关于露天矿用移置带式输送机的研究

摘 要：大型露天矿开采时使用的带式输送机与常规的带式输送机不同，采用的是分体式中间架，整个胶带机没有基础，头尾驱动站及中间架支腿均采用滑撬结构，本文介绍了移置带式输送机的运行阻力与驱动功率的计算。

关键词：露天矿；移置；输送机；功率

中图分类号：TD528 文献标识码：A

大型露天矿开采时使用的移置带式输送机与常规的带式输送机不同，它采用的是分体式中间架，整个胶带机没有基础，头尾驱动站及中间架支腿均采用滑撬结构，对复杂地形的露天矿有非常强的适应性。这种移置式带式输送机在滑撬上铺设有钢轨，通过拖拽钢轨，来实现整机的旋转及横向移动，所以这种类型的带式输送机称为移置式带式输送机。

1运行阻力与驱动功率

移置式带式输送机所需要的驱动电机功率是输送机运行时克服所有阻力所做的功。输送机运行阻力分为主要阻力、物料提升阻力、附加阻力、主要特种阻力、附加特种阻力。主要阻力主要是由物料的移动、胶带的运动、托辊的旋转产生的；物料提升阻力即为提升物料时所做的功；附加阻力是指在受料处，物料加速时与输送带、导料槽侧板之间的摩擦力，及输送带绕滚筒运动时产生的绕缠弯曲阻力等；主要特种阻力是前倾托辊的边辊前倾时产生的附加摩擦阻力，导料挡板与物料间的摩擦阻力等；附加特种阻力是指胶带机上附加安装的设备与胶带之间摩擦时产生的阻力，如清扫器、犁式卸料器等。

1.1 运行阻力

（1）主要阻力 FH

（2）附加阻力 FN

（3）主要特种阻力 FS1

（4）附加特种阻力 FS2

（5）物料的提升阻力 FSt

1.2 驱动滚筒的圆周力

一般情况下驱动滚筒的圆周力是指在输送机稳定运行工况下，运行时所需的圆周力应按全程满载计算，倾角有正负变化的带式输送机，驱动滚筒所需的圆周力在计算时应按全程空载、全程满载、做正功段满载其余段空载、做负功段满载其余段空载等工况分别进行计算，选取最不利条件工况下的最大圆周力。当带式输送机连续稳定运行，且驱动滚筒圆周力为正值，而某一工况为负值时，应按正值的最大值和负值的最大绝对值分别计算，选取两者最大值进行计算。

一般驱动滚筒所需圆周力应按下式进行计算：

FU=FH+FN+FS1+FS2+FSt

1.3 电动机功率

带式输送机在满载稳定工况运行状态下，驱动滚筒转动所需的运行功率应按下式来计算：

式中：

PA-驱动滚筒轴功率（kW）

输送机驱动电动机所需的功率PM 分两种情况：

（1）带式输送机功率为正值时

（2）带式输送机功率为负值时

PM=PA・η2

式中：

PM-带式输送机驱动电机功率（kW）；

η1-带式输送机正功率下运行时的传动效率；

η2-带式输送机负功率下运行时的传动效率。

实际选用时应根据驱动电动机功率计算值及带式输送机实际运行时的具体工作条件，按照电动机功率标准数列来选取电动机。

2 输送带选择

输送带占据了带式输送机整机的大部分成本比例，既是装载物料的工具又是传递运动的介质。由于输送带与物料、托辊、滚筒之间的摩擦并承受极大的张力和冲击力，导致输送带易磨损，对于长距离带式输送机来说，输送带的后期修补、接头等维护费用也很高。所以，对于通常的输送机来说，降低输送带的带强节约的成本比增加一套驱动装置更经济。降低整机成本最主要的路径之一就是降低输送带张力。

输送带上的张力受到很多因素的影响，在每一个位置都是不一样的，必须满足以下两个条件才能实现带式输送机的正常启动和连续运转：

（1）在任何工况的运行情况下（包括开机启动与停机制动状态），作用在传动滚筒上的圆周力是通过滚筒的表面与输送带之间的静摩擦力传递到输送带上的，为保证输送带在驱动滚筒上不打滑，驱动滚筒与输送带间应有足够大的静摩擦力。

（2）输送带上任意点的张力要足够大，保证在相邻两组托辊组间的输送带下垂度不超过设计范围（一般垂度为托辊组间距的 1%～2%）。

由于驱动装置和胶带在移置式皮带机生产成本中占有相当大的比例，通过上述计算，对移置带式输送机的驱动装置及胶带进行合理选择，能够有效降低移置式带式输送机的成本，利用计算出来的胶带机各点的最大张力，采用有限元计算软件（ansys等）对机头站和机尾站进行计算、优化分析，能够在保证安全性的前提下进一步降低结构件的重量、节约成本。

参考文献

[1]贺全超，杨朝阳，罗随月，等.平朔安家岭露天煤矿扩能改造工艺选择[J].露天采矿技术，2006.

[2]王书杰，才庆祥.伊敏露天矿扩建开采程序和开采工艺研究[J].煤炭工程，2006.