CN114314062A - 夹带垂直提升结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及卸料和输送技术领域，特别是涉及夹带垂直提升结构，承载输送带和覆盖输送带并行，二者之间构成物料输送空间，气室将物料输送空间包裹；气室由两个曲形腔拼接而成，曲形腔包括：密封连接的内弧面壳和外曲折壳，内弧面壳和外曲折壳之间构成气腔；内弧面壳上构造有多个出气孔，供气腔内的气体向承载输送带、覆盖输送带施加气体压力；两个曲形腔相对设置，两个内弧面壳相扣，将承载输送带和覆盖输送带夹合在其中，承载输送带和覆盖输送带的带边通过封边装置与两个曲形腔的边部连接。本发明提高密封性能，解决漏气问题，并吸收因温差产生的线性伸缩量，消除环境温差大所产生的气式扭曲和起拱现象，提高物料输送效力。

Description

夹带垂直提升结构

技术领域

本发明涉及物料卸船输送技术，具体涉及夹带垂直提升结构。

背景技术

近年来随着港口规模的扩大，连续型卸船机在港口散料卸船中得到巨大发展，其主要呈现两种输送形式，一种为大型高效的连续卸船机,其主要机型为链斗、斗轮和螺旋式，其主要作业形式为大型散货港口上接卸矿石、煤炭等流动性较差的重散货。另一种为小型、流动式、多用途的连续卸船机，主要包括气力式、夹带式等，其主要作业形式是接卸化肥、粮食、饲料等流动性较好的轻散货。尤其夹带式卸船机为双带输送***，双带输送***由尾部进料，物料经叶轮输送到双带之间，物料由气室对双带的压力使得物料能够被匀速提升至导料槽，再由导料槽输送到水平输料部分，以此完成物料的提升工作，具备低能耗、破碎率低以及连续性好等特点。

但是目前的气室内气流阻力损失大，空气利用率低，风机消耗功率大，沿气室纵向方向的气压均匀性差，难以达到较大的输送能力。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供一种夹带垂直提升结构，以解决输送能力差的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种夹带垂直提升结构，其包括：承载输送带、覆盖输送带和气室，所述承载输送带和所述覆盖输送带并行，二者之间构成物料输送空间，所述气室将所述物料输送空间包裹，所述气室自所述夹带垂直提升结构的下部贯穿到上部；

所述气室由两个曲形腔拼接而成，所述曲形腔包括：密封连接的内弧面壳和外曲折壳，所述内弧面壳和所述外曲折壳之间构成气腔；所述内弧面壳上构造有多个出气孔，供所述气腔内的气体向所述承载输送带、所述覆盖输送带施加气体压力；

两个曲形腔相对设置，两个所述内弧面壳相扣，将所述承载输送带和所述覆盖输送带夹合在其中，所述承载输送带和所述覆盖输送带的带边通过封边装置与两个曲形腔的边部连接。

在一些实施例中，优选为，所述外曲折壳的中段为弧形面，两端为弯折面，所述弯折面自与所述弧形面的连接处向所述内弧面壳靠近并形成多个弯折。

在一些实施例中，优选为，所述曲形腔为对称结构。

在一些实施例中，优选为，所述气室通过气室支撑架与夹带垂直提升结构的桁架固定连接。

在一些实施例中，优选为，所述出气孔自中心区孔依次向边缘按比例扩大，所有出气孔在所述内弧面壳上的分布方式为：自中间等行间距、等列间距、等差直径排布。

在一些实施例中，优选为，所述气室内设置自中心区向上下两端延伸的弯形导风板。

在一些实施例中，优选为，所述承载输送带在竖向向水平向改变的凸弧段设置缓冲调压托辊单元。

在一些实施例中，优选为，所述缓冲调压托辊单元包括：整体支撑件、缓冲托板，弹性缓冲件、气压缸、多个并行排列的托辊，其中，所述缓冲托板通过所述弹性缓冲件安装在所述整体支撑件，处于端部的托辊的未相邻端通过端部托辊支架安装在所述缓冲托板上，相邻两个托辊的连接端分别连接到中区托辊支架上，所述中区托辊支架通过所述气压缸支撑。

在一些实施例中，优选为，所述封边装置包括壳体，所述壳体开口供所述承载输送带和所述覆盖输送带置入，所述壳体内设置承压所述承载输送带的第一压带托辊，还设置承压所述覆盖输送带的第二压带托辊，所述第一压带托辊和第二压带托辊都通过压缩弹簧连接于所述壳体的内壁；所述壳体开口处设置密封簧片。

在一些实施例中，优选为，所述承载输送带和覆盖输送带之间的物料输送空间的下部设置入料口，以接收喂料结构输送的物料；和/或，所述夹带垂直提升结构还包括：纵向支撑桁架。

(三)有益效果

本发明提供的夹带垂直提升结构包括：承载输送带、覆盖输送带和气室，承载输送带和覆盖输送带并行，二者之间构成物料输送空间，气室将物料输送空间包裹，气室自夹带垂直提升结构的下部贯穿到上部；气室由两个曲形腔拼接而成，曲形腔包括：密封连接的内弧面壳和外曲折壳，内弧面壳和外曲折壳之间构成气腔；内弧面壳上构造有多个出气孔，供气腔内的气体向承载输送带、覆盖输送带施加气体压力；两个曲形腔相对设置，两个内弧面壳相扣，将承载输送带和覆盖输送带夹合在其中，承载输送带和覆盖输送带的带边通过封边装置与两个曲形腔的边部连接。气室通过内弧面壳和外曲折壳的结构设计，气室的截面形状为双圆弧与折线相结合的气室，连接处通过密封胶进行密封，提高密封性能，解决了气室拼接处的漏气问题，还能吸收因温差而产生的线性伸缩量，消除环境温差大所产生的气式扭曲和起拱现象，提高物料输送效力。

附图说明

图1a为本发明一个实施例中夹带垂直提升结构的整体示意图；

图1b为本发明一个实施例中夹带垂直提升结构的示意图；

图1c为图1b的A-A向截面图；

图1d为图1c的B处放大示意图；

图1e为承载输送带和覆盖输送带中运输物料时的示意图；

图2本发明一个实施例中曲形腔的结构示意图；

图3为本发明一个实施例中曲形腔内部的结构示意图；

图4为本发明一个实施例中内弧面壳的出气孔布局方式示意图；

图5为本发明一个实施例中缓冲调压托辊单元的结构示意图；

图6为本发明一个实施例中封边装置的结构示意图。

注：1覆盖输送带，2承载输送带，3气室，4叶轮,5封边装置，6导料槽，7喂料结构，8桁架，9缓冲调压托辊单元,11覆盖输送带张紧滚筒，12覆盖输送带驱动滚筒，13覆盖输送带从动滚筒，21承载输送带驱动滚筒，22承载输送带张紧滚筒，23承载输送带从动滚筒，31内弧面壳，32外曲折壳，33出气孔，34导风板，35气室支撑架，91缓冲托板，92缓冲弹簧，93气压缸，931气缸气室，932通气管，933推杆，934密封圈，94整体支撑件，95斜托辊，96端部托辊支架，97水平托辊，98中区托辊支架，51第一压带托辊，52压缩弹簧，53封边外壳，54带边簧片，55端部弹簧压片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

为了解决输送能力的问题，本发明提供夹带垂直提升结构。

本发明提供一种夹带垂直提升结构，用于卸船机，接收喂料结构喂入的物料，并进行垂直(竖直)方向的物料夹带和气力作用输送，送入水平输送结构，并最终进入目的仓库。

夹带垂直提升结构包括：承载输送带、覆盖输送带和气室，承载输送带和覆盖输送带并行，二者之间构成物料输送空间，气室将物料输送空间包裹，气室自夹带垂直提升结构的下部贯穿到上部；气室由两个曲形腔拼接而成，曲形腔包括：密封连接的内弧面壳和外曲折壳，内弧面壳和外曲折壳之间构成气腔；内弧面壳上构造有多个出气孔，供气腔内的气体向承载输送带、覆盖输送带施加气体压力；两个曲形腔相对设置，两个内弧面壳相扣，将承载输送带和覆盖输送带夹合在其中，承载输送带和覆盖输送带的带边通过封边装置与两个曲形腔的边部连接。气室通过内弧面壳和外曲折壳的结构设计，气室的截面形状为双圆弧与折线相结合的气室，连接处通过密封胶进行密封，提高密封性能，解决了气室拼接处的漏气问题，还能吸收因温差而产生的线性伸缩量，消除环境温差大所产生的气式扭曲和起拱现象，提高物料输送效力。

该夹带垂直提升结构为双带输送***，如图1a、图1b，双带为承载输送带2和覆盖输送带1，二者各自通过驱动和张紧轮循环转动，二者之间并行，形成物料输送空间，送入导料槽6，气室3将物料输送空间包裹，气室3向承载输送带2和覆盖输送带1输送气体，施加承载气压，气室3自夹带垂直提升结构的下部贯穿到上部。

承载输送带2、覆盖输送带1都采用芯层有棉织物芯层、聚酯织物芯层、尼龙芯层以及钢丝芯层等得输送带，织物芯层输送带的接头可采用冷粘或硫化接头，不采用机械接头。承载输送带2缠绕在承载输送带驱动滚筒21、承载输送带张紧滚筒22、承载输送带从动滚筒23上，覆盖输送带1缠绕在覆盖输送带驱动滚筒12、覆盖输送带张紧滚筒11、覆盖输送带从动滚筒13上。驱动滚筒是通过摩擦作用向输送带传递牵引力的滚筒，是传递动力为主要部件。驱动滚筒有裸露光钢面、人字形和菱形花纹橡胶覆面，小功率、小带宽以及环境干燥时可采用裸露光钢面滚筒。人字形和菱形花纹橡胶覆面摩擦系数较大，具有较好的防滑行和排水性。

夹带式卸船机张紧装置产生输送带的预张力，保证输送带与驱动滚筒间产生足够的摩檫力进而保证输送带在输送过程中不产生打滑，同时限制输送带在各组托辊间的垂度，从而使得卸船机提升段的双带输送***的正常运行。

皮带输送机常用的张紧装置主要有螺旋式、重锤式。

螺旋式张紧装置用螺旋机构调整输送带的预张力。适用于输送长度较短，功率较小的皮带输送机。但是，螺旋式张紧装置不能自动调整输送带的张力，因输送带具有弹性，使用一段时间后会变松，就需要定期检查，不断调整，由于提升段张紧装置安装位置不适宜工人对其进行检修作业。因此，选用螺旋式张紧装置不能够较好满足整体要求。

重锤张紧是依靠配重调整输送带预张力的一种张紧方式，其主要有垂直框架重锤张紧装置和水平车式重锤张紧装置两种形式。垂直框架重锤张紧装置是张紧滚筒安装在可沿垂直轨道移动框架内的张紧方式，此种张紧装置可利用输送机线路的空间位置进行布置，同时可以随着张力的变化依靠重力自行补偿输送带的伸长，重锤箱中装入每块15kg的铸铁块来调节张紧力。水平车式重锤张紧装置是张紧滚筒安装在可沿水平轨道移动的小车上的张紧装置。其适用于距离较长功率较大的皮带输送机。但是，重锤张紧装置需要配重块对张紧装置施加外力，从而增加了提升段的重量，与提升段结构轻便不相符。

因此，本发明创新性得采用液压张紧装置，液压张紧装置是自控式张紧装置的一种，它利用液压缸和移动框架相结合的方式工作，目的就是根据张紧滚筒的牵引力来自动调节张紧力，而且还能够补偿输送带的伸长以及在皮带机输送带调整时方便操作。

气室3由两个曲形腔拼接而成，如图1c、图1d、图2、图3，曲形腔包括：密封连接的内弧面壳31和外曲折壳32，内弧面壳31和外曲折壳32之间构成气腔，二者可以焊接，提高气腔的气密性，避免漏气，提高气体的输送效力；内弧面壳31上构造有多个出气孔33，供气腔内的气体向承载输送带2、覆盖输送带1施加气体压力；两个曲形腔相对设置，两个内弧面壳31相扣，将承载输送带2和覆盖输送带1夹合在其中，承载输送带2和覆盖输送带1的带边通过封边装置5与两个曲形腔的边部连接。

该气室3相对箱型(如四方体的箱子形状)带宽更大，传输力更大。

该气室3相对两个弧形壳围城的双曲气室3来说，本发明的气室3由于外弯折壳的设计，减少了气室3内的气流涡旋，减少沿程阻力，提高空气的利用率，风机消耗功率降低，提高了气室3的强度、刚度和抗扭转弯性，在气室3的纵向方向多段连接，气压均匀性提高，增大了输送能力。而且，自下而上，分成多段连接，整体结构由后封闭气室、前封闭气室以及中间气室构成，每节气室驱动长度为3m，气室3连接结构采用异形外法兰与直式插板相组合的连接，再在连接处使用新型硅橡胶密封胶进行密封，以此不仅提高了密封性能，一定程度上解决了气室3拼接处的漏气问题，而且还能吸收因温差而产生的线性伸缩量，消除了环境温差大所产生的气式扭曲和起拱现象。

如图2，图3，外曲折壳32的形状为对称结构，且中段为弧形面，两端为弯折面，弯折面自与弧形面的连接处向内弧面壳31靠近并形成多个弯折。在一些实施例中，弯折可不拘泥于折两次，可以设置更多折。

夹带垂直提升结构工作时，如图1e，气室3中的高压空气从内弧面壳31的盘槽气孔溢出形成气垫场的过程成为孔出流现象。作为气垫机的主要部件的气室3，气室滑槽(即两个内弧面壳31扣合而成的槽)决定着夹带气垫的流场形状，稳定可靠的气垫形成是气垫带式输送机正确设计和可靠运行的关键。气垫压力是气垫流场最基本的参数,合理的气垫压力分布决定了能否将夹带托起成为理想的气垫。

内弧面壳31上构造有出气孔33，出气孔33的布置方式可以采用中间集中布孔和多孔布置方式，这种方式形成的气模厚度呈中间大两边小的态势，而等排、行距和等直径的布孔形式形成的气膜其厚度呈中间小两边大的趋势。根据气垫厚度形成情况，等排、行距和等直径的布孔方式更符合垂直双带提升结构的输送物料的截面形式。虽然等排、行距和等直径的布孔方式形成的气膜厚度符合输送物料的截面形式，但由于双带输送***输送物料的方式为垂直提升输送，因此等排、行距和等直径的布孔方式就会产生因提升物料的重量分布不均匀而造成的物料受力不均匀的情况，中间重受力小两边轻受力大，会造成物料运送过程中产生较大损失。

如图4,本发明设计结合双带输送***的物料输送情况拟在采用等排、行距和等直径的布孔形式基础上，将中间孔径按比例扩大，进而形成等行间距、等列间距、等差直径排布的布孔形式，拟在保持气膜厚度分布合理的情况下，使得双带输送***加持物料的压力更加均匀可靠。

由于在使用双孔对称输气时，气室3内流场呈现强烈的对流现象，同时其压力分布也呈现不均匀现象。针对这种现象，本发明拟在气室3内部设置导风板34来缓解气室3内部的对流现象以及压力不均匀情况。如图3所示，气室3内设置自中心区向上下两端(从垂直提升的角度来区分上下方向)延伸的弯形导风板34。增加导风板34后的气室3流场分布相对于未增设导风板34之前呈现速度和压力更加均匀的态势。

经过对比两种气室3结构的流场分析图，增设导风板34的气室3内部流场状况无论是在压力均匀性以及气流流线分布状态都比未增设导风板34呈现出更加均匀更加稳定的状态。

同时，为了稳定气室3的气垫作用需要对气室3进行固定，本发明的气室3通过气室支撑架35(包括纵向支撑架和横向支撑架)与夹带垂直提升结构的桁架8固定连接，以减少气流的冲力和作用力对气室3的推动力。

在一个实施例中，气室3可以采用如下尺寸：如图1e，气室3的内弧面壳31的弧面角度α在30°左右，优选30°。单个气室3段的长度为3000mm、宽960mm、高360mm。气室3滑槽厚度为2.5mm，内弧面壳31和所述外曲折壳32焊接，从而保证气室3的气密性。

物料提升的最小压强计算公式：

A——输送带最大允许装料横截面积m²；

ρ——物料堆积密度t/m³；

g＝9.8

μ是摩擦系数。

在一些实施例中，承载输送带2和覆盖输送带1在凸弧段(从竖向转向横向的转弯处)易产生速度差，因双夹带的弹性变形和产生的摩擦应力使得驱动电机的能耗增加，严重时使得双带在合缝处产生皱纹以及散料。为了减小速度差，达到同步运行的效果，防止输送带在凸弧段输送物料时产生冲击而导致输送带产生破裂和磨损，减轻输送带运动时对托辊产生一定程度上的冲击并增加整体输送***的寿命。本发明设计缓冲调压托辊单元9，采用多排托辊代替大型改向滚筒对双带进行改向，一方面能大幅度减轻大型改向滚筒带来的重量，另一方面还能够使得提升段双带输送***的结构更加具有紧凑性，最大化满足了夹带式卸船机提升段的轻便紧凑等特点。缓解输送带启停和改向过程中对托辊产生振动冲击，保证在输送带加持物料进行改向的过程中始终保持物料处于被夹紧状态。

同时根据输送物料的特点，在物料充足和物料不足的情况下，凸弧段对物料加持力的大小不同，因此针对凸弧段由于输送物料的实际产量不同其受力的大小不同，本次设计对托辊增加压力调节装置，以实时调整输送带对物料的压力。

具体来说，如图5，该缓冲调压托辊单元9包括：整体支撑件94、缓冲托板91，弹性缓冲件(即缓冲弹簧92)、气压缸93、多个并行排列的托辊，其中，缓冲托板91通过弹性缓冲件安装在整体支撑件94，处于端部的托辊(即斜托辊95)的未相邻端通过端部托辊支架96安装在缓冲托板91上，相邻两个托辊(即斜托辊95和水平托辊97)的连接端分别连接到中区托辊支架98上，中区托辊支架98通过气压缸93支撑，气压缸配置气压缸气室931、通气管932和推杆933，通过密封圈934密封连接。基于压缩弹簧具有缓冲减振特性以及调节槽型托辊槽形角以及平托辊高度在一定程度上可以增大皮带张力的情况，给出了一种新型的缓冲调压托辊。

封边装置5安装在气室3左右两侧，用来夹紧承载输送带2与覆盖输送带1，从而保证两个输送带在输送物料时物料不会从两带之间外泄。封边装置5包括封边壳体53，壳体开口供承载输送带2和覆盖输送带1置入，封边壳体53内设置承压承载输送带2的第一压带托辊51，还设置承压覆盖输送带1的第二压带托辊，第一压带托辊51和第二压带托辊都通过压缩弹簧52连接于壳体的内壁；封边壳体53开口处设置带边簧片54，壳体内端部设置端部弹簧压片55。带边纵向密封装置为弹性结构，当气室3无充气时，弹簧压力使密封件压住胶带边缘，当气室3充满低压空气时，密封件靠气压作用压在胶带边缘上，使得承载带与覆盖带紧密贴合在一起。密封件与胶带间有少量的空气溢出，形成气垫。

本发明采用密封簧片和弹簧托辊相结合的封边装置5，其模型如图6所示。此次设计的带边纵向的封边装置5利用弹性结构进行密封，保证了在气室3无气压时承载输送带2和覆盖输送带1能够压紧的同时还能够顺利运行且运行阻力较小。在运用弹性结构的同时，本发明设计还尝试加入了弹簧托辊对双带进行压紧，进而保证了两个输送带在运行时横向张力。

承载输送带2和覆盖输送带1之间的物料输送空间的下部设置入料口，以接收喂料结构7的叶轮4输送的物料。

另外，本领域内的技术人员应当理解的是，在本发明实施例的申请文件中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明实施例的说明书中，说明了大量具体细节。然而应当理解的是，本发明实施例的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明实施例公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明实施例的示例性实施例的描述中。

然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明实施例要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明实施例的单独实施例。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种夹带垂直提升结构，其特征在于，包括：承载输送带、覆盖输送带和气室，所述承载输送带和所述覆盖输送带并行，二者之间构成物料输送空间，所述气室将所述物料输送空间包裹，所述气室自所述夹带垂直提升结构的下部贯穿到上部；

所述气室由两个曲形腔拼接而成，所述曲形腔包括：密封连接的内弧面壳和外曲折壳，所述内弧面壳和所述外曲折壳之间构成气腔；所述内弧面壳上构造有多个出气孔，供所述气腔内的气体向所述承载输送带、所述覆盖输送带施加气体压力；

两个曲形腔相对设置，两个所述内弧面壳相扣，将所述承载输送带和所述覆盖输送带夹合在其中，所述承载输送带和所述覆盖输送带的带边通过封边装置与两个曲形腔的边部连接。

2.根据权利要求1所述的夹带垂直提升结构，其特征在于，所述外曲折壳的中段为弧形面，两端为弯折面，所述弯折面自与所述弧形面的连接处向所述内弧面壳靠近并形成多个弯折。

3.根据权利要求1所述的夹带垂直提升结构，其特征在于，所述曲形腔为对称结构。

4.根据权利要求1所述的夹带垂直提升结构，其特征在于，所述气室通过气室支撑架与夹带垂直提升结构的桁架固定连接。

5.根据权利要求1所述的夹带垂直提升结构，其特征在于，所述出气孔自中心区孔依次向边缘按比例扩大，所有出气孔在所述内弧面壳上的分布方式为：自中间等行间距、等列间距、等差直径排布。

6.根据权利要求1所述的夹带垂直提升结构，其特征在于，所述气室内设置自中心区向上下两端延伸的弯形导风板。

7.根据权利要求1-6任一项所述的夹带垂直提升结构，其特征在于，所述承载输送带在竖向向水平向改变的凸弧段设置缓冲调压托辊单元。

8.根据权利要求7所述的夹带垂直提升结构，其特征在于，所述缓冲调压托辊单元包括：整体支撑件、缓冲托板，弹性缓冲件、气压缸、多个并行排列的托辊，其中，所述缓冲托板通过所述弹性缓冲件安装在所述整体支撑件，处于端部的托辊的未相邻端通过端部托辊支架安装在所述缓冲托板上，相邻两个托辊的连接端分别连接到中区托辊支架上，所述中区托辊支架通过所述气压缸支撑。

9.根据权利要求1-6任一项所述的夹带垂直提升结构，其特征在于，所述封边装置包括壳体，所述壳体开口供所述承载输送带和所述覆盖输送带置入，所述壳体内设置承压所述承载输送带的第一压带托辊，还设置承压所述覆盖输送带的第二压带托辊，所述第一压带托辊和第二压带托辊都通过压缩弹簧连接于所述壳体的内壁；

所述壳体开口处设置密封簧片。

10.根据权利要求1-6任一项所述的夹带垂直提升结构，其特征在于，所述承载输送带和覆盖输送带之间的物料输送空间的下部设置入料口，以接收喂料结构输送的物料；和/或，所述夹带垂直提升结构还包括：纵向支撑桁架。

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