刘佩宇
（山西煤矿机械制造有限责任公司，山西 太原 030031）
摘要：介绍如何合理安排驱动位置，以使输送带最大张力最小化，从而降低胶带强度等级，使输送机元部件（电机、减速器、耦合器、滚筒、机架等）设计小型化，降低带式输送机整机造价，减少能源损耗和设备浪费。
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关键词 ：带式输送机；驱动；最大张紧力；最大驱动力
0引言
带式输送机是以胶带作为传输物料牵引工件的输送机械，它具有输送种类广、运输能力大、运输距离长、耗能小、运行可靠、维修费用低等优点，因此得到了广泛应用。目前带式输送机正向大运量、长距离、高带速、大功率等方向发展，而怎样安排驱动位置对减小功率、降低胶带等级、减少整机造价有重要意义。
1各种工况的驱动位置
带式输送机驱动通常情况下布置在头部和尾部滚筒上（必要时可布置到输送机中部滚筒上），驱动功率分配主要取决于稳定工况下输送机上分支总阻力FRO和下分支总阻力FRU之和F=FRO+FRU。
利用逐点计算法计算出带式输送机上、下分支的输送带在运行方向的张力变化图，通常只要计算输送机在空载和满载工况的张力图，但对于复杂地形（特别是长距离大运量输送机）需考虑物料在输送带上各段分布情况，计算出所有情况下的上、下分支阻力，得出输送机所需的最大驱动力：
输送机功率：
Pmax=Fmaxv
根据运输地形，带式输送机大致有水平输送机及近水平输送机、上运输送机、下运输输送机、复杂地形输送机4种。
1.1水平输送机及近水平的输送机
一般情况下驱动只布置在机头位置，如有需要可在头部和尾部设驱动装置，没有中间驱动。最佳功率分配等于上下分支输送带阻力之商。
1.2上运输送机
上运输送机在短距离、较小坡度时一般选择头部驱动。在输送距离较长，运量、提升高较大时，可选择头部与中间同时驱动或头尾同时驱动。
近水平和上运输送机电机属于电动工况。
1.3下运输送机
驱动布置在输送机尾部才能使输送带张力最小。下运输送机电机可能出现电动工况，也可能出现发电工况。
1.4复杂地形输送机
需具体分析，头部驱动、中间驱动、尾部驱动可单独使用，也可组合使用。
2举例分析
原始参数及物料特性如表1所示。
设计需计算出整机额定运量；上运水平额定运量，下运无煤；下运额定运量，上运水平无煤等多种情况的输送机驱动力和输送带最大张力。根据输送带不打滑条件和输送带下垂度的校核分别计算上述情况下的驱动力和输送带各点张力。
2.1方案一
如图1所示，采用机头驱动（双滚筒四驱）方案，计算结果（不计胶带绕过滚筒张力与特种阻力）如下：
选用胶带为St4000，在上运和水平额定运量下运无煤时获得：最大驱动力FU=481.33 kN，选用电机功率为4×630 kW，胶带最大张力S1=644.02 kN。
在整机额定运量或只有下运额定运量，上运水平无煤时时获得：机尾滚筒处胶带最大张力S6=294.34 kN，机头滚筒处最大张力S2=312.93 kN，输送带安全系数m=8.7。
2.2方案二
如图2所示，采用头部和中间卸载同时驱动方案。
选用胶带为St2500，在上运和水平额定运量下运无煤时获得：最大驱动力FU=436 kN，选用电机功率为4×560 kW。
在上运和水平下运额定运量时获得：胶带最大张力S1=385 kN，输送带安全系数m=9.09。
2.3对比与总结
对比上述两种方案可明显看出头部与中间卸载同时驱动，输送带最大张力、驱动力都远远小于机头驱动。头部与中间卸载同步驱动情况下钢丝绳输送带可降低两个等级，驱动、逆止、制动、钢架、滚筒等型号选用都小于头部驱动。
3结语
根据不同工况、地形合理选择驱动位置可减小输送机各部件等级、型号、外形尺寸，降低输送机整机造价，减少能源损耗，提高输送机安全性能。
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参考文献］
［1］黄学群，唐敬麟，栾桂鹏.运输机械选型设计手册［M］.2版.北京：化学工业出版社，2011.
［2］宋伟刚.通用带式输送机设计［M］.北京：机械工业出版社，2006.
收稿日期：2015-08-31
作者简介：刘佩宇（1986—），男，山西太原人，助理工程师，研究方向：皮带机。