摘要：本文主要介紹我國(guó)煤礦順槽帶寬1.6米可 伸縮
輸送機(jī)的設(shè)計(jì)研制和結(jié)構(gòu)組成，以及采用的主要軟 啟動(dòng)技術(shù)、卸載式中間驅(qū)動(dòng)技術(shù)、液壓卷帶技術(shù)以及新 型儲(chǔ)帶技術(shù)，對(duì)煤礦順槽的使用與維護(hù)具有參考意義。
隨著我國(guó)煤炭科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以長(zhǎng)壁高效綜采為代表的煤炭井工開(kāi)釆技術(shù)取得前所未有的新進(jìn)展。綜采工作面生產(chǎn)能力大幅度提高，采區(qū)范圍不斷擴(kuò)大，出現(xiàn) 了“一礦一面”年產(chǎn)千萬(wàn)噸煤炭的高產(chǎn)高效和集約化生 產(chǎn)模式，可伸縮帶式輸送機(jī)逐步向大型化和高速化發(fā)展。 煤炭科學(xué)研究總院上海分院與神華能源股份公司、黃陵 礦業(yè)集團(tuán)公司等緊密合作，在國(guó)內(nèi)獨(dú)家研制生產(chǎn)出特大 型可伸縮帶式輸送機(jī)：帶速4.0m/s,帶寬達(dá)1.6m,單機(jī)長(zhǎng)度可達(dá)6000m,驅(qū)動(dòng)功率達(dá)3x500+3x500kW, 運(yùn)量卨達(dá)4000t/h,帶強(qiáng)達(dá)PVC1800S,采用中間驅(qū)動(dòng) 技術(shù)和ft動(dòng)可控張緊技術(shù)，有效改善了輸送機(jī)的運(yùn)行性 能，是同內(nèi)功率最大、運(yùn)距最長(zhǎng)、帶寬最寬的順槽用可 伸縮帶式輸送機(jī)，現(xiàn)已在神東和萬(wàn)利礦區(qū)，黃陵礦業(yè)集 團(tuán)公司等地方得到成功應(yīng)用。下面將介紹分析該設(shè)備的 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與技術(shù)情況。
1、順椚4伸縮帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)形式
輸送機(jī)采用驅(qū)動(dòng)單元功率為500kW, CST630KS軟 啟動(dòng)，頭部和中間驅(qū)動(dòng)處各布置3套驅(qū)動(dòng)單元。采用6 層儲(chǔ)帶，HDW自動(dòng)張緊裝置和液壓自動(dòng)卷帶裝置，配 合先進(jìn)的電控保護(hù)裝置，整臺(tái)輸送機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊.技術(shù)先 進(jìn)、可靠性高。
2、CST可控軟起動(dòng)技術(shù)
輸送機(jī)動(dòng)力釆用CST可控軟起動(dòng)方式，其傳輸系統(tǒng)（CST)是帶有電-液反饋控制及齒輪減速器，在低 速軸端裝有線性濕式離合器，專為膠帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)的機(jī) 電一體化的高技術(shù)、高可靠性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。它是運(yùn)用速度、壓力和電流反饋及PID調(diào)節(jié)手段，通過(guò)調(diào)節(jié)油壓實(shí)現(xiàn)膠 帶可控制啟動(dòng)的裝置。由于該裝置釆用機(jī)電一體化設(shè)計(jì)， 該驅(qū)動(dòng)裝置具有：加速度和減速度可控，力矩限制I對(duì) 所有的主要組件提供過(guò)載保護(hù)，隔離機(jī)械沖擊，帶有油壓、電機(jī)功率等監(jiān)測(cè)功能，可以按理想的曲線實(shí)現(xiàn)帶式 輸送機(jī)平穩(wěn)起動(dòng)，減小起動(dòng)慣性力和起動(dòng)沖擊作用。
圖3中間驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)原理圖見(jiàn)圖2,其工作原理：通過(guò)調(diào)節(jié)離合器 中的油壓、利用摩擦片間所形成的油膜的動(dòng)力粘性來(lái)傳 遞動(dòng)力，并控制減速器輸出軸的轉(zhuǎn)速，達(dá)到輸送機(jī)的軟 起動(dòng)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速通過(guò)行星臧速器的輸入軸、中間齒輪，傳遞給太陽(yáng)輪，太陽(yáng)輪使三個(gè)行星輪旋轉(zhuǎn)，與離合器中 的動(dòng)摩擦片相連接的內(nèi)齒圈是浮動(dòng)的，可作自由轉(zhuǎn)動(dòng)。 當(dāng)離合器中無(wú)油壓時(shí)，行星輪使自由浮動(dòng)的內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng), 從而使行星架不轉(zhuǎn)動(dòng)，減速器輸出軸就靜止不轉(zhuǎn)。當(dāng)對(duì) 離合器逐漸施加油壓時(shí)，兩摩擦片間油膜所產(chǎn)生的粘性 剪切力矩，使內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)速逐漸下降，直至停止轉(zhuǎn)動(dòng)。此 時(shí)行星輪托架就逐漸加大轉(zhuǎn)速，直至達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。通 過(guò)控制離合器中的油壓力與油壓施加時(shí)間，就可使輸送 機(jī)按照設(shè)定的速度曲線平穩(wěn)起動(dòng)。該裝置的優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng) 時(shí)調(diào)速精度高，可以變速運(yùn)行：
(1) 主電機(jī)可實(shí)現(xiàn)分時(shí)空載起動(dòng)，對(duì)電網(wǎng)沖擊小>
(2) 可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間的功率平衡，
(3) 完全可調(diào)節(jié)起動(dòng)速率斜率，軟起動(dòng)、軟制動(dòng)性 能良好；
(4) 起動(dòng)完成后，在正常運(yùn)行帶速時(shí)，滑差消耗較小, 效率較高；
(5) 可實(shí)現(xiàn)可控停車，
(6) 體積小，占地少，不存在防爆問(wèn)題，大功率傳 動(dòng)國(guó)內(nèi)使用較多。
3、卸錢式中間驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)布置與 工作原理
由于該輸送機(jī)裝機(jī)總功率高達(dá)3000kW,總牽引力 達(dá)到603kN。受到輸送帶強(qiáng)度與驅(qū)動(dòng)裝置的限制，輸送 機(jī)采用機(jī)頭集中驅(qū)動(dòng)加中間卸載式驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行布置。 中間驅(qū)動(dòng)技術(shù)可以在不提高輸送帶強(qiáng)度等級(jí)前提下，最 大限度地增加單機(jī)長(zhǎng)度，還可使單元驅(qū)動(dòng)裝置小型化， 通用性強(qiáng)，單元驅(qū)動(dòng)裝置的功率保持在一個(gè)較為經(jīng)濟(jì)合 理的范圍內(nèi)，最大限度地降低輸送機(jī) 的投資費(fèi)用。
中間驅(qū)動(dòng)裝置由兩個(gè)1060x1800傳動(dòng)滾筒改向滾筒組成的測(cè)力裝置、機(jī)架及 相關(guān)托輥、中間架和受料裝置等組成， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，可以根據(jù)帶式輸 送機(jī)的運(yùn)輸距離的變化，增加或拆掉中 間驅(qū)動(dòng)裝置，使帶式輸送機(jī)既能適應(yīng)運(yùn) 距的變化又能使輸送機(jī)工作在合理的 功率值內(nèi)，充分發(fā)揮設(shè)備的能力，減少能源的消耗和設(shè) 備的浪費(fèi)。卸載式中間驅(qū)動(dòng)是由驅(qū)動(dòng)滾筒完成對(duì)膠帶的驅(qū)動(dòng)， 它有別于直線摩擦式中間驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)膠帶對(duì)承載膠帶的增大至滾筒卸載式中間驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)滾筒趨人點(diǎn)，膠 帶張力在此處達(dá)到一極大值，隨后開(kāi)始下降，直至到該 驅(qū)動(dòng)滾筒的分離點(diǎn)，膠帶張力又開(kāi)始線性增加至下一中 間驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)滾筒趨入點(diǎn)，如此就象接力跑一樣，由 各中間驅(qū)動(dòng)裝置分擔(dān)出力，這樣，膠帶張力在機(jī)頭處與 機(jī)頭集中驅(qū)動(dòng)時(shí)相比便會(huì)有較大的降低。在總功率一定 也即總牽引力一定的情況下，滾筒卸載式中間驅(qū)動(dòng)裝置 設(shè)置得越多，膠帶張力就降低得越多。圖4表示集中驅(qū) 動(dòng)方式的帶式輸送機(jī)和帶有滾筒卸載式中間驅(qū)動(dòng)的帶式 輸送機(jī)膠帶張力變化比較。
4、新型卨效儲(chǔ)帶倉(cāng)結(jié)構(gòu)
該機(jī)的儲(chǔ)帶倉(cāng)由儲(chǔ)帶轉(zhuǎn)向架、儲(chǔ)帶倉(cāng)架、 游動(dòng)小車和托輥支承小車裝置組成。儲(chǔ)帶轉(zhuǎn)向架布置在 機(jī)頭傳動(dòng)裝置之后，由機(jī)架630x1800改向滾筒 和一個(gè)1030x1800改向滾筒組成。游動(dòng)小車布置在儲(chǔ) 帶倉(cāng)架的軌道上，由機(jī)架、滑輪組、三個(gè)630x1800 改向滾筒和一個(gè)改向滾筒組成滑輪組。由 于本機(jī)要求儲(chǔ)存膠帶的長(zhǎng)度達(dá)160m,故儲(chǔ)存部分膠帶 設(shè)計(jì)成往返折疊成6層。利用張緊絞車上的鋼絲繩，使 游動(dòng)小車移動(dòng)、張緊、改變折疊帶的長(zhǎng)度，以達(dá)到儲(chǔ)存 或放出膠帶的目的，液壓張緊絞車的鋼絲繩通過(guò)滑輪組 的倍力功能，實(shí)現(xiàn)以較小的牽引力獲得所需倍數(shù)張緊力， 并通過(guò)張力傳感器顯示張力的大小„
為了使儲(chǔ)帶轉(zhuǎn)向架與游動(dòng)小車之間間距過(guò)大時(shí)，膠 帶下垂度不致太大，而引起上下層膠帶間摩擦打帶，因 此在儲(chǔ)帶倉(cāng)架的小車軌道上另設(shè)3臺(tái)托輥小車來(lái)承托膠 帶，它由平托輥、車架、車輪等組成。托輥小車通過(guò)牽 引鏈與游動(dòng)小車連接，可自動(dòng)調(diào)節(jié)托輥小車的位置。
5、液頂卷帶裝置研制
高產(chǎn)高效工作面的快速推進(jìn)，要求可伸縮帶式輸 送機(jī)能夠方便、快捷、可靠地將儲(chǔ)帶倉(cāng)內(nèi)儲(chǔ)滿的輸送 帶拆除。對(duì)于短距離小運(yùn)力的可伸縮帶式輸送機(jī)，輸 送帶帶強(qiáng)低、帶厚薄、重量輕，100米/卷輸送帶的 直徑不大，卷帶時(shí)輸送帶處于松弛狀態(tài)，對(duì)卷帶裝置 的要求不高，甚至人工也能取出。一般釆用小功率蝸 輪蝸桿減速器傳動(dòng)，卷帶速度慢，需要多人配合才能 取出一卷輸送帶，工作效率低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。而 對(duì)于長(zhǎng)距離大運(yùn)力的可伸縮帶式輸送機(jī)輸送帶帶強(qiáng)高、 厚度大、重量大，100米/卷輸送帶的直徑較大，為 防止輸送帶跑偏，卷帶時(shí)輸送帶需要有一定的張緊力， 普通的電動(dòng)絞車卷帶不能滿足要求。
道移動(dòng)底帶液壓油缸夾帶裝置。卷帶機(jī)采用低速大扭 矩液壓馬達(dá)卷帶，卷帶機(jī)上下可調(diào)。卷帶機(jī)芯軸采用 方軸，卷帶時(shí)有鎖定裝置，防止卷帶機(jī)擺動(dòng)。卷帶方便、 可靠、快捷，能實(shí)現(xiàn)一人半小時(shí)內(nèi)完成100米/卷輸 送帶的拆除工作，可極大地提高工作效率，降低勞動(dòng) 強(qiáng)度。拆出的輸送帶能方便地側(cè)轉(zhuǎn)到巷道內(nèi)運(yùn)出。
6、應(yīng)用情況
該輸送機(jī)設(shè)計(jì)制造完成后，已先后在神華能源神 東煤炭分公司、黃陵礦業(yè)集團(tuán)公司及山西晉興公司等 年產(chǎn)一千萬(wàn)噸以上的礦井投入使用，在實(shí)際使用中， 輸送機(jī)起、制動(dòng)平穩(wěn)，各部件運(yùn)行正常，性能指標(biāo)都 達(dá)到設(shè)計(jì)要求，由此表明，大運(yùn)力順槽可伸縮輸送機(jī) 的設(shè)計(jì)研制是成功的，給用戶帶來(lái)了顯著的經(jīng)濟(jì)效益 和社會(huì)效益。
相關(guān)輸送機(jī)產(chǎn)品：
1、皮帶輸送機(jī)
2、刮板輸送機(jī)
3、斗式提升機(jī)
