我国矿山皮带输送机的应用与发展

摘 要：作为机械设备的一大类，运输系统的应用范围非常广泛在国民经济的各个工业部门、各种行业都有应用。例如在机械、轻工、化工、冶金、矿山、建材、食品等行业使用的皮带运输机。一个国家运输系统自动化的水平的高低，反映了一个国家工业技术的发展程度。

关键词：矿山；皮带运输机；技术

皮带运输机在矿业发展中属于主要设备，其运输能力较大，输送距离远，能够保证一定的速度。然而随着经济及科技的不断发展，其在经济性、安全性以及稳定性方面都不能满足现代矿业的发展要求。近年来，随着人工智能概念的推广，计算机信息技术用于机械设备的状况越来越多，尤其近几年PLC控制编程与计算机技术有效的结合使皮带运输系统的操作更为简单、系统更为稳定，在矿业发展中得到了普遍的应用。

1 皮带输送机的工作原理

皮带输送机是皮带运输系统的主要构成部分。皮带运输机由输送带、托辊、滚筒及驱动、制动、张紧、改向、装载、卸载、清扫等装置组成。皮带输送机是由驱动装置拉紧装置输送带中部构架和托辊组成输送带作为牵引和承载构件，借以连续输送散碎物料或成件品。

2 现阶段国内外皮带输送机技术的基本状况

2.1 国内外皮带输送机技术的发展

国外皮带输送机技术长久以来一直领先于我国的技术发展水平，如今皮带输送机技术的发展已经进入了一个新的阶段，皮带输送机的功能性更强，应用范围更广。在国外，大批先进的的皮带输送机已经研制成功，并在一些行业中得到了应用。这些皮带输送机不但运输距离远、运载量大、运输速度快而且输送性能稳定，如今自动化的监控技术也被运用到了皮带输送机当中，使它的可靠性也大大加强了。

随着我国采矿业事业的逐步发展，皮带输送机的应用也越来越广泛，在市场需求的推动下，皮带输送机的技术水平也有了很大程度的提高。一些矿区还采用了先进的设备提高采矿效率，例如大倾角长距离皮带输送机的使用。虽然国内相关技术与国外差距还很大，但我国秉承自主研发的精神，不断加大对皮带输送机研发资金的投入。目前正在开展针对皮带输送机的软启动与制动装置的试验与研究。国外皮带输送机技术的优势主要表现在两个方面：一功能多元化。国外设计和研发了多种不同功能的皮带输送机。如高倾角带输送机、管状带式输送机、空间转弯皮带输送机等，类型各异，可以满足多种用途；另一方面是核心技术领先。如今长距离、大运量、高带速等大型皮带输送机已成为未来输送机发展的主要趋势，相应的动态分析与监控技术等核心技术一直为国外所掌握的，这些技术提高了带式输送机的运行性能和可靠性，进而提高设备的寿命，降低生产成本。

2.2 国内外核心领域所存在的具体差距

理论差距。一直以来我国皮带输送机研发主要运用的是刚性理论。运用刚性理论来分析研究皮带输送机，会出现与实际情况相差较远的结果。主要原因在于实际上运输机的输送带是粘弹性物体，其输送过程是一个非常复杂的过程，不能简单的以刚性理论、理想状态来进行计算和分析。国外很早已经开始运用计算机技术进行皮带输送机设计和研发了，通过PLC计算机控制系统对运输系统的动张力进行动态的分析和监测，获得的数据不但有效而且准确。这些技术可以降低输送带的安全系数，通过对“超载”和“空载”的监测达到延长使用寿命的作用，确保了输送机运行的可靠性，从而降低运输机的生产成本。

技术差距。一般皮带运输系统都是采用多电机驱动的。尤其是对于距离长、运量大的矿区，必须使用功率大的多机驱动输送机。由于多机使用会产生很强的张力，因而必须采用软起动方式来降低这种张力。为了减少对电网的冲击，在进行软起动时，首先要慢速起动，同时要控制输送机起动加速度以及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。国内曾经出现由于技術不达标常常会造成各驱动点的功率不均衡，甚至会造成电机功率过大烧毁电机。目前国内已经通过使用调速型液力偶合器来实现输送机的软起动与调节功率平衡的问题。但国内的技术标准以及技术能力尤其是调节精度及可靠性，都与国外差距很大。

2.3 产品设备差距

由于我国皮带输送机受到发展技术的限制，导致皮带输送机的可靠性得不到保证，由于功能单一，品种型号少，大部分矿区都采用是国外的设备。国外皮带输送机由于有先进的技术作支撑，在运输效率以及运输效果上都远远超过国内的产品。最主要的是，国外产品的寿命、环境适应能力都与国内外皮带输送机有着显著的差异。例如在托辊的使用上，国外采用的是新型的注油托辊，在输送过程中通过对轴承进行稀释润滑，减小运输阻力，提高了托辊的使用寿命。

无论如何我国皮带输送机的研制工作还处于初步阶段，不管是皮带输送机的产品的品种还是相关的技术力量都与国外有很大的差距。国内所拥有的皮带输送机不但型号少，功能也单一，而且由于效率的低下，单位时间内的经济效益与国外也相差很大。目前国外最新的皮带输送机技术已经实现了人、料的双向运输的功能。

3 皮带输送机设备将向大型化趋势方向发展

由于要坚持可持续发展，我国矿业开采正逐步向高产、高效、集约化经营方向转变。因而在矿山皮带运输系统中对皮带输送机的使用，也将逐步向大型化、多功能的方向发展。因而未来大型皮带输送机必须具备高功率、高带速、高运量以及长距离运输等特点，这样才能提高效率，获得更高的效益。

3.1 元部件性能有待提升

未来对皮带输送机的元部件的要求更高了。主要是影响运输机的可靠性、安全性的一些元部件的性能要进一步增强。我国皮带输送机未来发展与研究的主要方向就是提高皮带输送机元部件的性能与可靠性，因而可以在现有技术的基础上，借鉴国外的先进经验，提高我国产品的性能，进一步推动我国皮带输送机技术向智能化方向发展。

3.2 功能更加多样化

我国皮带输送机未来目标是实现人与料的双向运输，提高皮带输送机的运输功能。

参考文献

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作者简介：罗刚（1965-）男，四川人，大专，助理工程师，研究方向：矿山机电。