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2460
带式输送机驱动装置设计
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2460 带式输送机驱动装置设计,2460,带式输送机驱动装置设计,输送,驱动,装置,设计
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河南理工大学万方科技学院本科毕业设计（论文）开题报告题目名称带式输送机驱动装置设计学生姓名吴晓然专业班级机制08-2班学号0828070135一、 选题的目的和意义：通过调研目前市场上的各种带式输送机驱动装置，设计出性价比更高更合理的驱动装置，更好的解决目前煤矿运输系统中的问题。树立正确的设计思想，为以后在工作中遇到相关问题提供解决依据，同时培养我们综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能，提高分析解决实际问题的能力，领会基本理论和深化理论知识，检验学生综合素质与实践能力。接受工程师必须的综合训练，提高实际工作能力，如调查研究、查阅文献和收集资料并进行分析的能力；制订设计或试验方案的能力；设计、计算和绘图能力；总结提高撰写论文的能力。通过本次毕业设计，能使我们把先修的基础和专业基础课程中所获得的理论知识在实际的设计工作中综合地加以应用，通过毕业设计之后能够熟练应用有关参考资料、计算图表、手册；熟悉有关的国家标准和部颁标准，为以后成为优秀的工程技术人员打下良好的基础。二、 国内外研究综述：带式输送机的产生已有150年的历史，其结构原理是：带式输送机是以输送带作牵引和承载构件，通过承载物料的输送带的运动进行物料输送的连续输送设备。带式输送机的基本结构是：输送带绕经传动滚筒和尾部滚筒形成无极环形带，上下输送带由托辊支承以限制输送带的挠曲垂度。拉紧装置为输送带正常运行提供所需的张力。工作时驱动装置驱动传动滚简，通过传动滚筒和输送带之间的摩擦力驱动输送带运行，物料装在输送带上和输送带一起运动。带式输送机一般是在端部卸载，当采用专门的卸载装置时，也可在中间卸载。早期的输送带是用皮革之类的材料制成，后来用皮革加纤维织物制造。有关输送带的最早文献是由Oliver Evans于1795年在美国费城出版的Millers Guide上发表的，当时的输送机被描述为“在框或槽里的两个滚筒上旋转的薄而柔软的宽环皮带或帆布带”。1858年，STParma lee取得了织物增强的橡胶输送带的专利。1863年，OCDodge关于处理谷物的输送带被授予美国专利。1892年，Thomas Robins发明的槽型结构的带式输送机在矿物工程中应用，确定了当代输送机的基本型式。此后，随着物料运输量的增大，带式输送机取得了巨大的发展，出现了大量的新型结构和新型的带式输送机。在这些新型带式输送机中具有代表性的主要有：大倾角带式输送机(包括深槽带式输送机、花纹带式输送机以及压带式输送机等)、管状带式输送机、气垫带式输送机、平面转弯带式输送机、线摩擦带式输送机等。带式输送机自1795年被发明以来，经过两个世纪的发展，已被电力、冶金、煤炭、化工、矿山、港口等各行各业广泛采用，特别是第二次上业革命带来了新材料、新技术的采用、使带式输送机的发展步入一个新纪元。当今，无论从输送量、运距、经济效益等各方面来衡量，它已可以同火车、汽车运输抗衡成为三足鼎立局面，已经成为争先发展的行业。它具有以下特点： (1)结构简单。带式输送机的结构由传动滚筒、改向滚筒、托辊或无辊式部件、驱动装置、等部件组成；能进行批量化生产，并可按需要进行组合装配。 (2)输送物料范围广泛。带式输送机的输送带具有抗磨、耐酸碱、耐油、阻燃等各种性能，并耐高温和低温，可按需要制造，因而能输送各种散料、块料、化学品、牛熟料和混凝土。 (3)输送量大。最大量可从每小时几公斤到几千吨，而且是连续不间断运送，这是火车和汽车运输望尘莫及的。 (4)运距长。单机长度可达十几公里长。 (5)对线路适应性强。现代的带式输送机在越野敷设时，已从槽形发展到圆管形，它可在水平及垂直面上转弯，打破了槽形带式输送机不能转弯的限制、因而能依山宰水，沿地形而走，可节省大量修隧道、桥梁的基建投资； (6)装卸料十分方便。带式输送机可根据工艺流程需要，可在任何点上进行装、卸料、圆管式带式输送机也是如此。还可以在回程段上装，卸料进行回程运输。 (7)可靠性高。由于结构简单、运动部件自重轻只要输送带不被撕破。寿命可长达十年之久，而金属结构部件，只要防锈好几十年也年坏。 (8)台运费低廉。带式输送机的磨损件仅为托辊和滚简。输送带寿命长。自动化程度高。使用人员很少，平均每公里不到1人，消耗的机油和电力也很少。 (9)基建投资省。火车、汽车输送的坡度部太小，因而延长米大。修建的路基长 而带式输送机一般可在20度以上，如用圆管式90度都能上去。又能水平转弯大大节省了基建投资；另外，通过合理设计也可大量节约基建投资；现国外带式输送机每公里成本费为100300万美元，国内为人民币500 万元，其中输送带成本占整机成本的30%50%。随着化学工业的发展，输送带成本将进一步下降。 (10)能耗低，效率高。由于运功部件自重轻，无效运量小，在所有连续式和非连续式运输中，带式输送机耗能最低、效率最高。 (11)维修费少。带式输送机运动部件仅是滚筒和托辊、输送带又十分耐磨。相比之下、火车、汽车磨损部件要多很多，且更换磨损件也较为频繁。 (12)应用领域广阔，市场巨大。根据调查，我国现有带式输送机约200万台。其中锅炉上煤约40万台；煤矿120万台；火力发电厂 167座，每厂约3KM。折合1万台；建材厂和水泥厂6千个，平均每厂50台，共计30万台；港口码头约1万台不包括卸船机和散货装船机等。而当作环保机械的圆管式带式输送机在火力发电厂中的除灰系统的潜力更大。近年来，在世界范围内带式输送机有了重大的发展。伴随着能力和速度不断提高的现代计算机的应用，许多工程技术人员已经研制出了新的产品，同时理解了有关运输的物理过程。在研究方面，大量重要的工作发源于1980年以前的德国，研究主要针对普通的输送带技术。在德国，一些创始研究人员Viering、Lachmann、Grimmer、Alles、Oehmen、Hager和Funke都致力于设计、输送机理论和运行的研究。特别是Funke在汉诺威完成了关于输送带特别是针对钢丝芯输送带动态特性的博士论文。在关于制动时间和停机方面，通过Funke的研究，提出了停车时高的动张力产生是由于输送带内具有很大的弹性能所致的理论。 目前国外关键技术与装备有以下几个特点： (1)设备大型化。其主要技术参数与装备均向着大型化发展，以满足年产千万吨以上高产高效集约化生产的需要； (2)用动态分析技术和机电一体化、计算机监控等高新技术，采用大功率软起动与自动张紧技术，对输送机进行动态监测与监控，大大地降低了输送带的动张力，设备运行可靠性高，生产效率高； (3)采用多机驱动与中间驱动及其功率平衡等技术，使输送机单机运行长度在理论上己不受限制，并确保了输送系统各部件的通用化、系列化和标准化； (4)应用新型、高可靠性关键部件技术。如包含变频、CST等在内的各种先进的大功率驱动装置与调速装置、高寿命高速托辊、自清式滚筒装置、高效贮带装置、快速自移机尾等。目前西德编制了两个从荷兰鹿特丹到西德杜伊斯堡的带式输送机运输方案，全长206km，该输送机线路必须保证供应鲁尔工业区各钢铁公司所需的矿石，预计整条线路的实际效率为理论效率的7080，线路每年工作5000小时，年运矿石量为3600万吨。国际上在所有已投入使用的运输机输送线路中以建在西撒哈拉的带式输送机运输线最典型。该线路长达100km，用两年半时间建成，整条线路由长为6.911.8km的带式输送机组成。带宽为1000mm，采用ST3150型钢丝绳芯胶带，带速为4.5m/s。澳大利亚恰那铁矿20km长距离带式输送机系统是代表着现代带式输送机发展水平的一条运输线，该系统采用了先进的托辊制造技术、水平转弯技术和动态分析技术。到现在为止带式输送机中单机长度已超过30.4km，胶带速度已达15m/s，单台输送机装机功率超过25000kw。近二十年来，我国带式输送机有了很大的发展。对带式输送机的关键技术研究和新产品开发都取得了可喜的成果。输送机产品系列不断增多，开发了大倾角、长距离新型带式输送机系列产品，并对带式输送机的关键技术及其主要部件进行了理论研究和产品开发，应用动态分析技术和中间驱动与智能化控制等技术，成功研制了多种软启动和制动装置及以PLC为核心的可编程电控装置。目前，国内多所高校和科研机构在进行带式输送机的研究，辽宁工程技术大学在有限元分析、启制动曲线、水平转弯及断带检测等方面进行了研究；东北大学对托辊运行阻力随带速变化进行了实验研究，用于带式输送机设计和动态分析，分析转弯部分的导向力和阻力，得出转弯段输送带运行的阻力计算方法，采用离散模型建立系统的动力学方程，开发平面转弯带式输送机动态分析系统；上海交通大学在带式输送机纵向振动理论与横向振动理论的基础上，提出了带式输送机的动态设计方法以及该方法与计算机技术相结合的设计决策支持系统。随着研究工作不断深入，带式输送机动力学性能研究积累了大量的宝贵经验和资料，利用新的设计手段研究带式输送机动力学模型的时机已经成熟。带式输送机的技术关键是动态设计与监测，它是制约大型带式输送机发展的核心技术。在我国，20世纪80年代之前，大型带式输送机基本上依赖于国外技术。在引进、消化、合作研究的基础上，目前已经能够独立设计、制造大型带式输送机系统。国内的主要应用：宝钢原燃料输送系统，全长57km；小龙潭煤矿连续开采工艺输送系统；首钢水厂铁矿半连续开采工艺输送系统；大柳塔煤矿主平峒输送机4602m；山西晋城矿务局寺河矿7600m等。随着带式输送机的广泛应用，对其的研究和改进也越来越多，相信随着科技的发展，人们的不断努力，现在制约其应用的问题将会一一得到解决，其应用的前景将更加广阔。近年来，在世界范围内带式输送机有了重大的发展。伴随着能力和速度不断提高的现代计算机的应用，许多工程技术人员已经研制出了新的产品，同时理解了有关运输的物理过程。在研究方面，大量重要的工作发源于1980年以前的德国，研究主要针对普通的输送带技术。在德国，一些创始研究人员Viering、Lachmann、Grimmer、Alles、Oehmen、Hager和Funke都致力于设计、输送机理论和运行的研究。特别是Funke在汉诺威完成了关于输送带特别是针对钢丝芯输送带动态特性的博士论文。在关于制动时间和停机方面，通过Funke的研究，提出了停车时高的动张力产生是由于输送带内具有很大的弹性能所致的理论。驱动装置的类型:驱动装置实际上是一种能量转换装置，根据能量可能进行的转换方式，带式输送机的驱动可以有下面的几种途径：(1)电能机械能:电动机通过电力电子技术直接驱动。其主要形式为：直流电动机调速方式、交流电动机软启动方式、交流电动机变频调速方式、差动变频无级调速。(2)电能液体动能流体摩擦机械能：液粘离合器驱动。(3)电能液体动能机械能：液力耦合器驱动。(4)电能液压能机械能：液压马达驱动。按驱动系统的控制方式，可分为按驱动装置的特性启动和控制启动。由于带式输送机系统的驱动种类较多，根据传动原理和结构特点的不同，将现有的驱动装置分成变频调速、液力耦合器传动、直流电动机调速、液体粘性离合器传动、液压马达驱动、交流电动机软起动和差动变频无级调速等7类。目前国内外广泛使用的输送机驱动装置有：异步电动机带减速器直接驱动、异步电动机带限矩形液力偶合器和减速器驱动、异步电动机带调速型液力偶合器和减速器驱动、异步电动机带电气软起动器和减速器驱动、异步电动机带CST驱动、异步电动机带变频调速驱动；绕线电动机带减速器驱动；直流电动机带减速器驱动和直流电动机直联驱动。异步电动机带减速器直接驱动和异步电动机带限矩形液力偶合器带式输送机系统，在输送机起动过程中电气冲击和弹性振动较大，一般用于系统要求较低的小型输送机系统。电气软起动器和调速型液力偶合器由于受启动力矩和控制精确性的限制一般仅适用于中小型带式输送机系统。但造价很高，所以采用的较少；变频调速是通过改变定子的供电频率以改变电机的转速来实现的，精度高，调整范围广，但要相应解决电气带来的一系列问题，电路系统比较复杂，且维修困难，造价高，采用也不十分普遍。所以，在将来的输送机的发展中，应该寻找更好的驱动方式，使其更适应输送机的运行，以便得到最佳的效益。驱动装置的选择与比较:目前国内外带式输送机主要采用以下几种驱动装置，在此加以选择与比较。主要比较以下结构配置方式: (1)电动滚筒 电动滚筒分内装式电动滚筒和外装式电动滚筒，它们的主要区别在于内装式电动滚筒电动机装在滚筒内部，外装式电动滚筒电动机装在滚筒外部，并与滚筒刚性联接。内装式电动滚筒由于电动机装在滚筒内部，电动机散热性较差，一般用在功率为30kw以下、机长小于150m的带式输送机上。外装式电动滚筒由于电动机装在滚筒外部，电动机散热性较好，一般用在功率为45kw以下、机长小于150m的带式输送机上。其最大的优点是结构紧凑，维修费用低，可靠性高，驱装置和传动滚筒合二为一。其缺点是软起动性能差，电动机启动时对电网冲击大。可靠性比Y型电动机+联轴器+减速器驱动方式差。 (2)Y型电动机+联轴器+减速器Y型电动机+联轴器+减速器驱动方式的优点是：结构简单，维护工作量小，维修费用低，可靠性高。其缺点是软起动性能差，电动机启动时对电网冲击大。一般用在功率为,45kw以下、机长小于150m的带式输送机上。 (3)Y型电动机+限矩型液力耦合器+减速器Y型电动机+限矩型液力耦合器+减速器是带式输送机上使用最为广泛的一种驱动装置。限矩型液力偶合器分带后辅室限矩型液力偶合器和不带后辅室限矩型液力耦合器。由于带后辅室限矩型液力耦合器在电动机启动时，液力油由后辅室通过节流孔缓慢进入液力耦合器工作腔，所以其启动性能优于不带后辅室限矩型液力耦合器。但是由于带后辅室限矩型液力耦合器启动时间长、发热量大，所以在限矩型液力耦合器选型时，如果选用带后辅室限矩型液力耦合器，在液力耦合器有两个型号均能满足其传递功率时，由于该形式液力耦合器启动时间长，发热量大，所以应优先选用较大型号液力耦合器；如果选用不带后辅室限矩型液力耦合器，在液力耦合器有两个型号均能满足其传递功率时，由于该形式液力耦合器启动时间较短、发热量较小，所以应优先选用较小型号液力耦合器。对于有多台电动机驱动的带式输送机，如果选用Y型电动机+限矩型液力耦合器+减速器驱动方式，液力耦合器建议选用带后辅室限矩型液力耦合器。由于限矩型液力耦合器受散热条件限制，所以Y型电动机+限矩型液力耦合器+减速器驱动方式一般用在单机功率为630kw以下，机长小于1500m的带式输送机上。其优点是：性价比高，结构简单紧凑，维护工作量小，维修费用低，保护电动机过载，多台电动机驱动时，能平衡电机功率，可分台延时启动，减小带式输送机起动时对电网的冲击，可靠性高，价格低，是机长小于1500m的带式输送机的首选驱动方式。其缺点是：软起动性能较差，不宜用于下运带式输送机及要求具有调速功能的带式输送机。 (4)型电动机+调速型液力耦合器+减速器Y型电动机+调速型液力耦合器+减速器是大型带式输送机常用的一种驱动方式，一般用在机长大于800的长距离大型带式输送机上。其优点是：结构较简单，维护工作量较小，电动机空负荷启动，保护电动机过载，多台电动机驱动时，可分台延时启动，减小带式输送机启动时对电网的冲击，可靠性较高，软启动性能较好，具有启动可控性能，即启动时间可控、启动速度曲线可控，价格较低。其缺点是：液力耦合器启动时，由于液力耦合器工作腔油量变化和速度变化曲线为非线性关系且具有置后性，所以可控性动态响应慢，做闭环控制难度较大，有时有渗油现象发生。不宜用于下运带式输送机及要求具有调速功能的带式输送机。 (5)Y型电动机+CST驱动装置Y型电动机+CST驱动装置是美国道奇公司专为带式输送机设计的，具有较高可靠性的机电一体化驱动装置，一般用在机长大于100m的长距离大型带式输送机上。其优点是：软起动性能良好，起动时速度曲线线性可控，停车时速度曲线也可控，可做闭环控制，电动机空负荷起动，结构简单，维护工作量小，多台电动机驱动时，可分台延时启动，减小带式输送机起动时对电网的冲击。其缺点是：对维修工及润滑油要求高，设备价格高。不宜用于下运带式输送机及要求具有调速功能的带式输送机。 (6)绕线电动机+减速器绕线电动机+减速器有三种控制方式，第一种控制方式为绕线电动机串频敏电阻或水电阻；第二种控制方式为绕线电动机串金属电阻；第三种控制方式为绕线电动机串级调速。第一种控制方式无调速功能，且电动机不能频繁启动，一般用在机长大于500m且电动机不频繁启动的带式输送机上。第二种控制方式无调速功能，但电动机可以频繁启动，配可控硅动力制动后，是下运带式输送机最常用的驱动方式。第三种控制方式具有调速功能，可做闭环控制，一般用在机长大于100m的长距离，且要求具有调速功能的大型带式输送机上。其优点是：第一、二种控制方式，结构简单，维护工作量较小，软起动性能较好，价格较低，起动时对电网冲击小，可靠性高，可控性能好；第三种控制方式，动力制动性能优良。其缺点是：第一、二种控制方式启动和停车时能耗较大；第三种控制方式系统复杂，且有被交-交变频或交-直-交变频替代的趋势。 (7)高速直流电动机+减速器高速直流电动机+减速器驱动方式是一种具有调速功能的驱动方式，一般用在要求具有调速功能的大型带式输送机上。其优点是：软起动性能良好，起动时速度曲线线性可控，停车时速度曲线线性可控，电气制动性能好，可无级变速，可控性能优良，可做闭环控制，可靠性较高。其缺点是：价格十分昂贵，可控硅整流系统复杂，电控设备占地面积大，功率因数低，直流电动机有滑环，电刷磨损大，维护工作量较大，目前无防爆型，在煤矿井下无法使用。 (8)低速直流电动机直接驱动带式输送机的驱动滚筒低速直流电动机直接驱动带式输送机的传动滚筒驱动方式是一种具有调速功能的驱动方式，一般用在要求具有调速功能的大型带式输送机上，且电动机单机功率大于100m的带式输送机上。其优点是：软起动性能优良，起动时速度曲线线性可控，停车时速度曲线线性可控，电气制动性能好，可无级变速，可控性能优良，可做闭环控制，无减速器，可靠性高。其缺点是：价格十分昂贵，可控硅整流系统复杂，电控设备占地面积大，功率因数低，直流电动机有滑环，电刷磨损大，维护工作量大，目前大功率无防爆型，在煤矿井下无法使用。变频调速电动机+减速器 (9)变频调速电动机+减速器有二种控制方式第一种控制方式为交-交变频，第二种控制方式为交-直-交变频。交-交变频系统功率因数较低，在启动、运行中将会产生较大的高次谐波，对电网造成污染。电动机的频繁起动也将对电网会造成较大的无功冲击，必须对此进行综合治理。相对交-直-交变频设备投资较低。交-直-交变频系统由于在装置中设有滤波单元和补偿单元，功率因数大于置谐波吸收和无功补偿装置，但单机功率大于2000kw的交-直-交变频传动系统国内目前尚不能生产，设备及备件必须进口，相对交-交变频设备投资较高。一般用在要求具有调速功能的大型带式输送机上。其优点是：软起动性能优良，起动时速度曲线线性可控，停车时速度曲线线性可控，电气制动性能好，可无级变速，可控性能优良，可做闭环控制，可靠性高。其缺点是：价格十分昂贵，电控设备占地面积大，目前单机功率大于400kw无防爆型，在煤矿井下无法使用。通过以上对带式输送机各种驱动装置优缺点的分析，在选择带式输送机驱动装置时，带式输送机不需要调速，且机长小于1500m的带式输送机，Y型电动机+限矩型液力偶合器+减速器是其首选驱动方式，其次为绕线电动机+减速器（控制方式为绕线电动机串金属电阻）；如果机长大于1500m的带式输送机，Y型电动机+CST驱动装置是其首选驱动方式，其次为Y型电动机+调速型液力偶合器+减速器。在带式输送机运量变化较大，而且需要调速的情况下，变频调速电动机+减速器是其首选驱动方式，其次为绕线电动机串级调速+减速器。驱动装置的作用是将电动机的动力传递给输送带，并带动它运动。机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。驱动装置是带式输送机的动力传递机构。一般由电动机、联轴器、制动器、减速器及驱动滚筒组成。电动机：带式输送机用的电动机，有鼠笼式、绕线式异步电动机。在有防爆要求的场合，就采用矿用隔爆机。使用液力耦合器时，不需要具有高起动力矩的电动机，只要与耦合器匹配得当，就能得到接近电机最大力矩的起动力矩。联轴器：按传动和结构上的需要，分别采用液力耦合器、柱梢联轴器、棒梢联轴器、齿轮联轴器或十字滑块联轴器。减速器：带式输送机用的减速器，有圆柱齿轮减速器和圆锥-圆柱齿轮减速器。圆柱齿轮减速器的传动效率高，但是它要求电机轴与输送机轴平行，驱动装置占地宽度大，适合于在地面驱动；而井下使用时需要加宽峒室，若把电机布置在输送带下面，会给维护和更换造成困难。因此，用于采区巷道是，常采用圆锥-圆柱齿轮减速器。驱动滚筒：驱动滚筒是依靠它与输送带之间的摩擦力带动输送带运行的部件。据挠性牵引构件的摩擦传动理论，输送带与滚筒之间的最大摩擦力，随摩擦系数和围包角的增大面增大。所以提高牵引力必须人这两方面入手。根据不同的使用条件和工作要求，带式输送机的驱动方式，可分单电机单滚筒驱动单电机双滚筒驱动及多电机驱动多滚筒驱动几种。驱动装置是带式输送机的原动力部分、由电动机、减速器以及高（低）速联轴器、制动器和逆止器等组成。其型式的确定按与传动滚筒和关系，驱动装置可分为分离式、半组合式和组合式三种。其三种组合方式如下表的示：类型代号功率范围/kw驱动系统组成分离式Y-DBY/DCY2.2-315 MLL联轴器- 直交轴硬齿面Y电机- YOX耦合器 ZL联轴器 分离式Y-ZLY/ZSY2.2-315Y电机-MLL联轴器-平行轴硬齿面-ZL联轴器 YOX耦合器 减速器半组合式YIH2.2-250Y电机-HL联轴器减速滚筒 YOX耦合器组合式YII2.2-55Y电机电动滚筒分离式驱动装置有两种，在这两种分离式装置中，应优先选择Y-ZLY驱动装置；而Y-DBY适用于要求布置特别紧凑的地方。电动滚筒-组合式驱动装置是将电动机和减速器齿轮副装入滚筒内部与传动滚筒组合在一起的驱动装置。驱动装置不占空间，适用于短距离及较小功率的带式输送机上。但电动机在滚筒内部，散热条件差，因而电动滚筒不适合长期连续运转，也不适合在环境温度不大40C的场合使用。减速滚筒-半组合式驱动装置是只将减速齿轮副置于滚筒内部，电动机伸出在滚筒外面的驱动装置。它解决了电动滚筒散热条件差的问题。因而作业率可不受太大的限制。国内外技术的差距（一） 大型皮带运输机的关键核心技术上的差距皮带运输机动态分析与监测技术 长距离、大功率皮带运输机的技术关键是动态设计与监测，它是制约大型皮带运输机发展的核心技术。目前我国用刚性理论来分析研究皮带运输机并制订计算方法和设计规范，设计中对输送带使用了很高的安全系统（一般取n=10左右），与实际情况相差很远。实际上输送带是粘弹性体，长距离皮带运输机其输送带对驱动装置的起、制动力的动态响应是一个非常复杂的过程，而不能简单地用刚体力学来解释和计算。已开发了皮带运输机动态设计方法和应用软件，在大型输送机上对输送机的动张力进行动态分析与动态监测，降低输送带的安全系统，大大延长使用寿命，确保了输送机运行的可靠性，从而使大型皮带运输机的设计达到了最高水平（输送带安全系数n=56），并使输送机的设备成本尤其是输送带成本大为降低。 可靠的可控软起动技术与功率均衡技术 长距离大运量皮带运输机由于功率大、距离长且多机驱动，必须采用软起动方式来降低输送机制动张力，特别是多电机驱动时。为了减少对电网的冲击，软起动时应有分时慢速起动；还要控制输送机起动加速度0.30.1 m/s2，解决承载带与驱动带的带速同步问题及输送带涌浪现象，减少对元部件的冲击。由于制造误差及电机特性误差，各驱动点的功率会出现不均衡，一旦某个电机功率过大将会引起烧电机事故，因此，各电机之间的功率平衡应加以控制，并提高平衡精度。国内已大量应用调速型液力偶合器来实现输送机的软起动与功率平衡，解决了长距离皮带运输机的起动与功率平衡及同步性问题。但其调节精度及可靠性与国外相比还有一定差距。此外，长距离大功率皮带运输机除了要求一个运煤带速外，还需要一个验带的带速，调速型液力偶合器虽然实现软启动与功率平衡，但还需研制适合长距离的无级液力调速装置。当单机功率500 kW时，可控CST软起动显示出优越性。由于可控软起动是将行星齿轮减速器的内齿圈与湿式磨擦离合器组合而成（即粘性传动）。通过比例阀及控制系统来实现软起动与功率平衡，其调节精度可达98% 以上。但价格昂贵，急需国产化。（二） 技术性能上差距我国皮带运输机的主要性能与参数已不能满足高产高效矿井的需要，尤其是顺槽可伸缩皮带运输机的关键元部件及其功能如自移机尾、高效储带与张紧装置等与国外有着很大差距。装机功率 我国工作面顺槽可伸缩皮带运输机最大装机功率为4250 kW，国外产品可达4970 kW，国产皮带运输机的装机功率约为国外产品的30%40%，固定皮带运输机的装机功率相差更大。 运输能力 我国皮带运输机最大运量为3000 t/h，国外已达5500 t/h。最大输送带宽度 我国皮带运输机为1400 mm，国外最大为1830 mm。带速 由于受托辊转速的限制，我国皮带运输机带速为4m/s，国外为5m/s以上。工作面顺槽运输长度 我国为3000 m，国外为7300m。自移机尾 随着高产高效工作面的不断出现，要求顺槽可伸缩皮带运输机机尾随着工作面的快速推进而快速自移。国内自移机尾主要依赖进口，主要有2种：（a）随转载机一起移动的由英国LONGWALL公司生产的自移机尾装置。（b）德国DBT公司生产的自移机尾装置。前者只有一个推进油缸，后者则有2个推进油缸。LONGWALL公司生产的自称机尾用于在国内带宽1.2 m的输送机上，缺点是自移机尾输送带的跑偏量太小，纠偏能力弱，刚性差。德国生产的自移机尾在国内使用效果优于前者，水平、垂直2个方向均有调偏油缸，纠偏能力强。因此，前者还需完善，后者则需研制。但对自移机尾的要求是共同的，既要满足输送机正常工作时防滑的要求，又要满足在输送机不停机的情况下实现快速自移。高效储带与张紧装置 我国采用封闭式储带结构和绞车红紧为主，张紧小车易脱轨，输送带易跑偏，输送带伸缩时，托辊小车不自移，需人工推移，检修麻烦。国外采用结构先进的开放式储带装置和高精度的大扭矩、大行程自动张紧设备，托辊小车能自动随输送带伸缩到位。输送带有易跑偏，不会出现脱轨现象。输送机品种 机型品种少，功能单一，使用范围受限，不能充分发挥其效能，如拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用；另外，我国煤矿的地质条件差异很大，在运输系统的布置上经常会出现一些特殊要求，如弯曲、大倾角（+25）直至垂直提升等，应开发特殊型专用机种皮带运输机。（三） 可靠性、寿命上的差距输送带抗拉强度 我国生产的织物整芯阻燃输送带最高为2500 N/mm，国外为3150 N/mm。钢丝绳芯阻燃输送带最高为4000 N/mm，国外为7000 N/mm。输送带接头强度 我国输送带接头强度为母带的50%65%，国外达母带的70%75%。托辊寿命 我国现有的托辊技术与国外比较，寿命短、速度低、阻力大，而美国等使用的新型注油托辊，其运行阻力小，轴承采用稀油润滑，大大地提高了托辊的使用寿命，并可作为高速托辊应用于皮带运输机上，使用面广，经济效益显著。我国输送机托辊寿命为2万h，国外托辊寿命59万h，国产托辊寿命仅为国外产品的30%40%。输送机减速器寿命 我国输送机减速器寿命2万h，国外减速器寿命7万h。 皮带
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