主斜井大型带式输送机优化设计
摘 要：论述了不连沟主斜井带式输送机优化设计，包括参数选择、选型计算和主要部件比较，从而提高了带式输送机的性能而且降低了成本，同时对大运量、高速度主斜井带式输送机设计有关问题提出了一些成功经验。
关键词：主斜井；带式输送机；优化设计
一. 引言
二.设计过程中的优化
1、设计条件及参数确定
（1）运输量Q。由于本矿井生产集中，工作面生产能力大，综合考虑各种生产因素和工作面的峰值煤量，确定主斜井带式输送机运输量Q为4000t/a。
（2）带宽B和带速v 。带宽、带速组合方案的确定，需要重点考虑了如下问题：其横截面理论最大承载能力能够完全满足设计输送能力的要求；应保证输送机具有符合相关规范要求的安全性；应相对节能，有利于减少井巷工程的工程量，同时有利于节省投资。
由于带式输送机运输量大、运距长，需要增加带宽和提高带速来满足带式输送机输送量的要求。但增加带宽需要加大巷道面积、巷道掘进量以及支护和砌混凝土工程量，相应投资就会增高；而提高带速比较有利，因为带速越高，物料线密度越小，所需输送带强度越低。因此采取高带速、窄带宽的方案。单提高带速必须有以下条件保证：高质量托辊、输送带安全保障、输送机安装质量、通风要求。因此带速取值不仅应在理论上合理可行，而且必须与国内制造、安装、维护水平及通风安全要求相适应。目前国外带式输送机速度已达8m/s，国内长距离大运量带式输送机随着各制造厂商相继引进国外托辊、驱动装置等先进技术，带速向高速发展。我院设计的同忻煤矿带式输送机速度v=5 m/s，已运行多年，运行情况良好。综合上述各因素，确定该矿井主斜井带式输送机带速v=5 m/s。当带式输送机宽度B=1600mm时，运输量
Q=3600Svkρ=3600x0.33012x5x0.97x0.95=5645t/h≥4000 t/h
式中 S ―― 输送带上被输送物料的最大横截面面积（m2）；
v ―― 输送带速度（m/s）；
k ―― 输送机倾斜系数；
ρ―― 被输送散状物料的堆积密度（t/m3），常用散状物料特性。
满足所需运量，所以确定带宽B=1600mm。
（3）输送带安全系数。输送带安全系数m的取值大小不仅与输送带的制造质量有关，而且与输送带接头质量、数量及机械设计是否合理有关，另外使用维护也是很重要的因素。因此m是个综合值。目前国内钢绳芯带式输送机输送带安全系数m取值为7～9.安全系数越大，输送带强度越高，其投资就会增加。结合目前带式输送机的制造水平和已投入使用的带式输送机的运行情况，确定该带式输送机的安全系数m=7.52。
2、设计计算
3、主要部件选型
（1）驱动系统。主斜井带式输送机对起、制动过程的控制具有较高要求，为改善起、制动性能，提高设备的可靠性，对驱动装置配置进行如下设计：采用防爆型鼠笼电动机+CST驱动方案。本驱动方案能提供稳定平滑的加速度，使带式输送机平稳起动；能较精确控制输送带的速度；电动机空载顺序起动，降低起动电流对电网的冲击。本驱动形式在国内煤矿井下大能力带式输送机上使用较多。
该带式输送机属于长距离大运量带式输送机，是矿井的咽喉设备。而驱动系统是带式输送机的关键部件，对整机的技术性能至关重要，对矿井的正常生产具有决定性作用。驱动系统应具有良好的技术性能，能使输送机平缓启动，停车平稳，减小动张力，以延长输送机和输送带寿命，并且稳定运行时效率高，能耗小。
从经济性、技术性角度，选择CST驱动系统作为驱动方式，具有设备少，系统简单，易操作，维护量小的特点。目前国内煤炭行业长距离、大运量、高速度运行的带式输送机驱动系统采用CST系统已经很成熟，从运行、维护及取得的经济效益看，用户比较满意。
（2）拉紧装置。为保证驱动滚筒具有一定的初张力，防止打滑，同时能快速响应带式输送机启动、停车时的张力变化，拉紧装置应布置在靠近驱动装置的位置。该带式输送机拉紧装置布置在头部第二传动滚筒后，采用可自动调节的液压拉紧装置。由于自动液压拉紧装置使带式输送机在不同工况下自动调整张力，经调试后，张力按照预定程序转换，在动作过程中对带式输送机的弹性伸长，油缸能够及时补偿。能保证带式输送机启动时不打滑，稳定运行时张力可调，带式输送机带强也可适当降低，并且延长了输送带寿命，确实为一种经济可行的带式输送机拉紧装置。这种拉紧装置在固定带式输送机上已使用很好。所以该带式输送机选用头部自动液压拉紧装置。
（3）其他装置。为保证主斜井带式输送机运行安全可靠，还配置了逆止器、制动器、纵向撕裂检测器、两级跑偏检测器、溜槽堵塞检测器、打滑检测器、双向拉绳开关等保护装置。主斜井带式输送机选用阻燃型钢绳芯输送带，所有电气设备均选用防爆型。为减轻高速带式输送机容易导致的运输过程中的粉尘污染并避免对人员安全的威胁，主斜井带式输送机设有防护罩、安全护栏、安全栏杆等装置和设施。为方便检修人员通过，加设跨越带式输送机栈桥。
三.结语