淺談煤礦帶式輸送機(jī)類型及輸送帶與托輥設(shè)計選型

1、<p>　　淺談煤礦帶式輸送機(jī)類型及輸送帶與托輥設(shè)計選型</p><p>　　[摘 要]帶式輸送機(jī)是煤礦生產(chǎn)必不可少的運輸工具，是人類實現(xiàn)礦井開采、煤炭運輸、篩分的重要工藝裝置。本文重點對煤礦帶式輸送機(jī)的基本類型進(jìn)行了總結(jié)和分析，對輸送帶的選型、托輥的設(shè)計等內(nèi)容進(jìn)行探討。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]煤礦，輸送帶，帶式輸送機(jī)，托輥 </p><p>　

2、　中圖分類號：TV53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）05-0055-01 </p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　帶式輸送機(jī)是一種具有強(qiáng)大輸送能力的連續(xù)輸送機(jī)械，具有結(jié)構(gòu)簡單、運行平穩(wěn)、運轉(zhuǎn)可靠以及低能耗等優(yōu)點，易于實現(xiàn)自動化和集中控制，因此它是煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)中的重要運輸工具。帶式輸送機(jī)能夠在連續(xù)裝載條件下實現(xiàn)連

3、續(xù)運輸，這是傳統(tǒng)車輛運輸及其他工具達(dá)不到的，因此也成為運輸散裝物料的最佳工具，被廣泛運用于礦山領(lǐng)域及其他各個相關(guān)行業(yè)。自19世紀(jì)以來，帶式輸送機(jī)由最初的蒸汽機(jī)驅(qū)動逐漸發(fā)展為今天的自動化集中控制，其帶寬、帶速以及運量都取得了巨大的發(fā)展和改良。當(dāng)今世界上已經(jīng)出現(xiàn)了單條裝機(jī)容量超過6×2000kW的帶式輸送機(jī)，而且在各大煤礦中普遍推廣使用斜井帶式輸送機(jī)。目前，國內(nèi)外帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢基本上是向著高速度、長距離和大運量方向。人類已經(jīng)

4、獲得了單機(jī)運距高達(dá)30.4km，帶寬達(dá)到4m，帶速達(dá)到15m/s的大型帶式輸送機(jī)，其最大運輸能力已達(dá)到3.75萬t/h。這是世界水平。我國自主設(shè)計和生產(chǎn)的帶式輸送機(jī)相比世界水平，尚有一定的差距，帶寬僅達(dá)到2m，帶速達(dá)到2 m/s，要提高生產(chǎn)效率，就必須提高帶式輸送機(jī)的科研水平。鑒于此，筆者認(rèn)為我們可以通過研究帶式輸送機(jī)的技術(shù)特征與設(shè)計選型，來尋求提高帶速、拓寬帶寬、增大</p><p>　　二、帶式輸送機(jī)的主要類

5、型 </p><p>　　帶式輸送機(jī)經(jīng)過上百年的發(fā)展與改良，不再是常規(guī)的開式槽型或直線布置，而是根據(jù)各個領(lǐng)域或產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)需求進(jìn)行專門化設(shè)計，衍生出各式各樣的特種帶式輸送機(jī)，例如彎曲型、大傾角型、可伸縮型等。這些新型帶式輸送機(jī)各有獨特優(yōu)點，適用于不同的特殊場合和工作環(huán)境。在此，對帶式輸送機(jī)的主要類型進(jìn)行介紹： </p><p>　　2.1 DT通用帶式輸送機(jī) </p><

6、p>　　通用帶式輸送機(jī)屬于固定式，其最主要的特點是皮帶托輥全部安裝在固定的機(jī)架上面，整個機(jī)架是由型鋼鉚焊而成的，整體固定在地基或底板，整個機(jī)身成剛性結(jié)構(gòu)。因此，這種固定式的帶式輸送機(jī)主要適用于地基平穩(wěn)的場合，而且往往要求設(shè)備服務(wù)年限比較長的情況下使用。 </p><p>　　2.2 DY移動帶式輸送機(jī) </p><p>　　移動帶式輸送機(jī)與通用帶式輸送機(jī)截然相反，其最主要特點就是可移

7、動。一般而言，移動帶式輸送機(jī)也是按整機(jī)進(jìn)行設(shè)計的，只是可以根據(jù)需求在不同的地點進(jìn)行使用。根據(jù)具體的移動方式，又分為攜帶式和移動式。 </p><p>　　2.3 吊掛式帶式輸送機(jī) </p><p>　　相比上述兩種輸送機(jī)而言，吊掛式帶式輸送機(jī)固定點的位置是在上方，其機(jī)架是采用鋼絲繩或者鐵鏈吊掛在頂板上，整個工作皮帶處于懸掛狀態(tài)。這種輸送機(jī)的機(jī)架既可以采用柔性的鋼絲繩，也可以選用剛性的型鋼材

8、，其托輥組安裝形式多為鉸接或固定支承。吊掛式帶式輸送機(jī)是專門為地基或底板起伏不穩(wěn)定的場合而設(shè)計的，它不能夠長時間工作，因此適用于工作量相對集中、且服務(wù)時間較短的場合。 </p><p>　　2.4 鋼繩牽引帶式輸送機(jī) </p><p>　　一般帶式輸送機(jī)的皮帶既是傳動面又是工作面，因此其牽引體與承載體均為皮帶。而鋼繩牽引帶式輸送機(jī)改變了這一特征，采用鋼繩作為牽引體，使皮帶僅作為承載體，這樣

9、設(shè)計可以解決空間距離問題，使帶式輸送機(jī)能夠跨越長距離和大高差進(jìn)行作業(yè)。但是，這種輸送機(jī)有著一定的缺陷，比如：輸送帶的輸送截面積受限，降低了物料傳輸效率；鋼絲繩易受腐蝕和損傷，增加了維護(hù)費用。研究表明，當(dāng)運距超過2～5km，輸送量超過500t/h時，這種鋼繩牽引帶式輸送機(jī)的基建投資和運費將少于傳統(tǒng)鋼繩芯帶式輸送機(jī)，充分體現(xiàn)出其優(yōu)勢和價值。 </p><p>　　2.5 彎曲帶式輸送機(jī)和大傾角帶式輸送機(jī) </p

10、><p>　　這兩種帶式輸送機(jī)均為特種帶式輸送機(jī)類型。其中，彎曲帶式輸送機(jī)是一種在輸送線路上可變向的帶式輸送機(jī)，適用于煤礦井下彎曲巷道和地面越野輸送等場合。當(dāng)普通帶式輸送機(jī)的輸送傾角超過臨界角度時，所輸送的物料很容易沿著輸送帶下滑，科學(xué)分析并充分利用各種物料所允許的最大上運傾角，設(shè)計出大傾角帶式輸送機(jī)能夠減小輸送距離、降低巷道開拓量，減少設(shè)備投資。 </p><p>　　三、帶式輸送機(jī)的機(jī)械設(shè)

11、計選型 </p><p>　　帶式輸送機(jī)的設(shè)計通常包含初步設(shè)計和施工設(shè)計兩個方面，前者主要是理論上的分析與選型，重點在于確定合理的運行參數(shù)，完成機(jī)械電氣宏觀設(shè)計，本文主要介紹帶式輸送機(jī)的機(jī)械設(shè)計選型。 </p><p>　　3.1 設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù) </p><p>　　首先，我們來確定一組原始設(shè)計資料：運量Q=900t/h，運距L=497.5m，傾角（=-10.6（，

12、原煤塊度amax=300mm，原煤松散密度=0.9t/m3。 </p><p>　　3.2 輸送帶設(shè)計選型 </p><p>　　帶式輸送機(jī)的輸送帶既是承載構(gòu)件又是牽引構(gòu)件，因此輸送帶不僅要達(dá)到強(qiáng)度要求，還必須達(dá)到耐磨、耐疲勞以及阻燃性等其他特殊要求。輸送帶選型將直接影響帶式輸送機(jī)的投資規(guī)模和運行成本，決定帶式輸送機(jī)運行的可靠性與安全性。輸送帶選型主要關(guān)注以下三個方面：其一，帶速，這是輸送

13、機(jī)的重要參數(shù)，其基本原則如下：長距離、大運量的輸送機(jī)可選擇高帶速；傾角大、運距短的輸送機(jī)帶速宜??；下運相對上運帶式輸送機(jī)帶速低；粒度大、磨琢性大、易粉碎和易起塵的物料宜選用較低帶速；卸料車卸料時帶速不宜超過2.5m/s，犁式卸料器卸料時，不宜超過2m/s；輸送成件物品時，帶速不得超過1.25m/s。其二，帶寬，這是滿足設(shè)計運輸能力的重要參數(shù)，通過對輸送帶運行速度、傾角系數(shù)、物料散狀密度等條件綜合選擇帶寬。其三，輸送帶種類，需要根據(jù)不同的

14、工況和需求，合理選擇，煤礦礦井輸送到以PVC整體帶芯阻燃帶為宜。 </p><p>　　3.3 托輥的選擇計算 </p><p>　　托輥主要分為承載托輥（又稱上托輥）、回程托輥（又稱下托輥）、緩沖托輥與調(diào)心托輥，其安裝形式與結(jié)構(gòu)主要決定于輸送機(jī)的類型與所運物料的性質(zhì)。其中，承載托輥安裝在有載分支上，以支承輸送帶與物料；回程托輥安裝在空載分支上，主要起到支承輸送帶的作用；緩沖托輥大多安裝在

15、輸送機(jī)的裝載點上，以減輕物料對輸送帶的沖擊。各種類型的托輥在帶式輸送機(jī)中相互協(xié)調(diào)，共同構(gòu)成了安全可靠的輸送系統(tǒng)。根據(jù)不同類型的托輥，需要確定其直徑和質(zhì)量，以及間距的選擇。根據(jù)設(shè)計數(shù)據(jù)，參照輸送帶的寬度、托輥組中的托輥數(shù)和布置方式，查設(shè)計手冊可確定槽型托輥的長度L=465mm，直徑D=133mm，并選用6305/C4軸承，以提高托輥質(zhì)量。托輥間距必須滿足軸承的承載能力和輸送帶的下垂度這兩個基本條件，查閱資料可知，下托輥間距一般為上托輥間距

16、的2倍。 </p><p>　　帶式輸送機(jī)的最主要部分就是托輥和皮帶，通過上述討論，基本上能夠明確托輥選型及皮帶選擇的基本思路和步驟，為后續(xù)施工設(shè)計和電氣設(shè)計奠定基礎(chǔ)。 </p><p><b>　　四、結(jié)束語 </b></p><p>　　煤礦是重要的能源產(chǎn)業(yè)，對世界經(jīng)濟(jì)具有重要的影響。帶式輸送機(jī)是煤礦生產(chǎn)中最理想的高效連續(xù)運輸設(shè)備，對其設(shè)計

17、進(jìn)行研究和分析，有利于對改良現(xiàn)有技術(shù)裝備提供一定的思路，為提高煤礦生產(chǎn)效率提供一定的數(shù)據(jù)和參考。當(dāng)然，輸送帶選型和托輥設(shè)計僅僅是冰山一角，要實現(xiàn)煤礦運輸系統(tǒng)的技術(shù)改造，還必須對電機(jī)、滾筒、減速機(jī)以及電控部分進(jìn)行系統(tǒng)分析，通過最科學(xué)的優(yōu)化設(shè)計來獲得最大的效益。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 張振興；陳軍；秦秀清；；長距離大