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摘要 本文通过对多点不均匀受料带式输送机撒料和压料原因进行分析，提出增设限流板及采用受料点实际运量进行功率计算的解决方案。
关键词 多点不均匀受料；撒料；压料；分析
中图分类号 TM621.7 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2013）012-0172-02
多点受料带式输送机是指有两个或两个以上受料点的带式输送机，此种布置形式在冶金行业中的各种矿槽槽下及码头卸船系统中。一般情况下，前者每个落料点能按设定的流量均匀下料；而后者由于采用抓斗和计量受料斗相结合的卸船形式，往往容易造成不均匀和非连续性下料。不均匀和非连续性下料经常出现受料带式输送机撒料和压料（电机过载停机）现象。针对该情况，笔者结合以往设计工程案例，对撒料和压料的原因进行了分析，同时提出了合理的解决方案。
1 原因分析及解决方案
1.1 工程背景
江苏常州某钢厂80%原、燃料进厂方式是通过内河四级航道船运来料，采用10t回转吊配3m3抓斗进行卸船作业，抓取的物料卸入电子计量斗内，计量后再卸入其下方的带式输送机上，每抓取一次计量一次。每条地面带式输送机设置了3～4个受料点，每个受料点间距为50m。回转吊平均每小时抓放40次，小时最大卸船能力250t/h（含铁粉矿），电子计量斗每斗物料卸空时间～15s。地面带式输送机按四台回转吊同时卸船时的运输能力进行设计，即Q=1000t/h（含铁粉矿）。地面带式输送机其它参数为B=1200mm、V=2.5m/s、H=0m、L=320m。从投产情况来看，实际运行情况远没有达到设计的预期效果，主要原因是带式输送机经常出现撒料情况，当同时接受四个点卸料时，带式输送机就会出现压料停机的现象，大大降低了卸船效率，严重影响企业正常生产。
1.2 撒料原因分析及解决方案
1.2.1 撒料原因分析
通常情况下，多点受料带式输送机若来料均匀的话，只要总运量不超过胶带理论运量，即使物料叠加也不会出现撒料情况。上述条件中Q=1000t/h（含铁粉矿），B=1200mm，V=2.5m/s，单位长度料重为q=Q/3.6V=111.1kg/m，按堆比重ρ=2.2x103kg/m3计算，得出物料在带式输送机上的横面积S’=0.05m2，小于输送带上物料的最大横面积S=0.163 m2（按堆积角20°，托辊槽角35°）。但在不均匀来料的条件下，按上述实际生产情况可得出每斗物料约6吨，在～15s内全部卸完，则每个受料点实际运量Q=～1440 t/h，四个点同时受料则有Q”=4Q’=～5760t/h，在物料叠加区段的横截面积为S”=0.175 m2。大于理论最大横面积S=0.163 m2。两种情况相关数据对比表如表1。
从上表中可以得出撒料原因是由于物料实际运量大于带式输送机理论运量造成的，但总的平均运量还是1000t/h，因为该运量是由港吊卸船能力决定的。
1.2.2 撒料解决方案
通过上述的分析，可以得出撒料是由于物料叠加时，实际运量过大所致，但在整个胶带的长度上的平均运量并不是很大，因为来料是非连续性的，局部物料堆积过多。针对这种现象，需对导料槽进行改造，为了便于叙述，对落料点进行编号，从带式输送机尾部往头部依次为1、2、3、4。在每个落料处的导料槽前方设置限流板，不同落料点的限流板开孔大小由计算得出，如图2-1所示，同时将导料槽长度和高度进行调整。
说明：考虑实际情况，高度h’在计算结果的基础上均加高了20mm。
1.3 压料原因分析及解决方案
1.3.1 压料原因分析
压料原因的实质是带式输送机驱动电机过载。根据这一情况，笔者认真查阅原设计功率计算书时发现，原设计是根据国标GB/T17119-1997算法，按Q=1000t/h进行计算，按Fu=Fh+Fn+Fs1+Fs2+Fst得出选用功率大小为75kW电机。计算没有任何问题，但仔细研究后发现附加阻力Fn和特种阻力Fs1與实际运量Iv有关，按平均运量得出的附加阻力Fn和特种阻力Fs1就会偏小，从而造成设计功率偏小。来料不均时与来料均匀时各种阻力大小对比如下表3。
从上表中可以看出，主要阻力在两种情况是一致的，这主要原因是胶带上的物料重量与主要阻力呈线性关系，物料在一段时间内的重量是受卸船控制的，与带式输送机的本身的运输能力没有关系；但附加阻力和特种主要阻力与导料槽长度及下料速度有关，即实际下料量的多少与导料槽的摩擦力大小有着较为密切的关系。根据Ff、Fgl计算公式可以看出阻力大小与物料实际运量平方成正比，所以两种不同情况下计算出的阻力相差较大，按平均运量得出的功率偏小，从而造成压料现象产生。
1.3.2 压料解决方案
从上面分析中可以得出，解决压料问题有两种方法，其一是更换驱动电机，这也是一种最为直接和彻底的方法；另一种改变来料不均匀的状况，即降低胶带受料点实际运输能力，减小附加阻力和特种主要阻力。结合该钢厂实际生产情况，最终选用了第一方案。根据表3来料不均匀时各阻力大小可以计算出实际圆周力Fu=33508N ，传动轴功率P=84kW，需选用功率为110kW电机，考虑限流板会增加额外的阻力，最终选用功率为132kW的电机。
2 结束语
通过上述的分析可以得出，在来料不均匀的多点受料带式输送机设计时应注意两个方面：一是料流大小的控制，防止物料叠加造成撒料；二是功率计算时应按受料点实际运量来计算附加阻力和特种主要阻力，这样才能更接近生产实际情况。
某钢厂采用上述方案对码头受卸的几条地面带式输送机进行了改造，并取得了较好的效果。实践再次证明上述分析的科学性和合理性。
参考文献
[1]新型带式输送机设计手册.冶金工业出版社.
[2] DTII（A）型带式输送机设计手册.冶金工业出版社.
关键词 多点不均匀受料；撒料；压料；分析
中图分类号 TM621.7 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2013）012-0172-02
多点受料带式输送机是指有两个或两个以上受料点的带式输送机，此种布置形式在冶金行业中的各种矿槽槽下及码头卸船系统中。一般情况下，前者每个落料点能按设定的流量均匀下料；而后者由于采用抓斗和计量受料斗相结合的卸船形式，往往容易造成不均匀和非连续性下料。不均匀和非连续性下料经常出现受料带式输送机撒料和压料（电机过载停机）现象。针对该情况，笔者结合以往设计工程案例，对撒料和压料的原因进行了分析，同时提出了合理的解决方案。
1 原因分析及解决方案
1.1 工程背景
江苏常州某钢厂80%原、燃料进厂方式是通过内河四级航道船运来料，采用10t回转吊配3m3抓斗进行卸船作业，抓取的物料卸入电子计量斗内，计量后再卸入其下方的带式输送机上，每抓取一次计量一次。每条地面带式输送机设置了3～4个受料点，每个受料点间距为50m。回转吊平均每小时抓放40次，小时最大卸船能力250t/h（含铁粉矿），电子计量斗每斗物料卸空时间～15s。地面带式输送机按四台回转吊同时卸船时的运输能力进行设计，即Q=1000t/h（含铁粉矿）。地面带式输送机其它参数为B=1200mm、V=2.5m/s、H=0m、L=320m。从投产情况来看，实际运行情况远没有达到设计的预期效果，主要原因是带式输送机经常出现撒料情况，当同时接受四个点卸料时，带式输送机就会出现压料停机的现象，大大降低了卸船效率，严重影响企业正常生产。
1.2 撒料原因分析及解决方案
1.2.1 撒料原因分析
通常情况下，多点受料带式输送机若来料均匀的话，只要总运量不超过胶带理论运量，即使物料叠加也不会出现撒料情况。上述条件中Q=1000t/h（含铁粉矿），B=1200mm，V=2.5m/s，单位长度料重为q=Q/3.6V=111.1kg/m，按堆比重ρ=2.2x103kg/m3计算，得出物料在带式输送机上的横面积S’=0.05m2，小于输送带上物料的最大横面积S=0.163 m2（按堆积角20°，托辊槽角35°）。但在不均匀来料的条件下，按上述实际生产情况可得出每斗物料约6吨，在～15s内全部卸完，则每个受料点实际运量Q=～1440 t/h，四个点同时受料则有Q”=4Q’=～5760t/h，在物料叠加区段的横截面积为S”=0.175 m2。大于理论最大横面积S=0.163 m2。两种情况相关数据对比表如表1。
从上表中可以得出撒料原因是由于物料实际运量大于带式输送机理论运量造成的，但总的平均运量还是1000t/h，因为该运量是由港吊卸船能力决定的。
1.2.2 撒料解决方案
通过上述的分析，可以得出撒料是由于物料叠加时，实际运量过大所致，但在整个胶带的长度上的平均运量并不是很大，因为来料是非连续性的，局部物料堆积过多。针对这种现象，需对导料槽进行改造，为了便于叙述，对落料点进行编号，从带式输送机尾部往头部依次为1、2、3、4。在每个落料处的导料槽前方设置限流板，不同落料点的限流板开孔大小由计算得出，如图2-1所示，同时将导料槽长度和高度进行调整。
说明：考虑实际情况，高度h’在计算结果的基础上均加高了20mm。
1.3 压料原因分析及解决方案
1.3.1 压料原因分析
压料原因的实质是带式输送机驱动电机过载。根据这一情况，笔者认真查阅原设计功率计算书时发现，原设计是根据国标GB/T17119-1997算法，按Q=1000t/h进行计算，按Fu=Fh+Fn+Fs1+Fs2+Fst得出选用功率大小为75kW电机。计算没有任何问题，但仔细研究后发现附加阻力Fn和特种阻力Fs1與实际运量Iv有关，按平均运量得出的附加阻力Fn和特种阻力Fs1就会偏小，从而造成设计功率偏小。来料不均时与来料均匀时各种阻力大小对比如下表3。
从上表中可以看出，主要阻力在两种情况是一致的，这主要原因是胶带上的物料重量与主要阻力呈线性关系，物料在一段时间内的重量是受卸船控制的，与带式输送机的本身的运输能力没有关系；但附加阻力和特种主要阻力与导料槽长度及下料速度有关，即实际下料量的多少与导料槽的摩擦力大小有着较为密切的关系。根据Ff、Fgl计算公式可以看出阻力大小与物料实际运量平方成正比，所以两种不同情况下计算出的阻力相差较大，按平均运量得出的功率偏小，从而造成压料现象产生。
1.3.2 压料解决方案
从上面分析中可以得出，解决压料问题有两种方法，其一是更换驱动电机，这也是一种最为直接和彻底的方法；另一种改变来料不均匀的状况，即降低胶带受料点实际运输能力，减小附加阻力和特种主要阻力。结合该钢厂实际生产情况，最终选用了第一方案。根据表3来料不均匀时各阻力大小可以计算出实际圆周力Fu=33508N ，传动轴功率P=84kW，需选用功率为110kW电机，考虑限流板会增加额外的阻力，最终选用功率为132kW的电机。
2 结束语
通过上述的分析可以得出，在来料不均匀的多点受料带式输送机设计时应注意两个方面：一是料流大小的控制，防止物料叠加造成撒料；二是功率计算时应按受料点实际运量来计算附加阻力和特种主要阻力，这样才能更接近生产实际情况。
某钢厂采用上述方案对码头受卸的几条地面带式输送机进行了改造，并取得了较好的效果。实践再次证明上述分析的科学性和合理性。
参考文献
[1]新型带式输送机设计手册.冶金工业出版社.
[2] DTII（A）型带式输送机设计手册.冶金工业出版社.