鶴崗斯達(dá)機(jī)電設(shè)備制造有限責(zé)任公司 張維維

帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)輸距離長，在煤礦生產(chǎn)過程中，帶式輸送機(jī)作為主要的生產(chǎn)設(shè)備具有重要作用。由于煤礦用帶式輸送機(jī)設(shè)備的工作環(huán)境較為苛刻，具有一定的特殊性，因此，其設(shè)計(jì)計(jì)算、制造和安裝應(yīng)用都有嚴(yán)格的要求。本文，筆者主要介紹了煤礦用帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算過程，以供同行參考。

一、重要參數(shù)設(shè)計(jì)

為確保物料在帶上輸送的過程中不會(huì)散落，要計(jì)算帶上最大物料的橫截面積S、最大輸送能力Q和輸送帶寬度B。在設(shè)計(jì)參數(shù)的過程中，輸送能力與帶速、帶寬具有如下關(guān)系。

式（1）、式（2）和式（3）中，b是可用寬度，I3是輥的長度，θ是物料堆積角度，ν是初給帶速，ρ是物料密度，k是傾斜輸送機(jī)面積折減系數(shù)，α是物料最大粒度?？捎脤挾萣和輸送帶寬度B度具有如下關(guān)系。

根據(jù)上述公式，可計(jì)算出S，Q和B的值。由于k會(huì)隨帶式輸送機(jī)傾角的增大而減小，因此將采用二次插值的方式來確定k的精確值。差值計(jì)算公式如下。

式（6）和式（7）中，δ是已知的傾角；δ1和δ2是查詢到的緊鄰傾角，在確定k的值后，方可確定Q的準(zhǔn)確值。

二、傳動(dòng)滾筒圓周驅(qū)動(dòng)和功率的計(jì)算

傳動(dòng)滾筒圓周驅(qū)動(dòng)力計(jì)算公式如下。

式（8）中，F(xiàn)H是主要阻力，F(xiàn)N是附加阻力，F(xiàn)st是傾斜阻力，F(xiàn)s是特種阻力。

1.帶式輸送機(jī)中所產(chǎn)生的FH主要是由物料和輸送帶，以及承載和回程分支通過移動(dòng)與托輥旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生。其計(jì)算公式為

式（9）中，L是頭尾中心距，qt是承載和回程分支托輥旋轉(zhuǎn)質(zhì)量，q是物料質(zhì)量。

2.附加阻力FN的計(jì)算。計(jì)算公式如下。

式（10）中，f為輸送帶和物料輸送兩者間的慣性阻力，F(xiàn)f為摩擦阻力，F(xiàn)r為清掃器的摩擦阻力，F(xiàn)c為過渡弧段張力所產(chǎn)生的附加阻力，F(xiàn)w為彎曲阻力，F(xiàn)t為改向滾動(dòng)筒軸承阻力。

3.傾斜阻力Fst的計(jì)算。計(jì)算公式如下。

式（11）中，H是輸送的高度。

4.特種阻力Fs的計(jì)算。計(jì)算公式如下。

式（12）中，F(xiàn)t為三輥或二輥式裝置前傾上下阻力，F(xiàn)l為加速段外摩擦阻力，F(xiàn)b為卸料器摩擦阻力。

5.在煤礦用帶式輸送機(jī)中，由于傳動(dòng)滾筒圓周驅(qū)動(dòng)功率受到驅(qū)動(dòng)裝置效率的影響，而在實(shí)際的計(jì)算中，功率只有在通過高、低速聯(lián)軸器和減速機(jī)等部件才能與傳動(dòng)滾筒連接，因此所需功率要大于理論功率。計(jì)算公式如下。

式（11）中，η是聯(lián)軸器與減速機(jī)效率，η'是電壓降系數(shù)，η''是驅(qū)動(dòng)功率不平衡系數(shù)。

三、張力和強(qiáng)度計(jì)算

為了確保輸送帶垂度，當(dāng)帶式輸送機(jī)進(jìn)行滿載運(yùn)行的時(shí)候，最小張力Fmin計(jì)算公式如下。

在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，最小張力Fmin計(jì)算公式為

強(qiáng)度計(jì)算必須滿足m≥[m]條件。

四、啟動(dòng)與制動(dòng)過程中的參數(shù)驗(yàn)算

在啟動(dòng)和制動(dòng)過程中必須要克服慣性，因此要考慮動(dòng)負(fù)荷因素的影響，避免在不利情況下發(fā)生物料和輸送帶間的打滑。

五、部件選取原則

帶式輸送機(jī)中的輸送帶、電機(jī)、減速器和傳動(dòng)滾筒和托輥等應(yīng)用部件都是用專業(yè)的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)，因此，在選取這些部件時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況，幾何廠家提供的產(chǎn)品樣本選用合適的部件。其他所需裝置則可按照設(shè)計(jì)選用手冊選取，對保護(hù)裝置的選取則需要根據(jù)安全規(guī)范自制。

六、結(jié)論

煤礦帶式輸送機(jī)運(yùn)行的環(huán)境較為特殊，對帶式輸送機(jī)的要求也較高。為了確保帶式輸送機(jī)運(yùn)輸過程的安全，充分發(fā)揮長距離、高帶速和較大運(yùn)載量的優(yōu)勢，對煤礦帶式輸送機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算是非常必要的。設(shè)計(jì)人員要結(jié)合煤礦運(yùn)輸?shù)膶?shí)際情況，嚴(yán)格按照國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出合理的煤礦用帶式輸送機(jī)，以保障煤礦的安全、穩(wěn)定生產(chǎn)。