第三章----火电厂带式输送机部件及保护装置.doc

第三章 带式输送机部件及保护第一节 带式输送机部件一、带式输送机的结构 带式输送机由：1、胶带 2、传动滚筒 3、该向滚筒（尾部重锤滚筒）4、电动机 5、减速机 6、上托辊 7、下托辊 8、下调整托辊 9、缓冲托辊 10、弹簧清扫器 11、尾部清扫器（重锤清扫器）12、逆止器（油包闸） 13、导料槽 14、拉紧装置 15、支架（包括头部、尾部、中间）以及其它部件组成。二、带式输送机工作原理：胶带绕经主动滚筒和尾部改向滚筒形成一个无极的环形带，上下段胶带都支承在上下托辊上，拉紧装置给胶带以正常运转所需要的张紧力。工作时主传动滚筒通过它与胶带之间的摩擦力带动胶带运行，煤等物料在胶带上和胶带机一起运动。三、各结构介绍：（一）、输送带：在带式输送机中，输送带既是承载的构件，又是牵引构件，用来载运物料和传递牵引力。输送带是带式输送机中最重要也是最昂贵的部件，输送带的价格约占输送机总投资的3040左右。1、输送带的分类：一般分为织物芯胶带和钢绳芯胶带（只介绍织物芯胶带）。2、组成：上橡胶覆盖面、聚酯帆布芯、下橡胶覆盖面、侧边橡胶。（1）聚酯帆布芯由尼龙线织成衬里，经线与纬线相互交织。纵向张力由经线承受，而纬线主要承受横向张力，通过这种方式的编织，经纬线都发生了弯曲，使胶带产生了很大弹性。多层织物相互间用橡胶粘合在一起形成织物芯。（2）上覆盖胶的作用：用以保护中间的织物芯不受机械损伤及周围介质的影响，且较厚，是输送带的承载面而直接与物料接触并受物料的冲击和磨损。（3）下覆盖胶的作用：是输送带与支撑托辊接触的一面，主要承受压力，为了减少输送带沿托辊运行时的压陷滚动阻力，下覆盖胶一般较薄。（4）侧覆盖胶的作用：当输送带跑偏，侧面与机架相接触时，保护其不受机械损伤。所以常采用耐磨的橡胶组成。（二）、托辊1、托辊的作用：托辊是支承输送带和输送带上的物料重量，减少输送带的运行阻力，并使其垂度不超过一定的限度，以保证输送带沿着预定的方向平稳地运行。2、托辊的基本要求：托辊的质量好坏影响胶带的使用寿命、胶带的运行阻力。托辊的维修或更换费用是带式输送机营运费用的重要组成部分。因此其基本要求是经久耐用、转动阻力小、托辊表面光滑、径向跳动小、密封装置能可靠的防尘、轴承能得到很好的润滑、自重较轻、尺寸紧凑。3、托辊的分类：按其布置可分为：承载托辊组和回程托辊组，按用途可以分为槽形托辊，平行托辊、缓冲托辊、调心托辊四种。托辊的轴承部分如图所示： 图1 托辊的轴承部分1）槽形托辊：主要用作带式输送机的有载分支上托辊，一般都是三节短托辊组成（DT-II型带式输送机槽角选用35）。带有槽角能使货载平稳地运行。由于输送量的增大，在相同出力的情况下，就有可能使胶带宽度下降一级，节约大量胶带。托辊的直径D与宽度B，物料堆积重度r和带速V有关。一般情况下，在落料管处，为了使物料集中，避免物料外撒，也有部分采用45槽型托辊的。图2 35槽型托辊2）平行托辊：图3 平行下托辊图4 摩擦上平调心托辊主要用作带式输送机的无载分支下托辊，支撑空载段胶带，一般为一个长托辊。其中平行胶环托辊用作带式输送机的无载分支下托辊，支撑空载段胶带，可减少托辊粘煤，适用于北方冬季气候寒冷地区。图5 平行上托辊3）缓冲托辊：用作带式输送机的有载分支上托辊，在受料处由于物料下落到输送带上，不可避免的冲击胶带和托辊，采用缓冲托辊能保护胶带和避免托辊轴承被冲击损坏。图6 缓冲托辊一般缓冲托辊分为橡胶圈式、弹簧板式、弹簧板胶圈式、弹簧丝杠可调式、槽型接料板缓冲床式和组合式等（槽角有35和45）。其中：（1）橡胶圈式缓冲托辊即在槽形托辊三节短托辊体外套上橡胶圈，以达到缓冲目的。（2）弹簧板式缓冲托辊是槽形托辊，只是三节短托辊的支撑架改用弹簧板，当胶带受下落物料冲击时，弹簧板支撑架能发生弹性变形，达到缓冲目的。图7 35缓冲托辊4）调心托辊：用来调整输送带的纵向中心线，防止和减轻胶带运行时偏斜造成的磨损和扭损，以及输送物料的撒落。调心托辊的种类：分单向转动自动调心托辊、前倾槽形调心托辊、可逆自动调心托辊、锥形自动调心托辊。在无载分支下托辊是平行自动调心托辊和V型前倾式回程托辊。图8 摩擦上调心托辊图9 摩擦下调心托辊（1）前倾槽形调心无回转架托辊：是将三节槽形托辊的两个侧托辊朝胶带运行方向前倾一定角度，一般为35，由于在输送带和偏斜托辊之间产生一相对的滑动速度，在托辊与胶带之间就有轴向的摩擦力存在，当胶带跑偏时，一侧的摩擦力大于另外一侧，促使输送带回到原来的位置，优点是简单可靠，缺点是胶带运行时存在附加滑动摩擦力，增加了胶带的磨损。图10 锥形上调心托辊图11 锥形下调心托辊（2）单向转动自动调心托辊：它的结构是在槽形托辊转动架的两端各装有两个立辊。原理为：当输送带跑偏时，输送带边缘与立辊接触，使立辊受到胶带边缘的作用后，它给回转架施加回转力臂，使回转架转过一定角度，从而达到调心目的，缺点为胶带边容易磨损。（3）可逆自动调心托辊：它是通过左右两个曲线辊与固定在托辊上的固定摩擦片产生一定的摩擦力来使支架回转。当胶带跑偏时，胶带与左曲线盘或右曲线盘接触，并通过曲线盘产生一个摩擦力，使支架带着槽形托辊转过一定角度，从而达到胶带的调心目的。可逆调心托辊取消了立辊，胶带跑偏时其边基本上没有磨损。（4）锥形自动调心托辊：胶带运动带动托辊转动时，托辊面的圆周速度在直径大端的附近点与带速相同，在这点上胶带与托辊面相对滑动为零，而锥形托辊直径小的部分与胶带有相对滑动，当胶带处于正常位置时，左右锥形托辊与胶带之间的附加滑动摩擦力数值是相等的。此时托辊的中心线与胶带的中心线垂直。假如胶带在前进的方向向左侧跑偏，此时左右锥形托辊的摩擦力平衡被破坏，由于左右摩擦力之差，左侧锥形托辊向前转动，并通过连杆使右侧锥形托辊也相应转动，这时托辊中心线的位置与胶带中心线不再垂直，这时胶带与托辊之间有附加的轴向滑动，因而锥形托辊给胶带有一个带偏角的附加摩擦力，使胶带回复到正常位置。锥形托辊也就转回到原来的位置。如果胶带的跑偏量已经超出所规定的数值时，就由设在输送机旁边的限位开关发出信号而停止运行。这种调心托辊的缺点是结构复杂，制造比较麻烦。优点是使胶带对中的能力强，调心灵敏度高，它的调心作用自始至终在进行。（5）平行自动调心托辊和V型前倾式回程托辊的工作原理同可逆自动调心托辊和前倾槽形调心托辊相同。图12 V型前倾托辊5）回程托辊：主要用作胶带输送机的无载分支下托辊，支撑空载段胶带，有的可用来除去无载段表面上的粘煤，有的用来减少粘煤。（1） V型梳型托辊：靠胶带的自重使胶带的中心自动向中间移动来防止跑偏，同时减少托辊的粘煤。图13 V形梳形托辊图14 螺旋托辊（2）螺旋托辊：主要是清除无载支撑段胶带表面上的积煤。运动时，胶带带动螺旋托辊转动，螺纹的运动方向与胶带的运动方向有一偏角，使得左右方向各有一个摩擦力，这一对摩擦力大小相等方向相反，在运动时把胶带上的积煤清除掉。6）过渡托辊：过渡托辊组布置在端部滚筒和第一组承载托辊之间，以降低输送带边缘应力，避免撕裂皮带和撒料情况的发生。图15 10 过渡托辊图16 20 过渡托辊图17 30 过渡托辊图18 105可调槽角过渡托辊过渡托辊组按槽角可分为10、20 、30 三种。图19 205可调槽角过渡托辊（三）、带式输送机的驱动装置：图20 驱动装置1、电动机和减速机组成的驱动装置：这种组合由电动机、减速机、传动滚筒、液力偶合器、制动器、逆止器等组成。2、电动滚筒驱动装置：这种驱动装置的电动机、减速机（行星减速机）都装在滚筒壳内，壳体内的散热有风冷和油冷两种。3、电动机和减速滚筒驱动装置：由电动机、联轴器和减速滚筒组成驱动装置，电机外置。 驱动装置各组成部分简介：1）电动机：输煤系统的带式输送机，由于环境条件差，一般采用Y系列三相异步电动机。安全封闭风扇冷却鼠笼式三相感应电动机，它是全国统一设计的最新系列，具有高效、节能、启动转矩大、性能好、噪音低、振动小、可靠性高、功率等级和安装尺寸符合IEC标准，以及使用维护方便等优点。2）联轴器：用来连接不同机构中的两根轴(主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。带式输送机的驱动装置常用的联轴器是弹性联轴器，它除传递扭矩外还具有吸收振动。缓和冲击的能力。高速联轴器有：弹性柱销联轴器、尼龙柱销联轴器、梅花盘式联轴器、液力偶合器、挠性联轴器。低速轴传动的联轴器有：十字滑块联轴器、齿轮联轴器。（1）液力偶合器a、液力耦合器的结构：由泵轮、涡轮、工作介质等组成，具体见下图21。b、液力耦合器的作用：以液体为工作介质的一种非刚性联轴器用来连接驱动装置中的电机轴与减速机轴(主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递扭矩。c、液力耦合器的工作原理：电动机运行时带动液力耦合器的壳体和泵轮一同转动，泵轮叶片内的液压油在泵轮的带动下随之一同旋转，在离心力的作用下，液压油被甩向泵轮叶片外缘处，并在外缘处冲向涡轮叶片，使涡轮受到液压油的冲击力而旋转，冲向涡轮叶片的液压油沿涡轮叶片向内缘流动，返回到泵轮内缘，然后又被泵轮再次甩向外缘。液压油就这样从泵轮流向涡轮，又从涡轮返回到泵轮而形成循环的液流。液力耦合器中的循环液压油，在从泵轮叶片内缘流向外缘的过程中，泵轮对其作功，其速度和动能逐渐增大，而在从涡轮叶片外缘流向内缘的过程中，液压油对涡轮作功，其速度和动能逐渐减小。液压油循环流动的产生，使泵轮和涡轮之间存在着转速差，使两轮叶片外缘处产生压力差。液力耦合器工作时，电动机的动能通过泵轮传给液压油，液压油在循环流动的过程中又将动能传给涡轮输出。液压油在循环流动的过程中，除受泵轮和涡轮之间的作用力之外，没有受到其它任何附加的外力。根据作用力与反作用力相等的原理，液压油作用在涡轮上的扭矩应等于泵轮作用在液压油上的扭矩，这就是液力耦合器的工作原理。d、液力耦合器的性能特点：调速范围宽，可实现从零调节，没有电气连接，可工作于危险场地，对环境要求不高。结构简单，操作方便，故障率低。性能指标对精度要求低，能量转换效率低，液压油老化后定时更换。图21 液力偶合器结构图（2）弹性柱销齿式联轴器a、弹性柱销齿式联轴器的结构：由非金属材料柱销、半联轴器、半联轴器外环、档环构成。b、弹性柱销齿式联轴器的工作原理：是利用若干非金属材料制成的柱销，置于两半联轴器与外环内表面之间的对合孔中，通过柱销传递转矩实现两半联轴器联接。c、弹性柱销齿式联轴器具有以下特点：传递转矩大，在相同转矩时回转直径大多数比齿式联轴器小，体积小，质量轻，可部分代替齿式联轴器。与齿式联轴器相比，结构简单，组成零件较少，制造较方便，不用齿轮加工机床。维修方便，寿命较长，拆下档板即可更换尼龙柱销。尼龙柱销为自润材料，不需润滑，不仅节省润滑油，而且净化工作环境。减振动能差，噪声较大。弹性柱销齿式联轴器具有一定补偿两轴相对偏移的性能，适用于中等和较大功率传动，不适用于对减振有一定要求和噪声需要严加控制的工作部位。（3）、减速机在机械传动中，为了降低转速并相应地增大转矩，常在原动机与工作部分之间安装具有固定传动比的独立传动部件，它通常是由封闭在箱体内的齿轮传动（或蜗杆传动）组成，这种独立传动部件称为减速机。（在个别机械中，也可用来增加转速）称为减速机。减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。它的种类繁多，型号各异，不同种类有不同的用途。以下是常用的减速机分类： a、摆线针轮减速机；b、硬齿面圆柱齿轮减速器 ；c、行星齿轮减速机；d、软齿面减速机；e、三环减速机； f、起重机减速机； g、蜗杆减速机。减速机的特点：a、带式输送机常用的减速机为国标齿轮减速机，此种减速机可以传递一定的载荷，结构紧凑效率高、工作可靠寿命长、维护检修量小。b、锥齿轮垂直输出轴减速机，其原理为输入轴上的齿轮与其啮合传动的从动轴上的齿轮都为伞齿轮，其轴线相互垂直，安装时电机轴线同减速机中心线在同一轴线内，利用这种减速装置可减少占地面积，降低土建工程量。c、蜗杆、蜗轮传动：由蜗杆上的齿与蜗轮上的齿相互啮合实现减速与增加力矩的传动机构。蜗轮、蜗杆安装在箱体内的称为蜗轮蜗杆减速机。d、摆线针轮减速机摆线针轮减速机是采用K-H-V少齿差行星式传动原理及摆线针齿啮合的新颖传动机械。广泛应用于纺织印染、轻工食品、冶金矿山、石油化工、起重运输及工程机械等领域中的驱动和减速装置。 行星摆线针轮减速机全部传动装置可分为三部分：输入部分、减速部分、输出部分。 在输入轴上装有一个错位180的双偏心套，在偏心套上装有两个滚柱轴承，形成H机构，两个摆线轮的中心孔即为偏心套上转臂轴承的滚道，并由摆线轮与针齿轮上一组环形排列的针齿轮相啮合，以组成少齿差内啮合减速机构，（为了减少摩擦，在速比小的减速机中，针齿上带有针齿套）。 当输入轴带着偏心套转动一周时，由于摆线轮上齿廓曲线的特点及其受针齿轮上针齿限制之故，摆线轮的运动成为即有公转又有自转的平面运动，在输入轴正转一周时，偏心套亦转动一周，摆线轮于相反方向上转过一个齿差从而得到减速，再借助W输出机构，将摆线轮的低速自转运动通过销轴，传递给输出轴，从而获得较低的输出转速。 主要特点：（a）、高速比和高效率 高级传动，就能达到1：87的减速比，效率在90%以上，如果采用多级传动，减速比更大。（b）、结构紧凑体积小 由于采用了行星传动原理，输入轴与输出轴在同一轴心上，所以结构紧凑，体积小。 （c）、运转平稳噪声低 摆线针齿啮合齿数较多，重叠系数大以及具有机件平稳的机理，使振动和噪声限制在最小程度。 （d）、使用可靠寿命长 因主要零件采用轴承钢，经淬火处理（HRC58-62）获得高强度，并且部件传动接触采用了滚动摩擦，所以经久耐用寿命长。4）传动滚筒：它是传递牵引力给输送带的主要部件。带式输送机是靠绕滚筒张紧的输送带与滚筒之间的摩擦力而运转的。因此，输送带与滚筒面之间必须有足够的粘着力，才能将牵引力传递给输送带，否则输送机运转时，带条在传动滚筒上会发生打滑现象。为防止滚筒于带条之间打滑，必须满足以下条件：(1)增大输送带在传动滚筒上的包角，带式输送机因受布置限制，为增大包角可设改向滚筒或压紧滚筒，要求包角在200240。(2)增大胶带与滚筒之间的摩擦系数。光面滚筒的摩擦系数0.20.25，胶面滚筒的摩擦系数为0.250.4，为增大摩擦系数采用在滚筒表面包胶或铸胶。(3)胶带芯需有一定的初张力，才能将胶带压紧在滚筒上，这要求通过拉紧装置来满足。滚筒分类：（1）按滚筒外形分类分为轮廓有圆筒型和圆鼓型两种。鼓型滚筒能使胶带运转对准中心。（2）按滚筒筒面分类分为光面和胶面两种。在功率不大，环境温度小的情况下，可采用光面滚筒。在功率较大，环境潮湿易打滑时采用胶面滚筒。（3）胶面滚筒分为包胶和铸胶。包胶滚筒的胶皮易脱离，螺钉头露出刮伤输送带，优点是可自行更换胶面。铸胶滚筒胶面厚而耐磨，使用寿命长，缺点是价格高，使用单位不能自行浇铸新胶。（4）人字形沟槽胶面滚筒：是将事先硫化成型的人字形沟槽橡胶板用粘接剂粘贴在滚筒表面上形成的，它具有较高的摩擦系数（0.5），因此可减少胶带的张力，延长胶带的使用寿命，因沟槽可截断水膜，在特别潮湿的场所也能获得良好的驱动性能。缺点，只能单向运行，安装运行时人字形尖端应与胶带运行方向一致，以利于沟槽内脏物排出。对可逆运行的带式输送机，要采用棱形沟槽胶面传动滚筒。5）电动滚筒驱动装置：电动滚筒是带式输送机的一种新型的驱动装置，所谓电动滚筒就是电动机、减速机（行心减速机）都装在滚筒壳内，此时壳体内的散热有风冷和油冷两种方式，故又称为风冷式电动滚筒和油冷式电动滚筒，其中风冷式为非防爆型，油冷式有防爆型与非防爆型两种。油冷式电动滚筒壳内带有环行散热片的电机，用左右法兰轴支撑，两个轴固定在支座上，电机转轴旋转带动一对外啮合齿轮和一对内啮合齿轮使滚筒旋转；滚筒内腔充有冷却润滑液。当滚筒传动时，油液可冲洗电机外壳，并润滑齿轮和轴承。滚筒端部有注油孔，换油方便。油冷式电动滚筒和代号为YD。其中风冷式电动滚筒由于是电动机和减速机均置于滚筒体内，电动机轴驱动风扇来冷却电动机与减速机，减速采用多轴定心传动，产品一般采用二级变速，传动件均置于密封的铸铁箱内，内有机油润滑，装置严密，灰尘不易侵入，共同体外层包胶，并在两端车成锥体，防止胶带打滑和轴向窜动，风冷式电动滚筒代号为FD电动滚筒的优点是：可简化驱动装置，结构紧凑，重量轻，操作安全，便于布置，占地面积小等优点，它适宜于功率小场地布置困难，以及环境温度不超过40的场合。（四）、拉紧装置1、拉紧装置的作用：（1）保证输送带紧贴在传动滚筒上，使它的绕出端具有足够的张力，使所需的牵引力得以传递，使滚筒与胶带之间产生所需的摩擦力，防止输送带打滑。（2）限制输送机胶带各点的张力不低于一定值，以防止带条在各支撑托辊之间过分松驰下垂而引起撒料和增加运动阻力，使输送机能正常工作。（3）补尝输送机带条由由于受拉的塑性伸长和过渡工况下弹性伸长的变化。（4）为输送带重新接头提供必要的行程。2、拉紧装置的布置要求：在带式输送机的工艺布置中,选择合适的拉紧装置，确定合理的布置位置是保证输送胶带的使用寿命，输送机的正常运输、起动和制动的是带条在滚筒上不打滑的必要条件。一般情况下，布置拉紧装置时，必须考虑一下两点：（1）拉紧装置尽可能布置在带条张力最小处，对于长度在300m以上的水平或坡度在5以下的倾斜输送机，拉紧装置应设在紧靠传动滚筒的无载分支上；对于距离较短的输送机和坡度在5以上的上行输送机，拉紧装置多半布置在输送机尾部，并以尾部滚筒作为拉紧滚筒。（2）应使带条在拉紧滚筒的绕入和绕出分支方向与滚筒位移线平行，而且施加的张紧力要通过滚筒中心。3、拉紧装置的型式：一般情况下拉紧装置的形式有螺旋式、车式、垂直式、液压拉紧和卷扬绞车等。为了使传动滚筒能给予胶带以足够的拉力，保证输送带在传动滚筒上不打滑，并且使输送带在相邻两托辊之间不过于下垂，就必须给输送带施加一个初张力，这个初张力是由输送机的拉紧装置将输送带拉紧而获得的。在设计范围内，初张力越大，皮带与驱动滚筒的摩擦力越大。1）螺旋拉紧装置：图22 螺旋拉紧装置（1）螺旋式拉紧装置：螺旋式拉紧装置的拉紧滚筒在输送机运行过程中位置是固定的，所以又是固定式拉紧装置的一种。采用螺旋式拉紧装置时，输送带靠两根螺杆拉紧，转动螺杆时，轴承座和装在轴承座上的拉紧滚筒产生一定的位移。在运行过程中为了防止由于输送机的伸长而降低其拉紧程度，采取定期调整螺杆的措施，来保持其必要的拉紧程度。在调整拉杆时，应使两端的拉紧程度一致。（2）范围：螺旋拉紧装置的拉紧行程较短，受拉杆上螺纹长度限制，一般适用与长度小于80米的短距离、功率较小的带式输送机上，(且带速v2m/s,带宽B=1200mm的输送机，其功率小于42KW，张紧力小于56000牛顿的场合)（3）螺旋紧装置的优缺点：结构简单紧凑，对污染不敏感，工作可靠。缺点是：输送机在运行过程中由于带条的弹性变化和塑性伸长引起张力降低，又不能自动保持恒张力，可能导致带条在传动滚筒上打滑。2）车式拉紧装置：图23 车式拉紧装置（1）车式拉紧装置：是把带式输送机尾部的拉紧滚筒安装在小车上，小车设置在沿水平或下倾导轨上移动，小车通过钢丝绳和导向滑轮系统以重锤曳拉，输送机沿纵向移动。（2）车式拉紧装置的优点：它是利用重锤的重量产生张力，能经常随时起作用自动进行调整，保证带条在各种运行状态下，有恒定的张紧力，可以自动补偿由于温度改变、磨损而引起的牵引结构伸长的变化。（3）车式拉紧装置的缺点是：重锤距离驱动装置较远，对传动滚筒绕出端的张紧作用较慢。（4）车式拉紧装置的适用范围：车式拉紧装置适用于输送机较长的，拉紧行程不受限制，功率较大的情况，结构简单可靠，同时也能自动保持预紧力。3）垂直拉紧装置：图24 垂直重锤拉紧装置（1）垂直式拉紧装置：有两个改向滚筒，一个拉紧滚筒组成，可以安装在输送机回空段胶带的如何位置，拉紧滚筒和滑动框架在重锤的重力作用下，一起沿垂直轨道移动，产生张力，能经常、随时起作用自动调整，保证胶带在各种运行状态下有恒定的张紧力，可以自动补偿由于温度改变，磨损而引起的牵引构件伸长的变化。（2）垂直拉紧装置的优点：布置上的优点，最好放在靠近最小张力处，以减少拉紧重锤重量，当布置在传动滚筒不远的回空胶带上所需的重锤重量最小，在倾斜式输送机采用垂直拉紧装置，将其设置在输送机走廊的空间位置，可以减少地下建筑物的深度和面积。（3）垂直拉紧装置的缺点是：结构复杂，需增设两个导向的改向滚筒和一个拉紧装置，增加了胶带的弯曲次数和磨损，对输送带的使用寿命不利，而且物料容易掉入输送机胶带与拉紧滚筒之间而损伤胶带，特别是输送潮湿或粘较大的物料时，由于清扫不干净，这种现象更为严重。4）液压拉紧装置：胶带自控液压拉紧装置是根据我国煤矿特点，吸收世界发达国家的先进技术，根据胶带在起动和正常运转两种状态下拉紧力的不同需要，确定合理的胶带张力模型而设计的。（1）特点是：a、起动时拉紧力和正常运行时拉紧力可根据胶带输送机张力的需要任意调节（调节范围根据所选型号见表）。完全可以达到起动时拉紧力比正常运行时大1.41.5倍的要求，一旦调定后，按预定程序自动工作，保证胶带在理想状态下工作。b、响应快，胶带输送机起动时，胶带松边突然松驰伸长，该机能立刻缩回油缸，及时补偿胶带的伸长，对紧边冲击小，从而使起动时平稳可靠。避免断带事故的发生。c、具有断带时自动停止带式输送机和打滑时自动增高拉紧力等保护功能。d、结构紧凑，安装空间小。e、可与集控装置连接，实现对该机的远距离集中控制，还可实现微机控制。 全液压式设计不仅结构紧凑、重量轻，而且操作简单，是胶带拉紧的理想设备。缺点是较其它拉紧装置比起来价格较昂贵。5）电动绞车拉紧装置图25 电动绞车拉紧装置图26 电动绞车（五）、改向滚筒装置为了改变输送带运动时的方向，设置改向装置，改向装置有改向滚筒和改向托辊组两种。1、改向滚筒的作用：改变胶带的缠绕方向，使得胶带能够形成无极封闭的环形。改向滚筒用在带式电动机无载回空段上，可做为输送机的尾部滚筒，组成拉紧装置的拉紧滚筒，均为180的改向，垂直拉紧装置上部的两个改向滚筒为90改向。胶带的增大传动滚筒包角的增面滚筒和胶带由倾斜输送变为水平输送的改向滚筒约为45的改向。2、改向托辊组：用在带式输送机有载分支胶带的槽形托辊，在输送带从倾斜过渡到水平区段或从水平过渡到倾斜区段的布置方法所要求的。在由水平过渡到圆弧形时，带条边缘在凸弧段有附加张紧力，为了使其值不超过带条的许用极限而拉裂胶带，此段的托辊间距为直线段距离的1/2-1/2.5。图27 改向滚筒（六）、装卸料装置带式输送机每段之间和要利用头部滚筒卸料至下一段尾部的装置，这些装置主要是由罩壳、落煤管和导料槽组成。1、装卸料装置的布置：带式输机装卸料装置的合理与否在很大程度上决定了胶带的使用寿命和输送机运转的可靠性，为了减轻胶带的磨损和减少输送机运转时的故障，落煤管装置的结构应保证煤落到输送机带上的速度大小、方向与输送带一致，并可在落煤管内装设导料板，以有利于煤均匀的导入，对准输送带中心，从而防止引起胶带跑偏，在装料点不允许有物料堆积和洒落现象，尽量减少装料处物料的落差，特别要防止大块煤从很高处直接落到输送带上，由于煤块的冲冲击而引起胶带的损坏。为了减少装料点的冲击，防止带条表面被划破甚至击穿，在装料点处应采用缓冲托辊或缓冲悬挂托辊，装卸料点的位置应使物料落在两组托辊之间，而不是落在某组托辊上，装料点的托辊间距应在0.40.6米范围内。2、落煤管形状的要求：落煤管的外形尺寸、角度应有利于正常煤，湿煤、较粘煤、洗中煤等各种煤的通过，一般落煤管的倾斜角度不小于550600 若为湿煤还需加大，另外落煤管应具有足够大的通流面积，以保证物料在管中畅通，为了避免由于混在物料中的长条形杂物，如角钢、木块等卡在落煤管下部与导料槽之间，以致胶带纵向划破，最好将与导料槽联结的落煤管下部予以向前扩大，以减少卡住的可能性，同时为了防止磨损落煤管内工作面，落煤管可用厚钢板制成或衬上铸铁板、橡胶等耐磨材料。3、三通落煤管：为了使输送机运来的煤能任意下落到两台带式输送机或其它设备上，使用三通落煤管。其给煤方向由挡板换向机构来控制。换向机构要轻便可靠，其结构特点是由焊接在轴上的两块钢板做成的挡板，以及支持轴的滚珠轴承组成，这就减少了切换挡板的阻力。挡板的切换可以采用手动也可以采用气动或电动执行机构驱动，现大多采用液压推杆。4、导料槽：导料槽装在受料输送带上，固定在输送机架上，为使落煤管中落下的煤不致撒落，且能迅速的在输送带中心上堆积成稳定的形状。导料槽的形状：要有足够的高度和断面，其尺寸一般为：导料侧板的长度L（1.252）B，导料侧板的高度H=(0.30.5)B。在结构上为了便于组装和拆卸，通常做成一米左右一段，分前段、后段和通过段三段。（七）、清扫装置：1、清扫器的分类：刮板式、水力清扫、带条翻转清扫（带条反转清扫不做介绍）。（1）刮板清扫器：又可分为弹簧清扫器、空段清扫器、重锤清扫器。（2）弹簧清扫器：是利用弹簧压紧刮板，把胶带上的煤刮下来的一种装置。刮板的工作件是用胶带或工业橡胶板做的一个板条，通常和胶带一样宽，用扁钢或钢板夹紧，利用弹簧压紧，在机头卸载滚筒的下部，使刮板紧贴在滚筒外的胶带工作面上，用以清扫卸料后仍黏附在输送带工作面上的物料。运行时注意胶带条的磨损和刮板对胶带的贴紧程度。（3）空段清扫器：空段清扫器装于输送带尾部滚筒和垂直式拉紧装置的前改向滚筒之前的下分支胶带上。用以清扫输送带非工作面上的物料。刮板的工作件是用胶带或工业橡胶板做的一个三角架，顶头通常用一个弹性架于机架联接，尾部用活动铰链结架连接于机架联接，使刮板紧贴胶带非工作面，在胶带运动时连续将杂物清除。在有较硬的物件通过时，弹性片弹抬起或活动铰链接撑起，使之通过不易造成胶带划坏。 图28 头部清扫器2、清扫器的作用：把粘附在胶带上的煤刮下来的一种装置。1）粘结在胶带上的煤对输煤机械的影响：粘附在胶带工作面上的小颗粒煤，通过胶带传给下托辊和改向滚筒，由于物料的积聚，而使它们的外形发生改变，加剧胶带的磨损。另外，有载分支输送带上的煤撒落到回空胶带上传给拉紧滚筒表面，甚至在传动滚筒上也会发生粘结。这些现象影响胶带偏斜和影响张力分布均匀，导致胶带跑偏和损坏，同时由于胶带沿托辊的滑动变差，运行阻力增大，使驱动装置耗电量也相应增加。胶带上所粘结的煤沿输送带全长，特别是在改向滚筒附近不断的撒落，严重地污染环境和增加室内含尘浓度。图29 空段清扫器（八）、缓冲锁气器：1、缓冲锁气器的种类：分为单板锁气器、双板锁气器。（1）单板缓冲锁气器：用于单一直供落煤管或配煤间下料煤斗，靠煤流的自重和冲击自动打开，使煤流通过。例如：煤仓煤斗中安装的即为单板锁气器。（2）双板锁气器：用于交叉落煤管，有效调整落煤点居中，靠煤流的自重和冲击自动打开，使煤流通过。在没有煤流通过时靠外面的重锤重力作用自动合上。（齿轮式自对中双板锁气器防偏效果较好）。2、缓冲锁气器的结构：重锤杆、对中齿轮传动机构、缓冲受料板三部分组成。3、缓冲锁气器的作用：缓冲煤流对下段皮带的冲击力，防止由于大木块、铁块、煤块、石料等杂物造成皮带撕裂或托辊损坏；可将煤流居中防止胶带跑偏；煤流聚在接料板上减速缓冲，将落煤管上下气流分开，密封的内壁让物料畅通无阻，同时阻断诱导风回量；无料时靠重锤带动缓冲板自关落料管，防止其它落料管上料时引起的粉尘外溢污染；保护缓冲托辊延长使用寿命。（九）、皮带机伸缩头皮带机伸缩头主要用于翻车机或卸煤装置、地下转运站，以及煤场转运站和煤仓间转运站，作为甲、乙胶带机的交叉换位之用。一般分为两工位和三工位伸缩头。1、皮带机伸缩头的结构：由固定机架、伸缩头车架、走行轮、车架、走行驱动装置、皮带机头轮、导向滚筒、头部护罩、落料斗、导料挡板和清扫器等。2、皮带机伸缩头的工作原理：当输煤系统需要切换系统时，由走行驱动装置驱动车架沿轨道运动，伸缩头车架伸长或缩短，靠折叠托辊的伸出或缩回来实现落料点的改变，从而达到切换系统的目地。3、皮带机伸缩头的特点：（1）采用高支架式布置，两卸料点交叉换位，布置在同一个空间；（2）伸缩头由驱动装置通过齿轮传动进行系统换位，托辊采用穿梭式，亦可采用折叠式；（3）伸缩头进行系统交叉换位的优点是：使转运部位的容积大大减小，可节省建筑费用，降低煤流落差，减少粉尘对环境的污染和物料对皮带机的冲击，从而改善了运行条件，延长胶带使用寿命。（十）、刮水器刮水器主要用在煤场露天皮带机上，将停运的皮带机上积存的雨水或雪在启动时及时刮掉，避免运行时涌进转运站。1、刮水器的结构：由机架、刮水犁板、托辊、连杆、滑槽和传动推杆执行机构组成。2、刮水器的工作原理：当胶带机胶带上有雨或雪要进行清理时，刮水器犁头固定不动，借助滑槽中的托辊上升将胶带托起，于刮水犁板紧贴在一起，上升时电动推杆推动杠杆，顶起托辊沿滑槽上升，这样就使运行时带过来的雨、雪及时刮掉。（十一）、配煤设备犁煤器：1、犁煤器的作用：用于从带式输送机向煤仓卸煤或是实现皮带机转运站的交叉切换方案。图30 犁式卸料器图31 卸料车2、犁煤器的分类：固定式（已被逐渐淘汰）、可变槽角式、固定式和可变槽角式又分为单侧犁式卸料器和双侧犁式卸料器。单侧犁式卸料器又分为左侧和右侧。3、犁煤器的结构：由电动推杆、驱动杆支架、主犁刀、副犁刀、滑床架平行长托辊、槽形托辊等机构组成。4、变槽角犁煤器的工作原理：卸料时，推杆伸出滑床框架后移，使边辊内侧抬起，槽形活架托辊变成平行，犁头下落，使胶带平直，犁刀与胶带平面贴合紧密，且与皮带运行方向成一定角度，当皮带载煤经过犁煤器时煤就会被犁刀分开而沿着犁刀的两侧面“推”下，进入煤仓。非工作状态时，推杆收回，滑床框架前移拉回，使边辊内侧落下，滑床框架托辊变成槽形，犁刀抬起达到一定角度，物料通过下一级，且不易向外撒料。5、犁煤器的优缺点：安全可靠，配煤方便，结构简单，维修量小，易实现自动控制等优点。缺点是：电动推杆受力不好，犁煤的净度不高，检修不方便，对胶带的磨损较大，且在犁煤器处的皮带必须变成水平，造成皮带出力降低，带速不能超过2.5m/s。(十二)、电动推杆： 一般电动推杆分为机械式和液压式两种。1、机械式电动推杆的结构：由电机、齿轮变速机构、螺纹传动机构组成。2、电动推杆的工作原理：工作时，电机带动齿轮传动机构的高速端。而低速端与丝杆联接，通过齿轮传动机构的变速，使低速端产生较大扭矩，带动丝杆螺母转动，把电机的旋转运动转化为直线运动。3、液压电动推杆的结构：由电机、油泵、液压缸、油箱、液压控制阀、管路等组成、4、液压电动推杆的工作原理：电动液压推杆的电动机，油泵、液压控制阀和液压缸装在同一轴线上，且液压缸在油箱里，工作时电机转动，油泵工作产生压力油，推动活塞杆运动，活塞杆的进退由电机的正反转来实现。（十三）、胶带机压轮：图32 皮带凹段压轮在带有凹弧段的胶带机，在瞬时启动时，靠近滚筒的胶带速度由零忽然增大，并先保持运动状态，而后面的滚筒由于惯性，仍然要保持静止状态，这样就造成凹弧段的胶带瞬时张起。为了防止胶带张起过高跳离托辊或顶在导料槽的槽体上，用安装压辊的办法来防止此问题，压轮的安装：凹弧段的起点距离导料槽不小于5M时，必须在导料槽与凹弧起点间安装压轮。（十四）、 胶带滚筒直径的选择：胶带的使用条件随着滚筒直径的增大而得到改善，即防止胶带产生疲劳损坏，当其它条件相同时，滚筒直径增大，将使它的重量以及整个驱动装置的重量都增大，因此滚筒直径不应当大于为确保胶带正常使用条件所需的数值。再通用的织物物芯胶带在输送机中，传动滚筒直径由带条允许弯曲强度决定，一般要求滚筒直D径应为衬垫层数数Z 的100125倍，胶带的允许张力是由接头强度决定的。机械接头较硫化接头强度减少20以上。机械接头选用D/Z值较小，胶带的弯曲应力虽有些增加，并不影响胶带强度，对硫化接头和机械接头取不同的D/Z值，可做到对同样工作张力取同样直径的传动滚筒，以充分利用滚筒的承受能力。根据大量的实践经验证明，传动滚筒的摩擦系数与胶带和滚筒的单位压力有关，当压力超过一定值以后，摩擦系数的降低十分明显。（十五）、制动装置：防止输送机在静止状态下倒转、正常停机时随惯性继续向前转（多出现在平皮带）或在紧急状态下停机时输送机倒转的装置。输煤系统常用制动器有带式逆制器（刹车皮）、滚柱逆制器、接触式楔块逆止器、非接触式楔块逆止器、电磁闸瓦制动器、电磁液压制动器：带式逆制器：它是一种简单的制动装置，用一段胶带使其弯曲，一端固定在带式输送机的机架上，另一端自由地置于传动滚筒附近的输送带回空分支上，这段胶带就叫做制动带。1、带式逆止器：1）、工作原理：倾斜布置的带式输送机停车时，在负载重量的作用下，带式输送机方向倒转，将制动带的自由端带入滚筒与输送带之间，由于反向摩擦力使这段制动带被拉紧，紧紧地楔住滚筒和胶带，带式输送机即被制动。2）、优缺点：结构简单、造价低、在倾斜角小于等于18度的上行输送机制动可靠。缺点是输送带必须倒转一段，才能产生反向摩擦力把制动带楔住拉紧，这样会造成输送机尾部或给料处堵塞溢料或拥塞外撒，头部滚筒直径越大，倒转距离越长，但制动力矩较小，另外在紧急停机时不能实现迅速停机。功率较大的带式输送机不易采用，在电厂设计中头部滚筒直径大于800mm时应采用其它制动装置。3）、带式逆制器的结构：制动带、固定在输送机架上的用于连接制动带的转轴，两部分组成。2、滚柱逆制器：图33 GN型滚柱逆止器1)、结构：（滚柱逆制器的）行星轮（为主动轮并于减速机轴联结），（星轮的每个星轮齿间都有一个）滚柱，（星轮的外周有个）外套、弹簧即有行星轮、滚柱、外套、弹簧组成。2)、工作原理：在输送带正常工作时，即星轮做顺时旋转，滚柱处在星齿空隙切口的最宽处，而随星轮转动，不妨碍输送机的正常运转，当输送机停车时，在负载重量的作用下，输送带和滚筒带动星轮倒转，即星轮做逆时针回转时，滚柱将被滚向星轮的星齿切口的狭窄处，并碰上固定圈，楔紧在星轮就固定圈之间，输送机就被制动。3）、优缺点：结构紧凑，倒转距离小，物料拥撒外撒少，制动平稳可靠，制动力矩较大，最大制动力矩可达48500Nm,在向上输送的输送机中均可采用。滚柱逆止器如图6所示：3、接触式楔块逆止器：接触式楔块逆止器是一种低速防逆转装置。异形块外圈固定不动逆止状态自由旋转状态图34 接触式楔块逆止器内圈图35 NJ型接触式逆止器1）、工作原理：接触式逆止器内有若干异形楔块按一定规律排列在内外圈之间。当内圈向非逆止方向旋转时，异形楔块与内圈和外圈轻轻接触；当内圈向逆止方向旋转时，异形块在弹簧力的作用下，将内圈和外圈楔紧，从而承担逆止力矩。2）、特点：与普通滚柱逆止器、棘轮逆止器相比，在传递相同逆止力矩的情况下，具有重量轻、传力可靠、解脱容易、安装方便等优点。其允许最大扭矩通常能达到数十万牛顿米以上，适用于大型带式输送机和提升运输设备。4、非接触式楔块逆止器非接触式逆止器是安装于减速机高速轴轴伸或中间轴轴伸上的逆止装置。如图36图36 非接触式楔块逆止器1）、工作原理：采用非接触式楔块逆止结构，当输送设备正常运行时，带动楔块一起运转，当转速超过非接触转速时，楔块在离心力转矩作用下，与内外圈脱落接触，实现无摩擦运行，因而降低了运转噪音，提高了使用寿命。当输送设备载物停机时，内圈反向运转时，楔块在弹簧预加扭矩作用下，恢复与内外圈接触，可靠地进入逆止工作状态，使输送机在物料重力作用下，不会有后退下滑故障的发生。2）、特点：这种逆止器具有逆止力矩大、工作可靠、重量轻、安装方便和维护简单的优点，广泛用于输送机、斗式提升机、埋刮板输送机和其它有逆止要求的输送设备。5、电磁闸瓦式制动器：1）、电磁闸瓦式制动器的作用：通过闸瓦与连接在转动轴上的制动轮的摩擦产生摩擦力，把转动的机械给予制动。2）、电磁闸瓦式制动器工作原理：接通电源后电流经过电控盒对电磁线圈以强电流励磁，使衔铁迅速可靠吸合，并在较短时间内转换为弱电流对电磁线圈供电。同时衔铁推动螺杆带动两制动臂把闸瓦块打开（松闸），断电后在弹簧力的作用下通过螺杆使两制动臂带动闸瓦回位抱闸。3）、电磁闸瓦式制动器的结构：由制动架和节能电磁铁两部分组成。图37 液压闸瓦式制动器结构图6、液压闸瓦式制动器：1）、作用：通过闸瓦与连接在转动轴上的制动轮的摩擦产生摩擦力，把转动的机械给予制动。 2）、工作原理：当通电时，电动机带动叶轮转动，将油从活塞上部吸到活塞下部，产生油压推动活塞推杆迅速升起，并通过杠杆作用把制动瓦打开（松闸）；当断电时，电力液压推动器的推杆在制动弹簧的作用下，迅速下降，并通过杠杆的作用使两制动臂带动闸瓦回位抱闸。3）、结构：由制动架和相匹配的电力液压推动器两大部分组成。图38 液压制动器侧面图4）、结构与工作原理液压站由吸油口滤油器、齿轮油泵、溢流阀、手动换向阀、单向节流阀、胶管总成，快速接头，压力表及开关、油管、油箱、空气滤清器等元件组成。交流电动机通过爪形联轴器带动齿轮泵旋转，压力油进入溢流阀由压力表显示标定压力，M型换向阀实现执行元件（油缸）的进程和回程的油路换向。单向节流阀以节流调速改变工作速度。回油路的油液及溢流阀的余油汇集后经连接块的溢油口流回油箱。第二节 胶带机的保护装置 为保证胶带正常运行输煤系统设置了如打滑、速检、防撕裂、二级跑偏、料流检测等保护。一、打滑检测装置1、打滑检测装置的作用图39 打滑速检装置用于检测带式输送机在启动或运行过程中出现的输送带于传动滚筒之间的打滑，防止因打滑造成的事故。2、打滑检测装置的结构它有传感头和控制箱两部风组成，其中传感头由红外光电开关、遮光板、触轮、主控，及其它传动机构组成。3、工作原理该装置的传感头安装在带式输送机的输送带上分支和下分支之间，其触轮与输送带上分支非工作面压紧接触，通过输送带与触轮的摩擦力带动触轮旋转，同时使触轮带动其腔内的遮光板同步旋转，遮光板上开有一定数量的槽，遮光板每转过一个槽，就发出一个脉冲信号，此脉冲信号通过电缆发送到控制箱，经过数据处理后，与原设定的编码数据进行比较，如带式输送机运行速度正常，那么两数据相吻合，发出运转正常信号。当脉冲信号大于或小于设定的编码时，则分别发出带式输送机超速或打滑的报警信号。二、纵向撕裂保护装置1、纵向撕裂保护装置的作用：用于带式输送机在运行过程中，由于异物（金属或其它坚硬物体）混杂在运输物料中而使输送带被刺穿，造成输送带纵向撕裂事故时的报警和紧急停车。图40 纵向撕裂保护装置2、纵向撕裂保护装置的结构：它由传感器、控制箱两部分组成。传感器有B型和A型两种，A型时条形，安装在落煤管的物料出口处；B型是槽形，安装在槽形辊处。3、纵向撕裂装置的工作原理：该装置安装在带式输送机的尾部，一般在较长的或关键带式输送机上，可根据具体情况和需要设置。一台带式输送机的纵向撕裂保护装置由一个A型传感器和4-6个B型传感器并联后接到控制箱上。传感器由密封在橡胶壳内的，彼此隔开的两条弹性导电触片组成。当传感器受压时，两片触片导通，并将此信号发送到控制箱，控制箱立即处理此信号， 消除干扰信号，如小于1s的瞬时碰撞信号，将可能造成输送带纵向撕裂的故障信号发送到运输系统的控制中心，使输送机立即事故停机，以实现自动保护的效果。事故处理完毕后，事故箱可人工复位。三、落煤管堵塞保护装置1、落煤管堵塞保护装置的作用：图41 落煤管防堵塞装置用于检测带式输送机系统中的转运落煤管内的堵料情况，当落煤管内形成堵塞时，该装置立即发出报警、停机信号至输煤系统的控制中心，立即事故停机。2、落煤管堵塞保护装置的结构：该装置采用门式结构，有活动门、行程开关或舌簧（接近式）开关组成。一般安装在落煤管侧壁，底部向上2/3的高度位置上，可安装两组，一组安装落煤管底部向上1/3处，作为轻度堵塞检测，另一组安装在落煤管底部向上2/3处作为重度堵塞检测。安装时在落煤管侧壁上开一个260mm260mm的方孔，然后在方孔上方约100200mm处内壁焊接一块300mm的挡板，以防大块物料落下，直接击打活动门而发生误动作，在落煤管外侧用随机所配弹力橡胶板，将开孔完全完全覆盖封闭。再用随机配套的弯角件，按照安装要求焊接在落煤管侧壁上，用螺栓紧固箱体即可。 3、落煤管堵塞保护装置的工作原理：当物料在落煤管内形成堵塞时，堆积的物料对落煤管的侧壁产生压力，从而使该装置的活动门向外推移，当活动门偏转角度等于或大于受控角度时，其控制开关动作，从而发出报警或停机信号。当落煤管故障排除后，活动门自动复位，恢复原状。一般将此信号接至振打器控制线路上，可实现轻度堵塞时不停机自动消除堵塞状态。四、行程开关1、行程开关的作用：在带式输送机配套的移动设备上（例如；叶轮给煤机），起到终点保护或行程定位的作用。2、行程开关的结构：摇臂、常开，常闭接点、金属外壳。3、行程开关的分类：机械式和电子感应式。4、机械式行程开关的工作原理：当移动设备工作时运行到极限位