长距离、大功率永磁直驱、水平曲线转弯带式输送机是一种应用于起点和终点不能直线连接的非直线输送线路，实现水平转弯的新型带式输送机。采用弯曲的运行线路绕开障碍物或不利地段，实现少设或不设中间转载站，减少设备数量，使系统供电和控制更为集中。自1963年法国在修建巴黎地铁工程中首次设计安装了一台转弯式输送机至今，水平曲线转弯带式输送机广泛应用于各行业中。法国雷依公司为江苏京阳水泥厂设计制造的平面转弯带式输送机，整机长15.8km，运量1200t/h，取得了良好的经济效益和社会效益

本项目以国能集团宁煤公司金家渠原煤仓至金凤煤矿洗煤厂长距离曲线胶带机系统为工程背景，结合该输送机大运量、大功率永磁直驱、高带速、长距离、大角度“S”水平转弯的特点，综合运用CEMA标准、ISO5048标准、DIN22101标准和GB/T17119-1997标准，基于长距离水平曲线转弯带式输送机设计理论与应用技术，包括系统静态设计和动态分析，零部件研制，系统制造、集成、安装、调试与运行维护等，研制一套高效、安全、可靠的世界一流的长距离水平曲线转弯带式输送机。金家渠原煤仓至金凤煤矿洗煤厂长距离曲线胶带机，输送带长度达到5638.452m，带宽1200mm，额定运量1200t/h，最大运量1320 t/h，胶带速度3.55m/s，装机功率3×630KW（永磁同步电动机）

创新点

(1)“S”型水平曲线转弯带式输送机设计技术。分析研究了水平转弯段的计算理论与设计方法，对金家渠长距离带式输送机的大角度水平转弯进行了设计。该机有两个水平转弯，呈“S”型布置，带式输送机头尾水平夹角实际19.915，且在带式输送机中部还存在立体空间转弯。本项目在系统静态计算和动态分析基础上，对水平转弯段进行了结构设计，实现了带式输送机内侧多级孔逐步抬高或降低

(2)带式输送机计算机辅助设计分析系统。应用粘弹性系统理论，建立了输送机系统动力分析的有限元模型；提出了基于Wilson-θ法的输送机胶带动力响应计算方法；综合运用了图形建模、系统仿真、动态分析与虚拟设计等技术；系统具有项目管理、数据库管理、动态图形建模、设计选型、动态仿真与分析、三维动画等功能；可对各种工况进行静态设计与动态仿真分析，预测和优化系统动态特性，确保系统设计高性能、低成本、安全可靠

(3)头尾驱动系统功率分配与协调控制技术。①头尾驱动系统大功率永磁直驱分配技术；②变频软驱动方式，开发设计了大功率永磁直驱变频驱动单元；③系统检测、控制与保护技术；④起动控制技术；⑤停机控制技术；⑥尾部驱动器皮带张力控制技术。金家渠长距离带式输送机每个驱动装置功率高达630KW(头尾共3台)；采用国际上最先进的直驱永磁电机加高压变频调速装置，实现了带式输送机加速度可控起动、减速度可控停机以及多驱动点的功率分配以及各驱动点多台电机之间的功率平衡

(4)新型头尾翻带装置。为防止承载面在回程段沿途撒料和磨损回程托辊，在带式输送机的头尾部设计开发了新型回程胶带翻转装置，使胶带的承载面在回空段也保持在上方

(5)设备安装质量精度控制。通过对空间弯曲长距离胶带输送机的现场施工、吊装、设备安装、电气安装的质量进行精细化控制，实现了5.7km胶带输送机经空载调试、重载联动，通过了极端气候条件测试，为矿井“煤流”系统形成和原煤运输提供有利的保障

实施应用前后效果（益）情况对比：若采用公路运输，运距14Km，平均费用0.78元/t.Km，年运输成本约4368万元；而采用皮带运输，运距5.7Km，每小时电费5400元，运输能力1100t/h，年运输成本约1960万元，一年仅运输成本就可节约2408万元

选用高压变频+永磁电机驱动节约成本如下

节约成本=195万元×10年 =1950万

减少CO2排量=2731t×10年=27310

减少燃煤=427t×10年=4270

当年预计效益除安装费用及变频器费用，预计节约=60万元/年

空间弯曲长距离胶带输送机施工工艺的合理设计，不仅将原煤长距离直接运至目的地，实现了原煤不落地，有效节约了人力和物力，达到降低煤尘、清洁环保的效果；而且实现了长距离胶带输送中跨度最大、曲线最多、地表情况最复杂的胶带输送设备的安装，对今后其他矿井胶带输送机安装施工具有重要指导意义。金家渠煤矿带式输送机可以实现长距离、大运量、高带速，特别是大功率永磁直驱技术的应用，具有广阔的应用前景和强大的国内外市场竞争力