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帶式輸送機具有運輸能力大、效率高、工作可靠、操作簡單、便于實現(xiàn)自動化控制等優(yōu)勢,在煤礦運輸中起著舉足輕重的作用.我國煤礦斜井提升用帶式輸送機起始于上一世紀(jì)60年代,井筒傾角一般小于18°,受膠帶和元部件質(zhì)量的限制,運距和運能都很小.隨著輸送機技術(shù)的發(fā)展,80年代我國自行生產(chǎn)出鋼絲繩芯膠帶,使得帶式輸送機在煤礦主斜井得到了廣泛的應(yīng)用.目前我國煤礦85%的主斜井運輸都是使用帶式輸送機,但隨著煤礦開采深度及其他條件的不斷變化,大傾角帶式輸送機在煤礦井下運輸中逐漸占據(jù)了主導(dǎo)地位.大傾角帶式輸送機(傾斜角大于18°)在設(shè)計方面有一定的特點和技術(shù)難度,因此在設(shè)計過程應(yīng)從以下幾方面考慮.

    1.帶式輸送機主要參數(shù)的選取：

    大傾角皮帶機在設(shè)計和計算時,應(yīng)首先認真考慮主要參數(shù)的選取,因為它關(guān)系到系統(tǒng)功能的可靠實現(xiàn)和輸送設(shè)備安全生產(chǎn).

    (1)帶速.帶速不僅影響輸送機的輸送能力、驅(qū)動功率等性能指標(biāo),也影響托輥、輸送帶等部件的選用.對于大傾角帶式輸送機來講,帶速的大小還影響物料輸送的穩(wěn)定性.在落料段,由于物料與輸送帶存在著相對速度差,較高的帶速所提供的摩擦力極有可能不能克服物料自身的慣性力而使得物料無法保持與輸送帶的同步運行,從而造成物料的無法輸送.因此,帶式輸送機不宜選取較高的帶速.

    (2)模擬摩擦因數(shù).輸送機的模擬摩擦因數(shù)直接影響到驅(qū)動功率、膠帶強度、逆止力矩等主要參數(shù)的確定.與普通帶式輸送機相比,由于采用了深槽托輥組和其他裝置,在計算額定工況時,模擬摩擦因數(shù)應(yīng)該考慮取較大數(shù)值.在計算逆止工況時,模擬摩擦因數(shù)關(guān)系到系統(tǒng)的安個性,應(yīng)該取較小數(shù)值.

    (3)輸送帶的安全系數(shù).大傾角帶式輸送機發(fā)生斷帶事故,其危害性遠比水平輸送機大得多.因此,輸送帶的安全系數(shù)應(yīng)該取較大數(shù)值.但是安全系數(shù)也不宜取值過大,因為取較大的安全系數(shù),就意味著要選取較高規(guī)格(強度)的輸送帶.輸送帶的強度越大,必然厚度越大,其橫向剛度也就越大,成槽性也就越差,超過限度時,就不能保證輸送帶對物料實施有效的夾持.因此,當(dāng)輸送帶因帶強太大而不能按設(shè)計要求成槽時,就必須考慮采取其他措施,既要能滿足輸送帶強度要求,又能滿足成槽性要求.

    (4)輸送帶的下垂度.輸送帶的下垂度越大,輸送帶在趨入托輥組時的角度也就越大,物料也就越不穩(wěn)定.因此,設(shè)計計算時下垂度應(yīng)該選取較小值.當(dāng)然,也不能取得過小,否則會使輸送帶強度覷榴增大而影響成槽性.

    2.帶式輸送機主要技術(shù)的應(yīng)用：

    (1)防止物料滾滑煤的動安息角一般不超過25°,隨著含水量的變化和工況條件的不同,其運動穩(wěn)定性也將發(fā)生較大變化.大傾角帶式輸送機在設(shè)計時首先要考慮采取有效的措施,保證物料在運輸過程中不向下滾滑.

    采用花紋輸送帶與普通輸送帶不同的是,井下用花紋輸送帶的表而設(shè)計有特殊的溝槽,增大了對物料下滑的摩擦阻力,因此在一定的傾角范圍內(nèi)可以有效地阻止物料的向下滑動.也正是由于采用了這項技術(shù),使得帶式輸送機向上運輸?shù)膬A角提高到28°以上.應(yīng)注意的是:花紋輸送帶如采用常規(guī)清掃器,清掃效果則較差,設(shè)計時,必須考慮設(shè)置與之相適應(yīng)的清掃器,以提高清掃效果;花紋輸送帶不適用于寒冷地區(qū)煤炭含水量較大的礦井;當(dāng)采用花紋輸送帶不能保證物料的正常輸送時,應(yīng)考慮采取其他措施.

    采用深槽上托輥組普通的上托輥組槽型角為30°--35°,而大傾角帶式輸送機必須采用增大槽型角的深槽托輥組.其作用就是通過增大托輥組的槽型角增大膠帶對物料的夾持力,從而增大物料的內(nèi)摩擦,達到阻止物料沿輸送帶下滑的目的.目前常用的深槽托輥組形式有:四輥深槽托輥組、五輥深槽托輥組等.按照經(jīng)驗一般取側(cè)托輥的角度≥50°.當(dāng)槽型角不能滿足輸送帶成槽時,應(yīng)考慮采取其他措施.

    選用合理的上托輥組間距為保證物料通過上托輥組時的穩(wěn)定性,應(yīng)盡量減小輸送帶的下垂度.因此,上托輥組的問距不宜取得過大.設(shè)置擋料裝置塊狀物料在運行時特別容易失穩(wěn)而向下滾動造成傷人事故.因此,在設(shè)計時考慮沿輸送機全長設(shè)置能單方向通過物料的擋料裝置,以阻止物料的向下滾動.

    (2)采用軟啟動裝置.在大傾角輸送機上設(shè)置軟啟動裝置,除了達到改善啟動性能、降低啟動電流、減小對系統(tǒng)的沖擊、降低輸送帶規(guī)格的目的之外,另外一個重要的目的就是避免帶式輸送機帶載啟動時因加速度過大而使物料失穩(wěn)下滑或停滯.在眾多軟啟動技術(shù),由于可控軟啟動的軟啟動效果顯著優(yōu)于不可控軟啟動,因此,在大傾角帶式輸送機設(shè)計時應(yīng)優(yōu)先考慮選用前者.目前,最常用的一可控軟啟動裝置有調(diào)速型液力禍合器、液粘型摩擦片式禍合器、 CST、變頻軟啟動器等.

    (3)皮帶機的逆止與制動.大傾角帶式輸送機重載停車時系統(tǒng)出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)趨勢是必然的,因此應(yīng)設(shè)置安全可靠的逆止裝置.大傾角皮帶機根據(jù)現(xiàn)場具體條件及要求,一般大都采用低速逆止和高速制動、低速逆止和低速制動、高速逆止和低速制動等幾種不同的配置方式.采用單滾筒馭動或逆轉(zhuǎn)力較小時,可以選用減速器附帶逆止器的形式;采用多滾筒驅(qū)動或逆轉(zhuǎn)力較大時,應(yīng)該首先選用在低速軸上設(shè)置逆止器的形式.在高速軸或低速軸上還要加設(shè)制動器,作為防止逆轉(zhuǎn)的雙保險.采用多個逆止裝置時,無論選用什么樣的逆止方式,都必須使侮個逆止裝置能夠承擔(dān)整機的逆止力矩.

    (4)拉緊裝置的選擇拉緊裝置是保證帶式輸送機正常運轉(zhuǎn)必不可少的重要部件,選用自動式拉緊裝置,對延長輸送帶壽命十分有利.驅(qū)動布置形式大傾角帶式輸送機驅(qū)動裝置形式的選擇,同樣決定于輸送機的運距、運量、線路形狀、輸送帶強度及其安全系數(shù)的選擇,最經(jīng)濟的方法是充分利用帶強.從減少最人拉力來看,以頭部雙滾筒驅(qū)動和中部單滾筒驅(qū)動為最佳,能減少拉力,而對于長距離一可減少拉力18%.中長帶式輸送機則應(yīng)采用頭部雙滾筒尾部單滾筒驅(qū)動方式,最大拉力能降低約30%.

    隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,大傾角皮帶機將具有更廣闊的市場前景,但在實際應(yīng)用中還需要不斷加以創(chuàng)新,逐步改進.