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【摘 要】针对目前大倾角带式输送机存在的块状物料易下滑滚落发生事故的技术难题，以及目前不太理想的解决方法，开辟新思路，探索性设计了覆压式带式输送机，通过理论研究分析，该型带式输送机可从根本上解决大倾角带式输送机块状物料下滑滚落问题，避免发生伤人事故。
【关键词】同步覆压带；大倾角；带式输送机；探索；设计
0.引言
当前带式输送机是煤矿井上下的主要煤炭运输设备，具有运输能力大，运行阻力小，耗电量低，噪音低，安全性好，运行维护方便等其他运输设备无法比拟的诸多优点，且技术成熟，型号规格系列化，因而在矿井中被广泛应用。
带式输送机既可用于水平运输，又可用于倾斜运输。带式输送机用于倾斜运输时的倾角受到一定限制，通常情况下，倾斜向上运输时的倾角不超过18°，向下运输时的倾角不超过15°。很大程度上限制了输送机的使用范围。而矿井井下煤炭运输往往在不同地区不同水平巷道之间转载运输，甚至担负提升任务，常规下如此大的输送角必然带来一些问题，譬如：在提升高度一定的情况下，为满足输送角的要求，巷道的开拓难度系数加大，开拓工程量势必增加，相应地增加了生产成本；再有就是一些原来的轨道运输巷道，坡度较大，一般在30o—40o之间，为了满足生产需求，需对运输工艺方式进行改造，假如改造成带式输送机运输，受普通带式输送机使用條件的约束，改造工作将面临更大困难，因而设计适宜大倾角巷道运输使用的特殊带式输送机至关重要。
1.技术背景
对于大倾角输送机而言，需要克服的主要关键问题是：大倾角输送物料时物料与输送带之间的附着力稳定可靠，特别是要有效解决较大块状物料的下滑滚落问题。
针对以上问题，目前，常采用的解决方式有以下两种：⑴花纹状输送带式输送机。花纹状带式输送带主要形式有：人字槽型输送带、条状输送带、粒状输送带。这类形式的输送带主要是增加物料与输送带之间的摩擦力，其中尤以人字型输送带效果最好，在输送物料规则均匀的情况下能达到≤40°的输送角，虽说有一定的效果，但对于煤矿井下原煤运输来说，仍不能克服煤块滚落的问题，输送角也只能限制在20o—25o左右的极限值，在使用过程中仍发生煤块滚落伤人事故，使用条件依然受到限制。⑵管状带式输送机。该形式的输送机主要是通过改造输送机托辊架，增加托辊数量，将输送带约束成管状截面，使运输的物料约束在由输送带围成的管状体中随着输送带运动，实现物料的运输，但这种输送机存在如下缺点：输送带围成管状，一是输送截面变小，输送能力大大降低；二是托辊架结构复杂的同时，使用托辊数量增加；三是输送带约束变形严重，使用寿命剧减；四是输送机截面尺寸增大，不利于安装使用；五是大块物料在约束空间内滚落，间接地降低输送能力，增大输送成本等。
2.新的探索方案
通过以上分析研究，煤矿大倾角输送机急需解决的关键问题仍是块装物料的滚落问题，针对这个问题特开辟新思路，提出以下新的探索性方案：设想普通胶带输送机在大倾角条件下的原煤运输，物料随着输送带运动时，在物料上面用一条输送带覆压，覆压输送带与下部的输送机呈平行状态同向同步运行，以此实现将物料约束在两层输送带之间，增加物料与输送带之间附着力的同时，有效解决了块状物料失控滚落造成事故这个大倾角胶带输送机的关键难题，该设计方案可使输送机最大输送角达到约40°。其具体结构原理就是：覆压带亦为普通带式输送机用胶带，且下带以一定的张力悬浮在下部输送机上带的上面，其柔韧性和伸张的微约束性，可以满足大小不同的输送量，并能根据物料堆积形状自动调整自身形态。覆压带与输送带同步同向运行，覆压带一方面将物料封闭在一个特定的运行空间内，块状物料若有滚动现象也只能在其间滚动，不能旁落发生伤人事故；另一方面可对输送带上有向下滑动趋势的物料一个约束的作用，强迫其向上运动，阻止其发生滚落现象，亦即从根本上解决大倾角输送机物料滚落下滑的难题。
同步覆压带大倾角胶带输送机结构原理简图
3.具体实施方法
下部输送机为普通带式输送机，上托辊呈槽型布置，上部同步覆压带机为简单的环状带式胶带机，只担负覆压任务，不输送物料。其选用胶带带宽比下部输送带小一个规格，驱动滚筒和导向滚筒规格相同，按稍大于胶带允许的最小曲率半径选取滚筒直径，上带承托在均布的平托辊上，下带自由悬空，上下带均呈“一”字型，这样两条输送带上下合围成一个倒梯形的截面，可以最大化的利用空间，增大输送机的输送能力。为了保持输送带同步运行，下部输送机和覆压胶带机，采用相同的带速，这样理论上可以保持两条输送带同步运行。下部胶带输送机双滚筒驱动，选用调速型液力耦合器，调速型液力耦合器具有如下工作特点：⑴能使电动机空载起动，又能利用其尖峰力矩，提高其启动能力，缩短电动机起动时间，而使工作机滞后于电机缓慢起动。⑵用于多机驱动时能协调功率平衡，减少电网冲击电流。⑶隔离扭振，减缓冲击，防止动力过载，保护电机、工作机，不会因过载而损坏。⑷易于实现工作机的自动控制，操作方便。⑸提高工作机的使用寿命，减小噪音，改善了劳动环境，投资少，简化电器设备，降低运行费用等，非常符合经济适用条件。电机功率根据输送量、输送距离、输送倾角、运行方向{上运或下运}等条件，通过计算选取。上部覆压带胶带机，单滚筒驱动，配置一台输出转速能满足所需带速的减速器，电机功率可以按照同规格输送机空载运行条件下的功率计算选取。
4.结语
同步覆压带大倾角胶带输送机为探索性设计，从理论上对其可行性进行了研究分析，确定其可从根本上解决大倾角带式输送机块状物料下滑滚落难题，期冀能通过实践对其可行性、可靠性进行进一步科学的认证。
【关键词】同步覆压带；大倾角；带式输送机；探索；设计
0.引言
当前带式输送机是煤矿井上下的主要煤炭运输设备，具有运输能力大，运行阻力小，耗电量低，噪音低，安全性好，运行维护方便等其他运输设备无法比拟的诸多优点，且技术成熟，型号规格系列化，因而在矿井中被广泛应用。
带式输送机既可用于水平运输，又可用于倾斜运输。带式输送机用于倾斜运输时的倾角受到一定限制，通常情况下，倾斜向上运输时的倾角不超过18°，向下运输时的倾角不超过15°。很大程度上限制了输送机的使用范围。而矿井井下煤炭运输往往在不同地区不同水平巷道之间转载运输，甚至担负提升任务，常规下如此大的输送角必然带来一些问题，譬如：在提升高度一定的情况下，为满足输送角的要求，巷道的开拓难度系数加大，开拓工程量势必增加，相应地增加了生产成本；再有就是一些原来的轨道运输巷道，坡度较大，一般在30o—40o之间，为了满足生产需求，需对运输工艺方式进行改造，假如改造成带式输送机运输，受普通带式输送机使用條件的约束，改造工作将面临更大困难，因而设计适宜大倾角巷道运输使用的特殊带式输送机至关重要。
1.技术背景
对于大倾角输送机而言，需要克服的主要关键问题是：大倾角输送物料时物料与输送带之间的附着力稳定可靠，特别是要有效解决较大块状物料的下滑滚落问题。
针对以上问题，目前，常采用的解决方式有以下两种：⑴花纹状输送带式输送机。花纹状带式输送带主要形式有：人字槽型输送带、条状输送带、粒状输送带。这类形式的输送带主要是增加物料与输送带之间的摩擦力，其中尤以人字型输送带效果最好，在输送物料规则均匀的情况下能达到≤40°的输送角，虽说有一定的效果，但对于煤矿井下原煤运输来说，仍不能克服煤块滚落的问题，输送角也只能限制在20o—25o左右的极限值，在使用过程中仍发生煤块滚落伤人事故，使用条件依然受到限制。⑵管状带式输送机。该形式的输送机主要是通过改造输送机托辊架，增加托辊数量，将输送带约束成管状截面，使运输的物料约束在由输送带围成的管状体中随着输送带运动，实现物料的运输，但这种输送机存在如下缺点：输送带围成管状，一是输送截面变小，输送能力大大降低；二是托辊架结构复杂的同时，使用托辊数量增加；三是输送带约束变形严重，使用寿命剧减；四是输送机截面尺寸增大，不利于安装使用；五是大块物料在约束空间内滚落，间接地降低输送能力，增大输送成本等。
2.新的探索方案
通过以上分析研究，煤矿大倾角输送机急需解决的关键问题仍是块装物料的滚落问题，针对这个问题特开辟新思路，提出以下新的探索性方案：设想普通胶带输送机在大倾角条件下的原煤运输，物料随着输送带运动时，在物料上面用一条输送带覆压，覆压输送带与下部的输送机呈平行状态同向同步运行，以此实现将物料约束在两层输送带之间，增加物料与输送带之间附着力的同时，有效解决了块状物料失控滚落造成事故这个大倾角胶带输送机的关键难题，该设计方案可使输送机最大输送角达到约40°。其具体结构原理就是：覆压带亦为普通带式输送机用胶带，且下带以一定的张力悬浮在下部输送机上带的上面，其柔韧性和伸张的微约束性，可以满足大小不同的输送量，并能根据物料堆积形状自动调整自身形态。覆压带与输送带同步同向运行，覆压带一方面将物料封闭在一个特定的运行空间内，块状物料若有滚动现象也只能在其间滚动，不能旁落发生伤人事故；另一方面可对输送带上有向下滑动趋势的物料一个约束的作用，强迫其向上运动，阻止其发生滚落现象，亦即从根本上解决大倾角输送机物料滚落下滑的难题。
同步覆压带大倾角胶带输送机结构原理简图
3.具体实施方法
下部输送机为普通带式输送机，上托辊呈槽型布置，上部同步覆压带机为简单的环状带式胶带机，只担负覆压任务，不输送物料。其选用胶带带宽比下部输送带小一个规格，驱动滚筒和导向滚筒规格相同，按稍大于胶带允许的最小曲率半径选取滚筒直径，上带承托在均布的平托辊上，下带自由悬空，上下带均呈“一”字型，这样两条输送带上下合围成一个倒梯形的截面，可以最大化的利用空间，增大输送机的输送能力。为了保持输送带同步运行，下部输送机和覆压胶带机，采用相同的带速，这样理论上可以保持两条输送带同步运行。下部胶带输送机双滚筒驱动，选用调速型液力耦合器，调速型液力耦合器具有如下工作特点：⑴能使电动机空载起动，又能利用其尖峰力矩，提高其启动能力，缩短电动机起动时间，而使工作机滞后于电机缓慢起动。⑵用于多机驱动时能协调功率平衡，减少电网冲击电流。⑶隔离扭振，减缓冲击，防止动力过载，保护电机、工作机，不会因过载而损坏。⑷易于实现工作机的自动控制，操作方便。⑸提高工作机的使用寿命，减小噪音，改善了劳动环境，投资少，简化电器设备，降低运行费用等，非常符合经济适用条件。电机功率根据输送量、输送距离、输送倾角、运行方向{上运或下运}等条件，通过计算选取。上部覆压带胶带机，单滚筒驱动，配置一台输出转速能满足所需带速的减速器，电机功率可以按照同规格输送机空载运行条件下的功率计算选取。
4.结语
同步覆压带大倾角胶带输送机为探索性设计，从理论上对其可行性进行了研究分析，确定其可从根本上解决大倾角带式输送机块状物料下滑滚落难题，期冀能通过实践对其可行性、可靠性进行进一步科学的认证。