煤矿皮带机选型及招标技术规范书编写探讨

'煤矿皮带机选型及招标技术规范书编写探讨潘春陈贤忠（重庆松藻煤电有限公司机电部，重庆　綦江　打通401445）摘　要：根据皮带输送机选型招标的实际要求，对国内外煤矿用带式输送机技术现状和发展趋势，皮带机型号命名进行了介绍。通过对输送带的比较，对皮带运输机的软启动方式比较、输送带张紧方式的比较，皮带机单驱和多机驱比较、皮带机制动方式比较提出了皮带机配置的见解。对托辊直径与间距、可伸缩皮带机机尾承载段长度、机头机尾搭接方式、凹凸段及过桥的确定一般的方法。对技术规范书编写和格式一般的要求作了阐述。关键词：煤矿；带式输送机；选型；招标；技术规范书0　引言在煤矿皮带机的选型、招标、评标、技术协议签订过程中，煤矿机电部部门负有技术把关的责任。招标前要编制出皮带机招标技术规范书作为招标文件的一部份提供给供货商。编制出皮带机招标技术规范书，除要了解物料性质、运量、巷道长度、倾角外，还需确定带宽、带速、传动方式、功率、启动制动方式、拉紧方式等多选项，这样才能在众多投标方案中比选出技术经济较为合理的皮带机。本文对皮带机选型及配置方案中多选项进行比较，对皮带机招标技术规范书编写进行探讨。1　了解带式输送机的发展现状是皮带机选型的基本功1.1国外煤矿用带式输送机技术现状和发展趋势国外带式输送机技术的发展主要表现在三个方面：(1)带式输送机功能多元化、应用范围扩大化，如大倾角带式输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型；(2)带式输送机本身的技术向长运距、大运量、高带速等大型带式输送机方向发展；(3)带式输送机本身关键零部件向高性能、高可靠性方向发展。在煤矿井下，由于受环境条件的限制，其带式输送机的技术指标要比地面用带式输送机的指标为低。国外通常使用的带式输送机的主要技术指标如表1所示。表1国外带式输送机的主要技术指标主要参数国外300--500万t/a高产高效矿井顺槽可伸缩带式输送机大巷与斜井固定式强力带式输送机运距（m）2000—3000>300022 带速（m/s）3.5—44—5，最高达8输送量（t/h）2500—30003000—4000驱动总功率（kw）1200—20001500—3000，最大达101001.2国内煤矿用带式输送机的技术现状及存在的问题从20世纪80年代起，我国煤矿用带式输送机也有了很大发展，对带式输送机的关键技术研究和新产品的开发都取得了可喜的成果，输送机产品系列不断增多，从定型的SDJ,SSJ,STJ,DT等系列发展到多功能、适应特种用途的各种带式输送机系列，但这一阶段的发展大都基于我国70年代前后引进带式输送机的变形和改进，主体结构没有大的变化。进入90年代后，随着煤矿现代化的发展和需要，我国对大倾角带式输送机、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机及长运距、大运量带式输送机及其关键技术、关键零部件进行了理论研究和产品开发，应用动态分析技术和中间驱动与智能化控制等技术，研制成功了软启动和制动装置以及PLC控制为核心的防爆电控装置。随着我国煤矿高产高效矿井的发展，煤矿井下带式输送机到目前己达到表2.2所示的主要技术指标。表2国内带式输送机的主要技术指标主要参数顺槽可伸缩带式输送机大巷与斜井固定式强力带式输送机运距（m）2000—3000>4500带速（m/s）2.5—4.53-5输送量（t/h）1500—30002000—3000驱动总功率（km）900—16001500—3000从表1和表2的比较可以看出，我国煤矿高产高效矿井配套国产带式输送机的水平基本达到了国际水平。目前，在带式输送机产品中，主要存在的问题是关键零部件的可靠性水平还有待于进一步提高。1.3我国煤矿用带式输送机的发展（1）大型化、智能化为了适应高产高效集约化生产的需要，带式输送机的运输能力要加大，控制自动化水平要提高，长运距、高带速、大运量、大功率是带式输送机今后发展的必然趋势。在今后的10年内，输送量要达到4000～5000t/h，带速要提高到6m/s，顺槽可伸缩输送机头部集中驱动要达到3000米，对于固定强力带式输送机要达到5000米，单机驱动功率1000～1500KW,输送带要达到PVG3150和ST6000以上。22 （2）提高关键零部件的性能和可靠性设备开机率的高低主要取决于输送机关键零部件的性能和可靠性。而要提高关键零部件的性能和可靠性，除了进一步完善和提高现有零部件的性能和可靠性外，还要不断开发研究新的技术和零部件，如高性能可控软启动技术、动态分析与监控技术、高效储带装置、快速自移机尾、高寿命托辊等，使带式输送机的性能进一步提高。（3）扩大功能，一机多用化带式输送机是一种理想的连续运输设备，但目前其效能还没有充分发挥，资源有所浪费。如将带式输送机结构作适当修改，并采取一定的安全措施，就可拓展到运人、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。（4）开发专用机种中国煤矿的地质条件差异较大，在运输系统的布置上经常会出现一些特殊要求，如弯曲、大倾角(>25°)直至垂直提升、长运距下运带式输送机等，而有些场合常规的带式输送机是无法满足要求的。为了满足煤矿井下的某些特殊要求，应开发满足这些特殊要求带式输送机，如波纹挡边输送机、管状带式输送机、平面转弯带式输送机、线摩擦多驱动带式输送机、大倾角上运带式输送机、大倾角下运带式输送机等。2　熟悉皮带机型号命名是皮带选型的基本要求技术规范书中确定皮带机的型号便确定了皮带机的结构式和使用标准。1868年，在英国出现了带式输送机50年代。上海起重运输机械厂成立初期，制造移动式皮带运输机，1961年，设计制造TD61型固定带式输送机系列；1963年，开始试制TD62型带式输送机；1969年起，对TD62型中不合理部件进行了改进，改型为TD70型。1971年5月，北京起重运输机械研究所会同冶金、燃化、水电部等有关设计制造的19个单位，在上海起重运输机械厂进行了TD72型系列设计（后改称为TD75型系列）。至此，带式输送机有了合理通用的定型，在全国推广执行。1994年北京起重机研究所负责对TD75和DX型带式输送机两大系列进行更新设计，统一更新为DTⅡ型通用固定式带式输送机。DTⅡ型通用固定式带式输送机以分轻型、中型和重型三种。MT/T154.4一1995煤矿用带式输送机型号编制方法中对矿用皮带机进行了标准命名：如绳架皮带DTS、DTG钢架吊挂、DTL钢架落地、DSS可伸缩绳架、DSJ可伸缩钢架等。22 3　输送带的比较选择输送带的种类确定了机型的结构，因此招标技术规范书应明确。我国目前生产的输送带有以下几种:尼龙分层输送带、塑料输送带、整体带芯阻燃带、钢丝绳芯带等。50～70年代,国外有过多次井下输送带发火方面的报导1950年9月26日,英国科雷斯维尔矿因一段断裂胶带挤入转载溜槽的边缘和第二台输送机之间摩擦发热引起火灾,造成80名矿工死亡；1961年7月7日,捷克杜克拉矿因胶带在输送机传动滚筒上卡住后燃烧,又处在进风流中,致使108名矿工死亡；西德于1956年和1970年3月及10月曾先后发生过三起胶带运输机火灾事件,除其中一次是因煤炭燃烧引起外，其余两次均是胶带本身卡住摩擦发火。值得提出的是，1977年10月27日“锤和铁”矿钢丝绳芯胶带下托滚卡住发火,在风速5～6m/s情况下,1200mm宽的胶带20min内烧毁200m，虽然胶带输送机上装设有各种传感器,矿井又装有CO自动记录系统,仍造成7人死亡(其中6人为救护队员)。荷兰、前苏联也有胶带着火的报导,究其发火的主要原因是井下输送带为非阻燃性。我国《煤矿安全规程》规定带式输送机必须采用阻燃输送带,行业标准对强度、耐曲挠性、接头牢固性、成槽性及耐冲击负荷等都有明确规定。自上世纪80年代以来,在消化吸收国外引进技术的基础上进行二次开发,目前我国的PVC、PVG织物整芯阻燃输送带的技术水平、品种和数量基本满足煤炭工业的需要,是煤矿井下安全经济运行的重要保障因素。PVC整芯阻燃输送带是一种塑料产品,是由整体带芯经聚氯乙烯浸渍糊浸渍塑化或硫化后做成，具有强度大、运量大、运输平衡等特点，同时该产品具备良好的阻燃、抗静电、抗冲击、耐磨损、耐腐蚀等性能。生产工艺简单、设备投资少、阻燃性能好,不足之处是带体硬、带面滑、提升角度小,仅适用于倾角10°以下。同时由于其覆盖胶是塑料,且很薄(标准规定0.8mm),一旦覆盖胶磨去,带芯很快就会破坏,故使用寿命较短,造成资源的严重浪费。若PVC阻燃输送带合理的覆盖胶厚度达到1.5mm以上,则可大幅度提高使用寿命。PVG整芯阻燃输送带是在PVC阻燃输送带的基础上贴上一层橡胶,故提高了输送带的柔顺性和提升角度不仅可满足倾角在20°以下的煤炭输送,而且提高了使用寿命。整芯阻燃带的接头性能是影响使用的关键。根据带体强度及带芯结构，目前采用机械带扣连接，其接头的强度可达带体额定拉伸强度的60－80％；采用胶粘接头，其接头强度可达带体额定拉伸强度的90％。多种形式的接头方式可满足顾客的不同需要，保证输送系统的安全，高效运行。22 　　随着煤炭工业的迅猛发展，井下大巷输煤所选用的胶带强度越来越高，用重型PVG输送带代替钢丝绳芯输送带条件赿来赿成熟，重型PVG输送带与传统钢丝绳芯输送带相比具有下列特点：　　（1）带体轻，重型PVG输送带比同级钢芯带要轻得多，消耗功率也低。这一优点对较长的传输系统来说非常重要。因而它可以允许选用较小的动力驱动，并且可以长期节省能源。　　（2）重型PVG输送带具有较好的柔韧性，带体薄，输送机可选用较小直径的滚筒。　　（3）重型PVG输送带纬向强度高，(MT668-1997标准中不限制纬向强度)，纵向抗撕裂性能高。　　（4）接头方式灵活快捷，即可采用带扣连接方式，又可采用胶接方式。接头强度高，一般可保持原带额定拉伸强度65－90％，更换、修复方便。　　（5）重型PVG输送带覆盖胶耐磨性好、撕裂强度高，阻燃抗静电等安全性能优异，且覆盖胶厚度与形状可任意选择。（6）重型PVG输送带一次性采购成本低于钢丝绳芯输送带。一般来讲，矿井除主要斜井选用钢丝绳芯输送带外，从安全性、经济性、便于维修的角度，输送机带应选PVG或PVC阻燃整芯胶带。4　皮带运输机的软启动方式比较《煤矿安全规程》规定带式输送机应加软起动装置。软起动是指在驱动电机起动后，通过一些装置，使带式输送机的运转速度由零可控平缓过渡到理论运转速度的一种起动方式。皮带机的软启动方式决定了皮带机的对皮带机的性能和价格影响很大，因此选型时应作充分比较。4.1液力偶合器液力耦合器广泛使用在煤矿井下刮板输送机传动装置中，装在电机和减速器之间，做联轴器使用。（1）优点：①使输送机起动平稳，改善电动机的起动性能。②具有过载保护，能有效地保护电机正常运行。③能吸收工作机构的冲击和振动，延长传动部件的使用寿命。④在多电机传动系统中，能使各台电机的负荷分配趋于均衡。⑤应用广泛，价格较低。22 （2）缺点：①耦合器轴套花键磨损快；②有漏水现象；③耦合器轴套花键孔与减速器伞齿轮花键轴装拆困难；④有跳动、摆动现象；⑤有时烧电机。⑥多机驱动动平衡性差。4.2调速型液力偶合器（1）优点：①起动时间可任意调节，使运输机能够按照起动速度曲线平滑起动并能实现满载起动；②确保运输机起动加速度值在0．1～0．3m／s范围内，使输送带起动张力控制在允许范围内；③能使鼠笼式电动机空载起动，又能利用其尖峰力矩作起动力矩，提高其起动能力，缩短了电动机起动时间；④用于多机驱动时，能实现多机功率平衡；⑤隔离输入、输出扭矩，减缓冲击，防止动力过载，保护电动机及运输机主要部件不会因冲击过载而损坏；⑥易于实现对运输机的遥控和自动控制，操作简便；⑦结构简单可靠，投资少，运营费用低；⑧运输机短时停车时，可以不停电；⑨能实现多机顺序起动，减少对外界电网的冲击；⑩操作维护简单，备件容易获得。（2）缺点：①起动性能较液体粘性软起动稍差；②正常工作时，一般有3％～5％的滑差，效率损失较大；③体积较大，发热量大；④调速精度和传动效率不及变频调速；⑤功率不同的液力偶合器主要部件通用性差，使用维护难度大；⑥需要定期更换油，维护费用高。4.3　液体粘性软起动器（1）优点：液体粘性软起动器的优点主要是：①加、减速度调节范围大，能提供平滑的起动力矩，大大提高运输机的寿命；②电动机能空载起动，电气和机械冲击小；③能实现多电机驱动功率平衡；④能对传动系统进行过载保护，提高使用寿命；⑤与电动机的匹配特性良好，能实现重载起动；⑥传动效率较高，功率损耗小。（2）缺点：液体粘性软起动器的缺点主要是：①每个软起动装置需要一个液压站，结构较复杂；②使用油液传动，易因漏油污染环境；③电液系统较复杂，维护要求较高。4.4　CST(美国RockwellDodge公司生产)（1）优点：①在任意载荷下可以跟踪任何起动曲线，加减速度任意调节。与直接起动相比，系统起动富裕系数降低1倍；与调速型液力耦合器相比，运输机胶带张力可降低30％，一般情况下，胶带强度可降低2级同等安全度条件下，胶带安全系数可降低1．922 ，设计时选择5．1～7．1即可满足要求；②CST相对于调速型液力耦合器而言，传动效率可提高13％，电动机选配功率平均可下降30％；③具有任意条件下的可控停车能力；④可实现多点驱动之间高精度的功率平衡，平衡精度可达98％；⑤对运输机所有机械、电气系统提供过载保护，保护系统响应速度快，响应时间为50一lOOms；⑥验带速度运行时间不受限制，可以长时间低速运行；⑦现场调试简单，可以很方便地在线进行参数修改与调试。（2）缺点：①每个软起动装置需要一个液压站，结构较复杂；②使用油液传动，易因漏油污染环境；③电液系统较复杂，维护要求较高。4.5　变频器交流供电经外部真空接触器进入整流单元整成直流，然后经滤波电容进入功率模块的输入端，通过控制器调节IGBT功率器件，使直流重新逆变为适当频率、相位和电压的交流电供给电动机，可使运输机按照设定的速度曲线平稳起动，实现软起动。（1）优点：①软起动、软制动性能良好②没有漏油的麻烦；③可以实现多台电机的功率平衡；④可以变速运行，调速范围大。（2）缺点是①控制复杂，对使用维护、环境温度及清洁度要求高；②对电源频率有一定污染；③在井下使用，散热问题较难解决；④价格较贵。4.6　交流电机软起动器交流电机软起动器主同路采用三对反并联可控硅，利用全数字矢量控制技术，通过速度与电流的闭环调节控制电机端电压，以软起动交流调压方式控制电动机的起动电流。起动时，由微处理器根据预设参数或PC口输入的数据，控制三相可控硅的导通角，软起动控制器的输出电压按一定的斜率逐渐升高到额定电压，保证电动机带动运输机平滑地过渡到额定转速。起动结束后，由控制器发出信号，使旁路真空接触器进入正常工作，可控硅暂停工作，系统处于正常运行状态。需要停车时，给出停车信号，真空接触器断开，然后由可控硅完成全部停车过程。（1）优点：体积小，价格低廉，操作简单方便。（2）缺点：①用于恒转矩负载时，调压调速差动功率损耗大，效率低；②考虑谐波影响，选用时要加大容量20％～40％；③满载起动困难；④不能使电动机空载起动；⑤不具备功率平衡和无级调速功能。22 4.7　绕线电机串电阻调速绕线式电动机通过转子回路串接电阻，可以软化电机输出特性。在起动过程中，通过切换电阻，既可以保证设定的起动力矩，又可以限制起动电流。绕线电机转子回路串接电阻的驱动方式，通常采用开环控制，通过“二进制”切换电阻的方法，可在有限的电阻级数下，获得较多的起动加速级，使带式输送机等加速、较平稳起动。（1）优点：采用绕线电机转子回路串接电阻的驱动方式，可以方便地分别设定带式输送机的空载、满载起动特性和满载制动特性，获得比较理想的起制动效果。这种驱动方式，适用于大型、多机驱动系统的带式输送机。（2）缺点：绕线电机及电阻难于进行防爆处理，不适于煤矿井下使用。5　输送带张紧方式的比较　带式输送机张紧装置又称为“带式输送机拉紧装置”，是矿用带式输送机不可缺少的重要组成部分,它直接关系到带式输送机的安全运行、使用寿命和经济性，因此选择时应认真比较。5.1　带式输送机张紧装置的作用和类型为了保证输送机能够正常运转，张紧装置是必不可少的装置之一。张紧装置有四个主要作用：（1）保证带式输送机驱动滚筒分离点的足够张力，从而保证驱动装置依靠摩擦传动所必须传递的摩擦牵引力，以带动输送机正常运转。（2）保证承载分支最小张力点的必须张力，限制输送带在托辊之间垂度，保证带式输送机的正常运行，不致因输送带松弛而导致打滑、跑偏等现象。（3）补偿塑性变形与过渡工况时输送带伸长量的变化。由于负载变化会引起输送带发生长度变化，蠕变现象也会造成输送带伸长，张紧力是变化的，必须经常调节拉紧滚筒的位置，才能保证带式输送机的正常运行。（4）为输送带重新接头作必要的行程准备。每部带式输送机都有若干个接头，可能在某一时间接头会出现问题，必须截头重做，拉紧装置为带式输送机已准备了负荷以外的输送带，这样接头故障就可以通过放松拉紧装置重新接头来解决问题。现有张紧装置大致有六种，分别是：重锤车式张紧装置、螺旋式张紧装置、垂直式张紧装置、钢绳绞车式张紧装置、电控式自动张紧装置和液压式自动张紧装置。5.2　现有带式输送机张紧装置的原理及特点（1）重锤车拉张紧装置22 如图5.1所示，机尾换向滚筒①固定在小车②上，垂直悬吊的重锤③和小车②相连，由于重锤③的重量可以为一定值，所以皮带的张力、拉紧力恒定，同时重锤靠自重张紧，能自动补偿皮带的伸长；但其需要的空间大，占地面积大，往往受空间限制而无法使用，宜于使用在固定式长距离运输机上。图5.1　重锤车式张紧装置1.滚筒；2.移动小车；3.重锤（2）垂直式张紧装置如图5.2所示，其装置是利用重锤的重力拉紧，其特点同“重锤车式张紧装置”。图5.2　垂直式张紧装置（3）螺旋式张紧装置如图5.322 所示，拉紧滚筒的轴承座安装在活动架上，活动架可以在导轨上滑动，旋转螺旋杆使活动架上的螺母和活动架一起前进和后退，达到张紧和放松的目的。其结构简单，但行程太小，只适用于短距离的运输机上，且当皮带自行伸长时，不能自动张紧。图5.3　螺旋式张紧装置（4）钢绳绞车式张紧装置如图5.4所示，这种张紧装置是利用小型绞车张紧。绞车一般用蜗轮蜗杆减速器带动卷筒来缠绕钢绳从而张紧皮带。这种张紧装置的优点是体积小、拉力大，所以被广泛运用到井下带式运输机中，但其不能自行张紧。图5.4　钢绳绞车式张紧装置（5）电控自动张紧装置22 自动张紧装置不仅能根据主动滚筒的牵引力来自动调节拉紧力，而且还能补偿皮带的伸长。如图5.5所示，是电控自动张紧装置的一种，此张紧装置只能保持张紧力恒定，相当于重锤式拉紧装置，不能根据及其工况随时改变张紧力。图5.5　电控自动张紧装置1.控制箱；2.永久磁铁；3.控制杆；4.弹簧；5.缓冲器；6.电动机；7.减速器；8.链传动；9.传动齿轮；10.滚筒；11.钢丝绳；12.拉紧滚筒及活动小车；13.皮带（6）带式输送机液压张紧装置如图5.6所示。胶带自控液压拉紧装置是根据我国煤矿特点，吸收世界发达国家的先进技术，根据胶带在起动和正常运转两种状态下拉紧力的不同需要，确定合理的胶带张力模型而设计的，该机特点是：①起动时拉紧力和正常运行时拉紧力可根据胶带输送机张力的需要任意调节（调节范围根据所选型号见表）。完全可以达到起动时拉紧力比正常运行时大1.4－1.5倍的要求，一旦调定后，按预定程序自动工作，保证胶带在理想状态下工作。②响应快，胶带输送机起动时，胶带松边突然松驰伸长，该机能立刻缩回油缸，及时补偿胶带的伸长，对紧边冲击小，从而使起动时平稳可靠。避免断带事故的发生。③具有断带时自动停止带式输送机和打滑时自动增高拉紧力等保护功能。④结构紧凑，安装空间小。⑤可与集控装置连接，实现对该机的远距离集中控制，还可实现微机控制。22 图5.6平面布置参考图1、拉紧油缸；2、蓄能站；3、液压泵站；4、隔爆兼本安控制箱6　皮带机驱动方式比较皮带机驱动方式对机械结构、皮带强度影响很大，必须结合现场情况进行优选。6.1皮带机单滚筒驱动皮带机单滚筒驱动结构简单，占地少，在小功率、短距离皮带机中多采用。（1）优点：①围包角大可传递功率增加，②相同功率的皮带机张力减小，带强降低。③有利于设备的小型化通用化和降低成本。（2）缺点：①多机驱动要解决功率的平衡问题，②占地相对较多。6.2皮带机双滚筒驱动皮带机多滚筒驱动是用几个较小单元的驱动功率之和来满足总功率的要求。煤矿井下带式输送机由于工作条件差，所需牵引力较大，故多采用双驱。带式输送机双滚筒驱动常用的传动形式有两种：一是双滚筒共同驱动，二是双滚筒分别驱动。（1）双滚筒共同驱动：双滚筒共同驱动，两个滚筒的转数相同，滚筒的直径相等。其优点是结构简单，造价低；其缺点是设计好的牵引力分配比值只适用于一定的载荷及一定的μ值，当载荷变化及滚筒表面情况变化时牵引力的比值也随之变化。双滚筒共同驱动适用于要求结构紧凑，点用空间小的场合。（2）双滚筒分别驱动：两个滚筒分别用单独的电动机驱动。设计时在总功率确定后，需要解决如何分配两个滚筒所传递的功率问题。双滚筒分别驱动两滚筒传递功率的分配有按张力最小分配和按比例分配两种方法。所谓按张力最小分配是指传递一定牵引力时保证输送带的张力值最小。按张力最小分配的优点是22 传递一定的牵引力时输送带的张力最小，有利于输送带运行。缺点是很难选到合适的电动机，且两滚筒所用的电机功率不同减速器不同，设计和使用都不便。按比例分配通常采用按1：1和2：1两种分配方法。按1：1分配，两滚筒功率相同，各为总功率的1/2。这种分配的优点是电机、减速器及有关设备全一样，运转维护方便，因此采用较多。缺点是不能充分利用相遇点一侧滚筒所能传递的摩擦牵引力，因而需要加大输送带的张力。按2：1分配，将相遇点一侧的滚筒的功率按2倍于分离点一侧滚筒分配。按这方法分配的优点是，两滚筒既可使用相同的电动机、减速器、及相关设备，又充分发挥滚筒的摩擦牵引力。传递相同的牵引力时所需输送带的张力比按1：1分配小得多。缺点是需要三套电动机、减速器，占地面积大。7　皮带机制动方式比较《煤矿安全规程》规定，倾斜井巷中使用带式输送机上运时必须同时装设防止逆转装置和制动装置，下运时必须装设制动装置，下运带式输送机应装设软制动装置。煤矿倾斜井巷采用皮带运输，当倾角超过6度时应考虑安装制动装置。常用的制动装置有逆止器（皮逆止器，棘轮逆止器、NF型非接触式逆止器）、制动器（电磁制动器、电液制动器、防爆自冷盘式制动装置、液压制动器、液力制动器）。不同形式的制动装置性能和价格变化很大，选型时应认真对待。上运时一般采用电液制动器加NF型非接触式逆止器。在一输送机上采用多台机械逆止器时如果不能保证均匀分担载荷，则每台逆止器都必须按一台输送机可能出现的最大逆转力矩来选取。同时还应验算传动滚筒轴或减速器轴的强度。采用多电机驱动及大动真格的逆止器应尽量安装在减速器输出轴或传动滚筒轴上。下运式大功率皮带机为防止制动时物料下滑，要求减速度＜0.3m/s2应装设软制动装置和制动器，常用的软制动装置有自冷盘式制动装置、液力制动器和液压制动器、液粘制动装置。（1）防爆自冷盘式制动装置防爆自冷盘式制动装置主要由机械盘闸和可控液压站组成，其工作原理是通过制动器对工作盘施加擦擦制动力而产生制动力矩，通过液压站调整制动器中油压的大小可以调整正压力，从而调整制动力矩的大小。液压站采用了电液比例控制技术，所以制动系统的制动力矩可以根据工作需要自动进行调整，实现良好的可控制动。为了保证不出现火花，一般制动盘安装在中低速轴，要求线速度不大于1Om/s。为了使制动器具有良好的散热性，保证制动盘温度，根据风机原理把制动盘做成中空结构的强制冷却方式，使制动过程中绝对不超过150℃。这种制动系统的布置形式如图7.122 所示，根据下运带式输送机驱动系统的要求，当大功率或多机驱动时，可以在减速机与电机之间加液力偶合器实现功率平衡(对于别的制动系统也一样)。图7.1　自冷盘式制动器布置图1-输送带2-驱动滚筒3-减速机4-制动器5-液力偶合器6-电机（2）液压制动器当用电机驱动液压泵时需要输出力矩，同样通过输送机系统带动液压泵业产生力矩，此时液压泵对输送机产生的是同样大小的阻尼力矩，当阻尼力矩足够大时，就会制动输送机实现制动。图7.2　液压制动器布置图1-输送带2-驱动滚筒3-减速机4-液压制动泵5-推杆制动器6-电机（3）液力制动器22 液力偶合器可以传递力扭，当把偶合器的涡轮固定时，就会对泵轮带动的高速液流产生巨大的阻力矩，使其减速。液力制动系统就是根据这个原理进行设计的。液力制动系统主要由带泵轮、涡轮的液力制动偶合器和液压冷却控制组成。（4）液粘制动装置液体粘性制动装置(又称湿式制动器)是利用摩擦片在粘性液体中的摩擦力来传递力矩的。为了实现带式输送机各项制动性能要求，可以采用常闭式结构，主要由主动轴、被动鼓，主、从动摩擦片，控制油缸、弹簧、壳体及密封件等组成。当主动轴带动主动摩擦片旋转时，由于从动摩擦片不动，使得主、从动摩擦片间产生摩擦力作用，当改变控制油缸中的油压大小可以调节主、从动摩擦片之间的压紧力，进一步改变主动摩擦片与从动摩擦片间的摩擦力矩，从而实现带式输送机各项制动技术要求。湿式制动器的主、从动摩擦片都在粘性润滑油中工作，它是通过润滑油来进行冷却散热，通过控制油压来改变摩擦片间的压紧力，从而使得摩擦片的润滑状态由液体油膜剪切区变到混合摩擦区，最终过渡到边界摩擦区的不同工作状态。湿式制动器的主、从动摩擦片都在粘性润滑油中工作，它是通过润滑油来进行冷却散热，通过控制油压来改变摩擦片间的压紧力，从而使得摩擦片的润滑状态由液体油膜剪切区变到混合摩擦区，最终过渡到边界摩擦区的不同工作状态。在制动过程中，由于控制油压与油膜承载力的共同作用，主、从动摩擦片将由液体剪切状态与混合摩擦状态之间变化，所以制动力矩的计算应按不同状态来进行分析;当压紧力较小，而油膜间隙较大时，主、从动摩擦片将主要处于液体剪切状态，此时的力矩计算应按液体摩擦模型进行研究;当压紧力较大，而摩擦片间隙小到一定程度则得用边界摩擦状态来计算。（5）制动器的选用原则制动器的选型应考虑以下几个原则:①考虑输送机的工作重要性，当输送机工作场所十分重要时，如主运输输送机，应重点考虑可靠性配置，可采用液粘制动器加盘闸制动器，实现双保险。②考虑输送机(长度短、运量小)制动力矩大小，制动力矩小，相应动载冲击小，可选用普通推杆制动器;否则，应选用可控制动器，如液粘制动器或可控盘闸制动器。③输送机带速，当输送机带速高时，应选用可控制动器，或者选用液力或液压制动器先实现降速，速度降低以后，再加制动闸进行定车制动。④22 考虑输送机(长度、运量)动载荷大小，动载荷较大时，必须采用可控制动器，当要求制动精度高时，选用液粘制动器，否则选用可控盘闸制动器。⑤考虑输送机经济性，性能要求越好，投资价格越高。一般情况选用可控盘闸制动器，既可实现可控制动，又能实现定车，且结构简单，相应投资也较小。8、　托辊直径与间距的确定在煤炭生产中，带式输送机是重要的运输设备，托辊是带式输送机的主要部件，使用量大，形式多样。托辊的形式和数量对于带式输送机的正常使用、平稳运行、维护费用、功率消耗等有重要影响。因此，合理选择托辊形式和确定托辊间距，可保证带式输送机平稳运行及减少托辊用量，降低营用及维护费用。国产带式输送机托辊间距通常根据经验数据确定：①当运输物料的松散密度γ≤1600kg/m3时，承载托辊间距取1.2m；②当运输物料的松散密度γ>1600kg/m3时，承载托辊间距取1.0m；③对于钢丝绳芯带式输送机，承载托辊间距一般取1.5m；④平行托辊（回程托辊）间距一般取3.0m。以上方法是按承载段或回程段最小张力点的输送带张力确定托辊间距，在整个输送机长度上，分别采用统一的托辊间距。这样虽可简化设计和制造工艺，但没有根据输送带在输送机长度上张力的变化及托辊的受力情况合理确定托辊间距。对于长运距带式输送机，则会加大托辊数量，增加维护费用和运行阻力，因此很不合理。带式输送机在整个运输长度上，输送带张力是连续变化的。合理的托辊间距应在满足托辊承载能力及寿命要求、输送带下垂度要求的条件下，根据该处输送带张力的大小，来确定托辊间距。托辊的直径选择：DTⅡ皮带机设计选用手册中对辊子转速作了一个不超过600r/min规定。从现有制造水平看，结合国外有关文献，为了避免托辊转速过高引起输送带过大的振动，建议托辊转速不超过450r/min。跑偏托辊间距确定：皮带跑偏原因很多，有安装原因，有皮带原因，有机头尾滚筒原因。一般而言选型时为减少初次投资费用，以上托辊30m一组，下托辊50m一组为宜。选型时考虑一定的备用量，安装后根据运行情况作调整。9　皮带输送机选型不可忽略细节（1）张紧段长度：《DTⅡ型固定带式输送机设计选用手册》对拉紧行程有一个推荐值：螺旋拉紧为机长的1%～1.5%；重锤拉紧为2～4m；绞车拉紧为17m22 。根据现场实际经验，为减少接头数量，可能的性况下拉紧行程或储带长度尽可能长些，一般车拉、锤拉、液拉装置的皮带应＞20m,可伸缩皮带机拉紧储带100m。（2）可伸缩皮带机机尾承载段长度：应以所配桥式转载机相配合，一般应为12m.（3）机头机尾搭接方式的确定：皮带机卸载前方是煤仓，还是搭接皮带机尾对机头探出长度和机头结构形式差别很大。因此用户应明确。一般搭接皮带机尾时机头探出长度为1.5m。（4）凹凸段及过桥的确定：井巷设计尽可能简化适应皮带机运输，如确有特殊性况，技术规范书必须提及附井巷设计图，对有凹凸段、过桥及转弯的必须特别说明。这对皮带机的设计，报价等相关。10　技术规范书的一般格式技术规范书是指在设备、工程采购过程招投标过程中，对设备、工程的设计、制造、安装过程中的详细要求的说明。它作为招标文件的一部份提供给供货商。技术规范书对采购设备的适用条件、采用技术标准、设备技术参数、技术服务、技术文件、质量保证提出要求。编制的质量直接影响供货方对招标文件的响应和评标作的的顺利进行。一般输送机招标技术规范书格式如下：输送机招标技术规范书格式1.总则1.1.本规范文件对＊＊生产系统部分带式输送机设备，提出了功能设计、结构、性能、制作和试验等方面的技术要求。1.2.招标方在本技术文件中提供了最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定。也未充分引述有关标准和规范的条文，投标方应保证提供符合本投标书和工业标准的设备及其相应服务。对国家有关设备制造等强制性标准，必须满足其要求。1.3.如果投标方没有以书面形式对本规范文件的条文提出异议，则招标方认为投标方的产品（包括硬件和软件等）将完全满足本技术规范文件的要求。如有异议，应在报价书文件的差异表加以详细描述。1.4.报价书及合同规定的文件，包括图纸、计算、说明、使用手册等，均应使用国际单位制（SI）。1.5.只有招标方有权修改本规范文件。经买卖双方协商，最终确定的规范文件应作为胶带输送机合同的一个附件，并与合同文件有相同的法律效力。22 1.6.投标方的工作范围投标人资质：投标人应具有同类型系统的设计制造的成熟经验，具备相当的资质。投标方应提供满足本规范文件要求所必须的硬件、软件和各项服务。其中包括（但不限于）下列内容：1.6.1.按照本规范文件的规定及图纸的要求，配置＊套完整的功能设备，主要包括以下内容：a.系统操作、维护说明书；b.防爆合格证；c.煤矿安全标志；d.设备合格证；1.6.2.按照合同规定的进度要求，按时发运设备。1.6.3.负责培训招标方的运行和维护的工程技术人员，并使这些人员能熟练地操作、维护。1.6.4招标方应负责对投标方现场服务人员的正当配合要求予以协助，确保工作顺利进行。1.6.5正常生产所必须的部件、必要的备件和安装、维修专用工具，无论在本技术规范中是否加以说明，均应提供完备。供货范围中提出的所有设备部件等，其技术数据应由供货商加以完善。2.工程概况2.1工程概况：2.2工作条件：运料性质：电源电压：工作温度：-10℃-43℃工作方式：给料方式：2.3带式输送机的设计、制造、包装、运输、储存、验收应符合或不低于下列标准及其他有关中国国家标准和规范。GB14784带式输送机安全规范GB10595带式输送机技术条件GB987带式输送机基本参数与尺寸22 GB/T13792带式输送机托辊用电焊钢管GB11345钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分析GB5015弹性柱销齿式联轴器GB5677铸钢件射线照相及底片等级分类方法GB6333电力液压块式制动器GB7984普通用途织物芯输送带GB10822一般用途难燃输送带ZBJ19009圆柱齿轮减速器通用技术条件GB755电机基本技术要求GB4208外壳防护等级分类其他，机械：国际标准化组织ISO标准。电气：国际电工技术委员会IEC标准。另外，尚应符合本技术规范书规定的技术要求和买方的要求。使用防爆型或本质安全型电气设备，不得低于标准GB3836.1~4-2000。供货商所提供的设备应满足国家《煤矿安全规程》2010年版的有关规定。2.4设备的主要性能参数技术特征输送机型号输送带宽度（mm）物料名称输送带长度(m)松散密度（tm3）输送速度(ms)最大块度(mm)水平输送距离m物料安息角（度）输送带最大张力KN工作条件提升高度运行条件输送倾角（度）输送量(th)减速机型号输送带形式电动机型号输送带类型电动机功率(kw)2.5其他要求22 1．卖方必须严格按施工图纸要求加工制作，包括设备、材料及相关技术数据（除在本技术规范书中有特殊规定的除外）。并应随机提供整套连接件及附件。2．主要设备选型应按如下配置：电动机选用**电机厂产品，减速器选用**产品、逆止器选用**及国内知名品牌、皮带选用**等知名品牌。且根据皮带长度每**米需分别提供1组备用普通托辊和1组调心托辊，每条皮带配备1备用清扫器。3．卖方应负责按甲方指定时间要求及时到矿免费为甲方做皮带接头，做接头所需的各种材料、工器具及施工人员由卖方无偿提供，4．所有设备均正确设计和制造，卖方应确保在上述工作条件下所有设备均能安全、可靠、持续运行，不会出现过度应力和老化等其它问题。设备应满足长期连续运行的要求，启动、运行、停机平稳并安全可靠。5．设备零部件采用先进、可靠的加工制造技术，有良好的表面几何形状及合适的公差配合。所使用的零件或组件有良好的互换性。买方不接受带有试制性质的部件。严禁采用国家公布的淘汰产品。6．易于磨损、老化或需要调整、检查和更换的部件应提供备用品，并能比较方便地拆卸、更换和修理。所有重型部件均设有便于安装和维修的起吊或搬运设施（如吊耳、环形螺栓等）。7．设备主要承载钢结构采用合适的结构型式，在强度、刚度、挠度、机械振动和机械性能方面必需满足有关规范、标准的要求。所用材料的化学成分和机械性能应符合有关标准和有关规范的规定，且是新的和优质的，并能满足工作环境条件的要求。重要部件须取得买方认可或由买方指定。8．所使用的零件或组件应有良好的互换性。特别是常用备件和易损件具有良好的可拆性和互换性。9．带式输送机运行时最大跑偏量不超过带宽的5％，卖方充分考虑设备制造及配套件选择对带式输送机跑偏量的影响。10．.输送机表面涂漆应符合GB10595《带式输送机技术条件》的要求，除滚筒与托辊工作表面可涂一层面漆外，其余表面必须涂两层底漆一层面漆,漆膜总厚度不小于300μm。11.设备的运行噪音应小于GB10595—89《带式输送机技术要求》的要求，并符合国家其他有关标准对噪音的要求。12.设备所配电机必须为防爆型，电机的功率及型号可根据设备选定。13．电控设备由电控厂家单独提供，卖方必须配合电控厂家预留好电器设备及传感器的安装位置，以便于电控设备进行安装。22 14．各滚筒均要用阻燃橡胶围包成菱字形，包胶厚度、摩擦系数及与滚筒粘结度要达到技术规范要求，三年内不得脱胶、开胶。15．每捆皮带皮带长度可单独制作，尽可能减少每部皮带的皮带接头。16．各皮带的导料槽和漏斗由安装单位根据现场单独加工制作。2.6技术服务1）负责本项目中带式输送机整套设备的加工制作及现场卸车，并负责安装指导现场调试等。2）负责按本规范书要求为需方生产制造性能优良的带式输送机。3）提前**天通知需方，以便于需方派人参加设备、技术资料和电气试验的整体验收。4）负责对需方有关技术人员进行不少于**周的技术培训。2.7技术文件投标方中标后，应在**周内提供带式输送机总图、基础图及载荷图，设备交货时，应随机提供产品合格证、产品装箱单、产品试验报告、整体出厂试验报告、电气试验报告以及使用说明书、易损件清单。技术规格书提出的所有参数、配置，卖方均校核，若不能达到要求或有其它隐患均应在差异表中提出，卖方最终对带式输送机整机各项性能负责。如果需方认为所提供的资料不能满足要求时有权要求补充。2.8　工作安排（1）在收到技术规范书后如有异议在**周内书面通知需方。（2）根据工程需要可以设计联络会或采用其它方式解决设计及制造中的问题。（3）文件交接有记录，设计联络要有会议纪要。（4）提供的设备及附件规格、重量有变化时，应及时书面提供给需方。2.10　质量保证（1）保证制造过程中的所有工艺、材料、试验等（包括外购件在内）均符合本规范书的规定。（2）带式输送机的主要部件质保期为1年，在质保期内对所有设备免费维修或更换（非需方原因）。在质保期内由于产品质量问题引起的损失由供方承担。（3）在质保期过后，免费提供技术服务和备件的有偿更换及维修工作，需方仅负担所更换的配件费用。11　结语煤矿皮带机的选型采购一般经过井巷设计图研读，运输能力确定，带宽、带速、带型22 确定，驱动力及所需传动功率计算，驱动方式确定，起动、制动确定，输送带张力计算，皮带强度确定，张紧方式确定，编制皮带机招标技术规范书，发招标文件，评标，签订技术协议，订立合同这样一个过程。在编制招标技术规范书时为了便于制造商理解购货意图，同时为避免投标方案五花八门，便于评标，技术规范书的编制质量致关重要。为确定好皮带机的技术方案，编写好技术规范书，技术规范书编写者应对当今皮带机的发展趋势，皮带机型号命名，传动方式、起动方式、制动方式、张紧方式、托辊间距等有所研究，对张紧段长度、可伸缩皮带机机尾承载段长度、机头机尾搭接方式的确定、凹凸段及过桥的确定、技术规范书的格式有所了解。编写好技术规范书还应掌握皮带机的相关技术规范、技术标准。参考文献[1]赵玉文，李云海．带式输送机的现状线装与发展趋势．煤矿机械，2004年第4期：1~3[2]于学谦．矿山运输机械，徐州：中国矿业大学出版社，1989年[3]陈泽宏．矿山运输机械，北京：煤炭工业出版社，1982年[4]王海宁．采掘机械，北京：煤炭工业出版社，1981年[5]孙可文．带式输送机的传动理论与设计计算.北京：煤炭工业出版社，1991年[6]沈长兴．大功率长距离可是伸缩带式输送机.煤矿机械，1998年第1期：30～31[7]机械工业部北京其重运输机械研究所编.DTII型固定带式输送机设计用手册.北京：机械工业出版社，1994年10月[8]上海交通大学洪致育、林良明主编.连续运输机械.北京：机械工业出版社.1982年[9]刘雪平.大型带式输送机及其控制驱动系统的发展趋势.煤矿机械.2000年[10]杨达文等.国内外煤矿带式输送机的现状及发展.煤矿机械.2002.1[11]杨达文等.国内外煤矿带式输送机的现状及发展.煤矿机械.2002年第1期[12]　张复业　矿井运输与提升，煤炭工业出版社，1979年22'