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文档简介

1、带式输送机操作工目 录第一章 概 述1第一节 带式输送机在矿山的应用及发展1第二节 带式输送机的分类及型号特征2第二章 带式输送机4第一节 带式输送机的工作原理4第二节 传动装置5第三节 机架与托辊装置12第四节 储带装置21第五节 制动装置28第六节 清扫装置30第七节 拉紧装置31第八节 附设装置34第三章 胶 带36第一节 胶带的分类及结构36第二节 胶带的搭接40第三节 胶带损伤原因分析及修补方法44第四节 输送带防跑偏45第四章 带式输送机的控制与检测保护48第一节 带式输送机的控制48第二节 带式输送机检测保护规定51第三节 常用保护装置简介52第五章 带式输送机运行管理制度62第

2、一节 操作工素质要求62第二节 岗位管理制度62第三节 安全技术操作规程63第四节 完好标准65第五节 检修质量标准70第六章 带式输送机的安装、运行与维护76第一节 安装与调试76第二节 润滑管理79第三节 日常维护工作内容81第七章 常见故障处理方法及事故预防84第一节 常见故障及处理方法84第二节 安全事故的预防87第八章 矿山安全基本知识90第一节 带式输送机运输过程中的防尘90第二节 井下机电安全知识95第三节 矿井防灭火知识98第四节 矿山紧急救护知识101第一章 概 述第一节 带式输送机在矿山的应用及发展带式输送机俗称“皮带机”,是以胶带、钢带、钢纤维带、塑料带和化纤带作为传送物

3、料和牵引工件的输送机械,是连续式输送机械中应用最广泛的一种。其优点如下:(1)结构简单、安全可靠 带式输送机的结构由传动滚筒、改向滚筒、托辊、驱动装置和输送带等几大件组成,仅有10余种部件,能进行标准化生产,并可按需要进行组合装配。它的驱动部件自重轻,耐磨耐用,工作过程中噪声较小,维修工作量和费用低。只要输送带不被撕破,金属构件的润滑、防锈好,就可安全使用几十年。(2)适用范围广、输送能力大带式输送机的输送带有各种宽度,其承载断面有平型、槽型、波纹档边型、管型等,因此可以输送各种粉料、散料、块料、矿石、各种生熟料、混凝土和包装好的成件物品。运量可从每小时几公斤到几万吨,在连续装载的条件下,能连

4、续运输。并可在输送机的任何点上进行装、卸料,也可以在回程段上装、卸料,进行反向运输(钢丝绳牵引带式输送机除外)。这是机动车辆所望尘莫及的。(3)对线路适应性强、运距长槽型带式输送机可以在大转弯半径条件下,实现水平转弯。新型的圆管型带式输送机可以在水平及垂直上转弯,因而能依山靠水,沿地形而走,节省大量修建隧道和桥梁的基建投资。带式输送机的单机长度可达十几公里,且中间无需任何载点,能进行水平或倾斜输送,爬坡能力大(可达15),在输送机的中间使用摩擦驱动方式,可使输送机长度不受胶带强度的限制。(4)基建投资省、营运费用低。由于使用带式输送机可以缩短运输距离,与机动车辆相比,无须道路建设投资,大大节省

5、了基建成本。带式输送机的磨损件仅为托辊、胶带,它们的使用寿命长,且带式输送机自动化程度高,使用的人员少,能耗低,因而营运费用低廉。带式输送机具有以上优良的性能,所以,它在国民经济各个部门的企业中获得了广泛的应用。近年来在矿山的露天、井下联合运输系统中带式输送机又成为重要的组成部分,在矿山运输中发挥着十分重要的作用。如露天采场采出的有用矿物运到地面,剥离物运到排土场;井下采矿采出的开采物运往指定地点;选矿厂各工序之间固体物料的输送,都离不开带式输送机。露天矿山运输中,带式输送机可以在1215的斜坡上运输,大大缩短运距,具有生产能力大,劳动消耗少,可实现连续运输及全盘自动化的特点,适宜于高差大而深

6、的露天矿。对坚硬的矿岩大块,为防止损伤胶带,需经破碎达到要求的块度后,方能运输。井下运输中,通常也是经过破碎,然后用带式输送机送至矿仓,再提升到地面。在选矿厂,送至选矿厂的固体物料在进入各工序的作业时,绝大部分都使用带式输送机,以达到均衡连续运送的目的,提高了生产能力,降低了劳动消耗。目前,国外带式输送机发展很快,以钢绳芯带式输送机为例,其运输能力一般为20002500th,最大可达到30000th,运输距离已超过2000m,最长达到15000m,带宽达到1.53.0m,带速达到3.56.0ms。其技术发展的主要特征是:(1)采用高强度胶带。美国杜邦公司开发出芳香纤维,其强度超过高强度钢丝,可

7、制成抗拉强度达4000MPa的25级超高强度纤维带。(2)增设中间驱动装置。为解决2000m以上带式输送机的胶带强度、大型传动装置和安装尺寸问题,采用了直线多点驱动新技术,即除机头驱动装置外,在输送机的沿线装设数套同样的驱动装置,目前功率一般为225335kW,最多可装设34套。(3)采用软启动与软制动,以降低胶带张力,延长胶带寿命,节约设备费用。(4)自动监控系统。目前,自动监控系统已广泛应用于顺序开停,沿途通讯控制胶带跑偏、打滑、断裂、止逆和过满等保护装置。与国外相比,我国的带式输送机生产和使用还处于比较落后状态。尽管如此,国产带式输送机还是取得了很快的发展。我国从解放初期开始使用带式输送

8、机,60年代初开始使用吊挂式带式输送机,1965年开始试用钢丝绳牵引带式输送机,1978年完成了钢绳芯带式输送机的定型设计。近年来由于采矿工业的不断发展,如昆阳磷矿、云浮硫铁矿、大孤山铁矿、石人沟铁矿、峨口铁矿、山西铝厂、德兴铜矿、金川公司和冀东水泥厂等先后采用了钢绳芯带式输送机。钢丝绳牵引带式输送机是高强度、长距离,承托型带式输送机的一种类型。世界上已有约250台。我国在山西阳泉矿务局四矿、本溪彩屯矿、玉石洼铁矿和东鞍山铁矿等相继推广使用。1993年淮南煤矿机械厂研制成功第一台国产管状带式输送机,并在淮南矿务局新庄孜矿成功使用。目前我国已经拥有了多种带式输送机的制造技术,可以满足各行各业的需

9、要。其功能也由当初单一而简单的输送功能朝着大功率、长运距、高速度及大运输量发展。目前,国产带式输送机设计系列带速已达到6ms以上,胶带宽度达到2400mm以上,输送量达到1800th以上。常用带式输送机型号规格已逾百种。带式输送机产品已经系列化,国家及有关部门相继制定了一系列带式输送机的制造和设计规范,使之逐渐走向成熟。第二节 带式输送机的分类及型号特征依据胶带的不同,带式输送机可分为通用带式输送机、钢丝绳牵引带式输送机和钢丝绳带式输送机三类,其主要型式如下:通用带式输送机钢丝绳牵引带式输送机钢绳芯带式输送机固定式伸缩式转载式落地式吊挂式绳架落地式钢架落地式绳架落地式钢架落地式落地式吊挂式绳架

10、落地式钢架落地式绳架落地式钢架落地式带式输送机带式输送机的型号表示方法见表1-1。 /修改序号修改序号补充特征代号主参数代号mm/KW第二特征代号第一特征代号产品类型代号例如:SSJ1000275表示带宽为1000mm,功率为150kw的钢架落地伸缩带式输送机。STD800240S表示带宽为800mm,功率为80kW的向上运输绳架吊挂通用固定型带式输送机。带式输送机的代号规定见表12。表l一2带式输送机代号规定产品类型代号第一特征代号第二特征产品类型和特征代号主参数代号机身结构形式*代号名称单位水平运输向下运输向上运输煤矿用输送机S(输)伸缩带式输送机S(伸)绳架吊挂D(吊)SSD带宽/功率m

11、m/KW不加代号XS绳架落地L(落)SSL钢架吊挂G(挂)SSG钢架落地J(架)SSJ通用固定带式输送机T(通)绳架吊挂D(吊)STD绳架落地L(落)STL钢架吊挂G(挂)STG钢架落地J(架)STJ无无转载带式输送机Z(转)SZ*若带式输送机机身结构为落地式兼有吊挂功能,则以落地式结构型式命名第二章 带式输送机第一节 带式输送机的工作原理带式输送机是以胶带作为牵引机构和承载机构的连续运输机械,所以也称胶带输送机。它广泛应用于矿山的物料运输,特别是煤矿。图1是带式输送机的一般工作原理。图1带式输送机工作原理图l胶带2主动滚筒3机尾改向滚筒4托辊5拉紧装置6变向滚筒7装载口胶带1经主动滚筒2和机

12、尾改向滚筒3形成一个无极环形带。上下两股胶带分别支承在上下托辊4上。拉紧装置5可使胶带获得一定的张紧力。物料经机尾装料口7落到上部胶带上,随胶带运行至端部卸落。工作时,主动滚筒与电机相连接,通过与胶带间的摩擦力带动胶带运动,从而实现输送功能。带式输送机可用于水平及倾斜运输。胶带的最小宽度,应不小于物料最大尺寸的2倍加200mm。由于带式输送机靠主动轮、胶带及物料间的摩擦力实现运动传递,所以其倾角受到限制。一般向上运输不超过15,向下运输不超过12。此外,普通型带式输送机不能适应巷道弯曲的条件。长距离带式输送机,常因山岭、水库、村庄、铁路和厂房的阻隔,使其不能直线跨越;地下开采也往往受开拓条件所

13、限,要求转弯运输,从而避免物料多段转运;所以,带式输送机转弯运行得以施行。这样可以提高运输系统运行的可靠性,减少投资,降低运输费用。带式输送机水平转弯运行的条件是:在转弯运行的过程中,胶带及胶带中的钢丝绳在许用的弹性范围内,满足力的平衡。根据力的动平衡的条件,求出所需要的转弯半径。国外进行了大量的研究,并有多种水平转弯运行的钢绳芯带式输送机投入使用。据介绍:温特斯哈尔钾盐公司,汉诺威Sehnde钾盐化工厂、Holdcrbank水泥厂所使用的弯曲输送机,转弯半径均为1400mm;法国的REI公司生产的输送机转弯半径为6000mm和1080mm,可见转弯半径都是比较大的。如前所述,通用带式输送机可

14、分为固定式和可伸缩式两大类。前者机架是固定的,后者增加一套储带装置。可伸缩式带式输送机机身可以随工作面移动伸长和缩短,因而广泛应用于矿井井下工作面运输。钢绳芯带式输送机属于高强度带式输送机,适用于长距离、大运量的散状物料和矿石的运输,多应用于露天采矿运输中。可伸缩带式输送机按照全长可划分为机头部、储带仓、机身及机尾部四大部分。按照组件划分,一般由传动装置、胶带、机架及托辊、储带装置、拉紧装置、清扫装置及电控装置组成。第二节 传动装置传动装置位于输送机的头部、中部或尾部,它是带式输送机的重要组成部分。传动装置由驱动装置和传动滚筒组成。驱动装置如图2所示。它由电动机、液力偶合器、减速器及制动轮,传

15、动滚筒组成。液力偶合器外设保护罩,通过保护罩两端的法兰盘,分别与电动机、减速器端部法兰连接,将三者紧密结成一体。图2驱动装置1电动机 2过渡法兰 3联接罩4支座 5减速器 6液力偶合器一、传动装置的布置型式输送机的驱动有单滚筒驱动和多滚筒驱动。一般采用单滚筒驱动,功率较大时可采用双滚筒驱动。多滚筒驱动的优点是能够传递较大的功率,并能降低输送带张力;其缺点是可能出现功率不平衡现象,而增大电动机的备用功率。多滚筒驱动按驱动排列布置一般分为一端双滚筒驱动和头尾滚筒驱动两大类。一端双滚筒驱动适用于各类输送机,一般采用功率分驱比1=1:2,降低带张力效果较好。头尾滚筒驱动一般用于水平输送机,降低带张力效

16、果要比前者好。多滚筒驱动,一般是每个驱动滚筒各自独立驱动,配备12组等功率驱动机组,以利于设备的同步运行、维修和管理,同时有利于设备的标准化和系列化。(一) 单电机单滚筒传动方式地面通用固定式带式输送机通常采用单电机单滚筒型式。一般驱动装置布置在机头部卸载端,参见图1。(二) 单电机双滚筒传动方式其传动系统如图3所示。带式输送机采用双滚筒的目的,主要是为了增加胶带在传动滚筒上的包角,从而提高牵引力。图3 单电动机双滚筒传动系统图l电动机 2液力偶合器 3减速器4联轴器 5、8传动滚筒 6、7齿轮9卸载滚筒 10胶带 11清扫装置英国道梯公司和安德鲁公司均采用这种单电机传动,其功率有90kW和1

17、10kW两种。国产DSP-10631000型带式输送机也是采用这种方式。其驱动装置安装在机头架一侧(根据巷道情况,可布置在机头架左侧或右侧)。当采用单电机传动时,两个主动滚筒5和8之间必须用一对传动比为1:l的齿轮6和7联系起来,使两个滚筒的转速相同,转向相反。单电机驱动的优点是,设备制造简单,电控设备小,便于维护运转;缺点是,随着运输距离的缩短,将形成大马拉小车现象,致使电机运行功率因素降低。(三)双电机双滚筒传动方式双电机双滚筒传动通常采用分别传动方式,即每台电机带动一个滚筒。按照电机与输送机轴线的方位,可以分为平行布置和垂直布置两种。目前我国生产的带式输送机均为平行布置方式(如图4)。有

18、些引进产品采用垂直布置方式,如联邦德国的艾克霍夫BMO-1000型,波兰的康派克斯GWAREK型等。垂直布置的优缺点是:1电动机与减速器垂直布置,因此减速器内可不用锥齿轮而全部采用圆柱齿轮传动,便于制造,维修量小。2电动机、液力偶合器可安装在胶带下面,结构紧凑。机头宽度较窄,不论带式输送机安装在巷道的哪一侧都无需更换传动装置位置。但电机和液力偶合器维修不方便。3因为采用垂直布置,传动装置不固定在墙板式机头架上。这样,墙板厚度和长度均小,大大减轻了机头架重量,如德国艾克霍夫型带式输送机,机头架墙板仅8mm厚。图4 双滚筒双电机分别传动(平行布置)示意图1电动机 2液力偶合器 3减速器 4联轴器

19、5传动滚筒图5是艾克霍夫型带式输送机韵传动示意图。SD-150可伸缩式带式输送机采用双滚筒双电机传动方式,但在两滚筒的之间加装了一组联动齿轮。这是因为考虑到当机身缩短到一定程度时所需功率由一台电机负担即可,这时可拆掉一套传动装置,变成单电机驱动形式。图5双电机分别传动(垂直布置)示意图l电动机 2液力偶合器 3制动装置4减速器 5传动滚筒目前,双电机分别传动所采用的两个电机功率般是相同的,(如240;275;290kw等)。这主要是从制造和使用方便的观点采用的方案。如果两电机特性没有差异,功率相同的两台电机所传递的牵引力应该是相同的。但是按照摩擦传动原理,当两滚筒传递的牵引力都达到极限值时,其

20、牵引力的比值应为,这时主传动滚筒电机将过载。采用两台电机分别传动时,由于滚筒直径的误差(加工误差或运转时磨损量不同,滚筒粘结料屑等原因)。电机本身特性的差异及胶带本身的弹性都会使两电机负荷分配不均,会导致一台电机由于另一台电机不满载而过载。故设计时通常采用较大的功率备用系数,并采用液力偶合器,以减缓负荷不均匀程度。国产SD-150型输送机既采用双电机驱动,同时在两滚筒的轴端加装联动齿轮,形成刚性连接。这是因为考虑到机身缩短到一定程度时,所需功率由一台电机负担即可。这时,可拆掉一台传动装置,变成上面所提的单电机驱动形式。二、减速器传动装置的减速器一般采用三级减速。当平行布置方式时采用三级圆柱齿轮

21、,垂直布置时采用三级圆柱圆锥齿轮减速器。减速器输出轴与传动滚筒的联接方式多变。有的采用齿轮联轴器,有的采用刚性联接,还有用锥孔的空心轴。如国产DSP一10631000带式输送机(图6),其主传动滚筒轴插在减速器输出轴中心孔内,依靠拉紧螺栓使锥面产生过盈来传递扭矩。轴上的键,只有在锥面接触面小于85时,才能部分承担扭矩。图6 DSP10631000可伸缩带式输送机减速器l下箱体 2第四轴 3轴承盖 4轴承盖 5第三轴6轴承盖 7第二轴 8轴承盖 9第一轴10O型密封圈 11轴承盖 12油封三、液力偶合器国产带式输送机广泛采用液力偶合器。液力偶合器通常加装在电机和减速器之间。液力偶合器结构如图7所

22、示。它主要由泵轮2、外壳3和透平轮4这几个主要部分组成。液力偶合器的工作轮,即泵轮和透平轮都具有不同数量的径向叶片。泵轮2通过外壳3(二者用连接螺栓紧固在一起)及弹性联轴器6与电动机相连接,起着主动轴的作用。透平轮4则通过轴套8与减速器输出轴相连接,起着从动轴的作用。图7 lYL型液力偶合器结构1后辅助室 2泵轮 3外壳 4透平轮 5注油塞6弹性联轴器 7易熔合金塞 8前辅助室液力偶合器是以液体作为传动介质。通过注油塞5向联轴器腔内注入一定数量的工作液体。当电机带动泵轮旋转时,径向叶片带动工作液体产生离心力,使之沿泵轮工作腔曲面流向透平轮。同时冲击透平轮并带动从动轴旋转。从透平轮流出的工作液体

23、再流回到泵轮。这样,在正常工作时,工作液体在液力偶合器中形成泵轮一透平轮一泵轮的螺旋形闭合环流。透平轮和泵轮间无机械联系,能量及运动传递完全由工作液体形成的闭合环流来完成(见图8)。图8液力偶合器液流示意图液力偶合器中,设有前后辅助室。后辅助室的主要作用是改善液力偶合器的起动性能。电机起动前,有部分液体储存在后辅助室内。此时,由于工作腔内的液体较少,故起动过程中传递力矩小,特性比软起动平稳。当电机起动以后,后辅助室内的液体才在离心力的作用下,通过小孔流入工作腔,使传动力矩逐渐增加,直至正常。当传动装置过载或制动工况下,原本正常旋转的透平轮转速降低。工作腔内滑差增大,腔内的液体便沿透平轮曲面向轴

24、心方向做较大的向心延伸,进入前辅助室再进入后辅助室。工作腔内的液体大量减少,传递力矩降低,从而保护电机不致过载。此时液力偶合器处于非正常工作状态,一旦外负荷减小,液力偶合器便又自动恢复到正常工作状态。在液力偶合器工作过程中特别是起动及过载制动状态时,液体会发热。当油液温度超过允许值时(一般为l00140),装在外管中开口与工作腔相通的易熔合金塞就会被熔化,工作腔中的工作液体喷出,使泵轮空转,起到过载保护作用。综上所述,液力偶合器主要通过调节工作腔内的液体流量,来达到适应不同工况。在带式输送机中使用液力偶合器有以下优点:(1)改善电机的起动性能。可以在满载状态下起动,并且缩短起动时间。(2)具有

25、过载保护的作用。(3)能减轻工作机构的冲击和振动。(4)在多电机传动系统中,能使各台电动机负荷分配趋于均衡。表21 常用液力偶合器的技术数据液力偶合器型 号(基本型)适用功率范围KW与常用矿用电机匹配情况电机性能液力偶合器性能4级电动机5级电动机8级电动机额定功率KW转速(r.min)额定扭矩(Kg.m)最大扭矩额定扭矩充油量(L)起动扭矩额定扭矩最大扭矩额定扭矩转差率S%总重量(Kg)YL-2302.230.751.530.7514209102.10.82.221.20.821.821.84415YL-28047.51.537.52.214409405.12.32.222.52.121.82

26、1.84435YL-3201118.535.51541460960104.12.2254.521.821.84449YL-36018.5305.511227.5147097014.67.52.626.56.52.21.82.21.83.53.559YL-42022457.515227.5147097014.67.52.626.562.41.82.41.845569YL-400A130457.5154015147097026.515.12.628.658.202.371.902.371.902.93.564.3YL-450A1459015225.522752214709705022.12.621

27、2.5010.52.492.002.492.003.03.588.6YL-450A901322245101713245147598087.244.72.2216.816.52.151.882.151.883.54.098.5YL-5601322504575173013275147598087.244.72.2219.223.72.11.82.11.833147.8YL-650A2503169016040603151321480980207.3131.22.2246402.11.82.11.833250四、传动滚筒传动滚筒是带式输送机传递牵引力驱动胶带运行的主要部件。滚筒有单幅板、双幅板和铸焊结

28、构。滚筒表面型式有光面和胶面两种。光面滚筒通常用于功率不大的情况。而在环境潮湿,功率又大的情况下,通常要采用胶面滚筒。很显然,胶面滚筒对传动更有利,它增大了胶带与滚筒表面的摩擦系数,不仅提高了牵引力,而且不易打滑,可以减轻胶带的磨损。胶面有铸胶和包胶两种型式。前者胶面厚且耐磨,包胶滚筒则容易掉,且固定螺钉易露出胶面刮伤皮带,使用寿命较短,但在现场可以更换。胶面通常制成光面、人字形或菱形花纹。带式输送机的传动滚筒的名义直径系列为200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1400、1600mm。钢绳芯带式输送机的传动滚筒为钢板焊接结构,采用滚动轴承,传动滚筒表面全

29、部采用铸胶。滚筒直径应不小于钢丝绳直径的150倍,不小于钢丝直径的1000倍,且最小直径不得小于400mm。滚筒的长度系列如表22:表2-2带式输送机滚筒长度系列输送带宽(mm)滚筒长度(mm)输送带宽(mm)滚筒长度(mm)650750140016008009501600180010001150180020001200140020002200DSP一10631000带式输送机两个传动滚筒筒体采用铸焊结构。滚筒两端采用滚动轴承,滚筒表面包胶(如图9)。两传动滚筒结构基本相同,但主传动滚筒轴要插入减速器输出轴的空心套内,其长度比副传动滚筒要长,端部呈悬臂,锥段开有键槽。两传动滚筒通过三支点轴承座

30、与机头立柱连接。图9主传动滚筒结构1-联接盘 2-油杯 3-三角轴承座 4-传动滚筒5-主滚筒轴 6-衬套 7-轴承 8-压盖第三节 机架与托辊装置托辊是带式输送机的主要部件,用量大、对能量消耗和胶带的寿命影响也大。因此,托辊应当耐用、阻力小、质量小,表面光洁度高、径向跳动小。目前,国产上托辊多为三节式,下托辊有平托辊和二节式托辊,可用1-3年托辊是可以绕其中心轴自由旋转的圆柱构件或圆锥。其作用是用来支承胶带,使胶带的垂度不超过规定的限度,以保持胶带的平稳运行。托辊安装在机架上,如图10和11所示。一、托辊托辊直接与胶带接触,其制造及安装质量直接影响皮带的运行阻力。托辊的数量多,贯穿输送机的全

31、长。其工作环境差,是皮带机维护中的重点对象。所以在托辊的技术条件中规定,托辊应能适应搬运过程中出现的摔、扔现象,旋转阻力小,轴向窜动量小,还要满足较高的密封性能要求。托辊一般由外筒、中心轴、轴承及密封装置组成。外筒一般用无缝钢管制造,也有用电焊钢管或尼龙制造的,但后者使用的效果不理想,未被推广。筒内装有滚动轴承,用来减少托辊的运行阻力和胶带的磨损。密封装置保证轴承免遭粉尘进入。国产带式输送机托辊直径一般为108mm和89mm、159mm、133mm四种。图10 落地式机架和托辊1-H型中间托辊 2-纵向钢管 3-连接销4-槽形上托辊 5-平行下托辊图11 托辊结构1-管体 2-轴 3-轴承座

32、4-挡圈 5-钢丝挡圈6-轴承 7、8-内、外密封圈 9-注油孔图11是SD-80型可伸缩带式输送机托辊结构图。托辊按使用条件,承载段有平型托辊、三节式槽型托辊、五节式槽型托辊、缓冲托辊和过渡托辊;回空段有:平型托辊、二节式槽型托辊、调心托辊。1槽形托辊 槽形托辊一般用作皮带机的上托辊,它通常由三个短托辊组成。两个斜置侧托辊与一个中托辊组成凹形,故称槽形托辊。侧托辊与水平面的倾角称为槽角。带式输送机的装载断面与托辊槽角有关。国产带式机槽角一般为30。可伸缩式带式输送机槽形托辊是铰接的,而通用固定式带式输送机的槽形托辊是固定地安装在机架上。铰接托辊组有两种结构,一种是三节结构完全相同的托辊铰接成

33、固定的槽形(槽角为30)。如国产SJ-80型带式输送机,其托辊用挂钩挂在钢管的柱销上。挂钩上有六个圆弧形齿槽,托辊通过齿槽挂在柱销上,并可通过移动在齿槽中的位置来调节托辊的位置,从而调整胶带的跑偏(见图10)。国产DSP-10631000型输送机机身段则采用了可变槽形托辊组(见图12)。它同样由一个中托辊和两个侧托辊铰接而成,所不同的是,两节侧托辊内部装有弹簧,伞把状的弯轴插装在侧托辊空心轴里组成弯曲托辊(如图13)。随着负荷的变化,弯轴可从托辊中拉出或缩进一段距离,从而使托辊的槽形可在2035的范围内变化。由于可变槽形托辊始终与输送机保持接触,所以可使整机运行平稳,且当输送带跑偏时,易于得到

34、调正。图12 可变槽形托辊组1-弯曲托辊 2-中托辊 3-圆扁销 4-铰接半套 5-开口销图13 弯曲托辊1-堵 2-空心轴 3-滑动弹簧座 4-弹簧 5-钢管6-弹簧座 7-轴承 8-轴承座 9-密封套 10-弯轴2平形托辊由于下部皮带为空载段,一般采用平形托辊,平形托辊为一根与皮带宽度相适应的长托辊,它的结构如图14。其在机架上的位置如图10和11所示。平托辊的间距比槽形托辊要小,一般为3m;平托辊两头卡装在机架的支座里,支座上有三个槽口可以用来调整托辊的位置,以纠正加回空段胶带的跑偏。图l4 平形托辊1钢管 2轴 3挡油盘 4轴承座 5轴承6内密封圈 7外密封圈 8钢丝挡圈 9毛毡圈3缓

35、冲托辊输送机尾部一般也是装载处,为了缓冲物料对输送带的冲击。需采用缓冲托辊(见图15)。缓冲托辊结构与一般托辊相同,只是筒体外部加装了橡胶层。缓冲托辊也可采用槽形铰接,但密集布置,间距较机身处要小。仅为0.4m0.5m。4调心托辊在通用固定式带式输送机上,托辊是固定地安装在机架上,不能像可伸缩式皮带机那样通过挪动托辊来纠正跑偏现象。而是通过设置调心托辊来达到调偏目的。图15缓冲托辊1-轴 2、13-挡圈 3-一橡胶圈4轴承座5轴承6管体7-密封圈 8、9外、内密封圈 10、12-垫圈 11螺母皮带机的上部重载段每隔10组托辊设置一组槽形调心托辊(见图16a)。下部空载段每隔6I0组设置一组平形

36、调心托辊(如图16b)。调心托辊除完成一般支承作用外,还有自动进行胶带调偏的作用。正常运行时,调心托辊只起支承作用。当胶带向某侧发生一定量的跑偏时,胶带的一边便压于该侧的立辊上。立辊带动回转架发生转动,回转架上的槽形托辊轴线方向发生变化,这就相当于胶带在一个偏斜托辊上运行一样。这时垂直于托辊回转轴的托辊速度矢量Vg,与输送带的速度方向Vg不相吻合。将Vg分为两个矢量Vd和Vg可见Vg=Vdtg,这个速度将促使输送带往输送机中心运动起到纠正胶带跑偏的作用(如图17)。立辊内装有一对滚珠轴承,可以绕轴旋转,以减小胶带边缘的磨损。平型调心托辊纠正跑偏的原理与槽形托辊是一样的。二、机架机架的主要作用一

37、是承载,输送机各部的载荷及自重,最终全部由机架承担。二是联接各部件,如传动装置,托辊装置及其它各组件在机架上预留位置,使各组成部分能够有序有效地发挥作用。图1 6调心托辊l槽形托辊2平形托辊 3立辊_4回转架 5轴承座图17调心托辊调偏原理图机架按照主体结构型式可划分钢架结构和绳架结构。按照承载方式可分为吊挂式和落地式。它是输送机分类的一个重要依据:目前使用的输送机其机架主要有两种类型,一是绳架吊挂式如SPJ-800,SD-80;二是钢架落地式,如TD75型,DX系列,DSP-10631000,SDJ-150等。近年来,绳架吊挂式皮带机得到了广泛的应用,国外绳架带式输送机在地下矿和露天矿均得到

38、广泛的应用,它主要有以下优点:(1)结构简单,制造、维护方便,能节省大量钢材。底板上无固定机体,各部位清扫方便,且能保持巷道整洁。(2)吊挂式皮带机受地质条件影响较小,能适应较大的底板底鼓现象。结构简单,制造、维护方便,能节省大量钢材。(3)上托辊组采用铰接托辊,并架设在钢丝绳上,侧托辊倾角可随负载大小而变化,因而可提高输送机的运输能力,减少物料撒落和胶带跑偏。此外可以减轻大块物料的冲击,延长输送带和托辊的使用期限。(4)安装工程量小,大大地缩短安装时间。机架贯穿于输送机的全长,机架的各部位由于其连接的部件作用不同,因而其结构也不一样。一般来说,按输送机长度方向,可将机架划分为头部架、储带仓架

39、、中间架及机尾架四大部分(见图18)。可伸缩式输送机中间架为可伸缩部分,机尾架为可移动部分,其余部分为固定部分。下面主要以DSP-10631000型可伸缩式带式输送机为例介绍各部机架的结构。图18可伸缩式带式输送机机架1卸载滚筒 2传动滚筒 3槽形托辊 4固定滚筒 5胶带6活动滚筒7活动滚筒小车 8张紧绞车 9平形托辊10缓冲托辊1l机尾滚筒12驱动装置13联动齿轮1机头部架机头部架包括卸载架、机头架,其结构如图19所示。机头架由底座、延伸底座、主立柱、前后立柱和上连接梁等构件组成。两个传动滚筒通过三支点轴承座安装在立柱和前后立柱之间,驱动装置安装在机头架一侧,另一侧装有联动齿轮箱。机头架前端

40、与卸载架相连,后面与储带仓相接。为了便于多台搭接和卸载,在机头架前端伸出一个卸载架1。卸载架必须保证一定高度,并朝前伸出一定距离,所以又称卸载臂。卸载架上安装有卸载滚筒,卸载滚筒置于卸载架最前端。来自输送带的物料经卸载滚筒卸下,输送带返回到传动滚筒。落地式输送机卸载架紧固于机头架上,并由斜梁支承。而吊挂式输送机,其卸载架端部用钢丝绳悬挂在巷道顶棚上。卸载滚筒下装有清扫器,用以清扫附在输送带上的料屑。2储带仓架储带仓架的作用主要是用以安装固定换向滚筒、活动滚筒小车及张紧绞车等,结构详见本章第四节。图19 可伸缩式带式输送机机头部结构1-卸载架2-传动滚筒3-联动齿轮4-三角轴承座5-驱动装置 6

41、-机头架3中间架中间架(见图20)处于输送机的机身部位,位于储带装置与机尾装载部之间。中间架因输送机型式不同,有落地架和绳架式两种。落地式中间机架,主要由主柱和横梁立焊组成,立柱为槽钢,纵梁TD75型和DX型输送机为两根槽钢,分别立焊在立柱上方。DSP型输送机为两根圆形钢管,安装在H架侧柱上方的U形槽口内。钢管是用专用工具加工的,可以互换。钢管与钢管之间通过开口胀销联接。H架之间不用一根螺丝,全靠柱销定位和连接,因而非常方便。纵梁上面装有鞍座,鞍座间距为1.5m,可变槽形托辊悬挂在鞍座上的槽口内。H架每架距离为3m,根据工作面的进展情况可以随时在贴近机尾一端增加或拆除一定数量的H架,以达到机身

42、伸缩的目的。这种机身结构的优点是:(1)结构重量轻,耗费材料少;(2)托辊悬挂安放简单;(3)组装拆卸方便,不用扳手或专门工具,就能快速实现拆装。图20 H型中间架结构1平托辊 2H架 3纵梁 4槽形托辊 5鞍座由于机头部与中间架存在一定的高度差,在收放胶带装置的连接处设有六架可调高式H架。通过调整这六架H架的高度,使输送带从卷带装置的托辊上缓慢地过渡到机身托辊上,所以又称过渡架。有些带式输送机设计成倾斜的过渡架,如英国的道梯型可伸缩带式输送机。而国产SJ-80型可绅缩式带式输送机则没有设计过渡架,安装时可视现场具体情况,根据需要适当垫高几个H型支架。吊挂式绳架是另一类型的中间架。这种中间架的

43、优点是,结构简单,单位部件质量轻,耗材少,便于搬运。托辊安装方便,采用无螺栓连接便于快速拆装。图21所示为SPJ-800型绳架吊挂式输送机的钢绳机架。图21绳架吊挂式机架1-紧绳装置2-钢丝绳 3-下托辊 4-铰接上托辊5-分绳架6-中间吊架这种机架由两根纵向布置的钢丝绳作为机身的主要支撑件。每隔3m在钢丝绳上悬挂一个中间吊架。中间吊架由立柱和横梁组成H架(如图D-D断面图),吊架下面安装平托辊,支承空段胶带。中间吊架上方用开式螺旋扣悬挂在顶梁或锚杆上。沿钢丝绳每隔1.5m设置一组槽形托辊组(B-B断面)。为了保证两钢丝绳的间距,需在两钢丝绳间设置分绳架(如图CC断面)。分绳架是一根弯成弓形的

44、钢管,钢管的两端焊有绳卡,用它固定在机身钢丝绳上,分绳架布置在两个中间吊架之间。钢丝绳直径一般为1820mm。考虑到机身长度需经常改变,为了便于拆装和搬运,一般用若干段钢丝绳分段铺设而成。SD系列输送机机身头尾段钢丝绳分别与机头尾架绳架尾座连接,而另一端通过串联开式螺旋扣与地锚连接。吊挂式机架由于整个机身几乎悬吊在巷道中,因而不受巷道底鼓和积水的影响,便于清理和维修,而且不需设置过渡架。机身结构简单,钢丝绳也可以用换下的提升绳代用,因而可以节省材料。缺点是当机身缩短,机尾前移时,钢丝绳的收缩比较麻烦。4机尾架胶带绕过机尾滚筒换向运行,并在机尾部接受物料。机尾架联接的主要部件有,机尾滚筒,上下托

45、辊及机尾清扫器等。可伸缩式带式输送机对机尾架有以下几点要求:(1)足够的强度和刚度,满足承受较大的动载荷;(2)移动方便;(3)为便于受料,机尾架高度较低;(4)保证与转载机的搭接长度。无论是吊挂式还是落地式输送机,机尾架通常都设计成落地钢架结构。图22是DSP-10631000型输送机机尾结构图。该机机尾架采用型钢焊接件,承载段由工字钢制成的纵梁和型钢焊接成的滑撬支座组成,两侧支座用连接横梁连接。滑撬既可以保证尾架与地面的接触面积,保持机尾稳定,又可以适应松散不平的地板,在各种型号的输送机尾架广泛采用。为了便于拆装,承载段分为六节,每节长度2.5m。除首节和尾节外,中间节可以通用,节间用销轴

46、连接,可以适应巷道的起伏。机尾用两个滑撬连结成支座,机尾滚筒安装在两个滑撬的轴座上。在机尾前端的纵梁下面装有犁式清扫器,以清除撒落在回空带的碎料。机尾承载段设缓冲托辊组,固定在两个纵梁内侧的支座上,而平托辊则支承在两侧支座连接横梁的托辊支座口内(如A-A断面)。图22 DSP-10631000输送机机尾部1-左前支座 2-前部左导轨 3-缓冲托辊4-左半支座5-平托辊 6-托辊支架 7-中部左导轨 8-尾部左导轨9-左尾支座 10-机尾滚筒两根工字钢横梁,既是机尾骨架,同时也作为转载机行走小车的导轨。带式输送机最高点与顶板的距离应不小于0.6m。第四节 储带装置(一)储带装置的作用及过程要想理

47、解储带装置的作用,必须首先了解可伸缩带式输送机的工作方式。如前所述,可伸缩式带式输送机一般作顺槽运输用,转载机将物料卸至输送机机尾胶带上,随着工作面的前移或后退,转载机也跟着移动,为了使机尾能与转载机配合,带式输送机机身也要不断地加长或缩短。由于胶带是封闭的环形,必须相应于机身的每一次移动进行延长或缩短。这在工艺上显然是不合理的,也是不可能的。所以,可伸缩带式输送机增设了储带装置。其主要作用是把可伸缩式带式输送机伸长前或缩短后一定长度的多余胶带暂时储存起来,以满足工作面持续前进或后退的需要。伸缩式带式输送机适应工作面移动有两种方式。一是利用桥式转载机与输送机机尾的搭接长度,也就是皮带机的长度不

48、变,改变转载机在皮带机机尾的卸载点位置。如图23所示为后退式开采时,储带装置的工作原理。图a表示工作开始时,储带装置处于初始状态。此时,桥式转载机导料槽处于带式输送机的机尾末端I处,储带装置的活动小车位于最左端I位置,全部胶带分布于带式输送机的全长。开采开始后,桥式转载机随着工作面前移,其机头小车带着导料槽在带式输送机机尾导轨上移动,卸料口也跟着前移。带式输送机可正常工作。图23储带装置工作原理示意图1卸载滚筒 2传动滚筒 3固定滚筒 4活动滚筒5拉紧绞车 6机尾滚筒 7桥式转载机随着工作面不断前移,桥式转载机前移到极限位置处。此时转载机从初始位置到极限位置经过的距离l为极限距离,也称为带式输

49、送机的搭接长度。现行国产可伸缩式带式输送机,其搭接长度一般为1215m。很显然,在搭接长度范围内,胶带工作长度不发生任何变化。当转载机前移等于输送机的搭接长度1后,便不能继续前移。这时,应采取第二种方式,即通过拆除部分中间架,使机身缩短,机尾前移l长度,卸载点又恢复到初始位置。由于机身缩短,多余胶带通过储带仓进行储存。储带仓的容量是有限度的,当累计的储带长度达一定长度时就要从储带仓中取出胶带。单卷胶带的长度一般为50m或100m,所以,当储带长度达到一卷胶带的长度时,就将胶带从储带仓中整卷取出。这个过程可描述为如下循环:采用前进式开采方式时,输送机需要不断加长,每次应从储带仓中取出一段胶带,整

50、个过程与前述相反。储带装置是可伸缩式带式输送机的重要组成部分。对于固定式带式输送机,由于不存在机身伸缩,所以不设储带装置。(二)储带装置的工作原理图23的储带装置由一个固定滚筒、一个活滚筒和拉紧绞车组成。开始时,活动滚筒处于位置I,拉紧绞车5给予绞车足够的张紧力,胶带正常工作。当需要将机身缩短时,可通过张紧绞车,将活动滚筒向右移动一段距离,并重新拉紧,这时机身多余的胶带就被存入到储带仓中,输送机可以重新开始工作。输送机可以多次重复储带过程,直至活动滚筒右移己到达极限位置为止。很显然,储带仓的工作原理,实质上就是利用改变活动滚筒在储带仓中的位置来改变胶带在储带仓中的折返长度,达到储带和放带的目的

51、。图23中所示的输送机由于采用一个活动滚筒,当机身缩短L时,活动滚筒相应移动距离为L2。储带仓应能储存一卷胶带(50或100m),此时活动滚筒的极限行程应能达到50m(当储带长度为100m时),储带仓太长,造成输送机结构庞大。所以,现行的带式输送机大都采用两个固定滚筒和两个活动滚筒组成的四层储带结构(如图24)。由于胶带在储带仓中经过四次折返,储存100m胶带,活动滚筒的行程为14100=25m,可以大大地减小储带仓的长度。图24四层储带仓示意图1卸载滚筒 2传动滚筒 3固定滚筒4活动滚筒 5拉紧绞车 6机尾滚筒(三)储带装置的结构及组成储带装置一般由储带仓架、固定滚筒、活动滚筒小车和托辊小车

52、组成。1储带仓架储带仓架均采用落地式布置,分节组装。但其结构受机身型式和储带长度的影响各有不同。DSP-10631000型带式输送机储带仓如图25所示。储带长度为50m,机身为钢架落地式。其储带仓采用九节框架结构,框架用角钢和槽钢焊接成预制构件。靠近机头的一节为储带转向架,装有两个固定换向滚筒,最后一节为张紧绞车架,上面安有一台4kW张紧绞车。中间七节为储带仓架,每节架长为3m。储带仓由侧架和上下连接横梁通过螺栓连接而成,侧架内侧底部安有供托辊小车和活滚筒小车行走的导轨。图25 DSP-10631000可伸缩输送机储带仓结构1过渡架 2储带转向架 3储带仓架 4托辊小车 5平托辊 6活动滚筒小

53、车 7槽形托辊 8张紧装置 9张紧绞车SD-150型带式输送机储带装置如图26所示。其上部吊挂机身与储带仓相离。储带仓总长为33m,主体由22个型钢焊接的落地架和纵向连接槽钢组成。架子上设有三个托辊小车和一个活动滚筒小车,纵向连接槽钢又是托辊小车和活动滚筒小车的运行轨道,在轨道的两端装有车挡,用以限制托辊小车和活动滚筒小车的行走,防止其掉道。图26 SD-150型带式输送机储带装置1固定滚筒架 2连接槽钢 3落地架4托辊小车 5胶带张紧车 6车挡2固定滚筒固定滚筒一般采用心轴结构。如图27是DSP-10631000输送机的固定滚筒,它主要由轴、轴承、筒体及密封装置组成。图27 固定滚筒结构1卷

54、筒 2毡圈 3轴承 4纸垫 5螺栓 6垫圈7轴承座 8油封 9轴 10六角螺母 11垫固定滚筒固定在固定滚筒架上。图28所示为SD-150带式输送机固定滚筒架结构。固定架由型钢焊接而成,装设在机架后边。架上的两个滚筒使储带仓内胶带换向重叠。滚筒的轴不转动,用卡板3将其固定在滑块5上。滑块支座4上有前后两个调整螺栓,用来调整滑块的水平位置,以防止和纠正胶带跑偏。图28 固定滚筒架1固定架 2换向滚筒 3卡板 4滑块支座5滑块 6调整螺栓3活动滚筒及小车如前所述,储带仓的工作主要是通过活动滚筒的位移来实现的。为了便于移动,活动滚筒通常安装在活动滚筒小车上,如图29所示。车架采用型钢焊接而成,装有四个车轮可以沿导

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