浅析DTL80,20,132X型大倾角下运带式输送机的设计及应用

第８卷第４期２００８年７月｜Ｉ坊学院学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＷｅｉｆａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＶ０１．８Ｎｏ．４Ｊｕｌ．２００８浅析ＤＴＬ８０／２０／１３２Ｘ型大倾角下运带式输送机的设计及应用’赵延增，高光启，赵书平，秦增喜（山东矿机集团股份有限公司，山东摘昌乐２６２４００）要：介绍ＤＴＬ８０／２０／１３２Ｘ型大倾角下运带式输送机的主要技术要求和工作原理，剖析了大倾角下运带式输送机应采取的措施。通过采用深槽托辊组解决了大倾角下运带式输送机物料的下滑问题；通过选用ＫＺＰ自冷盘式制动装置（机电液可控制动系统）控制制动减速度在０．１—０．３ｍ／ｓ２合理范围内，无滚料现象发生。关键词：带式输送机；大倾角；下运；深槽托辊组；ＫＺＰ自冷盘式制动装置中图分类号：ＴＤ５２８文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－－４２８８（２００８）０４—０００９一０３目前国内已有多个单位研究大倾角下运带式输送机，主要有压带式、管状带式、波纹扫边横隔板式、深槽式等。由于井下原煤块度大而不均匀，装载点又多，不宜采用封闭的压带式及管状带式输送机；至于波状挡边隔板带式输送机，它的结构不能满足井下长距离输送的要求。经过比较认为：深槽式带式输送机不仅适合煤矿井下输送，而且能用普通输送带来实现大倾角输送，同时可满足中间多点受料的要求，不仅清扫、传动、制造都较方便，而且设备投资费用也较低。因此，选择光面输送带和双排交错Ｖ形深槽托辊组机型。３深槽托辊组的选用长距离、大运量、大倾角下运带式输送机的使用，可大幅度地减少采区的巷道工程量，降低基建费用和缩短施工周期，节省设备投资，具有显著的经济１．２输送机布置图（见图１）效益。但由于下运带式输送机移动部分和转动部分的惯性较大，其下滑惯性力矩也很大，生产中经常出现打滑、滚料、飞车等事故，因此防滑和制动是使其正常运行的关键问题。对于光面输送带输送原煤，三托辊组、成槽角３０。时，最大下运倾角为一１６。。要增大倾角，首先要田Ｉ输送机布置图１：传动滚筒（ｑ’８００ｍｍ）２．６、８：改向滚筒（ｑ，４００ｍｍ）从已初步探明的我国煤炭储量中，煤的赋存情况以倾斜和缓倾斜为主。直接沿煤层倾斜布置输送机向下运输为最佳方案，不仅有利于煤田开采，而且可大大减少巷道工程量和建井周期，缩短运距，节省设备投资和运营费用，有显著的经济效益。本文以山东矿机集团有限公司研究所为四川省川南煤业有限公司某矿设计的ＤＴＬ８０／２０／１３２型大倾角下运带式输送机为例进行了详细分析，以期为我国煤炭行业设计和开发大倾角下运带式输送机提供借鉴。１主要技术要求及输送机布置简图１．１川南煤业有限公司某矿ＤＴＬ８０／２０／１３２Ｘ型大倾角下运带式输送机主要技术要求（见表１）衰ｌ、增大物料与输送带之间的摩擦力，只有摩擦力大于物料的下滑力时，物料才能在输送带的带动下稳定运行。现有的深槽形托辊组有５个托辊（如图２ａ所示），两侧托辊的槽角增至６０。，输送带与物料之间的３、４：改向滚筒（‘ｐ５００ｍｍ）５、９：改向滚筒（９６３０ｍｍ）７：拉紧滚筒（甲６３０ｍｍ）２机型选择：＊收稿日期：２００８一０５—２２・作者简介：赵延增（１９６５一），男，山东昌乐人，山东矿机集团股份有限公司研究所主任工程师，工学学士．一９一万方数据潍坊学院学报２００８年７月摩擦系数相应提高，但由于是单排布置，且中间一个托辊是水平的，物料较少时容易下滑，且输送带易在侧托辊和中间托辊拐角处产生纵向撕裂。（２）制动时具有平稳性，使输送机停车减速度保持在０．１一Ｏ．３ｍ／ｓ２范围内，不能有滚料现象发生。（３）在输送机超载及采区发生停电事故时，要求能自动迅速投入制动，且制动可靠。４．２ＫＺＰ自冷盘式制动装置工作原理目前国内外煤矿常用的制动方法有阻尼板、阻尼托辊、液力制动及ＫＺＰ自冷盘式制动等几种。阻尼板、阻尼托辊是用人为增大磨擦阻力的办法将输送机运行时由发电工况变为电动工况，这样势必导圈２深槽托辊组示意图（ａ）原深槽型结构（ｂ）双排交错Ｖ形深槽托辊组结构１：托辊２：托辊架经过研究比较，采用双排交错Ｖ形深槽托辊组（如图２ｂ所示），其优点为：（１）用４个标准托辊取代５个特殊托辊，不仅省工省料，而且便于维修和制造，使托辊通用化。（２）各个托辊的端部尖角不与输送带接触，避免了输送带的纵向划伤，有效防止输送带纵向撕裂。（３）取消了中间水平托辊，中间两托辊呈Ｖ形布置，增大了输送带与物料的夹持力、摩擦力，即使物料较少时亦不易下滑，提高了输送角度。由我公司设计制造的ＤＴＬ８０／２０／１３２Ｘ型下运２９。大倾角带式输送机，已经在川南煤业有限公司某矿安全运行了近２年的时间，表明４托辊双排Ｖ型深槽托辊组性能满足了设计要求。４下运带式输送机制动系统的选用４．１下运带式输送机制动特点（１）必须具有防爆性、良好的散热性和制动过程中不能出现火化及表面温度过高的现象。一】Ｏ一万方数据致输送带磨损加快，缩短输送带使用寿命，且只适用于输送机倾角小于１０。情况下应用。当输送机倾角大于１０。时，难以用此方法改变输送机运行工况；液力制动在输送机带速较低时其制动力矩很小，只能使输送机减速而不能停车，仍需投入二次机械制动。因此，选用较为先进的ＫＺＰ自冷盘式制动装置。该制动装置可布置在减速机的某低速轴或传动滚筒轴，它属常闭式结构。主要由制动盘、制动幅（闸瓦、蝶形弹簧、油缸等）、液压站、蓄能器、电控系统组成。该制动装置的制动力是由闸瓦与制动盘摩擦而产生的。因此，调节闸瓦对制动盘的正压力即可改变制动力。而制动器的正压力Ｎ的大小决定于油压Ｐ与蝶形弹簧的作用结果。当弹簧一定时，小即可改变制动力矩。此外，该制动装置的制动盘是由离心式通风机的叶轮变型设计而成的，散热性能好，对解决温升十分有效，在环境温度３０。时，每小时制动１０次，盘的最高温度远小于１５０。，并且无火花产生。ＰｏＮ图３正压力与油压关系图ＫＺＰ液压盘式制动装置制动过程分为以下几（１）松闸过程液压系统接收到松闸指令后，电磁换向阀得电，油泵工作，电液比例阀中电流逐渐增大，油压Ｐ上升，蓄能器充液，与此同时，制动力矩逐渐减少，输送Ｐ与Ｎ的关系如图３所示。因此，通过调节Ｐ的大种情况：第４期赵廷增，高光启，赵书平，等：浅析ＤＴＩ，８０／２０／１３２Ｘ型大倾角下运带式输送机的设计及应用机在负载带动下缓慢起动。（２）正常工作输送机稳定工作时，电液比例阀中的电流及制动器中的油压均达到设定值，此时，油压Ｐ达到最大值，制动器正压力Ｎ为０，制动器保持松闸。（３）正常制动当输送机接受到正常停车指令后，电液比例阀中的电流按电控系统的要求变化来调节油压和制动力矩以使输送机停车减速度保持在０．１—０．２５ｍ／Ｓ２。当输送机停止运行时，电机、比例阀及电磁换向阀断电，此时，制动力Ｎ达到设定值，液压系统停止工作，输送机处于停车状态。（４）紧急制动与系统突然断电大倾角下运带式输送机在超载及突然断电情况下，巨大的惯性力将使带速超过额定带速并迅速增大，不及时处理将导致飞车事故发生。当输送机接受到紧急停车指令或系统突然断电时，电机、比例阀、电磁换向阀断电，系统通过溢流阀使油压降至调定值，制动闸立刻贴近制动盘，此后蓄能器的油液通过调速阀卸压，制动力矩逐渐增大，输送机减速停车。５结束语该机于２００６年１０月在川南煤业有限公司某矿安装后，经过近２年的运行，无不良事故发生，保证了现场的正常出煤。输送机在各种情况下制动减速度保持在０．１一ｏ．２５ｍ／ｓ２范围内，制动平稳，无滚料现象发生。该机结构简单，采用通用的零部件，制造和维修方便，且采用光面输送带实现了下运２９。，在国内外亦不多见。该机能适应大倾角的煤层开采，缩短了输送机长度，节约了巷道和设备的投资。对大倾角煤层有较高应用价值，有显著的经济效益和社会效益。参考文献：Ｅｌｉ孙可文．带式输送机的传动理论与设计计算［Ｍ］．北京：煤炭工业出版社，１９９１．［２］于学谦．矿井运输设备ＥＭ３．徐州：中国矿业大学出版社，１９９９．１－３３侯洪伟，王修宏．液力制动器在下运带式输送机上的应用研究［Ｊ］．煤矿机械，２００３，２４（４）：２１—２２．［４］岳彦博，陈佩虎，郑２９（３）：１２８—１３０．慧，等．下运带式输送机应用液体黏性软起动和盘式制动装置的控制系统研究［Ｊ］．煤矿机械，２００８，［５］王锡法．大倾角下运带武输送机制动技术应用口］．煤矿机械，２００８，２９（５）；１５８—１６１．ＧｅｎｅｒａｌＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆＤｅｓｉｇｎａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＤＴＬ８０／２０／１３２ＸＳｔｅｅｐＤｏｗｎｗａｒｄＢｅｌｔＣｏｎｖｅｙｏｒＺＨＡＯＹａｎ－－ｚｅｎｇ，ＧＡＯＧｕａｎｇ－－ｑｉ，ＺＨＡＯＳｈｕ－－ｐｉｎｇ，ＱＩＮＺｅｎｇ－－ｘｉ（ＳｈａｎｄｏｎｇＭｉｎｉｎｇＭａｃｈｉｎｅｒｙＧｒｏｕｐＣｏ．１ｔｄ，Ｃｈａｎｇｌｅ２６２４００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍａｉｎｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｎｄｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆＤＴＬ８０／２０／１３２Ｘｓｔｅｅｐｄｏｗｎｗａｒｄｂｅｌｔｃｏｎｖｅｙｏｒ，ａｎａｌｙｚｅｍｅａｓｕｒｅｓｔｏｂｅｔａｋｅｎｏｆｄｅｅｐｇｒｏｏｖｅｒｏｌｌｅｒｇｒｏｕｐｔｏｏｎｔｈｅｓｔｅｅｐｄｏｗｎｗａｒｄｂｅｌｔｃｏｎｖｅｙｏｒ．Ｂｙｔｈｅｕｓｅｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓｆｅｌｌｏｆｓｔｅｅｐｄｏｗｎｗａｒｄｂｅｌｔｃｏｎｖｅｙｏｒ；ｂｙｂｒａｋｅｓｐｅｅｄｓｅｌｅｃｔｉｎｇｏｆｔｈｅＫＺＰｃｏｌｄｄｉｓｃｂｒａｋｅｓｙｓｔｅｍ（ｅｌｅｃｔｒｏ—ｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ）ｔｏｃｏｎｔｒｏｌｂｅ