煤矿胶带输送机上下双层辊子组与齿轮力闭环式换带装置的制作方法

1.本发明涉及煤矿胶带输送机中旧带更换新带的设备，具体是一种煤矿胶带输送机上下双层辊子组与齿轮力闭环式换带装置。


背景技术：

2.煤炭为散状物料，将煤炭从采区提升到地面，通常经历刮板输送机、电机车运输后，要么通过立井箕斗垂直提升到地面，要么通过斜井胶带输送机提升到地面，这里只谈斜井胶带输送机中的胶带更换，胶带由等间距的钢丝绳、橡胶与尼龙布复合而成，胶带与驱动滚筒、导向滚筒、张紧滚筒、托辊等组成输送系统，上层胶带的上面装载煤炭下面由上托辊支撑，上层胶带中的钢丝绳承受向上输送的拉力、自身重力、托辊的阻力以及张紧的拉力，下层胶带由下托辊支撑，下层胶带中的钢丝绳承受自身的重力、托辊的阻力以及张紧的拉力，胶带在变载荷的作用下连续运行，一旦胶带中的钢丝绳接近疲劳寿命(由厂家提供数据结合现场监测的数据确定)，就要更换胶带。
3.当前煤矿企业常选用型号为st3150或st4000或st4500的胶带，选用胶带的宽度为1400mm或1600mm或1800mm，斜井的垂直深度已经达到600m，上运的最大倾角可达30
°
。以垂直深度500m与上运平均倾角25
°
为例，斜井的长度为500/sin25
°
＝1183m，再以st3150中宽度1600mm的胶带为例，st3150胶带单位面积的重量为42kg/m2，忽略与各个滚筒缠绕部分的长度，上层胶带与下层胶带的长度都为1183m，上层胶带与下层胶带的重量都为1183
×
1.6
×
42＝79498kg＝79.498t，上层胶带与下层胶带的重量被托辊组支撑的部分为79.498cos25
°
＝72.05t，上层胶带与下层胶带的重量在自身内部钢丝绳顶端产生的拉力均为79.498sin25
°
＝33.6t。
4.用新带替换旧带前，在斜巷外的空地上将一节节新带依次串接后硫化成需要的长度并层叠堆放，第一步是将上层旧胶带与下层旧胶带在驱动滚筒附近约束不动(借助于托辊支架与专用的紧固装置)，第二步将旧带在驱动滚筒下侧附近抽出连接轴，第三步将新胶带穿过换带装置下层放带部件与下层旧胶带串接，第四步将上层旧胶带送入换带装置的上层抽出部件中进行抽带，第五步启动换带装置将新带从下部缓慢放下、旧带从上部缓慢抽出，直至旧胶带全部抽出，再将新胶带串接并硫化成为闭环，抽出的旧带经打卷与切割后运离现场。
5.当胶带没有被横向分开前，上层胶带与下层胶带沿着斜井方向的重量分量为各自内部钢丝绳中的内力，当胶带被横向分开后，上层胶带沿着斜井方向的重量分量需要外力牵引，下层胶带沿着斜井方向的重量分量也需要外力牵引，否则就各自下滑了，上层胶带与下层胶带需要外力牵引是换带装置首先要解决的问题，上层胶带与下层胶带不能因换带装置出现故障产生各自下滑是换带装置要解决的另一个问题。
6.当前，人们采用挖掘机中的四条履带方式进行换带，上层胶带的顶面设置一条履带底面设置一条履带将胶带夹紧并向外抽出，下层胶带的顶面设置一条履带底面设置一条履带将胶带夹紧并向斜井放进，向外抽出的旧带长度应等于向斜井放进新带的长度，这就
要求四条履带的驱动马达转速相同，这在抽出载荷与放进载荷不同的情况下实现起来是困难的，此为现有技术的第一个问题。
7.另外，上层胶带的重力沿着斜井方向的分量成为向外抽出时的阻力，加大了向外抽出时需要的驱动力，下层胶带的重力沿着斜井方向的分量成为放进时的主动力，加大了放进时需要的阻力，这是四条履带方式进行换带时无法避免的困难，此为现有技术的第二个问题。


技术实现要素：

8.为解决上述技术问题，本发明提供一种煤矿胶带输送机上下双层辊子组与齿轮力闭环式换带装置。
9.本发明通过以下技术方案实现：一种煤矿胶带输送机上下双层辊子组与齿轮力闭环式换带装置，包括机架组件，
10.所述机架组件上安装有上辊子组件和下辊子组件；
11.所述上辊子组件包括一组上顶层辊子和一组上底层辊子；上层胶带夹持在一组所述上底层辊子和一组所述上顶层辊子之间；一组所述上底层辊子的两端均回转安装在机架组件上；一组所述上顶层辊子的两端均对应回转安装在前上浮动支撑纵梁和后上浮动支撑纵梁上；所述前上浮动支撑纵梁、后上浮动支撑纵梁与机架组件滑动连接；前上浮动支撑纵梁、后上浮动支撑纵梁与机架组件之间安装有多个用于将前上浮动支撑纵梁、后上浮动支撑纵梁向下推的上千斤顶；
12.所述下辊子组件包括一组下顶层辊子和一组下底层辊子；下层胶带夹持在一组所述下顶层辊子和一组所述下底层辊子之间；一组所述下顶层辊子的两端均回转安装在机架组件上；一组所述下底层辊子的两端均对应回转安装在前下浮动支撑纵梁和后下浮动支撑纵梁；所述前下浮动支撑纵梁、后下浮动支撑纵梁与机架组件滑动连接；前下浮动支撑纵梁、后下浮动支撑纵梁与机架组件之间安装有多个用于将前下浮动支撑纵梁、后下浮动支撑纵梁向上推的下千斤顶；
13.所述机架组件上还安装有动力组件；
14.各相邻所述上顶层辊子之间通过前上过桥传动齿轮组件传动连接，各相邻所述上底层辊子之间通过另一前上过桥传动齿轮组件传动连接；右端的所述上顶层辊子和右端的所述上底层辊子通过齿轮传动结构连接所述动力组件；左端的所述上顶层辊子和左端的上底层辊子连接有上关联齿轮传动组件；
15.各相邻所述下顶层辊子之间通过前下过桥传动齿轮组件传动连接，各相邻所述下底层辊子之间通过另一前下过桥传动齿轮组件传动连接；右端的所述下顶层辊子和右端的所述下底层辊子通过齿轮传动结构连接所述动力组件；左端的所述下顶层辊子和下底层辊子连接有下关联齿轮传动组件；
16.所述下关联齿轮传动组件与上关联齿轮传动组件之间啮合连接有中关联齿轮组件。
17.其进一步是：
18.所述上顶层辊子的一端安装有上顶层辊子驱动齿轮，上底层辊子的一端安装有上底层辊子驱动齿轮；右端的上顶层辊子的上顶层辊子驱动齿轮与右端的上底层辊子的上底
层辊子驱动齿轮之间通过上等腰梯形支撑组件啮合连接；
19.所述上等腰梯形支撑组件包括依次啮合连接的上梯形第一齿轮、上梯形第二齿轮、上梯形第三齿轮和上梯形第四齿轮；所述上梯形第一齿轮、上梯形第二齿轮、上梯形第三齿轮、上梯形第四齿轮轴心对应安装有上梯形第一支轴、上梯形第二支轴、上梯形第三支轴、上梯形第四支轴；
20.所述上梯形第一支轴回转安装在机架组件上，上梯形第一支轴与上梯形第二支轴之间铰接有上梯形第一腰杆；所述上梯形第二支轴与上梯形第三支轴之间铰接有上梯形内连杆；所述上梯形第三支轴与上梯形第四支轴之间铰接有上梯形第二腰杆，上梯形第四支轴安装在所述前上浮动支撑纵梁上；所述上梯形第一腰杆、上梯形内连杆、上梯形第二腰杆呈等腰梯形布置；
21.所述上梯形第一齿轮与右端的上底层辊子的上底层辊子驱动齿轮啮合连接，所述上梯形第四齿轮与右端的上顶层辊子的上顶层辊子驱动齿轮啮合连接。
22.所述下顶层辊子的一端安装有下顶层辊子驱动齿轮，下底层辊子的一端安装有下底层辊子驱动齿轮；右端的下顶层辊子的下顶层辊子驱动齿轮与右端的下底层辊子的下底层辊子驱动齿轮之间通过下等腰梯形支撑组件啮合连接；
23.所述下等腰梯形支撑组件与所述上等腰梯形支撑组件对称；
24.下等腰梯形支撑组件包括依次啮合连接的下梯形第一齿轮、下梯形第二齿轮、下梯形第三齿轮、下梯形第四齿轮，以及下梯形第一支轴、下梯形第二支轴、下梯形第三支轴、下梯形第四支轴；
25.所述下梯形第一支轴回转安装在机架组件上，下梯形第一支轴与下梯形第二支轴之间铰接有下梯形第一腰杆；所述下梯形第二支轴与下梯形第三支轴之间铰接有下梯形内连杆；下梯形第三支轴与下梯形第四支轴之间铰接有下梯形第二腰杆，下梯形第四支轴安装在所述前下浮动支撑纵梁上；
26.所述下梯形第一齿轮与右端的下顶层辊子的下顶层辊子驱动齿轮啮合连接，所述下梯形第四齿轮与下底层辊子的一端安装有下底层辊子驱动齿轮啮合连接。
27.所述动力组件包括包括啮合连接的蜗杆与蜗轮，机架组件上安装有用于带动蜗杆的液压马达；所述蜗轮轴心固定有蜗轮支撑轴，蜗轮支撑轴的两端回转安装在机架组件上，蜗轮支撑轴的一端固定有分动齿轮；
28.所述分动齿轮啮合连接有下梯形传动输入齿轮(1623)和换向主动轮(205)；
29.所述下梯形传动输入齿轮(1623)固定在所述下等腰梯形支撑组件中的下梯形第一支轴上；
30.所述换向主动轮(205)啮合连接有换向从动轮(201)，换向主动轮(205)、换向从动轮(201)均回转安装在机架组件上；所述换向从动轮(201)啮合连接有上梯形输入齿轮(323)；所述上梯形输入齿轮(323)固定在所述上等腰梯形支撑组件中的上梯形第一支轴上。
31.所述蜗杆与蜗轮安装有油池组件。
32.所述上关联齿轮传动组件包括啮合连接的上关联第一齿轮和上关联第二齿轮，上关联第一齿轮、上关联第二齿轮轴心对应安装有上关联第一轴、上关联第二轴；
33.所述上关联第一轴与左端的上顶层辊子之间铰接有上关联腰杆，上关联第一齿轮
与左端的上顶层辊子的上顶层辊子驱动齿轮啮合连接；所述上关联第二轴安装在机架组件上，上关联第二轴与上关联第一轴之间铰接有上关联连杆，上关联第二齿轮与左端的所述上底层辊子的上底层辊子驱动齿轮啮合连接。
34.所述下关联齿轮传动组件与所述上关联齿轮传动组件对称；
35.下关联齿轮传动组件包括啮合连接的下关联第一齿轮和下关联第二齿轮，下关联第一齿轮、下关联第二齿轮轴心对应安装有下关联第一轴、下关联第二轴；
36.所述下关联第一轴与左端的下底层辊子之间铰接有下关联腰杆，下关联第一齿轮与左端的下底层辊子的下底层辊子驱动齿轮啮合连接；所述下关联第二轴安装在机架组件上，下关联第二轴与下关联第一轴之间铰接有下关联连杆，下关联第二齿轮与左端的下顶层辊子的下顶层辊子驱动齿轮啮合连接。
37.所述中关联齿轮组件包括中关联齿轮，中关联齿轮轴心安装有中关联支轴；所述中关联支轴安装在机架组件上，中关联齿轮分别与下关联第二齿轮、上关联第二齿轮啮合连接。
38.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
39.通过将横向断开的胶带通过外部摩擦力的方式再次闭合起来，上层胶带的重力在斜井方向上的分量与下层胶带的重力在斜井方向上的分量又成为了胶带的内力，依此降低换带装置的驱动功率，而且结构尺寸也相对减小。
附图说明
40.图1是深斜井胶带输送机的结构简图；
41.图2是煤矿胶带输送机上下双层辊子组与齿轮力闭环型换带装置主视图；
42.图3是煤矿胶带输送机上面两层辊子组与齿轮力闭环型换带装置俯视图；
43.图4是煤矿胶带输送机下面两层辊子组与齿轮力闭环型换带装置俯视图；
44.图5是钢球液压马达的主视图；
45.图6是煤矿胶带输送机上下双层辊子组与左外关联齿轮传动组件左视图；
46.图7是蜗杆传动与支撑组件主视图；
47.图8是上换向驱动与下直接驱动齿轮传动组件主视图；
48.图9是蜗杆传动与上分动齿轮组件的俯视图；
49.图10是蜗杆传动与下分动齿轮组件的俯视图；
50.图11是上分动齿轮与上等腰梯形传动机构的结构简图；
51.图12是上等腰梯形传动机构组件展开的俯视图；
52.图13是下分动齿轮与下等腰梯形传动机构的结构简图；
53.图14是下等腰梯形传动机构组件展开的俯视图；
54.图15是上换向齿轮机构的俯视图；
55.图16是下分动齿轮机构的俯视图；
56.图17是前上浮动支撑纵梁上的过桥齿轮组件俯视图；
57.图18是前上传动支撑纵梁上的过桥齿轮组件俯视图；
58.图19是前下浮动支撑纵梁上的过桥齿轮组件俯视图；
59.图20是前下传动支撑纵梁上的过桥齿轮组件俯视图；
60.图21是上下顶紧安全楔块副的主视图；
61.图22是上顶层辊子前端与前上浮动梁支撑组件的俯视图；
62.图23是上底层辊子前端与前上传动梁支撑组件的俯视图；
63.图24是上顶层辊子后端与后上浮动梁支撑组件的俯视图；
64.图25是上底层辊子后端与后上传动梁支撑组件的俯视图；
65.图26是下底层辊子前端与前下浮动梁支撑组件的俯视图；
66.图27是下顶层辊子前端与前下传动梁支撑组件的俯视图；
67.图28是下底层辊子后端与后下浮动梁支撑组件的俯视图；
68.图29是下顶层辊子后端与后下传动梁支撑组件的俯视图；
69.图30是上顶层辊子与前后上浮动梁支撑组件的俯视图；
70.图31是上底层辊子与前后上传动梁支撑组件的俯视图；
71.图32是下顶层辊子与前后下传动梁支撑组件的俯视图；
72.图33是下底层辊子与前后下浮动梁支撑组件的俯视图；
73.图34是上下四层辊子运动关联组件的主视图；
74.图35是上下四层辊子运动关联组件的左视图；
75.图36是上关联组件与上顶层辊子组件连接的俯视图；
76.图37是下关联组件与下底层辊子组件连接的俯视图；
77.图38是机架组件的主视图；
78.图39是机架组件的纵截面图；
79.图40是机架组件的俯视图；
80.图41是机架组件的右视图。
81.图中，1下楔块；2上楔块；3蜗杆；100液压马达组件；200换向传动齿轮组件；300上等腰梯形支撑组件；400上辊子组件；500上千斤顶；600前上过桥传动齿轮组件；700浮动支撑纵梁限位组件；800上关联齿轮传动组件；900机架组件；1000下关联齿轮传动组件；1100中关联齿轮组件；1200新带；1300下辊子组件；1400前下过桥传动齿轮组件；1500下千斤顶；1600下等腰梯形支撑组件；1700蜗杆下支撑组件；1800蜗杆上支撑组件；
82.101液压马达；102马达螺栓；
83.201换向从动轮；202换向从动轮轴套；203换向从动轮支轴；204换向从动轮销轴；205换向主动轮；206换向主动轮轴套；207换向传动主动轴；208换向主动轴前销轴；209换向主动轴后销轴；210蜗轮支撑轴；211蜗轮支撑轴前套；212分动齿轮支撑轴前销；213分动齿轮；214分动齿轮键；215支撑轴第一轴套；216支撑轴第一滑动套；217支撑轴第二轴套；218蜗轮；219蜗轮键；220支撑轴第三轴套；221支撑轴第二滑动套；222支撑轴第四轴套；223蜗轮支撑轴后套；
84.301上梯形第一齿轮；302上梯形第一外腰杆；303上梯形第一支轴；304上梯形第一键；305上梯形第一销；306上梯形第一内腰杆；307上梯形第二齿轮；308上梯形外连杆；309上梯形第二支轴；310上梯形第二销；311上梯形第二支轴套；312上梯形内连杆；313上梯形第三齿轮；314上梯形第二外腰杆；315上梯形第三支轴；316上梯形第三销；317上梯形第三支轴套；318上梯形第二内腰杆；319上梯形第四齿轮；320上梯形第四支轴；321上梯形第四销；322上梯形第四支轴套；323上梯形输入齿轮；324上梯形第一支轴套；325上梯形输入齿
轮键；326上梯形第五销；
85.401上顶层辊子驱动齿轮；402上顶层辊子前支轴；403上顶层辊子前支轴外键；404上顶层辊子前支销轴；405上顶层辊子前支轴套；406上顶层辊子前支轴内键；407上顶层辊子后支轴；408上顶层辊子后支轴套；
86.411上底层辊子驱动齿轮；412上底层辊子前支轴；413上底层辊子前支轴外键；414上底层辊子前支销轴；415上底层辊子前支轴套；416上底层辊子前支轴内键；417上底层辊子后支轴；418上底层辊子后支轴套；
87.421上顶层辊子；422上顶层辊子前支座；423上顶层辊子后支座；
88.431上底层辊子；432上底层辊子前支座；433上底层辊子后支座；
89.601上浮动过桥齿轮；602上浮动过桥轴套；603上浮动过桥支轴；604上浮动过桥前销轴；605上浮动过桥后销轴；
90.611上传动过桥齿轮；612上传动过桥轴套；613上传动过桥支轴；614上传动过桥前销轴；615上传动过桥后销轴；
91.701后上浮动纵梁左限位块；702后上浮动纵梁左限位螺钉；703后下浮动纵梁左限位块；704后下浮动纵梁左限位螺钉；705后下浮动纵梁右限位块；706后下浮动纵梁右限位螺钉；707后上浮动纵梁右限位块；708后上浮动纵梁右限位螺钉；
92.711前上浮动纵梁左限位块；712前上浮动纵梁左限位螺钉；713前下浮动纵梁左限位块；714前下浮动纵梁左限位螺钉；715前下浮动纵梁右限位块；716前下浮动纵梁右限位螺钉；717前上浮动纵梁右限位块；718前上浮动纵梁右限位螺钉；
93.801上关联第一齿轮；802上关联第一轴套；803上关联内腰杆；804上关联外腰杆；805上关联第一轴；806上关联第一销轴；807上关联内连杆；808上关联外连杆；809上关联第二齿轮；810上关联第二轴套；811上关联第二轴；812上关联第二销轴；813上关联内腰杆套；814上关联外腰杆套；
94.901左后竖梁；902左顶横梁；903后上传动支撑纵梁；904前左中梁；905后上纵梁；906后中竖梁；907前左竖梁；908后右短竖梁；909左横支撑筋板；910右横支撑筋板；911右顶横梁；912右后竖梁；913右底横梁；914右中下横梁；915右中横梁；916右中上横梁；917右下横梁；918右后纵向支撑梁；919后下传动支撑纵梁；920后下纵梁；921左底横梁；922左前竖梁；923前上传动支撑纵梁；924前上纵梁；925前中竖梁；926前右短竖梁；927右前竖梁；928右前纵向支撑梁；929前下传动支撑纵梁；930前下纵梁；931前上浮动支撑纵梁；932前下浮动支撑纵梁；933后上浮动支撑纵梁；934后下浮动支撑纵梁；
95.1001下关联第一齿轮；1002下关联第一轴套；1003下关联内腰杆；1004下关联外腰杆；1005下关联第一轴；1006下关联第一销轴；1007下关联内连杆；1008下关联外连杆；1009下关联第二齿轮；1010下关联第二轴套；1011下关联第二轴；1012下关联第二销轴；1013下关联内腰杆套；1014下关联外腰杆套；
96.1101中关联齿轮；1102中关联轴套；1103中关联支轴；1104中关联销轴；
97.1301下底层辊子驱动齿轮；1302下底层辊子前支轴；1303下底层辊子前支轴外键；1304下底层辊子前支销轴；1305下底层辊子前支轴套；1306下底层辊子前支轴内键；1307下底层辊子后支轴；1308下底层辊子后支轴套；
98.1311下顶层辊子驱动齿轮；1312下顶层辊子前支轴；1313下顶层辊子前支轴外键；
1314下顶层辊子前支销轴；1315下顶层辊子前支轴套；1316下顶层辊子前支轴内键；1317下顶层辊子后支轴；1318下顶层辊子后支轴套；
99.1321下底层辊子；1322下底层辊子前支座；1323下底层辊子后支座；
100.1331下顶层辊子；1332下顶层辊子前支座；1333下顶层辊子后支座；
101.1401下浮动过桥齿轮；1402下浮动过桥轴套；1403下浮动过桥支轴；1404下浮动过桥前销轴；1405下浮动过桥后销轴；
102.1411下传动过桥齿轮；1412下传动过桥轴套；1413下传动过桥支轴；1414下传动过桥前销轴；1415下传动过桥后销轴；
103.1601下梯形第一齿轮；1602下梯形第一外腰杆；1603下梯形第一支轴；1604下梯形第一键；1605下梯形第一销；1606下梯形第一内腰杆；1607下梯形第二齿轮；1608下梯形外连杆；1609下梯形第二支轴；1610下梯形第二销；1611下梯形第二支轴套；1612下梯形内连杆；1613下梯形第三齿轮；1614下梯形第二外腰杆；1615下梯形第三支轴；1616下梯形第三销；1617下梯形第三支轴套；1618下梯形第二内腰杆；1619下梯形第四齿轮；1620下梯形第四支轴；1621下梯形第四销；1622下梯形第四支轴套；1623下梯形传动输入齿轮；1624下梯形第一支轴套；1625下梯形传动输入齿轮键；1626下梯形第五销；
104.1701下右支座螺栓；1702下右支座螺母；1703下右支座销轴；1704下右支座；1705蜗杆下横支板；1706蜗杆下中支座；1707蜗杆下套筒；1708下中支座销轴；
105.1801上右支座螺栓；1802上右支座螺母；1803上右支座销轴；1804上右支座；1805马达支板；1806蜗杆上中支座；1807蜗杆上套筒；
106.1901放油螺塞；1902螺塞密封圈；1903油箱主板；1904螺塞支座；1905油箱中下板；1906油箱o型圈；1907油箱前板；1908油箱后板。
107.图中符号：q1第一驱动滚筒；fk胶带分开截面；zx1上导向滚筒；pd胶带；q2第二驱动滚筒；q3第三驱动滚筒；zx2下导向滚筒；zz煤炭装载区；zj张紧滚筒；fz张紧力；jd旧带；sj胶带上夹紧装置；xj胶带下夹紧装置；dh液压马达花键孔内径；d
l
液压马达外接凸缘直径；ω1蜗杆的转向；ω2蜗轮的转向；d1蜗杆的分度圆直径；d2蜗轮的分度圆直径；d3分动齿轮的分度圆直径；a
12
蜗杆蜗轮传动的中心距；l1换带装置的长度；h1换带装置的高度；h2换带装置中关联齿轮轴线的高度；b1换带装置支架外侧宽度；b2换带装置支架内侧宽度；b3胶带的宽度；v1换带时新带的移动速度；v2换带时旧带的移动速度v2＝-v1；ω0正常工作时皮带机第一驱动滚筒的转向；vs正常工作时上层胶带的移动方向；v
x
正常工作时下层胶带的移动方向；k
s1
上顶层辊子后支轴拆卸孔；k
s2
上底层辊子后支轴拆卸孔。
具体实施方式
108.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。
109.如图1和图2所示，深斜井胶带输送机包括三个驱动滚筒q1、q2、q3，上导向滚筒zx1与下导向滚筒zx2，张紧滚筒zj，胶带pd；
110.通过张紧力fz使胶带张紧，在煤炭装载区zz落煤，在第一驱动滚筒q1上前方出煤。当需要更换胶带时，以托辊架为支撑，胶带上夹紧装置sj将上层胶带固定，胶带下夹紧装置xj将下层胶带固定。在胶带分开截面fk处取出连接支轴将胶带分开，下层旧胶带与穿过本
装置下顶层辊子与下底层辊子间隙的新胶带铰接并硫化整平。一节又一节的新胶带已在地面连接到需要的长度层叠堆放，抽出上层旧胶带并穿过本装置上顶层辊子与上底层辊子的间隙，下顶层辊子与下底层辊子加压，上顶层辊子与上底层辊子加压。解除上夹紧装置sj与下夹紧装置xj的压力，此后就可以启动本装置更换新带了。当旧带全部抽出，再次利用胶带上夹紧装置sj将上层胶带固定，胶带下夹紧装置xj将下层胶带固定，解除上顶层辊子与上底层辊子对上层胶带的压力，解除下顶层辊子与下底层辊子对下层胶带的压力。将旧胶带与新胶带分开，将上层新胶带与下层新胶带铰接并硫化烫平，换带完成。
111.本实施例中，煤矿胶带输送机上下双层辊子组与齿轮力闭环式换带装置结构详述如下：
112.机架组件，
113.结合图2至图4、图6至图10、图30至图41所示，机架组件用于解决所有传动零件的支撑与连接的问题；
114.左前竖梁922与右前竖梁927之间从上至下分别焊接前上纵梁924、前上传动支撑纵梁923、前下传动支撑纵梁929和前下纵梁930；左后竖梁901与右后竖梁912之间从上至下分别焊接后上纵梁905、后上传动支撑纵梁903、后下传动支撑纵梁919和后下纵梁920。左前竖梁922与左后竖梁901之间从上至下分别焊接左顶横梁902、左底横梁921，左前竖梁922的高度中间焊接前左中梁904；右前竖梁927与右后竖梁912之间从上至下分别焊接右顶横梁911、右中上横梁916、右中横梁915、右中下横梁914和右底横梁913。前上传动支撑纵梁923与前下传动支撑纵梁929的中间焊接前中竖梁925，前上传动支撑纵梁923的中右下方焊接前左竖梁907，前上传动支撑纵梁923的右下方焊接前右短竖梁926；后上传动支撑纵梁903与后下传动支撑纵梁919的中间焊接后中竖梁906，后上传动支撑纵梁903与后下传动支撑纵梁919之间的右方焊接后右短竖梁908。前下传动支撑纵梁929与后下传动支撑纵梁919的右下方焊接右下横梁917。右后纵向支撑梁918焊接在右中横梁915的左后边，右前纵向支撑梁928焊接在右中横梁915的左前边。
115.动力组件包括蜗杆与支撑组件，和蜗杆传动与支撑组件；
116.蜗杆与支撑组件，
117.如图2至图7所示，蜗杆与支撑组件用于解决换带通过蜗杆驱动的问题；
118.液压马达101通过马达螺栓102固连在蜗杆上横支板1805上，蜗杆上横支板1805的顶面与左横支撑筋板909和右横支撑筋板910接触。左横支撑筋板909和右横支撑筋板910与后上传动支撑纵梁903和前上传动支撑纵梁923底面接触。上右支座1804焊接在蜗杆上横支板1805的右下侧，上右支座1804通过上右支座销轴1803定位在右中上横梁916上，上右支座1804通过上右支座螺栓1801和上右支座螺母1802与右中上横梁916固连。蜗杆上中支座1806焊接在马达支板1805的下面，蜗杆上套筒1807与蜗杆上中支座1806过盈配合。蜗杆3上段第一节与液压马达101组成花键副，蜗杆3上段第二节与蜗杆上套筒1807组成间隙配合，蜗杆3下段与蜗杆下套筒1707组成间隙配合。蜗杆下套筒1707与蜗杆下中支座1706过盈配合，蜗杆下中支座1706与蜗杆下支板1705焊接，蜗杆下支板1705与下右支座1704焊接。下右支座1704通过下右支座销轴1703定位在右中下横梁914上，下右支座1704通过下右支座螺栓1701和下右支座螺母1702与右中下横梁914固连。下中支座销轴1708过盈安装在右下横梁917中并支撑蜗杆下中支座1706，右下横梁917焊接在前下传动支撑纵梁929与后下传动
支撑纵梁919的下方。
119.蜗杆传动与支撑组件，
120.如图2至图4、图6至图10所示，蜗杆传动与支撑组件用于解决换带减速传动且反向自锁的问题；
121.蜗杆3与蜗轮218啮合传动，蜗轮218通过蜗轮键219与蜗轮支撑轴210固连。蜗轮支撑轴210与支撑轴第一滑动套216间隙配合，支撑轴第一滑动套216与右前纵向支撑梁928过盈配合。分动齿轮213通过分动齿轮键214与蜗轮支撑轴210固连。蜗轮支撑轴210与蜗轮支撑轴前套211间隙配合并通过分动齿轮支撑轴前销212定位，蜗轮支撑轴前套211与前右短竖梁926过盈配合。蜗轮支撑轴210与支撑轴第二滑动套221间隙配合，支撑轴第二滑动套221与右后纵向支撑梁918过盈配合。蜗轮支撑轴210与蜗轮支撑轴后套223间隙配合并通过换向主动轴后销轴209定位，蜗轮支撑轴后套223与后右短竖梁908过盈配合。支撑轴第一轴套215，支撑轴第二轴套217，支撑轴第三轴套220，支撑轴第四轴套222分别为蜗轮支撑轴210上对应的轴向定位套。
122.上分动齿轮传动组件，
123.如图2至图4、图8、图9、图11、图15所示，上分动齿轮传动组件用于解决上等腰梯形传动机构的驱动问题；
124.分动齿轮213与换向主动轮205啮合。换向主动轮205与换向主动轮轴套206过盈配合，换向主动轮轴套206与换向传动主动轴207间隙配合并通过换向主动轴前销轴208定位，换向传动主动轴207与前右短竖梁926过盈配合。换向从动轮201与换向主动轮205啮合。换向从动轮201与换向从动轮轴套202过盈配合，换向从动轮轴套202与换向从动轮支轴203间隙配合并通过换向从动轮销轴204定位，换向从动轮支轴203与前左竖梁907过盈配合。
125.上等腰梯形支撑机构和齿轮传动组件，
126.如图2，图3，图9，图11，图12所示，上等腰梯形支撑组件300用于解决上顶层辊子与上底层辊子轴距可变的传动问题；
127.上梯形输入齿轮323与换向从动轮201啮合，上梯形输入齿轮323通过上梯形输入齿轮键325与上梯形第一支轴303连接并通过上梯形第五销326定位，上梯形第一支轴303与上梯形第一支轴套324间隙配合，上梯形第一支轴套324与前上传动支撑纵梁923过盈配合；
128.上梯形第一齿轮301通过上梯形第一键304与上梯形第一支轴303连接，上梯形第一外腰杆302和上梯形第一内腰杆306与上梯形第一支轴303小间隙配合并通过上梯形第一销305定位；
129.上梯形第二齿轮307与上梯形第一齿轮301啮合，上梯形第二齿轮307与上梯形第二支轴套311过盈配合，上梯形第二支轴套311与上梯形第二支轴309小间隙配合，上梯形第一外腰杆302和上梯形第一内腰杆306与上梯形第二支轴309小间隙配合，上梯形外连杆308和上梯形内连杆312与上梯形第二支轴309小间隙配合并通过上梯形第二销310定位；
130.上梯形第三齿轮313与上梯形第二齿轮307啮合，上梯形第三齿轮313与上梯形第三支轴套317过盈配合，上梯形第三支轴套317与上梯形第三支轴315小间隙配合，上梯形外连杆308和上梯形内连杆312与上梯形第三支轴315小间隙配合，上梯形第二外腰杆314和上梯形第二内腰杆318与上梯形第三支轴315小间隙配合并通过上梯形第三销316定位；
131.上梯形第四齿轮319与上梯形第三齿轮313啮合，上梯形第四齿轮319与上梯形第
四支轴套322过盈配合，上梯形第四支轴套322与上梯形第四支轴320小间隙配合，上梯形第二外腰杆314和上梯形第二内腰杆318与上梯形第四支轴320小间隙配合并通过上梯形第四销321定位，上梯形第四支轴320与前上浮动支撑纵梁931过盈配合。
132.上辊子组件400包括上顶层四根辊子组件和上底层四根辊子组件，
133.如图2，图3，图6，图11，图22，图24，图30所示，上顶层四根辊子组件的结构完全相同，上顶层右边辊子组件承接来自上梯形第四齿轮319的动力，这里只详述上顶层右边辊子组件；
134.上顶层辊子421为无缝钢管，上顶层辊子421的前方焊接上顶层辊子前支座422。上顶层辊子前支轴402通过上顶层辊子前支轴内键406与上顶层辊子前支座422固连，上顶层辊子前支轴402与上顶层辊子前支轴套405间隙配合，上顶层辊子前支轴套405与前上浮动支撑纵梁931过盈配合。上顶层辊子驱动齿轮401与上梯形第四齿轮319啮合，上顶层辊子前支轴402通过上顶层辊子前支轴外键403与上顶层辊子驱动齿轮401固连，上顶层辊子前支销轴404将上顶层辊子驱动齿轮401定位在上顶层辊子前支轴402上。上顶层辊子421的后方焊接上顶层辊子后支座423，上顶层辊子后支轴407与上顶层辊子后支座423固连。上顶层辊子后支轴407与上顶层辊子后支轴套408间隙配合，上顶层辊子后支轴套408与后上浮动支撑纵梁933过盈配合，上顶层辊子后支轴407上的孔k
s1
为拆卸孔。
135.上底层四根辊子组件,
136.如图2，图3，图6，图11，图23，图25，图31所示，上底层四根辊子组件的结构完全相同，上底层右边辊子组件承接上梯形第一齿轮的动力，这里只详述底层右边辊子组件；
137.上底层辊子431为无缝钢管，上底层辊子431的前方焊接上底层辊子前支座432，上底层辊子前支轴412通过上底层辊子前支轴内键416与上底层辊子前支座432固连，上底层辊子前支轴412与上底层辊子前支轴套415间隙配合，上底层辊子前支轴套415与前上传动支撑纵梁923过盈配合。上底层辊子驱动齿轮411与上梯形第一齿轮301啮合，上底层辊子驱动齿轮411通过上底层辊子前支轴外键413与上底层辊子前支轴412固连并通过上底层辊子前支销轴414定位。上底层辊子431的后方焊接上底层辊子后支座433，上底层辊子后支轴417与上底层辊子后支座433过盈配合。上底层辊子后支轴417与上底层辊子后支轴套418间隙配合，上底层辊子后支轴套418与后上传动支撑纵梁903过盈配合，上底层辊子后支轴417上的孔k
s2
为拆卸孔。
138.上过桥齿轮组件,
139.如图2，图3，图17，图18所示，上过桥齿轮组件在上顶层辊子之间有三组，在上底层辊子之间有三组，结构完全相同，用于在上顶层辊子前端齿轮之间传递动力与上底层辊子前端齿轮之间传递动力，这里只详述一组上顶层辊子前端齿轮之间的上过桥齿轮组件与一组上底层辊子前端齿轮之间的上过桥齿轮组件；
140.上浮动过桥齿轮601与上浮动过桥轴套602过盈配合，上浮动过桥轴套602与上浮动过桥支轴603间隙配合，上浮动过桥支轴603与前上浮动支撑纵梁931过盈配合。上浮动过桥前销轴604将上浮动过桥齿轮601定位在上浮动过桥支轴603上，上浮动过桥后销轴605将上浮动过桥支轴603定位在前上浮动支撑纵梁931上；
141.上传动过桥齿轮611与上传动过桥轴套612过盈配合，上传动过桥轴套612与上传动过桥支轴613间隙配合，上传动过桥支轴613与前上传动支撑纵梁923过盈配合。上传动过
桥前销轴614将上传动过桥齿轮611定位在上传动过桥支轴613上，上传动过桥后销轴615将上传动过桥支轴613定位在前上传动支撑纵梁923上。
142.下分动齿轮传动组件,
143.如图2，图4，图6，图8，图10，图13，图16所示，下分动齿轮传动组件用于解决下等腰梯形传动机构的驱动问题；
144.下梯形传动输入齿轮1623与分动齿轮213啮合，下梯形传动输入齿轮1623通过下梯形传动输入齿轮键1625与下梯形第一支轴1603固连，下梯形第五销1626将下梯形传动输入齿轮1623定位在下梯形第一支轴1603上。
145.下等腰梯形支撑机构和齿轮传动组件,
146.如图2，图4，图6，图13，图14所示，下等腰梯形支撑组件1600用于解决下顶层辊子与下底层辊子轴距可变的传动问题；下等腰梯形支撑机构和齿轮传动组件与上等腰梯形支撑机构和齿轮传动组件的结构与尺寸完全相同，本实施例不再赘叙。
147.下顶层四根辊子组件,
148.如图2，图4，图6，图13，图27，图29，图32所示，下顶层四根辊子组件的结构完全相同，下顶层右边辊子组件承接来自下梯形第一齿轮1601的动力，下顶层四根辊子组件与上底层四根辊子组件的结构与尺寸完全相同，本实施例不再赘叙。
149.下底层四根辊子组件，
150.如图2，图4，图6，图13，图26，图28，图33所示，下底层四根辊子组件的结构完全相同，下底层右边辊子组件承接来自下梯形第四齿轮1619的动力，下底层四根辊子组件与上顶层四根辊子组件的结构与尺寸完全相同，本实施例不再赘叙。
151.下过桥齿轮组件，
152.如图2，图4，图19，图20所示，下过桥齿轮组件的结构完全相同，用于在下顶层辊子前端齿轮之间传递动力与下底层辊子前端齿轮之间传递动力，下过桥齿轮组件与上过桥齿轮组件的结构与尺寸完全相同，本实施例不再赘叙。
153.上下四层辊子运动关联组件，
154.如图2至图4，图6，图34至图37所示，上下四层辊子运动关联组件用于将上层胶带与下层胶带通过机构与摩擦的方式连接成一个闭环，从而使上层胶带的重力与下层胶带的重力变成上层胶带与下层胶带之间的内力进而不再需要外力来分别牵引的问题。上两层辊子与下两层辊子运动关联组件包括上关联齿轮传动组件800、下关联齿轮传动组件1000和中关联齿轮组件1100。
155.上关联齿轮传动组件800：
156.上关联第一齿轮801与上顶层辊子驱动齿轮401啮合，上关联第一齿轮801与上关联第一轴套802过盈配合，上关联第一轴套802与上关联第一轴805间隙配合，上关联第一轴805与上关联内腰杆803、上关联外腰杆804、上关联内连杆807和上关联外连杆808过盈配合并通过上关联第一销轴806定位。上关联内腰杆803与上关联内腰杆套813过盈配合，上关联内腰杆套813与上顶层辊子前支轴402间隙配合。上关联外腰杆804与上关联外腰杆套814过盈配合，上关联外腰杆套814与与上顶层辊子前支轴402间隙配合并通过上顶层辊子前支销轴404定位；
157.上关联第二齿轮809与上关联第一齿轮801啮合，上关联第二齿轮809与上底层辊
子驱动齿轮411啮合，上关联第二齿轮809与上关联第二轴套810过盈配合，上关联第二轴套810与上关联第二轴811间隙配合，上关联第二轴811与前上传动支撑纵梁923过盈配合，上关联第二轴811与上关联内连杆807和上关联外连杆808间隙配合并通过上关联第二销轴812定位。
158.中关联齿轮组件1100：
159.关联齿轮1101与上关联第二齿轮809啮合，中关联齿轮1101与中关联轴套1102过盈配合，中关联轴套1102与下关联支轴1103间隙配合，下关联支轴1103与前左中梁组成904过盈配合，中关联销轴1104将中关联齿轮1101定位在下关联支轴1103上。
160.下关联齿轮传动组件1000：
161.下关联第二齿轮1009与中关联齿轮1101啮合，下关联第二齿轮1009与下顶层辊子驱动齿轮1311啮合，下关联第二齿轮1009与下关联第二轴套1010过盈配合，下关联第二轴套1010与下关联第二轴1011间隙配合，下关联第二轴1011与下关联内连杆1007和下关联外连杆1008间隙配合并通过下关联第二销轴1012定位，所述的下关联第一齿轮1001与下关联第二齿轮1009啮合，下关联第一齿轮1001与下底层辊子驱动齿轮1301啮合，下关联第一齿轮1001与下关联第一轴套1002过盈配合，下关联第一轴套1002与下关联第一轴1005间隙配合，下关联第一轴1005与下关联内腰杆1003、下关联外腰杆1004，下关联内连杆1007和下关联外连杆1008过盈配合并通过下关联第一销轴1006定位，下关联内腰杆1003与下关联内腰杆套1013过盈配合，下关联内腰杆套1013与下底层辊子前支轴1302间隙配合，下关联外腰杆1004与下关联外腰杆套1014过盈配合，下关联外腰杆套1014与下底层辊子前支轴1302间隙配合并通过下底层辊子前支销轴1304定位。
162.四个上千斤顶与四个下千斤顶，
163.如图2所示，四个上千斤顶中的前两个安装在前上浮动支撑纵梁931与前上纵梁924之间，对前上浮动支撑纵梁931施加需要的下压力；四个上千斤顶中的后两个安装在后上浮动支撑纵梁933与后上纵梁905之间，对后上浮动支撑纵梁933施加需要的下压力；
164.四个下千斤顶中的前两个安装在前下浮动支撑纵梁932与前下纵梁930之间，对前下浮动支撑纵梁932施加需要的上推力；四个下千斤顶中的后两个安装在后下浮动支撑纵梁934与后下纵梁920之间，对后下浮动支撑纵梁934施加需要的上推力。
165.四个上楔块副与四个下楔块副，
166.如图2、图21所示，用于解决其中任何千斤顶一旦失效时通过楔块副维持需要的下压力与上推力；
167.下楔块1与上楔块2组成楔块副，当前上浮动支撑纵梁931与前上纵梁924被前上两个千斤顶施加需要的下压力时前两个上楔块副楔紧；当后上浮动支撑纵梁933与后上纵梁905被后上两个千斤顶施加需要的下压力时后两个上楔块副楔紧；
168.当前下浮动支撑纵梁932与前下纵梁930被前下两个千斤顶施加需要的上推力时前两个上楔块副楔紧；当后下浮动支撑纵梁934与后下纵梁920被后下两个千斤顶施加需要的上推力时后两个上楔块副楔紧。
169.四组上浮动支撑纵梁限位组件，
170.如图2所示，用于解决前上浮动支撑纵梁931与后上浮动支撑纵梁933关于机架具有可上下移动的约束问题；
171.前后两个前上浮动纵梁左限位块711通过前上浮动纵梁左限位螺钉712安装在左前竖梁922上以便约束前上浮动支撑纵梁931的左端；前后两个前上浮动纵梁右限位块717通过前上浮动纵梁右限位螺钉718安装在右前竖梁927上以便约束前上浮动支撑纵梁931的右端；
172.前后两个后上浮动纵梁左限位块701通过后上浮动纵梁左限位螺钉702安装在左后竖梁901上以便约束后上浮动支撑纵梁933的左端，前后两个后上浮动纵梁右限位块707通过后上浮动纵梁右限位螺钉708安装在右后竖梁912上以便约束后上浮动支撑纵梁933的右端。
173.四组下浮动支撑纵梁限位组件，
174.如图2所示，用于解决前下浮动支撑纵梁932与后下浮动支撑纵梁934关于机架具有可上下移动的约束问题，其结构与四组上浮动支撑纵梁限位组件的相同，本实施例不再赘述。
175.油池组件，
176.如图7，图9，图10，图33所示，油池组件用于解决蜗杆蜗轮传动的稀油润滑问题；
177.油箱主板1903的底右部孔中焊接油箱中下板1905，蜗杆下套筒1707的槽中安装油箱o型圈1906，油箱o型圈1906与油箱中下板1905接触，油箱前板1907和油箱后板1908与油箱主板1903焊接，螺塞支座1904焊接在油箱主板1903的下方，放油螺塞1901与螺塞支座1904螺纹连接并螺塞密封圈1902密封，油池中放置油池高度三分之一的蜗轮蜗杆油sh/t 0094-2007。
178.本实施例中所有的轴与套之间为润滑脂润滑，润滑脂为石墨钙基润滑脂gb/t 0396-1992，所有的开式齿轮之间的润滑为润滑脂润滑，润滑脂为二硫化钼极压锂基润滑脂sh/t 0578-1994。
179.本实施例的技术效果是：
180.换带装置采用上两层4对辊子成对压紧反向转动对旧带摩擦牵引将旧带抽出斜井，采用下两层4对辊子成对压紧反向转动对新带摩擦牵引将新带放进斜井，上两层4对辊子由上4个千斤顶施加适当的压力，下两层4对辊子由下4个千斤顶施加适当的压力。上4副楔块为冗余设计以当千斤顶失压时保压从而防止旧胶带下滑，下4副楔块为冗余设计以当千斤顶失压时保压从而防止新胶带下滑；
181.上下四层辊子运动关联机构既是运动关联的冗余设计也是让上层胶带与下层胶带组成力闭环的设计，作为运动关联的冗余设计是防止蜗杆副失效后新旧胶带各自下滑，作为力闭环设计是让上层胶带的重力产生的拉力与下层胶带的重力产生的拉力变成上层胶带与下层胶带之间的内力从而不再需要外力来牵引；
182.采用1qjm62-10钢球马达驱动蜗杆副作为前端的动力输入，采用上分动齿轮与上等腰梯形传动机构以及上过桥传动齿轮将动力传递给上4对辊子，采用下分动齿轮与下等腰梯形传动机构以及下过桥传动齿轮将动力传递给下4对辊子，采用型钢件焊接机架作为相关零件的支撑，只要一个动力源驱动上4对辊子与下4对辊子从而避免了四条履带方式需要解决旧带与新带同步移动的问题；
183.采用上4副楔块保压与下4副楔块保压从而避免了四条履带方式中加压系统一旦泄露导致失压与胶带下滑的问题；
184.利用蜗杆副具有反向自锁的特征防止供电系统失电后胶带下滑，上下四层辊子运动关联机构大大减小了驱动功率，解决了旧带换成新带的动力减小与安全作业问题。
185.以st3150中宽度1600mm的胶带为例，取托辊组的阻力为上层胶带重量在斜井方向上(33.6t)的20％，上层胶带在斜井向方向上的运行阻力为(1 0.2)
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33.6＝40.32t，取换带速度为6.5m/min＝6.5/60m/s，上层胶带的驱动功率为40.32
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104×
6.5/60
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10-3
＝43.68kw，阻碍下层胶带重力分量下滑的阻力功率为(1-0.2)33.6
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6.5/60
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10-3
＝29.12kw，若能将横向断开的胶带通过外部摩擦力的方式再次闭合起来，则上层胶带的重力在斜井方向上的分量与下层胶带的重力在斜井方向上的分量又成为胶带的内力，于是，上层胶带的驱动阻力就只有上层胶带在斜井向方向上的运行阻力了，即0.2
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33.6＝6.72t，取换带速度为6.5/60m/s，此时上层胶带的驱动功率为6.72
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104×
6.5/60
×
10-3
＝7.28kw，下层胶带的驱动功率为6.72
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104×
6.5/60
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10-3
＝7.28kw。显然，该种方案的驱动功率只有四条履带方式的(7.28 7.28)/(43.68 29.12)＝20％。