浅谈矿用顺槽胶带机的机理及其应用

杨华溢

摘 要：目前，随着科技不断发展，世界煤炭工业正在向高度集中、集约化、高产高效综合机械化方向发展，工作面的生产能力大幅度提高，采区走向长度一般都达到2000～6000m，这就必然要求工作面运输巷带式输送机朝着高可靠性、高效性、输送能力大、带速高、运距大、驱动功率大、输送带宽增加的方向发展，这是目前世界各国煤炭工业发展的方向。

关键词：矿用顺槽胶带机；机理；应用

1 胶带机的作用

胶带运输机广泛应用于煤矿、港口、电厂、水泥厂、冶金矿山等矿用型胶带运输机主要用于煤矿井下顺槽运输和巷道掘进动输系统。具有运量大、运距长、设备故障少和运输成本低等方面的优点，是综采和一般机采工作方面不可缺少的主要配套设备之一。该系列矿用输送机电气部分具有隔爆性能，允许在有煤尘和瓦斯的矿井下使用。

2 矿用顺槽胶带机的主要技术参数

运输能力：3000t/h，带宽：1400mm，带速：4m/s，长度：3000m，提升高度：30m，胶带强度：1800kN/m，驱动电机功率：3×375kW，电压：1140V，驱动装置：3×CST420KS，贮带能力：120m，托辊直径：Ф152-Ф159mm；平行布置；皮带张紧方式：液压绞车张紧。

3 矿用顺槽胶带机的组成

顺槽胶带机主要有：卸载部、驱动部、储带、张紧装置、卷带装置等几个重要部分组成胶带机技术性能驱动装置：由电动机、蛇型簧连轴器、CST及给CST冷却齿轮油的冷却循环装置等组成。CST通过蛇型簧连轴器分别与电机及驱动滚筒相连。其中，CST作为该机的可控软起动装置具有长距离、大运量带式输送机的技术核心是根据潜在的动力学问题，解决起动、停车加速度曲线的控制及多电机之间的功率平衡。CST可控软起动系统是高可靠性的机电液一体化驱动系统，可根据胶带输送机起动，运行工况需要，通过控制器设置需要的加速度曲线和起动时间，并使输出力矩与液压系统的压力成正比。同时通过输出轴上的速度传感器，检测出转速并反馈给控制系统，该转速将与控制系统设定的加速度曲线比较，其差值将用于调整湿式离合器摩擦盘的压力，从而确定胶带输送机的加速度斜率，输出软起动曲线。在正常运行时，还可根据各电机的电流大小，改变输出速度大小，实现多电机之间的功率平衡。

3.1 储带、张紧装置

3.1.1 顺槽可伸缩胶带机机尾回撤后，其多余的胶带要靠储带仓储存起来，满100米后，取出一卷胶带。传统的四层储带方式储存120米胶带，储带仓有效储带长度为30米；而采用6层储带方式储存120米胶带，储带仓有效储带长度为20米，节约了10米距离。使工作面回采后，至機头处的距离缩短10米，可以少留煤柱，提高回采率。

3.1.2 在储带仓前后贯通的两根400槽钢轨道，其底面距地板330mm，便于清理巷道地板的煤泥。

3.1.3 游动小车上的四个滚筒与滑轮组，装在两根[400槽钢与横梁组成的框架式车体上，其受力方向通过槽钢中心，槽钢只承受拉力，而不受附加弯矩，不易产生弯曲变形。

3.1.4 游动小车与托辊小车的轨道面一侧焊接了一根∠50×5角钢，同时小车一侧的车轮也带“V”形槽，这样，游动小车极易对中，而且不受因轨道不正带来的横向附加力。车轮上左右设有导轮，上下设有止爬轮，不易掉道。

3.1.5 张紧装置的滑轮组中心比游动小车滑轮组中心低，在胶带和钢丝绳的拉力作用下，使游动小车产生向下的分力，紧紧贴在轨道上，不易产生游动小车在受力后抬起而掉道的现象。

3.1.6 每一节储带仓中间段之间设有定位销和限位板，找正容易，安装方便，装配精度高。

3.1.7 储带仓的支脚设有多孔，通过调节螺孔位置，可适应局部起伏不平的巷道地面，使轨道面保持在同一水平上。

3.1.8 托辊小车的移动实现了自动化。游动小车与转向装置之间的胶带靠托辊小车支撑。随着游动小车的移动，托辊小车的位置需要不断改变。传统的托辊小车的移动靠人工，费时费力。本机的托辊小车与游动小车可实现同步移动，不需人工。具体设计是：在储带仓两侧拉紧两根钢丝绳，两根圆环链通过托环托在钢丝绳上。圆环链一头挂在游动小车上，另一头挂在转向装置上，中间任一点可以插到托辊小车的耳板上。通过调节游动小车与托辊小车间圆环链的长度，可在游动小车移动时，把托辊小车拉到预定的位置上。

3.2 卷带装置

卷带装置采用液压油缸夹带和液压马达卷带，其工作原理如下。在储带仓储满100米胶带后，要靠卷带装置卷成一卷取出，接上胶带后，胶带机才可继续运行为了提高卷带效率和卷带系统的稳定，本机采用液压马达，它与液压油缸夹带装置液压泵站连接，通过六位控制手柄控制，来实现卷带的全部过程。

（1）夹带：点动驱动部，使一个胶带接头位于左夹带和移动夹带中间；操作左固定夹带油缸换向阀，夹紧胶带。

（2）松带：操作夹带小车移动油缸换向阀，使其油缸活塞杆缩至最右边；操作夹带小车油缸换向阀，夹紧胶带；操作夹带小车移动油缸换向阀，使其油缸活塞杆伸至最左边；夹紧右固定带；松开夹带小车油缸；拔出胶带接头钢丝销。

（3）准备卷带：如果靠近储带仓的胶带松弛长度不够，可反复重复第2个步骤，一直到带头可固定到卷带装置卷轴上为止。

（4）卷带：操作卷带马达换向阀，使其转动，绷紧胶带后，松开右固定夹带；继续卷带直到卷完100米胶带，露出第二个接头。

（5）接带：夹紧右固定夹带，拔出胶带接头钢丝销；重新把两个胶带接头接起。

（6）取带：操纵卷带车回转马达，使卷带车旋转90°，缩回支撑油缸，可从侧面取出一卷胶带。

3.3 顺槽胶带机的润滑方式

顺槽胶带机的润滑方式都采用集中润滑，所有传动滚筒和改向滚筒均为迷宫密封，同一位置的滚筒、车轮和滑轮均实现了集中润滑，即通过橡胶软管引到一个集中的位置，可实现不停机集中润滑，减小了工人的劳动强度，还可有效地防止有的润滑点因遗忘注油而引起的轴承损坏。传统的用骨架油封密封的滚筒，当骨架油封损坏了的时候，更换油封必须停机，特别是传动滚筒，更换油封必须拆下联轴器，因其联轴器是过盈配合，拆卸困难，这使得更换油封变的相当复杂。采用迷宫密封，在滚筒旋转时迷宫的内外圈为非接触状态，没有磨损，不需更换，还可实现在注入新油时，把脏油从迷宫环处挤出，使轴承始终接触到的是干净油，提高了轴承的寿命。

4 顺槽胶带机的技术性能特点

依靠传动原理而运动，具有输送量大、输送距离长、输送平稳，物料与输送带没有相对运动，噪音较小，结构简单、维修方便、能量消耗少、部件标准化等优点，因而广泛应用于采矿、冶金、化工、铸造、建材等行业的输送和生产流水线以及水电站建设工地和港口等生产部门，用来输送松散物料或成件物品，根据输送工艺要求，可以单台输送，也可多台胶带输送机组成或与其他输送设备组成水平或倾斜的输送系统，以满足不同布置形式的作业线需要。胶带输送机可在环境温度-20℃至+40℃范围内使用，输送物料的温度在50℃以下。

5 结束语

顺槽胶带机的技术性能特点，正符合世界煤炭工业正在向高度集中、集约化、高产高效综合机械化方向发展，它的可靠性、高效性给当今煤炭生产带来了巨大的经济效益。