論帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)的分析

【摘 要】隨著帶式輸送機(jī)輸送距離的不斷增加、帶速的不斷提高及驅(qū)動(dòng)功率的不斷增大，帶式輸送機(jī)的合理設(shè)計(jì)對(duì)降低設(shè)備造價(jià)、運(yùn)行成本、故障率及提高運(yùn)行效率等越來越重要。

【關(guān)鍵詞】帶式輸送機(jī)；帶寬；帶速；驅(qū)動(dòng)裝置；軟啟動(dòng)

0.工程概況

某地區(qū)為工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)規(guī)劃園區(qū)，其中每年供給電廠燃料煤為3×106t，汾河造成的環(huán)境、噪聲污染及降低運(yùn)營成本等，通過鐵路運(yùn)輸、地面帶式輸送機(jī)輸送及地下輸煤通道運(yùn)輸3種方案比較后，采取了地下通道輸煤方式。整個(gè)輸煤通道從市區(qū)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(nèi)設(shè)1臺(tái)帶式輸送機(jī)，每天運(yùn)行10h，運(yùn)量Q=1000t/h。2012年工程建成投產(chǎn)后，設(shè)備運(yùn)行狀況良好，極大地改善了外運(yùn)條件，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益和社會(huì)效益。

1.帶式輸送機(jī)布置

根據(jù)輸煤通道的特點(diǎn)，帶式輸送機(jī)可按以下兩種方案布置：方案一為整個(gè)輸煤通道只設(shè)1臺(tái)帶式輸送機(jī)，運(yùn)距較長；輸煤通道中設(shè)2臺(tái)帶式輸送機(jī)，通過相互搭接實(shí)現(xiàn)物料的轉(zhuǎn)載，降低每臺(tái)輸送機(jī)的輸送距離。方案一優(yōu)點(diǎn)：減少中間轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)，減少由于相互轉(zhuǎn)載產(chǎn)生的煤塵、堵塞等，降低發(fā)生故障機(jī)率；通道中間不設(shè)轉(zhuǎn)載硐室，設(shè)備供配電及控制簡單，減少基建及供配電設(shè)備投資；由于通道較長，中間不設(shè)轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)使日常巡護(hù)管理簡單。缺點(diǎn)：由于帶式輸送機(jī)運(yùn)距較長，對(duì)帶式輸送機(jī)的整機(jī)制造及安裝質(zhì)量、膠帶帶強(qiáng)要求高，設(shè)備驅(qū)動(dòng)功率大，增加設(shè)備投資。

2.帶寬與帶速的確定

帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸能力與膠帶帶寬和帶速成正比關(guān)系，而運(yùn)輸巷道斷面與膠帶寬帶有直接的關(guān)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(jī)上單位長度的物料重量，從而降低帶強(qiáng)及減速機(jī)減速比，減少工程投資；但速度太高對(duì)輸送機(jī)的制造及安裝質(zhì)量要求高，且?guī)倥c巷道通風(fēng)有著密切關(guān)系，帶速過高，影響巷道通風(fēng)，同時(shí)在皮帶運(yùn)輸過程中可能引起煤塵飛揚(yáng)，污染巷道空氣。綜合考慮基建投資、設(shè)備制造質(zhì)量、通風(fēng)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(jī)設(shè)計(jì)選用手冊(cè)：

3.驅(qū)動(dòng)裝置布置及拉緊方式

3.1驅(qū)動(dòng)裝置布置

帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置布置方式通常有頭部驅(qū)動(dòng)、頭部與尾部聯(lián)合驅(qū)動(dòng)、頭部與中部聯(lián)合驅(qū)動(dòng)等方式，中間部分位于市區(qū)及汾河河床正下方，為保證地面建構(gòu)筑物的安全、防止地面塌陷、驅(qū)動(dòng)電機(jī)供配電方便及降低基建投資，不考慮在中部設(shè)驅(qū)動(dòng)硐室，因而只有頭部驅(qū)動(dòng)及頭尾聯(lián)合驅(qū)動(dòng)兩種方案，其中頭部驅(qū)動(dòng)采取頭部雙滾筒四電機(jī)及頭部雙滾筒三電機(jī)兩種方式、頭尾部聯(lián)合驅(qū)動(dòng)為頭部雙滾筒三電機(jī)和尾部單滾筒單電機(jī)方式。

3.2拉緊方式

（1）重錘及固定拉緊方式：張緊力不可調(diào)，導(dǎo)致長距離皮帶啟、制動(dòng)時(shí)的波動(dòng)現(xiàn)象，所以本次設(shè)計(jì)不考慮這種方式。

（2）液壓絞車自動(dòng)拉緊裝置：能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)膠帶啟動(dòng)時(shí)張力大（正常運(yùn)行的1.5倍）、正常運(yùn)行時(shí)張力小的要求，啟動(dòng)時(shí)松邊的膠帶能被及時(shí)拉緊，大大改善啟動(dòng)特性，以滿足膠帶啟動(dòng)時(shí)防止打滑及膠帶正常運(yùn)行時(shí)對(duì)張緊力的不同要求；停機(jī)或意外斷電，張緊裝置能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)制動(dòng)，確保膠帶處于張緊狀態(tài)，可避免膠帶張緊力急劇下降的事故。

4.軟啟動(dòng)方式

目前，通常采用的軟啟動(dòng)方式有可控啟動(dòng)傳輸（CST）、調(diào)速液力偶合器及變頻調(diào)速系統(tǒng)。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積大、后期液壓系統(tǒng)維護(hù)工作量大。調(diào)速型液力偶合器，其力矩傳遞能力完全由循環(huán)圓腔中油液的量來決定，循環(huán)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(diào)節(jié)范圍越大，可以根據(jù)改變充油量來調(diào)節(jié)速度和實(shí)現(xiàn)多機(jī)驅(qū)動(dòng)功率平衡。缺點(diǎn)：在低速范圍內(nèi)，調(diào)速性能較差，有3%的滑差損失，需要散熱，液壓系統(tǒng)后期維護(hù)工作量大，設(shè)備占地面積大。

5.結(jié)束語

本文介紹了長距離帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)，不僅從整機(jī)布置、帶寬、帶速及驅(qū)動(dòng)裝置布置等方面進(jìn)行了多方案比選，而且在設(shè)計(jì)過程中除了考慮輸送機(jī)本身的技術(shù)要求外，還充分結(jié)合工程具體特點(diǎn)，最終確定最優(yōu)方案，同時(shí)本帶式輸送機(jī)投產(chǎn)運(yùn)行后，使用狀況良好，證明設(shè)計(jì)方法是行之有效的，可為類似工程設(shè)計(jì)提供參考。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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