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1國(guó)外帶式輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀
國(guó)外帶式輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在2個(gè)方面：一方面是帶式輸送機(jī)的功能多元化,、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化,，如高傾角帶輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī),、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)等各種機(jī)型,；另一方面是帶式輸送機(jī)本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長(zhǎng)距離,、大運(yùn)量,、高帶速等大型帶式輸送機(jī)已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術(shù)是開發(fā)應(yīng)用于了帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù),，提高了帶式輸送機(jī)的運(yùn)行性能和可靠性,。目前，在煤礦井下使用的帶式輸送機(jī)已達(dá)到表1所示的主要技術(shù)指標(biāo),，其關(guān)鍵技術(shù)與裝備有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
⑴設(shè)備大型化,。其主要技術(shù)參數(shù)與裝備均向著大型化發(fā)展，以滿足年產(chǎn)300~500萬t以上高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要,。沖孔機(jī) 自動(dòng)沖孔機(jī) 飛鋸
⑵應(yīng)用動(dòng)態(tài)分析技術(shù)和機(jī)電一體化,、計(jì)算機(jī)監(jiān)控等高新技術(shù)，采用大功率軟起動(dòng)與自動(dòng)張緊技術(shù),，對(duì)輸送機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動(dòng)張力,，設(shè)備運(yùn)行性能好,，運(yùn)輸效率高,。
⑶采用多機(jī)驅(qū)動(dòng)與中間驅(qū)動(dòng)及其功率平衡、輸送機(jī)變向運(yùn)行等技術(shù),，使輸送機(jī)單機(jī)運(yùn)行長(zhǎng)度在理論上已有受限制,，并確保了輸送系統(tǒng)設(shè)備的通用性、互換性及其單元驅(qū)動(dòng)的可靠性,。
⑷新型,、高可靠性關(guān)鍵元部件技術(shù)。如包含CST等在內(nèi)的各種先進(jìn)的大功率驅(qū)動(dòng)裝置與調(diào)速裝置,、高壽命高速托輥,、自清式滾筒裝置、高效貯帶裝置,、快速自移機(jī)尾等,。如英國(guó)FSW生產(chǎn)的FSW1200/（2~3）×400（600）工作面順槽帶式輸送機(jī)就采用了液粘差速或變頻調(diào)速裝置，運(yùn)輸能力達(dá)3000 t/h以上,，它的機(jī)尾與新型轉(zhuǎn)載機(jī)（如美國(guó)久益公司生產(chǎn)的S500E）配套,，可隨工作面推移而自動(dòng)快速自移、人工作業(yè)少,、生產(chǎn)效率高,。
表1 國(guó)外帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)
Tab.1 The main technical parameters of belt conveyer in overseas
國(guó)外300~500萬t/a高產(chǎn)高效礦井
主參數(shù)
順槽可伸縮帶式輸送機(jī) 大巷與斜井固定式強(qiáng)力帶式輸送機(jī)
運(yùn)距/m 2000～3000 ﹥3000
帶速/m.s-1 3.5～4 4～5，最高達(dá)8
輸送量/t.h-1 2500～3000 3000～4000
驅(qū)動(dòng)總功率/kW 1200～2000 1500～3000,，最大達(dá)10100
2國(guó)內(nèi)帶式輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀
我國(guó)生產(chǎn)制造的帶式輸送機(jī)的品種,、類型較多。在“八五”期間,，通過國(guó)家一條龍“日產(chǎn)萬噸綜采設(shè)備”項(xiàng)目的實(shí)施,，帶式輸送機(jī)的技術(shù)水平有了很大提高，煤礦井下用大功率,、長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)呂開發(fā)都取得了很大的進(jìn)步,。如大傾角長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)等均填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,，并對(duì)帶式輸送機(jī)的減低關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā),，研制成功了多種軟起動(dòng)和制動(dòng)裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器,。目前,，我國(guó)煤礦井下用帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)特征指標(biāo)如表2所示。
表2 國(guó)內(nèi)帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)
Tab.2 The main technical parameters of the belt conveyer in China
主參數(shù) 順槽可伸縮帶式輸送機(jī) 大巷與斜井固定式強(qiáng)力帶式輸送機(jī)
運(yùn)距/m 2000～3000 ﹥3000
帶速/m.s-1 3.5～4 4～5,，最高達(dá)8
輸送量/t.h-1 2500～3000 3000～4000
驅(qū)動(dòng)總功率/kW 1200～2000 1500～3000,，最大達(dá)10100
3國(guó)內(nèi)外帶式輸送機(jī)技術(shù)的差距
3.1 大型帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵核心技術(shù)上的差距
⑴帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)測(cè)技術(shù) 長(zhǎng)距離、大功率帶式輸送機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵是動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與監(jiān)測(cè),，它是制約大型帶式輸送機(jī)發(fā)展的核心技術(shù),。目前我國(guó)用剛性理論來分析研究帶式輸送機(jī)并制訂計(jì)算方法和設(shè)計(jì)規(guī)范,，設(shè)計(jì)中對(duì)輸送帶使用了很高的安全系統(tǒng)（一般取n=10左右），與實(shí)際情況相差很遠(yuǎn),。實(shí)際上輸送帶是粘彈性體,，長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)其輸送帶對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置的起、制動(dòng)力的動(dòng)態(tài)響應(yīng)是一個(gè)非常復(fù)雜的過程,，而不能簡(jiǎn)單地用剛體力學(xué)來解釋和計(jì)算,。已開發(fā)了帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用軟件，在大型輸送機(jī)上對(duì)輸送機(jī)的動(dòng)張力進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),，降低輸送帶的安全系統(tǒng),，大大延長(zhǎng)使用壽命，確保了輸送機(jī)運(yùn)行的可靠性,，從而使大型帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)達(dá)到了最高水平（輸送帶安全系數(shù)n=5～6）,，并使輸送機(jī)的設(shè)備成本尤其是輸送帶成本大為降低。
⑵可靠的可控軟起動(dòng)技術(shù)與功率均衡技術(shù) 長(zhǎng)距離大運(yùn)量帶式輸送機(jī)由于功率大,、距離長(zhǎng)且多機(jī)驅(qū)動(dòng),，必須采用軟起動(dòng)方式來降低輸送機(jī)制動(dòng)張力，特別是多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí),。為了減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊,，軟起動(dòng)時(shí)應(yīng)有分時(shí)慢速起動(dòng)；還要控制輸送機(jī)起動(dòng)加速度0.3～0.1 m/s2,，解決承載帶與驅(qū)動(dòng)帶的帶速同步問題及輸送帶涌浪現(xiàn)象,，減少對(duì)元部件的沖擊。由于制造誤差及電機(jī)特性誤差,，各驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的功率會(huì)出現(xiàn)不均衡,，一旦某個(gè)電機(jī)功率過大將會(huì)引起燒電機(jī)事故，因此,，各電機(jī)之間的功率平衡應(yīng)加以控制,，并提高平衡精度。國(guó)內(nèi)已大量應(yīng)用調(diào)速型液力偶合器來實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)的軟起動(dòng)與功率平衡,，解決了長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)的起動(dòng)與功率平衡及同步性問題,。但其調(diào)節(jié)精度及可靠性與國(guó)外相比還有一定差距。此外,，長(zhǎng)距離大功率帶式輸送機(jī)除了要求一個(gè)運(yùn)煤帶速外,，還需要一個(gè)驗(yàn)帶的帶速，調(diào)速型液力偶合器雖然實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)與功率平衡,，但還需研制適合長(zhǎng)距離的無級(jí)液力調(diào)速裝置,。當(dāng)單機(jī)功率>500 kW時(shí)，可控CST軟起動(dòng)顯示出優(yōu)越性,。由于可控軟起動(dòng)是將行星齒輪減速器的內(nèi)齒圈與濕式磨擦離合器組合而成（即粘性傳動(dòng)）,。通過比例閥及控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)與功率平衡,，其調(diào)節(jié)精度可達(dá)98% 以上,。但價(jià)格昂貴,，急需國(guó)產(chǎn)化。
3.2技術(shù)性能上差距
我國(guó)帶式輸送機(jī)的主要性能與參數(shù)已不能滿足高產(chǎn)高效礦井的需要,，尤其是順槽可伸縮帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵元部件及其功能如自移機(jī)尾,、高效儲(chǔ)帶與張緊裝置等與國(guó)外有著很大差距。
⑴裝機(jī)功率
我國(guó)工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)最大裝機(jī)功率為4×250 kW,，國(guó)外產(chǎn)品可達(dá)4×970kW,，國(guó)產(chǎn)帶式輸送機(jī)的裝機(jī)功率約為國(guó)外產(chǎn)品的30%～40%，固定帶式輸送機(jī)的裝機(jī)功率相差更大,。
⑵運(yùn)輸能力
我國(guó)帶式輸送機(jī)最大運(yùn)量為3000 t/h,，國(guó)外已達(dá)5500 t/h。
⑶最大輸送帶寬度
我國(guó)帶式輸送機(jī)為1400 mm,，國(guó)外最大為1830 mm,。
⑷帶速
由于受托輥轉(zhuǎn)速的限制，我國(guó)帶式輸送機(jī)帶速為4m/s,，國(guó)外為5m/s以上,。
⑸工作面順槽運(yùn)輸長(zhǎng)度
我國(guó)為3000m，國(guó)外為7300m,。
⑹自移機(jī)尾 隨著高產(chǎn)高效工作面的不斷出現(xiàn),，要求順槽可伸縮帶式輸送機(jī)機(jī)尾隨著工作面的快速推進(jìn)而快速自移。國(guó)內(nèi)自移機(jī)尾主要依賴進(jìn)口,，主要有2種：（a）隨轉(zhuǎn)載機(jī)一起移動(dòng)的由英國(guó)LONGWALL公司生產(chǎn)的自移機(jī)尾裝置,。（b）德國(guó)DBT公司生產(chǎn)的自移機(jī)尾裝置。前者只有一個(gè)推進(jìn)油缸,，后者則有2個(gè)推進(jìn)油缸,。LONGWALL公司生產(chǎn)的自稱機(jī)尾用于在國(guó)內(nèi)帶寬1.2 m的輸送機(jī)上，缺點(diǎn)是自移機(jī)尾輸送帶的跑偏量太小,，糾偏能力弱,，剛性差。德國(guó)生產(chǎn)的自移機(jī)尾在國(guó)內(nèi)使用效果優(yōu)于前者,，水平,、垂直2個(gè)方向均有調(diào)偏油缸，糾偏能力強(qiáng),。因此,，前者還需完善，后者則需研制,。但對(duì)自移機(jī)尾的要求是共同的,，既要滿足輸送機(jī)正常工作時(shí)防滑的要求,，又要滿足在輸送機(jī)不停機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)快速自移。
⑺高效儲(chǔ)帶與張緊裝置 我國(guó)采用封閉式儲(chǔ)帶結(jié)構(gòu)和絞車紅緊為主,，張緊小車易脫軌,，輸送帶易跑偏，輸送帶伸縮時(shí),，托輥小車不自移,，需人工推移，檢修麻煩,。國(guó)外采用結(jié)構(gòu)先進(jìn)的開放式儲(chǔ)帶裝置和高精度的大扭矩,、大行程自動(dòng)張緊設(shè)備，托輥小車能自動(dòng)隨輸送帶伸縮到位,。輸送帶有易跑偏,，不會(huì)出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象。
⑻輸送機(jī)品種 機(jī)型品種少,，功能單一,，使用范圍受限，不能充分發(fā)揮其效能,，如拓展運(yùn)人,、運(yùn)料或雙向運(yùn)輸?shù)裙δ埽龅揭粰C(jī)多用,；另外,，我國(guó)煤礦的地質(zhì)條件差異很大，在運(yùn)輸系統(tǒng)的布置上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些特殊要求,，如彎曲,、大傾角（>+25°）直至垂直提升等，應(yīng)開發(fā)特殊型專用機(jī)種帶式輸送機(jī),。
3.3 可靠性,、壽命上的差距
⑴輸送帶抗拉強(qiáng)度
我國(guó)生產(chǎn)的織物整芯阻燃輸送帶最高為2500 N/mm，國(guó)外為3150 N/mm,。鋼絲繩芯阻燃輸送帶最高為4000 N/mm,，國(guó)外為7000 N/mm。
⑵輸送帶接頭強(qiáng)度
我國(guó)輸送帶接頭強(qiáng)度為母帶的50%～65%,，國(guó)外達(dá)母帶的70%～75%,。
⑶托輥壽命 我國(guó)現(xiàn)有的托輥技術(shù)與國(guó)外比較，壽命短,、速度低,、阻力大，而美國(guó)等使用的新型注油托輥，其運(yùn)行阻力小,，軸承采用稀油潤(rùn)滑,，大大地提高了托輥的使用壽命，并可作為高速托輥應(yīng)用于帶式輸送機(jī)上,，使用面廣,，經(jīng)濟(jì)效益顯著。我國(guó)輸送機(jī)托輥壽命為2萬h,，國(guó)外托輥壽命5～9萬h,，國(guó)產(chǎn)托輥壽命僅為國(guó)外產(chǎn)品的30%～40%。
⑷輸送機(jī)減速器壽命
我國(guó)輸送機(jī)減速器壽命2萬h,，國(guó)外減速器壽命7萬h。
⑸帶式輸送機(jī)上下運(yùn)行時(shí)可靠性差
3.4 控制系統(tǒng)上差距
⑴驅(qū)動(dòng)方式
我國(guó)為調(diào)速型液力偶合器和硬齒面減速器,，國(guó)外傳動(dòng)方式多樣,，如BOSS系統(tǒng)、CST可控傳動(dòng)系統(tǒng)等,，控制精度較高,。
⑵監(jiān)控裝置 國(guó)外輸送機(jī)已采用高檔可編程序控制器PLC，開發(fā)了先進(jìn)的程序軟伯與綜合電源繼電器控制技術(shù)以及數(shù)據(jù)采信,、處理,、存儲(chǔ)、傳輸,、故障診斷與查詢等完整自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng),。我國(guó)輸送機(jī)僅采用了中檔可編程序控制器來控制輸送機(jī)的啟動(dòng)、正常運(yùn)行,、停機(jī)等工作過程,。雖然能與可控啟（制）支裝置配合使用，達(dá)到可控啟（制）動(dòng),、帶速同步,、功率平衡等功能，但沒有自動(dòng)臨近裝置,，沒有故障診斷與查詢等,。
⑶輸送機(jī)保護(hù)裝置 國(guó)外帶式輸送機(jī)除安裝防止輸送帶跑偏、打滑,、撕裂,、過滿堵塞、自動(dòng)灑水降塵等保護(hù)裝置外,，近年又開發(fā)了很多新型監(jiān)測(cè)裝置：傳動(dòng)滾筒,、變向滾筒及托輥組的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；煙霧報(bào)警及自動(dòng)消防滅火裝置；纖維織輸送帶縱撕裂及接頭監(jiān)測(cè)系統(tǒng),；防爆電子輸送帶秤自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng),。這些新型保護(hù)系統(tǒng)我國(guó)基本處于空白。而我國(guó)現(xiàn)有的打滑,、堆煤,、溜煤眼滿倉保護(hù)，防跑偏,、超溫灑水,，煙霧報(bào)警裝置的可靠性、靈敏性,、壽命都較低,。
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