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第5章 物流机械技术与设备(2)

硫化接头的强度能够达到输送带强度的85%~90%,且能防止带芯腐蚀,寿命较长。在小批量制造和维修中,有时也采用冷粘工艺来连接橡胶输送带。冷粘接头的强度不如硫化接头,但工艺简单,成本低廉。

输送带常与支承托辊一起使用。由于传输带的挠性较大,一般不能起到支撑承载物料的作用。支承托辊能够支承物料,减少输送带的垂度,保证物料在输送带上的平稳运行。

在输送散粒物料的时候,可以使用槽型托辊。利用物料的重力在输送带上形成凹槽,保证物料在凹槽中运行,不会四处散落。三根托辊组成的槽型托辊是目前国内最常用的,侧辊与水平的夹角一般为30°。增大槽角可以加大载货的横断面积和防止输送带跑偏,输送效率比较高,但容易造成胶带弯折,对胶带的寿命有一定影响。

在运送件货时,一般采用平行托辊。平行托辊是由一根平直的托辊构成,以保证件货的平稳输送。

缓冲托辊一般用于输送带的受货处,为了减少货物对输送带的冲击可以在托辊下方安装橡胶圈和弹簧。

还有一种调心托辊,是为了调整输送带的横向位置,防止输送带发生跑偏现象。输送带跑偏是运行中的一种常见故障。输送带跑偏的原因主要有托辊安装不正、机架高低不平、输送带连接不平整、滚筒表面不干净、托辊转动不灵或物料装载偏移等。调心托辊可以调整输送带的横向位置,保证输送带的平稳运行。

一台输送机的托辊数量很多,托辊质量的好坏直接影响输送带的使用寿命和运行阻力。托辊的维修和更换费用是输送机运营费用的直接组成部分。为了减少托辊对输送带的运动阻力,托辊两端装有滚动轴承,以保证托辊的转动灵活和延长使用寿命。托辊间距离要适当,间距太小会增加输送带磨损和功率消耗,太大则两根托辊之间的输送带过于下垂,不利于物料的运送。

(2)链条及相关工作构件

链条及相关的固定工作构件(链板、刮板等)是一种可以传递较大牵引力或承载较大重量的承载装置。它主要用绕过若干链轮的无端链条作为牵引构件,由驱动轮通过齿轮与链节的啮合将圆周牵引力传送给链条,在链条上或固接着的一定工作构件上输送货物。以链条作为输送元件的输送机械具有输送物品的多样性、苛刻环境适应性、物品流向任意性、输送位置精确性、输送节拍可控性等许多独特的优点。

使用链条的最简单的输送方式是直接由两根套筒辊子链条组成链条输送机。链条由驱动链轮牵引,链条下面有导轨,支撑着链节上的套筒辊子。货物直接压在链条上,随着链条的移动向前移动。这种仅仅使用链条,而不附加任何固定工作构件的输送机主要适用于尺寸固定的箱式货物的运输。

用特殊形状的链片制成的链条,可以再装上特定的托板,我们称之为链板。链板输送装置的结构和工作原理与带式输送装置很相似,但带式输送装置主要用输送带的摩擦力来传输牵引力,用传输带的张力或托辊来承载货物,而链板输送装置则主要用链条来传输牵引力,用铰接在链条上的托板来承载货物。由于链条和链板的强度和挠性远远大于输送带,因此链板输送装饰可以用较小的链轮传递大得多的牵引力,可以承载的重量也大得多。但链条输送装置也有它的缺点。由于链条自重较大,链条环节之间有摩擦力,所以整个输送装置比较笨重,消耗的功率也比较大。另外由于链条在运动过程中会发生动载荷,工作速度也会受到限制。

如果链条辊子的支撑方向垂直于链条的回转平面,则可以制成水平回转的链板输送机。如果托板铰接在链条上,可以侧向倾覆,则可以制成自动分选机。在需要把货物卸出的地点使托板倾翻,即可使货物滑倒在相应的输送分选槽内。

刮板式输送装置是一种特殊的链条式输送装置。它将刮板隔一定距离固定在牵引链条上,沿敞开的导槽刮运散货,主要用于水平方向或小倾角方向上输送煤炭、砂子、谷物等粉粒状或块状物料。它的优点是结构简单牢固,对被运物料的块度适应性强,改变输送机的输送长度比较方便,可以在任意地点进行装卸。它的缺点主要是刮板和物料摩擦造成磨损比较快,输送阻力和功率消耗比较大,因此经常用于生产率不高的短距离运输。

在刮板式输送装置的基础上,又发展出一种埋刮板式输送装置。它主要是利用散粒物料具有内摩擦力和侧压力等特性来工作的。水平输送时,由于刮板链条在槽底运送,刮板之间的物料被向前拖动成为牵引层,当牵引层物料对其上层物料的内摩擦力大于物料与机槽两侧壁间的外摩擦力时,上层物料就随着刮板链条向前运动。埋刮板运输装置的优点是结构简单、体积小、重量轻、密封性好,可以防止扬尘,输送线路布置灵活,安装方便,可以多点加料、多点卸料。它的缺点是链条埋在物料层中,工作条件恶劣,机件容易磨损、不宜输送黏性、磨磋性很大或易结块、怕碎的物料,输送速度和生产率低,能耗大。

埋刮板运输装置主要由封闭断面的机槽、刮板链条组成。封闭机槽分成两个部分,其中一个为工作分支,通常采用矩形断面。机槽的头部设有驱动链轮,由传动装置传动,尾部设有张紧链轮和螺旋式张紧装置。机槽还开有加料口和卸料口。刮板链条既是牵引构件,又是承载构件,通常由不同形式的链板和链条焊接而成。链条可以用套筒滚子链或叉形片式链,刮板可以制成T型、U型、O型、H型、L型等。在选用刮板时,输送一般物料可以采用结构简单的形式(U型、L型),以减少物料在刮板上黏附,便于卸料和清扫;当输送物料的悬浮性越大和机槽越大时,则可以采用相对复杂的刮板形式(O型、H型)。

链条输送装置在运行过程中常见的故障主要有卡料、链条跑偏、断链、浮链等。

①卡料是通常发生在链轮头轮轮槽处。卡料后,链轮头轮与链条不能正常啮合,严重时将链条完全抬起,输送机不能正常运行。原因是链条上的残留物未能得到及时清除,链轮头轮轮槽被卡紧,可在输送机头部卸料口处适当增设一套卸料板和清扫板,并设置一块伸入链轮轮槽的刮料刀。

②链条跑偏的产生多见于较长的输送设备,往往是由于安装不良而造成的。其主要原因有:机槽两侧与对称中心面的对称度偏差过大,头轮、尾轮及导轨、托轮不对中,各轮轴不平行,尾轮调节行程不一致等。

③断链是指链条断裂。其产生的原因一般有设计工作张力不够,制造质量问题,链条上的开口销磨损导致连接销轴脱落而断链,输送物料中混入铁件等大块硬物卡住过载,机壳的连接法兰、导轨处出现较大错位等。其中,有些可能是由于设备安装不慎引起的,有些则可能是由于振动、撞击引起的。

④浮链是指当输送易于产生浮链的物料时,刮板可倾斜70°焊接在链条上,使运动阻力产生向下压的垂直分力。

(3)辊道式输送装置

辊道式输送装置也是一种常见的输送装置,它由一系列以一定间距排列的辊子组成,主要用于输送件货或者托盘货物。为了保证货物和托盘的底部有沿输送方向的连续输送面,货物底部必须与四根辊子相接触,即辊子的间距应该小于货物支承面的四分之一。

辊道的输送方式主要有人力驱动、重力驱动和电机驱动三种。人力驱动辊道输送装置是没有任何动力、水平放置的辊道输送装置。货物在辊道上完全由人力来推动。由于辊子的摩擦力比较小,货物可以靠人力推动的惯性向前移动。重力驱动的辊道输送装置一般具有一定的坡度,使货物能够依靠自身的重力从一处自然移动到另一处。人力驱动和重力驱动的辊道装置的优点是结构简单、布置灵活,不需要动力驱动;缺点是货物的移动速度难以控制,可能会发生碰撞,可能导致货物的破损。在需要以稳定的速度运输货物的场合,可以使用电机驱动辊道装置。电机驱动的辊道装置主要有以下一些驱动方法。

第一种方案是每个辊子都配备一个电机和一个减速机,单独驱动。由于每个辊子自成系统,更换与维修比较方便,但系统比较复杂,成本和维护费用较高。第二种方案是在每个辊子轴上安装两个链轮,由电机、减速机和链轮驱动第一个辊子,然后由第一个辊子通过链条传送到其他辊子。第三种方案是用一根链条通过张紧轮驱动所有的辊子,当货物尺寸较长、辊子间距较大时,这种方案比较容易实现。第四种方案是用一根纵向的通轴,通过扭成八字形的传动带驱动所有的辊子,如果货物较轻,对驱动力的要求不高,这种方案结构简单,比较容易实现。

(4)螺旋输送装置

螺旋输送装置是无挠性牵引构件的输送机械,它借助原地旋转的螺旋叶片将物料向前方推动进行运输,主要用来运送粉粒状散货,比如水泥、谷物、面粉、煤炭、黄沙、化肥等。螺旋输送装置的主要优点是结构简单,没有空返分支,横断面尺寸小,可以多点装货或卸货,工作可靠,易于维修,造价低廉,输送密封性好,没有粉尘;缺点是生产率低,运输过程中螺旋装置搅拌物料的阻力大,螺旋装置和料槽容易损坏,物料可能破碎,螺旋输送装置对超载比较敏感,容易产生堵塞。因此螺旋输送装置适用于输送摩擦性较小的物料,不宜输送黏性大、易结块及大块的物料。

螺旋输送装置可以沿水平、倾斜或垂直方向输送货物,分为水平螺旋输送装置和垂直螺旋输送装置两种。

水平螺旋输送装置可以在水平方向或倾角不超过20°的条件下使用,输送长度一般在70米以内,螺旋直径在150~600毫米之间,螺旋转速一般为每分钟20~190转,每小时可以输送4~140吨货物。水平螺旋输送机是由封闭料槽、螺旋、驱动装置和轴承等构成。它的工作原理是:螺旋在料槽内旋转时,料槽内的物料受到本身重力和与料槽间的摩擦力的影响,不会随螺旋一起移动,而是沿着料槽轴线的方向移动。

垂直螺旋输送装置的基本结构与水平螺旋输送装置类似,它采用实体螺旋和圆形料槽,利用一段短的水平螺旋输送机进行供料,垂直螺旋与水平螺旋分别有单独的驱动装置。垂直螺旋输送装置的工作原理与水平螺旋输送装置不同,比较复杂,需要根据料槽填充率的不同来确定螺旋旋转的临界速度。垂直螺旋输送装置的运动阻力和功率消耗比水平螺旋输送机大,在各种连续输送装置中,它的功率消耗仅低于气力气动输送机。

(5)悬挂输送装置

悬挂挂钩是典型的悬挂式的物料承载装置。它将物料悬挂在钩子等装置上,利用车间结构搬运货物。悬挂式输送装置的作用:一是防止物料在运输过程中被触碰或损坏,比如用于喷漆产品的输送;二是节省空间,避免与地面的设备或人员相冲突,从而使生产物流系统更加合理高效。

普通悬挂输送装置是最简单的架空输送承载装置。它由一条由工字钢型材组成的架空单轨线路。承载滑架上有一对滚轮,承受货物的重量沿轨道滚动,挂钩等吊具挂在滑架上,滑架由链条牵引。由于架空线路一般为空间曲线,要求牵引链条在水平和垂直两个方向上都要有很好的挠性,一般采用可拆链。悬挂输送装置的上、下料作业是在运行过程中完成的。通过线路的升降可以实现自动上料。

使用电动小车或电动葫芦的单轨输送系统是一种新的悬挂输送技术。这种输送装置不需要牵引链条,线路的更改或扩张比较容易实现,而且可以根据实际需要增加或减少在线路上运行的电动小车或电动葫芦的数量,解决了传统悬挂式输送系统存在的即使输送一件物料也需要整个系统的链条都不停运行的问题。

(6)斗式提升装置

斗式提升装置是在垂直或接近垂直方向上连续提升粉粒物料的输送机械。它的牵引构件绕过上部和底部的滚筒或链轮,牵引构件上每隔一段距离装一料斗,由上部滚轮或链轮驱动,形成具有上升的有载分支和下降的无载分支的无端闭合环路。物料从有载分支的下部供入,由料斗把物料提升至上部卸料口卸出。

斗式提升装置的优点是结构简单,占地面积小,可以在全封闭的罩壳内工作,减少粉尘的污染;缺点是对过载比较敏感,斗和链容易磨损,被输送的物料受到一定的限制,只适用于粉粒状和中小块状的散货的垂直提升。斗式提升装置按牵引构件不同可以分为胶带牵引的带斗提升装置和链条牵引的链斗式提升装置。

斗式提升机主要由牵引构件、料斗、驱动装置、张紧装置、上下滚筒(或链轮)、机架与罩壳组成。其中主要的提升装置是料斗。料斗主要有三种形式:深斗、浅斗和导槽斗(三角斗)。根据斗式提升机的运转速度和载运物料特性不同,可以采用不同的料斗形式。深斗的斗口与后壁夹角大,每个料斗可以装载较多的物料,但较难卸空,适用于运输干燥的松散物料。浅斗的斗口与后壁的夹角小,每个料斗的装载量小,但容易卸空,适合运输潮湿的和黏性的物料。导槽斗是具有导向侧边的三角形料斗,当料斗绕过上滚筒卸料时,前一个料斗的两个导向侧边和前壁形成后一个料斗的卸载导槽,它适用于运送沉重的块状物料和怕碰碎的物料。

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