小型帶式輸送機在礦井的應用

摘要：帶式輸送機是輸送能力最大的連續輸送設備之一。隨著煤炭、水泥行業的發展，傾斜布置的輸送機也越來越多。本次畢業設計是關于礦用固定式帶式輸送機的設計。首先對膠帶輸送機作了簡單的概述；接著分析了帶式輸送機的選型原則及計算方法；然后根據這些設計準則與計算選型方法按照給定參數要求進行選型設計。由輸送機的結構特點決定了其具有優良性能，主要表現在：運輸能力大，且工作阻力小，安裝簡便，使用靈活、耗電量低，轉載環節少，節省設備和人員，并且維護比較簡單，適合于煤礦煤泥大且含水量大的環境特點。

關鍵詞：小型 帶式輸送機 應用 礦井

1 帶式輸送機設計

1.1 立項背景 清水營煤礦大建設之時，各項工作開展如火如荼，但由于清水營煤礦井下作業條件差、涌水量大、煤泥量大的現狀，從而造成現用的SGB620/40T刮板機易損壞、刮板機溜槽磨損嚴重、維修量大、投入維修經費多、出渣困難，刮板機使用效率低、巷道掘進速度慢，且由于巷道距離短大型皮帶無法安裝，為了解決以上實際困難，特設計并制造了GDP800*2*18.5型小型皮帶機。

1.2 詳細科技技術內容

1.2.1 皮帶運輸機的組成。帶式輸送機主要由以下部件組成：機頭架、驅動滾筒、傳動滾筒、膠帶、尾架、托輥、中間架、機尾滾筒、卸載裝置、清掃裝置、安全保護裝置等。

1.2.2 布置方式。皮帶運輸機驅動裝置采用一個或二個18.5KW油浸式電滾筒驅動，借助與其它滾筒、托輥與膠帶之間的摩擦力是膠帶運動，從而達到運輸物料的目的。驅動滾筒的數量由實際運輸距離決定。

帶式輸送機布置方式：（雙滾筒驅動）

1.2.3 皮帶運輸機整體結構。

1.2.4部件的選擇：（設計鋪設傾角β=0°，輸送距離L=200m，運輸生產率A=150t/h，煤的最大塊度amax=250

mm）。

①膠帶的選擇

輸送帶的種類規格符合《煤礦安全規程》及相關規定，根據阻燃膠帶型號及礦山實際選擇。

已知：鋪設傾角β=0°，輸送距離L=200m，運輸生產率A=150t/h，煤的最大塊度amax=250mm

輸送帶寬度：

已知：槽形托輥斷面系數k=385，帶速v=1.6m/s，物料密度r=1t/m3，輸送帶傾角系數c=1

由公式：帶寬B=（A/kvrc）1/2=（150/385*1.6*1*1）1/2=0.49m

又∵B≥2amax+200=2*250+200=700mm

據以上計算結果選用B=800mm皮帶，每米皮帶質量qd=15kg/m

②傳動方式及電滾筒直徑的選擇

采用電滾筒直接驅動，借助于其他驅動機構與輸送帶之間的摩擦力，使輸送帶運動。即驅動裝置集中的安裝在輸送機長度的某一個位置處，一般放在機頭處。根據輸送距離的長短，可分為單滾筒和雙滾筒驅動。先以雙滾筒為例，選擇如下布置方式：

根據上表選擇電動滾筒直徑為500的膠面滾筒。

③改向滾筒的選擇

由上表：與500mm的傳動滾筒匹配的尾部改向滾筒直徑為400mm。

④托輥的選擇。本系列配置的托輥分為承載托輥（槽型托輥）和回程托輥（平行托輥）兩類。承載托輥初選DTⅡGP1103，回程托輥初選DTⅡGP1211，緩沖托輥選擇DTⅡGH1103。上托輥間距選擇1m，下托輥間距選擇2m。上托輥槽角35°，下托輥槽角0°。

1.2.5 電滾筒選擇及功率計算。運行阻力：查表選取重段、空段折算到單位長度上的托輥轉動部分的質量qg′， qk′。則：qg′=14kg/m，qk′=12kg/m

查表：輸送帶在重段、空段的運行阻力系數ω′=ω″=0.03

則由公式：每米輸送帶的貨載質量q=A/3.6v=150/（3.6*1.6）=26kg/m

下托輥間距：Lg″=3m

∴由圖：空段阻力f=（qd+qg）Lgω″=（15+12）*200*10*

0.03=1620N

5處張力S5=5qd Lg″cosβ=5*15*3*10=2250

分離點張力SL=S5+f=2250+1620=3870N

∴由公式：滾筒牽引力WO=SL（eμα-1），其中μ=0.2，圍包角α取420，即WO=SL（eμα-1）=3870*（e0.2*7.3-1）=12794N

∴反饋功率N′=WOv′η/1000=12794*1.05*1.6*0.85/

1000=18.3kw

空載功率N″=WO′v/1000η=（2*15+14+12）*200*10

*0.03/8500=3.9kw

所以選取電機功率P=bN′=1.2*18.3=21.96kw，即可選取滾筒型號YDB-11-500*800，采用雙滾筒共同驅動。

1.3 小型皮帶運輸機優點 由輸送機的結構特點決定了其具有優良性能，主要表現在：運輸能力大，且工作阻力小，安裝簡便，使用靈活、耗電量低，轉載環節少，節省設備和人員，并且維護比較簡單，適合于清水營煤礦煤泥大且含水量大的環境特點。

1.4 與當前國內外同類研究、同類技術的綜合比較 此項設計屬于普通型皮帶的設計，由于是簡易小皮帶，主要突出其靈活型、簡易型，屬于較傳統的設計制造。

1.5 應用情況 此皮帶運輸機先后在清水營煤礦生產16部，均投入到井下作業，取得了良好效果。在使用過程中皮帶機也得到了更好的改良，使得掘進效率得到了很大提高，得到了各綜掘區隊的廣泛好評，各優點得到了充分的發揮，在制造工程中只花費了材料費，從而節省了客觀的刮板機及其配件購置費用，并在節能降耗、雙增雙節方面取得了很好成果。

1.6 經濟效益及社會效益分析 經小皮帶在井下的使用看，效果良好，代替了原有的SGB620/40T溜子，并減少了溜子的購置和維修費用，粗略從以下幾方面說明：①1部200米長的皮帶機相當于購置2部SGB620/40T刮板機，而材料費用只相當于1部刮板機的2/3。②小型雙驅皮帶機的總功率為37KW，SGB620/40T溜子電機功率為55KW，隨著使用時間的延長，節約了客觀電能。③小型皮帶易維護，節省了人力、物力。④提高了掘進工作面的工作效率。

2 結論

首先是因為本次的設計讓我更清晰地對帶式輸送機有了更一步的了解。帶式輸送機是輸送能力最大的連續輸送機械之一，由于起運行可靠、檢修方便、易于維護，節能高效等優點，廣泛應用于煤礦、港口、水泥廠等生產部門，是重型連續輸送設備中的重點設備。

在本設計中首先經濟合理的設計出帶式輸送機系統，確定輸送機的布置形式。根據運輸距離、物料性質以及使用環境初步確定輸送帶的型號、托輥和中間架的結構參數。最后選擇合適的電動機確定電動機功、位置及數量。

通過本次設計和一系列計算，繪圖等工作使我學到了很多，更進一步了解到一些對一個完整事物的設計思路和過程。但是在設計過程中也遇到了不少的問題，發現自己還是有很多東西不是很了解，但是這樣更促進了自己的學習積極性。這樣為以后的工作打下一定的基礎。本次設計使我受益匪淺。

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