CN104016168B - 一种用于带式输送机胶带收放装置的换带方法 - Google Patents

Abstract

一种用于带式输送机胶带收放装置的换带方法，所述方法是停车后在机架上安装竖直转辊，松开张紧小车，将胶带收放装置置于带式输送机的机头，切断旧胶带并连接新胶带，旧胶带的另一端通过换带装置的间隙与卷带器相连；启动液压泵站，油缸向下运动，由压力传感器控制胶带的压力压紧胶带；启动液压马达，履带传动，胶带在摩擦力的作用下与卷带器配合收卷旧胶带，同时逐渐铺设新胶带；后液压马达停止运转，在带式输送机的新胶带层上打卡固定，启动牵引油缸带动上履带向上运动松开胶带，撤出换带装置和收回竖直转辊，进行硫化后由游动小车张紧胶带，空载试车运行。本方法在收卷旧胶带的同时铺设新胶带，缩短了换带过程，节省了人力物力，适用于不同工作环境下和各种类型的带式输送的各类胶带更换。

Description

一种用于带式输送机胶带收放装置的换带方法

技术领域

本发明涉及一种带式输送机胶带的换带方法，特别是一种用于煤矿井下巷道的带式输送机长距离钢丝绳芯胶带快速连续更换的方法。

技术背景

带式输送机是煤炭生产中的极其重要的大型设备，在煤矿生产中有着不可替代的作用，是实现煤炭从工作面到地面的极其重要一环。其中，胶带是承载和运输煤炭的载体，但是胶带在长时间的使用过程中，存在着带面与物料之间的摩擦，胶带与滚筒的摩擦，导致胶带带面划伤，甚至钢丝绳出现锈蚀和断裂现象，给胶带运行埋下了安全隐患。因此，为了保证胶带安全稳定运行，应当对胶带进行定期更换，随着煤炭运量的不断增加，胶带的体积，重量也都相应增大，加上带式输送机设备周围状况复杂，因而造成更换胶带的工作十分复杂及其艰巨。

目前很多煤矿企业在运输机胶带更换中通常采用的方法是：先在带式输送机中间架上安装可逆电动钢丝绳卷筒，利用带式输送机传动滚筒和可逆电动钢丝绳卷筒，先将旧胶带从带式输送机卸出，再利用可逆电动钢丝绳卷筒将新胶带铺设在带式输送机上。这种换带方法的不足在于旧胶带的收卷和新胶带的铺设不能够同时进行，延长了换带时间；另外，此方法从输送机上移除旧胶带和摆放新胶带是通过所有驱动和卸载滚筒等环节，都需要投入大量的人力物力，而且存在着安全隐患。

公开号为CN101934915A公开了一种“长距离钢丝绳芯胶带输送机更换胶带的方法”，该方法在断开旧带后，将新旧胶带连接在一起，通过逐段回收旧带而将新胶带铺设上来，克服了传统换带方法先拆除旧带后再铺设新带这一不连续环节，但是该方法回收旧胶带过程中拉带，卷带是分开进行的，这样就大大增加了换带的时间，消耗了大量的人力物力。

上述公开报道的关于换带的现有方法，存在着煤矿带式输送机换带方法效率低、换带速度慢，可靠性低等问题，难以在换带实际中运用。

发明内容

为了克服上述现有带式输送机换带方法的不足，本发明设计了一种能够简单，快速并适合带式输送机多种型号的用于带式输送机胶带收放装置的换带方法，从而缩短了换带时间，提高了换带效率。

本发明是采用如下技术方案实现的。

一种用于带式输送机胶带收放装置的换带方法，所述换带方法是更换输送机的整机胶带，具体步骤如下：

停车后沿带式输送机机架的旧胶带两侧安装防跑偏立辊，松开张紧小车，再将胶带收放装置设置于带式输送机机尾或者机头的2～3m处，并在设置换带装置之处切断旧胶带，一端连接新胶带，同时旧胶带的另一端通过换带装置上下传带装置的间隙后与卷带器相连接；

首先启动液压泵站，油缸向下运动，压紧旧胶带，并由压力传感器控制旧胶带的压力；其次启动液压马达，履带传动，旧胶带在摩擦力的作用下与卷带器配合收卷旧带，在收卷旧胶带的同时，逐渐铺设新胶带；

在旧胶带收卷完毕，新胶带完全铺设在带式输送机上，液压马达停止运转，然后在带式输送机新胶带层上打卡固定连接，启动牵引液压油缸带动上履带向上运动，松开胶带，撤出换带装置和卷带器，将防跑偏立辊收回；

最后硫化新胶带，后由游动小车张紧新胶带，空载试车运行；

在上述技术方案中，所述胶带收放装置包括液压系统、胶带收放机架及其机架上设置的胶带收放机构；其中：胶带收放机架是由设置于支撑机构上的导向机构和胶带防跑偏机构构成；其支撑机构是由底板及其两侧固定的方形立柱构成；其导向机构是由四根导向轴分别固定于下履带连接架末端，在导向轴上方设置有螺旋传动机构；其胶带防跑偏机构是在底板上固定有防跑偏立辊；

胶带收放机构是由上履带底盘、下履带底盘及牵引液压缸构成，其中，上履带底盘和下履带底盘上下对称设置于胶带收放机架的导向轴之间，下履带连接架的两侧端部连接固定于前后方形立柱上；上履带底盘中间安装有上履带连接架，前后两个上履带连接架末端通过导向套套装于导向轴，中间上履带连接架末端与牵引液压油缸和液压油缸吊耳座连接，牵引液压油缸的另一吊耳座和底板的方形立柱固定连接，以牵引上履带底盘上下运动。

进一步地，在胶带收放装置中，所述底板的两侧立柱镜像对称设置，每一侧方形立柱之间的距离相等，前后立柱高度位于同一个水平面，中间立柱高度由牵引油缸的长度决定。

所述导向轴的轴心与前后方形立柱的中心轴重合，且各轴心相互平行，长度为上履带底盘高度的1.6倍。

所述上履带底盘和下履带底盘设置于导向轴之间，两个底盘上下对称设置，且其接地比压均为1MPa，上下履带连接架的伸出长度相等，其单侧伸出长度为总长度的1/4。

所述牵引液压油缸的两端分别与中间方形立柱和上履带连接架端部固定，其轴心与导向轴的轴心平行。

所述导向轴的上端部固定有套筒和螺旋传动机构，其中套筒与导向轴初始配合长度为套筒高度的1/3。

所述液压系统的夹带回路安装有油缸锁紧回路和压力测试表），当监测活塞腔内压力值小于设定值时，控制电磁阀开启，补充油压。

实施本发明上述的一种用于带式输送机的胶带收放装置的换带方法，其有益效果在于：利用实现了在不利用驱动滚筒的情况下，将新旧胶带连接，旧胶带带动新胶带，在收卷旧胶带的同时即铺设好了新胶带，简化了施工工艺，节省了大量人力、物力和施工时间。本发明方法前期准备充分周密、施工工时利用率极高，同时具有穿插并行作业的特点，快捷、安全、且适用于不同工作环境下和各种类型的带式输送的各类胶带更换。

与现有技术相比，本发明的突出特点还在于利用履带传动机构和液压缸牵引夹紧机构，并通过压力传感器检测履带夹紧胶带时的压力，这样产生的夹紧力足够夹紧沉重的胶带。而且履带之间镶嵌有与胶带材料相同的胶带块，这样加大了摩擦系数，产生了很大的拉力，解决了换带时拉力不足的问题，保证了运行过程的连续、平稳、安全。

附图说明

图1是本发明换带方法的井下整体布置示意图。

图2是本发明换带方法的井上整体布置示意图。

图3是本发明换带装置的主视图。

图4是本发明换带装置的俯视图。

图5是本发明换带装置的侧视图。

图6是本发明传带机构履带底盘主视图。

图7是本发明传带机构履带底盘测视图。

图8是本发明压带底盘局部放大视图。

图9是本发明换带装置液压控制原理图。

图中：1：液压泵站；2：电控箱；3：上胶带滚筒；4：旧胶带；5：储带仓；6：液压马达；7：牵引液压油缸；8：履带传带机构；9：下胶带滚筒；10：新胶带；11：履带；12：导向套；13：上履带连接架；14：筒套；15：橡胶块；16：底板；17：下履带底盘；18：防跑偏立辊；19：导向轴；20：液压缸吊耳座；21：牵引液压缸；22：螺旋传动机构；23：连接板；24：上履带底盘；25：下履带连接架26：方形立柱27：油箱；28：电机1；29：液压泵1；30：单向阀；31：单向阀1；32：先导式溢流阀1；33：收带回路压力检测表；34：三位四通电磁换向阀；35：同步阀；36：液压双向锁紧阀；37：三位四通电磁换向阀；38：液压缸压力控制阀；39：先导式溢流阀2；40：回油滤油器；41：电机2；42：液压泵2；43：过滤器；44：液位液温计；45：夹带回路压力检测表；46：单向阀2。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做出进一步的说明。

实施一种用于带式输送机胶带收放装置的换带方法，具体为更换输送机的整机胶带，包括以下步骤：

（1）停车前将换带装置、卷带装置等设备就位，并将带式输送机周围标上正在施工的醒目标识。

（2）沿带式输送机机架周围两侧安装竖直防跑偏立辊18，以防止胶带在换带过程中跑偏。

（3）带式输送机停车，松开张紧小车，从靠近换带装置3～5部位断开旧胶带4，切断旧胶带4的一端和已经硫化好的新胶带10连接，另一端通过换带装置上下传带装置间隙后和卷带器连接。

（4）液压泵站1动作，油缸向下运动，压紧胶带，压力传感器控制胶带的压力。启动液压马达6，这时，履带传动，胶带在摩擦力的作用下和卷带器配合完成收卷旧胶带4的过程，由于旧胶带4的另一端和新胶带10连接，所以在收卷旧胶带4的同时逐渐完成新胶带10的铺设。

（5）当旧带收4卷完毕，新胶带10完全铺设在带式输送机上后，液压马达6停止运转，此时在带式输送机新胶带10层上打卡固定，牵引液压油缸7带动上履带向上运动，松开胶带，撤出换带装置，卷带器，将竖直防跑偏立辊18收回。

（6）硫化新胶带10，由游动小车张紧胶带，拆除标识，空载试车运行。

上述一种用于带式输送机胶带换带方法所采用的换带装置，该换带装置包括液压系统，所设计的胶带收放机架及其机架上安装设置的胶带收放机构；其整体构成关系如下。

所设计的胶带收放机架是由安装设置于支撑机构上的导向机构和胶带防跑偏机构构成；其中的支撑机构是由底板16及其两侧固定的方形立柱26构成；其中的导向机构是由四根导向轴19分别固定于下履带连接架25末端，在导向轴19上方设置有螺旋传动机构22；其中的胶带防跑偏机构是在底板16上固定有防跑偏立辊18构成；

所设计的胶带收放机构是由上履带底盘24、下履带底盘17、牵引液压缸7构成，其中，上履带底盘24和下履带底盘17上下对称设置于胶带收放机架的导向轴19之间，下履带连接架25的两侧端部连接固定于前后方形支撑立柱26上；上履带底盘24中间安装有上履带连接架13，前后两个上履带连接架13末端通过导向套12套装于导向轴19，中间上履带连接架13末端与牵引液压油缸7和液压油缸吊耳座20连接，牵引液压油缸7的另一吊耳座20和底板16的方形立柱26固定连接，以牵引上履带底盘24上下运动。

在实施上述方案中，所采用的底板16的两侧立柱镜像对称设置，每一侧方形立柱26之间的距离相等，前后立柱高度位于同一个水平面，中间立柱高度由牵引油缸的长度决定。

在实施上述方案中，所采用的导向轴19的轴心与前后方形立柱26的中心轴重合，且各轴心相互平行，长度为上履带底盘24高度的1.6倍。

在实施上述方案中，所采用的上履带底盘24和下履带底盘17设置于导向轴19之间，两个底盘上下对称设置，且其接地比压均为1MPa，上下履带连接架的伸出长度相等，其单侧伸出长度为总长度的1/4。履带之间镶嵌的与胶带材料相同的胶带块15，以增大底盘与胶带的摩擦力。

在实施上述方案中，所采用的述牵引液压油缸7的两端分别与中间方形立柱26和上履带连接架13端部固定，其轴心与导向轴19的轴心平行。

在实施上述方案中，所采用的导向轴19的上端部固定有套筒14和螺旋传动机构22，其中套筒14与导向轴19初始配合长度为套筒高度的1/3。

下面对本发明所提供的一种用于带式输送机胶带更换装置的胶带更换方法作出详细说明如下：

本发明方法进行带式输送机换带时，首先输送机停机，将换带装置装置至于带式机机尾部分（下运式为机头部分），或者采用两套同样的装置布置在机头空旷处，具体换带步骤为：

第一步：停机前将换带装置、液压泵站1等设备下放到位，将新胶带10卷下放到井下，并提前硫化至所需的长度，码放到带式输送机机尾9空地处。并沿带式输送机机架周围两侧安装竖直防跑偏立辊，以防止胶带在换带过程中跑偏。

第二步：带式输送机停车，松开张紧小车，从靠近换带装置部位断开旧胶带4，切断的旧胶带4的一端和已经硫化好的新胶带10连接，另一端通过换带装置上下传带机构8间隙后和卷带器连接。

第三步：液压泵站1动作，牵引油缸7向下运动，压紧胶带，压力传感器控制胶带的压力。启动液压马达6，这时，履带传动，胶带在摩擦力的作用下和卷带器配合完成收卷旧胶带4的过程，由于旧胶带4的另一端和新胶带10连接，所以在收卷旧胶带4的同时，逐渐完成新胶带10的铺设。

第四步：当旧胶带4收卷完毕，此时新胶带10完全铺设在带式输送机上后，液压马达6停止运转，此时在带式输送机新胶带层上打卡固定，牵引油缸7带动上履带向上运动，松开胶带，撤出换带装置，卷带器，将竖直转辊收回。

第五步：硫化新胶带10，由游动小车张紧胶带，拆除标识，空载试车运行。

在上述换带过程中，换带装置的压带，传动拉带动作均由液压系统控制，其中拉带回路采用由四个液压马达同步旋转实现，系统压力设定值为16MPa，压带回路通过溢流阀调定液压系统压力控制牵引油缸的压力，从而控制履带压带机构对胶带的压力，因此，对于不同类型，以及不同长度的胶带，所需要的液压系统压力值不同，对于较长，宽钢丝绳芯胶带，所需要的摩擦力较大，因而对胶带的压力就较大，液压系统溢流阀调定值比较大；对于较短、窄的尼龙胶带，所需的换带摩擦力较小，对胶带的压力较小，液压系统溢流阀调定值比较小。因此，换带所需的压力根据胶带类型的不同来设定液压系统的油压，适用于不同类型的胶带，具有节省能量、避免装置每次都在重负荷下运动，延长了装置的寿命。目前煤矿常用带式输送机胶带主要为尼龙胶带和钢丝绳芯胶带，本装置对这两种类型的胶带均适用，对于质量范围在30t以下的胶带，系统的压力可采用3MPa，质量为30t到52t范围内的胶带，系统的压力可调定到5MPa，质量为52t到70t范围内的胶带，系统的压力可调定到7MPa，当胶带质量重达100t时，可将系统压力调定到10MPa。而此时履带架的接地比压仅为0.42MPa，远没有达到胶带的抗压强度5MPa，因此，当更换质量更大的胶带时，可以继续升高压带回路的压力值，可以满足目前煤矿常用带式输送机使用的胶带。

本发明液压系统控制原理如下：

本液压系统设计采用两个工作回路，即马达旋转回路和油缸牵引压带回路。

（1）油缸夹带送带油路

油缸夹带动作回路工作压力根据所更换的胶带计算调节，首先液压油由油箱27经过液压泵42，经过单向阀46，进入三位四通电磁换向阀37，其中先导溢流阀39调定预设压力，控制进油路的压力。压力监测表TB2监测管路压力，并及时反馈到外界，以备工作人员进行随时调整。

当液压油进入到三位四通电磁换向阀37时，换向阀37得电，阀芯左移，液压油通过双向锁紧装置进入到牵引油缸7的上腔。液压缸杆向下移动，拉动上履带架向下运动，实现压带。压带动作由于工作需要必须一直处于压紧状态，直到换带工作结束。所以液压缸压带回路必须连接液压双向锁紧阀36，以保证提供持续的压带状态。另外，油缸压力检测传感器38用于监测油缸的压力，当压力不足时，传感器发出信号，使得电磁换向阀37得电左移，通过泵继续补充油液，直到所需的压力为止。

当换带工作结束后，三位四通电磁换向阀37右侧得电，换向阀右移，此时压力监测传感器38失电，油液进入到牵引油缸7的下腔，液压缸杆在压力油的作用下将压带装置抬起，完成换带作业。

油缸夹带液压路线为：油箱27→液压泵42→单向阀46（先导溢流阀39、压力显示表TB1)→三位四通电磁换向阀37（左移）→液压双向锁紧阀36→牵引油缸7的上腔（压力监测传感器38）→履带架压紧胶带。

油缸松带液压路线为：油箱27→液压泵42→单向阀（先导溢流阀39、压力显示表TB1)→三位四通电磁换向阀37（右移）→液压双向锁紧阀36→牵引油缸7的下腔→履带架放松胶带。

（2）履带送带拉带回路

油缸夹带动作是在油缸夹带动作完成后得电，其回路工作压力为16MPa，首先液压油由油箱27经过液压泵29，经过单向阀30，进入三位四通电磁换向阀34，与夹紧回路相同，其中先导溢流阀32调定预设压力，控制进油路的压力。压力监测表TB2检测高压进油管路压力，并及时反馈到外界。

当液压油进入到三位四通电磁换向阀34时，换向阀34得电，阀芯左移，液压油进入到分流集流阀（同步阀）35中，油液经过同步阀的分流，分别进入到四个液压马达6中，同步阀的作用就是保证液压油能够等流量的进入到四个马达中，保证马达旋转的同步性。经过分流的油液进入到马达内部，进过单向阀，油液带动马达6旋转，马达漏油口接油箱，下履带旋转马达工作顺序与上履带马达相同，转向相反。

履带送带回路路线为：油箱27→液压泵29→单向阀30（先导溢流阀32、压力显示表TB2)→三位四通电磁换向阀34（左移）→液压同步阀35→液压马达6→换带装置收带旋转→三位四通电磁换向阀34→回油滤油器40→过滤器43→油箱27。

Claims (8)

1.一种用于带式输送机胶带收放装置的换带方法，所述换带方法是更换输送机的整机胶带，具体步骤如下：

输送机停车后沿带式输送机机架的旧胶带（4）两侧安装防跑偏立辊（18），松开张紧小车，再将胶带收放装置设置于带式输送机机尾或者机头的2～3m处，并在设置换带装置之处切断旧胶带（4），一端连接新胶带（10），同时旧胶带（4）的另一端通过换带装置上下传带装置的间隙后与卷带器相连接，对于井上换带时，采用两套同样的装置，一套回收旧胶带（4），另一套铺设新胶带（10）；

首先启动液压泵站（1），牵引液压油缸（7）向下运动，压紧旧胶带（4），并由压力传感器控制旧胶带（4）的压力；其次启动液压马达（6），履带传动，旧胶带（4）在摩擦力的作用下与卷带器配合收卷旧胶带（4），在收卷旧胶带（4）的同时，逐渐铺设新胶带（10）；

在旧胶带（4）收卷完毕，新胶带（10）完全铺设在带式输送机上，液压马达（6）停止运转，然后在带式输送机新胶带（10）层上打卡固定连接，启动牵引液压油缸（7）带动上履带向上运动，松开胶带，撤出换带装置和卷带器，将防跑偏立辊（18）收回；

最后硫化新胶带（10），后由游动小车张紧新胶带（10），空载试车运行。

2.如权利要求1所述的换带方法，其特征在于：所述胶带收放装置包括液压系统、胶带收放机架及其机架上设置的胶带收放机构；其中：

所述胶带收放机架是由设置于支撑机构上的导向机构和胶带防跑偏机构构成；其支撑机构是由底板（16）及其两侧固定的方形立柱（26）构成，固定于地面之上；导向机构的四根导向轴（19）分别固定于下履带连接架（25）末端，在导向轴（19）上方设置有螺旋传动机构（22）；其胶带防跑偏机构是在底板（16）上固定有防跑偏立辊（18）；

所述胶带收放机构是由上履带底盘（24）、下履带底盘（17）及牵引液压油缸（7）构成，其中，上履带底盘（24）和下履带底盘（17）上下对称设置于胶带收放机架的导向轴（19）之间，下履带连接架（25）的两侧端部连接固定于前后方形立柱（26）上；上履带底盘（24）中间安装有上履带连接架（13），前后两个上履带连接架（13）末端通过导向套（12）套装于导向轴（19）上，牵引液压油缸（7）一端通过吊耳座（20）和中间上履带连接架（13）末端连接，另一端通过另一吊耳座（20）和底板（16）的方形立柱（26）固定连接，以牵引上履带底盘（24）上下运动。

3.如权利要求2所述的换带方法，其特征是：所述底板（16）的两侧立柱镜像对称设置，每一侧方形立柱（26）之间的距离相等，前后立柱高度位于同一个水平面，中间立柱高度由牵引液压油缸（7）的长度决定。

4.如权利要求2所述的换带方法，其特征是：所述导向轴（19）的轴心与前后方形立柱（26）的中心轴重合，且各轴心相互平行，长度为上履带底盘（24）高度的1.6倍。

5.如权利要求2所述的换带方法，其特征是：所述上履带底盘（24）和下履带底盘（17）设置于导向轴（19）之间，两个底盘上下对称设置，且其接地比压均为1MPa，上下履带连接架的伸出长度相等，其单侧伸出长度为总长度的1/4，履带之间镶嵌的与胶带材料相同的胶带块（15），以增大底盘与胶带的摩擦力。

6.如权利要求2所述的换带方法，其特征是：所述牵引液压油缸（7）的两端分别与中间方形立柱（26）和上履带连接架（13）端部固定，其轴心与导向轴（19）的轴心平行。

7.如权利要求2所述的换带方法，其特征是：所述导向轴（19）的上端部固定有套筒（14）和螺旋传动机构（22），其中套筒（14）与导向轴（19）初始配合长度为套筒高度的1/3。

8.如权利要求2所述的换带方法，其特征是：所述液压系统的夹带回路安装有油缸锁紧回路（36）和压力测试表（38），当监测活塞腔内压力值小于设定值时，控制电磁阀（37）开启，补充油压。