論帶式輸送機設計的分析

【摘 要】隨著帶式輸送機輸送距離的不斷增加、帶速的不斷提高及驅動功率的不斷增大，帶式輸送機的合理設計對降低設備造價、運行成本、故障率及提高運行效率等越來越重要。

【關鍵詞】帶式輸送機；帶寬；帶速；驅動裝置；軟啟動

0.工程概況

某地區為工業循環經濟發展的重點規劃園區，其中每年供給電廠燃料煤為3×106t，汾河造成的環境、噪聲污染及降低運營成本等，通過鐵路運輸、地面帶式輸送機輸送及地下輸煤通道運輸3種方案比較后，采取了地下通道輸煤方式。整個輸煤通道從市區及汾河河床下約130m深的位置穿過，通道水平長度Lh=6894m，傾角α=0～16°，垂直提升高度H=139m，通道內設1臺帶式輸送機，每天運行10h，運量Q=1000t/h。2012年工程建成投產后，設備運行狀況良好，極大地改善了外運條件，取得了良好的經濟效益、環保效益和社會效益。

1.帶式輸送機布置

根據輸煤通道的特點，帶式輸送機可按以下兩種方案布置：方案一為整個輸煤通道只設1臺帶式輸送機，運距較長；輸煤通道中設2臺帶式輸送機，通過相互搭接實現物料的轉載，降低每臺輸送機的輸送距離。方案一優點：減少中間轉載環節，減少由于相互轉載產生的煤塵、堵塞等，降低發生故障機率；通道中間不設轉載硐室，設備供配電及控制簡單，減少基建及供配電設備投資；由于通道較長，中間不設轉載環節使日常巡護管理簡單。缺點：由于帶式輸送機運距較長，對帶式輸送機的整機制造及安裝質量、膠帶帶強要求高，設備驅動功率大，增加設備投資。

2.帶寬與帶速的確定

帶式輸送機的運輸能力與膠帶帶寬和帶速成正比關系，而運輸巷道斷面與膠帶寬帶有直接的關系，增大膠帶寬帶必須增大巷道斷面，加大基建投資，提高帶速可降低帶寬，減少巷道斷面，而且可降低輸送機上單位長度的物料重量，從而降低帶強及減速機減速比，減少工程投資；但速度太高對輸送機的制造及安裝質量要求高，且帶速與巷道通風有著密切關系，帶速過高，影響巷道通風，同時在皮帶運輸過程中可能引起煤塵飛揚，污染巷道空氣。綜合考慮基建投資、設備制造質量、通風安全等因素，最終選取帶寬B=1000mm，帶速v=4m/s。

參照DTⅡ型固定式帶式輸送機設計選用手冊：

3.驅動裝置布置及拉緊方式

3.1驅動裝置布置

帶式輸送機的驅動裝置布置方式通常有頭部驅動、頭部與尾部聯合驅動、頭部與中部聯合驅動等方式，中間部分位于市區及汾河河床正下方，為保證地面建構筑物的安全、防止地面塌陷、驅動電機供配電方便及降低基建投資，不考慮在中部設驅動硐室，因而只有頭部驅動及頭尾聯合驅動兩種方案，其中頭部驅動采取頭部雙滾筒四電機及頭部雙滾筒三電機兩種方式、頭尾部聯合驅動為頭部雙滾筒三電機和尾部單滾筒單電機方式。

3.2拉緊方式

（1）重錘及固定拉緊方式：張緊力不可調，導致長距離皮帶啟、制動時的波動現象，所以本次設計不考慮這種方式。

（2）液壓絞車自動拉緊裝置：能自動實現膠帶啟動時張力大（正常運行的1.5倍）、正常運行時張力小的要求，啟動時松邊的膠帶能被及時拉緊，大大改善啟動特性，以滿足膠帶啟動時防止打滑及膠帶正常運行時對張緊力的不同要求；停機或意外斷電，張緊裝置能實現自動制動，確保膠帶處于張緊狀態，可避免膠帶張緊力急劇下降的事故。

4.軟啟動方式

目前，通常采用的軟啟動方式有可控啟動傳輸（CST）、調速液力偶合器及變頻調速系統。缺點是結構復雜，占地面積大、后期液壓系統維護工作量大。調速型液力偶合器，其力矩傳遞能力完全由循環圓腔中油液的量來決定，循環圓腔中油液量越多，液力偶合器的力矩傳遞能力越大，反之亦然。力矩傳遞能力的范圍越大意味著液力偶合器的速度調節范圍越大，可以根據改變充油量來調節速度和實現多機驅動功率平衡。缺點：在低速范圍內，調速性能較差，有3%的滑差損失，需要散熱，液壓系統后期維護工作量大，設備占地面積大。

5.結束語

本文介紹了長距離帶式輸送機的設計，不僅從整機布置、帶寬、帶速及驅動裝置布置等方面進行了多方案比選，而且在設計過程中除了考慮輸送機本身的技術要求外，還充分結合工程具體特點，最終確定最優方案，同時本帶式輸送機投產運行后，使用狀況良好，證明設計方法是行之有效的，可為類似工程設計提供參考。 [科]

【參考文獻】

[1]張祖恒.中長距離帶式輸送機的設計[J].機械制造，2011（2）：32-34.

[2]楊俊，肖立軍，張彤.長距離帶式輸送機拉緊裝置的研究[J].起重運輸機械，2014（1）：10-11.

[3]樊秀芬.高壓變頻調速系統在礦用多機驅動帶式輸送機的應用[J].煤礦機電，2010（4）：86-88.