提高胶带输送机运输能力的途径.doc

提高胶带输送机运输能力的途径炉峪口煤矿从1986 年11月投产以后，设计能力为45万吨/年，经过全矿职工及工程技术人员的努力于97年生产突破60万吨。为了进一步满足集团公司扩大再生产，对我矿未来前景的考虑，矿从96年就开始了开拓下组8#煤的技术改造工程，98年10月下组煤的技改投产后，矿井设计能力可达到75万吨。但经过一年多的运行，制约全矿正常生产的薄弱环节，明显地表现在地面生产系统运输能力最大为150T/h，远远小于主井大倾角皮带机的运输能力。大倾角皮带机按设计要求达300T/h，实际测量完全达到设计能力，这就造成，在主井皮带机正常运行时，主井口煤仓仅能存40余吨煤，而生产系统运输力不足，大倾角皮带机不能正常运行，频繁启动，不仅电控系统故障多，而且机械系统、液压系统事故也不少，给全矿生产的正常运行，带来许多不便。为了解决我矿地面生产系统运输能力的不足，在本着经济、简便、不影响正常生产的前提下，把现有的胶带输送机进行增大运输能力的改造，经测算，按每小时250吨的运输量，可满足我矿生产任务及今后生产发展的要求。一. 要想增大胶带运输机的运输能力，从理论上讲，无非有两种途径：一种是原带速不变时，加大胶带宽度。另一种是胶带宽不变时，提高胶带运行速度。 第一种途径，在改造现有的胶带输送机时，由于胶带加宽，从皮带机头的传动滚筒，机身中部的上下托辊架，上、下托辊、机尾滚筒，都要随着胶带的加宽，而变动。这就在具体实施中，不但造成更换部件多，技术要求高，而且工作时间较长，停产两三天也很难完成一部设备的改造工作，而现场实际只能在一至两个班内把全部改造项目进行完工，不影响外销煤的发运和井下生产的交替进行。因此该方案在我矿改造中不可取。第二种途径，首先适应于我矿的现状，因原有的胶带不变，只是考虑如何通过改变速比或传动滚筒可实现提速的目的，所以通过研究，最后决定采纳第二种方案用于我矿地面生产系统的皮带机的提速改造。二. 方案二中又有几种方法可实现提速：因Q=qv（1）而Q是要求达到的输送量为250T/h。q是胶带机每米的载荷，经实测为35kg/m。由此可得：改造后要求的带速为2m/s。又由V=Dn/60i（2） 可知，要想实现胶带速度由原来的1.22m/s变为2m/s，可通过改变传动滚筒直径D，电机转速n或减速机传动比i，其中之一或其中之二可实现提高胶带速度。三. 因地面生产系统的胶带运输机，从三号转载点至筒仓的倾角最大，为18，所以以该部皮带机为例，进行方案比较。胶带输送机现状见表：主机型号减速器速比传动滚筒直径D带速v带宽B运输能力Q电机TD-75型31.5500mm1.22m/s800mm150T/hN=1480r/min、N=22KW传动滚筒D不变，减速机速比i不变的情况下，改变电机转速n。因电机由现在的四极n=1450r/min，变为二极电机后，同步转速为2950r/min，超过减速机高速轴不允许大于1500r/min的要求，所以，该方法被否决了。方法二电机转速n不变，传动滚筒直径D不变，通过改变减速机速比i，实现提速至2m/s。 由V=Dn/60i 得I为19。即把现有的速比31.5，通过改变啮合齿轮的齿数，达到速比为19，实现提速。验算各参数：1. V=Dn/60i=1.95m/s2.0m/s。2. 电机功率N：N=1.15W。V/102=24.4kw22kw。式中：W。为胶带机传动滚筒上的牵引力，由下式W。=S4 +S1-0.030.05（S4+S1）得胶带张力的计算：用“遂点计算法”可得（图一） S2=S1+Wk S3=S2+W2-3 S4=S3+Wzh S4=S1（1+eu-1/ n） u为摩擦系数，eu为在u一定的情况下，随围包角的数值不一样，得数结果不一，因我矿皮带机机头传动滚筒的围包角见图二： 经实测围包角为185，将摩擦系数选0.4及传动滚筒表面包橡胶，查表得为eu为3.64代入（4）式得：S1=370 S2=252 S3=265 S4=1221 3.校核围包角S4/S1=3.09= eu 得 =161因现有围包角185，能满足改造要求。结论：选该方案时，只要将原电机，换成大于22KW的电机，传动滚筒在直径不变的情况下包一层橡胶层，减速机速比改成19即可满足提速增大运输能力的要求。该方法尤其适应于我矿改造的实际情况。方法三：电机极数n不变，减速机速比 i不变，通过改变传动滚筒直径D达到要求带速V为2.0m/s。由V=Dn/60i 得 D=60Vi/n=60231.5/（3.141480）=0.81m取标准系列： D=800mm验算结果：1. V= V=Dn/60I=1.972.0m/s2. N=1.15W。V/102=24.4kw22Kw3. 胶带强度： 最大张力 S4（1260kg）Szd（BiQ/m=80456/10）=1792kg满足要求4. 围包角验算时按 =185（实测）u=0.4（带橡胶衬面滚筒）实际安装后围包角可增至195结论：该方案优点是减速机不用改换，但传动滚筒增大后，存在机头架还得改动，且轴承座中心也得变动，并且重载皮带托辊架由于机头滚筒外径加大150mm后，整体全部