【文章內(nèi)容簡介】 隨著高產(chǎn)高效工作面的出現(xiàn)及煤炭科技的不斷發(fā)展，原有的可伸縮帶式輸送機，無論是主參數(shù)，還是運行性能都難以適應(yīng)高產(chǎn)高效工作面的要求，煤礦現(xiàn)場急需 主參數(shù)更大、技術(shù)更先進、性能更可靠的長距離、大運量、大功率順槽可伸縮帶式輸送機，以提高我國帶式輸送機技術(shù)的設(shè)計水平，填補國內(nèi)空白，接近并趕上國際先進工業(yè)國的技術(shù)水平。其包含 7個方面的關(guān)鍵技術(shù)：⑴ 帶式輸送機動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)； ⑵ 軟起動與功率平衡技術(shù)； ⑶ 中間驅(qū)動技術(shù)； ⑷ 自動張緊技術(shù)；⑸ 新型高壽命高速托輥技術(shù)； ⑹ 快速自移機尾技術(shù)； ⑺ 高效儲帶技術(shù)。 提高元部件性能和可靠性 設(shè)備開機率的高與低主要取決于元部件的性能和可靠性。除了進一步完善和提高現(xiàn)有元部件的性能和可靠性，還要不斷地開發(fā)研究新的技術(shù)和元部件， 如高性能可控軟起動技術(shù)、動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)、高效貯帶裝置、快速自移機尾、高速托輥等，使帶式輸送機的性能得到進一步的提高。 擴大功能，一機多用化 拓展運人、運料或雙向運輸?shù)裙δ?，做到一機多用，使其發(fā)揮最大的經(jīng)濟效益。開發(fā)特殊型帶式輸送機，如彎曲帶式輸送機、大傾角或垂直提升輸送機等。 第二章 整機設(shè)計 散狀物料的特性 散狀物料的特性包括粒度和粒度的組成、堆積密度、堆積角、傾斜輸送時輸送機的最大傾角、溫度、水分、粘性和磨琢性等，均與帶式輸送機的設(shè)計計算和設(shè)備選型關(guān)系極大。設(shè)計時 ，所有物料特性均應(yīng)作為已知條件給出。其中與輸送機設(shè)計計算關(guān)系最大的物料堆積密度，輸送機允許最大傾角，物料靜堆積角和不同帶速下的運行堆積角等特性的參考值 見 [1]表 21 成件物料的特性包括三維尺寸，單位重量，包裝材料（箱或包），運輸要求等，亦應(yīng)作為已知條件給出。 帶速的選擇 帶速是輸送機的重要參數(shù)，應(yīng)遵從以下原則進行選擇： （ 1） 長距離、大運量、寬度大的輸送機可選擇較高的帶速； （ 2） 傾角越大，運距越短則帶速應(yīng)越小； （ 3） 粒度大、磨琢性、易粉碎和易起塵的物料宜選用較低的帶速； （ 4） 采用卸料車卸料時帶速不宜 ；采用犁式卸 料 器卸料時，帶速不宜超過 2m/s； （ 5） 輸送成品物件時帶速不得超過 2m/s； （ 6） 首選用帶式輸送機的帶速一般為 ； 與物料特性有關(guān)的常用帶速，可按 [1]表 22選?。? 總體布置（傾型）設(shè)計 概述 影響帶式輸送機總體布置（傾型）的因素有：輸送機的傾角、受料段和機尾長度、卸料段、弧線段、過渡段、拉緊裝置的形式和位置、驅(qū)動裝置位置等。這些因素的變化都會帶來側(cè)向布置的變化。為突出側(cè)向布置對整機設(shè)計的重要性，并為計算處理時簡化輸入提供方便，本設(shè)計將這些影響總體布置的因素歸并為側(cè)型設(shè)計問題來加以處理。 輸 送機傾角 輸送機的輸送能力隨輸送機的傾角的提高而減小，因而盡是選用較小傾角，特別對于由多臺輸送機組成的輸送系統(tǒng)更是這樣。 對于帶速 ，為保證機尾不撒料，輸送機的最大傾角應(yīng)較規(guī)定值減小 24? ，速度越高傾角應(yīng)該越小。 輸送多種物料的輸送最大傾角，按最大傾角規(guī)定企最小的那種物料確定。槽角 45?? 的輸送機，其最大傾角可較一般輸送機提高 23? 。同時采用特殊措施 除外。下運帶式輸送機的傾角應(yīng)較一般輸送機減少 24? 。 某些情況下，無論上運或下運輸送機的傾角可以提高到 28 或更高。此時需要采取特殊措施。 受料段和機尾長度 受料段應(yīng)該盡是設(shè)計成水平段，必須傾斜受料時其傾角應(yīng)該盡是的?。晃锪下涞捷斔蜋C的受料點應(yīng)該是輸送機的正常成槽的地方，并使導(dǎo)料槽處在一種托輥槽角上，以保證受料順利，方便導(dǎo)料槽的密封。 有條件時，受料段的傾角最好為 45度，并在導(dǎo)料槽前后均配過渡段，以更 好地消除導(dǎo)料槽撒料的可能性。 達不到上述要求時，應(yīng)該根據(jù)工況對撒料可能性作出判斷以決定是否需要采用其它的防撒料措施。中部有受料點的輸送機受料段，可參照機尾受料段的布置方式 進行設(shè)計。 卸料段 傾斜輸送機的受料段最好設(shè)計成水平段，盡是不采用高式頭架和高式驅(qū)動裝置架，以方便操作和維修，有利于輸送機頭部和轉(zhuǎn)動站設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化。 卸料段為水平的傾斜輸送機，其折點到頭部滾筒中心線的距離應(yīng)足夠，以保證所有過渡托輥均不在凸弧段上。 帶速≥ 。 弧線段 弧線段的曲率半徑， 根據(jù)計算確定。 凹弧段的起點到導(dǎo)料槽的距離應(yīng)足夠 ，以保證在任何條件下，導(dǎo)料槽出口處的輸送帶不跳離托輥或頂在導(dǎo)料查槽的槽體上。當(dāng)此距離小于 5米時，必須在導(dǎo)料槽與凹弧起點間設(shè)置壓輪。 凹弧段支撐上下托輥的輸送機中間架或鋼結(jié)構(gòu)桁架亦應(yīng)為凹弧。一般不宜采用折線中間架式鋼桁架，同時在托輥支座下架墊塊的方法使輸送帶成凹弧。不得已而用此法時，要采取相應(yīng)措施保證輸送帶下分支成凹弧，并在輸送帶跳起時不與中間架或鋼桁架的橫撐相碰 刮。 不允許在凹弧段設(shè)置帶側(cè)輥的調(diào)心托輥組。 一般在凹弧段靠近凹弧段起點處設(shè)置壓輪 。凸弧段的中間架或鋼結(jié)構(gòu)桁架亦應(yīng)為凸弧。當(dāng)凸弧長度 5 超過米，或采用鋼繩芯輸送帶時，輸送帶下分支應(yīng)采用加密托輥方式成弧，不宜采用改向滾筒。 拉緊裝置的形式 三種拉緊方式中應(yīng)優(yōu)先選用重錘中部拉緊裝置，并使其盡是靠近傳動滾筒。 螺旋拉緊裝置一般只用于無法采用其他拉緊方式 的機長小于 30米的輸送機上，對于輕質(zhì)物料或運量特小的輸送機，此值可延長到 50米。 壓輪計算拉緊行程較大，在側(cè)型布置上有困難時，可采用兩種不同形式的拉緊裝置，或同時采用兩種不同形式的拉緊裝置預(yù)以解決。 車式拉緊裝置時，總是將拉緊裝置可置輸 送機的中部或尾部，條件充許時，應(yīng)盡量置于中部并靠近傳動滾筒處，不得已時，才將小車式重錘拉緊裝置置于輸送機尾部。 因為本設(shè)計中，拉緊裝置不僅起拉緊防打滑的作用，還起儲帶裝置的作用，所以拉緊裝置用小車鋼絲繩絞車式。 第三章 整機 及機尾 設(shè)計計算 、符號和單位 本章關(guān)于帶式輸送機輸送能力、輸送帶上物料的橫截面積，運行功率和張力的計算，均執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T171191997idtISO5048:1989《連續(xù)搬運設(shè)備 帶承載托輥的帶工輸送機 運行功率和張力的計算》。 由于缺乏準(zhǔn)確的物料特性特別是不同帶速下的運行堆積角等相關(guān)資料，使精確計算輸送能力，幾乎不可能。許多可變因素將影響傳動滾筒上的驅(qū)動力，也使精確的確定所需功率十分困難。因而本文的設(shè)計計算精確度是有限的。 本文設(shè)計計算符號和單位均與 GB/T171191997相同； 1. 物料名稱：原煤 2. 輸送能力： 100噸 /小時 3. 物料性質(zhì)： 1) 粒度： a=200mm 2) 堆積密度： ? = /立方米 4. 工作環(huán)境：井下，多粉塵，過載。 5. 卸料方 式：犁式卸料 6. 輸送機布置的形式（側(cè)形）及相關(guān)尺寸： 7. 輸送機的驅(qū)動方式：雙滾筒驅(qū)動。 ： 1) 帶速是輸送機的重要參數(shù)，應(yīng)遵從以下原則進行選擇： 長距離大運量寬度大的輸送機可選擇較高的帶速 。 2) 傾角越大、輸送距離越短則帶速應(yīng)越?。? 3) 粒度越大磨琢性大、易粉碎和易起塵的物料宜選用較低帶速； 4) 采用卸料車卸料時帶速不宜 ，采用犁式卸料式的，帶速不宜 2m/s； 5) 所以選取帶速： ? =； ： 表 31 序 號 物料特性 物料種類 帶寬 B/mm 500,650 800,1000 1200,1400 1 磨性小品質(zhì)不因粉化而降 低 原煤砂泥土等 2 中等磨性粒度 150mm以下 礦石石渣等 3 磨性大粒度 350mm以下 礦石石渣等 4 磨琢性大，易粉碎 燒結(jié)礦 5 磨 性小品質(zhì)因粉化而降低 谷物化肥 vQB k k k????斷 式中： Q— 小時輸送量， t/h 。 k斷 — 斷面系數(shù)，查表取 370 vk — 速度系數(shù)，查表取 1； k? — 傾角系數(shù)，查表取 ? — 物料的堆積密度 ， /立方米 ? — 帶速， ? =； 考 慮到有一定的富余能力，故帶寬取 B＝ 500mm。 ： 輸送大塊物料的輸送機，需按下式核算： 2 200Ba?? 式中： a為最大塊度， mm 所以： 2 20 0 2 20 0 20 0 60 0Ba? ? ? ? ? ?； 因而， B=500mm不滿足塊度要求，所以取 B＝ 650mm。 ： 100 0 . 4 3 03 7 0 1 0 . 9 4 0 . 9 7 1 . 6Bm??? ? ? ? 2Q B k k k?? ???斷 表 32 B 500 650 800 1000 1200 1400 粒度 篩分后 100 130 180 250 300 350 未篩分 150 200 300 400 500 600 所以計算得： 20 .6 5 3 7 0 1 0 .9 4 1 .6 0 .9 7 2 2 8 / 1 0 0Q t h? ? ? ? ? ? ? ?滿足要求； 對于 機長長度大于 80m的帶式輸送機，附加阻力 NF 明顯小于主要阻力， 可用簡便的方式進行計算，不會出現(xiàn)嚴(yán)重的錯誤。為此引入系數(shù) C 作簡化計算，則公式為下面的形式： 12U H S S StF C F F F F? ? ? ? 式中： C— 與輸送機長度有關(guān)的系數(shù)，在機長大于 80m時可按下式計算，或從表中查得。 式中： 0L — 附加長度，一般 在 70100m之間； C— 系數(shù)，不小于 ； 這里取 C＝ ； L— 輸送機長度（頭到尾的中心距）， m； 輸送機的主要阻力 HF 是物料及輸送帶移動和承載分支及回程分支托輥旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的阻力總和?？梢韵率接嬎悖? ? ?( 2 ) c osH R O R U B GF fL g q q q q ?? ? ? ? 表 33 L/m 80 100 150 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1500 2000 2500 5000 C 式中 ： f — 模擬摩擦 系數(shù)， 根據(jù)工作條件及制造安裝水平?jīng)Q定，一般可由下表查取 ； L—— 輸送機長度（頭到尾的中心距）， m； 0LLC L??g— 重力加速度 g＝ 2/ms ROq — 承載分支托輥組每米長度旋轉(zhuǎn)部分重量， /kgm 用下式計算： 10ROGq a? 表 34 安裝情況 工作條件 f 水平、向上 傾斜及向下傾斜的電動工況 工作環(huán)境良好，制造、安裝良好，帶速低，物料內(nèi)摩擦系數(shù)小 按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計、制造、調(diào)整好，物料內(nèi)摩擦系數(shù)中等 多塵，低溫，過載，安裝不當(dāng)，托輥質(zhì)量差物料內(nèi)摩擦大 向下傾斜 設(shè)計制造正常處于發(fā)電狀態(tài) 其中： 1G — 承載分支托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量， kg ，從表中查 ?。簽? 0a — 承載分支托輥間距， m；取 0a ＝ ； 則： 9 . 0 3 7 . 5 2 5 /1 . 2ROq k g m?? RUq — 回程分支托輥組每米長度旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量， /kgm ,用下式計算： 2RUUGq a? 其中： 2G — 回程分支托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量， kg ，從表中查取：為 Ua — 回程 分支托輥間距， m；取 Ua ＝ 3m； 則： 7 . 1 4 2 . 3 8 /3RUq k g m?? Bq — 每米長度輸送帶質(zhì) 量， kg/m,初始計算時可憑經(jīng)驗取值，也可以在有關(guān)手冊中查得，如發(fā)現(xiàn)實際選用的 Bq 值與初始計算值有較大的出入時，應(yīng)按實際值重新計算； Bq ＝ ； Gq — 每米長度輸送 物料質(zhì)量， kg/m。按下式計算： 3 . 6G I Qq ? ????? 側(cè)： 100 1 7 .3 6 /3 .6 1 .6Gq kg m???； ? — 輸送機傾角，（。）； ? ＝ 10 ； 所以主要阻力為： 0 .0 2 5 1 0 0 0 9 .8 1 7 .5 2 5 2 .3 8 ( 2 1 0 .8 7 1 7 .3 6 ) c o s 1 0 1 1 8 7 3 .0 4HFN??? ? ? ? ? ? ? ? ??? 主要特種阻力 主要特種阻力 1SF 包括托輥前傾的摩擦 F? 和被輸送物料與導(dǎo)料槽攔板間的摩擦力 glF 兩部分，按下式 計算： 1S glF F F??? 三個等長輥子的前傾上托輥時： ( ) c os sinBGF C L q q g ??? ? ? ?? ? ? 式中： C? — 槽形系數(shù)， 30 槽形時為 ， 35 槽角時為 ，所以： C? ＝ ； ?? — 托輥和輸送帶間的摩擦系數(shù)，一般取為 — ；所以取 ?? =。