1、工程概況
焦炭長距離膠帶輸送機的總長度為7 600m，中間沒有轉接機房，整條輸送機有2個彎曲處，曲率半徑分別為p=3 000 m和p=4 000 m，膠帶選用德國鳳凰公司產品，規格為寬1 600mm、厚8+4 mm(基層加覆蓋層)，總使用長度約為15 300 m。輸送機采用4臺P-400 kW變頻電機進行驅動（用3備1），驅動裝置的布置為頭部3臺（含備用1臺），尾部1臺。托輥為直徑133 mm普通型，設計物料輸送能力為1 800 t/h、瞬時能力為2000 t/h。在輸送機的頭部，設有張力顯示自動拉緊裝置，可根據膠帶上物料承載量的大小，即時顯示自動調節后的膠帶張緊力。為減少輸送機啟動時的阻力，該輸送機配備了從10%～100%的變頻調速裝置，當輸送機以100%速度運行時，其運行速度為3.6m／s。本工程自2004年1月25日重載試車至今，設備運輸狀態良好和正常，對緩解進港道路的擁堵和提高物料輸送效率，起到了重要作用。
2、工程設計要點
2.1曲率半徑的確定
該輸送機總長7 600 m，在全線中有2個曲線段，其角度度分別為33.74°和29.23°，經過計算，其曲率半徑分別為f0=3 000 m和f0=4 000 m。曲率半徑p和以下因素有關系：
1)膠帶輸送機的平面布置狀況。
2)膠帶輸送機的運行速度和離心力。
3)曲線點輸送機支架的布置。
該曲線膠帶輸送機的平面布置如圖1所示：
A-B點部分為第1個曲線段，因其曲線度較小，故其曲率半徑較小，C-D點部分為第2個曲線段，因其曲線度較大，故其曲率半徑也大。
從圖中2個曲線點的彎曲度來分析，第1個曲線段的離心力較小，而第2個曲段的離心力較大，在進行離心力計算時，要對輸送機運行速度進行考慮和分析。當膠帶輸送機以3.6m／s速度運行時，由于離心力作用，膠帶會朝外側滑移并可能造成物料的灑落，所以，根據帶速精確計算出膠帶在3.6m／s運行時所產生的離心力造成膠帶朝外側的偏移量后，應對支撐膠帶輸送機的支架高度進行準確計算并且使托輥支架地高度具有可調性（回程托輥支架的角度應具有可調性），在以上幾點都正確地做到以后，膠帶的跑偏量應為最小且能有效地進行調整使其運行位置處于最佳狀態。
2.2驅動力的計算
該曲線膠帶輸送機的驅動電機功率為3臺P=400 kW的變頻電機。在進行驅動力計算時，應著重考慮以下幾個方面：
1)輸送機牽引總功率=400 kW/臺×3臺-1200 kW。
2)膠帶總重量≈15 300 m×40 kg/m=612t。
3)全程皮帶機滿載物料重量=2 000 t／h×0.6 -1200 t。
式中：0000 t/h為輸送機每小時瞬時最大通過能力，0.6為輸送機走完全程所需的時間系數(全程走完需35 min)。
4)輸送機在靜止狀態下的總重量為1 812 t。
5)托輥和膠帶在運轉過程中的摩擦因數為0.5。
在采用變頻啟動方式使輸送機開始運轉后，其運動狀態下的承載重量-180 120 kN×0.5（摩擦因數）-9 060 kN，所以，使用3臺P=400 kW的變頻電機進行輸送機的牽引是可行的。
2.3 自動調控拉緊裝置的設計
在輸送機頭部靠近驅動設備處，布置了一套自動調控拉緊裝置，由于該裝置具有通過PLC（程序邏輯控制器）系統自動調節膠帶張緊度的功能，所以對膠帶的運行和保護作用非常有利，該裝置配有張力自動顯示和調節功能，當膠帶張力過高或左右側張力值差距大于額定設計值時，PLC系統會發出報警信號，如不及時修正差值，則輸送機會發出停機信號并致輸送機運行中止。
2.4輸送機膠帶翻轉裝置的設計
為了延長膠帶的使用壽命．本工程在輸送機的頭部和尾部各設置了一套膠帶翻轉裝置，布置該裝置的目的是為了使膠帶的承載面在進入回程狀態后，避免和托輥進行摩擦面延長膠帶的使用壽命。該裝置在膠帶進行翻轉時，表現為0°-45°-90°-135°-180°狀態翻轉，而當膠帶運行到尾部時，通過翻轉裝置使其承載面又恢復到起始狀態。通過近5a多的運行，證明該裝置對膠帶的保護是有效的。
2.5托輥支架的設計
本工程的托輥支架形式為鋼結構非標準型，由于在正常情況下的膠帶跑偏主要是靠調整托輥支架的角度來進行糾偏，所以在設計時應考慮使承載托輥和回程托輥的支架有較大的角度調整余量，具體做法是固定承載托輥支架的孔應為長的，每個孔應有約10mm的調節余量，固定回程托輥支架的螺栓需長一些，以保證膠帶在運行過程中跑偏時進行適當的加墊鐵做法來調節托輥支架的角度并達到膠帶糾偏效果，調試的結果證明，上述的做法是行之有效的。
2.6變頻控制啟動
因該輸送機較長，從靜止狀態過渡到運行狀態時，其啟動力矩十分大，為了克服啟動力矩過大和啟動時膠帶跳躍的情況，本工程采用變頻控制啟動方式，在啟動時，由于電機轉速低，所以能克服啟動力矩大的情況，當輸送機平穩、緩慢啟動后，根據PLC系統設定的指令，能使其很快達到正常運行速度。從方便地啟動運輸機和保護設備兩個角度考慮，變頻控制啟動是適宜的。
3工程安裝要點
3.1輸送機軸線的控制
因該輸送機有Z個曲線段，從直線段到曲線段的軸線過渡和控制非常重要，如軸線控制不好，特別是曲線段軸線控制不好，在輸送機安裝完后進行試車，一定會出現輸送機嚴重跑偏的現象并可能形成永久性缺陷。輸送機控制應按照以下方法進行：
1)根據設計給定的軸線坐標點確定一基準點，由此基準點為起點，用經緯儀核定直線段所有輸送機連接點的坐標是否正確，如有誤差時，應在支撐鋼結構上進行調整。
2)以直線段上最后1個坐標點作為基準點，用經緯儀核定直線段過渡到曲線段的所有輸送機連接點的坐標是否正確，如有誤差時，應在支撐鋼結構上進行調整。
3)以曲線段上最后1個坐標點作為基準點，用經緯儀核定曲線段過渡到直線段的所有輸送機連接點的坐標是否正確，如有誤差時，應在支撐鋼結構上進行調整。
4)按照以上做法完成所有坐標的核定和軸線的測量放線。
3.2托輥支架的安裝和調整
托輥支架安裝的重點段在曲線段，因輸送機在運行時，皮帶在曲線部分會產生離心力，這樣皮帶會產生向外甩的趨式。為了克服這種力，曲線段的托輥架應內側傾斜。根據設計，上托輥架向圓弧內側傾斜1°，下托輥架向內側傾斜6°。在安裝過程中要嚴格控制好托輥架的角度。
3.3驅動裝置的安裝和調整
在安裝驅動裝置前，首先要使驅動滾筒的安裝合乎要求，即驅動滾筒安裝后的中心點和輸送機軸線重合且所有滾筒的水平度安裝誤差在允許范圍之內。驅動裝置的安裝要點如下：
1)平面位置正確。頭部3臺驅動裝置布置在輸送機的兩側，在進行設備就位時，要使其擺放正確。
2)軸線對準。在驅動裝置和驅動滾筒連接時，要使聯軸器的對接自然平滑，減速機輸出軸組裝精度符合要求，軸向和徑向無任何外力作用影響下的變形。
3)高速軸和低速軸聯接后，徑向和軸向的調整精度符合設計要求。
4)驅動裝置鋼結構底座堅固牢靠，螺栓緊固符合要求。
3.4輸送機膠帶的倒運和硫化
該曲線輸送機總長度為7600 m，其內側是河流和淤泥地，外側是剛鋪設的臨時道路，施工條件較差。為順利完成膠帶硫化，事先做了充分的施工準備工作：
1)輸送機膠帶寬為1600 mm，每卷長800 m，因在輸送機的某一點設一個硫化段無法達到全線膠帶的牽引能力，所以在膠帶硫化開始前，應精確計算牽引力的牽引長度，并在輸送機全線的頭、中、尾3地設3個硫化段。
2)根據每個硫化段所需要的膠帶長度，把膠帶運送到上述3個硫化段。
3)所供貨的膠帶共19卷，硫化要求為序號搭接，故在運送膠帶時須注意序號的排列正確，否則將造成極大的運輸浪費。
4)搭接膠帶硫化平臺，按照硫化要領書進行膠帶粘接連接并直至完成全部膠帶的硫化。
5)特別需要注意的是，在進行最后一個接頭硫化粘接前，須用足夠強度的起重工具使膠帶張緊并使達到規定張緊值，然后再進行膠帶切割和硫化。
4、工程調試要點
4.1 程序設計的正確性檢測
1)首先進行單機程序的檢測，單機模擬啟動。
2)對每個流程的程序進行檢測，流程模擬啟動。本工程為系統工程，流程較多，不一一敘述。
3)調試分2個階段進行，第一階段在現場操作箱用手動操作方式使流程運行起來，第二階段在中央控制室用自動操作方式使流程啟動起來。
4.2變頻控制的正確使用。
因曲線皮帶機采用了變頻控制方式來進行啟動和運行，所以在調試階段，曲線輸送機完成了從10%—100%的變頻啟動和運行，每個變頻步距為10%，即曲線輸送機經過了從0.36 m/s運行速度的全部檢測，檢測結果顯示，輸送機啟動平穩，無膠帶跳動情況，所有帶速下的運行正常。
4.3曲線皮帶機跑偏量的調整
在剛開始運轉時，曲線皮帶機有一定的跑偏程度，特別是曲線段的回程托輥跑偏量較大，根據跑偏情況，對托輥支架的垂直角度水平角度進行了適當調整，調整效果非常明顯。另外，在曲線段對托輥支架的傾斜度進行一定調整，亦收到較好的效果。
4.4膠帶翻轉裝置的調整
膠帶翻轉裝置的翻轉角度是可調的，在一般的情況下，膠帶的翻轉角度從0°-45°-90°呈直立狀態，再從90°-135°-180°完成翻轉，根據膠帶實際跑偏情況，可對膠帶運行過程中翻轉角度在某一點進行適當調整，使膠帶的跑偏量能得到有效控制。
5、結束語
由于本工程對曲線膠帶輸送機的設計、安裝和調試要點都進行了詳細和完善的考慮，使輸送機投入運行后，運行狀態正常，控制性能可靠，提高了物料輸送效率并很大程度上緩解了進港公路的擁堵、散亂和路面臟的情況，為天津港的物流輸送起到了重要作用。
