近年來(lái)，出現(xiàn)了種類(lèi)繁多的特種帶式輸送機(jī)。通用帶式輸送機(jī)的主要特點(diǎn)是托輥安裝在固定的機(jī)架上，機(jī)架是落地式的；輸送帶為平型光滑面、托輥的槽角為35°左右。通常情況下傾斜向上運(yùn)輸不超過(guò)18°，向下運(yùn)輸不超過(guò)15°將不屬于通用帶式輸送機(jī)，但仍采用輸送帶作為承載元件的輸送機(jī)統(tǒng)稱(chēng)為特種帶式輸送機(jī)。特種帶式輸送機(jī)功能的擴(kuò)展，他們適用于各種特定場(chǎng)合。特種帶式輸送機(jī)的研究和發(fā)展在很程度上滿足了現(xiàn)代物料搬運(yùn)的需要。本文將對(duì)特種帶式輸送機(jī)進(jìn)行分類(lèi)，從創(chuàng)新設(shè)計(jì)的角度回顧其發(fā)展。
一、特種帶式輸送機(jī)的種類(lèi)
特種帶式輸送機(jī)種類(lèi)繁多，本文僅從特種帶式輸送機(jī)開(kāi)發(fā)的目的角度將其劃分為大傾角與垂直提升、降低輸送帶張力、降低輸送機(jī)運(yùn)行阻力（改變輸送帶支撐方式）、密閉輸送物料、空間轉(zhuǎn)彎等5類(lèi)。下面所列的一些特種帶式輸送機(jī)從原理上可以歸入其中的幾類(lèi)，為避免重復(fù)，僅將其歸入開(kāi)發(fā)時(shí)最主要的目的。例如，圓管帶式輸送既可以實(shí)現(xiàn)物料的密閉輸送，也可實(shí)現(xiàn)大傾角輸送物料，也能夠進(jìn)行空間轉(zhuǎn)彎，將其歸入密封閉輸送物料類(lèi)中。另外，還有一類(lèi)特種帶式輸送機(jī)是以移動(dòng)為目的的，如移動(dòng)帶式輸送機(jī)、移植帶式輸送機(jī)、可伸縮帶式輸送等，其輸送機(jī)本體幾乎和通用帶式輸送機(jī)相同，這里不作討論。
1、大傾角與垂直提升類(lèi)按其可達(dá)到的輸送物料的最大傾角，分為花紋帶、橫隔板式、深槽型、壓帶式、波狀擋邊、口袋式等6種特種帶式輸送機(jī)。
（1）、花紋帶和橫隔板式是將光滑的平型輸送帶的表面在輸送帶的制造過(guò)程中增加花紋以減緩物料的下滑趨勢(shì)，其中花紋輸送帶宜輸送流動(dòng)性好，不易粘結(jié)的輸送帶上的物料，例如糧食顆粒；橫隔板式是在輸送帶上采用機(jī)械固定的方法連接隔板，以保持物料和輸送帶一起運(yùn)動(dòng)，帶橫隔板的輸送帶需要考慮在承載段形成槽形，經(jīng)過(guò)滾筒時(shí)為平型，在回程段還有托輥支撐問(wèn)題，橫隔板式有多種結(jié)構(gòu)形式。橫隔板式是波狀擋邊帶式輸送機(jī)的雛形。
（2）、深槽型帶式輸送機(jī)是在充分保持通用帶式輸送機(jī)優(yōu)點(diǎn)的情況下，增大輸送物料傾角的一種輸送機(jī)，它僅改變輸送機(jī)的后托輥的槽角或托輥組中輥?zhàn)拥臄?shù)量，通過(guò)輥?zhàn)咏?jīng)過(guò)輸送帶對(duì)物料的擠壓來(lái)實(shí)現(xiàn)大傾角輸送物料。深槽型輸送機(jī)提高輸送物料的傾角受到物料性質(zhì)和料流的影響。在對(duì)擠壓原理分析基礎(chǔ)上，結(jié)合輸關(guān)帶的成槽性可應(yīng)用半圓形深槽帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)理念。
（3）、波狀擋邊和口袋式帶式輸送機(jī)。波狀擋邊輸送機(jī)是將橫隔板式標(biāo)準(zhǔn)化而形成的，其設(shè)計(jì)思想發(fā)生了變化，即保證物產(chǎn)的輸送能力并不限于將承載段的輸送帶設(shè)計(jì)成槽形，而是可通過(guò)增設(shè)擋邊的方式來(lái)提高物料的截面積，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。
另一種垂直提升方式是內(nèi)口袋式，它是用口袋將輸送物料保持在輸送帶的下面；采用2處輸送帶作為牽引元件，而將口袋固定在2片輸送帶上。
（4）壓帶式帶式輸送機(jī)用輔助帶對(duì)物料施加壓力，可以增大輸送帶的傾角，用托輥壓上覆蓋的輸送帶，將物料包裹在2條輸送帶內(nèi)提升物料。
2、降低輸送帶張力
以降低輸送帶張力為目的特種帶式輸送機(jī)主要有多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)、鋼絲繩牽引、鋼絲繩波狀擋邊、帶、鏈?zhǔn)�、線摩擦、T型帶摩擦驅(qū)動(dòng)、托輥驅(qū)動(dòng)、膠輪驅(qū)動(dòng)式、直線電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)等9種。
（1）、多點(diǎn)驅(qū)動(dòng) 。輸送機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)裝置的布置設(shè)計(jì)的重要準(zhǔn)則就是降低輸送帶的最大張力，除采用頭、尾驅(qū)動(dòng)方式，采用中間驅(qū)動(dòng)是降低輸送帶最大張力的有效途徑。
（2）、鋼絲繩牽引與鋼絲繩波狀擋邊。1980年前鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)已經(jīng)在長(zhǎng)距離、高升程等方面具有廣泛的應(yīng)用。這種輸送機(jī)用2條鋼絲繩作為牽引元件，用輸送帶承載物料。
鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)能夠適用于長(zhǎng)距離輸送，在地形受限時(shí)可以實(shí)現(xiàn)水平轉(zhuǎn)彎，輸送帶維護(hù)方便，易于更換。該機(jī)型的發(fā)展包括采用多椽滾筒，用以減小澡聲；PVL輸送帶，用預(yù)先的成槽，以提高物料的穩(wěn)定性；輸送帶加強(qiáng)網(wǎng)；水平曲線單元，研究繩的覆蓋層和紡綸加強(qiáng)繩。國(guó)內(nèi)鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)主要用在運(yùn)量大，單機(jī)運(yùn)距不太長(zhǎng)（相對(duì)于鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)）的場(chǎng)合，特別是人、貨雙運(yùn)的情況下。
當(dāng)波狀擋邊輸送帶承受較大張力時(shí)，對(duì)波狀擋邊和基帶之間的粘接強(qiáng)度提出了更高的要求，該輸送機(jī)集合了2種類(lèi)型的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離的越野輸送，特別在通過(guò)山谷地帶時(shí)，不需要在山谷中架設(shè)支撐。
（3）、帶.鏈?zhǔn)�。�?鏈?zhǔn)綆捷斔蜋C(jī)與鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)的區(qū)別在于其牽引機(jī)構(gòu)是輸送帶或帶有托架的鏈條。通過(guò)鏈條傳動(dòng)降低輸送帶的張力，實(shí)現(xiàn)水平轉(zhuǎn)彎。由于引入了鏈條作為傳動(dòng)元件，可構(gòu)成具有固定滑動(dòng)支座、固定托輥、綜合固定支座、行走支座、輸送帶和鏈條分別驅(qū)動(dòng)等多種形式。該型輸送機(jī)的研制主要集中在前蘇聯(lián)。相對(duì)于通用帶式輸送，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較主。
（4）線摩擦、T型帶摩擦驅(qū)動(dòng)、托輥驅(qū)動(dòng)、輪胎驅(qū)動(dòng)式帶式輸送機(jī)的運(yùn)行阻力的產(chǎn)生是在整個(gè)輸送線上，通過(guò)在輸送機(jī)沿線上設(shè)置驅(qū)動(dòng)、可以降低輸送帶張力。線摩擦、T型帶摩擦驅(qū)動(dòng)、托輥驅(qū)動(dòng)、膠輪驅(qū)動(dòng)式都屬于這種方式。
3、改變輸送帶支撐方式
改變輸送帶支撐方式主要有氣墊式、液墊式和磁墊式3種。他們都是用流體支撐輸送帶，從而降低輸送機(jī)運(yùn)行阻力，提高運(yùn)輸過(guò)程的平穩(wěn)性。液墊和磁墊尚處于研發(fā)階段，而且其本身所帶來(lái)的問(wèn)題也不易解決。也有人提出氣墊帶式輸送機(jī)已成為成熟產(chǎn)品。
4、密閉輸送物料方式
出于環(huán)境保護(hù)的原因，出現(xiàn)了管狀帶式輸送機(jī)，主要有圓管帶式輸送機(jī)、吊掛管狀、扁平狀、三角形狀等4種。這種技術(shù)要求輸送帶經(jīng)過(guò)滾筒時(shí)來(lái)平型，因而有形成的過(guò)渡段、管段、由管變成平型的過(guò)渡段3個(gè)階段。這種輸送機(jī)如果處于良好的工作方式下可以避免灑料，它的托輥結(jié)構(gòu)形式可以有多種變化，如3托輥和6托輥系統(tǒng)。
5、空間轉(zhuǎn)彎
在國(guó)外，轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)已在露天礦、地下煤礦工的彎曲巷道、水電站建設(shè)工程、干線輸送以及其他生產(chǎn)系統(tǒng)中推廣使用�？臻g轉(zhuǎn)彎主要通過(guò)增加托輥槽角，將托輥傾斜布置，內(nèi)曲線抬高以及采用特殊的托輥組結(jié)構(gòu)形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
二、特種帶式輸送機(jī)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)
特種帶式輸送機(jī)在滿足生產(chǎn)需求的同時(shí)，也體現(xiàn)了創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基本方法。下面結(jié)合創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基本原理討論特種帶式輸送機(jī)的發(fā)展。盡管這些特種帶式輸送機(jī)的開(kāi)發(fā)初始，并不一定是自覺(jué)地按照這些創(chuàng)新原理來(lái)完成的，但是從創(chuàng)新原理的角度回顧發(fā)展，有益于產(chǎn)生新的創(chuàng)新。創(chuàng)新設(shè)計(jì)需要新的設(shè)計(jì)方法和手段來(lái)提高產(chǎn)品的功能，以滿足用戶的需求。創(chuàng)新設(shè)計(jì)的方法和原理很多，下面僅給出與特種帶式車(chē)送機(jī)發(fā)展相送的幾個(gè)原理。
（1）、還原創(chuàng)造原理 。指創(chuàng)造者回到“創(chuàng)造原點(diǎn)”進(jìn)行創(chuàng)新思考的種模式。所謂創(chuàng)造原點(diǎn)就是驅(qū)使人們創(chuàng)造的最基本的出發(fā)點(diǎn)或歸宿。通用帶式輸送機(jī)輸送物料的傾角受到限制，在工廠內(nèi)部受空間的限制，礦業(yè)露天開(kāi)采中的邊坡傾角也超過(guò)通用帶式輸送機(jī)允許的傾角。從而提出了如何提高傾角的問(wèn)題，而不能進(jìn)行大傾角輸送的根本問(wèn)題就在于物料和輸送帶間、物料內(nèi)部的摩擦大，不能保證物料和輸送帶一起運(yùn)行。因而考慮增大物料和輸送帶之間的摩擦力或通過(guò)擋板來(lái)?yè)踝∥锪系南禄��；y帶式輸送機(jī)是通過(guò)交光面輸送帶改變?yōu)榛y帶，增加輸送帶給物料的下滑阻力，波狀擋邊帶式輸送機(jī)可以使物料被擋住，以保證物料和輸送帶一同運(yùn)動(dòng)；增大物料間、輸送帶和物料間的摩擦力的途徑之一就是增大物料和物料間、物料與輸送帶之間的擠壓力，從而增加摩擦力。直接的想法是增加正壓力，從而出現(xiàn)了壓帶式帶式輸送機(jī)。
為了滿足環(huán)保要求，希望帶式輸送實(shí)現(xiàn)密閉輸送，從而出現(xiàn)了密閉型帶式輸送機(jī)。在仍然采用橡膠輸送帶的前提下出現(xiàn)了吊掛管狀帶式輸送機(jī)、U-CON Q管狀帶式輸送機(jī)、U-CON DⅡTA 管狀帶式輸送機(jī)，這2種輸送機(jī)分別將輸送帶形成扁平管狀和三角管狀包住物料。U-CON Q管狀帶式輸送機(jī)采用特殊輸送帶，其承載芯層敷設(shè)在輸送帶中間部分，中間部分和兩側(cè)邊之間的彎曲部分用普通橡膠制成，這樣可使兩側(cè)邊容易地翻轉(zhuǎn)相互搭接蓋住中間部分，從而形成封閉的扁平管狀輸送帶。由于大型帶式輸送機(jī)采用頭尾驅(qū)動(dòng)仍然造成輸送帶承受較大的張力，尋求降低輸送帶張力的方法可以消除由于輸送帶張力極限而限制輸送機(jī)的極限長(zhǎng)度。引入中間驅(qū)動(dòng)，構(gòu)成助力式帶輸送機(jī)，可降低輸送帶的最大張力。
（2）、移植創(chuàng)造原理。吸取、借用某一領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)成果，引用或滲透到其他領(lǐng)域，用以變革或改進(jìn)已有事物或開(kāi)發(fā)新品，就是移植創(chuàng)造。
直線電動(dòng)機(jī)是近年來(lái)新研制出的一種驅(qū)動(dòng)裝置，它適應(yīng)了包括機(jī)器人系統(tǒng)在內(nèi)的需要直線驅(qū)動(dòng)的要求。帶式輸送機(jī)的輸送帶在正常運(yùn)行段是直線運(yùn)行的，因而完全可以將直線電動(dòng)機(jī)引入到帶式輸送機(jī)中，構(gòu)成直線電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)帶式輸送機(jī)，只是目前還沒(méi)有進(jìn)入實(shí)用階段。
應(yīng)用移植創(chuàng)新原理的另外實(shí)例是將架空索道原理和管道輸送的原理引入到帶式輸送中，形成了鋼絲繩牽引帶式輸送和吊掛圓管帶式輸送機(jī)。氣墊式帶式輸送也是從是從氣墊船以及工廠中的氣墊搬運(yùn)車(chē)受到啟示而發(fā)展起來(lái)的特種帶式輸送機(jī)。
（3）、分離創(chuàng)造原理。分離創(chuàng)造原理是把某一創(chuàng)造對(duì)象進(jìn)行科學(xué)的分解或離散，使主要問(wèn)題從復(fù)雜現(xiàn)象中暴露出來(lái)，理清創(chuàng)造者的思路，便于人們抓住主要矛盾或?qū)で竽撤N設(shè)計(jì)特色。分離原理在創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程中，提倡將事物打跛并分解，而綜合原理提倡組合和聚集，故分離原理是與綜合原理思路相把的創(chuàng)造原理。
輸送機(jī)系統(tǒng)可分解成承載元件、牽引元件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)裝置。通用帶式輸送機(jī)的輸送帶既是承載元件也是牽引元件，托輥為導(dǎo)向元件，驅(qū)動(dòng)裝置和滾筒是傳動(dòng)元件。氣墊帶式輸送、磁墊帶式輸送機(jī)和液墊帶式輸送機(jī)正是改變了導(dǎo)向元件，引入氣墊、磁墊和液墊對(duì)輸送帶的支撐，從而變托輥的間斷、接觸支撐為連續(xù)，非接觸支撐。鋼絲繩牽引帶式輸送將帶式輸送機(jī)的牽引元件和承載元件分離，以大直徑鋼絲繩作為輸送機(jī)的牽引元件，回避了輸送帶強(qiáng)度的限制，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離輸送物料。
在輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)方面體現(xiàn)了分離創(chuàng)新原理，采用各種驅(qū)動(dòng)技術(shù)方面所取得的成果，引入變頻調(diào)速、電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)、機(jī)械可控傳動(dòng)啟動(dòng)方式等。
（4）、綜合創(chuàng)造原理。從方法論的角度看，綜合是將研究對(duì)象的各個(gè)部分、各個(gè)方面和各種因素聯(lián)系起來(lái)加以考慮，從整體上把握事物的本質(zhì)和規(guī)律的一種思維法則的創(chuàng)新功能去尋求新的創(chuàng)造。
線摩擦帶式輸送機(jī)和摩擦輪驅(qū)動(dòng)帶式輸送機(jī)體現(xiàn)了綜合創(chuàng)新原理。通用帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)不同，它是通過(guò)摩擦傳動(dòng)將動(dòng)力傳遞到輸送帶，雖然可以通過(guò)多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)來(lái)降低輸送帶的張力，但只能在局部點(diǎn)上通過(guò)摩擦傳動(dòng)傳遞牽引力。因而考慮沿輸送機(jī)線路提供摩擦驅(qū)動(dòng)力，出現(xiàn)了線摩擦事式輸送機(jī)，即利用帶式輸送機(jī)的承載能力這一特點(diǎn)，將整條帶式輸送機(jī)作為輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)連續(xù)的線摩擦驅(qū)動(dòng)。采用分布摩擦的另一種形式是采用T型帶摩擦輪驅(qū)動(dòng)方式，該種輸送機(jī)采用T型帶，通過(guò)摩擦輪驅(qū)動(dòng)方式，實(shí)現(xiàn)了減小輸送帶張力的作用，其驅(qū)動(dòng)是在輸送帶中心線上，減小了輸送帶邊緣的張力，可實(shí)現(xiàn)小曲率徑的轉(zhuǎn)彎。
三、結(jié)論
一些特種帶式輸送機(jī)的開(kāi)發(fā)過(guò)程，并不一定是遵從創(chuàng)新原理而進(jìn)行的，而從創(chuàng)新設(shè)計(jì)的角度審視其發(fā)展，對(duì)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)新型特種帶式輸送機(jī)具有重要的意義。需要特別指出的是，在進(jìn)行新型特種帶式輸送機(jī)的開(kāi)發(fā)時(shí)，應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)性、可靠性、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、標(biāo)準(zhǔn)化等基本原則。
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