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皮帶機規範和設計中(zhōng)的十個常見錯誤和規避方法
皮帶機規範和設計中(zhōng)的 十個常見錯誤
皮帶機是幾乎與所有(yǒu)主要工(gōng)藝之間存在相互作(zuò)用(yòng)的複雜系統
上述現象導緻了大量高成本的問題如：低效率運行、事故、污染，以及可(kě)能(néng)萦繞皮帶機生命周期的訴訟。為(wèi)了避免設施所有(yǒu)者和工(gōng)廠管理(lǐ)者掉入“根據采購(gòu)價決定購(gòu)買與否”的陷阱中(zhōng)，專家們編制了一張彙總了十個最有(yǒu)可(kě)能(néng)導緻皮帶機安(ān)全性、潔淨度和生産(chǎn)力随着時間下降的常見設計的選擇清單。
數十年來，隻用(yòng)體(tǐ)積密度和靜止角來描述散狀固體(tǐ)已經成為(wèi)慣例。皮帶機設備制造商(shāng)協會（CEMA）收到過無數關于隻能(néng)在一張表格裏查閱的散狀物(wù)料性質(zhì)的請求，就好像教科(kē)書中(zhōng)包含每種物(wù)料變化一樣。但這種方法可(kě)能(néng)導緻明顯問題。 用(yòng)于确定特定散狀固體(tǐ)性質(zhì)的一組典型試驗成本約為(wèi)30000美元，然而系統停機的估計成本約為(wèi)1000美元/分(fēn)鍾。在一個皮帶機系統的整個生命周期内，若通過測試能(néng)夠避免一次溜槽堵塞事故，則這個測試就是有(yǒu)價值的。 測試員在檢查三體(tǐ)磨損，如皮帶機皮帶、溜槽襯闆和散狀物(wù)料之間的磨損 一種符合價格目标的常用(yòng)“技(jì )巧”是通過在皮帶機從水平段到凹槽段之間的過渡段上裝(zhuāng)載物(wù)料的方式來縮短皮帶機總長(cháng)度。另一種通過縮短皮帶機總長(cháng)度來滿足價格目标的方法是一種稱為(wèi)半槽過渡的設計技(jì )術。綜合采用(yòng)在過渡段和半槽過渡段裝(zhuāng)料的做法，可(kě)能(néng)導緻皮帶磨損、溜槽磨損和溢出量增加（圖3）。 建議： 采用(yòng)為(wèi)皮帶和帶寬推薦的全槽過渡距離。在經過第一個全槽托輥之後再開始裝(zhuāng)料。 皮帶機主滾筒的直徑通常是按照皮帶制造商(shāng)根據皮帶張力為(wèi)皮帶和接頭壽命推薦最小(xiǎo)直徑而選定的。通常而言，人們不承認這些滾筒直徑可(kě)能(néng)太小(xiǎo)，以至于其他(tā)部件無法正常發揮作(zuò)用(yòng)。使用(yòng)較小(xiǎo)的驅動滾筒時，往往需要通過使用(yòng)張緊輪來增大包角，從而确保産(chǎn)生用(yòng)于驅動皮帶機的足夠摩擦力。為(wèi)了增大包角，張緊輪必須靠近驅動滾筒，這會限制頭輪處的可(kě)用(yòng)皮帶清潔空間，往往會導緻張緊輪處出現嚴重堆積現象，緻使張緊輪成為(wèi)第一個與皮帶髒污側接觸的滾動部件。當使用(yòng)尺寸較小(xiǎo)的主滾筒時，在皮帶上下層之間用(yòng)于安(ān)裝(zhuāng)附件的空間不足，對皮帶的保護性能(néng)和防打滑性能(néng)産(chǎn)生影響。 建議： 最佳做法是選擇直徑不小(xiǎo)于600 mm（24英寸）的滾筒，或選擇比皮帶制造商(shāng)推薦最小(xiǎo)滾筒直徑大一号的滾筒直徑。 皮帶機設計中(zhōng)缺少合适靠近通道的例子很(hěn)多(duō)。皮帶機通常置于一側非常靠近牆體(tǐ)的外殼或隧道中(zhōng)，因而沒有(yǒu)留出供維護人員沿着皮帶機改變行動方向的空間。觀察門的位置可(kě)能(néng)比較奇怪，工(gōng)作(zuò)人員獲得的視野很(hěn)小(xiǎo)，以至于無法通過觀察門開展檢查或維護工(gōng)作(zuò)。皮帶機與地闆之間的距離也可(kě)能(néng)非常近，沒有(yǒu)留出用(yòng)于清潔皮帶機底部的空間。此外，頭部滾筒周圍平台和驅動部件的位置往往不合理(lǐ)，導緻工(gōng)作(zuò)人員無法靠近部件開展合适的檢查或維護工(gōng)作(zuò) （圖4）。 位于戰略位置的觀察門便于檢查和維修 皮帶機支撐結構為(wèi)工(gōng)廠的氣源和水源的排布提供了便利性。但工(gōng)廠往往會疏忽這些排布在皮帶機結構中(zhōng)的位置。公(gōng)認事實是，這些排布中(zhōng)的管道和導管往往會對皮帶限位開關、皮帶清掃器、皮帶機卸料刮刀(dāo)和回程托輥等關鍵部件的安(ān)裝(zhuāng)和檢查造成阻礙。 皮帶機落料區(qū)内襯闆外側的自由皮帶邊緣被稱為(wèi)邊緣密封距離。皮帶機設備制造商(shāng)協會标準的基礎是，襯闆内部尺寸之間的距離等于水平帶寬的2/3（不考慮加固角）。歐洲标準的基礎是自由皮帶邊緣公(gōng)式。标準皮帶邊緣用(yòng)于計算皮帶輸送量，從而防止物(wù)料從承載托輥之間的皮帶邊緣掉落。上述現有(yǒu)标準中(zhōng)，沒有(yǒu)任何一個的邊緣距離足以容納為(wèi)滿足當今粉塵和溢出控制要求所需的皮帶防跑偏和密封系統。應根據正确密封皮帶所需的距離來确定自由邊距離。皮帶防跑偏系統所需餘量更多(duō)地是根據結構和滾筒面寬度确定的，不會随着帶寬變化産(chǎn)生明顯變化 （圖6）。 近年來由于離散單元法（DEM）建模程序的使用(yòng)，溜槽設計已經得到改進，但仍有(yǒu)很(hěn)多(duō)溜槽是用(yòng)草(cǎo)圖畫出來的，而不是設計出來的。然而，在未正确确定散狀固體(tǐ)性質(zhì)的情況下，使用(yòng)離散單元法的結果可(kě)能(néng)會比使用(yòng)老“經驗法則”設計方法獲得的結果更糟。即便是提供了關于散狀物(wù)料的明确規定，設計溜槽和滾筒結構支架的方法主要是為(wèi)了便于制造和安(ān)裝(zhuāng)，而不是按照預期用(yòng)途進行設計（這需要合适的通道）。通常而言，帶有(yǒu)一條垂直支腿的A框架型頭部滾筒支架可(kě)保證比桌面框架設計更好的通道 現代落料區(qū)設計中(zhōng)包含既關注安(ān)全性又(yòu)關注生産(chǎn)力的元素 人們隻能(néng)得出這樣的結論：随着時間的推移對粉塵和溢料的要求會變得越來越嚴格，将需要更多(duō)更先進的皮帶清掃器。通常皮帶清掃器的數量都不足，或皮帶清掃器的荷載率過低。此外，設計中(zhōng)提供的空間可(kě)能(néng)不足以開展皮帶清掃器的适當安(ān)裝(zhuāng)和維護工(gōng)作(zuò) （圖8）。在面臨價格目标壓力的情況下，供應商(shāng)會選擇提供他(tā)們自己清楚無法滿足客戶預期的設備。但遊戲規則是使規格變得足夠模糊（使用(yòng)“或同等”之類的術語），以至于供應商(shāng)在壓力下做出以下選擇：“滿足價格目标或提供簡單設計，并讓消費者解決問題。” 通常，皮帶機的設計運輸速度可(kě)高達7.5~11.5 m/s。有(yǒu)些行業确定了最高輸送速度，以便限制散狀固體(tǐ)物(wù)料的破碎率和/或控制粉塵。雖然這些做法有(yǒu)其實際經驗的根源，但它們往往難以達到價格目标。粉塵和溢料與皮帶速度和噸位直接相關，而磨損是一個關于散狀物(wù)料流平方的函數。因此，應仔細權衡帶寬和速度 （圖9）。 該皮帶機距離隧道壁太近，以至于維護和升級非常困難
結 論
忽視上述問題，并根據價格決定采購(gòu)與否，往往會導緻運行和維護費用(yòng)高于預算、安(ān)全性下降。在規格和設計階段解決上述問題中(zhōng)的任何一個，都可(kě)以很(hěn)容易地根據生命周期成本避免來證明其合理(lǐ)性。一旦這些問題拖到制造、安(ān)裝(zhuāng)和運行階段，它們既有(yǒu)可(kě)能(néng)被糾正，也有(yǒu)可(kě)能(néng)無法糾正，但大部分(fēn)情況下，此時解決這些問題所需成本會高于在項目更早時段發現并解決它們時所需成本。關于如何計劃節約和證明“做法正确”的更多(duō)信息請參見
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