【正文】 大負(fù)荷條件，且驅(qū)動(dòng)滾筒的松邊張力也要滿足不打滑條件。要確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率和布置，必須求出作用在傳動(dòng)滾筒處的有效張力。驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率的設(shè)計(jì)按照輸送機(jī)各種工況下可能出現(xiàn)的最大功率消耗為依據(jù)來適當(dāng)選擇驅(qū)動(dòng)電機(jī)的規(guī)格和型號(hào)。對(duì)于本項(xiàng)目下運(yùn)帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率設(shè)計(jì)，對(duì)4種工況予以詳細(xì)的計(jì)算分析，即分別對(duì)滿載運(yùn)行、空載運(yùn)行、最大正功率、最大負(fù)功率四種工況對(duì)輸送機(jī)進(jìn)行功率核算。 (1)滿載運(yùn)行正常滿載運(yùn)行時(shí)，輸送帶承載段各部分都達(dá)到額定負(fù)荷，系統(tǒng)處于最困難工況，下運(yùn)帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)處于發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)。因此，必須對(duì)滿載運(yùn)行工況下的輸送帶張力和輸送功耗進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，以確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率。 (2)空載運(yùn)行正?？蛰d運(yùn)行時(shí)，輸送帶各段都無載荷，下運(yùn)帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)處于電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。一般情況下，此種工況不是最困難工況。 (3)最大正功率運(yùn)行設(shè)計(jì)時(shí)考慮到輸送機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)段有料，下運(yùn)段沒料的情況下。在該工況下，下運(yùn)帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)可能出現(xiàn)最大正功率的情況。(4)最大負(fù)功率運(yùn)行設(shè)計(jì)時(shí)考慮到輸送機(jī)系統(tǒng)下運(yùn)段有料，上運(yùn)段沒料的情況下。在該工況下，下運(yùn)帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)可能出現(xiàn)最大負(fù)功率的情況。與滿載運(yùn)行工況相比，此種工況更惡劣。（~），以最大負(fù)功率工況確定所需功率。電機(jī)功率還充分考慮停車制動(dòng)和附加載荷（導(dǎo)料槽阻力、卸料器阻力、前傾托輥?zhàn)枇Φ龋?，滿足滿負(fù)荷帶料啟動(dòng)要求。電機(jī)工作制度S1級(jí)， 6kV，電機(jī)絕緣等級(jí)F級(jí)，防護(hù)等級(jí)IP54,通過計(jì)算第三套方案，兩條輸送機(jī)的功率配置較為合理，且驅(qū)動(dòng)種類少，易于日后的維護(hù)和管理工作。具體計(jì)算見下表計(jì)算書：輸送機(jī)功率配置表輸送機(jī)號(hào)功率kw驅(qū)動(dòng)方式變頻帶型號(hào)主皮帶2*500中部雙驅(qū)動(dòng)ST2500轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶500尾部驅(qū)動(dòng)ST1600主要計(jì)算數(shù)據(jù)主皮帶單位數(shù)據(jù)承載段阻力N回程段阻力N圓周力N總傳動(dòng)軸功率KW977電機(jī)選型KW2*500張緊力N最大點(diǎn)張力N膠帶安全系數(shù)轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶單位數(shù)據(jù)承載段阻力N回程段阻力N圓周力N總傳動(dòng)軸功率KW電機(jī)選型KW500張緊力N最大點(diǎn)張力N膠帶安全系數(shù)、帶強(qiáng)的選擇優(yōu)化由于膠帶成本占一次性投資及后期運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用比例較大，因此降低膠帶帶強(qiáng)是長(zhǎng)距離輸送機(jī)中重點(diǎn)考慮的問題之一。本著可靠性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性的原則，本項(xiàng)目中主皮帶輸送機(jī)采用了多點(diǎn)變頻驅(qū)動(dòng)結(jié)合自行轉(zhuǎn)載卸料的布置形式，按照“等張力、等功率”的分配模式，正確分析滿載工況下驅(qū)動(dòng)站分設(shè)的位置。NHI經(jīng)過細(xì)致計(jì)算，在不改變可靠度的前提下，最終通過對(duì)比，將ST4000帶強(qiáng)膠帶調(diào)整為ST2500鋼絲繩芯膠帶。、托輥組布置形式的優(yōu)化長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、大傾角下運(yùn)帶式輸送機(jī)的使用，可大幅度地減少采區(qū)的工程量，降低基建費(fèi)用和縮短施工周期，節(jié)省設(shè)備投資，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。但由于下運(yùn)帶式輸送機(jī)移動(dòng)部分和轉(zhuǎn)動(dòng)部分的慣性較大，其下滑慣性力矩也很大，生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)打滑、滾料、飛車等事故，因此防滑和制動(dòng)是使其正常運(yùn)行的關(guān)鍵問題。對(duì)于光面輸送帶，三托輥組、成槽角35176。時(shí)，最大下運(yùn)傾角為16176。要增大傾角，首先要增大物料與輸送帶之間的摩擦力，只有摩擦力大于物料的下滑力時(shí)，物料才能在輸送帶的帶動(dòng)下穩(wěn)定運(yùn)行?，F(xiàn)有的深槽形托輥組有5個(gè)托輥(如圖所示)，兩側(cè)托輥的槽角增至60176。時(shí)，輸送帶與物料之間的摩擦系數(shù)相應(yīng)提高，但由于是單排布置，且中間一個(gè)托輥是水平的，物料較少時(shí)容易下滑，且輸送帶易在側(cè)托輥和中間托輥拐角處產(chǎn)生縱向撕裂。輸送機(jī)方案中結(jié)合大傾角下運(yùn)的實(shí)際情況，采用了深槽型托輥組，即將托輥組做成四節(jié)輥深槽結(jié)構(gòu)，物料截面呈U型形狀，這一變化是下運(yùn)帶式輸送機(jī)根本的設(shè)計(jì)原理。它是充分地利用了人手抓拿松散物質(zhì)這一基本要領(lǐng)來進(jìn)行設(shè)計(jì)的。就象人用手抓米粒一樣,如果用手插入米袋,水平托起,米粒會(huì)停留在手上,如果手傾斜過來,要使米粒仍停在手中而不滑落,就要有一個(gè)抓握的過程。膠帶由受料到正常運(yùn)輸時(shí)，圍包角的變化是防止物料滑落的關(guān)鍵。經(jīng)過研究比較，采用U形深槽托輥組(如圖2所示)，其優(yōu)點(diǎn)為: (1)用4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)托輥取代5個(gè)特殊托輥，不僅省工省料，而且便于維修和制造，使托輥通用化。 (2)取消了中間水平托輥，中間兩托輥呈U形布置，增大了輸送帶與物料的夾持力、摩擦力，即使物料較少時(shí)亦不易下滑，提高了輸送角度。此種結(jié)構(gòu)形式不僅可以有效的増大運(yùn)輸能力，避免撒料，更主要的是在輸送帶與物料之間產(chǎn)生擠壓，增大物料與物料之間、物料與輸送帶的摩擦力，可以有效地減小物料的下滑趨勢(shì)。本形式已在實(shí)踐中廣泛應(yīng)用，特別是在煤礦井下已普遍使用，我公司設(shè)計(jì)上運(yùn)帶式輸送機(jī)的最大傾角已經(jīng)達(dá)到31度，下運(yùn)角度達(dá)到25176。，而且相對(duì)于煤、礦石，粘土的流動(dòng)性要更差一些，故此結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，目前的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)完全可以滿足使用要求。主要業(yè)績(jī)1992年七臺(tái)河礦務(wù)局東風(fēng)礦長(zhǎng)度1066m，提升高度約480m，帶寬800mm，運(yùn)量1200t/h，傾角25176。，驅(qū)動(dòng)功率2*450KW。2002年重慶鐵路分局，帶寬800mm，運(yùn)量240t/h，傾角25176。，驅(qū)動(dòng)功率55KW。2003年甘肅靖遠(yuǎn)王家山礦長(zhǎng)度3558m，帶寬800mm，運(yùn)量700850t/h，176。，驅(qū)動(dòng)功率630KW。2007年登封金鈴煤礦長(zhǎng)度1100m，提升高度560m，帶寬1200mm，運(yùn)量300t/h，傾角11176。~31176。，驅(qū)動(dòng)功率2*500KW。托輥組間距與載荷及膠帶張力有關(guān)，同時(shí)還要考慮投資省的原則。在長(zhǎng)運(yùn)距輸送機(jī)中，膠帶張力較大，在托輥承載能力允許的情況下，直線段可適當(dāng)加大托輥間距，這不僅可降低工程造價(jià)，同時(shí)也減少了運(yùn)行阻力，有助于降低膠帶強(qiáng)度已經(jīng)裝機(jī)功率。輸送機(jī)選用φ108mm直徑托輥，承載托輥組采用四節(jié)輥式60176。槽形托輥組。其布置間距不大于1200mm。頭﹑尾部各設(shè)4組分別為10176。、20176。、30176。、45176。和的過渡托輥。凸弧段槽形托輥間距為1000mm，導(dǎo)料槽下承載托輥的布置間距不大于600mm。托輥支架支承托輥形式需在國(guó)標(biāo)基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)設(shè)計(jì)，回程托輥采用雙托輥V形托輥組。托輥布置間距不大于3000mm；靠近頭部滾筒的回程膠帶連續(xù)設(shè)置5組螺旋托輥，凸弧回程托輥間距應(yīng)小于1500mm。、張緊裝置的合理選擇長(zhǎng)距離皮帶機(jī)中，由于運(yùn)距長(zhǎng)，張力大，致使膠帶變形大，因此在張緊裝置的設(shè)計(jì)中，不僅要選擇動(dòng)態(tài)性能好，響應(yīng)速度快的張緊形式，而且在張緊行程的分析設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮到各種因素的影響，使張緊行程足夠大。目前國(guó)內(nèi)的主要有幾種張緊形式1）固定絞車?yán)o裝置固定絞車?yán)o裝置是一種固定拉緊方式,該拉緊裝置隨著膠帶使用時(shí)間的增長(zhǎng)及張力的變化,膠帶會(huì)發(fā)生伸長(zhǎng)現(xiàn)象,帶式輸送機(jī)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象,這時(shí)需要人為調(diào)整拉緊力,使其滿足拉緊力的要求。該拉緊裝置一般適用于運(yùn)距較長(zhǎng)、大功率的帶式輸送機(jī)。缺點(diǎn)為需要人力進(jìn)行調(diào)整，無法及時(shí)響應(yīng)。2）自動(dòng)絞車?yán)o裝置自動(dòng)絞車?yán)o裝置是一種可變張力的拉緊裝置,在輸送機(jī)啟動(dòng)時(shí),拉緊力增大,以保證帶式輸送機(jī)不打滑。在帶式輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí),拉緊力減小到能夠保證帶式輸送機(jī)不打滑,以減小帶式輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí)膠帶拉力。該拉緊裝置一般適用于運(yùn)距較長(zhǎng)、大功率的帶式輸送機(jī)。缺點(diǎn)是造價(jià)成本較高，對(duì)使用環(huán)境有一定的要求。3）液壓自動(dòng)拉緊裝置液壓自動(dòng)拉緊裝置是一種可變張力的拉緊裝置,其拉緊原理與自動(dòng)絞車?yán)o裝置相同,不同之處在于拉緊動(dòng)力一個(gè)是絞車,另一個(gè)是液壓缸。它們都是在帶式輸送機(jī)啟動(dòng)時(shí),拉緊力增大,以保證帶式輸送機(jī)不打滑。在帶式輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí),拉緊力減小到能夠保證帶式輸送機(jī)不打滑,以減小帶式輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí)膠帶拉力。液壓拉緊裝置液壓絞車?yán)o裝置缺點(diǎn)：反應(yīng)速度慢，張緊行程短。其液壓缸的拉緊往往跟不上傳動(dòng)滾筒的啟動(dòng)速度，一是發(fā)生打滑現(xiàn)象而不能正常平穩(wěn)啟動(dòng)的情況，二是使傳動(dòng)滾筒松邊膠帶時(shí)緊時(shí)松，致使傳動(dòng)滾筒時(shí)有打滑導(dǎo)致拉緊小車喘振，使拉緊鋼絲繩產(chǎn)生很大的沖擊力，嚴(yán)重時(shí)，會(huì)導(dǎo)致鋼絲繩斷裂，張緊車飛出的惡性事故。4）螺旋拉緊裝置 螺旋拉緊裝置是一種固定式拉緊形式,由于其拉緊行程小,允許的最大拉力較小,所以它一般適用于長(zhǎng)度小于80m、且功率較小的帶式輸送機(jī)上。5）垂直重錘拉緊裝置垂直重錘拉緊裝置是一種具有恒張力的拉緊裝置,它能利用帶式輸送機(jī)走廊空間位置進(jìn)行布置,張緊力的大小用增加或減少重垂塊來實(shí)現(xiàn)。目前垂直重錘拉緊裝置所使用的最大拉緊行程為12m。缺點(diǎn)：對(duì)使用地形有一定的高度要求。6）重錘車式拉緊裝置重錘車式拉緊裝置是一種具有恒張力的拉緊裝置,張緊力的大小用增加或減少重垂塊來實(shí)現(xiàn),其拉緊原理與垂直重錘拉緊裝置相同。一般適用于運(yùn)距較長(zhǎng)、功率較大的帶式輸送機(jī)。兼顧以上要點(diǎn)，由于垂直重錘拉緊裝置可隨膠帶張力的變化靠重力自動(dòng)補(bǔ)償膠帶的伸長(zhǎng),并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、可靠性高,所以垂直重錘拉緊裝置是本項(xiàng)目首選的拉緊形式。、驅(qū)動(dòng)方案目前帶式輸送機(jī)行業(yè)主流軟啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)布置形式大致有三種：、調(diào)速型液力偶合器調(diào)速型液力偶合器本身的機(jī)械特性是非線性的，因受多種復(fù)雜因素的影響，它的控制特性精度較差。另外，其固有缺點(diǎn)是傳動(dòng)效率低，還需要專門的冷卻裝置給液體降溫。調(diào)速型液力偶合器通過調(diào)節(jié)偶合器內(nèi)部工作腔的充液量來改變輸出軸的轉(zhuǎn)速和扭矩，達(dá)到輸送機(jī)可控起動(dòng)及多機(jī)功率平衡。調(diào)速型液力偶合器有以下優(yōu)點(diǎn):系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小；主電機(jī)可實(shí)現(xiàn)分時(shí)空載起動(dòng)，對(duì)電網(wǎng)沖擊小?？梢詫?shí)現(xiàn)多臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間的功率平衡；可調(diào)節(jié)起動(dòng)速率斜率，軟起動(dòng)性能良好，起動(dòng)時(shí)間能夠延長(zhǎng)到數(shù)分鐘；運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單。可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間慢速驗(yàn)帶。電氣設(shè)備少，只有PLC控制箱、操作臺(tái)。對(duì)維護(hù)人員的電氣水平要求相對(duì)較低。但也存在以下缺點(diǎn):驅(qū)動(dòng)單元體積較大。動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度慢，功率平衡精度低。存在滑差損耗，總體效率稍低，必須配套可靠的熱交換設(shè)備，用水冷時(shí)需制作占地面積較大的專用水箱，隔一日換一次水，防止水箱箱體、管路結(jié)垢，必要時(shí)需加過濾器)。系統(tǒng)環(huán)節(jié)較多，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，且無法實(shí)現(xiàn)根據(jù)煤量調(diào)節(jié)輸送帶運(yùn)行速度，并不適用于下運(yùn)帶式輸送機(jī)。、液體粘性調(diào)速裝置CST差動(dòng)輪系液體粘性調(diào)速裝置CST是利用油膜的動(dòng)力粘性，通過調(diào)節(jié)摩擦片之間的油壓來調(diào)節(jié)輸出軸的轉(zhuǎn)速，達(dá)到輸送機(jī)的可控起動(dòng)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)使用表明，該CST裝置有以下優(yōu)點(diǎn):可控起動(dòng)性能較好，傳動(dòng)效率較高，響應(yīng)快、精度高，可以變速運(yùn)行。在起動(dòng)穩(wěn)定性方面， m/s2。偶合片和減速器在一個(gè)整體內(nèi)，體積小，占地少無需再配減速機(jī)，但電氣及PLC控制設(shè)備較調(diào)速型液力偶合器多)。在額定帶速運(yùn)行時(shí)，滑差消耗小。驅(qū)動(dòng)主電機(jī)可實(shí)現(xiàn)分時(shí)空載起動(dòng)，對(duì)電網(wǎng)沖擊小。可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間的功率平衡。能夠?qū)崿F(xiàn)可控停車。CST驅(qū)動(dòng)的缺點(diǎn)是:因CST工作原理而存在滑差損耗，必須配套可靠