告成煤矿因设计优化，存在采煤工作面和掘进工作面的衔接脱节趋势，决定加大13扩大区的生产规模。而13扩大区主斜井原有的运输系统运行方式采用l台JK2/20型斗式提升机，3辆1t矿车的串车提升方式，已经不能完全满足13扩大区生产规模扩大后年生产能力30万t的运输需要，经过矿和集团公司机械厂的实地论证和大量研究。决定改变原有运输方式，运用强力胶带运输。目前己知的大倾角胶带输送机上仓倾角最大为28°，而13扩大区主斜井巷的倾角为30°。
经过技术人员的反复验算、论证，设计制作了30°大倾角强力胶带输送机的成套设备，该套设备的成功设计制作，突破了现有强力胶带输送机大倾角上运限度，填补了目前国内同类行业同类产品的空白。
2、设计方案
2.1机型的选择
13扩大区在加大生产规模后，设计年产量可提高30万t。原煤块度大而且多。其主斜井巷的倾角为30°，全长410m。综合以上原始依据，并多次验证、计算，选定带速为1.6m/s，输送量为200t/h。为保证原煤在胶带上运行不致下滑，防止块状物料滚动，必须提高物料和胶带之间的摩擦，加大托辊装置的导角和胶带的围包角。只有这样，摩擦力才大于物料的下滑力，物料才能在大倾角的胶带机上平稳地运行。因此，选定深槽式胶带输送机，并使用人字花纹型阻燃钢丝绳芯胶带，带宽为650mm，胶带接头采用机械硫化。输送机布置示意图如图1所示。
2.2主要技术参数
ST1000型300大倾角上运强力胶带输送机主要技术参数如下：
输送机长度为410m;输送倾角为30°;输送量为200t/h;带速为1.6m/s;带宽为650mm;电机功率为160 kW。
2.3 设备组成及其特点
该输送机主要由驱动装置、传动装置、张紧装置、逆止装置、清扫装置、电气保护装置等几大部分组成。采用机头单电机单传动滚筒驱动方式，语音模拟起动，机尾采用自动张紧的重锤式张紧装置，能够保证输送机的正常运行。
2.3.1驱动装置
驱动装置主要由电动机、减速器、离心式摩擦片偶合器、逆止器以及语音模拟起动装置组成。采用电动机、减速器直联传动，单电机单滚筒驱动方式，设计安装时，将驱动装置固定在一个整体机座上，可以减小安装时的误差，提高设备的稳定性。采用的离心式摩擦片偶合器，更有效地保证了电动机的平稳起动和胶带输送机的安全运行。
2.3.2传动装置
传动装置主要由传动滚筒、机尾换向滚筒和传动机构等部分组成。传动滚筒采用菱形胶面滚筒，增加了胶带与传动滚筒间的摩擦。传动滚筒和换向滚筒均采用胀套连接，便于安装和更换。传动机架为三角形焊接结构，重量轻，结构设计合理，便于运输和安装。同时，传动机架也作为卸载机构。
2.3.3机身和托架
整个机身均采用槽钢连接，中间架加工成H型，中间横梁采用直径为+50 mm厚壁钢管与两支腿焊接而成，并与机身连接时，两侧用角钢制成斜撑，提高整个机身在30°大倾角斜巷中布置的稳固性。上部托辊架布置为4个托辊支座。其中2个长辊布置在两侧，与水平导角呈70°，2个短辊布置在中下部，与水平成30°角，使得胶带在运行中成深槽型，增加物料的附着力，避免了物料的下滑。同时，自机头起每隔25 m布置一组压带辊，防止胶带跑偏和物料的倾洒，保证胶带的正常运行。
2.3.4制动和逆止系统
制动系统采用电力防爆型液压制动器，其特点是制动力矩大、行程小、制动快捷。逆止系统采用棘轮式逆止器，安装于减速器高速轴端，具有体积小，无噪音，磨损小，使用寿命长等优点。
2.3.5张紧装置
采用重锤式张紧车，利用斜巷的倾斜角度直接拉紧张紧滚筒，达到自动张紧的目的。经过详细计算，合理搭配配重和张紧车的行程，使得在起动瞬间，张紧滚筒达到预定张力，保证胶带的平稳起动，减小输送机起动时对胶带的冲击，并且保持张力的恒定，有利于延长胶带的使用寿命。
2.3.6清扫装置
清扫装置是为了清扫胶带人字花纹间残留物料的专用设备。设置两台清扫装置，一台安装在机头卸载滚筒的后面，另一台安装于机尾换向滚筒的前面。该清扫装置运行效果良好，能彻底清除花纹间的残留物料，有效地保证了胶带的正常运行。
2.3.7 防止物料滚落装置
为防止大块物料在胶带运行过程中因倾斜角度大而发生滚落，设计了挡板装置。该套挡板安装在上部胶带的上方，每隔25 m设置1组挡板，沿胶带运行方向关闭，并在机尾向上40 m的距离，机身周围装设了防护围拦，能有效地阻止物料的继续下落、防止大块物料滚落至机尾，夹杂在机尾换向滚筒或胶带之间，造成拉叉胶带或人员和设备的损伤。
2.3.8保护装置
胶带输送机安装有跑偏保护、烟雾报警、煤位保护和超温等保护装置。跑偏保护装置分别在机头、机身、机尾共安设了4套，增强防跑偏功能。各项保护装置投入正常，动作灵敏可靠，有效地保证了胶带输送机的安全运行。
3、应用效果分析
(1) ST1000型大倾角上运强力胶带输送机成功设计，使告成矿13扩大区原煤产量由原来每天的300 t增加至现在每天的1 300 t，大大提高了原煤的输送能力，取得了良好的经济效益。
(2)减少了运输环节，节约了大量的人力和物力。原来使用JK2/20型提升机提升时，1 t矿车在工作面溜煤眼装完原煤后，利用人力将矿车推至斜井底部，再挂好牵引绳、保险绳、保险叉，每次只提升三辆矿车。当到达地面时，再由人力推车至卸载站进行卸载。浪费大量的人力和时间。投入使用ST1000型大倾角强力胶带运输原煤以后，完全节省了运输环节，不需要更多的人力、物力和时间。将原煤由斜井底部直接运送到地面进行卸载。
(3) ST1000型300大倾角上运强力胶带的投入运行，节省了运输时间和材料费用。原来使用JK2/20型提升机提升时，每6-7个月更换一次主提升绳，每次更换主绳的材料费用为1.6万元；同时，需要停产一班进行主提升绳的更换，少生产原煤100 t，直接经济损失近3.5万余元。另外，每月对绞车、矿车、运输轨道等运输环节的维护，大约需要材料费用近1.5万元。自ST1000大倾角强力胶带输送机的投入使用，每天只需三个人对胶带、托辊等设备进行简单的维护，投入很少的人力、物力和财力。JK-2/20型提升机只用于日常运送物料和提升人员，运行时间、次数很少，延长了主提升绳的使用寿命，节省了大量的费用。
4、结束语
300大倾角上运强力胶带输送机的设计安装及成功使用，打破了原有胶带输送机大倾角的限制，填补了国内同类行业的空白。在煤矿及有相同需求的行业具有广泛的推广前景和使用价值，能够创造显著的经济效益和社会效益。
相关输送机产品：
1、皮带输送机
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