带式输送机平面小半径转弯装置设计应用

王国清，蒲海峰，钟俞先

(四川华蓥山广能集团 嘉华机械有限责任公司，四川 广安 638600)

0 引言

带式输送机在煤矿上的应用越来越广泛，运距也越来越长，其应用能有效改变原串车运输时间长、运量小、运营人员多、运行成本高、安全威胁大等问题[2]，然而在煤矿井下复杂的地质条件下，常规的平面转弯设计的局限性越来越明显，为了提高带式输送机在煤矿复杂地质条件井巷内的实用性和使用率[4]，在设计中应用了带式输送机小半径转弯装置，最小转弯半径可以小于100 m。

1 带式输送机常规平面转弯设计的主要结构、原理及存在的问题

常规的带式输送机平面转弯设计采取的主要措施有：转弯处的托辊有安装支撑角,见图1;转弯处机身抬高,见图2。

从转弯处机身断面设计不难看出，其机身抬高的角度是刚性的，采用这种固定平面转弯的设计对矿井的巷道设计及巷道建设施工要求较高；同时因其对安装精度要求较高，也使带式输送机的使用范围受到了限制；并且输送机转弯段抬高角的大小和转弯半径的确定与输送带此处的张力大小有直接关系，而采用固定平面转弯的方式会使输送带随着张力的变化有不同程度的跑偏。在实际使用中,出现了转弯段承载托辊组边辊及下回程平托辊磨损较快,使用寿命短，挡偏辊挤压变形严重等问题。

图1 安装支撑角

图2 转弯处机身抬高

2 平面小半径转弯装置在带式输送机上的应用

2.1 主要结构

平面小半径转弯装置主要由U型托辊组、固定门型架、V型托辊组、过渡段、纵梁、挡辊装置等组成。平面布置见图3所示,转弯断面结构见图4所示。

2.2 工作原理

平面小半径转弯装置实现输送机平面转弯的理论支撑和常规的固定平面转弯是一样的，为了实现输送带自然变向(非强制性)转弯[1]，又不会使物料向外滚动造成散料，两端设置过渡段，将承载托辊组过渡到转弯段的U型，目的是为了降低转弯半径，有利于胶带的居中自动调节，为了降低输送带边缘因成槽延伸而产生的附加应力，防止输送带展平时出现撒料现象，U型托辊组的安装固定方式如图2所示，采用单孔交接吊挂的形式安装，即为内曲线抬高角γ大小不受任何限制，这种方式可以使U型托辊组有效地适应输送带张力变化引起的抬高角变化，这种方式的安装可使胶带、托辊组、物料一起在胶带运行方向上左右摆动，摆动角度由不同工况的离心力和向心力的平衡决定，空载时(角因现场工况输送带张力不同可以无极调节，有载时(角因物料多少不同可以无极调节，这样不会出现胶带外弧侧卷边，从而实现因工况变化引起的输送带张力变化情况下的自适应，彻底解决常规固定平面转弯因工况变化引起的输送带转弯处的跑偏问题。

1-过渡段;2-纵梁;3-U型托辊组;4-V型托辊组;5-固定门架。

1-门型架;2-U型托辊组;3-V型托辊组;4-侧辊;5-挡偏辊。

使转弯处的托辊具有安装支撑角，它是在转弯处，使托辊的内侧端向输送带运行方向移动而形成。φ愈小,对输送带运行愈有利，一般按经验取φ=0.5°。增大成槽角不但使转弯半径减小，而且使输送带具有居中自动调节能力。同理，为了改善回空侧输送带的居中自动调节性能和减小回空带所决定的转弯半径，回空侧输送带采用V型托辊组。回空分支内弧边抬高安装，同时设置导向立辊，从而达到回空输送带的可靠转弯。

2.3 应用情况

该小半径转弯装置应用在广能集团绿水洞煤矿312运输巷带式输送机上，运输物料原煤、带宽800 mm、运距2 500 m、带速2.5 m/s、运量400 t/h，运输线路布置如图5所示，输送机共有4处转弯，转弯为S型来回弯，最大转角为15°，转弯半径为100 m。该小半径转弯装置的设计应用，降低了巷道建设的难度，减少了建设工程量，提高了输送机适应复杂地质条件的能力[3]。投入使用后，输送物料通行能力增强，带式输送机的布局更加简单、合理[5]，运行期间转弯处的故障率为零，设备运行经济、安全、可靠。

图5 312运输巷带式输送机的线路布置

3 结论

该小半径转弯装置设计新颖，结构简单，应用到煤矿井下带式输送机的平面转弯中，更容易实现小半径转弯，有效改变常规直线或大半径平面转弯下的巷道建设费工费时、耗费成本等问题。为煤矿井下复杂巷道地质条件下带式输送机的布局，提供了一种新的思路，该装置安全、经济、可靠,具有明显的推广前景[6]。