临涣选煤厂Z型皮带机的改造设计

摘要：带式输送机是选煤企业最理想的高效连续运输设备，本文从临涣选煤厂的实际工况条件出发，对现有的中矸胶带输送机9001进行Z型改造设计。

关键词：皮带机 Z型皮带机 参数计算

1 概况

临涣选煤厂是一座亚洲最大的集中型炼焦煤选煤厂，入洗能力已达到1650万吨。厂区现有皮带输送机一百多条，纵横交错的分布于洗选生产线的每个工艺流程。现有的9001皮带输送机承载着临涣选煤厂西区三个系统的中煤和矸石转运任务，随着临选厂西区扩建工程陆续投入使用，西区年入洗能力已远远超过设计能力，加上为满足现有煤炭市场，需要调节和细化现有产品结构，9001皮带机已不能满足现有生产环境和生产需要。经过技术人员不断的调查分析，反复修改最终实施将皮带输送机改造成为Z型皮带的最终方案。

2 皮带机改造的参数计算

带式输送机与其他运输设备相比，不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点，而且运行可靠，易于实现自动化、集中化控制，特别是对于临涣选煤厂来讲，带式输送机已成为产品转运的关键设备。

现有9001皮带输送机的主要参数：

[输送能力：Q=1000t/h 带宽：B=1000mm 驱动方式：中间驱动

皮带机长：L=285.967m倾角：α=0°～14°带型：ST1600×φ5(6+6)

电机型号及参数：Y2 4001-4，6000V，37.7A，50Hz，1480r/min

减速机型号及参数：M3RSF80，传动比：32.7407，252KW]

由于9001皮带输送机在倾角14°中间段有一个卸料点，作为矸石备用卸料点，通过原安装的梨形卸料器将矸石转运至下方的9003矸石皮带机，同时9001皮带机也可以输送中煤至机头自然跌落卸料至中煤塔内，由于梨形卸料器对输送机的胶带有巨大的磨损情况，所以需要对此段输送机进行改造。

根据设计计算结合选煤生产现场实际需要，在9003机尾上方处将9001皮带机做Z型处理，通过加装4个改向滚筒组和“人”字形小翻板达到能使产品灵活进入矸石仓和落煤塔，也可以同时进入矸石仓和落煤塔，使产品输送更灵活，由原有的单一输送中煤、矸石变为能输送中煤、矸石、末矸、原煤等多产品的能力。

根据胶带输送机的特性，使用光面输送带沿倾斜线路布置时，不同物料的最大运输倾角是不同的。同一类物料的湿度和块度组成对最大运输倾角有影响。不同物料的最大运输倾角见下表。

[物料种类

末煤

块煤

筛分后的焦碳

0-350mm矿石

0-200mm油田页岩

角度 18°

20°

17°

16°

22°

物料种类

筛分后的石灰石

干沙

未筛分的石块

水泥

干松泥土

角度

12°

15°

18°

20°

20°]

结合9001皮带输送机现场环境的限制，设计上皮带侧边距离顶板墙200mm，两滚筒处围包角180°，下皮带距上皮带最近点450mm。又由于下调偏托辊的结构限制得出下皮带距离地面最近点为300mm。根据改造后的9001输送机产品特性综合得出此胶带输送机的最大倾角为19°。

查皮带机选型手册及现场机头驱动滚筒D=1000mm得知，Z形皮带的改向滚筒D=800mm。

查皮带机选型手册得知，皮带由原有的14°增加到19°，胶带机的运送能力降低了大约6%。（Im=Svkp。Im：输送机的最大生产能力，S：输送带的最大横截面积，v：带速，k：倾斜系数，p：物料松散密度）。而我厂三系统同时开启的最大洗选量为2000吨，按照9001皮带输送机小时输送量最大的矸石产品计算(我矿区的矸石最大产率40%)，9001每小时最大输送量为800吨，改造后的皮带机输送量为Q=Q*（1-6%）=940吨，满足输送条件。

查皮带机选型手册得知：

PA=FuV(PA:传动滚筒轴所需功率，Fu：圆周驱动力，V：带速） （1-1）

Fu=CfLg［qRO+qRu+（2qB+qGcosδ）+FN+Fs1+Fs2

+Fst］（1-2）

C：系数，f:模拟摩擦系数，L：输送机长度，g：重力加速度，qRO：承载分支托辊每米长度旋转部分质量，qRu：回程分支托辊每米长度旋转部分质量；qB：每米长输送带质量，qG：每米长输送物料的质量，δ：皮带倾角，FN：附加阻力，Fs1：特种主要阻力，Fs2：特种附加阻力，Fst：倾斜阻力。

式（1-1）与（1-2）中，改造后的各项参数变化可以忽略不计，则改造前的PA与改造后的PA大体相等，对整个皮带机的功率影响不大，现有电机及减速机满足生产条件。

3 结语

从改造后的生产情况来看，临涣选煤厂的Z型皮带机改造设计更合理，更适应现有生产环境和产品结构调整的要求，此项改造巧妙的解决了实际难题，在现场不能加装设备和有限空间内通过改变皮带的行走轨迹，实现双通道卸料，节约了大量的人力物力，改善了生产环境，可在产品转运流程中推广应用。

参考文献：

[1]机械工业部北京起重运输机械研究所.DTⅡ型固定式带式输送机设计选用手册[M].冶金工业出版社，2000年1月.

[2]机械设计手册编写组.机械设计手册[M].化学工业出版社，2002年.

[3]郑建放，周学华.煤矿井下皮带机自适应控制系统的设计研究[J].山东煤炭科技，2011(05).

作者简介：李世强（1983-），男，重庆潼南人，助理工程师，工作于淮北矿业（集团）有限责任公司临涣选煤厂。