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1、第二章 带式输送机,第一节 概 述,带式输送机是由承载的输送带兼作牵引机构的连续运输设备，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，被广泛应用于国民经济的各个部门。在矿井巷道内采用带式输送机运送煤炭、矿石等物料，对建设现代化矿井有重要作用。,万夫不当之勇,1. 宝钢三号高炉上料带式输送机带宽2200mm, 机长347m, 倾角11.5度 ,上料能力5500t/h， 装机功率4355kw，上述技术叁数均为同类产品全国之最。 2.山西晋城矿务局带宽1400mm，带速4m/s，单机长度7.6km 的长距离带式输
2、送机，是目前国内单机最长的带式输送机。 3.元宝山露天煤矿运量7800t/h 带速5.85m/s 装机总功率6560kw的带式输送机，运量、带速等技术叁数均为全国之最。 4.为山西阳泉矿务局三矿主井提供的机长3631m，带宽1400mm,装机功率31000kw的带式输送机，是目前国内单机驱动功率最大的带式输送机。 5.上海宝钢三号高炉、天津南疆港、山东日港数十条B=2200mm带式输送机，均为国内带宽最宽的带式输送机。 目前世界上单机最长的带式输送机,长30.4KM,用在澳大利亚铝钒土矿,总长最长的是由17条带式输送机组成,全长220.6KM在荷兰鹿特丹矿山上,运量最大的是在德国一露天矿使用的
3、带式输送机,Q=37500吨/小时,V=7.4m/s. Vmax=9m/s,带式输送机按其结构不同可分为多种型号。 带式输送机可用于水平和倾斜运输，倾斜的角度依物料性质的不同和输送带表面形状不同而异。,第二节 带式输送机的结构原理,带式输送机有多种类型，以适应在不同条件下使用的需要，但其基本组成部分相同，只是具体结构有所区别。其中用得最多的是通用型带式输送机，国内目前采用的是DT型固定式带式输送机系列，该系列带式输送机由许多标准部件组成，各部件的规格也都成系列，按不同的使用条件和工况进行选型设计，组合成整台带式输送机。,DT75 QD80,一、带式输送机的基本组成 带式输送机的基本组成部分是：
4、输送带、托辊、驱动装置(包括传动滚筒)、机架、拉紧装置和清扫装置。 输送带绕经传动滚筒和改向滚筒、拉紧滚筒接成环形，拉紧装置给输送带以正常运行所需的张力。工作时，驱动装置驱动传动滚筒，通过传动滚筒与输送带之间的摩擦力带动输送带连续运行，装到输送带上的物料随它一起运行到端部卸出，利用专门的卸载装置也可在中间部位卸载。 图31所示是带式输送机的结构简图。,图3-l 带式输送机的结构简图 1拉紧装置；2装载装置；3 改向滚筒；4上托辊； 5输送带；6下托辊；7机架；8清扫装置；9驱动装置,二、输送带 输送带在带式输送机中既是牵引机构又是承载机构。它不仅应有足够的强度，还要有相应的承载能力。为此，输送
5、带是由承受拉力并具有一定宽度的柔性带芯、上下覆盖层及边线保护层构成。我国目前生产的输送带有以下几种： 橡胶输送带 塑料输送带 钢丝绳芯胶带,(一)橡胶输送带 橡胶输送带简称胶带，它是由若干层帆布组成带芯，层与层之问用橡胶粘在一起，并在外面覆以橡胶保护层，上面覆的橡胶称为上保护层，也是承载面，上保护层的橡胶厚度为6mm；下面覆的橡胶称为下保护层，下保护层的檬胶厚度为1.5mm。带芯的帆布可以是棉、维尼龙、尼龙等纤维纺织品，或者是由混纺织品组成的。尼龙帆布强度较大，由其制成的胶带属于高强度带。普通橡胶带的结构见图3-2。,图3-2 普通橡胶带结构图 1 上保护层；2帆布层；3下保护层,(二)塑料输
6、送带 塑料输送带使用维尼龙和棉混纺织物编织成整体平带芯，外面覆以聚氯乙烯塑料，整芯塑料输送带生产工艺简单、生产率高、成本低、质量好。 优点：耐油、耐酸、耐腐蚀等，因此大多用于温度变化不大的场所，如化工及煤矿井下等工业部门。,(三)钢丝绳芯胶带 钢丝绳芯胶带是一种高强度的输送带。其主要特点是使用钢丝绳代替帆布层。钢丝绳芯胶带可分为无布层和有布层两种类型。我国目前生产的均为无布层的钢丝绳芯胶带这种胶带所用的钢丝绳是由高强度的钢丝顺绕制成的，中间有软钢芯，钢芯强度已达到60000N/cm。 普通橡胶带和塑料带为易燃品；在煤矿井下使用很不安全。我国规定禁止在煤矿井下使用非阻燃输送带，并已制定出矿用阻燃
7、输送带标准，于1987年6月起实施。,输送带限于运输的条件，出厂时一般制成100m的带段，使用时，需要将若干条带段连接在一起。 输送带的连接方式有机械法、硫化法和冷粘法三种。 机械法连接接头有铰接合页、铆钉夹板和钩状卡三种，如图34所示。用机械法连接时输送带接头处的强度被削弱的情况很严重，一般只能相当于原来强度的3540%，且用寿命短。但在便拆装式的带式输送机上还只能采用这种连接方式。,图3-4机械方法连接接头 (a)铰接合页接头；(b)铆钉夹板接头；(c)钩状卡接头,硫化法是利用橡胶与芯体的粘结力，把两个端头的带芯粘连在一起。 其原理是将连接的胶料置于连接部位，在一定的压力、温度和时间作用下
8、，使缺少弹性和强度的生胶变成有高弹性、高粘结强度的熟胶，从而使得两条输送带的芯体连在一起。为使接头有足够的度，接头处应将带芯分层错开搭连一定的长度，如图3-5所示。,图35 多层帆布带硫化胶合接头,两端头钢丝绳搭接方式可多种，图3-6所示是常用的二级错位搭接法。用硫化法连接胶带时，需用专门的胶带硫化器其中煤矿井下要求使用隔爆型电热蒸气胶带硫化器。 硫化法的优点：接头强度高，且接口平整。硫化法连接的接头静强度可达输送带本身度的8590。但该数据是用宽度不大的试件做硫化接头试验得出，与在输送带上输送带全宽进行硫化连接是有差别的，在设计和选型时应充分考虑该因素，留有充足的量，保证输送带具有足够的强度
9、及可靠性。,图36 钢丝绳的二级错位搭接,三、托辊 托辊是承托输送带使它的垂度不超过限定值以减少运行阻力，保证带式输送机平稳运行的部件。托辊沿带式输送机全长分布，数量很多，其总重约占整机的3040，价值约占整机的20，所以，托辊质量的好坏直接影响输送机的运行，而且托辊的维修费用已成为带式输送机运营费用的重要组成部分，这就要求托辊运行阻力小，运转可靠，使用寿命长等。因此，对托辊的结构形式、材质、润滑及辊径等的改进和提高都是国内外重点研究的内容。,托辊按用途不同分为承载托辊、调心托辊和缓冲托辊三种。,(一)承载托辊 承载装运物料和支承返回的输送带用，有槽形托辊和平行托辊两种。 承载装运物料的槽形托
10、辊多由三个等长托辊组成，两个侧辊的斜角a称为槽角，一般为35，需要时，可设计成更大的槽角，如五托辊组。平行托辊是一个长托棍，主要用做下托辊，支承下部空载段输送带，在装载量不大的输送机上部承载段有时也使用平行托辊，如选煤厂的手选输送带。V形和反V形托辊主要用于支承下部空载段输送带，在下部空载段采用V形和反V形托辊能扼制输送带跑偏。图37所示是各种承载托辊的结构形式。,图37 各种承载托辊的结构形式,(二)调心托辊 是将槽形或平形托辊安装在可转动的支架上构成，如图38所示。当输送带在运行中偏向一侧时(称为跑偏)，调心托辊能使输送带返回中间位置。,调偏过程如下： 输送带偏向一侧碰到安装在支架上的立辊
11、时，托辊架被推到斜置位置，如图3-9所示。此时，作用在斜置托辊上的力F ，分解成切向力Ft和轴向力Fa。切向力Ft用于克服托辊的运行阻力，使托辊旋转；轴向力Fa作用在托辊上，欲使托辊沿轴向移动，由于托辊在轴向不能移动，因而轴向力Fa作为反推力作用于输送带，当Fa达到足够大时，就使输送带向中间移动返回，这时由立辊的推动使转动支架逐渐回到原位。 这个反推作用，像在船上作用于岸边的撑力使船离岸一样，力的大小与托辊斜置角度有关。一般在承载段每隔1015组固定托辊设置一组调心托辊。,图39 斜置托辊的纠偏作用,斜置托辊对输送带的这种横向反推作用也能用于不转动的托辊架。如发现输送带由于某种原因在某一位置上
12、跑偏比较严重时，可将该处的若干组托辊斜置一适当的角度，就能纠正过来。 防止输送带跑偏的另一简单方法是：将槽形托辊中两侧辊的外侧向前倾斜23,(三)缓冲托辊 安装在输送机受料处的特殊承载托辊用于降低输送带所受的冲击力，从而保护输送带。它在结构上有多种形式，例如橡胶圈式、弹簧板支承式、弹簧支承式或复合式，图3-10所示为其中两种形式。,图310 缓冲托辊 (a)橡胶圈式；(b)弹簧支承式,(三)缓冲托辊 还有梳形托辊和螺旋托辊。在回程段采用这种托棍，能清除输送带上的粘料。,托辊间距的布置应保证输送带有合理的垂度，一般输送带在托辊间产生的垂度应小于托辊间距的2.5。上托辊间距可查表，下托辊间距一般为
13、23m或取上托辊间距的2倍。 在装载处的托辊间距需要小一些，一般为300600mm，而且必须选用缓冲托辊。 大型带式输送机的托辊间距可以不同，输送带张力大的部位间距大，输送带张力小的部位间距小。增大托辊间距能减少输送带的运行阻力。但对高速运行的输送机，设计时要注意防止因输送带发生共振而产生输送带的垂直拍打。 托辊直径在世界各国都已标准化，ISO有两种标准。,托辊密封结构的好坏直接影响托辊阻力系数和托辊寿命。日本、德国和我国的DT-75托辊都采用迷宫式密封装置。图3-11所示为我国DT-75托辊结构图。 迷宫式密封的缺点是托辊在低温下工作时，其旋转阻力较常温下成倍增加。因此在低温条件下工作的托辊
14、，设计和使用时要充分注意温度的影响。 煤矿井下用的托辊密封装置不仅应能有效地防止煤尘，还应能有效地防止水进入轴承。,四、驱动装置 作用：将电动机的动力传递给输送带，并带动它运行。功率不大的带式输送机一般采用电动机直接启动的方式；而对于长距离、大功率、高带速的带式输送机。 采用的驱动装置满足下列要求： 电动机无载启动； 输送带的加、减速度特性任意可调； 能满足频繁启动的需要； 有过载保护； 多电动机驱动时，各电机的负荷均衡。 带式输送机采用可控方式使输送带启动，这样可减少输送带及各部件所受的动负荷及启动电流。,(一)驱动装置的组成 ： 电动机、联轴器、减速器和传动滚筒组及控制装置。 1电动机 常
15、用的电动机有鼠笼式、绕线异步式电动机。在有防爆要求的场合，应选用矿用隔爆型。用于采区巷道的带式输送机，如功率相同，可选用与工作面相同的电机，以便于维护和更换。 2联轴器 按传动和结构上的需要，分别采用液力耦合器、柱销联轴器、棒销联轴器、齿轮联轴器、十字滑块联轴器和环形锁紧器。,环形锁紧器：在带式输送机中主要用于主动滚筒与轴的联接(代替键联接)和减速器输出轴与主动滚筒轴的联接(代替十字滑块联轴器)，如图3-12所示。环形锁紧器具有压配合的全部优点，又避免了压配合计算繁琐、公差数值要求严格、装配困难等缺点。 环形锁紧器的结构原理：如图3-13所示。旋转螺钉6、前压环2与后压环4互相贴近，迫使带开口
16、的外环3胀大，内环5缩小，从而使轴与轮毂刚性联接。 液力耦合器：长距离大型带式输送机都采用，尤其是多滚筒驱动的长距离带武输送机更应采用液力耦合器。作用：解决功率平衡问题；降低运输机启动时的动载荷。,图3-12 环形锁紧器的安装位置图 1滚筒；2Hsl60 P环形锁紧器；3滚筒轴； 4轴承座；5 HS 120 P环形锁紧器；6减速器低速空心轴,图3-13 环形锁紧器结构简图 1辅助螺蠊钉；2前压环；3外环；4后压环；5内环；6紧定螺钉,3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。 适用条件：圆柱齿轮减速器的传动效率高，但要求电机轴与输送机垂直，因而驱动装置占地宽度大，井下使用时需加宽硐室，若把电机布置在输送带下面，会给维护和更换带来困难。所以，用于采区巷道的带式输送机应尽量来用圆锥一圆柱齿轮减速器，使电机轴与输送机平行。,4传动滚筒 依靠它与输送带之间的摩擦力带动输送带运行的部件。 分类：钢制光面滚筒
