1、前 言
波狀擋邊
帶式輸送機(jī)具有波狀擋邊和橫隔板，為一般用途的散狀物料連續(xù)輸送設(shè)備，其許用的輸送傾角大，最大可達(dá)900，是大傾角輸送和垂直提升物料的理想設(shè)備，使用該運(yùn)送機(jī)可以節(jié)約占地面積，節(jié)省設(shè)備投資和土建費(fèi)用，具有較高的綜合經(jīng)濟(jì)效益，被廣泛用于煤炭、礦山、糧食、冶金、化工和輕工等行業(yè)，但國(guó)內(nèi)尚未有在水電工程使用該膠帶機(jī)的先例。水電八局在進(jìn)行格里橋水電站大壩施工時(shí)，大膽引進(jìn)該技術(shù)，在拌和系統(tǒng)進(jìn)料線采用該膠帶機(jī)輸送人工砂石骨料，并進(jìn)行了混凝土輸送試驗(yàn)，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
2、工程概況
格里橋水電站位于貴州省中部烏江中游右岸支流——清水河干流下游，工程以發(fā)電為主。工程樞紐由碾壓混凝土重力壩、左岸引水發(fā)電系統(tǒng)組成，碾壓混凝土重力壩最大壩高124m，壩頂高程724m，壩頂全長(zhǎng)103.9m，裝機(jī)容量為150MW(2×75MW)，年發(fā)電量5. 08億kW．h。
人工砂石加工系統(tǒng)位于大壩下游約2km處；大壩施工拌和系統(tǒng)位于棄渣場(chǎng)上游側(cè)坡地上，距大壩壩址約500m，拌和系統(tǒng)進(jìn)料線需跨過(guò)棄渣場(chǎng)，拌和系統(tǒng)調(diào)節(jié)料倉(cāng)位置較高，其頂部較棄渣場(chǎng)頂部高約50m，形成一個(gè)陡坡。若進(jìn)料線全部采用普通膠帶機(jī)，在進(jìn)調(diào)節(jié)料倉(cāng)部位需大幅抬高膠帶機(jī)，膠帶機(jī)角度在130以上，同時(shí)立柱高度近40m，且需占據(jù)拌和系統(tǒng)有限的施工場(chǎng)地，對(duì)混凝土運(yùn)輸極為不利，皮帶機(jī)安裝難度極大。經(jīng)過(guò)多次比較討論，決定在棄渣場(chǎng)與調(diào)節(jié)料倉(cāng)間首次采用波狀擋邊帶式輸送機(jī)接普通膠帶機(jī)輸送砂石骨料。
3、波狀擋邊帶式輸送機(jī)的特點(diǎn)
3.1結(jié) 構(gòu)
波狀擋邊帶式輸送機(jī)與普通膠帶機(jī)最大的區(qū)別在于使用的皮帶有著明顯的不同，波狀擋邊輸送帶的基帶上附有波狀擋邊和橫隔板。
基帶的外形與普通輸送帶相同，但其橫向剛度一般比普通輸送帶的大，采用特制的輸送帶作為基帶，其抗拉體材料（芯層）分為棉帆布、尼龍帆布、聚酯帆布和鋼繩芯四種。橫隔板間距為波狀擋邊波形距的整數(shù)倍，橫隔板必須與波狀擋邊波谷對(duì)齊。其驅(qū)動(dòng)裝置可以采用通用帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置。
3.2布置方式
波狀擋邊帶式輸送機(jī)有五種最基本的布置型式。實(shí)際上，由于擋邊機(jī)采用了波狀擋邊輸送帶、改向輪及改向輥組等過(guò)渡裝置，擋邊機(jī)可以在同一垂直面內(nèi)多次彎曲，實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的布置型式。為了獲得較好的受料和卸料條件，特別是在輸送傾角大于45。時(shí)，一般要求采用S形布置型式，即設(shè)有下水平受料段和上水平卸料段。
4、波狀擋邊帶式輸送機(jī)選型和特點(diǎn)
4.1機(jī)型的選擇
格里橋大壩碾壓混凝土月澆筑強(qiáng)度為7. 99萬(wàn)m3，低溫季節(jié)最大倉(cāng)面為5 531m2，壓實(shí)層厚25cm，按6h覆蓋，需最大強(qiáng)度為230rr13／h；高溫季節(jié)最大倉(cāng)面為2 707mz，壓實(shí)層厚25cm，按6h覆蓋，需最大強(qiáng)度為112. 79m3/h。拌和系統(tǒng)布置了兩臺(tái)lx4強(qiáng)制式拌和樓，供料皮帶機(jī)的輸送能力為800Uh，約500m3／h。大壩混凝土大部分為三級(jí)配，最大粒徑為80mm。據(jù)此，輸送帶選用聚酯加強(qiáng)型EP200B1200整體輸送帶，擋邊高度為300mm，隔板間距為336mm，帶速為2m/s。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地形，波狀擋邊帶式輸送機(jī)采用40°傾角、S形布置，提升高度50. 5m，水平長(zhǎng)度62. 58m。
4.2主要技術(shù)參數(shù)
波狀擋邊帶式輸送機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下：
輸送機(jī)水平長(zhǎng)度62. 58m，輸送傾角40°，提升高度50. 5m，輸送量為800t/h，帶速2m/s，基帶寬度1 200mm，擋邊高度300mm，隔板間距336mm，電機(jī)功率220kW。
4.3設(shè)備組成及其特點(diǎn)
輸送機(jī)主要由驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、張緊裝置、清掃裝置、電氣保護(hù)裝置等幾大部分組成。采用機(jī)頭單電機(jī)單傳動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)方式，機(jī)尾采用自動(dòng)張緊的重錘式張緊裝置，能夠保證輸送機(jī)的正常運(yùn)行。
(1)驅(qū)動(dòng)裝置：驅(qū)動(dòng)裝置采用外裝式電動(dòng)滾筒，即將減速機(jī)構(gòu)放在簡(jiǎn)體內(nèi)，電機(jī)通過(guò)彈性聯(lián)軸器或液力耦合器與簡(jiǎn)體聯(lián)接在一起。本系列產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)裝置均帶逆止器和設(shè)制動(dòng)器，更有效地保證了電動(dòng)機(jī)的平穩(wěn)起動(dòng)和膠帶輸送機(jī)的安全運(yùn)行。
(2)傳動(dòng)裝置：傳動(dòng)裝置主要由傳動(dòng)滾筒、機(jī)尾換向滾筒、改向輪、改向輥組和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。傳動(dòng)滾筒采用菱形膠面滾筒，位于頭部；改向滾筒位于尾都，還作為拉緊滾筒，采用光膠面滾筒；改向輪和改向輥組用于輸送機(jī)凸弧段的下分支或凹弧段的上分支，它們托在或壓在輸送帶有波狀擋邊的一面。
(3)托輥和擋輥：托輥用于支撐輸送帶及輸送
帶上的物料并使之運(yùn)行穩(wěn)定。托輥均為平型托輥，托輥布置見(jiàn)圖3。上托輥用于支承輸送帶及其上的物料，在凸弧段成組使用，相當(dāng)于改向滾筒；下托輥用于支撐輸送帶。下托輥分為單式和復(fù)式兩種，圖3中的件2為單式下托輥、支在輸送帶擋邊頂部；件1為復(fù)式下托輥，支在輸送帶擋邊頂部和空邊上。本工程采用復(fù)式下托輥，為保證輸送帶不跑偏，件l略向下傾50。擋輥一般成組使用，用于防止輸送帶跑偏，凸弧段和凹弧段的上、下分支各布置一組擋輥，上分支每隔10組上托輥也應(yīng)布置一組擋輥。
(4)清掃裝置：清掃器用于清掃輸送帶上粘附的物料，設(shè)有頭部清掃器和尾部清掃器。頭部清掃器采用非動(dòng)力式滾輪清掃器，布置在傳動(dòng)滾筒附近；尾部清掃器采用普通空段清掃器。
(5)張緊裝置：采用重錘式張緊車，安裝在機(jī)尾。合理搭配配重和張緊車的行程，能在起動(dòng)瞬間張緊滾筒達(dá)到預(yù)定張力，保證膠帶的平穩(wěn)起動(dòng)，減小輸送機(jī)起動(dòng)時(shí)對(duì)膠帶的沖擊，并且保持張力的恒定，有利于延長(zhǎng)膠帶的使用壽命。
5、波狀擋邊帶式輸送機(jī)的安裝
波狀擋邊帶式輸送帶制造工藝比較復(fù)雜，對(duì)接要求高，通常在出廠時(shí)已根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸制造成一環(huán)形成品，因此無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接。與之對(duì)應(yīng)的桁架設(shè)計(jì)及安裝也有所不同。在安裝時(shí)應(yīng)注意先安裝桁架的下層結(jié)構(gòu)及復(fù)式下托輥，并在皮帶初步安裝就位后才能安裝滾筒及平行上托輥。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件及大傾角波狀擋邊帶式輸送機(jī)自身的特點(diǎn)，采用25t汽車吊將立柱及自制桁架安裝就位，并在桁架上安裝好爬梯后再安裝支腿、中間架及復(fù)式下托輥。安裝皮帶時(shí)應(yīng)自上而下，緩慢溜放，并注意防止卡阻及劃傷皮帶。皮帶放至機(jī)尾后就可將滾筒、平行上托輥從皮帶的一側(cè)穿人并安裝就位。最后安裝好車?yán)b置及聯(lián)接驅(qū)動(dòng)裝置后調(diào)試、試運(yùn)行。
6、應(yīng)用效果分析
(1)采用波狀擋邊輸送帶輸送砂石骨料，輸送長(zhǎng)度可以減少180m，節(jié)約了投資，同時(shí)簡(jiǎn)化了施工布置，減少了骨料的周轉(zhuǎn)次數(shù)，減少了粗骨料的二次破碎，并且有利于防止骨料的溫度回升，有利于控制混凝土的出機(jī)溫度，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
(2)波狀擋邊帶式輸送機(jī)輸送強(qiáng)度高，能夠滿足碾壓混凝土高強(qiáng)度施工時(shí)的骨料供應(yīng)。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，波狀擋邊帶式輸送機(jī)輸送強(qiáng)度可達(dá)700m3／h。
(3)混凝土輸送效果分析：水電八局進(jìn)行了碾壓混凝土和常態(tài)混凝土輸送試驗(yàn)，試驗(yàn)表明，碾壓混凝土Ve值損失約ls/min，含氣量損失約1%，常態(tài)混凝土坍落度損失約l cm/min，含氣量損失為1%。所輸送混凝土的各項(xiàng)指標(biāo)同常規(guī)膠帶機(jī)。混凝土拌和物外觀好，粗細(xì)骨料分布均勻，無(wú)骨料分離情況，但碾壓混凝土Ve值應(yīng)控制在12s以內(nèi)，超過(guò)12s后，有部分骨料分離現(xiàn)象。輸送常態(tài)混凝土?xí)r，因波狀擋邊輸送帶有隔板和擋邊，不能完全將輸送帶清掃干凈，輸送帶上局部有混凝土粘結(jié)，故不宜輸送大坍落度的常態(tài)混凝土。根據(jù)實(shí)測(cè)，其輸送能力為：碾壓混凝土820t/h，常態(tài)混凝土800t/h。總的來(lái)說(shuō)，采用波狀擋邊輸送帶輸送碾壓混凝土是可行的，在輸送常態(tài)混凝土?xí)r，應(yīng)改進(jìn)清掃器。
7、結(jié)束語(yǔ)
波狀擋邊帶式輸送機(jī)在格里橋水電站的首次成功應(yīng)用，打破了常規(guī)膠帶機(jī)的輸送角度，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)水電行業(yè)的空白。波妝擋邊帶式輸送機(jī)具有極強(qiáng)的地形適應(yīng)性，在今后的水電施工行業(yè)中，波狀擋邊帶式輸送機(jī)在地形狹窄、高差大的條件下具有競(jìng)爭(zhēng)力。
