選煤廠用波紋擋邊帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

摘要：在裝料點(diǎn)到卸料點(diǎn)的水平距離很短，而卸料點(diǎn)與裝料點(diǎn)的垂直距離又較大的條件下，連續(xù)運(yùn)輸散粒狀物質(zhì) （例如：煤炭、半煤巖） ，采用通常所用的刮板輸送機(jī)、斗子提升機(jī)、通用帶式輸送機(jī)等運(yùn)輸設(shè)備都不能派上用場(chǎng)，大傾角波紋擋邊帶式輸送機(jī)應(yīng)運(yùn)勝任了該工程使命。文章敘述了撫順西露天礦選煤廠波紋擋邊帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用的技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：波紋擋邊；大傾角；選煤廠；帶式輸送機(jī)；螺旋拉緊尾架

中圖分類號(hào)：TH222 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）02-0048-03

1 概述

撫順西露天礦選煤廠技術(shù)改造方案整體設(shè)計(jì)與施工全部就緒，煤流線上有一段轉(zhuǎn)載設(shè)備需特殊解決。原廠房土建工程不能更改，所以前程運(yùn)輸設(shè)備和后續(xù)運(yùn)輸設(shè)備必須保留不動(dòng)，土建工程更不可重新施工。該轉(zhuǎn)載運(yùn)輸設(shè)備囿于高14m、長(zhǎng)18m、寬4m的有效空間內(nèi)，要求改段轉(zhuǎn)載設(shè)備完成連續(xù)運(yùn)輸?shù)臈l件是：卸料點(diǎn)與裝料點(diǎn)垂直高度12.7m，水平距離13m，煤流線與水平線的傾角為58°，輸送量Q＝400t/h，物料為半煤巖散粒狀物質(zhì)，粒度小于150mm。

何種連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備可承擔(dān)此任？刮板輸送機(jī)、斗子提升機(jī)、普通帶式輸送機(jī)等都不能勝任，唯有波紋擋邊帶式輸送機(jī)可以承擔(dān)此任。

2 結(jié)構(gòu)與功能

如圖1所示，波紋擋邊帶式輸送機(jī)按其功能劃分，由機(jī)頭驅(qū)動(dòng)部、機(jī)尾承料部、閉環(huán)波紋擋邊輸送帶、輸送帶拉緊裝置、托帶輪、托帶輥、壓帶輪、壓帶輥、緩沖托輥等主要部件組成。與傳統(tǒng)波紋擋邊帶式輸送機(jī)相比較，撫順西露天礦選煤廠波紋擋邊帶式輸送機(jī)在以下幾個(gè)方面做了改進(jìn)：

2.1 輸送帶

因波紋擋邊輸送帶價(jià)格昂貴，采取多方面技術(shù)措施延長(zhǎng)輸送帶使用壽命是重要關(guān)注點(diǎn)。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，承料點(diǎn)要接受前一級(jí)饋料機(jī)物流的沖砸。為此，在機(jī)尾部承料段下面的承載托輥以緩沖托輥代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬光面托輥，該技術(shù)措施經(jīng)實(shí)踐證明改善了輸送帶的磨損。

1.機(jī)頭驅(qū)動(dòng)部 2.托帶輪 3.托帶輥

4.波紋狀擋邊輸送帶 5.壓帶輥 6.壓帶輪

7.緩沖托輥 8.張緊裝置及改向滾筒

圖1 波紋狀擋邊輸送機(jī)

2.2 新式螺旋拉緊尾架

由于該設(shè)備采用環(huán)形擋邊輸送帶，考慮拉緊力較大的情況下，在滿足膠帶拉緊行程的同時(shí)，還應(yīng)考慮一定的調(diào)整行程。為此，設(shè)計(jì)了螺旋拉緊尾架在拉緊絲杠與尾架之間加裝了導(dǎo)動(dòng)裝置，克服了普通螺旋拉緊尾架在調(diào)整中螺母與絲杠易于腐蝕的缺陷。新式螺旋拉緊尾架調(diào)整靈活、操作省力、鎖緊牢固、性能可靠。

2.3 壓帶裝置

壓帶裝置采用Φ800大直徑壓帶輪，壓帶區(qū)域?qū)?、改向區(qū)域長(zhǎng)、切線過(guò)度，保證了輸送帶改向平穩(wěn)并不易撒料。

2.4 擋輥與托帶輥

在設(shè)備的水平段加設(shè)了擋輥以防止輸送帶跑偏，在水平段的回程部分，安裝了托帶輥。在有效支撐輸送帶的同時(shí)，減小了摩擦阻力。

2.5 拍打清掃器

本機(jī)設(shè)計(jì)和安裝了無(wú)源自振拍打清掃器，清掃效果良好，對(duì)輸送帶磨損小，安裝簡(jiǎn)便，延長(zhǎng)了輸送帶的使用壽命。

3 設(shè)計(jì)計(jì)算

3.1 原始數(shù)據(jù)及工作條件

物料名稱：半煤巖

輸送量：400t/h

物料粒度：150mm

物料密度：1000kg/m3

輸送條件：垂直高度H＝12.75m 水平距離L1＝13m 斜長(zhǎng)L＝18m

3.2 設(shè)定輸送機(jī)形式和傾角

形式：S型

圖2 輸送機(jī)形式和傾角

3.3 帶速選擇

根據(jù)物流線傾角和物料粒度，確定帶速V＝1.5m/s＝90m/min。

3.4 波紋擋邊高度選擇

根據(jù)傾角和物料粒度初選擋邊高度H＝200mm。

3.5 基帶有效寬度和橫隔板間距的確定

初選基帶寬B＝800mm，則基帶有效寬度Bf＝650mm。

標(biāo)準(zhǔn)輸送能力：

k1＝650/800＝0.81

k2＝90/100＝0.9

＝0.8

代入數(shù)據(jù)后：

查表后：基帶寬B＝800mm

基帶有效寬度Bf＝650mm

擋邊高度H＝200mm

橫隔板高度h＝180mm

橫隔板間距t＝250mm

故輸送能力經(jīng)驗(yàn)算合格，且同時(shí)滿足粒度要求。

基帶有效寬度Bf＝650mm＞3×150mm，合理。

橫隔板間距t＝250mm＞1.5×150mm，合理。

3.6 輸送帶質(zhì)量計(jì)算

B＝800mm輸送帶基帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量qB＝18.48kg/m

波紋擋邊質(zhì)量 5.7kg/m

橫隔板質(zhì)量 5.0kg/m（每m4個(gè)）

則每m擋邊帶質(zhì)量qw為：

每m托輥質(zhì)量qR0為：

qR0＝17.8kg/m

3.7 功率計(jì)算和拉力計(jì)算

無(wú)負(fù)載時(shí)，消耗的功率：

負(fù)載摩擦阻力消耗的功率P2：

提升物料所做的功率P3：

總功率：

拉力計(jì)算：

驅(qū)動(dòng)圓周力Fu：

驅(qū)動(dòng)滾筒松邊最小拉力F2：

傾斜部分回程分支拉力F3：

為保證輸送帶允許垂度所需的最小拉力為：

有載分支：

無(wú)載分支：

輸送帶最大拉力為：

3.8 安全系數(shù)校核

整帶抗拉安全系數(shù)，合理。

在壓帶輪上的安全系數(shù)，合理。

綜之，輸送帶安全系數(shù)校核通過(guò)。

4 主要施工工步

波紋擋邊帶式輸送機(jī)與通用帶式輸送機(jī)的施工工步既有相同之處又有不同之處，其主要施工工步是：

（1）支持架安裝。根據(jù)輸送機(jī)的特性參數(shù)和特定安裝環(huán)境的空間條件，首先要將支持架（包括卸料點(diǎn)機(jī)頭架、承料點(diǎn)機(jī)尾架和中間支撐架等）穩(wěn)實(shí)固定。如果地基為砂巖或其他巖石系數(shù)f＞4的巖石，可不必預(yù)先建設(shè)混凝土基礎(chǔ)，只要用巖石錨桿鉆機(jī)鉆地基孔以錨桿固定即可。

（2）吊裝波紋擋邊輸送帶。波紋擋邊輸送帶由生產(chǎn)廠交付用戶時(shí)，以按用戶的要求硫化制成閉環(huán)形式。此安裝工藝區(qū)別于通用帶式輸送機(jī)輸送帶的鋪設(shè)。因此，該工步要制定安全作業(yè)規(guī)程，明確起重設(shè)備的布置人員的分工與協(xié)作，統(tǒng)一調(diào)度指揮，確保既不損壞波紋輸送帶，又保證施工人員的安全。

（3）初步敷設(shè)波紋輸送帶后，就可依次安裝機(jī)頭驅(qū)動(dòng)滾筒、托帶輪、下托帶輥、上托帶輥、壓帶輪和機(jī)尾導(dǎo)向滾筒。

（4）統(tǒng)調(diào)波紋擋邊輸送帶，利用機(jī)尾導(dǎo)向滾筒的張緊裝置調(diào)整適宜的張緊度。

（5）安裝其他設(shè)施，如綜合保護(hù)裝置等。

（6）整機(jī)統(tǒng)調(diào)空載試運(yùn)轉(zhuǎn)，填寫試運(yùn)轉(zhuǎn)報(bào)告單。

5 結(jié)語(yǔ)

從撫順西露天礦選煤廠波紋擋邊大傾角輸送機(jī)的設(shè)計(jì)、制造和使用可總結(jié)出波紋擋邊大傾角輸送機(jī)的主要技術(shù)特點(diǎn)：

（1）許用輸送傾角大，節(jié)約了占地面積，節(jié)約了土建工程施工費(fèi)用和設(shè)備投資費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益良好。

（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要部件可與普通帶式輸送機(jī)通用，因此使用與維護(hù)方便。

（3）該帶輸送機(jī)可以在機(jī)頭處和機(jī)尾處設(shè)置任意長(zhǎng)度的水平輸送段，便于和其他相續(xù)前承、后繼相關(guān)設(shè)備相連接。

（4）方便于加裝簡(jiǎn)單有效的防塵、防噪設(shè)施以達(dá)到環(huán)保的要求。

波紋狀擋邊大傾角帶式輸送機(jī)利于用在用地緊張、老廠技術(shù)改造、物料提升高度較高的工程項(xiàng)目中，體現(xiàn)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)越性。

撫順西露天礦選煤廠波紋狀擋邊帶式輸送機(jī)，自2011年10月至今已運(yùn)轉(zhuǎn)15個(gè)月，運(yùn)行狀況良好，說(shuō)明波紋狀擋邊帶式輸送機(jī)的應(yīng)用不僅可以適宜煤礦選煤廠，還可以向有關(guān)其他用場(chǎng)推廣使用。

參考文獻(xiàn)

[1] 張鉞．新型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]．北京：冶金工業(yè)出版社．

[2] 北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所，武漢豐凡科技開發(fā)有限責(zé)任公司．DTII（A）型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]．北京：冶金工業(yè)出版社.

作者簡(jiǎn)介：張淼（1983-），男，遼寧阜新人，阜新市金廣礦山機(jī)械制造有限公司技術(shù)部長(zhǎng)，工程師，研究方向：煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)與制造。

（責(zé)任編輯：周 瓊）