DSJ100/100/3×200型顺槽带式输送机的研制

赵世旭

(西山煤电(集团)公司 机电厂, 山西 太原 030053)

目前，煤矿井下生产系统对带式输送机的安全可靠性和经济性的要求越来越高。为提高煤矿井下带式输送机对煤矿井下恶劣环境的适应能力，研究提升其安全可靠性及经济性的途径和方法，除注重带式输送机运行动态分析方法和控制技术的开发，还应注重对煤矿井下用带式输送机关键部件的材料、结构等的优化设计和装配生产工艺的开发。

DSJ100/100/3×200型可伸缩带式输送机是西山煤电(集团)有限责任公司机电厂最新研制的一种新型产品，它以安全可靠和经济实用为目的，在消化和吸收传统顺槽带式输送机经验的基础上，针对西山煤电集团矿井巷道运输的特殊条件，结合机电厂顺槽带式输送机在设计、制造和运行过程中的经验设计制造而成。

1 主要技术参数

运量:Q=1 000 t/h

带宽:B=1 000 mm

带速:v=3.15 m/s

运距:L=1 500 m (上山斜度平均8°)

局部凹点:α= -5°～+11°

胶带: PVC800S

电机总功率: 3×200 kW

电机等级:1 140/660 V

机头传动功率: 2×200 kW

中间传动功率: 200 kW

减速器：B3SH11-16+FAN

蛇簧联轴器： 高速端PHE1100TGH-D08(带制动轮)；低速端PHE1170TGH-Z06(胀套)

张紧方式:JH-8回柱绞车(电机功率: 11 kW )

储带形式：4层储带

储带长度：100 m

2 主要关键技术

在设计时，根据MT/T467-1996《煤矿用带式输送机设计计算》标准进行设计计算，对各种可能的工况进行精确地分析和计算，并以此结果作为受力分析、结构设计、零部件选型的依据。采用pro/E工程实体设计软件和ANSYS有限元分析软件，对关键滚筒、结构件进行受力分析，从而有效保证强力带式输送机的整机性能。其多个关键技术点如下：

2.1 采用变频调速装置作为本机软启动

本机设计采用ZJT2-400/1140(A)型矿用隔爆兼本质安全型变频调速装置，使带式输送机的电机驱动获得高精度的转矩控制，同时可减少电机启动时对设备的冲击力，延长输送机使用寿命，降低对输送胶带带强的要求。具有启动电流小、启动平稳、启动性能可靠、对电网冲击小等优点。

1) 优越的软启动、软停止性能是带式输送机驱动系统设计的首要目标，变频软启动启动时的加速度和停车时的减速度可任意调节，同时为了平稳启动，还可匹配其具备的S型加减速时间，将带式输送机启停时产生的冲击减至最小。

2) 优越的重载启动。重载启动是带式输送机需解决的又一难点。带式输送机在运煤过程中的任意时刻都可能立即停车再重新启动，变频软启动采用无速度传感器矢量控制方式，低频运转可输出1.5～2倍额定转矩，有效解决了重载启动问题。

3) 可调整电机功率平衡。本机为双滚筒三电机驱动，在空载、半载、满载起动的情况下，各电机输出功率平衡显得尤为主要，变频器自带功率平衡模块，能达到速度一致、主从机功率平衡，可有效解决该问题。

2.2 一种新式整体底座设计

1) 传统安装方式(见图1)。传动装置架+底座与驱动装置架一起安装在整体底座上，整体底座安装面从工艺上不易加工，且整体底座为组焊件，平面度要求高。

2) 新式安装方式(见图2)。传动装置架与驱动装置架一起安装在整体底座上，且整体底座安装面为加工面，更便于安装找正，经济、合理。

3) 新式整体底座刚度大、强度高、不易变形、便于安装找正，减少井下基建工作量。

4) 新式整体底座在保证结构强度前提下，减轻了机头传动部分重量，同时降低了安装劳动强度，可有效控制各项成本。

2.3 采用卸载式中间驱动设计

缷载式中间驱动装置示意图见图 3。

1—传动滚筒 2—传动滚筒架 3—联接小底座 4—大底座

1—传动滚筒 2—传动滚筒架 3—新式整体大底座

1—卸煤装载架 2—传动滚筒 3—中间传动装置 4—改向滚筒 5—大底座 6—改向滚筒

由于受西山煤电集团矿井巷道条件限制和考虑产品系列通用性，首次在西山地区采用1 000 mm带宽卸载式中间驱动设计。其主要优点如下：

1) 采用中间驱动装置可以使皮带机张力下降约40%，有效地降低带强，节约成本。

2) 采用中间驱动装置结构紧凑，避免因双机搭接所需的高大空间，降低对巷道断面要求。

3) 采用集中控制能够对头部驱动和中部驱动形成集中控制，形成有效管理，节约人力资源。

4) 采用中间驱动装置后，使胶带输送机既能适应运距的变化，又能使输送机工作在合理的功率范围，充分发挥设备的能力，减少能源消耗和设备浪费。

2.4 机身采用快速拆装结构设计

为满足高产高效综采设备快速推进，并达到方便井下运输、装拆，减少维护量，降低劳动强度的要求。本机采用快速拆装结构设计，纵梁与支腿、纵梁和H架的连接采用“E”型插销，托辊架为“品”字形结构，三节托辊呈“品”字形错开，相邻托辊端面可以重合，减轻托辊端面对胶面的磨损，提高胶带的使用寿命。

3 结 论

DSJ100/100/3×200型顺槽带式输送机是一种安全可靠、结构合理、性能稳定、低碳节能的新型带式输送机。对煤矿井下恶劣环境适应能力强，可实现长期稳定正常运行，达到了可预期、可预知、可控制的效果，设备运转率和综合经济效益得到了大幅度提高。

参 考 文 献

[1]黄学群.运输机械选型设计手册[M].北京：化学工业出版社,2011:223-225.

[2]宋伟刚.通用带式输送机设计[M].北京：机械工业出版社,2006:162-165.

[3]孙可文.带式输送机的传动理论和设计[M].北京：煤炭工业出版社,1991:42-46.