矿山带式输送机的现状及发展前景.doc

浅谈矿山带式输送机的现状及发展前景北京雨润华科技开发有限公司 孙明昭随着石油、劳动力、环保及各种费用的快速上涨，在煤炭、冶金、有色金属和水泥等矿山中，车辆的运输成本快速增高。带式输送机越来越显示出它的集约化、自动化、连续化、高速化、简单化、清洁化、环保化、安全化等突出的综合优势。近年来，比较大型的矿山，物料输送基本都采用了带式输送机。随着液压自动涨紧技术、转弯技术、胶带防跑偏技术、监控技术，尤其是变频技术在带式输送机的应用，长距离、大运量、高速度带式输送机的可靠性、安全性都得到了大幅度提高，转弯多，上运和下运，胶带的翻转等关键技术都得到了很好的解决。国内近年来新安装运行数千米长的带式输送机已经很多，例如江苏句容台泥水泥有限公司矿山的带式输送机，单机长15.83km，带速4.37米/秒，1997年开始运行至今，状况良好；向家坝水电站输送系统由3.98.3km的5台带式输送机组成, 输送距离长达31km，输带速4.0m/s；豫龙水泥厂的带式输送机，单机长8.139km，带速3.5m/s等。如何进一步减小矿山长距离带式输送机的投资和运营成本，是需要继续探讨和研究的一个课题。我国加入WTO以后，国内对带式输送机先进技术的引进消化吸收很快，已经基本与国外看齐，设计和实际应用技术已经日趋成熟。但是，国内带式输送机设计的配置功率很大，所配的驱动功率比实际使用的大的多；国外带式输送机设计的配置功率也是如此，只是稍好而已。随着配置功率的增大，胶带、减速机、头架、尾架、托辊支架、变频装置等所有的相关部件和电器元件都需要增加强度和容量，就造成了投资成本的大幅度增加；运营时电力的浪费、胶带的磨损、噪音的污染、维修的人力和物力耗费以及不可预测的故障停机等费用更高。这两种现象是一种“看不见的战线”，“偷走了”带式输送机大量的投资和运营费用，还没有引起人们足够的重视。形成上述原因的主要关键问题在哪里呢？答案：就是的托辊的研发制造水平。因为托辊是输送机中运用最多的旋转部件，它的质量好坏，对输送机的驱动功率和能否安全可靠地运转有“致命”的影响。 长期以来，国内外托辊的制造技术基本都在一个层面上，使用寿命相差不大。在带式输送机的设计选型时，习惯将减速机、电机和电器设备等部件选用最好的，或者进口的，轴承选用SKF、NSK等，以保证和提高带式输送机的可靠性。而对输送机设计计算时用的模拟摩擦系数是设计者根据的经验选取，其系数是与现国家标准规定的托辊旋转阻力相匹配的。但是目前的托辊在设计制造水平已有大幅度的提高，已经可以做到比国家标准规定的值小2倍多，（如北京雨润华公司设计制造的托辊），从而使的输送机设计计算时用的模拟摩擦系数将大大减小，这样带式输送机所有的选型设计计算就会有一个翻天覆地的变化。据有关资料和文章报道，国内的托辊寿命为23万小时，国外的托辊寿命为59万小时，遗憾的是，没有说明分别是什么材质的托辊，在什么环境中达到上述使用寿命的。根据我们对市场托辊使用情况的普遍调查研究后进行总结：旋转阻力为1N左右的钢管托辊，在污染和磨损不严重的环境中，其它情况忽略不计使用寿命均能够超过10万小时；旋转阻力为2.5N3N的托辊，使用寿命可达5万小时；旋转阻力8N左右的托辊，使用寿命不能超过1万小时；如果环境污染严重，密封性能差，托辊的使用寿命即难以预测，几十天损坏也屡见不鲜。由此看来，托辊的使用寿命与它的旋转阻力和密封性能是密切相关的。顺便着重说明一点，在磨损、腐蚀锈蚀严重的场合，钢管托辊的正常使用寿命就难以保证，还需要对管壁做特殊处理包裹轮胎橡胶、陶瓷；或者采用超高分子量聚乙烯管壁。煤炭、冶金、有色金属，尤其水泥矿山，对托辊的磨损都很小，没有腐蚀性，选择旋转阻力平均1N、外圆径跳小于0.3mm、水和粉尘永远不污染的钢管托辊，不但使用寿命超过10万小时，而且选型设计、带速设计和运营成本的变化如下：一、 选型方面，配置功率降低50%左右，实施方法为：A、将原来配置的电机功率按照5：5或者6：4进行拆分，连接50%的电机进行驱动工作，检测实际工作时的空载电流、重载电流、空载启动电流和重载启动电流。如果各种工作状态下电流均不超过电机的额定电流，拆分开的另一个电机就不用再连接使用。经过多条带式输送机的实践验证，运行正常，设计时就可以将另一个电机直接省掉。B、根据确定比原来降低配置功率的比例，带强、减速机、机架、中间架和电器装备都可以相应的同比例较低。可以大幅度减少带式输送机的投资成本。二、 运营成本：A、托辊的正常使用寿命均达到10万小时以上，使用成本可降低5倍左右。B、节电效果40%左右；延长胶带、减速机、滚筒胶面使用寿命5倍。C、免除维修的人力成本，减少故障停机，保证输送运输的生产效率。D、消除安全隐患和噪音污染，在带式输送机经过村庄或居民区时，可节省噪音隔离装置的大笔费用。三、带速设计：矿山带式输送机的主要特点大部分是距离长，尤其是水泥矿山。对运量的设计要以相对提高带速、减少带宽或物料堆积截面积为主，对节能和降低投资成本也非常有效。当带速提高到8米/秒左右时，槽形上托辊的间距即可以设计为6米左右，回程下托辊的间距即可以设计为10米左右，托辊的数量就减少3倍左右，就减小了3倍托辊的投资和旋转阻力，整体桁架、托辊支架的机械强度也能够相应的下降，胶带的下垂度和压陷阻力也会大幅度降低。由于变频启动的稳定性很好，带速高对带强的增加不大，而对托辊的精度要求更高，不但旋转阻力平均1N，外圆径跳也要0.3mm。这种设计方法使得长距离带式输送机的投资和运营成本大幅度降低，输送机功能效益更加显著。江苏句容台泥水泥有限公司矿山的带式输送机，总长15.83km，带速4.37米/秒，槽形托辊布置间距3米，回程托辊布置间距6米，1997年开始运行至今，状况良好。超高分子量聚乙烯托辊的耐磨性非常好，并且重量轻，噪音更低。旋转阻力均控制在1N以下，外圆径跳动0.1mm，长距离带式输送机如果采用这种托辊，就会显示出更多的优势。矿山带式输送机的技术改造和提高工作还有很多，对于书本上的知识，尤其是科技知识，“今天以前是正确的，明天以后就不一定再是正确的，科技的发展是持续的，永远的”。我们就矿山带式输送机的现状及发展前景提出一些看法，供业内研究和生产的工程技术人员、专家、学者参考，以抛砖引玉，共同为提高带式输送机的整机性能做出努力。写在编后：国内外有关托辊的专利技术几百项，对托辊的技术性能有所提高但效果不佳，都没有彻底解决托辊使用中存在的关键缺陷。多年来，国内外托辊的同质化给人