中国机械工程学会物流工程分会连续输送技术专业委员会
孟文俊 王鹰
1 前言
连续输送机械及其系统是国民经济各部门输送散体物料或成件物品必不可少的设备和系统之一，根据结构和所输送的对象的不同，其机型也复杂多变，种类繁多。绿环保、节能、柔性线路布置等特点已成为今后连续输送机械发展的方向。
2.1 带式输送机发展展望
1）长距离输送：
长距离输送仍然是带式输送机的发展方向之一。现在，澳大利亚正在设计一条单机23.5km的带式输送机，30~40km长的带式输送机也正在研究中。
拟合直线
2）低阻力输送带：
输送带制造厂已经开发出低阻力的橡胶，据称可节约10~15%的功率。
3）改进安装和防跑偏方法
结合改进的安装方法和防跑偏方法，可取得显著的传动效率。
在地下煤矿和隧道开掘所应用的带式输送机上采取中间驱动（可实现功率重新分配）的方法，可获得很好的效果。
5）大运量输送：
极化片实现大运量输送，除了采用大带宽外，同时还会导致带速增大，要求更好的安装精度和更高的加工精度，以及对阻力和功率的理解。在德国，RWE 布劳恩矿采用的带式输送机的输送量为30,000t/h，其他煤矿也正在考虑采用。
6）采用先进的分析方法：
带式输送机的每次发展，我们都采用新的分析工具或方法来预测系统的性能。数字分析和模拟就是有效的方法。
2.2 长距离曲线带式输送机系统
带式输送机以输送带作为承载和牵引构件的输送机械，应用广泛、与其他运输方式（汽车、火车、船舶）相比，特别适宜于长距离（几km到几十km）、大运量输送货物。其优点是：能输送多种货物，适应起伏多变的地势变化，可融入周围环境。输送能力大、运营成本低（不必考虑油价大幅的变化）、噪音低、扬尘小（与汽车运输相比，降低98%），寿命长（可达20多年），节省劳力、事故少。目前，世界上单机最长的带式输送机达19km以上，最大输送量达9000t/h以上，最大带宽达3.2m以上。变压器防盗器
将设计方法和成熟的零部件有机地结合起来，才能设计出投资少、节能和满足需要的长距离带式输送机。应从如下四个方面考虑：
• 节能
• 线路优化
• 功率分配
• 动态分析和仿真
2.2.1Batema n的长距离曲线带式输送机系统
如图1和图2所示，按照ISO和CEMA标准设计，进行动态分析和计算机仿真，预测并修正了各种工况下的性能，降低了费用，为有效地设计出高效的带式输送机系统提供了保证。驱动装置采用液力传动、直流电机传动和变速传动。
2.2.2钢绳牵引带式输送机
钢绳牵引带式输送机的张力由钢丝绳承担，与承载的输送带是分开的（如图4所示），其显著优点是输送距离长。世界上单机最长的钢绳牵引带式输送机安装在澳大利亚的沃斯里(Worsley)氧化铝矿，输送长度30.4km。
张力承载元件（钢丝绳）与物料承载元件（输送带）分开，使得这种输送机可以以非常小的水平弯曲半径转弯（见图5），也不用以传统的设计方法（基于张力及张力图的参数确定方法）进行设计。
如图6所示是安装在加拿大Creek 的一条 10.4 km 的钢绳牵引带式输送机，它有一个430m 的水平半径。
功率分配也可应用到钢绳牵引带式输送机中。由于张力承载件钢丝绳与物料承载件输送带是分开的，物料不必与输送带表面分离，故安装中间驱动更容易些。只要承载钢丝绳足够长，能够绕过驱动绳轮等后再继续牵引输送带即可，如图7所示。
图1 安装在津巴布韦Zisco 的长距离曲线带式输送机，单机长度15.6km ，输送能力500 t/h ，带速6.7m/s ，输送铁矿石混合物。
图2 南非因圭 （Ingwe ）14,4 km 长距离带式输送机系统，输送量1800t/h ，
输送煤. 其中最长的一台长8,9 km ，具有水平和垂直曲线，采用变速驱动。
煅后焦
图4 钢绳牵引带式输送机断面图
图5 钢绳牵引带式输送机与通用带式输送机水平转弯时的断面对比水中氨氮的测定方法
图3 安装在Saldanha Bay 由带式输送机和俯仰堆料机组成的系统处理9 000 t/h 的铁矿石，带式输送机采用变速驱动。
MRC 公司生产的钢绳牵引带式输送机适应于长距离、大运量、地形复杂的输送，不需中间转载；输
送长度1000~50000m ；输送能力8000t/h ；最小水平转弯半径达400m ，见图8所示。
2.2.3
克虏伯-罗宾斯ThyssenKrupp Robins 公司的带式输送机环保柴火灶
克虏伯-罗宾斯公司生产的长距离带式输送机带宽可达3m ，带速可达7.5 m/s （如图9、图10 示）。采用计算机控制输送带张力、多驱动或中间驱动，可使安装时的受力及动力波震荡最小。
2.2.4
世界上最长的带式输送机系统
世界上最长的带式输送机系统安装在西撒哈拉沙漠中使用已经超过30年（如图11所示），输送机总长度100km ，最长单机11.7km ，从Bu Craa 的磷酸盐矿输送磷酸盐到El-Aaiun 的海滨南面，输送能力2000t/h ；输送带型号St 2500。
近年来最具新意的带式输送机系统，长度12.7 km ，带宽1,800 mm ，带速6 m/s ，安装在智利海拔1,600 m 到3,200 m 的Los Pelambres 矿，用于输送粗矿的下山输送机，一直处于发电状态，采用西门子Siemens V AI 奥钢联公司的驱动装置。
2.2.5 世界上单机最长的带式输送机
图6 安装在加拿大Creek 的一条 10.4 km 的钢绳
牵引带式输送机
图7 钢绳牵引带式输送机中的中间驱动
图8 MRC 公司生产的钢绳牵引带式输送机
图9 长6.7mile （10.72km ）以770 t/h 的输送量输送煤的的带式输送机
图10 向电厂输送煤的带式输送机
由克虏伯 罗宾斯公司为美国铝公司Alcoa 提供的、安装在德克萨斯Rockdale 单机最长的带式输送机（如图12所示），用于连接两个混煤站，单机长度19km ；设计输送能力1,090 t/h ，设计带速7 m/s ，输送散料：煤；有10个水平转弯，3个驱动站，5台560 kW 的驱动装置尾部1台、头部2台、中间2台。
2.2.6
国内最国内最大大的带式输送机
国内单机最长的带式输送机1997年由江苏句容的江苏京阳水泥有限公司投建，法国REI 设计，主要
用来输送石灰石，单机最长15.8km ，设计输送量为1200t/h ，带速达4.37m/s 。2007年，公司名称更改为句容台泥水泥有限公司。
衡阳运输机械有限公司2008年为河北冀东海德堡（泾阳）水泥有限公司设计生产的9.343 公里带式输送机（如图13所示）是目前国内设计、制造、安装调试的单机较长的带式输送机，也是国内企业首次研制成功、单机最长的带式输送机。该机主要技术参数：带宽1000mm ，带速3.15m/s ，输送能力1200t/h ，总落差395m ，采用液压绞车自动拉紧，应用ABB 公司的变频软启动装置，头部单驱动和尾部双驱动布置。采用ISO 设计方法，利用先进的动态分析软件及澳大利亚ACE 软件进行精确计算和分析及验算。
国内最长的带式输送机系统是向家坝水电站采用的、由5条带式输送机组成的、总长为31.1km 的带式输送机系统。
最大输送量的是用于秦皇岛港煤五期工程的输送系统，其最大输送量Q =8940t/h 、带宽B =2200mm 、带速v =4.8m/s 、总长度L =9000m 。由中国华电工程（集团）有限公司总包，于2006年3月投运。
太原向明科工贸公司研制的煤矿井下工作面顺槽带式输送机运距达 6.8km ，带宽1600mm ，输送量3500t/h ，达到国际先进水平。
目前，正在安装的国内较长的一条带式输送机，是山西华晋焦煤有限责任公司王家岭煤矿主平硐带式输送机，输送量4000 t/h ，长度12830米，带宽1600 mm ，带速4.5m/s ，机头三驱动和机尾一驱动，电机功率1250kW 。按照“MT668-1997”标准，采用阻燃型钢丝绳芯尼龙（锦纶）横向加筋抗撕裂输送带，强度 ST4500，上胶厚8mm 、下胶厚6 mm ，长度25748 m (不含接头长度），每米质量不超过81kg/m;，钢丝绳芯直径不超过9.7mm ，工作状况下最大伸长率0.15%。托辊参数见表1。
表 1 山西华晋焦煤有限责任公司王家岭煤矿主平硐带式输送机的托辊参数
项目
承载托辊
V 形下托辊 缓冲托辊 平托辊
托辊直径（mm) 159 旋转阻力小于 4N
托辊寿命
不少于30000h ，损坏率小于 6%
图11 世界上最长的带式输送机系统
图12 世界上单机最长的带式输送机
图13 河北冀东海德堡（泾阳）水泥有限公司的9.343 公里带式输送机
托辊筒长(mm)
634 882 634 1900 托辊总长 (mm)
678 941 682 1946 轴头直径(mm)
30 25 30 30 轴头扁长(mm)
10 10 10 10 轴头扁厚（mm)
22 14 22 22 托辊间距(mm)
2000 4000 400 4000 数量
18815+495 6240+166 54 33 输送量最大的带式输送机可能会在露天采矿工程中出现，目前，半连续工艺中最大的半固定式破碎站生产能力已达到20000t/h ，移动式破碎机能力已达到10000/h 。使用的带式输送机的带宽为1.5～2m(在某些矿山已达3m)，带速达4～6m/s ，带式输送机的输送量将达到30000m 3/h 。从发展远景看，带式输送机的输送量将达到40000m 3/h ，带宽将达到3.6m ，带速为81～10m/s 。太重集团目前已经制造出6000t/h 的带式输送机，，正在设计制造9000t/h 和20000t/h 的带式输送机，以满足国内不断增长的需求。
2.3 圆管带式输送机
特点：1）可密闭输送物料 不飞扬，不洒落，不泄漏。防止了管外物料的混入，实现无害化输送，净
化了环境。
2）可空间弯曲输送 圆管带式输送机不用转载即可实现空间任意弯曲布置，既可绕过各种障碍
和设施、跨过公路、铁路和河流等，从而设计出经济合理的总体布置方案，又可获得大大低于普通带式输送机的运行成本。 3）可提高输送倾角。 4）无跑偏现象。 5）可双向输送物料。
在要求弯曲半径较小的场合，圆管带式输送机得到广泛的应用，其环保和可空间弯曲布置输送线路、大倾角输送等特点，是传统带式输送机所不可比拟的！ 2.3.1 FLSmidth KOCH-MVT 的圆管带式输送机
由美国St. Genevieve 圣.吉纳维芙设计，德国FLSmidth KOCH-MVT Germany 制造的世界上最长的圆管带式输送机（见图14），长8.2 km ，在秘鲁首都利马双向输送水泥和煤，上分支输送水泥690 t/h ，下分支输送煤炭515 t/h 。
2.3.2 ThyssenKrupp Robins 的圆管带式输送机
圆管带式输送机（见图15） 用于将金矿开采的矿石，越过一个山，穿过一个镇，输送到加工厂。
表2列出了目前圆管带式输送机的世界之最。 2.3.3 国内国内圆管圆管圆管带式输送机带式输送机
自从太原科技大学在上世纪80年代中期自主研制出国内第一条圆管带式输送机之后，1991年开始，已有3个企业与日本Bridgestone 合作，再加上国内其他厂家，目前共生产了300余条圆管带式输送机，总长度约180km 。
四川自贡运输机械有限公司为陕西省安康市尧柏水泥厂生产了一条长达7041m 的圆管带式输送机（见图16），管径为350mm ，带速3.15m/s ，额定输送能力850t/h ，最大输送能力1000 t/h ，输送带带强ST2500，
图14 FLSmidth KOCH-MVT 世界上最长的圆管带式输送机
图15 ThyssenKrupp Robins 的圆管带式输送机
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