电动滚筒类型的选型设计

  电动滚筒类型的选型设计 须”为：!钻眼前必须看好中腰线，将巷道中腰线周边轮廓、周 边眼位用红漆点画出；钻眼工必须严格实行岗位责任和奖 惩制度，做到“五定”（定人、定钻、定眼、定位、定责）；#钻眼 工作业时必须严格做到准：炮眼口对准划好的眼位；平：各个 炮眼互相平行，顶帮周边眼的倾斜度不允许超出 3!；直：各个炮 眼要直对巷道的轴线方向；齐：同一深度的炮眼误差不允许超出 50m，以保证爆破后能形成较整齐而基本上垂直的作业面；$ 必须严格根据岩石硬度调整后的爆破图表控制装药量，尤其 是周边眼不得超装。%一定要坚持一炮三研究：钻眼前研究，装...

  须”为：!钻眼前必须看好中腰线，将巷道中腰线周边轮廓、周 边眼位用红漆点画出；钻眼工必须严格实行岗位责任和奖 惩

  ，做到“五定”（定人、定钻、定眼、定位、定责）；#钻眼 工作业时必须严格做到准：炮眼口对准划好的眼位；平：各个 炮眼互相平行，顶帮周边眼的倾斜度不允许超出 3!；直：各个炮 眼要直对巷道的轴线方向；齐：同一深度的炮眼误差不允许超出 50m，以保证爆破后能形成较整齐而基本上垂直的作业面；$ 必须严格根据岩石硬度调整后的爆破图表控制装药量，尤其 是周边眼不得超装。%一定要坚持一炮三研究：钻眼前研究，装 药联线研究，放炮后看效果再研究。“三不装”为：!不清除浮 煤石不安装锚杆；巷道不契合设计要求的规定不安装锚杆； #保证不了锚杆眼角度不安装锚杆 （锚杆眼必须垂直于岩层 面，断面小时用短钎杆套打）。“四不喷”为：!巷道岩面不用 风水管冲洗不喷；巷道两帮基础挖不到实底，顶帮浮石不撬 掉不喷；#喷射物料失效或不按比例拌匀不喷；$锚杆安装不 全不合格不喷。 3.3 喷射混凝土设计厚度 光爆锚喷开始阶段，无论巷道断面大小和服务年限长短， 喷射混凝土厚度均设计为 100mm，个别岩石风化带喷射混凝 土厚度设计为120mm。后来尤其是最近几年来，根据长期探索 出的试验经验，我们严格掌握喷射混凝土厚度，基本上形成一 个规律：断面大于 9m2，服务年限超过 10年的巷道，一般指集 中运输巷和采区轨道、运输上山等，喷射厚度为 70~80mm；断 面小于 9m2，服务年限低于 10年的巷道，一般指石门、联络巷 等喷厚为50~60mm。这样就节约了相当一部分喷射物料且加 快了

  进度。 这些年来，我矿在井巷工程中采用光爆锚喷支护取得一 定的成绩，如南二 1676集中运输巷，北一四阶段主井煤仓清 理斜巷两项工程被自治区评为优质工程，并在全国煤矿岩巷 光爆锚喷会战中，分别取得全国第一、第三名的好成绩。如 1660中巷、1640中巷、1700中巷、南二胶带暗斜井等巷道，象 刀裁一样，象模板浇注一样平整光滑上下一条线笔直，巧夺天 工，鬼斧神工，让人赞赏不已，留恋忘返。但是，我们在推广应 用这项支护技术中也存在一定的问题。例如，技术队伍老化， 青黄不接，要抓紧培养及时做补充，对如何准确地掌握围岩 分类和矿压显现规律并据以科学地进行光爆锚喷支护设计， 尚待认真研究，对锚网索支护试验成功，在推广应用中还有很 多问题有待解决，在钻眼时，由于工人站位不当和角度掌握不 准，爆破后半眼率有时低于 50%，个别巷道支护后由于受动压 影响仍出现开裂、脱皮、和掉落现象，喷射混凝土回弹率有时 仍然较高，喷射混凝土厚度的设计有时仍未考虑围岩的软硬， 全部“一刀切”设定一个厚度数据并没有据以检查、审核。这 些都有待于今后进一步加以研究改进和攻破。全力以赴，加强 管理，努力开拓，不断学习为把我矿光爆锚喷支护技术提高到 一个更高水平而奋勇拼搏。 作 者 简 介 石凡生，1955年出生，男，山东曹县人，1985年毕业于宁 夏煤炭职工大学，一直从事煤矿采掘技术工作，现任白芨沟矿 生产技术科，工程师，曾发表论文7篇。 （收稿日期：2004-12-28） 电动滚筒类型的选型设计 兖矿集团职工大学 孙秀英 摘 要 当前我们国家生产的电动滚筒可分为两大类，一种为电机在滚筒体内的普通型电动滚筒，一种为 外置电机的外装式电动滚筒。但是究竟选用哪种类型较好、较经济，本文提供了合理选择的依据，并从可靠 性理论上对两种类型的电动滚筒进行扼要的

  。 关键词 电动滚筒 温升计算 可靠性 煤矿现代化 2005年第3期 总第66期 1 问题的提出 电动滚筒具有结构紧密相连、传动效率高、噪声底、常规使用的寿命 长、运转平稳、工作可靠、密封性好、占据空间位置少和安装 维修方便等优点，并且适合在各种恶劣环境下工作，所以目前 国内外大范围的应用电动滚筒于社会的所有的领域和部门。 外装式电动滚筒是介于电机一减速器一传动滚筒的通用 驱动与普通电动滚筒驱动之间的一种新型输送机驱动装置， 它具电机在外散热性好、容易对电机做维修和更换等优点。 在占有空间位置和使用制造材料方面，均比通用驱动装置减 少 1/3左右，而比普通电动滚筒又增加 1-3左右，价格费用也 高于普通电动滚筒。但外装式电动滚筒仍是目前较受用户欢 迎的一种新型驱动装置。 普通电动滚筒和外装式电动滚筒各有优缺点，在使用中 应根据什么来使用才能达到既经济又适用、可靠，本文将从下 面两个方面来探讨与回答。 2 电动滚筒类型正确选用的方法 普通电动滚筒和外装式电动滚筒的选用主要是根据为改善 电机的散热条件以此来降低滚筒的温升，为此当所需要的电动 滚筒的电机功率、滚筒表面速度、筒长、名义直径四个基本参 数确定以后，可以按《电动滚筒设计与

  》一书中提供的电 动滚筒的温升计算公式，对该滚筒首先进温升的理论计算，然 后再根据计算结果来确定选用普通电动滚筒还是外装式电动 滚筒。 电动滚筒电机绕组温升 & t的理论计算公式： & t #$%&’｛(’$()$［(*+(,（’ ’ ’）］’ )｝ ( - （’） 式中 Qm—电动机的放热量，W； Qg—物理运动及润滑油飞溅、搅动损耗的放热量，W； K1—电机绕组温升的传热系数。 K1=14-2) .$’) ’$/! （01（#)23） （)） )4· · 绝缘等级 B F H 测温方法 温度计 电阻法 检温度 温度计 电阻法 检温度 温度计 电阻法 检温度 温升限值，K 70 80 80 85 100 100 105 125 125 S1—滚筒两端的表面积，S1= 1 2 ! D2（m2）； S2—TJ型电动滚筒两端长度为 L1及 L2的滚筒体的内表 面积； S2=（L1+L2） d（m2） 一般L1+L2=80mm左右， S3筒体表面积，S3= DL（m2） S4—滚筒体运转时与输送接触部分面积 S4= Db#360 一般取一包角 # =200!，则 S4=59 # （m2） $ 1—包角系数，$ 1 0.71-% !% 1 ； $ $—包胶系数，$ 2 1- % 2 1000D ； 式中 D—滚筒外径，m； l—滚筒长度，m； b—输送带宽度，m； v—输送带速度，m/s； d—滚筒内径，m； & —橡胶包覆层厚度，m； % 1—输送带厚度，mm。 电动滚筒连续工作中产生的热量 Q1=Qm+Qg=1000（ 1 ’ N-1 ）P2+1000（1-’ g）P2（W）（3） 式中 ’ N—电动机额定输出时的效率，%； ’ g—电动滚筒除电机外的总损耗效率，计算时取 ’ g=0.9； P2—电动机的额定功率，kW。 所以对于任一规格电动滚筒，当电机功率 P2，、带速 V、胶 带宽度 b、滚筒直径 D确定以后，即可根据公式（1）-（3）计 算出该电动滚筒连续运转后温升 # % 的理论值，再根据电机的 容许温升来选择电动滚筒的类型。电动滚筒常用电机的容许 温升值如表1。 表1 电动滚筒电机定子绕组温升限值（GB775-81） 将计算所得的温升 # t值与表 1相应的温升限值对照，当 计算值等于或小于表中限值时，一般取用普通电动滚筒即可。 这样不但可以满足使用需要，而且还节省了购置费和少占用 空间位置，同时还具有更加好的安全性和密封性。当计算的温升 值大于表中推荐的温升限值时，安装的地方狭窄和条件允许的 情况下，可优先考虑加大滚筒直径甚至加长滚筒长度，以增加滚 筒的散热面积，必要时还能大大的提升滚筒电机的绝缘等级，来确 保普通电动滚筒运行中的可靠性，只有在安装的地方较宽敞而 又有检查和更换电机的条件和需要时，一般才选用外装式电 动滚筒。 有些电动滚筒的用户特别是国外一些用户，不仅要求制 造者进行理论计算，而且还要求提供温升、效率检测

  ，以 确保普通电动滚筒的使用性能。这也是怎么回事普通电动滚筒 在市场上长盛不衰、滚筒制造者应备有完善的、可靠的型式检 验装置的根本原因。 3 普通电动滚筒与外装式电动滚筒可靠性对比 同一种规格的普通电动滚筒和外装式电动滚筒，当所选 用的零部件相同以及制造、装配、使用又都在相同的条件下 时，它们的可靠性寿命或者无故障的时间基本上应该没有明 显的区别，在某一种意义相讲，普通电动滚筒甚至还更好一些。 因为组成电动滚筒的主要零部件，在可靠性工程中属于串联 逻辑系统，如都是以电机、减速器和筒体组成的串联逻辑系 统，这种串联逻辑系统，无论普通电动滚筒还是外装式电动滚 筒，只要其中的任一零部件失效，则整个滚筒的功能就必然失 效。外装式电动滚筒，虽然电机移到滚筒体外，有处于电机散 热，且在实际使用中也便于观察和检修电机，但是它比普通电 动滚筒系统多了两个失效（OG）较大的零部件联轴器和传动 轴，如果用相同可靠度或失效率的电机、减速器、简体同时组 成这两个系统，那么这两个系统的可靠度在理论上是相同的， 或者说它们的失效概率（不可靠度）是相同的，而且外装式 电动滚筒系统反而因增加了两个零部件，不仅增加了滚筒的 质量（重量）和多占了空间，其可靠性还有可能会降低。况且 当电动滚筒连续运转时电机的实际温升数值 # t在等于或小 于表 1所列电机定子绕组的温升限值时，没有必要将电机移 出滚筒体外，那样只能徒然浪费材料和增加费用。 滚筒整机的可靠度，在相当大的程度上取决于组成滚筒 的零部件的可靠度，从《电动滚筒设计与选用手册》以及一般 可靠性设计手册上，可以查出滚筒常用零部件的基本失效率 （QG），它们是在一定的使用（或验证）条件和环境下统计得 到的，实际上各种零部件还受应用环境的影响，零部件在电动 滚筒中实际使用时的失效率 OS还比于列出 OG值大 5&30倍， 即OS=5&30OG。应用的零部件质量越差，OG越接近Omax。值；零 部件质量越好，OG越接近 Omin值，二者可相差几倍到几十倍， 因此提高电动滚筒产品的使用质量和可靠度，关键是尽一切 力量提高组成电动滚筒的零部件的质量，提高加工、制造、装 配过程的全面质量管理，不在于选取同样质量的那一类型的 电动滚筒。 结论 综上所述，目前我生产和使用的两大类型的电动滚筒，电 机内置的普通电动滚筒和电机外置的外装式电动滚筒，都有 各自的优缺点，都有广泛的发展前途和特定的适用场所。但是 随工业水平的发展，滚筒零部件质量过关，能达到预期的可 靠度，加工制造和装配的可靠性也明显提高，使电动滚筒在正 常 使 用 和 维 护 下 的 平 均 无 故 障 工 作 时 间 ， 真 正 达 到 JB/T53451-96《电动滚筒产品质量分等》 标准中优等品的规 定，甚至达到国外领先水平 20000h以上，在中、小型电动滚筒 上，人们还是会乐意使用普通电动滚筒的，特别是小型和微型 电动滚筒上，普通电动滚筒更将具有无法替代的地位。但是外 装式电动滚筒由于电机散热性，电机的检查、维修和更换方 便，以及占据的空间位置与制造材料的消耗上，也比电机一减 速器一传动滚筒的通用驱动装置优越，所以外装式电动滚筒 在某些大功率场合还是较合适的驱动装置。在一些难于通过 温升 # t计算或检验的某种特定格的中、小型普通电动滚筒 上，外装式电动滚筒也显示出独有的难于替代的优越性。 （收稿日期：$’’()’*)’*） 煤矿现代化 2005年第3期 总第66期 *’· ·

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