本文选自国家级期刊《中国机械》，《中国机械》杂志始创于1982年北京，现由中国工业经济联合会、中国工业报社主管。国内刊号：cn:11-5417/TH、国际刊 号：ISSN:1003-0085。2012年迎来创刊30年周年华诞，并开启了杂志专业、细分、国际化新征程这是一本中国的机械王国权威杂志，一本分享 机械行业经验的杂志。
摘要：本文以工程设计实例为依据，论述了选煤厂胶带输送机凹弧曲率半径设置规律，分析了影响凹弧半径的因素。并指出凹弧半径的设置对提高胶带的使用寿命和选煤厂总体布置合理性的重要意义。
关键词：胶带输送机,凹弧曲率半径,漂带
胶带输送机在煤炭、电力、矿山、冶金等行业应用广泛。我们去矿区，随处均可看见胶带输送机栈桥，胶带输送机对物料的运输和提升作用巨大。提升物 料就要爬高，爬高，胶带就需起凹弧。工程设计中如何科学设置凹弧曲率半径对胶带输送机的正常运行、使用寿命、对厂区的整体布局都有很大影响。
凹弧曲率半径的设置对栈桥爬升点位置有精确的要求，若设置得当既可使胶带输送机运行平稳，又能使胶带使用寿命延长；若设置不当，偏大会占用较大 厂区空间，影响厂区的总体布局；偏小则会漂带，胶带输送机启动时胶带漂起，胶带上的煤尘会污染环境，如果胶带上有残留矸石块，还会伤人，产生安全隐患。
那么如何才能准确的设置凹弧的曲率半径呢？胶带输送面凹弧的曲率半径又和哪些因素有关呢？在厂房总体布置时事先考虑影响凹弧的曲率半径的因素， 就可以避免因凹弧曲率半径设置不当而造成的不必要的损失。下面就以中煤平朔集团有限公司木瓜界选煤厂的一条栈桥为例，分析讨论凹弧曲率半径在一定条件下设 置的一般规律。
下图是这条胶带输送机的简图，若用LS表示胶带输送机的尾部水平段的长度，Lz表示胶带输送机水平总长，α表示胶带输送机的角度，R表示胶带输 送机带料时重载的凹弧曲率半径，RL表示胶带输送机空载时的凹弧曲率半径,H表示胶带输送机提升高。v表示胶带输送机带料的速度m/s。
从式中看出影响R的只有胶带重量和受力，假若胶带若水平总长Lz不变，提升高H不变，那么若起弧点发生变化，角度就随之变化，凹弧起点处输送带张力N也随之变化，还有速度的变化。这些对凹弧曲率半径有没有影响？如何影响呢？我把这些情况归纳为下表来作比较分析：
一条栈桥五年内修改四次，都是机头位置不动，机尾延长。表一中参数为初始设计，两年后建设方新增一个仓，尾部水平延长一段，也就是表二中参数所 示；两年后建设方又增加一个仓，尾部水平段又延长一段，也就是表三中参数所示。施工过程中建设方提出为了一步到位，决定再增加一个仓，也就是表四中参数所 示。
四个表比较可以看出：在带宽、运量、提升高、胶带型号、物料性质等因素不变的条件下，凹弧曲率半径的大小随速度的增大而减小，随尾部水平段长度的增大而增大。速度增大对输送机总体布置影响不大，尾部水平段长度对凹弧曲率半径影响较大，即对输送机的总体布置影响较大。
在选煤厂的改、扩建工程中胶带输送机尾部延长的情况很常见，这对凹弧半径影响很大，若不是前期留有余量，后期改造很有可能要对胶带机采用非常措 施才能解决。如表四数据，是建设方在五年后扩建时，机尾延长至储煤场内，也就尾部水平段延长80米，其余布置不变，凹弧曲率半径大小如表所示，明显可以看 出原有凹弧曲率半径不够用了，但又不能拆除使之变大，只有使用压带轮压住胶带，人为的不让它漂带，在胶带输送机的起弧点、弧的中点，弧的终点分别加了一个 压轮，压轮在胶带输送机运转时，时刻与胶带一起转动，胶带在起车时承受很大的力，对胶带的寿命，影响很大，这不是解决问题最有效的办法。
下面就胶带输送机在工程设计中对凹弧曲率半径设置的应用举两个例子。
例1、2007年北京华宇工程有限公司在山西朔州平鲁区西易煤矿，设计施工总承包一个年产500万吨的选煤厂，原煤从矿井到储煤厂，从储煤场到 厂房，其中1号转载点到筛分车间胶带输送机栈桥，带宽B＝1000mm、速度V＝2.5m/s，运量Q＝780t/h，水平距离323053mm，角度 α＝2.5-0-2-14度（依地势走）。方案设计时，工艺设计人员按凹弧曲率半径R＝120米布置的，工程量报价时也是按这个方案报的，到了施工图设计 时，水平段原有132997mm，但为保证空载起车不漂带，R＝120米改为R＝310m，胶带的起始点不变，把胶带输送机中间的水平段由 132997mm缩短为49549mm，减少了83448mm。胶带输送机栈桥，单条宽B＝1000mm的胶带输送机栈桥需3米宽，施工宽度要5.5米 宽，按原设计基础下面有垫层，需要下挖近2米，按新设计直接减少挖土方900多立方米，挖土加上运费少花费近2万元。
例2、中煤平朔集团有限公司安家岭露天煤矿选煤厂是年处理原煤1500万吨的特大型选煤厂，是北京华宇公司设计的当时全国规模最大的选煤厂，其 中从主厂房去精煤储煤场的7901胶带输送机，B＝1600mm，V＝3.15m/s，Q＝2500t/h，水平总距离L 总＝263483mm，α＝0-14.13度，尾部水平段长度L水＝27357mm。若按工艺委托R＝120米设计，尾部水平段长度需要L 水＝55862mm，二者比较工艺委托可以降低带面的高度1.76米，同时栈桥的高度也可以降低，单这样看是可以节省费用，但为使空载不漂带，就要把胶带 的型号提高3个等级，胶带的价格也会大大增加，还有加压轮长期对胶带磨损，缩短胶带寿命，同时增加胶带机自身重量，无功功率变大，造成能源长期浪费，最终 此胶带的设计，R＝350米，胶带输送机栈桥的土建混凝土4根支腿相应延长，投资略有增加，但从后期的生产使用中看，减少修护、胶带输送机自身损耗的无功 费用、更换胶带的长期投入等，还是很值得的。
综上所述，在胶带输送机工程设计时，凹弧曲率半径设置，不仅影响总平面，它会在以后的生产运行中产生长期深远的影响，对工程造价也影响很大，希望上述说明可以为工程设计人员在以后的胶带输送机设计工作中提供参考。
