皮带机设计方案

贵州肥矿能源有限公司兴阳煤矿主皮带机

设计方案说明

根据招标文件的要求，我公司对投标皮带机重新进行了计算校核，并根据具体要求，做出如下设计方案，所有设计选型均参照《DTII型固定式带式输送机设计选用手册》和《运输机械设计选用手册》。

一、参数说明

带式输送机技术特征表

序号 项目名称 单位 规格或参数

1 输送量 t/h 240

2 输送物料 原煤

3 粒度 mm ≤300

4 带宽 mm 1000

5 带速 m/s 1.6

6 倾角 ≤17°

7 提升高度 m 188

8 长度（斜长） m 780

9 输送带 规格型号 ST/S 1600

纵向扯断强度 N/mm 1600

10 上带面理论中心高度 mm 1200

11 驱动装置 型式 头部双滚筒双电机

功率配比 1:1

12 电动机 型号 YB2 315M-4

功率 KW 132

数量 台 2

电压等级 V 660

13 减速机 型号 M3RSF60-40 +风扇+逆止

速比 40

数量 2 14 传动滚筒直径 mm 800

15 承载托辊组 型式 槽型

槽角 35°

托辊间距 mm 1200

托辊直径 mm Ф108

16 回程托辊组 型式 固定式 平行

托辊间距 mm 3000

托辊直径 mm Ф108

17 高速轴液力耦合器 YOXⅡz500（带制动轮）

18 低速轴ZL型弹性棒销联轴器 ZL-12

19 液压自动张紧装置 ZL-01-120

21 制动器 型号规格 YWZB5-400/121

数量 套 2

二：方案配置说明

1驱动装置

1.1电动机

采用防爆型异步电动机，型号YB2 315M-4，电压等级660V。采用佳木斯电机厂产品，数量两套，该电机质量好，性能高，能很好满足井下使用条件。

1.2减速器

减速器采用德国SEW产硬齿面垂直轴减速器，以保证连续运转的可靠性。

SEW产品适合本皮带机功率的型号共两种，一种为紧凑型垂直轴减速器，型号MC3RLSF09-40，一种为一般型垂直轴减速器，型号M3RSF60-40，经过咨询SEW公司，使用性能M3RSF60要好一些，而且价格比MC3RLSF09便宜，最终选定减速器为M3RSF60-40，带风扇冷却，带逆止器，结构紧凑，使用性能稳定，自带逆止器可以满足皮带机对逆止力矩的要求。

1.3制动器

带式输送机采用液压推杆制动器，型号为YWZB5-400/121，该型号制动器性能安全可靠，制动平稳，动作频率高等特点，满足煤矿井下的使用要求。电压660V。其他具体使用要求满足投标书要求。 1.4联轴器

1.4.1高速轴联轴器

因本机采用变频系统，原液力偶合器的功能变频器完全能实现，所以减速器和电机之间不再加设液力偶合器，而采用蛇簧联轴器直接连接，型号6080T，传递扭矩2050N.M。

蛇簧联轴器具有以下特点：

1、以蛇形弹簧为弹性元件，在具备了较强弹性的同时，极大地提高了蛇簧联轴器传递扭矩，广泛应用于重型机械及通用机械场合；

2、允许转速较高，在轴向、径向和角向具有良好的补偿能力；

3.传递效率高,启动安全.传动效率可达99.47%，短时超载能力是额定扭矩的两倍，运行安全；

4.结构简单；拆装方便，使用寿命长；

5.减振效果好，避免了共振。

1.4.2低速轴联轴器

减速器和滚筒之间采用ZL型弹性柱销齿式联轴器连接，型号ZL12,由安信公司自行生产。

1.5驱动装置架

驱动装置架采用整体式钢板焊接结构，具有足够刚度和精度，方便现场安装，同时减少驱动装置的振动。

2滚筒

2.1滚筒的确定严格按照带式输送机功率进行计算，其许用扭矩满足带式输送机满负荷启动和各种工况下的要求。

2.2滚筒轴许用扭矩及许用合力均满足设计要求。

2.3传动滚筒直径800mm，滚筒轴均进行探伤，探伤要求符合GB10595-2009中的相关规定，所用轴承为国内知名厂家产品。

2.4传动滚筒表面采用菱形胶层，传动漆筒表面胶层的形成方式为铸胶，传动滚筒表面胶层硬度不低于60～70°（邵尔A型硬度)。

2.5改向滚筒直径1000mm数量3组，直径800mm数量1组，直径630mm数量4组，增面滚筒直径500mm的数量2组。

直径为800mm及以上的改向滚筒表面胶层的形成方式为平形铸胶，改向滚筒表面胶层硬度不低于50～60°（邵尔A型硬度）。胶层不允许出现脱层、起泡等缺陷。面胶和底胶的物理机械性能应符合GB10595-2009中的有关规定。增面滚筒为光面。

3托辊

3.1托辊直径全部为Ф108。根据标书要求为非金属阻燃托辊，上下托辊全部选用大游隙托辊专用轴承；长效润滑。

3.2托辊在正常使用条件下，保质期内损坏率不得超过3%。

3.3固定式托辊组

承载托辊组采用35°槽型托辊组，间距1200mm。回程托辊组全部采用平行下托辊组，间距3000mm。

3.4过渡托辊组

为避免皮带在头尾从托辊到滚筒过渡时折带影响胶带寿命，头部增设过渡托辊，槽形角由10°、20°过渡到机头改向滚筒，机尾处增设过渡托辊槽形角一样，不过安装顺序和机头相反，使胶带由机尾改向滚筒逐渐形成35°槽角。

3.5调偏托辊组

上托辊每隔12米设上调心托辊一组；下托辊每隔18米设下调心托辊一组。调心托辊均为带立辊的自调心托辊，在皮带跑偏时，调心托辊会旋转一定的角度，使辊子的旋转方向与皮带的速度方向相反，从而使皮带回到机架中心上，此时调心托辊也恢复原状态。

4拉紧装置

拉紧装置采用液压自动张紧装置，使用徐州北斗产品，型号ZY-01-120,拉紧力120KN，电压等级380/660V，不带绞车，拉紧行程5米。该装置能够自动实现对胶带机在启动时张力大、正常运行张力小的张紧动作，以满足胶带启动与正常运行时对不同拉力的要求；液压自动张紧装置的张力缓冲装置能对张力及时进行调整，从而使胶带的受力更加平稳、更加合理；该装置可靠性高，可在皮带机不停机的情况下进行维护，降低了维护成本。

5支架

带式输送机的头部支架、尾部支架、各改向滚筒支架、传动装置支架主体均采用优质H型钢制作，有足够的刚度和强度。

支架焊接工艺符合有关标准要求，主要受拉的焊接部位均进行探伤检查。

6清扫装置 头部设置头部清扫器1个，机尾设置回空段清扫器1个。

7落料段布置

落料段中间架与其它标准中间架形式相同，可根据落料点位置不同由矿方自行进行调整确定；

落料段配置前、中、后导料槽各一段，以满足落料时不撒料的要求；

落料段采用缓冲托辊作为承载托辊，每600mm设置一组，缓冲托辊的橡胶圈可有效缓冲落料带来的冲击。

8安全及防护装置

8.1带式输送机驱动部装设防护网，防止块煤滚落伤及设备及人员。

8.2所有外露的旋转、移动部件均设置防护罩、防护栅或防护栏杆。

8.3受料点导料槽，导料槽槽体断面形状应便于物料通过，防止落煤。导料槽两侧采用橡胶板密封，侧钢板采用耐磨钢板。

9电控部分

电控部分采用变频器+综保装置配合控制的方式。

变频器选用淮南万泰公司产品，型号BPJ1-160/660。内部元器件采用西门子产品。

皮带机综合保护装置根据平时使用情况，按照产品结构和价格分为简易型和简易型两种，但两种综保均无法实现欠电压保护盒过电流保护，此两项保护只能通过变频器实现。我们报价中采用的为简易型，但能满足标书中要求。

为了说明简易型和简易型的优缺点，特别准备了两种方案，具体如下：

9.1简易型

9.1.1、变频调速装置

变频器按照工作状态分为2象限和4象限两种。2象限变频器变频器只能用于上运皮带机，此皮带机就是选用此类型变频器；4象限变频器既能用于上运，又能用于下运皮带机，但价格比2象限变频贵了接近一倍。

皮带机主电机驱动采用淮南万泰BPJ1-160/660型变频调速装置，该变频装置用于皮带机驱动采用矢量控制，低频运转时自动转矩补偿，重载启动时低速大转矩，200%额定转矩。加减速曲线为线性或者“S”形曲线，加减速度0.01≤a≤0.3m/S2。变频器的功率器件由整流单元，逆变单元，触发驱动，控制保护及接触器等部分组成，其中整流单元，逆变单元采用最新IGBT功率器件组成，整个系统经交-直-交变换后生成三相对称交流电压，给电机提供一个频率可调的交流电源。660V变频器采用1700V、600A或者800A大功率器件，系统为模块化设计。变频器控制系统包括：驱动电路，保护电路，以及外部控制电路，输出隔离电抗器，内置PLC和同步控制板，以及光纤触发传输线，安全隔离栅等，以抑制运行时谐波对电网的影响和对电机的损害。变频器留有RS232/485接口，Modbus和profibus总线接口，可以实现多机联动时的功率平衡，也可以方便将信息网传到地面。

9.1.2、制动器电源

制动器采用QBZ-80/660(1140)磁力起动器驱动，该起动器具有失压保护、过载及短路、断相、漏电闭锁保护、过电压吸收以及相应的故障显示、电源、运行、联控等工作状态显示。

9.1.3、主电控系统

皮带机主电控系统采用安徽理工大学电子设备厂生产的KJ403-F矿用隔爆兼本安型带式输送机综合保护装置，可实现皮带机的打滑、低速、超温、堆煤、跑偏、烟雾、纵撕等综合保护和打点通讯等功能，并配一套独立的超温自动撒水装置。该保护装置是以矿用本安型PLC为控制核心，集先进的电子技术、PLC技术、自动化技术、通讯技术、抗干扰技术于一体的新一代矿用控制器，具有极高的可靠性和性价比、强大的通讯能力、液晶屏汉字显示、丰富的操作及功能按键、语音报警等特点，是一种适用于在煤尘、瓦斯等危险环境中使用的智能控制装置，其通用性广、适应性强，能实现各种场合中胶带运输机的检测、监测及控制自动化。该控制器不仅可以完成单机设备控制的自动化，还可以以组网的形式组成系统，实现分布分级式远程监控和管理。

该电控系统主要有以下功能保护特性：

1）、打滑保护

采用霍尔元件作为速度传感器检测胶带输送机速度，如果从动轮运行速度均在50—70％Va﹙Va额定带速﹚，或输送带速小于等于50％Va或速度大于等于110％Va，经过（5～10）秒的延时，本控制器能自动切断皮带机电源，使皮带机停转，实现速度保护。