1、概況
    帶式輸送機(jī)是一種應(yīng)用極其廣泛的輸送機(jī)械。建國50年來，從無到有、從小到大，從TD 60、TD62、TD 72，發(fā)展到TD 75、DX、GX、QD等多種系列，目前已接近世界先進(jìn)水平。為進(jìn)一步適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，原機(jī)械工業(yè)部根據(jù)“八五”規(guī)劃及各使用部門的要求，提出了更新?lián)Q代計(jì)劃，由九廠一所組成的聯(lián)合設(shè)計(jì)組，開展更新系列的研制和設(shè)計(jì)工作，推出了DTⅡ型固定式帶式輸送機(jī)新系列。
    據(jù)介紹，DTⅡ型新系列的設(shè)計(jì)及《D，rⅡ型固定式帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》（以下簡稱《手冊(cè)》）的編制原則有以下五條。
    (1)將原TD 75和DX型兩大系列統(tǒng)一更新為“DTⅡ型”，并將全系列更新工作分為兩個(gè)階段進(jìn)行。
    (2)更新后的新系列取消年代標(biāo)志。
    (3)薪系列的部件按照承載能力大小，分為輕、中、重三型。第一階段完成主參數(shù)型譜及輕、中型部件與部分重型部件的設(shè)計(jì)。
    (4)部件設(shè)計(jì)采用主技術(shù)參數(shù)、性能指標(biāo)、外形尺寸、安裝尺寸及技術(shù)條件“五統(tǒng)一”原則，而各廠的生產(chǎn)制造工藝可以不同。
    (5)主參數(shù)、運(yùn)行功率和張力的計(jì)算方法均采用ISO國際標(biāo)準(zhǔn)。
DTⅡ型自1994年開始推廣至今已有五年多的時(shí)間，在各行各業(yè)中逐步推廣應(yīng)用。因其吸收了國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，故比原系列具有許多優(yōu)點(diǎn)。但由于在新系列編制過程中征求和接受各方面的意見不夠，《手冊(cè)》內(nèi)容對(duì)其設(shè)計(jì)意圖不夠清楚，加上部件不齊，致使在工藝設(shè)計(jì)應(yīng)用中感到諸多困難和不便，甚至在一些工程設(shè)計(jì)中寧可用TD75型而不用DTⅡ型。因此，本文將這些情況介紹出來，在分析的基礎(chǔ)上提出改進(jìn)意見，以期對(duì)DTⅡ型的推廣應(yīng)用有所幫助。
三門峽富通新能源生產(chǎn)銷售的皮帶輸送機(jī)主要和顆粒機(jī)生產(chǎn)線配套使用，同時(shí)我們也可以根據(jù)用戶的需求訂做各類型的皮帶輸送機(jī)。
2、關(guān)于主參數(shù)型譜
    DTⅡ型的主參數(shù)包括了輕、中、重三型，似乎應(yīng)與GB 987 - 91-致。GB 987 - 91代替了GB 987- 77、JB 3001- 81和JB 3668 - 84，包括輕、中、重三型，其與其他系列帶式輸送機(jī)主參數(shù)的比較。
    從表1的對(duì)比中可以看出，DTⅡ型只是覆蓋了原TD 75型和DX型的主參數(shù)，并不包含QD 80型（輕型）的主參數(shù)。筆者認(rèn)為，新型譜中應(yīng)補(bǔ)列輕型主參數(shù)，或在主參數(shù)型譜中注明本系列不包括輕型。
    另外，槽形托輥槽角，TD 62型為20°，TD 75型為30°，ISO國際標(biāo)準(zhǔn)取20°、25°、30°、35°、40°、45°多種，實(shí)際需要也是如此。OIML 50號(hào)國際建議規(guī)定，裝有電子皮帶秤的帶式輸送機(jī)，一級(jí)秤其槽角不超過204，二級(jí)秤其槽角不超過30°。JJG650 - 90電子皮帶秤檢定規(guī)程也規(guī)定其槽角不得大于30°。而DTⅡ型只采用35°、45°兩種，這就意味著DTⅡ型不能安裝電子皮帶秤。據(jù)說在DTⅡ型研制初期，曾有建議“槽角為35°、45°這一規(guī)定太死，應(yīng)有30°、35°、40°、45°多種，供不同使用條件選用”的意見，不知何故未被采納。
    DTⅡ型系列主參數(shù)及其部件設(shè)計(jì)的對(duì)象，給人的感覺是用于礦山。其實(shí)帶式輸送機(jī)使用范圍極其廣泛，涉及許多行業(yè)部門。因此帶式輸送機(jī)行業(yè)應(yīng)重視新系列主參數(shù)型譜的及時(shí)修訂，以滿足用戶需要，為工程設(shè)計(jì)應(yīng)用提供方便。
3、參數(shù)的選擇
    作為設(shè)計(jì)選用手冊(cè)，對(duì)各參數(shù)的選用方法應(yīng)有明確的指導(dǎo)意見，但《手冊(cè)》的欠缺較多，主要包括以下幾點(diǎn)。
3.1帶寬和物料粒度的關(guān)系
    帶寬不僅取決于輸送能力，也取決于被輸送物料的粒度�！妒謨�(cè)》雖指出“輸送機(jī)允許輸送的物料塊度取決于帶寬、帶速、槽角和傾角，也取決于大塊物料出現(xiàn)的頻率”。但緊接著又說“本系列推薦按表1選取”。然而，表1所列既不分大塊物料的出現(xiàn)頻率，也不分帶速、槽角和傾角，只是每個(gè)帶寬對(duì)應(yīng)一個(gè)最大塊度。TD 62、TD 75、DX型等選用手冊(cè)，以及CEMA(2)等手冊(cè)或書刊，對(duì)粒度都分為未篩分（最大粒度占10%～15%）和已篩分（基本為一個(gè)粒度范圍）兩種情況，顯然與《手冊(cè)》不同。此外，《手冊(cè)》又指出“當(dāng)輸送硬巖，帶寬超過1200 mm，一般應(yīng)限制最大粒度在350 mm”。而表1中所列帶寬1200 mm及以上的最大塊度均取350 mm。這種論述，不知是表1只適用于硬巖，還是DTⅡ型只適用于硬巖？令人費(fèi)解。不是硬巖又該如何選擇？
3.2帶速的選擇
    帶速是重要的參數(shù)之一，其大小不僅取決于輸送能力，更取決于物料的特性、輸送機(jī)的布置與工況。但《手冊(cè)》只列出了帶速與帶寬、輸送能力的關(guān)系，而沒有指導(dǎo)人們?nèi)绾握�確選擇。在實(shí)際應(yīng)用中，真正要確定帶速，還得去查其他的手冊(cè)和參考資料�？梢�，《手冊(cè)》未能起到應(yīng)有的指導(dǎo)作用。
3.3輸送帶覆蓋膠層厚度
    《手冊(cè)》介紹，根據(jù)所輸送物料的松散密度、塊度、落料高度及物料的磨琢性大小，確定輸送帶覆蓋膠層厚度，常規(guī)條件下按引用的DIN 22101三個(gè)表選取。
    其實(shí)，我國根據(jù)國產(chǎn)輸送帶的，已積累了選擇輸送帶覆蓋膠層厚度的許多經(jīng)驗(yàn)，在一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、選用手冊(cè)和書刊中都有介紹。DTⅡ型應(yīng)在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上加以提高，并提出具體的選用方法予以指導(dǎo)應(yīng)用�！妒謨�(cè)》沒有這樣做，實(shí)屬憾事。我們并不反對(duì)使用國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)（如DIN 22101），但《手冊(cè)》并未將DIN 22101的9.2節(jié)引用完整（如“對(duì)于織物芯帶，承載側(cè)覆蓋膠厚度（上膠厚）與滾筒側(cè)覆蓋膠厚度（下膠厚）之比不超過3:1”等）。另外，按這三個(gè)表具體操作也有些問題，如輸送電力鍋爐用煤，電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，輸送原煤為4.5 mm/l.5 mm，輸送破碎后的煤為3.0 mm/l.5 mm。若按《手冊(cè)》所列三個(gè)表選，下膠厚為1—2 mm(可以取1.5 mm)。但承載側(cè)如何定？若設(shè)載荷等5個(gè)因素都處于正常（或中等）狀態(tài)，評(píng)價(jià)值總數(shù)為10，附加厚度為3～6 mm，加上基本厚度后為1.5—8 mm，則承載側(cè)的覆蓋膠厚度究竟取多少為好？諸如此類，《手冊(cè)》未作說明。
4、設(shè)計(jì)計(jì)算方法
    帶式輸送機(jī)的張力和功率的計(jì)算方法有多種，不少人經(jīng)過分析研究認(rèn)為IS0 5048推薦的方法比較符合實(shí)際，我國已等同采用其作為計(jì)算國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/I' 17119 - 1997 )。因此，DTⅡ型采用IS0 5048的計(jì)算方法是合理的。但I(xiàn)S0 5048只是原則上指出了張力及功率的計(jì)算方法，沒有說明具體計(jì)算步驟和各參數(shù)的具體取法。作為設(shè)計(jì)選用手冊(cè)，理應(yīng)將原則結(jié)合我國具體條件加以細(xì)化，便于工程應(yīng)用。但《手冊(cè)》沒有這樣做，反而將IS0 5048中敘述的一些內(nèi)容省略，變得更加原則，這給工程設(shè)計(jì)應(yīng)用帶來諸多困難。
4.1輸送能力的傾斜系數(shù)k
    《手冊(cè)》說明傾斜系數(shù)k“按IS0 5048式(16)計(jì)算，也可按表32查取”，但沒有列出公式(16)，也沒有說明公式(16)與表32間的關(guān)系。經(jīng)筆者試算，發(fā)現(xiàn)兩者差距較大，且無規(guī)律可循。
4.2張力的計(jì)算方法
    目前，簡易計(jì)算法和逐點(diǎn)張力法仍是張力與功率計(jì)算的兩種主要方法。IS0 5048提出了一個(gè)與古特異、古特立奇等一般簡易法有區(qū)別的簡單計(jì)算方法，即在機(jī)長大于80 m時(shí)，引入一個(gè)系數(shù)C作為主要阻力的因數(shù)，而不用計(jì)算附加阻力，以使計(jì)算簡便。筆者經(jīng)多例實(shí)算后認(rèn)為，帶式輸送機(jī)的完整設(shè)計(jì)計(jì)算離不開逐點(diǎn)張力法，其理由有以下幾點(diǎn)。
    (1)不計(jì)算附加阻力的前提條件是機(jī)長大于80m；而當(dāng)機(jī)長小于80 m時(shí)，則要計(jì)算附加阻力FN。而FN的計(jì)算則需要知道有關(guān)各點(diǎn)的張力，這只能通過逐點(diǎn)計(jì)算才可求得。其中，機(jī)長小于80 m的帶式輸送機(jī)在包括化工企業(yè)在內(nèi)的許多工業(yè)部門中被大量應(yīng)用。
    (2)在確定最小張力、最大張力、凸（凹）弧段曲率半徑、拉緊裝置重錘重量等參數(shù)時(shí)也都需要用逐點(diǎn)法求解各點(diǎn)張力。
    (3)IS0 5048中5.1.3條公式適用范圍指出：“所提出的傳動(dòng)滾筒上圓周力的計(jì)算公式僅適用于均勻而連續(xù)加載的輸送機(jī)”。對(duì)于帶坡度變化的，則要按不同載荷條件計(jì)算，此時(shí)需要用逐點(diǎn)張力法，說明IS0 5048這個(gè)簡單計(jì)算方法仍不能排除逐點(diǎn)張力法。
    然而，《手冊(cè)》回避逐點(diǎn)張力法，在例舉中，碰到要采用逐點(diǎn)張力法時(shí)，只寫出“由F2min=……N計(jì)算輸送機(jī)各點(diǎn)張力得F4=……N”，沒有指明如何去計(jì)算各點(diǎn)張力。有人可能會(huì)說，這個(gè)計(jì)算方法就是逐點(diǎn)張力法。既然是，為什么不講清楚，以至于有人撰文(5)，在TD 75型已被DTⅡ型代替的今天，在應(yīng)用《手冊(cè)》時(shí)，仍必須與TD 75型選用手冊(cè)配合使用，這顯然是不妥的。在微機(jī)普及、計(jì)算手段先進(jìn)的情況下，采用逐點(diǎn)張力法計(jì)算不是什么困難之事，因此采用逐點(diǎn)張力法必須在《手冊(cè)》中予以明確，并在例舉中交待清楚具體步驟。
4.3系數(shù)C
    《手冊(cè)》稱，系數(shù)C“按IS0 5048公式(6)計(jì)算或按表33進(jìn)行查取。”首先，IS0 5048的公式(6)為C的定義，即C= (FH+FN)/FH，F(xiàn)H和FN都為未知數(shù)，不知該如何計(jì)算；其次IS0 5048指出：當(dāng)輸送機(jī)長度大于80m時(shí)，C的數(shù)值可由公式(7)計(jì)算，也可以查圖1。當(dāng)機(jī)長小于80 m時(shí)，則C不是定值，不能采用系數(shù)C進(jìn)行簡單計(jì)算。再來看《手冊(cè)》表33，除列出機(jī)長犬于80 m時(shí)C的數(shù)值外，還列出了機(jī)長為40m和63m時(shí)C的數(shù)值。《手冊(cè)》這樣編寫，將造成機(jī)長小于80 m時(shí)也可以不用計(jì)算附加阻力而采用系數(shù)C進(jìn)行簡單計(jì)算的誤解，這種違背ISO5048的原則的作法應(yīng)予以更正。
4.4關(guān)于模擬摩擦系數(shù)
    也稱運(yùn)行阻力系數(shù)，是一個(gè)影響張力及功率的重要因數(shù)，與輸送機(jī)結(jié)構(gòu)、托輥質(zhì)量、物料特性運(yùn)行環(huán)境及工況有關(guān)。IS0 5048取，的基本值為0.020，但有七項(xiàng)基本條件，并指出在下列情況下，其，值可以超過基本值0.020，并可達(dá)到0.03。
    (1)物料內(nèi)摩擦系數(shù)較大；
    (2)托輥槽角大于30°；
    (3)帶速大于5 m/s；
    (4)托輥直徑小于108 mm；
    (5)環(huán)境溫度低于20℃；
    (6)張力過低使輸送帶垂度過大；
    (7)采用軟芯和覆蓋層厚而柔軟的輸送帶；
    (8)輸送機(jī)安裝調(diào)整質(zhì)量差；
    (9)運(yùn)行條件多塵、潮濕和濕態(tài)（粘性的）；
    (10)承載分支托輥間距大于1.5 m，回程分支托輥間距大于3m。
    IS0 5048還說明，“盡管如此，，值的優(yōu)選和估計(jì)還要靠制造廠，因?yàn)楦鞣N不同的影響因素均與它有關(guān)”。
    DTⅡ型的槽角均大于30。，托輥直徑有的為89mm，可見這兩項(xiàng)均不符合采用基本值0.020的條件。但《手冊(cè)》中，對(duì)上述情況未作一點(diǎn)說明，只說，值按表34選取。表34與DIN 22101的表3類似，但DIN的，值為0.017～0. 035，且同樣有同ISO5048中所列的十項(xiàng)條件�！妒謨�(cè)》表34只推薦了四種情況下的f值，范圍為0. 02～0.03，且未作進(jìn)一步說明。原TD 75和DX兩系列的，值在0.02～0.04范圍內(nèi)，而DTⅡ系列的，值被縮小在0.02～0.03范圍內(nèi)。作為《手冊(cè)》，應(yīng)對(duì)，值被縮小的理由作出說明，并講清楚影響，值的條件，以便工程設(shè)計(jì)應(yīng)用中參考。
4.5輸送帶層數(shù)
  輸送帶層數(shù)按《手冊(cè)》中列出的公式(18)計(jì)算。
  關(guān)于式中Fltmax值，IS0 5048規(guī)定：當(dāng)用來選擇輸送帶類型，確定輸送帶尺寸及其作用在輸送帶上最大張力時(shí)，對(duì)一些常用較簡單的輸送機(jī)，其起動(dòng)狀態(tài)下的最大張力F值可按下式計(jì)算：’
    式中的起動(dòng)特性系數(shù)值根據(jù)驅(qū)動(dòng)特性確定，數(shù)值在1.3～2.0之間。然而，《手冊(cè)》卻確定Fi．nax是穩(wěn)定工況下輸送帶的最大張力，兩者相差1.3—2.0倍�？磥恚瑢⑸鲜鰞烧郀顟B(tài)下的安全系數(shù)”取為相同的數(shù)值是不妥當(dāng)?shù)�，�?yīng)該對(duì)應(yīng)一種狀態(tài)的張力明確一種安全系數(shù)。
5、部件及選用
    DTⅡ型是在各生產(chǎn)廠家對(duì)TD 75型、DX型部件進(jìn)行改進(jìn)及消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上編制的新系列。但據(jù)筆者的工程設(shè)計(jì)應(yīng)用體會(huì)，DTⅡ型的部件尚有欠缺，不能滿足工程設(shè)計(jì)選用需要，主要有以下幾點(diǎn)。
5.1驅(qū)動(dòng)裝置
    為DTⅡ型配套的驅(qū)動(dòng)裝置原只有直交硬齒面減速器一種，后又增補(bǔ)了平行軸硬齒面減速器。硬齒面減速器在我國屬于新技術(shù)，質(zhì)量還不夠穩(wěn)定，價(jià)格相對(duì)較高，特別是對(duì)于小功率的驅(qū)動(dòng)裝置，為什么不能用國內(nèi)成熟且質(zhì)量穩(wěn)定的軟（或中硬）齒面減速器呢？應(yīng)該是可以的。但DTⅡ型沒有配套，要用就得自行選配，《手冊(cè)》失去了應(yīng)有的指導(dǎo)作用。
    此外，在DrⅡ型的驅(qū)動(dòng)裝置中，未將減速器與傳動(dòng)滾筒相聯(lián)的彈性柱銷齒式聯(lián)軸器列入驅(qū)動(dòng)單元，這雖為新系列編制節(jié)省了不少工作量，但卻給工程設(shè)計(jì)選用者增添了不少麻煩，即不僅要選配聯(lián)軸器，而且要為計(jì)算驅(qū)動(dòng)裝置與傳動(dòng)滾筒的相對(duì)位置尺寸而查找數(shù)據(jù)，十分繁瑣，稍不留心，極易出錯(cuò)。
5.2逆止器與制動(dòng)器
    逆止器用來防止輸送帶逆轉(zhuǎn)，而制動(dòng)器用于限制停車過程中的制動(dòng)時(shí)間或阻止停車后的滑行。對(duì)于向上傾斜布置的輸送機(jī)，為了防止帶負(fù)荷停車時(shí)逆轉(zhuǎn)，一般應(yīng)設(shè)逆止器；對(duì)于向下傾斜布置的輸送機(jī)，為了防止斷電時(shí)引起的物料堵塞及飛車事故，一定要設(shè)制動(dòng)器；而對(duì)于停車過程的制動(dòng)時(shí)間長短有一定要求的各類輸送機(jī)，則應(yīng)加設(shè)制動(dòng)力矩適當(dāng)大的制動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)。CEMA對(duì)使用逆止器和制動(dòng)器的建議，如表2所示。
    通常使用的大量的帶式輸送機(jī)均屬向上傾斜布置，向下傾斜布置則極少。據(jù)表2，驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)分三種情況，即逆止器、制動(dòng)器均不設(shè)置；只設(shè)置逆止器；只設(shè)置制動(dòng)器。然而DTⅡ型中，雖其驅(qū)動(dòng)裝置也分三種，但與表2所列有別，即逆止器、制動(dòng)器均不設(shè)置；只設(shè)置制動(dòng)器；既設(shè)置制動(dòng)器，又設(shè)置逆止器�？梢奣DⅡ型中沒有解決“只設(shè)置逆止器”時(shí)如何選用的問題。
5.3中部卸料裝置
    帶式輸送機(jī)的中部卸料裝置有雙滾筒卸料車和犁式卸料器等。在以往的系列設(shè)計(jì)中，雙滾筒卸料車有帶動(dòng)、電動(dòng)和固定式三種；犁式卸料器也有手動(dòng)、氣動(dòng)、電動(dòng)多種，還有電動(dòng)犁式卸料車，近來又發(fā)展了變槽角的。然而DTⅡ型中只有電動(dòng)變槽角（分單側(cè)和雙側(cè)）一種，也未說明為什么沒考慮其他型式的原因。遇到較長水平段需要連續(xù)卸料時(shí)，按常規(guī)一般用電動(dòng)雙滾筒卸料車；按DTⅡ型就只能用犁式卸料器，與實(shí)際需要差距較大。
5.4拉緊裝置
    螺旋拉緊裝置結(jié)構(gòu)簡單，很受工程設(shè)計(jì)者歡迎，但亦有其缺點(diǎn)，即拉緊力因工況而變，需要經(jīng)常調(diào)節(jié)。在ISO、CEMA等國際標(biāo)準(zhǔn)及國外公司的手冊(cè)中都規(guī)定：螺旋拉緊裝置只允許使用于機(jī)長小于30 m的帶式輸送機(jī)。我國電力行業(yè)也這樣規(guī)定。OIML 50號(hào)國際建議、JJG 650 - 90都規(guī)定，裝電子皮帶秤的帶式輸送機(jī)不宜采用螺旋拉緊裝置。我國過去的系列（如TD 75）已將其范圍擴(kuò)大到80 m;DTⅡ型又將拉緊行程增加了1000 mm -檔，將其范圍由TD 75的80m擴(kuò)大到100m，離國際慣例越來越遠(yuǎn)，是否妥當(dāng)值得研究。
5.5機(jī)架
    機(jī)架屬三類部件，一般由設(shè)備布置要求來確定其尺寸參數(shù)。DTⅡ型的機(jī)架系列存在以下問題，給按設(shè)備布置來選擇機(jī)架帶來諸多不便。
    (1)對(duì)于驅(qū)動(dòng)裝置架，每種組合只有一種高度；頭架和尾架所用機(jī)架高度的種類也很少，特別是缺少中高式頭架。這樣在工程設(shè)計(jì)中遇到要求用高式頭架和驅(qū)動(dòng)裝置架時(shí)，必須加很高的混凝土墩子，既不好看，又不實(shí)用。
    (2)車式拉緊裝置尾架只有水平式一種，若要在傾斜輸送機(jī)尾部用車式拉緊裝置，尾架怎么辦？是不能用，還是要自行設(shè)計(jì)？
6、幾點(diǎn)建議
    從以上分析可以看出，DTⅡ型帶式輸送機(jī)的確存在一些不適應(yīng)工程設(shè)計(jì)需要的地方。原TD 75型系列在1972年完成后，經(jīng)過三年設(shè)計(jì)實(shí)踐，于1975年才正式修訂定型。DTⅡ型從1994年以來已走過五個(gè)年頭，經(jīng)應(yīng)用實(shí)踐，也完全有必要加以修訂完善，筆者建議從以下幾個(gè)主要方面進(jìn)行。
    (1)修訂主參數(shù)型譜，使其符合國標(biāo)和國際先進(jìn)
標(biāo)準(zhǔn)，或者明確本系列設(shè)計(jì)不包含輕型。
    (2)修訂部件的類型和種類（特別是驅(qū)動(dòng)裝置），使之適合工程設(shè)計(jì)的需要。
    (3)修訂設(shè)計(jì)選用手冊(cè)，一方面要對(duì)各種參數(shù)的選擇提供指導(dǎo)性意見；另一方面要對(duì)計(jì)算方法（如張力、功率及各主要參數(shù)的計(jì)算）要有比較具體的步驟，使應(yīng)用者有章可循，有據(jù)可查。
    修訂前要認(rèn)真總結(jié)DTⅡ型推廣以來的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，廣泛聽取各行業(yè)的意見，使修訂完善的新系列能得到更好的推廣應(yīng)用，以促進(jìn)我國帶式輸送機(jī)技術(shù)水平的不斷提高。