论文部分内容阅读
摘要：本文针对北方铜业铜矿峪矿选矿厂新系统4台Φ5.03×8.5m溢流型球磨机，在运行过程中出料口旋筛会旋出大量的顽石，需要岗位工人用铁锹将其铲入集料斗，工人劳动强度大，工作效率低的问题，对流型球磨机出料口宽度、及其与底板高度，出料口与集料斗之间的距离，集料斗的高度等进行测量，结合顽石粒度、旋出量的统计数据，通过理论计算，最终确定在溢流型球磨机出料口与集料斗之间增加波形挡边带式输送机，并应用于实际生产，取得了很好的效果。
关键词：波状挡边带式输送机;顽石;劳动强度;无极变速器
北方铜业铜矿峪矿选矿厂，新系统4台5.03×8.5m溢流型球磨机完成年处理能力850万吨的磨矿任务，由于运行过程中无法避免的存在超出力、给料粒度过大、给料品质变化、钢球填充率调整不当、钢球配比不合理、球磨机内衬磨损、入料口水料比例调整不当等问题，均会造成溢流型球磨机出料口旋筛旋出一些顽石。单台溢流型球磨机旋出粒度小于25mm的顽石量约0.82t/h，每班每臺需2-3个岗位工人不停的用铁锹将其铲入集料斗，如果工人不能及时将其铲入集料斗，顽石就会通过沥水池的边缘落入下部渣浆泵泵池，对渣浆泵造成损坏，所以工人劳动强度大，投入人工成本较高，工作效率低。针对此问题提出在溢流型球磨机出料口与集料斗之间新增波形挡边带式输送机，完成顽石的自动连续输送。并先后在4台溢流型球磨机上投入使用，取得了很好的效果。
1 现状分析
1.1溢流型球磨机现场布局如图1所示
4台Φ5.03*8.5m溢流型球磨机检修均是是24h连续运行，这样顽石就会不断的旋出，因下部沥水池体积有限，这就需要岗位工人不停的将旋出的顽石用铁锹铲入集料，从现场测量数据可以看出顽石从溢流型球磨机旋筛出料口旋出到集料斗之间的距离较短、倾角较大。
2波形挡边带式输送机的设计与应用
综合考虑安全性、可靠性、经济性等因素，设计波状挡边带式输送机在溢流型球磨机旋筛出料口旋出到集料斗之间自动连续输送顽石。选用波状挡边带的S型波纹挡边，经过滚筒和凹凸弧段时能自由伸缩，同时能起到防止物料侧滑撒落的作用，同时挡边、横隔板和基带组成匣斗，使物料在匣斗中能连续输送，从而实现短距离、大倾角、小粒度的顽石自动连续输送。
2.1 波形挡边带式输送机布置形式
波形挡边带式输送机现场布置简图，如图2所示。波形挡边带式输送机采用单滚筒凹弧段布置，波状挡边带既是牵引件又是承载物料构件，横向刚度要求较高，根据顽石出料口的宽度选用带宽800mm的Ⅰ型波形挡边带。
2.2波形挡边带式输送机的选型
2.2.1 参数及运行条件
处理能力0.82t/h、粒度<25mm、物料名称：铜矿石、输送距离2m、运行条件：清洁潮湿（有水）运行、堆积密度1.8t/m3、输送高度1m、输送角度36°、带速2m/s
2.2.2 输送带参数的选择与输送量的计算
查阅《新型带式输送机设计手册》[1]，根据现场情况选择输送带参数及根据功率验算输送量。
B=800mmⅠ型波形挡边带，挡边S型高H=120mm、波形距S=42mm、有效带宽Bf=450mm，T型横隔板高度h=110mm、底板宽度F=100mm。
（1）物料与基带的接触长度tq
（2）横隔板间距ts
优先选择为波形距的整数倍，横隔板间距不得小于横隔板底板，即ts>100，一般取3～6被的波形矩，42×6=252mm=0.252m，物料与基带的接触长度tq小于横隔板间距ts，如图3所示。
（3）输送量Q的计算
当tq≤ts时，Q=k×1800× v×ρ×h× Bf×ts/tq=0.75×1800×2×1.8×0.11×0.45×0.19/0.252=181.382t/h>2.052t/h，满足要求。
式中：k--为物料填充系数，取0.75、tq--为物料与基带理论接触长度（m）、ν--带速2m/ρ-物料松散密度，取1.8t/m3、Bf--有效宽度，取0.45m、ts--横隔板间距，取0.25m、 h--横隔板高度，取0.12m、β--输送机倾角36°
2.2.3 运行功率的计算
（1）传动滚筒上所需的圆周力FU
式中：f-模拟摩擦系数一般f=0.022～0.025、g-重力加速度9.81m/s、 L-输送机水平投影长（m）、H --输送机提升高度（m）、qR0-上托辊转动部分质量/下托辊间距，查表得7kg/m、qRU-下托辊转动部分质量/下托辊间距，查表得7kg/m、qb--挡边输送带整带每米质量（kg/m）、qo-基带每米质量，查表得10.7kg/m qs—挡边每米质量，查表得2.51kg/m、qt—横隔板每米质量，查表得2.8kg/m qG--每米物料的质量（Kg/m）、ν--带速2m/s
综上，传动滚筒上所需的圆周FU=FH+Fst=16+54=70N
（2）电动机功率
2.2.4驱动装置的选用与设计
（1）电动机的选用
根据运行功率的计算结果，同时考虑现场空间关系，选用额定功率为1.5kw的立式YE2-90L-4型三相异步电动机。
（2）变速器的选用
根据计算结果，配合立式三相电动机，选用MB151L-Y1.5型无级变速。
驱动装置中的无极变速器与由一个行星齿轮减速器的前级和一个摆线针轮减速器的后级组成，前级用法兰盘与电动机连接，后级直接驱动传动滚筒，使得驱动装置体积较小、结构紧凑，如图4所示。
2.2.5 拉紧装置的选用
溢流型球磨机出料口位置较低，水平距离较短，故拉紧装置选用尾部螺旋拉紧。
2.2.6 压带轮
压带轮能有效克服顽石在通过凹弧段时，所产生的向后“簸料”现象，但波形带在凹断常常出现跑偏现象，将原带轮加宽，在其中间加工凹槽，将波形带的S型波边放入其中，这样既起到压带轮的作用，又能防止波形带通过凹弧后跑偏，如图5所示。
2.3波形挡边带式输送机的现场应用
利用波形挡边带式输送机实现顽石的自动连续输送，布置图如图6所示，此带式输送机投入成本较低，使用维修方便、运行安全可靠，有效优化了人力资源，提高了工作效率，年可节约人工成本28万余元。
3 结语
波形挡边带式输送机自2019年10月先后在4台溢流型球磨机上投入运行至今，运行平稳可靠、使用维护方便、耗能较低，最主要是实现了顽石的自动连续输送，降低了工人劳动强度，优化了生产组织，提高了工作效率，有可观的经济效益。
参考文献
[1]DDII型波形挡边带式输送机 江阴市特种设备运输机械设计研究所 1-20
关键词：波状挡边带式输送机;顽石;劳动强度;无极变速器
北方铜业铜矿峪矿选矿厂，新系统4台5.03×8.5m溢流型球磨机完成年处理能力850万吨的磨矿任务，由于运行过程中无法避免的存在超出力、给料粒度过大、给料品质变化、钢球填充率调整不当、钢球配比不合理、球磨机内衬磨损、入料口水料比例调整不当等问题，均会造成溢流型球磨机出料口旋筛旋出一些顽石。单台溢流型球磨机旋出粒度小于25mm的顽石量约0.82t/h，每班每臺需2-3个岗位工人不停的用铁锹将其铲入集料斗，如果工人不能及时将其铲入集料斗，顽石就会通过沥水池的边缘落入下部渣浆泵泵池，对渣浆泵造成损坏，所以工人劳动强度大，投入人工成本较高，工作效率低。针对此问题提出在溢流型球磨机出料口与集料斗之间新增波形挡边带式输送机，完成顽石的自动连续输送。并先后在4台溢流型球磨机上投入使用，取得了很好的效果。
1 现状分析
1.1溢流型球磨机现场布局如图1所示
4台Φ5.03*8.5m溢流型球磨机检修均是是24h连续运行，这样顽石就会不断的旋出，因下部沥水池体积有限，这就需要岗位工人不停的将旋出的顽石用铁锹铲入集料，从现场测量数据可以看出顽石从溢流型球磨机旋筛出料口旋出到集料斗之间的距离较短、倾角较大。
2波形挡边带式输送机的设计与应用
综合考虑安全性、可靠性、经济性等因素，设计波状挡边带式输送机在溢流型球磨机旋筛出料口旋出到集料斗之间自动连续输送顽石。选用波状挡边带的S型波纹挡边，经过滚筒和凹凸弧段时能自由伸缩，同时能起到防止物料侧滑撒落的作用，同时挡边、横隔板和基带组成匣斗，使物料在匣斗中能连续输送，从而实现短距离、大倾角、小粒度的顽石自动连续输送。
2.1 波形挡边带式输送机布置形式
波形挡边带式输送机现场布置简图，如图2所示。波形挡边带式输送机采用单滚筒凹弧段布置，波状挡边带既是牵引件又是承载物料构件，横向刚度要求较高，根据顽石出料口的宽度选用带宽800mm的Ⅰ型波形挡边带。
2.2波形挡边带式输送机的选型
2.2.1 参数及运行条件
处理能力0.82t/h、粒度<25mm、物料名称：铜矿石、输送距离2m、运行条件：清洁潮湿（有水）运行、堆积密度1.8t/m3、输送高度1m、输送角度36°、带速2m/s
2.2.2 输送带参数的选择与输送量的计算
查阅《新型带式输送机设计手册》[1]，根据现场情况选择输送带参数及根据功率验算输送量。
B=800mmⅠ型波形挡边带，挡边S型高H=120mm、波形距S=42mm、有效带宽Bf=450mm，T型横隔板高度h=110mm、底板宽度F=100mm。
（1）物料与基带的接触长度tq
（2）横隔板间距ts
优先选择为波形距的整数倍，横隔板间距不得小于横隔板底板，即ts>100，一般取3～6被的波形矩，42×6=252mm=0.252m，物料与基带的接触长度tq小于横隔板间距ts，如图3所示。
（3）输送量Q的计算
当tq≤ts时，Q=k×1800× v×ρ×h× Bf×ts/tq=0.75×1800×2×1.8×0.11×0.45×0.19/0.252=181.382t/h>2.052t/h，满足要求。
式中：k--为物料填充系数，取0.75、tq--为物料与基带理论接触长度（m）、ν--带速2m/ρ-物料松散密度，取1.8t/m3、Bf--有效宽度，取0.45m、ts--横隔板间距，取0.25m、 h--横隔板高度，取0.12m、β--输送机倾角36°
2.2.3 运行功率的计算
（1）传动滚筒上所需的圆周力FU
式中：f-模拟摩擦系数一般f=0.022～0.025、g-重力加速度9.81m/s、 L-输送机水平投影长（m）、H --输送机提升高度（m）、qR0-上托辊转动部分质量/下托辊间距，查表得7kg/m、qRU-下托辊转动部分质量/下托辊间距，查表得7kg/m、qb--挡边输送带整带每米质量（kg/m）、qo-基带每米质量，查表得10.7kg/m qs—挡边每米质量，查表得2.51kg/m、qt—横隔板每米质量，查表得2.8kg/m qG--每米物料的质量（Kg/m）、ν--带速2m/s
综上，传动滚筒上所需的圆周FU=FH+Fst=16+54=70N
（2）电动机功率
2.2.4驱动装置的选用与设计
（1）电动机的选用
根据运行功率的计算结果，同时考虑现场空间关系，选用额定功率为1.5kw的立式YE2-90L-4型三相异步电动机。
（2）变速器的选用
根据计算结果，配合立式三相电动机，选用MB151L-Y1.5型无级变速。
驱动装置中的无极变速器与由一个行星齿轮减速器的前级和一个摆线针轮减速器的后级组成，前级用法兰盘与电动机连接，后级直接驱动传动滚筒，使得驱动装置体积较小、结构紧凑，如图4所示。
2.2.5 拉紧装置的选用
溢流型球磨机出料口位置较低，水平距离较短，故拉紧装置选用尾部螺旋拉紧。
2.2.6 压带轮
压带轮能有效克服顽石在通过凹弧段时，所产生的向后“簸料”现象，但波形带在凹断常常出现跑偏现象，将原带轮加宽，在其中间加工凹槽，将波形带的S型波边放入其中，这样既起到压带轮的作用，又能防止波形带通过凹弧后跑偏，如图5所示。
2.3波形挡边带式输送机的现场应用
利用波形挡边带式输送机实现顽石的自动连续输送，布置图如图6所示，此带式输送机投入成本较低，使用维修方便、运行安全可靠，有效优化了人力资源，提高了工作效率，年可节约人工成本28万余元。
3 结语
波形挡边带式输送机自2019年10月先后在4台溢流型球磨机上投入运行至今，运行平稳可靠、使用维护方便、耗能较低，最主要是实现了顽石的自动连续输送，降低了工人劳动强度，优化了生产组织，提高了工作效率，有可观的经济效益。
参考文献
[1]DDII型波形挡边带式输送机 江阴市特种设备运输机械设计研究所 1-20