带式输送机的主要部件结构与功能介绍

带式输送机主要由输送带、托辊、传动装置、拉紧装置和制动装置等部分组成，现将主要部件分述如下。

（一）输送带

输送带在一般输送机中既是承载机构又是牵引机构，所以要求它不仅要有足够的强度，还应有相当的挠性。输送带贯穿于输送机的全长，其长度为机长的2倍以上，是输送机的主要组成部分，其用量大、成本高，约占输送机成本的50%。因此，在运转中对输送带加强维护使之少出故障，是提高输送机寿命、降低运转费用的一个重要措施。

1.输送带的分类

目前，输送带基本上有四种结构，即分层式织物层芯输送带、整体芯输送带、钢丝绳芯输送带和钢丝绳牵引输送带。

1）分层式织物层芯输送带

分层式织物层芯输送带按抗拉层材料不同分为棉帆布芯（CC）输送带、尼龙芯（NN）输送带、聚酯芯（EP）输送带。棉帆布芯（CC）输送带是一种传统的输送带，适用于中短距离输送物料。随着煤炭工业的高速发展，输送机的长度及运量越来越大，棉帆布芯输送带已不能满足生产上的要求。尼龙芯（NN）输送带带体弹性好，强力高，抗冲击，耐曲挠性好，成槽性好，使用时伸长量小，适用于中长距离、较高载量及高速条件下输送物料。聚酯芯（EP）输送带带体模量高，使用时伸长率小，耐热性好，耐冲击，适用于中长距离、较高载量及高速条件下输送物料。分层式织物层芯输送带结构如图6-2所示。分层式织物层芯输送带根据覆盖胶的不同，有普通型、耐热型、耐高温型、耐烧灼型、耐磨型、一般难燃型、导静电型、耐酸碱型、耐油型和食品型等多种。

图6-2　分层式织物层芯输送带结构

（a）棉帆布芯（CC）输送带；（b）尼龙芯（NN）输送带；（c）聚酯芯（EP）输送带
1，4，6—覆盖胶层；2—挂胶棉帆布层；3—挂胶尼龙布层；
5—挂胶聚酯帆布层

分层式织物层芯输送带的规格如表6-1所示。

表6-1　分层式织物层芯输送带的规格

续表

2）整体芯输送带

整体芯输送带带体不脱层，伸长小，抗冲击，耐撕裂，主要用于煤矿井下。按结构不同分为PVC型、PVG型整体芯输送带。PVC型为全塑型整体芯输送带，用于倾角16°以下干燥条件物料的输送。PVG型为橡胶面整体芯输送带，用于倾角20°以下、潮湿有水物料的输送。整体芯输送带的结构如图6-3所示。

图6-3　整体芯输送带结构

（a）PVC型输送带；（b）PVG型输送带

整体芯输送带规格系列见表6-2。

3）钢丝绳芯输送带

钢丝绳芯输送带结构如图6-4所示。此输送带拉伸强度大，抗冲击性好，寿命长，使用时伸长率小，成槽性好，耐曲挠性好，适用于长距离、大运量、高速度物料输送，可广泛用于煤炭、矿山、港口、冶金、电力、化工等领域的物料输送。按覆盖胶性能可分为普通型、阻燃型、耐寒型、耐磨型、耐热型、耐酸碱型等品种；按内部结构可分为普通结构型、横向增强型、预埋线圈防撕裂型。

4）钢丝绳牵引输送带

钢丝绳牵引输送带沿输送带横向铺设方钢条，其间以橡胶填充，以贴胶的帆布为带芯并在上、下表面覆盖橡胶，两边为耳槽，靠钢丝绳牵引运行，带体只承载物料，不承受拉伸力；带体刚度大，不伸长，抗冲击，耐磨损，适用于长距离、高载量条件下物料的输送。

表6-2　整体芯输送带规格系列

图6-4　钢丝绳芯输送带结构

2.输送带的连接

为了便于制造和搬运，输送带长度一般制成每段100～200 m，使用时必须根据需要把若干段连接起来。橡胶输送带的连接方法有机械接法与硫化胶接法两种。硫化胶接法又可分为热硫化胶接和冷硫化胶接。机械接法有以下三种。

1）机械接头接法

机械接头是一种可拆卸的接头，它对带芯有损伤，接头强度低，只有25%～60%，使用寿命短，并且接头通过滚筒对滚筒表面有损害，故常用于短运距或移动式带式输送机上。织物层芯输送带常采用的机械接头形式有铰接活页式、铆钉固定的夹板式和钩状卡子式，如图6-5所示。

2）硫化（塑化）接头接法

硫化（塑化）接头是一种不可拆卸的接头形式。它具有承受拉力大、使用寿命长、对滚筒表面不产生损害、接头强度可高达60%～95%的优点，其缺点是接头工艺过程复杂。

图6-5　织物层芯输送带常用的机械接头方式

（a）铰接活页接头；（b）铆钉固定夹板接头；（c）钩状卡子接头

对于分层织物层芯输送带，硫化前将其端部按帆布层数切成阶梯状，如图6-6所示，然后将两个端头互相黏合，用专用硫化设备加压加热并保持一定时间即可完成。值得注意的是，接头静载强度为原来强度的（i-1）/i×100%，其中i为帆布层数。对于钢印绳芯输送带，在硫化前将接头处的钢丝绳剥出，然后将钢丝绳按某种排列形式搭接好，附上硫化胶料，即可在专用硫化设备上进行硫化胶接。

图6-6　分层织物层芯输送带的硫化接头

图6-7　吊挂式机架和托辊

1—纵梁；2—槽形托辊；3—平形托辊；4—弹簧销；
5—弧形弹性挂钩；6—支承架

3）冷粘法（冷硫化法）

冷粘法与硫化连接主要的不同之处是冷粘连接使用的胶可直接涂在接口上，不需要加热，只需要加适当的压力保持一定的时间即可。冷粘连接只适用于分层织物层芯的输送带。

（二）托辊与机架

托辊的作用是支承输送带，使输送带的悬垂度不超过技术上的要求，以保证输送带平稳地运行。托辊安装在机架上，而输送带铺设在托辊上，为减小输送带运行阻力，在托辊内装有滚动轴承。

机架的结构分为落地式和吊挂式两种，落地式又分为固定式和可拆卸式两种，一般在主要运输巷道内用固定式，而在采区顺槽中则多采用拆卸式或吊挂式机架。吊挂式机架和托辊如图6-7所示。

托辊由中心轴、轴承、密封圈和管体等部分组成，其结构如图6-8所示。托辊按用途可分为以下几种。

图6-8　托辊的结构

1—管体；2，7—垫圈；3—轴承座；4—轴承；5，6—密封圈；8—挡圈；9—心轴

1.承载托辊

承载托辊是一种安装在承载分支上，用以支承该分支上输送带与物料的托辊。在实际应用中，要求它能根据所输送的物料性质差异，使输送带的承载断面形状有相应的变化。如果运送散状物料，为了提高生产率并防止物料的撒落，通常采用槽形托辊；而对于成件物品的运输，则采用平形承载托辊。

2.回程托辊

回程托辊是一种安装在空载分支上，用以支承该分支上的输送带的托辊。回程托辊的常见布置形式如图6-9所示。

图6-9　回程托辊的常见布置形式

（a）平形；（b）V形

3.缓冲托辊

缓冲托辊安装在输送机的装载处，以减轻物料对输送带的冲击。在运输相对密度较大的物料时，有时需要沿输送机全线设置缓冲托辊。缓冲托辊的一般结构如图6-10所示，它与一般托辊的结构相似，不同之处是在管体外部加装了橡胶圈。

4.调心托辊

输送带运行时，由于张力不平衡、物料偏心堆积、机架变形、托辊损坏等会产生跑偏现象，为了纠正输送带的跑偏，通常采用调心托辊。

图6-10　缓冲托辊的一般结构

1—轴；2，13—挡圈；3—橡胶圈；4—轴承座；5—轴承；6—管体；
7，8，9—密封圈；10，12—垫圈；11—螺母

调心托辊被间隔地安装在承载分支与空载分支上，承载分支通常采用回转式筒形调心托辊，其结构如图6-11所示。空载分支常采用回转式平形调心托辊。调心托辊与一般托辊相比较，在结构上增加了两个安装在托辊架上的立辊和传动轴，其除了完成支承作用外，还可根据输送带跑偏情况绕垂直轴自动回转以实现调偏的功能。

图6-11　回转式筒形调心托辊结构

1—槽形托辊；2—空辊；3—回转架；4—轴承座

（三）滚筒

1.常用滚筒类型及特点

滚筒是带式输送机的重要部件之一，按其作用不同可分为传动（驱动）滚筒与改向滚筒两种。传动滚筒用来传递动力，它既可以传递牵引力，也可以传递制动力；而改向滚筒则不起传递作用，主要用作改变输送带的运行方向，可实现各种功能（如拉紧、返回等）。

1）传动滚筒

传动滚筒按其内部传动特点不同分为常规传动滚筒、电动滚筒和齿轮滚筒。

传动滚筒内部装入减速机构和电动机的叫作电动滚筒，在小功率输送机上使用电动滚筒是十分有利的，可以简化安装，减少占地，使整个驱动装置质量小、成本低，有显著的经济效益。但由于电动机散热条件差，工作时滚筒内部易发热，往往造成密封破坏、润滑油进入电动机而使电动机烧坏等事故。

为改善电动滚筒的不足，人们又设计制造了齿轮滚筒。传动滚筒内部只装入减速机构的即为齿轮滚筒。它与电动滚筒相比，不仅改善了电动机的工作条件和维修条件，而且可使其传递的功率有较大幅度的增加。

传动滚筒表面形式有钢制光面和带衬垫两种。衬垫的主要作用是增大滚筒表面与输送带之间的摩擦因数，减少滚筒面的磨损，并使表面有自清洁作用。常用滚筒衬垫材料有橡胶、陶瓷和合成材料等，其中最常见的是橡胶。橡胶衬垫与滚筒表面的接合方式有铸胶与包胶之分。铸胶滚筒表面厚而耐磨，质量好，有条件应尽量采用；包胶滚筒的胶皮容易脱落，而且固定胶皮的螺钉易露出胶面而刮伤输送带。

钢制光面滚筒加工工艺比较简单，主要缺点是表面摩擦因数小，而且有时不稳定。因此，仅适用于中小功率的场合。橡胶衬面滚筒按衬面形状不同主要有光面铸胶滚筒、直形沟槽胶面滚筒、人字沟槽胶面滚筒和菱形（网文）胶面滚筒等。光面铸胶滚筒制造工艺相对简单，易满足技术要求，正常工作条件下摩擦因数大，能减少物料黏结，但在潮湿场合，因常用表面无沟槽，致使无法截断水膜，因而摩擦因数显著下降。花纹状铸胶滚筒由于沟槽能使水膜中断，并将水和污物顺沟槽排出，从而使摩擦因数在潮湿环境下降低得很少；人字沟槽滚筒在使用中具有方向性，其排污性能与其自动纠偏性能正好矛盾，此种矛盾在采用菱形沟槽滚筒时即可得到圆满解决。

2）改向滚筒

改向滚筒有钢制光面滚筒和光面包（铸）胶滚筒。包（铸）胶的目的是减少物料在其表面黏结，以防输送带跑偏与磨损。

2.滚筒直径的选择与计算

在带式输送机的设计中，正确合理地选择滚筒直径具有很重要的意义。如直径增大可改善输送带的使用条件，但将使其质量、驱动装置、减速器的传动比相应提高。因此，滚筒直径应尽量不要大于确保输送带正常使用条件所需的数值。

在选择传动滚筒直径时需考虑以下几方面的因素：

（1）输送带绕过滚筒时产生的弯曲应力。(www.xing528.com)

（2）输送带的表面比压。

（3）覆盖胶或花纹的变形量。

（4）输送带承受弯曲载荷的频次。

传动滚筒直径的计算：

为限制输送带绕过传统滚筒时产生过大的附加弯曲应力，推荐传动滚筒直径D按下式计算：

1）织物层芯输送带

硫化接头：D≥125z（mm）。

机械接头：D≥100z（mm）。

移动式输送机：D≥80z（mm）。

式中　z——织物层芯中帆布层数。

2）钢丝绳芯输送带

D≥150d(mm）

式中　d——钢丝绳直径，mm。

（四）驱动装置

驱动装置的作用是在带式输送机正常运行时提供牵引力，它主要由传动滚筒、减速器和电动机等组成。

1.驱动装置的组成部分及主要部件的特点

驱动装置的组成如图6-12所示。

1）传动滚筒

关于传动滚筒的内容在上面已做过讨论，在此不再重述。

图6-12　驱动装置

1—电动机；2—联轴器；3—减速器；
4—传动滚筒；5—传动齿轮

2）电动机

带式输送机驱动装置最常用的电动机是三相鼠笼型电动机，其次是三相绕线型电动机，只有个别情况下才采用直流电动机。

三相鼠笼型电动机与其他两种电动机相比，具有结构简单、制造方便、易防爆、运行可靠、价格低廉等一系列优点。因此，在煤矿井下得到广泛的应用。其最大的缺点是不能经济地实现范围较宽的平滑调速，启动力矩不能控制，启动电流大。

三相绕线型电动机具有较好的调速特性，在其转子回路中串接电阻可较方便地解决输送机各传动滚筒间的功率平衡问题，不致使个别电动机长时间过载而烧坏；可以通过串接电阻启动，以减小对电网的负荷冲击，且可实现软启动控制。但三相绕线型电动机在结构和控制上均比较复杂，如带电阻长时间运转会使电阻发热、效率降低，尤其是在防爆方面很难做到，因此在煤矿井下很少采用。

直流电动机最突出的优点是调速特性好，启动力矩大，但结构复杂，维护量大。与同容量的异步电动机相比，其质量是异步电动机的2倍，价格是异步电动机的3倍，且需要直流电源，因此只在特殊情况下才采用。

3）联轴器

驱动装置中的联轴器分为高速轴联轴器与低速轴联轴器，它们分别安装在电动机与减速器之间及减速器与传动滚筒之间。常见的高速轴联轴器有尼龙柱销联轴器、液力偶合器等；常见的低速轴联轴器有十字滑块联轴器、齿轮联轴器和棒销联轴器等。

4）减速器

驱动装置用的减速器从结构形式上分，主要有直交轴减速器和平行轴减速器，煤矿井下主要使用的是前者。

2.驱动装置的类型及布置形式

驱动装置按传动滚筒的数目分为单滚筒驱动、双滚筒驱动及多滚筒驱动；按电动机的数目分为单电动机驱动和多电动机驱动。每个传动滚筒既可配一个驱动单元（见图6-13（a）），又可配两个驱动单元（见图6-13（b）），且一个驱动单元也可以同时驱动两个传动滚筒（见图6-12）。图6-13所示为带式输送机驱动装置的几种典型布置方案示意图。

图6-13　驱动装置布置形式

（a）垂直式；（b）并列式

（五）拉紧与制动装置

1.拉紧装置

拉紧装置又称张紧装置，它是带式输送机必不可少的部件。其主要作用有：

（1）使输送带有足够的张力，以保证输送带与传动滚筒间能产生足够的驱动力，以防止打滑。

（2）保证输送带各点的张力不低于某一给定值，以防止输送带在托辊之间过分松弛而引起撒料和增加运行阻力。

（3）补偿输送带的弹性及塑性变形。

（4）为输送带重新接头提供必要的行程。

1）固定式

固定式拉紧装置的特点是在工作中拉紧力恒定不可调。常用的有以下几种：

（1）螺旋式拉紧装置。这种拉紧装置由于行程小，故只适用于长度小于80 m、功率较小的输送机，如图6-14所示。

图6-14　螺旋式拉紧装置

（2）重力式拉紧装置。重力式拉紧装置适用于固定安装的带式输送机，其结构形式较多，如图6-15所示。重力式拉紧装置的主要特点是胶带伸长，变形不影响拉紧力，但体积大、笨重。

图6-15　重力式拉紧装置

1—重锤；2—拉紧滚筒小车；3—滑轮；4—绞车

（3）钢丝绳式拉紧装置有两种形式，即绞车式和卷筒式。

①钢丝绳绞车式拉紧装置。它是用绞车代替重力式拉紧装置中的重锤，以牵引钢丝绳改变滚筒位置，实现张紧胶带的目的。这种张紧方式，当胶带伸长变形时，需及时开动绞车张紧胶带，以免张力下降。满载启动时，可开动绞车适当增加张紧力；正常运转时，反转绞车适当减小拉紧力：滚筒打滑时，开动绞车加大拉紧力，以增加驱动滚筒的摩擦牵引力。

②钢丝绳卷筒式拉紧装置。如图6-15所示，转动手把，经蜗轮蜗杆减速器带动卷筒缠绕钢丝绳，移动拉紧滚筒便可拉紧胶带。该装置广泛应用于采区运输巷道中的绳架吊挂式和可伸缩式胶带输送机上。

以上几种固定式拉紧装置的拉紧力大小是按整机重载启动时，满足胶带与驱动滚筒不打滑所需的张紧力确定的，而输送机在稳定运行时所需张紧力较启动时小。由于拉紧力恒定不可调，所以胶带在稳定运行工况下仍处于过度张紧状态，从而影响其使用寿命，增加能耗。

2）自动式

自动式拉紧装置的特点是在工作过程中拉紧力大小可调，即输送机在不同的工况下（启动、稳定运行、制动）工作时，拉紧装置能够提供合理的拉紧力。它适应于大型胶带输送机，常用的有自动电动绞车拉紧装置。

它的组成布置与自动液压绞车拉紧装置基本相似，但使用的是电动绞车。工作时，通过测力机构的电阻应变式张力传感器模拟反应并转换为电信号，与电控系统给定值比较，控制绞车的正转、反转和停止，实现自动调整拉紧力的目的。其缺点是动态响应差。

2.制动装置

制动装置的作用有两个：一是正常停机，即输送机在空载或满载情况下停车时，能可靠地制动住输送机；二是紧急停机，即当输送机工作不正常或发生紧急事故时（如胶带被撕裂或跑偏等故障出现时）对输送机进行紧急制动，迅速而又合乎要求地制动输送机。

按工作性质可分为制动器和逆止器两类，制动器用于输送机在各种情况下的制动，逆止器用于倾角大于4°、向上运输满载输送机，在突然断电或发生事故时停车制动，防止其倒转。

1）逆止器

对于上运输送机应通过具体计算来判断是否逆转，若发生逆转则安装逆止器。当一部输送机使用两个以上的逆止器时，为防止各逆止器工作的不均匀性，每个逆止器都必须按能唯独承担输送机逆止力矩的1.5倍配置。同时，在安装时必须正确确定其旋转方向，以防造成人身伤害和机器损坏。

图6-16所示为塞带式逆止器。胶带向上正向运行时，制动带不起作用；胶带倒行时，制动带靠摩擦力被带入胶带与滚筒之间，因制动带另一端固定在机架上，故依靠制动带与胶带之间的摩擦力制止胶带倒行。制动摩擦力的大小取决于制动带塞入胶带与滚筒之间的包角及胶带的张力大小。这种逆止器结构简单、制造容易，但必须倒转一段距离方可制动，容易造成机尾处撒煤，故多用于小功率胶带输送机。

图6-17所示为滚柱式逆止器。输送机正常运行时，滚柱位于切口宽侧，不妨碍星轮在固定套圈内转动；停车后胶带倒转使星轮反转，滚柱挤入切口窄侧，滚柱被楔紧，星轮不能继续反转，输送机被制动。这种逆止器安装于机头卸载滚筒两侧，并与卸载滚筒同轴。

图6-16　塞带式逆止器

1—胶带；2—制动带；3—固定挡块

图6-17　滚柱式逆止器

1—星轮；2—固定套圈；3—滚柱；4—弹簧柱销

2）制动器

常用的制动器有闸瓦制动器和盘式制动器。

图6-18所示为电动液压推杆制动器，这种采用电动液压推杆的闸瓦制动器可用于水平、向上、向下运输的输送机，但制动力矩小，通常安装在减速器一轴或二轴上。制动器通电后，由电力液压推动器推动制动杠杆松闸，断电时靠弹簧抱闸。制动力是由弹簧和杠杆加在闸瓦上的。

电力液压推动器的结构原理如图6-19所示，通电时，伸进电动机轴盲孔中的传动轴7及固定在传动轴上的叶轮6随电动机8一同高速旋转，将液压缸3内活塞5上部的油液吸到活塞与叶轮下部，形成压差，迫使活塞及固定在活塞上的推杆4随传动轴和叶轮一同上升，举起制动杠杆；断电后，推杆在制动弹簧的作用下复位，叶轮与活塞下部的油液则通过叶轮径向叶片间的流道被重新压到活塞上部。

盘式制动器多用于大型胶带输送机，在水平及向上、向下运输时均可采用，但向下运输时必须加强制动盘及闸瓦的散热能力，其安装在减速器输出轴或滚筒轴上。图6-20所示为自冷盘式制动器。

图6-18　电动液压推杆制动器

1—制动轮；2—制动臂；3—制动瓦衬垫；4—制动瓦块；
5—底座；6—调整螺钉；7—电力液压推动器；
8—制动弹簧；9—制动杠杆；10—推杆

图6-19　YD型单推杆电力液压推动器

1—连接块；2—护管；3—液压缸；4—推杆；
5—活塞；6—叶轮；7—传动轴；8—电动机

图6-20　自冷盘式制动装置结构示意图

1—进风口；2—出风口；3—反风罩；4—支架；5—轴套；6—轴；7—制动盘；8—制动器