输煤皮带机定量束料装置设计与实现

马光辉 李贤龙

（国家能源集团黄骅港务公司，沧州 061113）

摘  要：通过设计一种定量束料装置，解决黄骅港三期工程中BH10/11/12/13/14-1带式输送机因给料不均匀导致的运输物料超量可能对采制样装置的造成损害现象，通过计算物料截面积确定设计最大输送能力时物料断面，用计算出来的形状设计三层挡板逐层刮料，使物料量控制在最大能力范围内，减少物料洒料，降低人工清理的成本。

关键词：连续输送；定量束料；物料截面积；散货物料

0 引言

清洁生产现在已经成为世界各国的共识，随着经济的快速发展，我国正面临能源安全、能源环境的挑战，在大力推行煤炭清洁生产和利用中，洁净煤技术是实施煤炭清洁生产重要手段，能够有效减缓生态环境的恶化，从而推动我国社会经济的绿色可持续发展。在我国大型煤炭储运中心清洁生产的主要挑战在于存储于运输过程中的物料的洒落与扬尘。洒落的物料需要大量的人工进行定期清理，造成大量的人力资源的浪费；煤炭扬尘则对厂区空气质量造成直接影响。本文对在黄骅港三期工程中物料过载而冲击采样头，可能造成采样装置损坏的现象进行分析，设计一种对皮带机上料流进行束型的装置，从而解决料流过大造成洒落的问题，在一定程度上改善了厂区的环境。

1 工程概况

黄骅港三期工程包括2套O型4翻翻车机系统、24个筒仓、4个5万吨级装船泊位、带式输送机系统及其附属设备以及配套的供电照明系统、自动控制系统、给排水及消防系统、通风除尘及空调系统等。其中BH10/11/12/13/14-1带式输送机是卸车—堆存流程中的关键线路，其中BH10-1水平机长1699m、BH11/12/13/14-1提升高度均达到了53.7m、分别是黄骅港三期工程中长度最大和提升高度最大的带式输送机。卸车采制样系统位于BF10/11带式输送机到BH10/11/12/13/14-1转运点200m左右处。

2 洒料现象描述

图1 不规则料流

如图1所示在BH11/12/13/14-1流程之前的BF皮带机给料的终段，会出现超量大料流，但因采样系统的是依据带式输送机最大能力设计，因而在超过最大能力的时，料流冲击采样装置架，从两侧落下。

3 相关计算

图2带式输送机断面

根据皮带机断面公式计算其超量时物料截面积：

此条带式输送机额定能力为8000t/h；

额定能力时截面积：

最大能力为9200t/h；

最大能力时截面积：

如果可以把流量控制在最大能力范围以内，采样头不会受到冲击，此时刮料挡板的截面尺寸应小于最大能力时截面积尺寸。

依据公式

求得x= 0.584m

从现场获取视频得出不均匀给料的时间大约为7秒；

超量的料体积与重量：

导料槽间距设置为1650mm、储料仓的长度为4300mm；

计算出储料仓高度即导料槽高度

4 设计思路

图3 定量束料装置图

定量束料装置的组成如图3所示，装置由1支柱与中间架连接。5开口导料槽通过2连接板与4横梁连接。3挡板设置于导料槽之间。3挡板与水平面成60°角，在受到高带速的物料冲击时，减少水平方向分力。三层挡板下沿圆弧的依次下降200mm，当物料通过装置后，断面形状就约束到最大能力时尺寸。此时超量的物料可以存储在导料槽与挡板围成的三级储料仓里，如图4所示。物料全部通过装置后，储料仓中的物料自动滑落到带式输送机上。5开口导料槽设置于导料槽前段，下端紧贴胶带，左右开口宽度大于胶带边缘宽度，能使物料集中于装置中心。 

图4 分层刮料原理

设置三道刮料装置，逐层对料流进行刮料。进入束料装置的部分设计为敞开式的，进入装置的时候，料流可以集中到带式输送机的中部，通过挡板，刮料。

5 结语

大型煤炭储运中心生产过程中，因为单位运输的物料数量越多，产生的产值越高，难免出现在运输过程中物料超量的情况，但从清洁生产的角度考虑，此种情况导致的清洁洒落物料所需的成本也会对产值产生负面影响，本文中设计的定量束料装置起到了尽量平衡以上两种成本的作用，在保证运输设计最大能力的情况下，大幅减少清洁工作。本装置只针对特定的一条带式输送机进行设计计算，存在局限性，但文中提到的计算方法可以作为其他工程中解决类似问题的参考。

参考文献：

[1] 机械工业部北京起重运输机械研究所. DTII型固定式带式输送机设计选用手册[M]. 北京:冶金工业出版社，1994.

[2] 张尊敬，王甦DTII（A）型带式输送机设计手册[M]. 北京:冶金工业出版社，2003