p1 胶带输送机强制转弯装置的改进及应用

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1、胶带输送机强制转弯装置的改进及应用周树清王本忠王劲红王平王广斌（中煤矿山建设集团二十九工程处，安徽宿州234000）摘要：根据高速公路内低外高的原理，采用防跑偏装置和防漂移装置，对皮带机进行改进，通过奥地利专家K·J·Grimmer和F·Kessler提出的“平面弯曲胶带机的力学分析公式及皮带机的成槽性理论参数选择和计算，对皮带机进行弯曲实验、调试，实现皮带机弯曲运输。关键词：胶带机运输弯曲改进技术1前言随着现代煤矿无轨化运输的发展，掘进逐步实现胶带运输化。其具有结构简单、紧凑，拆装和操作方便，重量轻、输送量大、需用人员少等优点。但胶带输送机一直受“安装

2、后机头、机尾及各滚筒的中心线应在同一直线上”限制，数年来，胶带输送机仅能在长距离直线巷道投入使用，当巷道需转弯时，仅能靠简易皮带机、刮板输送机或无轨胶轮车来实现二次或多次转载，人员投入多、安全性能差、投入成本高。采用胶带强制转弯装置2-2上煤胶带机头硐室联络巷，用一部800胶带机完成了矸石运输任务。该装置投入使用后，减少了设备、设备操作人员以及电缆和开关的投入，节省了开支，取得了较好的经济和社会效益。2工程概况杨家村矿井位于内蒙古鄂尔多斯市东胜区，由内蒙古双欣矿业公司筹建，设计生产能力为5.0Mt/a。矿井采用立斜混合开拓方式，分煤层开拓，我单位施工2-

3、2上煤胶带输送机机头硐室时，巷道转弯角度20°，弯曲前直线段长度145m，弯曲后直线长度4450m。采用EBZ-160B综掘机配DSJ-800/2×55伸缩式胶带输送机掘进作业线。该巷道弯曲两端直线段长度分别为4450m和157.6m，针对此类巷道多采用多部胶带机或刮板机串联搭接布置形式，造成运输环节多，不便于生产管理，主要设备投资、运行电费及工资等费用都高。该处弯曲角度20度，我单位进行了平面拐弯带式输送机的方案。该胶带机于2008年12月在杨家村矿井胶带机运输巷道投入使用，运行至今效果良好。详见皮带弯曲段平面布置示意图1、2，带弯曲段断面图3。皮带弯

4、曲段平面布置示意图1皮带弯曲段平面布置示意图2带弯曲段断面图3表1主要技术参数参数数值参数数值胶带机长度／m1368胶带宽度／nun800运输能力／t-h400胶带运行速度／m·s2．6巷道坡度／(。)0—5起动加速度／m·s<0．1弯曲角度／(。)20制动减速度／m-s<0．1弯曲半径／m667提升高度／m03弯曲后拐弯部位运行参数的计算(1)由于槽形带式输送机做水平方向拐弯，要保证其正常运转，必须满足以下3个条件：①不允许输送带跑偏翻立；②输送带拉力必须小于限定值；③载货截面积满足输送能力要求。(2)由于输送带在水平方向出现弯曲，则输送带断面积各点应

5、力产生了变化，即δ=δ1+δ2其中，δ1=T0／S，δ2=y／R.E式中:δ1——拉应力，N／cm2；δ2——弯曲应力，N／cm2；T0——输送带中轴线上的拉力，N；S——输送带断面积，mm2；E——输送带弹性模量；R——平面弯曲半径，mm；y----输送带到内外侧的距离Y=B／2mm；B——输送带带宽，mm。(3)作用在输送带上每组托辊承受的向心滑动力T/=To×L//R(推导过程略)如图4。托辊受力图4为了减少该力值，选择了加密托棍布置，减少L/值，设计中L/=0.6m。(4)为了形成向心滑动力的阻力，在弯曲处将三联组槽形托辊做倾斜布置，倾角为，经设

6、计计算取30°。三联组槽形轮辊槽角a取最大值以达到最大输送量；取值为45°。在实际运行中，为了输送机运行平稳、满足使用、便于调整，三联组槽形托辊支架设置了可调机构，对安装试车十分有利，在30°～45°范围。(5)根据以上数值做每个托辊及输送带的受力分析：①由于槽形托辊输送带分成B1、B2、B3三段，在各分段上输送带拉力不变，则各段输送带的拉力分别为(设计中取B1=B2=B3=B／3)：T1=δ1S=1／3(一ESB／R3)T2=δ2S=(T0+ESy2／R)B2／B=1／3ToT2=δ3S=1／3(T0+ESB／3R)②每节托辊作用在输送带上的向心滑动力

7、为：T/1=T1×L/／R=L／3R(To—ESB／3R)T/2=T2×L/／R=ToL／3RT/3=X3L/／R=L／3R(To+ESB／3R)③为了满足输送带平稳转弯，输送带拉力P1、输送带重量和物料重量P2以及及输送带跑偏形成的阻力P3三项之和必须为零，即P1+P2+P3=0，根据以上受力分析可得：P1=T0cos(a+β)+T2cosβl+T/cos(a-β)P2=(qB+qG)L/[m3sin(a-)一m2sinβ—m1sin(a+β)]P3=-[T/sin(a+β)+T/2sinβ+T/3sin(a-β)]f一(qB+qG)L/[m3cos(

8、a-β)+m2cosfβ—m1cos(a+β)]f式中m1，m2，m3，---输