煤礦大傾角皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)著眼點(diǎn)分析

黃忠義

（重慶市開(kāi)州區(qū)應(yīng)急救援中心，重慶405400）

根據(jù)重慶市中源煤業(yè)集團(tuán)雙岔河煤礦有限公司實(shí)際的工作需求進(jìn)行深入分析和研究，該礦主采煤層工作面需要運(yùn)用到大傾角皮帶輸送設(shè)備，大傾角皮帶機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)符合生產(chǎn)實(shí)際，在改造前應(yīng)用型號(hào)為JTPB-1200/1024 礦用的防爆提升絞車(chē)進(jìn)行運(yùn)輸，設(shè)備為單滾筒?，F(xiàn)根據(jù)煤礦施工實(shí)際環(huán)境和情況改造應(yīng)用為30°～39°的大傾角皮帶輸送機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸；其設(shè)計(jì)需要滿(mǎn)足運(yùn)輸?shù)馁|(zhì)量、效率，以及安全性需求。因此，開(kāi)展本次研究，了解大傾角皮帶機(jī)的設(shè)計(jì)著眼點(diǎn)。

1 大傾角皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)意義

為滿(mǎn)足中源煤業(yè)集團(tuán)雙岔河煤礦有限公司實(shí)際的工作需要，應(yīng)用大傾角皮帶輸送設(shè)備，結(jié)合實(shí)際施工條件和情況采取設(shè)備應(yīng)用設(shè)計(jì)，有助于提升工作的效率、質(zhì)量，以及施工安全性。設(shè)計(jì)大傾角皮帶輸送機(jī)具有重要意義和價(jià)值，能夠體現(xiàn)出通用帶式輸送設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單性，在施工過(guò)程中具有極高的運(yùn)行可靠性，日常的維護(hù)和修理工作也相對(duì)比較簡(jiǎn)單[1]。這都是大傾角皮帶輸送機(jī)的使用優(yōu)勢(shì)。除此之外，中源煤業(yè)集團(tuán)雙岔河煤礦有限公司施工過(guò)程中應(yīng)用大傾角皮帶輸送機(jī)也可以達(dá)成緊湊結(jié)構(gòu)的設(shè)備運(yùn)輸目標(biāo)，占據(jù)的區(qū)域位置也相對(duì)比較小，符合中源煤業(yè)集團(tuán)雙岔河煤礦有限公司實(shí)際的施工場(chǎng)地需求。應(yīng)用大傾角皮帶輸送機(jī)的最大優(yōu)勢(shì)即可以應(yīng)用波狀擋邊的輸送方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的輸送帶，提升運(yùn)輸工作效率及安全性，其設(shè)備結(jié)構(gòu)和工作的原理與通用類(lèi)型的帶式設(shè)備一致。因此，頭部的清掃設(shè)備、保護(hù)設(shè)備、中間設(shè)備、拖輥、中間架支腿、拉緊設(shè)備、尾架、卸料漏斗等等零部件都可與與通用形式的輸送設(shè)備進(jìn)行對(duì)應(yīng)零部件的通用。

2 大傾角皮帶輸送機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

開(kāi)展大傾角皮帶輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，關(guān)注數(shù)據(jù)等信息細(xì)節(jié)，考量到實(shí)際施工過(guò)程中輸送的物料呈現(xiàn)出散狀形態(tài)，應(yīng)當(dāng)針對(duì)最大的粒度設(shè)計(jì)輸送物料的皮帶寬度。大傾角皮帶輸送機(jī)皮帶在輸送的過(guò)程中還會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)的情況，也可能出現(xiàn)物料散落的問(wèn)題造成設(shè)備運(yùn)行故障[1]。因此，輸送皮帶的寬度B 應(yīng)該和最大粒度的物料之間建立滿(mǎn)足公式，即：B≥2α+200，公式中α 為物料的最大粒度，計(jì)量單位為毫米。α 為200 毫米，B 為皮帶寬度，計(jì)量單位為毫米。B≥2×200+200=600 毫米。因此，本次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要滿(mǎn)足B 為650 毫米的要求。正常運(yùn)行的皮帶需要滿(mǎn)足物料不散落的要求，需要設(shè)備滿(mǎn)足物料最大橫截面需求。大傾角皮帶輸送機(jī)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中需要保證帶條沿著輸送設(shè)備線(xiàn)路的流程運(yùn)行，整體的阻力與驅(qū)動(dòng)滾動(dòng)的牽引力一致，也就是符合圓周驅(qū)動(dòng)力。計(jì)算公式為Fu=C·FH+FSt+FS1+FS2，其中FH為主要阻力，單位為N；FSt為傾斜阻力，單位為N；FS1為特種主要阻力，單位為N；FS2為特種附加阻力，單位為N。C 為和輸送設(shè)備長(zhǎng)度相關(guān)的系數(shù)，查找資料信息了解到C 數(shù)據(jù)范圍在1.02 到2.4之間。除此之外，還需要進(jìn)行大傾角皮帶輸送機(jī)輸送帶的張力的計(jì)算以及電動(dòng)設(shè)備功率的確認(rèn)[3]。

3 大傾角皮帶輸送機(jī)主要部件設(shè)計(jì)

進(jìn)行大傾角皮帶輸送機(jī)的主要部件設(shè)計(jì)，從改向滾筒設(shè)計(jì)入手，具體設(shè)計(jì)形式如圖1 所示。

圖1 改向滾筒設(shè)計(jì)

第一級(jí)的危險(xiǎn)截面軸的直徑數(shù)值為130 毫米，軸端面積的大小數(shù)據(jù)為120×120，最小的安裝直徑滾動(dòng)抽成最小數(shù)值范圍為130 毫米，采取公式計(jì)算獲得齒輪出軸的直徑數(shù)據(jù)為170 毫米。針對(duì)傳動(dòng)的滾筒軸進(jìn)行強(qiáng)度的設(shè)計(jì)計(jì)算，校對(duì)核定相關(guān)數(shù)據(jù)，保證設(shè)備應(yīng)用安全性。滿(mǎn)足大傾角皮帶輸送機(jī)的應(yīng)用需求，進(jìn)行主要部件的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行輸送帶層數(shù)的數(shù)據(jù)計(jì)算，執(zhí)行拉緊力度和拉緊形成的計(jì)算。在驅(qū)動(dòng)滾筒之前安裝拉緊裝置，采取原始的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，分析結(jié)果信息，然后進(jìn)行輸送設(shè)備的帶式設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足液體壓力張緊絞車(chē)以及液體壓力自動(dòng)張緊設(shè)備聯(lián)合的應(yīng)用。因此，拉近力度為F=S14+S15，拉緊力開(kāi)亮出現(xiàn)在輸送設(shè)備常規(guī)運(yùn)行的滿(mǎn)載情況之下，其拉近力度可以根據(jù)公式進(jìn)行計(jì)算[4]。設(shè)計(jì)液壓缸部分，考量到液壓缸承載的主要壓力受制于不同類(lèi)型的設(shè)備，針對(duì)使用需求不同選擇不同型號(hào)的液壓設(shè)備，運(yùn)作環(huán)境存在條件的差異性，也呈現(xiàn)出承載壓力的數(shù)值范疇存在差異性。根據(jù)這種方式進(jìn)行類(lèi)推，獲得不同設(shè)備類(lèi)型設(shè)計(jì)和應(yīng)用數(shù)據(jù)范疇。

4 大傾角皮帶輸送機(jī)主要零件選型

明確大傾角皮帶輸送機(jī)實(shí)際工作需求，根據(jù)實(shí)際情況選擇主要零件選型。首先應(yīng)當(dāng)明確輸送機(jī)的電動(dòng)機(jī)類(lèi)型，了解其電動(dòng)機(jī)的功率和傳動(dòng)滾筒軸功率計(jì)算數(shù)據(jù)等信息。根據(jù)本次中源煤業(yè)集團(tuán)雙岔河煤礦實(shí)際情況選擇設(shè)備，具體情況如圖2 所示。

圖2 帶式輸送設(shè)備詳細(xì)信息

選擇符合工作實(shí)際應(yīng)用需求的液力耦合器、聯(lián)軸器、托輥進(jìn)行操作。聯(lián)軸器彈性柱應(yīng)當(dāng)選擇使用簡(jiǎn)便壽命長(zhǎng)的類(lèi)型，應(yīng)當(dāng)關(guān)注減震、耐磨等需求。選擇托輥應(yīng)當(dāng)考量到輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速和負(fù)載量等具體數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)，盡可能延長(zhǎng)其使用壽命。施工應(yīng)用的輸送帶承受強(qiáng)度需要符合最大的張力要求，并低于輸送帶能夠承受的縱向扯斷強(qiáng)度[5]。安裝支架類(lèi)型的裝置，需要支撐設(shè)備各個(gè)零部件環(huán)節(jié)，承載傳動(dòng)滾筒、托輥、輸送帶、改向滾筒等，滿(mǎn)足支架支撐力度要求。

5 結(jié)論

綜合上述研究?jī)?nèi)容進(jìn)行切實(shí)有效的分析、探討和總結(jié)能夠了解到，應(yīng)用大傾角皮帶機(jī)可以實(shí)現(xiàn)大運(yùn)量、長(zhǎng)距離、高角度運(yùn)輸?shù)哪繕?biāo)，在輸送物料的過(guò)程中覆蓋的范圍比較廣泛，其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，而且具備比較可靠的連續(xù)性作業(yè)能力。設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)裝置的帶動(dòng)傳動(dòng)滾筒，可以借助摩擦的形式進(jìn)行皮帶運(yùn)行的運(yùn)輸工作，在很大程度上實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)要求，還可以有效節(jié)約設(shè)備運(yùn)行能源。創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，可以更好的實(shí)現(xiàn)大傾角皮帶機(jī)的工作要求，為煤礦安全生產(chǎn)提供科學(xué)、基礎(chǔ)的設(shè)備保障。