DSJ120/150/2×200型可伸縮帶式輸送機設計應用

武振忠

（大同煤礦集團 機電裝備公司，山西 大同 037003）

1 立項背景

某礦井下順槽大巷全長1 000m，該礦頂板低，巷道較窄，結合該礦特殊地質條件，為滿足生產需求，需設計一部DSJ120/150/2×200型可伸縮帶式輸送機。

DSJ120/150/2×200型可伸縮帶式輸送機性能參數如下：運輸能力1 500t/h，設計運輸長度1 000m，輸送機速度3.15m/s，帶寬1 200mm，主電動機型號YBS200，皮帶為1250SPVG-7級阻燃整芯帶，張緊裝置采用ZYJ-250/16.5D液壓自控張緊裝置。

2 結構設計

DSJ120/150/2×200型可伸縮帶式輸送機主要由機頭傳動裝置、轉向裝置、儲帶倉架、游動小車、液壓自控張緊裝置、機尾等構成，總體布置如圖1所示。

圖1 可伸縮帶式輸送機總體布置圖

2.1 機頭傳動裝置

機頭傳動裝置主要包括卸煤裝置、機頭架及驅動裝置，如圖2所示。

圖2 機頭傳動裝置

卸煤裝置安裝在機頭部的前端，設計中伸出去一個卸載臂，卸載重段皮帶運來的負載，可以使卸煤工作更加簡單、方便。為延長皮帶使用壽命，通過在卸載滾筒下面設計皮帶清掃裝置，清除殘留在皮帶上的雜質。

機頭架由傳動機架、一主一副傳動滾筒組成，在前端聯接卸載架，驅動部在左側。主、副滾筒分別由兩臺減速器帶動，轉動方向相反，可以保證兩滾筒以等速運轉，滿足傳動設計要求。主、副傳動滾筒采用包膠工藝來增大摩擦力，使機頭傳動更加可靠、穩定。

驅動裝置由電動機、聯軸器和減速器構成。通過法蘭聯接電動機與減速器，傳遞扭矩大，通過聯軸器將減速器輸出軸和傳動滾筒聯接，便于日常維護。減速機和電機通過底座安裝在地面上。

2.2 張緊裝置

張緊裝置包括改向滾筒、游動小車、張緊油缸支架、固定滑輪底架、液壓油缸等，如圖3所示。

圖3 液壓自控張緊裝置

在儲帶裝置的后部，裝有張緊小車，通過液壓控制張緊裝置，張力緩沖器的作用是讓膠帶在啟動時始終保持一定的張力，以減少膠帶的下垂度和膠帶層間的拍打［1］。

采用液壓自動式拉緊裝置的優點是：①根據帶式輸送機張力的需要來調節啟動拉力和正常運行拉力，滿足啟動的要求；②油缸的快速伸縮補償了部分輸送帶的彈性振蕩，減小或避免了啟動沖擊動負荷，實現平穩啟動，避免了拉緊裝置對輸送帶的過張緊現象；③當皮帶斷裂時，通過斷帶檢測信號，控制輸送機自動停機；④當輸送帶打滑時，能夠自動增加拉緊力保證運輸機正常運行；⑤可實現拉緊裝置遠程控制。預留接口可與集控裝置連接［2］。

2.3 中間架

中間架在機頭架和機尾之間，裝有平下托輥和槽形鉸接托輥，是皮帶運輸機的主要部件，其主要作用是支承重載皮帶和回空皮帶。中間架設計采用140槽鋼、工字鋼支架無螺栓結構，該結構托輥懸掛方便，非常利于維護拆裝，槽形托輥的槽形角隨著載荷多少而變化，對于減小沖擊振動和加大運輸量及減少皮帶跑偏具有一定的作用。

2.4 機尾

機尾包含機尾架、機尾滾筒、緩沖托輥、清掃器等部分。在滾筒前設計清掃機構，清除回空皮帶上的煤末。緩沖托輥可以緩沖膠帶輸送機受到的沖擊，延長皮帶使用壽命，結構可以防水，設計間距為600mm。

3 計算過程

原始數據如下：巷道長L＝1 000m，輸送量Q＝1 500t/h，帶寬B＝1.2m，輸送機速度v＝3.15m/s。傳動滾筒圓周力計算公式為：

將相關參數代入式（1），計算得F＝59 313N。

軸功率的計算公式如下：

將相關參數代入式（2），計算得P＝186.8kW。

電機功率計算公式如下：

其中：η為驅動功率傳遞效率，取0.85；Ka為功率備用系數，取1.2；ξ為電壓降系數，取0.9；ξa為多機功率不平衡系數，取0.9。

經計算，機頭傳動選用電機2×200kW。

4 創新點

DSJ120/150/2×200型可伸縮帶式輸送機是根據用戶需求及實際地質條件設計的，頭部傳動裝置在保證原有巷道和地基不變的情況下，由兩臺電機和兩部減速機驅動Φ830滾筒傳動，經過Φ630改向滾筒使皮帶卸煤，經中間架，過尾滾筒，如此往復裝煤、卸煤。啟動方式采用電軟啟動，啟動平穩。

由于巷道設計長度大，且變坡、超伏處多，皮帶機啟停頻繁，在變坡超伏點處因皮帶張緊力大，皮帶懸空，且跳動幅度大，煤、矸石極易被拋出，出現撒貨現象嚴重。為解決皮帶運輸過程中在此處的撒貨現象，保護皮帶，提高皮帶運輸效率，在本機型輸送機設計過程中，設計了壓帶輪裝置（如圖4所示），由壓輪裝置和壓輪支架組成，當皮帶開啟時，通過滾輪壓制皮帶，將皮帶跳動控制在一定范圍內。

圖4 壓帶輪裝置

張緊裝置采用液壓自控裝置拉緊，并裝有負荷傳感器可以指示皮帶的拉力。

5 推廣應用前景

膠帶輸送機設計和制造正在向大功率、長距離和大運量方面逐步發展。該設備從2013年5月投入運行以來，工作正常，沒有發生過設備事故。

［1］董大仟，何青，杜冬梅，等.大型帶式輸送機系統設計［J］.起重運輸機械，2006（4）：26-29.

［2］宋偉剛.散狀物料帶式輸送機設計［M］.沈陽：東北大學出版社，2000.