大倾角下运带式输送机研究设计
大倾角带式输送机设计、计算及使用说明书
大倾角带式输送机设计、计算及使用说明书前言带式输送机是一种输送松散物料的主要设备，因其具有输送能力大、结构简单、投资费用相对较低及维护方便等特点而被广泛应用于港口、码头、冶金、热电厂、焦化厂、露天矿和煤矿井下的物料输送。
随着煤炭工业科学技术的不断进步与发展，我国的带式输送机设计研究技术及带式输送机专业制造技术都已接近了国际水平，但与世界先进工业国家比较仍存在一定差距，有待于进一步努力。
目前，普通带式输送机已经在矿山得到了普遍的应用。
但由于目前形成系列化的带式输送机运输倾角一般在18°以下，使得带式输送机在生产实际现场的应用收到一定范围的限制。
而近年来发展起来的各种大倾角带式输送机在露天、地下矿山以及其他场合的使用，都取得了较好的效果。
而且大倾角带式输送机在提升高度相同的情况下，所占地面积和空间都比使用普通带式输送机少，并且具有常规带式输送机的所有特点，投资成本低，因而在生产运输中越来越受到重视，应用前景十分广阔。
大倾角带式输送机在各行业中的广泛应用，充分显示了其优越性和经济性。
在国外矿山运输应用大倾角输送机已相当普遍，露天矿、地下矿、隧道工程竖井等均有用大倾角输送机提升和垂直提升，应用较多的是波状挡边输送机和压带式输送机，输送能力也大。
在国内，由于深槽形带式输送机具有结构简单、运行成本低的特点，使其在矿山运输、矿井提升、煤矿井下输送等场合有着广阔的应用前景。
深槽形带式输送机深槽形带式输送机的倾角一般在30°以下，国内的研制开发正处于发展阶段，生产的机种有上下运带式输送机，带宽800 ～1 200 mm，运量500 t/ h ，倾角18～28°。
主要研制单位有沈阳起重输送机械厂、煤炭科学研究总院上海分院等单位。
另外前苏联、美国、英国都在研制。
尽管目前正在应用的各种大倾角输送机都存在各自的不足之处，然而作为一种新型运输设备，在其发展和应用的初期存在一些问题，是可以想象的。
大倾角起伏巷道下运带式输送机研制与应用
３ 经 济 社 会 效 益
３ １ 经 济 效 益 ．
减少转载环节 ， 提高 系统 能力及 可靠性 。新系统 采用 １部大倾角下运 带式 输送机 ， 不仅 减少 了设备 台 数 和转 载环 节 ， 提高了系统 可靠性 ， 而且 运输能力显 著
提高 ， 年多生 产 ｌ 每 ０万 ｔ ， 煤 可创 造 间接经济 效益 １ ０ × ０ ４０ ４０＝ ０ ０万元 。项 目实施后 每年 可节约各 项资 金
２１年 期 ０ 第１ ２
参ｔ 舛技 ｊ ｃ 茬
２ ｌ ９
大 倾 角起 伏 巷 道 下 运 带 式 输 送 机 研 制 与应 用
吴振 启 ， 杨 瀚
２ １１ ） ２ ６ １ （ 州矿 务 集 团张 双 楼 煤 矿 ， 苏 徐 州 徐 江
摘
要 张双楼煤矿 一 ０ ｍ 水平西四采区运 输机上 山煤层倾角 为 ～ ９ ～一 ４ ／ ２ 。 顺 ９号煤 层布置 ， 多变坡 下运 运输巷 道， ５０ １。 ３。 一 ３ ， 为 采用普通
有效地控制 了盘型闸温升问题 。
２ 现 场 使 用 效 果
２０ ０ ９年 ２月份开始 进行负 载运行试 验 ， 通过 对有 关数据进行分析 ， 认为在各种装载量和制动 情况下 ， 物 料运行平稳 ， 曾发 生 滚料 等 现象 ， 动装 置 运 转正 未 驱 常， 电气控制 和 保护 动 作正 确 可靠 ， 过 一年 多 的运 经
效益 。 ３ ２ 社 会 效 益 ．
电压等级 ： ０ １４ Ｖ。 ６ ／ ０ ６ １
１ ２ 结 构 设计 方案 简 要说 明 ．
（） １ 在广 泛调 研 、 析大 倾 角下 运皮 带 机 已有 技 分
大倾角下运带式输送机的设计
大倾角下运带式输送机的设计
祁锋
【期刊名称】《机械研究与应用》
【年(卷),期】2009(022)004
【摘要】针对大倾角下运带式输送机设计中的主要问题,提出设计过程中的有关选型计算方法,推荐几种当前比较先进成熟的技术装备.
【总页数】2页(P97-98)
【作者】祁锋
【作者单位】安徽省机电装备有限责任公司,安徽,淮北,235000
【正文语种】中文
【中图分类】TH222
【相关文献】
1.煤矿大倾角下运带式输送机的设计选型及应用 [J], 高兴源
2.大倾角下运带式输送机的设计与应用 [J], 常殿琴
3.大倾角下运带式输送机设计的关键技术探讨 [J], 董二景;刘富超
4.大倾角下运带式输送机设计的关键技术研究 [J], 靳博
5.大倾角下运带式输送机设计优化与应用 [J], 张抗余
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大倾角带式输送机的节能装置设计
１ ．电动机
２ ．齿轮联轴器
３ ．下运制动器
４ 滚筒装 置 ．
５ ．上运制动器
６ ．齿轮联轴器
７ ．发电机
图 １ 发电装置整体 布局图
货物 自 身重力使带式输送 机 自动运 行 ，同时还可
向电 网输 电 ，具 有 较 大 的经 济 效 益 ，是 一 种 极 具
２ 下运 工作 状态 ） 下 运 时 ，电动机 １断 电 ，下运 制 动 器 ３制 动 ， 上运制 动 器 ５松 开 ，物料 通 过 自身 重 力 的作 用 带 动胶 带 运 动 ，当下 运 速 度 过 快 时 ，胶 带 通 过 驱 动 滚筒 内部行 星齿 轮装 置 驱 动 发 电机 ７ ，使 发 电机 ７
为 电能 ，一 方 面 可 有 效 控 制 物 料 运 输 速 度 ，另 一
方面 可节 约能 源 ，符合 现代 “ 色科 技 ” 的要 求 。 绿
参 考 文 献
ｆ ｂ１
（ ）上运传动 简图 ａ
（ ）下运传 动简图 ｂ
图 ２ 驱动滚筒 行星传动简 图
［ ］饶振刚 ．行 星齿 轮传 动设计 ［ ． １ Ｍ］ 北京 ：化 学 工业 出 版 社 ，２ ０ ． ０３ ［ ］蒋卫粮 ．带式 输送 机 的现状 与发 展趋 势 ［ ］ ２ Ｊ ．煤 矿 机 械 ，１９ （ ） —３ ９ ９ ７ ：１ ． ［ ］刘雪平 ．大倾 角带式输送 机研 制状况 ［ ］ ３ Ｊ ．煤矿 机械 ， ２ ０ （ ） ，４ ０ ０ １ ：３ ． ［ ］ 张东 峰 ，陈晓峰 ．大倾 角带式输 送机驱 动装置 的设计 ４ ［］ Ｊ ．煤矿机械 ，２０ （ ） ０ ８ ２ ：８—１ ． ０ 作 者地 址 ：徐州市 中国矿业大学南湖校 区杏 三 Ａ １２ ７ ０ 邮 编 ：２ １０ ２０８ 收稿 日期 ：２ １ — ４— ３ ０ １ ０ ２
大倾角皮带机毕业设计说明书
1 绪论1.1引言煤炭是当前我国能源的主要组成部分之一，是国民经济保持高速增长的重要物质基础。
但是目前我国的煤炭工业的发展远不能满足整个国民经济的发展需要。
因此必须以更快的速度发展煤炭工业。
然而，高速发展煤炭工业的出路在于煤炭工业的机械化。
煤炭工业的机械化是指采掘、支护、运输、提升的机械化。
其中运输包括运输和辅助运输。
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品物品，自1795年发明以来，经历了两个世纪，由于它输送能力大，耗电量低，运行平稳，运输途中对物料的破碎性小，连续运行容易实现自动控制，因此被广泛应用在港口、电厂以及煤矿的井上、井下运输，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。
1.2 概述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。
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。
矿井也使用固定可伸缩带式输送机，它设有贮带仓架，可根据用户需要贮存一定的输送带，一般存贮100米，我们厂现生产SPJ-80 ，650等带式可伸缩带式输送机。
其中用得最多的是通用型带式输送机，国内目前采用的是《DTⅡ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。
1.3 输送机行业现状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4×355kw，上述技术参数均为同类产品全国之最。
山西晋城矿务局带宽1400mm，带速4m/s，单机长度7.6km 的长距离带式输送机，是目前国内单机最长的带式输送机。
元宝山露天煤矿运量7800t/h 带速5.85m/s 装机总功率6×560kw的带式输送机，运量、带速等技术参数均为全国之最。
大倾角下运带式输送机控制技术的研究与应用
研究变频器的受控特性 ， 及控制 、通讯 、监视、保护等功能； 研究机械制动装置的制 动方案 ，确保安全制动 ； 控制系统硬件的基本组成 下运机 控制系统 主要 由以下几部分组 成 ：主控 制器 、监 控操作 站 、Ｉ ， Ｏ 站 、Ｕ Ｐ Ｓ 电源 、各种检测元件 。 主控制器 主控 制器是整个 控制 系统 的核心 ，完成全部 控制任务 ，实现监 视 、数据采集 、连锁、报警 等功能 。主要功能如下 ： 实现 内部设备及 内外设备 的联锁控 制 ，防止 堵料或过 载 ，完成 对个设备及网络的监 视 ； 控制下 运机在起 动 、停止 的过程 中 ，按照预 制的各种速 度 曲线 实现起， 停过程 ； 通 过监 视机 械制 动 装置 、 主电机 、变频 器 、减速 机 、速 度开 关 、拉绳开关 、撕裂开关等设 备 ，为下运机 提供超速 、跑偏 、撕裂或 其它机械 、电气故障的保护功能；
软件平台 ，可以实现带式输送机控制系统的通用化 ，智 能化 。 Ｉ ／ ０ 站 、Ｕ Ｐ Ｓ 电源、各种检测元件 Ｉ ／ ０ 站完成数据采集 和命令发送功能 。Ｕ Ｐ Ｓ 电源在掉 电时，控制系
缺 点
优 点
变频调速驱动 可在零速至全速提供制动 电网侧存在谐波干扰 力矩 ；造价 可控性好 ，安全性 ＋ 盘闸 高 中等偏高。
（ 华 电重工股份有 限公司 １ ０ ０ ０ ７ ７ ）
【 摘 要】 根据 多年工程经验 对大倾 角下运带式输送机驱 动、制动设备的选择提 出来 了一些建议 ，并对运行工况、控制系统 的设计 、控 制方式等方面提 出 了意见，为大倾角 下运 带式输送机控制 系统设计提供参考。确保设备 安全高效运行。 【 关键 字 】 下运机 飞车 控制策略 特性 中图分类号 ：Ｔ Ｈ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ９ — ９ １ ４ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ３ ５ — ２ ４ １ — ０ １
大倾角长距离带式输送机的设计
112 /矿业装备 MINING EQUIPMENT大倾角长距离带式输送机的设计□ 王秉政 同煤集团四台矿随着井下机械化水平的不断发展，新的技术以及理论在带式输送机上的不断应用，使得带式输送机的最大倾角也在不断提高，某煤矿的主井采用的是绞车牵引矿车提升原煤，每小时运输原煤达100 t，且该井巷的最大倾斜角度为31.5°。
现为了增加运输机的运输能力，决定对该该主井进行改造，经考察决定采用带式输送机来替代原来的绞车牵引矿车运输原煤，可是运输量提高到原来的三倍，运输量最小可达到300 t/h。
带式输送机的参数如下所示：输送倾角在28°~31.5°之间，输运量300 t/h，水平运输长度为1 100 m，垂直提升高度为562 m，运输的原煤粒径在0~150 mm 之间。
根据上述要求，采用凹花纹钢丝芯胶带、滚刷清扫器、深槽型承载托辊组、可控液粘软启动以及可靠的安全防护措施，确保带式输送机安全可靠运行。
现设计带速2.5 m/s、宽1 200 mm 以及电机功率2×500 W 的带式输送机。
1 防滚料及滑料措施由于该带式运输机的垂直提升高度达562 m，且输运倾角达31.5°，而该煤矿的安息角在45°～50°，使得在带式运输机输送原煤的过程中，一定会存在剧烈震动、原煤滑动甚至滚落，这会造成比较大的安全问题。
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的运输距离长，倾角比较大，当启动速度变化过快时，带式输送机的胶带会出现剧烈的晃动，导致其上的煤块会出现滚落、胶带和上部输送的原煤出现相对位移或者输送的煤层内部发生相对滑动现象。
为了避免这种启动速度不平稳导致的问题，现使用机电液一体化的液粘软启动装置，此装置具有输出速度稳定、过载自动保护、多机功率平衡、无级变速以及加减速度控制等功能，可以降低启动所需要的电流，实现平稳安全启动。
1.2 托辊支架由于带式输送机的倾角比较大，使得托辊组、负载的原煤以及胶带产生比较大的重力，进而导致托辊支架必须承担很大的扭矩。
大倾角带式输送机设计、计算及使用说明书
大倾角带式输送机设计、计算及使用说明书前言带式输送机是一种输送松散物料的主要设备，因其具有输送能力大、结构简单、投资费用相对较低及维护方便等特点而被广泛应用于港口、码头、冶金、热电厂、焦化厂、露天矿和煤矿井下的物料输送。
随着煤炭工业科学技术的不断进步与发展，我国的带式输送机设计研究技术及带式输送机专业制造技术都已接近了国际水平，但与世界先进工业国家比较仍存在一定差距，有待于进一步努力。
目前，普通带式输送机已经在矿山得到了普遍的应用。
但由于目前形成系列化的带式输送机运输倾角一般在18°以下，使得带式输送机在生产实际现场的应用收到一定范围的限制。
而近年来发展起来的各种大倾角带式输送机在露天、地下矿山以及其他场合的使用，都取得了较好的效果。
而且大倾角带式输送机在提升高度相同的情况下，所占地面积和空间都比使用普通带式输送机少，并且具有常规带式输送机的所有特点，投资成本低，因而在生产运输中越来越受到重视，应用前景十分广阔。
大倾角带式输送机在各行业中的广泛应用，充分显示了其优越性和经济性。
在国外矿山运输应用大倾角输送机已相当普遍，露天矿、地下矿、隧道工程竖井等均有用大倾角输送机提升和垂直提升，应用较多的是波状挡边输送机和压带式输送机，输送能力也大。
在国内，由于深槽形带式输送机具有结构简单、运行成本低的特点，使其在矿山运输、矿井提升、煤矿井下输送等场合有着广阔的应用前景。
深槽形带式输送机深槽形带式输送机的倾角一般在30°以下，国内的研制开发正处于发展阶段，生产的机种有上下运带式输送机，带宽800 ～1 200 mm，运量500 t/ h ，倾角18～28°。
主要研制单位有沈阳起重输送机械厂、煤炭科学研究总院上海分院等单位。
另外前苏联、美国、英国都在研制。
尽管目前正在应用的各种大倾角输送机都存在各自的不足之处，然而作为一种新型运输设备，在其发展和应用的初期存在一些问题，是可以想象的。
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大倾角下运带式输送机的研究设计
【摘要】本文就大倾角下运带式输送机设计提出自己的观点，从深槽托辊的应用、盘式制动器的应用以及物料防滑装置的设计等方面展开分析，深入浅出的介绍了大倾角下运带式输送机设计内容，最后并提供设计实例进行补充说明。
【关键词】大倾角；深槽托辊；盘式制动器；物料防滑装置
引言
带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备，具有运行可靠，易于实现自动化、集中控制等优点，下运带式输送机作为其中主要类型之一，由于运行工况复杂，工作中电动机正、负功率交织运行，对设计、安装、使用均具有较高的要求，特别是大倾角下运（下运坡度大于18度且使用光面胶带）带式输送机，设计难度更大，很容易出现电机失控、物料下滑等不良问题。
本文就大倾角下运带式输送机的设计给出自己的一些想法，并提供设计实例，与同行借鉴和讨论。
一、物料在运行中的稳定性
1、深槽托辊的应用
输送机在向下运输时，物料也有向下滚动的运动趋势，输送机的倾角越大，物料的稳定性越差，运行过程中越容易引起物料向下滚动或下滑。
因此要提高输送机下运倾角，保证物料运输过程中的稳定性，首先增加物料与胶带的导来摩擦力，只有导来摩擦力大于下滑力时，物料才能在输送带的带动下稳定运行。
因此大倾角下运输
送机的设计首先考虑采用使用“双排v型深槽托辊组”。
深槽托辊组两侧托辊成60°角布置，两中托辊成25°布置，其主要特点是：a、采用4个标准托辊组成深槽托辊组，便于制造和维修；b、中间2个托辊呈v型布置，增加了侧压力，在装载量少时，导来摩擦系数力仍很大，物料不易下滑；c、加大了两侧托辊的槽型角，减小了深槽托辊装置中输送带的弯曲半径，增大了托辊装置的导来摩擦系数；d、4个托辊按双排中心对称布置，有利于输送带对中运行，不易跑偏，托辊两端尖角不与输送带接触，可提高输送带的使用寿命。
由于深槽托辊装置中间两托辊呈v型，两侧托辊的槽角较大，使得导来摩擦系数大大提高，也使物料的最大许用倾角相应提高，因此，在胶带弯曲应力和刚度的许可范围内，尽可能减小深槽托辊底部胶带的弯曲半径，最大限度地增大导来摩擦系数，从而增大输送机的提升角度。
2、物料防滚滑装置的应用
当输送机坡度很大时，物料的稳定性很差，即使采用前面介绍的深槽托辊组也避免不了运行中物料下滑的问题，为此我们设计了适用用与大倾角下运胶带机的专用物料防滑滑装置。
若物料含块煤较多且下运坡度大时，可采取另外两种措施进行改善，1、在胶带上面增设压带装置，压带装置由杠杆和压带轮组成，两组压带轮成八字形布置，浮动的压在上层胶带上，始终让上胶带紧贴物料面。
2、可在上层胶带下胶面隔一段距离粘接上胶带块，
以增大上层胶带与物料间的摩擦。
该装置一般用于输送机局部坡度较大时的场合。
二、制动器的应用
下运带式输送机在正常运转时，借助电动机转子转速达到同步转速时产生的反力矩来限制输送机的带速，但若电源中断，物料重力斜向下的分力以及有关部件的惯性力都会促使输送机继续向下运行，使得带速越来越高，若不加控制，则造成滚料或飞车事故。
所以此时必须要对下运皮带机设置有效、可靠的制动装置，主要有三方面的要求：1、制动器制动减速度要求平稳，限制在0.1-0.25m/s2范围内，并且要求制动力矩能随外来负载的大小而调节。
2、制动器要有良好的散热功能，能及时将制动过程中产生的热能散发出去。
3、要有很高的安全性能，电动机出现故障或停电情况下能迅速安全的制动。
目前，能满足上述三方面要求且比较理想的制动设备一般采用自冷盘式制动器，其工作原理是通过制动器对工作盘施加的摩擦制动力而产生制动力矩，通过液压站调整制动器中油压的大小可以调整正压力，从而调整制动力矩的大小，液压站采用了电液比例控制技术，因此制动系统的制动力矩可以根据工作需要自动进行调整，实现良好的可控制动。
工作中闸瓦与制动盘间的摩擦，将输送机具有的机械能转换成热能加以散耗，同时作用于制动盘上的摩擦力形成制动力矩，控制输送机带速。
盘式制动器可用螺栓成对安装在支架上，每个支架可同时安装1～～6对，甚至更多，其规格和数量可根据胶带输送机所须的制动
力距选定。
三、下运输送机工况分析
1、空载及重载启动工况（电运或发电状态）
空载和重载启动虽为两个不同的工作状态，但是在实际工作中这两种工况上不易区分的，因此，在每次启动时均要进行带载装态的判断，具体方法：让盘式制动器松开传动滚筒的制动盘，速度及加速度检测装置进入监控状态，根据输送机的实际启动加速度投入相应的制动力矩，将输送机的启动加速度控制在0.1-0.25m/s2之间。
当输送机在一定时间内达到额定带速，则电控系统确认此时为重载启动或发电工况，此时，电动机进入带电状态，输送机进入正常运行工况。
若经过一段时间的延时后，输送机的速度始终低于1/3额定带速，此状态被确认为空载或电动工况，电动机将带电拖动输送机运行，达到额定带速后输送机进入正常运行工况。
2、正常运行工况（发电工况）
当输送机达到额定速度后，速度及加速度检测装置进入工作状态，经过延时一段时间后，各煤点开始落煤，电控自动进入闭环控制系统，输送机进入正常运煤状态。
3、超速制动工况（发电工况）
在输送机进入正常运煤工作后，因煤矿井下使用条件限制，运量及运输阻力经常处在变化之中，很容易出现输送机产生较大负功的可能，这时输送机主要表现为以一定的加速度快速运行，若任其发展，将会产生严重的飞车事故，因此，在本工况中应及时投入盘式
制动器进行制动。
四、其他
由于大倾角下运带式输送机运行工况复杂，因此设计前要反复计算，选择合理的技术参数，例如，坡度大时不宜采用较高带速，以不大于2.5m/s为宜。
对于胶带而言，由于采用深槽托辊组，设计时要考虑胶带成槽性要求。
对于局部坡度较大为防止物料滚滑，可在机身局部采取加装文中提到的防滚滑装置，若设备整体坡度较大时，可考虑使用花纹胶带。
总之，在设计大倾角皮带机时要谨慎，并与用户沟通，尽量能减小皮带机坡度，不可贸然增大皮带机倾角。
五、应用实例
2010年6月，我公司接到某矿委托，为其设计制造暗斜井下运带式输送机，其主要技术参数；运量q=400t 带宽b=1000mm 带速
v=2.5m/t 运距l=430m 倾角β=-19.92°、-26°、-27.5°、-10°功率p=2*160kw 胶带st1600，我们对该输送机从上面谈到的几个方面内容出发，并借鉴和采用目前国内大倾角输送机设计经验进行设计。
希望本文能为同行在设计同项目时起到借鉴目的。
参考文献：
[1]《大倾角下运带式输送机的研制》煤矿机械，陈勤伟，莫志扬.
[2]《大功率下运带式输送机的制动技术》煤矿机械，张媛，周满山，于岩，包继华.
[3]《大倾角带式输送机的研制》起重运输机械，王新伟.
作者简介：
马慧慧，女，1982年出生，2006年毕业于河南科技学院机械制造及其自动化，现从事煤矿产品的设计工作。