1、浅谈煤矿带式输送机类型及输送带与托辊设计选型摘 要带式输送机是煤矿生产必不可少的运输工具，是人类实现矿井开采、煤炭运输、筛分的重要工艺装置。本文重点对煤矿带式输送机的基本类型进行了总结和分析，对输送带的选型、托辊的设计等内容进行探讨。 关键词煤矿，输送带，带式输送机，托辊 中图分类号：TV53 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）05-0055-01 一、前言 带式输送机是一种具有强大输送能力的连续输送机械，具有结构简单、运行平稳、运转可靠以及低能耗等优点，易于实现自动化和集中控制，因此它是煤矿生产系统中的重要运输工具。带式输送机能够在连续装载条件下实现连续运输，这是传统车
2、辆运输及其他工具达不到的，因此也成为运输散装物料的最佳工具，被广泛运用于矿山领域及其他各个相关行业。自 19 世纪以来，带式输送机由最初的蒸汽机驱动逐渐发展为今天的自动化集中控制，其带宽、带速以及运量都取得了巨大的发展和改良。当今世界上已经出现了单条装机容量超过 62000kW 的带式输送机，而且在各大煤矿中普遍推广使用斜井带式输送机。目前，国内外带式输送机的发展趋势基本上是向着高速度、长距离和大运量方向。人类已经获得了单机运距高达 30.4km，带宽达到 4m，带速达到 15m/s 的大型带式输送机，其最大运输能力已达到 3.75 万 t/h。这是世界水平。我国自主设计和生产的带式输送机相比
3、世界水平，尚有一定的差距，带宽仅达到 2m，带速达到 2 m/s，要提高生产效率，就必须提高带式输送机的科研水平。鉴于此，笔者认为我们可以通过研究带式输送机的技术特征与设计选型，来寻求提高带速、拓宽带宽、增大运量的方法和途径，以改良当前带式输送机的工作效率，实现节能降本、提高生产效率的效果。二、带式输送机的主要类型 带式输送机经过上百年的发展与改良，不再是常规的开式槽型或直线布置，而是根据各个领域或产业的生产需求进行专门化设计，衍生出各式各样的特种带式输送机，例如弯曲型、大倾角型、可伸缩型等。这些新型带式输送机各有独特优点，适用于不同的特殊场合和工作环境。在此，对带式输送机的主要类型进行介绍：
4、 2.1 DT 通用带式输送机 通用带式输送机属于固定式，其最主要的特点是皮带托辊全部安装在固定的机架上面，整个机架是由型钢铆焊而成的，整体固定在地基或底板，整个机身成刚性结构。因此，这种固定式的带式输送机主要适用于地基平稳的场合，而且往往要求设备服务年限比较长的情况下使用。 2.2 DY 移动带式输送机 移动带式输送机与通用带式输送机截然相反，其最主要特点就是可移动。一般而言，移动带式输送机也是按整机进行设计的，只是可以根据需求在不同的地点进行使用。根据具体的移动方式，又分为携带式和移动式。 2.3 吊挂式带式输送机 相比上述两种输送机而言，吊挂式带式输送机固定点的位置是在上方，其机架是采用
5、钢丝绳或者铁链吊挂在顶板上，整个工作皮带处于悬挂状态。这种输送机的机架既可以采用柔性的钢丝绳，也可以选用刚性的型钢材，其托辊组安装形式多为铰接或固定支承。吊挂式带式输送机是专门为地基或底板起伏不稳定的场合而设计的，它不能够长时间工作，因此适用于工作量相对集中、且服务时间较短的场合。 2.4 钢绳牵引带式输送机 一般带式输送机的皮带既是传动面又是工作面，因此其牵引体与承载体均为皮带。而钢绳牵引带式输送机改变了这一特征，采用钢绳作为牵引体，使皮带仅作为承载体，这样设计可以解决空间距离问题，使带式输送机能够跨越长距离和大高差进行作业。但是，这种输送机有着一定的缺陷，比如：输送带的输送截面积受限，降低
6、了物料传输效率；钢丝绳易受腐蚀和损伤，增加了维护费用。研究表明，当运距超过25km，输送量超过 500t/h 时，这种钢绳牵引带式输送机的基建投资和运费将少于传统钢绳芯带式输送机，充分体现出其优势和价值。 2.5 弯曲带式输送机和大倾角带式输送机 这两种带式输送机均为特种带式输送机类型。其中，弯曲带式输送机是一种在输送线路上可变向的带式输送机，适用于煤矿井下弯曲巷道和地面越野输送等场合。当普通带式输送机的输送倾角超过临界角度时，所输送的物料很容易沿着输送带下滑，科学分析并充分利用各种物料所允许的最大上运倾角，设计出大倾角带式输送机能够减小输送距离、降低巷道开拓量，减少设备投资。 三、带式输送机
7、的机械设计选型 带式输送机的设计通常包含初步设计和施工设计两个方面，前者主要是理论上的分析与选型，重点在于确定合理的运行参数，完成机械电气宏观设计，本文主要介绍带式输送机的机械设计选型。 3.1 设计基础数据 首先，我们来确定一组原始设计资料：运量 Q=900t/h，运距L=497.5m，倾角（=-10.6（，原煤块度 amax=300mm，原煤松散密度=0.9t/m3。 3.2 输送带设计选型 带式输送机的输送带既是承载构件又是牵引构件，因此输送带不仅要达到强度要求，还必须达到耐磨、耐疲劳以及阻燃性等其他特殊要求。输送带选型将直接影响带式输送机的投资规模和运行成本，决定带式输送机运行的可靠性
8、与安全性。输送带选型主要关注以下三个方面：其一，带速，这是输送机的重要参数，其基本原则如下：长距离、大运量的输送机可选择高带速；倾角大、运距短的输送机带速宜小；下运相对上运带式输送机带速低；粒度大、磨琢性大、易粉碎和易起尘的物料宜选用较低带速；卸料车卸料时带速不宜超过 2.5m/s，犁式卸料器卸料时，不宜超过 2m/s；输送成件物品时，带速不得超过 1.25m/s。其二，带宽，这是满足设计运输能力的重要参数，通过对输送带运行速度、倾角系数、物料散状密度等条件综合选择带宽。其三，输送带种类，需要根据不同的工况和需求，合理选择，煤矿矿井输送到以 PVC 整体带芯阻燃带为宜。3.3 托辊的选择计算
9、托辊主要分为承载托辊（又称上托辊） 、回程托辊（又称下托辊） 、缓冲托辊与调心托辊，其安装形式与结构主要决定于输送机的类型与所运物料的性质。其中，承载托辊安装在有载分支上，以支承输送带与物料；回程托辊安装在空载分支上，主要起到支承输送带的作用；缓冲托辊大多安装在输送机的装载点上，以减轻物料对输送带的冲击。各种类型的托辊在带式输送机中相互协调，共同构成了安全可靠的输送系统。根据不同类型的托辊，需要确定其直径和质量，以及间距的选择。根据设计数据，参照输送带的宽度、托辊组中的托辊数和布置方式，查设计手册可确定槽型托辊的长度 L=465mm，直径 D=133mm，并选用 6305/C4 轴承，以提高托
10、辊质量。托辊间距必须满足轴承的承载能力和输送带的下垂度这两个基本条件，查阅资料可知，下托辊间距一般为上托辊间距的2 倍。 带式输送机的最主要部分就是托辊和皮带，通过上述讨论，基本上能够明确托辊选型及皮带选择的基本思路和步骤，为后续施工设计和电气设计奠定基础。 四、结束语 煤矿是重要的能源产业，对世界经济具有重要的影响。带式输送机是煤矿生产中最理想的高效连续运输设备，对其设计进行研究和分析，有利于对改良现有技术装备提供一定的思路，为提高煤矿生产效率提供一定的数据和参考。当然，输送带选型和托辊设计仅仅是冰山一角，要实现煤矿运输系统的技术改造，还必须对电机、滚筒、减速机以及电控部分进行系统分析，通过最科学的优化设计来获得最大的效益。 参考文献 1 张振兴；陈军；秦秀清；长距离大运量矿用下运带式输送机设计；煤矿机械；2011 年 09 期. 2 丁剑伟；基于动态仿真的带式输送机优化设计；矿山机械；2011 年 08 期. 3 张启平；顾建军；李子英；浅谈井巷超长带式输送机的安装；矿山机械；2011 年 08 期.
