第三章 采区运输机械
运输设备概述：
一, 任务
二, 类型
一般按运输设备的动作方式可分为连续动作式和周期动
作式 。
1,连续动作式
这种设备一经开动能连续不断地运送货载 。 属于这
种设备的有以下几种 。
（ 1）自重运输
货载依靠本身的自重沿某一导向体（如底板、溜槽、放矿口
及铁管等）向下滑动。
（ 2）输送机
刮板输送机、胶带输送机、板式输送机（适应性很强。但由
于机件笨重，运行速度较低，很少应用。）、杓斗输送机和
提升机。
（ 3）水力输送机
（ 4）无极绳运输设备（属于落后的运输方式，已趋于淘
汰。）
2,周期动作式
这种设备按一定循环方式作周期性往返运动的 。 属于这种设
备的有以下几种 。
（ 1） 电机车运输
架线式电机车, 蓄电池式电机车
（ 2） 有极绳运输
用有极往返运转的钢丝绳牵引着单个矿车或一组矿车在轨道
上运行 。
（ 3） 扒矿设备
用钢丝绳牵引着扒斗扒运货载 。
（ 4） 单轨吊车
这是适应综采而出现的井下辅助运输设备, 用于采区顺槽及
大巷运送人员, 设备和材料 。 它适用于底板不平的和弯曲的
巷道 。
§ 3— 1刮板运输机
一, 概述
（ 一 ） 分类
电机功率从 7.5～ 1000KW（ 2× 500KW）,
输送能力从 30t/h～ 3000t/h之间 。
1,按牵引链的条数和布置方式：单中链,
边双链和中双链；
2,按溜槽的布置方式：重叠式和并列式；
3,按溜槽的结构：开底式和封底式；
4,按卸载方式：端卸式和侧卸式；
5,按功率大小：轻型 （ 单电动机功率小
于或等于 40KW）, 中型 （ 大于 40KW,小
于或等于 90KW）, 和重型 （ 大于 90KW） 。
（ 二 ） 适用范围
1,煤层倾角
向上运输：最大倾角 ≯ 25o
向下运输：最大倾角 ≯ 20o
兼作采煤机轨道的刮板运输机, 当工作面倾角超过 10o，
应采取防滑措施 。
2,采煤工艺和采煤方法
国产的均适用于长壁工作面的采煤工艺 。
其中轻型的主要适用于炮采工作面；中型的主要适用于
普采工作面；重型的主要适用于综采工作面 。
（ 三 ） 型号意义
S G D 730/320
电机总功率, KW
中部槽宽度, mm
单中链 （ B— 边双链, Z— 中双链 ）
刮板式
输送机
SGZC— 730/264型,C— 侧卸式 。
（ 四 ） 特点
二, 刮板输送机的结构
（ 一 ） 机头部
机头部由机头架, 链轮, 减速器, 盲轴, 液力偶合
器和电动机组成 。
1,机头架
2,链轮组件和盲轴
3,减速器
4,电动机
5,新型刮板输送机
（ 1）侧卸式刮板输送机
图 3— 7
（ 2）垂直转弯式刮板输送机
（二）机尾部
（ 三 ） 溜槽及附件
1,中部槽
图 3— 9,图 3— 10
2,调节槽, 过渡槽 （ 或连接槽 ）
3,挡煤板和铲煤板
图 3— 11
（四）刮板链
图 3— 12～ 14
注意连接环图 3— 15、图 3— 16
（五）紧链装置
作用：
紧链方式：电动机反转紧链、专设液压马达紧链、专设液压
缸紧链。
1,电动机反转紧链
（ 1） 棘轮紧链器
图 3— 18,主要用于轻型刮板输送机 。
（ 2） 摩擦紧链器
图 3— 19
（ 3） 闸盘紧链器
图 3— 20
2,液压马达紧链器
四、刮板输送机选择计算
首先根据运输生产率和运输距离，参照刮板输送机技
术特征参数进行初步选型，再在初选输送机的基础上进
行验算，其内容包括：
1、输送能力；
2、运行阻力和电动机功率；
3、刮板链强度。
（ 一 ） 输送能力计算
刮板输送机的输送能力, 是指输送机每小时运送货载的质
量 。 它取决于输送机每米长度上货载的质量和链速 。 即
Q=3.6qv
Q=3.6Aρ v
式中 Q— 刮板输送机的运输能力, t/h；
q— 每米长度上货载的质量, kg/m；
A— 中部槽物料运行时的断面积, m2；
ρ — 物料的散碎密度, ㎏ /m3；
v— 刮板链速, m/s。
由于刮板链占据一定空间和运输角度的影响，货载实际
断面积比 A小一些，计算时要乘以小于 1的装满系数。故运输
能力按下式计算
Q=3.6ψ Aρ v
式中 ψ — 装满系数，水平及向下运输时 ψ =0.9～ 1；倾斜向
上运输时 ψ =0.6～ 0.9（倾角 <5o,ψ =0.9；倾角 5o～ 10o，
ψ =0.8；倾角 >15o,ψ =0.6）。
若工作面的运输生产率为 Qs（ 对机采工作面, 等于采煤机的
生产能力 ）, 则输送机的输送能力必须满足
Q≥Qs
（ 二 ） 运行阻力和电动机功率计算
为了计算电动机功率, 首先要计算刮板输送机的运行阻力 。
运行阻力包括直线段运行阻力和曲线段运行阻力 。
1,直线段运行阻力
直线段 运行阻力是指货载及刮板链在溜槽中运行时的阻力
（ 摩擦阻力 ）, 以及倾斜运输时货载与刮板链的自重沿斜
面的分力 。 运行阻力有重段阻力 Wzh和空段阻力 Wk,P259
图 10-29所示 。
Wzh=g（ qω +q1ω 1） Lcosβ ± g（ q+q1） Lsinβ
Wk=gq1L（ ω 1cosβ ?sinβ ）
2,曲线段运行阻力
曲线段运行阻力, 是指刮板链绕过机头和机尾的弯曲附
加阻力和轴承阻力, 以及水平弯曲时, 刮板链在弯曲溜
槽中运行时的附加阻力 。 这部分阻力计算相当复杂, 通
常按重段阻力 Wzh和空段阻力 Wk之和的 10%来考虑 。
3,总阻力和牵引力
W0=1.1ω f（ Wzh+ Wk）
式中 ω f— 附加阻力系数, ω f =1.1,输送机不弯曲
时 ω f =1。
nvWp 10000?
4、电动机功率计算
（ 1）定点装煤的刮板输送机
电动机轴功率
n
vWp
1 0 0 0
0?
电动机的额定功率
P0=（ 1.15～ 1.20） P
（ 2）配合采煤机使用的刮板输送机
2
m i nm i nm a x
2
m a x
2
0 6.0 PPPP
T
dtP
P t
T
d ????
?
电动机的额定功率
P0=（ 1.15～ 1.20） P
所选电动机的功率应大于或等于 P0 。
（ 三 ） 刮板链强度计算
1,刮板链各点张力计算
各点张力的计算, 采用, 逐点计算法, 。 计算原则是：
自传动机构分离点开始, 按运动方向将牵引机构上的选
定点依次编号, 直至相遇点为止 。 其中某一点的张力等
于它前一点的张力与此二点间运行的阻力之和 。
2,刮板链强度验算
2.4
m a x
?? FnFk p ?
式中 k—— 刮板链抗拉安全因素；
n—— 链条数, 单链 n=1,双链 n=2;
λ—— 链条间负荷分配不均匀系数, 单链 λ=1,双
链 λ=0.85;
Fp—— 一条刮板链的破断力, N；
Fmax—— 刮板链最大张力点张力, N。
§ 3— 2 桥式转载机
一, 桥式转载机的组成及其功用
1,机头部及机头小车
2,中间悬桥部分
3,爬坡段
4,水平装载段和机尾部
5,导料槽
二、桥式转载机的推 移
§ 3— 3 胶带输送机
一, 概述
（ 一 ） 胶带输送机的组成及工作原理
1,组成
2,工作原理
（二）适用范围
1、适用倾角
可用于水平及倾斜运输。
向上运输,最大倾角 ≯ 20o（原煤），最大倾角 ≯ 18o（块煤）
向下运输：最大倾角 ≯ 18o
若运送附着性和粘结性大的物料时，倾角可大一些。
2、适用地点
采区顺槽、采区上下山及主要运输平巷、平硐和主斜井、地
面等。
（ 三 ） 特点
（ 四 ） 型号意义
S T D 800/2× 40 S
上运 （ X— 下运, 无符号为水平用 ）
电动机功率
带宽, ㎜
绳架吊挂
通用固定
输送机
S P J — 800X
输送机
带式
绳架式
S S J 1000/132X（ A）
改进序号
钢架落地
伸缩
带式输送机
二, 胶带输送机的结构
胶带输送机主要由胶带, 托辊与机架, 传动装置, 拉紧装置, 清
扫装置, 制动装置等组成 。
（ 一 ） 胶带
作用及结构：
1,普通胶带
多芯胶带
普通胶带 整芯塑料胶带
整芯胶带 整芯橡胶复和胶带
2,钢绳芯胶带 有普通型和加强型 。
3,胶带的连接
（ 1） 机械连接法 （ 图 3-37）
（ 2） 硫化连接法
（ 3） 冷粘连接法
（ 4） 塑化连接法
（二）托辊与机架
1、托辊
（ 1）作用及结构
（ 2）种类
（ 3）托辊组的间距
保证胶带的下垂度 不超过 2.5%。
上托辊间距,1000㎜ ～ 1500㎜ ；
下托辊间距,2000㎜ ～ 3000㎜ （或取上托辊间距的 2倍。）
（ 4） 调心托辊
工作原理：
设置：一般重载段每隔 10组设一组, 回空段每隔 6～ 10组设一
组 。
（ 5） 缓冲托辊
2,机架
吊挂式
机架 固定式
落地式 可拆移动式
（三）驱动装置
有头部驱动、头尾驱动和多驱动三种类型。后两种用于
长距离运送，以减小胶带张力。
头部驱动有单驱动和双驱动。（图 3— 42）
滚筒：
（ 四 ） 拉紧及清扫装置
1,拉紧装置
（ 1） 螺旋式拉紧装置
（ 2） 重力式拉紧装置
（ 3） 钢丝绳式拉紧装置
a,钢丝绳绞车式拉紧装置
b,钢丝绳卷筒式拉紧装置
2,清扫装置
有刮板式, 旋转刷式, 指状弹性刮刀式, 水力冲刷式,
振动清扫式 等 。
（五）制动装置
制动装置有逆止器和制动器。其中逆止器用于倾角大于 4o向上
运输的满载输送机，在突然断电或发生事故时停车制动；制
动器用于各种情况的制动。
1,逆止器 （ 图 3— 45）
（ 1） 塞带式
（ 2） 滚柱式
2,制动器
有闸瓦制动器和盘式制动器 。
（ 六 ） 可伸缩胶带输送机的储带装置
图 3— 49
三, 胶带输送机运转中的几个问题
1,胶带跑偏
2,托辊的运转性能
3,传动滚筒打滑
4,钢丝绳芯胶带纵向撕裂
四, 胶带输送机的传动理论
胶带是靠胶带与主动滚筒之间产生的摩擦力带
动的, 胶带与主动滚筒之间产生的摩擦力就是使胶
带运行的牵引力 。
如图所示, 胶带在传动滚筒相遇点 （ 4点 ） 的张
力为 Fy,在分离点 （ 1点 ） 的张力 Fl,在 4点和 1点之
间的摩擦力为 W0。 以胶带为研究对象, 将以上三个
力对滚筒中心取矩, 得平衡方程 。
FyR=W0R+FlR
=> W0=Fy-Fl
当胶带拉紧力一定时, Fl为定值 。 如果输送机的负载
增加, 牵引力 W0将随着增加, 也就是胶带在相遇点的张力
Fy将随着增加 。 当负载增加过多时, 就会出现相遇点张力
Fy与分离点张力 Fl之差大于传动滚筒与胶带之间极限摩擦
力的情况, 胶带将传动滚筒上反向打滑而不工作 。 胶带在
滚筒上不打滑的条件应满足欧拉公式
a
Y eFF
?
1?
当胶带在整个围包角上处于极限平衡状态时，相遇
点的最大张力 Fymax与分离点张力 Fl之间的关系是
Fymax=Fleua
传动滚筒可能传递的最大牵引力为
W0max= Fymax- Fl= Fl（ eua-1）
在实际工作中，摩擦传动不能在极限状态下工作，
应使牵引力有一定的富裕量作为备用。因此，设计时采
用的牵引力应为
0
1
0
m a x0 )1(
K
eF
K
W
W
ua
o
?
??
式中 K0为摩擦力备用系数, 对于井下设备, 一般取
K0=1.15～ 1.20。
从上式可以看出, 提高牵引力的方法有以下三种：
1,增加胶带张紧力, 使 Fl增加 。
2,增加围包角 。
3,增加摩擦系数 。
五、胶带输送机选型计算
胶带输送机选型计算有两种情况：一种是为一定使用
条件选用整机定型的成套设备，如可拆移动式输送机；另
一种是选择计算各种标准部件，然后组成适用条件下胶带
输送机。标准部件包括胶带、滚筒组件、传动装置、托辊
组件、机架、拉紧装置、制动装置和清扫装置等。无论哪
种情况，计算的主要内容和程序是一致的。
已知条件：
1、设计运输生产率 Qs；
2,运输距离 L；
3,运输机安装倾角 β ；
4,货载散集密度 ρ, 对于煤 ρ =0.8t/m3～ 1.0t/m3；
5,货载在胶带上的堆积角 α, 对于煤 α =30o；
6,货载的块度 a,mm。
计算的主要内容：
1、输送能力与胶带宽度计算；
2、胶带运行阻力计算；
3、胶带张力计算；
4、胶带垂度计算；
5、牵引力和电动机功率计算。
（ 一 ） 输送能力与胶带宽度计算
输送能力是指输送机每小时运送货载的质量, 它取决于
胶带的运行速度和每米胶带上货载的质量 。
Q=3.6qv
Q=3.6Aρ v
式中 货载的断面积 A,对槽形胶带可近似地按一个等腰
三角形和一个梯形来考虑 。
A=A1+A2（ P280）
2,计算胶带宽度 B
给定输送能力 Q,可利用下式得胶带最小宽度计算公式
ckv
Q
B s
?
?
算出胶带宽度后, 应选出标准宽度, 并作如
下校核：
对于未经筛分的松散货载 （ 如原煤 ）
B≥ 2amax+200
对于筛分后的货载
B≥ 3.3ap+200
若胶带宽度不满足要求, 应提高一级带宽但
不能提高两级或两级以上, 以免造成浪费 。
（二）胶带运行阻力
胶带运行阻力包括直线段阻力和曲线段阻力。
1、直线段阻力
重段 Wzh=g（ q+qd+qgˊ ） L??cosβ ± g（ q+qd） Lsinβ
空段 Wk=g（ qd+qg″ ） L???cosβ ± g qdLsinβ
2、曲线段运行阻力
曲线段运行阻力包括胶带绕经滚筒时本身的刚性阻力和滚
筒轴承的摩擦阻力。
胶带绕经从动滚筒时的阻力
Wa=K?Fy?
胶带绕经从动滚筒时的阻力
Wch=K??（ Fy+Fl）
胶带绕经从动滚筒时的阻力
Wa=K?Fy?
胶带绕经从动滚筒时的阻力
Wch=K??（ Fy+Fl）
（ 三 ） 胶带张力计算
以 P281图 10— 53为例
1,逐点计算法
F2=F1+Wk
F3=F2+k?F2=（ 1+k?） F2
F4=F3+Wzh=（ 1+k?） （ F1+Wk） +Wzh
2、摩擦传动力计算法
0
14
0
1
0
m a x0
014
1
1(
)1(
K
e
FF
K
eF
K
W
WFF
?
??
?
????
??
??
3、解方程
（ 四 ） 胶带垂度与强度的验算
1,胶带垂度验算
胶带垂度与张力成反比关系 。 验算时, 只要重段胶带最
小张力点的张力能保证其垂度要求, 则其他各点也能满
足要求 。
从重段胶带两托辊间的中点切开, 取下半部为研究对象,
其受力情况如图 10-54所示 。 按转矩平衡条件 （ ∑MA=0）
可知
m a x
m i n.
m a xm i n.
8
c o s)(
4
c o s
2
)(
Y
Lqqg
F
LLqqg
YF
gd
zh
ggd
zh
?
?
??
?
?
?
??
?
得
重段胶带允许最小张力 [Fzhmin]为
[Fzhmin]=5（ q+qd） Lg′gcosβ
同理可得空段胶带允许的最小张力 [Fk.min]
[Fk.min]= 5qdLg′′gcosβ
通常情况，只验算重段的垂度是否满足要求即可，因为
空段的张力容易满足垂度要求。
根据摩擦传动条件和逐点计算法求出重段上最小张力小于
[Fzhmin]时, 则必须加大重段最小张力点的张力, 使之满足垂
度要求, 再重新按逐点计算法计算各点张力 。
计算胶带张力也可以采用以下方法：首先按垂度条件确
定重段最小张力, 即 Fzhmin=5（ q+qd） Lg′gcosβ, 然后求出其余
各点张力, 最后验算胶带在传动滚筒上是否满足不打滑条件 。
胶带输送机上山运输, 当牵引力 W0〈 0时, 常采用此法 。
2,胶带强度验算
（ 1） 煤矿用阻燃带的安全系数
m a x
F
BS
m
d
?
m a xF
iB
m
?
?
（ 2） 帆布多层芯体的非阻燃胶带的安全系数
（ 3） 钢丝绳芯胶带的安全系数
（ 五 ） 牵引力和电动机功率计算
1,传动滚筒的牵引力
2,电动机功率
（ 1） 对于动力方式运行
（ 2） 对于发电方式运行
上山运输机, 当 W0〈 0时, 电动机将以发电方式运转, 此时的电动
机功率为
m a xF
BGm x?
14 FF? ))(05.0~03.0( 141410 FFFFWFFW chy ???????
))(05.0~03.0( 141410 FFFFWFFW chy ???????
?10000
vWkP ?
1 0 0 0
'0 ?vWkP ?
上山运输机空载运行时, 可能仍以电动机方式
运转, 空载时电动机功率为
?1 0 0 0
' 0 vW
kP ?
对于上山运输机, 应根据以上两式计算的结果, 取其中
较大值作为选择电动机的依据 。
电动机功率计算完毕后, 应选择出标准值 。
运输设备概述：
一, 任务
二, 类型
一般按运输设备的动作方式可分为连续动作式和周期动
作式 。
1,连续动作式
这种设备一经开动能连续不断地运送货载 。 属于这
种设备的有以下几种 。
（ 1）自重运输
货载依靠本身的自重沿某一导向体（如底板、溜槽、放矿口
及铁管等）向下滑动。
（ 2）输送机
刮板输送机、胶带输送机、板式输送机（适应性很强。但由
于机件笨重，运行速度较低，很少应用。）、杓斗输送机和
提升机。
（ 3）水力输送机
（ 4）无极绳运输设备（属于落后的运输方式，已趋于淘
汰。）
2,周期动作式
这种设备按一定循环方式作周期性往返运动的 。 属于这种设
备的有以下几种 。
（ 1） 电机车运输
架线式电机车, 蓄电池式电机车
（ 2） 有极绳运输
用有极往返运转的钢丝绳牵引着单个矿车或一组矿车在轨道
上运行 。
（ 3） 扒矿设备
用钢丝绳牵引着扒斗扒运货载 。
（ 4） 单轨吊车
这是适应综采而出现的井下辅助运输设备, 用于采区顺槽及
大巷运送人员, 设备和材料 。 它适用于底板不平的和弯曲的
巷道 。
§ 3— 1刮板运输机
一, 概述
（ 一 ） 分类
电机功率从 7.5～ 1000KW（ 2× 500KW）,
输送能力从 30t/h～ 3000t/h之间 。
1,按牵引链的条数和布置方式：单中链,
边双链和中双链；
2,按溜槽的布置方式：重叠式和并列式；
3,按溜槽的结构：开底式和封底式；
4,按卸载方式：端卸式和侧卸式；
5,按功率大小：轻型 （ 单电动机功率小
于或等于 40KW）, 中型 （ 大于 40KW,小
于或等于 90KW）, 和重型 （ 大于 90KW） 。
（ 二 ） 适用范围
1,煤层倾角
向上运输：最大倾角 ≯ 25o
向下运输：最大倾角 ≯ 20o
兼作采煤机轨道的刮板运输机, 当工作面倾角超过 10o，
应采取防滑措施 。
2,采煤工艺和采煤方法
国产的均适用于长壁工作面的采煤工艺 。
其中轻型的主要适用于炮采工作面；中型的主要适用于
普采工作面；重型的主要适用于综采工作面 。
（ 三 ） 型号意义
S G D 730/320
电机总功率, KW
中部槽宽度, mm
单中链 （ B— 边双链, Z— 中双链 ）
刮板式
输送机
SGZC— 730/264型,C— 侧卸式 。
（ 四 ） 特点
二, 刮板输送机的结构
（ 一 ） 机头部
机头部由机头架, 链轮, 减速器, 盲轴, 液力偶合
器和电动机组成 。
1,机头架
2,链轮组件和盲轴
3,减速器
4,电动机
5,新型刮板输送机
（ 1）侧卸式刮板输送机
图 3— 7
（ 2）垂直转弯式刮板输送机
（二）机尾部
（ 三 ） 溜槽及附件
1,中部槽
图 3— 9,图 3— 10
2,调节槽, 过渡槽 （ 或连接槽 ）
3,挡煤板和铲煤板
图 3— 11
（四）刮板链
图 3— 12～ 14
注意连接环图 3— 15、图 3— 16
（五）紧链装置
作用：
紧链方式：电动机反转紧链、专设液压马达紧链、专设液压
缸紧链。
1,电动机反转紧链
（ 1） 棘轮紧链器
图 3— 18,主要用于轻型刮板输送机 。
（ 2） 摩擦紧链器
图 3— 19
（ 3） 闸盘紧链器
图 3— 20
2,液压马达紧链器
四、刮板输送机选择计算
首先根据运输生产率和运输距离，参照刮板输送机技
术特征参数进行初步选型，再在初选输送机的基础上进
行验算，其内容包括：
1、输送能力；
2、运行阻力和电动机功率；
3、刮板链强度。
（ 一 ） 输送能力计算
刮板输送机的输送能力, 是指输送机每小时运送货载的质
量 。 它取决于输送机每米长度上货载的质量和链速 。 即
Q=3.6qv
Q=3.6Aρ v
式中 Q— 刮板输送机的运输能力, t/h；
q— 每米长度上货载的质量, kg/m；
A— 中部槽物料运行时的断面积, m2；
ρ — 物料的散碎密度, ㎏ /m3；
v— 刮板链速, m/s。
由于刮板链占据一定空间和运输角度的影响，货载实际
断面积比 A小一些，计算时要乘以小于 1的装满系数。故运输
能力按下式计算
Q=3.6ψ Aρ v
式中 ψ — 装满系数，水平及向下运输时 ψ =0.9～ 1；倾斜向
上运输时 ψ =0.6～ 0.9（倾角 <5o,ψ =0.9；倾角 5o～ 10o，
ψ =0.8；倾角 >15o,ψ =0.6）。
若工作面的运输生产率为 Qs（ 对机采工作面, 等于采煤机的
生产能力 ）, 则输送机的输送能力必须满足
Q≥Qs
（ 二 ） 运行阻力和电动机功率计算
为了计算电动机功率, 首先要计算刮板输送机的运行阻力 。
运行阻力包括直线段运行阻力和曲线段运行阻力 。
1,直线段运行阻力
直线段 运行阻力是指货载及刮板链在溜槽中运行时的阻力
（ 摩擦阻力 ）, 以及倾斜运输时货载与刮板链的自重沿斜
面的分力 。 运行阻力有重段阻力 Wzh和空段阻力 Wk,P259
图 10-29所示 。
Wzh=g（ qω +q1ω 1） Lcosβ ± g（ q+q1） Lsinβ
Wk=gq1L（ ω 1cosβ ?sinβ ）
2,曲线段运行阻力
曲线段运行阻力, 是指刮板链绕过机头和机尾的弯曲附
加阻力和轴承阻力, 以及水平弯曲时, 刮板链在弯曲溜
槽中运行时的附加阻力 。 这部分阻力计算相当复杂, 通
常按重段阻力 Wzh和空段阻力 Wk之和的 10%来考虑 。
3,总阻力和牵引力
W0=1.1ω f（ Wzh+ Wk）
式中 ω f— 附加阻力系数, ω f =1.1,输送机不弯曲
时 ω f =1。
nvWp 10000?
4、电动机功率计算
（ 1）定点装煤的刮板输送机
电动机轴功率
n
vWp
1 0 0 0
0?
电动机的额定功率
P0=（ 1.15～ 1.20） P
（ 2）配合采煤机使用的刮板输送机
2
m i nm i nm a x
2
m a x
2
0 6.0 PPPP
T
dtP
P t
T
d ????
?
电动机的额定功率
P0=（ 1.15～ 1.20） P
所选电动机的功率应大于或等于 P0 。
（ 三 ） 刮板链强度计算
1,刮板链各点张力计算
各点张力的计算, 采用, 逐点计算法, 。 计算原则是：
自传动机构分离点开始, 按运动方向将牵引机构上的选
定点依次编号, 直至相遇点为止 。 其中某一点的张力等
于它前一点的张力与此二点间运行的阻力之和 。
2,刮板链强度验算
2.4
m a x
?? FnFk p ?
式中 k—— 刮板链抗拉安全因素；
n—— 链条数, 单链 n=1,双链 n=2;
λ—— 链条间负荷分配不均匀系数, 单链 λ=1,双
链 λ=0.85;
Fp—— 一条刮板链的破断力, N；
Fmax—— 刮板链最大张力点张力, N。
§ 3— 2 桥式转载机
一, 桥式转载机的组成及其功用
1,机头部及机头小车
2,中间悬桥部分
3,爬坡段
4,水平装载段和机尾部
5,导料槽
二、桥式转载机的推 移
§ 3— 3 胶带输送机
一, 概述
（ 一 ） 胶带输送机的组成及工作原理
1,组成
2,工作原理
（二）适用范围
1、适用倾角
可用于水平及倾斜运输。
向上运输,最大倾角 ≯ 20o（原煤），最大倾角 ≯ 18o（块煤）
向下运输：最大倾角 ≯ 18o
若运送附着性和粘结性大的物料时，倾角可大一些。
2、适用地点
采区顺槽、采区上下山及主要运输平巷、平硐和主斜井、地
面等。
（ 三 ） 特点
（ 四 ） 型号意义
S T D 800/2× 40 S
上运 （ X— 下运, 无符号为水平用 ）
电动机功率
带宽, ㎜
绳架吊挂
通用固定
输送机
S P J — 800X
输送机
带式
绳架式
S S J 1000/132X（ A）
改进序号
钢架落地
伸缩
带式输送机
二, 胶带输送机的结构
胶带输送机主要由胶带, 托辊与机架, 传动装置, 拉紧装置, 清
扫装置, 制动装置等组成 。
（ 一 ） 胶带
作用及结构：
1,普通胶带
多芯胶带
普通胶带 整芯塑料胶带
整芯胶带 整芯橡胶复和胶带
2,钢绳芯胶带 有普通型和加强型 。
3,胶带的连接
（ 1） 机械连接法 （ 图 3-37）
（ 2） 硫化连接法
（ 3） 冷粘连接法
（ 4） 塑化连接法
（二）托辊与机架
1、托辊
（ 1）作用及结构
（ 2）种类
（ 3）托辊组的间距
保证胶带的下垂度 不超过 2.5%。
上托辊间距,1000㎜ ～ 1500㎜ ；
下托辊间距,2000㎜ ～ 3000㎜ （或取上托辊间距的 2倍。）
（ 4） 调心托辊
工作原理：
设置：一般重载段每隔 10组设一组, 回空段每隔 6～ 10组设一
组 。
（ 5） 缓冲托辊
2,机架
吊挂式
机架 固定式
落地式 可拆移动式
（三）驱动装置
有头部驱动、头尾驱动和多驱动三种类型。后两种用于
长距离运送，以减小胶带张力。
头部驱动有单驱动和双驱动。（图 3— 42）
滚筒：
（ 四 ） 拉紧及清扫装置
1,拉紧装置
（ 1） 螺旋式拉紧装置
（ 2） 重力式拉紧装置
（ 3） 钢丝绳式拉紧装置
a,钢丝绳绞车式拉紧装置
b,钢丝绳卷筒式拉紧装置
2,清扫装置
有刮板式, 旋转刷式, 指状弹性刮刀式, 水力冲刷式,
振动清扫式 等 。
（五）制动装置
制动装置有逆止器和制动器。其中逆止器用于倾角大于 4o向上
运输的满载输送机，在突然断电或发生事故时停车制动；制
动器用于各种情况的制动。
1,逆止器 （ 图 3— 45）
（ 1） 塞带式
（ 2） 滚柱式
2,制动器
有闸瓦制动器和盘式制动器 。
（ 六 ） 可伸缩胶带输送机的储带装置
图 3— 49
三, 胶带输送机运转中的几个问题
1,胶带跑偏
2,托辊的运转性能
3,传动滚筒打滑
4,钢丝绳芯胶带纵向撕裂
四, 胶带输送机的传动理论
胶带是靠胶带与主动滚筒之间产生的摩擦力带
动的, 胶带与主动滚筒之间产生的摩擦力就是使胶
带运行的牵引力 。
如图所示, 胶带在传动滚筒相遇点 （ 4点 ） 的张
力为 Fy,在分离点 （ 1点 ） 的张力 Fl,在 4点和 1点之
间的摩擦力为 W0。 以胶带为研究对象, 将以上三个
力对滚筒中心取矩, 得平衡方程 。
FyR=W0R+FlR
=> W0=Fy-Fl
当胶带拉紧力一定时, Fl为定值 。 如果输送机的负载
增加, 牵引力 W0将随着增加, 也就是胶带在相遇点的张力
Fy将随着增加 。 当负载增加过多时, 就会出现相遇点张力
Fy与分离点张力 Fl之差大于传动滚筒与胶带之间极限摩擦
力的情况, 胶带将传动滚筒上反向打滑而不工作 。 胶带在
滚筒上不打滑的条件应满足欧拉公式
a
Y eFF
?
1?
当胶带在整个围包角上处于极限平衡状态时，相遇
点的最大张力 Fymax与分离点张力 Fl之间的关系是
Fymax=Fleua
传动滚筒可能传递的最大牵引力为
W0max= Fymax- Fl= Fl（ eua-1）
在实际工作中，摩擦传动不能在极限状态下工作，
应使牵引力有一定的富裕量作为备用。因此，设计时采
用的牵引力应为
0
1
0
m a x0 )1(
K
eF
K
W
W
ua
o
?
??
式中 K0为摩擦力备用系数, 对于井下设备, 一般取
K0=1.15～ 1.20。
从上式可以看出, 提高牵引力的方法有以下三种：
1,增加胶带张紧力, 使 Fl增加 。
2,增加围包角 。
3,增加摩擦系数 。
五、胶带输送机选型计算
胶带输送机选型计算有两种情况：一种是为一定使用
条件选用整机定型的成套设备，如可拆移动式输送机；另
一种是选择计算各种标准部件，然后组成适用条件下胶带
输送机。标准部件包括胶带、滚筒组件、传动装置、托辊
组件、机架、拉紧装置、制动装置和清扫装置等。无论哪
种情况，计算的主要内容和程序是一致的。
已知条件：
1、设计运输生产率 Qs；
2,运输距离 L；
3,运输机安装倾角 β ；
4,货载散集密度 ρ, 对于煤 ρ =0.8t/m3～ 1.0t/m3；
5,货载在胶带上的堆积角 α, 对于煤 α =30o；
6,货载的块度 a,mm。
计算的主要内容：
1、输送能力与胶带宽度计算；
2、胶带运行阻力计算；
3、胶带张力计算；
4、胶带垂度计算；
5、牵引力和电动机功率计算。
（ 一 ） 输送能力与胶带宽度计算
输送能力是指输送机每小时运送货载的质量, 它取决于
胶带的运行速度和每米胶带上货载的质量 。
Q=3.6qv
Q=3.6Aρ v
式中 货载的断面积 A,对槽形胶带可近似地按一个等腰
三角形和一个梯形来考虑 。
A=A1+A2（ P280）
2,计算胶带宽度 B
给定输送能力 Q,可利用下式得胶带最小宽度计算公式
ckv
Q
B s
?
?
算出胶带宽度后, 应选出标准宽度, 并作如
下校核：
对于未经筛分的松散货载 （ 如原煤 ）
B≥ 2amax+200
对于筛分后的货载
B≥ 3.3ap+200
若胶带宽度不满足要求, 应提高一级带宽但
不能提高两级或两级以上, 以免造成浪费 。
（二）胶带运行阻力
胶带运行阻力包括直线段阻力和曲线段阻力。
1、直线段阻力
重段 Wzh=g（ q+qd+qgˊ ） L??cosβ ± g（ q+qd） Lsinβ
空段 Wk=g（ qd+qg″ ） L???cosβ ± g qdLsinβ
2、曲线段运行阻力
曲线段运行阻力包括胶带绕经滚筒时本身的刚性阻力和滚
筒轴承的摩擦阻力。
胶带绕经从动滚筒时的阻力
Wa=K?Fy?
胶带绕经从动滚筒时的阻力
Wch=K??（ Fy+Fl）
胶带绕经从动滚筒时的阻力
Wa=K?Fy?
胶带绕经从动滚筒时的阻力
Wch=K??（ Fy+Fl）
（ 三 ） 胶带张力计算
以 P281图 10— 53为例
1,逐点计算法
F2=F1+Wk
F3=F2+k?F2=（ 1+k?） F2
F4=F3+Wzh=（ 1+k?） （ F1+Wk） +Wzh
2、摩擦传动力计算法
0
14
0
1
0
m a x0
014
1
1(
)1(
K
e
FF
K
eF
K
W
WFF
?
??
?
????
??
??
3、解方程
（ 四 ） 胶带垂度与强度的验算
1,胶带垂度验算
胶带垂度与张力成反比关系 。 验算时, 只要重段胶带最
小张力点的张力能保证其垂度要求, 则其他各点也能满
足要求 。
从重段胶带两托辊间的中点切开, 取下半部为研究对象,
其受力情况如图 10-54所示 。 按转矩平衡条件 （ ∑MA=0）
可知
m a x
m i n.
m a xm i n.
8
c o s)(
4
c o s
2
)(
Y
Lqqg
F
LLqqg
YF
gd
zh
ggd
zh
?
?
??
?
?
?
??
?
得
重段胶带允许最小张力 [Fzhmin]为
[Fzhmin]=5（ q+qd） Lg′gcosβ
同理可得空段胶带允许的最小张力 [Fk.min]
[Fk.min]= 5qdLg′′gcosβ
通常情况，只验算重段的垂度是否满足要求即可，因为
空段的张力容易满足垂度要求。
根据摩擦传动条件和逐点计算法求出重段上最小张力小于
[Fzhmin]时, 则必须加大重段最小张力点的张力, 使之满足垂
度要求, 再重新按逐点计算法计算各点张力 。
计算胶带张力也可以采用以下方法：首先按垂度条件确
定重段最小张力, 即 Fzhmin=5（ q+qd） Lg′gcosβ, 然后求出其余
各点张力, 最后验算胶带在传动滚筒上是否满足不打滑条件 。
胶带输送机上山运输, 当牵引力 W0〈 0时, 常采用此法 。
2,胶带强度验算
（ 1） 煤矿用阻燃带的安全系数
m a x
F
BS
m
d
?
m a xF
iB
m
?
?
（ 2） 帆布多层芯体的非阻燃胶带的安全系数
（ 3） 钢丝绳芯胶带的安全系数
（ 五 ） 牵引力和电动机功率计算
1,传动滚筒的牵引力
2,电动机功率
（ 1） 对于动力方式运行
（ 2） 对于发电方式运行
上山运输机, 当 W0〈 0时, 电动机将以发电方式运转, 此时的电动
机功率为
m a xF
BGm x?
14 FF? ))(05.0~03.0( 141410 FFFFWFFW chy ???????
))(05.0~03.0( 141410 FFFFWFFW chy ???????
?10000
vWkP ?
1 0 0 0
'0 ?vWkP ?
上山运输机空载运行时, 可能仍以电动机方式
运转, 空载时电动机功率为
?1 0 0 0
' 0 vW
kP ?
对于上山运输机, 应根据以上两式计算的结果, 取其中
较大值作为选择电动机的依据 。
电动机功率计算完毕后, 应选择出标准值 。
