DSJ120/150/2×200型可伸縮帶式輸送機(jī)設(shè)計應(yīng)用

武振忠

（大同煤礦集團(tuán) 機(jī)電裝備公司，山西 大同 037003）

1 立項(xiàng)背景

某礦井下順槽大巷全長1 000m，該礦頂板低，巷道較窄，結(jié)合該礦特殊地質(zhì)條件，為滿足生產(chǎn)需求，需設(shè)計一部DSJ120/150/2×200型可伸縮帶式輸送機(jī)。

DSJ120/150/2×200型可伸縮帶式輸送機(jī)性能參數(shù)如下：運(yùn)輸能力1 500t/h，設(shè)計運(yùn)輸長度1 000m，輸送機(jī)速度3.15m/s，帶寬1 200mm，主電動機(jī)型號YBS200，皮帶為1250SPVG-7級阻燃整芯帶，張緊裝置采用ZYJ-250/16.5D液壓自控張緊裝置。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計

DSJ120/150/2×200型可伸縮帶式輸送機(jī)主要由機(jī)頭傳動裝置、轉(zhuǎn)向裝置、儲帶倉架、游動小車、液壓自控張緊裝置、機(jī)尾等構(gòu)成，總體布置如圖1所示。

圖1 可伸縮帶式輸送機(jī)總體布置圖

2.1 機(jī)頭傳動裝置

機(jī)頭傳動裝置主要包括卸煤裝置、機(jī)頭架及驅(qū)動裝置，如圖2所示。

圖2 機(jī)頭傳動裝置

卸煤裝置安裝在機(jī)頭部的前端，設(shè)計中伸出去一個卸載臂，卸載重段皮帶運(yùn)來的負(fù)載，可以使卸煤工作更加簡單、方便。為延長皮帶使用壽命，通過在卸載滾筒下面設(shè)計皮帶清掃裝置，清除殘留在皮帶上的雜質(zhì)。

機(jī)頭架由傳動機(jī)架、一主一副傳動滾筒組成，在前端聯(lián)接卸載架，驅(qū)動部在左側(cè)。主、副滾筒分別由兩臺減速器帶動，轉(zhuǎn)動方向相反，可以保證兩滾筒以等速運(yùn)轉(zhuǎn)，滿足傳動設(shè)計要求。主、副傳動滾筒采用包膠工藝來增大摩擦力，使機(jī)頭傳動更加可靠、穩(wěn)定。

驅(qū)動裝置由電動機(jī)、聯(lián)軸器和減速器構(gòu)成。通過法蘭聯(lián)接電動機(jī)與減速器，傳遞扭矩大，通過聯(lián)軸器將減速器輸出軸和傳動滾筒聯(lián)接，便于日常維護(hù)。減速機(jī)和電機(jī)通過底座安裝在地面上。

2.2 張緊裝置

張緊裝置包括改向滾筒、游動小車、張緊油缸支架、固定滑輪底架、液壓油缸等，如圖3所示。

圖3 液壓自控張緊裝置

在儲帶裝置的后部，裝有張緊小車，通過液壓控制張緊裝置，張力緩沖器的作用是讓膠帶在啟動時始終保持一定的張力，以減少膠帶的下垂度和膠帶層間的拍打［1］。

采用液壓自動式拉緊裝置的優(yōu)點(diǎn)是：①根據(jù)帶式輸送機(jī)張力的需要來調(diào)節(jié)啟動拉力和正常運(yùn)行拉力，滿足啟動的要求；②油缸的快速伸縮補(bǔ)償了部分輸送帶的彈性振蕩，減小或避免了啟動沖擊動負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)啟動，避免了拉緊裝置對輸送帶的過張緊現(xiàn)象；③當(dāng)皮帶斷裂時，通過斷帶檢測信號，控制輸送機(jī)自動停機(jī)；④當(dāng)輸送帶打滑時，能夠自動增加拉緊力保證運(yùn)輸機(jī)正常運(yùn)行；⑤可實(shí)現(xiàn)拉緊裝置遠(yuǎn)程控制。預(yù)留接口可與集控裝置連接［2］。

2.3 中間架

中間架在機(jī)頭架和機(jī)尾之間，裝有平下托輥和槽形鉸接托輥，是皮帶運(yùn)輸機(jī)的主要部件，其主要作用是支承重載皮帶和回空皮帶。中間架設(shè)計采用140槽鋼、工字鋼支架無螺栓結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)托輥懸掛方便，非常利于維護(hù)拆裝，槽形托輥的槽形角隨著載荷多少而變化，對于減小沖擊振動和加大運(yùn)輸量及減少皮帶跑偏具有一定的作用。

2.4 機(jī)尾

機(jī)尾包含機(jī)尾架、機(jī)尾滾筒、緩沖托輥、清掃器等部分。在滾筒前設(shè)計清掃機(jī)構(gòu)，清除回空皮帶上的煤末。緩沖托輥可以緩沖膠帶輸送機(jī)受到的沖擊，延長皮帶使用壽命，結(jié)構(gòu)可以防水，設(shè)計間距為600mm。

3 計算過程

原始數(shù)據(jù)如下：巷道長L＝1 000m，輸送量Q＝1 500t/h，帶寬B＝1.2m，輸送機(jī)速度v＝3.15m/s。傳動滾筒圓周力計算公式為：

將相關(guān)參數(shù)代入式（1），計算得F＝59 313N。

軸功率的計算公式如下：

將相關(guān)參數(shù)代入式（2），計算得P＝186.8kW。

電機(jī)功率計算公式如下：

其中：η為驅(qū)動功率傳遞效率，取0.85；Ka為功率備用系數(shù)，取1.2；ξ為電壓降系數(shù)，取0.9；ξa為多機(jī)功率不平衡系數(shù)，取0.9。

經(jīng)計算，機(jī)頭傳動選用電機(jī)2×200kW。

4 創(chuàng)新點(diǎn)

DSJ120/150/2×200型可伸縮帶式輸送機(jī)是根據(jù)用戶需求及實(shí)際地質(zhì)條件設(shè)計的，頭部傳動裝置在保證原有巷道和地基不變的情況下，由兩臺電機(jī)和兩部減速機(jī)驅(qū)動Φ830滾筒傳動，經(jīng)過Φ630改向滾筒使皮帶卸煤，經(jīng)中間架，過尾滾筒，如此往復(fù)裝煤、卸煤。啟動方式采用電軟啟動，啟動平穩(wěn)。

由于巷道設(shè)計長度大，且變坡、超伏處多，皮帶機(jī)啟停頻繁，在變坡超伏點(diǎn)處因皮帶張緊力大，皮帶懸空，且跳動幅度大，煤、矸石極易被拋出，出現(xiàn)撒貨現(xiàn)象嚴(yán)重。為解決皮帶運(yùn)輸過程中在此處的撒貨現(xiàn)象，保護(hù)皮帶，提高皮帶運(yùn)輸效率，在本機(jī)型輸送機(jī)設(shè)計過程中，設(shè)計了壓帶輪裝置（如圖4所示），由壓輪裝置和壓輪支架組成，當(dāng)皮帶開啟時，通過滾輪壓制皮帶，將皮帶跳動控制在一定范圍內(nèi)。

圖4 壓帶輪裝置

張緊裝置采用液壓自控裝置拉緊，并裝有負(fù)荷傳感器可以指示皮帶的拉力。

5 推廣應(yīng)用前景

膠帶輸送機(jī)設(shè)計和制造正在向大功率、長距離和大運(yùn)量方面逐步發(fā)展。該設(shè)備從2013年5月投入運(yùn)行以來，工作正常，沒有發(fā)生過設(shè)備事故。

［1］董大仟，何青，杜冬梅，等.大型帶式輸送機(jī)系統(tǒng)設(shè)計［J］.起重運(yùn)輸機(jī)械，2006（4）：26-29.

［2］宋偉剛.散狀物料帶式輸送機(jī)設(shè)計［M］.沈陽：東北大學(xué)出版社，2000.