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带式输送范文

来源:漫步者作者:开心麻花2025-11-191

带式输送范文(精选12篇)

带式输送 第1篇

1 输送带损伤的主要种类及原因

输送带的损伤原因是一个非常复杂的问题, 通常由输送带特性、物料性质、操作管理、输送机结构、复杂的应力状态和运行工况等多种因素所决定。就粮油生产来说的, 常见的输送带损伤型式有覆盖胶面损伤、纵向撕裂和横向断裂3种。

1.1 覆盖胶面损伤

输送带覆盖胶面除正常磨损外, 其损伤的原因主要有:

(1) 输送带制造质量差。输送带在制造过程中, 因胶料的黏着力不足、工艺存在缺陷或某道制造工序把关不严, 致使覆盖胶性能达不到要求, 造成输送带运行中覆盖胶逐渐剥离, 严重时甚至产生带面覆盖胶撕扯。

(2) 带面若接触有机溶剂或电气焊、气割作业的火花和熔渣, 输送带覆盖胶会形成老化或熔化现象, 造成带面非正常磨损加剧。

(3) 带面若与进料斗导料槽板直接接触, 也会造成覆盖胶面的直接磨损。

1.2 纵向撕裂

输送带纵向撕裂的原因主要有:

(1) 输送带的寿命。长期使用的输送带, 芯层会产生结合疲劳;此外, 输送带保存不善, 遭受日晒雨淋, 也会使输送带芯层结构强度下降, 这些均会造成输送带运行过程中产生纵向撕裂现象。

(2) 输送带跑偏。带式输送机运行过程中, 最为常见的故障就是跑偏。造成输送带跑偏的原因较多, 常见的有:槽型托辊不正、传动滚筒与机尾滚筒不平行、滚筒表面粘有杂物以及给料不正和输送带接头不正等。

由于带式输送机的工作条件较差, 运行中的跑偏是不可避免的, 当运行中输送带最大跑偏量不超过设计允许值时, 通常认为输送带的运行是“稳定”的。但若输送带由于某种原因出现大幅度跑偏现象, 不仅会造成散料和刮边, 有时还会出现输送带翻卷和挂卡, 进而产生撕带。

(3) 输送物料中含有长条铁器。长条铁器在卸料转载点转载下落时, 有时会冲击穿透输送带或卡阻输送带, 进而造成撕裂输送带。

(4) 带面与导料槽或清扫器之间有异物。小块坚硬物料卡在带面与导料槽或清扫器之间, 会逐渐磨透输送带进而造成撕带。

1.3 横向断裂

输送带横向断裂的主要原因有:

(1) 输送带接头质量不佳。输送带硫化接头质量不好或金属卡接头长期水浸造成带芯腐蚀, 在正常载荷运行时, 都会造成断带事故。

(2) 输送带遭遇较大卡阻力。输送带装料堆积或不旋转托辊较多会使输送机运行时承受较大卡阻力, 易造成断带事故。

2 输送带保护装置的设计

由上述输送带损伤的主要种类及原因可以看出, 要避免输送带损伤甚至损坏, 就要在生产中做好输送带的维护保养、输送机的调整和及时清除物料中的杂物。在很多情况下, 我们可以加强对输送带的维护保养, 却难于做到对输送带跑偏、撕裂现象的防止。基于此, 我们设计了一种输送带保护装置 (如图1所示) , 将其安装在机尾和机头处。其工作原理是:在两块可以自由旋转的挡板的一侧 (输送带行进方向) 安有行程开关, 将其与带式输送机的事故开关线串联。当输送带跑偏、撕裂和下料斗堵塞时, 会有部分运输物料或杂物落到输送带底面, 被输送带运到机尾滚筒处, 挡板在物料或杂物的带动下旋转, 推动行程开关, 使行程开关动作, 切断事故开关线, 带式输送机停机。在处理完故障后, 只要将挡板和行程开关复位就可以正常开机运行。

这种输送带保护装置在安装时要注意两点:一是销轴与销套采用间隙配合, 但间隙不可过大, 以防止挡板倾斜;二是挡板安装位置可以选择在输送带底面的任何位置, 但因部分输送带存在开机时底部颤动等问题, 所以最好选择安装于机头底部张紧滚筒的上部和机尾底部张紧滚筒的上部。

实践证明, 带式输送机输送带保护装置的应用, 防止了输送带的大幅跑偏和撕裂现象, 对输送带的损伤起到了保护作用, 避免了由于故障而造成的损失, 提高了生产效率, 为企业降低了生产成本。

参考文献

[1]毛广卿.粮食输送机械与应用[M].北京:科学出版社, 2003.

[2]张安云.机械输送设备[M].北京:中国财政经济出版社, 1998.

带式输送 第2篇

带式输送机形式众多,这里主要介绍选煤厂常用的形式,

一、手造带式输送机

在带式输送机上进行手选是最方便,又最经济的形式,既完成手选工作,又能完成运输任务。一般手选的目的是在输送机上选出混入煤炭中的铁器或歼石。

为了便于手选工作,手选带式输送机采用水平布置(也可以向上输送,倾角不得大于12°),从地面至带面的距离规定为0.7~0.9m,手选带式输送机一般采用平型上托辊,如采用槽型托辊,其最大凹度不得超过最大块的直径。

手选输送带的长度取决于每班工作的手选工人数,手选工人数可按下式计算:

式中n每班手选工人数;

Q手选小时处理量;

x含矸率,%

T每班工作时数;

α手选工效率,查表(1-39)。

表1-39 手 选 工 效 率

矸石粒度,mm

选 矸 率,th6h7h+1000.63.43.9+750.52.93.3+500.42.32.6100500.31.72.050250.10.50.6

手选输送带宽不得超过1200mm,当带宽小于6500时,手选工站在输送机的一侧工作,册则手选带式输送机的总长为

式中L手选带式输送机长度,cm;

A手选带机头长(一般取2.6),m;

E手选带机尾长(一般取1.0~1.8),m;

L手选工工作间距(一般取1.2~1.5),m。

当带宽B≥800mm时,手选工人可两边交叉站立工作,则手带式输送机总长为

式中各符号意义同前。

手选带的移动速度要比普通输送机慢许多,一般手选带速为0.3一0.4m/s。输送带上矿石

层的宽度b=(B-0.1)m;厚度h控制在矿石最小块度直径的1.52倍。在确定手选带式输送机生产能力和输送宽度时,必须:普虑有用矿物在输送带宽度分布较一般运输机更为均匀,因此,可以近似地假定物料的横截面为长方形,手选带生产率可按下式计算:

Q=3600bhυγ,t/h

第六章 其它形式的带式输送机

带式输送机形式众多,这里主要介绍选煤厂常用的形式。

一、手造带式输送机

在带式输送机上进行手选是最方便,又最经济的形式,既完成手选工作,又能完成运输任务。一般手选的目的是在输送机上选出混入煤炭中的铁器或歼石。

为了便于手选工作,手选带式输送机采用水平布置(也可以向上输送,倾角不得大于12°),从地面至带面的距离规定为0.7~0.9m,手选带式输送机一般采用平型上托辊,如采用槽型托辊,其最大凹度不得超过最大块的直径。

手选输送带的长度取决于每班工作的手选工人数,手选工人数可按下式计算:

式中n每班手选工人数;

Q手选小时处理量;

x含矸率,%

T每班工作时数;

α手选工效率,查表(1-39),

表1-39 手 选 工 效 率

矸石粒度,mm

选 矸 率,th6h7h+1000.63.43.9+750.52.93.3+500.42.32.6100500.31.72.050250.10.50.6

手选输送带宽不得超过1200mm,当带宽小于6500时,手选工站在输送机的一侧工作,册则手选带式输送机的总长为

式中L手选带式输送机长度,cm;

A手选带机头长(一般取2.6),m;

E手选带机尾长(一般取1.0~1.8),m;

L手选工工作间距(一般取1.2~1.5),m。

当带宽B≥800mm时,手选工人可两边交叉站立工作,则手带式输送机总长为

式中各符号意义同前。

手选带的移动速度要比普通输送机慢许多,一般手选带速为0.3一0.4m/s。输送带上矿石

层的宽度b=(B-0.1)m;厚度h控制在矿石最小块度直径的1.52倍。在确定手选带式输送机生产能力和输送宽度时,必须:普虑有用矿物在输送带宽度分布较一般运输机更为均匀,因此,可以近似地假定物料的横截面为长方形,手选带生产率可按下式计算:

Q=3600bhυγ,t/h

二、大倾角带式输送机

由于一般带式输送机的倾角不能过大,所以在一定程度上限制了其应用范围。为了克服上述缺点,可以采用大倾角的花纹带式输送机。这种输送机的基本构造和通用带式输送机没有很大的区别,其主要不同点在于带条的工作面上。

在大倾角输送机中,使用带隔板和特殊凸面的橡胶带(见图1-40)。花纹凸出的高度,低者几毫米,高者达20mm。由于工作面上具有花纹或隔板,这种输送机的倾角可以大一些。根据我国现场的使用经验,运输块状或粒状的物料时,倾角可达65°时,物料也不下滑。

合理地布置胶带的花纹,对提高输送机的使用效率和可靠性有重要意义。花纹的布置除了要保证输送机在大倾角的情况下可以输送一般散状物外,还需要使胶带横向和纵向挠性好,因为只有这样才能保证狡带自由地安放在托辊上,并平稳地通过各种滚筒。除此之外,花纹的布置还要能使胶带连续平稳地通过下托辊,并使物料不易粘在或卡在花纹之间,在工作过程中,清扫胶带也应较为方便。根据这些要求,我国在大倾角花纹带式输送机中多采用短条斜错排列的形式。

在我国大倾角花纹带式输送机的系列设计中,定型的带式输送机规格有500、650mm(其花纹高度为15mm)800、1000、1200、1400mm(花纹高度为20mm)等六种。在大倾角运输中,如胶带速度太快容易造成物料不稳定,所以速度规定为0.8~2.0m/s范围内。规定输送机的最大倾角为35°,托辊的槽角为30°。

带式输送机的除尘系统设计 第3篇

关键词 粉尘 带式输送机 除尘系统

中图分类号:TH132 文献标识码:A

环境中有害物质的产生主要有两个来源,其一:自然过程产生的有害物质。一般通过大气的自净作用可以消除;其二:人类活动过程产生的有害物质。不但直接危害人类的健康,也影响到自然过程的进化,成为可持续发展的绊脚石。因此,对于后者,必须采取强制手段加以控制,并采取有效的除尘技术。

人类活动过程产生的有害物质主要有三个方面:工艺生产过程中产生的有害物质,生活过程中产生的有害物质及交通运输过程中产生的有害物。火力电厂以燃煤为主,其烟尘排放量大、废弃物多、污染大而成为烟尘污染的最主要来源。

1 输煤系统粉尘产生机理和治理现状

1.1 粉尘的产生机理

带式输送机是电厂输煤系统广泛使用的运输设备,多用于输送松散密度为0.8t/m3~2.5 t/m3的各种粒状、粉状的散体物料。在输煤皮带转载处,物料在下降过程中,受到重力势能以及输煤皮带等运动部件传递的动能,空气同物料一起流动,这几方面的作用造成了罩内的正压,在这一压力的作用下,粉尘会向工作区逸散。另外,输煤皮带本身也是一个不可忽略的尘源,因为它在输煤过程中,不可避免的会发生皮带的振动,从而产生扬尘现象。并且扬尘分散度比较高,5 m以下的占到了70%以上。整个输煤过程多在户外进行,因此会使粉尘产生飞扬甚至扩散到整个操作区。同时,已经降落的粉尘在设备运转、人员走动时有可能会产生二次扬尘。

1.2 粉尘的危害

粉尘是指悬浮于气体介质中的微小固体颗粒,在重力作用下会发生沉降,但是可以在一段时间内保持悬浮的状态。工业生产过程中的粉尘通常是由于固体物质受到破碎、碾磨、筛分以及输送等机械作用而形成的,形状不规则,粒径分布广(1~200 m)。

输煤皮带及转载处的粉尘属于生产性粉尘,在生产过程中产生和形成、能较长时间在空气中保持悬浮状态。这是主要需要除尘系统处理的对象。这一气溶胶形式的含尘空气对人体及环境危害极大。

粉尘的危害除了对大气环境的污染外,还有以下一系列的危害。

(1)粉尘对人体健康造成危害。粉尘易引起呼吸系统疾病。常见的有尘肺、慢性阻塞性肺病、上呼吸道肺病。

(2)粉尘爆炸危害。分散在空气(或可燃气)中的某些粉尘,在同时具备氧气、高温热源、可燃粉尘、容积条件下,会发生燃烧、爆炸。粉尘的爆炸在瞬间产生,伴随着高温、高压、使空气膨胀形成的冲击波,具有很大的摧毁力和破坏性。

(3)粉尘对能见度的影响。当光线通过含尘介质时,由于尘粉对光的吸收、散射等作用,光强会减弱,出现能见度降低的情况,这给工人的操作和检修带来极大的不便,同时也会给安全带来隐患。

2除尘方式的确定

带式输送机参数选择如下:B = 1200mm,V = 2.5m/s,Q = 1200t/h。通过调查研究,输煤皮带作为输煤系统主要的运输设备,是散尘量很大的设备,输煤系统的主要尘源为输送机的转载点,皮带整体本身也作为一个散尘点。在本次设计中,把输煤皮带及转载处作为一个整体的尘源点进行处理。

湿式除尘器在结构设计上采用碰撞、扩散等作用,尘粒在除尘器中由于气流通道的突然缩小、扩大、变向,发生凝聚、附着、重力沉降、离心分离等复杂的过程,以便可以与气体分离。其压力损失在250~1500Pa(低能耗)和2500~9000Pa(高能耗)之间。用于不同工况的湿式除尘器按照其结构和除尘机理可以分为以下几类:(1) 重力喷雾湿式除尘器:比如,喷淋洗涤塔;(2) 旋风式湿式除尘器:比如旋风水膜式除尘器、水膜式除尘器;(3) 自激式湿式除尘器:比如冲激式除尘器、水浴式除尘器;(4) 填料式湿式除尘器:比如填料塔、湍球塔;(5) 泡沫式湿式除尘器:比如泡沫式除尘器、旋流式除尘器、漏板塔;(6) 文丘里湿式除尘器:比如文氏管除尘器;(7) 机械诱导式湿式除尘器:比如拨水轮除尘器。

旋风式湿式除尘器与干式除尘器相比,由于附加了水滴的捕集作用,除尘效率明显提高。此外,由于在旋风式湿式除尘器中,带水现象比较少,则可以采用比喷雾塔中更细的喷雾。气体在螺旋运动的过程中,受到离心力的作用,把水滴甩向外壁,形成壁流而流到底部出口,因此水滴的有效寿命较短。为了增强水滴的捕集效果,需要采用较高的入口气流速度,使气液间的相对速度增大。水滴越细,它在气流中保持自身速度和有效捕集能力的时间越短,理论上的最佳水滴直径为100 m左右,实际中常采用的水滴直径在100 m~200 m。旋风除尘器适于净化5 m以上的粉尘,除尘效率一般可达到90%以上,压损为250~1000Pa,尤其适合于气量大和含尘浓度高的除尘。

3除尘系统方案的确定

除尘系统设计关系到除尘效果的好坏、运行费用的高低、管理方便与否、排放能否合格。本章介绍除尘系统的设计要点、除尘系统的材料与配件、除尘系统的设计计算及除尘系统的安全与维护。

4 除尘器的选型

影响卧式水膜除尘器性能的关键因素是除尘器内的水位。由于气流通过由水面到内管的底面之间形成的通道,所以当水位过高时,所形成的水膜过分强烈,除尘器阻力过大,风量降低;反之若水位过低时,水膜不能形成或形成不全,除尘器 达不到应有的除尘效率。为了保证一定的水位,可设置溢流管及其水封装置。当水位过高时,由溢流管将水溢出,溢流管的下端接入水封中。卧式旋风水膜除尘器按照不同的脱水方式可以分为檐板脱水和旋风脱水两种;按照导流板旋转的方向可以分为右旋和左旋;按照进口方式可以分为上进的A式和水平的B式。卧式旋风水膜除尘器的除尘效率一般不大于95%,除尘风量变化在20%以内,除尘效率几乎不变。

5 结论

在设计过程中,考虑到了粉尘的物理性质,包括粒径、密度、粘附性、润湿性、电性、爆炸性以及安息角。对现有的除尘方法和除尘设备的除尘机理进行了分类研究和综合比较,在此基础上,最终确定了采用卧式旋风水膜除尘器最为系统中的除尘设备。

通过资料的搜集与整理,设计出了采用局部密闭罩的除尘系统。设计中采用了计算机进行辅助计算和图表绘制。

经过尘源点的确定,尘源抽風量的计算,除尘系统管道的布置和压力损失的计算,确定了管网尺寸、除尘器型号为CT531、通风机选用4-72系列离心式通风机。此外,对污水的处理进行设计计算,确定污水池的尺寸。最后,对设备进行了经济性分析。

煤矿带式输送机故障分析 第4篇

一、常见故障分析

1. 常见故障分类。

设备或者程序不能按照设定达到某种效果的现象叫做故障, 也称为故障模式。依据某煤矿企业的生产运行记录, 对煤矿带式输送机的故障进行分析统计, 统计结果表明, 带式传输机常见的故障主要有启功故障、电气故障、输送带跑偏、减速器故障、输送带损伤、滚筒故障及其他故障等。某煤矿带式输送机常见故障的时间和频率统计见表1。

由表1可知, 该矿电气故障和输送带损伤发生的概率最高。

(1) 从百分数来看, 启动问题和输送带跑偏的故障发生的可能性最大, 同时, 减速器问题和滚筒故障对生产影响时间最长。

(2) 电气故障、启动问题、滚筒故障、减速器问题、输送带跑偏和输送带故障等, 故障时间和故障次数的总百分数接近80%, 这表明, 研究分析常见故障发生的原因有利于提高带式输送机运行效率和可靠度。

2. 部分常见故障及其原因分析。

带式输送机的常见故障之一是输送带跑偏, 输送带跑偏直接影响输送机的使用寿命;此外, 还可能导致设备突然停运, 造成人员伤亡等。调查中发现, 造成输送带跑偏的主要因素如下。

(1) 检修调整方面。在煤矿采区, 煤渣和煤尘都极易黏附在输送机滚筒机托辊上, 若不及时清扫, 局部运行半径就会变大, 从而使输送带跑偏。

(2) 安装方面。带式输送带的托辊、滚筒和机架等的安装都有明确标准, 若安装不符合规范标准, 输送机接头位置就会有偏差, 从而造成输送带跑偏故障。

(3) 设备自身方面。设备自身的传动装置、制动装置、输送带上下托辊组机如若误差较大, 托辊转动就不灵活, 将引起主动滚筒和从动滚筒受力不平衡, 造成输送带跑偏。

二、常见故障原因分析

1. 机因故障原因分析。

导致机因故障发生的原因很多, 但是输送带设备是故障发生的主体, 研究主体故障的原因对优化带式输送机结构有着重要意义。某带式输送机结构如图1所示。

机因故障多是由设备的设计制造和产品质量引起的, 图1所示的辅助设备主要包含给料装置、卸料装置、拉紧装置及清扫装置等;转动部分由输送带和上下托辊组组成;驱动设备则是包含液力耦合器、驱动滚筒和电动机等;机架部分都是由结构件组成, 如机头架、中间结构和机尾架等;电器部分由启动停车控制、故障诊断、监测调试系统、变频调速控制系统等组成。据统计, 电器部分和驱动装置是故障高发部分, 因此也是提高带式输送机安全性和可靠性的核心所在。

2. 人因故障分析。

所谓人因故障指的是由工作人员的职责导致的故障。通常情况下表现为以下3个方面。

(1) 操作人员操作故障。带式输送机司机的操作不当或满负荷情况下启动机器都是常见的人因故障, 占故障总量的60%。

(2) 检修人员责任故障。要维持机器安全、高效地运行, 检修人员必不可少, 但是部分检修人员检修维护不到位, 导致故障时有发生, 占到故障总量的28%。

(3) 设备生产管理人员管理故障。备用元件不足、机器超负荷运行和设备采购质量差等都是生产和设备管理人员因管理不当引起的故障, 约占发生总量的10%。

3. 外因故障分析。

外因故障通常指的是带式输送机在运行过程中各部件由于不确定因素发生的故障, 如液力耦合器的螺丝松动和冷却水管的阻塞、转动部分的接头卡等。此外, 输送带的老化和磨损也是诱发外因故障的主要因素。

三、结论

带式输送机司机培训教案 第5篇

带式输送机是煤矿井下和地面生产系统中应用最多的一种连续运输设备。它具有运输能力大、工作阻力小、耗电量低、运输距离长、使用寿命长,且对煤的破碎作用小、噪音低、安全可靠等优点,因此,得到了广泛使用。第一节带式输送机的结构及工作原理

一、带式输送机的类型及适用条件 带式输送机按牵引方式不同,可分为滚筒驱动式和钢丝绳牵引式两类。一般矿井采区多用滚筒驱动式,大巷中使用较多的也是滚筒驱动式,但也有用钢丝绳牵引式的,主井带式运输一般采用钢丝绳牵引式。

带式输送机按传动和驱动方式不同,可分为滚筒驱动式和钢丝绳牵引式;接输送带的强度不同,可分为通用型和强力型;按带式输送机作用不同,可分为转载式、伸缩式和固定式;按带式输送机的安装方式不同,可分为落地式、吊挂式和组合式。带式输送机既可用于水平运输,又可用于倾斜运输。当用于倾斜运输时其倾角受到一定限制。通常情况下,倾斜向上运输时的倾角不超过18度,向下运输时的倾角不超过15度。为减小输送带的严重磨损,带式输送机不宜运送有棱角的货物。目前,在煤矿中常用的带式输送机主要有:DX型钢丝绳芯带式输送机、吊挂式带式输送机、可伸缩带式输送机、普通带式输送机及DTL型电动滚筒等。

二、带式输送机的结构及工作原理

(一)带式输送机的组成

带式输送机的组成部分有:机头部(包括电动机、传动装置、滚筒等)、机身部(包括机架、托辊)、机尾部、胶带、附属装置(包括拉紧装置、清扫装置、制动装置等)等

(二)带式输送机的工作原理

输送带(或钢丝绳)连接成封闭环形,用张紧装置将它们张紧,在电动机的驱动下,靠输送带(或钢丝绳)与驱动滚简(或驱动轮)之间的摩擦力,使输送带(或钢丝绳)连续运转,从而达到将货载由装载端运到卸载端的目的。(三)带式输送机的结构

现以滚筒驱动带式输送机为例,简单介绍带式输送机的基本结构。

带式输送机的主要组成部分有:输送带、托架及机架、传动装置、拉紧装置、储带装置和清扫装置等。1.输送带

输送带既是承载机构,又是牵引机构。

输送带种类很多。按带芯结构材料分为钢丝绳芯输送带、尼龙芯输送带、维棉芯输送带和帆布芯输送带。输送带按覆盖层所用的材料分为橡胶带、橡塑带和塑料带;按用途分为耐热、耐寒、耐油、耐酸、耐碱和花纹等输送带;按阻燃性能分为非阻燃带和阻燃带。

常用的输送带有3种类型,即普通输送带、钢丝绳芯输送带和钢丝绳牵引输送带。在这里只介绍前两种输送带的结构。

(1)普通输送带。普通输送带可用在固定式、绳架吊挂式和可伸缩带式输送机上。夹层输送带用数层帆布做带芯,层与层之间用橡胶粘合在一起,然后在外表面周围用橡胶盖层加以保护。帆布由棉、尼龙等纤维织成或为混纺物。帆布层用来承受载荷并传递牵引力,而橡胶保护层用来防止外界物体对帆布层的损伤及有害物质的腐蚀。(2)钢丝绳芯输送带。此输送带是用细钢丝绳做带芯(以承受拉力),外面覆盖橡胶制成强力输送带。

(3)输送带的性能要求。由于煤矿井下存在有害有毒气体,加之带式输送机的摩擦传动,所以井下使用的输送带必须符合《煤矿安全规程》的有关性能要求。所谓阻燃输送带是指在生产输送带过程中,加入一定量的阻燃剂和抗静电剂等材料,经塑化和硫化而成的输送带称为阻燃输送带。2.托辊和机架

托辊用来支承输送带,减少输送带运行阻力,并使输送带悬垂度不超过一定限度,以保证输送带运行平稳。托辊安装在机架上。托辊由轴、轴承和标准套筒等组成。托辊按用途可分为槽形托辊、平形托辊、调心托辊和缓冲托辊4种:(1)槽形托辊。槽形托辊用于输送散装货载,一般由3个托辊组合而成,槽角一般为300,可拆式带式输送机的槽形托辊中的3个托辊是互相铰接的,其中两个侧托辊挂在机架上;通用固定式带式输送机的槽形托辊是固定在机架上的。上托辊的间距一般为1.5m。(2)平行托辊。平行托辊用于支承回空段输送带,一般为长托辊。下托辊的间距一般为3m。下托辊轴头卡在机架的支座里。

(3)调心托辊。调心托辊多用在固定式带式输送机上。因该种输送机的托辊是固定地安装在机架上的,当输送带跑偏时,不能用挪动托辊位置的办法来纠正跑偏现象,故在带式输送机的重载段每隔10组托辊设置一组回转式槽形调心托辊,回空段每隔6-8组设置一组平行调心托辊。

当输送带跑偏碰到侧边的立辊时,立辊带动回转架转动,使输送带向中心移动,则槽形托辊和平行托辊亦随之摆动,使跑偏的输送带被纠正过来。

(4)缓冲托辊。缓冲托辊装在带式输送机的装载处,用以缓和货载对输送带的冲击,从而保护输送带。这种托辊的结构与一般托辊相同,只是在套筒上套以若干个橡胶圈。机架按结构可分为落地式和绳架吊挂式两种。落地式机架又分为固定式和可拆移式两种。固定式是将机架固定在地基上,而拆移式是在机架与机架之间、托辊与机架之间的连接都采用插入式,用销钉固定,整个机架没有一个螺栓。

绳架吊挂式的钢丝绳机架由两根纵向平行布置的钢丝绳组成,每隔60m安装一个落地式紧绳托架。这种机架的结构简单,节省钢材,又便于拆装。3.驱动装置

驱动装置是带式输送机的动力源,电动机通过液力偶合器和减速器带动主动滚筒转动。(1)驱动装置的布置型式。驱动装置有单电动机驱动和多电动机驱动,有单滚筒传动和双滚筒传动。单滚筒传动多用于功率不大的带式输送机。一般驱动装置均布置在机头卸载端。采用单电动机驱动时,两个滚筒需用一对齿数相等的齿轮连接起来;采用双电动机传动时可将齿轮去掉,由两台电动机分别驱动两个漆简。

(2)驱动装置的组成。驱动装置由电动机、联轴节、减速器和主动滚筒等部分组成。若是双滚筒单电动机传动,则还有一对传动齿轮。

①电动机。电动机一般采用交流电动机,电压等级一般采用660V/1140V。随着技术不断进步,目前,矿井带式输送机的电机也逐步采用了6000V高压电动机。电动机是带式输送机的原动力。

②联轴节。带式输送机通常采用液力联轴节和柱销联轴节。

③减速器。带式输送机的减速器一般采用标准齿轮减速器,以达到一定的传动比,使驱动滚筒转速降低。④驱动滚筒。驱动滚筒是传递动力的主要部件。按生产工艺的不同有钢板焊接结构和铸钢结构两种。其表面有光面、包胶和铸胶之分。在功率不大又潮湿的情况下,可采用光面滚筒;在环境潮湿、功率大又容易打滑的情况下,以采用胶面滚筒为宜;铸胶滚筒胶面厚而耐磨,有条件的地方应推荐选用。⑤导向滚筒。导向滚筒的作用是增大驱动滚筒围包角及改变胶带的运行方向,从而使驱动滚筒有足够的牵引力。导向滚筒应根据驱动滚筒的设置以及现场条件来设置。

4.张紧装置

拉紧装置的作用,一是保证输送带有足够的张力,使滚筒与输送带之间产生必要的摩擦力;二是限制输送带在各托辊之间的悬垂度,确保输送机的正常运转。张紧装置主要分为机械张紧装置和重砣张紧装置两类。除此以外还有电动张紧装置和液压张紧装置等 5.储带装置

储带装置是用来把可伸缩带式输送机伸缩前后的多余输送带暂时储存起来,以满足采煤工作面持续前进或后退的需要,它装设在带式输送机机头传动装置的后面。6.制动装置

带式输送机在平均倾角大于40的巷道向上运输时,应设置制动装置,以防止输送机在停止运转后输送带在货载重量的作用下使输送机逆转。

制动器的种类较多,如带式逆止器、滚柱逆止器、电力液压制动器及液压盘式制动器等。7.清扫装置

清扫装置安设在卸载端,用来清扫胶带表面的粘附物料。目前我国带式输送机上使用较多的是刮板式清扫器。其刮板(用橡胶带制成)靠重砣的重量紧贴在输送带上,将卸载后输送带表面的粘附物料刮掉。这种重砣刮板式清扫装置的使用效果不好。近年来,各部门己广泛使用弹簧式清扫刮板,其效果较好。除在输送机的卸载端外,还在靠近机尾换向滚筒内侧处安设有清扫装置,一般为犁形清扫装置,使刮板紧贴输送带的内表面(回空段输送带的上表面),清扫运输时撒落和粘附的物科。

清扫装置对双滚筒传动的带式输送机,尤其是分别传动的带式输送机更为重要。因为输送带装煤的上表面要与传动滚筒表面接触,若清扫不净,煤粉会粘结在传动滚筒表面,使输送带磨损过快,还会造成两个传动滚筒直径的差异而使电动机功率分配不均,甚至发生事故。(1)板式清扫器

板式清扫器安设在带式输送机机头卸载滚筒下部的机头架上,用以对卸载后残载、黏集在输送带承载面上的煤粉和污物进行清扫。一般有弹簧式清扫器和重砣式清扫器两种型式。这两种清扫器结构简单,在各类带式输送机上得到了广泛应用。(2)犁式清扫器

犁式清扫器安设在带式输送机机尾滚筒的前部,用以清扫输送带非承载面的杂物,以免其进入机尾滚筒。犁式刮板也是由两层钢板夹一层橡胶板组成,依靠自身重量压在输送带的非承载面。为了伸、缩输送带,可用悬吊器将犁板吊起。第二节带式输送机的安全保护装置

一、对带式输送机安全保护装置的要求

带式输送机安全保护装置的作用主要有两个:一是防止带式输送机发生火灾享故;另一个作用是保护输送带。因此,安全保护装置必须齐全、完整、可靠、操作和控制方便。

二、带式输送机安全保护装置的类型及保护原理

(一)安全保护装置的类型

根据《煤矿安全规程》的规定:采用滚筒驱动带式输送机运输时,应遵守下列规定:

(1)必须使用阻燃输送带。带式输送机托辊的非金属材料零部件和包胶滚筒的胶料,其阻燃性和抗静电性必须符合有关规定。(2)巷道内应有充分照明。

(3)必须装设驱动滚筒防滑保护、堆煤保护和防跑偏装置。(4)应装设温度保护、烟雾保护和自动洒水装置。(5)在主要运输巷道内安设的带式输送机还必须装设: 1.输送带张紧力下降保护装置和防撕裂保护装置;

2.在机头和机尾防止人员与驱动滚筒和导向滚筒相接触的防护栏。

(6)倾斜井巷中使用的带式输送机,上运时,必须同时装设防逆转装置和制动装置;下运时,必须装设制动装置。

(7)液力偶合器严禁使用可燃性传动介质(调速型液力偶合器不受此限)。(8)带式输送机巷道中行人跨越带式输送机处应设过桥。

(9)带式输送机应加设软启动装置,下运带式输送机应加设软制动装置。

(二)安全保护装置的保护原理 1.防跑偏保护装置的作用原理

带式输送机在运行中输送带跑偏是常见的一种故障,如不加以保护将会因跑偏而撕毁输送带。目前,带式输送机大多采用行程开关式防跑偏保护装置。它由防偏传感器和控制箱组成。当输送带跑偏时,输送带将立辊推向外侧,使传感器的动触头和固定触头接触,通过控制箱控制带式输送机断电停机。一般利用带柄的滚式行程开关对输送带的跑偏进行监测。2.堆煤保护装置 堆煤保护装置,又叫煤位保护装置。它是一种用来检测煤仓是否装满或转载点是否堆积堵塞的装置。当发生堆煤时,堆煤保护装置控制带式输送机停机。堆煤保护装置主要有碳极式和偏摆式两种。

(1)碳极式堆煤保护装置,由堆煤传感器和控制箱构成。堆煤传感器(一条电缆或特制的煤位探头)置于煤仓或转载点某一高度处,作为固定触头,以煤作为动触头,当煤堆到一定高度与堆煤传感器相接触时,控制箱便控制带式输送机断电停机。

(2)偏摆式堆煤保护装置,由偏摆传感器和控制箱构成。偏摆传感器安装在煤仓上口或两部带式输送机的搭接处。偏摆传感器内有一钢球和延时开关,悬挂的传感器处于垂直状态时,钢球压在延时开关上。当煤位上升使传感器倾斜超过动作角度时,钢球滚开,开关延时动作发出信号,控制箱便控制带式输送机断电停机;当煤下降后,传感器恢复垂直状态,钢球又压住延时开关,使其瞬时复位。3.烟温报警灭火系统装置

烟温报警灭火系统装置能够连续监测矿井带式输送机系统温度和烟雾的变化情况。当带式输送机周围温度和烟尘浓度达到设定值时,装置中的报警器发出声光报警,同时断电停机,洒水灭火。

烟温报警灭火系统装置主要由控制箱、传感器、声光报警器和喷水装置组成。

一般烟雾保护的传感器为光敏和气敏元件,它的安装位置一般在机头卸载滚筒下风口的5m范围内的巷道内。4.温度保护

温度保护通常采用热电偶元件或热敏电阻作为监视温度的传感器,对于运动部件(如传动滚筒)是利用铁磁材料的磁导率与温度的变化关系,用磁感应脉冲发送器作为传感器,一旦温度过高,保护装置动作,输送机便停止运行。5.综合保护与集中控制装置

随着煤炭生产的需要和科学技术的发展,我国先后研制出多种带式输送机综合保护与集中控制装置。它由各种传感器和集中控制台构成,可实现低速、超速、断带、纵向撕裂、堆煤、跑偏、急停、烟雾、温度等保护,并可执行洒水降温,它具有电动机功率、胶带运行速度、紧急停车开关动作位置、跑偏开关动作位置、主电动机温度等数字显示功能以及各种设备工作状态及故障状态的显示,可配合CST等软启动系统工作,同时对主电动机、给煤机和闸电动机等设备实施控制和保护。现有的煤矿带式输送机综合保护装置需配套不同类型的保护传感器共同组成控制系统。因各生产厂家采用的技术不同,其性能互有差异,目前集团公司大多使用焦作华飞、宿州华科、河北承德等综合保护装置,其控制原理大都是由继电器组成的硬线逻辑电路、运算放大器、CMOS集成电路、单片机等构成,所有控制及传感器信号输入控制箱,进行分析判断,并发出控制各种设备的指令,使带式输送机的安全运转得到完善保护。通常具有如下性能特点:(1)具有工作状态、故障种类的LED显示。

(2)起车前能够发出车预警信号,还具语言预警及语言故障报警功能。

(3)既能单机使用,又可实现由多条带式输送机组成集控的运输系统,并在集控制时能够实现通讯。

(4)集控时各台均可显示自己在集控中的位置,有些由于成功的采用双音频传输技术,使运输系统运行状态对位显示比较直观,使操作者易于观察。(5)故障自锁及解锁功能。

(6)全线系统状态对位显示功能。(7)全线联系及对讲功能。

(8)能够实现带式输送机的多种保护功能,各种保护传感器动作的同时有故障种类指示及警报或有语言报警。传感器输入信号均为低电平有效;动作类型可分保护后立即停机和延时停机等。

煤矿带式输送机综合保护装置通常具有“单台”和多台联机的“集控”两种工作方式,集中控制时具有连锁保护功能,即某1台停机时,向其供煤的带式输送机连锁停机,具有逆煤流延时顺序起动开车功能。装置在手动控制方式下,配接开停传感器可实现顺煤流延时顺序起动开车。无论在集控方式或手动方式下,该装置均有起动开车延时功能、语言预警功能、故障停车保护功能、故障显示功能、故障语言报警功能、故障自锁及解锁功能、并具运行状态、故障种类的LED显示,以及多机“集控”时全线系统状态对位显示功能、全线信号联络及对讲功能。

(1)单台使用:开车前将工作方式设定为“单机”,然后用装置的控制面板信号按钮联系起停车,用起、停按钮对带式输送机进行起、停车控制。同时面板上设有的各种状态指示灯指示装置的工作状态。

(2)多台联机使用(集控方式)。开车前将工作方式设定为“集控”按运输系统中各条胶带机的煤流顺序,依次设定相应各台主机的编号。

①正常起车:根据开采工作面的需要,工作面带式输送机一般设置为首台,由人工直接控制,当采面出煤时,司机操作工作面带式输送机综合保护装置的“起车”按钮,工作面带式输送机开始运行,当煤流碰到安装在机接近机头位置的开车传感器时,给与工作面带式输送机搭接的转载带式输送机的控制单元发送开车信号,控制转载带式输送机开车,煤流碰到安装在转载带式输送机接近机头位置的开车传感器时,顺控下一台搭接带式输送机起车,依次类推,直到末台带式输送机运转,把采区工作面的煤运到煤仓;此外,有些产品的集控时的起车方式是根据运输系统中各条胶带机的运长、带速测算出每部胶带的煤流时间,设定各台带式输送机综合保护装置顺控下台带式输送机起车时间,由“首台带式输送机→中间转载带式输送机→末台带式输送机”之间的时序实现运输系统的运转。

②正常停车:当开采工作面停止出煤时,由司机操作工作面带式输送机综合保护装置的“停车”按钮停车,当安装在工作面带式输送机机头的开车传感器无煤时,不再向与工作面带式输送机搭接的转载带式输送机控制装置发送开车信号,中间的各台转载胶带机在煤运完后自动停车,如此依次进行,整条运输线按顺煤流方向逐台直至全线停车;在以时序控制的集控系统,在工作面带式输送机停车后,按设定的延时时间依次停各台转载带式输送机至全线停车。③故障停车:出现保护故障时,故障停车的那一台向全线送出故障语音报警信号,并实现全线的立即停车,全线的系统状态指示对各台的起停作对位显示。

目前,各种类型由带式输送机综合保护装置组成的控制系统,以其体积小、质量轻、经济、可靠、操作维护方便、保护功能齐全、易于安装使用等优点在煤矿井下带式输送机的安全保护控制上得到广泛使用。因各自的制造厂家不同,其性能特点、使用方法略有不同,用户在设计控制系统选型时,结合本单位的实际情况,根据《煤矿安全规程》的相关规定,充分考虑各自产品的性能特点,需监控带式输送机的运长、功率、带宽、驱动方式等配置参数,合理配备各种保护传感器的种类及数量,以确保带式输送机运转的安全高效。

第三节带式输送机的操作与维护

一、带式输送机的安全操作

(一)司机上岗的要求

带式输送机司机必须经过培训,考试合格,持证上岗,严格按《煤矿安全规程》和《操作规程》的要求认真进行操作。严格执行各项规章制度,集中精力,谨慎操作,班中不得脱岗、串岗、睡觉。

(二)带式输送机司机的岗位责任制

(1)要熟悉设备性能和构造,达到会操作、会保养、会排除一般故障;坚守工作岗位,严格按操作规程作业,要正确使用和操作机器,保证机器安全运转。

(2)掌握运转情况,经常检查各部件和保护系统是否动作可靠,保持设备完好状态。(3)紧固各部螺钉,调正输送带跑偏,调整清扫器和检查张紧装置。

(4)清除驱动滚筒至下部带式输送机机尾范围内浮煤、浮矸,保持机头部的设备清洁。·(5)操作中发现问题按有关规定及时处理,处理不了要及时汇报。(6)司机有权拒绝违章指挥,有权拒绝无证人员操作。(7)司机证要随身携带。

在生产实践中,所总结的司机岗位责任制概括为: 一坚守――坚守工作岗位;

二做到――做到设备清洁完好,做到巷道清洁卫生、无杂物; 三勤快――维护保养勤快;处理跑偏勤快;清理机头、机尾勤快;

四严格――严格遵守操作规程,严格执行岗位变接班制度,严格执行巡回检查制度,严格遵守劳动纪律。

(三)交接班制度的主要内容(1)交接班必须在现场进行。

(2)交班时必须把本班设备运转及检查情况向接班人交待清楚,并有记录。

(3)交班时如发现接班人醉酒、病异等不正常现象时,不能进行交班,应报上级处理。(4)接班人必须与交班人核对运转及检查情况。当发现问题时应提出。(5)双方同意后,在交接簿上进行交接签字。(6)接班时应对信号、安全保护装置进行试验。

(四)带式输送机的操作规程

1、开车前应检查的项目与要求: ①各部位螺栓齐全紧固;

②清扫器齐全,清扫器与输送带的距离不大于2~3mm,并有足够的压力,接触长度应在85%以上;

③机架联接牢固可靠,机头、机尾固定牢固; ④托辊齐全,并与带式输送机中心线垂直; ⑤输送带张紧力合适(不得打滑、不得超过出厂规定); ⑥输送带接头平直、合格;

⑦油位、油质和油封必须符合规定; ⑧通讯、信号系统可靠无故障; ⑨各种保护装置齐全、灵敏可靠。

2、起动运行:

①起动前必须与机头、机尾及各装载点取得信号联系,待收到正确信号,所有人员离开转动部位后方可开机;

②注意输送带是否跑偏、各部温度、声音是否正常;

③保证所有托辊转动灵活,机头、机尾无积煤、浮煤;操作人员离开岗位时要切断电源并闭锁;

④停机前,应将输送带上的煤拉空。

(五)司机开机前的准备(1)认真检查输送机的传动装置、电动机、减速器、液力偶合器等各部螺栓是否齐全紧固,是否有渗、漏油现象,油位是否正常。

(2)检查清扫器和各种保护是否可靠正常。(3)检查输送带张紧是否合适,输送带接头是否良好,输送带上有无易伤害输送带的硬物,输送带有无卡堵现象。

(4)检查各导向滚筒、驱动滚筒和上下托辊是否齐全、可靠,安全牢固。(5)检查消防设施是否齐全。

(6)检查文明生产环境是否良好,各种管线有无挤压、破损。(7)检查通讯、信号系统是否正常。

(六)带式输送机在起动、运行、停止时的安全操作注意事项(1)信号不清、保护装置不灵、电动机及减速箱埋住、机械设备有异响、故障没有处理好、电动机温度超过800C,不许开车。

(2)起动前先发出信号,警告人员离开输送机的转动部位。

(3)起动时先点动1~2次电动机,听声音,看状态,确认无异常情况后方可连续运转。(4)运转中司机要做到三注意:一要注意输送带张紧情况。发现有打滑现象应立即处理,处理不了的及时回报。二要注意输送带运行情况,如发现跑偏等异常现象应立即处理或及时回报。三要注意开机、停机信号,不出现误操作。

(5)在正常情况下停机时,应将带式输送机上的货物拉运完后方能停机。

(6)停机后应清扫各部,保持周围清洁;同时将开关置于零位,并加以闭锁。

二、带式输送机的日常检查与维护

(一)日常检查与维护的内容

运行中的带式输送机每日最少要有2~4h的集中检查维修时间,日常检查和维护的内容有:(1)输送带的运行是否正常,有无卡、磨、偏等不正常现象,输送带接头是否平直良好。(2)上、下托辊是否齐全,转动是否灵活。

(3)输送机各零部件是否齐全,螺栓是否紧固、可靠。

(4)减速器、联轴器、电动机及滚筒的温度是否正常,有无异响。(5)减速器和液力偶合器是否有泄漏现象,油位是否正常。(6)输送带张紧装置是否处于完好状态。(7)各部位清扫器的工作状况是否正常。(8)检查、试验各项安全保护装置。

(9)检查有关电气设备(包括电缆等)是否完好。(10)认真填写日检记录。

上述检查若出现异常情况应立即安排检修,及时排除故障。

(二)司机巡回检查的内容

司机的巡回检查是一项重要的制度,巡回检查的重点内容是:(1)各发热部位温度是否超过规定要求。

(2)制动系统是否工作正常,间隙是否符合要求。(3)电动机和减速器运转有无异响。(4)输送带张紧力是否适当。

(5)输送带在运行中是否有异常跑偏。(6)安全保护装置是否动作可靠。(7)消防水路是否畅通。(8)信号装置是否正常。

(三)检修、维护带式输送机时的注意事项

(1)带式输送机驱动装置、液力偶合器、传动滚筒、尾部滚筒等转动部位要设置保护罩和保护栏杆,防止发生绞人事故。

(2)工作人员衣着要利索,袖口、衣襟要扎紧。

(3)在带式输送机运行中,禁止用铁锹和其他工具刮板输送带上的煤泥或用工具拨正跑偏的输送带,以免发生人身事故。

(4)输送机停运后,必须切断电源。不切断电源,不准检修。挂有“有人工作、禁止送电”标志牌时,任何人不准送电开机。

(5)在更换输送带和做输送带接头时,确需点动开车或用人力拉动输送带时,人员要远离输送带;严禁直接用手拉或用脚蹬踩输送带。

(6)在对输送带做接头时,必须远离机头转动装置5m以外,并派专人停机、停电、挂停电牌后,方可作业。

(7)在清扫滚筒上粘煤时,必须先停机,后清理。严禁边运行边清理。

(8)在检修输送机时,应制订专门措施。在实施中,工作人员严禁站在机头、尾架、传动滚筒及输送带等运转部位上方工作。

(9)带式输送机司机检查减速器内润滑油是否需要补充或更换的方法:

①取下减速器的油尺,观察油迹在油尺上的刻度值,如果油位低于大齿轮半径的1/2,说明油量少,应补充润滑油,使补充后的油面超过大齿轮半径的1/2。

②煤炭标准MT-88规定:新制造或大修后的减速器,在工作250h后应更换新油,以后每隔3~6个月彻底清洗换油。

③当出现下列情况时也必须换油:

(a)油的外来杂质含量达到2%,而被磨损的金属颗粒含量超过0.5%时。(b)除油包水齿轮油外,油中水含量高于2%时。(c)油质不符合要求时。

(10)带式输送机司机对滚筒轴承进行注油的方法:滚筒轴承检修后应装入相当于其容积2/3的3号钙基润滑脂,每日由其轴承座上的注油嘴注油一次。三个月清洗并换润滑脂一次。(11)带式输送机司机对胶带的维护、保养方法:

①在条件允许的情况下,尽量减少给煤嘴与胶带的距离,减缓煤矸对胶带的冲击和磨损。②严格控制水煤、大块物料及铁器给到胶带上。已经给到胶带上的大块物料及铁器被发现后,要及时停机,将大块物料及铁器搬离胶带后再开机。

③对胶带边部损坏、中部纵向撕裂和脱胶部位要及时修补。

④对于胶带接头严重变形、破裂,金属卡子变形、损坏,要及时重新接头、整形或更换金属卡子。

⑤增设必要的调心托滚,防偏保护、断带、打滑保护,以保证胶带正常工作,使带式输送机在事故运转中能及时自动停机,防止事故扩大,从而保护胶带。出现一般的胶带跑偏现象,调心托滚可以调正胶带运行方向。⑥严格按操作规程操作带式输送机。

⑦有淋水的带式输送机道,应采取防水措施。

(12)带式输送机司机维护、使用胶带输送机的方法:

①必须保持带式输送机有良好的、清洁的工作环境,保证电动机、液力联轴器和减速器具有良好的散热条件。机头、机尾和机身部的煤粉应及时清扫干净。②应尽量避免频繁启动带式输送机,正常情况下应空载启动。在双电动机驱动时可按先后顺序启动,也可同时启动2个电机。

③每班工作前必须检查液力联轴器有无漏油现象,易熔塞是否合格。并检查液力联轴器的充液量,发现液量不足应及时按规定补充。补充后的液量应达到液力联轴节说明书的要求。带式输送机在运转过程中禁止取下液力联轴器的保护罩。④经常检查机身钢丝绳的张紧程度,发现有松弛现象应及时张紧,紧绳后应注意观察胶带是否跑偏,若跑偏应及时调整。⑤应定期检修托辊,检修时密封圈内必须加适量的润滑脂,转动不灵活或损坏托辊应立即更换。

⑥不允许胶带在传动滚筒上有打滑现象,发现胶带松弛应及时张紧;发现胶带跑偏应立即调整,不允许产生磨胶带边缘现象。

⑦经常检查胶带接头,发现局部损坏要及时修理或更换接头。

⑧清扫器要保持良好的工作状态,若部件磨损到一定程度应及时更换。⑨绳卡上斜楔必须打紧,防止胶带跑偏时划破胶带。⑩装载点应保持煤矸装在胶带正中,不允许从很高的高度上直线装载,以防大块煤矸砸坏胶带。

第四节带式输送机常见事故的预防与处理

一、输送带跑偏的预防与处理

(一)输送带跑偏的基本规律

带式输送机运行时输送带跑偏是最常见的故障。这类故障重点注意安装尺寸的精度与日常维护保养。跑偏的原因有多种,需根据不同的情况区别处理。在生产中人们通过实践和探索总结出了输送带跑偏的基本规律,为预防和处理事故提供了可靠的依据。输送带跑偏的基本规律是:(1)偏大不偏小。滚筒与托辊两侧直径大小不一,输送带运行过程中就会向大的一侧跑偏。(2)偏高不偏低。支承装置造成输送带两侧不在同一个水平面上,输送带运行中便向高的一侧跑偏。

(3)偏紧不偏松。输送带两侧的松紧程度不一样,运行中输送带则向紧的一侧跑偏。(4)偏后不偏前。以输送带运行方向为准,托辊或滚筒不在运行方向的垂直截面上,一侧后一侧前,则输送带在运行中便会向后的一侧跑偏。

(二)输送带跑偏的原因 输送带跑偏的主要原因有:

(1)传动滚筒或机尾滚筒两头直径大小不一;(2)滚筒或托辊表面有煤泥或其他附着物;(3)机头传动滚筒与尾部滚筒不平行;(4)传动滚筒、尾部滚筒轴中心线与机身中心线不垂直;(5)托辊安装不正;(6)给料位置不正;

(7)滚筒中心不在机身中心线上;

(8)输送带接头不正或输送带老化变质造成两侧偏斜;(9)机身不正。

(三)输送带跑偏的危害

输送带跑偏不仅会影响生产,损坏输送带。当使用非阻燃输送带时,还会因跑偏增加输送带运行阻力,使输送带打滑,可能引起矿井火灾事故。

(四)输送带跑偏预防与处理 1.预防措施

(1)提高安装质量;

(2)提高输送带接头质量;(3)加强巡回检查与维护;(4)保证装载不偏;(5)保证清扫装置正常。2.现场处理方法

(1)自动托辊调偏:当输送带跑偏范围不大时,可在输送带跑偏处,安装调心托辊。(2)单侧立辊调偏:输送带始终向一侧跑偏,可在跑偏的一侧跑偏范围内加装若干立辊,使输送带复位。

(3)适度拉紧调偏:当输送带跑偏忽左忽有,方向不定时说明输送带过松,可适当调整拉紧装置以捎除跑偏。

(4)调整滚筒调偏:输送带在滚筒处跑偏,检查滚筒是否异常或窜动,调整滚筒至水平位置正常转动,消除跑偏。

(5)校正输送带接头调偏:输送带跑偏始终一个方向,而且最大跑偏在接头处,可校正输送带接头与输送带中线垂直消除跑偏。

(6)垫高托辊调偏:输送带跑偏方向、距离一定,可在跑偏方向的对侧垫高托辊若干组,消除跑偏。

(7)调整托辊调偏:输送带跑偏方向一定,检查发现托辊中线与输送带中线不垂直,就可调整托辊,消除跑偏。

(8)消除煤泥调偏:输送带跑偏点不变,发现托辊、滚筒粘着煤泥,就要消除煤泥调偏。(9)校正给料调偏:输送带轻载不跑偏,重载跑偏,可调整给料重量及位置消除跑偏。(10)校正支架调偏:输送带跑偏方向、位置固定,跑偏严重,可调整支架的水平和垂直度,消除跑偏。

(11)托辊组轴线同输送带中心线不垂直而引起跑偏。处理办法为调整承载托辊组。输送带在中部跑偏时,可调整托辊组的位置来调整跑偏(在制造时托辊组的两侧安装孔都加工成长孔,便于进行调整)。具体调整方法是胶带偏向哪一侧,托辊组的哪一侧就朝胶带前进方向前移,或另一侧后移。

(12)滚筒不水平引起跑偏。处理办法为调整驱动滚筒与改向滚筒位置。驱动滚筒与改向滚筒的调整是胶带跑偏调整的重要环节。因为一条胶带输送机至少有2到5个滚筒,所有滚筒的安装位置必须垂直于胶带运输机纵向中心线,若偏斜过大必然发生跑偏。其调整方法与调整托辊组类似。对于头部滚筒,如输送带向滚筒的右侧跑偏,则右侧的轴承座应当向前移动;胶带向滚筒的左侧跑偏,则左侧的轴承座应当向前移动;也可将前者左侧轴承座后移或后者右侧轴承座后移。尾部滚筒的调整方法与头部滚筒刚好相反。(13)张紧处的调整。胶带张紧处的调整是胶带输送机跑偏调整的一个非常重要的环节。重锤张紧处上部的两个改向滚筒除应垂直于带式输送机纵向中心线外,还应垂直于重力垂线,即保证其轴中心线水平。使用螺旋张紧装置时,张紧滚筒的两个轴承座应当同时平移,以保证滚筒轴线与带式输送机纵向中心线方向垂直。具体胶带跑偏的调整方法与滚筒不水平跑偏的调整类似。

(14)转载物料落料位置对胶带跑偏的影响。它的特点是:空载时不跑偏,一经加上物料就跑偏。转载物料落料位置对胶带的跑偏有非常大的影响,尤其是落料溜槽的水平投影与输送机成垂直时影响最大。偏离输送机方向的溜槽倾角越小,物料的水平速度分量越大,对胶带的侧向冲击也越大,同时物料也很难居中,胶带横断面上的物料易偏斜,最终导致胶带跑偏。若物料偏到右侧,则胶带向左侧跑偏,反之亦然。减少或避免这种因素引起的输送带跑偏,可改变物料的下落方向和位置,或增加导料槽长度阻挡物料。

(15)滚筒表面粘结物料,使滚筒成为圆锥面,会使胶带向一侧偏离。特别是输送物料湿度大时,容易使物料落入回程胶带而粘接在滚筒上,造成跑偏。处理办法为经常检查清扫器和进行人工清扫。

(16)输送带空载时发生跑偏,而加上物料就能得到纠正。这种现象一般是初张力太大,造成胶带太紧而引起的,可进行适当调整:稍放松拉紧装置或减少重锤块。(17)双向运行胶带运输机跑偏的调整。双向运行的胶带运输机胶带跑偏的调整比单向胶带运输机跑偏的调整相对要困难许多,在具体调整时应先调整某一个方向,然后调整另外一个方向。调整时要仔细观察胶带运动方向与跑偏趋势的关系,逐个进行调整。重点应放在驱动滚筒和改向滚筒的调整上,其次是托辊的调整与物料的落料点的调整,同时应注意胶带在硫化接头时,应使胶带断面长度方向上的受力均匀。

二、输送带打滑的预防与处理

(一)输送带打滑的原因 输送带打滑的主要原因有(1)输送带张力不够。

(2)机头部淋水大或在输送带上拉水煤,造成驱动滚筒和输送带间的摩擦系数降低。(3)输送带上装载过多。

(4)严重跑偏,输送带被卡住。

(5)清扫器失效,造成滚筒与输送带间有大块异物。

(二)输送带打滑的危害

输送带在驱动滚筒上打滑,因摩擦而使输送带表面温度升高,同时加剧了输送带的磨损,还可能引起点燃输送带而发生着火事故或引发其他事故。

(三)输送带打滑的预防 防止输送带打滑具体措施有:

(1)经常检查输送带的张紧程度,适度拉紧输送带。(2)经常检查输送带接头状况。(3)采取有效的防淋水措施。

(4)保证清扫装置、防打滑装置的可靠运行。(5)装载量要控制,严禁超载运行。

(6)停机时要拉清输送带上的煤,且不得再装载。

三、断带的预防与处理

(一)断带原因

(1)输送带张力不够。

(2)输送带超期使用,严重老化。(3)水煤冲砸输送带;大块物料及铁器等卡住或冲砸输送带。(4)输送带接头质量不符合要求。

(5)输送带接头严重变形或损坏;输送带接头处的金属卡子损坏。(6)输送带跑偏被机架卡住。

(7)输送带张紧装置作用在输送带上的拉力过大。

(二)断带的预防及处理方法(1)更换符合要求的输送带。

(2)输送带达到使用寿命期限,应及时更换。

(3)严格控制水煤、大块物料及铁器给到输送带上。

(4)去掉质量低劣的输送带接头,重新连接输送带;更换金属卡子。

(5)增加调偏托辊及防偏保护装置;发现输送带跑偏被机架卡住,应立即停机处理。(6)将张紧装置的张紧力调整合适。

(7)发生断带事故以后,可采取以下步骤进行处理: ①清除断带处输送带上的浮煤; ②用卡板卡住断带的一头; ③用钢丝绳锁住断带的另一头; ④松开张紧装置; ⑤用绞车牵引输送带; ⑥割齐输送带断头; ⑦重新连接输送带;

带式输送 第6篇

关键词:测量;物料瞬时流量;激光扫描;带式输送机;节能

中图分类号:TP23;TP249;TH715文献标识码:A

2011年,我国港口拥有生产用码头泊位超3.1万,完成货物吞吐量突破100亿t(连续9年位居世界第一),其中干散货吞吐量占总吞吐量比率高达58.3%[1].随着干散货运输以年超10%比率迅猛增长,港口散货码头原粗放型长距离带式输送设备高耗能、低效率问题日益严重.特别当输送带上物料较少或断续情况时带式输送机仍以高速恒定状态运行从而能耗浪费严重.因此,交通部特别在《“十二五”水运节能减排总体推进实施方案》([2011]474号文件)中将带式输送机节能运行控制技术列为重要研发任务之一.

近年来,因变频技术调速平稳、瞬态稳定性高、节能等比较优势,国内外研究学者纷纷提出了基于输送带实时负荷的带式输送机变频调速控制方法[2-4].为使其运行在最佳负荷状态,物料瞬时流量成为调节带式输送机运行速度的重要指标.目前散货码头物料瞬时流量检测大多采用电子皮带秤、核子秤等接触式方式测量,其测量方式通常假定单位计量段内物料流分布均匀,因此计量精度易受真实物料分布不均、断续等因素影响.同时,带式输送机系统结构复杂,带速调节不当会直接影响系统各机械部件使用寿命和运行安全[5].随着带式输送机向高带速、大运量方向发展,实时、准确的物料流瞬时流量检测方法对于保障带式输送机系统生产安全同时切实提高系统生产效率具有重要意义.

光学测量技术以其柔性大、结构简单、低成本和高精度等优点,逐渐被用于输煤量或煤堆体积等非接触式测量,包括视觉检测和激光测量两种.文献[6]采用小波、神经网络算法实现了带式输送机煤流视频图像边界快速识别和输煤量有效估计.文献[7]设计了双目视觉系统对大型散料(静态)物料体积和重量进行测量.针对堆场形貌复杂、纹理特征贫乏等特性,文献[8]提出了激光投射仪扫描辅助下的双目摄影测量方法对堆场进行扫描与局部三维形貌重建.为实现散状物料流量远程在线检测功能,文献[9]设计了基于FPGA(Field Programmable Gate Array)和3G(Third Generation Mobile System)的带式输送机物料流视觉检测系统.上述基于视觉检测方法虽具有可行性,但处理速度因受纹理特征提取、摄像机标定等复杂算法限制而无法满足带式输送机物料流量实时采集要求.

激光三维测量技术是一种高效率、高精度、实时测得堆体体积有效监测方法[10-11].考虑到激光测量受散料纹理特征因素影响较小优势,根据带式输送机物料流瞬时流量测量实时、连续、精准需求,本文利用二维激光测距仪和测速传感器获取带式输送机高速运行下高密度物料流三维激光点云数据,提出一种基于扫描线激光点云空间形态特征的物料流轮廓自动提取方法,设计了两种物料流截面积计算方法,并建立了一种基于面元积分的物料瞬时流量实时测量数学模型.最后通过设计、开发的带式输送机物料瞬时流量激光测量系统对本文测量方法进行实验测试.

1物料瞬时流量激光测量原理

1.1激光测量原理

设计的物料瞬时流量激光测量系统原理图如图1所示.系统采用1台二维激光测距仪采集带式输送机水平高速运行下物料流表面三维激光点云数据,融合速度传感器转换的位移信息后经物料瞬时流量计算算法实现物料瞬时流量精准、高效计量.为方便获取被测物料流表面散乱激光点云,激光测距仪选择在带式输送机水平段高h处安装,并使其垂直向下对准物料,让物料流通过方向与激光扫描截面保持垂直.因二维激光测距仪是基于飞行时间差原理,将测量的内部旋转镜入射光束角度变化范围内发射与反射光间飞行时间差Δtik,精确转换为激光扇面与被测目标轮廓间二维距离值(lik=c·Δtik/2, c为光速).因此,通过激光测距仪获取的物料流截面每帧扫描数据包括2个参数:轮廓上任意点Mik相对于扫描中心水平线偏角θik;Mik与扫描中心间直线距离lik.为方便后续物料流瞬时流量计算,需要对激光每帧扫描散料截面轮廓各特征点数据进行二维坐标转换,坐标计算示意图如图2所示.

1.2基于面元积分的物料瞬时流量计算数学模型

散货码头带式输送机输送量通常由物料瞬时流量和累计流量表征.其中物料流瞬时流量通常定义为物料瞬时载荷与输送带瞬时速度的乘积[12],而物料瞬时载荷实质是单位时间T内通过某流通截面的质量,即物料密度乘以单位时间内物料流通截面的体积.因此,为准确计算物料瞬时流量,建立精确的单位时间内物料流通截面体积计算模型是关键.目前,针对不规则料场或煤堆体积测量通常采用TIN (triangulated irregular network)三角网建模思想,将激光离散点数据三角化后形成互不相交、互相邻近若干三棱柱,通过累加直三棱柱体积值后得出料场堆料的体积.因该方法计算步骤繁琐、计算工作量巨大,再加上近年来研制的激光测距仪扫描精度和频率飞跃提升,本文采用图3所示基于面元积分的数学模型计算物料瞬时流量.

2物料瞬时流量测量算法

2.1物料流轮廓边界自动提取

受散料扬尘、输送带垂直波动、尖角矿石镜面反射、遮挡等因素影响,物料流激光测量数据存在一定的系统误差和随机误差.因此,为精确提取物料流轮廓和后续瞬时流量快速、精确计算,需要对物料流点云进行预处理.物料流激光扫描轮廓截面数据分布特征:①物料流轮廓激光点云位于扫描线中间区域,对称分散于带宽中点左右,且中间区域物料扫描点Z坐标值较大,并依次向Y轴左右两边呈缓慢减小趋势(相邻两扫描点Z坐标间差值较小);②当物料轮廓与输送带轮廓相交的边界处存在局部阶跃;③输送带轮廓扫描点Z坐标变化相对平缓,但同物料相比变化趋势相反;④采集支架、输送机旁边支撑装置等物在局部范围内Z坐标变化很大.因此,首先根据拉依达准则,以2倍标准差剔除滤波后数据可能存在的异常值(如物料反光引起的异常值).再采用移动窗口法对每帧扫描曲线从中间往两端逐点分析连续相邻窗口Z坐标差值,找到物料两边与输送带边界区域进行非物料点剔除.滤波算子由3个窗口组成,窗口1用来快速确定左右两边物料与输送带边界区域,而窗口2和3用来进一步约束窗口1所确定的物料轮廓范围.通过设置Z坐标差值阈值Δz

2.2物料流截面积计算

提取物料流轮廓后,可根据扫描点坐标近似计算物料流截面积.

3实验结果与分析

3.1带式输送机物料瞬时流量激光测量系统

系统由1台激光测距仪、MOXA Nport 6250模块、24V直流稳压电源、物料流激光数据采集与处理系统等组成.其中,激光测距仪选用德国SICK公司生产的LMS291-S05激光测距仪,激光波长λ = 905 nm,采集频率75帧/s.速度传感器选用德国SEW光电编码器ES1T(OG72DN1024TTL),供电电压5 V,信号5 V TTL/RS-422.根据物料瞬时流量采集需要,采用激光测距仪配套设置软件LMSIBS Configuration Software设置激光测距仪角度分辨率为0.25.(53.33样ms)、角度范围100.、mm级测量模式、测量分辨率10 mm、测量精度±35 mm、最大测量距离为18 m.通过台湾摩莎MOXA Nport 6250模块以Ethernet通讯方式将测距仪每帧扫描的404组(l,θ)数据上传至上位机,由自行开发的基于VC++ 6.0的物料流激光数据采集与处理软件实现实测数据预处理、物料流轮廓提取和瞬时流量计算.因激光测距仪和目标对象间测量距离越小时获取每帧测量点数越多(激光点云获取精度越高),设计了测量距离和扫描截面方向左右位置二维可调的机械支架用于调节激光测距仪安装高度并确保被测物料宽度不超出扫描范围,系统硬件平台如图7所示.

3.2实验结果与分析

为检验本文测量方法精确性和有效性,将开发的带式输送机物料瞬时流量激光测量系统架设于港口装卸技术交通行业重点实验室散货码头物流装备与物流自动化实验平台1#堆场带式输送机水平段(带宽b=200 mm,运量Q=1.5 t/h,安川A1000变频器驱动,带速范围0.2~4 m/s),调节激光采集支架高度h=583 mm (激光扫描仪上平面离地面间距离)、水平宽度l=820 mm后,通过物料流激光数据采集与处理软件实测带式输送机通过物料的瞬时流量值.实验被测物料为细干河沙,为排除物料密度对测量精度的影响,通过标准容器升测量方式检验激光扫描测量物料瞬时体积流量精度.分别采集带速在0.5 m/s,1 m/s,1.5 m/s下装满1 L,2 L,3 L,5 L,7 L 5种不同规格标准容积升时物料体积流量激光测量值.表1为重复测量同标准物料体积10次后去除最大、最小值测量结果.

由表1计算出的测量数据重复性结果如表2所示.从表2可以看出,测试结果重复性和相关性在98%以上,测量数据速度变异系数都在98%以上(测量结果与带速无关).图8是根据表1激光测量数据与标准容积测量值间误差分析图,其中“△”代表三角面积累积方法测量结果,“□”代表梯形面积累积方法测量结果.

图8中看出,激光测量值与人工测量值平均误差保持在3%以内,且三角面积累积方法更接近真值.系统测量误差主要来源于:1)带速测量误差:由于带式输送机水平运输过程中输送带垂直、水平振动较大,同时可能出现输送带与传动滚筒间打滑,使得部分输送带部分行走距离未被速度传感器检测,使得测量长度偏短、测量结果偏低.2)模型误差:由于物料流表面形状是不规则的,采用面元积分的物料流瞬时流量计算模型假设2帧时间内物料流面积与前帧面积相同,因此引入误差.3)实验测量误差:测量方法不完善、测量者对仪器使用不当、环境条件

的变化等引入误差.因此,今后将研究更为合理的物料瞬时流量计算模型,通过设计合理实验验证方式,切实、有效提高带式输送机物料瞬时流量激光扫描测量精度、降低误差.

4结论

1)提出了一种基于激光扫描的带式输送机物料瞬时流量测量方法.采用单台激光测距仪设计了一种可三维激光点数据采集的光学系统,实现了高带速带式输送机物料瞬时流量测量.

2)设计了一种面元积分的物料瞬时流量计算模型.结合设计的光学系统采集带式输送机物料流三维激光点云,采用该算法对单位时间内物料瞬时流量进行计算,获取物料流瞬时流量大小.

3)实验结果表明,设计的基于激光扫描的带式输送机物料瞬时流量测量系统在测量带宽为200 mm槽型带式输送机在带速0.5~1.5 m/s下物料流瞬时流量时,数据重复性和相关性都达到98%以上.该方法采样间距小、测量精度高、实时性强,具有较强适用性和可靠性,有助于为港口高带速带式输送机自适应节能控制技术提供实时、精确的数据来源.

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煤矿带式输送机常见故障 第7篇

煤矿带式输送机的常见故障分为输送带跑偏、输送带打滑、输送带损伤、电气故障和其他故障等。

2 常见故障现象及其原因分析

2.1 输送带损伤

输送带的主要损伤形式是局部拉扯撕裂和短带, 是煤矿带式运输机常见的故障现象。除输送带自身原因外, 输送带损伤的主要原因是由于机头堆煤、超负荷或矸石异物挂卡造成的。断带现象主要发生在打卡式输送带, 打卡式输送带的输送带接头方法具有灵活、方便的优点, 但接头质量一般来说比硫化和冷粘方法可靠底, 且接头松动易造成挂卡。故一般固定输送带一般不采用打卡式输送带接头方法。断带形成重要因素是机头堆煤, 且断带也容易造成机头堆煤, 它们互为因果。造成输送带损伤的其它主要原因是大块矸石或杂物堵塞以及清带器故障等。

2.2 皮带打滑

皮带打滑主要皮带输送机道淋水较大或水煤重、超载运行、皮带张力不足、满载停车后再开车时皮带被煤压住、驱动滚筒和胶带问的摩擦系数设计值与实际值不符合等原因。

2.3 电气故障

煤矿带式输送机电气控制系统具有变频调速、启停控制、闭锁控制、故障诊断与状态监测系统等复杂子系统。电气故障又可以分为三类:第一类是电器设备故障, 这是由于电器设备本身的质量问题--电机质量问题、变频器故障、变压器故障等;第二类是电器使用故障, 其包括使用环境和技术问题等, 比如环境问题有控制箱进水, 欠电压等;技术问题有误操作造成设备间的闭锁问题;第三类属于电气保护故障, 其故障现象上表现为电气故障, 比如由于负荷过大造成的系统自动保护等, 从故障原因和事故责任上这种故障但不是电器故障。

2.4 输送带跑偏

输送带在运行过程中偏离输送机中心位置的一类故障, 称为输送带跑偏, 是煤矿带式输送机中最常见的故障。使用过程中形成输送带跑偏故障的主要原因大致有9类: (1) 落煤方向不正, 荷载不均匀; (2) 输送机机尾堆煤; (3) 输送带磨损严重, 部分撕裂、破损; (4) 机架变形; (5) 输送带湿滑; (6) 输送带防偏开关接触器故障; (7) 驱动滚筒固定装置故障; (8) 机头堆煤或大块矸石堵卡; (9) 检修调整问题。输送带跑偏可以分为头部跑偏、中部跑偏和尾部跑偏, 驱动滚筒固定装置故障和机头堆煤或大块矸石堵卡主要造成机头跑偏;落煤方向不正, 荷载不均匀和机尾堆煤主要造成机尾跑偏;其它原因可能造成任何部位的跑偏。

3 结语

煤矿带式运输机故障对煤炭生产有着直接的影响, 降低煤炭生产效率, 造成严重的安全事故。因此有必要对煤矿带式运输机故障进行深入的研究, 从而可以有效的提高煤炭开采安全性, 经济性等。

摘要:煤矿带式输送机由驱动滚轮带动输送带, 通过挠性输送带作为煤炭承载件和牵引件, 依靠摩擦驱动连续输送散碎煤炭的连续输送机械。其结构具有输送能力大、能耗小、效率高、结构简单, 对煤炭适用性强, 广泛的应用在煤矿运输。因此带式输送机是煤炭开采的关键设备, 其期出现故障直接影响煤炭生产, 造成巨大经济损失, 以及严重的安全事故。所以对煤矿带式输送机常见的故障分析研究, 有利于提高其运行的可靠性、从而增加运输能力和安全性能等有着十分重要意义。

关键词:煤矿,带式输送机,故障

参考文献

[1]林福严, 李凌风, 张晓如等.煤矿带式输送机故障分析[J].煤矿机械, 2011, 02.

[2]秦连军.皮带输送机常见故障分析与处理方法[J].煤炭技术, 2009, 08.

带式输送机托辊选型设计 第8篇

托辊的种类繁多, 按用途可分为:承载托辊, 回承托辊和专用托辊;按支承方式又可分为:支架式和吊挂式两种。可按照需要布置托辊组。胶带机托辊选择应首先根据带速确定托辊直径, 根据物料性质、运量以及托辊形式计算托辊受力, 使托辊满足强度、刚度、寿命等要求。

1 托辊直径选择

当带速一定时, 托辊的直径越小转速越大, 振动越强烈。当托辊的振动频率与输送带的振动频率相等时, 就产生了共振, 共振使输送机不能正常工作。为了避免过大的振动, 建议托辊的转速N小于600转/分钟。其中

其中, V为带速, 单位m/s。

2托辊受力分析

1) 平形托辊组 (一节) —全部重量由一辊承受

1上分支

式中:P—托辊受力值 (N) ;q—物料重 (Kg/m) ;qr—托辊回转重量 (Kg m) ;qo—胶带重 (Kg/m) ;a—托辊组间距 (m) ;φ—冲击系数 (与带速和物料的粒度有关) 。

2 下分支

下分φ支取1.4。

2) 平行二节辊和V形辊 (其中的一辊承受63%)

下分支φ取1.4。

上述公式适应平形托辊组 (二节) 和V形托辊组

3) 三节辊 (槽形支承) —中间辊受力最大, 其受力值为:

水平段槽形托辊受力计算:

这个比值与槽角有关, L—中间辊长度 (m) , B—带宽。

3 托辊计算

1) 托辊结构

一般用途的托辊结构如图1所示, 包括辊皮、轴、轴承、轴承座、密封等。

2) 托辊材料

辊皮采用“带式输送机托辊用电焊钢管”, 特点是偏心力矩小、平衡好、适合高速运行, 是高精直缝高频电阻焊接的有缝钢管。

轴承采用大游隙单列向心球轴承, 采用4G系列。

轴优先采用不经热处理的冷拉圆钢。

直径规格:20、25、30、35、45

材质选用20, 一般设计成通轴, 也可以设计成阶梯轴。

密封:密封和迷宫式密封均采用尼龙66和尼龙1010。

润滑脂采用锂基润滑脂, 轴承座采用08F, 08AL, 是钢板冲压轴承座, 特点是重量轻、容易制造、成本低。

3) 轴刚度校验

轴在轴承处的转角

式中:P—托辊外载荷 (Kg) ;C—托辊支点至轴承中心距离 (cm) ;L—托辊两支点间的距离 (cm) ;E—材料的弹性模量 (Kg/cm2) ;2.0-2.1×106Kg/cm2

[σ]许用转角, 据轴承大小和轴承间隙, 轴承转角的取值为8"~12"

4) 轴强度校验

5) 轴承寿命计算

可靠度90%, 转速n>10 r/min时

D为托辊直径, 单位:m;V为带速, 单位:m/s;C为额定动载荷, 单位:KN;球轴承寿命系数ε=3。

120℃以下温度系数ft=1, F=P/2, 一般应该满足30000小时的寿命。

结语

托辊是胶带机的重要部件, 托辊的选择直接影响胶带机的重量、造价和使用效果。因此正确设计计算托辊是胶带机设计中的重要部分。

摘要:本文介绍了带式输送机托辊的种类, 分析了托辊直径的选择方法, 研究了带式输送机托辊受力计算。

关键词:带式输送机,托辊,托辊受力计算

参考文献

[1]机械设计手册[M].北京:机械工业出版社, 1991, 09.

[2]张钺.新型带式输送机设计选用手册[M].北京:冶金工业出版, 2001.

带式输送 第9篇

在矿山领域, 带式输送机的主要用途是运输物料和物品。这其中有两个主要的输送物品。第一个是碎散的物料;第二个是成品的物料。带式输送机之所以具有广泛的应用主要有三个优点。第一个优点是带式输送机的运输距离长;第二个优点是带式输送机的物料运输量大;第三个优点是带式输送机能够有效的运送物料。我国带式输送机的设计和应用较晚, 在上世纪的八十年代才开始进行带式输送机的设计, 现阶段我国的带式输送机设计已经非常先进, 在世界范围内也有着领先的地位。我国带式输送机的运输速度能够达到5.9m/s, 大多在1.5m/s到4.1m/s。由于长距离的带式输送机的特殊性, 导致输送机的成本不断增多, 成本增多的部分就是输送带。因此要想降低带式输送机的成本, 我们要在输送带上想办法。

1 带式输送机中的输送带

输送带是标准的弹性体设备, 是输送机中最重要的组成部分, 是典型的恒转矩负载;也是最昂贵的部件之一, 其价格占输送机总价的1/4~1/2。在带式输送机中, 输送带及时牵引构件, 同时又是承载构件;既起到传递动力和运动的作用, 也起着支撑物料的载荷作用。输送带由芯体和覆盖层构成, 芯体承受拉力, 而覆盖层则是对芯体保护, 保护其不受损伤和腐蚀。

2 带式输送机中输送带在运行过程中磨损的原因

带式输送机由于长距离不间断的运输物料, 会在很大的程度上使输送带出现疲劳现象, 一旦这种疲劳现象得不到根本的解决, 就会出现输送带的磨损状况。关于带式输送机中输送带在运行过程中的磨损原因, 文章主要从三个方面进行分析。第一个方面是带式输送机中的输送带在接头处的硫化接头磨损能够导致输送带的磨损。第二个方面是带式输送机中的裙板部分出现磨损导致输送带的磨损。第三个方面是带式输送机中的输送带中间位置出现磨损导致输送带的磨损。

2.1 带式输送机中的输送带在接头处的硫化接头磨损能够导致输送带的磨损

输送带在进行粘连的过程中, 硫化是一种必不可多少的工作, 由于输送带的材质不同选择不恰当的硫化方式, 就会出现接头处的硫化接头磨损, 如果没有及时的进行处理, 就会让接头处的磨损加剧, 导致输送带的耐磨性变差, 局部出现磨损, 严重暴露出输送带的钢丝绳和输送带的尼龙芯等, 影响了输送带的使用寿命, 加大了企业的运行成本。

2.2 带式输送机中的裙板部分出现磨损导致输送带的磨损

基于带式输送机的物料运输过程中的周边漏料状况, 很多带式输送机会设置导料槽来进行物料的倒运, 一旦导料槽的裙板出现设计不合理或者安装不合理, 就会出现在带式输送机的运输过程中导料槽的裙板边缘对带式输送机的输送带产生磨损。这种情况输送带磨损最严重的部位是输送带两侧的胶层。输送带的纵向方向上会暴露输送带的钢丝绳或者输送带的尼龙芯等。在这一过程中, 出现输送带的钢丝绳或者尼龙芯起边的状况, 就会出现带式输送机的托辊缠绕钢丝绳的状况, 严重的会导致输送带的钢丝绳被扯断, 导致整条皮带的磨损。这种情况的出现会严重的影响带式输送机的运营安全和生产。

2.3 带式输送机中的输送带中间位置出现磨损导致输送带的磨损

一旦带式输送机出现固定点物料泄露的情况就会对带式输送机的输送带造成一定程度的冲击, 这种冲击的最终结果就是会对输送带造成非常严重的磨损。这种磨损状况主要会出现两种结果。第一就是沿着带式输送机的运行方向造成输送带的磨损, 导致输送带的钢丝绳断裂或者是尼龙芯的断裂。第二种结果是重复不间断的泄漏物料会导致输送带的中间位置出现叠带的状况, 严重影响带式输送机的运行和生产。

3 带式输送机中的输送带磨损情况的处理方法

在生产的过程中, 提升生产效率的一个非常重要的方式就是要妥善的保护输送带的磨损状况, 同时要尽量的降低输送带的变更频率, 保障生产在一定的周期范围内正常运行。关于带式输送机中输送带磨损情况的处理方法, 文章主要从四个方面进行阐述和分析。第一个方面是优化带式输送机硫化输送带的技术, 局部热硫化的技术。第二个方面是优化带式输送机硫化输送带的技术, 局部冷硫化的技术。第三个方面是在粘接输送带的过程中, 采用局部冷粘技术。第四个方面是在输送带的修复过程中使用喷涂修复的方法。

3.1 优化带式输送机硫化输送带的技术, 局部热硫化的技术

输送带的局部热硫化技术主要的施工对象是小面积的输送带硫化磨损。在实际的生产中, 局部的硫化接头出现磨损的状况, 使用输送带的硫化热处理技术是非常重要和实用的。热硫化的处理还能够有效的恢复输送机的运行使用性能, 但是这项新技术有一很严重的缺点, 在处理输送带硫化接头局部小面积磨损过程中, 需要大量的人力和物力的投入, 同时消耗的时间也是非常长的。因此在使用此项技术的时候, 一定要先评估投入产出比, 参照现场的实际情况正确的选择。

3.2 优化带式输送机硫化输送带的技术, 局部冷硫化的技术

输送带的局部冷处理主要是针对磨损位置的打磨处理。在打磨处理完成后, 将冷处理的硫化胶均匀的涂抹在磨损表面, 这样做也可以有效的恢复输送带的使用性能, 这项技术的缺点是实施的时间过长, 在室外常温下, 需要12 小时以上。经过实践反馈, 这种方法虽然有效, 但是处理的位置质量较差。

3.3 在粘接输送带的过程中, 采用局部冷粘技术

输送带的局部冷粘技术有四个突出的优点。第一个优点是修补的过程中物力投入少;第二个优点是修复后需要的时间短;第三个优点是修复之后, 输送机具有较强的耐磨性能;第四个优点是输送带在修复后有着很好的补强性。因此这种方法在实际的使用中应用非常的广泛。

3.4 在输送带的修复过程中使用喷涂修复的方法

这项技术适用于连成片的局部磨损问题。该技术采用专用的设备喷涂聚脲弹性体技术, 将两种液体材料经过专用设备进行混合, 再利用高压喷到输送带磨损面上, 根据磨损程度测算厚度, 形成耐磨层。

摘要:作为矿山领域运输物料的主要设备, 带式输送机的使用寿命是非常重要的。但是在实际的使用过程中, 带式输送机中的输送带常常出现磨损的现象。文章主要针对带式输送机的输送带磨损状况进行分析和阐述, 希望通过文章的阐述和分析能够有效的缓解带式输送机输送带的磨损状况。

关键词:带式输送机,输送带,磨损,处理

参考文献

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选煤厂带式输送机输送带纵撕浅析 第10篇

准能选煤厂共有带式输送机97台,胶带总长39.47Km, 运距最长的带式输送机水平机长1334米,带式输送机宽度为0.8-2.2米,最大运输能力5000吨 / 小时。在胶带输送机中,胶带用量大、成本高,约占输送机成本的30 % -50 %左右。胶带撕裂是一种破坏性很强的损坏形式,一旦发生胶带撕裂事故,价值数十万元甚至上百万元的胶带,在数分钟内就会损坏,就会影响正常生产,造成长时间的停产和重大经济损失。

1 输送带纵向撕裂监测方法

1.1以前原煤车间以前使用拉线式撕裂开关,胶带防撕裂保护开关装置 ( 一种电气开关保护装置 ),撕裂开关成对安装在胶带的两侧,由两段乙烯外套的钢丝绳连接起来,绳的一端永久固定在支撑托架上,另一端连接在撕裂开关是的一个弹簧球上,两端线绳在胶带下面形成了一个闭合的回路,当物料或撕裂的胶带悬挂吊下来,扫落一条或两条线绳时,因线绳的脱落,把弹簧球拉出底座,引起两个微动开关动作时通过闭锁停机,使用效果不好。

1.2现在使用的防撕裂保护开关是在一些产品的基础上,自制皮带防撕裂装置,此装置将称重式、拉绳式、档煤板式三种较为常用的防纵撕保护合为一体,还安装自锁插销。只要其中一个或两个保护机构动作,整套保护就动作通过闭锁停机,但有时发生误动作和不可靠现象,不是十分理想。

2 胶带纵向撕裂的原因

2.1胶带跑偏造成撕裂

这种情况偶尔发生,达到撕裂的程度需要一个过程,且现象比较明显,容易观察。发现胶带跑偏时及时调整,保证防跑偏装置工作正常,即可防止这类撕裂事故发生。

2.2 抽芯撕裂(钢丝绳芯胶带)

胶带运转中在剧烈冲击力作用下,经过长时间的磨、压、折、拉等外力作用,有时会造成胶带中的钢丝绳断裂。断裂的钢丝绳会从接头处、粘口处和胶带磨损比较严重处露出,当露出的钢丝绳达到一定长度,就可能绞入滚筒、托辊等处,随着胶带的运转,钢丝绳从胶带胶层中抽出,造成胶带撕伤或撕裂。还有一种情况就是清扫器刮板夹挂住胶带表面的钢丝绳或其它杂物,把胶带磨透或造成撕裂。上述情况造成的胶带撕伤撕裂在我公司选煤厂也曾多次发生,为避免这种情况,在黑岱沟选煤厂原煤上仓皮带新增了2套、装车(785、2785)皮带新增了2套断带检测装置,实时监控皮带内部情况,避免出现皮带撕裂事故。

2.3物料卡压堵塞造成胶带撕伤撕裂

这种情况也时有发生,目前靠增加溜槽堵塞检测器和加强生产管理能有效地防止此类事故发生。

2.4 异物划伤或撕裂:这是现场不好预防的一种现象,也是难点

(1)溜槽下部的划伤:

主要有两种情况:一是长杆 ( 扁 ) 状利器压力性划伤,当进入溜槽异物的纵向尺寸大于其通过能力时,异物就会卡在溜槽下部,胶带向前运动时造成划伤或撕裂;二是利器穿透性划伤, 在两条胶带机的转载点,通常有一定的空间落差,这样就给上部胶带的物料积蓄了一定的势能,当落到下部胶带时自然产生一定的速度。如果物料中意外混入尖锐利器,利器下部穿透下一级胶带卡在托辊上,利器上部被溜槽前沿挡住,形成利刃,割裂胶带。

(2)其它划伤:胶带输送机辅助设施多,比如:清扫器、卸料器安装不当或磨损严重未得到及时修复或更换,其金属部分就会像刀一样把胶带划开;如果托辊盖未焊好,自由旋转的端盖就像旋转刀片一样把胶带割开;掉落的耐磨板损伤撕裂胶带等等。

3 胶带输送机胶带纵向撕裂的预防及解决方案

防止胶带纵向撕裂及损伤必须采取综合防范措施 ( 主要有预防式、间接式、直接监测方式等 )。采取有效措施避免异物进入胶带是关键,完善胶带防撕裂损伤保护是根本,提高岗位工和维修工素质及责任心是保证。

目前预防胶带纵向撕裂的方式有以下几种:

3.1增加高性能除铁器

电磁除铁器是一种用于清除散状非磁性物料中铁件的电磁设备,一般安装于皮带输送机的头部或中部。通电产生的强大磁力将混杂在物料中的铁件吸起后由卸铁皮带抛出,达到自动清除的目的,并能有效地防止输送机胶带纵向划裂,保护破碎机等设备正常工作。我厂在来煤源头增加除铁设备可控制或减少铁器进入胶带机系统。目前我公司选煤厂在破碎来煤上煤系统皆有除铁器安装使用,但由于其性能偏低 ( 磁力强度最高只能达到1500高斯 ),对进入胶带的较大钢板、铁块、工字钢、电铲大牙等起不到作用,只对小型铁器有作用。更改为磁力强度可达到2500高斯以上除铁器。

3.2采用防撕裂钢丝绳胶带

采用预埋线圈防撕裂型胶带,电磁检测装置在输送带中每隔一定距离埋设一个传感线圈 , 并在输送带两侧设置电磁脉冲的发生器和接收器。利用电磁感应原理, 接收器通过传感线圈接收发生器所产生的电磁脉冲信号 , 当输送带发生纵向撕裂时 , 传感线圈被切断 , 接收器将接收不到电磁脉冲信号 , 从而产生输送带撕裂信号并发出报警信号同时使输送机停止转。这种形式的防撕裂钢丝绳胶带从产品设计上能起到防止胶带撕裂事故扩大的作用。但使用效果如何尚待观察其它单位的使用情况,我厂还没有使用。而且此类胶带的初期投入比普通钢丝绳芯胶带要大25%左右。

3.3采用防撕裂缓冲床

防撕裂缓冲床安装在胶带机正对落料溜槽下面和两组缓冲托辊中间,由缓冲条、支架、横梁、安装板组成。当胶带机在运行过程物料中铁器或大块、尖块物料由落料溜槽落下时,由缓冲条相托,使其不会被卡在缓冲托辊中间,立即由运行中具有弹性的输送胶带带走,从而有效地保护了胶带被砸伤、被撕裂,提高了胶带的使用寿命,安装防撕裂缓冲床其主要目的是保护胶带防止撕裂损伤。目前生产厂家较多,且是一种给胶带机配套的成熟产品,目前在我公司黑岱沟选煤厂和哈尔乌素选煤厂都有应用,使用效果非常好,此方案投资少,简便易行,可大力推广使用。

3.4胶带纵向撕裂替代床

大部分胶带撕裂都是发生在转载点落料点导料槽内,针对这种情况,贵州专才科技有限公司生产一种胶带纵向撕裂替代床,属超前保护装置。它的优点是可杜绝转载点落料点导料槽内的胶带纵向撕裂,可防止大块物料对主输送胶带的落差冲击损伤,发生在替代床上的撕裂不影响设备的正常运行。缺点是增加设备维护工作,对安装空间有一定要求,在现有系统上安装困难较大,可在初始设计上就予以综合考虑。

3.5 钢丝绳芯输送带 χ 射线实时在线监测

实时在线监测系统是将钢丝绳芯输送带在任何工况状态下的内部结构,以Χ光照片的形式实时上传至计算机,经过专用的软件分析,对输送带内钢丝绳的断头、接头等状况及输送带强度进行准确判断,并及时预警。能有效防止胶带抽芯撕裂和提供断带保护。目前在我公司黑岱沟选煤厂和哈尔乌素选煤厂都有应用,是山西戴德测控技术有限公司的产品。

3.6防纵向撕裂检测装置

目前国内生产的防纵向撕裂监测装置,方式较多,主要有以下几种:

(1)压力传感器:该检测器在托辊架上安装有测力托辊,其内有压力传感器,正常运行时,传感器感测到的压力信号保持在一定的范围内。当胶带发生断裂时,测力托辊检测到一个压力突变,这个压力通过托辊传递给传感器,根据此信号可发出停机报警信号,使输送机停机。

(2)电磁感应式检测装置

X射线穿透材料时 , 材料如有局部异常存在, 则透过该部位射线强度的衰减将出现与周围正常部位相异的值。

检测方式一:检测装置通过在输送带内织入横向的金属片或金属网 , 一旦输送带撕裂使这些金属网断裂 , X光透视仪就会及时发出报警信号或停机。

检测方式二:检测装置通过对输送带实时拍摄,并对拍摄的实时图像进行处理,当发现撕裂现象时及时发出报警或停机。

(3)便携式X仪

一种新形式的“间接检测手段”

利用超声波在材料内传播、反射和共振等特点 , 检测材料内部的异常。这种检测装置,如图所示,在输送带易被撕裂处的托辊之间 , 安装能产生超声波的波导管。当输送带发生撕裂时 , 波导管因弯曲而被损坏, 这时送波和受波的状态发生变化 , 从而产生输送带撕裂信号 , 发出报警信号或停机。超声波检测输送带撕裂的缺点一方面在于其通过自身的损坏间接获知输送带撕裂信息的方法存在较大的不确定性;另一方面这种检测装置使用维护的成本较高。

(4)矿用本安型撕裂传感器,本装置安装在给煤点附近的上胶带下面,当胶带撕裂后,撒落下来的煤达到一定程度时被传感器所接收,送至装置用主机或控制机,控制系统发出纵向撕裂停车信号,实现对胶带机撕裂的检测和保护,但易发生误动作。

(5)皮带纵撕保护系统

山西戴德测控技术有限公司最新研制一种矿用输送带防纵撕识别装置,是国内首创,采用了最新最有效的直接监测手段,给机器植入“眼睛、大脑”。该产品主要有矿用隔爆型摄像仪、矿用本安型激光发射器、本安型主机、控制终端等组成。其工作原理是利用特种光感摄像机对皮带表面进行拍摄成像,通过结构光束在皮带表面呈现一条与皮带表面完全相符的轮廓线,利用图像实时算法对拍摄图像中的轮廓线变化进行判断,实现对皮带表面脱胶、撕裂等现象进行实时的预警和保护。能实现无人值守、智能识别、实时监控、集控连锁、声光报警、全息存储等功能。

该检测器利用机器视觉就技术,同时引入辅助激光轮廓,实现对胶带表面的各种损伤进行实时的识别和判断,并根据判断结果进行报警或停机处理。

技术指标

1)系统工作电压:AC 127V ;

2)系统工作电流:1A;

3)可容检测胶带速度:0~32m/s;

4)可容检测胶带宽度:无限制;

5)算法延时:0.2ms;

6)通讯方式:以太网或光钎;

7)通讯距离:10Km;

8)防护等级:IP57;

9)单帧视野:400mm300mm;

10)帧分辨率:1024768 ;

11)停止距离:0.5m及以上(可根据需求自定义);

12)软件运行 环境:Windows XP/NT/9x ;

实现功能

无人化:设备调试完成后,无需人员操作和看管,自动根据皮带运行情况进行启动和停止。

自动识别:利用软件算法实现对皮带表面损伤情况进行实时的自动判断和分析。

实时显示:皮带运行运行状态实时显示在电脑屏幕,用户可流畅观看输送带的表面图像。

紧急停机:对撕裂长、宽度大于设定的损伤(默认值为长度5m,宽度2mm,厚度大于皮带厚度),实现直接停机。

声光报警:对撕裂长、宽度小于设定值的损伤,覆盖胶脱落的损伤、边缘胶带破损等实现声光报警。

数据回放:撕裂停机后能实现对撕裂位置的局部放大图像观看。

产品组成

系统主要由四大部分组成

1)隔爆型探测器

2)本安型激光光源

3)隔爆兼本安型主机

4)控制终端

工作原理

1) 利用高速摄像机对皮带表面进行拍摄成像。

2) 通过激光束在皮带表面呈现一条与皮带表面完全相符的轮廓线。

3) 利用图像实时算法对拍摄图像中的轮廓线变化进行判断。

4) 实现对皮带表面脱胶、撕裂等现象进行实时的预警和保护。

缺点:该产品检测装置在胶带卸煤后才能发现胶带损伤,异物划伤或撕裂一般在胶带机尾部溜槽处划伤,靠“机器人眼镜”发现,将近二分之一条胶带受损,如果是特别尖锐的利器,即刻就可将胶带划通,达不到预想效果。

4 结论

通过我厂带式输送机防纵撕保护现状分析,结合我们了解其它单位的使用情况,并借鉴其它单位的经验,有效地防止胶带撕裂损伤应做好如下工作 :

1) 从源头上加强控制和管理。在生产运行及设备日常管理中应制定详细的针对铁器等异物进入胶带运行系统的管理考核办法,结合包机制,落实责任到人,利用有效的奖惩机制从源头上严格控制。

2) 改进缩小溜槽耐磨板尺寸,如果耐磨板掉下也不至于伤到胶带,便于除铁器清除。

3) 在来煤系统上更换高性能大型除铁器,比如山东华特生产的强迫油循环自卸式电磁除铁器 ( 选择磁力强度达到2000~2500高斯的产品)。

4) 在转载点 ( 落料点)加装缓冲床。

5) 在胶带机机头、机尾安装防撕裂开关装置,并加强维护使用。

6) 在钢绳芯胶带机上安装χ射线实时在线监测装置。

7) 条件成熟时,可更换或选用有横向线束的胶带和选用安装矿用输送带防纵撕识别装置。

带式输送机自动控制系统的设计 第11篇

关键词:带式输送机 物料运输 自动控制 传感器

中图分类号:TD528文献标识码:A文章编号:1674-098X(2013)04(c)-0038-02

带式输送机在1868年出现于英国,后来受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响,经过不断改进和完善,逐步由车间内部输送发展到在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料输送,成为物料输送系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。我国通过引进与持续的技术革新,对带式输送机的关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发,研制成功了多种软起动和制动装置以及以PLC为核心的控制系统。

1 带式输送机的特点

带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械,又称连续输送机或皮带运输机,可以将物料在一定的输送线上,从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程,既可以进行碎散物料的输送,也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外,还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合,形成有节奏的流水作业运输线,适用于输送堆积密度小于1.67/t/m3,易于掏取的粉状、粒状、小块状的低磨琢性物料及袋装物料,如煤、碎石、砂、水泥、化肥、粮食等,具有结构简单、运行平稳可靠、能耗低、环境污染小、成本低、便于集中控制和实现自动化、输送量大、输送距离长、连续输送、管理维护方便、通用性强等优点,可用于水平运输或倾斜运输,广泛地应用在冶金、煤炭、交通、水电、化工、建材、轻工、食品、港口、船舶等领域。带式输送机可在环境温度-20 ℃至+40 ℃范围内使用,被送物料温度小于60 ℃。

2 带式输送机的组成与工作过程

带式输送机主要由两个端点驱动滚筒及紧套其上的闭合输送带机架、托辊、张紧装置、传带式输送机动装置等组成。驱动滚筒由电动机通过减速器驱动,输送带依靠驱动滚筒与输送带之间的摩擦力拖动。驱动滚筒一般都装在卸料端,以增大牵引力,有利于拖动。物料由喂料端喂入,落在转动的输送带上,依靠输送带摩擦带动运送袋卸料端卸出。当输送能力和运距较大时,可配中间驱动装置来满足要求。根据输送工艺的要求,可以单机输送,也可多机组合成水平或倾斜的运输系统来输送物料。目前的研究热点主要包括以下几个方面。

(1)提高整个设备的可靠性,保证设备的长期可靠运行,提高生产效率。

(2)提高输送机的带速,从而提高输送能力并节省投资。

(3)进一步节能降耗。带式输送机在输送机中耗能最低,但在矿山、港口、电力和冶金等行业中应用较多,属于用电大户,如能进一步节能降耗,可以有效降低企业的生产成本,提高总体经济效益。

(4)减少维护工作量。由于带式输送机分布在几百米甚至几千米的线路上,减少维护可以降低运行成本。

3 控制系统设计

控制系统主要由供电单元、变频器调速单元、PLC控制系统、检测传感器、计算机监控系统等部分组成,如图1所示。系统配置5台高压柜(配置智能综合保护装置)和1台低压柜,提供与高压柜通信的RS-485接口。皮带配置2台高压变频器,并为皮带系统配置各类保护传感器,包括跑偏、拉线、温度、打滑、张力等的检测,同时在关键位置采用网络型摄像头配置视频监控系统。PLC控制系统实现对每条皮带的自动操作及故障检测与报警等功能,与传感器、高压柜采用现场总线通信,与监控系统采用工业以太网进行通信。系统功能主要包括以下几个方面。

(1)采用多单元同步控制系统,2台变频同时启动,以皮带的工作速度为基础,PLC通过RS485给2台变频装置发送转速指令,并实时采集VT710所反馈的电机电流,通过比较,以工作电流最高的一台电机为基准,调整变频器的频率给定,从而将两台电机的工作电流调整到与基准电流一致,以实现功率平衡控制。

(2)在操作单元设有本地/遥控转换开关,既可实现本地控制,也可远程遥控。

(3)除串口通信外,也必须能够接收模拟量给定,其控制源的切换可以在的操作面板上完成。

(4)具备闭锁功能和声光报警的信号系统,同时具备输送机的运转信号显示。

(5)皮带在线检测系统,采用无损探伤技术,对皮带机进行在线不间断检测,在线检测系统安装在皮带机下带部位。

(6)为皮带运输设计监控系统,实现对皮带运行的实时监控和分类数据的存储记录,并能生产各类表格和报表。

(7)变频器具有工频运行的旁路功能,一旦出现故障,能够让电机切换到工频运行。

(8)高压变频器能够对3台电机的同轴同步软启动,软停止功能。起动、停止能按所设定的皮带特性曲线运行。在运行过程中能够自动地实现转差调节和功率平衡调节。

(9)自动洒水控制装置,PLC控制器根据烟雾、超温信号,自动控制灭火洒水并报警停机。

(10)主回路具有短路、过载、断相、欠压等保护。

(11)主电机的电流检测,温度检测以及上限报警。

(12)速度检测及超速保护。

(13)各故障的显示及报警,故障性质与位置的识别。

(14)界面直观友好,操作简便,功能齐全。人机界面不仅具有形象逼真的动态画面和全中文显示,还具有实时报警监视、安全确认机制和数据记录功能(如图1)。

这种方式由操作人员在现场设备附近设置的就地操作控制箱进行手动操作,主要用于检修试车。

系统运行分为集中自动运行、单机自动运行、就地运行三种工作方式。

(1)集中自动运行方式

这种运行方式接收来自监控系统的控制信号,自动根据预先设定的流程控制设备的運行,并进行自动检测、报警和保护,属于正常生产时的主要操作方式。

(2)单机自动运行方式

这种方式由操作员根据生产要求发出起车与停车指令,具有集中运行的全部功能,同时将信息传送到监控系统,主要用于设备的试运行和检修。

(3)现场单机手动运行

这种方式由操作人员在现场设备附近设置的就地操作控制箱进行手动操作,主要用于检修试车。

4 结语

带式输送机是一种应用极为广泛的物料输送设备,在很多行业生产中具有重要的作用。大功率、长距离的带式输送机一般由电源、变频调速、PLC控制以及参数与故障检测等部分组成。本文根据电力系统中物料运输的功能要求,在综合考虑系统功能、稳定性和安全性等情况的前提下,设计了一套基于变频器和PLC的多机同步控制系统,具有功能完善、运行稳定、操作和维护方便等特点,为实际生产提供了可靠的保障。

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矿井带式输送机的合理运行 第12篇

1 带式输送机的不合理运行方式

1.1“大马拉小车”。皮带机安设长度远远小于设计长度, 而所配备的电动机功率都是原设计配置的电动机功率。如:DSP-1063型皮带机, 设计长度1000米, 电机功率:125k W。而井下平巷二台皮带选用该型号皮带机, 铺设长度450米, 电机功率125k W。因此造成了“大马拉小车”。

1.2 欠载运行。一种是长时间连续欠载, 即:煤炭运量达不到皮带机额定运输量欠载率在40%~50%左右。另一种是断续欠载, 即:煤量时大时小, 断续不均匀。

1.3 空载运行。一种是长时间空载运行, 另一种为短时间空载运行。据统计, 采区皮带机每天空载运行时间累计2小时左右, 主提升钢带机平均每天空载运行1小时左右。

1.4 启动方式不合理。一条由数台输送机组成的运输线, 有4种起、停方式: (1) 逆起、瞬停; (2) 逆起、顺停; (3) 顺起、瞬停; (4) 顺起、顺停。目前, 煤矿井下大部分是第一种起、停方式, 它所造成的空载损失过去很少被人重视, 这主要是因为运输系统距离短, 设备少, 功率小。损失是不很严重, 而在大中型运输系统上, 这种损失就不可忽视。

2 带式输送机不合理运行的能量损失

2.1 空载运行的能量损失。皮带机满载时的电机功率按下式计算:

式中:Q运输量。t/h;Ln皮带机水平投影长度。M;H输送垂直提升高度, 上运取“+”, 下运取“-”。M;k1空载运行功率系数;k2物料水平运行功率系数;k3附加功率系数;k4卸料车功率系数;K功率系数;V带速。m/s。

皮带机空载运行电动机功率计算式:

如:DSP-1063型皮带机:K=1.2 k1=0.0229 k3=1.15k4=1 V=2m/s;Ln=450m, 把以上参数代入 (2) 式, 得:

N空=28.5k W

又因为电动机空载时的功率因数很低, 皮带机空载时取COS覬=0.5, 则上述皮带机空载时电网提供的视在功率S为:

2.2 欠载运行的能耗分析。皮带机单位电耗α为:

式中:N-电机功率KW;Q-运输量t/h;L-皮带机实际长度km;n1-电动机效率;n2-电力网络功率。

从以上公式中可以看出, 当运输量小于额定运输量时, 其电动机的效率也降低, 单位电耗将增加。

欠载运行除增加单位电耗外, 还延长了皮带机的运行时间, 增加了设备的磨损。断续式欠载运行易引起皮带跑偏, 造成撕皮带事故。

2.3 皮带机起动过程中能量损失。

煤矿井下皮带机采用逆起的运行方式, 不可避免地造成空载损失, 大中型矿井皮带机台数多, 这种损失累计起来十分可观。

2.4“大马拉小车”造成的能量损失。例如:DSP-1063型皮带机, 参数选取:

把以上参数代入 (1) 式, 得:N=75kw

从井下平巷二台皮带选用该型号皮带机, 铺设长度450米, 电机功率125k W看, 实际使用电机功率比电机功率计算值大50k W, 可见, “大马拉小车”造成的能量损失非常大。

2.5 输送机起、停车过程中能量损失。当前, 煤矿井下输送机都是逆起、瞬停的起停方式, 不可避免的造成空载损失。

(1) 起车过程中的空载损失;

(2) 停车过程中的空载时间损失;

(3) 起、停车1次每部车平均空载损失。累积起来, 可见损失可观。

输送机不合理运行, 不仅消耗大量能量, 造成机器严重磨损, 而且由于设备能力不配套, 两头大中间小, 使设备不能满负荷运行, 被迫采取减荷措施。另外, 储煤仓小所造成的不合理运行, 同样也影响设备能力的发挥。

断续煤流的欠载运行, 还容易使皮带跑偏, 引起撕皮带事故。运输设备的不合理运行, 使实验运行时间大大增加, 必要的检修时间得不到保证。

造成输送机不合理运行的原因是多方面的, 主要表现在管理上对机电运输重视不够, 施工无设计, 控制设备不适应, 储煤仓小等。

皮带机的不合理运行还有许多因素, 如:煤仓过小, 各皮带机的运输能力不配套 (即:皮带机型不同, 运输能力不一致) 等。因此, 针对皮带输送机诸多不合理运行方式, 应从以下工作中加以解决:

(1) 根据井下实际情况对皮带机进行合理的选型设计 (使用中应根据实际情况做相应调整) 。

(2) 提高职工的安全技术水平, 加大皮带机的维护、保养和检修力度。

(3) 推广使用皮带机集中顺序控制系统。

(4) 增大煤仓的存储量

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