過程如下：把需要輸送的料放入輸送機的尾部，然后通過輸送帶輸送到相應的位置。一般來講，輸送帶會在運行的過程中逐漸的變成一個封閉的圓形，從而使得整個輸送過程都是密閉的，這樣就大大增加了生產(chǎn)的環(huán)保性。在卸料時，頭部會受到過渡托輥的導向，然后整個圓形的輸送帶會逐漸的變回長條性，從而實現(xiàn)卸料的過程[1]。從這整個過程來看，圓管帶式輸送機具有非常明顯的特點。

1.1 圓管帶式輸送機的優(yōu)點

（1）與傳統(tǒng)的輸送帶相近，使用者在使用時會更加的方便

遠觀帶式輸送機是在傳統(tǒng)的輸送機上發(fā)展而來的，其輸送帶與傳統(tǒng)的輸送帶并沒有明顯的差別。相較于其它的密閉的輸送帶，它更容易被使用者接受。這也是圓管帶式輸送機一個很大的優(yōu)勢。

（2）密閉輸送，標準又環(huán)保

圓管帶式輸送機在輸送的過程中，輸送帶會逐漸的變成圓形，從而形成一個密閉的輸送空間，在這個密閉空間內，出現(xiàn)的各種粉塵、灰塵等輸送垃圾都不會掉入地上，對環(huán)境造成污染。在輸送完成后，可以將垃圾進行統(tǒng)一的處理，環(huán)保性大大的提高了。同時，由于是密閉的傳送環(huán)境，灰塵進不去，也就意味著其它的雜物也無法進去，使得整個輸送過程標準化，不會出現(xiàn)各種灑料的情況。此外，這種密閉的輸送環(huán)境，導致輸送過程不會受到天氣的影響，即使是大熱或者下雨的天氣，仍然能夠進行輸送，并且物料不會受到影響。

（3）能夠適應狹小的空間或者復雜的空間輸送需求

圓管帶式輸送機在使用的過程中，其現(xiàn)場布置能夠出現(xiàn)折疊的情況。也就是說，在布置圓管帶式輸送機時，不一定需要大的空曠的空間。一些復雜的或者狹窄的空間也能夠進行布置，因為它是可以折疊的。這種特點對于一些環(huán)境復雜的生產(chǎn)現(xiàn)場來說，是非常有益的。一來，不需要再使用其它的輔助設備，減少了一部分的設備投入和維護成本。另一方面，在復雜環(huán)境下，簡短了輸送的路徑，從而降低了整體的生產(chǎn)成本。

（4）輸送的傾斜角進一步增大

傳統(tǒng)的帶式輸送機，在輸送時，最大的傾斜角也只能到18°，而圓管帶式輸送機的傾斜角目前可以達到30°，增加的物料和輸送帶之間的摩擦[2]。并且，隨著技術的不斷發(fā)展，這個傾斜角還可以進一步的進行提高。

（5）可以進行方便的雙向輸送

傳統(tǒng)的帶式輸送雖然也能進行雙向的輸送，但是其一般只能在頭部和尾部進行加料，在輸送過程中則不能進行加料。但是圓管帶式輸送機能夠很方便的進行加料。除開在頭部和尾部的加料外，圓管帶式輸送機還在輸送帶上設置了一些裝料的裝置，可以隨時從這些裝置中進行加料，方便又快捷。

（6）占用的空間比較笑

一般而言，輸送機在投入使用時，都會占據(jù)比較大的空間，這樣能夠方便進行物料的輸送。但是對于圓管帶式輸送機來說，則沒有這個需求。因為其輸送帶是形成一個圓形來進行輸送，在同樣的輸送面積下，圓管帶式輸送機占據(jù)的寬度更小[3]。因此，其空間占用率更加。對于施工團隊來講，降低了成本。

1.2 圓管帶式輸送機的缺點

圓管帶式輸送機具有明顯的優(yōu)點，但是不可否認的是，由于我國投入使用的時間較短，再加上技術的原因，其也是存在著一定的缺點的。

（1）生產(chǎn)的要求比較高

圓管帶式輸送機在使用的過程中，輸送帶會被導向成圓管的形狀，這就要求輸送帶的材質要很高。并且，由于整體是密封的，對于輸送帶的邊緣要求也比較高。這就導致在圓管帶式輸送的生產(chǎn)中，材質和技術都遠高于傳統(tǒng)的帶式輸送機，生產(chǎn)的成本會大大的增加。

（2）輸送過程中阻力增加

圓管帶式輸送機是處于密封的狀態(tài)，也就是說，物料會和輸送帶存在較大面積的接觸，這必然會導致整體摩擦力的增加。因此，在輸送過程中，整體的阻力會增大。

（3）設計計算比傳統(tǒng)的帶式輸送機更加復雜

圓管帶式輸送機因為其是密封的狀態(tài)，并且會逐漸變成圓管狀。因此其結構會更加的復雜，這就導致圓管帶式輸送機的設計計算比較的復雜。尤其是在阻力的計算中。因為圓管帶式輸送機的阻力本身就比傳統(tǒng)輸送機的阻力大，在運行過程中，速度越大，阻力也就越大，這就給阻力的計算增大了難度[4]。

（4）輸送帶在扭轉過程可能出現(xiàn)問題

圓管帶式輸送機在使用的過程中，輸送帶會變成圓管狀，這也就是說輸送帶在使用時會進行扭轉。但是當前的技術，無法保證輸送帶在扭轉時安穩(wěn)的進行，甚至嚴重的還會導致輸送帶的邊緣陷入兩個托輥之間。

圓管帶式輸送機雖然存在著這些缺點，但是圓管帶式輸送機具備的那些優(yōu)點足夠掩蓋這些不完美的缺點。因此，圓管帶式輸送機仍然是工業(yè)生產(chǎn)中會大量使用到的一種輸送機。

2 圓管帶式輸送機的發(fā)展

圓管帶式輸送機最開始是在國外出現(xiàn)的。世界上第一臺圓管帶式輸送機出現(xiàn)在日本，是在1978年被日本某公司生產(chǎn)出來的。目前已經(jīng)向12個國家的制造商轉讓了相關的專利。我國從20世紀90年代開始引入圓管帶式輸送機，通過引進普利司通技術，以及與國外的企業(yè)進行合作[5]。當前，我國已經(jīng)有多個企業(yè)開始制造圓管帶式輸送機了。從圓管帶式輸送機生產(chǎn)到現(xiàn)在，已經(jīng)過了40多年，這些40多年來，一直在對圓管帶式輸送機的各項技術和理論進行研究，從而促進了圓管帶式輸送機的發(fā)展。

在結構這方面，國內外都在不斷的進行研究。當前存在的各種圓管帶式輸送機，都是這些研究的成果。此外，還有一些類似ManTakraf 輸送帶防扭方法等改進圓管帶式輸送的技術，這些技術都使得圓管帶式輸送機在不斷的改進，相信經(jīng)過研究，最終圓管帶式輸送機會成為工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的生產(chǎn)工具。

在理論研究等方面，漢諾威大學建立了圓管帶式輸送機實驗臺，對多種圓管帶式輸送機進行對比研究，分析了圓管帶式輸送機的阻力問題[6]。此外，對于相關理論的研究是各大機構和研究人員的研究重點。

從當前的研究成果，可以對圓管帶式輸送機的發(fā)展進行一定程度的預測。當前圓管帶式輸送機還存在著阻力等方面的限制，這些限制導致圓管帶式輸送機不能全面的投入使用。因此，可以大致的判定，圓管帶式輸送機發(fā)展的方向應該一下兩個是：（1）對于阻力的降低。當前，阻力的存在導致計算以及實際的使用都存在著一定的限制，因此，對于如何降低阻力是研究的一個重點。（2）輸送帶扭轉過程的調整，減少扭轉過程中的問題。除開這兩個主要的方向之外，圓管帶式輸送機還需要對功率、材質等問題進行優(yōu)化。相信隨著研究的不斷深入，圓管帶式輸送機也會不斷的改善。

3 圓管帶式輸送機的關鍵技術分析

3.1 設計計算方法

圓管帶式輸送機的設計計算方法是在傳統(tǒng)的輸送機算法上進行優(yōu)化的。一般而言，設計計算方法主要會涉及到的部位是阻力裝置、驅動裝置以及拉緊裝置。在圓管帶式輸送機設計時，一個最重要的問題就是其阻力的計算。圓管帶式輸送機的阻力本身就比較的難以計算。一般，進行阻力計算時，設計人員會根據(jù)傳統(tǒng)的輸送機阻力區(qū)間來進行阻力的判斷。但是在實際中，這種方法計算出來的阻力是存在著一定的誤差的。如果需要減少誤差，需要對各種測量設備進行調整。當然，當前對于阻力的計算，并沒有一個完整的計算方法，更多是的理想化的計算方法。

3.2 傳輸結構設計

圓管帶式輸送機一定要注意其結構的設計。一般來講，在進行設計時，都會將整體的設計結構偏向于操作便捷、成本較低等方面。當然，在這種前提下，要保證輸送機的運行安全問題。此外，在傳輸結構的設計時，要考慮到檢修問題，對于檢修棧道的設計，一定要以方便為主，在出現(xiàn)問題時，能夠方便檢修人員通過，否則檢修棧道就無法使用。在這些標準下，整體的材質就需要提高要求。托輥需要選擇電鍍的，并且較輕較小的。此外，為了增加托輥的使用壽命，可以選擇噴漆的托輥。托輥架要方便更換，并且最好能夠防止輸送帶扭轉問題。對于輸送特殊物質的輸送機，比如鹽等，需要選擇防腐的材質。托輥板上面的安裝孔，可以設計成可調的長孔，使得后續(xù)的安裝更加的方便。此外，整體的結構材質，一般選擇角鋼。角鋼更加的輕便，能夠滿足圓管帶式輸送機的彎曲要求。

3.3 傳輸帶設計

圓管帶式輸送機傳輸帶的設計要求非常的高，因為要滿足彎曲并且形成圓管的要求。一般來講，圓管帶式輸送機的輸送帶需要滿足以下的要求。（1）可彎曲性要高。因為輸送帶需要進行扭轉等形狀的改變，因此其可彎曲性一定要強，這樣能夠大大的減少彎曲的故障。（2）封閉性。圓管帶式輸送機是密封的輸送機，所以輸送帶需要具備良好的封閉性，保證環(huán)保。（3）良好的成槽性。輸送帶具有良好的成槽性，能夠確保運行過程中的穩(wěn)定。（4）穩(wěn)定的動態(tài)連續(xù)負載。在輸送帶的使用過程中，動態(tài)連續(xù)負載一定要盡量的穩(wěn)定，否則將會減少輸送帶的使用壽命。

3.4 托輥組及輔助設備設計和布置技術

當前，在圓管帶式輸送機中，托輥結構一般是為六邊形，對于托輥的組合，有平底船形、平底船形、峰點型三種[7]。托輥的布置方式有兩種，一種是單側布置，另一種是雙側布置。單側布置是將6個托輥組放在同一側，托輥之間的距離要小于輸送帶的厚度。一旦托輥之間的距離大于輸送帶的厚度，可能會導致輸送帶卡住。雙側布置，是將6個托輥組平均放置在兩側，形成一種堆成的狀態(tài)。這種放置方式能夠增加托輥的長度，防止輸送帶被夾住。

此外，對于受料口附近的緩沖托輥組，要考慮到其承受的沖擊。一般來說，在物料投入輸送帶時，會對緩沖托輥組造成一定的沖擊。因此，緩沖托輥組之間的間距需要更加的小。常用的距離是300-500mm。如果需要輸送的物料沒有流動性，或者其流動性不強，需要在加料位置設置一定的傾斜角度，防止物料堆積在加料口。傾斜的角度在2°-4°。在進行托輥的安裝時，一定要將其均勻的焊接在托輥板彎曲的邊緣上，然后，將托輥板安裝在支架或者是混凝土地基的引腳位置。在安裝時，要注意托輥板一定要獨立的安裝，不能兩塊一起安裝。安裝孔一定要是可調整的，方便后續(xù)的安裝。

4 結語

圓管帶式輸送作為一種較新的輸送機，其必然還需要經(jīng)過大量的研究才能被完善。當前，圓管帶式輸送機還存在著一些如材質要求高、阻力計算困難等問題。這些問題導致圓管帶式輸送機無法全面投入使用。當然，通過對圓管帶式輸送發(fā)展的研究，我們相信在之后的時間種，這些問題能夠被克服。同時，圓管帶式輸送機的關鍵技術，比如設計計算方法、傳輸結構設計、托輥安裝等都還需要進行一定完善。通過本文的分析，希望能夠為廣大的研究者提供相應的思路，從而促進圓管帶式輸送機的研究發(fā)展。

參考文獻

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[7] 謝慶軍.圓管帶式輸送機的關鍵技術研究[J].科技與企業(yè)，2014（01）：272-273.