论带式输送机设计的分析

【摘 要】随着带式输送机输送距离的不断增加、带速的不断提高及驱动功率的不断增大，带式输送机的合理设计对降低设备造价、运行成本、故障率及提高运行效率等越来越重要。

【关键词】带式输送机；带宽；带速；驱动装置；软启动

0.工程概况

某地区为工业循环经济发展的重点规划园区，其中每年供给电厂燃料煤为3×106t，汾河造成的环境、噪声污染及降低运营成本等，通过铁路运输、地面带式输送机输送及地下输煤通道运输3种方案比较后，采取了地下通道输煤方式。整个输煤通道从市区及汾河河床下约130m深的位置穿过，通道水平长度Lh=6894m，倾角α=0～16°，垂直提升高度H=139m，通道内设1台带式输送机，每天运行10h，运量Q=1000t/h。2012年工程建成投产后，设备运行状况良好，极大地改善了外运条件，取得了良好的经济效益、环保效益和社会效益。

1.带式输送机布置

根据输煤通道的特点，带式输送机可按以下两种方案布置：方案一为整个输煤通道只设1台带式输送机，运距较长；输煤通道中设2台带式输送机，通过相互搭接实现物料的转载，降低每台输送机的输送距离。方案一优点：减少中间转载环节，减少由于相互转载产生的煤尘、堵塞等，降低发生故障机率；通道中间不设转载硐室，设备供配电及控制简单，减少基建及供配电设备投资；由于通道较长，中间不设转载环节使日常巡护管理简单。缺点：由于带式输送机运距较长，对带式输送机的整机制造及安装质量、胶带带强要求高，设备驱动功率大，增加设备投资。

2.带宽与带速的确定

带式输送机的运输能力与胶带带宽和带速成正比关系，而运输巷道断面与胶带宽带有直接的关系，增大胶带宽带必须增大巷道断面，加大基建投资，提高带速可降低带宽，减少巷道断面，而且可降低输送机上单位长度的物料重量，从而降低带强及减速机减速比，减少工程投资；但速度太高对输送机的制造及安装质量要求高，且带速与巷道通风有着密切关系，带速过高，影响巷道通风，同时在皮带运输过程中可能引起煤尘飞扬，污染巷道空气。综合考虑基建投资、设备制造质量、通风安全等因素，最终选取带宽B=1000mm，带速v=4m/s。

参照DTⅡ型固定式带式输送机设计选用手册：

3.驱动装置布置及拉紧方式

3.1驱动装置布置

带式输送机的驱动装置布置方式通常有头部驱动、头部与尾部联合驱动、头部与中部联合驱动等方式，中间部分位于市区及汾河河床正下方，为保证地面建构筑物的安全、防止地面塌陷、驱动电机供配电方便及降低基建投资，不考虑在中部设驱动硐室，因而只有头部驱动及头尾联合驱动两种方案，其中头部驱动采取头部双滚筒四电机及头部双滚筒三电机两种方式、头尾部联合驱动为头部双滚筒三电机和尾部单滚筒单电机方式。

3.2拉紧方式

（1）重锤及固定拉紧方式：张紧力不可调，导致长距离皮带启、制动时的波动现象，所以本次设计不考虑这种方式。

（2）液压绞车自动拉紧装置：能自动实现胶带启动时张力大（正常运行的1.5倍）、正常运行时张力小的要求，启动时松边的胶带能被及时拉紧，大大改善启动特性，以满足胶带启动时防止打滑及胶带正常运行时对张紧力的不同要求；停机或意外断电，张紧装置能实现自动制动，确保胶带处于张紧状态，可避免胶带张紧力急剧下降的事故。

4.软启动方式

目前，通常采用的软启动方式有可控启动传输（CST）、调速液力偶合器及变频调速系统。缺点是结构复杂，占地面积大、后期液压系统维护工作量大。调速型液力偶合器，其力矩传递能力完全由循环圆腔中油液的量来决定，循环圆腔中油液量越多，液力偶合器的力矩传递能力越大，反之亦然。力矩传递能力的范围越大意味着液力偶合器的速度调节范围越大，可以根据改变充油量来调节速度和实现多机驱动功率平衡。缺点：在低速范围内，调速性能较差，有3%的滑差损失，需要散热，液压系统后期维护工作量大，设备占地面积大。

5.结束语

本文介绍了长距离带式输送机的设计，不仅从整机布置、带宽、带速及驱动装置布置等方面进行了多方案比选，而且在设计过程中除了考虑输送机本身的技术要求外，还充分结合工程具体特点，最终确定最优方案，同时本带式输送机投产运行后，使用状况良好，证明设计方法是行之有效的，可为类似工程设计提供参考。 [科]

【参考文献】

[1]张祖恒.中长距离带式输送机的设计[J].机械制造，2011（2）：32-34.

[2]杨俊，肖立军，张彤.长距离带式输送机拉紧装置的研究[J].起重运输机械，2014（1）：10-11.

[3]樊秀芬.高压变频调速系统在矿用多机驱动带式输送机的应用[J].煤矿机电，2010（4）：86-88.