摘 要：在我国工业的快速发展下，冶金行业发展迅速，受到了社会广泛的关注。在冶金过程中带式运输机凭借其运线长、运输大、具有良好的连续性等优点在很多行业都得到了广泛的应用。在冶金行业中，由于对冶金技术要求比较严格，冶金过程中不确定因素也比较多，所以需要做好冶金设备的设计工作，特别是带式运输机的设计。基于此，本文对冶金设备中带式运输机设计进行探讨。
关键词：冶金设备,带式运输机,设计
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.013
0 引言
一直以来，冶金行业都是工业领域重要的行业之一，对金属的提取和加工会用到很多种不同的设备，由于不一样的设备的用途都会有所差异，每一项设备的功能都不能忽视，都会在一定程度上影响冶金的进度。因此，需要科学、合理的对设备进行设计。运输机作为一种常用设备，是运输物料时非常重要的设备，做好其设计工作至关重要。
1 案例介绍
莱钢集团是我国生产规模最大、规格最全的H型钢精品生产基地、附加值最高的
粉末冶金生产基地和齿轮钢生产基地。在生产过程中，运输设备是物流运输过重不可或缺的设备，其设计的合理性对生产效率、企业效益等均有比较大的影响。为了保证带式运输机连续生产，需要将设计工作做好，保证设计质量。
2 带式运输机介绍
生产活动的基础是物料，大多数的工程都会需要输送工料，伴随着科技的发展，各种各样的输送工具接连地发明出来，其中最好的就是带式运输机，其特点是灵活性较好、运输量大、距离长等，很多行业都愿意使用它。带式运输机的基本功能是物料运输，随着科技的进步，它的用处也越来越多，逐渐的从单一功能向多功能转化。冶金行业对技艺的要求特别严格，其运输过程极其复杂，综合性也较强，而且冶金生产具有连续性，要是发生中断现象，那么生产过程必定会中断，造成无法估量的后果。所以，冶金顺利开展的前提条件是保证运输体系的安全性，尤其是带式运输机，一定要完成与之相关的设计作业。设备设计工作相当重要，任何工程和生产活动都会配置不同的设备。当前，钢铁行业发展迅速，一些与之相关的工程项目也慢慢增多，但完成时间却越来越短。为了不影响生产率，很多生产都是施工和生产一起进行，这便为机械设备增加了一定的难度，但目前通常都是一边制定方案，一边提交设计图和资料，另外，工作人员的素质有着很大的差别，如何避免返工，保证设备的质量完美，这些都逐渐变成了设备设计时候需要着重思考的因素。
3 为带式运输机在安全方面的设计方案
3.1 风险评估
带式运输机的组成零件是清扫器、张紧装置、皮带、机架、传动滚筒、改向滚筒、驱动装置、承载托辊、回程托辊等零件，对其进行全方面分析，其可能出现危险的地方主要在以下几方面：
（1）机械危险。人身的危害主要是：缠绕、卷人、刺伤、挤压等,设备的危害：冲击、摩擦、断裂和磨损等。
（2）电的危险。主要体现为燃烧和电机。
（3）设备和人机不匹配产生的危险。如果设备不满足人机工程原理，那么操作者会使用不正确的操作姿态，方法不正确，t33NJ6/wenFKpPQa8BpNQ==或者心理压力过大等都会产生危险。除此之外，在物料输送过程中，带式运输机是与其他设备装置结合在一起的有机整体，而不是独立、单一的设备。所以，對带式运输机的危险分析，不仅要考虑到单个设备，也要想到整体组合设备。
3.2 安全设计的关键点
不管是那种类型的生产活动，都会使用到很多种类的设备，所以说完成好设计工作十分重要。随着钢铁行业的逐渐发展，工程项目不断增加，项目周期却不断缩短。为了提高生产效率，往往是设计和施工同时开展，提升了机械设备的设计难度，如何保护设计质量，防止返工是当前设计需考虑的重点。在运输机的布置应首先满足工艺路线的要求，在重点分析了设备可能存在的各类伤害和主要风险之后，设计人员在设计设备的主要结构时，一定要先考虑怎么样可以降低这种危险出现的概率，若是危害没有办法消除掉，要采取适当的措施将伤害的风险减少到最低。而在设计物料体系时，一定要着重考虑带式运输机的布局问题：
（1）远离地质较差的地段、容易塌陷的区域，可以使用一些安全措施，主要就是起到为进出加固和支护的作用。如果带式运输机的基础非常不稳定，那么会导致设备出现一些无法估量的危险。
（2）运输机在穿过铁路和公路时，不可以超过铁路和公路对其上建筑物要求的最小高度。
（3）在合适的区域内修建行人桥。
（4）带式运输机下面若是穿过有人区域，一定要设置安全防护设备，例如一些防护网和隔离栏杆。
（5）设立防雨棚和防护罩，必要时设立走廊。倾斜带式运输机通过人行走廊时，考虑到设备较滑，一定要设置扶手栏杆。
（6）密闭式带式运输机通常安装在除尘效果好、通风、防火设备较好的地方，暗道中一定要安装在最安全的通道中。
（7）带式运输机物料运输的最大倾角，下行不能大于最大倾角的80%，上行不能大于最大倾角的80%，其中不包含特种带式运输机。
（8）带式运输机的运输功能要和前置设备功能相适应。钢丝绳芯运输带的安全数值不可以比标准值低，同时在机头和转载头的位置安装设计消防设备。
以上8点均是从考虑整体出发的，有关带式运输机自身，还要注意以下几点：信号显示器或者指示器一定要设置在位置明显的地方，便于人们发现，并且安装若干急停设备，防止情况发生,在设备中断后重新连接时，一定要注意不可以让设备自发启动，而且还要安装监控装备，保证手动操作足够的方便,比较特殊的物料运输过程中，通常都会换掉阻燃胶带，同时在机头安装上阻塞检测器，目的是防止物料堵塞,一定要充分考虑到防腐、防爆、短路、和电击等危险的发生,输送线较长时，必须设置广播体系，当运输机体积过大时，安装启动控制器，避免受到启动带来的冲击，并且还要注意过流防护,在物料运输过程中，皮带易打滑和跑偏，需要设置相应的检测开关。
4 受料斗设计遵循的一些原则
4.1 设计原则
在受料斗的设计过程中，所遵循的原则就是就低不就高。就低指的是最大程度的去减少两条胶带上物料造成的偏差，在整个运输过程中，物料都是由一头输送至另一头，因为两胶带的首尾是相互连接的，所以受料斗的主要目的就是确保物料可以从一条胶带准确地运送至另一条胶带的中心位置。在物料传输过程中，若是出现落差比较大的情况，就会造成物料迸溅现象发生，不仅浪费物料，还会给工作人员带来一定的附加工作，并且要是遇到输送粘性物质，很容易阻塞传送带，影响输送效果，因为粘性物质会粘到输送带上。其次，遵循料磨料的原则，受料斗在传输过程中非常关键，材料大部分都是钢板，还有一些是耐磨衬板，但有一些物料硬度过大，在长时间的输送过程中，会导致受料斗受到磨损。因此，在设计受料斗时，一定要充分考虑到其储藏情况，改变其内在结构，便于放置更多的物料，当物料落入受料斗时容易和其他料混合，防止受料斗遭到物料的损伤。
最后一项遵循的原则是溜料原则，溜料指的是降低物料进入受料斗的速度，改变其直接落到受料带上的方式，从而减轻物料对皮带的损坏，并且还可以防止出现物料迸溅的情况，延长皮带的使用期。
4.2 具体设计
受料斗的形状很多，需要从物料的落差、粘度、运输量、硬度、皮带宽度和夹角等全方面考虑。
（1）当受料和送料两条胶带的中心位置发生重叠现象，物料运动方向会因此而一致，因此此刻要最先考虑到溜料和磨料的工作，将粘性物料作为示范，其落差较大时，按下图设计。如图1所示。
为了避免物料粘结墙壁，一般会将受料斗设计为倒喇叭形状,件2是具有弹性悬挂在上端的胶带，可以在粘度较大的物料之间来回摆动，降低物料的粘度，并且还可以降低出现堵料情况的概率。
（2）三通料斗是实际工作中比较常用的一种料斗，但其有限制性，通常用在用于运输粘度较小的物料。目前三通斗的结构都是中间会设计一块能够转动的翻板，当翻板转动时，物料会朝另一半流动。三通料斗的设计存在一定的缺陷，若是发生堵料状况，三通料斗会被阻塞，翻板难以转动，这时就需要将料斗中的物料全部清理掉。
5 防尘设计
5.1 密闭罩
在设计密闭罩的时候，首先要想到其的防尘效果，还要有阻隔灰尘的作用 ，其次，灵活性一定要强，保证拆装工作可以方便进行，同时还要有良好的抗老化功能和比较长的使用寿命，必须保证其密闭性，在此基础上，可以优先选择HZ型防尘密罩技术。另外还要重点注意框架的连接方式，为了降低带机换带的不方便性，可以使用通过钭板式锁紧装置把机器中部的密罩框架进行连接，并给装置安装保险措施。
5.2 胶带回程带灰的清扫
在实际的运输过程中，胶带上通常都会粘上大量的灰尘，回程过程中会发生二次飞扬情况，或者是因为增面轮的问题，物料会结实的粘结到运输带上，造成托辊直径改变。若发生此类现象，胶带受力会发生改变，产生跑偏的情况，甚至影响到工作人员的生命安全，这些都是由于灰尘造成的，所以一定要加强对灰尘的清扫工作。其他的灰尘来源点，一般的清扫方法也会有较好的效果，但是若是想要把皮带彻底清扫干净，几乎是不可能的，因为传统刮灰的合金刀价格比较昂贵，更换步骤更麻烦，特别是因时间紧张搭扣或是硫化头不光滑时，清扫工作很难进行，经常造成清扫器卡死、胶带断裂等。结合多方面原因，在设计清扫器时，要确保清扫器的经济性、实用性以及灵活性，在体积较小的情况也可以非常灵活的操作，刮刀的材质不需要太昂贵，操作速度快，并且保证刮刀的倾斜方向和胶带的回程方向是一致的。
6 在断带保护方面的设计
冶金行业的运输量在所有行业来说是最大的，其对运输皮带的损伤也最严重，长时间的运输会导致运输带断裂，威胁到操作工作人员的生命安全，破坏周围的设备装置，很多断带都是为了保护装置，比如机械式保护装置和液压式保护装置，但这些装置还有缺陷，例如耗费时间比较漫长、安装工作很复杂、不能精确地检测运输带的速度等等。并且在设计保护装置时，也要考虑到速度传感器的安装问题，对带式运输机的运输情况和速度实行监控保护，如果皮带出现断裂状况，检测器可以首先发出警报，防护装置启动，将损失降低到最小。抓捕器主要组成是限位装置、电磁控制装置、限位销以及控制連杆机构等，主要作用是抓住滑落胶带，下滑力度会随着滑力的下降而降低，关键是要受力均匀，抓捕工作和输送工作要同时进行。
7 结束语
总而言之，在科学技术的不断发展下，冶金设备也逐渐朝着多样化的方向发展。带式运输机由于其具有运输量大、使用范围广、运输距离长、可以连续运输等优点，在冶金行业得到了广泛的应用。在进行设计时，要重点考虑一些容易出现问题的部位，确保运料的安全性。
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作者简介：高紫文（1981-），男，山东章丘人，本科，工程师，主要从事：冶金设备管理工作。
声明：
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编辑：中冶有色技术网
来源：高紫文 马月慧 李加祥
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