本文選自國家級期刊《中國機械》，《中國機械》雜志始創于1982年北京，現由中國工業經濟聯合會、中國工業報社主管。國內刊號：CN:11-5417/TH、國際刊 號：ISSN:1003-0085。2012年迎來創刊30年周年華誕，并開啟了雜志專業、細分、國際化新征程這是一本中國的機械王國權威雜志，一本分享 機械行業經驗的雜志。

　　摘要：本文以工程設計實例為依據，論述了選煤廠膠帶輸送機凹弧曲率半徑設置規律，分析了影響凹弧半徑的因素。并指出凹弧半徑的設置對提高膠帶的使用壽命和選煤廠總體布置合理性的重要意義。

　　關鍵詞：膠帶輸送機,凹弧曲率半徑,漂帶

　　膠帶輸送機在煤炭、電力、礦山、冶金等行業應用廣泛。我們去礦區，隨處均可看見膠帶輸送機棧橋，膠帶輸送機對物料的運輸和提升作用巨大。提升物 料就要爬高，爬高，膠帶就需起凹弧。工程設計中如何科學設置凹弧曲率半徑對膠帶輸送機的正常運行、使用壽命、對廠區的整體布局都有很大影響。

　　凹弧曲率半徑的設置對棧橋爬升點位置有精確的要求，若設置得當既可使膠帶輸送機運行平穩，又能使膠帶使用壽命延長；若設置不當，偏大會占用較大 廠區空間，影響廠區的總體布局；偏小則會漂帶，膠帶輸送機啟動時膠帶漂起，膠帶上的煤塵會污染環境，如果膠帶上有殘留矸石塊，還會傷人，產生安全隱患。

　　那么如何才能準確的設置凹弧的曲率半徑呢？膠帶輸送面凹弧的曲率半徑又和哪些因素有關呢？在廠房總體布置時事先考慮影響凹弧的曲率半徑的因素， 就可以避免因凹弧曲率半徑設置不當而造成的不必要的損失。下面就以中煤平朔集團有限公司木瓜界選煤廠的一條棧橋為例，分析討論凹弧曲率半徑在一定條件下設 置的一般規律。

　　下圖是這條膠帶輸送機的簡圖，若用LS表示膠帶輸送機的尾部水平段的長度，Lz表示膠帶輸送機水平總長，α表示膠帶輸送機的角度，R表示膠帶輸 送機帶料時重載的凹弧曲率半徑，RL表示膠帶輸送機空載時的凹弧曲率半徑,H表示膠帶輸送機提升高。v表示膠帶輸送機帶料的速度m/s。

　　從式中看出影響R的只有膠帶重量和受力，假若膠帶若水平總長Lz不變，提升高H不變，那么若起弧點發生變化，角度就隨之變化，凹弧起點處輸送帶張力N也隨之變化，還有速度的變化。這些對凹弧曲率半徑有沒有影響？如何影響呢？我把這些情況歸納為下表來作比較分析：

　　一條棧橋五年內修改四次，都是機頭位置不動，機尾延長。表一中參數為初始設計，兩年后建設方新增一個倉，尾部水平延長一段，也就是表二中參數所 示；兩年后建設方又增加一個倉，尾部水平段又延長一段，也就是表三中參數所示。施工過程中建設方提出為了一步到位，決定再增加一個倉，也就是表四中參數所 示。

　　四個表比較可以看出：在帶寬、運量、提升高、膠帶型號、物料性質等因素不變的條件下，凹弧曲率半徑的大小隨速度的增大而減小，隨尾部水平段長度的增大而增大。速度增大對輸送機總體布置影響不大，尾部水平段長度對凹弧曲率半徑影響較大，即對輸送機的總體布置影響較大。

　　在選煤廠的改、擴建工程中膠帶輸送機尾部延長的情況很常見，這對凹弧半徑影響很大，若不是前期留有余量，后期改造很有可能要對膠帶機采用非常措 施才能解決。如表四數據，是建設方在五年后擴建時，機尾延長至儲煤場內，也就尾部水平段延長80米，其余布置不變，凹弧曲率半徑大小如表所示，明顯可以看 出原有凹弧曲率半徑不夠用了，但又不能拆除使之變大，只有使用壓帶輪壓住膠帶，人為的不讓它漂帶，在膠帶輸送機的起弧點、弧的中點，弧的終點分別加了一個 壓輪，壓輪在膠帶輸送機運轉時，時刻與膠帶一起轉動，膠帶在起車時承受很大的力，對膠帶的壽命，影響很大，這不是解決問題最有效的辦法。

　　下面就膠帶輸送機在工程設計中對凹弧曲率半徑設置的應用舉兩個例子。

　　例1、2007年北京華宇工程有限公司在山西朔州平魯區西易煤礦，設計施工總承包一個年產500萬噸的選煤廠，原煤從礦井到儲煤廠，從儲煤場到 廠房，其中1號轉載點到篩分車間膠帶輸送機棧橋，帶寬B＝1000mm、速度V＝2.5m/s，運量Q＝780t/h，水平距離323053mm，角度 α＝2.5-0-2-14度（依地勢走）。方案設計時，工藝設計人員按凹弧曲率半徑R＝120米布置的，工程量報價時也是按這個方案報的，到了施工圖設計 時，水平段原有132997mm，但為保證空載起車不漂帶，R＝120米改為R＝310m，膠帶的起始點不變，把膠帶輸送機中間的水平段由 132997mm縮短為49549mm，減少了83448mm。膠帶輸送機棧橋，單條寬B＝1000mm的膠帶輸送機棧橋需3米寬，施工寬度要5.5米 寬，按原設計基礎下面有墊層，需要下挖近2米，按新設計直接減少挖土方900多立方米，挖土加上運費少花費近2萬元。

　　例2、中煤平朔集團有限公司安家嶺露天煤礦選煤廠是年處理原煤1500萬噸的特大型選煤廠，是北京華宇公司設計的當時全國規模最大的選煤廠，其 中從主廠房去精煤儲煤場的7901膠帶輸送機，B＝1600mm，V＝3.15m/s，Q＝2500t/h，水平總距離L 總＝263483mm，α＝0-14.13度，尾部水平段長度L水＝27357mm。若按工藝委托R＝120米設計，尾部水平段長度需要L 水＝55862mm，二者比較工藝委托可以降低帶面的高度1.76米，同時棧橋的高度也可以降低，單這樣看是可以節省費用，但為使空載不漂帶，就要把膠帶 的型號提高3個等級，膠帶的價格也會大大增加，還有加壓輪長期對膠帶磨損，縮短膠帶壽命，同時增加膠帶機自身重量，無功功率變大，造成能源長期浪費，最終 此膠帶的設計，R＝350米，膠帶輸送機棧橋的土建混凝土4根支腿相應延長，投資略有增加，但從后期的生產使用中看，減少修護、膠帶輸送機自身損耗的無功 費用、更換膠帶的長期投入等，還是很值得的。

　　綜上所述，在膠帶輸送機工程設計時，凹弧曲率半徑設置，不僅影響總平面，它會在以后的生產運行中產生長期深遠的影響，對工程造價也影響很大，希望上述說明可以為工程設計人員在以后的膠帶輸送機設計工作中提供參考。