一种非接触支撑和辅助驱动式煤矿输送带装置

1.本发明涉及煤矿采集技术领域，具体是一种非接触支撑和辅助驱动式煤矿输送带装置。


背景技术：

2.煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井工煤矿和露天煤矿。煤矿内的工作区域通常包括巷道、井硐和采掘面等等，目前的煤矿采集已经在很大程度上实现了自动化，大型采煤机在矿坑内的采煤工作面上，不断的将煤击碎成较小的煤块，并使用传输装置，对落下的煤块进行运输，转移到其他部分，进行后续加工或直接向外转运。
3.煤矿使用的传输装置以传送带为主，在两端使用转动的传送辊，带动传送带循环的移动，带动传送带表面的煤块完成运输，由于煤的重量非常大，因此需要在传送带中部区域设置多组位于传送带下方的支撑辊，提供滚动的支撑，避免传送带在压力下过度变形，但是由于过大的重量，传送带与支撑辊的接触部位很容易出现磨损，同时还容易出现由于牵引力不足而打滑的问题。
4.中国发明专利cn108217065b公开了一种非接触支撑和辅助驱动式煤矿输送带装置，该装置在传送带内侧安装多组气流管，向斜上方吹气，传送带内部安装有大量的气流挡板，使气流既可以为传送带提供支撑，又能够具有推动作用。但是在该结构的状态下，气流的支撑作用非常有限，无法满足对放置有大量煤块的传送带的支撑，并不具备实际的使用效果，且传送带内部结构复杂，不便于通过辊筒驱动。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种非接触支撑和辅助驱动式煤矿输送带装置，以解决上述背景技术中提出的问题。提供一种能够在无接触的状态下，能够对传送带提供稳定支撑的结构，且本装置的支撑效果更加强势和稳定，能够满足煤矿运输的重量支撑需求。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种非接触支撑和辅助驱动式煤矿输送带装置，包括机架、传输组件和支撑组件；所述机架上安装有传输组件，所述传输组件包括闭环的传送带；所述机架之间安装有支撑组件，所述支撑组件两侧分别安装有供气组件；所述支撑组件包括连接两侧机架的高压盒，所述高压盒贴合传送带的一面开口；所述高压盒两端分别安装有位于传送带两侧的安装盒，所述安装盒靠近机架中部的一侧开有高度与传送带厚度配合的贯穿槽，所述传送带两侧分别插入两侧的贯穿槽内；所述安装盒内安装有辅助组件，所述辅助组件辅助支撑传送带，并为传送带提供分散的驱动；所述传输组件驱动传送带循环移动，所述供气组件向高压盒内持续输入高压气体；所述支撑组件利用位于高压盒内的高压气体支撑传送带，并限制高压气体的外流。
8.作为本发明进一步的方案：所述传输组件包括转动安装在机架两端的传动轴，所述传动轴上安装有传动辊，所述传送带两端分别套在两端的传动辊上，所述机架一端安装
有驱动器，所述驱动器连接传动轴。
9.作为本发明再进一步的方案：所述供气组件包括锥管，所述锥管上均匀的安装有多组分流管，所述分流管插入高压盒内，所述分流管的一端安装有高压空气压缩机。
10.作为本发明再进一步的方案：所述辅助组件包括电磁铁和永磁体，所述安装盒内安装有多组倾斜的电磁铁，所述传送带两侧分别安装有多个永磁体；所述永磁体的间距与电磁铁的间距相同；所述永磁体与相邻的永磁体之间磁场方向相反，所述电磁铁与相邻电磁铁的磁场方向相反。
11.作为本发明再进一步的方案：所述安装盒内安装有接线盒，所述接线盒分别连接各组电磁铁，所述安装盒上安装有变频电源，所述变频电源连接接线盒。
12.作为本发明再进一步的方案：所述高压盒内安装有平行传送带的导流板，所述导流板上开有多组通孔。
13.作为本发明再进一步的方案：所述贯穿槽延伸到安装盒两端位置，开口高度与永磁体的高度配合，所述贯穿槽两端均安装有弹性材质的拨片。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
15.采用上述非接触支撑和辅助驱动式煤矿输送带装置，本装置在传送带下方设置了高压盒，高压盒上方开口区域被传送带挡住，只能够通过贯穿槽和高压带的接缝处与外界实现气体的交换，因此在内部吹入高压气体，能够使内部持续的处于高压环境，在通过向上的气流冲击进行支撑的同时，还具有足够的气压为盛有煤块的传送带提供支撑；
16.采用上述非接触支撑和辅助驱动式煤矿输送带装置，由于气体外流困难，流出的气体有限，因此保持高压环境需要的气体的量能够显著降低，煤矿使用的传输设备都需要长期使用，且传输非常远的距离，内部具有极大的空间，本装置在利用高压气体实现悬浮，减轻传送带磨损的同时，还能够减少所需输出的高压气体的量，降低了高压空气压缩机的运行成本，节省了能源的消耗。
附图说明
17.图1为非接触支撑和辅助驱动式煤矿输送带装置的结构示意图。
18.图2为非接触支撑和辅助驱动式煤矿输送带装置的侧面结构示意图。
19.图3为非接触支撑和辅助驱动式煤矿输送带装置的正面结构示意图。
20.图4为非接触支撑和辅助驱动式煤矿输送带装置中支撑组件的剖面的结构示意图。
21.图5为非接触支撑和辅助驱动式煤矿输送带装置中永磁体和电磁铁配合的结构示意图。
22.图中：1-供气组件；11-高压空气压缩机；12-锥管；13-分流管；2-辅助组件；21-变频电源；22-永磁体；23-接线盒；24-电磁铁；3-机架；4-传输组件；41-传送带；42-传动辊；43-驱动器；44-传动轴；5-支撑组件；51-安装盒；52-高压盒；53-导流板；54-通孔；55-贯穿槽；56-拨片。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.请参阅图1～图5，本发明实施例1中，一种非接触支撑和辅助驱动式煤矿输送带装置，包括机架3、传输组件4和支撑组件5；所述机架3上安装有传输组件4，所述传输组件4包括闭环的传送带41；所述机架3之间安装有支撑组件5，所述支撑组件5两侧分别安装有供气组件1；所述支撑组件5包括连接两侧机架3的高压盒52，所述高压盒52贴合传送带41的一面开口；所述高压盒52两端分别安装有位于传送带41两侧的安装盒51，所述安装盒51靠近机架3中部的一侧开有高度与传送带41厚度配合的贯穿槽55，所述传送带41两侧分别插入两侧的贯穿槽55内；所述安装盒51内安装有辅助组件2，所述辅助组件2辅助支撑传送带41，并为传送带41提供分散的驱动；所述传输组件4驱动传送带41循环移动，所述供气组件1向高压盒52内持续输入高压气体；所述支撑组件5利用位于高压盒52内的高压气体支撑传送带41，并限制高压气体的外流。
25.本装置使用了高压气体辅助悬浮支撑的方式，在不与传送带41接触的情况下，为传送带41提供支撑，减少传送带41使用过程中的磨损，使传送过程更加顺滑。
26.高压盒52安装在两侧机架3之间，且上端开口，传送带41压在高压盒52的开口位置上，高压盒52上方两侧分别安装有安装盒51，安装盒51上开有贯穿槽55，传送带41插入贯穿槽55内。常规的传送带41结构侧面具有较大的缝隙，使吹出的气体会快速的从侧面的缝隙位置排出，因此只能够利用气流的冲击力作为支撑，需要持续大量的供气，而本装置的高压盒52内的高压气流不会快速排出，排气过程中必须从位于传送带41下方的贯穿槽55缝隙内进入安装盒51，再从传送带41上方的贯穿槽55缝隙内排出安装盒51，因此整个排气过程非常缓慢，排气效率低，保证了高压盒52内具有较高的气压。且由于内外存在压差，需要在贯穿槽55处形成上下两个连通的气流通道，因此即使贯穿槽55的缝隙非常小，在气压的作用下，传送带41也会保持在贯穿槽55的中部，而不与贯穿槽55的上表面或下表面贴合，确保了不会在该位置造成磨损。
27.供气组件1从下方区域供气，除了利用产生的向上的气流对传送带41本身进行支撑外，还利用了无法快速释放的高压气体形成的偏高的气压进行支撑，提高了支撑效果，使传送带41的运行更加稳定，降低了由于煤块过重而使传送带41下陷的风险。
28.由于本装置除了利用气流的冲击，还利用了高压气体自身的气压进行辅助支撑，减少了气流的直接逸散，因此本装置可以显著的提升无接触的支撑能力，同时降低高压空气压缩机11在供气过程中的能耗，降低使用成本，减少能源消耗。
29.作为本发明的另一个实施例，请参阅图1～图5，本实施例2与实施例1的主要区别在于：
30.请参阅图1～图3，本发明实施例中，所述传输组件4包括转动安装在机架3两端的传动轴44，所述传动轴44上安装有传动辊42，所述传送带41两端分别套在两端的传动辊42上，所述机架3一端安装有驱动器43，所述驱动器43连接传动轴44。驱动器43驱动传动轴44转动，能够带动传动辊42转动，而传动辊42利用自身与传送带41之间的阻力，能够使传送带41持续移动，完成煤块的传输。
31.请参阅图1、图3和图4，所述供气组件1包括锥管12，所述锥管12上均匀的安装有多
组分流管13，所述分流管13插入高压盒52内，所述分流管13的一端安装有高压空气压缩机11。高压空气压缩机11将外界的气体压缩，输入进锥管12内，锥管12自身的形状使锥管12能够将气流均匀的分散到各个分流管13的位置，再传输进入高压盒52内，使高压盒52各段的气压保持平稳，进而促使传送带41的各个区域获得的支撑都能够保持稳定。
32.请参阅图2～图5，所述辅助组件2包括电磁铁24和永磁体22，所述安装盒51内安装有多组倾斜的电磁铁24，所述传送带41两侧分别安装有多个永磁体22；所述永磁体22的间距与电磁铁24的间距相同；所述永磁体22与相邻的永磁体22之间磁场方向相反，所述电磁铁24与相邻电磁铁24的磁场方向相反。所述安装盒51内安装有接线盒23，所述接线盒23分别连接各组电磁铁24，所述安装盒51上安装有变频电源21，所述变频电源21连接接线盒23。
33.辅助组件2用于实现辅助支撑和辅助驱动的效果，接线盒23内部安装有连接所有电磁铁24的接线线路，变频电源21向接线盒23供电，使电磁铁24的电流大小和方向持续变化，并通过自身调节频率的功能，使电磁铁24变频的频率与传送带41的移动速度产生配合，电磁铁24用于利用磁性，为传送带41提供辅助的支撑和增加驱动的功能，分散受力，降低驱动器43的负担，也降低传送带41上的轴线拉力，减少传送带41的损伤。
34.传送带41上的永磁体22用于配合电磁铁24产生的磁性，为传送带41提供支撑和驱动，保持间距一致，以便于在电磁铁24磁性变化的过程中，在各个位置产生同样的效果。永磁体22的尺寸大于传送带41的厚度，使传送带41的边缘确保能够卡在安装盒51内，避免由于突然承受过重的煤块等原因，导致传送带41变形，脱离贯穿槽55的情况出现。
35.电磁铁24倾斜安装，在永磁体22前进过程中，位于前方的磁极与永磁体22前端的磁极相反，具有相吸的效果，且该磁极由于电磁铁24倾斜而位于高处，产生一个向斜前方的力，同时位于后侧的磁极，与后方电磁铁24上低处的磁极相同，产生一个向斜前方的斥力，两个力配合，既可以产生辅助驱动的效果，也可以提供一定的支撑作用。通过变频电源21，能够使电磁铁24获得的电流转化为频率低的正弦波交流电流，因此在永磁体22经过电磁铁24时，电磁铁24的磁性非常小，永磁体22在自身的速度惯性作用下快速划过，而不会被吸附在电磁铁24上，在永磁体22经过后，电磁铁24的电流正负极即立刻改变，磁场方向也变化为相反的方向，继续对下一个反向的永磁体22产生吸力，同时为已经经过的永磁体22提供斥力。
36.请参阅图2和图5，所述高压盒52内安装有平行传送带41的导流板53，所述导流板53上开有多组通孔54。导流板53上开的通孔54能够使气流向上流动，限制气流的方向，使气流提供向上支撑的效果，同时也能够使气流均匀分散，避免局部区域的传送带41得不到足够的支撑出现下陷。
37.请参阅图4，所述贯穿槽55延伸到安装盒51两端位置，开口高度与永磁体22的高度配合，所述贯穿槽55两端均安装有弹性材质的拨片56。贯穿槽55延伸到两端的位置由于需要使位于外界的永磁体22顺畅进入，因此需要留出较大的高度，但是在永磁体22不经过时，在该位置就会产生较大的缝隙，导致空气排出的范围扩大，因此在内部使用能够被顶开的弹性材质的拨片56挡住贯穿槽55的两端，不影响永磁体22进出的同时，减少气体泄露的量。
38.本发明的工作原理是：
39.本装置使用了传送带41作为基础的传送结构，并在传送带41下方设置了高压盒52，高压盒52的上端贴合传送带41的位置开口，同时高压盒52两侧安装有安装盒51，安装盒
51上开口贯穿槽55，传送带41卡在贯穿槽55内，高压盒52两端通过锥管12均匀的供应高压的气体，在内部形成向上冲击的气流，为传送带41提供支撑，同时由于内部的气体只能够从贯穿槽55上极小的缝隙向外排出，因此能够保持高压盒52内部处于高气压的状态，利用气压为传送带41加强支撑。除此之外，安装盒51内安装有多个倾斜的电磁铁24，传送带41边缘安装有多个永磁体22，通过电磁铁24和永磁体22的配合，能够进一步提升支撑效果，并为传送带41提供一定的辅助牵引的能力。本装置通过无接触的支撑，减少了传送带41使用过程中的磨损，同时也通过分散的辅助牵引，为传送带41提供了更强的机动能力，同时减少了传送带41内部的轴向拉力，减少了传送带41的损伤，且相对于现有技术，显著提升了稳定性并降低了能耗。
40.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征：
1.一种非接触支撑和辅助驱动式煤矿输送带装置，包括机架、传输组件和支撑组件；其特征在于，所述机架上安装有传输组件，所述传输组件包括闭环的传送带；所述机架之间安装有支撑组件，所述支撑组件两侧分别安装有供气组件；所述支撑组件包括连接两侧机架的高压盒，所述高压盒贴合传送带的一面开口；所述高压盒两端分别安装有位于传送带两侧的安装盒，所述安装盒靠近机架中部的一侧开有高度与传送带厚度配合的贯穿槽，所述传送带两侧分别插入两侧的贯穿槽内；所述安装盒内安装有辅助组件，所述辅助组件辅助支撑传送带，并为传送带提供分散的驱动；所述传输组件驱动传送带循环移动，所述供气组件向高压盒内持续输入高压气体；所述支撑组件利用位于高压盒内的高压气体支撑传送带，并限制高压气体的外流。2.根据权利要求1所述的非接触支撑和辅助驱动式煤矿输送带装置，其特征在于，所述传输组件包括转动安装在机架两端的传动轴，所述传动轴上安装有传动辊，所述传送带两端分别套在两端的传动辊上，所述机架一端安装有驱动器，所述驱动器连接传动轴。3.根据权利要求1所述的非接触支撑和辅助驱动式煤矿输送带装置，其特征在于，所述供气组件包括锥管，所述锥管上均匀的安装有多组分流管，所述分流管插入高压盒内，所述分流管的一端安装有高压空气压缩机。4.根据权利要求1所述的非接触支撑和辅助驱动式煤矿输送带装置，其特征在于，所述辅助组件包括电磁铁和永磁体，所述安装盒内安装有多组倾斜的电磁铁，所述传送带两侧分别安装有多个永磁体；所述永磁体的间距与电磁铁的间距相同；所述永磁体与相邻的永磁体之间磁场方向相反，所述电磁铁与相邻电磁铁的磁场方向相反。5.根据权利要求4所述的非接触支撑和辅助驱动式煤矿输送带装置，其特征在于，所述安装盒内安装有接线盒，所述接线盒分别连接各组电磁铁，所述安装盒上安装有变频电源，所述变频电源连接接线盒。6.根据权利要求1或3所述的非接触支撑和辅助驱动式煤矿输送带装置，其特征在于，所述高压盒内安装有平行传送带的导流板，所述导流板上开有多组通孔。7.根据权利要求4所述的非接触支撑和辅助驱动式煤矿输送带装置，其特征在于，所述贯穿槽延伸到安装盒两端位置，开口高度与永磁体的高度配合，所述贯穿槽两端均安装有弹性材质的拨片。

技术总结
本发明公开了一种非接触支撑和辅助驱动式煤矿输送带装置，涉及煤矿采集技术领域；包括机架、传输组件和支撑组件；机架上安装有传输组件，传输组件包括闭环的传送带；机架之间安装有支撑组件，支撑组件两侧分别安装有供气组件；支撑组件包括连接两侧机架的高压盒，高压盒贴合传送带的一面开口；高压盒两端分别安装有位于传送带两侧的安装盒，安装盒靠近机架中部的一侧开有高度与传送带厚度配合的贯穿槽，传送带两侧分别插入两侧的贯穿槽内。本装置能够适应煤块的重量，为传输煤块的传送带提供稳定的无接触支撑，同时提供分散的辅助驱动，减少传送带的损伤，延长使用寿命。延长使用寿命。延长使用寿命。


技术研发人员：付强 修雅馨 杨科 池小楼 吴犇牛 刘飞跃
受保护的技术使用者：安徽理工大学
技术研发日：2023.07.13
技术公布日：2023/10/15