超大功率高速強力帶式輸送機驅動功率3×1400 kW，帶速4.5m/s，輸送帶強度達到ST4500 N．是集國內外輸送機先進技術而設計、制造、安裝調試，采用ISO設計方法進行設計計算，并用動態分析軟件對各種工況進行精確的分析和計算，并以此結果作為總體布置、受力分析、結構設計、零部件選型的依據，保證了設計的可靠性和先進性。
本文介紹了該機的設計及制造的主要方式：設計理論、主要技術參數、設計計算方法、啟／制動控制方法及主要部件配置等內容。
1、超大功率高速強力帶式輸送機設計與選型
1.1原始技術參數
該帶式輸送機是為了滿足600萬t礦石原料輸送而設計制造，輸送長度2 400 m，提升高度364 m，項目實施地點山巒起伏，地形復雜，輸送機絕大部分在隧道內布置，頭部部分露天布置。輸送物料為鐵礦石，粒度≤300 mm，礦石比重2.3t/m3，靜安息角37°，動安息角10—15°，3班制生產，連續運行，控制方式采用集中控制和就地控制。
1.2總體方案設計
(1)技術參數
輸送機水平長度/m 2 400.6
輸送高差/m 364
輸送帶速度/m．s- 4.5
輸送機寬度/mrn 1 200
輸送帶強度/N.mm-1 4 500
傾斜角度／(。)11.43
輸送物料 礦石
拉緊形式 重錘拉緊
礦石比重／t·m-3 2.3
礦石粒度/mm 0～300
電機型號 11A4504-4AN
小時最大輸送能力，t．h-1 2 200
啟動方式 CST1950K
電機功率/kW 3xl 400
(2)輸送機工藝圖
本帶式輸送機由于提升高度較大，工作地點在隧道內，故設計中考慮經濟性及施工便捷的原則，采用較小帶寬及較高帶速的設計方案。采用頭部三電機雙滾筒驅動，有效地降低輸送帶最大張力：凸弧半徑R200 m，凹弧半徑R300 m，尾部重錘張緊．張緊力最小；為控制輸送帶跑偏，上托輥采用前傾槽形托輥，前傾角度10，下托輥采用V形前傾托輥：頭部滾筒處設置H、P形合金掃器1套，頭部及尾部輸送帶非工作面設置2道空段清掃器，頭部第1道清掃器前設置滾刷清掃器：頭部改向滾筒處安裝逆止器一套，防止逆轉。
2、主要設備選型
(1)驅動裝置布置方式
驅動裝置采用型號CST1950K的可控起／停傳動裝置(CST)加電機、聯軸器、制動器方式，制動器采用盤式制動器。CST裝置要求現場可調加、減速曲線，可調驗帶速，每臺CST最大功率（力矩）限制值。具有功率及負載過載保護能力，以保護輸送機部件（輸送帶、滾筒、托輥、軸承等）及驅動器部件（齒輪、軸承）由于過載產生損害。
(2)制動器
制動器可有效控制帶式輸送機的制動力矩及制動時間，響應速度快，保證帶式輸送機在重載緊急停車時制動要求。設計選用大型、重載帶式輸送機的西伯瑞公司的SHI251液壓盤式二級制動器．夾緊力達254～335 kN．安裝于頭部滾筒處。
(3)逆止器
滿足系統滿載停車時．在最不利條件下系統不發生逆轉。選用福克公司1185NRT型逆止器，逆止器承載能力達150%．額定扭矩為1012.185 kNm。扭矩越大，止動效果越好，在嚴重的粉塵情況下正常工作。
(4)滾筒
滾筒按作用力可分為傳動滾筒和改向滾筒．傳動滾筒是依據摩擦傳動原理，將驅動裝置與輸送帶有機聯系起來，以完成二者間的能量傳遞任務，保證了輸送機的可靠運行。改向滾筒是用來改變輸送帶的送行方向的．同時因改變方向承載著來自輸送帶的張緊壓力。
滾筒各部分的設計壽命不小于10s旋轉疲勞強度_滾筒軸為鍛件，軸在最大荷載下。在兩軸承之間的撓度值小于1/2 500,在兩輪轂處的轉角3'_4’，最大應力≤55MPa。滾筒為鑄焊結構，脹圈聯接，采用SKF軸承，整體軸承座，滾筒需做靜平衡試驗，并達到C40精度要求。
傳動滾筒表面無采用人字形干式鑄膠，鑄膠厚度為18 mm．改向滾筒及增面改向滾筒鑄膠厚度均為9 mm。
(5)托輥組
托輥選用高精度、旋轉阻力小、節能的NC托輥，軸承采用雙道密封的SKF大游隙軸承(ZZ防護)，在制造過程中填充優質鋰基2號潤滑脂，使用期間無需補加潤滑脂．托輥的設計壽命應達到了50 000 h。尤為重要的是該托輥的試驗旋轉阻力系數小于0.01．考慮到輸送機運轉中存在的其他條件，計算帶式輸送機動力綜合摩擦系數可取0.020以下．而一般托輥綜合摩擦系數則需選用0.022一0.030．由此在節能及動力選擇效果上充分體現了較好的優越性。
(6)輸送帶
鋼絲繩芯輸送帶內鋪設橫向鋼絲抗撕裂層．使輸送帶能大量吸收能量，具有優良的抗沖擊、抗撕裂性能，應用在長距離、大功率、高強度的帶式輸送機上。本設計采用日本橫濱原裝進口ST4500鋼絲繩芯輸送帶，上、下膠厚度10 mm、7 mm．鋼絲繩直徑8.8 mm，斷面鋼絲繩數量71根，接頭鋼絲繩與膠層的黏著力165 N/mm。
帶式輸送機輸送帶重要參數為安全系數．不同的設計方法及部件的選用將影響其變化。本次設計結果驗證：當托輥綜合摩擦系數為0.025時．采用帶強ST4500，起動安全系數為6.04：當托輥綜合摩擦系數為0,020時，采用帶強ST4500．起動安全系數為6.63，采用低摩擦系數的優質托輥可降低阻力、增加安全系數。
(7)控制系統
本機的控制系統為“分散控制．集中監視和管理”，采用工業控制網PROFIBUS的網絡結構。在新建變電所控制柜內預留與其他控制系統的接口．應用PROFIBUS-DP通訊及點對點通訊．以滿足現場的整體作業。
3、結語
超大功率高速強力帶式輸送機項目工程地處礦區隧道之中．設計制造技術要求較高，地質斷層多’施工難度大，是普通帶式輸送機所無法比擬的，其順利實施，將提升我國重大裝備和產業技術水平，攻克產業發展中的重點技術瓶頸難題．促進了國內輸送機的發展。
