煤礦綜采工作面帶式輸送機(jī)的選型設(shè)計(jì)李永輝【摘要】通過(guò)對(duì)目標(biāo)設(shè)計(jì)礦井運(yùn)輸條件的全面分析,確定了目標(biāo)工作面的主要運(yùn)輸方式為帶式輸送機(jī)運(yùn)輸,以此為依據(jù),計(jì)算出圓周驅(qū)動(dòng)力、工作電機(jī)功率、輸送帶張力、拉緊力,并對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置、逆止器、制動(dòng)器進(jìn)行選擇,最后對(duì)裝料斷面輸送能力進(jìn)行了校核,從而選出合適配套的膠帶輸送機(jī).期刊名稱】《機(jī)械管理開發(fā)》年(卷),期】2018(033)007【總頁(yè)數(shù)】2頁(yè)(P34-35)【關(guān)鍵詞】煤礦;帶式輸送機(jī);選型【作者】李永輝【作者單位】汾西礦業(yè)兩渡煤業(yè),山西靈石031302【正文語(yǔ)種】中文【中圖分類】TD528.1設(shè)計(jì)依據(jù)煤礦井生產(chǎn)能力為0.76Mt/年；年工作日為276天；日運(yùn)行為18h。帶式輸送機(jī)運(yùn)輸能力：式中：Q為帶式輸送機(jī)運(yùn)輸能力，t/h；A為采區(qū)平均年產(chǎn)量，取0.76Mt/年；K1為采區(qū)運(yùn)輸不均衡系數(shù)，取1.2;K2為采區(qū)運(yùn)輸富余系數(shù)，取1；M為年工作日數(shù)，276天；N為日運(yùn)行小時(shí)數(shù)，取18h/天。將數(shù)據(jù)代入公式（1）得：QA238.6t/h?？紤]井下運(yùn)輸?shù)牟黄胶庑裕约熬蜻M(jìn)面出煤量，確定帶式輸送機(jī)運(yùn)輸能力為250t/h。選型計(jì)算2.1圓周驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算1）物料提升阻力：式中：qG為每米輸送物料質(zhì)量，取27.78kg/m;H為提升高度，取19m;g為重力加速度，取10m/s2。將數(shù)據(jù)代入公式（2）得：Fst=5182.62N。2）主要阻力：式中：qB每米輸送帶質(zhì)量，取13.300kg/m邛為巷道傾角，取0。~11。；qRO為每米承載托輥轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量，取10.475kg/m;qRU為每米回程托輥轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量，取4.007kg/m;f為摩擦系數(shù)，取0.012;L為帶式輸送機(jī)機(jī)長(zhǎng)，取205m;g為重力加速度，取10m/s2。將數(shù)據(jù)代入公式（3）得：FH=4140.70N。3）圓周驅(qū)動(dòng)力（總阻力）：式中：FH為主要阻力，取4140.70N;Fst為輸送機(jī)提升阻力，取5182.62N;FS為附加阻力（由于皮帶清掃器等輔助部件造成的附加阻力取5000-10000N,此處取6000N）。將數(shù)據(jù)代入公式（4）得Fu=15323.32N。2.2功率計(jì)算1）帶式輸送機(jī)工作狀態(tài)下的總軸功率：式中：V為帶式輸送機(jī)運(yùn)行速度，取2.5m/s。將數(shù)據(jù)代入公式（5）得：PA=38.96kW。2）帶式輸送機(jī)所需電機(jī)功率：式中：n為總傳動(dòng)效率，取0.86。將數(shù)據(jù)代入公式（6）得：PM=45.30kW。選用功率為75kW的電機(jī)一臺(tái)，滿足設(shè)計(jì)要求。2.3輸送帶張力計(jì)算本帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)方式為單滾筒單電機(jī)，功率配比確定為1：1并且確定傳動(dòng)滾筒圍包角a二200°。第一傳動(dòng)滾筒繞出點(diǎn)膠帶張力：式中：q為每米運(yùn)料重量，取27.78kg/m;qd為膠帶每米重量，取10.8kg/m;lg為皮帶長(zhǎng)度，取205m；p為運(yùn)輸傾斜角，取0~11°；g為重力加速度，取10m/s2。將數(shù)據(jù)代入公式（7）得：Tta=11373N。尾部滾筒繞入點(diǎn)膠帶張力Twa=1.04Tta=11828N。尾部滾筒繞出點(diǎn)膠帶張力Twb=1.04Twa=12301N。第一傳動(dòng)滾筒繞入點(diǎn)膠帶張力Tt=Tta+Twb=23674No不打滑條件驗(yàn)算：式中：e為自然對(duì)數(shù)的底，取2.72;p傳動(dòng)滾筒摩擦系數(shù)，取0.30;a為傳動(dòng)滾筒圍包角，取200°。垂度條件驗(yàn)算：上分支允許最小張力Tmins=6044.92NsTwb;下分支允許最小張力Tminx=4892.74N<Ttao可見張力滿足要求。輸送帶安全系數(shù)驗(yàn)算：式中：B為帶式輸送機(jī)帶寬，取1000mm;ST皮帶所受拉力為，取6800N;Tt為第一傳動(dòng)滾筒繞入點(diǎn)膠帶張力，23674N。將數(shù)據(jù)代入公式（9）得：n二25.22。安全系數(shù)n=25.22滿足《帶式輸送機(jī)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50431—2008中的規(guī)定。驅(qū)動(dòng)裝置的選擇目前，在井下帶式輸送機(jī)上具有可控起動(dòng)/制動(dòng)功能的傳動(dòng)裝置主要有CST可控起動(dòng)/制動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、調(diào)速型液力偶合器、高速防爆變頻驅(qū)動(dòng)、軟啟動(dòng)裝置等。由于目前國(guó)產(chǎn)礦用隔爆型變頻器在功率等級(jí)大于400kW后，受功率器件規(guī)格以及散熱條件的限制，其性能尚不穩(wěn)定，難以滿足大型帶式輸送機(jī)的使用要求，而國(guó)外的大功率礦用隔爆型變頻器價(jià)格又太高，備品備件的供應(yīng)渠道環(huán)節(jié)多，周期長(zhǎng)，最大功率只到500kW。軟啟動(dòng)裝置的優(yōu)點(diǎn)在于其能夠很好的保護(hù)電機(jī)，使得受到的初始電流、初始電壓的沖擊大大減小;它能夠縮短電機(jī)啟動(dòng)的時(shí)間，降低對(duì)其他設(shè)備供電電網(wǎng)的影響。故本次設(shè)計(jì)選用軟啟動(dòng)裝置。拉緊力的計(jì)算式中：Tta為第一傳動(dòng)滾筒繞出點(diǎn)膠帶張力，取11373N。將數(shù)據(jù)代入公式（10）得：TL=22.7kN。選擇自動(dòng)液壓拉緊裝置一套JZB-0.3，最大拉力60kN,7.5kW,660V,防爆符合要求。2.6逆止器參數(shù)的計(jì)算1）需要的逆止力矩：式中：D為傳動(dòng)滾筒直徑，取800mm。將數(shù)據(jù)代入公式（11）得：ML=1198.94N?m。傳動(dòng)滾筒軸上逆止裝置的額定逆止力矩：式中：k2為逆止裝置工況系數(shù)，取2。將數(shù)據(jù)代入公式（12）得：M=2397.88N?m。選擇的減速器里帶有逆止器，逆止器的額定逆止力矩為3500N?m。滿足在逆止器裝置之間不能均衡受力的情況下，逆止裝置的逆止力矩大于整機(jī)所需逆止力矩的要求。2.7制動(dòng)器選擇計(jì)算1）安全制動(dòng)時(shí)所需的制動(dòng)力矩：式中：FL皮帶張力，取3855N。將數(shù)據(jù)代入公式（13）得：MZ=3083.48N?m。選用YWZ5250型電力液壓制動(dòng)器，作用在高速聯(lián)軸器上，一臺(tái)制動(dòng)器產(chǎn)生的制動(dòng)力矩：140~315N?m。2）單臺(tái)制動(dòng)器低速軸產(chǎn)生制動(dòng)力矩：式中：i為減速機(jī)齒輪傳動(dòng)比，取25;MB為制動(dòng)力矩，取140。將數(shù)據(jù)代入公式（14）得：3500N?m>3083.48N?m。單臺(tái)制動(dòng)器能滿足制動(dòng)要求。2.8裝料斷面輸送能力校核式中：S為膠帶上物料橫截面積，取0.1227m2（運(yùn)行堆積角a=25。）；V為帶式輸送機(jī)運(yùn)行速度，取2.5m/s；K為輸送機(jī)傾角系數(shù)，取0.93（最大傾角a=11°）;p為物料松散密度，取900kg/m3。將數(shù)據(jù)代入公式（15）得：QO=924t/h>Q,