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    在帶式輸送機中，輸送帶和托輥是兩個及其重要的部件。其中輸送帶的費用要占到整個工程的30%~50%，而托輥由于數(shù)量眾多，其工作狀態(tài)對輸送機的正常運行和運營費用有直接的影響。在輸送機運行過程中，部分物料在卸料時不能卸掉，不可避免沾附到輸送帶上，這樣輸送帶便粘著物料進入回空段的下托輥上。在回空段，輸送帶的工作面即臟面將接觸托輥，于是托輥也沾有了有這些附著物。物料若再進入托輥殼體內(nèi)，便增大軸承座上的徑向載荷和軸向載荷，使軸承快速磨損，托輥的工作狀態(tài)也就越來越差，壽命大大縮短。托輥殼體粘上物料也會撕裂和拉毛輸送帶的面膠，加速輸送帶磨損毀壞。如果附著物進入機尾改向滾筒，就會粘在滾筒表面上，越粘越多，附著力也越來越大，結(jié)果是造成輸送帶跑偏，輸送帶磨損嚴重增加，有時還會引起輸送帶面膠和滾筒包膠層的撕裂，使得運行及運營情況都極為惡劣。
    傳統(tǒng)解決方法為在頭部滾筒處，裝設清掃裝置，這樣附著物料便不能進入回空段，大大改善了回空段托輥和輸送帶的工作條件。
    不過，當運送的物料濕度較大，粉塵狀且粘性較大，殘留在輸送帶上的物料很難從皮帶上清理掉時，翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)就顯得比較重要了。而對于輸送機翻轉(zhuǎn)段的設計確又是輸送機設計中的一個難點，并且國內(nèi)外在這個方面的研究目前來說卻還是比較少的。本文試在輸送帶翻轉(zhuǎn)段的設計上進行了一些討論，在對傳統(tǒng)設計方法進行分析的基礎上給出一種新的方法，并在理論上給出了用該方法計算的主要公式。
1、輸送帶翻轉(zhuǎn)及型式
1.1輸送帶翻轉(zhuǎn)
    輸送帶翻轉(zhuǎn)就是在輸送帶通過卸料點后將其反轉(zhuǎn)180°使其清潔面與下托輥接觸，當輸送帶進入尾滾筒段之前時再將其180°旋轉(zhuǎn)，保證輸送帶的工作面在加料點處超上。
1.2輸送帶翻轉(zhuǎn)型式
    就目前來說，輸送帶的翻轉(zhuǎn)型式基本分為兩類：管形翻轉(zhuǎn)和平面翻轉(zhuǎn)。
    管形翻轉(zhuǎn)就是輸送帶在反轉(zhuǎn)段以縱向為軸圍成管形，用干凈的面與組裝成環(huán)形的托輥組接觸。不過這種翻轉(zhuǎn)方式設計時很難做到準確，常會導致不同的問題。
    平面翻轉(zhuǎn)型式根據(jù)轉(zhuǎn)彎區(qū)域的支架型式分為以下四種型式：
    (1)自由翻轉(zhuǎn)：在翻轉(zhuǎn)段兩段各裝一對水平托輥，輸送帶從托輥組中間夾縫通過，如圖1所示。
    (2)引導翻轉(zhuǎn)：除翻轉(zhuǎn)段兩段各有一對水平夾輥外，在翻轉(zhuǎn)段中間再裝一對水平托輥如圖2所示，或在翻轉(zhuǎn)段1/4和3/4處再各加一對±45°托輥，如圖3所示。
    (3)支撐翻轉(zhuǎn)：在翻轉(zhuǎn)段上，輸送帶非工作面通過按弧形布置得若干組托輥支撐翻轉(zhuǎn)，如圖4所示。
    在圖1到圖4幾種翻轉(zhuǎn)型式中，以引導翻轉(zhuǎn)具有普遍意義，本文將以圖2中所示的型式為討論的對象，其他的翻轉(zhuǎn)型式可用相似方法進行計算。
2、翻轉(zhuǎn)段傳統(tǒng)設計方法
2 1石橋法
    取圖2中中間輥左邊部分進行研究，如圖5所示。其中B為帶寬，L為翻轉(zhuǎn)段長度，L/2即為左半邊長度。A、C坐標如圖所示。則AC長度為：
    不過表1中的數(shù)據(jù)是在低張力范圍內(nèi)才符合的值，并不考慮皮帶本身張力對翻轉(zhuǎn)段長度的影響。注意到石橋法也是沒有考慮皮帶本身的張力的影響。這在輸送機長度比較短，運行張力比較低的情況下并不會引起太大的問題。隨著輸送機向大型化、高運量發(fā)展，輸送帶上的張力急劇增加，而在翻轉(zhuǎn)段張力情況又比較復雜，扭轉(zhuǎn)引起的皮帶張力、皮帶由于自重引起下垂造成得皮帶張力以及皮帶本身的運行張力，這多種張力加疊作用很容易引起張力超出輸送帶本身的許用范圍。所以此時不理會皮帶本身的張力而運用上面的方法，就會有一定的不足。而本文提出的方法是在對輸送帶翻轉(zhuǎn)段各種張力分析的結(jié)果上進行討論的。
3、翻轉(zhuǎn)段的設計計算
3 1．設計的原則
    檢驗一個翻轉(zhuǎn)段的設計是否成功應該遵循以下幾個規(guī)則：
    （1）帶邊張力不得超過限定值。固特異認為這個值為皮帶額定張力的115%；
    （2）皮帶中心的的應力應為拉力即為正值，以防出現(xiàn)褶皺；
    （3）皮帶的下垂度必須控制在限定值內(nèi)，推薦為1%。下垂量可按下式進行計算：
3 2設計中要分析的張力
     在輸送帶的翻轉(zhuǎn)段，有三種張力：輸送帶本身的張力丁、由輸送帶扭轉(zhuǎn)引起的張力Ttw（扭曲張力，相應應力在本文簡稱為扭曲應力）、由輸送帶自重引起的下垂造成的皮帶張力Tsag（下垂張力，相應應力在本文簡稱下垂應力）。
    根據(jù)約束扭轉(zhuǎn)的理論，有以下結(jié)論：
    (1)由扭轉(zhuǎn)引起的皮帶邊緣張力隨帶長的增加而減小；
    (2)由扭轉(zhuǎn)引起的皮帶中心張力隨帶長的增加而增加；
    另外，還知道當皮帶長度增加時皮帶垂度有增加的趨勢。所以在皮帶彎曲的上側(cè)負張力（壓力）和下側(cè)的正張力（拉力）也隨之增加。這樣，必然有一個最優(yōu)的皮帶長度，使得皮帶的張力既不會超過額定值且皮帶也不會出現(xiàn)褶皺。
3.3計算方法
3.31扭曲應力的計算
    為了計算的可行和方便，對皮帶的翻轉(zhuǎn)段進行如下假設：
    （1）皮帶看作同一種材料制成；
    （2）皮帶各向同性，在運行張力比較大的情況下，采用這條假設的計算誤差很小；
    （3）皮帶的剪切變形量為零，亦即剛周邊假定。計算扭曲應力的公式可由約束扭轉(zhuǎn)的理論