大傾角光面膠帶運(yùn)輸機(jī)的應(yīng)用及研究

1、大傾角光面膠帶運(yùn)輸機(jī)的應(yīng)用及研究                        摘要:本文概述大傾角光面膠帶運(yùn)輸機(jī)的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì),大傾角光面膠帶運(yùn)輸機(jī)技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、操作方便,它的成功運(yùn)用,將使大傾角光面膠帶運(yùn)輸機(jī)取代17°普通膠帶運(yùn)輸機(jī)成為集團(tuán)公司各礦主井提升的理想首選設(shè)備。 關(guān)鍵詞:大傾角光面膠帶運(yùn)輸機(jī);設(shè)計(jì);先進(jìn);可靠;方便;設(shè)備 1、概述

2、 火鋪礦井+900m水平延深是2004我集團(tuán)公司的重大工程項(xiàng)目。主提升設(shè)備的能力按能滿足+700水平生產(chǎn)1200kt/a的需要考慮。主提升設(shè)備是選用25°大傾角光面膠帶運(yùn)輸機(jī)。 大傾角光面膠帶運(yùn)輸機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、操作方便,它的成功運(yùn)用,將使大傾角光面膠帶運(yùn)輸機(jī)取代17°普通膠帶運(yùn)輸機(jī)成為集團(tuán)公司各礦主井提升的理想首選設(shè)備。 2、大傾角皮帶運(yùn)輸機(jī)的技術(shù)特征 2.1、大傾角光面膠帶輸送機(jī)是一項(xiàng)新技術(shù)。普通上運(yùn)帶式輸送機(jī)只能適用于18以下的場合,目前國內(nèi)外實(shí)現(xiàn)大傾角帶式輸送機(jī)主要有壓帶式輸送機(jī)、管狀輸送機(jī)、波紋擋邊隔板式輸送機(jī)和花紋膠帶輸送機(jī)四種機(jī)型,其中壓帶式輸

3、送機(jī)和管狀輸送機(jī)在輸送量、輸送距離能達(dá)到大運(yùn)量、長距離的要求,但前者結(jié)構(gòu)復(fù)雜,后者需要較大帶寬及特殊的托輥,兩者的造價(jià)均較高,而且不能滿足多點(diǎn)裝載的要求。波紋擋邊隔板式輸送機(jī)采用特殊的輸送帶,且受傳動條件限制,只能用于短距離輸送。以上三種機(jī)型都不適合煤礦井下輸送原煤?；y膠帶輸送機(jī)能滿足要求,但清掃困難,而且傳動功率受花紋與改向滾筒之間的比壓等許多條件的限制,價(jià)格也昂貴。 大傾角光面膠帶輸送機(jī)克服了上述機(jī)型的缺點(diǎn),采用“雙排V型深槽托輥組”新技術(shù)提高導(dǎo)來摩擦系數(shù),提高膠帶輸送傾角 。其結(jié)構(gòu)有以下優(yōu)點(diǎn);用4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)托輥取代5個(gè)特殊托輥,不但省工省料,而且便于制造和維修;取消了中間的水平托輥,當(dāng)中兩

4、托輥呈V型布置,增加了側(cè)壓力,在裝載量少時(shí)導(dǎo)來摩擦系數(shù)仍然較大,不易下滑;4個(gè)托輥按雙排交錯布置,托輥兩端尖角不與膠帶接觸,對膠帶壽命有利;通過爬坡試驗(yàn),確定槽角,可選定原煤輸送的最大許用傾角。 大傾角光面膠帶輸送機(jī)最大輸送傾角為上運(yùn)28、下運(yùn)25,最大運(yùn)距1500m,最大運(yùn)行速度為3.15m/s,帶寬有800mm、1000mm、1200mm,最大運(yùn)行功率為1500kw,可以多點(diǎn)驅(qū)動,多點(diǎn)裝載,最大運(yùn)量為630t/h。 2.2、慢速起動及功率平衡裝置 皮帶運(yùn)輸機(jī)上運(yùn)傾角越大,起動時(shí)加速度對物料的穩(wěn)定性影響也就越大,為了防止起動加速度過大,對電網(wǎng)沖擊及引起物料下滑或滾動,需要慢速起動,同時(shí)由于井

5、下條件限制,不宜采用體積重量過大的傳動裝置,因此必須采用多機(jī)驅(qū)動,各電機(jī)負(fù)荷均衡也是要解決的技術(shù)關(guān)鍵之一。液力調(diào)速裝置與電氣調(diào)節(jié)配合,很好地解決了輸送機(jī)慢速起動和功率平衡這一難題。液力調(diào)速裝置承載能力比YL型偶合器大40%,起動加速度可在0.1m/s20.3m/s2范圍內(nèi)無極調(diào)速,多臺液力調(diào)速裝置可同時(shí)使用,滿足煤礦生產(chǎn)需要。 2.3、可編程序控制器控制系統(tǒng) 大傾角皮帶運(yùn)輸機(jī)配制了先進(jìn)的微機(jī)化可編程控制器PC?？刂?、保護(hù)功能齊全,具有慢速起動及多機(jī)驅(qū)動功率平衡自動調(diào)節(jié)功能,易于擴(kuò)充,電路結(jié)構(gòu)簡單,維修方便,可靠性高,并具有以下功能: 2.3.1、連續(xù)檢測電機(jī)轉(zhuǎn)速或膠帶線速度,各電機(jī)順序分別空載

6、起動。對電網(wǎng)沖擊小; 2.3.2、具有超速及打滑保護(hù)功能;利用PC的高速計(jì)數(shù)器模塊,預(yù)置超速上限值及打滑的下限值,當(dāng)高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值超過或低于預(yù)置時(shí),PC內(nèi)部繼電器動作,實(shí)現(xiàn)超速或打滑保護(hù)。PC.4、元部件更加優(yōu)化 2.4.1、液力調(diào)速裝置單機(jī)功率提高到650kw。 2.4.2、采用行星齒輪減速器,體積小,承載能力大,傳動效率高,噪音低。 2.4.3、傳動滾筒架改進(jìn)為三角架形,縮小了頭架體積; 2.4.4、安裝了逆止器液壓均載裝置,雙電機(jī)驅(qū)動時(shí),可改善停機(jī)時(shí)的逆止 性能。 3、大傾角皮帶運(yùn)輸?shù)倪x型設(shè)計(jì)       

7、0;                     3.1、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料(以火鋪礦主井提升設(shè)備為例) 輸送物料,原煤 = 1t/m3 輸送量Q=400t/h 輸送長度 +900m水平360m+700m水平 830m 輸送機(jī)傾角=25°(上運(yùn)) 3.2、主要參數(shù)確定 3.2.1、帶速V 按MT414中的速度系列選用帶速V=2m/s 3.2.2、帶寬B 按輸送量計(jì)算,帶寬B為: B= Q/ K V

8、 Cst=400/(302×2×1×0.72)=0.92m 式中: B帶寬; Q每小時(shí)輸送量; Cst傾斜系數(shù)取0.72 ; 容重=1t/m3; V帶速V=2m/s K裝料斷面系數(shù)K=302 取帶寬B=1m 3.2.3、輸送帶 經(jīng)計(jì)算膠帶的靜張力為3150kg/cm 選用鋼絲繩芯輸送帶ST2000 3.2.4、軸功率及電機(jī)功率 +900m水平 傳動滾筒園周力F=CnfLgqt+(2q0+q)COS+gqH=1.1×0.03×360×9.8×15.2+(2×27.2+55.6)×CO25+9.8×

9、55.6×152=96198.2N 式中: Cn附加阻力系數(shù)Cn=1.1; f運(yùn)行阻力系數(shù)f=0.03; L運(yùn)距 L=360m; g重力加速度 g=9.8m/s2; q0輸送帶單位長度質(zhì)量 q0=27.2kg/m; qt回空托輥組轉(zhuǎn)動部分單位長度質(zhì)量qt=15.2kg/m q輸送煤單位長度質(zhì)量 q=Q/3.6V=400/(3.6×2)= 55.6kg/m H物料提升高度 H=360×Sin25°=152m 軸功率 為P=10-3FV=192(KW) 采用單機(jī)驅(qū)動,驅(qū)動系統(tǒng)由電動機(jī)、調(diào)速型液力偶合器、減速器、逆止器等組成,根據(jù)驅(qū)動系統(tǒng)特性,電機(jī)功率Pd為:

10、 Pd=KdP/d 式中: Kd功率備用系數(shù)Kd=1.2 d多機(jī)功率不平衡系數(shù)一臺時(shí)取d=1,二臺時(shí) 取d=0.95; 驅(qū)動裝置傳動效率=0.9(下轉(zhuǎn)86頁) (上接83頁) - 電壓降系數(shù) =0.95 Pd=1.2×192/(0.9×0.95×1)= 269.5KW 選用6000V280KW電機(jī)1臺 +700m水平 傳動滾筒園周力為 F=CNfLgqt+(2qo+q)Cos+gqH =221969.3(N) 軸功率 P=10-3FV=443.9(KW) 電動機(jī)功率 采用兩套驅(qū)動裝置,每套驅(qū)動裝置由電動機(jī)、調(diào)速型液力偶合器、減速器、逆止器等組成,根據(jù)驅(qū)動系統(tǒng)特性,

11、電動機(jī)功率: Pd=KdP/d=1.2×400/(0.9×0.95×0.95) = 655.8(KW) 下延至+700m水平,增加一套驅(qū)動裝置,配6000V, 400KW電機(jī)1臺。 4、應(yīng)用情況 由于25°大傾角皮帶運(yùn)輸機(jī)采用了新型深槽托輥裝置、液力調(diào)速、慢速起動及功率平衡裝置和可編程控制器控制系統(tǒng),技術(shù)先進(jìn),結(jié)構(gòu)簡單,操作維修方便,自2004年8月投入運(yùn)行以來,工作正常,沒有發(fā)生過設(shè)備事故。維修費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用比普通膠帶運(yùn)輸機(jī)降低了50%。完全滿足+900水平生產(chǎn)需要,達(dá)到了設(shè)計(jì)目的。 5、經(jīng)濟(jì)和社會效益分析 火鋪礦井+900m水平主提升選用上運(yùn)25&#

12、176;大傾角光面膠帶運(yùn)輸機(jī),設(shè)備總購置費(fèi)用為162萬元,若采用17°普通皮帶運(yùn)輸機(jī), 設(shè)備總購置費(fèi)用約為201萬元, 設(shè)備投資可節(jié)省資39萬元。 經(jīng)一年多的實(shí)際效果證明,大傾角膠帶運(yùn)輸機(jī)比同等條件的普通膠帶運(yùn)輸機(jī),一年可節(jié)省維修及運(yùn)行成本約20萬元。25°大傾角光面膠帶運(yùn)輸機(jī)在火鋪礦井+900m水平延深中的成功運(yùn)用,改善了礦井技術(shù)面貌,節(jié)省了大量投資,縮短了建設(shè)工期,保證了礦井生產(chǎn)接替工作的順利進(jìn)行,穩(wěn)定了礦井產(chǎn)量,為火鋪礦及集團(tuán)公司的穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn),為其它礦井斜井主提升設(shè)計(jì)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn),社會效益顯著。 參考文獻(xiàn): 1、運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊,出版日期:2008年03月,編者:運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊編輯委員會 2、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊,出版日期:2004年,編者:機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會    &