【摘 要】針對(duì)目前大傾角帶式輸送機(jī)存在的塊狀物料易下滑滾落發(fā)生事故的技術(shù)難題，以及目前不太理想的解決方法，開辟新思路，探索性設(shè)計(jì)了覆壓式帶式輸送機(jī)，通過理論研究分析，該型帶式輸送機(jī)可從根本上解決大傾角帶式輸送機(jī)塊狀物料下滑滾落問題，避免發(fā)生傷人事故。

【關(guān)鍵詞】同步覆壓帶；大傾角；帶式輸送機(jī)；探索；設(shè)計(jì)

0.引言

當(dāng)前帶式輸送機(jī)是煤礦井上下的主要煤炭運(yùn)輸設(shè)備，具有運(yùn)輸能力大，運(yùn)行阻力小，耗電量低，噪音低，安全性好，運(yùn)行維護(hù)方便等其他運(yùn)輸設(shè)備無(wú)法比擬的諸多優(yōu)點(diǎn)，且技術(shù)成熟，型號(hào)規(guī)格系列化，因而在礦井中被廣泛應(yīng)用。

帶式輸送機(jī)既可用于水平運(yùn)輸，又可用于傾斜運(yùn)輸。帶式輸送機(jī)用于傾斜運(yùn)輸時(shí)的傾角受到一定限制，通常情況下，傾斜向上運(yùn)輸時(shí)的傾角不超過18°，向下運(yùn)輸時(shí)的傾角不超過15°。很大程度上限制了輸送機(jī)的使用范圍。而礦井井下煤炭運(yùn)輸往往在不同地區(qū)不同水平巷道之間轉(zhuǎn)載運(yùn)輸，甚至擔(dān)負(fù)提升任務(wù)，常規(guī)下如此大的輸送角必然帶來一些問題，譬如：在提升高度一定的情況下，為滿足輸送角的要求，巷道的開拓難度系數(shù)加大，開拓工程量勢(shì)必增加，相應(yīng)地增加了生產(chǎn)成本；再有就是一些原來的軌道運(yùn)輸巷道，坡度較大，一般在30o—40o之間，為了滿足生產(chǎn)需求，需對(duì)運(yùn)輸工藝方式進(jìn)行改造，假如改造成帶式輸送機(jī)運(yùn)輸，受普通帶式輸送機(jī)使用條件的約束，改造工作將面臨更大困難，因而設(shè)計(jì)適宜大傾角巷道運(yùn)輸使用的特殊帶式輸送機(jī)至關(guān)重要。

1.技術(shù)背景

對(duì)于大傾角輸送機(jī)而言，需要克服的主要關(guān)鍵問題是：大傾角輸送物料時(shí)物料與輸送帶之間的附著力穩(wěn)定可靠，特別是要有效解決較大塊狀物料的下滑滾落問題。

針對(duì)以上問題，目前，常采用的解決方式有以下兩種：⑴花紋狀輸送帶式輸送機(jī)?；y狀帶式輸送帶主要形式有：人字槽型輸送帶、條狀輸送帶、粒狀輸送帶。這類形式的輸送帶主要是增加物料與輸送帶之間的摩擦力，其中尤以人字型輸送帶效果最好，在輸送物料規(guī)則均勻的情況下能達(dá)到≤40°的輸送角，雖說有一定的效果，但對(duì)于煤礦井下原煤運(yùn)輸來說，仍不能克服煤塊滾落的問題，輸送角也只能限制在20o—25o左右的極限值，在使用過程中仍發(fā)生煤塊滾落傷人事故，使用條件依然受到限制。⑵管狀帶式輸送機(jī)。該形式的輸送機(jī)主要是通過改造輸送機(jī)托輥架，增加托輥數(shù)量，將輸送帶約束成管狀截面，使運(yùn)輸?shù)奈锪霞s束在由輸送帶圍成的管狀體中隨著輸送帶運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)物料的運(yùn)輸，但這種輸送機(jī)存在如下缺點(diǎn)：輸送帶圍成管狀，一是輸送截面變小，輸送能力大大降低；二是托輥架結(jié)構(gòu)復(fù)雜的同時(shí)，使用托輥數(shù)量增加；三是輸送帶約束變形嚴(yán)重，使用壽命劇減；四是輸送機(jī)截面尺寸增大，不利于安裝使用；五是大塊物料在約束空間內(nèi)滾落，間接地降低輸送能力，增大輸送成本等。

2.新的探索方案

通過以上分析研究，煤礦大傾角輸送機(jī)急需解決的關(guān)鍵問題仍是塊裝物料的滾落問題，針對(duì)這個(gè)問題特開辟新思路，提出以下新的探索性方案：設(shè)想普通膠帶輸送機(jī)在大傾角條件下的原煤運(yùn)輸，物料隨著輸送帶運(yùn)動(dòng)時(shí)，在物料上面用一條輸送帶覆壓，覆壓輸送帶與下部的輸送機(jī)呈平行狀態(tài)同向同步運(yùn)行，以此實(shí)現(xiàn)將物料約束在兩層輸送帶之間，增加物料與輸送帶之間附著力的同時(shí)，有效解決了塊狀物料失控滾落造成事故這個(gè)大傾角膠帶輸送機(jī)的關(guān)鍵難題，該設(shè)計(jì)方案可使輸送機(jī)最大輸送角達(dá)到約40°。其具體結(jié)構(gòu)原理就是：覆壓帶亦為普通帶式輸送機(jī)用膠帶，且下帶以一定的張力懸浮在下部輸送機(jī)上帶的上面，其柔韌性和伸張的微約束性，可以滿足大小不同的輸送量，并能根據(jù)物料堆積形狀自動(dòng)調(diào)整自身形態(tài)。覆壓帶與輸送帶同步同向運(yùn)行，覆壓帶一方面將物料封閉在一個(gè)特定的運(yùn)行空間內(nèi)，塊狀物料若有滾動(dòng)現(xiàn)象也只能在其間滾動(dòng)，不能旁落發(fā)生傷人事故；另一方面可對(duì)輸送帶上有向下滑動(dòng)趨勢(shì)的物料一個(gè)約束的作用，強(qiáng)迫其向上運(yùn)動(dòng)，阻止其發(fā)生滾落現(xiàn)象，亦即從根本上解決大傾角輸送機(jī)物料滾落下滑的難題。

同步覆壓帶大傾角膠帶輸送機(jī)結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)圖

3.具體實(shí)施方法

下部輸送機(jī)為普通帶式輸送機(jī)，上托輥呈槽型布置，上部同步覆壓帶機(jī)為簡(jiǎn)單的環(huán)狀帶式膠帶機(jī)，只擔(dān)負(fù)覆壓任務(wù)，不輸送物料。其選用膠帶帶寬比下部輸送帶小一個(gè)規(guī)格，驅(qū)動(dòng)滾筒和導(dǎo)向滾筒規(guī)格相同，按稍大于膠帶允許的最小曲率半徑選取滾筒直徑，上帶承托在均布的平托輥上，下帶自由懸空，上下帶均呈“一”字型，這樣兩條輸送帶上下合圍成一個(gè)倒梯形的截面，可以最大化的利用空間，增大輸送機(jī)的輸送能力。為了保持輸送帶同步運(yùn)行，下部輸送機(jī)和覆壓膠帶機(jī)，采用相同的帶速，這樣理論上可以保持兩條輸送帶同步運(yùn)行。下部膠帶輸送機(jī)雙滾筒驅(qū)動(dòng)，選用調(diào)速型液力耦合器，調(diào)速型液力耦合器具有如下工作特點(diǎn)：⑴能使電動(dòng)機(jī)空載起動(dòng)，又能利用其尖峰力矩，提高其啟動(dòng)能力，縮短電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間，而使工作機(jī)滯后于電機(jī)緩慢起動(dòng)。⑵用于多機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)能協(xié)調(diào)功率平衡，減少電網(wǎng)沖擊電流。⑶隔離扭振，減緩沖擊，防止動(dòng)力過載，保護(hù)電機(jī)、工作機(jī)，不會(huì)因過載而損壞。⑷易于實(shí)現(xiàn)工作機(jī)的自動(dòng)控制，操作方便。⑸提高工作機(jī)的使用壽命，減小噪音，改善了勞動(dòng)環(huán)境，投資少，簡(jiǎn)化電器設(shè)備，降低運(yùn)行費(fèi)用等，非常符合經(jīng)濟(jì)適用條件。電機(jī)功率根據(jù)輸送量、輸送距離、輸送傾角、運(yùn)行方向{上運(yùn)或下運(yùn)}等條件，通過計(jì)算選取。上部覆壓帶膠帶機(jī)，單滾筒驅(qū)動(dòng)，配置一臺(tái)輸出轉(zhuǎn)速能滿足所需帶速的減速器，電機(jī)功率可以按照同規(guī)格輸送機(jī)空載運(yùn)行條件下的功率計(jì)算選取。

4.結(jié)語(yǔ)

同步覆壓帶大傾角膠帶輸送機(jī)為探索性設(shè)計(jì)，從理論上對(duì)其可行性進(jìn)行了研究分析，確定其可從根本上解決大傾角帶式輸送機(jī)塊狀物料下滑滾落難題，期冀能通過實(shí)踐對(duì)其可行性、可靠性進(jìn)行進(jìn)一步科學(xué)的認(rèn)證。