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皮帶輸送機的設計及發(fā)展趨勢張緊裝置、驅動裝置、制動裝置是皮帶輸送機的核心組成部件,其設計是輸送機設計的關鍵。根據(jù)用戶的要求,帶式輸送機有多種設計形式,但這三種部件是輸送機不可或缺的部件,而且起到了重要的作用。隨著技術的不斷進步,帶式輸送機的功能及部件的改進也在不斷進行,設備的整體性能也在不斷提高,大大延長了輸送設備的使用壽命。 張緊裝置是皮帶輸送機不可缺少的重要組成部分,它可以保證皮帶式輸送機驅動滾筒分離點的足夠張力,防止輸送帶打滑,并且能夠補償輸送帶過度工況時產(chǎn)生的塑性變形,維持輸送機正常運行所需的最小拉緊力,從而保證皮帶輸送機的正常運行。張緊裝置性能的好壞直接影響皮帶輸送機的整機性能,在帶式輸送機中的作用尤為重要。 張緊裝置大致經(jīng)歷了機械張緊、半自動張緊以及全自動張緊三個階段,機械張緊主要有固定絞車式和重錘式兩種張緊方式,其中固定絞車式張緊只能人工調(diào)節(jié),無法保證輸送帶的張力恒定,而重錘式張緊也存在著響應慢、成本高、操作不方便等問題;半自動張緊主要指液壓絞車張緊裝置,該類張緊裝置能夠基本實現(xiàn)輸送帶的張力恒定,同時相應速度較快,成本較低,但也存在著能耗較大、設備磨損嚴重以及故障率高等缺點;全自動張緊主要指液壓自控張緊裝置,它根據(jù)帶式輸送機在啟動階段和正常穩(wěn)定運行階段對不同輸送帶張力的要求,確定合理的張力控制模型,運用機電液一體化技術實現(xiàn)其張力的自動控制,從而實現(xiàn)帶式輸送機在啟動、制動和穩(wěn)定運行階段的張力恒定,大大延長了輸送帶的使用壽命。 驅動裝置是皮帶輸送機的啟動裝置,即動力來源,啟動問題是皮帶輸送機尤其是大型皮帶輸送機的關鍵問題,啟動問題不僅僅關系到輸送機的使用性能,還影響著皮帶輸送機的經(jīng)濟效益。目前,驅動裝置按其性質可分為三類:電氣調(diào)速,液力調(diào)速和可控驅動裝置。其中電氣調(diào)速驅動裝置發(fā)展相對較早,但技術水平相對較低;液力調(diào)速驅動裝置主要是液力偶合器,目前國內(nèi)煤礦井下用帶式輸送機軟啟動裝置一般為調(diào)速型液力偶合器,其主要通過調(diào)節(jié)工作腔液體的充滿度來改變輸出轉速和轉矩,具有一定的軟啟動功能和調(diào)速能力,但限于其傳動原理和結構,調(diào)速型液力偶合器在軟啟動的功能和性能上遠遠無法滿足使用要求;可控驅動裝置是近年來發(fā)展起來的新技術,它集機電液技術為一體,目前我國市場應用較為成熟的有CST和BOSS兩種可控起動裝置,其中CST系統(tǒng)相對較多,它能夠實現(xiàn)對整個起動過程的有效控制,可控性能好,實際起動速度曲線與理想起動速度曲線非常接近,因此其動張力較小,但是到目前為止還未能實現(xiàn)CST系統(tǒng)的國產(chǎn)化。整體而言,我國的驅動裝置技術水平較發(fā)達國家還有一定的差距。從市場應用情況來看,由于驅動裝置是帶式輸送機必需核心裝置之一,隨著輸送機需求量的增加。 制動裝置是應用于大傾角皮帶輸送機的安全制動裝置,主要用于實現(xiàn)膠帶輸送機的可控制動停車以及異常情況下輸送帶緊急制動,它能夠有效防止飛車、打滑、滾料等事故的發(fā)生,提高輸送帶的使用壽命。因此,性能良好的制動裝置是保證大傾角皮帶輸送機可靠正常運行及平穩(wěn)柔性停車的關鍵部件。當前國內(nèi)制動裝置的應用情況來看,主要包括電力制動、液壓制動、液力制動以及盤式制動等多種制動方式。未來,隨著國家及全社會對安全生產(chǎn)重視程度的進一步提高,國家《煤礦安全規(guī)程(2011)》明確提出傾斜井巷中使用的帶式輸送機,上運時必須同時裝設防逆轉裝置和制動裝置;下運時必須裝設制動裝置。這一系列法律法規(guī)的出現(xiàn),將使得安全生產(chǎn)領域的投入持續(xù)增加,這既對帶式輸送機用制動裝置的性能提出了更高要求。
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