帶式輸送機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　該課題是結(jié)合實(shí)際工程問(wèn)題而制訂出的一個(gè)題目，其目的是設(shè)計(jì)一套能夠在給定場(chǎng)合下安全可靠運(yùn)行的上運(yùn)帶式輸送機(jī)系統(tǒng)。</p><p>　　本文是對(duì)通用設(shè)備（DTⅡ系列通用固定帶式輸送機(jī)）的選型計(jì)算，需要通過(guò)計(jì)算選擇各組成部件，并著重進(jìn)行電控系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)。最后組合成使用于具體條件下的帶式輸送機(jī)。</p

2、><p>　　本文設(shè)計(jì)的帶式輸送機(jī)屬于向上運(yùn)輸，需要考慮帶式輸送機(jī)的軟啟動(dòng)問(wèn)題、逆止問(wèn)題、可靠停車問(wèn)題以及所需要的配套電控問(wèn)題。然后綜合各種情況下的問(wèn)題，找出最合理的解決方法并進(jìn)行整合，最終選取出帶式輸送機(jī)的各部件來(lái)組成符合實(shí)際工程要求的輸送機(jī)系統(tǒng)。</p><p>　　本文通過(guò)對(duì)輸送機(jī)各部件的選型計(jì)算和電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以使整個(gè)系統(tǒng)能夠在給定場(chǎng)合下安全可靠的完成預(yù)期的任務(wù)。</p>

3、<p>　　關(guān)鍵詞 帶式輸送機(jī)；上運(yùn)；軟啟動(dòng)；液體粘性；電控</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This topic is a subject that is established Combined with the engineering problem, the purpose is to design

4、one set of upward belt conveyor that can be used safely and dependably on the given occasion.</p><p>　　This article describes the design calculation of choosing the general equipments (the belt conveyor of s

5、eries of DTⅡ) and the electronic-controlled system, so it needs to choose every part of the belt conveyor though design calculation, and put them together to be used on the occasion.</p><p>　　Being to tr

6、ansport upward of the belt conveyer in this articl, we need to consider that the flexible start problem, negative problem, credibility parking problem and the kit electronic-controlled problem. Then synthesize various pr

7、oblem, find out the most reasonablely solution method and carry on integration. Eventually, choose each part of the belt conveyer to constitute the conveyer system that matches actual engineering requests.</p>&l

8、t;p>　　In the article, through choosing each part of the belt conveyer and the design for electronic-controlled system, ensure that the belt conveyer could safely and credibility run in given situation.</p><

9、p>　　Keywords: Belt conveyer; upward; flexible start; Hydro-viscous; electronic-control</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p><b>　　1 緒 論

10、1</b></p><p>　　1.1 本課題研究的目的和意義1</p><p>　　1.2 本課題研究的內(nèi)容2</p><p>　　1.3國(guó)內(nèi)外研究情況及其發(fā)展2</p><p>　　1.4驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)要求4</p><p>　　1.5 長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)合理的驅(qū)動(dòng)裝置6</p>

11、<p>　　1.6 帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)7</p><p>　　2 上運(yùn)帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)10</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)題目原始參數(shù)10</p><p>　　2.2 輸送帶選型計(jì)算10</p><p>　　2.3 輸送線路初步設(shè)計(jì)13</p><p>　　2.4 托輥的選擇計(jì)算13</

12、p><p>　　2.5 帶式輸送機(jī)線路阻力計(jì)算17</p><p>　　2.6 輸送帶張力的計(jì)算20</p><p>　　2.7 輸送帶強(qiáng)度驗(yàn)算21</p><p>　　2.8牽引力及電機(jī)功率計(jì)算22</p><p>　　2.9 驅(qū)動(dòng)裝置及分布23</p><p>　　2.10拉緊力、拉緊

13、行程的計(jì)算及拉緊裝置的選擇25</p><p>　　2.11制動(dòng)力矩的計(jì)算及制動(dòng)器的選擇28</p><p>　　2.12軟啟動(dòng)裝置的選擇29</p><p>　　2.13輔助裝置30</p><p>　　3帶式輸送機(jī)電控裝置31</p><p><b>　　3.1 概述31</b>&

14、lt;/p><p>　　3.2 各控制部件功能32</p><p>　　3.3 系統(tǒng)工作原理36</p><p>　　3.4 信號(hào)與報(bào)警40</p><p>　　3.5 故障解除與其它40</p><p><b>　　4結(jié)論41</b></p><p><b&g

15、t;　　參考文獻(xiàn)42</b></p><p><b>　　致謝43</b></p><p><b>　　1 緒 論</b></p><p>　　帶式輸送機(jī)是以膠帶、鋼帶、鋼纖維帶、塑料帶作為傳送物料和牽引工作的輸送機(jī)械，是輸送能力最大的連續(xù)輸送機(jī)械之一。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行平穩(wěn)、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、能耗低、對(duì)環(huán)境污染小

16、、便于集中控制和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、管理維護(hù)方便，在連續(xù)裝載條件下可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸。它是運(yùn)輸成件貨物與散狀物料的理想工具，因此被廣泛用于電力、冶金、煤炭、化工、礦山、港口等各行業(yè)。</p><p>　　1.1 本課題研究的目的和意義</p><p>　　帶式輸送機(jī)是以膠帶兼作牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)的一種運(yùn)輸設(shè)備，它在地面和井下運(yùn)輸具有廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　帶式輸送機(jī)自

17、1795年被發(fā)明以來(lái)，經(jīng)過(guò)兩個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，已被電力、冶金、煤炭、化工、礦山、港口等各行各業(yè)廣泛采用。特別是第二次工業(yè)革命帶來(lái)了新材料、新技術(shù)的采用，使帶式輸送機(jī)的發(fā)展步入了一個(gè)新紀(jì)元。當(dāng)今，無(wú)論從輸送量、運(yùn)距、經(jīng)濟(jì)效益等各方面來(lái)衡量，它已經(jīng)可以同火車、汽車運(yùn)輸相抗衡，成為三足鼎立局面，并成為各國(guó)爭(zhēng)先發(fā)展的行業(yè)。 帶式輸送機(jī)因其具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高、噪聲低、使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、工作可靠性和密封性好、占據(jù)空間小等特點(diǎn)，并能適應(yīng)在各種惡

18、劣工作環(huán)境下工作包括潮濕、泥濘、粉塵多等，所以它已經(jīng)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備。加之國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)現(xiàn)，又大大縮短了帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、制造、銷售的周期，使它更加具有競(jìng)爭(zhēng)力。 目前，帶式輸送機(jī)已經(jīng)成為露天礦和地下礦的聯(lián)合運(yùn)輸系統(tǒng)中重要的組成部分。為了更好的研究帶式輸送機(jī)的工作組成原理，發(fā)現(xiàn)及改進(jìn)其不足之處，本課題所研究的是大傾角、上運(yùn)帶式輸送機(jī)。此次研究的主要問(wèn)題在于系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)件布置、軟起動(dòng)和制動(dòng)問(wèn)題。帶式輸送機(jī)向上運(yùn)送物料時(shí)

19、，其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)行工礦有別于一般的帶式輸送機(jī)。由于運(yùn)轉(zhuǎn)上的需要，在結(jié)構(gòu)上有特點(diǎn)，控制上有特殊要求。上運(yùn)帶式輸</p><p>　　1.2 本課題研究的內(nèi)容</p><p>　　首先了解帶式輸送機(jī)的基本知識(shí)（包括其主要設(shè)備工作方式工作原理等）。然后根據(jù)使用場(chǎng)合和給定的原始參數(shù)，對(duì)各種工況進(jìn)行分析計(jì)算，設(shè)計(jì)系統(tǒng)方案（運(yùn)輸機(jī)布置形式，驅(qū)動(dòng)方式，輸送帶的選型，拉緊裝置的設(shè)計(jì)，清掃裝置的設(shè)計(jì)等），設(shè)

20、計(jì)出合適的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)出各個(gè)系統(tǒng)之后，還要進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性的研究，以確保在輸送機(jī)啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)安全系數(shù)大于預(yù)先設(shè)定的數(shù)值，所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)仍能符合要求的正常運(yùn)行。</p><p>　　1.3國(guó)內(nèi)外研究情況及其發(fā)展</p><p>　　1.3.1 國(guó)外帶式輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀 </p><p>　　國(guó)外帶式輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在2個(gè)方面:一方面是

21、帶式輸送機(jī)的功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，如高傾角帶式輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)等各種機(jī)型;另一方面是帶式輸送機(jī)本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高帶速等大型帶式輸送機(jī)已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術(shù)是開(kāi)發(fā)應(yīng)用了帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了帶式輸送機(jī)的運(yùn)行性能和可靠性。國(guó)外己經(jīng)使用或己經(jīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的幾條典型長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)輸送線： </p><p>　?。?）西班牙的西

22、撒哈拉帶式輸送機(jī)線路是世界最長(zhǎng)的長(zhǎng)距離輸送機(jī)線路，該線路長(zhǎng)達(dá)100km，用兩年半時(shí)間建成，并于1972年投入使用，用來(lái)將位于石質(zhì)高原地區(qū)的布·克拉露天礦的磷灰石礦石運(yùn)往艾爾—阿雍海港。總投資額為兩億馬克。預(yù)計(jì)該線路能達(dá)行30年，年平均運(yùn)輸量為1000萬(wàn)噸磷灰石礦石(2000t/h)。整條線路由長(zhǎng)為6.9～11.8km的11臺(tái)帶式輸送機(jī)組成。帶寬為l000mm，采用ST3150型鋼絲繩芯膠帶，帶速為4.5 m/s[18]。 &l

23、t;/p><p>　?。?）恰那礦20km地面帶式輸送機(jī)系統(tǒng)是代表了現(xiàn)代帶式輸送機(jī)發(fā)展水平的一條輸送線。該輸送系統(tǒng)由一條長(zhǎng)為10.3km的平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)和一條10.1km的直線長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)構(gòu)成。轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)的曲率半徑為9km，弧長(zhǎng)為4km。兩條輸送機(jī)除線路參數(shù)外，其他參數(shù)相同，運(yùn)輸能力為2200t/h，帶寬1050mm，輸送帶抗拉強(qiáng)度為3000N/mm，安全系數(shù)為5，拉緊裝置為重錘拉緊。允許行程為25m，驅(qū)

24、動(dòng)采用3臺(tái)700KW直流電動(dòng)機(jī)，雙滾筒驅(qū)動(dòng)。系統(tǒng)采用了先進(jìn)的托輥制造和安裝技術(shù)、水平轉(zhuǎn)彎技術(shù)和動(dòng)態(tài)分析技術(shù)[20]。 </p><p>　?。?）津巴布韋鋼鐵公司（ZISCO）15.6km水平轉(zhuǎn)彎越野帶式輸送機(jī)于1996年投入使用，是世界上單機(jī)最長(zhǎng)的帶式輸送機(jī)。該輸送機(jī)將ZISCO的New Ripple Creek礦的經(jīng)過(guò)二次破碎的鐵礦石運(yùn)送到Zimbabwe的煉鋼廠附近。輸送量為干礦石500t/h（濕礦石600

25、t/h）。系統(tǒng)全長(zhǎng)15.6km，物料提升高度為90m。近年來(lái)，我國(guó)在大型帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)、制造上也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。從20世紀(jì)60年代末我國(guó)己經(jīng)生產(chǎn)200余條鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)，在煤礦、磷礦、鐵礦和港口使用。其中單機(jī)長(zhǎng)度達(dá)7602m的大型帶式輸送機(jī)已投入使用。目前，包括總長(zhǎng)l0km的輸送線等多條長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)系統(tǒng)正在設(shè)計(jì)或計(jì)劃中[12]。 </p><p>　　1.3.2 國(guó)內(nèi)帶式輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀 &

26、lt;/p><p>　　我國(guó)生產(chǎn)制造的帶式輸送機(jī)的品種、類型較多。在“八五”期間，通過(guò)國(guó)家一條龍“日產(chǎn)萬(wàn)噸綜采設(shè)備”項(xiàng)目的實(shí)施，帶式輸送機(jī)的技術(shù)水平有了很大提高，煤礦井下用大功率、長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)呂開(kāi)發(fā)都取得了很大的進(jìn)步。如大傾角長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)等均填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，并對(duì)帶式輸送機(jī)的減低關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，研制成功了多種軟起動(dòng)和

27、制動(dòng)裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器[8]。 </p><p>　　1.4驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)要求</p><p>　　1.4.1 輸送機(jī)控制性能</p><p>　　長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)必須從加(減)速度、過(guò)載、負(fù)荷分配、輸送帶張力控制等方面有效地對(duì)輸送機(jī)進(jìn)行全程控制。</p><p&g

28、t;　　加(減)速度控制：在小于最大設(shè)計(jì)載荷的任何載荷情況下,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)都必須前后均勻地給輸送帶加(減)速,且加速段要長(zhǎng),以防止物料滑落、膠帶在滾筒上打滑和過(guò)度張緊運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　過(guò)載控制：驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)能防止輸入功率和扭矩越過(guò)安全設(shè)施進(jìn)入輸送機(jī),以免產(chǎn)生故障。同時(shí),還應(yīng)具備隨時(shí)排除輸送機(jī)阻卡現(xiàn)象的功能。</p><p>　　負(fù)荷分配：多機(jī)驅(qū)動(dòng)情況下,載荷應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范合理地分配給各

29、驅(qū)動(dòng)裝置,避免因?qū)е聜€(gè)別或多個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置過(guò)載而影響輸送機(jī)各部件運(yùn)行質(zhì)量,造成不必要的運(yùn)行故障。</p><p>　　輸送帶張力控制：輸送帶的正確張力是保證輸送機(jī)安全可靠運(yùn)行的首要條件之一。但帶式輸送機(jī)起止瞬間形成的帶張力會(huì)給輸送機(jī)的運(yùn)行和控制帶來(lái)很大的不利影響,嚴(yán)重的破壞性張力波可能會(huì)使長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)迅速減速乃至停機(jī)。因此,驅(qū)動(dòng)裝置必須按要求控制住進(jìn)入輸送機(jī)的輸送功率,使輸送帶隨時(shí)保持良好的張力。</p&g

30、t;<p>　　1.4.2 輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)性能</p><p>　　驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是輸送機(jī)的關(guān)鍵設(shè)備,它的各部件都應(yīng)具備最佳的可靠性,都必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范精心設(shè)計(jì)和制造。在使用期間,要配備良好的監(jiān)控設(shè)備,隨時(shí)了解掌握輸送機(jī)運(yùn)行情況,避免突然事故和阻卡現(xiàn)象給輸送機(jī)造成的損失,減少維修和停機(jī)次數(shù),提高長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)的使用效率。</p><p>　　1.4.3 最小電應(yīng)力</p&

31、gt;<p>　　對(duì)長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)來(lái)說(shuō),如果所有電機(jī)同時(shí)啟動(dòng),電源系統(tǒng)中的電壓負(fù)荷急劇增大,導(dǎo)致電壓下降,使電機(jī)啟動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)乃至困難,對(duì)電機(jī)產(chǎn)生應(yīng)力,因此,當(dāng)在最小電壓時(shí),驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也必須能使主要電機(jī)及時(shí)啟動(dòng)。同時(shí),電機(jī)每次啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的極大電流會(huì)使電機(jī)溫度增高,而電機(jī)啟動(dòng)所需時(shí)間越長(zhǎng),電流持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng),溫度也越高,電機(jī)的熱化損壞也越快,從而使絕緣體的耐熱性能下降,并最終在絕緣體內(nèi)進(jìn)行化學(xué)物質(zhì)的變化,使絕緣體完全失去功能,最

32、后毀壞電機(jī)。因此,要盡量以最小電應(yīng)力進(jìn)入電機(jī),且啟動(dòng)次數(shù)盡可能減少,啟動(dòng)時(shí)間盡可能縮短,使電機(jī)有良好的使用環(huán)境。</p><p>　　1.4.4 最小機(jī)械應(yīng)力</p><p>　　由于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的載荷分配不均,特別是急速啟動(dòng)情況下,包括不可控制的啟動(dòng)情況,以及不能逆止輸送機(jī)的情況直接影響輸送機(jī)的主要驅(qū)動(dòng)裝置及其他部件上的應(yīng)力。針對(duì)產(chǎn)生的原因,必須對(duì)長(zhǎng)運(yùn)距帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì),在

33、恰當(dāng)分配各驅(qū)動(dòng)裝置載荷的情況下,設(shè)立適長(zhǎng)的啟動(dòng)斜面并采用S型啟動(dòng)斜面以減少輸送帶應(yīng)力。同時(shí)實(shí)行軟啟動(dòng)以對(duì)輸入功率和扭矩進(jìn)行最大程度的限制,提高輸送機(jī)的安全性,而減少對(duì)輸送帶的要求因素,這樣就有效地降低輸送機(jī)的成本。</p><p>　　膠帶要正常運(yùn)行必須是封閉環(huán)路,將一個(gè)以上的膠帶端部連接起來(lái)才能形成無(wú)極膠帶同路,而接頭強(qiáng)度只能達(dá)到該膠帶強(qiáng)度的70%～90%。因此,鋼芯膠帶的最薄弱處就是它的接頭,所以如何確定接頭

34、的最佳連接方法就成為提高膠帶實(shí)際強(qiáng)度的關(guān)建。對(duì)膠帶的安全性,現(xiàn)主要基于四項(xiàng)不同的設(shè)計(jì)規(guī)范,即運(yùn)行張力、起動(dòng)張力、膠帶延伸性和壽命的遞減、接頭動(dòng)態(tài)效能的損失。對(duì)運(yùn)行張力雖通常按最高張力條件確定,但由于造成接頭疲勞的額定運(yùn)行張力約占最高設(shè)計(jì)張力的80%,故很難達(dá)到；起動(dòng)張力是一種不常出現(xiàn)的周期性條件,可根據(jù)停機(jī)和啟動(dòng)的頻率來(lái)確定是否應(yīng)視為持續(xù)起作用的疲勞因素；對(duì)膠帶延伸應(yīng)力和性能退化應(yīng)該視為一種持續(xù)負(fù)到運(yùn)行數(shù)值中,由于利用新技術(shù),膠帶接頭間

35、的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度達(dá)到了一個(gè)新水平,現(xiàn)在鋼繩的耐用性倒成了限制接頭高效能的因素,橡膠性能的改進(jìn)使無(wú)淪何種強(qiáng)度的膠帶均能獲得效果良好的高效能接頭。</p><p>　　1.5 長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)合理的驅(qū)動(dòng)裝置</p><p>　　1.5.1 驅(qū)動(dòng)方式的確定</p><p>　　從輸送帶強(qiáng)度對(duì)功率的影響,考慮降低初期投資及提高輸送機(jī)運(yùn)行的可靠性,長(zhǎng)運(yùn)距帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)宜采用中間驅(qū)

36、動(dòng)的方式,其最大優(yōu)點(diǎn)是可有效降低輸送帶的張力,使輸送機(jī)的輸送長(zhǎng)度理論上不受輸送帶張力的影響而無(wú)限延長(zhǎng)，同時(shí),采用中間驅(qū)動(dòng)還可以使巨大的總功率分解成多個(gè)較小的單元驅(qū)動(dòng)功率,便于實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)主要驅(qū)動(dòng)原部件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。中間驅(qū)動(dòng)有兩種形式,即卸載式中間驅(qū)動(dòng)和摩擦式中間驅(qū)動(dòng),由經(jīng)濟(jì)性和操作性比較優(yōu)劣,建議采用卸載式中間驅(qū)動(dòng)方式。驅(qū)動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、減速器、液力凋速裝置、制動(dòng)器等元部件組成,為使電動(dòng)機(jī)、減速器、調(diào)速型液力偶合器等的連接基本

37、處于水平,可以考慮該連接與底座采用浮動(dòng)支撐的連接形式,達(dá)到對(duì)中性好、調(diào)整容易、拆裝方便的效果。</p><p>　　1.5.2電機(jī)功率合理分配</p><p>　　設(shè)計(jì)中可采用帶有調(diào)速型液力偶合器的驅(qū)動(dòng)裝置有效地解決多機(jī)驅(qū)動(dòng)中的電機(jī)負(fù)載不平衡問(wèn)題。</p><p>　　1.6 帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　隨著煤礦現(xiàn)代化的發(fā)展和

38、需要，我國(guó)對(duì)大傾角固定帶式輸送機(jī)，高效高產(chǎn)工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)及長(zhǎng)運(yùn)距，大運(yùn)量帶式輸送機(jī)及其關(guān)鍵技術(shù)，關(guān)鍵零部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，應(yīng)用動(dòng)態(tài)分析技術(shù)與智能化控制技術(shù)，研制成功了軟啟動(dòng)和制動(dòng)裝置以及PLC控制 為核心的電控裝置，并且井下大功率防爆變頻器也已經(jīng)進(jìn)入研發(fā)，試制階段。隨著高效高產(chǎn)礦井的發(fā)展，帶式輸送機(jī)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)有了很大的發(fā)展。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：</p><p>　?。?）提高煤礦井下帶

39、式輸送機(jī)關(guān)鍵零部件的性能和安全可靠性；設(shè)備開(kāi)機(jī)率的高低主要取決于運(yùn)輸零部件的性能和可靠性。提高零部件的性能和可靠性可以大大提高設(shè)備開(kāi)機(jī)率。</p><p>　　（2）提高運(yùn)輸能力，適應(yīng)高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要；長(zhǎng)運(yùn)距、高速度、大運(yùn)量、大功率、集中控制是帶式輸送機(jī)今后發(fā)展的必然趨勢(shì)。</p><p>　?。?）控制自動(dòng)化水平要提高；</p><p>　?。?）一機(jī)多用

40、，擴(kuò)大功能；帶式輸送機(jī)是一種理想的連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，但是不能充分發(fā)揮起能力，浪費(fèi)了資源，如果將帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)做適當(dāng)修改，并且采取一定安全措施，就可以拓展起工作領(lǐng)域，是起發(fā)揮更大的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　通過(guò)上述分析,可以預(yù)見(jiàn),未來(lái)新機(jī)型應(yīng)該具有以下特征:</p><p>　　(1)大運(yùn)量、高速度。即意味著高生產(chǎn)率,減少單位時(shí)間生產(chǎn)成本。</p><p>　　(2

41、)長(zhǎng)使用壽命。膠帶與托輥的磨損是限制輸送機(jī)壽命的主要原因,減少膠帶與托輥之間的摩擦系數(shù),增加膠帶的耐磨性,提高托輥的性能,可以較大程度地提高輸送機(jī)的使用壽命。</p><p>　　(3)低生產(chǎn)成本。在普通膠帶輸送機(jī)中,托輥制造的費(fèi)用占整個(gè)膠帶運(yùn)輸機(jī)的17%～25%,且運(yùn)動(dòng)部件過(guò)多,維修費(fèi)用昂貴，采用無(wú)托輥支承或非接觸支承是降低膠帶輸送機(jī)成本的最有效方法。</p><p>　　(4)低能源消

42、耗。膠帶式輸送機(jī)的能源80%左右都消耗在摩擦損失上，降低摩擦損耗的最有效方法是采用非接觸帶輸式送機(jī)(如水墊式膠帶運(yùn)輸機(jī)),它所需的電機(jī)功率僅為普通膠帶輸送機(jī)的20%。</p><p>　　(5)智能化。未來(lái)機(jī)型應(yīng)與電腦密切聯(lián)系,適合程序控制、智能操作、物料裝卸、機(jī)器安裝與維護(hù)都應(yīng)能實(shí)現(xiàn)智能化管理。</p><p>　　可以預(yù)見(jiàn),膠帶輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是從接觸式膠帶輸送機(jī)向非接觸的膠帶輸送機(jī)發(fā)

43、展,最終發(fā)展趨勢(shì)是采用最原始的膠帶輸送機(jī)的結(jié)構(gòu),即采用帶子在槽內(nèi)滑動(dòng)。膠帶非接觸支承節(jié)省大量的金屬,大大減少了膠帶運(yùn)動(dòng)阻力和能耗,維修也簡(jiǎn)便。隨著新型材料的出現(xiàn),特別是近幾年出現(xiàn)的納米材料,有理由相信膠帶與滑槽之間的摩擦系數(shù)和帶子的耐磨性可以得到很大的改觀。而膠帶在滑槽內(nèi)滑動(dòng)的結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單,運(yùn)動(dòng)部件最少，這樣它更適合智能化管理,同時(shí)生產(chǎn)成本也大大降低。</p><p>　　在給定條件下，帶式輸送機(jī)選型設(shè)計(jì)計(jì)算合理與

44、否關(guān)系到能否高效、安全、可靠地完成生產(chǎn)任務(wù)。一般說(shuō)來(lái)，帶式輸送機(jī)的選型設(shè)計(jì)有兩種方法：一種是成套供應(yīng)的設(shè)備（或已有設(shè)備）的計(jì)算，對(duì)于這一類運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算無(wú)需進(jìn)行參數(shù)和部件的選擇，一般只需核算生產(chǎn)能力、電動(dòng)機(jī)功率和輸送帶強(qiáng)度等是否滿足有關(guān)規(guī)定的要求；另一種是對(duì)通用設(shè)備（如TD75、DTⅡ系列通用固定帶式輸送機(jī)和DX系列鋼絲繩芯帶時(shí)輸送機(jī)等）的選型計(jì)算，需要通過(guò)計(jì)算選擇各組成部件（如：輸送帶、滾筒、托輥、驅(qū)動(dòng)裝置……），最后組合成使用于具

45、體條件下的帶式輸送機(jī)。該設(shè)計(jì)主要進(jìn)行的是后一種設(shè)計(jì)。帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)程序大體分兩步，第一步是初步設(shè)計(jì)，主要是通過(guò)理論上的計(jì)算選出合適的輸送機(jī)部件，或者完成對(duì)已選部件的驗(yàn)算；第二步是施工設(shè)計(jì)，主要完成對(duì)已選部件的安裝布置圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作。</p><p>　　由于該種皮帶輸送機(jī)既有上坡運(yùn)輸又有下坡運(yùn)輸，最困難得工況就不一定時(shí)在滿載時(shí)，因此要分不同工況進(jìn)行分析。第一種工況是滿載運(yùn)行狀態(tài)，輸送帶各段都滿載的運(yùn)行狀態(tài)。大多數(shù)

46、情況下，此狀態(tài)為輸送機(jī)系統(tǒng)最困難的工況，所以必須對(duì)正常運(yùn)行工況進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，以確定各主要點(diǎn)輸送帶張力、電機(jī)功率、張緊力的結(jié)論；第二種工況最大發(fā)電狀態(tài)，如果設(shè)計(jì)中沒(méi)有考慮到這種工況，就必然會(huì)出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置過(guò)載，或者在這種條件下停車制動(dòng)不住，出現(xiàn)飛車造成嚴(yán)重的事故，本輸送系統(tǒng)最大發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)的工況是在只有下運(yùn)段滿載，而上運(yùn)段處于空載狀態(tài)的情況下出現(xiàn)；第三種工況是最大電動(dòng)狀態(tài)，如果忽略此工況，有可能出現(xiàn)電機(jī)堵轉(zhuǎn)，悶車而燒壞，而且這種工況也隨起動(dòng)

47、和停車過(guò)程的出現(xiàn)而不斷出現(xiàn)。對(duì)于本輸送機(jī)系統(tǒng)的最大電動(dòng)狀態(tài)是在線路下運(yùn)段空載，而上運(yùn)段滿載的情況出現(xiàn)。第四種工況是空載運(yùn)行狀態(tài)，就是輸送機(jī)上各點(diǎn)都沒(méi)有載荷情況下輸送機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)于本輸送線路，空載運(yùn)行狀態(tài)比最大電動(dòng)狀態(tài)是安全，因此在這就不進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算。比較這前三種工況下所需的牽引力和電機(jī)功率，按照最困難的工況進(jìn)行各部件的選取。</p><p>　　2 上運(yùn)帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)</p><p&g

48、t;　　2.1 設(shè)計(jì)題目原始參數(shù)</p><p><b>　　裕隆福祥煤礦上運(yùn)：</b></p><p>　　（1）輸送長(zhǎng)度L，m；</p><p>　?。?）輸送機(jī)安裝傾角β，°；</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)運(yùn)輸生產(chǎn)率Q，t/h；</p><p>　?。?）物料的散級(jí)密度ρ，t/m

49、³；</p><p>　?。?）物料在輸送帶上的堆積角θ，(°)；</p><p>　　（6）物料的塊度a，mm。</p><p>　　2.2 輸送帶選型計(jì)算</p><p>　　輸送帶是輸送機(jī)的重要部件，要求它具有較高的強(qiáng)度和較好的撓性，其價(jià)格比較昂貴，約占輸送機(jī)總成本的25%—50%。在類型確定上需考慮以下幾點(diǎn)：<

50、;/p><p>　　煤礦井下必須使用阻燃輸送帶，并且盡量選用橡膠貼面，其次為橡塑貼面和塑料貼面的阻燃輸送帶；</p><p>　　表2.1 設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)</p><p>　　在同等條件下，優(yōu)先選擇分層帶，其次整體帶芯帶和鋼繩芯帶；</p><p>　　優(yōu)先選用尼龍、維尼龍帆布層帶，因在同樣抗拉強(qiáng)度下，上述材料比棉帆布帶體輕、帶薄、柔軟、成槽性好、

51、耐水和耐腐蝕。</p><p>　　覆蓋膠的厚度主要取決于被運(yùn)物料的種類和特性，給料沖擊的大小，帶速與機(jī)長(zhǎng)。輸送帶由帶芯（骨架）和覆蓋層組成。帶芯主要由各種織物（棉織物、各種化纖織物以及混紡材料等）或鋼絲繩構(gòu)成。他們是輸送帶的骨架層，幾乎承受輸送帶工作時(shí)全部負(fù)荷，因此，帶芯材料必須具有一定的強(qiáng)度和剛度。覆蓋膠用以保護(hù)中間的帶芯不受機(jī)械損傷以及周圍介質(zhì)的有害影響。上覆蓋膠層一般較厚，這是輸送帶的承載面，直接與物料接

52、觸并承受物料的沖擊和磨損。下覆蓋膠是輸送帶與支撐托輥接觸的一面，主要承受壓力，為了減少輸送帶眼托輥運(yùn)行時(shí)的壓陷阻力，下覆蓋膠是輸送帶與支撐托輥接觸的一面，主要承受壓力，為了減少輸送帶沿托輥運(yùn)行時(shí)的壓陷阻力，下覆蓋膠的厚度一般較薄。側(cè)邊覆蓋膠的作用是當(dāng)輸送帶發(fā)生跑偏是側(cè)面和機(jī)架相碰時(shí)，保護(hù)其不受機(jī)械損傷。</p><p>　　2.2.1輸送帶運(yùn)行速度選擇 </p><p>　　表2.2 與物

53、料有關(guān)的常用帶速</p><p>　　帶速是輸送機(jī)的重要參數(shù)，通常根據(jù)下列原則進(jìn)行選擇：</p><p>　　長(zhǎng)距離、大運(yùn)量的輸送機(jī)可選擇較高帶速；</p><p>　　傾角大、運(yùn)距短的輸送機(jī)帶速易小；</p><p>　　下運(yùn)相對(duì)上運(yùn)帶式輸送機(jī)帶速低；</p><p>　　粒度大、耐磨性大、易粉碎和易起塵的物料宜選用

54、較低帶速；</p><p>　　采用卸料車卸料時(shí)帶速不宜超過(guò)2.5m/s；</p><p>　　由此結(jié)合表2.1，我選擇v=2.5m/s。</p><p>　　2.2.2帶寬的確定</p><p>　　表2.3 物料斷面系數(shù) </p><p>　　表2.4 傾角系數(shù) </p><p>　　1）按

55、輸送能力確定帶寬B1</p><p>　　B1=1.1(+0.05) （式2.1）</p><p>　　式中 Q=1000t/h；</p><p>　　K=422（由表2.2得到）；</p><p><b>　　v=2.5m/s；</b></p><p><b>　　

56、=0.90 t/；</b></p><p>　　C=0.9（由表2.3推出）；</p><p>　　2）按輸送物料的塊度確定帶寬B2</p><p>　　B2 ≥=800mm</p><p>　　式中 amax——物料最大塊度的橫向尺寸。</p><p>　　綜合考慮，我的帶寬選擇為1000m。</p

57、><p>　　2.2.3輸送帶種類的選擇</p><p>　　鋼繩芯帶式輸送機(jī)在結(jié)構(gòu)形式上相同于通用帶式輸送機(jī)，只是輸送帶由織物芯帶改為鋼絲繩芯帶。因此它是一種強(qiáng)力型帶式輸送機(jī)，具有輸送距離長(zhǎng)、運(yùn)輸能力大、運(yùn)行速度高、輸送帶成槽性好和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。大型礦井的主要平巷、寫景和地面生產(chǎn)系統(tǒng)往往會(huì)用到大運(yùn)量、長(zhǎng)距離情況，如果采用普通型帶式輸送機(jī)運(yùn)輸，由于受到輸送帶強(qiáng)度的限制而只能采用多臺(tái)串聯(lián)運(yùn)行方式

58、，這就造成了設(shè)備數(shù)量多，物料轉(zhuǎn)載次數(shù)多，因而帶來(lái)設(shè)備投資高，運(yùn)轉(zhuǎn)效率低，事故率升高，粉煤比重上升以及維護(hù)人員增多等后果。采用鋼繩芯帶式輸送機(jī)可以有效地解決這類問(wèn)題。因?yàn)槲以O(shè)計(jì)的輸送機(jī)運(yùn)輸距離長(zhǎng)460，所以我采用鋼繩芯輸送帶。</p><p>　　查DTⅡ手冊(cè)表4-1、4-5預(yù)選：鋼絲繩芯輸送帶，NR覆蓋膠</p><p>　　表2.5 ST帶芯皮帶規(guī)格及技術(shù)參數(shù)</p>&l

59、t;p>　　上膠層厚6mm，下膠層6mm，鋼絲繩根數(shù)79根，輸送帶質(zhì)量27kg·mˉ¹</p><p>　　2.3 輸送線路初步設(shè)計(jì)</p><p>　　線路初步設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)使用地點(diǎn)的具體情況、用戶要求或輸送機(jī)類型情況，進(jìn)行輸送機(jī)的整體布置。主要內(nèi)容包括驅(qū)動(dòng)裝置的型式、數(shù)量和安裝位置的確定，拉緊裝置的形式和安裝位置的確定，機(jī)頭、機(jī)尾布置，裝卸位置及形式，清掃裝

60、置的類型及位置的確定等。最后根據(jù)這些內(nèi)容畫 出輸送機(jī)的布置簡(jiǎn)圖。</p><p>　　參考《礦山機(jī)械》課本表8-2帶式輸送機(jī)系統(tǒng)典型布置圖</p><p>　　因?yàn)檎n題中的帶式輸送機(jī)運(yùn)輸長(zhǎng)度短，帶速不高，所以本題目選擇單滾筒向上運(yùn)輸式布置，布置圖2.1。</p><p>　　2.4 托輥的選擇計(jì)算</p><p>　　2.4.1托輥類型及其作

61、用</p><p>　　托輥是用來(lái)支承輸送帶和輸送帶上的物料，減少輸送帶的運(yùn)行阻力，保證輸送帶的垂度不超過(guò)技術(shù)規(guī)定，使輸送帶沿預(yù)定的方向平穩(wěn)地運(yùn)行。帶式輸送機(jī)上的主要部件是托輥，其成本占輸送機(jī)總成本的25%—30%，總重約占總機(jī)重量的30%—40%；它是日常主要管理、維護(hù)和更換的對(duì)象。因此，它的可靠性和壽命決定著輸送機(jī)的功效。托輥使用壽命短會(huì)增加輸送機(jī)的維修費(fèi)用；轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活會(huì)增加輸送機(jī)的功耗；堵轉(zhuǎn)的托輥會(huì)磨損昂貴

62、的輸送帶，甚至可導(dǎo)致礦井瓦斯、煤塵爆炸的嚴(yán)重事故。通常托輥的預(yù)期使用壽命大約在2-5萬(wàn)小時(shí)，但在惡劣的工作條件下，如煤礦井下工作，它的實(shí)際使用壽命低于預(yù)期的使用壽命。</p><p>　　托輥按其用途的不同主要分為承載托輥（又稱上托輥）、回程托輥（又稱下托輥）、緩沖托輥與調(diào)心托輥。托輥的結(jié)構(gòu)與具體布置形式主要決定于輸送機(jī)的類型與所運(yùn)物料的性質(zhì)。</p><p>　　圖2.1 輸送帶設(shè)計(jì)示意

63、圖</p><p>　　承載托輥安裝在有載分支上，以支承輸送帶與物料。在生產(chǎn)實(shí)踐中要求它能根據(jù)所輸送物料性質(zhì)的不同，使輸送帶的承載斷面的形狀有相應(yīng)的變化。例如，運(yùn)送散狀物料，為了提高生產(chǎn)率和防止物料的撒落，通常采用槽形托輥，槽形托輥一般由3個(gè)或3個(gè)以上托輥組成。目前普通槽形托輥的成槽角均為35°，托輥之間成鉸接或固支。對(duì)于成件物品的運(yùn)輸通常采用平行承載托輥。</p><p>　　

64、回程托輥安裝在空載分支上，以支承輸送帶。通常采用平行托輥大型輸送機(jī)有時(shí)采用V形回程托輥。</p><p>　　緩沖托輥大多安裝在輸送機(jī)的裝載點(diǎn)上，以減輕物料對(duì)輸送帶的沖擊。在運(yùn)輸沉重的大塊物料的情況下，有時(shí)也需沿輸送機(jī)全線設(shè)置緩沖托輥。通常緩沖托輥有彈簧鋼板式和橡膠圈式兩種。</p><p>　　輸送帶運(yùn)行時(shí)，由于張力的不平衡、物料偏堆積、機(jī)架變形、托輥軸承損壞以及風(fēng)載荷作用等使其產(chǎn)生跑偏

65、，目前應(yīng)用最為普遍的是前傾托輥，它取代了調(diào)心托輥，靠普通槽形托輥的兩側(cè)輥向輸送帶運(yùn)行方向傾斜2°～3°實(shí)現(xiàn)防跑偏。</p><p>　　托輥間距的選擇應(yīng)考慮物料性質(zhì)、輸送帶的重度及運(yùn)行阻力等條件的影響。承載分支托輥間距可參考表2.3選取。緩沖托輥間距一般為承載托輥間距的0.3-0.5倍，約為0.3-0.6m。回程托輥間距可按2-3 m考慮或取為承載托輥間距的2倍。</p><

66、;p>　　根據(jù)課題實(shí)際要求，承載托輥我們選擇35°槽型托輥組</p><p>　　另外加入35°槽型前傾托輥組，這樣可以起到防跑偏作用了。</p><p>　　回程托輥選擇普通平行托輥。</p><p>　　同時(shí)選用 35°緩沖托輥。</p><p>　　選用10°、20°、30

67、6;過(guò)度托輥。</p><p>　　2.4.2托輥參數(shù)確定</p><p>　　查DTⅡ（A）帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表6-3，35°槽型托輥組主要參數(shù)如表2.6.手冊(cè)表6-17平行托輥參數(shù)如本文表2.7，手冊(cè)6-11得緩沖托輥參數(shù)如下表2.8</p><p>　　查35°DTⅡ（A）帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)P64表6-5，槽型前傾托輥組前傾角為1°

68、;26′。 </p><p>　　2.4.3托輥間距的確定</p><p>　　托輥間距的選擇應(yīng)考慮物料性質(zhì)、輸送帶的重度及運(yùn)行阻力等條件的影響。承載分支托輥間距可參考表2.8選取。緩沖托輥間距一般為承載托輥間距的0.3-0.5倍，約為0.3-0.6m?；爻掏休侀g距可按2-3 m考慮或取為承載托輥間距的2倍。</p><

69、p>　　表2.6 35°槽型承載托輥組參數(shù)</p><p>　　表2.7 平行下托輥參數(shù)</p><p>　　表2.8 35°緩沖托輥參數(shù)</p><p>　　查《礦井運(yùn)輸提升》P51表</p><p>　　選取承載托輥間距1.2m</p><p>　　則下托輥間距2.4m</p>

70、<p>　　2.4.4托輥?zhàn)枇ο禂?shù)</p><p>　　查《礦井運(yùn)輸機(jī)械》P128表</p><p>　　表2.9 承載托輥間距參考表</p><p>　　表2.10 輸送帶沿托輥運(yùn)行的阻力系數(shù)</p><p>　　取承載托輥?zhàn)枇ο禂?shù)ω´=0.040</p><p>　　回程托輥?zhàn)枇ο禂?shù)ω&qu

71、ot;=0.035</p><p>　　2.5 帶式輸送機(jī)線路阻力計(jì)算</p><p>　　2.5.1基本參數(shù)計(jì)算</p><p><b>　?。?）輸送帶線質(zhì)量</b></p><p>　　輸送帶線質(zhì)量27kg·m-1（見(jiàn)2.2.3中輸送帶類型選擇）</p><p><b>

72、　?。?）物料線質(zhì)量q</b></p><p>　　已知設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力Q=1000t/h，輸送帶運(yùn)行速度=2.5m/s時(shí)，物料線質(zhì)量q===111kg/m；</p><p>　?。?）托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分線質(zhì)量</p><p>　　表2.11 F托輥回轉(zhuǎn)部分質(zhì)量（kg）</p><p>　　頭部滾筒或尾部滾筒距第一組槽形托輥的距離s按下式計(jì)

73、算：</p><p>　　式中 —滾筒與第一組托輥之間的距離，m</p><p>　　—35°（托輥的成槽角，rad）</p><p>　　B—1000 （輸送帶寬度，mm）</p><p>　　經(jīng)計(jì)算可知，我設(shè)計(jì)的帶式輸送機(jī)的尾部滾筒距第一組槽形托輥的距離： =2.67×35×2π×1

74、/360=1.63m</p><p>　?。ú坌屯休伋刹劢?35°；B=1m）</p><p>　　頭部滾筒距第一組槽形托輥的距離：</p><p>　　=2.67×35×2π×1/360=1.63m</p><p>　?。ú坌瓮休伋刹劢?35°；B=1m）</p><p&

75、gt;　　本設(shè)計(jì)的帶式輸送機(jī)的帶寬B=1000mm，堆積密度=0.90 t/m²，經(jīng)查表2.9、表2.11可知承載分支托輥間距=1.2 m，其托輥回轉(zhuǎn)部分質(zhì)量=17kg （沖壓座），回程托輥間距=2.4m(下托輥的間距一般取2倍的上托輥間距)，其托輥回轉(zhuǎn)部分質(zhì)量=15kg（沖壓座），根據(jù)DTⅡ手冊(cè)回程托輥選擇平行下托輥。因此，可求出托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量：</p><p>　　承載托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量為： =

76、17/1.2=14.17kg/m （式2.2）</p><p>　　回程托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量為： =6.25kg/m （式2.3）</p><p>　　2.5.2線路阻力計(jì)算</p><p><b>　　（1）直線阻力計(jì)算</b></p><p><b>　　對(duì)于承載分支：

77、</b></p><p><b>　?。ㄊ?.4）</b></p><p>　　=197621.5N 其中（ω´=0.04）</p><p><b>　　對(duì)于回程分支：</b></p><p><b>　　（式2.5）</b></p>&

78、lt;p>　　=-28490.6N （ω"=0.035）</p><p>　　式中 —承載分支直線運(yùn)行阻力，N,</p><p>　　—回程分支直線運(yùn)行阻力，N</p><p>　　—重力加速度， m/s²</p><p><b>　　—輸送長(zhǎng)度，m</b></p><p

79、><b>　　—輸送傾角，°</b></p><p>　　—輸送帶在承載分支運(yùn)行的阻力系數(shù)</p><p>　　—輸送帶在回程分支運(yùn)行的阻力系數(shù)</p><p>　　2.6 輸送帶張力的計(jì)算</p><p>　　用逐點(diǎn)法計(jì)算輸送帶關(guān)鍵點(diǎn)張力：</p><p>　　圖2.2 輸送帶設(shè)

80、計(jì)示意圖</p><p>　　輸送帶張力應(yīng)滿足兩個(gè)條件：</p><p>　　摩擦傳動(dòng)條件，即輸送帶的張力必須保證輸送機(jī)在任何正常工況下都無(wú)輸送帶打滑現(xiàn)象發(fā)生。傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)可參考表6選取，對(duì)于塑面帶應(yīng)相應(yīng)減少。按摩擦條件確定：</p><p><b>　　其中</b></p><p>　　其中為 為回

81、程托輥?zhàn)枇?lt;/p><p><b>　　為承載托輥?zhàn)枇?lt;/b></p><p>　　解方程得： ；</p><p><b>　　；</b></p><p><b>　　109383；</b></p><p><b>

82、;　??；</b></p><p><b>　　；</b></p><p><b>　　；</b></p><p>　　所以 =311455N</p><p>　　2.7 輸送帶強(qiáng)度驗(yàn)算</p><p>　　根據(jù)上面“逐點(diǎn)張力

83、法”計(jì)算出的最大張力=311455N</p><p>　　輸送帶允許承受的最大張力</p><p>　　由于，所以符合要求。</p><p>　　表2.12 傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)</p><p>　　2.8牽引力及電機(jī)功率計(jì)算</p><p>　　2.8.1牽引力及電機(jī)功率計(jì)算</p><

84、p>　　由于滿載工作下電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，有可能是電動(dòng)狀態(tài)也可能是發(fā)電狀態(tài)，所以在牽引力和功率計(jì)算上有區(qū)別。尤其應(yīng)注意各種阻力的正方向和正常發(fā)電狀態(tài)而空載電動(dòng)狀態(tài)下的功率驗(yàn)算。電動(dòng)機(jī)備用功率一般按15%-20%考慮。</p><p>　　電動(dòng)狀態(tài)時(shí)：傳動(dòng)滾筒的主軸牽引力：</p><p><b>　　=160080N</b></p><p>

85、;　　電機(jī)功率： （式2.6）</p><p><b>　　2.8.2電機(jī)選型</b></p><p>　　所需最大功率520kw，則我們必須選用最大功率為280*2=560kw的驅(qū)動(dòng)組合</p><p>　　查DTⅡ手冊(cè)選用525型驅(qū)動(dòng)組合</p><p>　　查DTⅡ手冊(cè)525型驅(qū)動(dòng)組合具體參數(shù)表如下表2

86、.13</p><p>　　表2.13 驅(qū)動(dòng)裝置組合表</p><p>　　2.9 驅(qū)動(dòng)裝置及分布</p><p>　　2.9.1 滾筒的選擇</p><p>　　滾筒是帶式輸送機(jī)的重要部件。按其結(jié)構(gòu)與作用的不同分為傳動(dòng)（驅(qū)動(dòng)）滾筒、電動(dòng)滾筒、外裝式電動(dòng)滾筒和改向滾筒。</p><p>　　傳動(dòng)滾筒用來(lái)傳遞牽引力或制動(dòng)

87、力。傳動(dòng)滾筒有鋼制光面滾筒、包膠滾筒和陶瓷滾筒等。鋼制光面滾筒主要缺點(diǎn)是表面摩擦系數(shù)小，所以一般常用于短距離輸送機(jī)中。</p><p>　　包膠滾筒主要優(yōu)點(diǎn)是表面摩擦系數(shù)大，適用于長(zhǎng)距離大型帶式輸送機(jī)。</p><p>　　包膠滾筒按其表面形狀又可分為：光面包膠滾筒、人字形溝槽包膠滾筒和菱形（網(wǎng)紋）包膠滾筒。</p><p>　　光面包膠滾筒制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，易滿足

88、技術(shù)要求，正常工作條件下摩擦系數(shù)大，能減少物料黏結(jié)，但在潮濕場(chǎng)合，由于表面無(wú)溝槽致使無(wú)法截?cái)嗨?，因而摩擦系?shù)顯著下降。</p><p>　　為了增大摩擦系數(shù)，在光面鋼制滾筒表面上，冷粘或硫化一層人字形溝槽的橡膠板，為使這層橡膠板粘得牢靠，必須先在滾筒表面掛上一層很薄的襯膠（一般小于2mm），然后再把人字形溝槽橡膠冷粘或硫化在襯膠上。這種帶人字形的溝槽滾筒，由于有溝槽存在，能使表面水薄膜中斷，不積水，同時(shí)輸送帶與

89、滾筒接觸時(shí)，輸送帶表面能擠壓到溝槽里。由于這兩種原因，即使在潮濕的條件下，摩擦系數(shù)也降低不大。但是，此種滾筒具有方向性，不能反向運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p>　　菱形（網(wǎng)紋）包膠滾筒，除了具有人字溝槽膠面滾筒的優(yōu)點(diǎn)外，最突出的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它沒(méi)有方向性，有效防止了輸送帶的跑偏，對(duì)可逆輸送機(jī)尤為適用。但摩擦系數(shù)比人字溝槽膠面稍有降低。盡管如此，人們還是認(rèn)為菱形溝槽膠面比人字溝槽膠面優(yōu)越。繼菱形溝槽膠面滾筒之后又出現(xiàn)了一種帶軸

90、向槽的菱形溝槽膠面滾筒。因?yàn)檩S向溝槽使摩擦系數(shù)升高，從而彌補(bǔ)了菱形溝槽膠面滾筒比人字溝槽膠面滾筒摩擦系數(shù)小的缺點(diǎn)。這種菱形溝槽滾筒目前國(guó)內(nèi)尚未制造生產(chǎn)。</p><p>　　普通傳動(dòng)滾筒都是采用焊接結(jié)構(gòu)，即輪轂、輻板和筒皮之間采用焊接結(jié)構(gòu)。該類滾筒適用于中小型帶式輸送機(jī)。</p><p>　　在大功率的帶式輸送機(jī)中，必須采用鑄焊結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式，滾筒兩端的輪轂、輻板和筒皮為整體鑄造，然后再與

91、中間筒皮焊在一起。</p><p><b>　　改向滾筒</b></p><p>　　改向滾筒有鋼制光面滾筒和光面包膠滾筒。包膠的目的是為了減少物料在其表面的黏結(jié)以防輸送帶的跑偏與磨損。滾筒的軸承有布置在內(nèi)側(cè)與外側(cè)兩種形式。</p><p>　　在帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)中，正確合理地選擇滾筒直徑具有很大的意義。如果直徑增大可改善輸送帶的使用條件，但

92、在其他條件相同之下，直徑增大會(huì)使其重量、驅(qū)動(dòng)裝置、減速器的傳動(dòng)比和質(zhì)量相應(yīng)提高。因此，滾筒直徑盡量不要大于確保輸送帶正常使用條件所需的數(shù)值。</p><p>　　按照帶寬B=1000mm，初選傳動(dòng)滾筒直徑。</p><p>　　許用扭矩52kN·m</p><p><b>　　減速器減速比 25</b></p><

93、p><b>　　改向滾筒直徑選擇</b></p><p>　　=0.8=800mm</p><p>　　=0.6=600mm</p><p>　　為尾部改向滾筒直徑，mm；</p><p>　　為頭部改向滾筒直徑，mm；</p><p>　　為傳動(dòng)滾筒直徑，mm。</p>&l

94、t;p>　　2.10拉緊力、拉緊行程的計(jì)算及拉緊裝置的選擇</p><p>　　輸送帶在運(yùn)行一段時(shí)間后會(huì)發(fā)生蠕變而變長(zhǎng)，在啟動(dòng)、制動(dòng)過(guò)程中也會(huì)發(fā)生蠕變現(xiàn)象，只有拉緊裝置進(jìn)一步收緊才不會(huì)發(fā)生打滑現(xiàn)象。因此，拉緊裝置是保證帶式輸送機(jī)正常運(yùn)行不可缺少的部件。</p><p>　　2.10.1拉緊力的計(jì)算</p><p>　　根據(jù)輸送機(jī)布置形式確定拉緊力大小。<

95、/p><p><b>　　==224235N</b></p><p>　　2.10.2拉緊行程的計(jì)算</p><p><b>　　計(jì)算拉緊行程</b></p><p>　　L=KL+(1~2)B+++=18m</p><p><b>　　L為拉緊行程，m；</b&

96、gt;</p><p>　　L為輸送機(jī)長(zhǎng)度，m；</p><p><b>　　B為帶寬，m；</b></p><p><b>　　拉緊裝置接頭長(zhǎng)度；</b></p><p><b>　　為拉緊車長(zhǎng)度；</b></p><p>　　為動(dòng)態(tài)應(yīng)變變形長(zhǎng)度。&l

97、t;/p><p>　　表2.14 輸送帶伸長(zhǎng)系數(shù)K</p><p>　　2.10.2拉緊裝置的選擇與布置</p><p>　　拉緊裝置又稱張緊裝置，它是帶式輸送機(jī)必不可少的部件，具有以下四個(gè)主要作用：</p><p>　　使輸送帶有足夠的張力，以保證輸送帶與滾筒間產(chǎn)生必要的摩擦力并防止打滑；</p><p>　　保證輸送帶

98、各點(diǎn)的張力不低于一定值，以防止輸送帶在托輥之間過(guò)分松弛而引起撒料和增加運(yùn)動(dòng)阻力；</p><p>　　補(bǔ)償輸送帶的塑性伸長(zhǎng)和過(guò)渡工況下彈性伸長(zhǎng)的變化；</p><p>　　為輸送帶重新接頭提供必要的行程。</p><p>　　在帶式輸送機(jī)的總體布置時(shí)，選擇合適的拉緊裝置，確定合理的安裝位置，是保證輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)、起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)輸送帶在傳動(dòng)滾筒上不打滑的重要條件，通常確

99、定拉緊裝置的位置時(shí)須考慮以下三點(diǎn)：</p><p>　　拉緊裝置應(yīng)盡量安裝在靠近傳動(dòng)滾筒的空載分支上，以利于起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，對(duì)運(yùn)距較短的輸送帶可布置在機(jī)尾部，并將機(jī)尾部的改向滾筒作為拉緊滾筒；</p><p>　　拉緊裝置應(yīng)盡可能布置在輸送帶張力最小處，這樣可減小拉緊力；</p><p>　　應(yīng)盡可能使輸送帶在拉緊滾筒的繞入和繞出分支方向與滾筒位移線平行

100、，且施加的拉緊力要通過(guò)滾筒中心。</p><p>　　按拉緊裝置的原理不同，常用的拉緊裝置有以下幾種：</p><p>　　（1）重錘拉緊裝置。重錘拉緊裝置應(yīng)用十分普通。它是利用重錘的重量產(chǎn)生拉緊力，并保證輸送帶在各種工況下有恒定的拉緊力，可以自動(dòng)補(bǔ)償由于溫度改變和磨損而引起輸送帶的伸長(zhǎng)變化。重錘拉緊裝置在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單，工作上可靠，維護(hù)量小，是一種較理想的拉緊裝置。它的缺點(diǎn)是占用空間較大，工

101、作拉緊力不能自動(dòng)調(diào)整。根據(jù)輸送機(jī)的長(zhǎng)度和使用場(chǎng)合的不同，重錘拉緊裝置的具體結(jié)構(gòu)形式也有所不同，如重錘垂直拉緊裝置和重錘車式拉緊裝置，它們適用于固定長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)上。</p><p>　?。?）固定式拉緊裝置。固定式拉緊裝置的拉緊滾筒在輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中位置是固定的，其拉緊行程的調(diào)整有手動(dòng)和電動(dòng)兩種方式。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，對(duì)污染不敏感，工作可靠，缺點(diǎn)是輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中由于輸送帶的彈性變形和塑性伸長(zhǎng)引起張力降低，

102、可能導(dǎo)致輸送帶在傳動(dòng)滾筒上打滑。常用的結(jié)構(gòu)類型有螺旋拉緊裝置（拉緊行程短，拉緊力小，故適用于機(jī)長(zhǎng)小于80m的短距離帶式輸送機(jī)上）和鋼繩絞車?yán)o裝置（利用鋼絲繩纏繞在絞筒上，將輸送帶拉緊）等。</p><p>　?。?）自動(dòng)拉緊裝置。自動(dòng)拉緊裝置是一種在輸送機(jī)工作中能按一定的要求自動(dòng)調(diào)節(jié)拉緊力的拉緊裝置。在現(xiàn)代長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)中使用較多。它使輸送帶具有合理的張力圖，自動(dòng)補(bǔ)償輸送帶的彈性變形和塑性變形。它的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)

103、復(fù)雜，外形尺寸大，對(duì)污染較敏感及需要輔助裝置。</p><p>　　自動(dòng)拉緊裝置的類型很多，按作用原理分，有連續(xù)作用和周期作用兩種；按控制參數(shù)分，有一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)等（常作為控制參量的有張力、帶速和傳動(dòng)滾筒的利用弧）；按拉緊裝置的驅(qū)動(dòng)方式分，有電力驅(qū)動(dòng)與液力驅(qū)動(dòng)兩種；按被調(diào)節(jié)的繞出點(diǎn)張力的變化規(guī)律分，有穩(wěn)定式、隨動(dòng)式和綜合式三種。</p><p>　　TYZL通用型液壓自動(dòng)拉緊裝置是針對(duì)我

104、國(guó)帶式輸送機(jī)、索道等連續(xù)輸送設(shè)備而開(kāi)發(fā)的一種機(jī)電一體化通用設(shè)備。它具有以下特點(diǎn)：</p><p>　?。?）根據(jù)使用場(chǎng)合的條件，拉緊力可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定，使設(shè)備處于最佳的工作狀態(tài)。</p><p>　?。?）拉緊力設(shè)定后，TYZL型液壓自動(dòng)拉緊裝置可以保持系統(tǒng)處于恒力拉緊狀態(tài)。</p><p>　?。?）TYZL型液壓自動(dòng)拉緊裝置具有相應(yīng)速度快，動(dòng)態(tài)性能好的特點(diǎn)，

105、以及時(shí)補(bǔ)償輸送帶或鋼絲繩的彈塑性變形</p><p>　?。?）油泵電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)空載起動(dòng)，達(dá)到額定拉力時(shí)，電機(jī)斷電，有蓄能器完成油力補(bǔ)償，從而達(dá)到TYZL型液壓自動(dòng)拉緊裝置的節(jié)能運(yùn)行。</p><p>　?。?）TYZL型液壓自動(dòng)拉緊裝置結(jié)構(gòu)緊湊，安裝布置方便。</p><p>　?。?）TYZL型液壓自動(dòng)拉緊裝置可與集控裝置連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)該機(jī)的遠(yuǎn)程控制。</p

106、><p>　　在帶式輸送機(jī)的工藝布置中，選擇合理的拉緊裝置，確定合理的安裝位置，是保證輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)、啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)輸送帶在傳動(dòng)滾筒上不打滑的重要條件，通常確定拉緊裝置的位置時(shí)需要考慮以下三點(diǎn)：</p><p>　　拉緊裝置應(yīng)盡量安裝在靠近傳動(dòng)滾筒的空載分支上，以利于起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，對(duì)運(yùn)距很短的輸送機(jī)可布置在機(jī)尾部，并將尾部滾筒作為拉緊滾筒；</p><p>

107、　　拉緊裝置應(yīng)盡可能布置在輸送帶張力最小處，這樣可以減少拉緊力，縮小拉緊行程；</p><p>　　應(yīng)使輸送帶在拉緊滾筒的繞入和繞出分支方向與滾筒位移線平行，而且施加的拉緊力要通過(guò)滾筒中心。</p><p>　　本通用性液壓自動(dòng)拉緊裝置適用于鋼繩芯、普通橡膠帶固定式帶式輸送機(jī)以及索道等連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備，該設(shè)備可放在輸送機(jī)機(jī)頭或機(jī)尾，設(shè)計(jì)者依據(jù)具體情況選用并確定具體位置。</p>

108、<p>　　根據(jù)輸送機(jī)設(shè)計(jì)原始資料和已計(jì)算出的拉緊力和拉緊行程，綜合考慮上述各種拉緊裝置類型和特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)選擇使用YZL1-100/L型液壓自動(dòng)拉緊裝置。</p><p>　　2.11制動(dòng)力矩的計(jì)算及制動(dòng)器的選擇</p><p>　　2.11.1制動(dòng)力矩計(jì)算</p><p>　　根據(jù)井下用帶式輸送機(jī)技術(shù)要求，制動(dòng)裝置或逆止裝置產(chǎn)生的制動(dòng)力矩不得小于該輸送

109、機(jī)所需制動(dòng)力矩的1.5倍。</p><p>　　對(duì)于電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的帶式輸送機(jī)所需制動(dòng)裝置的總制動(dòng)力矩為：</p><p><b>　　（式2.13）</b></p><p>　　式中 —制動(dòng)裝置作用在傳動(dòng)滾筒軸上的總制動(dòng)力矩，Nm；</p><p>　　—傳動(dòng)滾筒直徑，m；</p><p>

110、　　—輸送機(jī)長(zhǎng)度，m； </p><p>　　—托輥?zhàn)枇ο禂?shù)，取值為0.012</p><p>　　代入得=2091N·M</p><p>　　由于該輸送機(jī)運(yùn)距較短，且是上運(yùn)帶式輸送機(jī)，故選用型號(hào)為YWZ-400的推桿制動(dòng)器。</p><p>　　2.12軟啟動(dòng)裝置的選擇</p><p>　　軟啟動(dòng)技術(shù)是改善

111、帶式輸送機(jī)啟動(dòng)條件的主要手段。軟啟動(dòng)技術(shù)是一定的啟動(dòng)時(shí)間內(nèi)，控制啟動(dòng)加速度，確保帶式輸送機(jī)按所要求的加速度曲線平穩(wěn)啟動(dòng)達(dá)到額定的運(yùn)行速度，同時(shí)使啟動(dòng)電流和輸送帶的啟動(dòng)張力控制在允許范圍內(nèi)。</p><p>　　目前采用的軟啟動(dòng)方式有：</p><p>　　機(jī)械軟啟動(dòng)：液力耦合器、液體粘性軟啟動(dòng)等。</p><p>　　機(jī)電軟啟動(dòng)：可變速電流啟動(dòng)、繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)驅(qū)動(dòng)，C

112、ST等。</p><p>　　電氣軟啟動(dòng)：可控硅軟啟動(dòng)、變頻器、PSI系列固態(tài)降壓軟啟動(dòng)等。</p><p>　　根據(jù)需要，選擇液體粘性軟起動(dòng)裝置</p><p><b>　　它的主要技術(shù)性能有</b></p><p>　?。?）傳遞效率高，可靠性高，運(yùn)行費(fèi)用低；</p><p>　?。?）調(diào)速性

113、能好，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速和驗(yàn)帶等功能</p><p>　　（3）實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)空載啟動(dòng)，與電機(jī)具有良好的匹配特性</p><p>　?。?）正常工作時(shí)不需要水冷卻系統(tǒng)，大大節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，利于設(shè)備維護(hù)</p><p>　　（5）需要時(shí)可實(shí)現(xiàn)多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)功率相互平衡</p><p>　?。?）輸送機(jī)過(guò)載時(shí)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)過(guò)載保護(hù)功能</p>&l

114、t;p>　?。?）整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可控可靠，使用維護(hù)方便</p><p>　?。?）能實(shí)現(xiàn)煤礦井下防爆，增強(qiáng)礦井安全</p><p>　　查力博部分產(chǎn)品選型手冊(cè)P5</p><p>　　軟啟動(dòng)方式選擇型號(hào)為YNRQD320/1500的液體粘性軟啟動(dòng)裝置，傳遞功率285-355kw</p><p><b>　　2.13輔助裝置&l

115、t;/b></p><p>　　2.13.1清掃裝置</p><p>　　清掃粘結(jié)在輸送帶表面的物料，對(duì)于提高輸送帶的使用壽命和保證輸送機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)將具有重要意義。</p><p>　　對(duì)清掃裝置的基本要求是：清掃干凈，清掃阻力小，不損傷輸送帶的覆蓋層，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而可靠。輸送帶的清掃效果，對(duì)于延長(zhǎng)輸送帶的使用壽命和雙滾筒驅(qū)動(dòng)的穩(wěn)定運(yùn)行有很大影響。</p&g