1、工程概况
焦炭长距离胶带输送机的总长度为7 600m，中间没有转接机房，整条输送机有2个弯曲处，曲率半径分别为p=3 000 m和p=4 000 m，胶带选用德国凤凰公司产品，规格为宽1 600mm、厚8+4 mm(基层加覆盖层)，总使用长度约为15 300 m。输送机采用4台P-400 kW变频电机进行驱动（用3备1），驱动装置的布置为头部3台（含备用1台），尾部1台。托辊为直径133 mm普通型，设计物料输送能力为1 800 t/h、瞬时能力为2000 t/h。在输送机的头部，设有张力显示自动拉紧装置，可根据胶带上物料承载量的大小，即时显示自动调节后的胶带张紧力。为减少输送机启动时的阻力，该输送机配备了从10%～100%的变频调速装置，当输送机以100%速度运行时，其运行速度为3.6m／s。本工程自2004年1月25日重载试车至今，设备运输状态良好和正常，对缓解进港道路的拥堵和提高物料输送效率，起到了重要作用。
2、工程设计要点
2.1曲率半径的确定
该输送机总长7 600 m，在全线中有2个曲线段，其角度度分别为33.74°和29.23°，经过计算，其曲率半径分别为f0=3 000 m和f0=4 000 m。曲率半径p和以下因素有关系：
1)胶带输送机的平面布置状况。
2)胶带输送机的运行速度和离心力。
3)曲线点输送机支架的布置。
该曲线胶带输送机的平面布置如图1所示：
A-B点部分为第1个曲线段，因其曲线度较小，故其曲率半径较小，C-D点部分为第2个曲线段，因其曲线度较大，故其曲率半径也大。
从图中2个曲线点的弯曲度来分析，第1个曲线段的离心力较小，而第2个曲段的离心力较大，在进行离心力计算时，要对输送机运行速度进行考虑和分析。当胶带输送机以3.6m／s速度运行时，由于离心力作用，胶带会朝外侧滑移并可能造成物料的洒落，所以，根据带速精确计算出胶带在3.6m／s运行时所产生的离心力造成胶带朝外侧的偏移量后，应对支撑胶带输送机的支架高度进行准确计算并且使托辊支架地高度具有可调性（回程托辊支架的角度应具有可调性），在以上几点都正确地做到以后，胶带的跑偏量应为最小且能有效地进行调整使其运行位置处于最佳状态。
2.2驱动力的计算
该曲线胶带输送机的驱动电机功率为3台P=400 kW的变频电机。在进行驱动力计算时，应着重考虑以下几个方面：
1)输送机牵引总功率=400 kW/台×3台-1200 kW。
2)胶带总重量≈15 300 m×40 kg/m=612t。
3)全程皮带机满载物料重量=2 000 t／h×0.6 -1200 t。
式中：0000 t/h为输送机每小时瞬时最大通过能力，0.6为输送机走完全程所需的时间系数(全程走完需35 min)。
4)输送机在静止状态下的总重量为1 812 t。
5)托辊和胶带在运转过程中的摩擦因数为0.5。
在采用变频启动方式使输送机开始运转后，其运动状态下的承载重量-180 120 kN×0.5（摩擦因数）-9 060 kN，所以，使用3台P=400 kW的变频电机进行输送机的牵引是可行的。
2.3 自动调控拉紧装置的设计
在输送机头部靠近驱动设备处，布置了一套自动调控拉紧装置，由于该装置具有通过PLC（程序逻辑控制器）系统自动调节胶带张紧度的功能，所以对胶带的运行和保护作用非常有利，该装置配有张力自动显示和调节功能，当胶带张力过高或左右侧张力值差距大于额定设计值时，PLC系统会发出报警信号，如不及时修正差值，则输送机会发出停机信号并致输送机运行中止。
2.4输送机胶带翻转装置的设计
为了延长胶带的使用寿命．本工程在输送机的头部和尾部各设置了一套胶带翻转装置，布置该装置的目的是为了使胶带的承载面在进入回程状态后，避免和托辊进行摩擦面延长胶带的使用寿命。该装置在胶带进行翻转时，表现为0°-45°-90°-135°-180°状态翻转，而当胶带运行到尾部时，通过翻转装置使其承载面又恢复到起始状态。通过近5a多的运行，证明该装置对胶带的保护是有效的。
2.5托辊支架的设计
本工程的托辊支架形式为钢结构非标准型，由于在正常情况下的胶带跑偏主要是靠调整托辊支架的角度来进行纠偏，所以在设计时应考虑使承载托辊和回程托辊的支架有较大的角度调整余量，具体做法是固定承载托辊支架的孔应为长的，每个孔应有约10mm的调节余量，固定回程托辊支架的螺栓需长一些，以保证胶带在运行过程中跑偏时进行适当的加垫铁做法来调节托辊支架的角度并达到胶带纠偏效果，调试的结果证明，上述的做法是行之有效的。
2.6变频控制启动
因该输送机较长，从静止状态过渡到运行状态时，其启动力矩十分大，为了克服启动力矩过大和启动时胶带跳跃的情况，本工程采用变频控制启动方式，在启动时，由于电机转速低，所以能克服启动力矩大的情况，当输送机平稳、缓慢启动后，根据PLC系统设定的指令，能使其很快达到正常运行速度。从方便地启动运输机和保护设备两个角度考虑，变频控制启动是适宜的。
3工程安装要点
3.1输送机轴线的控制
因该输送机有Z个曲线段，从直线段到曲线段的轴线过渡和控制非常重要，如轴线控制不好，特别是曲线段轴线控制不好，在输送机安装完后进行试车，一定会出现输送机严重跑偏的现象并可能形成永久性缺陷。输送机控制应按照以下方法进行：
1)根据设计给定的轴线坐标点确定一基准点，由此基准点为起点，用经纬仪核定直线段所有输送机连接点的坐标是否正确，如有误差时，应在支撑钢结构上进行调整。
2)以直线段上最后1个坐标点作为基准点，用经纬仪核定直线段过渡到曲线段的所有输送机连接点的坐标是否正确，如有误差时，应在支撑钢结构上进行调整。
3)以曲线段上最后1个坐标点作为基准点，用经纬仪核定曲线段过渡到直线段的所有输送机连接点的坐标是否正确，如有误差时，应在支撑钢结构上进行调整。
4)按照以上做法完成所有坐标的核定和轴线的测量放线。
3.2托辊支架的安装和调整
托辊支架安装的重点段在曲线段，因输送机在运行时，皮带在曲线部分会产生离心力，这样皮带会产生向外甩的趋式。为了克服这种力，曲线段的托辊架应内侧倾斜。根据设计，上托辊架向圆弧内侧倾斜1°，下托辊架向内侧倾斜6°。在安装过程中要严格控制好托辊架的角度。
3.3驱动装置的安装和调整
在安装驱动装置前，首先要使驱动滚筒的安装合乎要求，即驱动滚筒安装后的中心点和输送机轴线重合且所有滚筒的水平度安装误差在允许范围之内。驱动装置的安装要点如下：
1)平面位置正确。头部3台驱动装置布置在输送机的两侧，在进行设备就位时，要使其摆放正确。
2)轴线对准。在驱动装置和驱动滚筒连接时，要使联轴器的对接自然平滑，减速机输出轴组装精度符合要求，轴向和径向无任何外力作用影响下的变形。
3)高速轴和低速轴联接后，径向和轴向的调整精度符合设计要求。
4)驱动装置钢结构底座坚固牢靠，螺栓紧固符合要求。
3.4输送机胶带的倒运和硫化
该曲线输送机总长度为7600 m，其内侧是河流和淤泥地，外侧是刚铺设的临时道路，施工条件较差。为顺利完成胶带硫化，事先做了充分的施工准备工作：
1)输送机胶带宽为1600 mm，每卷长800 m，因在输送机的某一点设一个硫化段无法达到全线胶带的牵引能力，所以在胶带硫化开始前，应精确计算牵引力的牵引长度，并在输送机全线的头、中、尾3地设3个硫化段。
2)根据每个硫化段所需要的胶带长度，把胶带运送到上述3个硫化段。
3)所供货的胶带共19卷，硫化要求为序号搭接，故在运送胶带时须注意序号的排列正确，否则将造成极大的运输浪费。
4)搭接胶带硫化平台，按照硫化要领书进行胶带粘接连接并直至完成全部胶带的硫化。
5)特别需要注意的是，在进行最后一个接头硫化粘接前，须用足够强度的起重工具使胶带张紧并使达到规定张紧值，然后再进行胶带切割和硫化。
4、工程调试要点
4.1 程序设计的正确性检测
1)首先进行单机程序的检测，单机模拟启动。
2)对每个流程的程序进行检测，流程模拟启动。本工程为系统工程，流程较多，不一一叙述。
3)调试分2个阶段进行，第一阶段在现场操作箱用手动操作方式使流程运行起来，第二阶段在中央控制室用自动操作方式使流程启动起来。
4.2变频控制的正确使用。
因曲线皮带机采用了变频控制方式来进行启动和运行，所以在调试阶段，曲线输送机完成了从10%—100%的变频启动和运行，每个变频步距为10%，即曲线输送机经过了从0.36 m/s运行速度的全部检测，检测结果显示，输送机启动平稳，无胶带跳动情况，所有带速下的运行正常。
4.3曲线皮带机跑偏量的调整
在刚开始运转时，曲线皮带机有一定的跑偏程度，特别是曲线段的回程托辊跑偏量较大，根据跑偏情况，对托辊支架的垂直角度水平角度进行了适当调整，调整效果非常明显。另外，在曲线段对托辊支架的倾斜度进行一定调整，亦收到较好的效果。
4.4胶带翻转装置的调整
胶带翻转装置的翻转角度是可调的，在一般的情况下，胶带的翻转角度从0°-45°-90°呈直立状态，再从90°-135°-180°完成翻转，根据胶带实际跑偏情况，可对胶带运行过程中翻转角度在某一点进行适当调整，使胶带的跑偏量能得到有效控制。
5、结束语
由于本工程对曲线胶带输送机的设计、安装和调试要点都进行了详细和完善的考虑，使输送机投入运行后，运行状态正常，控制性能可靠，提高了物料输送效率并很大程度上缓解了进港公路的拥堵、散乱和路面脏的情况，为天津港的物流输送起到了重要作用。
