摘要：本文分析了煤矿运煤系统带式输送机的驱动装置选型，以及制动装置的选型技术。
关键词：煤矿带式输送机；驱动装置；制动装置；选型技术
引言：
煤矿井下的煤炭运输，如今基本上都全部使用了带式输送机。不但如此，其他行业也广泛使用了带式输送机作为运输工具。矿井下的联合运输系统中，除了少量的链板机、矿车，多数就是带式输送机。像钢绳芯带式输送机、钢绳牵引胶带输送机等，中型以上矿井都有所用。鉴于地质条件和采场的布局，带式输送机就难免有大倾角的运输问题，当平均倾角大于4º时，满载停车的带式输送机就会发生上运物料时带的逆转和下运物料时带的顺滑现象，会引起物料的堆积、飞车等事故发生。因此，带式输送机运输就要设置制动装置。而制动器则是用于机构减速使之停车的装置，它还有调节或限制运行速度的作用，也是保证机构安全正常运行的重要部件之一。
1 皮带机驱动装置的选型
煤矿带式输送机的负载则是一种典型的恒转矩负载，需要带负荷起动和制动。显然电动机的起动特性与负载的起动要求是不相适应的。此时为保证必要的起动力矩，起动电流要比额定电流大6～7倍；为保证电机不因电流的冲击而过热烧坏，电网又不因大电流使电压过于下降，必须要起动快，即要提高转子的加速度，使起动时间不超过3～5s。为此，以前则用加大电机功率的方法，而对小型、短的输送机尚可。输送带具有粘性体作用，在起动(制动)的不稳定阶段，其驱动装置加载到输送带上的牵引力(制动力)和惯性力将以一定的波速在带内传播、叠加、反射，从而在带内引起多边的应力变化，瞬时峰值应力超过允许值，这会损伤输送带，或导致托辊、滚筒早期损坏。如此就要求起动(制动)加速度尽量小，以降低起动（制动)时的冲击。如今起动加速度一般要求控制在0.1-0.3m/s2内。对于大型带式输送机停车制动时在带上出现的应力变化，有时还比起动时更加剧烈。为解决该问题，缓解电机的冲击，常用液力偶合器、可控减速器、CST可控驱动系统。而驱动装置又是皮带输送机的动力源，其由电机、减速器、联轴器、逆止器、传动滚筒所组成。其中驱动滚筒是由一台或两台电机通过各自的联轴器、减速器和链式联轴器传递转矩给传动滚筒的。该滚筒采用焊接结构，主轴承采用调心轴承，滚筒的机架与电机、减速器的机架均安装在固定大底座上，电机则安装在机头某一侧的布局。
1）电动机的选型配套。对电机的额定转速，一般根据生产机械的要求定，转速不低于500r/min。若功率一定，电机的转速低，尺寸就越大，价格也就越贵，其效率也低；若电机的转速高，其极对数就少，尺寸和重量也小，价格也低些。
2）CST可控驱动系统的选型配套。该系统是一种专用于重载带式输送机的。它是由减速、离合、调速、电控、冷却、运行监控、自诊段于一体的液体粘性调速器与行星传动相结合组成的传动装置。其具有软起动、软停车、双向过载保护、无级调速、多点驱动功率平衡、降低电机容量、减少电机起动次数、延长使用寿命、效率高、节电等优点。该系统主要由CST驱动减速器、CST电液控制器、油-空气热交换器、油泵组件和冷却控制器所组成的。
3）联轴器的选型配套。它作为机械传动中常用的部件，主要用来把两轴联接在一起，机器运转时两轴不能分离，只有停车并将联接拆开两轴才能分离。所联接的两轴，因此安装制造误差、承载后的变形和温度变化影响等，有时不能保证对中，存在一定程度的相对位移。要求设计联轴器时从结构上采取不同的措施，使之具有适应性。根据对各种相对位移有无补偿能力，它可分为刚性联轴器和挠性联轴器（有补偿能力)两类。后者又可按是否具有弹性元件与否，分无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器两类。在此介绍有弹性元件的挠性联轴器中的蛇簧联轴器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其属于一种结构先进的金属弹性变刚度联轴器，靠蛇形弹簧钢片嵌入两半联轴器的齿槽内来传递扭矩。两个半联轴器、两半外罩、两个密封圈和蛇形弹簧片等为主要零件。它以蛇形弹簧片轴向嵌入两半联轴器的齿槽内实现主动轴与从动轴连接的。运转时是靠原动端齿面对簧片的轴向作用力带动从动端，以此传递扭矩。这就避免了共振现象的发生，且簧片在传递扭矩时所产生的弹性变形，也使得机械系统能获得较好的减振效果，减振率可达65％以上。
2 皮带机制动装置的选型
1）逆止器的选型。①滚柱逆止器：它也用于向上运输的带式输送机，正常工作时滚柱在切口的最宽处，不妨碍星轮的运转；停车时在负载重力的作用下，输送带带动星轮反转，滚柱则处在固定圈和星轮切口的狭窄处，此时滚柱被楔住，输送带被制动住。该制动器制动迅速、平稳、可靠。选型可参考DTII型系列标准，按减速器选配。其所允许的扭矩一般不超过20kN·m，但因安装在减速器的输出轴上，因此较适用于输送机的驱动电机容量较小的场合，如lOkW-55kW功率。②带式逆止器：它比较适用于倾角18º向上运输的带式输送机。运输中停车时，在负载重力作用下输送带逆转，将制动胶带带入滚筒和输送带之间，并将滚筒楔住，输送带被制动。其结构简单，造价也便宜。缺点：制动时输送带要先逆转一段距离，容易造成机尾受载处堵塞溢料。而头部滚筒直径越大，其逆转距离就越长了，所以功率较大的不宜用。③DSN型逆止器：它是一种适用于低速轴的大型防逆转装置。它与其他同等力矩的逆止装置相同的情况下，具有重量轻、结构紧凑、传力可靠、解脱容易、安装方便、安装精度要求又不高等优点。因此，它是大型运输设备可以首选的安全保护装置。适应性也较强。
2）制动器的选型。①盘型制动器：它是利用液压油通过油缸来推动闸瓦沿轴向压向制动盘的，最终使其产生磨擦而制动。其每套制动器有四个油缸，由一套液压系统来统一控制。该制动器多用于大功率、长距离强力式带式输送机和钢绳牵引带式输送机，并安装在高速轴上。特点：制动力矩大，散热性能好，油压又可以调整，制动力矩又可实现无极调节。②液压推杆制动器：它对于向上或向下输送的带式输送机来说，都可以使用，也是安装在高速轴上。其制动动作迅速可靠，一般带式输送机都装配这种制动器使用。
3）制动装置的选型。在其制动器的选型上，要重点考虑到以下几点问题：①充分考虑到制动器的任务。要根据各自执行不同的任务选择，并支持制动器的制动转矩，还要有足够的储备，就是说要保证一定的安全系数。而对于全性有高度要求的机构，则需要装设双重的制动器使用。②安全储备。根据机械运转状况，要能及时计算轴上的负载转矩，且还要有一定的安全储备。③制动器其他的安全性。选择应能保证良好的散热功能，并有效防止对人身、机械和环境造成的危害等影响。
结束语：
总而言之，随着煤矿生产规模的不断扩大，矿井下运煤系统长运距、大倾角、高强度带式输送机的应用也就随之增多。特别是大倾角巷道下的运输，采用带式输送机运输也是必不可少的，也是发展趋势。但是，如何选择配套大倾角带式输送机的驱动装置和制动装置非常关键。虽然多数属于生产厂家之事，而有时为扩大生产能力对原有的输送机系统进行改造，显然选型配套技术就尤为重要了。
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论文作者:陈刚
论文发表刊物:《知识-力量》2019年8月29期
论文发表时间:2019/6/10
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