CN105668124A - 适用于大转弯小半径的带式输送机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了适用于大转弯小半径的带式输送机，由若干机架分布在运输线路上构成。其中运输线路直线段与过渡段的机架水平放置。运输线路弯道段机架依次递进向弯道外侧倾斜0.5～4°。运输线路直线段机架上两端的托辊上翘35～45°。运输线路过渡段机架上的托辊尾端上翘24～26°，两侧的托辊尾端上翘54～56°。运输线路弯道段机架上的托辊尾端上翘54～56°。上层托辊与下层托辊均水平偏转0.3～1°。托辊的两侧还设置有立辊。运输皮带上还设置压带装置。本发明的带式输送机适应了在大转弯小半径的巷道内作业运输，达到在转角31°，半经120m的环境下安装并正常工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种煤矿开采设备，具体为适用于大转弯小半径的带式输送机
背景技术
在煤矿开采行业，主带式输送机主要承担的是将矿井内开采出的煤输送至地面煤仓。主带式输送机为出井运输动脉线，根据采煤矿井的不同，主带式输送机至少每年担负着煤矿百万吨级煤炭的运输任务。因为该运输机为主运输通道，因此该机具有服务时间长、运输任务重要、运输量大的特点，因此需要带式输送机能安全、稳定、可靠地运行。
在煤矿开采的矿井设计安排中，带式输送机主要安放在煤矿的运输巷道内，由于煤矿为地下开采，开采的条件有限甚至开采的难度较大，通常巷道不可能为笔直的巷道，在巷道的某些点可能存在弯道的情况，如果弯道的转弯角度较小，对带式输送机影响不大，但如果弯道过大，弯道半径过小的情况，会造成转弯相遇点张力过大，则无法顺利安装该种带式输送机。
而在煤矿行业的发展过程中，为了进一步增加开采的机械化程度，涉及到很多时候原有巷道中安装带式输送机的情况，这类巷道因早期掘进时未考虑安装带式输送机，因此巷道的情况可能会较复杂。
在大弯道小半径弯道的巷道内安装带式输送机，可以采取的办法为刷帮扩巷，即增加巷道的截面积，并采用用两台皮带机交叉搭接运输，该方法设计、施工简单，但需如果弯道半径过小的话扩巷长度将非常长，使用扩巷的费用高、工期长，且扩巷段的截面积过大，会使巷道的顶板岩石松散、不稳定，巷道支护和后期维护难度大、成本高，安全性不足。
为有效降低转弯起点张力，满足带式输送机正常工作状态。且不改变巷道现状，并减少带式输送机的安装工期短和减少初期投资，降低带式输送机的安装设计和施工难度，我们需要一种能满足在已有且复杂巷道基础上安装的带式输送机。
而目前国内还没有类似这样大转弯、小半径(转角31°，半经120m)皮带机的相关报道。
发明内容
为了解决在复杂巷道内进行安装带式输送机的问题，本发明提供了一种适用于大转弯小半径的带式输送机。
本发明由若干机架4分布在运输线路上构成。每个机架上设置有上下两组皮带托辊，分别为上层托辊组5与下层托辊组2，并分别托放上层的承载皮带8与下层的返程皮带3。
其中，所述的机架4包括运输线路直线段机架、运输线路过渡段机架、运输线路弯道段机架，运输线路直线段机架与运输线路过渡段机架水平放置。各运输线路弯道段机架依次递进向弯道外侧倾斜0.5～4°。
运输线路直线段机架上的上层托辊组5由三个托辊首尾连接组成，中间托辊平放，两端的托辊上翘并与机架水平线构成35～45°。下层托辊组3由一个托辊水平放置构成。
运输线路过渡段机架上的上层托辊组5由四个托辊首尾连接组成，其中中部的两个托辊尾端上翘并与机架4水平线构成24～26°，两侧的托辊尾端上翘并与机架水平线构成54～56°。下层托辊组2由一个托辊水平放置构成。
运输线路弯道段机架上的上层托辊组由四个托辊首尾连接组成，其中中部的两个托辊尾端上翘并与机架4水平线构成24～26°，两侧的托辊尾端上翘并与机架水平线构成54～56°。下层托辊组由至少两个托辊首尾连接，并构成V字形。上层托辊组5与下层托辊组3均水平偏转0.3～1°。
运输线路过渡段机架与运输线路弯道段机架的上层托辊组及下层托辊组的两侧还设置有立辊，立辊分别垂直于上层托辊组及下层托辊组最两端的托辊。
在运输线路过渡段机架及运输线路弯道段机架上还设置有上压带装置，上压带装置为滚筒，并位于承载皮带的上方。
在运输线路过渡段机架及运输线路弯道段机架上还设置有还设置有下压带装置9，下压带装置为与机架平行的滚筒，位于返程皮带3的上方。
如上所述的适用于大转弯小半径的带式输送机，具体为，各机架通过支腿1安装在地基10上，地基水平设置。并将运输线路弯道段机架在弯道内侧的支腿加高，使运输线路弯道段机架向弯道外侧倾斜0.5～4°。
如上所述的适用于大转弯小半径的带式输送机，具体为，所述的上层托辊组5与下层托辊组3均通过两端的中心轴的轴端固定在机架两侧的槽孔内，槽孔顺皮带行进方向设置，所述中心轴的轴端在槽孔内可顺皮带行进方向前后调节1-3cm。
如上所述的适用于大转弯小半径的带式输送机，具体为，所述的立辊包括上端的小滚筒7与下端的支撑腿6，支撑腿固定在机架4上。
如上所述的适用于大转弯小半径的带式输送机，具体为，所述的上压带装置由两侧的立柱11固定在机架4上，立柱之间设置有横梁12，横梁下方的左右两侧各设置一组压带滚筒装置，所述压带滚筒装置包括滚筒13，以及滚筒两端设置的吊挂14，吊挂悬吊在横梁12上。
如上所述的适用于大转弯小半径的带式输送机，具体为，在运输线路过渡段、运输线路弯道段每12米设置一组上压带装置。运输线路过渡段、运输线路弯道段每6米设置一组下压带装置。
如上所述的适用于大转弯小半径的带式输送机，具体为，所述承载皮带与返程皮带的带宽为1000mm，带厚20mm，皮带行进带速2.5m/s，皮带设计运量400t/h。
如上所述的适用于大转弯小半径的带式输送机，具体为，本带式输送机选用单滚筒驱动装置，本带式输送机的软起动装置为变频控制的液粘无级调速装置。
如上所述的适用于大转弯小半径的带式输送机，具体为，本带式输送机运输线路上，每1.2m设置一组上层托辊组，其中托辊直径为108mm，托辊长度380mm。每3m设置一组下层托辊组，其中托辊直径为108mm，托辊长度1150mm。
有益效果
本发明的带式输送机适应了在大转弯小半径的巷道内作业运输，达到在转角31°，半经120m的环境下安装并正常工作。
本发明的上层托辊倾斜安装并最大达到与机架60存度角，上层托辊倾斜安装并最大达到与机架60度角，在转弯段运行时通过托辊产生向外的推力，克服上层皮带转弯时由于张力产生的内移力，保证带式输送机转弯时的正常运行。同时，该设计不仅能减小转弯半径，还能使皮带具有居中自动调节能力。
上层托辊组与下层托辊组均水平偏转0.3～1°；在转弯处使托辊的内侧端向运输皮带运行方向移动而形成。产生对运输皮带向弯道外侧的推力，防止胶带向内跑偏。
本发明设置的立辊在运输皮带跑偏的情况下对运输皮带产生推办，矫正皮带位置。
上压带装置下压带装置防止运输皮带在跑偏时出现打折卷带的情况，并增加皮带与托辊的摩擦力。
托辊组均通过中心轴的轴端固定在机架两侧的槽孔内，且在槽孔内可顺皮带行进方向前后调节1-3cm。当运输皮带跑偏时，皮带往哪侧跑就把那一侧的托辊从皮带运行方向靠从后向前调节，进一步增加托辊组均水平偏转角度，防止皮带跑偏。
附图说明
图1是本发明运输线路直线段机架结构设置图。
图2是本发明运输线路弯道段机架结构设置图。
图3是本发明上压带装置结构图。
图4是本发明下压带装置结构图
图5是本发明上层托辊组与下层托辊组水平偏转示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明的输送机由若干机架4分布在运输线路上构成；每个机架上设置有上下两组皮带托辊，分别为上层托辊组5与下层托辊组2，并分别托放上层的承载皮带8与下层的返程皮带3。
机架包括运输线路直线段机架、运输线路过渡段机架、运输线路弯道段机架，运输线路直线段机架与运输线路过渡段机架水平放置。
运输线路弯道段的各个机架依次递进向弯道外侧倾斜0.5～4°，如：弯道段的第一台机架向外侧倾斜0.5度，第二台机架向外侧倾斜0.7度，第三台机架向外侧倾斜0.9度，到弯道的最顶点的机架向外侧倾斜4度，当过了最顶点后，机架的安装倾斜角度又次递进减少，从4度次递减少到0.5度。如此方式通过全部弯道。由于机架通过支腿1安装在地基10上，且地基水平设置，因此只需要将运输线路弯道段机架在弯道内侧的支腿加高，机架便向弯道进行外侧倾斜了。
如图5,运输线路弯道段机架上的上层托辊组5由四个托辊首尾连接组成，上层托辊组与下层托辊组均水平偏转0.3～1°；在具体运用中，确定以运输皮带的长度方向的中心线垂直的水平虚拟线为法线，如上层托辊组的安全角度即与该法线偏转(即上层托辊组并不与运输皮带长度方向的中心线垂直)，偏转(旋转)方式为：上层托辊组在弯道内侧一端向前偏移，在弯道外侧一端向后偏移。此处的向前偏移是指承载皮带8的行进方向。此处的水平偏转角度0.3～1°是指上层托辊组与水平虚拟线为法线夹角。
同理，下层托辊组水平偏转0.3～1°；偏转(旋转)方式为：下层托辊组在弯道内侧一端向前偏移，在弯道外侧一端向后偏移。此处的向前偏移是指返程皮带的行进方向。此处的水平偏转角度0.3～1°是指上层托辊组与水平虚拟线为法线夹角。
运输线路过渡段机架与运输线路弯道段机架的上层托辊组、下层托辊组两侧还设置有立辊，立辊分别垂直于上层托辊组及下层托辊组最两端的托辊；立辊包括上端的小滚筒7与下端的支撑腿6，支撑腿固定在机架4上，小滚筒贴近皮带边缘。
如图3，在运输线路过渡段机架及运输线路弯道段机架上还设置有上压带装置，上压带装置由两侧的立柱11固定在机架上，立柱之间设置有横梁12，横梁下方的左右两侧各设置一组压带滚筒装置，所述压带滚筒装置包括滚筒13，以及滚筒两端设置的吊挂14，吊挂悬吊在横梁上。
如图4，在运输线路过渡段机架及运输线路弯道段机架上还设置有还设置有下压带装置9，下压带装置为与机架平行的滚筒，位于返程皮带的上方。
在运输线路过渡段、运输线路弯道段每12米设置一组上压带装置；运输线路过渡段、运输线路弯道段每6米设置一组下上压带装置。
上层托辊组与下层托辊组均通过两端的中心轴的轴端固定在机架两侧的槽孔内，槽孔顺皮带行进方向设置，所述中心轴的轴端在槽孔内可顺皮带行进方向前后调节1-3cm。
适用于本发明的运输皮带的带宽为1000mm，带厚20mm，皮带行进带速2.5m/s，皮带设计运量400t/h。本带式输送机选用单滚筒驱动装置，本带式输送机的软起动装置为变频控制的液粘无级调速装置。
本带式输送机运输线路上，每1.2m设置一组上层托辊组，其中托辊直径为108mm，托辊长度380mm；每3m设置一组下层托辊组，其中托辊直径为108mm，托辊长度1150mm。
驱动布置形式的确定：
如果运输属于长距离运输，所需传动功率较大，则采用双滚筒驱动以减少传动皮带的初拉力，如果运输距离较小，可选用单滚筒驱动装置。
软起动方案的确定：
输送机起动时，为了把输送带的动态张力减到最小，在起动速度曲线中加入一段延迟段，在延迟期内，可以使原来松弛的输送带拉紧，在加速度增大、力矩增大之前，使所有的带式输送机元部件在很低的力矩和速度下进入运转状态。因此，要求软启动装置必须满足启动的平稳性、满载启动、物料不会下滑、减少启动时输送带的动张力、减少对电网电流与电压的冲击、制动平稳。
变频控制的液粘无级调速装置，能满足上述要求。
张紧方式：
平巷运输中，选择自动拉紧装置比较合理，输送带的张力能够被实时地、自动地调节，能够完全保证了输送过程的安全性和经济性。同时长运距、运量大的带式输送机，使用自动张紧装置能够有效地消除跑偏、松弛等，安装位置布置于输送机的驱动装置附近。
本发明的施工安装工艺流程：
输煤皮带机安装及调试施工工艺流程一般为：施工准备；基础检查、放线；基础安装；设备倒运；设备就位；设备安装调整；设备基础的二次浇灌；设备清洗加油；设备试运前检查；设备单体调试；设备联合调试；带负荷运行调试。
设备安装：
机架的支腿、上层托辊组、下层托辊组的安装，具体操作方法如下：制作工装组装好支腿1，在支腿上量出宽度方向的中心线，做出标记，支腿没有采用地脚螺栓固定方式，而是采用支腿焊接预埋件方式固定，为减少支腿焊接所用垫铁数量、提高安装速度，在进井前将，支腿与预埋件先焊接牢固，校调支腿组，最后再场浇注预埋件。
校调支腿时，用角度尺垂线，使支腿宽度方向的中心线与运输机的中心线重合，在运输机中心线上任意一点(一般以1000mm以内为宜)做一标记，以此标记为基点，用盒尺分别测得此点到两支腿的距离，当两尺寸相等时，支腿即找正。再将支腿焊牢于锚杆板上，一次性到位，节省了时间。焊牢支腿后，即可装组装上层托辊组、下层托辊组。
转弯段的可靠正确安装是转弯顺利实现的必要保证，在转弯段安装过程中，考虑到转弯角度大，转弯半径小，安装时按转弯段内侧抬高安装，为保证安装方便快捷，安装时将安装角度换算成内侧支腿抬高的距离。
本发明的减速器的选型：选择减速器的型号为:B3SH7+Fan，额定传动比i＝20。
本机可采用YNRQD150/1500型液粘可控软起动装置，传递功率范围75-150kW。
上述为本发明试例性说明，不代表本发明的保护范围。
Claims (9)
1.适用于大转弯小半径的带式输送机由若干机架(4)分布在运输线路上构成；每个机架上设置有上下两组皮带托辊，分别为上层托辊组(5)与下层托辊组(2)，并分别托放上层的承载皮带(8)与下层的返程皮带(3)；其特征在于，
所述的机架(4)包括运输线路直线段机架、运输线路过渡段机架、运输线路弯道段机架，运输线路直线段机架与运输线路过渡段机架水平放置；各运输线路弯道段机架依次递进向弯道外侧倾斜0.5～4°；
运输线路直线段机架上的上层托辊组(5由三个托辊首尾连接组成，中间托辊平放，两端的托辊上翘并与机架水平线构成35～45°；下层托辊组(3)由一个托辊水平放置构成；
运输线路过渡段机架上的上层托辊组5由四个托辊首尾连接组成，其中中部的两个托辊尾端上翘并与机架(4)水平线构成24～26°，两侧的托辊尾端上翘并与机架水平线构成54～56°；下层托辊组(2)由一个托辊水平放置构成；
运输线路弯道段机架上的上层托辊组由四个托辊首尾连接组成，其中中部的两个托辊尾端上翘并与机架(4)水平线构成24～26°，两侧的托辊尾端上翘并与机架水平线构成54～56°；下层托辊组由至少两个托辊首尾连接，并构成V字形；上层托辊组(5)与下层托辊组(3)均水平偏转0.3～1°；
运输线路过渡段机架与运输线路弯道段机架的上层托辊组及下层托辊组的两侧还设置有立辊，立辊分别垂直于上层托辊组及下层托辊组最两端的托辊；
在运输线路过渡段机架及运输线路弯道段机架上还设置有上压带装置，上压带装置为滚筒，并位于承载皮带的上方；
在运输线路过渡段机架及运输线路弯道段机架上还设置有还设置有下压带装置(9)，下压带装置为与机架平行的滚筒，位于返程皮带(3)的上方。
2.如权利要求1所述的适用于大转弯小半径的带式输送机，其特征在于，各机架通过支腿(1)安装在地基(10)上，地基水平设置；并将运输线路弯道段机架在弯道内侧的支腿加高，使运输线路弯道段机架向弯道外侧倾斜0.5～4°。
3.如权利要求1所述的适用于大转弯小半径的带式输送机，其特征在于，所述的上层托辊组(5)与下层托辊组(3)均通过两端的中心轴的轴端固定在机架两侧的槽孔内，槽孔顺皮带行进方向设置，所述中心轴的轴端在槽孔内可顺皮带行进方向前后调节1-3cm。
4.如权利要求1所述的适用于大转弯小半径的带式输送机，其特征在于，所述的立辊包括上端的小滚筒(7)与下端的支撑腿(6)，支撑腿固定在机架(4)上。
5.如权利要求1所述的适用于大转弯小半径的带式输送机，其特征在于，所述的上压带装置由两侧的立柱(11)固定在机架(4)上，立柱之间设置有横梁(12)，横梁下方的左右两侧各设置一组压带滚筒装置，所述压带滚筒装置包括滚筒(13)，以及滚筒两端设置的吊挂(14)，吊挂悬吊在横梁(12)上。
6.如权利要求1所述的适用于大转弯小半径的带式输送机，其特征在于，在运输线路过渡段、运输线路弯道段每12米设置一组上压带装置；运输线路过渡段、运输线路弯道段每6米设置一组下上压带装置。
7.如权利要求1所述的适用于大转弯小半径的带式输送机，其特征在于，所述承载皮带与返程皮带的带宽为1000mm，带厚20mm，皮带行进带速2.5m/s，皮带设计运量400t/h。
8.如权利要求1所述的适用于大转弯小半径的带式输送机，其特征在于，本带式输送机选用单滚筒驱动装置，本带式输送机的软起动装置为变频控制的液粘无级调速装置。
9.如权利要求1所述的适用于大转弯小半径的带式输送机，其特征在于，本带式输送机运输线路上，每1.2m设置一组上层托辊组，其中托辊直径为108mm，托辊长度380mm；每3m设置一组下层托辊组，其中托辊直径为108mm，托辊长度1150mm。
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