矿用电缆 煤矿机械 防爆电器 煤矿安全 瓦斯
首页>选型频道选型科技库文章>  31.5°大倾角带式输送机的设计

31.5°大倾角带式输送机的设计

发布时间:2010/1/11

【摘 要】介绍了长距离大倾角带式输送机在防滚料及滑料、安全运行防护、清扫等方面采取的安全措施。
【关键词】带式输送机;深槽型托辊组;可控软启制动;凹花纹胶带;安全防护;滚刷清扫

  该项目为登封登槽集团金岭煤矿大倾角主井带式输送机,最大倾角31.5°。该主井原采用绞车牵引矿车提升原煤,最大运量为100 t/h。为提高原煤产量,决定对该矿井进行改造,在不改变主巷道结构情况下,采用连续输送方式运煤。随着带式输送机驱动等技术的不断发展,新技术、新设备在带式输送机生产制造行业的应用及带式输送机技术理论的不断完善和发展,普通带式输送机的最大输送倾角也在不断增大。目前,国内普通带式输送机的最大上运倾角已达到28°。经现场考查及缜密论证,认为在原巷道内采用带式输送机运煤方案可行,运量最低可达300t/h,是原输送能力的3倍以上。
  带式输送机设计基本参数:运量300t/h、巷道倾角28~31.5°,总提升高度562m,水平运距1100m,煤的粒度0~150mm (极少有大块)。根据上述条件,设计采用深槽型承载托辊组、凹花纹钢丝芯胶带、可控液粘软启动、滚刷清扫器、可靠的安全防护措施,来保证带式输送机的可靠运行。为保证胶带具有很好的成槽性,保证物料在胶带上堆积具有足够的厚度,以及带式输送机运行时大块煤不会因机械振动而产生下滑或滚落,同时兼顾胶带的规格对投资及成槽性的影响,设计带宽1200mm、带速2.5 m/s,电机功率2×500 kW。

1 、防滚料及滑料措施

  由于该带式输送机运输倾角最大达31.5°、提升高度562m,为目前国内带式输送物料倾角之最。由于该矿煤的安息角约45-50°,其在倾角31.5°坡上运输,且伴随着不可避免的机械振动,滚料及滑料成为最突出的问题。
  1.1 液体粘性软启动装置实现重载可控启动
  由于带式输送机倾角大,输送距离长,带载启动不当时,胶带在速度变化过程中过渡不平滑,在加速过程中抖动和喘息都会造成其上的大块煤滚落、煤层问相对滑动及煤层与胶带间相对滑动等现象。为此采用液粘软启动装置,它是一种机电液一体化可控传动装置,具有多机功率平衡、加减速度控制、输出速度稳定、无级变速、过载自动保护等功能,可实现电动机空载启动,大大降低启动电流,减小启动时对电网的冲击,可实现就地及远距离的自动控制。
  1.2 深槽型4节辊托辊组作为承载托辊组
  1.2.1 托辊布置
  为解决运行过程中滚料、煤与煤间相对滑动及煤与胶带间相对滑动问题,承载托辊采用等长4节双列深槽型托辊组,内侧2组及外侧2组托辊的倾角分别是25°、50°,用来增大煤与煤间、煤与胶带问的侧向挤压力,见图1。同时,由于设计胶带为ST4000的钢丝绳花纹胶带,胶带厚度30mm。为保证其具有良好的成槽性,4节辊的布置应使胶带成槽的半径尽可能大。设计胶带成槽曲率半径为500mm。

   图1 2侧辊3卡槽双列4节式承载托辊组

  1.2.2 托辊支架
  在30°角的坡度上,由于胶带、物料及托辊组自重等重力作用使托辊支架承受相当大的扭矩,设计中采用双排列型支架,使支架具有足够的抗扭转刚度,保证运行过程中不产生颤动。
  1.3 凹花纹胶带作为牵引胶带
  为确保可靠运输,胶带采用带人字型凹花纹的钢芯胶带,既不影响胶带成槽,又能起到一定的阻止煤与煤问、煤与胶带间相对滑动的作用。
  1.4 液粘软启动装置及液压盘式制动器实现有载可靠停车
  紧急停车会给带式输送机系统造成严重损害。液粘软启动装置通过控制主被动摩擦盘问的油膜厚度来控制输出力矩,实现正常停车时无级可控减速,延长停车时问,使停车更平稳。同时还设有2套液压盘式制动器,制动盘设在传动滚筒的筒皮上,使制动更可靠。接到制动指令后,制动器可根据实际情况延时制动,当胶带速度降到零之前液压盘式制动器上闸。液粘软启动装置具有蓄能装置,系统一旦失电,贮存的能量释放,高压油腔的油压能保持一段时间,使主被动摩擦盘不会立即脱开,可延长停机时问。

2、可靠的防逆转设计

  2.1 逆止器防逆转作用
  带式输送机满载停车时,有近37 t的煤停留在胶带上,产生185 kN的下滑力,如果一旦逆转,物料在重力加速度作用下会造成带式输送机飞车、机械严重破坏、巷道堵塞等重大事故。为使带式输送机停车时胶带不逆转,本机在减速器低速轴上设有2套逆止器,每套逆止器可独立承担逆止作用,具有足够的安全系数,见图2。

  2.2 液压盘式制动器的作用
  带式输送机设有2套液压盘式制动器,制动盘设置在滚筒筒皮上,制动器上闸时制动力矩直接作用在滚筒上。在带速达到零速之前上闸,在逆止器作用之前首先起到逆止作用,从而实现制动逆止双保险。

                    图2 驱动平面布置图
  2.3 逆止托辊的使用
  当满载停车时,由于承载段的物料具有较大的下滑力,致使胶带在头部处于高张力作用下。因此有1/3的承载托辊采用逆止托辊。停车状态下,承载胶带在自重及物料重力的作用下与承载逆止托辊表面产生静摩擦,静摩擦力缓解了胶带在机头部的最大张力,同时也给胶带维护工作带来方便。

3、 安全防护措施

  3.1 头部高挡板
  在头部,托辊组的槽角由25°、50°逐渐过渡到0°。此时胶带上的煤处在不稳定状态,随时会有滚煤现象发生。为此在头部变槽角处设计1组高挡板。随煤断面的展开,高挡板的开口也不断加宽以适应其变化。挡板两侧设有高度可调节并可更换的阻燃橡胶板。
  3.2 压挡装置
  压挡装置主要由压带挡偏装置、挡板装置和机架组成,见图3。在带式输送机上约隔20m设1组。胶带的防跑偏主要靠托辊组的前倾,当发生跑偏时,压带挡偏装置能使胶带靠机械自动纠偏。挡板装置主体是阻燃橡胶挡板,橡胶挡板安装在定位转动轴上,挡板的弧形与托辊组成槽弧形吻合,当胶带上的煤随胶带一起向上运行时,挡板打开,当有煤块向下滚动或滑动时,挡板阻止其下滑,从而实现煤的单向通过,避免滚料现象发生。见图3。

           图3 压挡装置与托辊组安装组合图

4、便于调试、安装及维护的设计

  由于带式输送机倾角大,设备安装调试有一定的困难,为此在设计中尽可能采用便于调试、安装和维护的结构形式。见图4。

  4.1 托辊组
  承载托辊组采用4节辊双列形式,在2边辊的外侧支柱安装托辊轴位置设有3个u型卡槽,调试过程中如果胶带跑偏,根据跑偏方向,只需将托辊稍抬起挂到相应的槽中即可。

              图4 中部各部件安装组合图

  回程托辊采用双节辊式,呈V形布置,既可提高托辊的刚度又可在下胶带跑偏时调整前倾角度。托辊支承直接设在支腿上。V型托辊的两边支承上设有3个U型托辊轴卡槽,调试方法与承载托辊组相同。
  4.2 中部机架
  原巷道较窄,坡度较大,为便于安装,所设计的中间架长度为3m,中间架设有与托辊组支架、支腿联接孔,中间架之间也采用螺栓联接。
  4.3 张紧装置
  重锤小车张紧装置设在带式输送机尾部,重锤小车的前部设有改向滚筒,后部设有重锤箱。重锤块呈长方体,上面设有可手抓横杆,重锤块每块重15kg,人工能轻易提拿,使用方便。地面设有行车轨道,小车底部设有夹轨器,不会意外倾翻。轨道底部设有具有承受一定撞击的车挡,便于维护安装,并具有防止意外事故发生的作用。

5、胶带的清扫

  凹型浅花纹钢丝绳芯阻燃输送带凹槽易粘煤,普通清扫装置无法满足使用要求。为此在承载胶带带面设有2级清扫器,第l级为弹簧刮板清扫器,第2级为滚刷清扫器。弹簧刮板清扫器用于清扫粘结在胶带表面的煤,滚刷清扫器用于清扫胶带表面及凹槽里的煤粉。滚刷清扫装置采用独立电动机驱动滚刷旋转。卸载滚筒装置前后各设置1台,旋转方向与输送带运行方向相反,清扫效果理想。

6、结论

  目前,该带式输送机在金岭煤矿已正式投入运行,运煤量是原矿车运煤量的3倍。由于利用原矿车运行巷道,节约了巷道挖掘费用,且运行平稳、噪声低、安全可靠,该带式输送机创造了国内平板带式输送机3项之最:(1)单机提升高度之最(562 m);(2)倾角之最(最大31.5。);(3)深槽型带式输送机带强之最(4000 N/mm)。
  该带式输送机的成功运行,对国内大倾角长距离带式输送机的理论研究和实际应用起到了一定的推动作用。


作者:温永民
单位:北方重工沈阳矿山机械有限公司

如果您需要解决登录及其他问题,请您与中国煤炭物资供应网联系

客服热线: 010-63330378 在线咨询
传真号码: 010-63330378-817
电子邮件: [email protected]    [email protected]
客服部QQ: 我是网站客服部很高兴为您服务。 您好我是网站销售部,很高兴为您服务。
联系地址: 北京市丰台区总部基地航丰路中航荣丰1层

关于我们 | 广告服务 | 联系方式 | 法律声明 | 帮助中心