我國礦山皮帶輸送機的應用與發展

摘 要：作為機械設備的一大類，運輸系統的應用范圍非常廣泛在國民經濟的各個工業部門、各種行業都有應用。例如在機械、輕工、化工、冶金、礦山、建材、食品等行業使用的皮帶運輸機。一個國家運輸系統自動化的水平的高低，反映了一個國家工業技術的發展程度。

關鍵詞：礦山；皮帶運輸機；技術

皮帶運輸機在礦業發展中屬于主要設備，其運輸能力較大，輸送距離遠，能夠保證一定的速度。然而隨著經濟及科技的不斷發展，其在經濟性、安全性以及穩定性方面都不能滿足現代礦業的發展要求。近年來，隨著人工智能概念的推廣，計算機信息技術用于機械設備的狀況越來越多，尤其近幾年PLC控制編程與計算機技術有效的結合使皮帶運輸系統的操作更為簡單、系統更為穩定，在礦業發展中得到了普遍的應用。

1 皮帶輸送機的工作原理

皮帶輸送機是皮帶運輸系統的主要構成部分。皮帶運輸機由輸送帶、托輥、滾筒及驅動、制動、張緊、改向、裝載、卸載、清掃等裝置組成。皮帶輸送機是由驅動裝置拉緊裝置輸送帶中部構架和托輥組成輸送帶作為牽引和承載構件，借以連續輸送散碎物料或成件品。

2 現階段國內外皮帶輸送機技術的基本狀況

2.1 國內外皮帶輸送機技術的發展

國外皮帶輸送機技術長久以來一直領先于我國的技術發展水平，如今皮帶輸送機技術的發展已經進入了一個新的階段，皮帶輸送機的功能性更強，應用范圍更廣。在國外，大批先進的的皮帶輸送機已經研制成功，并在一些行業中得到了應用。這些皮帶輸送機不但運輸距離遠、運載量大、運輸速度快而且輸送性能穩定，如今自動化的監控技術也被運用到了皮帶輸送機當中，使它的可靠性也大大加強了。

隨著我國采礦業事業的逐步發展，皮帶輸送機的應用也越來越廣泛，在市場需求的推動下，皮帶輸送機的技術水平也有了很大程度的提高。一些礦區還采用了先進的設備提高采礦效率，例如大傾角長距離皮帶輸送機的使用。雖然國內相關技術與國外差距還很大，但我國秉承自主研發的精神，不斷加大對皮帶輸送機研發資金的投入。目前正在開展針對皮帶輸送機的軟啟動與制動裝置的試驗與研究。國外皮帶輸送機技術的優勢主要表現在兩個方面：一功能多元化。國外設計和研發了多種不同功能的皮帶輸送機。如高傾角帶輸送機、管狀帶式輸送機、空間轉彎皮帶輸送機等，類型各異，可以滿足多種用途；另一方面是核心技術領先。如今長距離、大運量、高帶速等大型皮帶輸送機已成為未來輸送機發展的主要趨勢，相應的動態分析與監控技術等核心技術一直為國外所掌握的，這些技術提高了帶式輸送機的運行性能和可靠性，進而提高設備的壽命，降低生產成本。

2.2 國內外核心領域所存在的具體差距

理論差距。一直以來我國皮帶輸送機研發主要運用的是剛性理論。運用剛性理論來分析研究皮帶輸送機，會出現與實際情況相差較遠的結果。主要原因在于實際上運輸機的輸送帶是粘彈性物體，其輸送過程是一個非常復雜的過程，不能簡單的以剛性理論、理想狀態來進行計算和分析。國外很早已經開始運用計算機技術進行皮帶輸送機設計和研發了，通過PLC計算機控制系統對運輸系統的動張力進行動態的分析和監測，獲得的數據不但有效而且準確。這些技術可以降低輸送帶的安全系數，通過對“超載”和“空載”的監測達到延長使用壽命的作用，確保了輸送機運行的可靠性，從而降低運輸機的生產成本。

技術差距。一般皮帶運輸系統都是采用多電機驅動的。尤其是對于距離長、運量大的礦區，必須使用功率大的多機驅動輸送機。由于多機使用會產生很強的張力，因而必須采用軟起動方式來降低這種張力。為了減少對電網的沖擊，在進行軟起動時，首先要慢速起動，同時要控制輸送機起動加速度以及解決承載帶與驅動帶的帶速同步問題及輸送帶涌浪現象，減少對元部件的沖擊。國內曾經出現由于技術不達標常常會造成各驅動點的功率不均衡，甚至會造成電機功率過大燒毀電機。目前國內已經通過使用調速型液力偶合器來實現輸送機的軟起動與調節功率平衡的問題。但國內的技術標準以及技術能力尤其是調節精度及可靠性，都與國外差距很大。

2.3 產品設備差距

由于我國皮帶輸送機受到發展技術的限制，導致皮帶輸送機的可靠性得不到保證，由于功能單一，品種型號少，大部分礦區都采用是國外的設備。國外皮帶輸送機由于有先進的技術作支撐，在運輸效率以及運輸效果上都遠遠超過國內的產品。最主要的是，國外產品的壽命、環境適應能力都與國內外皮帶輸送機有著顯著的差異。例如在托輥的使用上，國外采用的是新型的注油托輥，在輸送過程中通過對軸承進行稀釋潤滑，減小運輸阻力，提高了托輥的使用壽命。

無論如何我國皮帶輸送機的研制工作還處于初步階段，不管是皮帶輸送機的產品的品種還是相關的技術力量都與國外有很大的差距。國內所擁有的皮帶輸送機不但型號少，功能也單一，而且由于效率的低下，單位時間內的經濟效益與國外也相差很大。目前國外最新的皮帶輸送機技術已經實現了人、料的雙向運輸的功能。

3 皮帶輸送機設備將向大型化趨勢方向發展

由于要堅持可持續發展，我國礦業開采正逐步向高產、高效、集約化經營方向轉變。因而在礦山皮帶運輸系統中對皮帶輸送機的使用，也將逐步向大型化、多功能的方向發展。因而未來大型皮帶輸送機必須具備高功率、高帶速、高運量以及長距離運輸等特點，這樣才能提高效率，獲得更高的效益。

3.1 元部件性能有待提升

未來對皮帶輸送機的元部件的要求更高了。主要是影響運輸機的可靠性、安全性的一些元部件的性能要進一步增強。我國皮帶輸送機未來發展與研究的主要方向就是提高皮帶輸送機元部件的性能與可靠性，因而可以在現有技術的基礎上，借鑒國外的先進經驗，提高我國產品的性能，進一步推動我國皮帶輸送機技術向智能化方向發展。

3.2 功能更加多樣化

我國皮帶輸送機未來目標是實現人與料的雙向運輸，提高皮帶輸送機的運輸功能。

參考文獻

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作者簡介：羅剛（1965-）男，四川人，大專，助理工程師，研究方向：礦山機電。