井下带式输送机托辊组布置方式研究

一、引言

井下带式输送机在煤矿等地下矿山的生产流程中承担着连续、高效运输煤炭、矿石等物料的重要任务。托辊组作为带式输送机的关键支撑部件，其布置方式不仅影响着输送带的运行轨迹和受力状态，还与输送机的能耗、维护成本及运行稳定性密切相关。合理的托辊组布置能够有效降低输送带的运行阻力，减少磨损，提高输送效率，同时降低设备故障率，保障井下生产的顺利进行。随着煤矿开采规模的不断扩大和生产技术的日益进步，对带式输送机的性能要求也越来越高，深入研究托辊组布置方式具有重要的现实意义。

二、井下带式输送机托辊组常见布置方式及特点

（一）槽形托辊组布置方式

槽形托辊组是井下带式输送机中应用最为广泛的托辊组形式之一，它通常由三个托辊组成，中间为水平托辊，两侧为倾斜托辊，三个托辊共同形成一个槽形结构，使输送带在运行过程中保持一定的槽形，从而增大物料的横截面积，提高输送能力。槽形托辊组的布置方式具有结构简单、安装方便、承载能力较强等优点。其倾斜托辊的角度可根据物料的特性和输送量进行调整，以适应不同的工况需求。槽形托辊组也存在一定的局限性，例如在输送大块物料时，物料可能会卡在托辊之间，导致输送带跑偏或托辊损坏。此外，槽形托辊组的布置形式使得输送带在转弯处的弯曲半径较大，对输送机的布置空间要求较高。

（二）平行托辊组布置方式

平行托辊组由多个平行排列的托辊组成，输送带在平行托辊组上呈水平或接近水平的状态运行。这种布置方式适用于输送散状物料且对输送高度要求不高的场合。平行托辊组的优点在于结构简单、运行阻力小，能够有效降低输送机的能耗。同时，由于输送带运行平稳，对输送带的磨损相对较小，有利于延长输送带的使用寿命。但是，平行托辊组的承载能力相对较弱，不适合输送大块或重载物料。此外，在输送过程中，物料容易在输送带上发生滚动或滑动，导致物料分布不均匀，影响输送效率。

（三）缓冲托辊组布置方式

缓冲托辊组主要用于带式输送机的受料点，其作用是减轻物料对输送带的冲击，保护输送带和托辊免受损坏。缓冲托辊组通常由橡胶圈或弹簧等缓冲元件与托辊组合而成。当物料落在输送带上时，缓冲元件能够吸收物料的冲击能量，降低输送带的瞬时受力，从而减少输送带的磨损和撕裂风险。缓冲托辊组的布置方式对于提高输送机的可靠性和使用寿命具有重要意义。缓冲托辊组的缓冲性能会随着使用时间的增加而逐渐降低，需要定期进行检查和维护，以确保其正常工作。

三、托辊组布置方式对井下带式输送机性能的影响

（一）对输送带运行阻力的影响

托辊组布置方式直接影响输送带在运行过程中所受到的阻力，合理的托辊组布置能够减小输送带与托辊之间的摩擦阻力，降低输送机的能耗。槽形托辊组的倾斜托辊角度设置不当，会导致输送带在运行过程中产生额外的侧向力，增加运行阻力。而平行托辊组由于输送带运行平稳，摩擦阻力相对较小。此外，托辊组的间距也会对运行阻力产生影响，间距过大，输送带容易产生下垂，增加运行阻力；间距过小，则会增加托辊的数量和设备的投资成本。因此，在设计托辊组布置方式时，需要综合考虑输送带的特性、输送量、运行速度等因素，合理确定托辊组的类型和间距，以降低输送带的运行阻力。

（二）对输送带磨损的影响

输送带的磨损是井下带式输送机运行过程中常见的问题之一，而托辊组布置方式对输送带的磨损有着重要影响。不合理的托辊组布置会导致输送带在运行过程中出现跑偏、打滑等现象，加剧输送带的磨损。当托辊组安装不水平或存在偏斜时，输送带会受到侧向力的作用，导致输送带边缘磨损加剧；槽形托辊组的倾斜托辊表面粗糙度过大或存在异物，也会对输送带造成磨损。因此，优化托辊组布置方式，确保托辊组的安装精度和运行平稳性，能够有效减少输送带的磨损，延长输送带的使用寿命。

（三）对输送机运行稳定性的影响

托辊组布置方式的合理性还关系到输送机的运行稳定性，良好的托辊组布置能够保证输送带在运行过程中保持稳定的轨迹，避免出现跑偏、振动等问题。在输送机的转弯处，采用合适的托辊组布置方式，如采用调心托辊组或设置导向托辊，能够有效引导输送带顺利通过转弯，减少输送带的跑偏和磨损。此外，托辊组的质量和性能也会影响输送机的运行稳定性，质量可靠的托辊组能够减少运行过程中的故障发生，提高输送机的可靠性和运行效率。

四、井下带式输送机托辊组布置方式的优化策略

（一）根据工况需求合理选择托辊组类型

在设计井下带式输送机托辊组布置方式时，应充分考虑实际工况需求，包括物料的特性、输送量、输送距离、输送高度等因素。对于输送散状、小块物料且对输送能力要求较高的场合，可优先选择槽形托辊组，并根据物料粒度和输送量合理确定倾斜托辊的角度；对于输送距离较短、对输送高度要求不高的场合，可采用平行托辊组以降低能耗；在受料点等容易受到物料冲击的部位，应设置缓冲托辊组，以保护输送带和托辊。

（二）优化托辊组的安装精度和布置间距

托辊组的安装精度直接影响输送机的运行性能，在安装过程中，应严格按照设计要求进行安装，确保托辊组的水平度、垂直度和同轴度符合标准。同时，合理确定托辊组的布置间距，根据输送带的张力、下垂度等因素进行计算和调整。一般来说，在输送带的直线段，托辊组的间距可适当增大；在输送带的转弯处、受料点和卸料点等部位，应适当减小托辊组的间距，以保证输送带的稳定运行。

（三）加强托辊组的维护与管理

为了确保托辊组始终处于良好的工作状态，需要加强托辊组的维护与管理。定期对托辊组进行检查，包括检查托辊的转动灵活性、表面磨损情况、密封性能等。对于发现的问题及时进行处理，如更换损坏的托辊、清理托辊表面的异物等。同时，建立完善的托辊组维护档案，记录托辊组的使用情况、维护时间和维护内容等信息，以便对托辊组的使用寿命进行评估和预测，为设备的更新和改造提供依据。

五、结束语

井下带式输送机托辊组布置方式的研究对于提高输送机的性能、降低能耗、延长设备使用寿命具有重要意义，本文对常见的托辊组布置方式及其特点进行了分析，探讨了托辊组布置方式对输送带运行阻力、磨损和输送机运行稳定性的影响，并提出了相应的优化策略。在实际应用中，应根据具体的工况需求，合理选择托辊组类型，优化托辊组的安装精度和布置间距，加强托辊组的维护与管理，以实现井下带式输送机的高效、稳定运行。随着科技的不断进步，未来还应进一步开展托辊组新材料、新结构的研究，不断提升托辊组的性能和可靠性，为井下矿山的安全生产提供更有力的保障。

参考文献

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