[李阳煤矿15101工作面带式输送机的选型设计]采煤工作面刮板输送机

　　摘　要：随着煤炭井下开采技术的进步，带式输送机的应用越来越广泛，尤其是对带式输送机的选型设计非常重要。结合工作实际，对李阳煤矿15101工作面带式输送机的各种参数进行了分析与计算，以供同行参考。
　　关键词：带式输送机　选型　参数
　　中图分类号：TD82　　　　文献标识码：A　　　　　文章编号：1007-3973（2012）007-018-02
　　1 前言
　　带式输送机由于运输能力大、运行平稳、运输距离适应性强等优点，被广泛应用于矿山、冶金等行业。但是随着煤矿产能提高、采深加大，矿井井巷运输距离不断加长，同时我国煤矿矿井条件千差万别。为了确保采煤机械在现场工作中发挥重要的作用，提高开机率，首先要根据回采工作面的采场条件，合理选择配套的运输设备。因此，在实际使用中，如何根据自身矿井条件合理进行运输设备选型，使其能够经济合理、安全可靠地运行就显得尤为重要。
　　2 工程概况
　　李阳煤矿15101工作面顺槽倾角0�啊?�埃背?230m；一采区下山倾角0�啊?6�埃背?464.2m；+1020m水平大巷倾角为-1.8�啊?6�埃背?09.7m，采区最大瞬时生产能力为700t/h。
　　3 带式输送机选型计算
　　(1)带宽和带速的选择
　　一般情况下，带式输送机的使用地点和工作环境是已知的，即这条带式输送机的预期输送能力是确定的。带式输送机带宽和带速的选择主要取决于它的预期输送能力，在满足输送能力的前提下有多种带宽与带速匹配，所以最佳的带宽和带速的匹配要综合考虑物料的最大块度、使用场合、用途等各种因素进行选择。由于本采区最大瞬时生产能力为700t/h，因此选择本带式输送机带宽B=1000mm，带速V=3.15m/s。上托辊间距ao=1.2m，上托辊槽角�%d=35�埃胀ㄍ泄跤肭扒阃泄跸嗉渑帕校帕兄任?：3。下托辊间距au=3.0m，下托辊为V形托辊，普通托辊与前倾托辊相间排列，排列之比为7：3，上下托辊辊径133mm。
　　(2)由带速、带宽验算输送能力
　　
　　式中：k—倾斜系数，k=1；v—输送机的带速，v=3.15m/s；�%j—物料松散密度，�%j=900kg/m3；S—输送带上物料的最大横截面，
　　
　　S=0.0455+0.0772=0.1227㎡；�%a—运行堆积角，�%a=25�埃?
　　
　　按照煤的最大粒度较核胶带宽度：
　　式中：dmax—煤的最大粒度，mm。
　　由此可以看出，带式输送机的带速、带宽能满足输送能力的要求。
　　(3)计算圆周驱动力和传动功率
　　驱动圆周力：Fu=CFH+FS1+FS2+FSt
　　式中：C=1.12；附加阻力系数；FH=fLg[qRO+qRU+(2qB+qG)]；输送机的主要阻力；qRO=18.4kg/m，承载分支托辊每米长旋转部分质量；qRU=5.7kg/m，回程分支托辊每米长旋转部分质量；暂定胶带为PVG1600S整芯阻燃输送带。
　　qB=22.2kg/m，每米长输送带的质量；每米长输送物料的质量；g—重力加速度，g=9.81m/s2；f—模拟摩擦系数，f=0.03；L—输送机水平长度，L=1230m；H—物料提升高度，H=14m；�%]—输送机在运行方向的倾斜角；�%]=0�皛2�埃粈%n—输送带速度；�%n=3.15m/s；
　　经计算，驱动圆周力：FU=101.71kN，传动滚筒轴功率PA=FU�譾=320.4kw。
　　(4)输送机胶带张力的计算
　　在进行胶带张力计算时，采用逐点张力法进行计算。输送机正常运行，必须满足以下两个条件：
　　1)满足输送带下垂度要求
　　为了限制输送带在两组承载托辊间的下垂度，作用在输送带上任意一点的张力必须大于最小张力Fmin。
　　承载分支：
　　回程分支：
　　式中：（h/a）max—输送带许用的最大垂度，（h/a）max=0.01；其它符号同前。
　　2)输送带不打滑
　　输送带不打滑条件为：
　　式中：Fumax=KAFu=152.6kN；
　　本输送机采用双滚筒双电机驱动，功率配比2:1，�%O1、�%O2分别为驱动滚筒的围包角，�%O1=200�埃瑎%O2=180�埃粈%e为输送带与传动滚筒的摩擦系数，�%e=0.30。
　　eu�%O=eu�%O1�譭u�%o2=2.85�?.56=7.296，则：F2(S2)min≥24.24kN
　　各特性点张力计算：取S4=35.0kN，S3=40.0/1.04=33.7kN；　　S2=S3-fLg(qRU+qB)+qBHg=32.0kN＞F2(S2)min=24.24kN；
　　Sn=S4+fLg[qRO+(qB+qG)]+qBHg+FSt+Fs1+Fs2=133.720kN
　　根据以上计算可知，输送机胶带的最大张力Smax=133.720kN。胶带的安全系数n=11.97，所以选用PVG1600S整芯阻燃胶带满足设计要求。
　　(5)电机功率的计算
　　带式输送机电机功率的计算主要考虑托辊的旋转阻力、输送带的前进阻力、倾斜阻力和附加阻力等在长距离运输的带式输送机选型计算时可忽略附加阻力。
　　N=KPA=1.4�?20.4=449kW
　　式中：N—电动机总功率：K—电动机功率系数，K=1.25～1.4，取K=1.4；其它符号同前。
　　根据驱动装置的布置，选用3台185kW的电动机，功率配比为2：1的双滚筒驱动。
　　(6)15101工作面顺槽带式输送机的主要技术参数
　　输送能力Q=700t/h，带宽B=1000mm，带速V=3.15m/s，倾角�%[=0�皛2�埃=1230m。传动滚筒直径1000mm。胶带为PVG1600S整芯阻燃胶带，要求符合MT668-2008标准的要求。
　　驱动装置采用双滚筒三电机驱动，电机功率185kW�?（电机型号：YB2355S1-4），功率配比2：1；选用M3PSF60+风扇型减速器三套，减速器速比25；选用液粘软启动YNRQD250三套，转速1500转/分。
　　(7)带式输送机拉紧方式
　　胶带张紧采用YZL型液压拉紧装置。该装置具有以下特点：1)根据使用场合不同，拉紧力可以根据需要进行设定，使设备处于最佳工作状态；2)拉紧力设定后，YZL型液压自动拉紧装置可以保持系统处于恒力拉紧状态；3)YZL型液压自动拉紧装置具有响应速度快，动态性能好的特点，能及时补偿输送带或钢丝绳的弹塑性变形；4)油泵电机可以实现空载启动，当油缸达到额定拉力时，电机断电；当系统油压低于设定值时，油泵电机自动启动，实现补油功能。蓄能器实现在断电情况下的保压和补油，从而达到YZL型液压自动拉紧装置的节能运行；5)YZL型液压自动拉紧装置结构紧凑，安装布置方便；6)YZL型液压自动拉紧装置可与集控装置连接，实现对带式输送机的各种自动和手动控制。
　　上述带式输送机驱动装置配备防打滑保护装置、烟雾保护装置、温度保护装置、堆煤保护装置、自动撒水装置、火灾自动灭火报警装置、防跑偏保护装置、断带保护装置、防撕裂保护装置、双向拉绳开关等。
　　4 结束语
　　该带式输送机自投入使用以来，至今运行已有半年多的时间，运行安全可靠，使用情况良好，取得了很好的经济效益。随着煤矿生产能力的不断增大，带式输送机输送功率越来越大，只有合理选择了带宽、带速、电机功率、托辊和驱动方式，才能合理选择输送机，从而降低运输成本，安全可靠的运行。
　　参考文献：
　　[1]　洪晓华.矿井运输提升[M].徐州:中国矿业大学出版社,2005.
　　[2]　但松林.带式输送栅酌选型[J].煤矿机械,2010(8).