带式输送机的进展研讨.doc

带式输送机的研究进展 2008-02-17 23:24:10??作者：中国输送机械网??来源：中国输送机械网??浏览次数：249??文字大小：【大】【中】【小】 　　在过去的20年里，带式输送机研究在世界范围内有了重大的发展。伴随着现代计算机的应用，许多工程技术人员已经研制出了新的产品，同时理解了有关运输的物理过程。 随着全球经济的增长，带式输送机技术已成为当代科学技术发展的前沿之一。当今世界需要设计和生产“环保”型输送机，要求输送量超过10000t／h，并且要节约能量。输送机技术进步的一个重要特点是基础研究发展为应用技术，进而实现商业化。 北京起重运输机械研究所 张尊敬 太原重型机械学院 王 鹰 在过去的20年里，带式输送机研究在世界范围内有了重大的发展。伴随着现代计算机的应用，许多工程技术人员已经研制出了新的产品，同时理解了有关运输的物理过程。 随着全球经济的增长，带式输送机技术已成为当代科学技术发展的前沿之一。当今世界需要设计和生产“环保”型输送机，要求输送量超过10000t／h，并且要节约能量。输送机技术进步的一个重要特点是基础研究发展为应用技术，进而实现商业化。 ? 1.1 技术 1980--2000年输送机技术有了明显的发展，这某种程度上应归功于研究。研究成果的应用和认可常常要求商业的决定和冒险以便把这些研究成果应用到工作系统中。国内的主要应用有：宝钢燃料输送系统，全长57km；小龙潭煤矿连续开采工艺输送系统；首钢水厂铁矿半连续开采工艺输送系统；大柳塔煤矿主平峒输送机，长4 602m；山西晋城矿务局寺河矿，长7 600m。 毫无疑问，计算机在研究上的广泛应用已经对工业有了较大的影响。回顾出版过的有关输送机技术的著作，主要的研究与应用技术包括：输送机软起动控制(S曲线起动)；摩擦和滚动损耗模拟(粘弹性)；动力学分析(波和质量弹簧模型)；通过无损测试，监测钢丝绳芯输送带状态：水平和垂直转弯输送机；助力器驱动长距离井下输送机；接头设计和故障研究；输送带清扫和翻转；输送带横向振动预测和消除；窄、高速输送带；大倾角和垂直输送机；气垫带式输送机；管状输送机；研究用实验测试装置的发展；拉紧装置。 ? 1.2 改进设计和输送机运行状态的研究 这些研究主要包括： (1)输送机起动的优化理论； (2)输送带横向振动理论的发展； (3)橡胶损耗装置的研究； (4)动力学分析预测输送带应力波的速度； (5)监测输送带状态的监视器研究； (6)输送带清扫研究； (7)橡胶粘弹性的特性和粘着力研究； (8)卸料轨迹与料流状态研究。 1.3 具体研究的情况 1.3.1 最佳理论S—曲线起动 此研究1981年开始于澳大利亚联邦科学与工业研究组织(HARRISION)，优化输送带的起动，使瞬时应力最小化。在起动时，S曲线在输送带上产生一个可预测的动态应力。通过使用微积分变换原理的数学研究，得出了S曲线，这是对“在一定的起动时间内应力最小问题”的一种数学解释。这些技术用来解决软起动问题和设计长距离、高带速的输送机。作为此研究的成果，发表了第一篇关于小带宽、高带速的文章。许多公司以各种形式把这一新的观念应用于现代输送机。Nordell提出了抛物线速度起动曲线，Dodge的Singh提出了带爬行段的起动过程。 本文第一作者在通过动力学分析的基础上提出了梯形加速度曲线的起动过程。 ? 1.3.2输送带振动理论的发展 在1980-1984年间，对正交各向异性薄板理论的研究，对运动的输送带出现振动和弯曲现象有了第一次数学解释，提供了一种准确的方法预测带式输送机的回程段振动的能量。得出了4阶偏微分方程的解，并被应用于具体的称为薄板的弹性边界。得出了一种方法，对钢丝绳芯输送带和织物带，预测运输段和回程段带的振动形式需应用不同的特殊边界条件。该研究能进行自由共振设计并使由于托辊振动而产生故障的程度降低。仅有少数几家公司使用HARRISON的研究设计自由共振输送带。 有关输送带振动分析问题已经编入“煤矿带式输送机设计规范”。 ? 1.3.3 滚动损耗的研究 输送带的张力受许多因素控制，如提升高度、长度、带的刚度、压陷、输送带经过托辊的挠度以及附加阻力。对此，在20世纪80年代以前已有许多文献，如DIN22101和CEMA，还有输送带厂商的内部计算手册。这些文献很大程度上利用实验结果确定输送带的工作点，如托辊级别、弯曲效果、倾斜效果以及局部的或整体的摩擦力。 在1980—2000年间，进行了预测长距离和转弯输送机摩擦力的新研究。纽卡斯尔大学(HARRISON等)研究了物料和输送带弯曲的