【正文】 5，拉緊 裝置為重錘拉緊。允許行程為 25m，驅(qū)動采用 3 臺 700KW 直流電動機，雙 滾筒驅(qū)動。系統(tǒng)采用了先進的托輥制造和安裝技術(shù)、水平轉(zhuǎn)彎技術(shù)和動態(tài)分析技術(shù) [20]。 （ 3） 津巴布韋鋼鐵公司（ ZISCO） 1996 年投入使用，是世界上單機最長的帶式輸送機。該輸送機將 ZISCO 的New Ripple Creek礦的經(jīng)過二次破碎的鐵礦石運送到 Zimbabwe 的煉鋼廠附近。輸送量為干礦石 500t/h（濕礦石 600t/h）。系統(tǒng)全長 ，物料提升高度為 90m。近年來，我國在大型帶式輸送機的設(shè)計、制造上也有了長足的進步。從 20 世紀 60 年代末我國己經(jīng)生產(chǎn) 200 余條鋼絲繩芯帶式輸送機，在煤礦、磷礦、鐵礦和港口使用。其中單機長度達 7602m 的大型帶式輸送機已投入使用。目前，包括總長 l0km的輸送線等多條長距離帶式輸送機系統(tǒng)正在設(shè)計或計劃中 [12]。 國內(nèi)帶式輸送機技術(shù)的現(xiàn)狀 我國生產(chǎn)制造的帶式輸送機的品種、類型較多。在“八五”期間，通過國家一條龍“日產(chǎn)萬噸綜采設(shè)備”項目的實施，帶式輸送機的技術(shù)水平山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 4 有了很大提高，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)呂開發(fā)都取得了很大的進步。如大傾角長距離帶式輸送機成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面 順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內(nèi)空白，并對帶式輸送機的減低關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，研制成功了多種軟起動和制動裝置以及以 PLC 為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器 [8]。 驅(qū)動系統(tǒng)的技術(shù)要求 輸送機控制性能 長距離帶式輸送機的驅(qū)動系統(tǒng)必須從加 (減 )速度、過載、負荷分配、輸送帶張力控制等方面有效地對輸送機進行全程控制。 加 (減 )速度控制：在小于最大設(shè)計載荷的任何載荷情況下 ,驅(qū)動系統(tǒng)都必須前后均勻地給輸送帶加 (減 )速 ,且加速段要長 ,以防止物料滑落、膠帶在滾筒上打滑和過度張緊運動。 過載控制：驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)能防止輸入功率和扭矩越過安全設(shè)施進入輸送機 ,以免產(chǎn)生故障。同時 ,還應(yīng)具備隨時排除輸送機阻卡現(xiàn)象的功能。 負荷分配：多機驅(qū)動情況下 ,載荷應(yīng)根據(jù)設(shè)計規(guī)范合理地分配給各驅(qū)動裝置 ,避免因?qū)е聜€別或多個驅(qū)動裝置過載而影響輸送機各部件運行質(zhì)量 ,造成不必要的運行故障。 輸送帶張力控制：輸送帶的正確張力是保證輸送機安全可靠運行的首要條件之一。但帶式輸送機起止瞬間形成的帶張力會給輸送機的運行和控制帶來很大的不利影響 ,嚴重的破壞性張力波可能會使長距離帶式輸 送機迅速減速乃至停機。因此 ,驅(qū)動裝置必須按要求控制住進入輸送機的輸送功率 ,使輸送帶隨時保持良好的張力。 輸送機驅(qū)動性能 驅(qū)動系統(tǒng)是輸送機的關(guān)鍵設(shè)備 ,它的各部件都應(yīng)具備最佳的可靠性 ,都山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 必須嚴格按照標準和規(guī)范精心設(shè)計和制造。在使用期間 ,要配備良好的監(jiān)控設(shè)備 ,隨時了解掌握輸送機運行情況 ,避免突然事故和阻卡現(xiàn)象給輸送機造成的損失 ,減少維修和停機次數(shù) ,提高長距離帶式輸送機的使用效率。 最小電應(yīng)力 對長距離帶式輸送機來說 ,如果所有電機同時啟動 ,電源系統(tǒng)中的電壓負荷急劇增大 ,導(dǎo)致電壓下降 ,使電機啟 動時間延長乃至困難 ,對電機產(chǎn)生應(yīng)力 ,因此 ,當在最小電壓時 ,驅(qū)動系統(tǒng)也必須能使主要電機及時啟動。同時 ,電機每次啟動時產(chǎn)生的極大電流會使電機溫度增高 ,而電機啟動所需時間越長 ,電流持續(xù)時間越長 ,溫度也越高 ,電機的熱化損壞也越快 ,從而使絕緣體的耐熱性能下降 ,并最終在絕緣體內(nèi)進行化學(xué)物質(zhì)的變化 ,使絕緣體完全失去功能 ,最后毀壞電機。因此 ,要盡量以最小電應(yīng)力進入電機 ,且啟動次數(shù)盡可能減少 ,啟動時間盡可能縮短 ,使電機有良好的使用環(huán)境。 最小機械應(yīng)力 由于驅(qū)動系統(tǒng)的載荷分配不均 ,特別是急速啟動情況下 ,包括不可控制的啟動情況 ,以及不能逆止輸送機的情況直接影響輸送機的主要驅(qū)動裝置及其他部件上的應(yīng)力。針對產(chǎn)生的原因 ,必須對長運距帶式輸送機的驅(qū)動系統(tǒng)進行恰當?shù)脑O(shè)計 ,在恰當分配各驅(qū)動裝置載荷的情況下 ,設(shè)立適長的啟動斜面并采用 S 型啟動斜面以減少輸送帶應(yīng)力。同時實行軟啟動以對輸入功率和扭矩進行最大程度的限制 ,提高輸送機的安全性 ,而減少對輸送帶的要求因素 ,這樣就有效地降低輸送機的成本。 膠帶要正常運行必須是封閉環(huán)路 ,將一個以上的膠帶端部連接起來才能形成無極膠帶同路 ,而接頭強度只能達到該膠帶強度的 70%～ 90%。因此 ,鋼芯膠帶的最薄 弱處就是它的接頭 ,所以如何確定接頭的最佳連接方法就成為提高膠帶實際強度的關(guān)建。對膠帶的安全性 ,現(xiàn)主要基于四項不同的設(shè)計規(guī)范 ,即運行張力、起動張力、膠帶延伸性和壽命的遞減、接頭動態(tài)效能山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 6 的損失。對運行張力雖通常按最高張力條件確定 ,但由于造成接頭疲勞的額定運行張力約占最高設(shè)計張力的 80%,故很難達到；起動張力是一種不常出現(xiàn)的周期性條件 ,可根據(jù)停機和啟動的頻率來確定是否應(yīng)視為持續(xù)起作用的疲勞因素；對膠帶延伸應(yīng)力和性能退化應(yīng)該視為一種持續(xù)負到運行數(shù)值中 ,由于利用新技術(shù) ,膠帶接頭間的動態(tài)強度達到了一個新水平 ,現(xiàn)在鋼繩的 耐用性倒成了限制接頭高效能的因素 ,橡膠性能的改進使無淪何種強度的膠帶均能獲得效果良好的高效能接頭。 長距離帶式輸送機合理的驅(qū)動裝置 驅(qū)動方式的確定 從輸送帶強度對功率的影響 ,考慮降低初期投資及提高輸送機運行的可靠性 ,長運距帶式輸送機的驅(qū)動宜采用中間驅(qū)動的方式 ,其最大優(yōu)點是可有效降低輸送帶的張力 ,使輸送機的輸送長度理論上不受輸送帶張力的影響而無限延長，同時 ,采用中間驅(qū)動還可以使巨大的總功率分解成多個較小的單元驅(qū)動功率 ,便于實現(xiàn)輸送機主要驅(qū)動原部件的標準化、系列化和通用化。中間驅(qū)動有兩種形式 ,即卸載式中間驅(qū)動和摩擦式中間驅(qū)動 ,由經(jīng)濟性和操作性比較優(yōu)劣 ,建議采用卸載式中間驅(qū)動方式。驅(qū)動裝置由電動機、減速器、液力凋速裝置、制動器等元部件組成 ,為使電動機、減速器、調(diào)速型液力偶合器等的連接基本處于水平 ,可以考慮該連接與底座采用浮動支撐的連接形式 ,達到對中性好、調(diào)整容易、拆裝方便的效果。 電機功率合理分配 設(shè)計中可采用帶有調(diào)速型液力偶合器的驅(qū)動裝置有效地解決多機驅(qū)動中的電機負載不平衡問題 。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 7 帶式輸送機的發(fā)展趨勢 隨著煤礦現(xiàn)代化的發(fā)展和需要，我國對大傾角固定帶式輸送機，高效高產(chǎn)工作 面順槽可伸縮帶式輸送機及長運距，大運量帶式輸送機及其關(guān)鍵技術(shù)，關(guān)鍵零部件進行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，應(yīng)用動態(tài)分析技術(shù)與智能化控制技術(shù)，研制成功了軟啟動和制動裝置以及 PLC 控制 為核心的電控裝置，并且井下大功率防爆變頻器也已經(jīng)進入研發(fā)，試制階段。隨著高效高產(chǎn)礦井的發(fā)展，帶式輸送機各項技術(shù)指標有了很大的發(fā)展。主要表現(xiàn)在以下幾個方面： （ 1） 提高煤礦井下帶式輸送機關(guān)鍵零部件的性能和安全可靠性；設(shè)備開機率的高低主要取決于運輸零部件的性能和可靠性。提高零部件的性能和可靠性可以大大提高設(shè)備開機率。 （ 2） 提高運輸能力，適 應(yīng)高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要；長運距、高速度、大運量、大功率、集中控制是帶式輸送機今后發(fā)展的必然趨勢。 （ 3） 控制自動化水平要提高； （ 4） 一機多用，擴大功能；帶式輸送機是一種理想的連續(xù)運輸設(shè)備，但是不能充分發(fā)揮起能力，浪費了資源，如果將帶式輸送機結(jié)構(gòu)做適當修改，并且采取一定安全措施，就可以拓展起工作領(lǐng)域，是起發(fā)揮更大的經(jīng)濟效益。 通過上述分析 ,可以預(yù)見 ,未來新機型應(yīng)該具有以下特征 : (1)大運量、高速度。即意味著高生產(chǎn)率 ,減少單位時間生產(chǎn)成本。 (2)長使用壽命。膠帶與托輥的磨損是限制輸送機壽命的主要原因 ,減少膠帶與托輥之間的摩擦系數(shù) ,增加膠帶的耐磨性 ,提高托輥的性能 ,可以較大程度地提高輸送機的使用壽命。 (3)低生產(chǎn)成本。在普通膠帶輸送機中 ,托輥制造的費用占整個膠帶運輸機的 17%～ 25%,且運動部件過多 ,維修費用昂貴，采用無托輥支承或非山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 接觸支承是降低膠帶輸送機成本的最有效方法。 (4)低能源消耗。膠帶式輸送機的能源 80%左右都消耗在摩擦損失上，降低摩擦損耗的最有效方法是采用非接觸帶輸式送機 (如水墊式膠帶運輸機 ),它所需的電機功率僅為普通膠帶輸送機的 20%。 (5)智能化。未來機型應(yīng)與電腦密切聯(lián)系 ,適合程序控 制、智能操作、物料裝卸、機器安 裝與維護都應(yīng)能實現(xiàn)智能化管理。 可以預(yù)見 ,膠帶輸送機的發(fā)展趨勢是從接觸式膠帶輸送機向非接觸的膠帶輸送機發(fā)展 ,最終發(fā)展趨勢是采用最原始的膠帶輸送機的結(jié)構(gòu) ,即采用帶子在槽內(nèi)滑動。膠帶非接觸支承節(jié)省大量的金屬 ,大大減少了膠帶運動阻力和能耗 ,維修也簡便。隨著新型材料的出現(xiàn) ,特別是近幾年出現(xiàn)的納米材料 ,有理由相信膠帶與滑槽之間的摩擦系數(shù)和帶子的耐磨性可以得到很大的改觀。而膠帶在滑槽內(nèi)滑動的結(jié)構(gòu)最簡單 ,運動部件最少，這樣它更適合智能化管理 ,同時生產(chǎn)成本也大大降低。 在給定條件下，帶式輸送機 選型設(shè)計計算合理 與否關(guān)系到能否高效、安全、可靠地完成生產(chǎn)任務(wù)。一般說來，帶式輸送機 的選型設(shè)計有兩種方法：一種是成套供應(yīng)的設(shè)備（或已有 設(shè)備 ） 的計算，對于這一類運輸機的設(shè)計計算無需進行參數(shù)和部件的選擇，一般只需核算生產(chǎn)能力、電動機功率 和輸送帶強度等是否滿足有關(guān)規(guī)定的要求；另一種是對通用設(shè)備 （如TD7 DTⅡ 系列通用固定 帶式輸送機和 DX 系列鋼絲繩 芯帶時輸送機等 ）的選型計算 ，需要通過計算選擇各組成部件（如：輸送帶、滾筒、托輥、驅(qū)動裝置 ?? ） ，最后組合成使用于具體條件下的帶式輸送機。 該設(shè)計主要進行的是后一種設(shè)計。帶 式輸送機的設(shè)計程序大體分 兩步，第一步是初步設(shè)計，主要是通過 理論上的計算選出合適的輸送機部件，或者完成對已選部件 的驗算；第二步是施工設(shè)計，主要完成對已選部件的安裝 布置圖紙設(shè)計工作。 由于該種皮帶輸送機既有上坡運輸又有下坡運輸， 最困難得工況就不山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 一定 時在滿載時，因此 要分不同工況進行分析 。第一種工況是滿載運行狀態(tài)，輸送帶各段都滿載的運行狀態(tài) 。大多數(shù)情況下，此狀態(tài)為輸送機系統(tǒng)最困難的工況，所以必須對正常運行工況進行設(shè)計計算 ，以確定各主要點輸送帶張力、電機功率、張緊力的結(jié)論 ；第二種工況 最大發(fā)電狀態(tài) ， 如果設(shè)計中沒有考慮到 這種工況，就必然會出現(xiàn)驅(qū)動裝置過載，或者 在這種條件下停車制動不住，出現(xiàn)飛車造成嚴重的事故 ，本輸送系統(tǒng) 最大發(fā)電運行狀態(tài)的工況 是在只有下運段滿載 ， 而 上運段處于空載狀態(tài)的情況下出現(xiàn)；第三種工況是 最大電動狀態(tài) ，如果忽略此工況，有可能出現(xiàn)電機 堵轉(zhuǎn)，悶車而燒壞，而且這種工況也隨起動和停車過程的出現(xiàn)而不斷出現(xiàn) 。 對于本輸送機系統(tǒng)的最大電動狀態(tài)是在線路 下運段空載，而上運段滿載的情況出現(xiàn)。 第四種工況是空載運行狀態(tài)，就是輸送機上各點都沒有載荷 情況下輸送機的運行狀態(tài)，對于本輸送線路，空載運行狀態(tài) 比最大電動狀態(tài)是安全，因此 在這就 不進 行 詳細設(shè)計計算。 比較這 前 三種工況下所需的牽引力和電機功率，按 照最困難的工況進行各部件的選取。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 102 上運 帶式輸送機 設(shè)計 設(shè)計題目原始參數(shù) 裕隆福祥煤礦上運： （ 1） 輸送長度 L， m； （ 2） 輸送機安裝傾角 β，176。； （ 3） 設(shè)計運輸生產(chǎn)率 Q， t/h； （ 4） 物料的散級密度 ρ， t/m179。； （ 5） 物料在輸送帶上的堆積角 θ， (176。 )； （ 6） 物料的塊度 a， mm。 輸送帶選型計算 輸送帶是輸送機的重要部件，要求它具有較高的強度和較好的撓性，其價格比較昂貴，約占輸送機總成本的 25%— 50%。 在類型確定上需考慮以下幾點： 煤礦井下必須使用阻燃輸送帶，并且盡量選用橡膠貼面，其次為橡塑貼面和塑料貼面的阻燃輸送帶； 表 設(shè)計原始數(shù)據(jù) 長度(m) 輸送量(t/h) 運行方式 傾角(176