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大洪沟煤矿变坡带式输送机的设计
发布时间：2013-04-04 09:10 来源：未知
1、前言
大洪沟煤矿现在的年生产能力为50万t，井下多为倾斜巷道。经过各方面的论证，在2000年初决定安装1台变坡上运带式输送机，该带式输送机投资60余万元，设计全长270 m，带宽800 mm，坡度为上运16019'51"，提升高度为31.47 m，机头水平段5m，斜坡段125 m，下水平段140 m，运输能力200 t/h，带速1.63 m/s，电机功率为2×40 kW，驱动装置集中于机头布置。
2、机械设计部分
(1)驱动装置 由于倾斜角小于180，故采用SSJ-800/2×40标准机头驱动装置，主电机选用西北煤矿电机厂生产的DS。B-40型电机；减速器选用太原重型减速机厂生产的SJ-80型减速器，传动比为24.449，采用飞溅润滑和自然风冷却方式。为便于安装逆止器，第一级高速输出轴加长180 mm。该电机减速器在井下使用方便，互换性强。机头前端设有Ø400 mm的卸载滚筒，头部卸载便于保护驱动装置。
(2)联轴器 电机与减速器之间采用国内较先进的节电保护联轴节，型号为BLQ340~270型。电机通过该联轴节与减速器联接，将功能传递给2个齿轮串联的Ø500 mm的传动滚筒。此联轴节能保证设备启动平稳，消除冲击，还可在机器过载时自动消除负载，从而使电机和其他传动机构得到了保护，提高了设备运行的安全系数。
(3)逆止器 为防止停机时传动滚筒产生逆转，经计算得减速器第一级输出轴上的逆止力矩为900 Nm，为此经选型，在减速器第一级输出轴上安装NF16-55型非接触式逆止器，防止了带式输送机的逆转。
(4)凸弧上变坡装置 上水平段设0.8 m长受力架与机头相联，斜坡前段设2m长的受力架，并与张紧仓相联。2个受力架之间设凸弧纵梁，纵梁的两端分别与这2个受力架用螺栓联接。根据变坡点处的角度变化和张力不同，采用逐点分析计算的方法，合理确定凸弧段的曲率半径，因为该处的变坡角为16019'51"，此处的输送带张力接近最大值，而纵梁采用的[100×48型槽钢，如果按设计手册来选用凸弧纵梁的曲率半径是18 m，这给制作带来困难，为此根据实际巷道的布置数据，测得距0.8 m长水平受力架的0.2 m处为变坡点，以此点作切线，此切线与水平线的夹角应为16019'51”，由此，通过几何作图法，得到0.2 m长的一段凸弧半径为0.4 m，此凸弧纵梁总长为1.4 m，前端0.2 m长为R：0.4 m的凸弧线，而与2m长的受力架相联的那段距离则为直线。上输送带就通过凸弧纵梁过渡，再加上密集前倾式槽型托辊，而托辊受力又通过凸弧纵梁进行分解，使托辊在承载时所受的径向力在许用值以内安全过渡。而此处的下输送带，我们采用改向滚筒替代圆弧过渡这种方式，即在0.8 m长的受力架下方设一个Ø108 mm的改向滚筒，而在2m长的受力架前半段设一个Ø200 mm的改向滚筒，使下输送带自然过渡，使用、维护方便，同时减少了托辊的使用数量和备用数量，每年可节约材料费0.5万元。
(5)斜坡张紧装置 在上变坡后设有12 m长的张紧仓，采用J，G电动绞车式张紧装置，张紧车设在斜坡上，可节省电动绞车的电力消耗，降低原煤开采的成本。
(6)斜坡中间架 在斜坡中间支腿的设计中，采用以张紧仓架的高度1.17 m为起点，以下变坡装置中，上输送带在下变坡点所对应的支架的高度为终点，连成直线，按标准设计每3 m-个支腿，算出相应的斜面上各个支腿的高度。从而保证了输送带在变坡段的平稳运行，可避免“飘带”现象的发生。
(7)下变坡装置 此带式输送机是否好用，下变坡装置的设计是关键。在此处，为从根本上防止飘带，在下变坡装置中设置了“。”形的转载装置。下变坡受力架上设有上、下2个∮320 mm的改向滚筒，两滚筒相距Im，上输送带从2个∮320 mm的改向滚筒上绕过，当原煤运至上面的∮320 mm改向滚筒的前端，就转载到了下面∮320 mm改向滚筒的上输送带上，同时，在受力架的前端落料处，还设有挡料槽，在2个改向滚筒之间设有多用弹簧清扫器，对上输送带的煤尘起清扫作用，并兼有防止煤块下滚的作用。此“。”形转载装置的落料处，设有3组缓冲托辊，避免了对托辊的冲击，延长了输送带和托辊的使用寿命。
下变坡装置的下输送带，由于在下变坡点处受力较大，为此，在下变坡受力架下方，设有2个∮200mm的改向滚筒，使下输送带从这2个改向滚筒的下方穿过，这2个改向滚筒起压带作用，可防止下输送带的飘带。
(8)给煤机 在机尾装载点处，安装了K给煤机，该给煤机解决了煤矿井下存在的堵仓问题，保证了矿井安全生产。
(9)上托辊采用前倾式 槽角为35°，前倾角为10°的前倾式槽形托辊可以防止原煤在斜坡上的下滑，而前倾角的采用，使该机在运转过程中，有利于自动调偏。上托辊组的间距设计为1.2 m，改变了过去标准间距(原标准间距为1.5 m)，使设备运输更加平稳。
3、电控部分设计
(1)控制系统中采用了BQD-120型隔爆兼本安型真空磁力起动器，设置了手动和电动2种工作方式，实现了电机顺序起动，起动预警和机尾给煤机联锁的功能，提高了控制系统的可靠性。
(2)在机头部装设了烟雾、速度、打滑、纵撕、跑偏、自动洒水等传感器保护装置，在中间装设了沿线急停装置，在机尾装设堆煤传感器等8项综合保护装置，做到了超温报警，过速自动停车。
4、基础设计
在该输送机中，特别是下变坡装置，其受拉力经计算达450 kN，因此，机头凸弧架、张紧仓、机尾的固定螺栓为M20，长0.4 m;下变坡装置的固定螺栓为M24，长0.6 m;其他为M16，长0.4 m。由于将锚固技术引入到该工程设计中，使工程量大大减少。
5、结语
经90多天的设计制造、安装、调试和近la的运行证明，该机设计合理，技术先进，经济可行，运行可靠，达到了设计任务合同书中提出的目标。
