帶式輸送機平面小半徑轉彎裝置設計應用

王國清，蒲海峰，鐘俞先

(四川華鎣山廣能集團 嘉華機械有限責任公司，四川 廣安 638600)

0 引言

帶式輸送機在煤礦上的應用越來越廣泛，運距也越來越長，其應用能有效改變原串車運輸時間長、運量小、運營人員多、運行成本高、安全威脅大等問題[2]，然而在煤礦井下復雜的地質條件下，常規的平面轉彎設計的局限性越來越明顯，為了提高帶式輸送機在煤礦復雜地質條件井巷內的實用性和使用率[4]，在設計中應用了帶式輸送機小半徑轉彎裝置，最小轉彎半徑可以小于100 m。

1 帶式輸送機常規平面轉彎設計的主要結構、原理及存在的問題

常規的帶式輸送機平面轉彎設計采取的主要措施有：轉彎處的托輥有安裝支撐角,見圖1;轉彎處機身抬高,見圖2。

從轉彎處機身斷面設計不難看出，其機身抬高的角度是剛性的，采用這種固定平面轉彎的設計對礦井的巷道設計及巷道建設施工要求較高；同時因其對安裝精度要求較高，也使帶式輸送機的使用范圍受到了限制；并且輸送機轉彎段抬高角的大小和轉彎半徑的確定與輸送帶此處的張力大小有直接關系，而采用固定平面轉彎的方式會使輸送帶隨著張力的變化有不同程度的跑偏。在實際使用中,出現了轉彎段承載托輥組邊輥及下回程平托輥磨損較快,使用壽命短，擋偏輥擠壓變形嚴重等問題。

圖1 安裝支撐角

圖2 轉彎處機身抬高

2 平面小半徑轉彎裝置在帶式輸送機上的應用

2.1 主要結構

平面小半徑轉彎裝置主要由U型托輥組、固定門型架、V型托輥組、過渡段、縱梁、擋輥裝置等組成。平面布置見圖3所示,轉彎斷面結構見圖4所示。

2.2 工作原理

平面小半徑轉彎裝置實現輸送機平面轉彎的理論支撐和常規的固定平面轉彎是一樣的，為了實現輸送帶自然變向(非強制性)轉彎[1]，又不會使物料向外滾動造成散料，兩端設置過渡段，將承載托輥組過渡到轉彎段的U型，目的是為了降低轉彎半徑，有利于膠帶的居中自動調節，為了降低輸送帶邊緣因成槽延伸而產生的附加應力，防止輸送帶展平時出現撒料現象，U型托輥組的安裝固定方式如圖2所示，采用單孔交接吊掛的形式安裝，即為內曲線抬高角γ大小不受任何限制，這種方式可以使U型托輥組有效地適應輸送帶張力變化引起的抬高角變化，這種方式的安裝可使膠帶、托輥組、物料一起在膠帶運行方向上左右擺動，擺動角度由不同工況的離心力和向心力的平衡決定，空載時(角因現場工況輸送帶張力不同可以無極調節，有載時(角因物料多少不同可以無極調節，這樣不會出現膠帶外弧側卷邊，從而實現因工況變化引起的輸送帶張力變化情況下的自適應，徹底解決常規固定平面轉彎因工況變化引起的輸送帶轉彎處的跑偏問題。

1-過渡段;2-縱梁;3-U型托輥組;4-V型托輥組;5-固定門架。

1-門型架;2-U型托輥組;3-V型托輥組;4-側輥;5-擋偏輥。

使轉彎處的托輥具有安裝支撐角，它是在轉彎處，使托輥的內側端向輸送帶運行方向移動而形成。φ愈小,對輸送帶運行愈有利，一般按經驗取φ=0.5°。增大成槽角不但使轉彎半徑減小，而且使輸送帶具有居中自動調節能力。同理，為了改善回空側輸送帶的居中自動調節性能和減小回空帶所決定的轉彎半徑，回空側輸送帶采用V型托輥組。回空分支內弧邊抬高安裝，同時設置導向立輥，從而達到回空輸送帶的可靠轉彎。

2.3 應用情況

該小半徑轉彎裝置應用在廣能集團綠水洞煤礦312運輸巷帶式輸送機上，運輸物料原煤、帶寬800 mm、運距2 500 m、帶速2.5 m/s、運量400 t/h，運輸線路布置如圖5所示，輸送機共有4處轉彎，轉彎為S型來回彎，最大轉角為15°，轉彎半徑為100 m。該小半徑轉彎裝置的設計應用，降低了巷道建設的難度，減少了建設工程量，提高了輸送機適應復雜地質條件的能力[3]。投入使用后，輸送物料通行能力增強，帶式輸送機的布局更加簡單、合理[5]，運行期間轉彎處的故障率為零，設備運行經濟、安全、可靠。

圖5 312運輸巷帶式輸送機的線路布置

3 結論

該小半徑轉彎裝置設計新穎，結構簡單，應用到煤礦井下帶式輸送機的平面轉彎中，更容易實現小半徑轉彎，有效改變常規直線或大半徑平面轉彎下的巷道建設費工費時、耗費成本等問題。為煤礦井下復雜巷道地質條件下帶式輸送機的布局，提供了一種新的思路，該裝置安全、經濟、可靠,具有明顯的推廣前景[6]。