大傾角皮帶改造方案

1、 大 寶 頂 煤 礦 大傾角膠帶輸送機改造方案 大寶頂煤礦二0一五年七月二十三日 目 錄一、概述··········································

2、··················1二、現(xiàn)大傾角皮帶機相關(guān)技術(shù)參數(shù)·····························&#

3、183;········1三、大傾角膠帶輸送機改造原則·······································

4、;·1四、改造方案···············································

5、3;········1（一）改造方案一········································&

6、#183;········· 1 (二)改造方案二······································&#

7、183;··········· 3 (三)改造方案三····································

8、83;············· 5五、大傾角膠帶輸運機改造后運輸能力計算····························· 7六、方案對比··

9、3;·················································

10、3;···18七、方案選擇·············································&#

11、183;··········18 大傾角膠帶輸送機改造方案 一、概述我礦+1220m水平下延工程與2002年啟動，+1220m水平下延大傾角皮帶機于2009年安裝投入使用，膠帶輸送機全長650m，帶寬1m，帶速2m/s，傾角25°，運量320t/h，輸送帶為ST2000鋼繩芯膠帶，初期使用運輸量很小。隨著我礦機械化水平的提高，進(jìn)入2013年以來，大傾角膠帶輸送機運量逐漸增大，有時日產(chǎn)量3000t，隨著后期礦井+1220m水平下延產(chǎn)出的原煤將全部從+1220m水平大傾角皮帶機往上運輸，導(dǎo)

12、致目前大傾角膠帶輸送機驅(qū)動裝置不堪重負(fù)，自2013年至今皮帶機液力偶合器有16次嚴(yán)重?fù)p壞，電機燒毀3次，減速機溫度過高。影響安全生產(chǎn)，鑒于上述情況大傾角膠帶輸送機驅(qū)動裝置的能力已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段運輸要求，故大傾角膠帶輸送機驅(qū)動裝置急需改造。 二、現(xiàn)大傾角皮帶機相關(guān)技術(shù)參數(shù)參數(shù)名稱參數(shù)值參數(shù)名稱參數(shù)值輸送物料煤設(shè)計輸送量320 t/h容重0.9 t/m3帶速2.0m/s運距650m提升高度248m帶寬1000mm托輥直徑108mm帶強ST2000電機功率500kw 三、大傾角膠帶輸送機改造原則1、不改變輸送機帶速。2、增加一套新的驅(qū)動裝置，使雙驅(qū)動運輸能力達(dá)到400t/h，實現(xiàn)功率平衡。3、當(dāng)一

13、套驅(qū)動有問題后，另一套驅(qū)動能單獨工作。4、現(xiàn)有的驅(qū)動電機功率500kw，減速機型號為17A繼續(xù)使用。5、改造后驅(qū)動裝置必須滿足膠帶輸送機運行條件。 四、改造方案（一）改造方案一描述 1、在大傾角皮帶機機頭增加一套500KW驅(qū)動（由原來單套500kw更換為2×500kw），將原有的機頭機架和卸載滾筒拆除，更換為傳動機架和更換為1250mm傳動滾筒,需要開挖硐室。 (1)使用ST2000阻燃膠帶不變。 (2）帶速 2.0m/s（和原來速度一致），增加一套電機功率500KW，包含電動機、減速器、液粘軟起動、聯(lián)軸器、驅(qū)動底座。 (3）增加制動裝置1套，型號為KPZ-1400/4*80。 (4

14、) 增加一套傳動滾筒和改向滾筒、傳動架、改向架。 (5）增加一套驅(qū)動裝置基礎(chǔ)。 (6）增加一套機架基礎(chǔ)。 (7）增加電氣部分及電氣基礎(chǔ)。 (8）現(xiàn)有驅(qū)動裝置的液力耦合器改為液粘軟啟動。 (9）在機頭左側(cè)需開幫挑頂，并保留現(xiàn)有的一根吊裝鋼梁。 (10）增加一組吊裝鋼梁。 2、增加設(shè)備明細(xì)表序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量單價（萬元）總價（萬元）備注1電機YB2-45014（500KW，6KV）臺117.317.32減速機B3SH17A臺147.547.53液粘軟起動YNRQD450臺230.060.04高速聯(lián)軸器HL8件20.20.45低速聯(lián)軸器BL14件12.72.76盤式制動器KPZ1400/4*8

15、0臺125.525.57傳動滾筒1250DTII04A8284S件110.410.48改向滾筒1000DTII04B7242件17.07.09改向滾筒800DTII04B6162件12.72.710驅(qū)動裝置架件11.81.811傳動架件12.32.312改向架件10.50.513電氣本安操作臺TH-24臺116.516.51300×1000×950PLC控制箱KXJ-2/1140(660)970×810×720控制泵專用開關(guān)QJZ9-380/1140(660)臺13.83.81030×810×650高壓啟動器QJGZ-100/6臺14

16、.24.21400×1450×1500低壓真空啟動器QBZ-80/1140(660)臺20.51800×500×700控制電纜(帶屏蔽)MKVVRP10×0.75臺1000.0020.2控制電纜(帶屏蔽)MKVVRP4×0.75米2000.00150.3控制電纜MYQ4×1.0米1000.00090.09高壓電纜MYJV223*70米3000.01544.62低壓電纜MY3*25+1*16米3000.00070.2114運費項15515技術(shù)服務(wù)費項133合計總價：216.12 3、井巷工程量： (1）驅(qū)動硐室開幫工程量：長&

17、#215;寬×高=15×4×4.5=270m3 (2）驅(qū)動裝置基礎(chǔ)坑工程量：長×寬×深=8m×1m×1.2m=9.6 m3 (3）傳動架基礎(chǔ)坑工程量： 長×寬×深=8m×2m×1.2m=19.2 m3 (4）盤式制動器基礎(chǔ)坑工程量：長×寬×深=5m×4m×0.8m=16 m3 總工程量：270+9.6+19.2+16=314.8m3，按每天20m3施工，加澆筑基礎(chǔ)，預(yù)計井巷工程需要1個半月。 (5）按人工費加材料費500元/m3，井巷工程需15.

18、74萬元。 4、方案一井巷工程費用需15.74萬元；購進(jìn)設(shè)備需216.12萬元，共計 231.86萬元。 (二)改造方案二描述 1、大傾角皮帶機機頭前方有一條1米皮帶，長100m，將前方1米皮帶拆除，兩條皮帶機整合為一條皮帶機，將大傾角皮帶機延伸到煤倉，延伸長度100m。在煤倉處增加一套500KW驅(qū)動（由原來單套500kw更換為2×500kw），將增加的驅(qū)動裝置安裝在巷道的右側(cè)，需要在煤倉左側(cè)開幫挑頂開挖硐室。大傾角皮帶延伸后，皮帶中心與煤倉中心偏3.8米，將煤倉的上口往左擴3.8米，需在機頭增加導(dǎo)料槽。 (1）使用ST2000阻燃膠帶不變。 (2）帶速 2.0m/s（和原來速度一致

19、），整合為一條皮帶機后，在機頭處增加一套電機功率500KW，包含電動機、減速器、液粘軟起動、聯(lián)軸器、驅(qū)動底座。 (3）將現(xiàn)有搭接處的卸載機架及滾筒拆除,并在現(xiàn)有搭接處增加一套卸料裝置。 (4）增加制動器1套，型號為YWZ-500/201(防爆）。 (5) 兩條皮帶機整合為一條皮帶機后，滾筒及機架受力不滿足現(xiàn)在的要求，需要重新更換。增加一套傳動滾筒和改向滾筒、傳動架、改向架。 (6）增加一套驅(qū)動裝置基礎(chǔ)。 (7）增加一套機架基礎(chǔ)。 (8）增加電氣部分及電氣基礎(chǔ)。 (9）增加一組吊裝鋼梁。 2、增加設(shè)備明細(xì)表序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量單價（萬元）總價（萬元）備 注1中間架1米架320.2 

20、6.4 2上托輥105×375個2580.06 15.48 3下托輥1150×375個32 0.13.24上托輥架個700.1 8.65下托輥架個320.13.26上調(diào)偏托輥架個90.121.087下調(diào)偏托輥架個50.10.58阻燃膠帶ST2000米200800 169阻燃膠帶粘接個31.54.510電機YB2-45014（500KW，6KV）臺117.3 17.3 11減速機B3SH17A臺147.5 47.5 12液粘軟起動YNRQD450臺230.0 60.0 13高速聯(lián)軸器HL8件20.2 0.4 14低速

21、聯(lián)軸器BL14件12.7 2.7 15制動器YWZ-500/201(防爆）套11 1 16傳動滾筒1250DTII04A8284S件13.8 3.8 17改向滾筒1000DTII04B7222件15.9 5.9 18驅(qū)動裝置架件11.8 1.8 19傳動架件12.32.320電氣本安操作臺TH-24臺116.516.51300×1000×950PLC控制箱KXJ-2/1140(660)970×810×720控制泵專用開關(guān)QJZ9-380/1140(660)臺13.83.81030×810×650高壓啟動器QJGZ-100/6臺14.2

22、4.21400×1450×1500低壓真空啟動器QBZ-80/1140(660)臺20.51800×500×700控制電纜(帶屏蔽)MKVVRP10×0.75臺1000.0020.2控制電纜(帶屏蔽)MKVVRP4×0.75米2000.00150.3控制電纜MYQ4×1.0米1000.00090.09高壓電纜MYJV223*70米3000.01544.62低壓電纜MY3*25+1*16米3000.00070.2121運費項15522技術(shù)服務(wù)費項133合計總價：245.08 3、井巷工程量： （1）驅(qū)動硐室工程量：長×

23、;寬×高=8×2.25×4=72m3 （2）開幫工程量：長×寬×高÷2=92×4.5×4÷2=828m3 （3）驅(qū)動裝置基礎(chǔ)坑工程量：長×寬×深=8m×1m×1.2m=9.6 m3 （4）傳動架基礎(chǔ)坑工程量： 長×寬×深=8m×2m×1.2m=19.2 m3 （5）總工程量：72+828+9.6+19.2=928.8m3，按每天20m3施工，加澆筑基礎(chǔ)，預(yù)計井巷工程需要2個半月。 （6）按人工費加材料費500元/m3，井巷工程

24、需46.44萬元。 4、方案二井巷工程費用需46.44萬元；購進(jìn)設(shè)備需245.08萬元，共計291.52萬元。 （三）改造方案三描述 1、在皮帶機機頭增加一套永磁電機，將原來的500KW的驅(qū)動也更改為永磁電機，需要開挖硐室。 （1）使用ST2000阻燃膠帶不變。 （2）帶速 2.0m/s（和原來速度一致），增加一套電機功率500KW，包含電動機、減速器、液粘軟起動、聯(lián)軸器、驅(qū)動底座。 （3）增加制動裝置1套，型號為KPZ-1400/4*80。 （4) 增加一套傳動滾筒和改向滾筒、傳動架、改向架。 （5）增加一套永磁驅(qū)動裝置基礎(chǔ)。 （6）增加一套機架基礎(chǔ)。 （7）增加電氣部分及電氣基礎(chǔ)。 2、增

25、加設(shè)備明細(xì)表：序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量單價（萬元）總價（萬元）備注1永磁電機TBVF-800/70YC臺22404802低速聯(lián)軸器BL17件28163盤式制動器KPZ1400/4*80臺125.525.54傳動滾筒1250DTII04A8264S件19.39.35改向滾筒1000DTII04B7242件1776改向滾筒800DTII04B6162件12.72.77永磁電機底座件20.40.78傳動架件12.32.39改向架件10.50.510電氣本安操作臺TH-24臺116.516.51300×1000×950PLC控制箱KXJ-2/1140(660)970×81

26、0×720變壓器KB1980×1800×1255低壓配電開關(guān)KBZ-1000/1140(660)臺128281200×900×1000防爆變頻器BPJ-500/1140臺14.84.81281×1498×1260防爆變頻器DKB-500/1140L臺21150×1186×888低壓真空啟動器QBZ-80/1140(660)臺2800×500×700控制電纜(帶屏蔽)MKVVRP10×0.75臺10.50.5控制電纜(帶屏蔽)MKVVRP4×0.75米3000.002

27、0.6控制電纜MYQ4×1.0米1000.00150.15高壓電纜MYJV223*70米3000.01544.62低壓電纜MY3*25+1*16米3000.00070.2111運費項15512技術(shù)服務(wù)費項133合計總價：607.47 3、井巷工程量： （1）驅(qū)動硐室開幫尺寸：長×寬×高=15×4×4.5=270m3 （2）驅(qū)動裝置基礎(chǔ)坑：長×寬×深=8m×1m×1.2m=9.6 m3 （3）傳動架基礎(chǔ)坑： 長×寬×深=8m×2m×1.2m=19.2 m3 （4）盤式

28、制動器基礎(chǔ)坑工程量：長×寬×深=5m×4m×0.8m=16 m3 總工程量：270+9.6+19.2+16=314.8m3，按每天20m3施工，加澆筑基礎(chǔ)，預(yù)計井巷工程需要1個半月。 （5）按人工費加材料費500元/m3，井巷工程需15.74萬元。 4、方案三井巷工程費用需15.74萬元；購進(jìn)設(shè)備需607.47萬元，共計623.21萬元。 五、大傾角膠帶輸運機改造后運輸能力計算 （一）當(dāng)增加一套新的驅(qū)動裝置，使雙驅(qū)動運輸能力達(dá)到400t/h，實現(xiàn)功率平衡。運量為400t/h的計算如下： 1、帶式輸送機參數(shù)：參數(shù)運量Q400t/h運距L750m傾角25&#

29、176;提升高度H248m帶寬B1000mm帶速V2m/s 2、輸送帶型號及基本參數(shù)輸送帶型號帶 寬帶質(zhì)量帶 厚ST20001000mmqd=34kg/m18mm 3、托輥的結(jié)構(gòu) 承載分支采用55°槽型托輥組（四節(jié)輥），回程段采用下平行托輥組。 （1）間距 承載托輥間距l(xiāng)t'=1.2m 回程托輥間距l(xiāng)t"=3m緩沖托輥間距l(xiāng)th=0.6 m （2）托輥直徑與質(zhì)量承載托輥直徑dt'=108mm（4G205），托輥旋轉(zhuǎn)質(zhì)量 Gt'=4.2Kg回程托輥直徑dt"=108mm（4G205），托輥旋轉(zhuǎn)質(zhì)量Gt"=9.74Kg （3）托輥阻力

30、系數(shù)承載段阻力系數(shù) 回程段阻力系數(shù) 4、基本參數(shù)確定計算 （1）輸送帶線質(zhì)量：qd=34kg/m （2）物料線質(zhì)量： 其中：Q每小時運輸量，t/h；v運輸帶運行速度，m/s； （3）托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量qt', qt"： qt'=14kg/m qt''=3.25kg/m 5、線路阻力計算輸送機布置示意圖 采用頭部、中部驅(qū)動，1配比 （1）承載分支： （2）回程分支： （3）局部阻力 1)裝載點物料加速阻力： 其中：q物料線質(zhì)量，kg/m；v帶速，m/s 。 2)裝載點導(dǎo)料槽側(cè)板阻力： 其中：帶寬，m；物料松散密度，t/m3；L導(dǎo)料槽側(cè)板長度，m。 3)清

31、掃器阻力：彈簧清掃器阻力：空段清掃器阻力： 6、輸送帶張力的計算各點張力應(yīng)該同時滿足摩擦條件及垂度條件。滿足垂度條件的最小張力值為：Szmin=12.5glt'(q+qd)cos=13165NSkmin=12.55glt"qdcos=12495N其中：Szmin重載段輸送帶最小點張力；NSkmin空載段輸送帶最小點張力；N其中:其中：摩擦力備用系數(shù)，1.3功率配比系數(shù)，1歐拉系數(shù)，3按逐點張力法有：S1S2= S1 +W1-2 S3=KS2 S4= S3 + W3-4 其中：K張力增加系數(shù),1.02。 根據(jù)摩擦傳動條件和垂度條件有： S4÷S1<SY÷

32、;S1=4.08 S2>Skmin=12495 S3>Skmin=13165 從而得出: S1= 88285N S2=12907N S3=13165N S4= 265626N 7、輸送帶強度檢驗其中：輸送帶安全系數(shù);sd帶芯拉斷強度，N/mm；對于ST2000鋼絲繩芯帶, sd=2000N/mm帶寬，mm輸送帶的安全系數(shù)： 所選用的輸送帶滿足靜態(tài)設(shè)計安全系數(shù)要求。 8、牽引力和電動機功率的計算 （1）輸送機的總牽引力 （2）電動機功率其中： K電機功率備用系數(shù)，取K=1.25 傳動系統(tǒng)的工作效率則有： （3）電機數(shù)量與配比的選擇根據(jù)以上計算的總驅(qū)動功率，電機可選取500kW電機2臺

33、，型號為：YB2-4501-4，電壓等級6kv。 9、減速器的選型根據(jù)帶速、傳動滾筒直徑和電動機轉(zhuǎn)速推知減速器的傳動比為：選擇減速器的型號為:B3SH17A(風(fēng)扇+逆止器) 額定傳動比i=50。型號傳動比i額定機械功率(kW)B3SH17A(風(fēng)扇+逆止器) 50628 10、制動力矩和逆止力矩計算充分考慮輸送機的使用安全，制動器總的制動力矩不得小于該輸送機所需力矩的1.5倍，選盤式制動器1臺，型號為：KPZ1400/4*80，制動力矩118KN.m。 11、軟起動選擇 電動機直接啟動時會產(chǎn)生很大的起動電流，從而對電網(wǎng)沖擊很大，而在電動機和減速器之間加液體粘性可控軟起動裝置則會大大改善電動機的啟

34、動性能，從而延長電動機使用壽命，減小對電網(wǎng)沖擊。同時液體粘性可控軟起動裝置是一種無級調(diào)速裝置，具有起動加速度可控的功能，是目前性能最為優(yōu)越的可控軟起動裝置之一。本機采用YNRQD450型液粘可控軟起動裝置，傳遞功率范圍400-560kW。 12、拉緊裝置的選擇考慮到施工現(xiàn)場條件及輸送機的整體運行情況，拉緊方式采用尾部重錘車?yán)o方式。 (1)拉緊力的計算 P=S2+S3=26k N (2)拉緊行程的計算=0.002×750+2×1+2+2.5=8m其中: K伸長系數(shù)，膠帶取0.002；拉緊裝置拉緊車長度，2m；接頭長度，2.5m。 取L=8m。13、 計算結(jié)論：增加一套新驅(qū)動

35、后可以滿足400t/h運輸能力。 14、膠帶輸送機改造后參數(shù)及配置技術(shù) 參數(shù)物料：原煤容重：1.0t/m3膠帶規(guī)格：ST2000運量：400t/h傾角：25°拉緊形式：尾部重錘拉緊帶速：2.0m/s運距：750m電機功率：500KW×2帶寬：1000mm提升高度：248m托輥直徑：108參 數(shù) 名 稱設(shè) 計 結(jié) 果電動機（南陽）驅(qū)動布置方式雙驅(qū)動型號YB2 4501-42臺單機功率（kW）500kw電壓等級（V）6000功率配比1液粘軟起動（力博重工）型號YNRQD4502臺傳遞功率（kW）400-560kW減速機（西門子）型號B3SH17A（風(fēng)葉+逆止器）2臺速比 50額

36、定功率（kW）628傳動滾筒直徑（mm）12502個機尾拉緊滾筒直徑（mm）8001個膠帶型號ST2000帶寬（mm）1000mm安全系數(shù)7.5盤式制動器（力博重工）計算逆止力矩（KN.m）110KN.m型號KPZ1400/4*80逆止力矩（KN.m）118KN.m尾部重錘拉緊裝置拉緊方式尾部重錘張緊設(shè)定拉緊力（kN）26KN拉緊行程（m）8m （二）當(dāng)只有一套驅(qū)動工作時，可滿足的輸送能力需要減小為260t/h，計算如下： 1、帶式輸送機參數(shù)：參數(shù)運量Q260t/h運距L750m傾角25°提升高度H248m帶寬B1000mm帶速V2m/s 2、輸送帶型號及基本參數(shù)輸送帶型號帶 寬帶質(zhì)

37、量帶 厚ST20001000mmqd=34kg/m18mm 3、托輥的結(jié)構(gòu) 承載分支采用55°槽型托輥組（四節(jié)輥），回程段采用下平行托輥組。 （1）間距承載托輥間距l(xiāng)t'=1.2m 回程托輥間距l(xiāng)t"=3m緩沖托輥間距l(xiāng)th=0.6 m （2)托輥直徑與質(zhì)量承載托輥直徑dt'=108mm（4G205），托輥旋轉(zhuǎn)質(zhì)量 Gt'=4.2Kg回程托輥直徑dt"=108mm（4G205），托輥旋轉(zhuǎn)質(zhì)量Gt"=9.74Kg (3)托輥阻力系數(shù)承載段阻力系數(shù) 回程段阻力系數(shù) 4、基本參數(shù)確定計算 （1）輸送帶線質(zhì)量：qd=34kg/m （2）物

38、料線質(zhì)量： 其中：Q每小時運輸量，t/h；v運輸帶運行速度，m/s； （3)托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量qt', qt"：qt'=14kg/m qt''=3.25kg/m 5、線路阻力計算輸送機布置示意圖 (1)承載分支： (2)回程分支： (3）局部阻力 1)裝載點物料加速阻力： 其中：q物料線質(zhì)量，kg/m；v帶速，m/s 。 2)裝載點導(dǎo)料槽側(cè)板阻力：其中：帶寬，m；物料松散密度，t/m3；L導(dǎo)料槽側(cè)板長度，m。 3)清掃器阻力：彈簧清掃器阻力：空段清掃器阻力：1299N 6、輸送帶張力的計算各點張力應(yīng)該同時滿足摩擦條件及垂度條件。滿足垂度條件的最小張力值

39、為：Szmin=12.5glt'(q+qd)cosb=10306NSkmin=12.55glt"qdcosb=12495N其中：Szmin重載段輸送帶最小點張力；NSkmin空載段輸送帶最小點張力；N其中:其中：摩擦力備用系數(shù)，1.3功率配比系數(shù)，0歐拉系數(shù)，3按逐點張力法有：S1S2= S1 +W1-2 S3=KS2 S4= S3 + W3-4 其中：K張力增加系數(shù),1.02。 根據(jù)摩擦傳動條件和垂度條件有： S4÷S1<SY÷S1=2.54 S2>Skmin=12495 S3>Skmin=10306從而得出:S1= 87873N S2=12495N S3=12745N S4=211647N 7、輸送帶強度檢驗其中：輸送帶安全系數(shù);sd帶芯拉斷強度，N/mm；對于ST2000鋼絲繩芯帶, sd=2000N/mm帶寬，mm輸送帶的安全系數(shù)： 所選用的輸送帶滿足靜態(tài)設(shè)計安全系數(shù)要求。 8、牽引力和電動機功率的計算 （1）輸送機的總牽引力 （2)電動機功率其中： K電機功率備