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1、1 绪论1.1 带式输送机概述高产高效采煤工作面要实现连续生产，快速推进，煤流运输系统必须有足够大的输送能力，并保证其运转的连续畅通，否则就会成为制约生产发展和效率提高的瓶颈。国内外现代化煤矿生产实践证明，只有实现矿井煤流运输的全系统大型输送机化，减少转载环节，消除煤流的停顿、仓储、装卸载等环节，实行不间断不停顿的连续运输，才能达到高产高效的目的。带式输送机是散状物料实现远距离运输的高速度、自动化、连续性作业的理想设备，带式输送机自1795年被发明以来，经过两个世纪的发展，已广泛应用于电力、冶金、化工、煤炭、矿山、港口和粮食等许多部门。当今，无论从输送量、运距、经济效益等各方面来衡量，在很多场
2、合，采用输送机都有着比汽车、火车更为优越的性能。带式输送机不仅具有长距离(单机长度可达5000米，而且可以实现多机进行串联搭接，运距可达206km )、大运量、连续运输的特点，而且运行可靠，易于实现自动化和集中控制，经济效益十分明显。近年来，带式输送机在矿山运输中已经逐渐开始取代汽车和机车运输，成为散状物料输送的主要装备。随着国民经济的发展，带式输送机的应用越来越广泛。目前带式输送机的主要发展方向是设备的大型化和新型结构的特种带式输送机。带式输送机，如图1-1所示，是以输送带作为牵引和承载部件，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。现在它已经成为当今最重要的散状物料运输设备，与
3、其它运输设备相比具有运量大、运输距离长、可连续输送、运行可靠，易于实现自动化、集中化控制等优点，被广泛应用于国民经济的各个生产领域。据不完全统计，我国现有带式输送机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。图1-1 带式输送机目前带式输送机的发展趋势主要集中在长距离、高速度、大运量、大功率等方向，其特点将得到充分的发挥，更具有现代物流发展意义，与传统的直线输送机搭接、汽车等其它运输工具相比具有明显的优点：(1) 环保效益显著物料在密闭的罩子内运
4、行，彻底解决了沿途运输过程中的粉尘污染；其平稳的运转，极大地降低了噪音污染；在头部转运点，物料转运所产生的粉尘采用除尘设备清除，因此长距离带式输送机是输送散状物料最佳的环保设备。(2) 经济效益好由于长距离带式输送机其水平转弯的特点，相对于普通输送机减少或者取消了中间环节，相对于汽车运输可连续输送。因此其经济效益主要表现在如下几个方面：一是人工费用低，由于长距离带式输送机设备集中、供电单一，容易实现全自动化，输送机运行的全过程处于中央控制室的计算机监视之中，因此只需要几个运行人员控制和巡视；二是能耗低，由于长距离带式输送机相对于普通输送机取消了转接点，另外输送机绝大部分时间处于满负荷的连续运行
5、而极少空转，因此其能耗大都做了有效功且效率高，而不像汽车运输那样存在回程空运而消耗能耗；三是维护费用低，与其它运输设备(如汽车)相比，长距离带式输送机所用的零部件与普通输送机完全相同，其零部件简单，经久耐用，便于维修。带式输送机总的运输费用比汽车低，随物料提升高度的增加运营费用降低的更大。文献7和8比较了汽车运输和带式输送机运输的情况。表1-1对年运量 2500 万吨的项目就普通带式输送机运输、长距离带式输送机运输、汽车集港运输三种运输方案的运行费用进行了比较。表1-1 运行费用比较项目普通带式输送机运输方案长距离带式输送机运输方案汽车集港运输运行费用(2500万吨/年)3755(1.5元/吨
6、)3625(1.45元/吨)20000(8元/吨)人工管理费(8万元/人年)200(25人)120(15人)含在运费中备品、备件费(万元)721。5650含在运费中预提大修费/年(万元)220115含在运费中日常维护费/年(万元)8570含在运费中其它(万元)10090含在运费中年运行费用小计(万元)5081。5467020000(3) 可靠性高带式输送机不受天气等外部环境的影响，一天24小时内根据需要可随时运行，保证用户需要。(4) 安全性高带式输送机运输是在一个密闭的罩子里，而操作运行人员在中央控制室，不会接触运行中的输送带，同时输送机本身有自动保护装置，对人员安全性较高，而不像汽车运输那
7、样，受人为因素影响较大，安全性较低。(5) 使用范围广带式输送机运用于电力、冶金、化工、煤炭、矿山、港口和粮食等许多部门；而且所能运送的物料也非常广泛。在我国，带式输送机已经成为矿井、洗煤厂等企业生产中的一种重要的运输设备。这种设备的最大特点是可以使生产系统更加紧凑、集中和合理。在提升高度和输送能力相同的情况下，采用带式输送方式，不仅可以大大节省地面或巷道基建工程，减少机长，节约基建投资，而且还能充分利用被用物料的下滑力，减少电动机的电能损耗。随着矿井生产的不断推进和采矿流程的更新，长距离、大运量、大功率的带式输送机的应用越来越普遍。1.2 国内外带式输送机发展现状国外带式输送机技术的发展主要
8、表现在两方面：(1)带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带式输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型；(2)带式输送机本身的技术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型输送机已成为其发展的主要方向。目前，世界上单机运距最长达3014km带式输送机已在澳大利亚的铝钒土矿投入使用；运输量达到37500t/h，带速为714m/s的一条大型带式输送机已应用于德国露天煤矿。在煤矿井下，由于受环境条件的限制，通常使用的带式输送机的主要技术指标如表1所示，其关键技术与装备有以下特点：(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300500万t以
9、上高产高效集约化生产的需要；(2) 应用动态分析技术和机电一体化、计算机监控等高新技术，采用各种软起动与自动张紧技术，对输送机进行动态监测与监控，大大降低了输送带的动张力，输送机始终处于最佳运行状态，设备性能好，运输效率高；(3) 采用多机驱动与中间驱动及其功率平衡、输送机变向运行等技术，使输送机单机运行长度在理论上已不受限制，并确保了输送系统设备的通用性、互换性及其单元驱动的可靠性；(4) 新型、高可靠性关键元部件技术，如包含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。如英国FSW生产的FSW1200/(23)400(60
10、0)工作面顺槽带式输送机就采用了液粘差速或变频调速装置，运输能力达3000t/h以上，它的机尾与新型转载机(如美国久益公司生产的S500E)配套，可随工作面推移而自动快速自移，人工作业少，生产效率高。国外通常使用的带式输送机的主要技术指标如表1-2所示。表1-2国外带式输送机的主要技术指标主要参数国外300-500万t/a高产高效矿井顺槽可伸缩带式输送机大巷与斜井固定式强力带式输送机运距（m）200030003000带速（m/s）3.5445，最高达8输送量（t/h）2500300030004000驱动总功率（kw）1200200015003000，最大达10100十多年来，国产煤矿带式输送机
11、从SDJ、SSJ、STJ、DT等系列定型发展到各种多功能特种带式输送机系列，如大倾角带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机，大倾角、长运距带式输送机系列产品等，并用动态分析、智能化控制技术等对关键设备进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软起动和制动装置以及可编程电控装置。但和国外先进机型相比，国内输送机机型一般较小，带速通常不超过4m/s，普遍沿用静态设计法，设备成本偏高，运行的可靠性偏低。此外，我国尚未形成元部件的大规模专业生产厂，设计制造水平有待提高。随着我国煤矿高产高效矿井的发展，煤矿井下带式输送机到目前己达到表所示的主要技术指标。表1-3 国内带式输送机的主要技术指
12、标主要参数顺槽可伸缩带式输送机大巷与斜井固定式强力带式输送机运距（m）200030004500带速（m/s）2.54.53-5输送量（t/h）1500300020003000驱动总功率（km）9001600150030001.2.1 带式输送机常用机型(1) 固定式输送机固定带式输送机是目前煤矿使用量最多的一种机型，主要用于水平或倾角小于18度的场合。目前最大主参数分别为：运量10004500t /h，运距10008000m，带速2.55.6m/s，带宽2200mm，驱动总功率7505550kW。国产输送机现在钢绳芯带最高用到ST5000，整芯带用到PVG3150S，高强度机械接头仍然需要进口
13、。为了降低胶带强度要求和减小驱动装置尺寸，通常采用中间直线摩擦驱动或中间卸载式驱动，并采用软启动技术。现已开发出近10种软启动方式，较好解决了大型输送机的启动问题。煤科总院上海分院为晋城局赵庄煤矿设计开发制造的主斜井带式输送机主参数：运量2500t/h，运距1650m，带速5.6m/s，带宽1600mm，驱动功率31850kW，变频调速。(2) 可伸缩带式输送机可伸缩带式输送机主要用于采煤工作面运输巷道运输, 机尾可随采煤工作面的推进收缩，利用储带仓收容多余的输送带，结构紧凑，机架轻巧，拆装方便，一般采用整芯带，用机械接头联结，可配中间驱动装置满足较大运能和较大运距要求。2005年神华集团神东
14、公司年产800万t矿井的高产高效工作面配套了一台国产大型可伸缩输送机，主参数为：运量2500t/h，运距6000m，带速4m/s，带宽1400mm，输送倾角小等于3度，功率3375+3375kW，整芯带PVG1800S。2006年神华集团神东公司又装备了二台运量4000 t/h，运距6000m，带速4m/s，带宽1600mm，输送倾角小于等于3度功率3560+3560kW的国产大型可伸缩输送机，其技术性能已达到国际先进水平。(3) 大倾角上、下运带式输送机大倾角上、下运带式输送机是上海分院承担的国家“七五”攻关项目，先后获国家计委、国家科委和财政部颁发的科技攻关重大成果荣誉奖，煤炭部科技进步一
15、等奖和部推广二等奖。到目前为止，已投入使用300多台，其中输送倾角2628的5台输送倾角3035的4台。为了适应国内煤矿使用大倾角上运带式输送机的迫切性和广泛性，经过系列化设计满足不同需要，改进和研制不同带宽的双排V形深槽托辊组，使输送倾角提高到了+35，下运输送机倾角也可达-28。大倾角上运带式输送机系列既能实现软启动和均载，又能改善制动性能。输送机带宽增加到1600mm；功率增加到3000kW；运距达到1500m 以上；带速提高到4.5m/s；运量提高到2500t/h；原煤允许含水量放宽到20%。(4) 水平拐弯带式输送机水平拐弯带式输送机可以绕开建筑物或不利地形，减少甚至不设中间转载站，
16、集中系统供电和控制，减少物料溢出或堵塞的危险，减少粉尘飞扬和噪声，减少了不必要的能耗。我国对水平拐弯的输送机研究较早，上世纪90年代，试制成功水平拐弯装置，在煤矿井下成功应用。2001年在上海地铁工程施工中，也采用了水平拐弯可伸缩输送机，隧道长度2000m，多处拐弯，最小水平曲率半径为360m，最大水平拐弯角达到89。水平拐弯带式输送机在法、美、德和奥地利得到广泛应用。1980年法国一台拐弯带式输送机机长11.12km，高差577m。澳大利亚恰那矿的一台水平拐弯带式输送机曲率半径9km，弧长4km，功率3700kW(直流)。(5) 下运带式输送机长运距、大运量、大倾角下运带式输送机的使用，可较
17、大幅度地减少采区运输巷道工程量，降低基建费用和缩短施工周期，电动机发电运行时还可向电网输电，具有较大的节能效益，是一种具有较好发展前景的带式输送机。但由于带速高，移动部分和转动部分的惯性很大，其下滑力也很大，生产中经常出现打滑、滚料、飞车等事故，因此下运输送机的关键技术是制动。目前国内外煤矿常用的制动装置有三种：(1)液力制动装置；(2)液压制动装置；(3)盘式制动装置。国家“六五”重点科技攻关项目带液力制动装置系统的下运带式输送机，是在驱动装置中装设液力制动系统，分两步实现制动，即先将输送机运行速度降低至额定速度的三分之一(减速度保持在0.10.3m/s2的范围内)，然后由机械抱闸最终制动。
18、当井下发生突然停电事故时, 仍可实现二级制动。这种下运带式输送机目前达到的主参数为：倾角-25，运量1500t/h，带速3.15m/s，运距2000m。盘式制动装置是下运输送机最简单的制动装置，但由于高速制动时产生火花及大量热量，仅用于每小时制动次数少于10次的低速制动。阻尼式下运带式输送机是在输送带底面施加阻尼力抵消载荷下运时产生的下滑力, 也具有较广泛的应用前景, 其驱动装置可以布置在输送机的下端，使电动机在驱动运转中始终保持电动状态。改善了输送带受力情况，同时可解决下运可伸缩带式输送机输送带不易伸缩的难题。在倾角不大于16的下运工况均可应用，可随时调整防止下滑的阻尼力，十分灵活方便；这种
19、带式输送机具有输送带张力小，结构简单，可以实现长距离运输等一系列优点，而且还具有软启动和功率平衡等功能；安全保护设施完善，微机控制、传感器监测，能满足煤矿防爆要求，使用安全可靠。平朔、华亭等矿区的下运可伸缩带式输送机，技术主参数为：运量2500t/h，运距3000m，带速3.15m/s，带宽12001400mm，输送倾角小于等于3，功率3375kW。(6) 垂直提升带式输送机国外从60年代末开始发展垂直提升带式输送机，德国Trellex Flexowell公司已有5万余台产品，分布于90多个国家和地区。1996年5月，将料袋式垂直提升带式输送机应用于美国纽约北部一个水库隧道的竖井开凿中，连续垂
20、直提升高度为208m，运速2.42m/s。在适当的条件下使用料袋带式输送机，与箕斗提升和波状挡边式带式输送机相比，初期投资和运营费用都可以明显节省。垂直提升带式输送机在我国煤矿尚属空白。根据我国大型煤矿的情况，若要满足主井提升需要，主参数必须满足运量1200t/h,，提升高度大于等于400m。管状式带式输送机日本管状带式输送机株式会社( Japan Pipe Conveyor Co. Ltd.)于上世纪70年代末逐步形成了管状带式输送机设计理论和系列产品，在32个国家获得专利，向12个国家和地区转让技术。据不完全统计，共生产1000多台，最大运量3000t/h，最大机长3414m，最大运输倾角
21、3542。90年代初，国内首台管状带式输送机在淮南矿务局新庄孜矿地面运输原煤，运量600t/h，运距227.65m，总提升高度6.52m，带速175m/min，绕过精煤仓有一个圆心角为40.15，曲率半径115m的垂直弯曲段。它的成功运行开创了国内散状物料运输的新纪元。该机型的优点：1) 封闭输送物料：物料不会洒落和飞扬，具有较好的防风防雨性能。2) 弯曲运输：由于输送带卷成管状，降低了横向刚性, 使胶带可以以较小的半径作空间任意方向的弯曲, 拓展了带式输送机的使用范围。3) 大倾角运输: 物料被输送带包裹后，增加了物料与胶带之间的摩擦力和物料本身的内摩擦力，运输倾角可达27 47，如为花纹带
22、，则可达60以上，这对于大高差输送物料尤其重要。4) 不存在跑偏问题。5) 可分别利用输送带的上、下分支同时输送物料。6) 断面积较小, 普通带式输送机的断面积为管状带断面积的1.72倍。7) 整机移动方便，重量轻，环境卫生良好。8) 可以减少转载环节，便于实现控制。缺点:1) 对输送物料的块度有一定要求。2) 不适用多点装卸料。3) 不适用给料不均匀的场合。因此, 管状带式输送机不适用于井下运输。(7) 压带式输送机压带式输送机由上、下两条闭环输送带组成。下带起承载作用，上带又称为覆盖带，主要用来夹紧物料，产生夹持作用，阻止物料的下滑和滚动，实现物料与输送带同步运行。压带式输送机也是为增大输
23、送倾角而设计的。1954年在德国就有关于压带式输送机的专利。1979年美国大陆输送机设备公司开始研制压带式输送机，并于1983年研制出压带式大倾角带式输送机HAC(High-angle Conveyor)运输倾角3060，最大输送能力2900t/h，通过旋转的托辊组加载压带。之后，大陆公司已生产40多台HAC。从1991年到1994年，德国的MANTAKPRFODERTECHNIK公司研制了三台用于卸船机的压带输送机。前苏联和日本等国也研制了这种带式输送机。国内生产的压带式输送机倾角可达90，物料最大块度可达到300mm。这种输送机由于本身结构的缺陷和经济上的原因，目前还没有在煤矿井下应用。1
24、.2.2 国产矿用带式输送机的发展方向(1) 大型化、提高运输能力在今后10年内输送能力要提高到300010000t/h, 带速提高至58m/s，可伸缩带式输送机输送距离要达到6000m以上，钢绳芯强力带式输送机须达到14000m以上, 单台电机功率要达到10002500kW以上，输送带抗拉强度大于6000N/mm(钢绳芯)和3150N/mm(整芯)。(2) 提高元部件性能和可靠性除了进一步完善和提高现有元部件的性能和可靠性，还要不断研究新的技术和开发新的元部件。(3) 扩大功能，一机多用将带式输送机结构作适当修改，拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用，使其发挥最大经济效益。(4) 开
25、发专用机型我国煤矿的地质条件差异很大，为了满足特殊要求，应开发特殊型带式输送机，如弯曲带式输送机、大倾角或垂直提升输送机等。1.3 带式输送机的组成及工作原理1.3.1 带式输送机工作原理带式输送机铺设倾角为1618。一般向上运输取较大值，向下运输取较小值。带式输送机输送能力大、调度组织简单、维护方便，因而营运费低。此外，结构简单、运转平衡可靠、运行阻力小、耗电量低、容易实现自动化也是它的特点。1 输送带；2 驱动滚筒；3 机尾换向滚筒；4托辊；5 拉紧装置图1-2 带式输送机的驱动装置带式输送机的结构示意图如图1-2所示，输送带1绕经驱动滚筒2和机尾换向滚筒3形成无极闭合带。上下两股输送带是
26、由安装在机架上的托辊4支承着。拉紧装置5的作用是给输送带以正常运转所需要的乡贤力。工作时，驱动滚筒通过它与输送带之间的摩擦力驱动输送带运行。货载装在输送带上并与输送带定起运行。1.3.2 带式输送机的组成(1) 输送带输送带有织物芯带和钢绳芯带两种。织物芯输送带又称为普通输送带，分为分层和整芯两种。整体编织织物层芯输送带与分层织物层芯输送带相比，在带强度相同的情况下，整体输送带的厚度小，柔性好，耐冲击性好，使用中不会发生层间剥裂，但伸长率较高，在使用过程中，需要较大的拉紧行程。钢丝绳芯输送带是有许多柔软的细钢丝绳相隔一定的间距排列，用与钢丝绳有良好粘合性的胶料粘合而成。钢丝绳芯输送带的纵向拉伸
27、强度高，抗弯曲性能好；伸长率小，需要拉紧行程小。同其它输送带相比，在带强度相同的前提下，钢丝绳芯输送带的厚度小。输送带上下覆盖胶目前多采用天然橡胶,国外有采用耐磨和抗风化的橡胶的胶带，如轮胎花纹橡胶的改良胶作为覆盖胶,以提高其使用寿命。输送带的中间用合成橡胶与天然胶的混合物。由于在煤矿井下使用普通橡胶和塑料制成的输送带，一旦起火漫延很快，因此我国有关部门已有规定，禁止非阻燃输送带在井下使用。矿用阻燃带的阻燃性标准中明确规定了：固定的试件对旋转的钢滚筒产生摩擦时，试件应完全不可燃的要求；导电性要求；酒精喷灯燃烧试验要求；常规巷道丙烷燃烧试验要求。并确定了试验方法。为了便于运输，输送带的长度是一定
28、的，使用时应把若干段输送带连接起来。输送带的接头有硫化接头（塑料带叫塑化接头）和机械接头。机械接头是一种可拆卸的接头。它对带芯有损伤，接头强度效率低，只有25%60%，使用寿命短，并且接头通过滚筒表面时，对滚筒表面有损害，常用于短距或移动式带式输送机上。织物层芯输送带常采用的机械接头形式有胶接活页式，铆钉固定的夹板式和钩状卡子式，但钢丝绳芯输送带一般不采用机械接头方式。硫化（塑化）接头是一种不可拆卸的接头形式。它具有承受拉力大，使用寿命长，对滚筒表面不产生损害，接头效率高达60%95%的优点，但存在接头工艺复杂的缺点。对于分层织物层芯输送带在硫化前，将其端部按帆布层数切成阶梯状，如下图1-3所
29、示：图1-3分层织物层芯输送带的硫化接头然后将两个端头相互很好的粘合，用专用的硫化设备加压加热并保持一定的时间即可完成。其强度为原来强度的(i-1)/i3100%。其中i为帆布层数。本设计中由于倾角较大，且为向下运输，为防止滚料、保证足够的输送能力，采用人字形浅花纹胶带。根据相关实验数据，这种人字形浅花纹胶带配合双排四节深槽托辊组使用，向下运输的最大倾角可达26。(2) 驱动装置不同类型的带式输送机，其各部件的结构和布置方式不尽相同，但其主要结构和组成方式基本相同。如图1-4所示，它们都是由电动机1、联轴器2、减速器3和驱动滚筒4组成的。对于单电机双滚筒驱动装置，还有一对传动齿轮5。21345
30、1 电动机；2 联轴器；3 减速器；4 驱动滚筒；5 传动齿轮图1-4 带式输送机的驱动装置就滚筒而言，有光面和胶面之分。在功率不大，环境湿度较小的情况下，可采用光面滚筒；在功率较大且环境严重潮湿，输送带在驱动滚筒上容易打滑的条件下，应采用胶面滚筒。对减速器而言，用于采区巷道的带式输送机，应尽量采用圆锥-圆柱齿轮减速器，使电动机轴线与输送机平行布置，以减小驱动装置的宽度。(3) 托辊及机架托辊的作用是支承输送带，减小运行阻力，并使输送带垂度不超过规定限度，保证输输带平稳运行。对托辊的的结构和使用的基本要求是：使用可靠，回转阻力小，制造成本低，托辊表面光滑，径向跳动小，使用寿命不低于15000小
31、时。托辊可分为槽形托辊、平行托辊、缓冲托辊和调心托辊等；槽形托辊，如图1-5用于输送散粒物料的带式输送机上分支，使输送带成槽形，以便增大输送能力和防止物料向两边洒漏。目前国内系列由三个辊子组成的槽形托辊槽角为35或45，增大槽角可加大载货的横断面积相防止输送带跑偏，但使胶带弯折，对输送带的寿命不利。为降低胶带边缘的附加应力，在传动滚筒与第一组槽形托辊之间可采取槽角为10、20、30的过渡托辊使胶带逐步成槽。图1-5 槽形托辊图1-6 平行托辊图1-7缓冲托辊a)橡胶圈式 b)弹簧板式平形托辊由一个平直的辊子构成，用于输送件货，其结构简图如图1-6所示。缓冲托辊用于带式输送机的受料处，以便减少物
32、料对输送带的冲击，有橡胶圈式和弹簧板式等，其结构简图如1-7所示。调心托辊，如图1-8所示，用来调整输送带的横向位置，使它保持正常运行。调心托辊形式很多，输送散粒物料最简单的是采用槽形前倾托辊。其它还有锥形、V形、反V形等多种调心托辊，可按需选用。图1-8 侧托辊前倾的调心托辊(4) 拉紧装置为保证带式输送机能够正常运行，拉紧装置是必不可少的装置之一。拉紧装置分为螺杆式、钢绳绞筒和重砣式。无论哪种形式的拉紧装置，其应具有两个作用：一是保证输送带具有足够的张力，使滚筒与输送带之间产生足够的摩擦力；二是限制输送带在相邻两托辊间的下垂度。(5) 制动装置带式输送机用的制动装置有逆止器和制动器。逆止器
33、是向上运输的输送机停机后防止输送机逆转用；制动器是供向下运输的输送机停机用；水平运输若需要准确停机，也应装设制动器。带式输送机制动器的种类很多，根据输送机的技术性能和具体使用条件（如功率大小，安装倾角等），可选用不同形式的制动器。常用的有带式逆止器、滚柱逆止器、液压电磁闸瓦制动器和盘形制动器等。在大倾角输送机中使用较广泛的有防爆自冷盘式制动器、液压制动器、液力制动器和液黏制动装置。带式逆止器适用于倾角向上运输的带式输送机，当倾斜输送机停车时，在负载重力作用下，输送带逆转时将制动胶带带入滚筒与输送带之间，将滚筒楔住，输送带即被制动。带式逆止器结构简单、造价便宜。其缺点是制动时输送带要先逆转一段距
34、离，造成机尾受载处堵塞溢料。头部滚筒直径越大，逆转距离就越长，因此对功率较大的输送机不宜采用。滚柱逆止器也用于向上运输的的带式输送机上，在输送机正常工作时，滚柱在切口的最宽处，不会妨碍星轮的运转；当输送机停车时，在负载重力的作用下，输送带带动星轮反转，滚柱处在固定圈与星轮切口的狭窄处，滚柱被楔住，输送带被制动。这种制动器制动迅速，平稳可靠，并且已系列化生产，可参考DT型系列标准，按减速器选配。所允许的扭矩一般不超过20.但因其是安装在减速器的输出轴上，故适用于输送机的驱动电机容量较小的场合，功率范围为。液压推杆制动器对于向上或向下输送的带式输送机均可使用，安装在高速轴上，动作迅速可靠，带式输送
35、机一般都装配有此种制动器。盘型制动器利用液压油通过油缸推动闸瓦沿轴向压向制动盘，使其产生磨擦而制动。每套制动器有四个油缸，由一套液压系统统一控制。这种制动器多用于大功率、长距离强力式带式输送机及钢绳牵引带式输送机可，安装在高速轴上。这种制动器的特点是制动力矩大，散热性能好，油压可以调整，在工作中制动力矩可无极调节。(6) 储带装置由于综合机械化工作面推进速度比较快，所以顺槽的长度和运输距离变化也比较快，这就要求顺槽运输设备能够迅速地进行伸长或缩短。储带装置中的固定滚筒和活动滚筒一般各为两个，这样回空输送带绕过固定滚筒和滑动滚筒，共迂回四次后，才回到机尾滚筒。当储带装置所储输送带的长度为一卷输送
36、带的长度时，拆开输送带接头，开动收发输送带装置将多余输送带卷成一卷取出。(7) 清扫装置为了保证输送带的清洁，必须对其清扫。输送带清扫器安装位置应使从输送带上清扫下来的物料能落入卸料溜槽内或能收集起来进行处理。一般弹簧或配重的单刮板或多刮板清扫器应安装在输送带刚离开滚筒之后的位置上。卸料溜槽的结构往往决定着清扫器的具体位置。铰接刮板清扫器安装在输送带刚离开滚筒之后输送带的空载段上。旋转刮板清扫器通常安装在输送带与滚筒脱离接触点的后面，旋转刷子清扫器的安装位置相同。然而，如果由于溜槽结构、增面轮位置等原因而有必要的话，旋转刷也可安装在输送带与滚筒仍在接触的地方，以便对输送带进行清扫。1.4 设计
37、任务根据设计任务书，带式输送机的原始参数如表1-4所示。表1-5 带式输送机设计参数项目数值项目数值输送能力2000t/h输送长度3000m带宽1200mm带速4m/s电动机功率400kW运送方式水平使用场合煤矿井下本设计对带式输送机进行整体的布置方式进行设计，着重对带式输送机的减速器、滚筒进行详细的设计计算并校核，并完成相关图纸设计。2 带式输送机整体设计2.1 带式输送机整体布置方案根据设计任务的可知，该带式输送机用于井下煤炭运输，由于井下工作空间有限，一般采用电动机与皮带平行布置的方式，这样可以节省井下的空间资源。因此，对于减速器的设计，采用圆锥-直齿轮传动，使得电动机和减速器的轴线平行
38、于输送机，从而减小了驱动装置的宽度。2.2 输送带类型选择输送带类型在确定上应考虑如下因素：(1) 为延长输送带使用寿命，减小物料磨损，尽量选用橡胶贴面，其次为橡塑贴面和塑料贴面的输送带；(2) 在煤矿生产中，同等条件下优先选择整体阻燃带和钢丝绳芯带；(3) 在大倾角输送中，为了改善成槽性，高强输送带采用钢丝绳芯带较为理想；(4) 覆盖胶的厚度主要取决于被运物料的种类和特性，给料冲击的大小、带速与机长，输送原煤之类的矿石，为防止撕裂，可以加防撕网。根据机长和带强来具体确定带型，长距离一般采用钢丝绳芯带，高强度也一般采用钢丝绳芯带等。2.2.1 输送带宽度的确定带式输送机的最大输送能力是由输送带
39、上物料的最大截面积、带速和设备倾斜系数决定的，即式中； 输送量，；输送带上物料的最大截面积, ；带速,；物料堆积密度，；-输送机的倾斜系数，按表2-1查取。表2-1 输送机倾斜系数倾角2468101214162025k1.000.990.980.970.950.930.910.890.810.72由于水平运输，故不计该参数。为满足输送机的运输能力要求，输送带上必需具有的物料最大截面积：表2-2列出了普通的三节槽型托辊组物料截面积与带宽的关系。而在本设计中，为防止滚料，采用的是由四节普通托辊组成的双排V形托辊组。根据表2.2可知，带宽为1200m的输送带上允许的物料堆积的截面积为0.0.2133
40、，此值大于计算所需要的堆积截面积,据此初步确定输送带的宽度为1200mm。表2-2 物料的最大截面积带宽/mm堆积角/(o)槽角/（o）20253035404550001020300.00980.01420.01870.02340.01200.01620.02060.02520.01300.01800.02220.02660.01570.01960.02360.02780.01730.02100.02470.02870.01860.02200.02560.029365001020300.01840.02620.03420.04270.02240.02990.03770.04590.02600.
41、03320.04060.04840.02940.03620.04330.05070.03220.03860.04530.05230.03470.04070.04690.053480001020300.02790.04050.05360.06710.03440.04660.05910.07220.04020.05180.06380.07630.04540.05640.06720.07930.05000.06030.07100.08220.05400.06360.07360.0840100001020300.04780.06740.08760.10900.05820.07710.09660.117
42、00.06770.08570.10400.12400.07630.09330.11100.12900.08380.09980.11600.13400.08980.10500.12000.1360120001020300.10020.12700.15540.18780.11280.13810.16500.21330.13280.15480.17810.22002.2.2 输送带宽度核算确定带宽需要考虑所运物料的最大块度，以使输送机能够稳定运行。因此，还需按物料的块度进行校核。对于未过筛的松散货载（如原煤）：对于经过筛分后的松散货载：式中； 输送带宽度，mm；货载的最大块度，mm；货载的平均块度，
43、mm。不同宽度的胶带运送货载的最大块度可按表2-3来进行核算。将数据代入上式进行校核计算：由此可知，所选带宽合适。表2-3 不同带宽输送物料的最大粒度带宽B/mm500650800100012001400粒度筛分后100130180250300350未筛分1502003004005006002.2.3 输送带型号初选我国目前生产的输送带有以下几种:尼龙分层输送带、塑料输送带、整体带芯阻燃带、钢丝绳芯带等。在输送带类型确定上应考虑如下因素：(1)为延长输送带使用寿命，减小物料磨损，尽量选用橡胶贴面，其次为橡塑贴面和塑料贴面的输送带；(2)在同等条件下优先选择分层带，其次为整体带芯和钢丝绳芯带；(
44、3)优先选用尼龙、维尼龙帆布层带。因在同样抗拉强度下，上述材料比棉帆布带体轻、带薄、柔软、成槽性好、耐水和耐腐蚀；(4)覆盖胶的厚度主要取决于被运物料的种类和特性，给料冲击的大小、带速与机长，输送石炭石之类的矿石，可以加厚2mm表面橡胶层，以延长使用寿命。在本设计中，初选带宽为1200mm的PVG1600S型输送带。PVG1600S型输送带的技术规格如下：扯断强度：1600N/(mm层)层数：6胶带每米质量：=12.3 kg/m输送带厚度：12.9mm2.3 托辊的选型2.3.1 托辊间距的确定托辊间距应满足两个条件：即辊子轴承的承载能力及输送带的下垂度。托辊间距应配合考虑该处输送带张力，使输
45、送带获得合适的垂度。上部重段托辊间距按表2-4选取，下部托辊一般取上部间距的两倍。载重段凸弧托辊间距取重段的二分之一。输送带装载段为直线段间距的二分之一或三分之一。由此可得，该输送机的托辊间距如下所示：承载托辊：l=1.3m；回程托辊：l=2.6m；缓冲托辊：l=0.43m。表2-4 托辊间距带宽Bm物料堆积亮度（t/m）小于0.80.811.61.6122.12.5大于2.50.41.51.41.41.31.20.51.51.41.41.31.20.61.41.31.31.21.20.81.41.31.31.21.11.01.31.21.21.11.11.21.31.21.21.11.11.41.31.21.21.11.11.61.31.21.21.11.12.01.31.21.11.01.02.3.2 托辊长度和直径的确定托辊的直径和托辊轴的直径以及轴承可根据托辊所受的载荷情况选择。托辊直径的大小直接影响托辊的使用寿命，直径越大寿命越大，对带的承托效果也越好。托辊的直径根据表2-5并结合实际使用情况可以确定如下：表2-5 辊子参数带宽辊径650800100012001400160089108133159故
