7519字?jǐn)?shù)鋼絞線帶式輸送機的發(fā)展托馬森（英）總經(jīng)理鋼絞線帶式輸送機有限公司摘要：早期帶式輸送機的發(fā)展被認(rèn)為是與鋼絞線帶式系統(tǒng)相同的需求而發(fā)展起來的，其本質(zhì)就是各種設(shè)計原理與槽形帶式輸送機突出部分的優(yōu)缺點進(jìn)行比較，而這一部分的發(fā)展恰恰表明，在傳送系統(tǒng)中最可能也最有用的發(fā)展，就是對其外形輪廓的改進(jìn)，這些使得在一些大型鋼絞線設(shè)計建造中，考慮安裝長達(dá)52千米的螺紋槽系統(tǒng)（2個）。鋼絞線帶式輸送機發(fā)展在1795年時，最初的帶式輸送機不便于操作，而且僅涉及一些簡單的外形，直到1850年后，隨著世界范圍內(nèi)的谷物貨量大量增加，促使傳送帶技術(shù)有了較大的改進(jìn)。第一種形式的傳送機是在一個槽形及其內(nèi)運行的水平傳送帶，其工作原理是引進(jìn)導(dǎo)輪系統(tǒng)用滾動摩擦來替代滑動摩擦，以便減少傳送中的摩擦損失。隨著需求的不斷增長以及大量的集中裝卸貨物的需要，使得在這一時期最普遍的貨物帶式輸送機。草型帶式輸送機以及鋼絞線帶式輸送機都獲得較大發(fā)展。在1860年后期，大量使用帶有錐形或蝶形滾動導(dǎo)輪的槽形帶式傳送機，直到1890年才過時被淘汰。1865年傾向于將直線集中器或跨輪引入到傳送機發(fā)明設(shè)計中，這使得托馬斯.羅賓在1896年獲得該產(chǎn)品的專利權(quán)，被認(rèn)為是歷史上第一臺槽形帶式輸送機。從那時起，許多重大改進(jìn)在跨輪傳送帶和操作結(jié)構(gòu)等一些細(xì)節(jié)方面。但在1900年早期，所有的槽形帶式輸送機都具有相同的外型，在外型上并沒有改進(jìn)。同最初的機器相比，鋼絞線帶式輸送機真正意義上獲得較大成功的發(fā)展是在1952年，而在1859年，最早期的設(shè)計形式之一，如圖一所示。圖中包括兩條平行無較差的皮帶制成膠質(zhì)的傳送帶，被按一定距離貼附在彎曲的金屬表面上，使得這種帆布式槽形帶式輸送機正常運行，也有許多相似的輸送帶類型，但它們承受從動帶被剛性的貼附在主動帶上，這些基本相同的缺點這也導(dǎo)致許多缺點例如：主動帶并不能完全與草圖設(shè)計吻合，或者是潤滑劑承受重壓，最終從主動帶脫落等。圖一鋼絞線傳動帶系統(tǒng)成功地克服了這些缺點，并且這一技術(shù)被大范圍的用在傳送機長距離的應(yīng)用中。現(xiàn)在一種單臂長54米的螺紋槽系統(tǒng)已經(jīng)被考慮在設(shè)計中。鋼絞線傳送帶系統(tǒng)設(shè)計原理的基本不同在于采用一種圓形的金屬線形式的主動帶，而不是傳統(tǒng)的將從動帶附著在主動帶上。第一步改變致力于克服通過三角皮帶輪式運行中的水平傳送帶被鋼絞線替代所產(chǎn)生的困難。第二步改變是著眼于鋼絞線傳送帶系統(tǒng)本身可以進(jìn)行操作，這與早期設(shè)計的目標(biāo)恰恰相反。主動帶主要依附于從動帶上，這些鋼絞線被放置在傳送帶表面壓制好的滑軌上，它或許是緊依靠摩擦力是鋼絞線傳送帶在主動帶上向后滑行，然而同所有帶式輸送機依靠摩擦力在傳送帶上運載貨物相比，鋼絞線時僅需滿足在傳送帶和主動鋼絞線間的摩擦力應(yīng)大于在傳送帶和貨物之間的摩擦力，這應(yīng)使得傳送帶制動器僅僅牢固在主動鋼絞線上。鋼絞線帶式輸送機也可用于特殊形式的表面，在斜面?zhèn)魉蜋C整體系統(tǒng)中等級是21，一些特殊形式的可達(dá)28，在傳動鋼絞線上不存在打滑脫落的現(xiàn)象。鋼絞線帶式輸送機伴隨著發(fā)動機進(jìn)一步發(fā)展而發(fā)展的，當(dāng)發(fā)動機功率達(dá)到300千瓦時（被認(rèn)為是最杰出的設(shè)計）；由此而開始建造長達(dá)3000米，功率8000千瓦的傳送機。鋼絞線傳送給與槽形傳送機除在工作方式上不同，其它一些末端的輸出單元是相似的，也聯(lián)合從動帶與主動帶，一個典型的例子是上部的卸貨裝置，如圖六所示：圖六明顯地，除傳動單元終端設(shè)備之外的其他設(shè)備要比傳統(tǒng)的槽形帶式輸送機復(fù)雜得多，并且占據(jù)更多的空間，特別是在考慮張力等作用下更是如此，這并不是真正意義上的傳動裝置，而是僅對其功率額定值進(jìn)行比較，當(dāng)它滿負(fù)載時，需能控制運處的鋼絞線傳送機正常工作。傳動鋼絞線的張力模數(shù)保持在相對低的水平是為了獲得較低的初始扭矩，并且當(dāng)每個傳動鋼絞線拉緊時，張力系統(tǒng)需要占據(jù)較大的空間，并且更復(fù)雜，如圖七所示：圖七后期的鋼絞線帶式輸送機設(shè)計理念與傳統(tǒng)的非常相似的，在傳送機中也存在摩擦，并且垂直找平裝置是一系列的懸垂鏈，但如果應(yīng)用于不同的領(lǐng)域，應(yīng)考慮各種不同的性能，且考慮降低傳送機的摩擦損失，可以通過減少動件的數(shù)量和重量，這種損失正常值為30%，而額定的摩擦損失取決于工作中的傳送帶與貨物之間的損失，而采用滑輪裝置可大大減少這種損失，理論上測量能答曰降低10%的損失，做一基本比較，這一事實很令人吃驚。關(guān)于摩擦損失已經(jīng)證實往往很難克服，并且所有的觀測數(shù)據(jù)和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，顯示出不同的測試結(jié)果，另外摩擦損失取決于各種因素，此外，輸送機摩擦將隨著安裝和維護的溫度，壽命和標(biāo)準(zhǔn)變化。在一些大型設(shè)備安裝中，比較部分摩擦值至少在一個基本設(shè)計中能看到如下不同之處：傳統(tǒng)型鋼絞線型回轉(zhuǎn)件數(shù)量10076可動件數(shù)量10064摩擦損失10067鋼絞線帶式輸送機的垂直找平系統(tǒng)與槽形機設(shè)計和計算原理是相同的，必須進(jìn)行反復(fù)測試確保懸垂鏈脫落這樣的事情不會發(fā)生。鋼絞線傳送帶被定義為橫向堅固縱向輕柔的帶式輸送機，而從動帶依附于兩條平行主動帶的側(cè)翼或邊緣部分。減速齒輪箱和活動單元來對主動鋼絞線進(jìn)行控制，以及對不同鋼絞線拉伸張力的差別超界調(diào)整。此外，每一根主動鋼絞線在工作中允許承受不同的拉伸力。鋼絞線傳送帶獨特的特點是體現(xiàn)在傳送帶上，最初是一種加強橡膠傳送帶，被鑄造在以450毫米為間隔的彈簧搭接片上，這些搭接片伸出起搭架輪之外，如圖二所示，并且機械的附著在金屬制動器上，橡膠傳送帶與主動鋼絞線相連，這可以被一種鑄造結(jié)構(gòu)所代替，如圖三所示，一些較小的交叉搭接片以間隔100毫米的距離完全鑄造在傳動帶和制動器上，以便使主動鋼絞線僅僅固定在傳動帶邊緣。最近，已經(jīng)對此作進(jìn)一步改進(jìn)，如圖四，當(dāng)貨物在其上移動時，制動器僅僅控制主動鋼絞線，這也使得當(dāng)發(fā)生超重時，增加傳送帶的穩(wěn)定性。另外可以采用更好的交叉搭接片。圖二圖三圖四長期集中使用傳送機，最終得更換傳送帶，這是很正常的，或者是由于表面的摩擦損失造成的,或許是機械性的損壞，但主要取決各個部分的壽命，例如影響橡膠、化合物壽命的因素有熱障、光照和氧化等，因此必須發(fā)展特種橡膠化合物來增加其壽命。主動鋼絞線的特點使它可以近似的被那些金屬線大小、抗疲勞性和內(nèi)部的潤滑性符合鋼絞性設(shè)計特點的金屬線所代替。有一些敘對變電鍍，同向順捻每一根細(xì)金屬線或金屬繩，通常這些金屬性能應(yīng)達(dá)到直徑60毫米，并且斷面負(fù)荷達(dá)到260噸，隨著鋼絞線帶式系統(tǒng)的張力的增加應(yīng)特別注意盡量減少金屬線接頭的數(shù)量，當(dāng)主動鋼絞線承重100噸時，每一部分都是如此。順著傳送帶每間隔5到10米有一個直徑大約300毫米的三角皮帶輪，顯然這些皮帶輪應(yīng)具有堅固的齒輪結(jié)構(gòu)，但實際上這些皮帶輪被設(shè)計為表面可替換的橡膠值得滑輪，這些滑輪成對出現(xiàn)在交接臂上，傳送帶本身能平衡每一個滑輪上的負(fù)載，如圖五所示，在所有的傳動機設(shè)計中都應(yīng)基本的考慮避免鋼絞線脫軌情況發(fā)生，應(yīng)謹(jǐn)慎的設(shè)計懸垂鏈，眾所周知，懸垂鏈本身就能避免滑落，在設(shè)計中，鋼絞線帶式系統(tǒng)應(yīng)用同樣，但是若有效的防止滑落發(fā)生卻極有可能增加負(fù)載條件和限制初始扭矩。圖五鋼絞線帶式輸送機在設(shè)計最主要不同在于將從動傳送帶于主動鋼絞線分開較好的設(shè)計方案，應(yīng)將它們和在一起，而分開它們是方便于在設(shè)計上給與更多的靈活性，并且能夠引起傳統(tǒng)帶式輸送機沒有涉及的理念，且能更廣泛的應(yīng)用在許多領(lǐng)域，傳送帶可以是直得，也可以是彎曲的，如圖八所示，它可以允許達(dá)到320的角度仍保持主動帶的基本特征，但得結(jié)合兩個環(huán)形從動帶，這一特征的30被用于鋼絞線傳動帶的安裝調(diào)試。其他的設(shè)計原理廣泛應(yīng)用于前面提到的，當(dāng)住主動系統(tǒng)里傳送帶較足時的操作，這一獨特的特征，使得主動單元也可以同某些電子設(shè)備相連，但得將其防止在無塵干凈的環(huán)境中，這種靈活性也使得從動裝置可以放置在傳送機的任一點，也可以將貨物直接通過主動鋼絞線傳遞，鋼絞線帶式輸送機的其他部分（拉力系統(tǒng)）涉及的獨特性，毫無疑問，它將比槽形帶式輸送機更復(fù)雜占據(jù)更多的空間。圖八存在許多原因但其最根本原因在于每一條主動鋼絞線和從動帶常須承擔(dān)設(shè)備的拉力牽引。從動帶上的拉力微不足道的，它必須滿足主動帶上的張力作用，尤其是在一個長的平面輸送機，拉里幾乎都由主動單元承受這種傳送機，在初始指令期間主動鋼絞線的拉伸運動可以替代，在整臺傳送機開動前，這種效應(yīng)被儲存在從動帶拉力系統(tǒng)中，當(dāng)然當(dāng)傳送機停止運行時，將被釋放。在一個長達(dá)15000米的傳送機可以被拉伸80米，同槽形帶式輸送機相比，鋼絞線傳送機占據(jù)如此大的空間最主要時期必須滿足主動鋼絞線和長期拉伸和相對高的彈性拉伸作用。固定的拉伸范圍大約是1，在它首次運行幾百小時后，這已被制造商消除在制造階段，但傳統(tǒng)做法還是在鋼絞線接頭處留有足夠的空間，以便于引入額外的鋼絞線時的需要模數(shù)的選擇可以控制彈力，減少彈力，減少所占空間，同時有效的彈性可以保證獲得較低的終止扭矩。從鍛件方面的信息可以看出鋼絞線帶式系統(tǒng)同槽形帶式系統(tǒng)有許多方面完全相同，但也存在一些不同之處。大多數(shù)的傳送機是較短的且低功率的，毫無疑問，槽形帶式輸送機帶動許多傳送機的發(fā)展，然而在一些長距離或者起吊升起來運輸貨物的領(lǐng)域，細(xì)膠線帶式輸送機展示其特殊優(yōu)點，且其獨特的設(shè)計時它來這些領(lǐng)域成為唯一選擇。若想準(zhǔn)確的定義出鋼絞線傳送帶的應(yīng)用領(lǐng)域是有些困難的，幾乎三分之一被應(yīng)用于沒有太大的競爭的領(lǐng)域，每一種情況下，它們被選擇是由于某一些方面的特征，基本上鋼絞線傳送帶一般不適合那些短的普通傳送機應(yīng)用的領(lǐng)域，這主要取決于終端設(shè)備的大小，另外終端設(shè)備的花費包括傳送機的每一部分，在鋼絞線傳送系統(tǒng)的中，一般不給予考慮動力需求的花費，在摘要中，當(dāng)前的鋼絞線傳送帶的競爭領(lǐng)域似乎是：供率低于750千瓦的斜面輸送機，或者是長度少于3000米的水平輸送機，并不是鋼絞線傳送帶的競爭的主要領(lǐng)域。當(dāng)這些參量進(jìn)一步提高時，鋼絞線帶式輸送機選擇的首要產(chǎn)品成為更有競爭力。在水平輸送機中，摩擦損失的能量是相當(dāng)大的，這邊增加了鋼絞線傳送帶的運行費用，此外在其他方面并沒有什么本質(zhì)區(qū)別。在鋼絞線帶式系統(tǒng)中較有意義的發(fā)展是對當(dāng)前鍛件的改進(jìn)，未來幾年這應(yīng)是首要的花費，在運行費用方面，這包括對主動鋼絞線的每一根金屬線的股線都要加強，最初的試驗結(jié)果展示其抗老化、其壽命是傳統(tǒng)金屬繩的3倍，鋼絞線帶式系統(tǒng)最近的發(fā)展表明，其完全可以同長距離的繩索運輸相競爭。雖然現(xiàn)在還沒有被考慮，當(dāng)前在澳大利亞西部的WorsleyAluminaPtr:Ltd公司正在建造一個有兩個螺紋槽系統(tǒng)，長達(dá)52000米鋼絞線帶式輸送機系統(tǒng)。WorsleyAl