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大傾斜角皮帶運(yùn)輸機(jī)在中國煤礦生產(chǎn)制造中充分發(fā)揮著關(guān)鍵的功效，擁有寬闊的運(yùn)用市場前景，用以礦井生產(chǎn)制造，能降低開掘發(fā)展量和前期項目投資，減少施工期，提升生產(chǎn)率，擁有明顯的經(jīng)濟(jì)收益。一般而言，大傾斜角就是指上運(yùn)傾斜角18°~28°和下運(yùn)視角16°~25°的運(yùn)輸傾斜角。時下運(yùn)皮帶運(yùn)輸機(jī)傾斜角超出25°時，非常容易出現(xiàn)運(yùn)輸原材料向下降（滾）動的難題。

在皮帶輸送機(jī)啟動和制動系統(tǒng)時，原材料都存有向下降（滾）動的發(fā)展趨勢，且視角越大，其滑（滾）動的發(fā)展趨勢越顯著，當(dāng)大傾斜角下運(yùn)皮帶運(yùn)輸機(jī)上原材料的下降力超過系統(tǒng)軟件總摩擦阻力時，電機(jī)將進(jìn)到發(fā)電量負(fù)荷，一旦出現(xiàn)超重，電機(jī)的轉(zhuǎn)速比將會愈來愈高，進(jìn)而引起飛車安全事故，將嚴(yán)重危害煤礦的安全性高效率生產(chǎn)制造。

對于該難題，文中根據(jù)工程項目案例開展深入分析，對超大型傾斜角下運(yùn)皮帶運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計方案難題開展討論。某礦擬設(shè)計方案一條-32°的超大型傾斜角下運(yùn)皮帶運(yùn)輸機(jī)，用于運(yùn)輸煤矸石磚回填土采空區(qū)，運(yùn)輸間距153m，運(yùn)輸量400t/h，較大塊徑不超出300mm，設(shè)計方案帶速1.6m/s。

一、皮帶運(yùn)輸機(jī)技術(shù)性設(shè)計方案

1.1皮帶輸送機(jī)整個設(shè)備設(shè)計方案

挑選DTⅡ04A型移動式皮帶運(yùn)輸機(jī)做為設(shè)計方案型號。單電機(jī)驅(qū)動器，機(jī)長153m，網(wǎng)絡(luò)帶寬1000mm，由于運(yùn)輸視角大，而且為下運(yùn)式運(yùn)輸，為擺脫輸送皮帶上的原材料向下降（滾）動，挑選內(nèi)紋路鍍鋅鋼絲繩芯輸送皮帶ST800，選用由4節(jié)一般緩沖托輥構(gòu)成的形槽緩沖托輥組，以提升原材料與原材料、原材料與輸送皮帶中間的滑動摩擦力，且在承重輸送皮帶上邊安裝一條輔帶，根據(jù)左右設(shè)計方案將合理擺脫原材料下降難題。該系統(tǒng)軟件布局平面圖如圖所示1圖示。

依據(jù)皮帶輸送機(jī)的布局方式，選用傳統(tǒng)式的逐點(diǎn)張力法開展電機(jī)選型設(shè)計方案，促使輸送皮帶支撐力既考慮垂度標(biāo)準(zhǔn)又考慮滑動摩擦力標(biāo)準(zhǔn)，最后電機(jī)選型計劃方案如表1圖示。

1.2皮帶輸送機(jī)啟動、制動系統(tǒng)設(shè)計方案

優(yōu)良的軟起動、軟制動系統(tǒng)特點(diǎn)是設(shè)計方案皮帶運(yùn)輸機(jī)驅(qū)動器系統(tǒng)軟件的優(yōu)選總體目標(biāo)。輸送皮帶自身是一個聚氨酯彈性體，在負(fù)荷運(yùn)作時具備巨大的慣性力，且皮帶輸送機(jī)啟動瞬時速度與泊車減速率的值越大，在輸送皮帶上存儲的動能就會越大，而釋放出來這種動能會對皮帶輸送機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電路系統(tǒng)造成巨大的沖擊性。

（1）直流變頻軟起動

軟啟動器根據(jù)提升交流電機(jī)供電系統(tǒng)頻率來保持變速，軟啟動器歸屬于無級穩(wěn)定變速，啟動電流量相對性較低，可確保運(yùn)輸設(shè)備的安全性與平穩(wěn)，另外可節(jié)約很多電磁能，減少公司耗能。根據(jù)深入分析電機(jī)容積、負(fù)荷種類，并聯(lián)系實(shí)際辦公環(huán)境，決策選用BPJ1-160/1140K四象限礦用防隔爆兼安全文化型溝通交流軟啟動器（四象限變頻器），根據(jù)操縱電動機(jī)的運(yùn)作頻率和轉(zhuǎn)速比，能合理防止運(yùn)輸負(fù)載很大時壓帶關(guān)機(jī)和啟動時的很大沖擊性，保持輕載穩(wěn)定起動。四象限變頻器隨時隨地檢測負(fù)功的造成，將負(fù)功感恩回饋到電力網(wǎng)，另外可保持系統(tǒng)軟件運(yùn)作中正功到負(fù)功及其負(fù)功到正功的穩(wěn)定操縱。該隔爆軟啟動器因?yàn)檫x用真空泵熱管散熱器技術(shù)性，合理處理了傳統(tǒng)式軟啟動器受到大電力電子器件熱管散熱欠佳的難題，很切實(shí)解決了大電力電子器件的熱管散熱難題，兩年來已在煤礦礦井交付使用7000幾臺。

另外，軟啟動器在配對各種脈沖電流抑止設(shè)備后可合理減少脈沖電流含水量。鍵入串聯(lián)電抗器可減少高次脈沖電流影響，減少三相不平衡度；輸出電抗器能合理過慮掉輸出側(cè)高次脈沖電流，進(jìn)而減少高頻率干擾信號，降低輸出工作電壓硬刺，降低電動機(jī)運(yùn)作噪音及電動機(jī)發(fā)燙，提升電動機(jī)的使用期。

（2）盤式剎車可控性軟制動系統(tǒng)

剎車系統(tǒng)是皮帶運(yùn)輸機(jī)的關(guān)鍵構(gòu)成，特別是在是下運(yùn)皮帶運(yùn)輸機(jī)，剎車系統(tǒng)特性的優(yōu)劣立即危害整個設(shè)備的安全性與靠譜運(yùn)作。下運(yùn)皮帶運(yùn)輸機(jī)在啟動時，狀況比較繁雜，可大概分成滿載啟動和負(fù)荷啟動，起車數(shù)據(jù)信號傳出后，應(yīng)立即檢測電機(jī)處在哪種負(fù)荷并采用有效的起車方法啟動。針對皮帶輸送機(jī)處在輕載或是滿載啟動：松閘后皮帶輸送機(jī)沒法在原材料下降力功效下啟動或啟動時間太長時，需運(yùn)用軟啟動器的追蹤啟動作用挑選適合的啟動曲線圖啟動電機(jī)，確保啟動穩(wěn)定，減少機(jī)械設(shè)備沖擊性，這與上運(yùn)友誼運(yùn)皮帶輸送機(jī)的啟動方法類似。但當(dāng)電機(jī)負(fù)荷啟動特別是在是載滿啟動時，運(yùn)輸機(jī)遇因原材料重量而自主運(yùn)行，這時必須根據(jù)制

動器對速率開展操縱，軟啟動器先不運(yùn)作，待輸送皮帶負(fù)荷自主下降至電機(jī)額定功率超過同歩轉(zhuǎn)速比時，運(yùn)用軟啟動器的頻率跟蹤作用，全自動把頻率設(shè)置在最貼近電機(jī)同歩轉(zhuǎn)速比的頻率上，較大程度地降低電機(jī)資金投入時的機(jī)械設(shè)備沖擊性。

一般狀況下，下運(yùn)皮帶運(yùn)輸機(jī)制動減速度不可以很大，不然會導(dǎo)致很大的機(jī)械設(shè)備沖擊性，造成減速機(jī)傳動齒輪毀壞或脫軸。另外，制動系統(tǒng)務(wù)必要有很大的熱導(dǎo)率及優(yōu)良的熱管散熱標(biāo)準(zhǔn)，不然制動系統(tǒng)溫度過過高導(dǎo)致制動系統(tǒng)無效。總的來說，選擇KZP-1200/2×63液壓機(jī)過溫保護(hù)盤式剎車，該制動系統(tǒng)具備制動力矩可控性、工作中平穩(wěn)、熱管散熱優(yōu)良、可保持定車作用等優(yōu)質(zhì)特點(diǎn)。

二、防滾料設(shè)備設(shè)計方案

2.1普遍防滾料皮帶輸送機(jī)的設(shè)計方案

大傾斜角皮帶運(yùn)輸機(jī)多見特殊皮帶運(yùn)輸機(jī)，主要包括根據(jù)選用紋路產(chǎn)生擴(kuò)大運(yùn)輸傾斜角的紋路皮帶運(yùn)輸機(jī)；根據(jù)將原材料夾緊在承重帶和輔助帶中間隨著輸送皮帶一起運(yùn)輸，可保持豎直提高的帶入皮帶運(yùn)輸機(jī)；根據(jù)布局緩沖托輥強(qiáng)制將輸送皮帶疊成圓管形并產(chǎn)生密閉式運(yùn)送室內(nèi)空間的圓鋼管皮帶運(yùn)輸機(jī)；除此之外，選用獨(dú)特波狀擋邊輸送帶來擴(kuò)大運(yùn)輸傾斜角并合理避免滾料的波狀擋邊皮帶運(yùn)輸機(jī)在室外煤礦的采掘中發(fā)展趨勢快速。

2.2本工程項目實(shí)踐活動運(yùn)用的防滾料設(shè)備

原材料防滾料的關(guān)鍵對策是提高輸送皮帶與原材料中間的包囊和磨擦。當(dāng)輸送皮帶與原材料中間滑動摩擦力超過原材料的下滑作用力時，原材料才可以在輸送皮帶的推動下平穩(wěn)運(yùn)作而不產(chǎn)生滾料（拖動）。文中采用布局形槽緩沖托輥和提升輔帶的對策，確保皮帶輸送機(jī)運(yùn)輸原材料的一切正常運(yùn)作。在選用逐點(diǎn)張力法測算輸送皮帶支撐力時要將輔帶與原材料中間的摩阻與支撐點(diǎn)輔帶的緩沖托輥摩擦阻力測算以內(nèi)。

（1）槽 形 緩沖托輥

普遍形槽緩沖托輥組的構(gòu)造方式有2種：①單雙排弧型三節(jié)緩沖托輥；②單雙排V形4節(jié)緩沖托輥。擴(kuò)大運(yùn)輸傾斜角的原理：形槽型皮帶輸送機(jī)是根據(jù)提升側(cè)輥槽角，從而提升槽深，使輸送皮帶擠壓成型原材料，擴(kuò)大了原材料中間的內(nèi)滑動摩擦力及其原材料與輸送皮帶中間的滑動摩擦力，超過增阻止滑，提升運(yùn)輸傾斜角的目地，保證皮帶輸送機(jī)平穩(wěn)運(yùn)作而不產(chǎn)生滑（滾）料乃至更比較嚴(yán)重的安全事故。

文中選用雙V形4節(jié)形槽緩沖托輥，構(gòu)造如圖所示2圖示，該形槽緩沖托輥包含邊緩沖托輥、支撐架棍和緩沖托輥架，在其中邊緩沖托輥2與支撐架棍4各2個為1組，兩側(cè)緩沖托輥2建在后面支撐1與后中支撐6上，邊緩沖托輥2徑向與承重梁8間的交角為50°，底緩沖托輥4徑向與承重梁7的交角為 25°，在具體運(yùn)用中這2個視角可以依據(jù)當(dāng)場狀況做相對調(diào)節(jié)。兩支撐架棍2呈“V”形建在前面支撐5與中支撐7上，底緩沖托輥與邊緩沖托輥中間留出100mm的間隙，即二者沒有同一個平面圖，鄰近的底緩沖托輥和邊緩沖托輥成疊叉狀，邊緩沖托輥內(nèi)web端上沿坐落于底緩沖托輥面下列，避免緩沖托輥頭頂部邊沿與輸送皮帶的觸碰，以盡快承重輸送皮帶確保其一切正常運(yùn)作。

另外，此類形槽緩沖托輥具備優(yōu)良的對中性化，對輸送皮帶方向跑偏具備一定的糾偏裝置工作能力。

（2）輔帶

為避免小塊原材料沿輸送皮帶翻轉(zhuǎn)而導(dǎo)致機(jī)器設(shè)備毀壞和生命安全安全事故，本實(shí)踐活動中設(shè)計方案了上輔帶設(shè)備。與氣襄式帶入皮帶運(yùn)輸機(jī)和彈黃卡緊輥筒式帶入皮帶運(yùn)輸機(jī)對比，該設(shè)備構(gòu)造比較簡單，但基本原理類似，其構(gòu)造如圖所示3圖示。輔帶在本身作用力功效下松馳，與主帶承重支系上的原材料相觸碰，當(dāng)主輸送皮帶負(fù)荷運(yùn)作時，主帶承重支系上的原材料在滑動摩擦力的功效下推動輔帶同歩運(yùn)作，那樣輔帶與承重輸送皮帶中間產(chǎn)生了相對性封閉式的室內(nèi)空間，進(jìn)而合理地避免了原材料的翻轉(zhuǎn)或下降。

因?yàn)檩o帶設(shè)備下一層輔帶無緩沖托輥設(shè)計方案，下一層輔帶牢牢地壓附在原材料上，進(jìn)而提升了原材料與輸送皮帶中間的滑動摩擦力，確保原材料運(yùn)送全過程的可靠性。

三、具體工程項目運(yùn)用

本系統(tǒng)軟件歷經(jīng)安裝調(diào)節(jié)一切正常后，于2017年宣布資金投入工業(yè)性實(shí)驗(yàn)，均值運(yùn)作時間11h/d，均值運(yùn)送石量2000t/d，皮帶輸送機(jī)已在滿載、輕載、載滿下數(shù)次長期運(yùn)作，可以在載滿下啟動穩(wěn)定、制動系統(tǒng)靠譜，輸送皮帶運(yùn)作穩(wěn)定無方向跑偏、無跑偏狀況，整個設(shè)備運(yùn)作穩(wěn)定，直流變頻設(shè)備、電氣控制系統(tǒng)及維護(hù)姿勢恰當(dāng)靠譜，運(yùn)作狀況優(yōu)良。

期內(nèi)出現(xiàn)2個難題：

（1）前期輸送皮帶漲緊后，運(yùn)行24h出現(xiàn)輸送皮帶跑偏狀況，提升漲緊力后跑偏狀況消退；

（2）剛開始時液壓機(jī)閘開機(jī)時間與軟啟動器相互配合存有時差，導(dǎo)致輸送皮帶自滑，調(diào)節(jié)液壓機(jī)閘打開時間與汽壓后，皮帶運(yùn)輸機(jī)一切正常運(yùn)作。

四、結(jié)束語

（1）與夾皮帶運(yùn)輸機(jī)、波狀擋邊皮帶輸送機(jī)等大傾斜角特殊皮帶輸送機(jī)對比，該皮帶輸送機(jī)不但合理處理了原材料向下降（滾）動的難題，且運(yùn)作摩擦阻力更小，環(huán)保節(jié)能實(shí)際效果顯著。

（2）本新項目的取得成功執(zhí)行表明科研成果恰當(dāng)、行得通，科技含量及技術(shù)性合理性高，極大地提高了在我國煤礦的發(fā)展趨勢進(jìn)展和生產(chǎn)制造經(jīng)濟(jì)效益，確保了員工的安全生產(chǎn)工作，緩解了職工的勞動效率，降低安全事故發(fā)病率，具備普遍的效仿實(shí)際意義和線上推廣市場前景。