第二章带式输送机.ppt

第三章胶带输送机 第一节概述 第一节概述 一 胶带输送机的组成及工作原理1 组成2 工作原理 一胶带输送机的组成及工作原理1带式输送机的基本组成部分是 输送带 托辊驱动装置 包括传动滚筒 机架 拉紧装置和清扫装置 2 工作原理 输送带绕经传动滚筒和改向滚筒 拉紧滚筒接成环形 拉紧装置给输送带以正常运行所需的张力 工作时 驱动装置驱动传动滚筒 通过传动滚筒与输送带之间的摩擦力带动输送带连续运行 装到输送带上的物料随它一起运行到端部卸出 利用专门的卸载装置也可在中间部位卸载 图3 1所示是带式输送机的结构简图 图3 l带式输送机的结构简图1 拉紧装置 2 装载装置 3 改向滚筒 4 上托辊 5 输送带 6 下托辊 7 机架 8 清扫装置 9 驱动装置 带式输送机 二 带式输送机的适用条件与特点1 适用条件带式输送机用于运输散状物料 可水平 倾斜铺设 通常情况下 沿倾斜向上运输原煤时 倾角不超过180 倾斜向下运输时 倾角不大于120 运送附着性和黏着性大的物料时 倾角还可大一些 2 特点 1 优点带式输送机运输能力大 工作阻力小 耗电量低 2 缺点胶带成本高 初期投期大 且易损坏 不能承受较大的冲击与摩擦 不适于运送有棱角的货载 二 胶带输送机类型及结构特点 一 通用固定式 td75型 通用固定式带式输送机 特点 机架固定在底板或基础上 应用 运距短 永久使用的地点 如井下主要运输大巷 型号 td 75型 定型年度 带式 通用 一 通用固定式 td75型 通用固定式带式输送机 特点 机架固定在底板或基础上 应用 运距短 永久使用的地点 如井下主要运输大巷 型号 td 75型 定型年度 带式 通用 二 绳架吊挂式 绳架吊挂带式输送机 使用范围 主要用于煤矿井下巷道运输和上山运输 结构特征 本身结构为绳架式 可以吊挂在巷道支架上 高度能够调节 托辊槽角可随负载大小而变化 特动装置有液力联轴器 可用双电机传动 也可用单电机传动 电器设备具有矿用防爆性能 绳架吊挂式带式输送机 特点 吊挂于巷道顶板上 机身高度可调节 不受底板底鼓的影响型号 spj 800型 带宽 mm 输送机 带式 绳架式 spj 800型吊挂式胶带输送机传动系统 三 可伸缩带式输送机 应用 采区平巷 巷道掘进的专用运输设备 四 钢丝绳芯式 用于长距离 大运量的运煤设备 平硐 主斜井 大型矿井 五 双速双运可伸缩带式输送机 双速双运可伸缩带式输送机的使用范围及特点 主要用于采掘工作面的巷道运输 综掘机的后配套使用 能实现双向运输 输送机高速运行时承载段将物料运送出去 低速运行时 回程段可将支护材料等原料运送至皮带机机尾处 该机设计有上 下料装置 可实现人工上料 自动下料 通过专门设计的控制电路 能方便实现高 低速运行的转换 上胶带用来向外运送掘进落下的煤 矸石下胶带用来向掘进工作面运送支护材料 双速双运可伸缩带式输送机 六 钢丝绳牵引带式输送机 钢丝绳牵引带式输送机是一种强力带式输送机 在我国煤矿斜井中曾广泛应用 特点 以钢丝绳作为牵引机构 胶带只起承载作用 不承受牵引力 钢丝绳牵引带式输送机示意图如图所示 图3 33钢丝绳牵引带式输进机1 钢丝绳驱动装置 2 摩擦绳轮 3 导向绳轮 4 牵引钢丝绳 5 转向绳轮组 6 分绳轮7 卸载斗 8 卸载滚筒 9 中间托绳轮 10 装载装置 11 机械保护装置 12 输送带张紧车 13 输送带张紧滚筒 14 钢丝蝇张紧蝇轮 15 钢丝绳张紧车 16 拉紧用绞车 17 辅送带和钢丝绳张紧重锤 18 输送带 17 18 工作原理 胶带18自由落地搭在两根并行钢丝绳上 通过两端换向滚筒形成环形系统 而钢丝绳4经过传动轮2及张紧绳轮14或15形成另一个环形系统 钢丝绳4由中间拖绳轮组9来支承 传动轮由电动机带动 借助于传动轮与钢丝绳间的摩擦力带动钢丝绳 而通过钢丝绳与胶带间的摩擦力带动胶带 从而将胶带上货载从一端连续地输送到另一端 分绳轮的作用 在胶带的换向滚筒处将近两根平行的钢丝绳间距加大 以使胶带换向时能从两根钢丝绳中间通过 分绳轮有平面分绳轮和立面分绳轮两种 平面分绳轮在胶带张紧车12的上部或胶带前 改向滚筒附近 立面分绳轮13在机头换向滚筒8的后部 立面分绳轮是一个向外倾斜的歪轮 钢丝绳张紧车的绳轮也是向外倾斜的歪轮 优点是 输送距离长 输送能力大 由于胶带只作承载机构 不作牵引机构 胶带所受张力较小 因此输送距离长 国内输送机输送距离已达2 6km 输送能力已达1000t h 功率消耗少 因牵引钢丝绳支承在托绳轮上 故其运行阻力较小 所以降低了电动机功率消耗 运行平衡 因胶带本身有横向钢条 故刚性好 在胶带下面又有钢丝绳支承 胶带运行平衡物料撒落情况减小 由于单机长度大 转载次数少 操作简单 敢便于实现自动化 钢丝绳牵引带式输送机与普通带式输送机相比较 主要缺点是 设备费用和基建投资高 因为传动装置复杂 且体积大 在井下需占很大的硐室 胶带工艺复杂 制造成本高 而且有些矿井胶带使用寿命较短 钢丝绳和托绳轮的寿命短 因而换绳工作量和托绳轮维修工作量很大 七 中间多级驱动带式输送机多点驱动带式输送机是长距离 大运量带式输送机的一种形式 它是在长距离的机身中 间隔一定距离设置一台短的驱动带 如图3 34所示 每条驱动带有自己的驱动装置和拉紧装置 驱动带运行时 依靠它与主输送带之间的摩擦力 带动主输送带运行 还可以在主输送带两端也设置驱动装置直接带动主输送带 一台这种驱动方式的输送机能达到的运输距离 从原理上讲是没有限制的 只是在多台分散的驱动装置之间 难以保持同步运转 图3 34中间多驱动带式输送机 多点驱动带式输送机优点 把牵引力分散到各中间驱动部位 使主输送带所受的张力大为降低 在长运距中 可采用低强度的输送带 使初期投资降低 在运输距离分散加长的场合采用这种输进机 可随运距的加长逐渐增加驱动装置 避免在初期设置大功率的驱动装置 圆管式胶带输送机是用托辊逐渐把腔带逼成管形 其他部分如滚筒 张紧装置 驱动装置和普通胶带输送机的结构相同 其结构原理如图3 35所示 八 圆管式胶带输送机 特别适用于地形条件复杂 必须跨需封闭输送的绕建筑物或江河 街道 住宅 商业的领域 友好的解决环境的问题是共同的希望 与其它的带式输送机相比 它减少了灰尘的产生 产品的溢出和产品的污染 圆管带式输送机在普及方面增长 它广泛应用于冶金 建材 化工 火电及港口散货码头等行业 输送矿石 煤炭 原料 废渣 垃圾等物件 图3 35圆管式胶带输送机原理图1 尾部滚筒 2 加料口 3 有载分支 4 六边形托辊 5 卸料区段 6 驱动滚筒 7 结构架 8 托辊 9 物料 10 无载分支 l1 l3 过渡段 l2 输送段 圆管式胶带输送机工作原理 从尾部滚筒到皮带卷成管形这段距离称为过渡段 加料口一般设在过渡段之间 在过度段后胶带变成圆管形 在输送段皮带同物料一起稳定运行 当达到卸料区段后 胶带同物料一起又从圆管形变成槽形 而到头部滚筒胶带变为平形 在空段 或称回程段 也是如此 有的圆管式运输机上部是圆管形 下部是平形 优点 由于圆管式胶带输送机物料形成封闭运输 因而减少了环境污染 占地面积小 并能任意转弯和增大物料运输角度 因此 它有着突出的优点 我国已生产这种产品 国外目前已有20多个国家使用 是很有发展前途的一种新型运输设备 大倾角输送机能在超临界角度的情况下运送物料 通常用下面几种措施使物料不下滑也不向外撒料 增加物料对输送带表面的摩擦力 在普通输送带上增设与输送带一起移动的横隔板 增加物料与胶带的正压力 九 大倾角带式输送机 大倾角带式输送机优点 既可减少占地面积又能节省运输费用 实践证明 用大倾角机可缩短运距1 2 1 3 如图3 36所示 既缩短了基本建设周期 又减少了投资 图3 36倾角不同的两种运输机械所占面积比较1 普通带式输送机 2 大倾角带式输送机 一 花纹带式输送机 增加物料对输送带表面的摩擦力我国从1960年就开始研制花纹输送带种花纹输送带曾在煤炭 冶金 化工和粮食等门使用 我国采用花纹胶带表面形状为圆锥凸块 如图3 37所示 凸块高度为25mm 运煤倾角可250 在国外 花纹胶带的表面形状有波浪形锥形 圆锥形 网状形和 人 字形等 花纹高度5 40mm 输送机最大倾角可达300 350 运送散状物料和成品件 分类 图3 37带圆锥凸块的花纹输送带 二 波状挡板带式输送机 在普通输送带上增设与输送带一起移动的横隔板带横隔板的大倾角带式输送机在国外应用较广泛 带横隔板的输送带可分为两种 带有可拆卸横隔板的输送带 带有不可拆卸横隔板的输送带 可拆卸横隔板采用机械方法固定 其优点是横隔板损坏后可以更换 也可以根据需要调整隔板间距 缺点是减弱了胶带强度 横隔板高度为35 300mm 最大设备倾角可达600 900 要求 1 可广泛用于煤炭 粮食 建材 化工 水电和冶金等行业 在 19 40 的环境温度范围内 输送堆积密度为0 5 2 5t m3各种散状物料 故也可称为粮食输送机2 最大输送倾角为90 最大输送物料粒度为300mm 3 对于输送有特殊要求的物料 如高温或具有酸性 碱性 油类物质或有机溶剂等成分的物料 需采用特殊材料的波状挡边输送带 三 压带式输送机 增加物料与输送带的正压力采用这种方法来输送物料 倾角可达900 可达6m s 这种增加物料正压力的方法较多 我国已应用压带式输送机垂直运输物料和行包 如图3 41所示 在联邦德国 普遍使用一种垂直运输散状物料或成件物品的泡沫塑料压带输送机 这种输进机具有海绵状的输送带 被运物料夹在承载带和压带之间 如图3 42所示 它可在任意角度运输货物 图3 41压带式输送机工作原理图1 主输送带 2 辅助输送带 图3 42带有泡沫塑料输送带大倾角输送机1 承载带 2 压带 3 驱动环路 本系列带式输送机用于煤矿井下集中运输巷 主斜井提升 露天煤矿及地面系统的运输 可水平 倾斜及有凹凸弧线的运输 采用特殊设计的深槽型托辊组可以达到 28大倾角上运要求 下运倾角则可达 18 可由单机或多机组输送系统输送物料 产品按mt820 2006 煤矿用带式输送机技术条件 标准执行 安全保护设施完善 符合煤矿等特殊场所的安全要求 四 深槽形带式输送机 十气垫带式输送机气垫带式输送机是20世纪70年代首先在荷兰研制成功的一种新型连续输送设备 目前 美国 英国 日本 俄罗斯等国都在研制生产这种输送设备 并广泛应用于煤炭 化工 粮食等部门输送各种散状物料 一 气垫带式输送机的特点气垫带式输送机是将通用带式输送机的支承托辊去掉 改用设有气室的盘槽 由盘槽上的气孔喷出的气流在盘槽和输送带之间形成气膜 变通用带式输送机的接触支承为形成气膜状态下的非接触支承 从而显著地减少了摩擦损耗 理论和实践证明 气垫带式输送机有效地克服了上述通用带式输送机的缺点 具有下述特性 结构简单 运动部件特别少 它具有性能可靠和维修费用较低等优点 物料在输送带上完全静止 减少了粉尘 并降低或几乎消除了运行过程中的振动 有利于提高输送机的运行速度 其最高带速已达8m s 在气垫带式输送机上 负载的输送带和盘槽的摩擦阻力实际上和带速无关 一台长距离的静止的负载气垫带式输送机只要形成气膜 不需要其他措施便能立即启动 气垫带式输送机采用箱形断面 其支承有良好的刚度和强度 且易于制造 二 气垫带式输送机的原理及结构气垫管式输送机的结构原理如图3 43所示 输送带5围绕改向滚筒7和驱动滚筒1运行 输送机的承载带的支体是一个封闭的长形箱体6 箱体的上部为槽形 承载带由气膜支承在槽里运行 输送带的下分支采用托辊9支承 但从原理上讲可以和上分支一样用气膜支承 鼓风机10产生所需要的压力空气 空气送入作为承载架的气箱 压力空气沿气箱纵向散布 并通过气孔8进入槽面 从小孔流出的压力空气在输送带与盘槽之间的非接触支承 使摩擦损耗显著降低 从而输送机的运行性能得到很大改善 气垫带式输送机结构1 采用气室代替托辊 输送带悬浮于稳定的气膜之上 2 采用全封闭运行 彻底改变了工作环境 实现文明生产 气垫带式输送机特点1 先进 吸收国外先进设计 综合考虑性能 环保 节能 高效 成本等诸多因素 设备属国内领先 可替代进口产品 2 环保 克服机械噪音 胶带跑偏和洒落 抑制粉尘飞扬 保护物料 可露天作业 3 节能 降低摩擦及内部消耗 减少运转部件和维修量 延长胶带和电机寿命 可长距离和有一定角度运送 4 高效 减少摩擦阻力和胶带张力 运转平稳可提高带速 使输送量及生产率相应得到提高 主要技术参数表 三 气垫带式输送机经营费用和制造成本的分析由于气垫输送机没有承载托辊及阻力 因此功率消耗比通用带输送机低 也不需要更换和修理托辊的费用 不发生盘槽与输进带接触而损坏胶带的现象 鼓分机的维修费仅为槽形托辊修费的一小部分 气垫输送带的磨损和撕裂现象比槽形托辊输送带少得多 原因是气垫输送带在通过盘槽时不出现挠曲和摩擦 气垫带式输送机设计简单 省去许多运动部件 由于金属板制成的气室制造容易 特别是采用较小功率的驱动装置 轻型和较窄的输送带和较简单的辅助部件 理论上它的制造成本和安装费用应该比较低 但实际情况并非如此 其制造成本比通用带式输送机略高 原因是气垫带式输送机气室制造工艺自动化程度不高 它仍需要很多劳动力 它是一种新兴的正在发展中的运输设备 其优良性能受到人们的高度重视 在不久的将来 定能得到迅速的发展 带式输送机主要由胶带 托辊与机架 驱动装置 拉紧装置 制动装置 清扫装置及保护装置等部分组成 一输送带 一 输送带的类型输送带在带式输送机中既是牵引机构又是承载机构 它不仅应有足够的强度 还要有相应的承载能力 为此 输送带是由承受拉力并具有一定宽度的柔性带芯 上下覆盖层及边线保护层构成 我国目前生产的输进带有以下几种 多层芯输送送带整编芯输送带钢丝绳芯胶带 第二节带式输送机的主要结构 1 多层芯输送带 橡胶输送带 橡胶输送带简称胶带 它是由若干层帆布组成带芯 层与层之间用橡胶粘在一起 并在外面覆以橡胶保护层 上面覆的橡胶称为上保护层 重段 也是承载面 上保护层的橡胶厚度为6mm 下面覆的橡胶称为下保护层 回空段 下保护层的檬胶厚度为1 5mm 带芯的帆布可以是棉 维尼龙 尼龙等纤维纺织品 或者是由混纺织品组成的 尼龙帆布强度较大 由其制成的胶带属于高强度带 普通橡胶带的结构见图3 2 1 普通胶带 图3 2普通橡胶带结构图1 上保护层 2 帆布层 3 下保护层 2 整编芯输送带 塑料输送带 塑料输送带使用维尼龙和棉混纺织物编织成整体平带芯 外面覆以聚氯乙烯塑料 整芯塑料输送带生产工艺简单 生产率高 成本低 质量好 优点 耐油 耐酸 耐腐蚀等 因此大多用于温度变化不大的场所 如化工及煤矿井下等工业部门 2 钢丝绳芯胶带钢丝绳芯胶带是一种高强度的输送带 其主要特点是使用钢丝绳代替帆布层 钢丝绳芯胶带可分为无布层和有布层两种类型 我国目前生产的均为无布层的钢丝绳芯胶带 这种胶带所用的钢丝绳是由高强度的钢丝顺绕制成的 中间有软钢芯 钢芯强度已达到60000n cm 钢丝绳芯胶带有普通型和加强型两种 普通型由纵向排列的钢丝绳作带芯 外包芯胶和覆盖胶而成 加强型又称防撕裂型 与普通的区别是 在覆盖胶内 横向加了一定间距排列的细钢丝绳或1 2层合成纤维线绳的加强体 提高了输送带的防撕裂性 普通橡胶带和塑料带为易燃品 在煤矿井下使用很不安全 我国规定禁止在煤矿井下使用非阻燃输送带 并已制定出 矿用阻燃输送带 标准 于1987年6月起实施 阻燃胶带 阻燃胶带的机理 在组成胶带的原材料中 按一定比例加入阻燃剂 经加温处理后原材料的可燃性显著下降 阻燃胶带的要求 矿用阻燃输送带 mt668 1997 阻燃胶带的种类 阻燃整芯胶带 阻燃多层芯胶带 阻燃钢绳芯胶带 所谓阻燃带是指在生产胶带过程中加入一定量的阻燃剂和抗静电剂等材料 经塑化和硫化而成的胶带 阻燃带在做安全性能试验时应满足以下要求 导电性能要求 滚筒摩擦试验要求 酒精喷灯燃烧试验要求 常规巷道丙烷燃烧试验要求 二 输送带的连接输送带限于运输的条件 出厂时一般制成100m的带段 使用时 需要将若干条带段连接在一起 输送带的连接方式有机械法 硫化法和冷粘法 塑化连接法四种 1 机械法连接法机械法连接法用于多层输送带和整芯输送带的连接 接头有铰接合页 铆钉夹板和钩状卡三种 如图3 4所示 用机械法连接时输送带接头处的强度被削弱的情况很严重 一般只能相当于原来强度的35 40 且用寿命短 但在便拆装式的带式输送机上还只能采用这种连接方式 图3 4机械方法连接接头 a 铰接合页接头 b 铆钉夹板接头 c 钩状卡接头 机械连接时要注意输送带接口与其中心线必须垂直 输送带扣不能歪斜 以免造成沿宽度方向受力不均 引起输送带跑偏或拉豁输送带 2 硫化连接法硫化连接法是利用橡胶与芯体的粘结力 把两个端头的带芯粘连在一起 用于多层芯输送带和钢绳芯输送带的连接 其原理是将连接的胶料置于连接部位 在一定的压力 温度和时间作用下 使缺少弹性和强度的生胶变成有高弹性 高粘结强度的熟胶 从而使得两条输送带的芯体连在一起 为使接头有足够的度 接头处应将带芯分层错开搭连一定的长度 如图3 5所示 图3 5多层帆布带硫化胶合接头 v 两端头钢丝绳搭接方式可多种 图3 6所示是常用的二级错位搭接法 用硫化法连接胶带时 需用专门的胶带硫化器 其中煤矿井下要求使用隔爆型电热蒸气胶带硫化器 硫化法的优点 接头强度高 且接口平整 硫化法连接的接头静强度可达输送带本身度的85 90 但该数据是用宽度不大的试件做硫化接头试验得出 与在输送带上输送带全宽进行硫化连接是有差别的 在设计和选型时应充分考虑该因素 留有充足的量 保证输送带具有足够的强度及可靠性 图3 6钢丝绳的二级错位搭接 3 冷粘连接法这种方法也称冷硫化 适用于多层芯输送带 是将糊状的胶料涂在阶梯形切口上 不需加热 施加适当的压力保持一定时间即可 4 塑化连接法对于整编芯体的输送带 是将接头处的编织体拆散 然后将拆散的两端互相编结 包覆塑料片后施加适当的温度和压力 二 托辊和机架 托辊 托辊的作用是支承胶带 减小运行阻力 并使胶带垂度不超过规定限度 保证胶带平稳运行 基本要求是 使用可靠 回转阻力小 制造成本低 托辊表面光滑 径向跳动小 使用寿命不低于15000h 托辊按用途不同分为承载托辊 调心托辊和缓冲托辊三种 一 承载托辊承载装运物料和支承返回的输送带用 有槽形托辊和平行托辊 v形托辊三种 1 槽形托辊承载装运物料的槽形托辊多由三个等长托辊组成 两个侧辊的斜角a称为槽角 一般为35 需要时 可设计成更大的槽角 如五托辊组 有固定和铰接式 前者用于固定式输送机 后者用于可拆移动式输送机 各托辊间距一般为1 2m 1 5m2 平行托辊平行托辊是一个长托棍 主要用做下托辊 支承下部空载段输送带 各托辊间距一般为3m 在装载量不大的输送机上部承载段有时也使用平行托辊 如选煤厂的手选输送带 3 v形托辊v形和反v形托辊主要用于支承下部空载段输送带 在下部空载段采用v形和反v形托辊能扼制输送带跑偏 图3 7所示是各种承载托辊的结构形式 图3 7各种承载托辊的结构形式 二 调心托辊是将槽形或平形托辊安装在可转动的支架上构成 如图3 8所示 当输送带在运行中偏向一侧时 称为跑偏 调心托辊能使输送带返回中间位置 调偏过程如下 输送带偏向一侧碰到安装在支架上的立辊时 托辊架被推到斜置位置 如图3 9所示 此时 作用在斜置托辊上的力f 分解成切向力ft和轴向力fa 切向力ft用于克服托辊的运行阻力 使托辊旋转 轴向力fa作用在托辊上 欲使托辊沿轴向移动 由于托辊在轴向不能移动 因而轴向力fa作为反推力作用于输送带 当fa达到足够大时 就使输送带向中间移动返回 这时由立辊的推动使转动支架逐渐回到原位 这个反推作用 像在船上作用于岸边的撑力使船离岸一样 力的大小与托辊斜置角度有关 一般在承载段每隔10 15组固定托辊设置一组调心托辊 图3 9斜置托辊的纠偏作用 斜置托辊对输送带的这种横向反推作用也能用于不转动的托辊架 如发现输送带由于某种原因在某一位置上跑偏比较严重时 可将该处的若干组托辊斜置一适当的角度 就能纠正过来 防止输送带跑偏的另一简单方法是 将槽形托辊中两侧辊的外侧向前倾斜2 3 三 缓冲托辊安装在输送机受料处的特殊承载托辊用于降低输送带所受的冲击力 从而保护输送带 它在结构上有多种形式 例如橡胶圈式 弹簧板支承式 弹簧支承式或复合式 图3 10所示为其中两种形式 图3 10缓冲托辊 a 橡胶圈式 b 弹簧支承式 三 缓冲托辊还有梳形托辊和螺旋托辊 在回程段采用这种托棍 能清除输送带上的粘料 落地可拆式机架和托辊1 h形中间机架 2 纵向钢管 3 连接销 4 槽形上托辊 5 平形下托辊 托辊间距的布置应保证输送带有合理的垂度 一般输送带在托辊间产生的垂度应小于托辊间距的2 5 上托辊间距可查表 下托辊间距一般为2 3m或取上托辊间距的2倍 在装载处的托辊间距需要小一些 一般为300 600mm 而且必须选用缓冲托辊 大型带式输送机的托辊间距可以不同 输送带张力大的部位间距大 输送带张力小的部位间距小 增大托辊间距能减少输送带的运行阻力 但对高速运行的输送机 设计时要注意防止因输送带发生共振而产生输送带的垂直拍打 托辊直径在世界各国都已标准化 iso有两种标准 2 机架机架是用于支承滚筒及承受输送带张力的装置 它包括机头架 机尾架和中间架等种类型的机架结构不同 机架的结构分为落地式和吊挂式两种 落地式又分为固定式和可拆卸式两种 井下用便拆装式带式输送机中 机头架 机尾做成结构紧凑便于移置的构件 中间则是便于拆装的结构 有钢丝绳机架 无螺栓连接的型钢机架两种 钢丝绳机架如图3 17 图3 17绳架吊挂式支架1 紧绳装置 2 钢丝绳 3 下托辊 4 绞接式上托辊 5 分绳架 6 中间吊架 落地可拆式机架和托辊1 h形中间机架 2 纵向钢管 3 连接销 4 槽形上托辊 5 平形下托辊 三 传动装置 1 组成由电动机 减速器 联轴器和主动滚筒等组成 其传动过程为 电动机通过液力偶合器和减速器带动主动滚筒转动 单电动机双滚筒 传动装置 驱动装置1 电动机 2 联轴器 3 减速器 4 驱动滚筒 5 传动齿轮 2 分类按电机数目分为 单电动机和多电动机传动两种 按传动滚筒数目分为 单滚筒 双滚筒和多滚筒传动三种 双滚筒驱动示意图 a 双滚筒共同驱动 b 双滚筒分别驱动 图3 16dx型钢丝绳芯带式输送机的典型布置方式 带式输送机滚筒的结构有钢板焊接结构与铸钢或铸铁结构 主动滚筒的表面有光面 包胶和铸胶 功率不大又潮湿采用光面滚筒 环境潮湿 功率又大 采用胶面滚筒 铸胶滚筒胶面厚而耐磨 对于普通带式输送机 驱动滚筒的直径取决于帆布层数 当采用硫化接头时 滚筒直径 mm 与帆布层数之比不应小于125 当 采用机械接头时 其比值不应小于100 对于采区顺槽 上 下 山用的带式输送机 限于巷道空间狭窄 滚筒直径与帆布层数之比可降到80 对于钢绳芯带式输送机 驱动滚筒的直径取决于输送带的强度及钢绳芯直径 一般驱动滚筒直径与钢绳芯直径之比不小于150 滚筒长度b 要比输送带的宽度b1大一些 一般取b b1 100 200 mm 四 拉紧装置作用 使输送带具有足够的张力 保证输送带和传动滚筒之间产生摩擦力使输送带不打滑 并限制输送带在各托辊间的垂度 使输送带正常运行 常见的几种拉紧装置如图3 18所示 斜坡式重砣拉紧装置1 拉紧小车及重砣 2 拉紧滚筒 3 轨道 垂直式重砣拉紧装置1 拉紧滚筒 2 活动小车 3 重砣 4 手摇绞车 图3 18常见的几种拉紧装置 a 螺旋拉紧装置 b 垂直拉紧装置 c 重锤式拉紧装置 d 钢丝绳绞车拉紧装置 一 螺旋拉紧装置螺旋拉紧装置如图3 18 a 所示 拉紧滚筒的轴承座安装在活动架上 活动架可在导轨上滑动 螺杆旋转时 活动架上的螺母跟活动架一起前进和后退 实现张紧和放松的目的 这种拉紧装置只适用于机长小于80m的短距离输送机 二 垂直式和重锤车式拉紧装置垂直式和重锤车式拉紧装置都是利用重锤自动拉紧 其结构原理如图3 18 b 和3 18 c 所示 这两种拉紧装置拉力恒定 适用于固定式长距离输送机 螺杆式拉紧装置 螺杆式拉紧装置示意图1 拉紧滚筒 2 滑块 3 螺杆 三 钢丝绳绞车式拉紧装置这种拉紧装置是利用小型绞车拉紧 其结构原理如图3 18 d 所示 因其体积小 拉力大 所以广泛应用于井下带式输送机 中国矿业大学研制的yzl系列液压绞车自动拉紧装置如图3 19所示 这种自动拉紧装置结构紧凑 绞车不须频繁动作 拉紧力传感器不怕潮湿和泥水的影响 工作可靠 图3 19yzl型液压绞车自动拉紧装置 五 制动装置 制动装置的作用 正常停机 输送机在空载或满载情况下停车时 能可靠地制动住输送机 紧急停机 当输送机工作不正常或发生紧急情况时 对输送机进行紧急制动 拉紧装置的分类 逆止器 逆止器是供向上运输的输送机停机后防止输送机逆转用 制动器 制动器是供向下运输的输送机停机用 逆止器有多种 最简单的是塞带逆止器 如图3 20 a 所示 工作原理 输送带向上正向运行时 在制动带不起制动作用 输送带倒行时 制动带靠摩擦力被塞入输送带与滚筒之间 因制动带的一端固定在机架上 依靠制动带与输送带之间的摩擦力制止输送带倒行 优点 结构简单 容易制造 缺点 必须倒转一段距离才能制动 而输送带倒行将使装载点堆积洒料 适用条件 由于塞带制动器的制动力有限 故只适用于倾角和功率不大的输送机 塞带式逆止器 a 正常运转转状态 b 制动状态 液压推杆制动器1 制动轮 2 闸瓦 3 液压推动器 4 弹簧 滚柱逆止器如图3 20 b 所示 工作原理 星轮装在双端输出减速器的外端 与输送带滚筒同向旋转 向上运输时 星轮切口内的滚柱位于切口的宽侧 不妨碍星轮在固定圈内转动 停车后 输送带倒转时 星轮反向转动 滚柱挤入切口的窄侧 滚柱愈挤愈紧 将星轮楔住 滚筒被制动后不能旋转 优点 空行程小 动作可靠 这种逆止器的最大逆止力矩已不能满足大型带式输送机的需要 新式的异形块逆止器承载能力高 结构紧凑 其止最大逆止力矩能达700000n m 滚柱逆止器1 星轮 2 固定脚 3 滚柱 4 弹簧 制动器 电动液压推杆制动器 闸瓦制动器 盘式制动器 工作原理 闸瓦制动器通常采用电动液压推杆制动器 如图3 2l所示 制动器装在减速器输入轴的制动轮联轴上 闸瓦制动器通电后 由电一液驱动器推动松闸 失电时弹簧抱闸 制动力是由弹簧和杠杆加在闸瓦上的 特点 结构紧凑 但制动副的散热性能不好 不能单独用于下运带式输送机 液压推杆制动器1 制动轮 2 闸瓦 3 液压推动器 4 弹簧 图3 2l电动液压推杆制动器1 制动轮 2 制动臂 3 制动瓦衬垫 4 制动瓦块 5 底座 6 调整螺钉 7 电液驱动器 8 制动弹簧 9 制动杠杆 10 推杆 图3 22所示是安装在电动机与减速器之间的一套制动装置 称为盘式制动器 其中图 a 所示是总体布置 图 b 所示是盘式制动器 盘式制动器由制动盘 制动缸和液压系统组成 制动缸活塞杆端部装有闸瓦 制动缸成对安装在制动盘两侧 闸瓦靠制动缸内的碟形弹簧加压 用油压松闸或调节闸瓦压力 适用条件 煤矿井下如有防爆要求 则盘式制动器不能安装在高速轴上 因为它会在制动副上产生火花 这时可以安装在不足以产生火花的低速轴上 盘式制动器如能装在驱动滚筒上 安全作用最好 图3 22盘式制动器1 减速器 2 制动盘轴承座 3 制动缸 4 制动盘 5 制动缸支座 6 电动机 液压系统如图3 23所示 由电磁比例溢流阀按控制信号调节进入制动缸的油压 圈3 23盘式制动器液压系统1 油箱 2 过滤器 3 电动机 4 泵 5 压力继电器 6 单向阀 7 溢流阀 8 蓄压器 9 压力表 10 压力表开关 11 电磁比例溢流阀 12 制动盘 13 制动缸 14 控制信号源 六 清扫装置清扫装置是为卸载后的输送带清扫表面粘着物之用 防止煤粉等粘结在滚筒表面 引起输送带磨损 跑偏 电动机功率不平衡等 最简单的清扫装置是刮板式清扫器 是用重锤或弹簧使刮板紧压在输送带上 此外 还有旋转刷 指状弹性刮刀 水力冲刷 振动清扫等 采用哪种装置 视所运物料的粘性而定 输送带的清扫效果 对延长输送带的使用寿命和双滚筒驱动的稳定运行有很大影响 在设计和使用中都必须给予充分的注意 七 装载装置装载装置由漏斗和挡板组成 对装载装置的要求 当物料装在输送带的正中位置时 应使物料落下时能有一个与输送方向相同的初速度 当运送物料中有大块时 应使碎料先落在输送带垫底 大块物料后落入输送带以减轻对输送带的损伤 八 带式输送机的保护装置与监控技术 1 打滑保护装置2 跑偏保护装置3 堆煤保护装置4 纵向撕裂保护装置5 烟温保护装置6 飞带保护装置7 逆止保护装置8 沿线保护装置9 综合保护与集中控制装置 1 打滑保护装置打滑 驱动滚筒转动而输送带不动或不同步运行 这种现象称为输送带打滑 危害 轻则将输送带磨损 高温烧断造成停车 重则烧毁输送带 引起矿井重大火灾事故 打滑保护 保护装置在输送机正常运行中 当带速降低到一定值时发出打滑低速报警信号 持续一定时间驱动滚筒转速低于正常转速的70 后发出自动停机指令 使输送机停止运行 九 带式输送机的保护装置与监控技术 带式输送机的保护装置与监控技术 2 跑偏保护装置跑偏 胶带输送机运转过程中心线脱离输送机的中心线而偏向一边的现象称为胶带的跑偏 危害 输送带跑偏是常见的一种故障 不加以保护将会因跑偏而撕毁输送带 保护 带式输送机大多采用行程开关式防跑偏保护装置 由防偏传感器和控制箱组成 当输送带跑偏时 输送带将立辊推向外侧 使传感器的动触头和固定触头接触 通过控制箱控制带式输送机断电停机 3 堆煤保护装置它是一种用来检测煤仓是否装满或转载点是否堆积堵塞的装置 当发生堆煤时 堆煤保护装置控制带式输送机停机 4 纵向撕裂保护装置纵向撕裂保护装置由防撕裂传感器和控制箱构成 作用是当带式输送机发生输送带纵向撕裂事故时 及时控制带式输送机停机 防止撕裂扩大 带式输送机的保护装置与监控技术 5 烟温报警灭火系统装置烟温报警灭火系统装置能够监测矿井带式输送机系统温度和烟雾的变化情况 当带式输送机周围温度和烟尘浓度达到设定值时 装置中的报警器发出声光报警 同时断电停机 洒水灭火 6 飞带保护装置飞带保护装置用在倾斜下运的带式输送机 它的作用是在下运带式输送机失控的情况下或在制动后输送带与滚筒打滑的情况下 及时捕捉输送带 防止产生飞带事故 7 逆止保护装置逆止保护装置的作用就是防止倾斜上运的带式输送机发生逆转而飞车 8 沿线保护装置沿线保护装置就是在带式输送机的任何部位都可以人为地停止输送机的运转 及时控制带式输送机事故的发生的扩展 1 按钮式沿线保护装置 即每隔40 50m安装1个紧急停机按钮 并接入带式输送机控制系统 通常安装在带式输送机巷道碹帮上 2 拉线式沿线保护装置 又称沿线急停开关 它用细钢丝绳控制一个小的行程开关 行程开关接入带式输送机控制系统 这种保护装置通常安装在带式输送机靠人行道一侧 9 综合保护与集中控制装置随着煤炭生产的需要和科学技术的发展 先后研制出多种带式输送机综合保护与集中控制装置 由各种传感器和集中控制台构成 可实现低速 超速 断电 纵向撕裂 堆煤 跑偏 急停 烟雾 温度等保护 并可执行洒水降温 胶带输送机选型计算有两种情况 一种是为一定使用条件选用整机定型的成套设备 如可拆移动式输送机 另一种是选择计算各种标准部件 然后组成适用条件下胶带输送机 标准部件包括胶带 滚筒组件 传动装置 托辊组件 机架 拉紧装置 制动装置和清扫装置等 无论哪种情况 计算的主要内容和程序是一致的 第三节胶带输送机选型计算 已知条件 1 设计运输生产率qs 2 运输距离l 3 运输机安装倾角 4 货载散集密度 对于煤 0 8t m3 1 0t m3 5 货载在胶带上的堆积角 对于煤 30 6 货载的块度a mm 计算的主要内容 1 输送能力与胶带宽度计算 2 胶带运行阻力计算 3 胶带张力计算 4 胶带垂度计算 5 牵引力和电动机功率计算 一 输送能力与胶带宽度计算输送能力是指输送机每小时运送货载的质量 它取决于胶带的运行速度和每米胶带上货载的质量 胶带运输能力q 3 6qvq 3 6a v式中货载的断面积a 对槽形胶带可近似地按一个等腰三角形和一个梯形来考虑 a a1 a2 v 胶带运行速度 m sq 单位长度胶带上货载质量 kg m 货载的散集密度 0 8 1 0t m3c 输送机倾角系数 见下表 k 货载断面系数 见下表 经过计算得出 计算胶带宽度b给定输送能力q 可利用下式得胶带最小宽度计算公式 货载断面系数 j 2 应该使q a 设计运输生产率 胶带宽度b 3amax 货载块度 算出胶带宽度后 应选出标准宽度 并作如下校核 对于未经筛分的松散货载 如原煤 b 2amax 200对于筛分后的货载b 3 3ap 200若胶带宽度不满足要求 应提高一级带宽但不能提高两级或两级以上 以免造成浪费 二 胶带运行阻力计算 阻力包括基本阻力和附加阻力 基本阻力 托辊运行阻力系数 和托辊转动部分质量见课本39页 附加阻力 三 胶带张力计算 应用逐点计算法 2 摩擦传动力计算法 3 解方程 四 胶带垂度与强度的验算1 胶带垂度验算胶带垂度与张力成反比关系 验算时 只要重段胶带最小张力点的张力能保证其垂度要求 则其他各点也能满足要求 从重段胶带两托辊间的中点切开 取下半部为研究对象 其受力情况如图10 54所示 按转矩平衡条件 ma 0 可知 重段胶带允许最小张力 fzhmin 为 fzhmin 5 q qd lg gcos 同理可得空段胶带允许的最小张力 fk min fk min 5qdlg gcos 通常情况 只验算重段的垂度是否满足要求即可 因为空段的张力容易满足垂度要求 根据摩擦传动条件和逐点计算法求出重段上最小张力小于 fzhmin 时 则必须加大重段最小张力点的张力 使之满足垂度要求 再重新按逐点计算法计算各点张力 计算胶带张力也可以采用以下方法 首先按垂度条件确定重段最小张力 即fzhmin 5 q qd lg gcos 然后求出其余各点张力 最后验算胶带在传动滚筒上是否满足不打滑条件 胶带输送机上山运输 当牵引力w0 0时 常采用此法 四 胶带强度验算 五 牵引力及功率 减速器效率 v 同步转速 w 空载运行牵引力 第四节胶带输送机的安装 运输和维护 机头部底座与电动机应安装牢固 机身钢丝绳两端必须牢固 不允许有松动 两根钢丝绳高度应相同 张紧程度应一致 钢丝绳不允许有打折现象 机尾的固定钢丝绳必须绑扎牢固 不允许有松动 机头 机身和机尾的中心线必须保证成一直线