带式输送机的发展趋势

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点击率:9  作者:景豪机械  来源:http://www.shjhjx.com  时间:2012-3-7 10:17:32

分析了国内外带式输送机的现状与发展差距,特别是大型带式输送机的核心技术(包括带式输送机动态分析与监测技术、可控软起动技术与功率均衡技术)、设备性能及其可靠性、寿命等,论述了带式输送机技术的发展趋势。

1、国外带式输送机技术的现状

国外带式输送机技术的发展很快,其主要表现在2个方面:一方面是带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化,如高倾角带输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型;另一方面是带式输送机本身的技术与装备有了巨大的发展,尤其是长距离、大运量、高带速等大型带式输送机已成为发展的主要方向,其核心技术是开发应用于了带式输送机动态分析与监控技术,提高了带式输送机的运行性能和可靠性。目前,在煤矿井下使用的带式输送机已达到表1所示的主要技术指标,其关键技术与装备有以下几个特点:

2、 国内带式输送机技术的现状

我国生产制造的带式输送机的品种、类型较多。在“八五”期间,通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施,带式输送机的技术水平有了很大提高,煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产吕开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内空白,并对带式输送机的减低关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发,研制成功了多种软起动和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置,驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器。

3、国内外带式输送机技术的差距

3.1 大型带式输送机的关键核心技术上的差距
⑴带式输送机动态分析与监测技术
长距离、大功率带式输送机的技术关键是动态设计与监测,它是制约大型带式输送机发展的核心技术。目前我国用刚性理论来分析研究带式输送机并制订计算方法和设计规范,设计中对输送带使用了很高的安全系统(一般取n=10左右),与实际情况相差很远。实际上输送带是粘弹性体,长距离带式输送机其输送带对驱动装置的起、制动力的动态响应是一个非常复杂的过程,而不能简单地用刚体力学来解释和计算。已开发了带式输送机动态设计方法和应用软件,在大型输送机上对输送机的动张力进行动态分析与动态监测,降低输送带的安全系统,大大延长使用寿命,确保了输送机运行的可靠性,从而使大型带式输送机的设计达到了最高水平(输送带安全系数n=5~6),并使输送机的设备成本尤其是输送带成本大为降低。

⑵可靠的可控软起动技术与功率均衡技术
长距离大运量带式输送机由于功率大、距离长且多机驱动,必须采用软起动方式来降低输送机制动张力,特别是多电机驱动时。为了减少对电网的冲击,软起动时应有分时慢速起动;还要控制输送机起动加速度0.3~0.1 m/s2,解决承载带与驱动带的带速同步问题及输送带涌浪现象,减少对元部件的冲击。由于制造误差及电机特性误差,各驱动点的功率会出现不均衡,一旦某个电机功率过大将会引起烧电机事故,因此,各电机之间的功率平衡应加以控制,并提高平衡精度。国内已大量应用调速型液力偶合器来实现输送机的软起动与功率平衡,解决了长距离带式输送机的起动与功率平衡及同步性问题。但其调节精度及可靠性与国外相比还有一定差距。此外,长距离大功率带式输送机除了要求一个运煤带速外,还需要一个验带的带速,调速型液力偶合器虽然实现软启动与功率平衡,但还需研制适合长距离的无级液力调速装置。当单机功率>500 kW时,可控CST软起动显示出优越性。由于可控软起动是将行星齿轮减速器的内齿圈与湿式磨擦离合器组合而成(即粘性传动)。通过比例阀及控制系统来实现软起动与功率平衡,其调节精度可达98% 以上。但价格昂贵,急需国产化。

3.2、技术性能上差距
我国带式输送机的主要性能与参数已不能满足高产高效矿井的需要,尤其是顺槽可伸缩带式输送机的关键元部件及其功能如自移机尾、高效储带与张紧装置等与国外有着很大差距。

3.3 可靠性、寿命上的差距

3.4 控制系统上差距

4、煤矿带式输送机技术的发展趋势

4.1 设备大型化、提高运输能力
为了适应高产高效集约化生产的需要,带式输送机的输送能力要加大。长距离、高带速、大运量、大功率是今后发展的必然趋势,也是高产高效矿井运输技术的发展方向。在今后的10a内输送量要提高到3000~4000 t/h,还速提高至4~6m/s,输送长度对于可伸缩带式输送机要达到3000m。对于钢绳芯强力带式输送机需加长至5000m以上,单机驱动功率要求达到1000~1500 kW,输送带抗拉强度达到6000 N/mm(钢绳芯)和2500 N/mm(钢绳芯)。尤其是煤矿井下顺槽可伸缩输送技术的发展,随着高产高效工作面的出现及煤炭科技的不断发展,原有的可伸缩带式输送机,无论是主参数,还是运行性能都难以适应高产高效工作面的要求,煤矿现场急需主参数更大、技术更先进、性能更可靠的长距离、大运量、大功率顺槽可伸缩带式输送机,以提高我国带式输送机技术的设计水平,填补国内空白,接近并赶上国际先进工业国的技术水平。其包含7个方面的关键技术:
4.2 提高元部件性能和可靠性
设备开机率的高与低主要取决于元部件的性能和可靠性。除了进一步完善和提高现有元部件的性能和可靠性,还要不断地开发研究新的技术和元部件,如高性能可控软起动技术、动态分析与监控技术、高效贮带装置、快速自移机尾、高速托辊等,使带式输送机的性能得到进一步的提高。

4.3 扩大功能,一机多用化
拓展运人、运料或双向运输等功能,做到一机多用,使其发挥最大的经济效益。开发特殊型带式输送机,如弯曲带式输送机、大倾角或垂直提升输送机等。