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摘要：胶带输送机是现代煤矿开采的重要设备，会直接对开采运输的效率产生影响。因而矿井生产中必须要重视下运大倾角胶带输送机的设计选型，遵循相应的设计原则，从传送机、驱动装置、拉紧装置、输送带以及脱辊等面进行考虑和规划，保证输送机的合理性和科学性，提高输送机的应用效果和矿井开采效率。针对于此本文就下运大倾角胶带输送机设计选型和应用的相关问题进行了探讨。
关键词：大倾角；胶带输送机；设计；应用
一、胶带输送机概述
胶带输送机也被称为带式输送机，是长距离、大运量运输中常有的工具，它主要利用物料与胶带之间的摩擦驱动来进行物料的运输，能够实现连续运输。胶带输送机根据结构、原理、用途等的不同，可以对其进行不同的分类，其中，按照运输的方向可以将其分为上运式、下运式和水平运输三种，，下运大倾角胶带输送机主要指的是倾角大于18°，能够实现物料由高向低运动的带式输送机，这种类型的输送机具有运输距离长、适用范围广、投资消耗小、占地面积少等特点，是矿井中最常用的输送设备。
二、下运大倾角胶带输送机设计选型
2.1凹形槽托辊组设计
凹形槽型托辊组由5个标准托辊组成，外部两个侧托辊与水平线成60°夹角，减少撒料的同时增大了输送带与托辊之间的摩擦力。中间两个托辊与水平线成20°夹角，V型布置，增加了侧压力。托辊按双排中心对称方式布置，有效避免胶带蛇行、跑偏。向花纹条对称布置，两边各有宽度为150mm的平条，增加了花纹和驱动滚筒之间的接触面积，在物料上运时，增大了物料、滚筒与输送带之间的摩擦力，有效减少了相对位移。
2.2输送带设计
输送带是输送机最主要的部分之一，它将输送机的各个零部件连接在一起，输送带的长度大概是机身的两倍，是最容易出现故障的地方。输送带是物料运动的主要承载机构，同时又是牵引物料运动的机构，所以在强度及抗磨损性等方面的要求较高，在设计选择输送带时一般会根据参数的计算来进行选择，带宽、带速都是重要的参考参数，在选择输送带的类型时一般需要考虑几个方面的因素：首先，输送带直接与物料接触，而且两者之间会产生摩擦力，这会对输送带产生一定的磨损，所以就要求井下下运输送机输送带的材料要具有较强的耐磨性能和阻燃性能，综合考虑价格等方面的因素，尽量选择橡胶贴面作为输送带的主要材料，在保证抗拉强度的前提下，尽量选择成槽性好的胶带。在选择好输送带以后，要对其进行合理的线路布置，下运式带式输送机一般采用单滚筒和双滚筒两种布置形式，所以输送机的布置形式要与其相适应。
2.3清扫器设计
清扫器是输送机输送散状物料时必须装备的部件之一，用于清扫输送带表面粘附的物料，一般多布置于头部和中间架的空段。目前应用较多的是重锤刮板式清扫器、硬质合金重锤刮板式清扫器、空段犁尖式清扫器。上述3种清扫器与输送带硬性接触，易磨损斜向花纹条，减少胶带使用寿命。花纹输送带上的清扫器既要保持良好的清扫效果，又不损伤凹形花纹，高压水冲洗器效果比较好。由于井下煤炭的连续运输，煤泥水处理比较困难，增加了生产环节，对后续的连续运输不利。毛刷清扫器是利用减速电机驱动传动轴上的毛刷清扫，毛刷与输送带柔性接触，清扫效果好。
2.4拉紧装置的选择
为了防止牵引构件在支撑处的过度下垂，一般会在输送机中设置拉紧装置，从而为输送带的运动提供足够的拉紧力，使机器具有一定的拉紧行程，这也是选择拉紧装置最主要的参数。井下胶带机拉紧装置可分为：重力拉紧装置、固定式拉紧装置和自动拉紧装置三种，在所有的拉紧装置中，井下下运胶带机最常使用的是自动绞车拉紧装置和液压拉紧装置，一般将其安装在带张力最小处。尽量将其安装在靠近卸载滚筒处，在不得已的情况下才将其安装在输送机的传动滚筒附近和输送机中部。
2.5变频软启动器
胶带输送机的负荷是一种典型的恒转矩负载，在运行过程中不可避免有满载启动或停车的情况。在满负荷启动时，如果启动加速度过快，启动冲击大，易使胶带断裂。采用变频启动器，改变电动机的转速，当频度在0～50Hz变化，电动机调速范围宽，有效降低启动对设备的冲击。
2.6防护设备设计
在启动断带、断电等意外突发情况下，胶带机将会发生逆转。在意外发生时，为了能够最大限度降低危害，在胶带机驱动减速机低速轴上安装了盘式制动器。在托辊组安装过程中，每隔两组凹槽型托辊组中安装一组逆止托辊组，这样可有效阻止逆转、下滑等。由于煤块粒度≥150mm，物料易滚落，在胶带机机架上安装防护罩，避免物料在巷道内滚落，影响人员安全。
三、下运大倾角胶带输送机设计选型应用及发展
3.1应用优势
按照上述原则设计的下运大倾角胶带输送机在矿井应用的过程中具有十分明显的优势，首先，它能够保证煤炭等资源的正常运输，保证机器的正常运行，同时能够避免在运输的过程中出现下滑、滚动等不利现象；其次，设计的下运大倾角胶带输送机的适用范围较广，运输效率较高，对空间的浪费较小，大大提高了原煤的运输能力；最后，该类型的输送机结构布置合理，维修起来较为方便，而且相较于其他的输送机成本较低，能够满足矿井生产与开发的实际需求，较大的推动了煤矿产业的发展。
3.2发展趋势
伴随着行业的发展和矿井生产需求的变更，下运大倾角胶带输送机设计选型原则也要进行不断的调整，新机型应该具有下述特征：（1）大运量、高速度大运量、高速度即意味着高生产率，减少单位时间生产成本。（2）长使用寿命，胶带与托辊的磨损是限制输送机寿命的主要原因，减少胶带与托辊之间的摩擦系数，增加胶带的耐磨性，提高托辊的性能，可以较大程度提高输送机的使用寿命。（3）低生产成本，在普通胶带输送机中，托辊制造的费用占整个胶带运输机的并且由于运动部件过多，维修费用昂贵。采用无托辊支承或非接触支承是降低胶带输送机成本的最有效方法。（4）低能源消耗，降低摩擦损耗的最有效方法是采用非接触式胶带输送机（如水垫式胶带运输机）。
四、结束语
设计选型的合理性是影响下运大倾角胶带输送机应用效果的关键因素，目前该类设备已经在我国的矿井生产中得到了应用并且取得了良好的效果，显著提高了运输效率，对于我国传统能源行业的发展也有着积极的意义。矿井技术人员要提高对于带式输送机的重视，结合矿井实际的开采需求对下运大倾角胶带输送机各个部分进行设计规划，提高设备使用的稳定性促进煤矿生产发展。
参考文献：
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