干部上讲台_山西焦煤带式输送机课件(赵衍强)

1、煤矿带式输送机课件 主讲人：赵衍强 单 位：山西焦煤紫金煤业公司 职 务：运输区区长 时 间：2012年5月 带 式 输 送 机 第一节 概述 第二节 带输送机主要部件的结构 第三节 带式输送机的传动理论 第四节 带式输送机的选择计算 第五节 带式输送机的安装、使用与维护 第一节 概述 本节要点本节要点 & 带式输送机的工作原理 & 带式输送机的适用条件与特点 & 带式输送机的类型 一、带式输送机的工作原理一、带式输送机的工作原理 带式输送机的基本组成基本组成及工作原理如图21所示。胶带1绕经驱动(主动)滚筒2和机尾改向(换向)滚筒3 形成一个无极的环形带，它既是牵引机构又是承载机构。上下两股

2、胶带由安装在机架6上转动的托辊4支撑 。上股胶带运送货载称为工作段或重段，由槽形托辊支撑，以增加承载断面积，提高运输能力；下股胶带 不装运货载称为回空段，常用平形托辊支撑。拉紧装置5的作用是为胶带的正常运转提供所需的张紧力。 带式输送机的工作原理是带式输送机的工作原理是：主动滚筒在电动机驱动下旋转，通过主动滚筒与胶带之间的摩擦力带动胶 带及胶带上的货载一同连续运行，当货载运到端部后，由于胶带的换向而卸载。利用专门的卸载装置也可 以在中部任意位置卸载。 二、带式输送机的适用条件与特点 1适用条件适用条件 带式输送机用于运输散状物料，可水平、倾斜铺设。通常情况下，沿倾斜向上 运输原煤时，倾角不超过

3、18；倾斜向下运输时，倾角不大于15。运送附着性和黏 着性大的物料时，倾角还可大一些。 2.特点特点 (1)优点 带式输送机运输能力大，工作阻力小，耗电量低，约为刮板输送机 耗电量三分之一到五分之一，货载与胶带一起移动，故磨损小，货载破碎性小； 结构简单，铺设长度长，减小了转载次数，节省人员和设备。 (2)缺点 胶带成本高，初期投资大，且易损坏，不能承受较大的冲击与摩擦； 机身高，需专门的装载设备；不适于运送有棱角的货载。另外，对弯曲巷道 的 适应 性较差。 三、带式输送机的类型 1通用固定式带式输送机通用固定式带式输送机 现用的系列产品为TD75型(丁T通用，D-带式,75-定型年度)，特点

4、 是：机架固定在底板或基础上。一般使用在运输距离不太长，永久使用的地点， 如选煤厂、井下主要运输巷。该输送机由于拆装麻烦而不能满足机械化采煤、工 作面推进速度快的采区运输的需要。 2 2绳架吊挂式带式输送机绳架吊挂式带式输送机 各种吊挂式带式输送机的结构大同小异，图22、图23是其中较有代表性的 SPJ800型绳架吊挂式输送机的传动系统及其钢丝绳架。这种机架是由两根纵向平行 布置的钢丝绳组成(图23)，每隔60m安装一个紧绳托架7，通过紧绳装置1拉紧钢丝 绳。由于机架是用中间吊架6吊挂在巷道顶梁上，机身高度可以调节，不受巷道底板 地鼓的影响。 3 3可伸缩带式输送机可伸缩带式输送机 随着综合机

5、械化采煤技术的迅速发展，采煤、掘进工作面推进速度较快，要 求平巷中的运输设备能够灵活迅速地进行缩短或伸长，以减少拆移次数，节省时 间，提高采煤生产能力。为了适应生产需要，我国于20世纪70年代设计生产了可 伸缩带式输送机，它是采区平巷和巷道掘进的专用运输设备。这种输送机在结构 上的主要特点是比通用固定式带式输送机多一个储带装置。储带装置位于机头部 后面，主要由储带仓、固定滚筒、游动滚筒小车(拉紧小车)、拉紧绞车、托辊小 车、卷带装置等组成，如图24所示，两者的储带滚筒布置方式不同。 5 5钢丝绳芯带式输送机钢丝绳芯带式输送机 钢丝绳芯带式输送机又称强力带式输送机。主要用于平硐、主斜井、大型矿井

6、 的主要运输巷道及地面，作为长距离、大运量的运煤设备。其特点是：用钢丝绳芯 胶带代替了普通胶带，胶带强度大，是大运量、长距离、大功率带式输送机的发展 方向之一。 4 4多点驱动式带式输送机多点驱动式带式输送机 多点驱动式带式输送机主要用于长距离、大运量的运输场合。按结构形式主要 有线摩擦式和中间转载式两种 。 6 6双向运输带式输送机双向运输带式输送机 该机型主要用于掘进工作面的巷道运输。它是在可伸缩带式输送机的基础上， 增设下胶带装、卸料装置设计而成。工作原理如图28所示，上胶带用来向外运送 掘进落下的煤或矿石，下胶带用来向掘进工作面运送支护材料(长度小于4m的直线 材料、工字钢、木板等)。

7、下胶带可以通过自动装、卸料装置，实现定点自动装、 卸料。装料点位于储带装置后面，卸料点随机尾可一起延伸。特点是一机多用，操 作方便；替代了人工拉、扛支护材料，减轻了劳动强度，提高了生产率。 7 7气垫带式输送机气垫带式输送机 气垫带式输送机分为全气垫式和半气垫式(上胶带用气室、下胶带用托辊 支承)，我国常采用半气垫式，基本组成与工作原理如图29所示。一般每节 气室长3m，气室之间加密封垫并用螺栓连接。由于在受料处工作段胶带受物料 冲击，为防止破坏气垫，仍采用槽型缓冲托辊。利用离心式鼓风机，通过风管 将具有一定压力的空气流送入气室2，气流通过盘槽3上按一定规律布置的小孔 进入胶带4与盘槽之间。由

8、于空气流具有一定的压力和粘性，在胶带与盘槽之 间形成一层薄的气膜5(也称气垫)，气膜将胶带托起，并起润滑剂的作用。浮 在气膜上的胶带，在机头主动滚筒驱动下运行。 8 8大倾角带式输送机大倾角带式输送机 一般的带式输送机，向上运输不超过18，向下运输不超过15。而我国煤炭 的赋存大多以倾斜煤层出现，而且煤层倾角基本在1625之间。为了能采用一般 的带式输送机输 送煤炭，都是将1625的大倾角上下山或提升主斜井等，人为地 打成15左右的小角度。因而导致巷道开拓量大、运输环节增多，经济效益下降。 另外，随着采煤机械化技术的提高，矿井产量大幅度增加，高产高效现代化矿井 不断出现，具有间歇式提升特点的箕

9、斗提升已逐渐无法满足其发展的需要，已成 为整个井下生产运输能力的瓶颈。再者，由于大倾角带式输送机除了具有常规带 式输送机的所有特点外，还有节省占地、工程费用少等优点，所以在生产运输中 越来越受到重视。 1)深槽形带式输送机 2)花纹带式输送机 3)波状挡边带式输送机 4)压带式带式输送机 5)管形带式输送机 重点回顾重点回顾： & 带式输送机的工作原理？ & 2. 带式输送机的适用条件与特点？ & 3. 带式输送机的类型？ ？ 带式输送机的工作原理是带式输送机的工作原理是：主动滚筒在电动机驱 动下旋转，通过主动滚筒与胶带之间的摩擦力带 动胶带及胶带上的货载一同连续运行，当货载运 到端部后，由于

10、胶带的换向而卸载。利用专门的 卸载装置也可以在中部任意位置卸载。 1适用条件适用条件 带式输送机用于运输散状物料，可水平、 倾斜铺设。通常情况下，沿倾斜向上运输原 煤时，倾角不超过18；倾斜向下运输时， 倾角不大于15。运送附着性和黏着性大的 物料时，倾角还可大一些。 2.特点特点 (1)优点 带式输送机运输能力大，工作 阻力小，耗电量低，约为刮板输送机耗电量 三分之一到五分之一，货载与胶带一起移动， 故磨损小，货载破碎性小；结构简单，铺设 长度长，减小了转载次数，节省人员和设备。 (2)缺点 胶带成本高，初期投资大，且易 损坏，不能承受较大的冲击与摩擦；机身高， 需专门的装载设备；不适于运送

11、有棱角的货 载。另外，对弯曲巷道 的适应 性较差。 1.通用固定式带式输送 机 2.绳架吊挂式带式输送 机 3.可伸缩带式输送机 4.多点驱动式带式输送 机 5.钢丝绳芯带式输送机 6.双向运输带式输送机 7.气垫式带式输送机 8.大倾角带式输送机 第二节 带式输送机主要部件的结构 本节要点本节要点 & 胶带 & 托辊与机架 & 驱动装置 & 拉紧装置 & 制动装置 & 清扫装置 & 保护装置与监控技术 一、胶带一、胶带 胶带在输送机中，即是牵引机构又是承载机构(钢丝绳牵引带式输送机除外)， 所以要求它不仅要有足够的强度，还应有一定的挠性。胶带用量大，其长度为机身 长的2倍以上，且成本高，约占

12、输送机成本的45一50左右。因此，在使用中应 加强管理和维护，以提高胶带使用寿命。 胶带由芯体和覆盖层组成，芯体承受拉力，覆盖层保护芯体不受损伤和腐蚀。 芯体的材料有织物和钢丝绳两类，织物芯体的材料主要是棉、锦纶(尼龙)、涤纶等。 覆盖层的材料有聚氯乙稀塑料(PVC)和橡胶，PVC覆盖胶生产工艺简单，价格低， 带体轻，但摩擦系数小，易老化。橡胶覆盖胶摩擦系数大，但带体较重，价格高。 1胶带的类型胶带的类型 1)多层芯胶带多层芯胶带 如图213(a)所示，多层芯胶带是由多层帆布作芯、层与层之间用橡胶黏结， 外表面再覆以橡胶覆盖层、边胶，经硫化结合成整体，因此也称为分层橡胶带或普 通胶带。帆布层材

13、质主要由尼龙组成，也有部分是锦纶的。上覆盖胶接触货载为承 载面，厚度一般为3mm，下覆盖胶是非承载面，厚度一般为1 mm，在使用时要正 确安装。多层芯胶带强度低、且易发生层间开裂。 2)整编芯胶带 如图213(b)所示，整编芯胶带又分为塑料整芯胶带(简称塑料带)和橡塑复合整 芯胶带。塑料整芯胶带的芯体是用棉纤和合成纤维(锦纶或涤纶)并股捻成线，按经 (纵向)纬(横向)方向编织成三层或三层以上的整体织物结构，浸以塑料树脂(聚氯乙稀) 塑化成形，再覆以PVC覆盖层加热挤压而成。橡塑复合整芯胶带的芯体与塑料带相同， 区别是上下覆盖胶用橡胶经硫化压制而成，其摩擦系数较塑料带高。表21为整编 芯胶带规格

14、。 整芯胶带的特点是成本低、强度高、带体薄、弯曲性能好，具有良好的抗冲击、 抗撕裂性能，使用中不会发生层间开裂现象。但伸长率较高，一般为1，因而拉紧 装置行程较大。它是胶带发展方向之一。 3)钢绳芯胶带 如图214所示，钢绳芯胶带有普通型和加强型两种。普通型由纵向排列的钢丝 绳作带芯，外包芯胶和覆盖胶而成。芯胶用具有良好黏合性能的橡胶，以保证钢丝 绳具有较高的拔出强度。覆盖层的材料目前仍采用橡胶。加强型又称防撕裂型，与 普通型的区别是：在覆盖胶内，横向加了按一定间距排列的细钢丝绳或12层合成 纤维线绳的加强体，提高了胶带的防撕裂性。 钢绳芯胶带具有强度高、铺设长度长，伸长率小(1)，成槽性好等

15、优点，但价格 较贵，带体厚重、消耗功率大。其技术特征见表22。 4)波状挡边胶带 如图215所示，该种胶带的结构特点是：在具有横向刚性基带的表面两侧， 粘上适当高度的形状为可弯曲,可伸缩的波状挡边,再将具有一定强度和弹性的横隔 板通过二次硫化方式粘在挡边与基带之间，使三者成为一个整体柔性带式结构。用 于大倾角波状挡边带式输送机。 煤矿安全规程规定井下必须使用阻燃胶带。阻燃胶带的机理就是在组成胶带 的原材料中，按一定比例加入阻燃剂，经加温处理后原材料的可燃性显著下降。阻 燃胶带的性能应符合矿用阻燃输送带(MT6681997)标准的要求。目前阻燃胶 带的种类有：阻燃整芯胶带、阻燃多层芯胶带和阻燃钢

16、绳芯胶带。阻燃整芯胶带阻 燃性能好，阻燃钢绳芯胶带阻燃性能差。我国研制阻燃胶带的历史较短，目前国外 已使用氯丁胶制成的阻燃胶带，阻燃性能好。随着阻燃整芯胶带质量的进一步提高， 产品品种的增多，在煤矿井下将逐步替代其他两种阻燃胶带。如英国煤管局范围内 的煤矿，井下使用的全部是阻燃整芯胶带。 2胶带的连接 胶带限于运输的条件，出厂带长一般制成100m，也有200m的。使用时按需要进 行连接，连接方法有如下四种。 1)机械连接法 机械连接法用于多层芯胶带和整芯胶带的连接。常用的皮带扣如图216所示， 其中使用图(a)形式的皮带扣时，配有专门的钉扣机，图(b)形式的皮带扣，配有专 门的冲模。连接时要注

17、意胶带切口与其中心线必须垂直，皮带扣不能歪斜，以免造 成沿宽度方向受力不均，引起胶带跑偏或拉豁胶带。 2)硫化连接法 硫化连接法(也称热硫化)用于多层芯胶带和钢绳芯胶带的连接。其原理就是将连 接用的胶料(生胶片)置于接头连接处，使用接头硫化器，加压、加热、并保持一段 时间，使缺少弹性和强度的胶料，变成具有高弹性、高黏结强度的熟胶，把两条胶 带的芯体连接在一起。硫化时，多层芯胶带的两个接头按帆布层切成阶梯形斜角切 口，如图217所示，在右接头的各阶梯层放置胶片；钢绳芯胶带的两个接头也是 切成斜角切口，但两个接头的覆盖胶和芯胶要全部剥离，两端头钢丝绳分一级、二 级、三级、四级四种搭接方式，依据胶带

18、强度、钢丝绳直径及中心距选择搭接方式。 常用的硫化器是RLD型(R矿山机械类，L硫化机，D-电热式)，其组成如图2 18所示。 3)冷粘连接法 这种方法也称冷硫化，适用于多层芯胶带。是将糊状的胶料涂在阶梯形切口上， 不需加热，施加适当的压力保持一定时间即可。 4)塑化连接法(适用于塑料带) 对于整编芯体的胶带，是将接头处的编织体拆散，然后将拆散的两端互相编结， 包覆塑料片后施加适当的温度和压力。塑化接头的强度可达到胶带本体强度的75 80。 二、托辊与机架二、托辊与机架 1机架 机架用于安装托辊。机架的类型有吊挂式(图23)和落地式，落地式又分为固 定式(图21)和可拆移动式，如图219所示。

19、固定式用于主要运输巷道或永久铺 设的地点，可拆移动式用于采区平巷。 2托辊 托辊的作用是支承胶带，使胶带的悬垂度不超过技术上的要求，以保证胶带 平稳运行。它的工作状态好坏直接影响输送机运行质量，且数量多，价值约占整 机的20。 托辊的标准直径有89mm、108mm、133mm、159mm、194mm、219mm六种， 选用时按带速选配，其转速一般不超过600 rmin。按材质分，有无缝钢管托辊和 塑料(酚醛复合材料)托辊；按用途分，有槽形、平形、V形托辊及缓冲托辊、深槽 型托辊和调偏托辊等。托辊的结构如图220所示，其制造质量的主要技术指标是 运行阻力系数和使用寿命。 1)槽形托辊 用于支承重

20、段胶带，有固定(图21)和铰接式(图219)两种，前者用于固定 式输送机，后者用于可拆移动式输送机。 2)平形托辊和V形托辊 用于支承空段胶带，平形托辊见图219所示。V形托辊具有防跑偏作用，一 般隔数个平行托辊放置一个V形托辊，槽形角一般为10，如图221所示。 3)缓冲托辊 它装在输送机的装载处，用于缓冲货载对胶带的冲击。与槽形托辊的结构相 同，只是在管体外部加装阻燃橡胶圈。 4)深槽形托辊 用于倾角为25左右的 大倾角带式输送机，支承 重段胶带。常用双排4辊结 构，如图222所示。 三、驱动装置三、驱动装置 驱动装置由驱动单元(电动机、联轴器、减速器)和驱动滚筒组成，其作用 是给带式输送

21、机正常运行提供牵引力。 1驱动装置的布置形式 (1)按驱动装置的布置位置分，有头部驱动、头尾驱动和中间多点驱动三种 类型。 (2)按驱动滚筒的数量分，有单滚筒、双滚筒及多滚筒驱动三种。单滚筒驱 动用于功率不大的小型输送机上，双滚筒及多滚筒驱动用于功率较大的大、中 型输送机上。 (3)按驱动单元的配置分，每个驱动滚筒可配置一个或两个驱动单元，后者 对降低驱动单元的体积有利，但存在功率不平衡问题。当然一个驱动单元也可 以同时驱动两个驱动滚筒图22(a)。图224为钢绳芯带式输送机几种典型布 置方案示意图。 5)调偏托辊 它具有防止和纠正胶带跑偏的作用，主要用于固定式输送机。重载段一般 每隔10组上

22、托辊放置一组回转式槽形调偏托辊，如图223所示。回空段每隔 610组下托辊放置一组回转式平形调偏托辊。两种调偏托辊的结构相似，调偏 原理相同。当胶带跑偏时，碰撞立辊1，使其带动回转架3及槽形托辊2向运行方 向旋转一个角度a。胶带给托辊的力F分解成为沿托辊轴线的力F1和垂直于托辊 轴线的力F2。而F1的作用使托辊产生一个对胶带的反作用力，F1使胶带回正。 2驱动滚筒 驱动滚筒有光面、包胶和铸胶之分，铸胶滚筒胶厚而耐磨，质量较好。在环境湿 度小、功率不大的情况下，可采用光面滚筒；在环境潮湿、容易打滑的条件下，功 率不大时可采用包胶滚筒，功率较大时宜采用铸胶滚筒。 驱动滚筒直径的大小，直接影响胶带绕

23、经滚筒时的附加弯曲应力和胶带在滚筒上 的比压。为使弯曲应力不过大以提高胶带的使用寿命，因而要限制驱动滚筒最小直 径。多层芯胶带采用硫化接头时，驱动滚筒直径D1252i(i为帆布层数)；采用机械接 头时，D100i。 对于整芯胶带，DK(K一取决于带芯材质的系数，一带芯厚度)。采用钢绳芯 胶带时，D=(150-200)d(d为钢丝绳直径，mm)。 滚筒宽度B1要比胶带宽度B约大100mm一200mm。为了减少胶带跑偏现象，滚筒 表面做成中间大两头小的双锥形，其锥度一般为1100。 3驱动单元的类型 一般中、小型带式输送机常采用：电动机一限矩型液力偶合器一减速器。这一常 规驱动形式，限矩型液力偶合

24、器能起到软启动的作用，但不能实现可控启动。大型 带式输送机由于在起、制动过程中会产生较大的动张力，导致输送机运行不平稳， 产生强烈振动和磨损，甚至难以启动和正常运行，严重时损坏机件。为保证大型带 式输送机有足够的启、制动时间，使加、减速度控制在允许范围内，以降低动张力， 均使用可控驱动装置，目前常用的可控驱动装置有：变频调速装置、液力调速装置 和CST可控驱动装置。 四、拉紧装置四、拉紧装置 拉紧装置的作用有两个：一是保证胶带具有足够的张力，使驱动滚筒与胶带间 产生足够的摩擦牵引力；二是限制胶带在两托辊间的垂度，使输送机能正常运行。 拉紧装置应尽量布置在胶带张力最小处或靠近驱动滚筒的松边处，以

25、使拉紧装置的 拉紧力与拉紧行程最小、张紧响应速度最快。按拉紧装置在工作过程中拉紧力是否 可调分为固定式和自动式两类。 1固定式 固定式拉紧装置的特点是在工作过程中拉紧力恒定不可调。常用的有如下几种： (1)螺旋式拉紧装置 如图227所示，这种拉紧装置由于其行程小，只适用于长 度较短(小于80m)、功率较小的输送机。 (2)重力拉紧装置 它又分为重锤式和重载车式两种。重锤式布置方式较多，其 中一种见图21所示，另外两种布置方式如图228所示，图(b)是一种新的布置方 式，绞车只故起吊重锤之用。重锤式拉紧装置的缺点是占用空间大。重载车式适于 倾角大于12的上运输送机，在图21中将重锤和钢丝绳取消，

26、在机尾滚筒小车后 面加上配重车即可。 (3)固定绞车拉紧装置 它的布置与自动液 压绞车拉紧装置基本相同，如图230所示。 使用的是电动绞车和普通测力机构(只显示拉紧 力大小)，没有监控装置。 2自动式 自动式拉紧装置的特点是在工作过程中拉紧力大小可调，即输送机在不同的 工况下(启动、稳定运行、制动)工作时，拉紧装置能够提供合理的所需拉紧力。 它适应于大型带式输送机。常用的有： 1)自动电动绞车拉紧装置 它的组成布置与自动液压绞车拉紧装置基本相同，但使用的是电动绞车。工 作时，通过测力机构的电阻应变式张力传感器模拟反应并转换为电平信号，与电 控系统给定值比较，控制绞车的正转、反转和停止，实现自动

27、调整拉紧力。缺点 是动态响应差。 2)自动液压拉紧装置 3)自动液压绞车拉紧装置 如图230所示，液压绞车、拉紧力传感器及电气控制装置(采用PLC控制)相 互配合，来调整启动、运行、制动及打滑时所需的牵引力。主要优点是动态响应快， 拉紧行程大，是一种具有发展前途的拉紧装置。 五、制动装置 制动装置的作用有两个：一是正常停机，即输送机在空载或满载情况下停车时， 能可靠地制动住输送机；二是紧急停机，即当输送机工作不正常或发生紧急事故时 (如胶带被撕裂或跑偏等故障出现时)对输送机进行紧急制动，迅速而又合乎要求地制 动住输送机。 制动装置按工作性质分为制动器和逆止器两类，前者用于输送机的停车，后者 用

28、于上运输送机在停机时防止其倒转。制动装置的选用应按输送机的具体使用条件 来确定。如水平运输若需要准确停车或紧急制动，应装设制动器。 1逆止器 对于上运输送机应通过具体计算来判断是否逆转，若发生逆转则安装逆止器。 当一部输送机使用两个以上逆止器时，为防止各逆止器的工作不均匀性，每个逆止 器都必须按能单独承担输送机逆止力矩的15倍选定。同时，在安装时必须正确确 定其旋转方向，否则会造成人身伤害和机器损坏。 1)滚柱逆止器 如图231所示，星轮装在减速器低速轴背离驱动 滚筒的轴伸上，同滚筒转向一致。固定圈固定在地基 上。向上运输时，星轮切口内的滚柱位于切口的宽侧， 不防碍星轮在固定圈内转动。停车后，

29、输送带带动驱 动滚筒倒转时，星轮反向转动，滚柱挤入切口的窄侧， 滚柱愈挤愈紧，将星轮楔住，滚筒被制动不能倒转。 目前，TD型带式输送机中已广泛使用这种逆止器。 2)非接触式逆止器 2制动器 1)电动液压推杆制动器 2)盘式制动器 3)液力制动器 六、清扫装置六、清扫装置 它的作用是清扫胶带表面的黏着 物，如煤粉等，防止粘结在滚筒表面， 引起胶带磨损、跑偏、电动机功率不 平衡等。清扫装置分为头部清扫器和 回空段清扫器，头部清扫器用于清扫 胶带的工作面，常采用H型和P型硬质 合金橡胶清扫器。H型清扫器安装在头 部卸载滚筒的前下方；P型清扫器安装 在卸载滚筒分离点处后面的胶带下面。 回空段清扫器用于

30、清扫胶带的非 工作面，常采用V型清扫器，安装在卸 载滚筒分离点处后面的胶带上面和机 尾滚筒相遇点前方的胶带上面。基本 组成与布置如图236所示。 七、保护装置与监控技术七、保护装置与监控技术 为使带式输送机高效、安全运行，必须安装有关的保护装置。 1打滑保护装置 驱动滚筒转动而胶带不动或不同步运行，这种现象称为胶带打滑。打滑事故的主 要危害是：轻则将胶带磨损、高温烧断造成停车；重则烧毁胶带，引起矿井重大火灾 事故。打滑保护系统的工作原理是采用传感器分别测量带速和驱动滚筒速度，然后进 行比较，正常运行时两者无差值，因而无输出。如发生打滑，则有差值输出，经延时 后进行保护。常用的传感器类型有：SX

31、1型、磁电式、磁敏性传感器等。 2超速保护装置 超速保护装置用于下运带式输送机。当电动机工作在发电状态时存在超速运转的 可能性，严重时会造成“飞车”现象。其保护原理类似于打滑保护。 3跑偏保护装置 在运行中胶带中心脱离输送机的中心线而偏向一方，这种现象称为胶带的跑偏。 胶带跑偏的主要危害是：胶带边缘与机架相互摩擦，使胶带边胶损坏，同时还会增加 运行阻力导致胶带打滑。跑偏严重时会撒煤，甚至胶带脱离了机架或滚筒。KPTl型防 跑偏装置较为常用，它成对安装在胶带机托辊两侧支架上(每50m安装一对)，它有两级 工作行程。当胶带跑偏至一定程度时，胶带迫使立辊旋转20并发生报警信号，若胶 带继续跑偏，迫使

32、立辊旋转至35时则整机自动停车。 4纵向撕裂保护装置 在胶带机运行中，当有铁棒、尖角矿石等异物落到胶带上卡住时，会造成 胶带纵向撕裂，其撕裂部分主要在装载点，因而该装置安装在装载处的上胶带 下方。常用的有超声波检测器、测振式检测装置等十余种胶带纵向撕裂保护装 置。 此外还有烟雾保护、堆煤保护、超温自动洒水装置和自动洒水降尘装置等保 护装置。 重点回顾重点回顾： 一、胶带 二、托辊与机架 三、驱动装置 四、拉紧装置 五、制动装置 六、清扫装置 七、保护装置与监控技术 ？ 第三节 带式输送机的传动理论 本节要点本节要点 & 带式输送机的摩擦传动原理 & 牵引力及提高牵引的途径和方法 & 双滚筒传动

33、及牵引的分配 一、带式输送机的摩擦传动原理一、带式输送机的摩擦传动原理 图237(a)为带式输送机摩擦传动原理示意图。当驱动滚筒顺时针方向运行时， 借助于它和胶带之间的摩擦力，带动胶带沿箭头方向运动。 根据挠性体摩擦传动的原理可知： 在驱动滚筒相遇点上，胶带的张力Sy比 分离点上的张力SI，大图237(b)，并 且S)随着负载的增大而增大，Sl是 胶带运行的动力。但Sy的增大是有一定 限度的，超过这个限度，滚筒与胶带之 间就会打滑，传动不能实现。换句话说， 要保证正常运行必须使相遇点张力S， 与分离点的张力SL保持一定的关系。下 面根据图237(b)来推导S，和SL的关系。 口是相遇点与分离点

34、之间滚筒上的胶带 所对的圆心角，称为围包角。取一小段 dL长胶带，其中心角为d口，并取为分 离体。作用在胶带A点上的张力为S；由 于摩擦力的作用，月点上的张力为S+dS； dN、,dN分别是滚筒对胶带的法向反作 用力及摩擦力。 为了简化计算，dL段胶带的自重、弯曲应力及离心力等忽略不计。由于dL长度 很短，如果不考虑胶带的厚度，那么可以认为上述四个力为共点力系，其作用点在 dL长度的中点。在极限平衡状态下，即摩擦力达到最大值，胶带将要在滚筒上打滑 时。则有： Fx=0 dN=Ssin(d/2)+(S+dS)sin(d/2) (21) Fy=0 (S+dS)cos=Scos+ dN (22) 因

35、为d很小，故sin。再略去二次微量ddS得 dN=Sd (2-3) dS=dN (2-4) 将式(2-3)代人式(2-4)，得 dS/S=d (2-5) 式(2-5)为一个微分方程。若胶带的围包角由0增大到时，则张力dS将由SL增大 到SYmax，这样，式(2-5)可用定积分方法解出，即 (2-6) 所以，lnSYmax-lnSL=a (2-7) max 0 y l sa a s ds d s max l y s e s 式中 SYmax-极限平衡状态下驱动滚筒相遇点的最大张力，N； SL驱动滚筒分离点的张力，N； a胶带在驱动滚筒上的围包角，rad； 胶带与驱动滚筒的摩擦系数； e-自然对数

36、的底，e=2.718。 式(2-7)称为挠性体摩擦传动的欧拉公式。由欧拉公式可知，为防止胶带在驱动 滚筒上打滑，保证带式输送机正常运转，胶带在驱动滚筒相遇点的实际张力Sy必须 满足以下条件 SLSYSLe 由于胶带在驱动滚筒上的张力是变化的，即胶带张力由相遇点到分离点是逐渐 变小的，而胶带为一弹性体，在张力的作用下要产生弹性变形。所以在滚筒旋转时， 在相遇点被拉长的胶带，在向分离点运动时就会随着张力的减小而逐渐收缩。但滚 筒的圆周速度不变，所以胶带与驱动滚筒之间会发生相对滑动。这种滑动是因胶带 的弹性所致，故称为“弹性滑动”或“弹性蠕动”。 研究表明，滚筒上所围包的胶带段可分为BC和CA段两部

37、分，如图238所示。 在BC段内胶带张力的变化符合欧拉公式，弹性滑动发生在这段胶带内，BC段所对 应的圆弧称为滑动弧，对应的中心角又称为滑动角；在CA段内胶带张力没有变化， 不发生弹性滑动，它对应的圆弧称为静止弧，对应的中心角称为静止角。在 SY=SYmax=SLe的极限情况下，张力曲线按bca变化；在SLSY SYmax的情况下，张力 按bca曲线变化，也就是张力从b点按曲线bc变化到c点时张力已达到实际的SY值，然 后在CA段内张力保持不变。摩擦传动只在滑动弧内传递动力，静止弧内不传递动力。 综上所述，可得出带式输送机摩擦传动的两个结论： (1)在主动滚筒上BC弧内胶带张力按欧拉公式揭示的

38、指数规律变化，即 SY=SLe。 (2)滑动弧随着胶带相遇点张力的增大而增大。当SL一定时，SY随着负载的增 加而增大，因而滑动角也相应的增大，当SY增加到极限值SYmax时，整个围包角 都变成滑动角(=,=0)，这时如果输送机的负载继续增加，胶带将在滚筒上 打滑而不能正常运转。 二、牵引力及提高牵引力的途径和方法二、牵引力及提高牵引力的途径和方法 将驱动滚筒取为分离体，如图239所示，在极限状态下， 平衡力矩方程为 RSYmax=RW0max+RSL W0max=SL(e1) (28) 式中 W0max驱动滚筒所能传递的最大牵引力，N。 为保证带式输送机安全可靠地运行，在设计时，对驱动滚 筒

39、所能传递的摩擦牵引力应考虑一定的备用能力，为此，输送 机实际传递的摩擦牵引力Wo为 Wo = W0max/m、=SL(e1)/m (29) 式中 m摩擦力备用系数，对于井下设备一般取m=1.151.2 由公式(29)得知，提高摩擦牵引力的途径和方法如下： (1)增加分离点张力SL由拉紧装置来实现。但SL的增加，使得相遇点张力SY 大大提高，这往往为胶带强度所不允许，所以采用这种办法提高牵引力只能在 小范围内进行。 (2)增大胶带与滚筒之间的摩擦系数办法是在滚筒表面包覆一层摩擦系数较 大的衬垫材料，如滚筒表面包胶、铸胶等。这种办法不增加胶带的张力可使牵 引力增加很多。 (3)增大围包角 当牵引力

40、较大时，多采用双滚筒传动，围包角可达到 480。采用这种方法牵引力增加较大，但因多机驱动可能产生功率不平衡现 象。 三、双滚筒传动牵引力的分配三、双滚筒传动牵引力的分配 1双滚筒共同驱动 两个驱动滚筒通过等规格的一对齿轮相连，由一台电动机驱动，称为双滚筒 共同驱动图22(a)这种驱动方式，两驱动滚筒的角速度相同，当两个滚筒的直径 相等时，二者的圆周线速度相同。在图240中，胶带由滚筒的D点到滚筒的 B点，除了一小段胶带的重力增加外，张力没有变化，即可以认为B点和D点的张 力相等。共同驱动时，滚筒先出力，只有当滚筒传递的牵引力达极限值后， 滚筒工才开始传递牵引力，于是滚筒Wo上的围包角可看成是滚

41、筒上的围包角的 延续，即把两滚筒作为一个围包角甚大的单滚筒驱动看待。当滚筒传递的牵引 力达到极限值时，有： (210) 而滚筒1能够传递的最大牵引力则为 (211) 式中 S两驱动滚筒间胶带张力。 当两滚筒传递的牵引力都达极限值时，此时为最大牵引力 (212) 2 max (1) ll wsss e 21 () 0 maxmaxmax 1 l wwws e 21 maxmax (1) yl wsss ee 2双滚筒分别驱动 两个驱动滚筒分别用单独的电动机驱动称为双滚筒分别驱动图22(b)。分别 驱动时，两个驱动滚筒都同时传递牵引力，当胶带在两个滚筒上都不打滑时，即传 递的牵引力都小于按摩擦条件

42、决定的极限值，每个滚筒上都同时存在滑动弧和静止 弧，如图241所示。 胶带在滚筒工上月点的张力与滚筒上D点的张力同样视为相等，每个滚筒传递 的牵引力是 两滚筒传递的总牵引力为(2-13) 如果滚筒传递的牵引力已达极限值，滚筒工尚未达极限值时，增加的负荷由 滚筒工来承担。当两滚筒传递的牵引力都达到极限值时，即 ， 且 ， 则传 递的总牵引力与共同驱动达到极限值时一样。 2 (1) l ws e 21 () 0 1 l wwws e 11 22 2 (1) l ws e 重点回顾重点回顾： 一、带式输送机的摩擦传动原理？ 二、牵引力及提高牵引力的途径和方法？ 三、双滚筒传动牵引力的分配？ ？ 第四

43、节 带式输送机的选择计算 初步选型设计带式输送机，一般应给出下列原始资料：输送长度L，m； 输送机安装倾角；设计运输生产率A，th；货载的散集密度，tm3； 货载在胶带上的堆积角；货载的块度a，mrn。 本节要点本节要点 & 输送能力与胶带宽度 的计算 & 运行阻力的计算 & 胶带张力的计算 & 胶带强度的验算 & 牵引力与功率计算 一、输送能力与胶带宽度的计算 带式输送机输送能力为 Q=36qv (2-14) 式中 Q带式输送机输送能力，th； u胶带运行速度，ms； g每米长胶带上的货载质量，kgm。 对于连续货流的带式输送机，每米长胶带上的货载质量为 q=1 000F (2-15) 式中

44、 F胶带上货载断面积，m2。 将式(2-15)代人式(2-14)则得 Q=3 600Fv 使用三节槽型托辊时，如图2-42所示，货载断面积F是由梯形断面积F1和弓形面 积F2组成，在胶带宽度B_上货载的总宽度为08B。中间托辊长度为0.4B。货载在 带面上的堆积角为，并堆成一个圆弧面，其半径为r，中心角为2。则有： Q=3.6 02 1 (0.40.8 ) *0.2tan300.0069 2 BB FBB 2 2 2 1 0.4 (2sin2 )() (2sin2 ) 22 sin rB Faaaa a 梯形断面积 弓形断面积 货载总断面积 22 12 22 1 0.4 0.0693() (2

45、sin2 ) 2 sin 10.4 0.0693() (2sin2 ) 2 sin B FFFBaa a aa B a 将式(2-17)代人式(2-16)，令， 化简后得 带式输送机的输送能力 Q=kB2vC (2-18) 式中 B胶带宽度，m； k货载断面系数。尾值与货载的堆积角。值有关，可由表2-3查得。各种货载 散集密度 及货载的堆积角见表2-4。 C输送机倾角系数，即考虑倾斜倾角为运输时运输能力的减小而设的系数， 其值见表2-5。 如给定使用地点的设计运输生产率为A，则令Q=A代人式(2-18)，则满足设计运输 生产率要求的最小胶带宽度为 (2-19) 对于成套设备速度是已知的，按式(

46、2-19)求得的带宽，还必须按物料的块度进 行校核，以保护胶带和使输送机稳定运行。 2 10.4 36000.0693() (2sin2 ) 2 sin aa a A B kvc 对于未过筛的松散货载(如原煤) B2amax+200mm (2-20) 对于经过筛分后的松散货载 B3.3ap+200mm (2-21) 式中 amax货载最大块度的横向尺寸，mm； ap货载平均块度的横向尺寸，mm。 如果胶带宽度不能满足块度要求，则可把带宽提高一级，但不能单从块度考 虑把带宽提高两级或两级以上，否则造成浪费。对于原煤可利用转载机上的破碎 机破碎，降低块度。 二、运行阻力的计算 1直线段运行阻力 图

47、2-43为带式输送机的运行阻力计算示 意图，胶带在重段的运行阻力用WZh表示，回空段的运行阻力用WK表示。 ()cos() sin zhdgd wg qqqLg qqL ()cossin kdgd wg qqLgq L (2-22) (2-23) 式中输送机的倾角； L输送机长度，m； g每米长胶带上的货载质量。可由式(2-13)，令Q=A求得； 当胶带在该段的运行方向是倾斜向上时取正号，倾斜向下时取负号； 、 槽形、平行托辊阻力系数，见表26； q g 、 qg折算到每米长度上的上、下托辊转动部分的质量，kg/m； (224) Gg ，Gg，分别为每组上、下托辊转动部分质量，见表27； Lg

48、 上托辊间距，一般取1m1.5m； Lg 下托辊间距，一般取2m一3m； qd-每米长的胶带自身质量，kgm，普通帆布胶带每米长度的质量可按下式计 算 (225) 1.1胶带的平均密度，t/m3； g g g G q L g g g G q L 12 1.1 () di qB B胶带宽度，m； i胶带帆布间层数； 层帆布的厚度，mm，对于带强560 N(cm层)的帆布胶带，平均取 =1.25mm；对于带强960N(cm层)的强力棉帆布胶带，平均取=2mm； 1胶带上保护层厚度 3mm； 2-胶带下保护层厚度 1mm。 2曲线段运行阻力 曲线段运行阻力包括胶带绕经滚筒时的弯曲阻力和滚筒轴承的摩擦

49、阻力。 胶带绕经从动滚筒时的阻力W从 W从=(0.050.07)SY (226) 胶带绕经驱动滚筒时的曲线段阻力W主 W主= (0.030.05)(SY+SL) (227) 式中 SY胶带与从动滚筒相遇点的张力； SY -胶带与驱动滚筒相遇点的张力； SL胶带与驱动滚筒分离点的张力。 三、胶带张力的计算三、胶带张力的计算 与刮板链张力计算的不同点是胶带最小张力值不能预先给定，它必须保证胶带 的摩擦传动条件，即工作时不打滑，同时使胶带在两组托辊间的悬垂度不超过允许 值。现以图243为例，介绍胶带张力计算的一般方法。 1利用“逐点计算法”，列出驱动滚筒相遇点张力S4与分离点张力S1的关系 S4=S

50、1+WK+W2-3+WZh (2-28) 式中 W2-3胶带绕经改向滚筒所遇到的阻力，由式(2-26)得出。 2按摩擦传动条件并考虑摩擦力备用问题找出S4与S1的关系 因为 所以 (2-29) 式中 m摩擦力备用系数，一般取1.151.2； 胶带与滚筒之间的摩擦系数，可由表2-8选取，对于井下，如果驱动滚筒采用 铸胶，一般取=0.3。 3求S4与S1值 联立公式(2-28)与式(2-29)，即可求出S4与S1的值；同时可算出其他各点的张力值 0max1 450 1 411 (1) (1)1 (1) a aa ws e ssw mm s ee sSs mm 4胶带悬垂度验算 为使带式输送机运转平

51、稳，胶带在两组托辊间悬垂度不应过大，以免产生冲 击和撒料。胶带的悬垂度与其张力有关，张力越大，垂度越小，反之亦然。胶带 张力与悬垂度的关系如图2-44所示。 在两组托辊间的中点把重段胶带截开，取左侧为分离体，并取 MA=0，则有 式中 ymax胶带最大允许悬垂度，m，计算时可取0.025Lg； SminZh重段胶带最小张力，N。 2 minmax 2 min max ()cos() cos 248 () cos 8 dggdg zh dg zh g qqLLg qqL Sy g qqL S y 将ymax的值代人式(2-30)，可得重段胶带允许的最小张力为 (2-31) 同理，可得空载段胶带允

52、许的最小张力为 在一般情况下，空载段胶带的最小张力比较容易满足垂度要求，因而通常只验 算重载段的悬垂度。按式(2-28)与式(2-29)求得的胶带重载段最小张力值，若大于由 式(2-31)计算的Smink，则满足悬垂度要求；否则应以式(2-31)求得的值作为重载段 最小张力点的张力值，再用“逐点计算法计算其他各点张力，最后验算胶带在 主动滚筒上不打滑条件。重载段最小张力值的增大，可借助于拉紧装置来实现。 计算胶带张力也可以采用下列方法：首先按照悬垂度条件，即式(2-31)确定重 段最小 张力，然后按“逐点计算法”计算出其他各点的张力，最后验算胶带在主动 滚筒上是否满足不打滑条件。计算上山运输带

53、式输送机，当牵引力Wo0时，往往采 用此方法。 2 min ()cos 5()cos 8*0.025 dg zhdg g g qqL sqqL L min 5cos kdg sq L g 四、胶带强度的验算 胶带的最大破断力与实际承受的最大张力之比，称为胶带的实际安全系数。验算 胶带强度的原则是：胶带的实际安全系数应不低于允许安全系数。 1普通帆布层胶带强度的验算 (2-32) 式中 B胶带宽度，mm； i帆布层数； p一层帆布每厘米宽的拉断力，N(cm层)； Smax - 胶带运行时实际承受的最大张力，N； n胶带的允许安全系数，棉帆布芯橡胶带安全系数见表2-9。 2整芯胶带与钢绳芯胶带强度

54、的验算 (2-33) 式中 p每毫米宽钢丝绳芯胶带的拉断力，Nmm。 对于整芯胶带，一般取，n=10；钢丝绳芯胶带的安全系数，要求不小于7，重大 载荷时一般取1012。 max Bp i n s max Bp n s 五、牵引力与功率计算 1驱动滚筒牵引力 以图243为例，得 Wo=SY-SL十W4-1 =S4-S1+(0.030.05)( S4+S1) (234) 2电动机功率 (235) 式中 P电动机功率，kW； Wo驱动滚筒牵引力，N； v胶带运行速度，ms； -减速器的机械效率； k功率备用系数， k=1.151.20。 用于上山运输的带式输送机，当Wo0时，电动机将以发电机方式运转

55、，所以应 按下式计算电机发电时的反馈功率，即 0 1000 w v pk (236) 式中 v电动机超过同步转速运转时，胶带运行速度v=1.05v。 上山输送机在空转运行时，有时仍按电动机方式运转，空载时所需电动机功率 为 (237) 式中 W0空载时驱动滚筒牵引力，N。 对于上山输送机，应根据式(236)、式(237)计算的结果，取较大值作为带式 输送机所需要的电动机功率。 0 1000 w v pk 0 1000 w v pk 重点回顾重点回顾： 一、 输送能力与胶带宽度 的计算？ 二、 运行阻力的计算？ 三、 胶带张力的计算？ 四、 胶带强度的验算？ 五、 牵引力与功率计算？ ？ 第五节 带式输送机的安装、使用与维护 本节要点本节要点 & 安装与试运行 & 使用与维护 & 典型故障分析与