淺談礦用順槽膠帶機的機理及其應用

楊華溢

摘 要：目前，隨著科技不斷發展，世界煤炭工業正在向高度集中、集約化、高產高效綜合機械化方向發展，工作面的生產能力大幅度提高，采區走向長度一般都達到2000～6000m，這就必然要求工作面運輸巷帶式輸送機朝著高可靠性、高效性、輸送能力大、帶速高、運距大、驅動功率大、輸送帶寬增加的方向發展，這是目前世界各國煤炭工業發展的方向。

關鍵詞：礦用順槽膠帶機；機理；應用

1 膠帶機的作用

膠帶運輸機廣泛應用于煤礦、港口、電廠、水泥廠、冶金礦山等礦用型膠帶運輸機主要用于煤礦井下順槽運輸和巷道掘進動輸系統。具有運量大、運距長、設備故障少和運輸成本低等方面的優點，是綜采和一般機采工作方面不可缺少的主要配套設備之一。該系列礦用輸送機電氣部分具有隔爆性能，允許在有煤塵和瓦斯的礦井下使用。

2 礦用順槽膠帶機的主要技術參數

運輸能力：3000t/h，帶寬：1400mm，帶速：4m/s，長度：3000m，提升高度：30m，膠帶強度：1800kN/m，驅動電機功率：3×375kW，電壓：1140V，驅動裝置：3×CST420KS，貯帶能力：120m，托輥直徑：Ф152-Ф159mm；平行布置；皮帶張緊方式：液壓絞車張緊。

3 礦用順槽膠帶機的組成

順槽膠帶機主要有：卸載部、驅動部、儲帶、張緊裝置、卷帶裝置等幾個重要部分組成膠帶機技術性能驅動裝置：由電動機、蛇型簧連軸器、CST及給CST冷卻齒輪油的冷卻循環裝置等組成。CST通過蛇型簧連軸器分別與電機及驅動滾筒相連。其中，CST作為該機的可控軟起動裝置具有長距離、大運量帶式輸送機的技術核心是根據潛在的動力學問題，解決起動、停車加速度曲線的控制及多電機之間的功率平衡。CST可控軟起動系統是高可靠性的機電液一體化驅動系統，可根據膠帶輸送機起動，運行工況需要，通過控制器設置需要的加速度曲線和起動時間，并使輸出力矩與液壓系統的壓力成正比。同時通過輸出軸上的速度傳感器，檢測出轉速并反饋給控制系統，該轉速將與控制系統設定的加速度曲線比較，其差值將用于調整濕式離合器摩擦盤的壓力，從而確定膠帶輸送機的加速度斜率，輸出軟起動曲線。在正常運行時，還可根據各電機的電流大小，改變輸出速度大小，實現多電機之間的功率平衡。

3.1 儲帶、張緊裝置

3.1.1 順槽可伸縮膠帶機機尾回撤后，其多余的膠帶要靠儲帶倉儲存起來，滿100米后，取出一卷膠帶。傳統的四層儲帶方式儲存120米膠帶，儲帶倉有效儲帶長度為30米；而采用6層儲帶方式儲存120米膠帶，儲帶倉有效儲帶長度為20米，節約了10米距離。使工作面回采后，至機頭處的距離縮短10米，可以少留煤柱，提高回采率。

3.1.2 在儲帶倉前后貫通的兩根400槽鋼軌道，其底面距地板330mm，便于清理巷道地板的煤泥。

3.1.3 游動小車上的四個滾筒與滑輪組，裝在兩根[400槽鋼與橫梁組成的框架式車體上，其受力方向通過槽鋼中心，槽鋼只承受拉力，而不受附加彎矩，不易產生彎曲變形。

3.1.4 游動小車與托輥小車的軌道面一側焊接了一根∠50×5角鋼，同時小車一側的車輪也帶“V”形槽，這樣，游動小車極易對中，而且不受因軌道不正帶來的橫向附加力。車輪上左右設有導輪，上下設有止爬輪，不易掉道。

3.1.5 張緊裝置的滑輪組中心比游動小車滑輪組中心低，在膠帶和鋼絲繩的拉力作用下，使游動小車產生向下的分力，緊緊貼在軌道上，不易產生游動小車在受力后抬起而掉道的現象。

3.1.6 每一節儲帶倉中間段之間設有定位銷和限位板，找正容易，安裝方便，裝配精度高。

3.1.7 儲帶倉的支腳設有多孔，通過調節螺孔位置，可適應局部起伏不平的巷道地面，使軌道面保持在同一水平上。

3.1.8 托輥小車的移動實現了自動化。游動小車與轉向裝置之間的膠帶靠托輥小車支撐。隨著游動小車的移動，托輥小車的位置需要不斷改變。傳統的托輥小車的移動靠人工，費時費力。本機的托輥小車與游動小車可實現同步移動，不需人工。具體設計是：在儲帶倉兩側拉緊兩根鋼絲繩，兩根圓環鏈通過托環托在鋼絲繩上。圓環鏈一頭掛在游動小車上，另一頭掛在轉向裝置上，中間任一點可以插到托輥小車的耳板上。通過調節游動小車與托輥小車間圓環鏈的長度，可在游動小車移動時，把托輥小車拉到預定的位置上。

3.2 卷帶裝置

卷帶裝置采用液壓油缸夾帶和液壓馬達卷帶，其工作原理如下。在儲帶倉儲滿100米膠帶后，要靠卷帶裝置卷成一卷取出，接上膠帶后，膠帶機才可繼續運行為了提高卷帶效率和卷帶系統的穩定，本機采用液壓馬達，它與液壓油缸夾帶裝置液壓泵站連接，通過六位控制手柄控制，來實現卷帶的全部過程。

（1）夾帶：點動驅動部，使一個膠帶接頭位于左夾帶和移動夾帶中間；操作左固定夾帶油缸換向閥，夾緊膠帶。

（2）松帶：操作夾帶小車移動油缸換向閥，使其油缸活塞桿縮至最右邊；操作夾帶小車油缸換向閥，夾緊膠帶；操作夾帶小車移動油缸換向閥，使其油缸活塞桿伸至最左邊；夾緊右固定帶；松開夾帶小車油缸；拔出膠帶接頭鋼絲銷。

（3）準備卷帶：如果靠近儲帶倉的膠帶松弛長度不夠，可反復重復第2個步驟，一直到帶頭可固定到卷帶裝置卷軸上為止。

（4）卷帶：操作卷帶馬達換向閥，使其轉動，繃緊膠帶后，松開右固定夾帶；繼續卷帶直到卷完100米膠帶，露出第二個接頭。

（5）接帶：夾緊右固定夾帶，拔出膠帶接頭鋼絲銷；重新把兩個膠帶接頭接起。

（6）取帶：操縱卷帶車回轉馬達，使卷帶車旋轉90°，縮回支撐油缸，可從側面取出一卷膠帶。

3.3 順槽膠帶機的潤滑方式

順槽膠帶機的潤滑方式都采用集中潤滑，所有傳動滾筒和改向滾筒均為迷宮密封，同一位置的滾筒、車輪和滑輪均實現了集中潤滑，即通過橡膠軟管引到一個集中的位置，可實現不停機集中潤滑，減小了工人的勞動強度，還可有效地防止有的潤滑點因遺忘注油而引起的軸承損壞。傳統的用骨架油封密封的滾筒，當骨架油封損壞了的時候，更換油封必須停機，特別是傳動滾筒，更換油封必須拆下聯軸器，因其聯軸器是過盈配合，拆卸困難，這使得更換油封變的相當復雜。采用迷宮密封，在滾筒旋轉時迷宮的內外圈為非接觸狀態，沒有磨損，不需更換，還可實現在注入新油時，把臟油從迷宮環處擠出，使軸承始終接觸到的是干凈油，提高了軸承的壽命。

4 順槽膠帶機的技術性能特點

依靠傳動原理而運動，具有輸送量大、輸送距離長、輸送平穩，物料與輸送帶沒有相對運動，噪音較小，結構簡單、維修方便、能量消耗少、部件標準化等優點，因而廣泛應用于采礦、冶金、化工、鑄造、建材等行業的輸送和生產流水線以及水電站建設工地和港口等生產部門，用來輸送松散物料或成件物品，根據輸送工藝要求，可以單臺輸送，也可多臺膠帶輸送機組成或與其他輸送設備組成水平或傾斜的輸送系統，以滿足不同布置形式的作業線需要。膠帶輸送機可在環境溫度-20℃至+40℃范圍內使用，輸送物料的溫度在50℃以下。

5 結束語

順槽膠帶機的技術性能特點，正符合世界煤炭工業正在向高度集中、集約化、高產高效綜合機械化方向發展，它的可靠性、高效性給當今煤炭生產帶來了巨大的經濟效益。