煤礦用膠帶輸送機(jī)一般結(jié)構(gòu)件的選型

武月平

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煤礦用膠帶輸送機(jī)一般結(jié)構(gòu)件的選型

武月平

摘要針對(duì)煤礦井下盤(pán)區(qū)和順槽巷道不同的地質(zhì)條件，需要布置各種不同的膠帶輸送機(jī)，介紹了在不同膠帶輸送機(jī)中的機(jī)頭、機(jī)尾、滾筒等一般結(jié)構(gòu)件的選型。

關(guān)鍵詞煤礦運(yùn)輸；膠帶輸送機(jī)；選型方式

0引言

近年來(lái)隨著我省煤炭資源整合力度的加大，集團(tuán)公司參組礦越來(lái)越多，由于受地質(zhì)條件限制，膠帶輸送機(jī)布置形式也各有差別，有近水平式、大傾角式、傾角轉(zhuǎn)水平式、水平轉(zhuǎn)傾角式、固定式和可伸縮膠帶輸送機(jī)等[1]。對(duì)于各種不同的膠帶輸送機(jī)其結(jié)構(gòu)形式的選擇方面各有千秋。根據(jù)多年來(lái)參與膠帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)和深入井下一線處理問(wèn)題所積累的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)膠帶輸送機(jī)一些結(jié)構(gòu)件的選型談一點(diǎn)看法，供同業(yè)參考。

1機(jī)架

1.1滾筒支架

滾筒支架是用來(lái)支承滾筒并且承受輸送帶拉力的一個(gè)組合式結(jié)構(gòu)件[2-3]，其在使用中必須有足夠的剛性和強(qiáng)度，為便于井下的運(yùn)輸和安裝一般將其制成左右兩片，其中間用橫梁連接。對(duì)于固定式膠帶輸送機(jī)，應(yīng)優(yōu)先選用三角形結(jié)構(gòu)型式，三角形結(jié)構(gòu)型式按其用途一般有四種類(lèi)型，即頭部卸料和傳動(dòng)滾筒；尾部轉(zhuǎn)向的傳動(dòng)滾筒；頭部探頭傳動(dòng)滾筒；傳動(dòng)滾筒安裝在回程的支架。以上支架均適用于傾角0°~18°、帶寬小于1.4 m的膠帶輸送機(jī)。

對(duì)于一些大型可伸縮膠帶輸送機(jī)為增加其剛性加大其圍包角，還可采用如下組合式機(jī)架。組合式機(jī)架其結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)圖1所示。

該組合式機(jī)架采用δ=16 mm的鋼板焊接而成，左右側(cè)架用槽鋼和中間的橫梁相連接，傳動(dòng)滾筒安裝在三角架斜梁上面，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剛度大，經(jīng)過(guò)我們多年來(lái)的實(shí)踐，已成為我們制造膠帶輸送機(jī)用機(jī)頭架的首選。

圖1組合式機(jī)架結(jié)構(gòu)形式

1.2中間架及支腿

中間架又叫縱梁，它是一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，是用螺栓將兩側(cè)縱梁用槽鋼或角鋼連接，有6 000 mm、2 400 mm和3 000 mm標(biāo)準(zhǔn)段，還有一些特殊結(jié)構(gòu)根據(jù)實(shí)際自行設(shè)計(jì)。

支腿又稱(chēng)H架，有帶斜撐和不帶斜撐兩種結(jié)構(gòu)，用于裝料段的支腿和坡度≥6°的支腿全部用帶斜撐的，其余輸送機(jī)用兩種結(jié)構(gòu)的支腿交錯(cuò)布置。

2滾筒

滾筒包括傳動(dòng)滾筒、轉(zhuǎn)向滾筒和電機(jī)和減速機(jī)內(nèi)置的電動(dòng)滾筒。其結(jié)構(gòu)一般有：大功率膠帶輸送機(jī)選用的筒體和輪轂一體的鑄焊結(jié)構(gòu)；中小型膠帶輸送機(jī)選用的鋼板卷制筒體和鑄制輪轂焊接結(jié)構(gòu)；短距離、小運(yùn)量的輸送機(jī)選用的帶驅(qū)動(dòng)裝置的電動(dòng)滾筒。

2.1傳動(dòng)滾筒的選型方法

傳動(dòng)滾筒是將電機(jī)經(jīng)減速機(jī)的功率傳輸出來(lái)的主要部件，其選型依據(jù)傳輸功率分為重型、中型和輕型。一般重型軸和輪轂為賬套聯(lián)接，筒體為鑄焊結(jié)構(gòu)，筒體和輪轂焊接或筒體和輪轂整體焊接，有單方向出軸和左右兩方向出軸；中型滾筒軸承孔徑為120 mm~180 mm，軸和輪轂為賬套聯(lián)接，筒體和輪轂焊接或用螺栓連接；輕型軸承孔徑80 mm~100 mm，軸和輪轂為鍵連接的幅板焊接筒體結(jié)構(gòu)。

其滾筒表面有光鋼面，人字型和菱形花紋橡膠覆面等。選型時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況：當(dāng)需要的圓周力大、工作環(huán)境差時(shí)，應(yīng)采用摩擦系數(shù)大且具有防滑性和排水性的人字形花紋膠面，對(duì)于雙向運(yùn)行的輸送機(jī)必須選用菱形膠面；對(duì)傳遞圓周力較小、工作環(huán)境條件干燥的小型輸送機(jī)的傳動(dòng)滾筒和一些轉(zhuǎn)向滾筒，可采用光面?zhèn)鲃?dòng)滾筒。

2.2轉(zhuǎn)向滾筒的選型方法

轉(zhuǎn)向滾筒一般用于改變輸送帶的運(yùn)行方向或增加輸送帶的圍包角，以增大其拉緊力，其不承擔(dān)轉(zhuǎn)矩和合力。其根據(jù)結(jié)構(gòu)分為重型、中型和輕型，結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)滾筒基本一致，其表面一般不包膠。

轉(zhuǎn)向角一般有180°、90°和45°三種：180°轉(zhuǎn)向滾筒一般用作尾部或拉緊輪；90°轉(zhuǎn)向滾筒一般用作垂直拉緊裝置上方的轉(zhuǎn)向輪、45°改向滾筒一般用作垂直拉緊裝置上方的兩個(gè)轉(zhuǎn)向輪。

2.3電動(dòng)滾筒的結(jié)構(gòu)

電動(dòng)滾筒是將電機(jī)、減速齒輪裝入滾筒內(nèi)部的傳動(dòng)滾筒，因其結(jié)構(gòu)緊湊，占地小，適用于距離較短和功率較小的膠帶輸送機(jī)使用，功率范圍2.2 kW~55 kW,用于環(huán)境溫度不超過(guò)40°的場(chǎng)合，對(duì)于有隔爆、阻燃等特殊要求時(shí)，應(yīng)另行選配。

2.4滾筒的糾偏作用

有時(shí)為了調(diào)整輸送帶跑偏，將滾筒制成中間大兩頭小的結(jié)構(gòu)，使?jié)L筒變成兩頭錐形，所以對(duì)于長(zhǎng)運(yùn)距、大功率帶式輸送機(jī)，尤其適用，見(jiàn)圖2所示。

圖2鼓形滾筒筒皮結(jié)構(gòu)示意

3托輥的選型

托輥用于支撐輸送帶和帶上的物料，可以減小輸送帶垂度、減小運(yùn)行阻力，保證輸送機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行。其種類(lèi)有槽形托輥、平形托輥、調(diào)心托輥、緩沖托輥等。槽形托輥（由2個(gè)～5個(gè)輥?zhàn)咏M成）分上、下兩種，槽形上托輥用以輸送散粒物料和膠帶，當(dāng)輸送機(jī)傾角大時(shí)，采用4個(gè)~5個(gè)輥?zhàn)又С校苑乐篂⒘希徊坌蜗峦休伷鹫{(diào)心作用，以防止膠帶跑偏，一般制成下V托輥，由兩個(gè)輥?zhàn)咏M成。平形托輥一般用于支承下分支，調(diào)心托輥用以調(diào)整帶的橫向位移，防止跑偏；緩沖托輥裝在受料處，以減小物料對(duì)帶的沖擊。托輥組托輥直徑的選型，應(yīng)滿(mǎn)足下表：

表1托輥組托輥直徑選型

4機(jī)尾的選型

一般可伸縮膠帶輸送機(jī)機(jī)尾是由五節(jié)轉(zhuǎn)載機(jī)導(dǎo)軌梁、緩沖托輥架、機(jī)尾改向滾筒、機(jī)尾架等部件組成，通過(guò)轉(zhuǎn)載機(jī)與前端刮板機(jī)相接。固定膠帶輸送機(jī)則由兩節(jié)導(dǎo)軌梁組成，是由刮板輸送機(jī)機(jī)頭或給煤機(jī)直接供煤的短機(jī)尾。這種短機(jī)尾與傳統(tǒng)機(jī)尾的差距在于導(dǎo)軌由多節(jié)改為只有左右各一節(jié)，且在導(dǎo)軌梁上裝配導(dǎo)料裝置（見(jiàn)圖3、4）。

圖3給煤機(jī)直接供煤　

圖4機(jī)頭直接供煤

這種短機(jī)尾結(jié)構(gòu)，會(huì)降低膠帶輸送機(jī)的制造成本，節(jié)約資金。

5拉緊裝置的選型

拉緊裝置根據(jù)膠帶輸送帶長(zhǎng)度、皮帶機(jī)傾角和要求確定，首先滿(mǎn)足下列要求：保證傳動(dòng)滾筒和輸送帶有足夠的摩擦力以滿(mǎn)足歐拉公式T1=T2eμφ使膠帶不致打滑；滿(mǎn)足輸送帶在托輥間的下垂度要求；滿(mǎn)足輸送帶接頭和拉緊的必要行程。

一般有螺旋拉緊裝置尾架、絞車(chē)張緊裝置、車(chē)式拉緊裝置尾架、垂直重錘拉緊裝置架和液壓自動(dòng)拉緊裝置。一般行程小于80 m的輸送機(jī)選用螺旋拉緊裝置，行程一般為500 mm、800 mm和1 000 mm；絞車(chē)張緊裝置的絞車(chē)分為電動(dòng)和手動(dòng)2種，該方式張緊行程長(zhǎng)，適應(yīng)于長(zhǎng)距離、小傾角的膠帶輸送機(jī)；車(chē)式拉緊裝置尾架常用在場(chǎng)地受到限制，不能安裝垂直重錘拉緊裝置的場(chǎng)合，如煤礦井下使用的固定膠帶皮帶機(jī)和傾角較大的上、下運(yùn)皮帶機(jī)上；垂直重錘拉緊裝置用于空間較大的場(chǎng)合，一般優(yōu)先選用；液壓自動(dòng)張緊裝置的優(yōu)點(diǎn)是能夠保證輸送帶的張緊力始終保持恒定不變，不會(huì)出現(xiàn)張力不夠的情況。缺點(diǎn)是在相對(duì)穩(wěn)定情況下輸送帶張緊力仍然保持，對(duì)輸送帶的壽命產(chǎn)生不利因素。

6逆止器和制動(dòng)器的選型

一般上運(yùn)輸送機(jī)可能發(fā)生逆轉(zhuǎn)，必須裝設(shè)逆止器和制動(dòng)器；下運(yùn)輸送機(jī)，應(yīng)該裝設(shè)制動(dòng)裝置；重要大型的上運(yùn)輸送機(jī)，在裝設(shè)逆止器后再加裝制動(dòng)器，一般逆止器安裝在機(jī)頭部滾筒軸上或減速器輸出軸。

參考文獻(xiàn)

[1]趙玉文，李云海.帶式輸送機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J] .煤礦機(jī)械，2004 (4) :1-3.

[2]張鉞.新型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M] .北京：冶金工業(yè)出版社，2001（2）.

[3]《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》編委會(huì).運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè)[M] .北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999（1）.

武月平，男，1969年10月出生，山西懷仁人，2009年畢業(yè)于中北大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)。現(xiàn)任大同煤礦集團(tuán)機(jī)電裝備中央機(jī)廠技術(shù)中心工程師。

Selection of General Structural Parts of Belt Conveyor Used by Coal Mine

Wu Yueping

Abstract：According to the different geological conditions of panel and roadway underground coal mine, different belt conveyors are needed to decorate, the selection of general structural parts such as nose, tail and roller etc. of different belt conveyors is introduced.

Key words：coal mine transportation; belt conveyor; selection

收稿日期：2016-01-05

作者簡(jiǎn)介

中圖分類(lèi)號(hào)TD528+.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B

文章編號(hào)1000-4866 (2016) 01-0039-03