采区输送机第三节：胶带输送机

《采掘机械使用与维护》——工程机械教研室《采掘机械与液压传动》——新工专工程机械教研室机械工程系——工程机械教研室第三节：胶带输送机机械工程系——工程机械教研室胶带输送机是以胶带兼作牵引机构和承载机构的连续动作式运输设备。在煤矿井上、下和其他许多地方得到了广泛的应用。机械工程系——工程机械教研室固定带式输送机机械工程系——工程机械教研室胶带输送机的组成及工作原理如图所示，胶带绕主动滚筒和机尾换向滚筒，形成一个无极的环形带。上下两股胶带都支承在托辊上，托辊装在机架上。拉紧装置给胶带正常运转所需的张紧力。工作时，电动机传递转矩给主动滚筒，通过它和胶带之间的摩擦力带动胶带运行，贷载装在胶带上和胶带一起运动。胶带输送机一般是利用上段胶带运送货载，并且在端部卸载。利用专门的卸载装置也可在中部卸载。机械工程系——工程机械教研室胶带输送机的上股胶带运送货载，胶带的这一部分称为工作段或重段，下股不装运货载称为回空段。胶带的工作段一般采用槽形托辊支承，使其成为槽形承载断面，因为同样宽度的胶带，槽形承载面比平形的要大很多，而且贷载不易撒落。回空段不装运货载，故用平形托辊支承。托辊内两端装有轴承，转动灵活，运行阻力较小。机械工程系——工程机械教研室1.适用倾角可用于水平及倾斜运输。向上运输：最大倾角≯20º（原煤），最大倾角≯18º（块煤）向下运输：最大倾角≯18º若运送附着性和粘结性大的物料时，倾角可大一些。胶带输送机的适用范围机械工程系——工程机械教研室2.适用地点采区顺槽、采区上下山及主要运输平巷、平硐和主斜井、地面等。机械工程系——工程机械教研室胶带输送机的特点优点：为刮板输送机耗电量的1/3～1/5；货载与胶带一起移动，磨损小，货载破碎性小，工作噪声低；结构简单，铺设长度大，减少转载次数，节省人员和设备。缺点：胶带成本高，初期投资大；机身高，需专门的装载设备；强度低，易损坏，不能承受较大的冲击与摩擦；不能用于弯曲巷道。机械工程系——工程机械教研室胶带输送机型号意义机械工程系——工程机械教研室胶带输送机的组成结构胶带输送机胶带托辊机架传动装置拉紧装置清扫装置制动装置机械工程系——工程机械教研室胶带既是承载机构，又是牵引机构，所以要求它不仅要有足够的强度，还应有相当的挠性。胶带贯穿于输送机的全长，其长度为机长的2倍以上，是输送机的主要组成部分；它用量大、成本高，约占输送机成本的50％左右，因此，在运转中对胶带加强维护使之少出故障，是提高输送机寿命、降低运转费用的重要措施之一。胶带输送机组成：胶带概述机械工程系——工程机械教研室胶带普通胶带整芯胶带整芯塑料胶带整芯橡胶复合胶带多芯胶带钢绳芯胶带普通型胶带加强型胶带胶带输送机组成：胶带的种类机械工程系——工程机械教研室机械工程系——工程机械教研室机械连接法(图3-37)硫化连接法冷粘连接法塑化连接法胶带输送机组成：胶带的连接方法机械工程系——工程机械教研室（1）作用及结构（2）种类（3）托辊组的间距保证胶带的下垂度不超过2.5%。上托辊间距：1000㎜～1500㎜；下托辊间距：2000㎜～3000㎜（或取上托辊间距的2倍。）胶带输送机组成：托辊机械工程系——工程机械教研室机械工程系——工程机械教研室缓冲托辊平形托辊调心托辊槽形托辊机械工程系——工程机械教研室托辊的安装有单独支撑式和铰接悬挂式两种。前者安装时使每个托辊都单独卡装在托辊支架上。后者用于可拆移动式胶带输送机，槽形托辊互相铰接，两侧用挂钩挂在机身纵梁上，且挂钩可前后移动三个位置，以实现胶带跑偏的纠正；平行托辊，其轴端方头置于机架支座的槽口中，也可以前后调整位置，如图4-33所示。胶带输送机组成：托辊的安装机械工程系——工程机械教研室机械工程系——工程机械教研室托辊组的间距：保证胶带的下垂度不超过2.5%上托辊间距：1000㎜～1500㎜；下托辊间距：2000㎜～3000㎜（或取上托辊间距的2倍。）机械工程系——工程机械教研室胶带输送机组成：调心托辊的纠偏原理如图4-34所示，当胶带跑偏时，碰撞立辊，使其带动回转架和槽形托辊向运行方向旋转一个角度α。胶带给托辊的力F分解为沿托辊轴线的力F1和垂直与托辊轴线的力F2。而F1作用使托辊产生一个对胶带的反作用力F1’，使胶带回正。胶带输送机组成：调心托辊的设置一般重载段每隔10组设一组，回空段每隔6～10组设一组。机械工程系——工程机械教研室胶带输送机组成：机架的组成机架吊挂式落地式固定式可拆移动式机械工程系——工程机械教研室胶带输送机组成：驱动装置头部驱动•单驱动•双驱动头尾驱动•用于长距离输送，以减小胶带张力多驱动•用于长距离输送，以减小胶带张力机械工程系——工程机械教研室机械工程系——工程机械教研室拉紧装置的作用：使输送带有足够张力，以保证驱动装置所传递摩擦牵引力限定的输送带垂度。带式输送机拉紧装置有三种：螺旋式、重力式和钢丝绳式。这三种方式都是用改变滚筒中心距的方法张紧输送带。胶带输送机组成：拉紧装置机械工程系——工程机械教研室胶带输送机组成：螺旋式拉紧装置如图，这种装置用于拉紧行程小、要求结构紧凑的场合。机械工程系——工程机械教研室如图所示，重力式拉紧装置适用于固定安装的胶带输送机，结构形式可育多种。其特点是，输送带伸长变形不影响拉紧力，但体大笨重。胶带输送机组成：重力式拉紧装置机械工程系——工程机械教研室钢丝绳绞车式拉紧装置用绞车代替重力式拉紧装置中的重砣，以牵引钢丝绳改变滚筒的位置，实现张紧胶带的目的。这种张紧方式，输送带伸长变形时，需及时开动绞车调整输送带张力，否则张力将下降。它的优点是调整拉紧力方便，可实现自动调整。满载起动时，可开动绞车，适当增加张紧力；正常运转时，反转绞车，将拉紧力适当减小。驱动滚筒打滑时，可开动绞车加大拉紧力，以增加驱动滚筒的摩擦牵引力。胶带输送机组成：钢绳式拉紧装置钢丝绳卷筒式拉紧装置转动手把，经蜗轮蜗杆减速器带动卷筒缠绕钢丝绳，移动拉紧滚筒便可拉紧胶带。该装置广泛使用在采区运输巷道中的绳架吊挂式和可伸缩式胶带输送机上。机械工程系——工程机械教研室胶带输送机组成：清扫装置清扫装置刮板式旋转刷式指状弹性刮刀式水力冲刷式振动清扫式机械工程系——工程机械教研室制动装置有逆止器和制动器。其中逆止器用于倾角大于4º向上运输的满载输送机，在突然断电或发生事故时停车制动；制动器用于各种情况的制动。胶带输送机组成：制动装置机械工程系——工程机械教研室塞带式：如图4-38a所示。输送带向上正向运行时，制动带不起制动作用，输送带逆行时，制动带靠摩擦力被塞入输送带与滚筒之间，因制动带的另一端固定在机架上，依靠制动带与输送带之间的摩擦力，制止输送带逆行。制动摩擦力的大小，决定于制动带塞入输送带与滚筒之间的包角及输送带的张力。塞带逆止器结构简单、容易制造，缺点是必须逆转一段距离才能制动，而输送带逆行将使装载点堆积洒料。塞带制动器只适用于小功率的胶带输送机。逆止器滚柱式：滚柱逆止器如图4-38b所示。星轮装在双端输出减速器的外端，与输送带滚筒同向旋转，向上运输时，星轮切口内的滚柱位于切口的宽侧，不妨碍星轮在固定圈内转动；停车后，输送带倒转时，星轮反向转动，该柱挤入切口的窄侧，该柱愈挤愈紧，将星轮楔住，滚筒被制动不能倒转。这种逆止器的空行程小，动作可靠，在TD型带式输送机中，已系列化，有定型产品供选用。机械工程系——工程机械教研室机械工程系——工程机械教研室制动器有闸瓦制动器和盘式制动器。图4-39是采用采用电动液压推杆制动器的闸瓦制动器，安装在减速器输入轴的制动轮联轴器上。闸瓦制动器通电后，由电-液驱动器推动松闸，失电时弹簧抱闸。制动力是由弹簧和杠杆加在闸瓦上的。制动器机械工程系——工程机械教研室盘式制动器：安装在电动机与减速器之间的一套制动装置，如图4-40所示。盘式制动器由制动盘、制动缸和液压系统组成。制动缸活塞杆端部装有闸瓦，制动缸成对安装在制动盘两侧，闸瓦靠制动缸内的碟形弹簧加压，用油压松闸或调节闸瓦压力。机械工程系——工程机械教研室如图所示，储带装置由安装在机头传动装置后面的固定架上的固定滚筒3、安装在活动小车上的活动滚筒5及托辊小车等组成。回空段胶带在储带装置内经活动滚筒5和固定滚筒3往还4次，实现胶带机的伸缩储带。当储带装置储满时，利用胶带收放装置8可将胶带成卷取出或送入。有的储带装置只有一个固定滚筒和一个活动滚筒，回空段胶带可折返二次。可伸缩胶带输送机的储带装置机械工程系——工程机械教研室机械工程系——工程机械教研室胶带跑偏原因托辊或滚筒与胶带的中线不垂直；胶带接头受力不均；装载偏向一侧（偏载）；滚筒局部粘煤粉；胶带本身质量不良（如钢丝绳芯体中各绳受力不均等）危害：造成胶带边缘早期破损，严重时会发生胶带翻辊脱落或拉坏机架等事故。防止的办法将滚筒制成适当的鼓形；将槽形托辊两侧辊向前偏斜2°～3°；在固定式输送机上配置调心托辊组；提高安装质量，按规定要求机身应成一直线，托辊和滚筒与输送机纵轴线垂直，胶带接头匀整；设计时，给托辊留少许斜装位置，供调偏用；设置跑偏保护装置。胶带输送机运转中的几个问题机械工程系——工程机械教研室托辊的运转性能胶带输送机托辊的全部质量约占整机质量的1/3。价值约占整机的20%。托辊的运转性能对输送机的运行阻力、功率消耗、运输成本都有很大影响。影响托辊转动灵活性的关键因素是轴承，故使用中加强维护和润滑是十分重要的。传动滚筒打滑原因滚筒摩擦力降低（滚筒粘上泥水、胶带张力降低）超载或胶带被卡住等。危害：可能导致胶带着火的重大事故。防止的办法不要超载设置滚筒打滑保护装置自动监视调整或停机处理机械工程系——工程机械教研室钢丝绳芯胶带纵向撕裂钢丝绳芯胶带如在运行中被尖刀物体卡住后再继续运行，胶带就会纵向撕裂。解决办法是：防止尖刀物体卡住胶带，设置纵向撕裂保护装置。机械工程系——工程机械教研室胶带是靠胶带与主动滚筒之间产生的摩擦力带动的，胶带与主动滚筒之间产生的摩擦力就是使胶带运行的牵引力。如图所示，胶带在传动滚筒相遇点（4点）的张力为Fy，在分离点（1点）的张力Fl，在4点和1点之间的摩擦力为W0。以胶带为研究对象，将以上三个力对滚筒中心取矩，得平衡方程。FyR=W0R+FlR=W0=Fy-Fl胶带输送机的传动理论机械工程系——工程机械教研室当胶带拉紧力一定时，Fl为定值。如果输送机的负载增加，牵引力W0将随着增加，也就是胶带在相遇点的张力Fy将随着增加。当负载增加过多时，就会出现相遇点张力Fy与分离点张力Fl之差大于传动滚筒与胶带之间极限摩擦力的情况，胶带将传动滚筒上反向打滑而不工作。胶带在滚筒上不打滑的条件应满足欧拉公式：aYeFF1机械工程系——工程机械教研室当胶带在整个围包角上处于极限平衡状态时，相遇点的最大张力Fymax与分离点张力Fl之间的关系是：Fymax=Fleua传动滚筒可能传递的最大牵引力为：W0max=Fymax-Fl=Fl（eua-1）在实际工作中，摩擦传动不能在极限状态下工作，应使牵引力有一定的富裕量作为备用。因此，设计时采用的牵引力应为：式中K0为摩擦力备用系数，对于井下设备，一般取K0=1.15～1.20。0max100(1)aoWFeWKK机械工程系——工程机械教研室从上式可以看出，提高牵引力的方法有以下三种：•增加胶带张紧力，使Fl增加•增加围包角•增加摩擦系数机械工程系——工程机械教研室胶带输送机选型计算有两种情况：为一定使用条件选用整机定型的成套设备，如可拆移动式输送机；选择计算各种标准部件，然后组成适用条件下胶带输送机。胶带输送机的选型计算标准部件包括胶带、滚筒组件、传动装置、托辊组件、机架、拉紧装置、制动装置和清扫装置等。无论哪种情况，计算的主要内容和程序是一致的。机械工程系——工程机械教研室已知条件：设计运输生产率Qs；运输距离L；运输机安装倾角β；货载散集密度ρ，对于煤ρ=0.8t/m3～1.0t/m3；货载在胶带上的堆积角α(对于煤α=30º；货载块度a，mm。)机械工程系——工程机械教研室计算主要内容：输送能力