大倾角带式输送机设计、计算及使用说明书
前 言
带式输送机是一种输送松散物料的主要设备，因其具有输送能力大、结构简单、投资费用相对较低及维护方便等特点而被广泛应用于港口、码头、冶金、热电厂、焦化厂、露天矿和煤矿井下的物料输送。
随着煤炭工业科学技术的不断进步与发展，我国的带式输送机设计研究技术及带式输送机专业制造技术都已接近了国际水平，但与世界先进工业国家比较仍存在一定差距，有待于进一步努力。
目前，普通带式输送机已经在矿山得到了普遍的应用。但由于目前形成系列化的带式输送机运输倾角一般在18°以下，使得带式输送机在生产实际现场的应用收到一定范围的限制。而近年来发展起来的各种大倾角带式输送机在露天、地下矿山以及其他场合的使用，都取得了较好的效果。
而且大倾角带式输送机在提升高度相同的情况下，所占地面积和空间都比使用普通带式输送机少，并且具有常规带式输送机的所有特点，投资成本低，因而在生产运输中越来越受到重视，应用前景十分广阔。
大倾角带式输送机在各行业中的广泛应用，充分显示了其优越性和经济性。在国外矿山运输应用大倾角输送机已相当普遍，露天矿、地下矿、隧道工程竖井等均有用大倾角输送机提升和垂直提升，应用较多的是波状挡边输送机和压带式输送机，输送能力也大。
在国内，由于深槽形带式输送机具有结构简单、运行成本低的特点，使其在矿山运输、矿井提升、煤矿井下输送等场合有着广阔的应用前景。
深槽形带式输送机深槽形带式输送机的倾角一般在30°以下，国内的研制开发正处于发展阶段，生产的机种有上下运带式输送机，带宽800 ～1 200 mm，运量500 t/ h ，倾角18～28°。主要研制单位有沈阳起重输送机械厂、煤炭科学研究总院上海分院等单位。另外前苏联、美国、英国都在研制。
尽管目前正在应用的各种大倾角输送机都存在各自的不足之处，然而作为一种新型运输设备，在其发展和应用的初期存在一些问题，是可以想象的。作为一种集众多优点于一身的输送设备，必将随着某些技术问题的解决，而对矿山的开拓、生产以及矿石成本等方面产生积极的影响。可以预见，大倾角带式输送机必将成为21世纪矿山运输设备的重要组成部分。
1 绪论
带式输送机是以胶带、钢带、钢纤维带、塑料带和化纤带作为传送物料和牵引工件的输送机械。其特点是承载物料的输送带也是传递动力的牵引件，这与其他输送机械有着显著的区别。承载带在托辊上运行，也可用气垫。磁垫代替托辊作为无阻力支撑承载带运行。它在连续式输送机械中是应用最广泛的一种，且以胶带为主。
带式输送机按承载断面可分为平形、槽形、双槽形（压带式）、波纹档边斗式、波纹档边袋式、吊挂式圆管形、固定式和移动式圆管形等8大类。 1.1 带式输送机概述 1.1.1 带式输送机的特点
带式输送机自1795年被发明以来，经过两个多世纪的发展，已被电力、冶金、煤炭、化工、矿山等各行各业广泛采用。特别是第二次工业革命带来了新材料、新技术的采用，使带式输送机的发展步入了一个新纪元。当今，无论从输送量、运距、经济效益等各方面来衡量，它已经可以同火车、汽车运输相抗衡，成为三足鼎立局面，并成为各国争先发展的行业。它具有一下特点：
（1）结构简单。带式输送机的结构由传动滚筒、改向滚筒、托辊或无辊式部件、驱动装置、输送带等几大件组成，仅有十多种部件，能进行标准化生产，并可按需要进行组合装配、结构十分简单。
（2）输送物料范围广泛。带式输送机的输送带具有抗磨、耐酸碱、耐油、阻燃等各种性能，并耐高、低温，可按需要进行制造，因而能输送各种散料、块料、化学品、生熟料和混凝土。
（3）输送量大。运量可从每小时几公斤到几千吨，而且是连续不间断运送，这是火车、汽车运输望尘莫及的。
（4）运距长。单机长度可达十几公里一条，在国外已十分普及，中间无需任何转载点。德国单机60公里一条已经出现。越野的带式输送机常使用中间摩擦驱动方式，使输送长度不受输送带强度的限制。
（5）对线路适应性强。现在的带式输送机在越野敷设时，已从槽形发展到圆管形，它可在水平及垂直面上转弯，打破了槽形带式输送机不能转弯的限制，因而能依山靠水，沿地形而走，可节省大量修隧道、桥梁的基建投资。
（6）装卸料十分方便。带式输送机可根据工艺流程需要，可在任何点上进行装、卸料，圆管式带式输送机也是如此。还可以在回程段上装、卸料，进行方向运输。
（7）可靠性高。由于结构简单，运动部件自重轻，只要输送带不被撕破，寿命可长达十年之久，而金属结构部件，只要防锈好，几十年也不坏。
（8）营运费低廉。带式输送机的磨损件仅为托辊和滚筒，输送带寿命长，自动化程度高，使用人员很少，平均每公里不到1人，消耗的机油和电力也很少。
（9）基建投资省。火车、汽车输送的坡度都太小，因而延长米大，修建的路基长。而带式输送机一般可在20°以上，如用圆管式90°都能上去，又能水平转弯，大大节省了基建投资。另外，通过合理设计也可大量节约基建投资。现国外带式输送机每公里成本费为100万～300万美元，国内为人民币500万元，其中输送带占整机成本的30％～50％。随着化学工业的发展，输送带成本将进一步下降。
（10）能耗低、效率高。由于运动部件自重轻，无效运量少，在所有连续式和非连续式运输中，带式输送机耗能最低、效率最高。
（11）维修费少。带式输送机运动部件仅是托辊和滚筒。输送带又十分耐磨。相比之下，火车、汽车磨损部件要多得多，且更换磨损件也较为频繁。
（12）应用领域广阔，市场巨大。根据调查，我国现有带式输送机约200万台，其中，锅炉上媒约40万台；煤矿120万台；火力发电厂167座，每厂约3km，折合1万台；建材厂和水泥厂6千个，平均每厂50台，共计30万台；港口码头约1万台，不包括卸船机和散货装船机等。而当作环保机械的圆管式带式输送机在火力发电厂中的除灰系统的潜力更大。
综上所述，带式输送机的优越性已十分明显，它是国民经济中不可缺少的关键设备。加之国际互联网络化的实现，又大大缩短了带式输送机的设计、开发、制造、销售的周期，使他更加具有竞争力。
1.1.2带式输送机的经济效益比较
如上所述，带式输送机的市场是广阔的，它的各种经济技术指标如表1－1～表1－4所示：
表1－1 中国铁路、公路和带式输送机运输的经济性比较表
平均坡度/（°） 2 4～6 基建费 /（万元·m－1经营费 倍数 9 3 /（万元·（t·m）倍－1能耗指标 /（kw·h·（t·m）倍－1项 目 ） ） 数 6 12 ） 数 7 3 铁路运输 公路运输 4～5 0.6～1.4 0.00526 0.01145 0.013 0.0054 带式输送机运输 15～90 0.4～0.75 1 0.00093 1 0.00187 1 注：根据鞍山矿山设计院1986年的调查结果 表1－2 德国槽形带式输送机和铁路、卡车、有轨电车基建费比较表
项目 从矿山到港口距离/km 每吨公里运费/万元 每吨的相对运费/万元 相对基建投资比例 10.46 1.0 1.0 1.0 槽形带式机 铁路 有轨电车 卡车 23.5 0.58 1.30 1.13 10.46 2.29 0.81 0.81 17.38 1.30 0.79 0.97 注：《燃化通讯》，1897年 表1－3 德国卡车和带式输送机设备投资和运费比较表 距离/km 2 4 6 8 10 带式输送机设备投资费用/万元 1319.5 1928.5 2537.5 3146.5 3791.1 卡车设备投资费用/万元 2334.5 2740.5 3004.4 3288.6 3451.0 带式输送机运费/（元·（t·km）－1） 0.4572 0.3243 0.2796 0.2436 0.2274 卡车运费/（元·（t·km）－1） 1.827 1.015 0.7511 0.6293 0.5481 注：《燃化通讯》，1897年 表1－4 中国山西铝厂龙门山石灰石矿带式输送机与电机车、卡车运输方案比较表
运输方式 带式输送机（钢芯胶带） 电机车方案 卡车方案 运距/km 1.2 1.1 1.2 1988年预算/（元·t－1988年成本/（元·t－1年运费/万元 140 195 600 ） 1） 0.275 0.305 2.4 0.8 0.9 3.0 注：《连续输送技术》，1987年第3期
由上表数据可以看出，在相同运输条件下，使用带式输送机作为运输工具成本最低、运费最省、经济效益最高。 1.1.3带式输送机的分类
按外形分，带式输送机可分为： （1） 平形和槽形带式输送机。
我国现行标准是DTⅡ和TD75型带式输送机，有固定式和移动式两大类。越野式的带式输送机又分为直线型和弯曲型两大类，槽形带式输送机如图1－1所示。
图1－1 槽形带式输送机
1——头部漏斗；2——机架；3——头部清扫器；4——传动滚筒；5——防跑偏安全装置或调
心托辊；6——输送带；7——承载托辊；8——缓冲托辊；9——导料槽；10——改向滚筒；11——螺旋拉紧装置；12——尾架；13——空段清扫器；14——回程托辊；15——中间架；16——电动机；17——液力耦合器；18——制动器；19——减速器；20——联轴器
（2）夹带式带式输送机。
该机实际上是两个槽形带式输送机相扣在一起，即在普通槽形带输送机再加上一条压带，各有一套驱动装置驱动，或者各用一套。压带可使用泡沫塑料带、绳带和橡胶带输送带。一般可达到大倾角和垂直提升90°提升的需要。夹带式带式输送机如图1－2所示。
图1－2 夹带式带式输送机
1——加料斗；2——压带；3——压带的驱动滚筒；
4——承载带的驱动滚筒；5——机尾滚筒
（3）波纹档边斗式输送机。在平形橡胶带上再冷粘或硫化上波纹档边在两边，中间隔一段用橡胶隔板分开成斗形。在转弯处用压轮压住波纹档边外缘，它能垂直提升，适用于散料干料，如料湿便会卸不干净，故机头处装有振打器。波纹档边斗式输送机如图1－3所示。 （4）波纹档边袋式输送机。实际上是用许多橡胶袋串连在一起，袋口向内翻，外形如波纹档边输送机。波纹档边袋式输送机如图1－4所示。
（5）吊装式蛋管形带式输送机。物料装入输送带后，输送带两边合拢成立式椭圆形，将输送带两边吊挂于小滑车上，滑车装在工字纵梁上，用钢丝绳牵引滑车拖动输送带运动，在机头和机尾处均设有大转盘，使输送带打开或合拢，有如上山缆车装置。驱动装置液装在机头。由于使用滑车和工字钢，造价昂贵，沿途还要设立立柱以便吊挂工字钢纵梁。
吊装式蛋管形带式输送机的缺点是滑车间距太长，输送带会合不拢，一般间距在1m左右。驱动装置也过于复杂。输送带边缘带有凸缘，有平行合拢和上下错开合拢两种结构。合拢后输送带成蛋圆形。采用吊挂式的缺点是爬坡小于30°，物料同输送带的摩擦系数越小，爬坡度越低；而且装料不能超过50％，运输量较低。
图1—3 波纹档边斗式输送机
1——驱动装置；2——平托辊；3——波纹档边输送带； 4——转弯托辊；5——转弯压轮；6——承载带托辊； 7——机尾滚筒；8——回程带改向滚筒；9——平托辊；
10——回程带转弯滚筒 11——振打器
图1—4波纹档边袋式输送机
1——活动斗；2——钢丝绳；3——改向滚筒；
4——机头传动滚筒；5——机尾滚筒
（6）固定式圆管形带式输送机。该机输送带卷成圆管形运料，可在托辊上运行，也可在磁辊上运行，所以成为固定式。托辊成六角形安装，有的用6个，有的用4个、3个，而我国一般只用2个托辊承载。
将物料装入带中，输送带逐渐被卷成圆管形，犹如一跟管线，它可以水平转弯、垂直转弯和做三维方向路线变化。当卸料时，输送带又打开成平形，卸完料又卷成圆形返回机尾。中国式的是输送带以平形状返回，并能90°垂直提升。目前国外尚未达到实用水平。
自然，将输送带卷成类似的几何形状，如三角形、扁圆形、方形均属此类。它是当代带式输送机的发展方向。
按驱动方式分，带式输送机又可分为三大类： （1）有辊式，输送带全由托辊支撑运转。
（2）无辊式。输送带靠气垫、磁垫、水垫支撑运转。无辊式没有有辊式的阻力，但它们都要有传动滚筒耐驱动。20世纪70年代中期出现了中间摩擦驱动方式，即在带式输送机中
部再加若干个短带式输送机，靠输送带之间的摩擦力驱动输送带运转，因而承载带的拉力被几台中间摩擦驱动机分担，但仍要托辊支撑。
（3）直线驱动方式，将电动机驱动变为直线电机驱动方式，转子线圈放在带内，钉子线圈放在带外，当转子运转时输送带也就运转了。
DJ型大倾角带式输送机简介
DJ型大倾角带式输送机(以下简称“大倾角”)具有通用带式输送机结构简单、运行可靠，维修方便等优点，具有可大倾角(90度垂直)输送、结构紧凑、占地少等特点，因而是大倾角(或垂直)输送的理想设备。
广泛用于煤炭、冶金、建筑、粮食、化工、电力等部门。通过多年的不懈努力，大倾角皮带机提升高度(最高已达203m)、大输送能力(最大已达6000t／h)，在井下采矿工程、露天采矿、大型自卸船等方而都有所采用，并在国内首创用于钢厂的高炉上料产生了良好的经济效益。
DJ型大倾角带式输送机的应用范围：
波状挡边带式输送机可沿水平、倾斜、垂直和变角方向输送各种散料物料，从煤、矿石、沙子到化肥和粮食等。物料粒度不限，可从很小的粒度到400mm的大粒度。输送量可从1立方/小时到6000立方/小时。
(1)、大倾角皮带机为一般用途的散状物料连续输送设备，但采用的是具有波状挡边和横隔板的输送带。因此，特别适用于大倾角及垂直90°输送。
(2)、该机可用于煤碳、化工、冶金、电力、轻工、粮食、港口等行业，在工作环境温度为-15℃～＋40℃的范围内输送堆积比重为0.5—4.2t／m3的各种散状物料。
(3)、对于输送有特殊要求的物料，如：高温、具有酸、碱、油类物质或有机溶剂等成份的物料，需采用特殊的输送带。
(4)、输送倾角为0°～90°范围内，最大垂直输送物料粒度为400mm。 DJ型大倾角带式输送机主要特点：
(1)、可大倾角输送散状物料，能大量节省设备占地面积，彻底解决普通、花纹带式输送机所不能达到的输送角度。
(2)、机械化带式输送机输送物料、总体投资费用低，约节约投资费用20％～30％。 (3)、该机型与普通带式输送机、斗式提升机、刮板输送机比较，其综合技术性能都优越。 (4)、输送量大，可达6000m3／h，垂直提升高度可达500m。 (5)、在垂直输送物料时，物料粒度最大可达400mm。 (6)、从水平到倾斜(或垂直)能平稳过渡。 (7)、能耗低、结构简单、维护方便。 (8)、胶带强度高，使用寿命长。
DJ型大倾角带式输送机的主要优点：
(1)大倾角带式输送机的输送倾角大，最大可达90°，是大倾角输送和垂直提升的理想设备。因此可以节约占地面积，节省设备投资和土建费用，取得良好的综合经济效益。例如，某用户欲将煤炭提升到20m高的料仓顶，如采用挡边机以45°倾角输送，则机长仅需28.3m(水平机长20m)；而如果采用垂直输送的挡边机，那么，水平机长可以控制在6m以内。
(2)结构简单。如前所述，各主要部件均可与通用带式输送机通用，给使用、维修带来方便。 (3)运行可靠。没有埋刮板输送机经常出现的卡链、飘链、断链现象和斗式提升机经常发生的打滑、掉斗现象。它的可靠度几乎与通常带式输送机相等。 (4)运行平稳、噪声小。
(5)由于不存在装料时的挖掘阻力和运行时物料的内摩擦、外摩擦阻力，因此能耗小。例如，在鲁南化肥厂使用的两台提升高度各为19.28m、输送能力各为25t／h的输送碎煤的垂直挡边机，其每台的装机功率仅4kW，而被它们所取代的四台原有埋刮板输送机的总装机功率为44kW。
(6)垂直挡边机还可以在机头和机尾设置任意长度的水平输送段，便于和其他设备衔接。 大倾角带式输送机（挡边带式输送机）技术参数表:
带宽B（mm） 挡边高（mm） 30° 部分输送倾角输送量Q3/h 45° 60° 90° 头轮中心高H2/h（MM） 尾轮中心高H2/h外型尺寸 （MM） 中间段带面高H2/h（MM） 中间段地脚宽B2/h（MM） 300 400 500 650 800 40 60 60 80 80 120 120 160 120 160 200 240 15 14 20 34 46 71 104 120 128 157 195 235 11 10 14 26 31.5 57 83 97 102 127 157 195 8 7 10 18 25 40 58 69 72 90 112 142 4 4 5 10 13 21 31 37 38 48 60 76 350-100 1100-2000 1300-2000 1300-2000 335 330-490 600 600 600-800 450 500-700 760-800 800-850 800-1115 480 580 870 1020 1220 带宽B（mm） 挡边高（mm） 30° 部分输送倾角输送量Q3/h 45° 60° 90° 头轮中心高H2/h（MM） 尾轮中心高H2/h外型尺寸 （MM） 中间段带面高H2/h（MM） 中间段地脚宽B2/h（MM） 1000 1200 1400 120 160 200 240 160 200 240 300 160 200 240 300 400 172 216 267 327 275 331 419 466 319 395 500 564 794 137 175 216 271 222 267 347 384 258 318 414 465 680 96 124 153 197 158 190 253 178 184 226 302 337 524 51 66 83 106 85 102 136 149 98 121 162 180 281 1400-2000 1600-2000 600-800 800-1000 800-1200 800-1200 1050-1500 1050-1700 1440 1690 1890 以上数据是按带速V＝1m/s,容重r=1t/m3计算的。
