长距离大运量带式输送机的使用探讨

长距离带式输送机系统己处于和人们熟知的铁路、船舶和管道输送相竞争的地位，并显示出特殊的经济性。采用长距离输送机的优点是：可以实现连续高效、大运量运输;能保护被输送物料，因为没有或者只有很少的转运站;适用于任何地形，如丘陵地带和坡地，特别适用于山谷地带的运输;容易跨越河流、铁路、公路、居民区和工业区。

2、长距离带式输送机的发展概况国外最早设计使用的长距离带式输送机是西班牙在西撒哈拉的高原地区的布克拉磷灰石露天石广，该线路长达100km，由长6.台带式输送机组成，带宽为1000mm，采用ST3150型钢丝绳芯胶带，带速为4.5m/s，运量为2000t/h，于1972年投入使用，总投资额为两亿马克。

澳大利亚恰那铁矿20km长距离带式输送机线路是由一条长10.3km，曲线半径为9km，弧长达4km的长距离带式输送机和一条10.1km长的直线长距离带式输送机构成。该系统采用了先进的托辊制造技术、水平转弯技术和动态分析技术。

日本叶山石灰石矿单机长距离带式输送机的法国生产的由孟印边界运至孟加拉国内碎石长距离带式输送机，单机长度为17.5km，2005年投入使用。国内由山东科技大学济宁科大科技有限公司设计的安徽巢湖电厂运煤长距离带式输送机，单机长度为11km，于2006年投入使用。

3、长距离带式输送机的驱动方式长距离带式输送机的显著特点是输送机的纵向尺寸，要克服运行中的各种阻力，必须具有足够的驱动能力，因此，目前大多数的长距离带式输送机系统的驱动方式为：普通结构的长距离带式输送机。其结构与普通的带式输送机结构相同，其应用范围最广，一般认为这种结构的输送机单机最大长度可达10―中间单元驱动方式，五串挂托辊组方式。这种结构大多在宽带式输送机上使用。它有中间驱动，轴距5 ~10km，因而胶带的张力得以降低，同时使输送机的单元驱动功率保持在一个较为经济的范围内。

托辊驱动方式。这种形式的输送机除在头尾驱动外，引入装有电机的驱动托辊进行驱动，从而可使输送带的张力大为降低，其单机长度可达钢丝绳牵引带式输送机。它用钢丝绳通过大型驱动轮驱动和转向。由于此种结构可将普通输送带的牵引和承载功能分开，故可加大输送机长度。

4、长距离带式输送机有关参数的合理选择带式输送机的设计通常采用的是标准的计算方法。实践证明这些标准的计算方法设计出的普通带式输送机，取得了良好的效果，但对于长距离、高速的输送系统设计，一些过去对普通带式输送机设计不被重视的问题显得突出起来。

4.1输送机系统的经济性长距离带式输送机系统投资巨大，其投资额在数百万、千万甚至上亿元，因而如何进行经济合理的设计，对节省工程投资，降低运营费用是极为重要的，目前经常采用的方法是：合理地布置托辊间距，减少托辊的数量，从而降低托辊的投资。普通输送机的设计托辊间距一般在1. 0~1.5m之间。澳大利亚恰那铁矿20km输送机系统经过经济分析其托辊间距为西班牙西撒哈拉运输线的托辊间距为2―3m.另外，输送机的托辊间距布置也可采取不等间距的布置方式，这样不仅可保证输送机的运行要求，减少设备投资，还可以消除输送机的共振问题。

降低输送机的运输阻力，减少能耗，以降低输送机系统的运营费用。为减少阻力需提高托辊的制造和安装质量以及适当加大托辊的直径，在澳大利亚恰那铁矿20km运输机系统的制造和安装过程中，采用了新型模压工具和胎具，加之采用直径为178mm大直径的托辊，使直线输送机的摩擦阻力系数降到0.00980降低输送带的张力。输送带张力的降低有可能使在设计过程中选择强度等级较低的输送带，从而降低输送带的投资。输送机运行阻力的降低有助于输送带张力的降低，另外采用多滚筒、多点驱动和中间驱动等都可有效地降低输送带的张力，但这些驱动方式还有待于进一步完善。

选择合理的驱动系统。在最初的长距离带式输送机的设计中，为了提供必要的启动力矩采用过大的电动机，不幸的是这种强力的输出高力矩非常快，使输送带受到很大的振荡波，因此单纯采用大电机的方法会给输送机的启动带来更大的困难。

4.2合理选取输送机的安全系数在带式输送机的各种设计标准中，为确定输送机安全系数的合理性，输送机的设计计算必须选用很多的计算系数，这些系数有的是通过理论分析得出的，有些是根据设计和使用经验并顾及到共性问题得到的。这对于普通带式输送机是适宜的，而对于大型、长距离的带式输送机设计就不能完全适用了。其原因在于，较小的相对误差对长距离输送机会带来较大的绝对误差。

对于输送机的设计影响较大的一个设计参数，即输送带的安全系数的选取问题是一个值的研究的重要问题，对于长距离输送机系统，输送带的成本占整机成本的30%~35%如果安全系数选择不当，则对输送机的投资影响较大，因此要特别重视和进一步分析，只有选取正确合理的安全系数才能使设计的胶带输送机趋于合理。

3正确确定输送机的输送量现行的设计资料中，胶带上松散物料的横截面积主要采用表格的方法确定，存在的问题是，其一，考虑的因素是离散的。槽角和堆积角不能连续变化，一般采用插值法造成一定的误差。其二，计算重复工作量大。物料的断面系数需要重复选取，以使其符合计算出的带宽所确定的断面系数。其三，表格法不利于计算机的程序实现。因此在长距离带式输送机的设计计算中，采用公式法正确计算胶带上松散物料的横截面积，合理地确定带式输送机的物料断面系数，并由此确定输送机的计算生产率极为重要。根据这些数据就可以选择胶带的最佳宽度和运行速度，从而获得较好的经济效果。

长距离带式输送机设计动态分析建立带式输送机的输送带在启动和停机过程中的动力学方程，求解输送带上不同点随时间推移所发生的变化，找出剧烈的张力波可能造成的破坏，这就是带式输送机的动态分析。动态分析技术不仅要对整机运行过程的动态特性进行分析，更重要的是对其涉及的基础理论，运用现代先进技术进行系统研究，是当今世界的高新技术。采用动态分析技术进行设计，不仅可实现优化设计，降低设备的投资费用，而且还可预防运行事故的发生，提高设备运行的可靠性。在国外，德国、前苏联、澳大利亚、美国、波兰、南非、日本等，都对动态分析技术进行了深入的研究，有的己在实际工程中得到应用。国内动态设计的方法、概念还处于刚体力学阶段，还没有真正应用到设计中去。掌握动态分析技术，不仅可使我国带式输送机技术水平有一个质的飞跃，还可带来巨大的经济效益。

我国长距离胶带输送机在设计、制造水平及生产能力方面有了很大的提高，基本上满足了国家重点工程的需要，但是也要看到我们与国外先进水平的差距。首先在性能参数方面，其次在多品种方面，第三在动态设计、高速的振动及软启动(制动驱动)装置的研究方面，还存在一定差距，这就需要我们在研究、设计及制造方面开展科研攻关，加速新技术、新产品的开发，更好地为工业发展服务。