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大运量长运距可伸缩带式输送机 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|富通新能源 / 15-02-28

    根据发改委《关于组织开展国家重大技术装备研制专项工作的通知》要求,煤炭科学研究总院上海分院组织实施了“年产600万t综采成套装备研制”的科研项目,大运量长运距可伸缩带式输送机是其子项目,黄陵二矿为项目的工程依托单位。
1、主要技术参数
    黄陵二矿位于陕西省黄陵县双龙镇,总体建设规模1000万Ua,服务年限80a,计划2006年建成投产。工作面采高3.5 - 5.3m,工作面斜长300m,工作面走向长5100m,工作面倾角近水平,工作面生产能力≥600万t/a。
    根据项目总体要求和黄陵二矿的实际情况,设定大运量长运距可伸缩带式输送机主要技术参数:
    运输距离5100m;
    运输能力3500t/h;
    提升高度35m;
    带  宽1600mm;
    装机功率2800(3 x560 +2 x560)kW;
    带  速≥4m/s;
    储带长度  ≥120m。
2、主要关键技术
    目前,可伸缩带式输送机正向大运量、长运距、大功率、高速度方向发展。以刚体动力学理论为基础的传统设计方法已无法适应发展的要求。先进的设计理论以国际标准IS05048和德国工业标准DIN22101为基础,减小运行阻力,采用可控起、制动装置平稳起、制动,利用输送带粘弹性理论进行动态分析。本文论述大运量长运距顺槽可伸缩带式输送机设计中需要解决的关键技术。
    (1)动态分析技术
    根据输送带按粘弹性体的力学性质,综合考虑驱动装置的起制动特性、各运动体的质量分布、线路各区段的坡度变化、各种运动阻力、输送带的初始张力、输送带的挠度变化、拉紧装置的形式和位置及张紧力等因素的作用,建立输送机动力学数学模型,求得输送机在起动和制动过程中,输送带上不同点随时间变化的速度、加速度和张力。通过动态分析,找出输送机在起、制动过程中可能出现的动态危险,如输送带的动态峰值张力、危险工况下输送带的低张力、拉紧装置的位移超限等。针对危险情况,采取技术改进措施,进行调整,使其优化。
    (2)软启动技术
    大运量长运距可伸缩带式输送机采用多点驱动,起动特性要求很高,除合理分配各驱动点的功率外,还应实现各电机空载分时起动,使各驱动单元功率平衡。因此,大运量长运距可伸缩带式输送机必须实现软起动,在设定时间内控制起动加速度,确保输送机按所要求的速度曲线平稳起动,并达到额定运行速度,使电机的起动电流与输送带的起动动张力控制在允许范围内。
    目前较普遍使用的软起动装置有三种:①CST可控软启动装置;②变频调速装置;③液力调速装置。变频调速装置对周围环境温度及清洁度要求高,液力调速装置的调速范围小、效率低。本项目采用Rockwell公司的CST可控软启动装置‘3]。
    CST可控软启动装置可差动调节输出力矩和输出转速,具有自动跟踪设定起制动速度曲线的控制功能、过载保护功能、多机平衡功能和低速验带功能。起动系数可以控制在1. 05 -1.1,起动加速度可以控制在0 -0. 05m/s2,控制精度为2%。
    (3)中间驱动技术
    把功率分散到各个驱动点,可以降低输送带的最大运行张力和强度要求,减少单机驱动功率,节省成本,提高输送机的输送能力。本项目采用滚筒卸载式中间驱动技术。用中间驱动滚筒驱动输送带,趋人段与奔离段的输送带张力落差即为驱动滚筒输出的牵引力。卸载式驱动的输送带张力变化如图1所示。滚筒卸载式中间驱动比直线摩擦中间驱动结构简单,装拆方便,能适应输送机运距的变化。
    (4)自控张紧技术
    带式输送机在起制动过程中和正常运转时,由于输送带的粘弹特性与输送量的变化,使输送带的张力和挠度发生变化。当挠度增大至一定值时,有可能导致输送带在传动滚筒上打滑而不能工作。张紧装置保证输送带有足够的张力,吸收输送带动的弹性伸长和永久伸长,防止出现打滑现象。
    张紧装置按作用可分为重锤式、固定式和自动张紧式三类。重锤式张紧装置结构最简单,但需要较大的空间,固定式张紧装置只能在停机状态下调整输送带张力。大运量长运距顺槽可伸缩带式输送机一般采用液压式自动张紧装置。本项目研制出能随着输送带张力变化自动调节张力与张紧行程、响应速度快、精度高、扭矩大、行程大的自动张紧设备。
    (5)新型高速低阻力托辊技术
    托辊是带式输送机的主要部件,使用量大,带式输送机的停机事故,绝大多数是由托辊故障造成的。提高托辊质量对降低能耗、节省费用、增加运行可靠性具有很大的意义。本项目通过改进密封结构与材质,采用非金属保持架大游隙专用轴承与专用润滑脂,使托辊的工作寿命达到3-5万h。
    (6)高强度高可靠性储带技术
    可伸缩带式输送机的机尾随着工作面的推进而移动,需要一个储带机构储藏输送带,以伸长或缩短机尾。输送带在储带仓内多次折叠,容易发生跑偏。大运量长运距顺槽可伸缩带式输送机,储带仓受力大,不允许输送带跑偏。本项目采用高可靠性储带仓,适应巷道起伏,解决储带仓的变形,输送带的跑偏,张紧小车、托辊小车的掉道等技术难题。
    (7)液压卷带技术
    高产高效工作面的快速推进,要求可伸缩带式输送机快捷、可靠地拆除储带仓内的输送带。大运量长运距顺槽可伸缩带式输送机的输送带强度高、厚度大、重量大,普通的电动绞车不能满足卷带要求。本项目采用低速大扭矩液压马达卷带、固定和移动液压油缸夹带托带装置,电机功率45kW,卷带方便、可靠、快捷,可极大地提高工作效率,降低劳动强度。
3、结论
    大运量长运距可伸缩带式输送机采用主要关键技术,可以满足黄陵二矿的生产要求。
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