国内外带式输送机技术的差距

国内外带式输送机技术的差距

【摘要】我国生产制造的皮带输送机的品种、类型较多。在“八五”期间,通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施,皮带输送机的技术水平有了很大提高,煤矿井下用大功率、长距离皮带输送机的关键技术研究和新产吕开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离皮带输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩皮带输送机等均填补了国内空白,并对带式输送机的减低关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发,研制成功了多种软起动和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置,驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器,尽管如此,与国外技术在先进性、综合化、大型化、高可靠性元部件方面存在差距。

【关键词】差距;带式输送机;发展趋势

1、大型皮带输送机的关键核心技术上的差距

⑴皮带输送机动态分析与监测技术长距离、大功率皮带输送机的技术关键是动态设计与监测,它是制约大型皮带输送机发展的核心技术。目前我国用刚性理论来分析研究带式输送机并制订计算方法和设计规范,设计中对输送带使用了很高的安全系统(一般取n=10左右),与实际情况相差很远。实际上输送带是粘弹性体,长距离带式输送机其输送带对驱动装置的起、制动力的动态响应是一个非常复杂的过程,而不能简单地用刚体力学来解释和计算。

⑵可靠的可控软起动技术与功率均衡技术长距离大运量带式输送机由于功率大、距离长且多机驱动,必须采用软起动方式来降低输送机制动张力,特别是多电机驱动时。为了减少对电网的冲击,软起动时应有分时慢速起动;还要控制输送机起动加速度0.3~0.1m/s2,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。

2、技术性能上差距

我国带式输送机的主要性能与参数已不能满足高产高效矿井的需要,尤其是顺槽可伸缩带式输送机的关键元部件及其功能如自移机尾、高效储带与张紧装置等与国外有着很大差距。

⑴装机功率我国工作面顺槽可伸缩带式输送机最大装机功率为4×250kW,国外产品可达4×970kW,国产带式输送机的装机功率约为国外产品的30%~40%,固定带式输送机的装机功率相差更大。

⑵运输能力我国带式输送机最大运量为3000t/h,国外已达5500t/h。

⑶最大输送带宽度我国带式输送机为1400mm,国外最大为1830mm。

⑷带速由于受托辊转速的限制,我国带式输送机带速为4m/s,国外为5m/s以上。

⑸工作面顺槽运输长度我国为3000m,国外为7300m。

⑹自移机尾随着高产高效工作面的不断出现,要求顺槽可伸缩带式输送机机尾随着工作面的快速推进而快速自移。国内自移机尾主要依赖进口,主要有2种:(a)随转载机一起移动的由英国LONGWALL公司生产的自移机尾装置。(b)德国DBT公司生产的自移机尾装置。前者只有一个推进油缸,后者则有2个推进油缸。对自移机尾的要求是共同的,既要满足输送机正常工作时防滑的要求,又要满足在输送机不停机的情况下实现快速自移。

3、可靠性、寿命上的差距

⑴输送带抗拉强度我国生产的织物整芯阻燃输送带最高为2500N/mm,国外为3150N/mm。钢丝绳芯阻燃输送带最高为4000N/mm,国外为7000N/mm。

⑵输送带接头强度我国输送带接头强度为母带的50%~65%,国外达母带的70%~75%。

⑶托辊寿命我国现有的托辊技术与国外比较,寿命短、速度低、阻力大,而美国等使用的新型注油托辊,其运行阻力小,轴承采用稀油润滑,大大地提高了托辊的使用寿命,并可作为高速托辊应用于带式输送机上,使用面广,经济效益显著。我国输送机托辊寿命为2万h,国外托辊寿命5~9万h,国产托辊寿命仅为国外产品的30%~40%。

⑷输送机减速器寿命我国输送机减速器寿命2万h,国外减速器寿命7万h。

⑸带式输送机上下运行时可靠性差

4、控制系统上差距

⑴驱动方式我国为调速型液力偶合器和硬齿面减速器,国外传动方式多样,如BOSS系统、CST可控传动系统等,控制精度较高。

⑵监控装置国外输送机已采用高档可编程序控制器PLC,开发了先进的程序软伯与综合电源继电器控制技术以及数据采信、处理、存储、传输、故障诊断与查询等完整自动监控系统。我国输送机仅采用了中档可编程序控制器来控制输送机的启动、正常运行、停机等工作过程。虽然能与可控启(制)支装置配合使用,达到可控启(制)动、带速同步、功率平衡等功能,但没有自动临近装置,没有故障诊断与查询等。

⑶输送机保护装置国外带式输送机除安装防止输送带跑偏、打滑、撕裂、过满堵塞、自动洒水降尘等保护装置外,近年又开发了很多新型监测装置:传动滚筒、变向滚筒及托辊组的温度监测系统;烟雾报警及自动消防灭火装置;纤维织输送带纵撕裂及接头监测系统;防爆电子输送带秤自动计量系统。这些新型保护系统我国基本处于空白。而我国现有的打滑、堆煤、溜煤眼满仓保护,防跑偏、超温洒水,烟雾报警装置的可靠性、灵敏性、寿命都较低。

5、煤矿带式输送机技术的发展趋势

(1)设备大型化、提高运输能力

为了适应高产高效集约化生产的需要,带式输送机的输送能力要加大。长距离、高带速、大运量、大功率是今后发展的必然趋势,也是高产高效矿井运输技术的发展方向。在今后的10a内输送量要提高到3000~4000t/h,还速提高至4~6m/s,输送长度对于可伸缩带式输送机要达到3000m。对于钢绳芯强力带式输送机需加长至5000m以上,单机驱动功率要求达到1000~1500kW,输送带抗拉强度达到6000N/mm(钢绳芯)和2500N/mm(钢绳芯)。

(2)提高元部件性能和可靠性

设备开机率的高与低主要取决于元部件的性能和可靠性。除了进一步完善和提高现有元部件的性能和可靠性,还要不断地开发研究新的技术和元部件,如高性能可控软起动技术、动态分析与监控技术、高效贮带装置、快速自移机尾、高速托辊等,使带式输送机的性能得到进一步的提高。

(3)扩大功能,一机多用化

拓展运人、运料或双向运输等功能,做到一机多用,使其发挥最大的经济效益。开发特殊型带式输送机,如弯曲带式输送机、大倾角或垂直提升输送机等。

参考文献:

[1]带式输送机的技术现状及发展趋势[J].李利,王瑞,党栋.橡胶工业.2015(02)

[2]试论带式输送机的现状与发展趋势[J].王庆标.中小企业管理与科技(下旬刊).2009(01)

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