貴州淞河礦井中央采區(qū)101主井的運(yùn)輸設(shè)備為大輸送量、長(zhǎng)距離、大功率上運(yùn)高強(qiáng)鋼繩芯
帶式輸送機(jī)，鑒于101主井帶式輸送機(jī)傳動(dòng)部分安裝在井口外需搭建的廊道樓板之上，如果傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)空間較大，基建工程也就較大，安裝成本比較昂貴。為了節(jié)省安裝空間，降低成本，對(duì)其傳動(dòng)部分的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行簡(jiǎn)化，通過(guò)減少1套傳動(dòng)單元，并對(duì)其余傳動(dòng)單元中驅(qū)動(dòng)單元、制動(dòng)器和逆止器位置形式加以改變，滿足節(jié)約空間的要求及整機(jī)性能要求。
1、設(shè)備概況
貴州淞河礦井中央采區(qū)101主井的運(yùn)輸設(shè)備為DTL140/150/3×900S型帶式輸送機(jī)。該設(shè)備的主要參數(shù)：帶寬B=1 400 mm；運(yùn)量Q=1500t/h；輸送長(zhǎng)度1=1154 m；傾角B=16°；帶速V=3.15m/s。通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算，整臺(tái)設(shè)備選型為：采用三電機(jī)雙滾筒驅(qū)動(dòng)，功率配比2:1，電機(jī)型號(hào)YB630M24，功率P=3x900 kW，電壓等級(jí)10 kV；減速機(jī)選用SEW公司的ML3 PSF140+壓力潤(rùn)滑，速比i=40；張緊采用機(jī)尾自控液壓拉緊，型號(hào)ZYL400（DYL-03 -16/8）；制動(dòng)器采用2臺(tái)自冷盤(pán)式液壓制動(dòng)器，其型號(hào)為KZP-φ11600/4×100；逆止器采用2臺(tái)低速接觸式楔塊逆止器，型號(hào)為DSN530；膠帶采用ST/S3500阻燃型鋼絲繩芯膠帶。
2、傳動(dòng)部分的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化
在帶式輸送機(jī)選型設(shè)計(jì)中，對(duì)于大輸送量、長(zhǎng)距離、高帶速的向上輸送的大型帶式輸送機(jī)，傳動(dòng)部分要求同時(shí)裝設(shè)逆止裝置和制動(dòng)裝置。通過(guò)對(duì)DTL140/150/3 x 900S型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算，所需制動(dòng)力矩過(guò)大，巷道空間有限，所以需要配備2臺(tái)KZP-φ1600/4×100型盤(pán)式制動(dòng)器，又由于上運(yùn)大型帶式輸送機(jī)逆止器1用1備的原則，該設(shè)備還需配備2臺(tái)DSN530型逆止器。在普通的三驅(qū)動(dòng)帶式輸送機(jī)正常選型時(shí)，3套驅(qū)動(dòng)單元加上2臺(tái)逆止器和2臺(tái)制動(dòng)器，共有7個(gè)需要安裝的配套部分。如果全作用于傳動(dòng)滾筒或傳動(dòng)改向滾筒出軸上，傳動(dòng)部分至少需要4個(gè)傳動(dòng)滾筒或傳動(dòng)改向滾筒，布置形式如圖1所示。Ⅱ區(qū)和Ⅲ區(qū)是傳動(dòng)部分，共由4個(gè)傳動(dòng)滾筒和傳動(dòng)改向滾筒組成，驅(qū)動(dòng)單元、逆止器和制動(dòng)器均作用在這4個(gè)滾筒上。
DTL140/150/3×900S型帶式輸送機(jī)傳動(dòng)部分布置在井口外廊道樓板上，出于對(duì)基建空間和安裝成本的綜合考慮，對(duì)傳動(dòng)部分布置形式進(jìn)行簡(jiǎn)化，選擇為圖2所示形式。I區(qū)和Ⅱ區(qū)的傳動(dòng)部分共由3個(gè)傳動(dòng)滾筒或傳動(dòng)改向滾筒組成，3個(gè)滾筒6個(gè)出軸位置，現(xiàn)需要裝配7個(gè)配套部分，無(wú)疑缺少1個(gè)安裝位置。圖2中，I區(qū)的傳動(dòng)滾筒裝了2套驅(qū)動(dòng)單元，Ⅱ區(qū)的傳動(dòng)滾筒裝了1套驅(qū)動(dòng)單元，剩余1個(gè)傳動(dòng)滾筒出軸，加上1個(gè)傳動(dòng)改向滾筒2個(gè)出軸，可裝配3套逆止器或制動(dòng)器，剩余l(xiāng)套逆止器或制動(dòng)器沒(méi)有安裝位置。這就要求對(duì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化后剩余的1套逆止器或制動(dòng)器的安裝位置進(jìn)行分析和研究，確定優(yōu)化的結(jié)構(gòu)組合。
3、優(yōu)化方案比選
(1)減速器低速軸選雙出軸式。即選用的減速器輸出軸為雙向伸出，一方與傳動(dòng)滾筒聯(lián)接，另一方與逆止器或制動(dòng)器聯(lián)接。如圖2所示，A處裝配一套逆止器或制動(dòng)器。此處裝配逆止器或制動(dòng)器完全符合帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)要求，但是針對(duì)此條帶式輸送機(jī)，在正常有載停車時(shí)，由于其制動(dòng)力矩和逆止力矩過(guò)大，即使減速器輸出軸逆止住了，減速器與傳動(dòng)滾筒間的棒銷聯(lián)軸器（B處）有可能因尼龍銷承載而損壞，不能有效防止機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)，存在嚴(yán)重的安全隱患。
(2)減速器與傳動(dòng)滾筒之間式。減速器與傳動(dòng)滾筒之間式即逆止器或制動(dòng)器裝于減速器與傳動(dòng)滾筒之間（圖2中B處）。首先考慮安裝制動(dòng)器，本機(jī)選用KZP-C11600/4×100型制動(dòng)器，體積大，占用空間大，減速器與傳動(dòng)滾筒之間、傳動(dòng)滾筒與傳動(dòng)改向滾筒之間沒(méi)有足夠空間可安裝；其次考慮安裝逆止器，裝于B處的逆止器與軸之間一般采用脹套連接，此種連接造價(jià)高，逆止器價(jià)格昂貴，另外在逆止器出現(xiàn)故障需更換的情況下，必須把棒銷聯(lián)軸器熱裝在滾筒端的半聯(lián)軸節(jié)拔掉，拆裝困難，不便維修。
(3)傳動(dòng)改向滾筒“一+二”出軸式。即在傳動(dòng)改向滾筒一端出軸設(shè)計(jì)一個(gè)臺(tái)階安裝制動(dòng)器，另一端出軸設(shè)計(jì)為2個(gè)臺(tái)階安裝制動(dòng)器和逆止器兩大配套件（圖2中Ⅲ區(qū)所示）。由于大型制動(dòng)器與軸之間是脹套連接，所以裝于內(nèi)側(cè)，逆止器可選普通鍵連接裝于外側(cè)，這樣便于拆裝維修，價(jià)格也不高。但是，在制動(dòng)力矩和逆止力矩大的情況下，這種結(jié)構(gòu)形式軸伸較長(zhǎng)，軸所受的彎扭合成較大，對(duì)軸的強(qiáng)度要求更高。
通過(guò)對(duì)3種結(jié)構(gòu)形式的分析比較，認(rèn)為第3種結(jié)構(gòu)形式——傳動(dòng)改向滾筒“一+二”出軸式，突破了現(xiàn)有的滾筒單出軸和雙出軸結(jié)構(gòu)形式，既滿足了傳動(dòng)要求，又能滿足制動(dòng)和逆止要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝方便．價(jià)格低廉，為安裝土建節(jié)約空間，降低成本。屬較優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式。
4、結(jié)語(yǔ)
貴州淞河礦井中央采區(qū)101主井帶式輸送機(jī)已于2008年年底研制完成。由于對(duì)傳動(dòng)部分結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行簡(jiǎn)化（減少1套傳動(dòng)單元），使得搭建的高層廊道樓板面積減少一半，節(jié)省安裝空間，大大降低了基建成本。現(xiàn)帶式輸送機(jī)在安裝調(diào)試階段，試運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，整機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，性能良好，安全可靠，完全能夠滿足礦方運(yùn)輸要求。今后，在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，要本著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、便于拆裝、價(jià)格低廉的原則，滿足用戶的各種要求，促進(jìn)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展。
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