【正文】 （）neFl1max?????式中：n 為摩擦力備用系數(shù)（以稱啟動系數(shù)） ，可取 n=～。 摩擦因數(shù)對所能傳遞的牽引力有很大影響，影響摩擦因數(shù)的因素很多，主要是輸送帶與滾筒接觸面的材料、表面狀態(tài)以及工作條件。對于功率大的帶式輸送機(jī)，還要考慮比壓、輸送帶覆蓋膠和滾筒包覆層的硬度、滑動速度、接觸面溫度。 國外帶式輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀國外帶式輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在 2 個方面：一方面是帶式輸送機(jī)的功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，如高傾角帶式輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)等各種機(jī)型；另一方面是帶式輸送機(jī)本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長距離、大運(yùn)量、高帶速等大型帶式輸送機(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)與裝備有以下幾個特點(diǎn)：設(shè)備大型化，其主要技術(shù)參數(shù)與設(shè)備均向著大型化發(fā)展，以滿足年產(chǎn) 300500 萬；以上高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要。應(yīng)用動態(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)、采用大功率軟啟動與自動張緊技術(shù)，對輸送機(jī)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動張力，設(shè)備運(yùn)行性能好，運(yùn)輸效率高。采用多機(jī)驅(qū)動與中間驅(qū)動及其功率平衡、輸送機(jī)變向運(yùn)行技術(shù)，使輸送機(jī)單機(jī)運(yùn)行長度在理論上已不受限制，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)動的可靠性。新型、高可靠性關(guān)鍵部件技術(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 FSW 生產(chǎn)的 FSW1200/（23）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) 3000t/h 以上，它的機(jī)尾與新型轉(zhuǎn)載機(jī)（如美國久益公司生產(chǎn)的 S500E）配套，可隨工作面推移而自動快速自移、人工作業(yè)少、生產(chǎn)效率高。表 國外帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)Tab The main technical parameters of belt conveyer in overseas國外 300500va 高產(chǎn)高效礦井主參數(shù)順槽可伸縮帶式輸送機(jī) 大巷與斜井固定式強(qiáng)力帶是傳輸機(jī)運(yùn)距/m 2022~3000 3000帶速/m*s 1 ~4 4~5，最高達(dá) 8輸送量/t*h 1 2500~3000 3000~4000驅(qū)動總功率/kW 1200~2022 1500~3000,最大達(dá) 10 100. 國內(nèi)帶式輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀 我國生產(chǎn)制造的帶式輸送機(jī)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(xiàng)目的實(shí)施，帶式輸送機(jī)的技術(shù)水平有了很大的提高，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機(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。如大傾角長距離帶式輸送機(jī)成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)等均填補(bǔ)了國內(nèi)空白，并對帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究產(chǎn)品開發(fā)，研制成功了多種軟啟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)速型液力耦合器和行星齒輪減速器。目前，我國煤礦井下用帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)特征指標(biāo)如表2 所示表 國內(nèi)帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)Tab The main technical parameters of the belt conveyer in China主參數(shù) 可伸縮帶式輸送機(jī) 大巷與斜井固定式強(qiáng)力帶式輸送機(jī)運(yùn)距/m 1000~2022 1000~4000帶速/m*s 1 2~ ~4輸送量/t*h 1 800~1800 1000~2022驅(qū)動總功率/kW 250~750 750~1500 國內(nèi)外帶式輸送機(jī)技術(shù)的差距一、 大型帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵核心技術(shù)上的差距（1）帶式輸送機(jī)動態(tài)分析與檢測技術(shù) 長距離、大功率帶式輸送機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵是動態(tài)設(shè)計(jì)與監(jiān)測，它是制約大型帶式輸送機(jī)發(fā)展的核心技術(shù)。目前我國用剛性理論來分析研究帶式輸送機(jī)并制定計(jì)算方法和設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)計(jì)中對輸送帶使用了很高的安全系數(shù)（一般取 n=10 左右） ，與實(shí)際情況相差較遠(yuǎn)。實(shí)際上輸送帶是粘彈性體，長距離帶式輸送機(jī)其輸送帶對驅(qū)動裝置的起、制動力的動態(tài)響應(yīng)是一個非常復(fù)雜的過程，而不能簡單地用剛體力學(xué)來解釋和計(jì)算。已開發(fā)了帶式輸送機(jī)動態(tài)設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用軟件，在大型輸送機(jī)上對輸送機(jī)的動張力進(jìn)行動態(tài)分析與動態(tài)監(jiān)測，降低輸送帶的安全系數(shù)，大大延長使用壽命，確保了輸送機(jī)運(yùn)行的可靠性，從而使大型帶式輸送機(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）可靠的可控軟啟動技術(shù)與功率均衡技術(shù)長距離大運(yùn)量帶式輸送機(jī)由于功率打、距離長且多機(jī)驅(qū)動，必須采用軟啟動方式來降低輸送機(jī)的動張力，特別是多電機(jī)驅(qū)動時。為了減少對電網(wǎng)的沖擊，軟啟動時應(yīng)有分時慢速起動；還要控制輸送機(jī)起動加速度~178。，解決承載帶與驅(qū)動帶的帶速同步問題及輸送帶涌浪現(xiàn)象，減少對元部件的沖擊。由于制造誤差及電機(jī)特性誤差，各驅(qū)動點(diǎn)的功率會出現(xiàn)不均衡，一旦某個電機(jī)功率過大將會引起燒電機(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。國內(nèi)已大量應(yīng)用調(diào)速型液力耦合器來實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)的軟啟動與功率平衡，解決了長距離帶式輸送的啟動與功率平衡及同步性問題。但其調(diào)節(jié)精度及可靠性與國外相比還有一定差距。此外，長距離大功率帶式輸送機(jī)除了要求一個運(yùn)煤帶速外，還需要一個驗(yàn)帶的帶速，調(diào)速型液力耦合器雖然實(shí)現(xiàn)軟啟動與功率平衡，但還需要研制適合長距離的無級液力調(diào)速裝置。當(dāng)單機(jī)功率。500kW 時，可控 CST 軟啟動顯示出優(yōu)越性。由于可控軟啟動是將行星齒輪減速器的內(nèi)齒圈與濕式摩擦離合器組合而成（即粘性傳動） 。通過比例閥及控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)軟啟動與功率平衡，其調(diào)節(jié)精度可達(dá) 98%以上。但價格較貴，急需國產(chǎn)化。二、技術(shù)性能上的差距 我國帶式輸送機(jī)的主要性能 u 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機(jī)的關(guān)鍵元部件及其功能如自移機(jī)尾、高效儲帶與張緊裝置等與國外有著很大差距。（1）裝機(jī)功率 我國工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)最大裝機(jī)功率為 4250Kw,國外產(chǎn)品可達(dá) 4970Kw,國產(chǎn)帶式輸送機(jī)的裝機(jī)功率約為國外產(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 我國帶式輸送機(jī)最大運(yùn)量為 3000t/h，國外已達(dá) 5500t/h。（3）最大輸送帶寬度 我國帶式輸送機(jī)為 1400mm，國外為 1830mm。（4）帶速 由于受輥轉(zhuǎn)速的限制，我國帶式輸送機(jī)帶速為 4m/s，國外為 5m/s 以上。（5）工作面順槽運(yùn)輸長度 我國為 3000m，國外為 7300m。（6）自移機(jī)尾 隨著高產(chǎn)高效工作面的不斷出現(xiàn)，要求順槽可伸縮帶式輸送機(jī)機(jī)尾隨著工作面的快速推進(jìn)而快速自移。國內(nèi)自移機(jī)尾主要依賴進(jìn)口，主要有 2 種：（a）隨轉(zhuǎn)載機(jī)一起移動的由英國 LONGWALL 公司生產(chǎn)的自移機(jī)尾裝置。 （b）德國 DBT 公司生產(chǎn)的自移機(jī)尾裝置。前者只有一個推進(jìn)油缸，后者則有 2 個推進(jìn)油缸。LONGWALL 公司生產(chǎn)的自移機(jī)尾用于在國內(nèi)寬帶 的輸送機(jī)上，缺點(diǎn)是自移機(jī)尾輸送帶的跑偏量太小，糾偏能力弱，剛性差。德國生產(chǎn)的自移機(jī)尾在國內(nèi)使用效果優(yōu)于前者，水平、垂直 2 個方向均有調(diào)偏油缸，糾偏能力強(qiáng)。因此，前者還需完善，后者則需研制。但對自移機(jī)尾的要求是共同的，既要滿足輸送機(jī)正常工作時防滑的要求，又要滿足在輸送機(jī)不停機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)快速自移。（7）高效儲帶與張緊裝置 我國采用封閉式儲帶結(jié)構(gòu)和絞車張緊為主，張緊小車易脫軌，輸送帶易跑偏，輸送帶伸縮時，托輥小車不自移，需人工推移，檢修麻煩。國外采用結(jié)構(gòu)先進(jìn)的開放式儲帶裝置和高精度的大扭矩、大行程自動張緊設(shè)備，托輥小車能自動隨輸送帶伸縮到位，輸送帶不易跑偏，不會出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象。（8）輸送機(jī)品種 機(jī)型品種少，功能單一，使用范圍受限，不能充分發(fā)揮其效能，如拓展運(yùn)人、運(yùn)料或雙向運(yùn)輸?shù)裙δ?，做到一機(jī)多用；另外，我國煤礦的地質(zhì)條件差異很大，在運(yùn)輸系統(tǒng)的布置上經(jīng)常會出現(xiàn)一些特殊要求，如彎曲、大傾角（ +25176。）直至垂直提升等，應(yīng)開發(fā)特殊型專用機(jī)種帶式輸送機(jī)。三、 可靠性、壽命上的差距（1）輸送帶抗拉強(qiáng)度 我國生產(chǎn)的織物整芯阻燃輸送帶最高為 2500N/mm,國外為3150N/mm。鋼絲繩芯阻燃輸送帶最高為 4000N/mm，國外為 7000N/mm。（2）輸送帶接頭強(qiáng)度 我國輸送帶接頭強(qiáng)度為母帶的 50%60%，國外達(dá)母帶的 70%75%。（3）托輥壽命 我國現(xiàn)有的托輥技術(shù)與國外比較，壽命短、速度低、阻力大，而美國等使用的新型注油托輥，其運(yùn)行阻力小，軸承采用稀油潤滑，大大地提高了托輥的使用壽命，并可作為告訴托輥應(yīng)用于帶式輸送機(jī)上，使用面廣，經(jīng)濟(jì)效益顯著。我國輸送機(jī)托輥壽命為 2 萬 h，國外托輥壽命 59 萬 h,國產(chǎn)托輥壽命僅為國外產(chǎn)品的 30%40%。（4）輸送機(jī)減速器壽命 我國輸送機(jī)減速器壽命 2 萬 h，國外減速器壽命為 7 萬 h.(5)帶式輸送機(jī)山下運(yùn)行時可靠性差。四、 控制系統(tǒng)差距(1)驅(qū)動方式 我國為調(diào)速型液力耦合器和硬齒面速器，國外傳動方式多樣，如 BOSS系統(tǒng)，CST 可控傳動系統(tǒng)，控制精度較高。（2）監(jiān)控裝置 國外輸送機(jī)已采用高檔可編程序控制器 PLC，開發(fā)了先進(jìn)的程序軟件與綜合電源繼電器控制技術(shù)預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)采信、處理、存儲、傳輸、故障診斷與查詢等完整自動監(jiān)控系統(tǒng)。我國輸送機(jī)僅采用了中檔可編程序控制器來控制輸送機(jī)的啟動、正常運(yùn)行、停機(jī)等工作過程。雖然能與可控啟（制）動裝置配合使用，大道可控啟（制）動、帶速同步、功率平衡等功能，但沒有自動臨近裝置，沒有故障診斷與查詢等。（3）輸送機(jī)保護(hù)裝置 國外帶式輸送機(jī)除安裝繁殖輸送帶跑偏、打滑、撕裂、過滿堵塞、自動灑水降塵等保護(hù)裝置外，近年又開發(fā)了很多新型監(jiān)測裝置：傳動滾筒、變向滾筒及托輥組的溫度監(jiān)測系統(tǒng)；煙霧報(bào)警及自動消防滅火裝置：纖維織輸送。帶縱向撕裂及接頭監(jiān)測系統(tǒng)防爆電子輸送帶自動計(jì)量系統(tǒng)。這些新型保護(hù)系統(tǒng)我國基本出于空白。而我國現(xiàn)有的打滑、堆煤、溜煤眼滿倉保護(hù)，仿跑偏、超溫灑水，煙霧報(bào)警裝置的可靠性、靈敏性、壽命都較低。 煤礦帶式輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢一、 設(shè)備大型化、提高運(yùn)輸能力為了適應(yīng)高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要，帶式輸送機(jī)的輸送能力要加大。長距離、高帶速、大運(yùn)量、大功率是今后發(fā)展到必然趨勢，也是高產(chǎn)高效礦井運(yùn)輸技術(shù)的發(fā)展方向。在今后的 10 年內(nèi)輸送量要提高到 30004000t/h，帶速提高至 46m/s，輸送長度對于可伸縮帶式輸送機(jī)要達(dá)到 3000m。對于鋼繩芯強(qiáng)力帶式輸送機(jī)需加長至 5000m 以上，單機(jī)驅(qū)動功率要達(dá)到 10001500kW，輸送帶抗拉強(qiáng)度達(dá)到 6000N/mm（鋼繩芯）和 2500N/mm（整芯） 。尤其是煤礦井下順槽可伸縮輸送技術(shù)的發(fā)展，隨著高產(chǎn)高效工作面的而出現(xiàn)及煤炭科技的不斷發(fā)展，原有的可伸縮帶式輸送機(jī)，無論是主參數(shù)，還是運(yùn)行性能都難以適應(yīng)高產(chǎn)高效工作面的要求，煤礦現(xiàn)有急需主參數(shù)更大、技術(shù)更先進(jìn)、性能更可靠的長距離、大運(yùn)量、大功率順槽可伸縮帶式輸送機(jī)，以提升我國帶式輸送機(jī)技術(shù)的設(shè)計(jì)水平，填補(bǔ)國內(nèi)空白，接近并趕上國際先進(jìn)工業(yè)國的技術(shù)水平。其包含 7 個方面的關(guān)鍵技術(shù)：（1）帶式輸送機(jī)動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)；（2）軟啟動張緊技術(shù)；（3）中間驅(qū)動技術(shù)；（4）自動張緊技術(shù)；（5）新型高壽命高速托輥技術(shù)；（6）快速自移機(jī)尾技術(shù)；（7）高效儲帶技術(shù)；二、提高元部件性能和可靠性設(shè)備開機(jī)率的高與低主要取決于元部件的性能和可靠性。除了進(jìn)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，如高性能可控軟啟動技術(shù)、動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)、高效貯帶裝置、快速自移機(jī)尾、高速托輥等，使帶式輸送機(jī)的性能得到進(jìn)一步提高。三、 擴(kuò)大功能，一機(jī)多用化拓展運(yùn)人、運(yùn)料或雙向運(yùn)輸?shù)裙δ埽龅揭粰C(jī)多用，使其發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益。開發(fā)特殊型帶式輸送機(jī)，如彎曲帶式輸送機(jī)、大傾角或垂直提升輸送機(jī)等。2 帶式輸送機(jī)的參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)參數(shù)：輸送量： htQ/0?靜堆積角：α=45176。輸送機(jī)長度：L=380m輸送物料：原煤松散密度： ??mkg皮帶參數(shù)：帶寬：1600mm初定設(shè)計(jì)參數(shù)：上托輥間距：a0=1200mm；下托輥間距 au=3000mm；托輥槽角λ=30176。托輥輥徑 159mm；托輥前傾 1176。23′。輸送帶的帶寬 B 和它的運(yùn)行速度 v 決定了帶式輸送機(jī)的輸送能力。帶速根據(jù)帶寬和被運(yùn)物料性質(zhì)確定，我國帶速已標(biāo)準(zhǔn)化，具體選取可參考《礦井運(yùn)輸提升》表 237，初步確定帶速 。??由參考資料[1]式（） ???由 α=45176。查表參考資料[1]21 得 θ=25176。，再查表 32 得 S=。，滿足要求。httQ/20/.????由參考資料[1]式（） 20???Bm1604)06(????輸送機(jī)帶寬能滿足輸送 600mm 粒度原煤要求。傳動滾筒上所需圓周驅(qū)動力 為所有運(yùn)行阻力之和，即UF StSNHUF???21或 ????StSNGBRU FqqfLg ?210cos?輸送機(jī)傾角 ， 。??cos?帶式輸送機(jī)機(jī)長 L=380m＞80m，附加阻力明顯小于主要阻力，可引入系數(shù) C 來考慮阻力，它取決于輸送機(jī)的長度，按下式計(jì)算： （N ）????210cos2SGGBRUU FHgqqqCfLgF ????式中 C—與輸送機(jī)長度有關(guān)的系數(shù)，在機(jī)長大于 80