【正文】 機(jī)技術(shù)的更進(jìn)一步推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞 ： 鋼繩芯強(qiáng)力帶式輸送機(jī) ， 可控 CST 軟起動(dòng) ， 托輥 ， 跑偏 Abstract At present,the large volume of belt conveyor positive, long distance,highpower, highspeed direction. Longdistance conveyor and controllable starting transmission device used in coal transportation system, with its unique advantages, transmission speed and delivery of large, advanced design theory is based on a soft start, reducing the running resistance, the use of Control, power plant can be smooth, the brakes. The subject of strong steel cord belt conveyor transport mechanism and the development of the transport factor and a more prehemsive indepth understanding and research. According to the belt conveyor transport mechanism and the transport factor of the current mine belt conveyor of the growing demand for such needs belt conveyor is characterized by large capacity power, generallu greater than 1000kw, with high use of steel cord strong tape, according to data by the conditions of teachers, After calculation and analysis,dsign strength of the steel cord belt conveyors, and the original belt conveyor on the basis of a number of improvements to meet the mine production of the belt conveyor growing demand. In addition, the production has a large number of similar products and the performance of the condition to carry out a more detailed understanding of the research, known on the basis of practice, so that the design of more production of steel cord for power the belt conveyor technology popularization and application of more closer laid the foundation. Keyword: Steel cord belt conveyor belt conveyor powerful longdistance coal mine mechanical conveyor Controlled CST soft start transmission from the conveyor system Supporting roller Runs 第一篇 鋼繩芯強(qiáng)力帶式輸送機(jī) 第一章 概述 第一節(jié) 引 言 現(xiàn)今， 帶式輸送機(jī) 在現(xiàn)代散裝物料的連續(xù)輸送中， 是主要的運(yùn)輸設(shè)備，使用范圍相當(dāng)廣泛，具有運(yùn)輸成本底、運(yùn)量大及維護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)，在采礦、冶金、港口、碼頭等工況企業(yè)越來(lái)越顯現(xiàn)其重要的作用，并且隨著現(xiàn)代工業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大和技術(shù)的發(fā)展，帶式輸送機(jī)也隨之向長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、大型化方向發(fā)展，尤其在煤炭等采礦業(yè)的散裝物料輸送中有著極其廣泛的應(yīng)用前景。 帶式輸送機(jī)是一種有擾性牽引構(gòu)件的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械，皮帶既是帶式輸送機(jī)的承載構(gòu)件又是牽引構(gòu)件（鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)除外） ，帶上的物料隨輸送帶一起運(yùn)行，根據(jù)需要可在帶式輸送機(jī)端部和中間卸下。輸送帶用轉(zhuǎn)動(dòng)的托輥支持，運(yùn)行阻力很小。帶式輸送機(jī)可沿水平和傾斜線路運(yùn)行，使用平面運(yùn)輸帶沿傾斜工作時(shí)，不同物料的最大傾角不同。輸送原煤，使用平面輸送帶和 35176。槽角的一般槽形托輥，設(shè)計(jì)時(shí)沿傾斜向上運(yùn)輸?shù)淖畲髢A角不超過(guò) 20176。，向下運(yùn)輸最大傾角為 16176。 帶式輸送機(jī)具有運(yùn)輸能力大、運(yùn)輸連續(xù)、維護(hù)簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，運(yùn)行阻力小、耗電量低、運(yùn)行平穩(wěn)、運(yùn)途中對(duì)物料的破碎性小、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，因此被廣泛應(yīng)用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門。煤礦的井上、下運(yùn)輸，各種類型的帶式輸 送機(jī)使用愈來(lái)愈多。在煤礦生產(chǎn)中是比較經(jīng)濟(jì)可靠的運(yùn)輸設(shè)備，所以已成為井下原煤運(yùn)輸?shù)闹饕\(yùn)輸設(shè)備。為了適應(yīng)現(xiàn)代化礦井高產(chǎn)高效的發(fā)展，帶式輸送機(jī)朝著大功率、大運(yùn)量、長(zhǎng)運(yùn)距的方向發(fā)展 ，鋼繩芯強(qiáng)力帶式輸送機(jī)正是在社會(huì)需求的基礎(chǔ)上很快發(fā)展起來(lái)的， 它一般由傳動(dòng)滾筒、改向滾筒、托輥、機(jī)架、輸送帶、驅(qū)動(dòng)裝置、拉緊裝置、制動(dòng)裝置和逆止器等部分組成。到目前為止，已廣泛用于冶金、礦山、化工、煤礦、港口、電站、建材、輕工、電力、糧食等許多工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。 近年來(lái)大型帶式輸送機(jī)得到了更迅猛發(fā)展，從輸送量、運(yùn)輸距離和經(jīng)濟(jì)效益等方面，已經(jīng)形成 了與汽車、火車相抗衡的局面。帶式輸送機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輸送物料范 圍廣泛、輸送量大、輸送距離長(zhǎng)、對(duì)線路適應(yīng)性強(qiáng)、卸載物料方便、可靠性高、運(yùn)營(yíng)費(fèi)低、基建投資省、能耗低、效率高、應(yīng)用領(lǐng)域廣闊、市場(chǎng)巨大等一系列優(yōu)點(diǎn)，使其在國(guó)內(nèi)外獲得了大力發(fā)展。 第二節(jié) 國(guó)內(nèi)外帶式輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀及差距 自 20 世紀(jì) 60年代末開始，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，以及輸送帶接頭技術(shù)的不斷完善，帶式輸送機(jī)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。這段時(shí)期的明顯特點(diǎn)是，輸送機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展。它的發(fā)展趨勢(shì)為：大運(yùn)量、長(zhǎng)距離、高速度，生產(chǎn)成本低，低能源消耗， 以及智能化。 一、 國(guó)外帶式輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀 國(guó)外皮帶輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在 2 個(gè)方面：一方面是皮帶輸送機(jī)的功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，如高傾角皮帶輸送機(jī)、管狀皮帶輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)等各種機(jī)型；另一方面是皮帶輸送機(jī)本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高帶速等大型皮帶輸送機(jī)已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術(shù)是開發(fā)應(yīng)用了帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了帶式輸送機(jī)的運(yùn)行性能和可靠性。目前，在煤礦井下使用的帶式輸送機(jī)已達(dá)到表 1 所示的主要技術(shù)指標(biāo)，其關(guān)鍵技術(shù)與裝備有 以下幾個(gè)特點(diǎn)： （ 1） 設(shè)備大型化 其主要技術(shù)參數(shù)與裝備均向著大型化發(fā)展，以滿足年產(chǎn) 300～ 500萬(wàn) t 以上高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要。 （ 2） 監(jiān)控綜合化 應(yīng)用動(dòng)態(tài)分析技術(shù)和機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)監(jiān)控等高新技術(shù)，采用大功率軟起動(dòng)與自動(dòng)張緊技術(shù)，對(duì)輸送機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動(dòng)張力，設(shè)備運(yùn)行性能好，運(yùn)輸效率高。 （ 3） 技術(shù)先進(jìn)性 采用多機(jī)驅(qū)動(dòng)與中間驅(qū)動(dòng)及其功率平衡、輸送機(jī)變向運(yùn)行等技術(shù)，使輸送機(jī)單機(jī)運(yùn)行長(zhǎng)度在理論上已有受限制，并確保了輸送系統(tǒng)設(shè)備的通用性、互換性及其單元驅(qū)動(dòng)的可靠性。 （ 4） 新型、高可靠性關(guān)鍵元部件技術(shù) 如包含 CST 等在內(nèi)的各種先進(jìn)的大功率驅(qū)動(dòng)裝置與調(diào)速裝置、高壽命高速托輥、自清式滾筒裝置、高效貯帶裝置、快速自移機(jī)尾等。如英國(guó) FSW 生產(chǎn)的 FSW1200/（ 2～ 3）179。 400（ 600）工作面順槽帶式輸送機(jī)就采 用了液粘差速或變頻調(diào)速裝置，運(yùn)輸能力達(dá) 3000 t/h 以上，它的機(jī)尾與新型轉(zhuǎn)載機(jī)（如美國(guó)久益公司生產(chǎn)的 S500E）配套，可隨工作面推移而自動(dòng)快速自移、人工作業(yè)少、生產(chǎn)效率高。 表 11 國(guó)外 300～ 500 萬(wàn) t/a 高產(chǎn)高效礦井 帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) 主參數(shù) 順槽可伸 縮帶式輸送機(jī) 大巷與斜井固定式強(qiáng)力皮帶輸送機(jī) 運(yùn)距 /m 2021～ 3000 ﹥ 3000 帶速 / 4 4～ 5，最高達(dá) 8 輸送量 / 2500～ 3000 3000～ 4000 驅(qū)動(dòng)總功率 /kW 1200～ 2021 1500～ 3000，最大達(dá) 10100 二、 國(guó)內(nèi)皮帶輸送機(jī)機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀 我國(guó)生產(chǎn)制造的皮帶輸送機(jī)的品種、類型較多。在“八五”期間，通過(guò)國(guó)家一條龍“日產(chǎn)萬(wàn)噸綜采設(shè)備”項(xiàng)目的實(shí)施，皮帶輸送機(jī)的技術(shù)水平有了很大提高，煤礦井下用大功率、長(zhǎng)距離皮帶輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn) 品開發(fā)都取得了很大的進(jìn)步。如大傾角長(zhǎng)距離皮帶輸送機(jī)成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮皮帶輸送機(jī)等均填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，并對(duì)帶式輸送機(jī)的減低關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，研制成功了多種軟起動(dòng)和制動(dòng)裝置以及以 PLC 為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器。目前，我國(guó)煤礦井下用帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)特征指標(biāo)如表 12 所示。 表 12 國(guó)內(nèi)皮帶輸送機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) 主參數(shù) 順槽可伸縮帶式輸送機(jī) 大巷與斜井固定式強(qiáng)力皮帶輸送機(jī) 運(yùn)距 /m 2021～ 3000 ﹥ 3000 帶 速 / 4 4～ 5，最高達(dá) 8 輸送量 / 2500～ 3000 3000～ 4000 驅(qū)動(dòng)總功率 /kW 1200～ 2021 1500～ 3000，最大達(dá) 10100 三、 國(guó)內(nèi)外帶式輸送機(jī)技術(shù)的差距 大型皮帶輸送機(jī)的關(guān)鍵核心技術(shù)上的差距 （ 1） 皮帶輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)測(cè)技術(shù) 長(zhǎng)距離、大功率皮帶輸送機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵是動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與監(jiān)測(cè)，它是制約大型皮帶輸送機(jī)發(fā)展的核心技術(shù)。目前我國(guó)用剛性理論來(lái)分析研究帶式輸送機(jī)并制訂計(jì)算方法和設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)計(jì)中對(duì)輸送帶使用了很高的安全系統(tǒng)（一般取 n=10 左右），與實(shí)際情況相差很遠(yuǎn)。實(shí)際上輸送帶是粘彈性體，長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)其輸送帶對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置的起、制動(dòng)力的動(dòng)態(tài)響應(yīng)是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，而不能簡(jiǎn)單地用剛體力學(xué)來(lái)解釋和計(jì)算。已開發(fā)了皮帶輸送機(jī)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用軟件，在大型輸送機(jī)上對(duì)輸送機(jī)的動(dòng)張力進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，降低輸送帶的安全系統(tǒng)，大大延長(zhǎng)使用壽命，確保了輸送機(jī)運(yùn)行的可靠性，從而使大型皮帶輸送機(jī)的設(shè)計(jì)達(dá)到了最高水平（輸送帶安全系數(shù) n=5～ 6），并使輸送機(jī)的設(shè)備成本尤其是輸送帶成本大為降低。 （ 2） 可靠的可控軟起動(dòng)技術(shù)與功率均衡技術(shù) 長(zhǎng)距離大運(yùn)量帶 式輸送機(jī)由于功率大、距離長(zhǎng)且多機(jī)驅(qū)動(dòng)，必須采用軟起動(dòng)方式來(lái)降低輸送機(jī)制動(dòng)張力，特別是多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)。為了減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊，軟起動(dòng)時(shí)應(yīng)有分時(shí)慢速起動(dòng)；還要控制輸送機(jī)起動(dòng)加速度 ～ m/s2，解決承載帶與驅(qū)動(dòng)帶的帶速同步問(wèn)題及輸送帶涌浪現(xiàn)象，減少對(duì)元部件的沖擊。由于制造誤差及電機(jī)特性誤差，各驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的功率會(huì)出現(xiàn)不均衡，一旦某個(gè)電機(jī)功率過(guò)大將會(huì)引起燒電機(jī)事故，因此，各電機(jī)之間的功率平衡應(yīng)加以控制，并提高平衡精度。國(guó)內(nèi)已大量應(yīng)用調(diào)速型液力偶合器來(lái)實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)的軟起動(dòng)與功率平衡，解決了長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)的起動(dòng)與功率 平衡及同步性問(wèn)題。但其調(diào)節(jié)精度及可靠性與國(guó)外相比還有一定差距。此外，長(zhǎng)距離大功率帶式輸送機(jī)除了要求一個(gè)運(yùn)煤帶速外，還需要一個(gè)驗(yàn)帶的帶速，調(diào)速型液力偶合器雖然實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)與功率平衡，但還需研制適合長(zhǎng)距離的無(wú)級(jí)液力調(diào)速裝置。當(dāng)單機(jī)功率 500 kW 時(shí)，可控 CST 軟起動(dòng)顯示出優(yōu)越性。由于可控軟起動(dòng)是將行星齒輪減速器的內(nèi)齒圈與濕式磨擦離合器組合而成（即粘性傳動(dòng)）。通過(guò)比例閥及控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)與功率平衡，其調(diào)節(jié)精度可達(dá) 98% 以上。但價(jià)格昂貴，急需國(guó)產(chǎn)化。 技術(shù)性能上差距 我國(guó)帶式輸送機(jī)的主要性能與參數(shù) 已不能滿足高產(chǎn)高效礦井的需要，尤其是順槽可伸縮帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵元部件及其功能如自移機(jī)尾、高效儲(chǔ)帶與張緊裝置等與國(guó)外有著很大差距。 （ 1） 裝機(jī)功率 我國(guó)工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)最大裝機(jī)功率為 4250 kW，國(guó)外產(chǎn)品可達(dá) 4970 kW，國(guó)產(chǎn)帶式輸送機(jī)的裝機(jī)功率約為國(guó)外產(chǎn)品的 30%～ 40%，固定帶式輸送機(jī)的裝機(jī)功率相差更大。 （ 2） 運(yùn)輸能力 我國(guó)帶式輸送機(jī)最大運(yùn)量為 3000 t/h，國(guó)外已達(dá) 5500 t/h。 （ 3） 最大輸送帶寬度 我國(guó)帶式輸送機(jī)為 1400 mm，國(guó)外最大為 1830 mm。 （ 4） 帶速 由于受托輥轉(zhuǎn)速的限制，我國(guó)帶式輸送機(jī)帶速為 4m/s，國(guó)外為 5m/s 以上。 （ 5） 工作面順槽運(yùn)輸長(zhǎng)度 我國(guó)為 3000 m，國(guó)外為 7300m。 （