矿用工作面可伸缩带式输送机双卷带装置设计含7张CAD图
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矿用工作面可伸缩带式输送机双卷带装置设计含7张CAD图,用工,作面可,伸缩,输送,机双卷带,装置,设计,CAD
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卷带装置设计文献综述摘要： 进入21世纪，矿井对于大运量、长距离、高功率、高带速的顺槽可伸缩带式输送机的使用越来越频繁。矿井的机械自动化的程度越来越高，煤矿的综采工作面的自动化程度会直接影响到运输机械的工作效率，如何保证现有设备的可靠运行，提高其工作效率，是煤矿现场管理技术人员必须要解决的问题1。目前的机、电、液一体化的液压卷带装置效率有大幅度的提高，但是还存在很多的不足之处，需要我们来优化，本文通过分析国内外部分专家学者对卷带装置的研究的总体概况，梳理、总结了相关文献，结合目前卷带装置运行的实际情况，开展进一步的研究。关键词：带式输送机 工作面 卷带装置 液压Abstract: In the 21st century, the use of large-capacity, long-distance, high-power, high-belt-speed telescopic belt conveyor along the trough is becoming more and more frequent. The degree of mechanical automation in coal mine is getting higher and higher, and the degree of automation in fully mechanized coal mining face will directly affect the working efficiency of transportation machinery. How to ensure the reliable operation of existing equipment and improve its working efficiency is a problem that coal mine field management technicians must solve. At present, the efficiency of mechanical, electrical and hydraulic integrated hydraulic tape-taking device has been greatly improved, but there are still many shortcomings, which need us to optimize. This paper analyzes the general situation of research on tape-taking device by some experts and scholars at home and abroad, combs and summarizes the relevant literature, and carries out further research in combination with the actual operation situation of tape-taking device at present.Key words: band conveyor working face Winding device hydraulic pressure一、前言：皮带输送机的用途是将井下所生产的煤运输到地面的关键性装备，并且井下皮带运输系统由于煤矿井下生产工作面移动的变化，皮带需要不断地调整长度，回撤旧的运输皮带，从前的单卷筒装置，所卷的胶带最大长度为100米，并且每卷一次胶带，需要重新加装一个卷带筒，在所卷皮带到达地面时，由于所卷的皮带卷数众多，这无形之中增加了工人的劳动工作量，增加了卷带的成本。可伸缩带式输送机双卷带装置是在原先的单向卷带装置的基础上设计的一项更加高效的卷带装置，卷带的回收长度从之前的100米增加到了200米，在同样的占地面积的情况下，增加了长距离的整卷胶带的回收效率，使得胶带重复利用率增大，由于胶带的接口的钉扣价格相对昂贵，减少了皮带的接口数量，减少了卷带筒的浪费，使得产生了可观的经济效益。二、国内外相关研究（一）国内外关于卷带装置的研究和实践概况卷带装置是可伸缩带式输送机的一个重要部分，在可伸缩带式输送机的前部，且在张紧装置的后部。可伸缩带式输送机用于综采工作面，在煤采的过程中，机尾会随着采掘工作的进行向前移动，来适应回采工作面的采煤需求，在输送机收缩时，多余的输送带将会被储存在储带仓中，每走一段距离都需要这样的操作，所以就需要利用卷带装置将多余的带卷起，然后将卷起的皮带送到矿外。这个过程的效率就会很大程度上影响到矿采的总量，所以要改进卷带装置的自动化程度。我国以往使用过的卷带方式大体分为人工卷带、电机卷带、液压卷带，这些卷带方式，这些卷带方式都存在一定的缺点，国内外学者对卷带装置的研究成果有很多，在综采面的矿采效率上有很不错的成绩，以下进行概括和分析；传统的人工卷带是每当一个工作面工程结束后，就会有带式输送机皮带需要拆除，有大量输送带需要升井，到地面后还需要花费大量人力将每条输送带拉开铺平，人工卷成卷， 这样随着带式输送机的应用不断增加，其调整胶带长度的快速、高效和安全可靠对卷带装置提出了新的要求。常规的人工卷带存在一定的不安全因素，不仅效率远远不能满足需要，而且造成了人员的巨大浪费。同时，卷带作业既影响交通又影响路面环境卫生。 由于输送带规格不一致，大部分输送带两边磨损出的纤维毛边过长而无法再次使用，造成堆放混乱，越积压越多，越叠越高，存放面积越占越大。 再次挑选旧输送带时难度很大，满足不了井下安装的需要，势必就要补充一些新输送带，增加生产成本。效率低下，工人劳动强度很大，并且工人的安全隐患也很大，人工卷带对输送带的损害很大，减少了输送带重复使用率，所以对于可伸缩带式输送机，卷带的过程成为了影响综采工作面煤炭运输的重要因素。也是采区的重要因素4电机卷带方法是利用电机和机械机构来完成卷带，电机卷带装置通常又分为恒转速机械卷带装置和恒带速机械卷带装置。恒转速机械卷带装置，是利用电动机作为动力，经变速器减速后，由输出轴上的长轴带动卷带轴旋转进行卷带，活动支撑架固定在长轴另一端的轴承座上，当卷带工作完成后取下手提拉环，把卷带轴和带卷一同抽出，即整个卷带工作结束5。此卷带装置随着卷带轴上的输送带不断缠绕，其直径越来越大，而转速没有变化。卷带的带卷的线速度，会随着卷带直径的增大而增大，相对容易出现负载的速度过高或过载，而烧毁电动机的现象。恒带速机械卷带装置，该装置由电动机直接提供动力，在经过变速器减速后，电动机的转速变小，变小后的合适转速通过链轮传动机构来带动驱动滚筒转动。因为驱动滚筒是固定不动的，其正上方的卷筒的动力，是通过驱动滚筒会来传递，最终实现卷带6。液压卷带装置采用液压油缸夹带，卷带机构选用了斜盘式柱塞变量泵，这种泵是恒功率液压马达7。装置包括液压卷带机构、抽带机构、卷带机架、液压泵站等几大部分组成，而液压驱动的实现，通过操作手动换向阀实现各种动作。现在市场上根据抽带方式的不同又分为油缸式抽带液压卷带装置如图13所示和马达式式抽带液压卷带装置如图14所示。油缸式拖带装置利用一种机构将胶带夹住，然后用油缸拖带夹住输送带的机构，将输送带拖至卷带机方向，但因每次拖动输送带的长度为油缸活塞的行程，需要油缸反复动作，不能连续地将输送带拖至卷带机方向，效率较低。马达式拖带装置利用两个滚筒在输送带的上面和下面把输送带夹住，然后用马达带动下面或上面的滚筒与输送带间的摩擦力把输送带拖至卷带机方向，虽然能够将输送带连续地拖至卷带机方向，但当带式输送机的托辊和滚筒阻力较大时，易出现打滑而不能拖动输送带的情况。由德国DBT公司研制的带式输送机液压收放带装置采用全液压集中控制，正常的一次收带时间为50分钟，相比人工的收带方法功效提高了5倍，其结构图如图所示。机械液压卷带装置的主要结构及其特征州：(1)该设备有两组固定夹带装置和一组移动夹带装置，作用是夹紧输送带：(2)由柱塞变量泵、溢流阀、单向阀、换向阀、液压油缸、液压马达等相关阀组与执行部件组成的液压控制泵站：(3)卷带机构中安装着一个恒功率的液压马达，通过液压马达提供的旋转动力以完成输送带的收卷作业。该装置在卷带工作进行时，采用的工作方式是先使张紧绞车进行松绳至一定程度，再进行卷带操作张紧与卷带作业如此交替进行将顺稽带式输送机储带仓中的输送带卷出。但是这样的操作存在以下两个问题：一是张紧绞车钢丝绳一旦过放，钢丝绳会脱离导绳轮，易发生钢丝绳断裂的事故；二是在松绳之后，输送带处于松弛状态，输送带会措落堆积在一起，卷带装置在拉拽输送带时，有遇到尖锐物而将输送带纵向撕裂的可能性。（二）卷带装置未来发展趋势未来输送机将向着大型化发展、扩大适用范围，大型化包括大输送能力、大单机长度和大输送倾角等几个方面，带式输送机的单机长度目前已接15公里，并且已经出现由若干台组成联系两地的“带式输送通道”。不少国家正在探索长距离、大运量连续输送物料搬运更完善的输送机构。双卷带装置在越大型话的输送机情况下可以发挥越大的经济效益，双卷带装置可以在不影响采掘工作面长度的情况下卷到200米的长度，从而使皮带的接口数量减少一倍。每部距离4000m的胶带按100米卷需要40副连接扣，每副更换3次，每副的连接扣成本为0.23万元，累计投入27.6万元，加上人工费用12万元，清扫器需投入40万元，每卷的胶带浪费10%，费用为160万元，加上其他方面的维护投入150万元，总计可节约大约389.6万元。 卷带装置的自动化程度在未来可以进一步的提高，将夹带、截带、卷带，到最后的皮带打扣实现全面的自动化。并且减少在卷带时所消耗的时间。这也是目前我国煤矿将要发展的方向。结论：首先分析了煤炭行业的前景和煤炭机械方面的现状，以及煤矿井下综采工作面上，顺槽带式输送机卷带作业过程中，存在的低效率、低自动化等情况。为了满足高效高产工作面发展的需要，研制出高自动化的，高效率的双卷带装置是一个重要课题。通过对国内外相关文献资料调研，进行了实地考察相关设备等，对不同的卷带方式和设备进行了分析与介绍，最后确定了本课题的研究内容和技术路线。参考文献：1 张少杰，孙剑锋，许晓曦，等浅谈可伸缩带式输送机卷带装置在煤矿井下的应用J煤炭工程，2008(3)：11122魏强. 矿用输送带自动卷带收放装置设计J. 2020（9）：143-144.3董友泉煤矿移动式综掘皮带回收装置研制J中国煤炭，2014(3)：70724刘延峰，JY系列液压卷带装置的设计及安全使用J.煤矿机械，2012,33（5）：151-1535郭鑫，吴娟，寇子明顺槽带式输送机缩带一体化装置及仿真研究叨煤矿机械，2012，33(7)：159-1606赵道军YSDl400液压卷带装置在顺槽带式输送机中的应用J煤矿机械，2007，28(9) 71_737李天国实用新型卷带装置的研制与应用J煤矿机械，2004，25(10)：128-138黄雷,赵坤,王 臣.带式输送机卷带装置的改进技术P矿山机械，2011 ，（8):70 -72.9王源博.带式输送机用液压卷带装置使用与维护J.煤矿机械,2009,(6)：158-159.10王兴宏,罗延锋.带式输送机液压卷带装置的设计与使用J. 装备制造，2009（11)11 李剑峰. 可伸缩带式输送机卷带装置的应用研究J. 煤矿机械,2012(5).12戴姗姗. 液压卷带装置动态性能试验研究J. 矿山机械,2011(12).13李勇. 可伸缩带式输送机卷带装置的现状与发展趋势J. 煤炭工程,2013,45(S1).14 LudewijksGOn the Application of Beam Elements in Finite Element Model of Belt ConveyorsJBulk Solids Handling，1995，Volume 15：42-4515 MARKUS MAIERIntroduction of an automatic belt tensioning device for the belt conveyors in the Inden opencast minJWorld of Mining-Surface&Underground，200961(2)：121616DONG Lihong，ZHAO Peng-bingGrey predictive PID control of the tensioning device system in belt conveyorJ，Journal of the China Coal SocietyMei Tan Xue Bao，2013，38(2)：34234717 AWRoberts，AHarrison and JWHayesEconomicFactors Relating to the Design of Belt Conveyor for Long Distance TransportationJBulk Solids Handling，1985(12)：485018 Mechanical Dynamics IncADAMSView Users Reference ManualMechanical Dy
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