摘要：带式输送机行业不断进行技术创新，在这个过程中实现低能耗、低污染输送物料成了带式输送机行业发展的方向。以需求为导向对散状物料输送装备进行环保化、绿色化改造，开发了全密封覆盖带并行输送机。在设计上，输送机的顶部采用柔性覆盖带，与两侧密封挡板形成封闭输送腔体，防止输送过程及卸料环节的扬尘，有效地保护了作业环境。在该项目中粉尘含量控制在7 mg/m³，呼吸性粉尘含量控制在3.0 mg/m³。同时，采用“双子”输送机并行输送设计，满足了不同物料在同一线路上，隔离式同步输送，既节省了输送空间及投资成本，又提高了输送系统的整体效率。

　　关键词：绿色环保；全密封；覆盖带；并行输送机

　　Green and Environmentally Friendly Design of Sealed Conveyor

　　Wang Mei，He Xiaofei，Chen Yi

　　(Hengyang Conveying Machinery Co.,Ltd.,Hengyang,Hunan 421002,China)

　　Abstract:The belt conveyor industry continues to carry out technological innovation,in this process to achieve low energy consumption,low pollution conveying materials becomes the direction of the development of the belt conveyor industry.With demand as the guide,the bulk material conveying equipment is environmentally friendly and green,and the parallel conveyor with fully sealed covering belt is developed.In the design,the top of the conveyor adopts a flexible covering belt,and the sealing baffle on both sides forms a closed conveying chamber,preventing the dust in the conveying process and the unloading link,and effectively protecting the working environment.In this project,the dust content is controlled at 7 mg/m³and the respirable dust content is controlled at 3.0 mg/m³.At the same time,the use of"twin"conveyor parallel conveying design,to meet the different materials on the same line,isolated synchronous conveying,not only saves the transportation space and investment costs,but also improves the overall efficiency of the transportation system.

　　Key words:green and environmental protection;fully sealed;covering belt;parallel conveyor

　　0引言

　　改革开放以来，我国带式输送机行业技术取得了快速发展，能源、电力、石化、社会的基础建设对带式输送机的快速需求促进了其增长[1-2]，其中资源节约、洁净化和环境友好等方面的需求尤为迫切[3]。本文是以应用在宁波某公司“漂白化学机械磨浆生产线的输送线”项目为实例，简析带式输送机设计上如何综合考虑其资源环境属性和节能属性。近年来我国在绿色环保设计技术上，重要的创新设计成果有大管径圆管输送机，无动力抑尘导料槽[4]，密封输送廊道[5-6]等，通过打造散状物料输送过程的密闭空间抑尘[7]，或者通过控制散料及其通道形状和断面、散料流速等方面除尘抑尘[8]，效果均十分明显。应用在宁波某纸业生产线上的全密封覆盖带并行输送机，由于生产线的木片和电厂燃煤均由同一个装卸码头供料，需要将分别输送木片和煤炭的两条输送机并列设计在同一输送线路上，为造纸原料木片不受煤炭的污染，从港口卸料段开始设备必须加强密封，以隔断2种不同物料扬尘和相互渗透。此码头设2台接料带式输送机(分别输送木片和煤)，带式输送机的两侧设密封挡板，上部设置覆盖胶带密封顶部，形成全密封覆盖带式输送机。利用覆盖带的柔性张力[9]，减少了港口卸料大车作业时产生的振动；顶部覆盖带支撑结构简单，满足密封要求的同时，大大节约了支撑钢结构成本。与两侧密封挡板形成的密封空间使扬尘无法溢出，既保护了作业环境，也不会因扬尘而造成物料颗粒的浪费。同时2类不同物料的输送机共用同一个栈桥结构，设计成并行输送，极大地节省了输送空间及投资成本[10]。本文涉及的实例项目设计是带式输送机在节能减排设计上的一种新的尝试，对输送设备绿色设计技术发展具有重要的参考借鉴价值。

　　1设计原理

　　1.1全密封覆盖带输送机

　　其设计原理是在带式输送机的上方覆盖一层输送带，依靠输送机两侧结构件的托架支撑，覆盖带一端固定在输送机头部，一端固定在输送机的尾部[11]，中部分别绕过输送木片的输送机和输送煤炭的输送机。覆盖带头部顶端设置重锤块张紧装置，使覆盖带在输送机动载荷冲击下能保持一定的张力。覆盖带与输送机两侧密封挡板有效闭合，形成全密封输送腔体，满足抑尘、隔离物料的要求。

　　1.2“双子”并行输送机

　　其设计原理是将2台输送机设计在共用的码头栈桥结构上，使2台输送机既保持独立输送物料和控制，又节省了大量的输送空间，和栈桥结构部分的投资。满足在码头卸料有限的空间里，发挥双子并行装料输送的要求[12]。

　　2结构组成

　　2.1总体布置结构

　　该码头平行并列布置输木片和输煤二台套全密封覆盖带式输送机，主要技术参数如表1所示。

　　沿输送机运行方向看，左侧为输煤带式输送机，右侧为输木片带式输送机，其主体结构按通用带式输送机型式布置，除匹配通用带式输送机部件外，还包含覆盖胶带、导向滚轮及其支架、二侧密封挡板及其支架、检修窗、覆盖胶带拉紧装置、覆盖胶带固定架、防风链等。总体结构如图1所示。

　　2.2主要部件构造设计

　　2.2.1带式输送机主体结构

　　带式输送机主体结构按通用固定式带式输送机型式[3]，由驱动装置、输送胶带、滚筒组、托辊组、拉紧装置、清扫装置、机架等组成；驱动装置布置在输送机头部，拉紧装置布置在输送机中部，因码头宽度空间受限，纵向架体与二侧密封挡板支架合为一体，如图1所示断面图A-A、B-B。

　　2.2.2覆盖胶带

　　覆盖胶带为特种胶带，由帆布芯层、上下覆盖胶、优质弹簧方钢条组成[13]，用于密封覆盖输送机顶部纵向进料槽口，防止物料扬尘溢出。覆盖胶带沿纵向进料槽口铺放在二侧支架顶部，接触要求严实，横向刚性大，能承受50~80 kg的垂直荷载，主要技术参数如下。

　　(1)用途：用于带式输送机机架顶部防水、防尘等杂物遮盖[14]。

　　(2)木片输送机覆盖胶带宽度规格为2 000 mm；帆布层数为2；上下覆盖胶层厚度为3 mm；方钢条边长为12 mm；最大支点间距不大于1 800 mm；煤输送机覆盖胶带宽度规格为1 400 mm；帆布层数为2；上下覆盖胶层厚度为3 mm；方钢条边长为9 mm；最大支点间距不大于1 300 mm。

　　(3)性能：胶带横向骨架采用加强型优质弹簧方钢条间隔加密排列，保证胶带应有足够的横向刚性，胶带中部不下垂，任意局部能支撑检修人员的自重。胶带纵向采用NN200型帆布包裹钢条，以保证一定整体抗力张力要求，并能赋予胶带较好屈挠性能，可承受6 t的纵向拉力强度[12]。胶带上下覆盖胶层，可保护带体，减少外力冲击损伤，延长胶带使用寿命。

　　(4)技术条件如表2所示。

　　2.2.3导向滚轮及其支架

　　导向滚轮及其支架安装在卸料机的头部卸料处，随卸料机沿卸料槽口纵向往返移动(图2)。每个卸料点设4组滚筒(两端带挡圈并设挡辊，防止覆盖胶带跑偏)，覆盖胶带通过4组滚筒绕过卸料机，使卸料点也形成一个密封空间，防止落料点扬尘溢出。

　　2.2.4覆盖胶带拉紧装置

　　为保证中部套在卸料机的覆盖胶带有一定的张力，使覆盖胶带与两侧支架顶部接触的密实性，在输送机尾部设有覆盖胶带的拉紧装置，由胶带夹持器、拉紧导轨、重锤箱、配重块组成(图3)。覆盖胶带的尾端用胶带夹持器固定，下部穿钢丝绳与重锤箱相连，配置适当数量的配重块即可将覆盖胶带拉紧，使覆盖胶带与接触面紧紧贴住。覆盖胶的头部端也用胶带夹持器固定，安装在输送机头架上[11]。

　　2.2.5二侧密封挡板及其支架、检修窗

　　为防止物料粉尘从输送机二侧溢出，输送机二侧均设有密封板，密封板固定在二侧支架上[16]。该项目码头面宽度空间受限，输送机中间架和支腿与密封板支架合为一体(图4)，输送机的上、下托辊组均安装在该支架上。支架立柱纵向间距3 m，这样纵向3 m距离形成一个安装单元。密封板采用薄钢板焊接在支架上，顶部密封板向外侧倾斜一定角度，避免覆盖带积水。为便于输送机托辊的维护更换，每个单元上设有上、下检视窗。检视窗采用透明PVC材料制作，巡视人员通过窗口检查设备运行状况[11]。窗体可向左右推开，能方便托辊组整体出入。港口如出现自然风力过大，沿覆盖带式输送机纵向12 m设有一组防风链(正常情况放置在一侧链条盒内)，防风链的一端张紧调整装置，将停机状态下的覆盖胶带牢牢固定在支架架体上防止台风吹移覆盖胶。

　　3控制系统

　　带式输送机系统及其附件和附属的现场控制、检测、安全保护等装置，由港区中心控制室基于PLC控制系统进行作业流程集中控制，同时带式输送机系统也能实现机旁手动操作。当带斗门卸料机流程运行时，可分别视为对应作业流程输送设备系统的首端机或末端机，受中心控制室的联锁控制。各作业流程的输送设备及其附属设施的控制、状态等信号均通过多芯控制电缆或光缆、PROFIBUS DPVI通讯送至港区中心控制室。港区中心控制室能显示和监视系统的运行状态。

　　控制系统以项目的木片系列输送系统C1、C2至化浆车间，出料部分1木片仓出料-T8转运站其控制信号接入木片仓PLC，BCTMP的DCS控制；出料部分2的T8到木片筛选间控制信号接入REMOTE I/0，BCTMP的DCS控制；出料部分3的木片筛选间至DCS控制信号接入DCS，BCTMP的DCS控制。满足系统速度控制、跑偏控制、声光报警控制等功能。PLC系统为框架式，其各功能模块制成插件板式，便于扩展、更换和维修保养。PLC有自检功能，一旦自身发生故障，可以确保系统安全。PLC的所有输出信号都经中间继电器或熔断器隔离，以确保PLC主机和输出模块自身的安全。系统处理所有系统控制信号，完成所有联锁、逻辑控制、故障诊断和显示功能(除紧急保护等少数信号必须由硬件联锁外)。其处理的运行信息：(1)各电机的工作电压、电流和转速；(2)电网电压、电流和频率；(3)各限位的状态，各开关的状态；(4)故障信息；(5)对PLC进行监控和变成所需要的数据；(6)配置OLM光通信模块和DP/DP COUPLER耦合模块。

　　4测试验证与结果分析

　　设备安装后，进行了分部试运、调试和启动等工作。在重载联动试车合格的基础上，对每台机械，每个系统的生产能力进行性能考核。在性能考核时，对输送机系统进行三种操作方式检验，即中央自动控制、中央手动和机侧手动操作检验。

　　2022年9月宁波亚浆纸业输送系统项目出具了《性能测试报告》，其木片进仓线输送机已连续正常运行14个月共计卸料69.2万t，出仓线输送机连续正常运行14个月，共计卸料76万t。煤炭进仓线输送机连续正常运行13个月共计卸料31.3万t，出仓线共计卸料31.2万t，运行良好无异常。在性能测试中采用仪器仪表对整套输送系统的扬尘、噪声、温升、震动等情况，进行多次、多点连续和间断性相结合等方式进行测试，设备5 m范围内粉尘量均控制在6.2~7.1 mg/m³之间，呼吸性粉尘含量控制在2.5~3.0 mg/m³之间，均低于国家对作业区环境粉尘量的标准要求[15]。正常载料运行设备的5米范围内噪声测试，总噪声量为73 dBA，小于国家标准85 dBA.

　　根据性能测试的各项数据来看，该套全密封覆盖带并行输送机的覆盖带覆盖作业区的卸船部分、转接部分及输送部分，通过覆盖带的形式形成密封输送仓，对物料运输作业扬尘控制、物料保护起到较好的作用，有效抑尘和降噪。尤其是解决了卸船、装船部分因受空间限制无法安装全封闭廊道无法控制扬尘的问题。载料运行的“双子”并行输送机噪声控制情况良好，没有因共用栈桥结构产生共振引起的噪声问题[16]。

　　5结束语

　　随着大宗散状物料输送的快速发展，用于装卸散状物料的港口码头也越来越倾向于大型化和综合作业，由此造成的环境污染问题也引起使用单位和设计单位的高度重视，资源节约、洁净化和环境友好等方面的需求尤为迫切。这种全新的覆盖带设计既满足了物料输送抑尘、环境保护的要求，同时也符合输送机轻量化设计，柔性设计的技术发展方向，对于受空间限制或者作业过程对结构有一定张力需求的工况，是一种新的尝试，且节省廊道敷设投资和后续维护成本。并行输送机的设计，是输送机在空间设计上的突破，为未来输送设备多形式布置，多机系统布置以及生产工艺整体布置和设计提供了新的思路和解决方案。今后将绿色和节能设计应用于带式输送机领域，在设计过程中强调性能和经济性的同时，综合考虑其资源环境属性和节能属性，具有十分重要的意义。

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