帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)要點(diǎn)及其關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用
帶式輸送機(jī)械現(xiàn)狀分析在現(xiàn)代散裝物料的連續(xù)輸送中，帶式輸送機(jī)是主要的運(yùn)輸設(shè)備，使用范圍相當(dāng)廣泛，具有運(yùn)輸成本低、運(yùn)量大、無(wú)地形限制及維護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)，在礦山、建材、化工、港口、糧食、電力、煤炭等工礦企業(yè)越來(lái)越顯現(xiàn)其重要的作用。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)散狀物料的輸送提出了新的要求，即長(zhǎng)距離、大運(yùn)量（高帶速和大帶競(jìng)）和大傾角輸送物料，同時(shí)提出無(wú)公害環(huán)保輸送散體物料。
20世紀(jì)80年代開(kāi)始我國(guó)帶式輸送機(jī)有了很大發(fā)展，進(jìn)入90年代后，對(duì)大傾角上、下運(yùn)帶式輸送機(jī)，可彎曲帶式輸送機(jī)，長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量、多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)帶式輸送機(jī)及其關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵零部件，研制成功了軟起動(dòng)和制動(dòng)裝置以及PLC控制為重要的電控裝置等。
一、大傾角下運(yùn)帶式輸送機(jī)
一般帶式輸送機(jī)的下運(yùn)傾角不小于-1 7°，角度小于-17°時(shí)，輸送帶上的物料就容易向下滑動(dòng)并出現(xiàn)嚴(yán)重的滾料現(xiàn)象。為了解決普通輸送帶的大角度輸送，通用型帶式輸送機(jī)需要通過(guò)技術(shù)改進(jìn)，采取的主要技術(shù)措施有以下三個(gè)方面：
1、要求驅(qū)動(dòng)裝置具有一個(gè)制動(dòng)力可隨時(shí)調(diào)整的制動(dòng)器，以保證起動(dòng)和停車制動(dòng)的可控，極大地減小對(duì)物料的沖擊。一般采用機(jī)電一體化自冷盤式制動(dòng)裝置；該制動(dòng)器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝調(diào)試方便，運(yùn)行可靠可靠的特點(diǎn)，投資和維修費(fèi)用極低。特別是當(dāng)系統(tǒng)突然掉電時(shí)，可以保證平衡、可靠、可靠地實(shí)現(xiàn)停車制動(dòng)。
2、輸送機(jī)的托輥采用深槽托輥組，可以大大提高向下或向上輸送的角度。深槽托輥組由4個(gè)一樣的托輥分前后各兩個(gè)組合成一個(gè)圓弧形的槽，這樣有利于輸送帶成槽，同時(shí)大大提高輸送帶對(duì)煤的附加摩擦力。
在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的輸送傾角，布置不同槽角的深槽托輥組。
3、大傾角下運(yùn)帶式輸送機(jī)的特殊控制技術(shù)驅(qū)動(dòng)裝置和深槽托輥組是保證實(shí)現(xiàn)物料向下可靠輸送，不出現(xiàn)滾料和滑料的基礎(chǔ)；但是帶式輸送機(jī)的起動(dòng)、停車運(yùn)行是否平穩(wěn)則離不開(kāi)電氣系統(tǒng)的合理控制。
大角度下運(yùn)帶式輸送機(jī)的控制特點(diǎn)與上運(yùn)和水平帶式輸送機(jī)有著明顯的區(qū)別，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
⑴電機(jī)的同步按入控制 當(dāng)輸送帶在裝滿物料的情況下起動(dòng)帶式輸送機(jī)時(shí)，不能直接對(duì)電機(jī)送電起動(dòng)，如果起動(dòng)太快物料容易出現(xiàn)下滑或滾料，所以在這種情況下而是靠物料的下滑力起動(dòng)輸送機(jī)。當(dāng)逐漸松開(kāi)制動(dòng)器，輸送帶帶動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)速度傳感器檢測(cè)旋轉(zhuǎn)速度；當(dāng)速度達(dá)到電機(jī)同步運(yùn)行轉(zhuǎn)速時(shí)，PLC控制電機(jī)自動(dòng)送電起動(dòng)，從而使電機(jī)運(yùn)行于正常的發(fā)電狀態(tài)。
⑵電機(jī)的同步切除控制 當(dāng)輸送機(jī)在帶載停車時(shí)，不能直接切斷電機(jī)，否則容易出現(xiàn)飛車現(xiàn)象，造成嚴(yán)重事故。為此在停機(jī)時(shí)，先對(duì)輸送機(jī)施加制動(dòng)力；當(dāng)檢測(cè)到電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度降到其同步速度時(shí)，再對(duì)電機(jī)斷電，這樣在施加制動(dòng)力降速時(shí)，可以充分利用電機(jī)的制動(dòng)力，使停車更平穩(wěn)。
⑶電機(jī)直接起動(dòng)控制 當(dāng)輸送帶空載或輕載，逐漸松開(kāi)制動(dòng)器時(shí)，輸送機(jī)不能自動(dòng)起動(dòng)，這時(shí)根據(jù)測(cè)速裝置檢測(cè)輸送機(jī)處于零速狀態(tài)或起車太慢時(shí)，需要直接起動(dòng)電機(jī)，再對(duì)輸送機(jī)加載。
⑷運(yùn)行中的超速保護(hù)控制 大角度下運(yùn)帶式輸送機(jī)正常工作時(shí)運(yùn)行在發(fā)電狀態(tài)，由鼠籠三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線圄可知，當(dāng)負(fù)載力矩超過(guò)電機(jī)的頭家發(fā)電制動(dòng)力矩Mm時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)進(jìn)一步上升，而制動(dòng)力則急劇下降，從而出現(xiàn)嚴(yán)重的超速現(xiàn)象。為此在控制時(shí)，要求電機(jī)的速度不能超過(guò)極限制動(dòng)力下的臨界轉(zhuǎn)速nm，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高到一定值，通過(guò)電氣檢測(cè)控制系統(tǒng)控制液壓回路中的電液調(diào)壓裝置和盤式制動(dòng)器，對(duì)輸送機(jī)實(shí)行閉環(huán)制動(dòng)控制，同時(shí)減小給物料量，來(lái)降低電機(jī)轉(zhuǎn)速，使其恢復(fù)正常工作。
二、大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)
通用型帶式輸送機(jī)通過(guò)技術(shù)改進(jìn)實(shí)現(xiàn)大角度向上可靠輸送物料，采取的深槽托輥組形式與向下輸送相同，其驅(qū)動(dòng)與控制技術(shù)與向下輸送有不同之處。
1、驅(qū)動(dòng)裝置：使電動(dòng)機(jī)空載起動(dòng)，以減小對(duì)電氣和機(jī)械的沖擊；使驅(qū)動(dòng)裝置能提供可調(diào)的、平滑的、無(wú)沖擊的起動(dòng)力矩；與電動(dòng)機(jī)具有良好的匹配特性，起動(dòng)時(shí)充分利用電動(dòng)機(jī)的頭家力矩；在多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下能實(shí)現(xiàn)功率相互平衡；可以實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速，以滿足不同的工作需要；輸送機(jī)過(guò)載時(shí)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)過(guò)載保護(hù)，為此需專設(shè)軟起動(dòng)裝置。
2、軟起動(dòng)技術(shù)對(duì)于大傾角和長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)都離不開(kāi)軟起動(dòng)裝置。它要求帶式輸送機(jī)在進(jìn)行起動(dòng)時(shí)必須平穩(wěn)、無(wú)沖擊。目前主要采用調(diào)速型液力偶合器、電氣變頻裝置、CST驅(qū)動(dòng)裝置、液體粘性軟起動(dòng)裝置。其中調(diào)速型液力偶合器一般只應(yīng)用于中小功率，而且運(yùn)距較短的帶式輸送機(jī)；對(duì)于下運(yùn)帶式輸送機(jī)不能采用調(diào)速型液力偶合器，必須采用二象限的變頻器。CST驅(qū)動(dòng)裝置的軟起動(dòng)性能優(yōu)越，但按資大、維護(hù)費(fèi)用高，對(duì)油質(zhì)的要求高。同樣對(duì)于下運(yùn)帶式輸送機(jī)不能采用CST驅(qū)動(dòng)裝置；液體粘性軟起動(dòng)裝置是國(guó)內(nèi)應(yīng)用較好的一種軟起動(dòng)裝置，它可以適合更多種帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)中。
三、轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)、彎曲帶式輸送機(jī)有以下幾種類型：①平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)；②定坡轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)；凹變坡轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)；④凸變坡轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)。其中以平面彎曲帶式輸送機(jī)較常見(jiàn)。
1、平面彎曲帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)體系
（1）實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎的基本措施。
使轉(zhuǎn)彎處的托輥具有安裝支撐角j.它是在轉(zhuǎn)彎處，使托輥的內(nèi)側(cè)端向輸送帶運(yùn)行方向移動(dòng)而形成。j愈小對(duì)輸送帶運(yùn)行是有利的，一般按經(jīng)驗(yàn)取j=0.5°；大成槽角j0，j0是側(cè)托輥軸線與中間平托輥軸線形成的夾角。j0愈大，不但使轉(zhuǎn)彎半徑減小，而且使輸送帶具有居中自動(dòng)調(diào)節(jié)能力。
（2）附加措施。
構(gòu)成內(nèi)曲線抬高角g，g愈大轉(zhuǎn)彎半徑愈小，但過(guò)大會(huì)使物料向外滾動(dòng)，理論S與實(shí)踐證明，g為宜；對(duì)采用單托輥組的回空分支，在兩回程托輥之間的輸送帶上面加壓輥。
（3）應(yīng)急措施。
在轉(zhuǎn)彎處輸送帶的內(nèi)、外側(cè)加裝立輥。這是一種備用措施，以防帶跑偏。
（4）轉(zhuǎn)彎困難時(shí)采取的措施。
采用線摩擦驅(qū)動(dòng)減小轉(zhuǎn)彎半徑；回空分支加壓輥。
2、轉(zhuǎn)彎處曲率半徑的確定
（1）根據(jù)力的平衡規(guī)律確定曲率半徑。
跑偏的根本原因在于力的不平衡所致，根據(jù)轉(zhuǎn)彎處諸力的平衡方程可以導(dǎo)出滿足力學(xué)平衡條件的最小轉(zhuǎn)彎半徑。
（2）根據(jù)輸送帶的容許應(yīng)力確定曲率半徑。R2在轉(zhuǎn)彎處，輸送帶外緣相對(duì)拉伸，而內(nèi)緣相對(duì)壓縮。因此，要保證輸送帶外緣應(yīng)力不超過(guò)許用應(yīng)力，滿足該條件的最小轉(zhuǎn)彎半徑R2。按輸送帶不離開(kāi)側(cè)托輥驗(yàn)算R3.轉(zhuǎn)彎半徑過(guò)小時(shí)，有可能發(fā)生在外側(cè)托輥上的輸送帶飄起而離開(kāi)托輥的現(xiàn)象
四、長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)
長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)在地面輸送系統(tǒng)常見(jiàn)，通常隨地形作起伏變化，故輸送線路可能既有上運(yùn)段，又有下運(yùn)段，同時(shí)還有水平段，工況復(fù)雜，設(shè)計(jì)此類帶式輸送機(jī)系統(tǒng)必須進(jìn)行完全分析。
