长距离输送系统的技术发展趋势

长距离输送系统的技术发展趋势

朱浩

华电重工股份有限公司天津分公司， 天津市 300010

摘要：长距离输送机是散料输送的一种专业设备。输送设备沿着设计的路线将相关的散料从装料点转运至卸料点，散料以连续料流的形式进行转运。本文针对长距离输送系统概括总结了其专用技术的发展趋势。

关键字：长距离输送系统、技术、发展趋势

0 前言

长距离输送项目的设计工作始终围绕项目与环境和谐共生的原则开展工作，坚持保护环境，与自然和谐共生的设计理念。为了不影响生产运输环境，对于穿越环境敏感区，通过采用了曲线输送机布置方案，实现了绕避环境敏感区段和当地居民生活区。同时，根据沿线野生动物的生活习性、迁徙规律等，在相应的地段采用架空栈桥设计，为动物迁徙设置“绿色通道”，以保障野生动物的正常生活、迁徙和繁衍。目前，长距离的越野式皮带运输系统形成了漂亮的工业景观工程，成为一道亮丽的投资名片。

1技术发展趋势

随着长距离输送系统的增长，长距离输送系统逐步出现了特有的技术特点和技术趋势，现本文中汇总归纳如下。

1.1钢结构不均匀沉降自适应技术

由于输送系统沿线的基础地质条件复杂，易产生不均匀沉降。长距离输送项目采用了钢筋混凝土独立基础与桩基础相结合的方式，针对承载能力尚可的部分地基采用独立基础，针对沼泽腹地等基础条件复杂的区域采用桩基础，进而节省了大量的费用和施工周期；在建立基础监测系统、加强沼泽区域的基础监测的同时，设计团队针对基础不均匀沉降采用了长距离输送机自调节和桁架结构调整两种方式应对地表沉降变形，实现设备基础自动适应地基不均匀沉降。

1.2长距离输送机柔性支撑技术

长距离输送项目创造性得借助了桥梁方面的结构形式，提出了斜拉索桥柔性结构，实现了超大跨距的输送支撑方式。输送机斜拉索桥等柔性结构具有自重小、荷载轻的特点，致使相应的加劲梁及配套的附属结构自重远小于公路斜拉索桥，整体结构刚度低，柔性更大。需要另辟蹊径提高其横向刚度，创造性的完成了输送系统柔性结构的设计。对长距离越野输送机自有频率和激振频率的影响因素进行分析，推导出自有频率和激振频率的计算方法，通过工艺设备参数的调整避免长距离越野输送机发生自振。同时输送机基础创造性完成基础柔性耦合技术，既要保证工艺设备与柔性结构连接的可靠性，又要确保工艺设备适应基础的三维变形，进而实现工艺设备自身的“柔性”自适应。

1.3超低滚动阻力技术

长距离输送项目需要采用的超低滚动阻力胶带技术，相比于传统方案，低滚动阻力方案通过实际运行可以节省50%的耗电量，每吨耗电从传统方案的2千瓦时左右降低到低于1千瓦时左右，每年节省耗电接近11百万千瓦时，为运营单位节省了大量的运营成本，经济效益显著。

1.4长距离输送系统动态设计技术

由于长距离输送项目输送距离长，输送带的打滑、堆叠以及下垂等动态特性在长距离带式输送机的运行中变得尤为突出。针对输送带的黏弹性特性，输送机动态设计要对整机的各工况进行了动态验算，对正常满载停机/启动工况、满载急停工况、上运急停工况和下运急停工况四种工况进行了详细的设计和验证。在验证长距离输送机设计的合理性和整机正常停机/启动的稳定性的基础上，同时验证整机满载急停、下运段带料急停和上运段带料急停的整机稳定性，验证了整机极端工况下的特殊运行状态和分析整机极端工况下的整机强度、刚度和稳定性。

1.5长距离输送机启/制动和张力检测闭环控制

长距离输送项目的工况复杂，静态/动态运行参数多变，加剧了工艺设备结构发生柔性变形的频率，为了保证工艺设备的运行稳定性，创造性的实现了工艺设备与电气控制进行学科交叉融合，实现了基于胶带沿线实时物料分布和运行带速智能优化流程控制技术，实现了集成优化控制、故障诊断、远程维护功能于一体，并融合控制、运行和设备数据，进行预测性故障诊断，实现了输送机法的闭环的控制和反馈，在电气闭环控制的基础上进行启制动动态控制及张力检测。针对带式输送机单机的启动、加/减速、停机、故障、报警、运行监视等分别开发功能模块，并进行封装，既保证了工艺设备和柔性结构运行在安全包络线内，增加了安全冗余度，又为工艺设备和结构进行优化设计提供了保障和依据。

1.6带式输送机车式重锤张紧自适应增减配重的技术

长距离带式输送机由于工况复杂，设计时需要综合考虑多种因素和运行状态，而不同的运行工况下所需的电机功率、张力和张紧力也各不相同，因此在设计过程中要按照最危险工况进行设计，这样选择的拉紧力最大，皮带的张力也就最大，设备规格也越高，造价也非常大。而垂直重锤拉紧装置是一种具有恒张力的拉紧装置，只能单纯依靠恒定的重力实现张紧，所以长距离输送项目需要设计出可变拉紧力的重锤拉紧装置以适应多种工况，以此降低皮带的张力，增加了设备的安全性。

1.7无动力抑尘防堵技术

长距离输送项目要在转运点的设计过程中还需要额外考虑如下问题：

1）粉尘污染问题；长距离曲线输送机项目输送的物料，夹杂了较多的粉尘。要合理的设计物料转运系统的多个环节，从源头、中间流动到料流出转运站全力避免粉尘逸出。

2）磨损问题；物料具有较高的磨蚀性，硬度大，会对设备产生较大的磨损，设计过程中会全力避免物料与设备之间出现大角度冲击和碰撞，减少设备的磨损。

长距离输送项目针对转运点设计了曲线导流板，根据头部物料流卸料轨迹的计算，合理的设计曲线集流挡板，保证物料沿着导流挡板的切线方向以小角度冲击曲线集流挡板，同时曲线集流挡板对物料收拢汇中形成稳定的流束，减少了与空气接触的面积，减少了粉尘溢出的概率，在根源上兼顾设备磨损和粉尘污染问题。曲线导流板与物料的冲击角度很小，其相比于传统设备也具有较长的使用寿命，在根源上对物料进行了收拢汇中，在最大程度上减少了粉尘散溢的可能性，因此曲线导流方案比料打料方案更环保，粉尘浓度大大降低。

针对落料管和导料槽内的气体流动状态，可以设计了动力分级降尘释压导料槽（包含密封防泄漏托板、抑尘帘、囊式可变容积泄压仓和密封防泄漏尾箱）。分级降尘释压导料槽相比于传统的导料槽，其无需大功率的除尘设备即可保证导料槽内的负压，实现气流在导料槽中缓冲释压、减速和气（气流）固（粉尘）分离，防止粉尘的外泄，给后期的运维工作带来了极大的便利，大大降低了粉尘污染。

2结论

本文对长距离输送系统的技术发展趋势进行了总结和归纳，指出了长距离输送系统的技术发展方向，通过上述关键技术，进而实现整个长距离输送系统的的可控上料、自动除杂、自动转运、自动分料及自动装船等功能，全程实现物料的全程自动化输送，大大节省了人力成本，实现了高效自动化转运和输送。

参考文献

[1]机械工程手册 第68篇“运输机械”机械工业出版社 1979

[2]国外长距离胶带输送机编写组 “国外长距离胶带输送机”1978

[3]李佑俭 现代化的客运升降机械 《起重运输机械》1975,1-2期