大倾角皮带输送机及其在煤炭行业中的应用

　　［摘要］简要阐述了输送机的定义、起源、分类情况以及发展趋势，随后着重对适应未来发展需要的大倾角带式输送机作了介绍，它显著的优点和特有的性能使其在煤炭、粮食、建材、化工、水电和冶金等行业得以推广使用，大倾角皮带输送机符合国家产业政策的要求，具有广阔的前景。
　　［关键词］输送机，大倾角皮带输送机，前景分析
　　
　　输送机是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械，又称连续输送机。输送机可进行水平、倾斜和垂直输送，也可组成空间输送线路，输送线路一般是固定的。可以单台输送，也可多台组成或与其他输送设备组成水平或倾斜的输送系统，以满足不同布置形式的作业线需要。输送机输送能力大，运距长，还可在输送过程中同时完成若干工艺操作，所以应用十分广泛。
　　中国古代的高转筒车和提水的翻车，是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形；17世纪中，开始应用架空索道输送散状物料；19世纪中叶，各种现代结构的输送机相继出现。1868年，在英国出现了带式输送机；1887年，在美国出现了螺旋输送机；1905年，在瑞士出现了钢带式输送机；1906年，在英国和德国出现了惯性输送机。此后，输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的输送，发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运，成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。
　　输送机一般按有无牵引件来分为两类：
　　一、具有牵引件的输送机一般包括牵引件、承载构件、驱动装置、张紧装置、改向装置和支承件等。牵引件用以传递牵引力，可采用输送带、牵引链或钢丝绳；承载构件用以承放物料，有料斗、托架或吊具等；驱动装置给输送机以动力，一般由电动机、减速器和制动器(停止器)等组成；张紧装置一般有螺杆式和重锤式两种，可使牵引件保持一定的张力和垂度，以保证输送机正常运转；支承件用以承托牵引件或承载构件，可采用托辊、滚轮等。具有牵引件的输送机的结构特点是：被运送物料装在与牵引件连结在一起的承载构件内，或直接装在牵引件(如输送带)上，牵引件绕过各滚筒或链轮首尾相连，形成包括运送物料的有载分支和不运送物料的无载分支的闭合环路，利用牵引件的连续运动输送物料。
　　这类的输送机种类繁多，主要有带式输送机、板式输送机、小车式输送机、自动扶梯、自动人行道、刮板输送机、埋刮板输送机、斗式输送机、斗式提升机、悬挂输送机和架空索道等。
　　二、没有牵引件的输送机的结构组成各不相同，用来输送物料的工作构件亦不相同。它们的结构特点是：利用工作构件的旋转运动或往复运动，或利用介质在管道中的流动使物料向前输送。例如，辊子输送机的工作构件为一系列辊子，辊子作旋转运动以输送物料；螺旋输送机的工作构件为螺旋，螺旋在料槽中作旋转运动以沿料槽推送物料；振动输送机的工作构件为料槽，料槽作往复运动以输送置于其中的物料等。
　　输送机未来将向着大型化、大范围、自动分拣、低耗环保等方向发展：
　　一、继续向大型化发展。大型化包括大输送能力、大单机长度和大输送倾角等几个方面。水力输送装置的长度已达440公里以上。带式输送机的单机长度已近15公里，并已出现由若干台组成联系甲乙两地的"带式输送道"。不少国家正在探索长距离、大运量连续输送物料的更完善的输送机结构。
　　二、扩大输送机的使用范围。发展能在高温、低温条件下、有腐蚀性、放射性、易燃性物质的环境中工作的，以及能输送炽热、易爆、易结团、粘性的物料的输送机。
　　三、使输送机的构造满足物料搬运系统自动化控制对单机提出的要求。如邮局所用的自动分拣包裹的小车式输送机应能满足分拣动作的要求等。
　　四、降低能量消耗以节约能源，已成为输送技术领域内科研工作的一个重要方面。已将1吨物料输送1公里所消耗的能量作为输送机选型的重要指标之一。
　　五、减少各种输送机在作业时所产生的粉尘、噪声和排放的废气。
　　适应未来发展的大倾角皮带输送机：
　　大倾角皮带输送机（挡边带式输送机）其结构是在平形橡胶运输带两侧粘上可自由伸缩的橡胶波形立式“裙边”，在裙边之间又粘有一定强度和弹性的横隔板组成匣形斗，使物料在斗中进行连续输送。挡边带式输送机可广泛用于煤炭、粮食、建材、化工、水电和冶金等部门,在环境温度为-19℃～+40℃范围内,输送堆积比重为0.5-2.5t/m3的各种散状物料，挡边带式输送机输送倾角0°-90°范围内，最大垂直输送物料粒度为400mm。对于输送有特殊要求的物料,如高温、具有酸、碱性、油类物质或有机溶剂等成分的物料,需采用特殊的挡边输送带，目前在煤炭行业是推广使用得最为有效的。
　　大倾角带式输送机(以下简称“大倾角”)具有普通带式输送机结构简单、运行可靠，维修方便等优点，此外更具有可大倾角(90度垂直)输送、结构紧凑、占地少等特点，因而是大倾角(或垂直)输送的理想设备。通过多年的不懈努力，大倾角皮带机不断提升高度(最高已达203m)、扩大输送能力(最大已达6000t／h)，在井下采矿工程、露天采矿、大型自卸船等方而都有所采用，并产生了良好的经济效益。
　　大倾角挡边带由基带、挡边和隔板组成，基带外观同普通输送带，但横向刚度更大：挡边为波浪状：陋板按其不同的断面可分为T型、C型和TC型。T型适用于倾角β≤40°场合，C型适用于倾角β＞40°且物料流动性较好的场合，TC型适用于倾角β＞40°，物料粘性较大，粘度较大的场合。
　　大倾角皮带输送机主要有两组技术参数：
　　1.带机宽（mm）300400500650
　　档边高H（mm）406080608010080100120100120160
　　最大输送量（t）18-1434-8084-98156-186
　　带速V(m/s)0.8-2.00.8-2.00.8-2.00.8-2.0
　　功率（KW）1.5-18.51.5-18.51.5-18.51.5-22
　　倾角30°-90°
　　2.带机宽（mm）800100012001400
　　档边高
　　H（mm）120160200160200240160200240300200240300400
　　最大输送量（t）186-360428-683535-1358920-2381
　　带速V(m/s)0.8-2.51.0-2.51.0-3.151.0-3.15
　　功率（KW）2.2-454.0-755.5-1105.5-160
　　倾角30°-90°
　　为获得较好的受料和卸料条件,大倾角带式输送机采用“Z”形布置形式。即设有上水平段、下水平段和倾斜段,并在下水平段受料,在上水平段卸料。上水平段与倾斜段之间采用凸弧形段机架连接,下水平段与倾斜段之间采用凹弧段机架相连以实现输送带的圆滑过渡。为了形象地说明问题，详见大倾角皮带输送机外形示意图如下：
　　 
　　
　　
　　上水平段:为了适应不同的卸料高度的要求,头架分为低头架(头架高度H0=1000mm),中式头架(头架高度H0=1100～1500mm)和高式头架(头架高度H0=1600～2000mm)。并与之相应,在上水平段分别配用低式凸弧段机架和低式中机架支腿(配用头架高度H0=1000mm),中式凸弧段机架和中式中间架支腿(配用头架高度H0=1100～1500mm),高式凸弧段机架和高式中间架支腿(配用头架高度H0=1600～2000mm)。
　　倾斜段:无论上水平段采用的是低式、中式、或是高式中间架支腿,倾斜段均采用低式中间架支腿。当输送机倾角β≥45°时,推荐采用Ⅱ型低式中间架支腿。
　　下水平段:下水平段采用低式中间架支腿。
　　综合来说其优点主要有：
　　1.大倾角皮带机的输送倾角大，最大可达90°，是大倾角输送和垂直提升的理想设备。因此可以节约占地面积，节省设备投资和土建费用，取得良好的综合经济效益。例如，某用户欲将煤炭提升到20m高的料仓顶，如采用挡边机以45°倾角输送，则机长仅需28.3m(水平机长20m)；而如果采用垂直输送的挡边机，那么，水平机长可以控制在6m以内。
　　2.结构简单。如前所述，各主要部件均可与普通带式输送机通用，给使用、维修带来方便。
　　3.运行可靠。没有埋刮板输送机经常出现的卡链、飘链、断链现象和斗式提升机经常发生的打滑、掉斗现象。它的可靠度几乎与通常带式输送机相等。
　　4.运行平稳、噪声小。
　　5.由于不存在装料时的挖掘阻力和运行时物料的内摩擦、外摩擦阻力，因此能耗小。例如，在某煤矿使用的两台提升高度各为19.28m、输送能力各为25t／h的输送碎煤的垂直挡边机，其每台的装机功率仅4kW，而被它们所取代的四台原有埋刮板输送机的总装机功率为44kW。
　　6.垂直挡边机还可以在机头和机尾设置任意长度的水平输送段，便于和其他设备衔接。
　　7.不撒料，布置灵活，该机型与普通带式输送机、斗式提升机、刮板输送机比较，其综合技术性能都优越。
　　大倾角带式输送机通过十几年的推广使用，现在已经越来越受到各煤炭企业的认可和喜爱，在国家整治小煤矿，促进煤炭行业向集团化整合发展的大政策背景下，大倾角适应大型化发展的特点，符合国家产业政策要求，相信通过机械制造技术的不断革新进步，从材料、机构、设计环节的不断完善后，大倾角皮带输送机必将在我国各行各业得到更广泛的应用，为国家建设发展更好的作用。