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可伸縮皮帶輸送機市場現狀與關鍵技術研究

[發布日期:2018-05-08 17:13:20 瀏覽量:253 文章來源:http://www.3392999.com]

引言

    可伸縮皮帶輸送機主要用於煤礦井下原煤工作麵,隨著采煤工作麵的推進而前進或後退。近年來,國內可伸縮皮帶輸送機研製技術雖然進步迅速,可是在總裝機功率、生產能力、運輸距離、軟啟動技術、托輥壽命、自動張緊及自移機尾技術等方麵與國外可伸縮皮帶輸送機尚有較大差距。

1、大型可伸縮皮帶輸送機關鍵技術

    大型可伸縮皮帶輸送機主要應用於千萬噸高產高效工作麵,具有以下特點:主參數大、性能好、可靠  性高。輸送機在研製的過程中必須要解決以下關鍵  技術。

1.1 多電動機軟驅動及功率平衡技術

    軟啟動,即在設定的起動時間內,通過控製輸送帶啟動加速度值來確保輸送機按要求的啟動速度曲線平穩啟動,並達到額定速度,同時使啟動電流與啟動動張力控製在允許範圍內。采用軟啟動,可使輸送帶初張力下降大為減少,可以有效保證輸送機在啟動過程中不打滑。軟啟動技術是大型巷道可伸縮帶式輸送機的主要關鍵技術,已成為衡量帶式輸送機是否達到先進水平的標誌之一。  長距離大運量可伸縮皮帶輸送機大多需要多個電動機驅動,各驅動點的功率會出現不均衡,一旦某個電動機功率過大,將會引起燒機事故,因此各電動機之間的功率平衡應加以嚴格控製。目前國內實現功率平衡的方式很多,推薦主從機控製方式,如圖1所示。通過控製力矩和速度變量來確保從機的功率始終保持與主機一致,即1 驅動為主驅動,2 和 3驅動為從動驅動,通過控製櫃使 2 和 3 驅動電動機的輸出力矩或轉速始終與 1 驅動電動機一致,以此來實現多電機動功率平衡。在多電動機軟驅動及功  率平衡技術中,設計者還需要確定更加合理的軟啟動曲線和更精確的實現功率平衡的方法,進一步提高巷道可伸縮皮帶輸送機的性能。

圖 1多機驅動主從控製技術示意圖

1.2 輸送係統的高效儲帶技術

    儲帶裝置是用來儲存和放出輸送帶的設備,普通的儲帶係統在儲存部分一般輸送帶設計成往返折  疊 2 ~ 4 層,儲存輸送帶的長度一般達到 60 m ~ 150  m。目前大型的巷道可伸縮皮帶輸送機儲存輸送帶可以設計成往返折疊 4 ~ 12 層,儲存輸送帶的長度達到 150 m ~ 500 m。目前可伸縮皮帶輸送機應用較多的儲帶裝置由  儲帶轉向裝置、儲帶倉架、托輥小車、遊動小車等組  成,其輸送帶纏繞方式如圖 2 所示。裝置可儲帶200 m,輸送帶往返折疊成 6 層,儲帶轉向裝置和遊  動小車各裝有 4個改向滾筒,通過遊動小車的來回  移動來改變儲帶的長度。對於可以儲帶 500 m 的超大型的儲帶裝置,儲帶轉向裝置上需要固定 8 個改向滾筒,同時在遊動小車上也裝有 8 個改向滾筒,利用液壓自動張緊裝置上的鋼絲繩,使遊動小車來回移動以改變折疊帶的長度,達到儲存或放出輸送帶的目的。由於整個儲帶裝置有 16 個改向滾筒,在儲帶倉改向滾筒的設計上也需要做很大的改進,需要選用質量可靠而重量輕便的滾筒,以保證儲帶裝置中的遊動小車能夠快速移動並且能夠靈敏地儲帶。對於大型的高效儲帶裝置還需要進一步研製儲帶倉中自動定位托帶裝置和新型多層次大小滾筒組合的  輸送帶纏繞方式,需要解決儲帶倉占用空間大、定位難、檢修難、易跑偏等技術難題。

圖 2儲帶裝置輸送帶纏繞方式示意圖

1.3 新型高壽命高速托輥技術

    在輸送量相同的前提下,提高帶速要比增大帶寬有效得多。帶速提高後,托輥轉速也隨著增大,導致托輥的旋轉阻力增大、使用壽命降低。托輥是帶式輸送機的主要部件,量大、麵廣,帶式輸送機的停機事故絕大多數是由托輥因素造成的。因此,提高托輥質量對降低能耗、節省費用、增加運行可靠性具  有很重要的意義。高速托輥在密封結構、加工質量、軸承、潤滑脂等方麵有更高的要求。目前,國內外托輥質量存在差距的一個主要原因是加工質量。因此要製造出新型高壽命高速托輥,需要改進托輥的密  封結構與材質,改進托輥的加工工藝,更新設備。

圖 3 滾筒卸載式中間驅動結構示意圖

1.4 中間驅動技術

    中間驅動的關鍵技術是各驅動點的帶速必須同步及功率配比問題,中間驅動點數量越多,要求越高。目前,巷道可伸縮皮帶輸送機的中間驅動大多是采用滾筒卸載式中間驅動,如圖 3 所示。物料通過中間驅動的卸載滾筒卸載在裝載架上,輸送帶經過驅動滾筒驅動,再經過壓帶裝置運行至裝載裝置來繼續承載和運輸物料,物料被運送到輸送機的頭部卸載裝置。中間卸載式驅動與輸送機的輸送帶纏繞方式如  圖 4 所示。輸送機多點驅動的同步性目前還沒有得到很好解決,可靠性差,急需研究技術完全成熟、性能完全可靠的多點中間驅動,從而最大限度地提高單機輸送機長度,以保證運轉的可靠性,降低投資成本。

圖 4整機輸送帶纏繞方式示意圖

1.5 自動控製張緊技術

目前帶式輸送機的張緊裝置有重錘張緊裝置、螺旋張緊裝置、自控液壓張緊裝置。重錘張緊裝置要求比較大的工作空間,僅應用在地麵帶式輸送機,並且物料容易落入輸送帶與張緊滾筒之間,從而損壞輸送帶。螺旋張緊裝置不能及時補償輸送帶在工作過程中的伸長,一般用於功率較小的皮帶輸送機上。對於大運量、長距離、大功率強力帶式輸送機一般多采用“油缸 + 電動絞車”或液壓絞車型張緊裝置,以滿足張緊行程大、張緊拉力大、動態響應快的要求,對可伸縮皮帶輸送機它能隨著輸送帶張力變化而能自動地調節張力與張緊行程,但其成本高,維護複  雜。目前,性能較好的自動控製張緊裝置仍需要進口,不但價格昂貴,而且管理維修費用很高。因此隻有研製出高精度的大扭矩、大行程的自動張緊設  備,才能大大提高我國煤礦長距離、大運量、高速度  巷道可伸縮皮帶輸送機的可靠性。

1.6新型液壓卷帶技術

對於可伸縮皮帶輸送機常用的卷帶裝置有機械  卷帶和液壓卷帶兩種。機械卷帶機構較為簡單,自動化程度不高,適合帶寬小於 1 200 mm 的巷道可伸  縮輸送機使用。液壓卷帶裝置如圖 5 所示,其工作  原理是先通過左邊的壓帶機構將輸送帶夾住,右邊的滾拉機構進行抽帶,使原來的緊繃的輸送帶鬆弛,  將輸送帶剪開,卷帶裝置和滾拉裝置此時開始工作,將抽出的輸送帶全部卷起來,成卷後卷帶裝置的搖臂旋轉 90°,把成卷的輸送帶送出來,卷帶完成。之後用液壓訂扣機將斷開的輸送帶訂起來。液壓卷帶自動化程度高、操縱簡單、省時省力。但大型可伸縮帶式輸送機還需要大幅提高卷帶扭矩,並使卷帶速度可控,需要研製出自動化程度更高的新型液壓卷帶裝置。能夠將液壓自動張緊、儲帶倉輸送帶自動收放帶、輸送帶接頭液壓自動訂扣以及自移機尾完美結合起來,完善可伸縮輸送機穩定可靠的性能。

圖5、液壓卷帶裝置示意圖

1.7自移機尾技術

高產高效工作麵的快速推進,要求可伸縮帶式輸送機的機尾不但能快速移動,而且還要在不停機的條件下移動機尾。圖 6 為中煤科工集團上海研究院為陝煤集團設計的滑橇式可行走機尾裝置,每  2500 mm為一個滑橇單元,滑橇單元之間用螺栓連接,可通過一定的拉力將滑橇和機尾滾筒向前拉動,滑橇可以在地上自如滑行,在短距離的情況下也可拆除幾節滑橇,達到機尾滾筒向前移動的目的。但這種方式隻適合於短距離的移動,屬於機械式移動。

圖 6 滑橇式可行走機尾結構示意圖

總結:可伸縮帶式輸送機的發展現狀及關鍵技術分析了可伸縮皮帶輸送機目前的發展現狀以及未來的技術發展方向。提出了發展大型可伸縮式帶式輸送機的關鍵技術,即:儲帶技術,托輥技術,中間驅動技術,張緊技術,卷帶技術和自移機尾技術。