皮帶輸送機螺旋輸送機刮板輸送機


谘詢熱線:13937339753
輸送機廠家 > 新聞中心

長距離大傾角皮帶輸送機設計方案與應用研究

[發布日期:2018-05-07 14:29:08 瀏覽量:288 文章來源:http://www.3392999.com]

 我國煤炭工業領域設計和建設的礦井正向大型化方向發展,促使長距離大傾角皮帶輸送機越來越多。一般而言,大傾角是指上運傾角18°~28°和下運傾角 16°~25°的輸送傾角。大傾角皮帶輸送機如果傾角超過18°,在輸送過程中容易出現滾料和物料下滑問題,導致物料無法進行正常輸送,從而造成機尾堆煤現象;如果傾角超過 25°物料下滑會對輸送設備和巷道內的人員安全造成威脅。目前國內長距離帶式輸送機的設計大多采用深槽式帶式輸送機,承載托輥采用雙排V形深槽托輥組,驅動方式為頭部集中驅動。采用深槽型帶式輸送機可用普通輸送帶實現大傾角運輸, 傳動、清掃、製造均較方便;但是這種驅動方式易導致輸送帶強度高,而強度較高的輸送帶易在V形深 槽托輥組的側托輥間拐角處產生縱向撕裂,成槽性 能差。針對該問題,本文通過工程實例進行分析,對長距離大傾角皮帶輸送機設計問題進行了探討。 

擬設計的某礦主斜井大傾角皮帶輸送機的輸送距離 L=1780 m,運量Q=650t/h,輸送傾角β=25°,帶寬 B=1 200 mm,帶速 v=3.15 m/s。 

1 HHE節能輕型鋼絲繩芯輸送帶的選用

 1.1基本參數

 基本參數如下

 物料線質量 qd/kg•m-1 57.32 

上分支運行阻力係數 ω′0.04 

下分支運行阻力係數 ω″0.025 

上托輥旋轉線質量 qt′/kg•m 12.225 

下托輥旋轉線質量 qt″/kg•m-1 5.32 

傳動滾筒和膠帶之間的摩擦係數 μ 0.35 

驅動滾筒的圍包角 α/(°) 180 1.2 

關鍵點張力計算

 係統布置示意圖如圖1所示,長距離大傾角皮帶輸送機采用頭部集中驅動方式,尾部重力絞車拉緊。利用傳統的逐點張力法進行設計,首先依據垂度條件進行計算,然後校核各驅動滾筒的摩擦條件。設計時,預選傳統ST型鋼絲繩芯輸送帶ST6300和新型HHE鋼絲繩芯輸送帶HHE4500兩種類型輸送帶,計算結果如表1所示。

由表1可知,HHE4500 和ST6300都能夠滿足輸送帶強度要求。相比較而言,ST6300輸送帶帶厚32 mm, 難以實現雙排V形深槽型托輥組的結構布置,無法進行物料提升,所以ST6300輸送帶不滿足設計要求。另一方麵,預選HHE4500輸送帶,輸送機軸功率降低約 11.5%,節能降耗效果明顯。經比較,該礦大傾角皮帶輸送機選用HHE節能輕型鋼絲繩芯 輸送帶。HHE節能輕型鋼絲繩芯輸送帶是青島某橡公司研發的新型鋼絲繩芯輸送帶,具有接頭強度高、成槽性好、帶體重量輕、抗刺穿等諸多優點。表1頭部集中驅動計算結果表圖1頭部集中驅動帶式輸送機布置示意圖 注:圖中 1~12 為該帶式輸送機係統的關鍵受力點,PH 拉緊力。 2 中間驅動布置方案的確定及比較分析 目前長距離大傾角帶式輸送機的常規布置方案有3種。

(1)頭部集中驅動輸送機布置方案巷道內布置1台輸送機,采用頭部集中驅動;布置示意圖如圖1所示,選用節能輕型鋼絲繩芯輸送帶HHE4500,計算結果如表1 所示。

(2)前後搭接2條輸送機布置方案巷道內前後搭接布置2台輸送機,每條輸送機采用頭部集中驅動。在該方案中,輸送距離L=1780 m,因此每台大傾角皮帶輸送機的輸送距離應為總長度的 1/2,其他基本參數同 1.1。每台輸送機的係統布置和方案 (1)完全相同,如圖 1 所示,計算結果如表2所示。表2前後搭接每台輸送機計算結果表 

(3)中間驅動輸送機方案巷道內布置 1 台輸送機,采用中間驅動技術。中間驅動技術是把驅動功率的一部分放在帶式輸送機的中間段,使驅動功率分散開來,降低輸送帶運行時的最大張力和輸送帶強度要求,進而降低帶式輸送機製造成本的一種技術。目前,應用最為成功的是滾筒卸載式中間驅動技術和直線摩擦式中間驅動技術,本文應用的是滾筒卸載式中間驅動技術。與頭部集中驅動一樣, 卸載滾筒式中間驅動方式其驅動滾筒相遇點的張力和分離點的張力滿足歐拉公式。相遇點和分離點張力的差值即為中間驅動滾筒所能傳遞的牽引力。采用卸載滾筒式中間驅動技術,輸送帶張力增大到中間驅動裝置作用點時,達到一極大值,隨後開始下降,直至脫離中間驅動裝置,輸送帶張力又開始線性增加至機頭處。這樣,機頭處輸送帶張力的最大值與頭部集中驅動相比會有較大的降低,從而降低輸送帶的強度要求。大傾角皮帶輸送機的驅動裝置及供電配套設備放置於輸送機機頭部和中間驅動處。 

圖 2 中間驅動帶式輸送機係統布置示意圖

 中間驅動主斜井帶式輸送機係統布置示意圖如圖2所示,在大約1/2輸送距離處,增加一中間驅動卸載滾筒,L1為中間驅動卸載滾筒與尾部改向滾筒間的距離。 經計算,L1=660~975 m,本設計取 L1=900 m。該方案的計算結果如表 3 所示。 

表 3 中間驅動輸送機計算結果表 

(4)確定布置方案 綜合對比上述3個方案, 從滿足設計要求角度出發,方案(1)、方案(2)和方案(3)都能滿足設計要求。采用方案(2)輸送距離短,輸送帶強度低;但是係統複雜,帶載停車時易造成轉載點堵煤,輸送機管理難度大;另一方麵,硐室開拓及支護困難,需要龐大的搭接硐室,總投資較高。方案(1)和方案(3)隻需要 1 台帶式輸送機,監測和管理較為方便,不存在中間 轉載所帶來的堵煤問題,輸送帶整體投資相對較少。若采用方案(1),頭部集中四驅動,最大張力 884 603 N,輸送帶類型HHE4500,裝機功率4×630 kW,驅動單元較為龐大。 若采用方案(3),最大張力 550 616 N,輸送帶類型HHE 3150,裝機功率6×355 kW。 與方案(1)相比較,鋼絲繩芯輸送帶降低3個規格,既可以降低輸送帶強度,又能降低大傾角帶式輸送機的製造成本。經綜合比較,與礦方協議,采用方案(3)中間驅動輸送機布置方案。 

3 結語

 該大傾角皮帶輸送機2014年投入運行,自運行以來,設備運行可靠,達到了設計要求。該設計通過采用新型鋼絲繩芯輸送帶和中間驅動技術取得顯著的經濟效益。 (1)投資省與采用頭部集中驅動方案相比,鋼絲繩芯輸送帶規格降低3個檔次, 按目前國內市場 鋼絲繩芯輸送帶價格,可節省大量輸送帶投資成本。 

(2)運行成本低 與機頭集中驅動方案相比,節 省功率 202 kW(軸功率的 10%),每天運行 16 h,工作時間 300 d/a,節電達 969 600 kW•h/a,節省電費約 97 萬元/a。 

(3)輸送機的部件成本低相比集中驅動,中間驅動主斜井大傾角皮帶輸送機的滾筒、托輥、機架、張緊車 等部件受力都降低很多,對型材、結構要求降低,易於加工製造,經統計,這些部件可節省約5%的輸送機成本。


本文地址:www.3392999.com/article/cjldqjpd.html