我國(guó)礦山皮帶輸送機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展

摘 要：作為機(jī)械設(shè)備的一大類，運(yùn)輸系統(tǒng)的應(yīng)用范圍非常廣泛在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)工業(yè)部門、各種行業(yè)都有應(yīng)用。例如在機(jī)械、輕工、化工、冶金、礦山、建材、食品等行業(yè)使用的皮帶運(yùn)輸機(jī)。一個(gè)國(guó)家運(yùn)輸系統(tǒng)自動(dòng)化的水平的高低，反映了一個(gè)國(guó)家工業(yè)技術(shù)的發(fā)展程度。

關(guān)鍵詞：礦山；皮帶運(yùn)輸機(jī)；技術(shù)

皮帶運(yùn)輸機(jī)在礦業(yè)發(fā)展中屬于主要設(shè)備，其運(yùn)輸能力較大，輸送距離遠(yuǎn)，能夠保證一定的速度。然而隨著經(jīng)濟(jì)及科技的不斷發(fā)展，其在經(jīng)濟(jì)性、安全性以及穩(wěn)定性方面都不能滿足現(xiàn)代礦業(yè)的發(fā)展要求。近年來，隨著人工智能概念的推廣，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)用于機(jī)械設(shè)備的狀況越來越多，尤其近幾年P(guān)LC控制編程與計(jì)算機(jī)技術(shù)有效的結(jié)合使皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的操作更為簡(jiǎn)單、系統(tǒng)更為穩(wěn)定，在礦業(yè)發(fā)展中得到了普遍的應(yīng)用。

1 皮帶輸送機(jī)的工作原理

皮帶輸送機(jī)是皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分。皮帶運(yùn)輸機(jī)由輸送帶、托輥、滾筒及驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)、張緊、改向、裝載、卸載、清掃等裝置組成。皮帶輸送機(jī)是由驅(qū)動(dòng)裝置拉緊裝置輸送帶中部構(gòu)架和托輥組成輸送帶作為牽引和承載構(gòu)件，借以連續(xù)輸送散碎物料或成件品。

2 現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外皮帶輸送機(jī)技術(shù)的基本狀況

2.1 國(guó)內(nèi)外皮帶輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展

國(guó)外皮帶輸送機(jī)技術(shù)長(zhǎng)久以來一直領(lǐng)先于我國(guó)的技術(shù)發(fā)展水平，如今皮帶輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新的階段，皮帶輸送機(jī)的功能性更強(qiáng)，應(yīng)用范圍更廣。在國(guó)外，大批先進(jìn)的的皮帶輸送機(jī)已經(jīng)研制成功，并在一些行業(yè)中得到了應(yīng)用。這些皮帶輸送機(jī)不但運(yùn)輸距離遠(yuǎn)、運(yùn)載量大、運(yùn)輸速度快而且輸送性能穩(wěn)定，如今自動(dòng)化的監(jiān)控技術(shù)也被運(yùn)用到了皮帶輸送機(jī)當(dāng)中，使它的可靠性也大大加強(qiáng)了。

隨著我國(guó)采礦業(yè)事業(yè)的逐步發(fā)展，皮帶輸送機(jī)的應(yīng)用也越來越廣泛，在市場(chǎng)需求的推動(dòng)下，皮帶輸送機(jī)的技術(shù)水平也有了很大程度的提高。一些礦區(qū)還采用了先進(jìn)的設(shè)備提高采礦效率，例如大傾角長(zhǎng)距離皮帶輸送機(jī)的使用。雖然國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)與國(guó)外差距還很大，但我國(guó)秉承自主研發(fā)的精神，不斷加大對(duì)皮帶輸送機(jī)研發(fā)資金的投入。目前正在開展針對(duì)皮帶輸送機(jī)的軟啟動(dòng)與制動(dòng)裝置的試驗(yàn)與研究。國(guó)外皮帶輸送機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一功能多元化。國(guó)外設(shè)計(jì)和研發(fā)了多種不同功能的皮帶輸送機(jī)。如高傾角帶輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎皮帶輸送機(jī)等，類型各異，可以滿足多種用途；另一方面是核心技術(shù)領(lǐng)先。如今長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高帶速等大型皮帶輸送機(jī)已成為未來輸送機(jī)發(fā)展的主要趨勢(shì)，相應(yīng)的動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)等核心技術(shù)一直為國(guó)外所掌握的，這些技術(shù)提高了帶式輸送機(jī)的運(yùn)行性能和可靠性，進(jìn)而提高設(shè)備的壽命，降低生產(chǎn)成本。

2.2 國(guó)內(nèi)外核心領(lǐng)域所存在的具體差距

理論差距。一直以來我國(guó)皮帶輸送機(jī)研發(fā)主要運(yùn)用的是剛性理論。運(yùn)用剛性理論來分析研究皮帶輸送機(jī)，會(huì)出現(xiàn)與實(shí)際情況相差較遠(yuǎn)的結(jié)果。主要原因在于實(shí)際上運(yùn)輸機(jī)的輸送帶是粘彈性物體，其輸送過程是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，不能簡(jiǎn)單的以剛性理論、理想狀態(tài)來進(jìn)行計(jì)算和分析。國(guó)外很早已經(jīng)開始運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)和研發(fā)了，通過PLC計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)運(yùn)輸系統(tǒng)的動(dòng)張力進(jìn)行動(dòng)態(tài)的分析和監(jiān)測(cè)，獲得的數(shù)據(jù)不但有效而且準(zhǔn)確。這些技術(shù)可以降低輸送帶的安全系數(shù)，通過對(duì)“超載”和“空載”的監(jiān)測(cè)達(dá)到延長(zhǎng)使用壽命的作用，確保了輸送機(jī)運(yùn)行的可靠性，從而降低運(yùn)輸機(jī)的生產(chǎn)成本。

技術(shù)差距。一般皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)都是采用多電機(jī)驅(qū)動(dòng)的。尤其是對(duì)于距離長(zhǎng)、運(yùn)量大的礦區(qū)，必須使用功率大的多機(jī)驅(qū)動(dòng)輸送機(jī)。由于多機(jī)使用會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的張力，因而必須采用軟起動(dòng)方式來降低這種張力。為了減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊，在進(jìn)行軟起動(dòng)時(shí)，首先要慢速起動(dòng)，同時(shí)要控制輸送機(jī)起動(dòng)加速度以及解決承載帶與驅(qū)動(dòng)帶的帶速同步問題及輸送帶涌浪現(xiàn)象，減少對(duì)元部件的沖擊。國(guó)內(nèi)曾經(jīng)出現(xiàn)由于技術(shù)不達(dá)標(biāo)常常會(huì)造成各驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的功率不均衡，甚至?xí)斐呻姍C(jī)功率過大燒毀電機(jī)。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)通過使用調(diào)速型液力偶合器來實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)的軟起動(dòng)與調(diào)節(jié)功率平衡的問題。但國(guó)內(nèi)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及技術(shù)能力尤其是調(diào)節(jié)精度及可靠性，都與國(guó)外差距很大。

2.3 產(chǎn)品設(shè)備差距

由于我國(guó)皮帶輸送機(jī)受到發(fā)展技術(shù)的限制，導(dǎo)致皮帶輸送機(jī)的可靠性得不到保證，由于功能單一，品種型號(hào)少，大部分礦區(qū)都采用是國(guó)外的設(shè)備。國(guó)外皮帶輸送機(jī)由于有先進(jìn)的技術(shù)作支撐，在運(yùn)輸效率以及運(yùn)輸效果上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品。最主要的是，國(guó)外產(chǎn)品的壽命、環(huán)境適應(yīng)能力都與國(guó)內(nèi)外皮帶輸送機(jī)有著顯著的差異。例如在托輥的使用上，國(guó)外采用的是新型的注油托輥，在輸送過程中通過對(duì)軸承進(jìn)行稀釋潤(rùn)滑，減小運(yùn)輸阻力，提高了托輥的使用壽命。

無論如何我國(guó)皮帶輸送機(jī)的研制工作還處于初步階段，不管是皮帶輸送機(jī)的產(chǎn)品的品種還是相關(guān)的技術(shù)力量都與國(guó)外有很大的差距。國(guó)內(nèi)所擁有的皮帶輸送機(jī)不但型號(hào)少，功能也單一，而且由于效率的低下，單位時(shí)間內(nèi)的經(jīng)濟(jì)效益與國(guó)外也相差很大。目前國(guó)外最新的皮帶輸送機(jī)技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了人、料的雙向運(yùn)輸?shù)墓δ堋?/p>

3 皮帶輸送機(jī)設(shè)備將向大型化趨勢(shì)方向發(fā)展

由于要堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展，我國(guó)礦業(yè)開采正逐步向高產(chǎn)、高效、集約化經(jīng)營(yíng)方向轉(zhuǎn)變。因而在礦山皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中對(duì)皮帶輸送機(jī)的使用，也將逐步向大型化、多功能的方向發(fā)展。因而未來大型皮帶輸送機(jī)必須具備高功率、高帶速、高運(yùn)量以及長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)，這樣才能提高效率，獲得更高的效益。

3.1 元部件性能有待提升

未來對(duì)皮帶輸送機(jī)的元部件的要求更高了。主要是影響運(yùn)輸機(jī)的可靠性、安全性的一些元部件的性能要進(jìn)一步增強(qiáng)。我國(guó)皮帶輸送機(jī)未來發(fā)展與研究的主要方向就是提高皮帶輸送機(jī)元部件的性能與可靠性，因而可以在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，借鑒國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，提高我國(guó)產(chǎn)品的性能，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)皮帶輸送機(jī)技術(shù)向智能化方向發(fā)展。

3.2 功能更加多樣化

我國(guó)皮帶輸送機(jī)未來目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)人與料的雙向運(yùn)輸，提高皮帶輸送機(jī)的運(yùn)輸功能。

參考文獻(xiàn)

[1]王嘉星，王林興.淺談運(yùn)輸機(jī)械及輸送機(jī)械的分類[J].物流技術(shù)，2001（05）.

[2]趙昱東.間斷-連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)在金屬露天礦的應(yīng)用與發(fā)展[J].礦業(yè)快報(bào)，2001（15）.

[3]吳勇生，賈玲，王旭兆.談變頻技術(shù)在礦井皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].能源與節(jié)能，2011（06）.

[4]段成軍，煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)PLC技術(shù)的應(yīng)用研究[J].科技風(fēng)，2013（17）.

作者簡(jiǎn)介：羅剛（1965-）男，四川人，大專，助理工程師，研究方向：礦山機(jī)電。