选煤厂用波纹挡边带式输送机设计与应用

摘要：在装料点到卸料点的水平距离很短，而卸料点与装料点的垂直距离又较大的条件下，连续运输散粒状物质 （例如：煤炭、半煤岩） ，采用通常所用的刮板输送机、斗子提升机、通用带式输送机等运输设备都不能派上用场，大倾角波纹挡边带式输送机应运胜任了该工程使命。文章叙述了抚顺西露天矿选煤厂波纹挡边带式输送机的设计与应用的技术要点。

关键词：波纹挡边；大倾角；选煤厂；带式输送机；螺旋拉紧尾架

中图分类号：TH222 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）02-0048-03

1 概述

抚顺西露天矿选煤厂技术改造方案整体设计与施工全部就绪，煤流线上有一段转载设备需特殊解决。原厂房土建工程不能更改，所以前程运输设备和后续运输设备必须保留不动，土建工程更不可重新施工。该转载运输设备囿于高14m、长18m、宽4m的有效空间内，要求改段转载设备完成连续运输的条件是：卸料点与装料点垂直高度12.7m，水平距离13m，煤流线与水平线的倾角为58°，输送量Q＝400t/h，物料为半煤岩散粒状物质，粒度小于150mm。

何种连续运输机械设备可承担此任？刮板输送机、斗子提升机、普通带式输送机等都不能胜任，唯有波纹挡边带式输送机可以承担此任。

2 结构与功能

如图1所示，波纹挡边带式输送机按其功能划分，由机头驱动部、机尾承料部、闭环波纹挡边输送带、输送带拉紧装置、托带轮、托带辊、压带轮、压带辊、缓冲托辊等主要部件组成。与传统波纹挡边带式输送机相比较，抚顺西露天矿选煤厂波纹挡边带式输送机在以下几个方面做了改进：

2.1 输送带

因波纹挡边输送带价格昂贵，采取多方面技术措施延长输送带使用寿命是重要关注点。电动机运行中，承料点要接受前一级馈料机物流的冲砸。为此，在机尾部承料段下面的承载托辊以缓冲托辊代替传统的金属光面托辊，该技术措施经实践证明改善了输送带的磨损。

1.机头驱动部 2.托带轮 3.托带辊

4.波纹状挡边输送带 5.压带辊 6.压带轮

7.缓冲托辊 8.张紧装置及改向滚筒

图1 波纹状挡边输送机

2.2 新式螺旋拉紧尾架

由于该设备采用环形挡边输送带，考虑拉紧力较大的情况下，在满足胶带拉紧行程的同时，还应考虑一定的调整行程。为此，设计了螺旋拉紧尾架在拉紧丝杠与尾架之间加装了导动装置，克服了普通螺旋拉紧尾架在调整中螺母与丝杠易于腐蚀的缺陷。新式螺旋拉紧尾架调整灵活、操作省力、锁紧牢固、性能可靠。

2.3 压带装置

压带装置采用Φ800大直径压带轮，压带区域宽、改向区域长、切线过度，保证了输送带改向平稳并不易撒料。

2.4 挡辊与托带辊

在设备的水平段加设了挡辊以防止输送带跑偏，在水平段的回程部分，安装了托带辊。在有效支撑输送带的同时，减小了摩擦阻力。

2.5 拍打清扫器

本机设计和安装了无源自振拍打清扫器，清扫效果良好，对输送带磨损小，安装简便，延长了输送带的使用寿命。

3 设计计算

3.1 原始数据及工作条件

物料名称：半煤岩

输送量：400t/h

物料粒度：150mm

物料密度：1000kg/m3

输送条件：垂直高度H＝12.75m 水平距离L1＝13m 斜长L＝18m

3.2 设定输送机形式和倾角

形式：S型

图2 输送机形式和倾角

3.3 带速选择

根据物流线倾角和物料粒度，确定带速V＝1.5m/s＝90m/min。

3.4 波纹挡边高度选择

根据倾角和物料粒度初选挡边高度H＝200mm。

3.5 基带有效宽度和横隔板间距的确定

初选基带宽B＝800mm，则基带有效宽度Bf＝650mm。

标准输送能力：

k1＝650/800＝0.81

k2＝90/100＝0.9

＝0.8

代入数据后：

查表后：基带宽B＝800mm

基带有效宽度Bf＝650mm

挡边高度H＝200mm

横隔板高度h＝180mm

横隔板间距t＝250mm

故输送能力经验算合格，且同时满足粒度要求。

基带有效宽度Bf＝650mm＞3×150mm，合理。

横隔板间距t＝250mm＞1.5×150mm，合理。

3.6 输送带质量计算

B＝800mm输送带基带单位长度质量qB＝18.48kg/m

波纹挡边质量 5.7kg/m

横隔板质量 5.0kg/m（每m4个）

则每m挡边带质量qw为：

每m托辊质量qR0为：

qR0＝17.8kg/m

3.7 功率计算和拉力计算

无负载时，消耗的功率：

负载摩擦阻力消耗的功率P2：

提升物料所做的功率P3：

总功率：

拉力计算：

驱动圆周力Fu：

驱动滚筒松边最小拉力F2：

倾斜部分回程分支拉力F3：

为保证输送带允许垂度所需的最小拉力为：

有载分支：

无载分支：

输送带最大拉力为：

3.8 安全系数校核

整带抗拉安全系数，合理。

在压带轮上的安全系数，合理。

综之，输送带安全系数校核通过。

4 主要施工工步

波纹挡边带式输送机与通用带式输送机的施工工步既有相同之处又有不同之处，其主要施工工步是：

（1）支持架安装。根据输送机的特性参数和特定安装环境的空间条件，首先要将支持架（包括卸料点机头架、承料点机尾架和中间支撑架等）稳实固定。如果地基为砂岩或其他岩石系数f＞4的岩石，可不必预先建设混凝土基础，只要用岩石锚杆钻机钻地基孔以锚杆固定即可。

（2）吊装波纹挡边输送带。波纹挡边输送带由生产厂交付用户时，以按用户的要求硫化制成闭环形式。此安装工艺区别于通用带式输送机输送带的铺设。因此，该工步要制定安全作业规程，明确起重设备的布置人员的分工与协作，统一调度指挥，确保既不损坏波纹输送带，又保证施工人员的安全。

（3）初步敷设波纹输送带后，就可依次安装机头驱动滚筒、托带轮、下托带辊、上托带辊、压带轮和机尾导向滚筒。

（4）统调波纹挡边输送带，利用机尾导向滚筒的张紧装置调整适宜的张紧度。

（5）安装其他设施，如综合保护装置等。

（6）整机统调空载试运转，填写试运转报告单。

5 结语

从抚顺西露天矿选煤厂波纹挡边大倾角输送机的设计、制造和使用可总结出波纹挡边大倾角输送机的主要技术特点：

（1）许用输送倾角大，节约了占地面积，节约了土建工程施工费用和设备投资费用，经济效益良好。

（2）结构简单，主要部件可与普通带式输送机通用，因此使用与维护方便。

（3）该带输送机可以在机头处和机尾处设置任意长度的水平输送段，便于和其他相续前承、后继相关设备相连接。

（4）方便于加装简单有效的防尘、防噪设施以达到环保的要求。

波纹状挡边大倾角带式输送机利于用在用地紧张、老厂技术改造、物料提升高度较高的工程项目中，体现技术和经济效益的优越性。

抚顺西露天矿选煤厂波纹状挡边带式输送机，自2011年10月至今已运转15个月，运行状况良好，说明波纹状挡边带式输送机的应用不仅可以适宜煤矿选煤厂，还可以向有关其他用场推广使用。

参考文献

[1] 张钺．新型带式输送机设计手册 [M]．北京：冶金工业出版社．

[2] 北京起重运输机械研究所，武汉丰凡科技开发有限责任公司．DTII（A）型带式输送机设计手册 [M]．北京：冶金工业出版社.

作者简介：张淼（1983-），男，辽宁阜新人，阜新市金广矿山机械制造有限公司技术部长，工程师，研究方向：煤矿机械设计与制造。