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煤矿DTII型带式输送机系统分析与设计思路探究

2015-08-14孙忠亮

中国高新技术企业 2015年26期
关键词:托辊输送带带式

摘要:带式输送机因结构简单、运输距离长、造价低、生产效率高等优点,被应用到采矿、电站、冶金、煤炭工业上。DTII型带式输送机是新的带式传送机,其设计方法和原来的设计有所不同,为了适应市场需求,开发新的DTII型带式输送机分析设计系统势在必行。文章对神华宁夏煤业集团带式输送机系统进行了分析,并对其工艺条件进行了优化设计。

关键词:DTII型带式输送机;选型设计;煤矿设备;煤炭开采;散状物料;带速选择 文献标识码:A

中图分类号:TD822 文章编号:1009-2374(2015)29-0155-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.29.078

1 概述

DTII型带式输送机是一种广泛用于冶金、煤炭、港口、建材、电力、化工、石油等部门的输送机。虽然其应用效果很好,但选型设计是一个很复杂的问题,其设计变量繁多,且变量之间又相互关联、互有影响,这些变量之间的关系十分复杂。其参数的选择也具有随意性,大多属于经验性质的。不同厂家会有不同的设计风格,其参数也会有很大差异。因为带式输送机应用的领域十分广泛,其型号种类多样,在选型设计后绘图工作任务十分繁重,传统的方法很难在短时间内完成设计工作,这样就不能生产出令客户满意的带式输送机。为了适应市场的发展需求,神华宁夏煤业集团对DTII型带式输送机的设计和部件选型进行细心的设计筛选,不仅能够满足生产的需要,而且能够缩短输送机的设计周期,为设计人员减轻了劳动强度,从很大程度上提高了带式传送机设计的可靠性和准确性。

2 带式输送机的特点

带式输送机的特点是输送机的输送带既是承载构件,又是牵引构件。在工作时,电动机减速装置驱动滚筒传动,借助输送带和输送滚筒之间的摩擦力促使输送带运动,将货物输送到卸料地点。

在很多场合,带式输送机都有其他运输设备无法比拟的优越性,无论是从运输距离还是运输量上都远远优于汽车、火车等运输方式。而且其经济效益也比其他方式好很多。其之所以如此广泛的应用在很多行业,是因为其有很多优点:

2.1 结构简单,容易制造

带式输送机主要由改向滚筒、托辊、传动滚筒、输送带和驱动装置等部分组成,部件很少,很容易进行标准化的生产,能够按照具体需要进行组合配装,机构

简单。

2.2 输送物料范围广泛

因为带式输送机的输送带具有很强的耐酸碱和耐油性,很好的抗磨性能和阻燃性能,能够承受高温和低温,可以根据需要进制作,所以其能够输送各种块料、化学品、散料、混凝土和生熟料。

2.3 输送量大

带式输送机可以每小时输送多达几千吨少至几公斤的物料,而且输送方式是连续不间断的运输方式,这种运输方式是汽车和火车不能比的。

2.4 运送距离长,基建投资不大

单机长度能够达到几十公里的输送带在国外已经很普遍,而且不需要转折载点。因为汽车、火车的输送坡度过小,所以要修建很长的路基。带式输送机在这几年的发展很好,其倾角能够达到20°以上。在野外铺设时,能够沿着地形走势而前进,对路线的适应性很强,可以节约大量的桥梁和隧道的修建费用。

2.5 工作平稳,操作简单,维护费低

带式输送机中的磨损件是滚筒和托辊,而输送带的寿命很长。输送机有很高的自动化程度,需要的操作人员很少,其消耗的电力和机油很少,体现了很好的节能效果,而且其他运动部件十分耐磨,相比火车、汽车输送机部件的损耗很小。

2.6 能耗低,效率高

因为输送机的运动部件本身自重很轻,无效运动量少,因此,在所有的非连续式运输和连续式运输中,带式输送机具有很高的效率和很低的能耗。

3 输送机系统分析与设计思路

3.1 散状物料特性

散状物料特性主要包括堆积密度、温度、粒度、堆积角、磨琢性、黏性和水分含量等,这些特性与带式输送机的设备选型和设备参数计算有着很大的关系。在进行设计的时候,所有的物料特性已经作为已知条件给出,在这些数据参数中物料的堆积密度、不同带速下的堆积角与输送机设计计算关系最大。

3.2 带速的选择

对带速的选择对输送机很重要,是输送机中的重要参数之一,因此必须遵循以下原则:(1)运量大、宽度大、距离长的输送机应选高带速;(2)运输距离短且倾斜角度大的应选择低带速;(3)运输易粉碎、易起尘、琢磨性大和粒度大的物料应选择低带速;(4)在采用卸料车的输送带时,带速最好不要超过2.5m/s。若是采用犁式卸料器卸料,带速最好在2m/s以下;(5)在输送成件物品的时候,带速要控制到1.25m/s

以下。

3.3 滚筒匹配

3.3.1 皮带机单滚筒驱动。皮带机单滚筒驱动相对简单,占地面积小,经常应用于短距皮带中。

其使用优点有:围包角大可传递功率增加,相同功率的皮带机张力减小,带强降低,有利于设备的小型化通用化和降低成本。主要缺点是:多机驱动要解决功率的平衡问题,占地相对较多。

3.3.2 皮带机双滚筒驱动。皮带机多滚筒驱动是用几个较小单元的驱动功率之和来满足总功率的要求。煤矿井下带式输送机由于工作条件差,所需牵引力较大,故多采用双驱。

带式输送机双滚筒驱动常用的传动形式有两种:一是双滚筒共同驱动,二是双滚筒分别驱动。(1)双滚筒共同驱动:双滚筒共同驱动是指两个滚筒的转数相同,滚筒的直径相等。其优点是结构简单、造价低;其缺点是设计好的牵引力分配比值只适用于一定的载荷及一定的μ值,当载荷变化及滚筒表面情况变化时牵引力的比值也随之变化。双滚筒共同驱动适用于要求结构紧凑、占用空间小的场合;(2)双滚筒分别驱动:所谓的双滚筒分别驱动是指由两个独立的电动机驱动。双滚筒分别驱动在设计时,其核心问题是解决两个滚筒的功率分配与传递问题,以满足输送机对总功率的要求。在实践中,可以按照张力最小分配原则或按比例分配原则对其传递功率进行有效的分配。其中按张力最小分配是指双滚筒驱动的牵引力达到某一程度时,确保输送带的张力值最小状态下的功率分配原则。张力最小分配原则有助于输送带在某一牵引力下达到最小张力的状态,从而提高输送带的运行能力。但在实践中电动机的选择是最大的制约问题,双滚筒分别驱动的功率匹配问题有待突破和解决。

按比例分配电动机的传递功率有不同的方案,其中按1∶1和2∶1比例分配方法最为常见。按1∶1比例分配原则,两个电动机的传递功率相同,分别为总功率的一半,从而促进电动机与减速器等设备功率一致,提高了维修和保养效率。但输送带运行中,摩擦牵引力不能合理的利用,增加了输送带的张力,降低了使用效率。按2∶1比例分配原则,输送带分离点与相遇点的滚筒功率比例为1∶2,从而提高电动机、减速器等相关设备的使用效率,并充分发挥滚筒的摩擦牵引力的作用。两种不同的比例分配原则相比较而言,按2∶1分配原则至少需要三套电动机、减速器,占地面积大。

3.4 托辊之间的距离

托辊间距必须满足辊子所能承受的最大压力以及和输送带垂直这两个条件。一般凸弧段托辊的间距要是承载分支托辊间距的一半左右,而受料段的托辊应该为承载分支托辊间距的1/3~1/2之间。若是受到很大的作用力需要加密托辊时,就应当依据实际需求,并由专业的设计者进行托辊间距的计算。

4 结语

综上所述,带式输送机对我国工业的发展很重要,其运输效率明显高于传统的运输方式。通过对DTII型带式输送机系统的简单分析和设计思路的简要探索,期望对本公司生产工作有所帮助。

参考文献

[1] 桑逢臣,韩玉娥,杜董涛.深槽型带式输送机设计研究[J].硅谷,2010,4(14).

[2] 于涛,温龙,张海燕.煤矿带式输送机系统分析与设计[J].机械制造与自动化,2012,13(4).

作者简介:孙忠亮(1976-),男,河北尧安矿业有限公司丰达煤矿助理工程师,研究方向:煤矿工程类机电。

(责任编辑:蒋建华)endprint

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