煤礦DTII型帶式輸送機(jī)系統(tǒng)分析與設(shè)計思路探究

摘要：帶式輸送機(jī)因結(jié)構(gòu)簡單、運輸距離長、造價低、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點，被應(yīng)用到采礦、電站、冶金、煤炭工業(yè)上。DTII型帶式輸送機(jī)是新的帶式傳送機(jī)，其設(shè)計方法和原來的設(shè)計有所不同，為了適應(yīng)市場需求，開發(fā)新的DTII型帶式輸送機(jī)分析設(shè)計系統(tǒng)勢在必行。文章對神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)帶式輸送機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了分析，并對其工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。

關(guān)鍵詞：DTII型帶式輸送機(jī)；選型設(shè)計；煤礦設(shè)備；煤炭開采；散狀物料；帶速選擇 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TD822 文章編號：1009-2374（2015）29-0155-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.29.078

1 概述

DTII型帶式輸送機(jī)是一種廣泛用于冶金、煤炭、港口、建材、電力、化工、石油等部門的輸送機(jī)。雖然其應(yīng)用效果很好，但選型設(shè)計是一個很復(fù)雜的問題，其設(shè)計變量繁多，且變量之間又相互關(guān)聯(lián)、互有影響，這些變量之間的關(guān)系十分復(fù)雜。其參數(shù)的選擇也具有隨意性，大多屬于經(jīng)驗性質(zhì)的。不同廠家會有不同的設(shè)計風(fēng)格，其參數(shù)也會有很大差異。因為帶式輸送機(jī)應(yīng)用的領(lǐng)域十分廣泛，其型號種類多樣，在選型設(shè)計后繪圖工作任務(wù)十分繁重，傳統(tǒng)的方法很難在短時間內(nèi)完成設(shè)計工作，這樣就不能生產(chǎn)出令客戶滿意的帶式輸送機(jī)。為了適應(yīng)市場的發(fā)展需求，神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)對DTII型帶式輸送機(jī)的設(shè)計和部件選型進(jìn)行細(xì)心的設(shè)計篩選，不僅能夠滿足生產(chǎn)的需要，而且能夠縮短輸送機(jī)的設(shè)計周期，為設(shè)計人員減輕了勞動強度，從很大程度上提高了帶式傳送機(jī)設(shè)計的可靠性和準(zhǔn)確性。

2 帶式輸送機(jī)的特點

帶式輸送機(jī)的特點是輸送機(jī)的輸送帶既是承載構(gòu)件，又是牽引構(gòu)件。在工作時，電動機(jī)減速裝置驅(qū)動滾筒傳動，借助輸送帶和輸送滾筒之間的摩擦力促使輸送帶運動，將貨物輸送到卸料地點。

在很多場合，帶式輸送機(jī)都有其他運輸設(shè)備無法比擬的優(yōu)越性，無論是從運輸距離還是運輸量上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于汽車、火車等運輸方式。而且其經(jīng)濟(jì)效益也比其他方式好很多。其之所以如此廣泛的應(yīng)用在很多行業(yè)，是因為其有很多優(yōu)點：

2.1 結(jié)構(gòu)簡單，容易制造

帶式輸送機(jī)主要由改向滾筒、托輥、傳動滾筒、輸送帶和驅(qū)動裝置等部分組成，部件很少，很容易進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)，能夠按照具體需要進(jìn)行組合配裝，機(jī)構(gòu)

簡單。

2.2 輸送物料范圍廣泛

因為帶式輸送機(jī)的輸送帶具有很強的耐酸堿和耐油性，很好的抗磨性能和阻燃性能，能夠承受高溫和低溫，可以根據(jù)需要進(jìn)制作，所以其能夠輸送各種塊料、化學(xué)品、散料、混凝土和生熟料。

2.3 輸送量大

帶式輸送機(jī)可以每小時輸送多達(dá)幾千噸少至幾公斤的物料，而且輸送方式是連續(xù)不間斷的運輸方式，這種運輸方式是汽車和火車不能比的。

2.4 運送距離長，基建投資不大

單機(jī)長度能夠達(dá)到幾十公里的輸送帶在國外已經(jīng)很普遍，而且不需要轉(zhuǎn)折載點。因為汽車、火車的輸送坡度過小，所以要修建很長的路基。帶式輸送機(jī)在這幾年的發(fā)展很好，其傾角能夠達(dá)到20°以上。在野外鋪設(shè)時，能夠沿著地形走勢而前進(jìn)，對路線的適應(yīng)性很強，可以節(jié)約大量的橋梁和隧道的修建費用。

2.5 工作平穩(wěn)，操作簡單，維護(hù)費低

帶式輸送機(jī)中的磨損件是滾筒和托輥，而輸送帶的壽命很長。輸送機(jī)有很高的自動化程度，需要的操作人員很少，其消耗的電力和機(jī)油很少，體現(xiàn)了很好的節(jié)能效果，而且其他運動部件十分耐磨，相比火車、汽車輸送機(jī)部件的損耗很小。

2.6 能耗低，效率高

因為輸送機(jī)的運動部件本身自重很輕，無效運動量少，因此，在所有的非連續(xù)式運輸和連續(xù)式運輸中，帶式輸送機(jī)具有很高的效率和很低的能耗。

3 輸送機(jī)系統(tǒng)分析與設(shè)計思路

3.1 散狀物料特性

散狀物料特性主要包括堆積密度、溫度、粒度、堆積角、磨琢性、黏性和水分含量等，這些特性與帶式輸送機(jī)的設(shè)備選型和設(shè)備參數(shù)計算有著很大的關(guān)系。在進(jìn)行設(shè)計的時候，所有的物料特性已經(jīng)作為已知條件給出，在這些數(shù)據(jù)參數(shù)中物料的堆積密度、不同帶速下的堆積角與輸送機(jī)設(shè)計計算關(guān)系最大。

3.2 帶速的選擇

對帶速的選擇對輸送機(jī)很重要，是輸送機(jī)中的重要參數(shù)之一，因此必須遵循以下原則：（1）運量大、寬度大、距離長的輸送機(jī)應(yīng)選高帶速；（2）運輸距離短且傾斜角度大的應(yīng)選擇低帶速；（3）運輸易粉碎、易起塵、琢磨性大和粒度大的物料應(yīng)選擇低帶速；（4）在采用卸料車的輸送帶時，帶速最好不要超過2.5m/s。若是采用犁式卸料器卸料，帶速最好在2m/s以下；（5）在輸送成件物品的時候，帶速要控制到1.25m/s

以下。

3.3 滾筒匹配

3.3.1 皮帶機(jī)單滾筒驅(qū)動。皮帶機(jī)單滾筒驅(qū)動相對簡單，占地面積小，經(jīng)常應(yīng)用于短距皮帶中。

其使用優(yōu)點有：圍包角大可傳遞功率增加，相同功率的皮帶機(jī)張力減小，帶強降低，有利于設(shè)備的小型化通用化和降低成本。主要缺點是：多機(jī)驅(qū)動要解決功率的平衡問題，占地相對較多。

3.3.2 皮帶機(jī)雙滾筒驅(qū)動。皮帶機(jī)多滾筒驅(qū)動是用幾個較小單元的驅(qū)動功率之和來滿足總功率的要求。煤礦井下帶式輸送機(jī)由于工作條件差，所需牽引力較大，故多采用雙驅(qū)。

帶式輸送機(jī)雙滾筒驅(qū)動常用的傳動形式有兩種：一是雙滾筒共同驅(qū)動，二是雙滾筒分別驅(qū)動。（1）雙滾筒共同驅(qū)動：雙滾筒共同驅(qū)動是指兩個滾筒的轉(zhuǎn)數(shù)相同，滾筒的直徑相等。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、造價低；其缺點是設(shè)計好的牽引力分配比值只適用于一定的載荷及一定的μ值，當(dāng)載荷變化及滾筒表面情況變化時牽引力的比值也隨之變化。雙滾筒共同驅(qū)動適用于要求結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間小的場合；（2）雙滾筒分別驅(qū)動：所謂的雙滾筒分別驅(qū)動是指由兩個獨立的電動機(jī)驅(qū)動。雙滾筒分別驅(qū)動在設(shè)計時，其核心問題是解決兩個滾筒的功率分配與傳遞問題，以滿足輸送機(jī)對總功率的要求。在實踐中，可以按照張力最小分配原則或按比例分配原則對其傳遞功率進(jìn)行有效的分配。其中按張力最小分配是指雙滾筒驅(qū)動的牽引力達(dá)到某一程度時，確保輸送帶的張力值最小狀態(tài)下的功率分配原則。張力最小分配原則有助于輸送帶在某一牽引力下達(dá)到最小張力的狀態(tài)，從而提高輸送帶的運行能力。但在實踐中電動機(jī)的選擇是最大的制約問題，雙滾筒分別驅(qū)動的功率匹配問題有待突破和解決。

按比例分配電動機(jī)的傳遞功率有不同的方案，其中按1∶1和2∶1比例分配方法最為常見。按1∶1比例分配原則，兩個電動機(jī)的傳遞功率相同，分別為總功率的一半，從而促進(jìn)電動機(jī)與減速器等設(shè)備功率一致，提高了維修和保養(yǎng)效率。但輸送帶運行中，摩擦牽引力不能合理的利用，增加了輸送帶的張力，降低了使用效率。按2∶1比例分配原則，輸送帶分離點與相遇點的滾筒功率比例為1∶2，從而提高電動機(jī)、減速器等相關(guān)設(shè)備的使用效率，并充分發(fā)揮滾筒的摩擦牽引力的作用。兩種不同的比例分配原則相比較而言，按2∶1分配原則至少需要三套電動機(jī)、減速器，占地面積大。

3.4 托輥之間的距離

托輥間距必須滿足輥子所能承受的最大壓力以及和輸送帶垂直這兩個條件。一般凸弧段托輥的間距要是承載分支托輥間距的一半左右，而受料段的托輥應(yīng)該為承載分支托輥間距的1/3～1/2之間。若是受到很大的作用力需要加密托輥時，就應(yīng)當(dāng)依據(jù)實際需求，并由專業(yè)的設(shè)計者進(jìn)行托輥間距的計算。

4 結(jié)語

綜上所述，帶式輸送機(jī)對我國工業(yè)的發(fā)展很重要，其運輸效率明顯高于傳統(tǒng)的運輸方式。通過對DTII型帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的簡單分析和設(shè)計思路的簡要探索，期望對本公司生產(chǎn)工作有所幫助。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：孫忠亮（1976-），男，河北堯安礦業(yè)有限公司豐達(dá)煤礦助理工程師，研究方向：煤礦工程類機(jī)電。

（責(zé)任編輯：蔣建華）endprint