一種長運距、大運量、大傾角帶式輸送機技術(shù)方案

秦立愛，趙麗萍（山東泰山天盾礦山機械股份有限公司，山東 新泰 271200）

一種長運距、大運量、大傾角帶式輸送機技術(shù)方案

秦立愛，趙麗萍
（山東泰山天盾礦山機械股份有限公司，山東 新泰 271200）

介紹了一種長運距、大運量、大傾角帶式輸送機的技術(shù)方案，主要從啟動方式、物料防滑、防大塊物料滾落、斷帶保護等方面進行了技術(shù)方案分析說明

長運距；大運量；大傾角帶式輸送機；技術(shù)方案

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.194

某礦需要一條帶式輸送機，主要技術(shù)參數(shù)如下： 輸送量：900t/h；輸送傾角：25°；輸送距離：880m；輸送帶寬度：1400mm。

根據(jù)以上技術(shù)條件和要求經(jīng)分析可知，此輸送機屬于典型的長運距、大運量、大傾角帶式輸送機，由于該輸送機運距長、慣性大，啟動載荷相對較大，因此該輸送機的技術(shù)難點在于：（1）如何解決輸送機帶載平穩(wěn)啟動，減小啟動時給機械構(gòu)件、輸送帶以及電網(wǎng)造成的沖擊；（2）如何有效防止物料的下滑和大塊物料的滾落；（3）如何有效避免帶載停車后設(shè)備的逆轉(zhuǎn)；（4）如何選擇合理的拉緊方式；（5）斷帶保護（飛帶捕捉）問題。

通過分析、計算、比較，我們進行了較為可行的方案設(shè)計及選型設(shè)計，本著安全、可靠、先進、實用、經(jīng)濟的原則，我們重點擬定了以下方案：

1　帶速及輸送帶規(guī)格型號

根據(jù)運量、運距、輸送傾角等技術(shù)條件，經(jīng)綜合考慮，通過詳細計算和分析，選用帶速4.0m/s比較合理，輸送帶選用高強度阻燃型鋼絲繩芯輸送帶，型號規(guī)格為：St/s4500。

2　啟動方式

經(jīng)計算分析，該條帶式輸送機采用頭部雙驅(qū)動，選用兩臺YB560-4/1250KW電機（10KV）。

由于該條大傾角帶式輸送機啟動時啟動力矩和電流都比較大，對電網(wǎng)和機械構(gòu)件以及輸送帶造成的沖擊比較大；傳動滾筒與輸送帶間容易打滑。同時為保護大傾角皮帶機啟動過程中物料不發(fā)生下滑和滾料現(xiàn)象，啟動加速度應(yīng)控制在0.1～0.3m/s2，所以此類輸送機啟動應(yīng)首先選用軟啟動。

目前國內(nèi)經(jīng)常使用的軟啟動方式有美國的CST、澳大利亞的BOS、國內(nèi)公司生產(chǎn)的液體粘性軟啟動裝置、調(diào)速型液力偶合器、電氣軟啟動等，根據(jù)此帶式輸送機的運行工況和具體條件以及我們多年生產(chǎn)帶式輸送機的經(jīng)驗，選用美國的CST可控傳動系統(tǒng)較為合理，選用該裝置不僅能降低輸送帶的強度，提高輸送帶的使用壽命，而且能大大提高輸送機啟動的平穩(wěn)性和可靠性。

該裝置是一種集機、電、液一體化的可控軟啟動系統(tǒng)，主要由行星齒輪減速器、可控液體粘性離合器、電液控制系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等組成。它適用于礦山機械的起動、調(diào)速、停車、制動等工況，在帶載啟動時能實現(xiàn)電機空載啟動，可以實現(xiàn)0.05～0.025m/s2的加速度起動帶式輸送機，并可根據(jù)設(shè)備的運距、速度等實際要求設(shè)定起動時間。與電控配套使用時，能實現(xiàn)多電機功率平衡，其誤差小于8%。并且可以實現(xiàn)停車過程中的可控停車，其性能優(yōu)于其它啟動方式。在國內(nèi)眾多煤礦得到了很好的應(yīng)用。

3　物料的防滑措施

物料下滑的根本原因在于物料的下滑分力大于物料與輸送帶間的摩擦力以及物料之間的內(nèi)摩擦力較小。為了增大物料與輸送帶間的摩擦系數(shù)和物料間的內(nèi)摩擦力，我們開發(fā)研制了四聯(lián)深槽托棍組（每組4個托輥，前后交錯布置，槽角為60°），很好地解決了這一技術(shù)難題。實踐證明這一方法是行之有效的。在物料粒度小于200，含水量不大的情況下，上運傾角最大可達29度。

4　大塊物料的防滾落措施

大塊物料的滾落是由于輸送帶變坡或者受其它外力的影響而改變了物料間的內(nèi)摩擦力，使得物料變的松散，內(nèi)摩擦力減小，從而使附著在物料上部的大塊物料滾落。除了采用四聯(lián)深槽托輥組外，每間隔50米我們設(shè)置了一組內(nèi)凹式擋煤板，兩側(cè)中間架上面還增設(shè)了500mm高的防護網(wǎng)，在變坡點處設(shè)置了壓帶裝置。

5　防止帶載停車時設(shè)備逆轉(zhuǎn)的措施

當帶式輸送機帶載停車時，由于物料下滑分力的作用，設(shè)備將出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)。為防止此現(xiàn)象發(fā)生，在減速器II軸上設(shè)置NF型非接觸式逆止器，同時在傳動滾筒軸的另一側(cè)安裝可控盤式制動裝置，該裝置配合電控可實現(xiàn)制動力自動平衡調(diào)節(jié)功能，實現(xiàn)帶式輸送機的軟制動停車，制動減速度可控制在0.05～0.3m/s2，并可避免帶載停車時物料下滑或滾料?？煽乇P式制動裝置成熟的設(shè)備有國產(chǎn)KZP型盤式制動裝置和國外SHI型制動裝置。從經(jīng)濟、服務(wù)等方面考慮建議采用國產(chǎn)盤式制動裝置。

6　斷帶保護措施

由于輸送帶老化或輸送帶硫化接頭質(zhì)量不好，會造成輸送帶斷裂。為避免這種事故的發(fā)生，除在設(shè)計時選用輸送帶的安全系數(shù)要大于8外，還應(yīng)采取其它防護措施。為此我們設(shè)計制造了不可逆轉(zhuǎn)托輥（每隔5組上托輥組設(shè)置一組），這樣可克服部分下滑分力，減少斷帶現(xiàn)象的發(fā)生。同時為了能在輸送帶斷裂初期把輸送帶捕捉住，我們選用了飛帶捕捉裝置。

7　拉緊裝置

拉緊裝置選用YZL型液壓自動拉緊裝置。YZL型液壓式自動拉緊裝置的主要特點：（1）拉緊力可以根據(jù)需要進行設(shè)定，使設(shè)備處于最佳的工作狀態(tài)；（2）拉緊力設(shè)定后，可以保持系統(tǒng)處于恒力拉緊狀態(tài)；（3）具有響應(yīng)速度快，動態(tài)性能好的特點，以及時補償輸送帶的彈塑性變形；（4）油泵電機啟動，達到額定拉力時，電機斷電，由蓄能器完成油力補償，從而達到節(jié)能運行；（5）與電控裝置和測速裝置配合，可以實現(xiàn)整機設(shè)備的打滑保護作用。

該張緊裝置布置在機頭水平段膠帶回程分支，此位置拉緊響應(yīng)快，能有效避免啟動時膠帶打滑，比設(shè)置在機尾部更為合理、有效。 拉緊裝置的開關(guān)量和壓力模擬量傳感器選用進口產(chǎn)品，液壓絞車拉緊力不小于30噸。拉緊小車輪與軌道的間隙不大于3mm，小車輪應(yīng)在小車兩端部，小車要加設(shè)防掉道裝置，并設(shè)有手動調(diào)偏裝置。

8　結(jié)束語

大傾角帶式輸送機在我國礦山生產(chǎn)中有著廣闊的應(yīng)用前景，特別是在煤礦。我國傾斜煤層較多，目前大傾角上下山大都是人為地打成15°左右的小角度以采用普通式輸送機或者采用刮板輸送機。大傾角帶式輸送機地成功應(yīng)用，既能減少巷道開拓量和設(shè)備投資，又可加快工程進度，具有較大的社會經(jīng)濟效益。

［1］于巖，李維堅主編.運輸機械設(shè)計［M］.中國礦業(yè)大學出版社，1998（08）.

［2］機械工業(yè)部北京起重運輸機械研究所編.DTⅡ型固定式帶式輸送機設(shè)計選用手冊［K］.冶金工業(yè)出版社，1994（10）.