教学材料矿山机械-5

学习情境一认识带式输送机带式输送机是以输送带兼作承载机构和牵引机构的一种连续运输设备，可输送矿石、煤炭等散装物料和包装好的成件物品。由于它具有运输能力大、运输阻力小、耗电量低、运行平稳、在运输途中对物料的损伤小等优点，在煤矿井上、井下和其他许多地方得到了广泛的应用。一、概述(一)带式输送机的组成及工作原理带式输送机的基本组成及工作原理如图5-1所示。胶带1绕经驱动(主动)滚简2和机尾改向(换向)滚简3形成一个无极的环形带。上、下胶带由安装在机架6上转动的托辊4支撑。下一页返回学习情境一认识带式输送机上股胶带运送货载称为工作段或重段，由槽形托辊支撑，以增加承载断面积，提高运输能力;下股胶带不装运货载称为回空段，常用平形托辊支撑。拉紧装置5的作用是为胶带的正常运转提供所需的张紧力。带式输送机的工作原理是:主动滚简在电动机驱动下旋转，通过主动滚简与胶带之间的摩擦力带动胶带及胶带上的货载一同连续运行，当货载运到端部后，由于胶带的换向而卸载。利用专门的卸载装置也可以在中部任意位置卸载。(二)带式输送机的适用条件带式输送机用于运输散状物料，可水平、倾斜铺设。通常情况下，沿倾斜向上运输原煤时，倾角不超过180;倾斜向下运输时，倾角不大于150。运送附着性和粘着性大的物料时，倾角还可大一些。上一页下一页返回学习情境一认识带式输送机(三)带式输送机的类型带式输送机的类型很多，适应范围和特征各不相同。煤矿常见的带式输送机主要类型有:普通型带式输送机(一般使用在运输距离不长的永久使用地点，如选煤厂、井下主要运输巷)、绳架吊挂带式输送机(主要用于工作面运输巷、集中平巷和采区上、下山)、可仲缩带式输送机、多点驱动带式输送机(主要用于长距离、大运量的运输场合)、钢丝绳芯带式输送机(又称强力带式输送机，主要用于平酮、主斜井、大型矿井的主要运输巷道及地面，作为长距离、大运量的运煤设备)、钢丝绳牵引胶带输送机(一种特殊形式的强力胶带输送机)、双向运输带式输送机(主要用于掘进工作面的巷道运输)。上一页下一页返回学习情境一认识带式输送机其中可仲缩带式输送机是在固定式带式输送机基础上研发的，在结构上的主要特点是比通用固定式带式输送机多一个储带装置。因此它能够随着综采工作面的推进灵活地仲长或缩短，大幅度提高了运输效率，因此是综采工作面运输顺槽内广泛使用的运输设备。如图5-2所示，这种输送机在结构上的主要特点是比通用固定式带式输送机多一套储带装置。可仲缩胶带输送机是根据挠性体摩擦传动的原理，靠胶带与传动滚简之间的摩擦力来驱动胶带运行，完成运输作业的，工作过程如图5-2所示。随着工作面向前推进，一方面，由转载机运来的煤，通过胶带传送到卸载端;另一方面，机尾牵引绞车和拉紧绞车动作，缩短输送机，收回多余的胶带。可仲缩带式输送机的主要技术特征见表5-1。上一页下一页返回学习情境一认识带式输送机二、带式输送机主要部件的结构带式输送机主要由胶带、托辊与机架、机头部、拉紧装置、制动装置、清扫装置及保护装置等部分组成。(一)胶带胶带在输送机中，既是牵引机构又是承载机构(钢丝绳牵引带式输送机除外)，所以要求它不仅要有足够的强度，还应有一定的挠性和弹性。胶带用量大，其长度为机身长的2倍以上，且成本高，约占输送机成本的45%~50%左右。因此，在使用中应加强管理和维护，以提高胶带使用寿命。上一页下一页返回学习情境一认识带式输送机胶带由芯体和覆盖层组成，芯体承受拉力，覆盖层保护芯体不受损伤和腐蚀。芯体的材料有织物和钢丝绳两类，织物芯体的材料主要是棉、锦纶(尼龙)、涤纶等。覆盖层的材料有聚氯乙烯塑料(PVC)和橡胶，PVC覆盖胶生产工艺简单，价格低，带体轻，但摩擦系数小，易老化。橡胶覆盖胶摩擦系数大，但带体较重，价格高。1.胶带的类型常用的胶带有普通胶带、钢丝绳芯胶带和钢丝绳牵引胶带等。普通胶带主要用于通用固定式、绳架吊挂式及可仲缩式带式输送机。带芯材料为棉、维纶、尼龙、涤纶纺织物，有多层砧合型和整体编辑型。多层芯胶带是由多层帆布作芯、层与层之间用橡胶粘结，外表面再覆以橡胶覆盖层、边胶，经硫化结合成整体，因此也称为分层橡胶带或普通胶带。多层芯胶带强度低、且易发生层间开裂。上一页下一页返回学习情境一认识带式输送机料整芯胶带的芯体是用棉纤和合成纤维(锦纶或涤纶)并股捻成线，按经(纵向)纬(横向)方向编织成三层或三层以上的整体织物结构，浸以塑料树脂(聚氯乙烯)塑化成形，再覆以PVC覆盖层加热挤压而成。整芯胶带的特点是成本低、强度高、带体薄、弯曲性能好，具有良好的抗冲击、抗撕裂性能，使用中不会发生层间开裂现象。但仲长率较高，一般为1%，因而拉紧装置行程要大。它是胶带发展方向之一。钢绳芯胶带有普通型和加强型两种。普通型由纵向排列的钢丝绳作带芯，外包芯胶和覆盖胶而成。加强型又称防撕裂型，与普通型的区别是:在覆盖胶内，横向加了按一定间距排列的细钢丝绳或1~2层合成纤维线绳的加强体，提高了胶带的防撕裂性。钢绳芯胶带具有强度高、铺设长度长，仲长率小(1%0)，成槽性好等优点，但价格较贵，带体厚重、消耗功率大。上一页下一页返回学习情境一认识带式输送机此外，还有波状挡边胶带，其结构特点是:在具有横向刚性基带的表面两侧，粘上适当高度的形状为可弯曲、可仲缩的波状挡边，再将具有一定强度和弹性的横隔板通过二次硫化方式粘在挡边与基带之间，使三者成为一个整体柔性带式结构。用于大倾角波状挡边带式输送机。2.胶带的连接胶带限于运输的条件，出厂带长一般制成100m，也有200m的。使用时按需要进行连接，连接方法有如下四种。1)机械连接法机械连接法用于多层芯胶带和整芯胶带的连接。常用的胶带扣如图5-3示，其中使用图(a)形式的胶带扣时，配有专门的钉扣机。上一页下一页返回学习情境一认识带式输送机图(b)形式的胶带扣，配有专门的冲模。连接时要注意胶带切口与其中心线必须垂直，胶带扣不能歪斜，以免造成沿宽度方向受力不均，引起胶带跑偏或拉豁胶带。

2)硫化连接法硫化连接法(也称热硫化)用于多层芯胶带和钢绳芯胶带的连接。其原理是将连接用的胶料(生胶片)置于接头连接处，使用接头硫化器，加压、加热、并保持一段时间，使缺少弹性和强度的胶料，变成具有高弹性、高茹结强度的熟胶，把两条胶带的芯体连接在一起。硫化时，多层芯胶带的两个接头按帆布层切成阶梯形斜角切口，如图5-4示，在右接头的各阶梯层放置胶片;钢绳芯胶带的两个接头也是切成斜角切口，但两个接头的覆盖胶和芯胶要全部剥离，两端头钢丝绳分一级、二级、三级、四级四种搭接方式，依据胶带强度、钢丝绳直径及中心距选择搭接方式。上一页下一页返回学习情境一认识带式输送机3)冷粘连接法这种方法也称冷硫化，适用于多层芯胶带。是将糊状的胶料涂在阶梯形切口上，不需加热，施加适当的压力保持一定时间即可。4)塑化连接法(适用于塑料带)对于帆布层芯体的胶带，接头的切口和接头搭接方向，与硫化连接相同，只是工艺不同;对于整编芯体的胶带，是将接头处的编织体拆散，然后将拆散的两端互相编结，包覆塑料片后施加适当的温度和压力。塑化接头的强度可达到胶带本身强度的75%~80%。(二)托辊与机架托辊用来支撑胶带，减少胶带运行阻力，并使胶带的悬垂度不超过要求，以保证胶带平稳运行。上一页下一页返回学习情境一认识带式输送机托辊安装在胶带输送机的机架上，由轴、轴承和标准套简等组成，其结构如图5-5所示。托辊的类型按用途分，有槽形、平行、V形托辊及缓冲托辊、深槽形托辊和调偏托辊等，见表5-2。机架用于安装和固定托辊，并支撑托辊、胶带以及物料的重量。机架常用角钢和槽钢组装而成，如图5-6所示。(三)驱动装置驱动装置由驱动单元(电动机、联轴器、减速器)和驱动滚简组成，其作用是给带式输送机正常运行提供牵引力。胶带驱动装置的布置形式有:上一页下一页返回学习情境一认识带式输送机(1)按驱动装置的布置位置分，有头部驱动、头尾驱动和中间多点驱动三种类型。(2)按驱动滚简的数量分，有单滚简、双滚简及多滚简驱动三种。单滚简驱动用于功率不大的小型输送机上，双滚简及多滚简驱动用于功率较大的大、中型输送机上。(3)按驱动单元的配置分，每个驱动滚简可配置一个或两个驱动单元，后者对降低驱动单元的体积有利，但存在功率不平衡问题。当然一个驱动单元也可以同时驱动两个驱动滚简。胶带输送机采用双电机驱动。为了改善启动性能，并使两台电动机负荷分配趋于平衡，在减速器和电动机之间采用了液力偶合器。采用双滚简传动，主要是为了增加胶带在传动滚简上的围包角，提高牵引力。传动滚简是胶带输送机传递牵引力、驱动胶带运行的主要部件。上一页下一页返回学习情境一认识带式输送机滚简的表面形式有钢制光面和光面包(铸)胶滚简。钢制光面滚简加工工艺比较简单，主要缺点是表面摩擦系数小，而且有时不稳定，因此，仅适用于中小功率、不潮湿的情况。包(铸)胶的目的是为了减少物料在其表面粘结，以防输送带的跑偏与磨损。铸胶滚简表面厚而耐磨，质量好，有条件时应尽量采用。包胶滚简的胶皮容易脱掉，而且固定胶皮的螺钉易露出胶面而刮伤输送带，适用于大功率、环境潮湿、易打滑的情况，以提高牵引力。(四)卸载端为卸载方便，在机头部的前端前仲一个装有卸载滚简的卸载臂。卸载臂的作用是将承载胶带引到机头传动滚简的前面，以便使煤经过卸载臂前端的卸载滚简而卸到外胶带输送机上或煤仓里。上一页下一页返回学习情境一认识带式输送机同时承载胶带经卸载滚简而折返到传动滚简上。卸载臂是个钢结构架，用螺栓固定在机头架上，卸载臂装有托辊架。卸载滚简为心轴结构，工作时轴不动，而是固定在卸载架轴座之中，因它不是主动滚简，故滚简壳与轴承外圈一直随着胶带运行而转动。在卸载滚简的下部装有清扫装置，它可以把胶带上的煤刮干净，以免粘在胶带上的煤带进传动滚简，造成对胶带表面以及主传动滚简表面的损坏。清扫装置一般为橡胶刮板，其对胶带的作用力是可以调节的。(五)储带装置储带装置用来把仲缩胶带输送机仲长或缩短后多余的胶带暂时储存起来，以满足采煤工作面持续前进或后退的需要。上一页下一页返回学习情境一认识带式输送机储带装置位于机头部后面，并分别绕过拉紧绞车上的两个滚简和前端固定架上的两个滚简，折返4次后向机尾方向运行。(六)制动装置胶带输送机在平均倾角大于4。的巷道中向上运输时，应设置制动装置，以防止输送机在停止运转后，胶带在物料重量的作用下使输送机逆转。制动装置按工作性质分为制动器和逆止器两类，前者用于输送机的停车，后者用于向上运输送机在停机时防止其倒转。制动装置的种类较多，如带式逆止器、滚柱逆止器、电力液动制动器及液压盘式制动器等。1.带式逆止器上一页下一页返回学习情境一认识带式输送机带式逆止器是在卸载滚简的架子上固定一逆止带(一块胶带)，当胶带输送机向上运输时，逆止带在卸载滚简旁呈卷曲状态，如图5-7所示。若满载的胶带输送机停车发生逆转时，固定逆止带的一头被逆转的胶带带人胶带与滚简之间，利用其摩擦力，可停止逆转。这种逆止器的结构简单、造价低，缺点是在制动时输送机必须先倒转一定距离，等到逆止带完全楔人滚简后才会起逆止效果，故只适用向上运输的小型胶带输送机。2.滚柱逆止器如图5-8所示，星轮装在减速器低速轴背离驱动滚简的轴仲上，同滚简转向一致。固定圈固定在地基上。向上运输时，星轮切口内的滚柱位于切口的宽侧，不妨碍星轮在固定圈内转动。上一页下一页返回学习情境一认识带式输送机停车后，输送带带动驱动滚简倒转时，星轮反向转动，滚柱挤人切口的窄侧，滚柱愈挤愈紧，将星轮楔住，滚简被制动不能倒转。目前，TD型带式输送机中已广泛使用这种逆止器。3.电力液压制动器电力液压制动器多用于大功率胶带输送机及钢丝绳牵引的胶带输送机。该制动器安装在靠电机一侧的高速轴上，作为断电时停车和紧急刹车闸用，水平、向上或向下运输的输送机均可采用。4.液压盘式制动器这种制动器多用于大型带式输送机，水平、向上、向下运输时均可采用，但下运时必须加强制动盘及闸瓦的散热能力，安装在减速器输出轴或滚简轴上。上一页下一页返回学习情境一认识带式输送机(七)拉紧装置拉紧装置的作用是将胶带张紧，使驱动滚简与胶带间产生足够的摩擦牵引力，同时限制胶带在两托辊间的垂度，使输送机能正常运行。胶带输送机的拉紧装置主要有机械拉紧、重锤拉紧、电动拉紧和液压拉紧等。图5-9所示为重锤式拉紧装置，其特点是输送带仲长、变形不影响拉紧力，缺点是体大笨重，占用空间大。

图5-10所示为自动液压绞车拉紧装置，液压绞车、拉紧力传感器及电气控制装置(采用PLC控制)相互配合，来调整启动、运行、制动及打滑时所需的牵引力。主要优点是动态响应快，拉紧行程大，是一种具有发展前途的拉紧装置。上一页返回学习情境二带式输送机的操作使用与维护一、安装要求与安装步骤(一)安装巷道的基本要求(1)带式输送机的安装巷道必须保证顶板、煤帮的支护良好，巷道内不应有淋水现象。(2)运输巷道的净高不得低于2m,薄煤层巷道不得低于1.8m。(3)综合机械化采煤工作面运输巷的净断面不得小于12m2，高档普采工作面运输巷的净断面不得小于6m2。(4)带式输送机两侧要有足够的宽度，在新掘巷道安装带式输送机时，输送机距支护或拱暄的距离不得小于500mm，机道行人侧不得小于800mm;在生产矿井已有巷道中，机道行人侧不得小于700mm，另一侧不得小于400mm。下一页返回学习情境二带式输送机的操作使用与维护(5)在纵向方向上，机头、机尾滚简宽度中心线及机身应成一条直线，且机身要平。(6)在横向方向上，各滚简轴线、机架及托辊轴线应与胶带机的中心线互相垂直。(7)整机及各部件安装后应达到总装图的技术要求和有关规范的要求。机道的安全环境除应满足上述要求外，还应做到行人需经常跨越输送机的地点必须装设行人过桥，巷道内应保持清洁，不准有遗煤、杂物和积水，不准埋机头、机尾，电缆、水管和用线吊挂整齐，不得与输送带发生摩擦。(二)常用的安装方法1.安装前的准备工作上一页下一页返回学习情境二带式输送机的操作使用与维护采区运输设备的安装顺序主要取决于巷道的布置情况，一般应是由里向外逐台安装。因此，在桥式转载机安装前应将工作面机械设备运进工作面。根据巷道中心线定出输送机的中心线。按照《煤矿安全规程》规定尺寸来修整巷道，并给出输送机准确的装载点和卸载点。巷道准备的好坏，直接关系到输送机的安装质量和安装速度。在把设备运人井下之前，负责安装的人员必须要熟悉设备和有关图纸资料。在拆卸任何较大的部件前，应该按照组装图上的编号打上标记，便于在井下安装。对于外露的轴承及齿轮，必须用适当的保护罩牢靠地加以保护。清理、平整安装地点，并设置好用于起重的吊挂横梁。根据实际情况编制安装计划和安装顺序，一般可按下列步骤进行安装:(1)传动装置和卸载臂部分的安装;上一页下一页返回学习情境二带式输送机的操作使用与维护(2)储带装置和卷带装置的安装;(3)中间架的安装;(4)机尾部的安装;(5)输送带的安装。2.钢丝绳吊挂式可伸缩带式输送机的安装(1)清理、平整从机头到储带装置间约35cm长的港道底板，以便安装输送机的固定部分;(2)将吊挂主钢丝绳运至安装中心线两侧并铺开;(3)按下列顺序将输送机各部件运至安装位置，即机尾、机尾牵引绞车、托绳架、吊架及托辊、滑轮橇、拉紧绞车、储带装置(包括输送带张紧车、托辊小车及轨道)及机头传动部，然后根据已确定的位置按总图要求顺序安装，各部分沿中心线方向不能偏斜;上一页下一页返回学习情境二带式输送机的操作使用与维护(4)根据图纸要求在顶板支架上固定吊索;(5)固定机头后，开动牵引绞车拉紧钢丝绳，并吊在吊索上;(6)安装托辊和输送带。安装时，应注意使储带装置与机尾部位置相适应。当机尾滚简位于桥式转载机机头下方时，储带装置的活动滚简小车处在最前面的位置。3.输送带的安装方法(1)平放翻上法。在输送机机架安装以前，在底板上沿着安装中心线把下股输送带放好，待机架装好后，下股平托辊把输送带托起，安装在托辊座上;然后再把槽形托辊组装在机架上，把上股输送带沿输送机旁边放好。安装输送带时，从一头开始，把输送带逐段翻上去，放在托辊上，这样比平移上去要迅速而省力。上一页下一页返回学习情境二带式输送机的操作使用与维护(2)吊挂法。在输送机机道上方把整卷输送带吊挂起来，用人工拉开输送带且放在下部的回空段平托辊上;下部输送带安装完毕，再把上部槽形托辊组装在机架上，以同样的方法将上部输送带安放在槽形托辊上。(3)滚简高置法。将输送带滚简支撑在某一适当位置，用一台小绞车缠绕钢丝绳拉着输送带一端，沿整个输送机道进行放置。(4)综合法。用方法(l)4各下输送带放好，然后安好上托辊，在输送机道上方或下方将整卷输送带吊起，用小绞车拉着输送带一端，沿整个机道进行放置。二、输送带跑偏及其调整(一)输送带跑偏的原因输送带跑偏的根本原因是由于输送带受力不均造成的。上一页下一页返回学习情境二带式输送机的操作使用与维护主要原因:一是输送带的结构与制造质量差，例如钢绳芯输送带中有数根钢丝绳芯，在制造时如果各钢丝绳受力不均或者整条输送带在纵向方向上成S形，较严重时则在运行中会发生跑偏。二是安装质量不合格，安装时应符合安装技术标准，否则，将输送带在运转中受到横向推力而发生跑偏现象。三是使用维护不符合要求，拉紧力过大易造成空载运行时跑偏，拉紧力过小易使输送带忽左忽右;输送带接头不正会造成受力不均;装载点落煤不正，货载偏于输送带一侧，使输送带两侧负载相差很大造成受力不均;装载点处的槽形托辊损坏、缺少，会导致落煤不稳，冲击输送带跑偏;清扫输送带不干净，造成煤粉粘结在滚简上，使滚简的半径不等，造成输送带受力不均。上一页下一页返回学习情境二带式输送机的操作使用与维护(二)输送带跑偏的调整吊挂式带式输送机可按以下步骤进行:(1)在空载运行时从传动部开始，按输送带运行方向，调整回空输送带跑偏。(2)从机尾装载点开始进行承载输送带调整。(3)输送带向哪侧跑偏，就要在输送带开始跑偏的地方，顺着输送带运行的方向，向前移动托辊轴端的安装位置，使托辊轴端向前倾斜，但要注意不能同时移动托辊的两端，调整时要适当多调几个辊，每个托辊少调一点，调整方法如图5-11(a)所示。(4)如果输送带在卸载滚简、拉紧滚简或机尾滚简处发生跑偏时，可借助于滚简轴座上的调整螺钉调整滚简轴来校正跑偏，如图5-11(b)所示。上一页下一页返回学习情境二带式输送机的操作使用与维护在移动滚简之前，先把滚简两侧架子上的调整螺钉放松一些，以便于移动滚简，否则可能导致滚简架损坏。每次调整后，要让输送带在新的情况下运转一段时间，看其是否调好。当滚简调好后，必须重新调整刮板清扫器。三、输送带打滑的原因及防止措施(一)输送带打滑的原因输送带打滑的根本原因是输送带与滚简之间的摩擦力不够。具体原因:一是运行阻力增大，如输送机超载，输送带挤卡在机架上，托辊损坏、杂物缠绕、煤泥埋压等原因造成大量托辊不转;二是摩擦系数降低，如驱动滚简与输送带的接触面浸入水、煤泥，驱动滚简表面铸胶损坏;三是输送带张紧力减小，如输送带因变形而仲长，拉紧装置拉紧力不够或损坏。上一页下一页返回学习情境二带式输送机的操作使用与维护(二)输送带打滑的预防防止输送带打滑，应从两个方面着手，一是加强运行管理和维护，发现输送带打滑应及时停机，按上面各原因进行分析处理;二是使用打滑保护装置。四、胶带撕裂与断带1.胶带撕裂造成胶带撕裂的主要原因是由于胶带跑偏严重，胶带接头在机架或滚简轴承座上撕带，或机架和滚简卷有矿石、杂物，或从装料点有金属异物落下并卡住等，致使胶带割裂。因而要加强维护工作，并使撕带保护装置处于良好的状态。发现胶带跑偏或撕带要及时停机查明原因，并及时修补或更换。上一页下一页返回学习情境二带式输送机的操作使用与维护胶带发生胶带纵向撕裂后，可按以下步骤处理:(1)采取临时措施，用铁丝将裂口缝合，维持胶带输送机运转。(2)利用检修班检修时间进行冷补或硫化热补。2.断带断带是输送机运行中发生的较严重事故，主要是接头强度不够，或胶带运行中阻力较大，压机头、机尾滚简不转、胶带长时间打滑等原因造成的。主要预防措施是:严禁超载运行，及时更换不转动的托辊，清除胶带下面的泥煤。勤检查胶带接头状态，对于不良的接头及时重接，配置胶带接头检测装置等。上一页下一页返回学习情境二带式输送机的操作使用与维护五、输送带的运行与维护(一)操作注意事项(1)检查各部件是否有损坏，是否紧固，有无障碍物。(2)检查驱动滚简及托辊处有无浮煤和其他障碍物，如有要及时清理。检查带式输送机滚简、轴承座是否牢固。(3)检查各部油量是否符合规定。(4)将机器空运转1周，检查胶带的接头是否牢固完整;胶带是否跑偏;张紧程度是否正常;托辊是否转动灵活。(5)信号不清、保护装置不灵、电动机及减速箱埋住、机械设备有异响、故障没有处理好、电动机温度超过80℃时，不允许开机。