平面转弯带式输送机转弯处机身设计改进.doc

平面转弯带式输送机转弯处机身设计改进王伟京 雷贤卿（河南科技大学，河南 洛阳 471003）摘要：分析研究平面转弯带式输送机在实际生产中应用时，转弯中间架和转弯支腿设计中存在的问题，通过改进转弯中间架和转弯支腿设计，使现场安装快速准确并达到图纸设计要求，对同类带式输送机设计有参考价值。关键词：带式输送机、平面转弯、转弯中间架、转弯支腿、转弯机身Improved design about fuselage of transporter on swerving place Wang weijing,Lei xianqing(Henan University of Science and Technology,Luoyang,471003,Henan)Abstract:Researching about plane swerve flexible trap of transporters swerving middle crossbeam and swerving middle leg open question in design on practical application, through improved design on them ensure rapidity and accuracy in assemble process and achieve design requirements of drawing, offering reference value for design on sameness transporter.Keywords:trap of transporter,plane and swerve,swerving middle crossbeam, swerving middle leg, swerving middle fuselage.1 前言近年来,我国煤矿用带式输送机已有了很大的发展,在需要弯曲向上输送物料的场合,逐渐采用可弯曲带式输送机代替过去多台带式输送机搭接的形式。而可弯曲带式输送机与普通带式输送机相比, 不仅可以减少带式输送机的搭接，减少硐室的开采工作量，减少驱动装置的投资等,而且还可以减少粉尘污染,降低初期投资与运转费用，简化供电系统,提高经济效益；另外,可弯曲带式输送机除弯道处的部分结构件外,其他重要部件如驱动装置、张紧装置、输送带等都可与同规格普通带式输送机通用。因而对于转弯输送采用可弯曲带式输送机有更高的经济效益。平面转弯带式输送机的设计方案有：串联搭接、强制改向滚筒、采用特殊的专用胶带和自然水平转弯等四种形式。其中自然水平转弯只在机架结构上采取一些措施来实现输送机的自然转弯，该方法维护简单，不需要大的安装空间，也不存在物料的二次破碎问题，扩大了普通输送机的应用范围，在结构上又不做太大的改变，是一种好的转弯方式。所以用户对这种输送机实现自然变向运行具有更大的兴趣。实现转弯的技术有：托辊安装支撑角、增大成槽角、内曲线抬高、在空回分支加压辊、设置挡偏立辊等。在理论上通过计算可以得到转弯半径、托辊安装支撑角、托辊成槽角、内曲线抬高量，在制造、安装时并不能保证理论上各种参数，从而导致平面转弯带式输送机在现场安装调试时非常困难。通过设计上的改进，就可以解决这些问题。在平煤集团八矿的一条平面带式输送机上出现了这些问题，与转弯机身设计相关的技术参数经计算和选择后如下：带宽B/mm 1200 运量Q/t.h-1 700 运距L1+L2/m 750+820 转弯角度/（） 10带速 v/m.s-1 2输送带规格 PVG1000S功率P/kw 3*132转弯半径R/m 413 支撑角/（） 0.5成槽角0/（） 60内侧抬高角/（） 5内移距/m 1.58切线长 LT/m 36机架宽B1/mm 16002转弯中间架和支腿的初设计在平面转弯带式输送机中，转弯半径是个重要参数，它是根据力的平衡、胶带的最大允许应力和胶带不脱离托辊要求等因素确定的，通过理论上计算的转弯半径，如果安装时也能保证，那么在实际运行中就不会出现跑偏、侧翻、侧移、飘带等现象。实际上,设计制造转弯中间架和支腿时是不易保证。在理论上转弯段中间架在水平面内是一段圆弧，但在实际设计时都是以一个一个倒梯形连接而成的，也就是说每段中间架都是直的，以该段圆弧的弦长代替弧长，如图1所示。以本条带式输送机为例，现计算如下：已知R=413m，转弯角度10，每节中间架长L3m，机架宽B11600mm。则：，可取整为72m。 因每节中间架为3m，所以弧AB是由24节中间架连接而成，我们取出其中一节加以计算分析如下，如图2所示： 每节中间架对应的中心角为 /240.4167又因B1=1600mm。可以计算出如下尺寸：内侧中间架弦高：内侧中间架弦高：内侧中间架弦长：外侧中间架弦长：在两相连中间架所形成的钝角为：180-179.5833但在实际设计转弯中间架时往往忽略内外侧中间架的不等，而取其等长为3米；在设计与中间架相连的支腿支座时不论是通过折弯还是通过机加工，工艺上很难保证相连接中间架所成钝角，通常会忽略相连中间架所成的钝角，而按180设计，中间架与支腿的连接通过角钢侧面的螺栓连接，如图3所示，但在井下实际安装时会出现如下问题：（1）由于内外侧的中间架按3米设计，那么在安装时每个内侧中间架在相接处的设计间隙（设计间隙是为了便于安装调整中间架，在设计制造时中间架减短10毫米）必须减小3.4毫米，而外侧中间架在相接处预留间隙必须增大9.2毫米，实际在安装时很难控制，从而导致实际安装后中间架接头处的实际间隙有的为零，有的很大，拐弯处的圆弧度很难保证。 （2）由于与中间架相连的支腿支座设计成一个平面（180），即用一个角钢，而要保证转弯处的的转弯半径，中间架与支腿支座的连接必须有一定的夹角，因此中间架与支腿存在间隙，连接螺栓就不能拧紧，皮带机在运行必然有振动，导致螺母松动直到脱落，乃至中间架落地造成重大事故；如果拧紧螺栓，则会使夹角消失，从而使所有的转弯处的中间架成一直线，不能形成圆弧。3 转弯中间架和支腿的改进设计 通过以上分析，知道初设计的缺陷，在以下三方面改进：（1）中间架应严格根据计算的尺寸加工，即内侧中间架长为2.9976米，外侧中间架长为3.0092米，并标记区别。（2）与中间架相连的支腿支座在工艺上不能保证钝角设计，只有在安装时保证其为钝角即179.5833，具体支腿支座设计的机构如图4所示，即不用角钢，直接用一块12mm厚的钢板焊接在支腿上，钢板上钻孔，同时中间架槽钢的底边也钻孔，然后通过螺栓连接为了保证连接强度，可采用特制的大方斜垫。（3）在现场安装时，先按巷道皮带机的中心线和支腿的间距固定好支腿，然后再安装中间架，螺栓先不要拧紧，待保证转弯圆弧后，再统一拧紧螺栓。 4 结束语 通过以上中间架与支腿的改进，带式输送机在井下安装时只需按巷道的中心线把支腿固定，装上中间架，拧紧螺栓，几乎不用调整就能形成一个由多个梯形连接而成的一段近似圆弧，转弯半径也能保证。该条皮带机经过改进后，最终顺利安装，并且在井下运行良好，受到用户的好评，因为是平煤集团的第一条平面转弯皮带机，也受到了集团公司的表彰。参 考 文 献1.孙可文.带式输送机的传动理论和设计计算.北京:煤炭工业出版社,1991.2.包继华、张建武、于岩. 大角度水平转弯带式输送机