井下可伸縮式輸送卷帶機械裝置優化設計

摘 要：可伸縮式輸送卷帶機的使用越來越受到關注，在這種形式下對于其主要部分卷帶裝置的研究就顯得格外的重要。文章結合現有的卷帶裝置進行了全面深入的剖析講解，并對它們進行了比較，闡述了其優缺點。最后對卷帶裝置的現存缺點進行了說明指出，并點明未來的卷帶裝置的研究優化發展趨勢。

關鍵詞：可伸縮式輸送卷帶機；卷帶裝置；缺點；優化

中圖分類號：TD528+ 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）35-0082-02

可伸縮帶式輸送機是一種用于井下開采的一種機械，它之所以被廣泛應用是因為井下開采面隨著現在開采技術的不斷提高而不斷的延伸。這種機械具有大功率、大傾角以及高帶速的特點。目前受到廣泛的關注，但是相對于國外的發展來說還是比較落后的。伸縮式輸送卷帶機能夠隨著開采面的推進后退而適當的收放膠帶，因此對于膠帶的收縮速度提出了要求，其影響著開采的效率。為了適應不同長度的煤層面要求，適應煤炭開采的長足發展，適應工業生產要求對于其技術要求的不斷提高，對帶卷裝置進行研究是很有必要的。

1 卷帶機械裝置概述

卷帶機械裝置是裝于可伸縮式輸送機的前部的或者是安裝在收緊裝置后部的一個重要的部件。上部有卷帶軸心，下部有驅動滾筒，并且它可以上下移動。卷帶裝置種類也比較煩多，一般按照工作原理進行分類可以分為兩種類型。在下面的討論中會詳細的闡述。卷帶機械裝置具有一些對于生產實踐具有不同尋常的優點，比如這種結構具有傳遞均勻的特性，工作中比較平穩，載荷波動小不會造成較大的振動，另外還具有節約材料，增強了工作電機的使用壽命，尤其適合在那些開采環境比較惡劣工作空間比較狹窄的環境下工作，為生產帶了不小的方便，提高了效率，增加了效益。在回采的時候，卷帶裝置起著重要的作用。因為當可伸縮帶式輸送機到達回采面時，這時候需要適應回采面，須將儲帶倉架中的膠帶用卷帶裝置進行收帶。收帶的快慢將直接影響著可伸縮式輸送機的效率。目前我國的卷帶裝置按照結構與原理主要可以分為兩種，一種是基于電渦式的機械式，一種是基于馬達式的液壓式。

2 典型卷帶裝置

2.1 恒定轉速機械式卷帶裝置

這種卷帶裝置的轉速是恒定的，其機構如圖1所示。從圖中可以看到，該裝置由9-電動機作為動力裝置，由電動機提供動力，然后通過8-對輪連接上6-減速器，減速器能夠對由電動機傳出的轉速進行降速，然后將合適的轉速傳遞給7-卷帶軸，由卷帶筒作為驅動長軸，帶動3-卷帶筒，從而使其轉動，最終實現卷帶。

在圖中可以看到2-軸承位于卷帶軸也即驅動長軸的另一端固定，等到卷帶過程結束的時候，手提環可以方便將卷帶筒與卷帶一并從裝置中抽出。由于卷軸比較長，可能在工作工程中出現水平卷帶的跑偏，為了避開這種情況發生，可以通過手提環進行調節，也就是要調節支撐架的高度。另外還可以看到10-調偏裝置也是進行調整的裝置，這一調整裝置主要是用來進行左右調節的裝置，調節可以實現卷帶質量效果良好。

隨著卷帶的進行，卷帶逐漸卷上了卷帶軸，卷帶軸的纏繞直徑會越來越大，整個卷帶軸上的卷帶質量會越來越重。裝置有必須保持穩定的恒轉速，這時就需要提供很大的動力來保證不改變轉速，造成電機負荷增大，增加了電機的負荷，容易使其過載燒毀。

2.2 恒帶速機械卷帶裝置

從圖2可以看到該裝置由1-電動機作為動力裝置，由電動機提供動力，然后通過2-減速器，減速器能夠對由電動機傳出的轉速進行降速，然后將合適的轉速傳遞給3-鏈輪傳動裝置，繼而由鏈輪傳動裝置帶動驅動滾筒，由于驅動滾筒式固定的這樣就引起驅動滾筒會把動力傳遞給其正上方的5-卷筒，最終實現卷帶。隨著卷筒過程的進行，由于滾筒的心軸并不是固定的，伴隨著纏繞過程的繼續，忻州的纏繞直徑會越來越大，驅使卷帶心軸隨著直徑的長大而出現向上的移動。如果電機反轉也就是放帶時，心軸隨著直徑的減小而出現向下的移動。驅動滾筒利用摩擦力將帶卷包絡于卷筒之上，所以該卷筒在此過程中會保持線速度始終一定，即可以認為是勻速的轉動，故稱為恒帶速機械式卷帶。

這種卷帶裝置，采用的是電機直接帶動驅動滾筒運動，而非上面那種直接帶動卷筒轉動的方式。驅動滾筒與卷筒之間依靠二者接觸時的摩擦力傳遞運動，這樣一來可以避免造成由于隨著卷筒心軸直徑隨著卷曲纏繞直徑的變大而出現過載燒壞電機的現象的發生，保證了線速度穩定不變。不過這種方式由于靠的是摩擦傳遞，如果摩擦不夠就會出現打滑現象，使得卷筒不能夠正常的工作，比如負載突然增大等等。

2.3 恒功率液壓式卷帶裝置

如圖3所示的是恒功率液壓式卷帶裝置，該裝置由液壓控制泵站系統，液壓卷帶機構，機架等如圖所示的機構組成。該裝置不像前兩者是由電機提供動力，而是由液壓泵控制站提供動力。在送帶的時候，首先圖中左側的固定夾帶機構會固定下來，然后水平移動夾帶機構將卷帶加緊，這式液壓缸會將活塞桿推出來，相當于夾著卷帶向著卷帶方向拉伸，直至最大距離。然后位于圖中右側的固定夾帶機構這時會馬上將卷帶夾住并且固定，液壓缸會抽回活塞推桿直至返回到初始的水平移動固定架位置。這樣就完成了一個往返的過程，隨著卷帶不斷地進行，重復這一過程。不斷的重復后會使得卷帶的頭部某一時刻到達液壓卷帶機構位置，這時只需將卷帶頭部掛鉤與液壓卷帶機構的卷軸銜接在一起，然后松開所有限制因素，開動液壓卷帶機，就可以實現卷帶了。卷帶完了以后，通過轉動液壓卷帶機構搖臂，將完成卷帶的輸送出來，然后再接著進行以上的過程，實現再次卷帶過程，至此整個的收帶過程告一段落。這一系統中的液壓缸回路具有液壓鎖，能夠保證在卷帶過程避免造成夾力不緊，出現波動等現象的發生，避免誤夾帶的事故等。

這種依靠液壓系統的卷帶裝置，由于采用了液壓系統的組合形式，而這種形式能夠有效地避免比如負載過大會影響以及卷帶纏繞直徑變大會影響的機械式卷帶裝置的問題，相較前兩種來說，第三者更加的優越，更加能夠適應對輸送卷帶機的日益苛刻的要求和工作環境。

3 缺陷以及發展優化趨勢

對于卷帶裝置現在還存在如下所述的一些缺陷：

①大多數圍繞著液壓卷帶裝置的靜態特性展開大量的研究，而對于動態特性的研究少之又少，所以對于其動態特性的方面的研究會是未來研究的一個趨勢；

②液壓卷帶裝置中軸向柱塞泵的整體系統仿真研究不夠深入；

③通常進行卷帶系統結構設計時，由于常常是按照經驗值或者是傳統的一些方法進行計算校核，這樣就造成精度與準確性不是很過關，大大影響了工作性能；

④現代化的生產需求，以及人力資源方面的要求是的卷帶裝置的速度應該進一步提升，來應對之，以提高效率。

4 結 語

本文結合現有的卷帶裝置圖紙進行了闡述與剖解分析，對比了各種形式的優缺點，認為基于液壓機構的液壓卷帶裝置性能較之機械式的卷帶裝置更加具有優越性。并指出了卷帶裝置目前存在的缺點以及未來發展趨勢，向著更加優越的方向發展，即對于優越動態性能以及高速的優化。

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