定量带式输送机的优化设计.pdf

2 0 0 5年 第 9期 煤 矿 机 械 3 文 章 编 号 1 0 0 3 0 7 9 4 2 0 0 5 0 9 0 0 0 3 0 2 定 量 带式 输 送机 的优 化 设 计 李 世 忠 中煤 国际工程集团 武汉设计研究院 ，武汉 4 3 0 0 6 4 摘 要 介 绍 了9 t 定量 带式 输送机 的优化 设计 和研 制 ， 该 设备 在 山 东临沂矿务 局 古城矿 井成 功应 用 ， 取 得 了一 定的 经济 效益和 社会 效益 ， 为定量 带式输 送机 系列产 品的推 广应 用打 下 了 良好 的 基 础 。 关键 词 定 量带式 输送机 ；优 化设 计 ；成 功应 用 ；推 广 中 图号 T D 6 3 文献 标识 码 A 1 前 言 目前 ， 我 国煤 矿 立井 箕 斗 装载 主要 采用 定 量 斗 计 量 的方 式 。为适应 煤 矿大 型化发 展 以及立井 箕 斗 装 载准确 、 可靠 ， 机 械 化 自动化 的要 求 ， 我 院 分 别 于 1 9 8 6年和 1 9 8 9年 设计 试制 了 6 t 和 1 2 t 定量 带式输 送 机 ， 分 别 用 于超 化 矿 井 和青 磁 窑 矿井 。这 2台设 备在投 入使 用后 不 久 就 发 生 了一 些 问题 ， 不 能 正 常 运 行 。我 院进行 了充 分 的 调查 和 研 究 后 ， 认 为 主要 问题 在 以下 2个 方 面 1 驱 动装 置 组 合 不 合 理 。6 t 定 量 带 式 输 送 机 为 双 速 电动 机 和普 通 减 速 器 组 合 驱 动 装 置 ； 1 2 t 定量 带式 输送 机为 普通 电动 机和 双速 减速器 组合 驱 动装 置 ， 因为大 功 率 双 速 电动 机 和 双 速减 速 器 的设 计和制 造 质量 国 内还 未 过 关 ， 投 入 运 行后 频 繁 启 动 和切换 造 成 电动机 发 热 导 致 被烧 坏 ， 双速 减 速 器 高 频切 换 速度控 制失 灵 。 2 底 梁严 重变 形造 成整 机变形 ， 承 载不能 达 到 设 计能 力 ， 且 影 响 测重 传 感 器 不 能 正 常计 量 。底 梁 变形 的主要 原 因有 以下 几个 方 面 ① 传感器支点跨度太大， 底梁需承受较大的弯 矩 ； ② 底 梁接 头处 正 好是 弯矩 最 大 的地 方 ， 且 接 头 形式抗 弯能力 差 ； ③ 底 梁 的抗弯截 面模 量偏 小 ； ④ 底 梁没 有形成 框 架 ， 整体 刚度不 够 。 为此，结合 古城矿 井的具体情 况，在驱 动装 置 、 计 量方式 、 整 体结构 等 方面进 行 了优化 设 计 ，研 制 了 9 t 定量 带式 输送 机 ， 本 机 于 1 9 9 9年 1 2月安 装 调试完 毕 ， 并一次 试 车成功 。 已运 行 近 5 a ， 使用 效 果 良好 。 2优化设 计 的具体 措施 2． 1 驱 动装置 的合 理选择 驱动 装 置 是定 量 带式 输 送 机 的 心脏 ， 驱 动装 置 设计好 坏直 接影 响定 量带 式输 送机 的运 行 情 况 ， 关 ， t， t ，● ，●， ●， t， ，t， ●， t ，tOt， t ， ， t， t ，●， ●， t ，t， ●， ，t， t， ，t， t ，●， ●， ● ，●， ●， ● ，●， ●， ● ，t， ●， ‘，t， ●， ●， t ，● ，●， ●， ●，● ，● ， 1 ． 0 参考文献 ． { | ． 8 0 D 7 ． 0 6 ． j 0 ’ --0 ． 4 f 一 00 ． 0 ． 2 图 4 ， 0， 卢关 系 图 Fi g． 4 Re l a t i o n di a g r a m o f ， 0， [ 1 ] 程居山 ． 液压支架 双伸缩 立柱 临界载荷 的计算 方法 [ J ] ． 煤 矿 机 械 ， 2 0 0 3 ， 1 1 1 3． [ 2 ] 刘鸿文 ． 材料力学 [ M] ． 北京 高等教育出版社 ， 1 9 9 2 ． [ 3 ] 程居 山． 矿山机械[ M] ． 徐州 中国矿业大学 出版社 ， 1 9 9 7 ． [ 4 ] 丁绍南 ． 液压支架设 计[ M] ． 北京 世界图书 出版社 ， 1 9 9 2 ． 作者简介 郭新柱 1 9 6 1 一 ， 河南 光山人 ， 副教授 ， 1 9 8 1年毕 业 干山东科 技大学 ， 现从事 机械工程 教学 与科研 工作 ， 已发表 论 文 6 篇 ． Em a i l 铲z h w j 1 6 3 ． c 0 1n ． 收 稿 日期 2 0 0 5 0 5 2 4 A Ca l c u l a t i n g M e t h o d o f Cr i t i c a l Lo a d i n g f o r S i n g l e e x t e n s i o n Hy d r a u l i c Le g s o f Hy d r a u l i c Po we r e d S u p po r t s GUO Xi nz h u， WANG Qu a i l we i 。Z HANG J i o n gf a S h a n d 0 n g U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ． T a i ’ a n 2 7 1 0 2 1 。 C h i n a Abs t r a c t Hy d r a u l i c p o we r e d s u p p o r t i s a s u p p o rti n g e q u i p me n t o f i n t e g r a t e d me c h a n i z e d mi n i n g f a c e． S i n g l ee x t e n s i o n h y d r a u l i c l e g s i s o n e o f k e y p a rts o f p o we r e d s u p po rt- b a s e d o n t h e a n a l y s i s o f l o a d i n g a c t i n g o n s i n g l e e x t e n s i o n h y d mu - l i c l e g s． Th e p a p e r b u i l d s ma t h e ma t i c a l mo d e l s o f c a l c u l a t i n g c rit i c a l l o a d i n g ． a n d p r e s e n t s c a l c u l a t i n g me t h o d s o f c r i t i c a l [ o a d i n g． Ke y wo r d s s i n g l et e l e s c o p i c p r o p； d e n e c t i o n c rit i c a l l o a d 维普资讯 ． 4 ． 定 量 带式输 送机 的优 化设 计 李世 忠 2 0 0 5年第 9期 系到矿 井 生产 的正 常与 否 。据此 ，在 原系 列标 准之 上 重新 按 国际 标 准 I S 0 5 0 4 8计算 方法 进一 步确 定 9 t 定量 带 式输 送 机 传 动 滚 筒 的 圆周 力 ， 轴 功 率 。传 动 滚 筒 的轴 功率 装 载 时为 l 1 ． 8 5 k W， 卸 载 时 为 3 6 ． 8 7 k W 。通 过多方 案 比选 ， 9 t 定 量 带 式输 送机 选 用 安 全 可靠 的通 用 电动 机和 减速 器 ， 采 用双 电动 机 、 双 减 速 器 、 超越离 合 器 和 液 力偶 合器 组合 。 定量 带 式 输 送机 装 载时选 用 小 电动 机 组 合 ， 卸 载 时选 用 大 电动 机组 合 ， 实现 快 慢 速 运行 。驱 动 装 置 布置 形 式 见 图 l 。 2． 2底 梁 结 构 形 式 的优 化 措 施 定 量 带 式输 送 机 主 机结 构 主要 由机 头 固定段 、 机尾 固定段 和 中间承 载段 称 体 3部分 组成 ，中间 承载段 由若干箱体组成 ， 用螺柱联接后 ， 由测重传感 器支 承 。主机 结构形 式 见 图 2 。 ～～一 一 l ， 茎 、 ⋯ ’ 霎 ， _ ； 正 ． 兰冀羔 _．1 4 5 6 ’ 图 1驱动装置示意 图 F i g． 1 St r u c t ur e o f dr i v e e qu i pme nt 1 、 5 ． 减速 器2 ． 液力偶合器3 ． 大 电动机4 ． 超越离 合器6 ． 联 轴器7 ． 小 电动机 图 2 9 t 定 量 带 式 输 送 机 主 机 结构 示 意 图 Fi g． 2 St r uc t u r e o f t he 9 一 t o n b a nd qu a ntit at i v e b e l t c on v e y e r m s i nf r a m e 1 ． 机头固定段2 ． 中间承载段3 ． 测重传感器4 ． 机尾 固定段5 ． 拉 紧装置 1 利用测重传感器叠加计量的工作原理 ， 由原 9 t 定量带式输送机在 山东省古城矿井运行 已 来 的 3组 传 感 器 改 为 4组 传 感器 ， 缩短 支 点 间 的距 有 5 a ， 经测 试和 现 场 观 察 ， 底 梁 没 有 发 生变 形 和其 离 ， 由原 系 列标 准 的 8 m改 为 4 ． 8 m， 使 单 根 底 梁承 它 问题 ， 体 现 了整机 结构 设计 合理 ， 特 别是 底梁 结构 受 的最 大 弯 矩 和 最 大 挠 度 分 别 为 原 设 计 的 3 6 ％、 设 计 的合理 使底 梁强 度 明显提 高 。驱 动装 置设 计合 l 2 ． 9 6 ％。 理 ， 保 证 了快慢 速切换 正 常 、 平 稳运 行 。 2 在槽 钢 梁 的 外侧 焊 接钢 板 ， 增 加 腹 板 厚 度 ， 该 设 备 的成 功 使 用 ， 产 生 了一 定 的 经 济 效益 和 加 强槽 钢梁 的 抗弯模 量 ， 抗弯 模 量增加 9 ． 2 8 ％ 。 社 会 效益 3 改变 底梁 的接 头形 式 ， 由原 来 的单联 接板 改 1 装 载 硐室开 凿 工程 量减 少 ， 井 筒 缩短 了6 m， 为 双联 接板 。即在槽 钢梁 对 接处 ， 2块 钢板 分别 与槽 降低 了提升 高 度 ， 便 于 维 护 与 施 工 ， 此 项 节 约 投 资 钢腹 板用 螺 栓 相 连 ， 增 加 接 头处 的抗 弯 模 量 。且 将 3 8万元 ， 缩短 工期 2 5 d 。 接 头放 在测 重传 感器 支 点上 ， 此点 弯矩 为零 。 2 实 现 储 存 、 定 量 、 运 输 为 一 体 ， 简 化 装 载 环 4 将 输送 机 2根 平 行 的 槽 钢底 梁之 间 用 角 钢 节 ， 便 于维护 与 管理 ， 同时 有利 于实 现 自动化 控 制 。 连 接 ， 形 成框 架 ， 加大 了底 梁 的刚 度 ， 整 体性 好 。 3 由于 减 少 装 载 高度 ， 提 高 块 煤 率 约 5 ％， 每 2 ． 3计 量 与控 制 年 创造 效益 4 5万元 。 9 t 定量带式输送机在中间承载段 称体 设置 4 4 计量准确 ， 通过测试误差控制 在 2 ％ 以内， 组共 8 个测重传感器， 利用传感器叠加计量的工作 能有效防止过载， 同时计量和控制部分位 于水平硐 原 理 进行 计量 ， 同时 设 有 煤 位 信 号装 置进 行 定 容 和 室 中 ， 便 于维 护 与更换 。 通 过 电控 进行 定 时 ， 力 求 称量准 确 。 9 t 定 量 带式 输 送 机 辅 机 由计 算 机 和 电 控两 部 分 组成 ， 装 载 、 卸载 、 停 机 、 故 障 、 计量 、 累计显示 与 主 提 升绞 车 、 给 料设 备 、 溜 槽 闸 门等 联 动 ， 采 用 计算 机 控 制 ， 控制 方式 还 可 以采用 手动 。 3技 术经 济 效果 作者简介 李世忠 1 9 6 9 一 ， 湖南 宁乡人 ， 高级工程师 ， 1 9 9 3 年 7 月毕业于焦作矿业 学院机械制造 工艺与设备 专业 ， 现 就职 中煤国 际 工程 集团武 汉设计研究 院 ， 主要 从事煤 矿机械 设计工作 ． T e l 0 2 7 6 3 1 0 2 7 6 7． Ema i l w my l s z 1 6 3． C O B． On Op t i mu m De s i g n o f Ba n d q ua n t i t a t i v e Be l t LI S h i z ho n g 收 稿 日期 2 0 0 5 0 6 0 8 Co n v e y e r Wu h a n D e s i g n Re s e a r c h I n s t i t u t e o f S i n o c o al I n t e r n a ti o n a l E n g i n e e r i n g Gr o u p， Wu h a n 4 3 0 04- C h i n a Ab s t r a c t T h i s a r t i c l e i n t r o d u c e s t h e r e s e a r c h a n d o p t i mu m d e s i g n o f 9一t o n b a n d q u a n t i t a t i v e b e l t c o n v e y e r ．Th e f a c i l i t y i s b e i n g a p p l i c a t e d t o t h e Gu c h e n g Co a l Mi n e i n L i n y i Mi n e r a l Bu r e a u o f S h a n d o n g pr o v i n c e s u c c e s s f u l l y，wh i c h e s ． t a b l i s he s s o u n d b a s e f o r p o p u l a riz i n g t h e s e rie s p rod u c t s o f b a n dq u a n t i t a t i v e b e l t c o n v e y e r ． Ke y wo r d sb a n dq u a nt i t a t i v e b e l t c o n v e y e r ；o p t i mum d e s i g n；s u c c e s s f u l a p p l i c a t i o n；p o p u l i a r z i n g 维普资讯