煤礦DTII型帶式輸送機(jī)系統(tǒng)分析與設(shè)計思路探究

摘要：帶式輸送機(jī)因結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)輸距離長、造價低、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，被應(yīng)用到采礦、電站、冶金、煤炭工業(yè)上。DTII型帶式輸送機(jī)是新的帶式傳送機(jī)，其設(shè)計方法和原來的設(shè)計有所不同，為了適應(yīng)市場需求，開發(fā)新的DTII型帶式輸送機(jī)分析設(shè)計系統(tǒng)勢在必行。文章對神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)帶式輸送機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了分析，并對其工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。

關(guān)鍵詞：DTII型帶式輸送機(jī)；選型設(shè)計；煤礦設(shè)備；煤炭開采；散狀物料；帶速選擇 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TD822 文章編號：1009-2374（2015）29-0155-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.29.078

1 概述

DTII型帶式輸送機(jī)是一種廣泛用于冶金、煤炭、港口、建材、電力、化工、石油等部門的輸送機(jī)。雖然其應(yīng)用效果很好，但選型設(shè)計是一個很復(fù)雜的問題，其設(shè)計變量繁多，且變量之間又相互關(guān)聯(lián)、互有影響，這些變量之間的關(guān)系十分復(fù)雜。其參數(shù)的選擇也具有隨意性，大多屬于經(jīng)驗(yàn)性質(zhì)的。不同廠家會有不同的設(shè)計風(fēng)格，其參數(shù)也會有很大差異。因?yàn)閹捷斔蜋C(jī)應(yīng)用的領(lǐng)域十分廣泛，其型號種類多樣，在選型設(shè)計后繪圖工作任務(wù)十分繁重，傳統(tǒng)的方法很難在短時間內(nèi)完成設(shè)計工作，這樣就不能生產(chǎn)出令客戶滿意的帶式輸送機(jī)。為了適應(yīng)市場的發(fā)展需求，神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)對DTII型帶式輸送機(jī)的設(shè)計和部件選型進(jìn)行細(xì)心的設(shè)計篩選，不僅能夠滿足生產(chǎn)的需要，而且能夠縮短輸送機(jī)的設(shè)計周期，為設(shè)計人員減輕了勞動強(qiáng)度，從很大程度上提高了帶式傳送機(jī)設(shè)計的可靠性和準(zhǔn)確性。

2 帶式輸送機(jī)的特點(diǎn)

帶式輸送機(jī)的特點(diǎn)是輸送機(jī)的輸送帶既是承載構(gòu)件，又是牽引構(gòu)件。在工作時，電動機(jī)減速裝置驅(qū)動滾筒傳動，借助輸送帶和輸送滾筒之間的摩擦力促使輸送帶運(yùn)動，將貨物輸送到卸料地點(diǎn)。

在很多場合，帶式輸送機(jī)都有其他運(yùn)輸設(shè)備無法比擬的優(yōu)越性，無論是從運(yùn)輸距離還是運(yùn)輸量上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于汽車、火車等運(yùn)輸方式。而且其經(jīng)濟(jì)效益也比其他方式好很多。其之所以如此廣泛的應(yīng)用在很多行業(yè)，是因?yàn)槠溆泻芏鄡?yōu)點(diǎn)：

2.1 結(jié)構(gòu)簡單，容易制造

帶式輸送機(jī)主要由改向滾筒、托輥、傳動滾筒、輸送帶和驅(qū)動裝置等部分組成，部件很少，很容易進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)，能夠按照具體需要進(jìn)行組合配裝，機(jī)構(gòu)

簡單。

2.2 輸送物料范圍廣泛

因?yàn)閹捷斔蜋C(jī)的輸送帶具有很強(qiáng)的耐酸堿和耐油性，很好的抗磨性能和阻燃性能，能夠承受高溫和低溫，可以根據(jù)需要進(jìn)制作，所以其能夠輸送各種塊料、化學(xué)品、散料、混凝土和生熟料。

2.3 輸送量大

帶式輸送機(jī)可以每小時輸送多達(dá)幾千噸少至幾公斤的物料，而且輸送方式是連續(xù)不間斷的運(yùn)輸方式，這種運(yùn)輸方式是汽車和火車不能比的。

2.4 運(yùn)送距離長，基建投資不大

單機(jī)長度能夠達(dá)到幾十公里的輸送帶在國外已經(jīng)很普遍，而且不需要轉(zhuǎn)折載點(diǎn)。因?yàn)槠嚒⒒疖嚨妮斔推露冗^小，所以要修建很長的路基。帶式輸送機(jī)在這幾年的發(fā)展很好，其傾角能夠達(dá)到20°以上。在野外鋪設(shè)時，能夠沿著地形走勢而前進(jìn)，對路線的適應(yīng)性很強(qiáng)，可以節(jié)約大量的橋梁和隧道的修建費(fèi)用。

2.5 工作平穩(wěn)，操作簡單，維護(hù)費(fèi)低

帶式輸送機(jī)中的磨損件是滾筒和托輥，而輸送帶的壽命很長。輸送機(jī)有很高的自動化程度，需要的操作人員很少，其消耗的電力和機(jī)油很少，體現(xiàn)了很好的節(jié)能效果，而且其他運(yùn)動部件十分耐磨，相比火車、汽車輸送機(jī)部件的損耗很小。

2.6 能耗低，效率高

因?yàn)檩斔蜋C(jī)的運(yùn)動部件本身自重很輕，無效運(yùn)動量少，因此，在所有的非連續(xù)式運(yùn)輸和連續(xù)式運(yùn)輸中，帶式輸送機(jī)具有很高的效率和很低的能耗。

3 輸送機(jī)系統(tǒng)分析與設(shè)計思路

3.1 散狀物料特性

散狀物料特性主要包括堆積密度、溫度、粒度、堆積角、磨琢性、黏性和水分含量等，這些特性與帶式輸送機(jī)的設(shè)備選型和設(shè)備參數(shù)計算有著很大的關(guān)系。在進(jìn)行設(shè)計的時候，所有的物料特性已經(jīng)作為已知條件給出，在這些數(shù)據(jù)參數(shù)中物料的堆積密度、不同帶速下的堆積角與輸送機(jī)設(shè)計計算關(guān)系最大。

3.2 帶速的選擇

對帶速的選擇對輸送機(jī)很重要，是輸送機(jī)中的重要參數(shù)之一，因此必須遵循以下原則：（1）運(yùn)量大、寬度大、距離長的輸送機(jī)應(yīng)選高帶速；（2）運(yùn)輸距離短且傾斜角度大的應(yīng)選擇低帶速；（3）運(yùn)輸易粉碎、易起塵、琢磨性大和粒度大的物料應(yīng)選擇低帶速；（4）在采用卸料車的輸送帶時，帶速最好不要超過2.5m/s。若是采用犁式卸料器卸料，帶速最好在2m/s以下；（5）在輸送成件物品的時候，帶速要控制到1.25m/s

以下。

3.3 滾筒匹配

3.3.1 皮帶機(jī)單滾筒驅(qū)動。皮帶機(jī)單滾筒驅(qū)動相對簡單，占地面積小，經(jīng)常應(yīng)用于短距皮帶中。

其使用優(yōu)點(diǎn)有：圍包角大可傳遞功率增加，相同功率的皮帶機(jī)張力減小，帶強(qiáng)降低，有利于設(shè)備的小型化通用化和降低成本。主要缺點(diǎn)是：多機(jī)驅(qū)動要解決功率的平衡問題，占地相對較多。

3.3.2 皮帶機(jī)雙滾筒驅(qū)動。皮帶機(jī)多滾筒驅(qū)動是用幾個較小單元的驅(qū)動功率之和來滿足總功率的要求。煤礦井下帶式輸送機(jī)由于工作條件差，所需牽引力較大，故多采用雙驅(qū)。

帶式輸送機(jī)雙滾筒驅(qū)動常用的傳動形式有兩種：一是雙滾筒共同驅(qū)動，二是雙滾筒分別驅(qū)動。（1）雙滾筒共同驅(qū)動：雙滾筒共同驅(qū)動是指兩個滾筒的轉(zhuǎn)數(shù)相同，滾筒的直徑相等。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、造價低；其缺點(diǎn)是設(shè)計好的牽引力分配比值只適用于一定的載荷及一定的μ值，當(dāng)載荷變化及滾筒表面情況變化時牽引力的比值也隨之變化。雙滾筒共同驅(qū)動適用于要求結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間小的場合；（2）雙滾筒分別驅(qū)動：所謂的雙滾筒分別驅(qū)動是指由兩個獨(dú)立的電動機(jī)驅(qū)動。雙滾筒分別驅(qū)動在設(shè)計時，其核心問題是解決兩個滾筒的功率分配與傳遞問題，以滿足輸送機(jī)對總功率的要求。在實(shí)踐中，可以按照張力最小分配原則或按比例分配原則對其傳遞功率進(jìn)行有效的分配。其中按張力最小分配是指雙滾筒驅(qū)動的牽引力達(dá)到某一程度時，確保輸送帶的張力值最小狀態(tài)下的功率分配原則。張力最小分配原則有助于輸送帶在某一牽引力下達(dá)到最小張力的狀態(tài)，從而提高輸送帶的運(yùn)行能力。但在實(shí)踐中電動機(jī)的選擇是最大的制約問題，雙滾筒分別驅(qū)動的功率匹配問題有待突破和解決。

按比例分配電動機(jī)的傳遞功率有不同的方案，其中按1∶1和2∶1比例分配方法最為常見。按1∶1比例分配原則，兩個電動機(jī)的傳遞功率相同，分別為總功率的一半，從而促進(jìn)電動機(jī)與減速器等設(shè)備功率一致，提高了維修和保養(yǎng)效率。但輸送帶運(yùn)行中，摩擦牽引力不能合理的利用，增加了輸送帶的張力，降低了使用效率。按2∶1比例分配原則，輸送帶分離點(diǎn)與相遇點(diǎn)的滾筒功率比例為1∶2，從而提高電動機(jī)、減速器等相關(guān)設(shè)備的使用效率，并充分發(fā)揮滾筒的摩擦牽引力的作用。兩種不同的比例分配原則相比較而言，按2∶1分配原則至少需要三套電動機(jī)、減速器，占地面積大。

3.4 托輥之間的距離

托輥間距必須滿足輥?zhàn)铀艹惺艿淖畲髩毫σ约昂洼斔蛶Т怪边@兩個條件。一般凸弧段托輥的間距要是承載分支托輥間距的一半左右，而受料段的托輥應(yīng)該為承載分支托輥間距的1/3～1/2之間。若是受到很大的作用力需要加密托輥時，就應(yīng)當(dāng)依據(jù)實(shí)際需求，并由專業(yè)的設(shè)計者進(jìn)行托輥間距的計算。

4 結(jié)語

綜上所述，帶式輸送機(jī)對我國工業(yè)的發(fā)展很重要，其運(yùn)輸效率明顯高于傳統(tǒng)的運(yùn)輸方式。通過對DTII型帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的簡單分析和設(shè)計思路的簡要探索，期望對本公司生產(chǎn)工作有所幫助。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：孫忠亮（1976-），男，河北堯安礦業(yè)有限公司豐達(dá)煤礦助理工程師，研究方向：煤礦工程類機(jī)電。

（責(zé)任編輯：蔣建華）endprint