可彎曲行駛、彎曲運轉麟塊皮帶機的製作方法

2023-04-24 21:02:36 2

本發明屬於煤礦井下運輸設備的技術領域，具體涉及一種可彎曲行駛、彎曲運轉麟塊皮帶機。

背景技術：

目前，在國內聯合採煤機組中，轉載機嚴重製約了聯合採煤機組的效率。聯合採煤機組可連續採煤,最大採煤量25m³/min,而採用的轉載機一般為梭車：梭車不能連續轉載，並且事故率比較高。根據神華集團大柳塔煤礦調查發現，一個臺班平均掘進60-80米，平均採煤量最大7m³/min,效率28%，梭車轉載機是發揮聯合採煤機組效率的瓶頸，目前還沒找到一種有效的轉載機。

目前連續運輸設備常見的有無軌列車和麟塊輸送機。

現有的無軌列車一般在火車站、飛機場等地拉運行李。其是若干四輪平板車串聯起來，由牽引車牽引行駛。四輪平板車有轉向輪軸和固定輪軸，行走時會形成輪偏差，拐彎半徑越小，輪偏差就越大，雖然單車軸距小，輪偏差較小，但串聯後這個輪偏差會疊加，因此這種無軌列車不宜太長，拐彎半徑也不能太小，否則佔路面積太寬，不宜操作和控制。

在刮板輸送機中，圓環鏈和鏈輪都得不到潤滑，圓環鏈、物料和E型槽也是長期滑動摩擦，因此圓環鏈及鏈輪受力大，動能損失大，磨損大，壽命較短，鏈速也較慢，噪音大，效率比較低；

1）、常見鱗塊輸送機一般輸送成件物品，運輸能力較小；如鱗板輸送機、飛機場行李列車、物流貨場小件運輸列車，都不能輸送散裝物料；2）、常見鱗塊輸送機不能行走，固定不動。

技術實現要素：

本發明為了解決現有煤礦運輸設備嚴重製約聯合採煤機組效率的問題，提供給了一種可彎曲行駛、彎曲運轉麟塊皮帶機。

本發明採用如下的技術方案實現：

可彎曲行駛、彎曲運轉麟塊皮帶機，包括動拖組合、膠帶、固定膠帶的圓環鏈、膠帶支撐結構以及膠帶驅動裝置，

所述的動拖組合包括依次鉸接的驅動炮車和若干普通炮車，鉸接用的鉸接座包括長寬尺寸一致的一自由度鉸接座和三自由度鉸接座，兩種鉸接座的排列方式包括：1）、三自由度鉸接座·一自由度鉸接座·一自由度鉸接座並循環或2）、一自由度鉸接座·三自由度鉸接座並循環或3）、一自由度鉸接座·三自由度鉸接座·三自由度鉸接座並循環，驅動炮車和普通炮車都為兩輪車且長寬尺寸一致且質心都在其炮車架的中心，炮車架兩側中間安裝輪軸及車輪，輪軸中心到前後鉸接座中心距離相等；

所述的膠帶由若干膠帶鱗片依次上下搭接形成封閉的環型，膠帶鱗片形狀如箭尾，兩端埠為斜面，一端上部為斜面，一端下部為斜面，每個膠帶鱗片的中心固定在圓環鏈上；

前、後驅動炮車安裝驅動圓環鏈運轉和支撐膠帶鱗片轉向的滾針鏈輪滾筒，每個炮車上有兩對圓環鏈導向輪限制圓環鏈。

若干個動拖組合鉸接串聯，串聯後在無驅動的一端再鉸接一臺相同的驅動炮車，其首尾兩端的炮車上分別設置一套轉向機構、一臺電氣控制箱和一間操作控制室，前後電氣控制實現聯控，兩相鄰炮車之間還連接有兩條拉簧復位座，兩條拉簧復位座成八字形對稱設置於鉸接座兩側，其倆端與相鄰炮車車架固定連接，八字形的喇叭口和運行方向一致，每個炮車的炮車架兩側的前後兩端都安裝有橡膠緩衝座。

所述的三自由度鉸接座包括二鏈環，二鏈環中的鏈環Ⅰ焊接在轉軸Ⅱ上，轉軸Ⅱ通過鎖板可轉動式固定於前面的炮車上，二鏈環中的鏈環Ⅱ中穿有銷軸Ⅱ，銷軸Ⅱ兩端通過母座Ⅱ固定在後面的炮車上，鏈環Ⅱ與母座Ⅱ之間設有調節板。

所述的膠帶支撐結構包括設置在炮車架上的槽形上託輥和平行下託輥，膠帶支撐於槽形上託輥和平行下託輥之上，槽形上託輥由呈V形槽布置的四個單託輥組成，平行下託輥由倆支水平設置的同軸單託輥組成；炮車架上、槽形上託輥和平行下託輥之間有圓環鏈導向輪組，所述的圓環鏈導向輪組包括對稱安裝的在炮車架上的兩根豎向設置的軸，軸兩端分別安裝上下導向輪，兩個上導向輪、兩個下導向輪分別在同一水平上，圓環鏈設置於兩導向輪底圓之間，導向輪的底圓半徑小於等於圓環鏈絲徑；

炮車架對應膠帶鱗片兩側的邊緣處設置擋邊槽；

炮車架對應圓環鏈底部的位置固定耐磨石墨板。

所述的膠帶驅動裝置包括滾針鏈輪滾筒，滾針鏈輪滾筒包括滾針、鏈輪、滾筒軸和接盤組，滾筒軸上中間安裝有鏈輪，鏈輪兩側的滾筒軸上分別安裝一對接盤組，兩對接盤組以鏈輪的中心為中心對稱設置，兩對接盤組外側的滾筒軸上分別安裝有軸承座，接盤組包括接盤Ⅰ和接盤Ⅱ，接盤Ⅰ和接盤Ⅱ的外圓周通過均勻布置的且能夠自轉的滾針聯接。

所述的可彎曲行駛、彎曲運轉麟塊皮帶機還包括刷油潤滑裝置，所述刷油潤滑裝置包括轉柄機構以及鋼絲刷機構，轉柄機構設置於圓環鏈與滾針鏈輪滾筒的非嚙合空位、上圓環鏈和下圓環鏈之間，所述的轉柄機構包括空心結構的轉軸Ⅰ，轉軸Ⅰ上連接空心結構的刷柄，轉軸Ⅰ內腔連通刷柄內腔，刷柄內腔內設置鋼絲刷，鋼絲刷刷頭一端伸出刷柄內腔、頂緊鏈輪槽，刷柄壓緊壓簧，轉軸Ⅰ通過四連杆機構連接柱塞泵柱塞，柱塞泵出油口與轉軸Ⅰ內腔連通，轉軸Ⅰ中間焊接兩支刷柄，轉軸Ⅰ的一端內腔與兩支刷柄內腔相通，轉軸Ⅰ和刷柄內腔相通的一端端部自外而內依次安裝管接頭、瓦座Ⅰ和四連杆機構的連杆Ⅰ，轉軸Ⅰ另一端自內而外依次安裝定位套和瓦座Ⅱ,瓦座Ⅰ和瓦座Ⅱ與頭架固定連接，連杆Ⅰ與拉簧一端鉸接，管接頭通過油管連接柱塞泵，鋼絲刷的刷尾由銅管固定置於刷柄內腔之中，刷身由連接於刷柄靠近鏈輪一端端部的內通孔螺塞約束，刷頭蓬鬆，刷柄另一端擰入調壓螺絲，調壓螺絲和鋼絲刷刷尾之間為壓簧，鋼絲刷刷頭伸入鏈輪齒槽內。所述的四連杆機構還包括與連杆Ⅰ依次鉸接連接的連杆Ⅱ、連杆Ⅲ以及連杆Ⅳ，連杆Ⅲ中間與柱塞泵柱塞鉸接，連杆Ⅳ與油箱鉸接固定，柱塞泵進油口與油箱聯通，柱塞泵出油口與溢流閥連通。

所述的可彎曲行駛、彎曲運轉麟塊皮帶機還包括拉緊裝置，所述的拉緊裝置包括彈簧、絲杆、鎖板、導向滑塊、外導套和內導杆，外導套內設置內導杆，內導杆一端與中間支撐架固定，內導杆另一端焊接有彈簧座與彈簧的一端連接，彈簧另一端連接導向滑塊，導向滑塊有內螺紋連接絲杆，絲杆通過鎖板與外導套端部連接，外導套焊接為尾架，尾架上部連接滾針鏈輪滾筒，下部與直線滑軌連接或安裝輪軸。

每個膠帶鱗片的中心由沉頭螺絲和異形楔塊固定於圓環鏈的平鏈環上，所述的異形楔塊包括組合在一起的上下兩塊、其兩側卡於平鏈環內圓上。或者每個膠帶鱗片的中心由螺栓固定在圓環鏈的立鏈環上，立鏈環上鑽孔鉸扣與螺栓配合。

本發明所述的可彎曲行駛、彎曲運轉麟塊皮帶機就是無軌列車和鱗片式膠帶輸送機的組合。所述的無軌列車部分沒有輪偏差拐彎半徑可以很小，如果不受鱗塊皮帶機的限制無軌列車也可以很長，軌跡一致，便於操作和控制。鱗片式膠帶輸送部分中圓環鏈和鏈輪得到刷油潤滑，圓環鏈在運行過程中只和注塑石墨板滑動摩擦，和導向輪（球墨鑄鐵）滾動摩擦，託輥承載物料重量的90%以上，因此圓環鏈及鏈輪受力減小，動能損失小，壽命得到極大提高，噪音會明顯降低，效率也得到改善。在設計計算過程中，因為圓環鏈和石墨板的摩擦係數很小，因此大部分計算都採用皮帶機設計計算辦法，如圓環鏈張力、最大運行阻力、託輥承載力及轉速、凹凸弧半徑、軸功率及電機功率等。也因此沒有命名它為圓環鏈輸送機。

本發明所述的可彎曲行駛、彎曲運轉麟塊皮帶機，動拖組合可以有機組合，根據不同路況和轉載要求配置，既節約用電又啟動平穩；驅動炮車獨立制動集中控制，因此停車平穩。

本發明所述的可彎曲行駛、彎曲運轉麟塊皮帶機主要易損件：圓環鏈、鏈輪、膠帶鱗塊、託輥都是日常通用件，本發明的工況得到明顯改善，各部件受力明顯比常規託輥小很多，壽命比現有結構中有所增加。膠帶鱗塊參考鋼絲繩膠帶和連續運輸列車的鱗塊，因此經濟實惠，價廉物美。

綜上所述，本發明所述的可彎曲行駛、彎曲運轉麟塊皮帶機外形尺寸細、長、窄、矮，行走靈活，軌跡一致，適應環境狹小彎曲，造價低廉，節能、節電無汙染，不僅是煤礦井下採煤系統中最理想的轉載設備，在冶金、礦山、化工、物流、交通、建材、電力、輕工等行業也將得到廣泛應用，彌補通用皮帶機、刮板輸送機的不足。前途廣闊，大有市場。

附圖說明

圖1為本發明前段示意圖，

圖2為圖1的俯視圖，

圖3為本發明中段示意圖，

圖4為本發明後段示意圖，

圖5為膠帶示意圖，

圖6為膠帶鱗片示意圖，

圖7為圖6的Ａ－Ａ剖面圖

圖8為膠帶鱗片分層示意圖，

圖9為膠帶支撐結構示意圖，

圖10為圖9的側視圖，

圖11為滾針鏈輪滾筒示意圖，

圖12為圖11的側視圖，

圖13為刷油潤滑裝置示意圖，

圖14為圖13的俯視圖，

圖15為刷柄和轉軸示意圖

圖16為四連杆機構和柱塞泵系統示意圖，

圖17為拉緊裝置示意圖，

圖18為圖17的俯視圖，

圖19為炮車的結構示意圖，

圖20為圖19的側視圖，

圖21為驅動炮車示意圖，

圖22為圖21的俯視圖，

圖23為一自由度鉸接座結構示意圖，

圖24為三自由度鉸接座的結構示意圖，

圖25為膠帶鱗片與圓環鏈固定連接示意1-軸承座，32-接盤Ⅰ，33-接盤Ⅱ，34-膠帶鱗片，35-蓋膠和芯膠，36-鋼絲繩，37-尼龍布圖，

圖26為膠帶鱗片的一種固定方式示意圖，

圖27為膠帶鱗片的另一種固定方式示意圖，

圖中：1-膠帶，2-圓環鏈，3-驅動炮車，4-普通炮車，5-高式炮車，6-驅動裝置，7-齒輪箱，8-電氣控制箱，9-轉向機構，10-拉緊機構，11-輪軸，12-車輪，13-一自由度鉸接座，14-三自由度鉸接座，15-刷油潤滑裝置，16-滾針鏈輪滾筒，17-頭部漏鬥及護罩，18-搭接茬口，19-拉簧復位座， 20-橡膠緩衝座，21-槽形上託輥，22-平行下託輥，23-軸，24-上導向輪，25-下導向輪，26-擋邊槽，27-耐磨石墨板，28-滾針，29-鏈輪，30-滾筒軸，3，38-鋼絲刷，39-轉柄機構，40-調壓螺絲，41-油管，42-壓力表，43-溢流閥，44-四連杆機構，45-油箱，46-轉軸Ⅰ，47-刷柄，48-壓簧，49-柱塞泵，50-連杆Ⅰ，51-連杆Ⅱ，52-連杆Ⅲ，53-連杆Ⅳ，54-拉簧，55-銅管，56-內通孔螺塞，57-鎖板；58-絲杆；59-導向滑塊；60-外導套；61-彈簧；62-內導杆，63-炮車架，64-驅動車架，65-減速電機，66-配重，67-制動器，68-驅動橋，69-傳動軸，70-公座Ⅰ，71-母座Ⅰ，72-銷軸Ⅰ，73-鏈環Ⅰ，74-鏈環Ⅱ，75-轉軸Ⅱ，76-銷軸Ⅱ，77-母座Ⅱ，78-調節板，79-沉頭螺絲，80-上楔塊，81-下楔塊，82-平鏈環，83-立鏈環。

具體實施方式

結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明。

一、可彎曲行駛、彎曲運轉麟塊皮帶機

1、結構組成：如圖1、圖2、圖3、圖4所示，可彎曲行駛、彎曲運轉麟塊皮帶機由驅動炮車、普通炮車、圓環鏈，滾針鏈輪滾筒、滾筒驅動裝置、膠帶鱗塊、上槽形託輥組、下平行託輥組、拉緊裝置、炮車驅動裝置、轉向機構、鉸接座、滾針鏈輪滾筒罩、可調節溜槽、導料槽、電氣控制等組成。驅動炮車和普通炮車通過倆種鉸接方式交替鉸接後形成動拖組合，在可彎曲行駛、彎曲運轉麟塊皮帶機頭尾驅動炮車上安裝滾針鏈輪滾筒，用圓環鏈環型連接，每個炮車上用倆對圓環鏈導向輪限制圓環鏈，在圓環鏈上連續固定膠帶鱗塊，膠帶鱗塊依次搭接形成封閉的環型，上面膠帶鱗塊由槽形上託輥支撐形成槽型，為承載段，下面由平行託輥支撐，為回程段。驅動滾針鏈輪滾筒旋轉，帶動圓環鏈牽引膠帶鱗塊迴轉運動，為鱗塊皮帶機部分；無軌列車部分背負鱗塊皮帶機部分前後、左右、彎曲行駛，不影響鱗塊皮帶機部分同時運轉，這就是可彎曲行駛、彎曲運轉麟塊皮帶機。

2、設計性能及用途：

1）、設計性能：a.在斷面積≥10平方米的巷道中，可彎曲行駛、彎曲運轉麟塊皮帶機可以前後、左右、彎曲行駛；實際就是無軌列車部分背負鱗塊皮帶機部分跟隨聯合採煤機組進行連續轉載；b.最大運輸量按照通用固定皮帶機查找;長度一般小於150米，坡度（傾角）小於16°；c.可以運輸散裝物料和成件物品；d.行駛軌跡一致，誤差不超過10-20毫米，確保一個司機可以控制，不與其它設備和物體幹涉；e.適應性強，可以適應較好土公路和井下機採路面行走；適應大運輸量連續轉載，不灑落物料；f.方便與上下級設備搭接，增加與下級設備的搭接長度，減少搭接人工費用，符合行業標準，搭接方式有側搭接和正搭接；g.裝機總功率和單機功率均較小，普通開關可控制。也可實現聯機控制，遠程控制，無人駕駛。

2）、用途：a.在聯合採煤機組中，不間斷跟隨採煤機組連續轉載，徹底改善目前轉載方式的弊端，提高聯合採煤機組的效率；b.在採掘工藝中提高採掘機組的使用效率。煤礦安全規程規定，向前掘進一個安全距離（一般為一米，超前支護時2米），掘進機退出或停機進行支護，支護完畢後掘進機再去掘進。這樣支護時掘進機組在休息，掘進時支護機組在休息，且交替頻繁，各機組工作效率減半，尤其是掘進巷道較長時，伸縮皮帶機效率都不能發揮20%。在聯巷AB掘進工藝中，要麼倆條巷道由倆套設備同時掘進，要麼完成A巷道再完成B巷道，前者要投資倆套設備，倆班人馬，投資大；後者周期長而且通風不好；而且倆種採掘工藝中，切眼拐角處無法連續轉載，現有的刮板輸送機，柔性皮帶機等連續轉載設備都無法使用，像同煤集團這樣的先進技術在這裡都採用炮採和爬鬥。本發明所述的可彎曲行駛、彎曲運轉麟塊皮帶機將徹底改善這種局面：投資一套設備同時採掘倆條聯巷，一條巷道支護時，到另一條轉載，人息機不息，在切眼時也不間斷連續轉載，不用炮採了。這種採掘工藝的改革不僅充分發揮設備的使用效率，節約人工，而且縮短採掘周期，節約投資過半。將大大降低採煤成本。

總之，本發明所述的可彎曲行駛、彎曲運轉麟塊皮帶機將給煤礦井下採掘工藝帶來革命性的改革，大大降低採煤成本。它將廣泛應用於化工、冶金、礦山、電力和交通運輸等部門；將填補國內空白，與美國久益採礦設備公司生產的柔性皮帶機（翻譯名）相比，有過之而無不及。

3、工作原理及可靠性：1）、傳動原理：a.圓環鏈傳動，並在傳統工作機構中增加潤滑；b.多點電動橋驅動行走，類比採用了電動汽車驅動橋驅動和制動；c.採用通用電機、減速器驅動或電動滾針鏈輪滾筒。2）、可靠性：託輥支撐物料運行，鑄塑耐磨石墨板支撐鏈條運行，實心橡膠輪軸支撐炮車行走，導向輪限制鏈條軌跡。鋼結構機架借鑑皮帶機和刮板機，強度和壽命都有所提高；膠帶鱗塊材質借鑑鋼絲繩膠帶；電氣控制採用可控矽降壓控制；總之主要部件都採用了常見、通用材料，質量可靠；3）、三化：系列化，與皮帶機帶寬對應；標準化，可以採用皮帶機和刮板機標準對應；通用化，主要部件全部採用通用設備。綜上所述，可彎曲行駛、彎曲運轉麟塊皮帶機工作原理與煤礦常用設備一致，主要部件均採用系列化產品，結構簡單，維修便利，運行可靠。

4、製造成本和運營成本低：1）、製造成本，結構件均採用普通鋼材，配套設備都採用通用設備，加工精度要求不高，工裝簡單，加工工藝可以模具化，可實現流水化作業，因此製造成本一定低廉；與美國久益採礦設備公司生產的柔性皮帶機相比，製造成本不超過其售價的10%；2）、運營成本，鱗塊皮帶機運行阻力和無軌列車行走阻力主要來源於下滑阻力和滾動阻力，控制主要採用可控矽系列控制，總體上無用功少，裝機功率小，電機使用效率高，易損件都採用通用產品，因此運營成本低。

5、安全性能：1）、行走速度低，20m/min--30m/min,低於工作人員的行走速度40-50m/min；2）、工作重心低，運行平穩；3）、正常情況下不會脫離規定路線；4）、膠帶鱗塊搭接最薄弱部位由擋邊槽支撐，膠帶鱗塊由圓環鏈固定，所以膠帶鱗塊不會跑偏，同時不會落料；5）、噪音來源，最大噪音依次是鏈輪鏈條傳動、電機、減速器，因此噪音會低於刮板機；6）、啟動與制動，a.分散驅動，集中控制，衝擊小啟動平穩；b.獨立制動，集中控制，斷電制動剎車。7）、操作簡單，視野開闊。綜上所述，蛇形皮帶機運行是安全可靠的。

6、細節：外形參考了皮帶機、連續運輸列車，強度上參考了井下作業設備，整體上美觀大方，結實耐用。

二、主要部件

1、炮車：有驅動炮車和普通炮車，驅動炮車和普通炮車都為兩輪車且長寬尺寸一致且質心都在其車架的中心，車架兩側中間安裝輪軸及輪胎，輪軸中心到前後鉸接座中心距離相等。炮車由炮車架、上槽形託輥、下平行託輥、擋邊槽、橡膠緩衝座、鑄塑耐磨石墨板和實心橡膠輪軸組成。炮車的高度和寬度由皮帶機的型號決定；炮車的長度由拐彎半徑和帶寬決定；炮車主要功能是用來支撐和拖動膠帶鱗塊、鏈條、託輥、圓環鏈導向輪組和物料；上槽形託輥由呈V形槽布置的四個單託輥組成一組，主要功能是便於膠帶鱗塊扭轉和直接支撐膠帶鱗塊及上面的物料；下平行託輥由倆支水平設置的單託輥組成一組，支撐膠帶鱗塊，託輥組間距要小於膠帶鱗塊總長度的80%，並均布在整列炮車架上，使膠帶鱗塊順利通過託輥並不至於因下撓使搭接處裂開；炮車架對應膠帶鱗片兩側的邊緣處設置擋邊槽，擋邊槽由鋼板冷彎製成，主要功能支撐膠帶鱗塊邊緣，防止散裝物料中大塊物料衝擊，使膠帶鱗塊搭接部位裂開造成落料；橡膠緩衝座，由橡膠製成，用螺栓固定在炮車架的倆側，調節橡膠緩衝座與下一個炮車座的間距x限制炮車的最小拐彎半徑，並減小炮車碰撞噪音，根據巷道寬度和倒角確定蛇形皮帶機的最小拐彎半徑R,設炮車長度為2a,寬度為2b，則：x=2ab/R。

炮車架對應圓環鏈底部的位置固定耐磨石墨板。鑄塑耐磨石墨板直接支撐圓環鏈，自潤滑功能將減少圓環鏈的磨損、振動和摩擦噪音；輪軸由實心橡膠輪、軸承和軸等組成，固定在炮車中間支撐炮車及其所載物料行走；技術關鍵在於：1）、輪軸必須安裝在炮車架的中間，即輪軸中心到前後鉸接中心距離相等；2）、託輥組由多個託輥組成，不能由一個託輥代替。

2、無軌列車： 由驅動炮車、普通炮車、高式炮車（逐級升高的炮車）、一自由度鉸接座、三自由度鉸接座和銷軸組成。依次鉸接的驅動炮車和若干普通炮車構成動拖組合，若干個動拖組合鉸接串聯，串聯後在無驅動的一端再鉸接一臺相同的驅動炮車，其首尾兩端的炮車上分別設置一套轉向機構、一臺電氣控制箱和一間操作控制室，前後電氣控制實現聯控，為無軌列車。無軌列車主要功能是支撐和背負鱗塊皮帶機在井下自由行走。關鍵技術在於：1）軌跡一致並適應路面不平整要求。A、輪軸中心到前後鉸接中心距離相等，每個炮車都是轉向輪軸，即軸距（轉向輪軸-固定輪軸）為零，因此輪偏差為零，軌跡一致；B、一自由度鉸接座，可以左右轉動，轉動中心不變，只有一個自由度，使無軌列車具有一定的剛度，便於和鱗塊皮帶機組合；三自由度鉸接座，可以上下左右並旋轉，有三個自由度，使無軌列車適應地面不平整要求。兩相鄰炮車之間還連接有兩條拉簧復位座，兩條拉簧復位座成八字形對稱設置於鉸接座兩側，其倆端與相鄰炮車車架固定連接，八字形的喇叭口和運行方向一致，每個炮車的車架兩側的前後兩端都安裝有橡膠緩衝座。

如圖24所述的三自由度鉸接座包括二鏈環，二鏈環中的鏈環Ⅰ焊接在轉軸上，轉軸通過鎖板可轉動式固定於前面的炮車上，二鏈環中的鏈環Ⅱ中穿有銷軸，銷軸兩端通過母座Ⅱ固定在後面的炮車上，鏈環Ⅱ與母座Ⅱ之間設有調節板。用調節板調節鏈環與炮車架之間的間隙，控制二鏈環連接的積累誤差，便於和鱗塊皮帶機組合。

1）、無軌列車分散驅動，多點制動，集中控制，因此啟動停車平穩省力；2）、滿足鱗塊皮帶機凹凸弧運行要求。蛇形皮帶機的主要功能是轉載，這就要求尾部受料段要低，便於接受物料，頭部卸料段要高，便於轉載到其它設備。為了減小蛇形皮帶機外形尺寸，要製造一個凹弧實現尾低頭高的要求。本發明用九個不同高度的高式炮車串聯完成鱗塊皮帶機凹弧段，因為有導向輪限制圓環鏈可以不考慮晃動係數,但應考慮路面凹弧會疊加。3）、頭尾分別安裝轉向機構。4）、無軌列車的剛度：假定把無軌列車放置在一個不平整的地面上，頭尾中心分別施加一個沿著炮車縱向相向的外力F，F由小增大，當F達到F2時無軌列車變形，把F2稱為無軌列車的剛度。相對於無軌列車來說，F主要來源於圓環鏈的張力，根據皮帶機逐點計算法求得，F受導向輪限制，Ftga將破壞列車的剛度，tga由地面不平整度決定；無軌列車形成後F2已固然存在，長度、重心高度、地面不平整度和鉸接自由度等值越大，F2越小；寬度、重量和摩擦力越大F2越大，而且列車變形的方向總是沿著鉸接座自由的方向。不難看出寬度、質量、重心和地面平整度受使用要求和客觀條件限制，但鉸接自由度可以人為改變，把列車分為若干小單元分析，在剛度和適應路面能力條件範圍內總能優選出合理的鉸接方式，使KFtga＜F2，（蛇形皮帶機成立條件，K：穩定係數）。在本發明中鉸接用的鉸接座包括長寬尺寸一致的一自由度和三自由度鉸接座，兩種鉸接座的排列方式包括：1）、三自由度鉸接座·一自由度鉸接座·一自由度鉸接座並循環或2）、一自由度鉸接座·三自由度鉸接座並循環或3）、一自由度鉸接座·三自由度鉸接座·三自由度鉸接座並循環。

3、圓環鏈導向輪組

如圖9，圓環鏈導向輪組由導向輪、軸、軸承和油封等組成，炮車架上、上槽形託輥和下平行託輥之間有圓環鏈導向輪組，所述的圓環鏈導向輪組包括對稱安裝的在炮車架上的兩根豎向設置的軸，軸兩端分別安裝上下導向輪，兩個上導向輪、兩個下導向輪分別在同一水平上，圓環鏈設置於兩導向輪底圓之間，導向輪的底圓半徑小於等於圓環鏈絲徑。兩個上導向輪、兩個下導向輪，四個導向輪均勻對稱的安裝在炮車中央，前後軸距為炮車長度的1/2，左右軸距由圓環鏈寬度決定。圓環鏈導向輪組主要功能是鱗塊皮帶機跟隨無軌列車運行時，控制圓環鏈，一限制鏈條偏離中心，二限制鏈條扭轉（由於圓環鏈製造精度的積累誤差使其受力時，立環不立，平環不平），三限制鏈條在凹弧段向上漂移。關鍵技術在於導向輪底園半徑要小於等於圓環鏈絲徑，留有足夠的間隙。

4、膠帶鱗塊：

如圖5、6、7、8，膠帶由若干膠帶鱗片依次上下搭接形成封閉的環型，膠帶鱗片形狀如箭尾，兩端埠為斜面，一端上部為斜面，一端下部為斜面，每個膠帶鱗片的中心固定在圓環鏈上。

膠帶鱗塊由膠片、鋼絲繩、尼龍布（或鋼絲網）硫化而成，其大小由拐彎半徑、運輸量、託輥間距和自身剛度決定的。主要功能是膠帶鱗塊連續固定在圓環鏈上，依次搭接形成封閉 的環型，上面膠帶鱗塊由託輥支撐形成槽型，來承載物料，下面膠帶鱗塊由平託輥支撐。關鍵技術在於：如圖26、27，一、膠帶鱗塊和圓環鏈的固定方法有倆種，其一，每個膠帶鱗片的中心由沉頭螺絲和異形楔塊固定於圓環鏈的平鏈環上，所述的異形楔塊包括組合在一起的上下兩塊、其兩側卡平鏈環內圓上。其二，每個膠帶鱗片的中心由螺栓固定在圓環鏈的立鏈環上，立鏈環上鑽孔鉸扣與螺栓配合。以下把固定膠帶鱗塊的這個鏈環簡稱為固定環，固定膠帶鱗塊的倆個螺絲要承擔膠帶鱗塊動作的所有負荷；二、膠帶鱗鱗的動態分析：1）、蛇形皮帶機直線行駛和運行時，膠帶鱗塊和圓環鏈相對靜止，膠帶鱗塊跟隨固定環運行；2）、蛇形皮帶機彎曲行駛和運行時，膠帶鱗塊之間、膠帶鱗塊和圓環鏈之間將發生相對運動，圓環鏈偏離膠帶鱗塊的中心，膠帶鱗塊跟隨固定環發生扭轉，在外圓一側膠帶鱗塊搭接長度縮短，在內圓一側膠帶鱗塊搭接長度延長。

設膠帶鱗塊的有效長度為l＜a（炮車的長度為2a），寬度為2c，搭接長度為f，則：在最小拐彎半徑時膠帶鱗塊伸縮量 ∆f=ac/2R。

3）、膠帶鱗塊轉過滾針鏈輪滾筒（以下簡稱滾筒）時，膠帶鱗塊將和圓環鏈、滾筒外圓發生相對運動。膠帶鱗塊固定在鏈環的最頂端，轉過滾筒時在最外圓，當膠帶鱗塊前端駛入滾筒而固定環未駛入滾筒時，膠帶鱗塊前半部分相對圓環鏈和滾筒外圓向後運動，帶動滾筒外圓上的滾針向後自轉，膠帶鱗塊前端搭接長度縮短；當固定環駛入滾筒時，膠帶鱗塊後半部分相對於圓環鏈向前運動，後端搭接長度縮短；當膠帶鱗塊前半部分奔離滾筒時，圓環鏈運行方向改變180°，膠帶鱗塊相對於圓環鏈向前運動，膠帶鱗塊前端搭接長度延長；固定環奔離滾筒時，膠帶鱗塊後半部分相對於圓環鏈向後運動，帶動滾針向後自轉，膠帶鱗塊後端搭接長度延長；依次類推，膠帶鱗塊不僅在滾筒外圓上有相對往復運動，搭接長度在不斷變化，而且在經過凹弧段、凸弧段、不平整地面時，膠帶鱗塊也會發生相對運動。（註：前、後均相對於圓環鏈運行方向而言）

設鏈輪節園直徑為2r，環鏈寬度為2q，膠帶鱗塊有效長度為2l，則：膠帶鱗塊轉過滾筒時，搭接長度最大伸縮量： ∆f2=lq/2r。

4）、固定在圓環鏈上，依次上下搭接，形成搭接茬口，膠帶鱗塊跟隨圓環鏈環形運轉，相對於託輥來說，總有一段（或承載段或回程段）是戧槎，戧槎運行時，茬口磨損嚴重並增加運行阻力。把膠帶鱗塊製成箭尾形，戧槎設置在承載段，此時膠帶鱗塊縱向全長由圓環鏈支撐，舌尖部分先從槽型託輥中間穿過，茬口的阻力和磨損將是最小的，同時轉過滾筒順利，相對於物料來說是順槎，物料不易進入搭接處；反之則不利。

綜上所述，膠帶鱗塊在煤堆下不斷的小幅往返、扭轉運動，茬口與託輥碰撞；因此，膠帶鱗塊製成箭尾狀，倆端楔型，有較好的成槽性能，戧槎設置在承載段，運動的阻力最小，茬口磨損最小。

5、滾針鏈輪滾筒：

如圖11、12，作為膠帶的驅動裝置，滾針鏈輪滾筒（以下簡稱滾筒）滾針鏈輪滾筒包括滾針、鏈輪、滾筒軸和接盤組，滾筒軸上中間安裝有鏈輪，鏈輪兩側的滾筒軸上分別安裝一對接盤組，兩對接盤組以鏈輪的中心為中心對稱設置，兩對接盤組外側的滾筒軸上分別安裝有軸承座，接盤組包括接盤Ⅰ和接盤Ⅱ，接盤Ⅰ和接盤Ⅱ的外圓周通過均勻布置的且能夠自轉的滾針聯接。

滾筒分為倆種，一種是傳動滾筒，其中軸為傳動軸，傳動軸與驅動裝置聯接帶動滾筒旋轉，另一種為改向滾筒，圓環鏈運行時被動旋轉。主要功能：1）、傳動滾筒、改向滾筒和圓環鏈組成圓環鏈傳動系統，分散驅動時，由倆個傳動滾筒和圓環鏈環組成傳動系統；是鱗塊皮帶機主要傳動部件。2）、支撐膠帶鱗塊轉過滾筒，使膠帶鱗塊與滾筒的摩擦損耗最小，而且滾針跟隨滾筒公轉的同時自轉，保證膠帶鱗塊轉過滾筒時蠕動和復位。

6、刷油潤滑裝置：

如圖13、14、15、16，刷油潤滑裝置由油箱、節流閥、溢流閥及壓力表、機械柱塞泵、四連杆機構、調壓螺絲、壓簧轉柄機構、鋼絲刷、拉簧和油管等組成。所述刷油潤滑裝置包括轉柄機構以及鋼絲刷機構，轉柄機構設置於圓環鏈與滾針鏈輪滾筒的非嚙合空位，上圓環鏈和下圓環鏈之間設置，所述的轉柄機構包括空心結構的轉軸，轉軸上連接空心結構的刷柄，轉軸內腔連通刷柄內腔，刷柄內腔內設置鋼絲刷，鋼絲刷刷頭一端伸出刷柄內腔，頂緊鏈輪槽，刷柄壓緊壓簧，轉軸通過四連杆機構連接柱塞泵柱塞，柱塞泵出油口與轉軸內腔連通，轉軸中間焊接兩支刷柄，轉軸的一端內腔與兩支刷柄內腔相通，和刷柄內腔相通的轉軸一端的端部自外而內依次安裝管接頭、瓦座Ⅰ和四連杆機構的連杆Ⅰ，轉軸另一端自內而外依次安裝定位套和瓦座Ⅱ,瓦座Ⅰ和瓦座Ⅱ與頭架固定連接，連杆Ⅰ與拉簧一端鉸接，管接頭通過油管連接柱塞泵，鋼絲刷的刷尾由銅管固定置於刷柄內腔之中，刷身由連接於刷柄靠近鏈輪一端端部的內通孔螺塞約束，刷頭蓬鬆，刷柄另一端擰入調壓螺絲，調壓螺絲和鋼絲刷刷尾之間有壓簧，鋼絲刷刷頭伸入鏈輪齒槽內。所述的四連杆機構還包括與連杆Ⅰ依次鉸接連接的連杆Ⅱ、連杆Ⅲ以及連杆Ⅳ，連杆Ⅲ中間與柱塞泵柱塞鉸接，連杆Ⅳ與油箱鉸接固定，柱塞泵進油口與油箱聯通固定，柱塞泵出油口與溢流閥連通。

刷油潤滑裝置主要功能是潤滑圓環鏈及鏈輪，潤滑性能將影響其壽命、速度、噪音及速度波動。工作原理：調節螺絲將鋼絲刷壓緊鏈輪槽，鏈輪轉動和拉簧的共同作用下（鏈齒帶動轉柄向上，拉簧拉動轉柄在鏈槽時向下），使鋼絲刷及轉柄擺動，帶動四連杆機構動作使機械柱塞泵柱塞往復運動，柱塞泵工作，把潤滑油泵人轉柄油腔從鋼絲刷周邊間隙流出，將鋼絲刷沾滿潤滑油達到潤滑鏈輪鏈條的目的。關鍵技術在於：調整調壓螺絲確保鋼絲刷壓緊鏈輪，鏈齒帶動轉柄向上；拉簧有足夠的力和速度在鋼絲刷進入鏈槽時將其拉回；節流閥控制潤滑油工作壓力，達到控制鋼絲刷的浸油量，過大造成浪費和不清潔，過慢，鏈輪鏈條得不到充分潤滑。

7、滾筒驅動裝置：

滾筒驅動裝置，從結構上分為倆類，一類是外裝型，由電機、H型或行星減速器、強板和齒輪箱組成；另一類是內裝型，由行星電動滾筒改裝安裝在滾針鏈輪滾筒內驅動。從布置形式上分為集中驅動和分散驅動。集中驅動：1）、一般安裝在鱗塊皮帶機頭部，電機、減速機外形尺寸相對較大，影響鱗塊皮帶機頭部外形尺寸；2）、承載段圓環鏈張力較大，不利於鱗塊皮帶機凹弧段處理；分散驅動：1）、一般分別安裝在鱗塊皮帶機頭尾部，電機、減速機外形尺寸相對較小，有利於鱗塊皮帶機外形尺寸經湊；2）、承載段圓環鏈張力較小，空載段張力接近承載段，有利於鱗塊皮帶機凹弧段處理；3）、電控要求較高，倆個驅動滾筒機械特性不一致，不改變電機特性的條件下，將遵守功率用盡原則。主要技術在於：滾筒驅動裝置及傳動滾筒選擇合適的聯接方式，使其外形尺寸較小，滿足可彎曲行駛、彎曲運轉麟塊皮帶機的使用要求。

8、齒輪箱頭架：

齒輪箱頭架由齒輪箱和強板組成，齒輪箱連接減速器和滾針鏈輪滾筒，同時是組成頭架的一部分。關鍵技術在於：這種機構使機頭結構緊湊，齒輪箱和強板共用。

9、炮車驅動裝置：

炮車驅動由擺線針輪減速電機、傳動軸、齒輪箱、萬向聯軸節和汽車驅動橋組成，傳動軸、齒輪箱、萬向聯軸節把擺線針輪減速電機和汽車驅動橋連接起來，使炮車驅動機構緊湊，不超出炮車尺寸要求。炮車驅動裝置主要用來驅動無軌列車行駛，無軌列車較大時，一般採用多點分散驅動，即把多個驅動炮車分布在無軌列車的多個部位，聯動控制。關鍵技術在於：1）、擺線針輪減速器和齒輪箱都固定在炮車架上，不能超出炮車尺寸範圍；2）、多點驅動時電機步調不一致。多臺電機不遵守功率用盡原則，電氣控制保護不能讓電機逐個燒壞；3）、制動部分改造為斷電制動，併集中控制。

10、轉向機構：

轉向機構由四連杆機構和轉向柄組成，四連杆機構由倆個炮車和倆支連杆組成。轉動轉向柄帶動第一桿件旋轉，使相鄰兩桿件（即相鄰倆個炮車）夾角變小或變大達到轉向目的。轉向柄轉向和蛇形皮帶機轉向一致，便於操作。在無軌列車頭尾兩端相鄰的炮車之間各安裝一套轉向機構。實際上也只能在頭尾炮車和相鄰炮車之間安裝，因為中間炮車相對於無軌列車來說是零自由度，只有頭尾炮車各少一個約束。轉向機構相對於無軌列車就是一個導向機構，因此行駛時總是最前端的轉向機構起作用，而且倆個轉向機構互不影響。

11、拉緊裝置

如圖17、18，拉緊裝置包括壓簧、絲槓、鎖板、導向滑塊、外導套、內導杆和尾架，外導套內設置內導杆，內導杆一端與中間支撐架固定，內導杆另一端焊接有彈簧座連接壓簧的一端，壓簧另一端連接導向滑塊，導向滑塊有內螺紋連接絲杆，絲杆通過鎖板與外導套端部連接，只有自由旋轉一個自由度，尾架由外導套焊接而成，尾架上部連接滾針鏈輪滾筒，下部與直線滑軌連接或安裝輪軸。

工作原理：旋轉絲槓導向滑塊在螺紋作用下移動，壓緊壓簧，達到一定壓力後，外導套和內導杆相對位移，內導杆不動，外導套向後一定達到拉緊圓環鏈的目的。調節絲槓壓縮彈簧，頂緊內導杆，當彈簧壓縮力達到一定數值時，外導套相對內導杆向後移動，因為滾筒固定在外導套上，所以滾筒隨之位移達到拉緊圓環鏈的目的。主要功能是拉緊圓環鏈，使圓環鏈張力保持在使用範圍之內。

1）、 圓環鏈動態分析;蛇形皮帶機在拐彎時，炮車行駛在一個圓周上，而圓環鏈導向輪組把這個圓周分割成內接正多邊形的幾個邊，圓環鏈將沿著這幾個邊行駛，邊長一定小於對應的弧長，因此圓環鏈會鬆弛，相對伸長。

2）、積累誤差：由於無軌列車由多個炮車鉸接而成，受力狀態下炮車之間間隙會縮小，因此，總長度會小於自然長度，造成鏈條鬆弛。

3）、選用較長的壓縮彈簧，在較小的工作範圍拉緊力比較穩定。拉緊力合理會減小圓環鏈的振動，減少脫鏈故障。

12、滾筒罩：

滾筒罩由薄鋼板衝壓而成，用軸承座螺栓固定在軸承座內側，底板上衝孔，與滾針鏈輪滾筒保持一定的間隙，一般小於膠帶鱗塊厚度的二倍。膠帶鱗塊進入滾筒時不屈服滾筒的曲率，滾筒罩強制其彎曲，順利轉過滾筒並保持良好的搭接狀態，膠帶塊鱗帶入罩內的碎煤從底板孔擠出。

13、可調節溜槽和導料槽：

可調節溜槽安裝在頭部，轉載物料到其它設備；導料槽安裝在尾部受料炮車上，防止散裝物料撒落。二者同皮帶機溜槽和導料槽，詳細結構略。

14、蛇形皮帶機失效條件和故障安全：

1）、圓環鏈斷裂導致鱗塊皮帶機失效；2）、圓環鏈磨損或疲勞節距變大，向齒頂園位移造成脫鏈；3）意外事故把圓環鏈卡死，a.斷電無事故，b.導向輪組拉彎造成圓環鏈嚴重偏離中心或剛度破壞而脫鏈，c.斷鏈，d.翻車,造成事故。