普通帶式輸送機由于受到物料與輸送帶摩擦系數的限制，其傾角不能過大，一般最大只能達到18～20°。提高輸送機傾角的方法有采用深槽型托輥組、圓管輸送機、壓帶式輸送機、花紋輸送帶式輸送機、波紋擋邊帶式輸送機等。本文探討的是普通帶式輸送機大傾角安全輸送的設計措施。
1、大傾角安全輸送的設計措施
隨著帶式輸送機驅動方式等技術的不斷發展，新技術、新設備在帶式輸送機生產制造行業的應用及帶式輸送機技術理論的不斷完善和發展，普通帶式輸送機的最大輸送傾角也在不斷的加大。
下面是為實現普通帶式輸送機大傾角安全可靠運行在設計方面采取的幾項措施。
1.1防滾料及滑料的設計措施
重載啟動、運行及停車過程中，上層大塊物料由于機械運轉產生震動時滾落、物料層間相對滑動及物料層與輸送帶表面間相對滑動等技術難題，是大偵角輸送中首先需要解決的問題，主要措施如下：
(1)軟啟動、軟制動。由于帶式輸送機傾角大，特別是運輸距離長，當它帶載啟、制動不當時，輸送帶在加速度過大或速度變化過程中過度不平滑，在加速過程中輸送帶的抖動和喘息都會造成輸送帶上的大塊物料滾落、物料層間相對滑動及物料層與輸送帶間相對滑動等現象，進而可能造成事故，并給帶式輸送機系統造成嚴重損害。
帶式輸送機軟啟動能夠使帶式輸送機按照所需要的加速度曲線和起動時間進行起、制動，以實現運轉平穩，減少對物料、設備和輸送帶的沖擊。目前帶式輸送機軟啟動方式及裝置有3種：①液體粘性軟啟動裝置，如澳大利亞的BOSS系統，美國的CST、山東科技大學的液粘軟啟動器等；②液力型軟啟動裝置，如調速型液力偶合器、加長后輔腔型液力偶合器等；③電氣型軟啟動裝置，如變頻調速、可控硅控制開關磁阻啟動等。
帶式輸送機軟制動，與普通制動相比，具有制動力和制動時間可調，甚至可以做到程控可調，尤其應具有制動力隨時間變化的快慢可控的特點。目前常用的幾種制動裝置形式有：高速軸盤式制動器、液力制動器降速配機械閘停車、液壓制動裝置、低速軸盤式制動器等。
(2)深槽型四節輥托輥組作為承載托輥組。
①托輥布置。承載托輥組采用等長4節雙列深槽型托輥組，內側兩組及外側兩組托輥的傾角分別是25°、50°，用來增大物料與物料間、物料與膠帶間的側向擠壓力。為保證輸送帶具有良好的成槽性，特別是輸送帶較厚時，四節輥的布置應使輸送帶成槽的半徑盡可能大。
②托輥支架。托輥支架在30°角的坡度上使用時，由于輸送帶、物料及托輥組自重等重力作用使托輥支架承受相當大的扭轉力矩，設計中采用雙排列型式的支架，會使支架具有足夠的抗扭轉剛度，保證運行過程中不產生顫動。
(3)凹花紋輸送帶作為牽引輸送帶。帶人字型凹花紋的鋼芯輸送帶，即不影響輸送帶成槽，又能起到一定的阻止物料與物料間、物料與輸送帶間相對滑動的作用。
但凹型淺花紋鋼絲繩芯輸送帶凹槽易粘物料，普通輸送帶輸送機的清掃裝置無法滿足使用要求。為此在承載輸送帶帶面設有兩級清掃器，第一級為彈簧刮板清掃器，第二級為滾涮清掃器。彈簧刮板清掃器用于清掃粘結在輸送帶表面的物料，滾涮清掃器用于清掃輸送帶表面及凹槽里的物料粉。滾涮清掃裝置采用獨立電動機驅動滾涮旋轉。
1.2防輸送帶逆轉的設計措施
在大傾角向上輸送時，物料由于停機而有向后倒轉的趨勢，即使逆轉力矩不很大，但一旦逆轉，物料在重力加速的作用下，會造成物料在輸送機尾部堆積、帶式輸送機飛車、機械嚴重破壞、輸送帶損壞等事故。為解決此問題，主要措施如下：
(1)逆止器。逆止器是防止滾筒反轉的機械設備。
(2)制動器。設制動器是為了實現制動逆止雙保險。
(3)逆止托輥。逆止托輥是單方向旋轉托輥。當滿載停車時，由于承載段的物料具有較大的下滑力，致使輸送帶在頭部處于高張力作用。停車狀態下，承載輸送帶在自重及物料重力的作用下與承載逆止托輥表面產生靜摩擦，靜摩擦力緩解了輸送帶在機頭部的最大張力，同時也給輸送帶維護工作帶來方便，
1.3安全防護機械措施
為使帶式輸送機正常運行不會對設備維護人員帶來安全隱患而采取的機械防護措施：
(1)頭部高擋板。在輸送機頭部，托輥組的槽角由250、500逐漸過渡到00，此時輸送帶上的物料處在不穩定狀態，隨時會有滾料現象發生。對此，在帶式輸送機頭部變槽角處，設計一組高擋板，隨物料斷面的展開，高擋板的開口也不斷加寬以適應其變化，擋板兩側設有可調節高度并可更換的阻燃橡膠板。
(2)壓擋裝置。壓擋裝置（如圖2）由壓帶擋偏裝置、擋板裝置和機架組成，在帶式輸送機上約每20m設一組。帶式輸送機的防跑偏主要靠托輥組的前傾，當輸送帶一旦跑偏時，壓帶擋偏裝置能使輸送帶靠機械自動糾偏；擋板裝置主體是阻燃橡膠擋板，橡膠擋板安裝在定位轉動軸上，擋板的弧形與托輥組成槽弧形吻合，當輸送帶上的物料隨輸送帶一起向上運行時，擋板打開；當有物料塊向下滾動或滑動時，擋板阻止其下滑，從而實現物料的單向通過，避免滾料現象發生。
1.4便于調試、安裝及維護的設計
在帶式輸送機傾角很大，人在斜面上站立很困難時，為了安裝調試設備，必須采取一定的措施。
(1)托輥組。承載托輥組采用4節輥雙列型式，在兩邊輥的外側支柱安裝托輥軸位置設有3個U型卡槽，調試過程中如果輸送帶跑偏，根據跑偏方向，只需將托輥稍抬起掛到相應的槽中即可。
回程托輥采用雙節輥式，呈V型布置，即可提高托輥的剛度又可在下輸送帶跑偏時調整前傾角度。托輥支承直接設在支腿上。V型托輥的兩邊支承上設有3個U型托輥軸卡槽，調試方法與承載托輥組相同。
(2)中部機架。為便于安裝，設計的中間架長度為3m，中間架設有與托輥組支架、支腿聯接孔，中間架之間也采用螺栓聯接。
2、工程實踐
登封登槽集團金嶺物料礦大傾角主井輸送帶運輸機，最大傾角31.50。
帶式輸送機設計基本參數：運輸能力300 t/h、巷道傾角有28 - 31.5。的起伏，總的提升高度562 m，水平運距1100 m、物料的粒度一般在0～150 mm，極少有大塊，物料的安息角約45—500。
根據上述條件，設計確定：膠帶機帶寬1 200 mm；帶速2.5 m/s；電機功率2×500 kW；凹花紋鋼絲繩芯輸送帶ST4000。
液粘軟啟動裝置：它是一種機電液一體化可控傳動裝置，具有多機功率平衡、加減速度控制、輸出速度穩定、無級變速、過載自動保護等功能。液體粘性軟啟動裝置是利用液體的粘性及油膜剪切來傳遞力，通過調節油膜厚度來改變傳遞力的大小，從而達到無級調速的目的。它由工作部分及控制部分組成。工作部分主要由主、被動摩擦盤組成。在主被動摩擦盤間分布著用來傳遞力矩的工作介質，即油膜。力矩由主動軸傳遞給主動摩擦盤，再通過油膜傳給被動摩擦盤，由被動摩擦盤傳給被動軸，使力矩輸出。控制部分由電液比例溢流閥、執行器、傳感器組成。在啟動及正常停車過程中，電液比例溢流閥根據系統指令控制油腔的壓力，使執行器改變主、被動摩擦盤的間距，從而改變之間的油膜厚度，實現無級調速，使加、減速度得到控制，輸出速度穩定。液粘軟啟動裝置具有蓄能裝置，系統一旦失電，貯存的能量釋放，高壓油腔的油壓能保持一段時間，使主、被動摩擦盤不會立即脫開，可延長停機時間。
逆止器：2套逆止器，設在減速器低速軸上。
制動器：2套液壓盤式制動器，設在傳動滾筒的筒皮上，使制動更可靠。接到制動指令后，制動器可根據實際情況延時制動，當輸送帶速度降到零速度之前液壓盤式制動器上閘，在逆止器作用之前首先起到防逆止作用，從而實現制動逆止雙保險；在失電情況下制動器蓄能釋放，可延長上閘功時間。
前面論述的其它帶式輸送機大傾角安全輸送的措施全部實行。
目前，該帶式輸送機在金嶺物料礦已正式投入運行，運行平穩、噪音低、安全可靠。
該帶式輸送機成功使用創造了國內普通帶式輸送機3項之最：
(1)帶式輸送機單機提升高度之最(562 m)；
(2)帶式輸送機傾角之最（最大3150）
(3)深槽型帶式輸送機帶強之最（4 000 N/mm）
因此該帶式輸送機的成功運行，對國內大傾角長距離輸送帶輸送機的理論研究和實際應用起到了一定的推動作用。
相關輸送機產品：
1、皮帶輸送機
2、斗式提升機
3、刮板輸送機
