采用標(biāo)準(zhǔn)輸送帶會(huì)帶來(lái)額外的功率需求和其他影響，例如，從槽形到圓管形的過(guò)渡，在曲線段運(yùn)行時(shí)有可能產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，維護(hù)及運(yùn)行費(fèi)用增加等問(wèn)題。本文討論采用六邊形托輥組形成圓管的情況。
一般來(lái)講，對(duì)采用標(biāo)準(zhǔn)織物芯輸送帶的管狀帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)和校核，可采用與通用槽形帶式輸送機(jī)類(lèi)似的方法。主要考慮的是(1)輸送帶在多（六或八）邊形托輥組約束下的成槽性問(wèn)題；(2)橫向剛性引起的附加應(yīng)力；(3)能耗的增加；(4)在曲線段圓管輸送帶的變形；(5)輸送帶芯層間應(yīng)力的增加；(6)頭尾滾筒處的過(guò)渡距離；(7)搭接處的密封情況。
1、輸送帶及相關(guān)參數(shù)的確定
1.1輸送帶
標(biāo)準(zhǔn)輸送帶在其寬度范圍內(nèi)，與圓管輸送帶的主要區(qū)別是，保證成槽性的緯線強(qiáng)度和形成圓管狀并保持輸送帶壽命的足夠強(qiáng)度，即緯線材料和結(jié)構(gòu)。假設(shè)管狀帶式輸送機(jī)輸送帶的張力是平均分布在各芯層上的，張力使輸送帶作用在托輥上的力更大，其反力作用在搭接部分，致使其密封性不如專(zhuān)用輸送帶密封性好，同時(shí)因輸送帶彎曲性差，要求較大的輸送機(jī)最小彎曲半徑。
用于管狀帶式輸送機(jī)上的輸送帶應(yīng)具有以下特點(diǎn)：
(1)靈活性，能適應(yīng)在運(yùn)行過(guò)程中以較小半徑轉(zhuǎn)彎的要求；
(2)好的成槽性，并能保持穩(wěn)定的圓管形；
(3)輸送帶邊緣可靈活搭接，保證圓管的封閉性；
(4)動(dòng)態(tài)連續(xù)承載的穩(wěn)定性，在卷曲和打開(kāi)過(guò)程中，以及通過(guò)直線段和曲線段托輥組時(shí)，具有好的動(dòng)態(tài)性能。
輸送長(zhǎng)度是基于經(jīng)驗(yàn)確定的。采用一般的織物芯層，并考慮管徑、彎曲段數(shù)量和被輸送物料的特性，最大輸送長(zhǎng)度應(yīng)可達(dá)500m。輸送距離超過(guò)500 m時(shí)，通常選用鋼繩芯輸送帶，其鋼繩芯為特殊排列，以便輸送帶緊密搭接。采用鋼繩芯帶的優(yōu)點(diǎn)是：(1)預(yù)期壽命長(zhǎng)達(dá)10~20年，而尼龍／聚酯輸送帶僅為3~4年；(2)拉緊行程短，起動(dòng)容易。
輸送帶中的增強(qiáng)芯層（或鋼繩芯）的布置不同，其在彎曲段發(fā)生扭轉(zhuǎn)的趨勢(shì)也會(huì)有所不同，圖
1、為扭轉(zhuǎn)趨勢(shì)參考圖。
采用通用帶式輸送機(jī)用輸送帶代替管狀帶式輸送機(jī)專(zhuān)用輸送帶時(shí)，建議選用大強(qiáng)度小厚度的輸送帶，使輸送帶的剛性（僵硬）對(duì)管狀帶式輸送機(jī)的使用和維護(hù)的影響程度較低。
值得注意的是，剛投入使用的輸送帶的阻力較大，使輸送機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)不穩(wěn)定，此時(shí)采取針對(duì)性的調(diào)整措施極為重要。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的跑合，輸送帶逐漸適應(yīng)了整機(jī)的特點(diǎn)（如加、卸料，線路布置及各零部件的結(jié)構(gòu)、安裝位置等），達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。
1.2輸送量
承載面通常限制在圓管截面積的75%以?xún)?nèi)，限制帶速使托輥轉(zhuǎn)數(shù)不超過(guò)600r/min(國(guó)外為750r/min，例如管徑90mm，最大帶速為3.5 m/s)。
必須防止超載，否則會(huì)引起托輥組損壞，并不易形成搭接密封。推薦采用硫化輸送帶接頭。輸送帶應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度，以滿足永久伸長(zhǎng)和接頭的維修。
由于加、卸載點(diǎn)與通用帶式輸送機(jī)有相似的工況，對(duì)易揚(yáng)塵的物料來(lái)說(shuō)，帶速應(yīng)與通用帶式輸送機(jī)一樣。
1.3功率
功率消耗可參照通用帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)方法計(jì)算，但應(yīng)考慮輸送帶彎曲成形并保持圓管狀、及曲線段阻力等的附加功率消耗。主要阻力是：(1)托輥、軸承及密封的旋轉(zhuǎn)阻力；(2)托輥傾斜和旋轉(zhuǎn)的拖動(dòng)阻力；(3)輸送帶與托輥的接觸壓力，特別在彎曲段；(4)輸送帶撓曲時(shí)，輸送帶和物料產(chǎn)生的阻力。
可采用IS05048和DIN22101的計(jì)算方法，改進(jìn)后進(jìn)行計(jì)算。從實(shí)踐和試驗(yàn)中還可獲得更可靠的方法。
2、曲線段
垂直和水平曲線段半徑，推薦取管徑的300~600倍，例如管徑300 mm時(shí)，曲線半徑為90m．180m，具體取決于曲線段夾角。減小半徑將會(huì)導(dǎo)致能耗增加，需要更強(qiáng)的橫向增強(qiáng)來(lái)克服托輥的反作用。必須防止圓管狀的任何變形，否則輸送帶將產(chǎn)生損壞和分層，并由于其橫截面縮小而導(dǎo)致過(guò)載。建議采取監(jiān)視措施防止圓管變形，這樣可使輸送傾角提高。要考慮輸送帶的厚�。▌傂曰蚪┬裕┊a(chǎn)生的影響，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)。
水平彎曲時(shí)輸送帶有扭轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，扭轉(zhuǎn)量取決于實(shí)際張力的合力作用點(diǎn)和彎曲半徑。托輥間距由其所承受的載荷決定；托輥軸承和密封較通用帶式輸送機(jī)的要求嚴(yán)格，以保證托輥的使用壽命。
3、措接密封
采用標(biāo)準(zhǔn)輸送帶時(shí)，延伸到輸送帶邊緣的加強(qiáng)層很僵硬，難以形成有效的密封，尤其在托輥組之間，或當(dāng)輸送帶張力的合力不作用在密封邊緣處時(shí)，更是如此。最不利的情況是，輸送帶張力的合力作用在圓管上與搭接處相對(duì)的位置（即輸送帶中心線附近），此時(shí)輸送帶有被抬起且在搭接處打開(kāi)的趨勢(shì)。如遇側(cè)風(fēng)或傾盆大雨，管狀帶式輸送機(jī)保護(hù)物料的優(yōu)點(diǎn)將不復(fù)存在。此時(shí)如果必須保證物料（如水泥、石灰粉等）干燥，就必須罩住輸送機(jī)，代價(jià)更大。另外還存在一個(gè)逐漸增大的安全隱患，即輸送帶可能在托輥間隙處被卡住并產(chǎn)生意外（如撕裂等）情況。采用在面板2側(cè)各布置3個(gè)托輥形成一組六邊形托輥組的設(shè)計(jì)，可以避免上述情況的發(fā)生；或者根據(jù)所用輸送帶的厚度，詳細(xì)設(shè)計(jì)托輥組間托輥的間隙。
雖然采用標(biāo)準(zhǔn)輸送帶并不十分合適，但我們可對(duì)其進(jìn)行特殊處理，如去掉其邊緣搭接處的增強(qiáng)層，或在整個(gè)帶寬上采用較少的芯層，以使輸送帶更柔軟，形成有效的密封。還可在托輥組間增設(shè)附加的壓帶托輥，強(qiáng)制輸送帶閉合，其代價(jià)就是使能耗增加。
4、布置
管狀帶式輸送機(jī)必須正確布置，以保證輸送帶對(duì)中，頭部、尾部、彎曲段和傳動(dòng)滾筒正常運(yùn)行，同時(shí)要對(duì)輸送帶通過(guò)彎曲段時(shí)的扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)整，特別要注意對(duì)進(jìn)入卸料處時(shí)輸送帶扭轉(zhuǎn)的調(diào)整。
對(duì)槽形帶來(lái)說(shuō)+由于通常承受較高的載荷，其下的3個(gè)托輥可有效的進(jìn)行導(dǎo)向。對(duì)于管狀輸送帶，張力的合力點(diǎn)作用在密封搭接處有助于導(dǎo)向。對(duì)鋼繩芯帶來(lái)說(shuō)，鋼繩芯應(yīng)集中在帶邊緣或有2根鋼繩（一邊一根）可有效的傳遞張力。
部分研究表明，采用八托輥的形狀保持輥SPK，或者采用橢圓管狀代替圓管狀，可能會(huì)降低運(yùn)行阻力，且更適宜采用標(biāo)準(zhǔn)輸送帶，經(jīng)濟(jì)性也較好。
假設(shè)限制最大傾角的因素與通用帶式輸送機(jī)相似，即物料的堆積角、托輥及環(huán)境的振動(dòng)、物料是否有充分流態(tài)化等，閉合的圓管狀和最大的充填率可以獲得較大的傾角。但我們關(guān)心的是，過(guò)充填時(shí)輸送機(jī)能否正常運(yùn)行？在能保持圓管的形狀、保持安全運(yùn)行的充填率下，輸送機(jī)的絕對(duì)最大傾角如何？這些是有待解決的問(wèn)題。
5、計(jì)算實(shí)例
輸送機(jī)布置線路見(jiàn)圖2，帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)是一個(gè)重復(fù)的過(guò)程+開(kāi)始時(shí)需要初選一些部件及其參數(shù)，尤其是輸送帶、托輥規(guī)格及間距，各部件需要核實(shí)確定，直至得到一個(gè)滿意的設(shè)計(jì)結(jié)果。
5.1輸送機(jī)參數(shù)
物料堆積密度lt/m3；輸送量300t/h;卸料處傾角5°～20°；物料最大粒度100mm;輸送帶：帶速1.5 m/s，帶寬1100mm，型號(hào)2PN450，覆蓋層厚度4 mm/3mm;環(huán)境溫度-5℃；托輥組：六邊形，槽角60°，直徑89mm，每組托輥的總拖動(dòng)力24 N，間距1.8 m。
5.2輸送機(jī)圓管直徑
假定充填系數(shù)為圓管橫截面積的75%，圓管直徑選擇見(jiàn)表1。
根據(jù)本例的經(jīng)濟(jì)可行性，選擇管徑300 mm，帶速1.5 m/s，搭接寬度取150 mm，則所需最小帶寬為1100 mm。
5.3輸送帶和托輥的選用
六邊形托輥組的實(shí)際成槽角是600，而目前輸送帶生產(chǎn)廠推薦的標(biāo)準(zhǔn)輸送帶的成槽角不大于45。，因此，可以考慮采用成槽角45°,閉合角90°的橢圓形狀。
本例中+根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選用2層聚酯尼龍帶即可有合理滿意的槽形，并有足夠的承載強(qiáng)度。
要根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)選用輸送帶，并選擇合適的安全系數(shù)，表2給出了安全系數(shù)的選擇范圍，可以看出安全系數(shù)隨帶強(qiáng)的增加而增大。
輸送帶生產(chǎn)廠通常會(huì)提供設(shè)計(jì)選用的典型標(biāo)準(zhǔn)輸送帶的儲(chǔ)備安全系數(shù)，即假設(shè)輸送帶彎曲織物芯的特性與緯線相似。生產(chǎn)廠可能無(wú)法提出關(guān)系輸送帶壽命的增強(qiáng)層與覆蓋層間粘接面開(kāi)裂的資料，雨水將通過(guò)覆蓋層侵入開(kāi)裂的芯層，進(jìn)一步加速輸送帶的損壞。
5.4功率和輸送帶張力
采用tVLATON提出的管狀帶式輸送機(jī)的專(zhuān)用計(jì)算方法，計(jì)算出的功率約82 kW，選用90 kW電機(jī)。最大計(jì)算張力為66,7 kN，水平轉(zhuǎn)彎處的張力為53.8 kN。
5.5曲線段
應(yīng)該加強(qiáng)研究能保證輸送帶以圓管狀通過(guò)曲線段的計(jì)算方法，目前多采用通用帶式輸送機(jī)的計(jì)算方法。我們已觀察到一些圓管帶式輸送機(jī)在彎曲段輸送時(shí)呈橢圓狀，這將降低輸送帶的壽命。這種現(xiàn)象也臨時(shí)性地減小了圓管輸送帶的橫截面積，使物料充填率達(dá)100%+從而使得輸送傾角增大。
綜上所述，我們推薦輸送帶安全系數(shù)≥8，使輸送帶經(jīng)過(guò)全部曲線段時(shí)，防止外側(cè)過(guò)應(yīng)力而內(nèi)側(cè)欠應(yīng)力。應(yīng)進(jìn)一步研究經(jīng)濟(jì)性好的輸送帶曲線。
5.6過(guò)渡段
可采用通用計(jì)算方法，計(jì)算出能正常加、卸載的尾部和頭部過(guò)渡段長(zhǎng)度。重要的是要保證輸送帶能在正確位置搭接閉合和打開(kāi)。
6、結(jié)論
上述討論表明在管狀帶式輸送機(jī)上應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)輸送帶是可行的，但會(huì)出現(xiàn)降低輸送帶壽命和增加功率消耗等不利情況。因此，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)備有應(yīng)急的備用輸送帶。應(yīng)掌握輸送帶生產(chǎn)廠提供的產(chǎn)品說(shuō)明，以保證輸送機(jī)的合理使用。
輸送帶的主要參數(shù)應(yīng)包括大于450槽角時(shí)的成槽性，形成圓管狀和以管狀運(yùn)行所需的緯線織物規(guī)格，及防止輸送帶分層（疲勞）的芯層增強(qiáng)情況。
可在托輥組間增設(shè)附加托輥以幫助形成有效密閉，但通常需要更大的功率消耗。中間附加托輥有時(shí)是必需的。
輸送帶生產(chǎn)廠也應(yīng)為此類(lèi)用戶(hù)的選型提供必要的資料，如輸送帶被卷成圓管狀后，其張力的合力是否作用在輸送帶邊緣處？橫向剛性、輸送帶芯層間應(yīng)力、及搭接處的密封情況等。
