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DSJ1007100可伸缩带式输送机设计
发布时间：2013-04-20 08:32 来源：未知
0、引言
DSP1080可伸缩胶带机是煤矿运输的定型产品，因其机身结构简单，折装方便，被广泛的应用于煤矿采掘设备的后配套运输系统中。但随着采煤现代化的快速发展和矿井产能的不断提高，DSP1080结构的特殊性和早期设计存在的缺陷不断显现出来，尤其在神东矿区千万吨级矿井的连采配套使用中暴露出了许多问题，已无法满足现代化、高产能矿井的需要。因此，对DSP1080可伸缩胶带机进行了全面的改型设计。
1、DSP1080胶带机的改型原则及改型特点
1.1DSP1080胶带机使用中的缺点
近几年，通过对该胶带机在神东及周边矿区的使用情况进行调查研究，发现该胶带机存在如下缺点：①主传动滚筒输入端轴太长，不方便拆装搬运，一旦发生磕碰变形，很难保证驱动部在安装后的正常使用；②驱动部减速器在使用中容易损坏，发生漏液或故障时须经常更换；③联动齿轮过早失效，且在运行中产生很大的震动和噪音；④机头架结构复杂，强度低，且易变形；传动滚筒换向必须在地面维修厂进行，使维修困难；⑤经常发生液力偶合器烧毁现象；⑥游动和分层托辊小车在使用中经常发生跑偏掉道现象；储带仓架容易变形，再次使用安装时基本无法正常对位；储带仓全封闭的结构形式使改向滚筒的维护和更换非常困难；⑦张紧部分操作困难，张紧拉力靠经验判断，胶带机启动时容易打滑或钢丝绳经常断股提前失效；⑧张紧驱动部减速器经常损坏；⑨卷带操作困难，取换带时推拉装置基本无法正常使用；⑩膨胀销结构的纵梁在安装时较困难，敲打过猛容易使膨胀销毛头并提前失效；⑩机尾强度不够，容易拉坏，缓冲托辊更换困难；整机运送长度变化时与驱动功率匹配没有调整和选择余地。
1.2 DSP1080胶带机改型设计的原则
在改型设计时必须考虑传承原胶带机本身的优点，针对所存在的缺点和问题，关键部位必须进行彻底的改型设计；保证DSP1080胶带机与改型设计后主体产品的互换性；增加胶带机的实用性和操作的灵活性；提高胶带机的整机性能；使拆装、换位更为便捷，产品在使用和维护时突出人性化概念。
具体原则归纳为：①保留机身原有的结构形式和特点；②提高输送量和输送长度，其它主要参数不变；③简化机头、储带仓、机尾等结构形式，使其具备更高的承载和拆装能力；④彻底改善张紧方式和提高张紧能力；⑤重新考虑驱动布置方式，改善运送长度和功率相互匹配的变通能力；⑥改变卷带模式，重新设计卷带装置，使其具备良好实用性；⑦具备与原DSP1080胶带机的主体互换功能；⑧采用单侧集中润滑；⑨具备增加中部驱动条件，提高总体水平运送长度；⑩提高整机性能，使拆装和换向更为便捷，多次使用时安装具备良好的对位性和准确性。
1.3 改型后整机的结构形式及主要特点
结构形式：根据DSP1080胶带机改型设计的基本原则，在设计DSJ100/100/2 x160胶带机时，机身仍然保持原来标准段的结构形式，传动原理基本不变，绕带方式略有不同，驱动方式有所改变，由单驱160 kW双滚筒、联动齿轮传动改变为160 kW双电机、双滚筒分别驱动方式，功率配比分别为160 kW或2 x160 kW；驱动与传动滚筒的联接方式由原来的吊挂式改变为基座式鼓型齿式（或蛇形簧）联轴器连接；机头采用大型材，倒T型组焊整体底座、卸载为大型材散件形式、复合组成三角架体为主的方式；储带仓由原来的两边框式结构改变为底座结构；固定和游动小车的改向滚筒由原台阶式布置改变为大小滚筒同水平布置结构；张紧系统彻底更新设计，具备自动、手动、卷带三种运行模式和快速反应的绞车控制；卷带采用独立可拆结构，并有回转和升降功能；机身基本不变，只是将纵梁连接由涨销改变为E型销插入式连接；机尾采用独立可调式结构，并取消部分托辊种类；整机改型设计主要集中在：卸载架、机头架、驱动装置、储带仓、卷带和机尾部分，使得整机结构变的更加紧凑合理、使用和拆装更为安全和便捷、整体性能全面提高。本机永平运送长度根据功率配比，可分别达到1 250 m、2 500 m距离，当驱动功率为4 x160 kW时，最大运送长度可以达到5 000 m，小时运送能力全部为1000t。改型设计后的机头驱动、储带仓、机尾都能单独与原胶带机独立匹配使用；部分改向滚筒与原机互换；机身具有完全互换功能。
主要特点：输送量大、运送距离长，功率匹配灵活可变；主体部分强度高，结构简单，具备加装中部驱动的能力；拆装方便、快捷，多次安装对位性和准确性好；具有张紧自动适应能力，卷带方便，整机操作更为简单；驱动换向操作方便，可实现就地换向，传动效率高；储带仓小车受力对称，结构设计上消除了跑偏或侧翻的可能；卸载具有加长功能，可满足多种搭接方式。
2、DSJ100/100/2×160胶带机设计
2.1具体设计方案
卸载部：①卸载部基本形式依然为三角架结构，其三角结构的一半是以机头架为主，不仅整体强度和刚度比传统三角结构形式大大提高，基本结构也极为简化；同时滚筒加长座与支撑座的组合使可调式滚筒可以满足搭接皮带和直接卸载的要求；②卸载部前端清扫器采用内置式弹簧整体结构形式，清扫刮板材料为聚胺脂，并整体固定在前端支架上，分别为前后两道清扫，改善清扫效果；③卸载滚筒采用内置式轴承座，其承载合张力按照3 000 m水平运送距离设计，外形结构简单，拆装方便，易于调节，定位精度要求低。
机头部：①机头架主体结构以H型钢材和矩形钢管焊接而成，是以底座为主的倒T型组件。当与卸载部组合安装时，主立柱与卸载梁直接搭载，与之组合固定形成整体，使卸载和机头的整体组合结构更为简单，强度高、稳定性好，受力更加合理，整体承载能力全面提高；②主、副传动滚筒坐落在机头架上，布置及传动原理仍保持原有方式，轴承座采用四孔可调型，增加滚筒安装的稳定性和可调性，滚筒采用双出轴，便于驱动装置的增减。
驱动装置：①驱动座为立式组焊单独结构，在一侧可同时安装两台对称的驱动装置，其高低搭配由可拆式电机调节底座和减速器加高座实现，底座前后左右均设计有顶丝板，便于电机、减速器安装找正；②驱动装置的减速器电机及联轴器技术参数是以设计计算为依据，选用沈阳传动公司的K167YB2315 L4型减速电机作为本机的主驱动，其特点是减速器与电机采用直联方式，直交轴水平输出。驱动控制选用北京山潜公司的ZJT - 250/660矿用安全型变频调整装置；③单机驱动布置方式为单电机机头集中双滚筒驱动，双机驱动为双电机双滚筒分别驱动，同时也满足长距离加中部驱动布置方式，其驱动布置形式与单机机头形式一样；④改型设计后的产品可实现运送长度与驱动功率灵活配比，具有很强的实用性和灵活性。
储带仓：①储带仓依然采用传统的四层储带方式，储带长度为120 m，储带仓整体有效储带长度30 m。反向架与游动小车改向滚筒由原来的台阶式布置改为大小滚筒同水平对称布置，完全解决了过去游动小车在张紧过程中产生落道的问题；②储带仓固定段、标准段和张紧段主体由过去的两边筐式结构变为现在的底座式整体结构，底座与地面安装定位是通过可调下支腿实现的，其底面距地面高度为356 mm，便于清理巷道地板的煤泥，并使储带仓水平度在安装时具备随机可调节功能；③游动小车采用槽钢框式结构，滚筒轴线不仅与框架结构中心重合，同时也和绳轮组轴线处于同一水平面，彻底消除了反转分力，使得小车在运行中处于绝对稳定状态；④游动小车和分层托辊小车运行道轨采用单侧导向导轨，提高了小车的对中性，彻底解决了小车跑偏和掉道问题；⑤每一节储带仓两侧端头设有导轨定位销和限位板，起到快速对正、准确安装的作用，且装配精度高；⑥储带仓的支腿设有多个调节孔，与储带仓大架连接，通过调节螺栓位置，可使轨道面保持在同一水平面上；⑦分层托辊小车设计了自移装置，省去了人工移动定位的麻烦；⑧游动小车和固定反向架的改向滚筒采用内置式轴承座，可与原滚筒实现互换，采用对称式安装，可以通过微量调节实现滚筒之间相对平行，防止皮带跑偏；⑨储带仓上部纵梁的安装是通过其边立柱支撑的，具有快速拆装性，在实际使用中给检修和更换小车带来极大的方便。
机身：①机身基本结构采用原来的形式，纵梁与H架的连接采用了U型销的方式，取代了胀销联接；②H架底带较原高度提高到350 mm以上，其与纵梁连接由管座结构形式变为中间槽结构形式，使纵梁中心定位更为准确；③其他部位均保持原有特性，上下托辊布置方式和连接形式不变；④即使采用U型销连接，其纵梁和H架也具备与DSP1080的完全互换功能。
张紧装置：为了使整机启动性能得到彻底的改善，对张紧绞车及其控制系统做了全新的设计，在此类胶带机中第一次应用了自动张紧、手动张紧、卷带3种工作模式的设计理念，使胶带机在正常运行、接续胶带和检修更换的状态下获得完全独立的自动控制和随机控制能力。①张紧系统中的执行部分由15 kW的电磁制动电机、高速联轴器、行星轮直角传动减速器及张紧绞车卷筒总成等组成；②张紧绞车的控制是由张紧软启动控制开关、拉力传感器、变送器、PLC控制器和组合开关组成的一个综合的自动控制系统；③张紧绞车可以根据张紧系统设定的参数进行自动张紧或松绳，实现胶带机在启动和运行中的张力平衡；④张紧绞车具备快速反应、自动平衡、断电自动保护的特性，可实现在移机尾时自动张紧功能。
卷带装置：基本结构采用独立悬臂形式，使得卷带机的操作过程更加简单、容易和灵活。①卷带机驱动机构采用SEW减速电机，其基本连接为直连方式；②卷带机具备升降、回转功能，使卷带和取装胶带时操作非常便捷；③独立设计的结构，不仅满足于整机安装时配套使用，也可以独立于系统外直接使用，改变卷放带的使用地点和场合；④卷带机在整机配套安装中，其出入口设有手动夹带装置，两者配合使卷放带操作变的更加快捷和方便。
机尾：①改型设计为独立机尾，由缓冲底板代替缓冲托辊，材料采用整体耐磨橡胶板；②机尾整体具备高度可调节功能。滚筒直径为400 mm，轴承等级加大，使用寿命提高；③具备与机身自由组合性，使用十分方便。
中部驱动：DSJ100/100的改型设计完全具备加装中部驱动的要求，如若需要可根据用户使用情况增设。①中部驱动布置方式与机头完全一致，主副传动滚筒可以和机头互换；②加中部驱动需要对局部和清扫部位进行改进；③增加返回带面的张力传感器，使长距离运送的中部驱动获得更加准确的启动信息。
2.2改型设计效果及经济效益分析
改型设计效果：①驱动装置由吊挂变为落地式，取消了液力偶合器和联动齿轮；提高传动效率，降低胶带基本张力，实现运送长度和功率的灵活匹配；②主体结构设计的改变使结构简化，强度提高，满足更长运送距离的要求，换向、拆装方便快捷；多次安装对位性和准确性高；储带仓绕带方式的改变和改向滚筒布置方式的变化彻底解决原机在使用中经常出现小车掉道问题；③张紧系统的重新设计和定位，使胶带机初张力大大降低、启动平稳顺畅，不仅在运行中，即使在紧急停车时张力也能保证自动平衡；接续和取带可操作性强；④卷带机基本形式和结构的变化使撤换胶带方便快捷；异地和本机匹配实用性强；⑤标准段具备快速的拆装条件；取消了缓冲和过渡托辊；所有滚筒采用单侧集中注油润滑；整体结构设计在操作、维护方面充分体现人性化概念。
经济效益分析：①从主要参数比较。改型后小时输送量提高，输送长度增加，经济效益相应增加；②从整机结构比较。改型后使用双电机分别驱动，输送长度较原机长了1.5倍，当输送长度等同时，使用三套DSP1080胶带机与一套DSJ100/100相比，不仅节省部分设备及胶带的购置费，还可减少设备故障率、维护检修费、员工数量及工资、降低电耗、油耗等，即提高了经济效益，又达到节能降耗的目的；③通过性能参数、结构及价格比较说明改型后的经济效益也是可观的。
3、结语
DSJ100/100/2×160型胶带机是原DSP1080机型的改型设计，其设计除解决原机本身在实际使用当中存在的问题外，同时也充分考虑和采纳了神东公司各使用单位对原机整体改进的建议和意见。
在设计中充分考虑了该类现有产品的使用情况和技术水平，在吸取国外胶带机先进的设计理念基础上，结合现在神东该类皮带机的控制水平和已用的技术改进成果，最终完成了DSP1080胶带机改型的初步设计。在改型设计中引入了全新的概念，如张紧自动控制、分别驱动加软启动、卷带模式变更、绕带方式的变化和主体结构的简化，使该机在使用和维护方面较原机型有了突破性的提高，更加符合神东矿区连采后配套运送装备的要求。
目前，DSJ100/100整体选型设计方案已经完成，配套控制系统也已经完善，且第一部胶带机加工制作也完成，交付使用后，反映效果很好，现在DSJ100/100/2×160型胶带机已批量生产，替代了DSP1080胶带机。
