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皮帶機(jī)規(guī)范和設(shè)計(jì)中的十個(gè)常見(jiàn)錯(cuò)誤和規(guī)避方法
皮帶機(jī)規(guī)范和設(shè)計(jì)中的 十個(gè)常見(jiàn)錯(cuò)誤
皮帶機(jī)是幾乎與所有主要工藝之間存在相互作用的復(fù)雜系統(tǒng)
上述現(xiàn)象導(dǎo)致了大量高成本的問(wèn)題如：低效率運(yùn)行、事故、污染，以及可能縈繞皮帶機(jī)生命周期的訴訟。為了避免設(shè)施所有者和工廠管理者掉入“根據(jù)采購(gòu)價(jià)決定購(gòu)買(mǎi)與否”的陷阱中，專家們編制了一張匯總了十個(gè)最有可能導(dǎo)致皮帶機(jī)安全性、潔凈度和生產(chǎn)力隨著時(shí)間下降的常見(jiàn)設(shè)計(jì)的選擇清單。
數(shù)十年來(lái)，只用體積密度和靜止角來(lái)描述散狀固體已經(jīng)成為慣例。皮帶機(jī)設(shè)備制造商協(xié)會(huì)（CEMA）收到過(guò)無(wú)數(shù)關(guān)于只能在一張表格里查閱的散狀物料性質(zhì)的請(qǐng)求，就好像教科書(shū)中包含每種物料變化一樣。但這種方法可能導(dǎo)致明顯問(wèn)題。 用于確定特定散狀固體性質(zhì)的一組典型試驗(yàn)成本約為30000美元，然而系統(tǒng)停機(jī)的估計(jì)成本約為1000美元/分鐘。在一個(gè)皮帶機(jī)系統(tǒng)的整個(gè)生命周期內(nèi)，若通過(guò)測(cè)試能夠避免一次溜槽堵塞事故，則這個(gè)測(cè)試就是有價(jià)值的。 測(cè)試員在檢查三體磨損，如皮帶機(jī)皮帶、溜槽襯板和散狀物料之間的磨損 一種符合價(jià)格目標(biāo)的常用“技巧”是通過(guò)在皮帶機(jī)從水平段到凹槽段之間的過(guò)渡段上裝載物料的方式來(lái)縮短皮帶機(jī)總長(zhǎng)度。另一種通過(guò)縮短皮帶機(jī)總長(zhǎng)度來(lái)滿足價(jià)格目標(biāo)的方法是一種稱為半槽過(guò)渡的設(shè)計(jì)技術(shù)。綜合采用在過(guò)渡段和半槽過(guò)渡段裝料的做法，可能導(dǎo)致皮帶磨損、溜槽磨損和溢出量增加（圖3）。 建議： 采用為皮帶和帶寬推薦的全槽過(guò)渡距離。在經(jīng)過(guò)第一個(gè)全槽托輥之后再開(kāi)始裝料。 皮帶機(jī)主滾筒的直徑通常是按照皮帶制造商根據(jù)皮帶張力為皮帶和接頭壽命推薦最小直徑而選定的。通常而言，人們不承認(rèn)這些滾筒直徑可能太小，以至于其他部件無(wú)法正常發(fā)揮作用。使用較小的驅(qū)動(dòng)滾筒時(shí)，往往需要通過(guò)使用張緊輪來(lái)增大包角，從而確保產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)皮帶機(jī)的足夠摩擦力。為了增大包角，張緊輪必須靠近驅(qū)動(dòng)滾筒，這會(huì)限制頭輪處的可用皮帶清潔空間，往往會(huì)導(dǎo)致張緊輪處出現(xiàn)嚴(yán)重堆積現(xiàn)象，致使張緊輪成為第一個(gè)與皮帶臟污側(cè)接觸的滾動(dòng)部件。當(dāng)使用尺寸較小的主滾筒時(shí)，在皮帶上下層之間用于安裝附件的空間不足，對(duì)皮帶的保護(hù)性能和防打滑性能產(chǎn)生影響。 建議： 最佳做法是選擇直徑不小于600 mm（24英寸）的滾筒，或選擇比皮帶制造商推薦最小滾筒直徑大一號(hào)的滾筒直徑。 皮帶機(jī)設(shè)計(jì)中缺少合適靠近通道的例子很多。皮帶機(jī)通常置于一側(cè)非?？拷鼔w的外殼或隧道中，因而沒(méi)有留出供維護(hù)人員沿著皮帶機(jī)改變行動(dòng)方向的空間。觀察門(mén)的位置可能比較奇怪，工作人員獲得的視野很小，以至于無(wú)法通過(guò)觀察門(mén)開(kāi)展檢查或維護(hù)工作。皮帶機(jī)與地板之間的距離也可能非常近，沒(méi)有留出用于清潔皮帶機(jī)底部的空間。此外，頭部滾筒周圍平臺(tái)和驅(qū)動(dòng)部件的位置往往不合理，導(dǎo)致工作人員無(wú)法靠近部件開(kāi)展合適的檢查或維護(hù)工作 （圖4）。 位于戰(zhàn)略位置的觀察門(mén)便于檢查和維修 皮帶機(jī)支撐結(jié)構(gòu)為工廠的氣源和水源的排布提供了便利性。但工廠往往會(huì)疏忽這些排布在皮帶機(jī)結(jié)構(gòu)中的位置。公認(rèn)事實(shí)是，這些排布中的管道和導(dǎo)管往往會(huì)對(duì)皮帶限位開(kāi)關(guān)、皮帶清掃器、皮帶機(jī)卸料刮刀和回程托輥等關(guān)鍵部件的安裝和檢查造成阻礙。 皮帶機(jī)落料區(qū)內(nèi)襯板外側(cè)的自由皮帶邊緣被稱為邊緣密封距離。皮帶機(jī)設(shè)備制造商協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)是，襯板內(nèi)部尺寸之間的距離等于水平帶寬的2/3（不考慮加固角）。歐洲標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)是自由皮帶邊緣公式。標(biāo)準(zhǔn)皮帶邊緣用于計(jì)算皮帶輸送量，從而防止物料從承載托輥之間的皮帶邊緣掉落。上述現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中，沒(méi)有任何一個(gè)的邊緣距離足以容納為滿足當(dāng)今粉塵和溢出控制要求所需的皮帶防跑偏和密封系統(tǒng)。應(yīng)根據(jù)正確密封皮帶所需的距離來(lái)確定自由邊距離。皮帶防跑偏系統(tǒng)所需余量更多地是根據(jù)結(jié)構(gòu)和滾筒面寬度確定的，不會(huì)隨著帶寬變化產(chǎn)生明顯變化 （圖6）。 近年來(lái)由于離散單元法（DEM）建模程序的使用，溜槽設(shè)計(jì)已經(jīng)得到改進(jìn)，但仍有很多溜槽是用草圖畫(huà)出來(lái)的，而不是設(shè)計(jì)出來(lái)的。然而，在未正確確定散狀固體性質(zhì)的情況下，使用離散單元法的結(jié)果可能會(huì)比使用老“經(jīng)驗(yàn)法則”設(shè)計(jì)方法獲得的結(jié)果更糟。即便是提供了關(guān)于散狀物料的明確規(guī)定，設(shè)計(jì)溜槽和滾筒結(jié)構(gòu)支架的方法主要是為了便于制造和安裝，而不是按照預(yù)期用途進(jìn)行設(shè)計(jì)（這需要合適的通道）。通常而言，帶有一條垂直支腿的A框架型頭部滾筒支架可保證比桌面框架設(shè)計(jì)更好的通道 現(xiàn)代落料區(qū)設(shè)計(jì)中包含既關(guān)注安全性又關(guān)注生產(chǎn)力的元素 人們只能得出這樣的結(jié)論：隨著時(shí)間的推移對(duì)粉塵和溢料的要求會(huì)變得越來(lái)越嚴(yán)格，將需要更多更先進(jìn)的皮帶清掃器。通常皮帶清掃器的數(shù)量都不足，或皮帶清掃器的荷載率過(guò)低。此外，設(shè)計(jì)中提供的空間可能不足以開(kāi)展皮帶清掃器的適當(dāng)安裝和維護(hù)工作 （圖8）。在面臨價(jià)格目標(biāo)壓力的情況下，供應(yīng)商會(huì)選擇提供他們自己清楚無(wú)法滿足客戶預(yù)期的設(shè)備。但游戲規(guī)則是使規(guī)格變得足夠模糊（使用“或同等”之類的術(shù)語(yǔ)），以至于供應(yīng)商在壓力下做出以下選擇：“滿足價(jià)格目標(biāo)或提供簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)，并讓消費(fèi)者解決問(wèn)題?！?/span> 通常，皮帶機(jī)的設(shè)計(jì)運(yùn)輸速度可高達(dá)7.5~11.5 m/s。有些行業(yè)確定了最高輸送速度，以便限制散狀固體物料的破碎率和/或控制粉塵。雖然這些做法有其實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的根源，但它們往往難以達(dá)到價(jià)格目標(biāo)。粉塵和溢料與皮帶速度和噸位直接相關(guān)，而磨損是一個(gè)關(guān)于散狀物料流平方的函數(shù)。因此，應(yīng)仔細(xì)權(quán)衡帶寬和速度 （圖9）。 該皮帶機(jī)距離隧道壁太近，以至于維護(hù)和升級(jí)非常困難
結(jié) 論
忽視上述問(wèn)題，并根據(jù)價(jià)格決定采購(gòu)與否，往往會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用高于預(yù)算、安全性下降。在規(guī)格和設(shè)計(jì)階段解決上述問(wèn)題中的任何一個(gè)，都可以很容易地根據(jù)生命周期成本避免來(lái)證明其合理性。一旦這些問(wèn)題拖到制造、安裝和運(yùn)行階段，它們既有可能被糾正，也有可能無(wú)法糾正，但大部分情況下，此時(shí)解決這些問(wèn)題所需成本會(huì)高于在項(xiàng)目更早時(shí)段發(fā)現(xiàn)并解決它們時(shí)所需成本。關(guān)于如何計(jì)劃節(jié)約和證明“做法正確”的更多信息請(qǐng)參見(jiàn)
