煤礦上運(yùn)帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)論文

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1、- 摘要 帶式輸送機(jī)是連續(xù)輸送機(jī)械的一個(gè)類別，是以輸送帶作為牽引構(gòu)件和承載構(gòu)件,利用托輥支撐，依靠傳動(dòng)滾筒與輸送帶之間摩擦力傳遞牽引力的連續(xù)輸送設(shè)備。它可將各種粉狀、顆粒狀及塊狀等散狀物料，在一定的輸送線路上，從裝載地點(diǎn)到卸載地點(diǎn)以連續(xù)物料流的方式進(jìn)展輸送，不僅對(duì)工業(yè)企業(yè)的部輸送起著重要作用，同時(shí)對(duì)其外部輸送也起著重要作用。由于投資少、運(yùn)營費(fèi)低、可以進(jìn)展物料的長距離輸送等原因，在*些場合可以代替鐵路運(yùn)輸及公路運(yùn)輸，已成為工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的輸送設(shè)備。近20年來，由于帶式輸送機(jī)與其他輸送機(jī)械相比具有不可比較的優(yōu)點(diǎn)，我國的帶式輸送機(jī)有突飛猛進(jìn)的開展，比較突出的特點(diǎn)是應(yīng)用的帶式輸送機(jī)輸送量大

2、、單機(jī)長度大、電動(dòng)功率大、啟動(dòng)制動(dòng)技術(shù)水平有很大提高。由于帶式輸送機(jī)運(yùn)營費(fèi)用低，特別在當(dāng)前我國燃油供給緊、依賴進(jìn)口的數(shù)量大、油價(jià)高的情況下，使帶式輸送機(jī)的應(yīng)用圍更加寬廣。其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下方面：構(gòu)造簡單，節(jié)能與經(jīng)濟(jì)性，輸送物料圍廣，輸送距離長，輸送能力大、生產(chǎn)效率高，線路布置靈活、適應(yīng)性強(qiáng)，提升角度大，受料和卸料靈活，平安可靠性高，環(huán)保性能優(yōu)越，操作簡單、容易實(shí)現(xiàn)程序控制。 關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī) ;上運(yùn);電控系統(tǒng) Abstract Belt conveyor is a type of continuous conveyor is a conveyor belt, as ponents o

3、f traction and load-bearing ponents, using roller support, rely on the transmission roller and conveyor belt friction between the transmission force of traction continuous conveying equipment. It can be all kinds of powder, granular and massive bulk material in the transmission line of to uninstall,

4、 location from loading point to continuous material flow to carry on the transportation, not only within the industry transfer plays an important role, and the e*ternal transport also plays an important role. Due to low investment, low operating costs, can be transported long distances and other rea

5、sons for material, can replace the railway transport and in some the occasion Road transportation has bee an indispensable transportation equipment in the production of industrial enterprises.In the past 20 years, because of the belt conveyor and other transportation machinery has inparable advantag

6、es, China's belt conveyor have developed rapidly, the more prominent features is the conveyor volume application, single length, electric power, braking technology level has greatly improved. Due to the band conveyor low operating costs, especially in the current China's fuel supply, the number of d

7、ependence on imports, high oil prices under the condition that the application scope of the belt conveyor is broader. Its advantages are mainly in the following aspects: simple structure, energy saving and economy, transportation of materials and a wide range of long distance transportation, transpo

8、rtation large capacity The utility model has the advantages of high production efficiency, fle*ible circuit layout, strong adaptability, large lifting angle, fle*ible material and discharge, high safety and reliability, e*cellent environmental protection performance, simple operation, and easy reali

9、zation of program control. Key words: belt conveyor; up and down; electric control system 目錄 1緒論1 1.1 本課題研究的目的和意義1 1.2 本課題研究的容2 1.3國外研究情況及其開展2 1.4驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)要求4 1.5長距離帶式輸送機(jī)合理的驅(qū)動(dòng)裝置6 1.6帶式輸送機(jī)的開展趨勢7 2帶式輸送機(jī)初步設(shè)計(jì)10 2.1選擇機(jī)型10 2.2 輸送帶選型計(jì)算10 2.3 輸送帶線路的設(shè)計(jì)容13 2.4 托輥的選型計(jì)算13 2.5帶式輸送機(jī)系統(tǒng)布置 21 2.6帶式輸送機(jī)線

10、路阻力計(jì)算21 2.6.1圓周驅(qū)動(dòng)力計(jì)算 21 2.6.2運(yùn)行阻力計(jì)算 24 2.7 輸送帶強(qiáng)度驗(yàn)算29 2.8 牽引力及電機(jī)功率計(jì)算29 2.9 驅(qū)動(dòng)裝置及其布置30 2.10 拉緊力、拉緊行程的計(jì)算及拉緊裝置的選擇38 2.11 制動(dòng)器與逆止器的選擇41 2.12 軟啟動(dòng)裝置的選擇44 2.13 輔助裝置44 3電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)46 3.1電控系統(tǒng)概述46 3.2電控系統(tǒng)各控制部件功能47 3.3電控系統(tǒng)系統(tǒng)工作原理50 3.4信號(hào)與報(bào)警56 3.5功率平衡調(diào)節(jié)56 4設(shè)計(jì)小結(jié)57 5參考文獻(xiàn)59 6致61 附錄62 .

11、 z. - 1緒論 帶式輸送機(jī)是以輸送帶、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。其構(gòu)造簡單、運(yùn)行平穩(wěn)、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、能耗低、對(duì)環(huán)境污染小、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)。 1.1 本課題研究的目的和意義 帶式輸送機(jī)是以輸送帶兼作牽引機(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。 帶式輸送機(jī)自1795年被創(chuàng)造以來，經(jīng)過兩個(gè)世紀(jì)的開展，已被電力、冶金、煤炭、化工、礦山

12、、港口等各行各業(yè)廣泛采用。特別是第二次工業(yè)革命帶來了新材料、新技術(shù)的采用，使帶式輸送機(jī)的開展步入了一個(gè)新紀(jì)元。當(dāng)今，無論從輸送量、運(yùn)距、經(jīng)濟(jì)效益等各方面來衡量，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，并成為各國爭先開展的行業(yè)。 帶式輸送機(jī)因其具有構(gòu)造緊湊、傳動(dòng)效率高、噪聲低、使用壽命長、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)是國民經(jīng)濟(jì)中不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備。加之國際互聯(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)、開發(fā)、制造、銷售的周期，使它更加具有競爭力。 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

13、系統(tǒng)中重要的組成局部。為了更好的研究帶式輸送機(jī)的工作組成原理，發(fā)現(xiàn)及改良其缺乏之處，本課題所研究的是大傾角、上運(yùn)帶式輸送機(jī)。此次研究的主要問題在于系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)件布置、軟起動(dòng)和制動(dòng)問題。帶式輸送機(jī)向上運(yùn)送物料時(shí)，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，在構(gòu)造上有特點(diǎn)，控制上有特殊要求。上運(yùn)帶式輸送機(jī)的制動(dòng)裝置及其控制技術(shù)尤為關(guān)鍵。假設(shè)制動(dòng)裝置設(shè)計(jì)的不合理，很容易發(fā)生飛車事故，從而造成斷帶、撕帶等事故，給生產(chǎn)帶來極大危害。如何實(shí)現(xiàn)軟制動(dòng)與自動(dòng)緊，逐漸向智能化、自動(dòng)化、人性化方向開展，是目前帶式輸送機(jī)的開展方向，也是本課題的研究目的和意義所在。相信隨著課題的不斷深入，對(duì)帶式輸送機(jī)

14、將會(huì)有深入的了解，為以后的學(xué)習(xí)也能打下夯實(shí)的根底。 1.2 本課題研究的容 首先了解帶式輸送機(jī)的根本知識(shí)〔包括其主要設(shè)備工作方式工作原理等〕。然后根據(jù)使用場合和給定的原始參數(shù)，對(duì)各種工況進(jìn)展分析計(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)計(jì)出適宜的驅(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)展動(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)平安系數(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。 1.3國外研究情況及其開展 1.3.1 國外帶式輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀 國外帶式輸送機(jī)技術(shù)的開展很快，其主要表現(xiàn)在2個(gè)方面:一方面

15、是帶式輸送機(jī)的功能多元化、應(yīng)用圍擴(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)與裝備有了巨大的開展，尤其是長距離、大運(yùn)量、高帶速等大型帶式輸送機(jī)已成為開展的主要方向，其核心技術(shù)是開發(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。國外己經(jīng)使用或己經(jīng)進(jìn)展設(shè)計(jì)的幾條典型長距離帶式輸送機(jī)輸送線： 〔1〕西班牙的西撒哈拉帶式輸送機(jī)線路是世界最長的長距離輸送機(jī)線路，該線路長達(dá)100km，用兩年半時(shí)間建成，并于1972年投入使用，用來將位于石質(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?？偼顿Y額為兩億馬克

16、。預(yù)計(jì)該線路能達(dá)行30年，年平均運(yùn)輸量為1000萬噸磷灰石礦石(2000t/h)。整條線路由長為6.9～11.8km的11臺(tái)帶式輸送機(jī)組成。帶寬為l000mm，采用ST3150型鋼絲繩芯輸送帶，帶速為4.5 m/s。 〔2〕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)開展水平的一條輸送線。該輸送系統(tǒng)由一條長為10.3km的平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)和一條10.1km的直線長距離帶式輸送機(jī)構(gòu)成。轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)的曲率半徑為9km，弧長為4km。兩條輸送機(jī)除線路參數(shù)外，其他參數(shù)一樣，運(yùn)輸能力為2200t/h，帶寬1050mm，輸送帶抗拉強(qiáng)度為3000N/mm，平安系數(shù)為5，拉緊裝置為重錘拉緊。

17、允許行程為25m，驅(qū)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)[。 〔3〕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)最長的帶式輸送機(jī)。該輸送機(jī)將ZISCO的New Ripple Creek礦的經(jīng)過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600t/h〕。系統(tǒng)全長15.6km，物料提升高度為90m。近年來，我國在大型帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)、制造上也有了長足的進(jìn)步。從20世紀(jì)60年代末我國己經(jīng)生產(chǎn)200余條鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)，在煤礦、磷礦

18、、鐵礦和港口使用。其中單機(jī)長度達(dá)7602m的大型帶式輸送機(jī)已投入使用。目前，包括總長l0km的輸送線等多條長距離帶式輸送機(jī)系統(tǒng)正在設(shè)計(jì)或方案中[。 1.3.2 國帶式輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀 我國生產(chǎn)制造的帶式輸送機(jī)的品種、類型較多。在“八五〞期間，通過國家一條龍“日產(chǎn)萬噸綜采設(shè)備〞工程的實(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、長距離帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)呂開發(fā)都取得了很大的進(jìn)步。如大傾角長距離帶式輸送機(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)展了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，研制成功了多種軟起動(dòng)和制動(dòng)裝置以

19、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。 1.4驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)要求 1.4.1 輸送機(jī)控制性能 長距離帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)必須從加(減)速度、過載、負(fù)荷分配、輸送帶力控制等方面有效地對(duì)輸送機(jī)進(jìn)展全程控制。 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,以防止物料滑落、輸送帶在滾筒上打滑和過度緊運(yùn)動(dòng)。 過載控制：驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)能防止輸入功率和扭矩越過平安設(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。 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)合理地

20、分配給各驅(qū)動(dòng)裝置,防止因?qū)е聜€(gè)別或多個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置過載而影響輸送機(jī)各部件運(yùn)行質(zhì)量,造成不必要的運(yùn)行故障。 輸送帶力控制：輸送帶的正確力是保證輸送機(jī)平安可靠運(yùn)行的首要條件之一。但帶式輸送機(jī)起止瞬間形成的帶力會(huì)給輸送機(jī)的運(yùn)行和控制帶來很大的不利影響,嚴(yán)重的破壞性力波可能會(huì)使長距離帶式輸送機(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)保持良好的力。 1.4.2 輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)性能 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)具備最正確的可靠性,都必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)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,防止突然事故和阻卡現(xiàn)象給

21、輸送機(jī)造成的損失,減少維修和停機(jī)次數(shù),提高長距離帶式輸送機(jī)的使用效率。 1.4.3 最小電應(yīng)力 對(duì)長距離帶式輸送機(jī)來說,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,電流持續(xù)時(shí)間越長,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,并最終在絕緣體進(jìn)展化學(xué)物質(zhì)的變化,使絕緣體完全失去功能,最后毀壞電機(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)

22、有良好的使用環(huán)境。 1.4.4 最小機(jī)械應(yīng)力 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)長運(yùn)距帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)展恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì),在恰當(dāng)分配各驅(qū)動(dòng)裝置載荷的情況下,設(shè)立適長的啟動(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)展最大程度的限制,提高輸送機(jī)的平安性,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)的本錢。 輸送帶要正常運(yùn)行必須是封閉環(huán)路,將一個(gè)以上的輸送帶端部連接起來才能形成無極輸送帶同路,而接頭強(qiáng)度只能到達(dá)該輸送帶強(qiáng)度的7

23、0%～90%。因此,鋼芯輸送帶的最薄弱處就是它的接頭,所以如何確定接頭的最正確連接方法就成為提高輸送帶實(shí)際強(qiáng)度的關(guān)建。對(duì)輸送帶的平安性,現(xiàn)主要基于四項(xiàng)不同的設(shè)計(jì)規(guī),即運(yùn)行力、起動(dòng)力、輸送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)行力雖通常按最高力條件確定,但由于造成接頭疲勞的額定運(yùn)行力約占最高設(shè)計(jì)力的80%,故很難到達(dá)；起動(dòng)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)的頻率來確定是否應(yīng)視為持續(xù)起作用的疲勞因素；對(duì)輸送帶延伸應(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),輸送帶接頭間的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度到達(dá)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,橡膠性能的改良使無淪何

24、種強(qiáng)度的輸送帶均能獲得效果良好的高效能接頭。 1.5 長距離帶式輸送機(jī)合理的驅(qū)動(dòng)裝置 1.5.1 驅(qū)動(dòng)方式確實(shí)定 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,長運(yùn)距帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)宜采用中間驅(qū)動(dòng)的方式,其最大優(yōu)點(diǎn)是可有效降低輸送帶的力,使輸送機(jī)的輸送長度理論上不受輸送帶力的影響而無限延長，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、液粘軟啟動(dòng)、制動(dòng)器等元部

25、件組成,為使電動(dòng)機(jī)、減速器、液粘軟啟動(dòng)等的連接根本處于水平,可以考慮該連接與底座采用浮動(dòng)支撐的連接形式,到達(dá)對(duì)中性好、調(diào)整容易、拆裝方便的效果。 1.5.2電機(jī)功率合理分配 設(shè)計(jì)中可采用帶有液粘軟啟動(dòng)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)載不平衡問題。 1.6 帶式輸送機(jī)的開展趨勢 隨著煤礦現(xiàn)代化的開展和需要，我國對(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)展了理論研究和產(chǎn)品開發(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

26、。隨著高效高產(chǎn)礦井的開展，帶式輸送機(jī)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)有了很大的開展。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 〔1〕提高煤礦井下帶式輸送機(jī)關(guān)鍵零部件的性能和平安可靠性；設(shè)備開機(jī)率的上下主要取決于運(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)備開機(jī)率。 〔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)今后開展的必然趨勢。 〔3〕控制自動(dòng)化水平要提高； 〔4〕一機(jī)多用，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)構(gòu)造做適當(dāng)修改，并且采取一定平安措施，就可以拓展起工作領(lǐng)域，是起發(fā)揮更大的

27、經(jīng)濟(jì)效益。 通過上述分析,可以預(yù)見,未來新機(jī)型應(yīng)該具有以下特征: (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)本錢。 (2)長使用壽命。輸送帶與托輥的磨損是限制輸送機(jī)壽命的主要原因,減少輸送帶與托輥之間的摩擦系數(shù),增加輸送帶的耐磨性,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。 (3)低生產(chǎn)本錢。在普通輸送帶輸送機(jī)中,托輥制造的費(fèi)用占整個(gè)輸送帶運(yùn)輸機(jī)的17%～25%,且運(yùn)動(dòng)部件過多,維修費(fèi)用昂貴，采用無托輥支承或非接觸支承是降低輸送帶輸送機(jī)本錢的最有效方法。 (4)低能源消耗。輸送帶式輸送機(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

28、輸式送機(jī)(如水墊式輸送帶運(yùn)輸機(jī)),它所需的電機(jī)功率僅為普通輸送帶輸送機(jī)的20%。 (5)智能化。未來機(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。 可以預(yù)見,輸送帶輸送機(jī)的開展趨勢是從接觸式輸送帶輸送機(jī)向非接觸的輸送帶輸送機(jī)開展,最終開展趨勢是采用最原始的輸送帶輸送機(jī)的構(gòu)造,即采用帶子在槽滑動(dòng)。輸送帶非接觸支承節(jié)省大量的金屬,大大減少了輸送帶運(yùn)動(dòng)阻力和能耗,維修也簡便。隨著新型材料的出現(xiàn),特別是近幾年出現(xiàn)的納米材料,有理由相信輸送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。而輸送帶在滑槽滑動(dòng)的構(gòu)造最簡單,運(yùn)動(dòng)部件最少，這樣它更適合智

29、能化管理,同時(shí)生產(chǎn)本錢也大大降低。 在給定條件下，帶式輸送機(jī)選型設(shè)計(jì)計(jì)算合理與否關(guān)系到能否高效、平安、可靠地完成生產(chǎn)任務(wù)。一般說來，帶式輸送機(jī)的選型設(shè)計(jì)有兩種方法：一種是成套供給的設(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)算無需進(jìn)展參數(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D*系列鋼絲繩芯帶時(shí)輸送機(jī)等〕的選型計(jì)算，需要通過計(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體條件下的帶式輸送機(jī)。該設(shè)計(jì)主要進(jìn)展的是后一種設(shè)計(jì)。帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)程序大體分兩

30、步，第一步是初步設(shè)計(jì)，主要是通過理論上的計(jì)算選出適宜的輸送機(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。 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)展分析。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)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)展設(shè)計(jì)計(jì)算，以確定各主要點(diǎn)輸送帶力、電機(jī)功率、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)中沒有考慮到這種工況，就必然會(huì)出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置過載，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)

31、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)和停車過程的出現(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)是平安，因此在這就不進(jìn)展詳細(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)展各部件的選取。 2帶式輸送機(jī)初步設(shè)計(jì) 2.1選擇機(jī)型 帶式輸送機(jī)的選型設(shè)計(jì)可有兩種，一種是成套設(shè)備〔又稱專用設(shè)備〕的選

32、用，這只須驗(yàn)算設(shè)備用于具體條件的可能性，另一種是通用設(shè)備的選型，需要通過計(jì)算選擇各組件，最后組合成適用于具體條件下的帶式輸送機(jī)。本文結(jié)合的工程實(shí)踐的帶式輸送機(jī)的原始資料見表2.1。 表2.1 設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù) 長度(m) 輸送量(t/h) 運(yùn)行方式 傾角(°) 供電電壓(V) 裝載點(diǎn)位置 堆積角 最大塊度(mm) 580 1000 上運(yùn) 8° 660/1140V 機(jī)尾 30° 300 2.2輸送帶選型計(jì)算 輸送帶在帶式輸送機(jī)中，既是承載構(gòu)件又是牽引部件，它不僅需要足夠的強(qiáng)度，而且還應(yīng)有耐磨、疲勞以及特殊要求，如井下用的輸送帶還必須具有阻燃的特性。輸送帶選擇的合

33、理與否直接影響帶式輸送機(jī)的投資、運(yùn)行本錢，更重要的是影響輸送機(jī)可靠、平安的運(yùn)行。 2.2.1輸送帶運(yùn)行速度選擇 帶速是運(yùn)輸機(jī)的重要參數(shù)，通常根據(jù)以下原則進(jìn)展選擇： 〔1〕長距離、大運(yùn)量的輸送機(jī)可選擇較高帶速； 〔2〕傾角大、運(yùn)距短的輸送機(jī)帶速易??； 〔3〕下運(yùn)相對(duì)上運(yùn)帶式輸送機(jī)帶速低； 〔4〕力度大、磨琢性大、易粉碎和易起塵的物料宜選用較低帶速； 〔5〕采用卸料車卸料時(shí)帶速不宜超過2.5 m/s，采用犁式卸料車時(shí)，帶速不宜超過2m/s。 與物料有關(guān)的常用帶速，可按表2.2選?。? 表2.2 與物料有關(guān)的常用帶速 輸送物料的特性 帶寬B〔毫米〕 500；600 800；1

34、000 1200；1400 帶速v〔m/s〕 磨琢性小，品質(zhì)不會(huì)因粉化而降低； 如：原煤、砂、泥土、原鹽等 根據(jù)上表，選取帶速v=3.15 m/s。 2.2.2輸送帶寬度計(jì)算 (1)按輸送能力確定帶寬 式〔2.1〕 式中k—貨物斷面系數(shù)； —堆積密度，t/； C—傾角系數(shù)。 表2.3 物料斷面系數(shù) 動(dòng)堆積角 10° 20° 30° 40° 50° K 槽型 316 385 422 458 496 平型 67 135 172 209 247 表2.4 傾角系數(shù) 輸送傾角 0～

35、3° 5° 10° 15° 20° c 1 0.99 0.95 0.89 0.81 所以： =0.928 m 〔2〕按輸送物料的塊度確定帶寬 ≥=800mm 式〔2.2〕 式中——物料最大塊度的橫向尺寸。 綜合考慮，輸送帶寬度選擇1000mm。 2.2.3輸送帶種類的選擇 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)總本錢的25%~50%。在類型確定上需考慮以下幾點(diǎn)： 〔1〕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； 〔2〕

36、在煤礦生產(chǎn)中，優(yōu)先選擇分層帶，其次整體帶芯帶和鋼繩芯帶； 〔3〕在大傾角輸送中，為了改善成槽形，高強(qiáng)度輸送帶采用鋼絲繩芯帶較為理想； 〔4〕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)身長度，輸送原煤之類的礦石，為防止撕裂，可以加防撕網(wǎng)； 〔5〕根據(jù)機(jī)身的長度和輸送帶的強(qiáng)度來具體確定帶型，長距離一般采用鋼絲繩芯帶，高強(qiáng)度也一般采用鋼絲繩芯帶等。 預(yù)選聚酯帆布繩帶芯輸送帶，其參數(shù)如表2.5： 表2.5 EP-300聚酯帆布繩帶芯皮帶規(guī)格及技術(shù)參數(shù) 輸送帶類型 縱向 拉伸強(qiáng)度/N·mmˉ1 每層厚度(mm) 每層質(zhì)量kg 上膠層厚度 〔mm〕 下膠

37、層厚度 〔mm〕 線質(zhì)量 (kg·mˉ1) EP-300 300 1.35 1.7 4.5 1.5 14.7 2.3 輸送帶線路的設(shè)計(jì)容 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)展輸送機(jī)的整體布置。主要容包括驅(qū)動(dòng)裝置的形式、數(shù)量和安裝位置確實(shí)定，拉緊的形式和安裝的位置確實(shí)定，機(jī)頭、機(jī)尾布置，裝卸位置及形式，清掃裝置的類型及位置確實(shí)定等。最后根據(jù)這些容畫出輸送帶的布置簡圖，為設(shè)計(jì)計(jì)算和施工設(shè)計(jì)打下根底。 2.4 托輥的選型計(jì)算 托輥是用來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技術(shù)規(guī)定，使輸送帶沿

38、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，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)的成效。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。 2.4.2 托輥的種類 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。托輥的構(gòu)造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)。 〔1〕承載托輥安裝在有

39、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。 〔2〕回程托輥安裝在空載分支上，以支承回程輸送帶，有平形，V形，反V形幾種。V形與反V形托輥能降低輸送帶跑偏的可能性。當(dāng)V形與反V形兩種形式配套使用，行成菱形斷面，能更有效地防止輸送帶跑偏。此外，梳形托輥和螺旋托輥能去除輸送帶上的粘結(jié)物，保持帶面清潔。通常采用平行托輥大型輸送

40、機(jī)有時(shí)采用V形回程托輥。 〔3〕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。 〔4〕過渡托輥安裝在滾筒與第一非平行托輥之間，可使輸送帶逐步成槽或由槽型展平，以降低輸送帶邊緣因成槽延伸而產(chǎn)生的附加應(yīng)力，同時(shí)也防止輸送帶展平時(shí)出現(xiàn)撒料現(xiàn)象。 2.4.3托輥直徑選擇確定 托輥直徑是托輥的代表性參數(shù)，在確定了托輥類型之后，需選擇托輥的直徑與長度。而托輥直徑應(yīng)滿足轉(zhuǎn)速與承載能力的要求。 托輥輥?zhàn)痈鶕?jù)承載能力分普通型及重型兩種，每種輥徑對(duì)應(yīng)2-3種軸徑，全部采用大游隙軸承。

41、 根據(jù)表2.6選托輥直徑與長度。 表2.6 輥?zhàn)又睆絽?shù) 帶寬 托輥直徑 500 650 800 1000 1200 89 √ √ √ 108 √ √ √ √ 133 √ √ √ 159 √ √ 根據(jù)帶寬1000mm，選取輥?zhàn)又睆綖?08mm。 2.4.4 托輥間距的選擇 托輥布置間距應(yīng)滿足兩個(gè)條件：輥?zhàn)虞S承的承載能力與輸送帶的垂度不超過允許值。因此托輥間距的選擇應(yīng)考慮物料的性質(zhì)、輸送帶的垂度及運(yùn)行阻力等因素的影響。承載分支間距可參考表2.7選取。緩沖托輥間距一般為承載托輥間距的0

42、.3~0.5倍，約為0.3~0.6m?；爻掏休侀g距可按2-3m考慮或取為承載托輥間距的2倍。 根據(jù)課題實(shí)際要求，承載托輥我們選擇35°槽型托輥組 另外參加35°槽型前傾托輥組，這樣可以起到防跑偏作用了。 回程托輥選擇普通平行托輥。 同時(shí)選用 35°緩沖托輥。 選用10°、20°、30°過度托輥。 由下表取承載托輥間距為1.2m?；爻掏休侀g距為2..5m；緩沖托輥間距為0.5 m。 表2.9 承載托輥間距參考表 松散物料堆積密度t/m3 帶寬 (mm) 400 500 650 800 1000 1200 1400 1600 2000 <0.8 1.5

43、1.4 1.3 1.3 0.81～1.6 1.4 1.3 1.2 1.2 1.61～2 1.4 1.3 1.2 1.2 2.1～2.5 1.3 1.2 1.1 1.0 >2.5 1.2 1.2 1.1 1.1 1.0 2.4.5托輥承載能力的校核 所謂滿足承載能力是指托輥在設(shè)計(jì)載荷條件下工作，其輥?zhàn)虞S承壽命高于30000h，轉(zhuǎn)角小于10°。 輥徑選擇 表2.8 輥徑參數(shù)表 輥?zhàn)又睆絛/mm 限制帶速 限制帶速時(shí)的輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速 108 557 進(jìn)展輥?zhàn)虞d荷計(jì)算: (1)靜載荷計(jì)算: 承載分支托輥： 式中 e------輥

44、子載荷系數(shù)，取e=0.8,，根據(jù)DTII(A)型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)P47表4-13; -----承載分支托輥間距，m。；=1.2m; v------帶速，m/s, v=3.15m/s; -----每米輸送帶質(zhì)量，kg/m,=14.7kg/m; -----輸送能力kg/s 回程分支托輥： N (2)動(dòng)載荷計(jì)算: 承載分支托輥： N 式中 -------運(yùn)行系數(shù)，取=1.2，根據(jù)DTII(A)型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)P47表4-14. -------沖擊系數(shù)，取=1.2，根據(jù)DTII(A)型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)P47表4-15. -------工況系數(shù)，取=1.1，設(shè)計(jì)手冊(cè)P47

45、表4-16. 回程分支托輥： 計(jì)算后取靜載荷、動(dòng)載荷二者之中較大的值選擇輥?zhàn)樱蛊涑休d能力大于或等于計(jì)算值，這樣就可保證輥?zhàn)虞S承壽命高于3000h,轉(zhuǎn)角小于。 由于 故應(yīng)選用大于等于1.54KN的輥?zhàn)印? 表2.9 輥?zhàn)虞d荷系數(shù)e 托輥形式 e 一節(jié)輥 1 二節(jié)輥 0.63 三節(jié)輥 0.8 表2.10 運(yùn)行系數(shù) 運(yùn)行條件 >6 0.8 1.0 >9~16 1.1 >16 1.2 表2.11 工況系數(shù) 工況條件 正常工作或維護(hù)條件 1.00 有磨蝕或磨損性物料 1.10 磨蝕性較高的物料 1.15 表2.12 沖擊系數(shù)

46、 物料密度 帶速 2 2.5 3.15 0~100 1.00 1.00 1.00 >100~150 1.02 1.03 1.06 >150~300細(xì)料中有少量大塊 1.04 1.06 1.11 >150~300塊料中有少量大塊 1.06 1.09 1.14 〔3〕輥?zhàn)映休d能力的校核 分別取上述靜載，動(dòng)載荷計(jì)算值的最大值，即： 式〔2.3〕 式中，—分別為承載與回程分支輥?zhàn)铀艿淖畲筝d荷，kN。 通過查輥?zhàn)拥某休d能力表可得： 托輥輥?zhàn)拥某休d能力[]=2.1 kN； []=1.23kN； 因?yàn)椋?1.54kN， =

47、0.38kN 所以滿足： []；[]； 2.4.5托輥型式選擇 根據(jù)DTII(A)型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，托輥的參數(shù)和尺寸應(yīng)符合GB/T990-1991，承載托輥選擇槽型托輥，槽形角選擇35°；回程托輥選擇平形托輥。具體參數(shù)如下表： 表2.13 承載托輥參數(shù)表 D L 軸承 A E C H 108 380 4G205 1290 1350 1038 300 H1 H2 P Q d 質(zhì)量 圖號(hào) 159 437 220 170 M16 37.6 DTII04C0322 由于皮帶輸送機(jī)托輥占皮帶輸送機(jī)部件數(shù)量最大，因此對(duì)

48、于皮帶輸送機(jī)托輥來說，維護(hù)保養(yǎng)就顯的特別重要了。皮帶輸送機(jī)托輥在使用過程中要保證維持在枯燥環(huán)境中，對(duì)于損壞托輥要及時(shí)更換。及時(shí)清理托輥上附著的物料。保持輥面干凈。 表2.14 回程托輥參數(shù)表 D L 軸承 E A C H 108 1150 4G305 1342 1290 —— 164 H1 H2 P Q d 質(zhì)量 圖號(hào) 164 —— 150 90 M16 20.8 DTII04C2123 圖2.1 槽型托輥 圖 2.2平形托輥 帶式輸送機(jī)托輥不同于物料輸送用的無動(dòng)力滾筒，雖然組成形式和外觀上近似一樣。但是帶式輸送機(jī)托輥承載量較大

49、，而且對(duì)轉(zhuǎn)速也有相應(yīng)限制。目前包括鐵質(zhì)托輥，瓷托輥，橡膠托輥等。是皮帶輸送機(jī)使用量最大，維護(hù)最為方便的部件之一。 2.5帶式輸送機(jī)系統(tǒng)布置 圖2.3帶式輸送機(jī)系統(tǒng)布置圖 2.6帶式輸送機(jī)線路阻力計(jì)算 2.6.1圓周驅(qū)動(dòng)力計(jì)算 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)滾筒上所需的圓周驅(qū)動(dòng)力是所有阻力之和。根據(jù)DTII(A)型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)P23〔3-16〕，用公式表示的形式為: 式〔2.4〕 進(jìn)一步簡為: 式〔2.5〕 而對(duì)于輸送帶機(jī)長L>80m,可以進(jìn)一步簡化，為此引人一個(gè)系數(shù)C 作為主要阻力的因數(shù)， 它取決于帶式輸送機(jī)的長度。 式〔2.6〕 表2.15 輸送機(jī)各運(yùn)行力的計(jì)算 阻力 參數(shù)

50、 計(jì)算公式或數(shù)值 主要阻力和附加阻力= 系數(shù)C 文獻(xiàn)圖3-2 1.16 模擬摩擦系數(shù)f 文獻(xiàn)[5]P24表3-6：f=0.025 續(xù)表2.15 輸送機(jī)各運(yùn)行力的計(jì)算 機(jī)長L 580m 輸送機(jī)機(jī)承載分支每米托輥旋轉(zhuǎn)局部質(zhì)量 文獻(xiàn)P21表3-7，得G1=12.21kg 文獻(xiàn)[5]P24〔 3-20〕，得 輸送機(jī)機(jī)回程分支每米托輥旋轉(zhuǎn)局部質(zhì)量 文獻(xiàn)P21表3-7，得G2=10.43kg 文獻(xiàn)P21〔 3.4-6〕，得 承載分支或回程分支每米輸送帶質(zhì)量 文獻(xiàn)P22表3-8，得 qB為14.7 每米輸送物料的質(zhì)量 文獻(xiàn)[1]P482qG〔3

51、-22〕 輸送機(jī)在運(yùn)行方向上的傾斜角 =8° 傾斜阻力 每米輸送物料的質(zhì)量 同上 H為輸送機(jī)的高度 續(xù)表2.15 輸送機(jī)各運(yùn)行力的計(jì)算 特種阻力 槽型系數(shù) 文獻(xiàn)，托輥槽角為35°時(shí)， =0.43 托輥和輸送帶之間的摩擦系數(shù) 文獻(xiàn) P23，摩擦系數(shù)為0.3~0.4， 取=0.35 裝有前傾托輥的輸送機(jī)長度 =580m 托輥前傾角度 文獻(xiàn)P21 表3-7， 得= 物料與導(dǎo)料欄版間的摩擦系數(shù) 文獻(xiàn) P24， 一般取0.5~0.7，取=0.6 輸送能力 導(dǎo)料槽攔板長度l l=4m 導(dǎo)料槽兩攔板間寬度 =0.610

52、m 續(xù)表2.15 輸送機(jī)各運(yùn)行力的計(jì)算 附加特種阻力 清掃器阻力 卸料器摩擦阻力 清掃器個(gè)數(shù) =5 一個(gè)清掃器與輸送帶接觸面積 查文獻(xiàn)P24，得A=0.015m2 清掃器與輸送帶間的壓力 查文獻(xiàn)P24，p一般取， 取 清掃器與輸送帶間的摩擦系數(shù) 查文獻(xiàn)P24，一般取0.50.7，取=0.6 刮板系數(shù) 查文獻(xiàn)P24， 一般取 運(yùn)行阻力計(jì)算 表2.16運(yùn)行阻力計(jì)算表 主要阻力FH和附加阻力FN =1.160.0255809.8[10.175+ 4.172+(214.7+88.18)cos8]= 21557.7N 21557.7N 傾斜阻力 =

53、88.1880.729.8 =69755.32N 69755.32N 特種阻力 2676.7N 續(xù)表2.16運(yùn)行阻力計(jì)算表 附加特種阻力 =10.0156100.6+0 =2700N 2700N 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)滾筒上所需圓周驅(qū)動(dòng)力 2.6.3 力計(jì)算時(shí)各種運(yùn)行工況的討論 滿載運(yùn)行狀態(tài) 輸送帶各段都滿載的運(yùn)行狀態(tài)通常為正常狀態(tài)。大多數(shù)情況下，此狀態(tài)為輸送機(jī)系統(tǒng)最困難工況，所以必須對(duì)正常運(yùn)行工況進(jìn)展設(shè)計(jì)計(jì)算，以確定輸送帶力、電機(jī)功率、緊力等結(jié)論。 計(jì)算輸送帶力的方法 在進(jìn)展輸送帶力計(jì)算過程中，其力大小必須滿足以下兩個(gè)條件： 〔1〕摩擦傳動(dòng)條件：

54、輸送帶的力必須保證工作時(shí)輸送帶在傳動(dòng)滾筒上打滑。 〔2〕垂度條件：輸送帶的力必須保證輸送帶在兩托輥間的下垂度不超過規(guī)定值。 根據(jù)上述兩個(gè)條件可以看出，輸送帶力的計(jì)算方法有兩種：一種是根據(jù)摩擦傳動(dòng)條件并利用“逐點(diǎn)力法〞求出個(gè)特殊點(diǎn)的力值，然后驗(yàn)算輸送帶的垂度條件；另一種是根據(jù)垂度條件求出輸送帶上*一確定的力，然后按“逐點(diǎn)法〞計(jì)算出各點(diǎn)的力，再驗(yàn)算摩擦傳動(dòng)條件。 2.6.5逐點(diǎn)力法 (1)輸送帶不打滑條件校核 DTII(A)型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)P24 輸送帶不打滑條件為： 式〔2.7〕 式中 —傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)，見DTII(A)型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)p24表3-12，取

55、， 由DTII(A)型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) P24表3-13查得 輸送帶在所有滾筒上的圍包角，雙滾筒取7.7，折合DTII(A)型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)P24 3.5-1 由于雙滾筒的圍包角，故查表3-13得 由于采用雙滾筒傳動(dòng)， (2)垂度校核 為了限制輸送帶在兩組托輥間的下垂度，作用在輸送帶上任意一點(diǎn)的最小力，需按下式進(jìn)展驗(yàn)算，由DTII(A)型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)P29〔3-33〕〔3-34〕，得： 承載分支: 回程分支: 式中——允許最大下垂度，一般小于0.01； ——承載上托輥間距〔最小力處〕； ——回程下托輥間距〔最小力處〕； ； (3)各特性點(diǎn)力〔由DTII(A

56、)型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)P29 逐點(diǎn)力法〕 根據(jù)不打滑條件，傳動(dòng)滾筒奔離點(diǎn)力為13812.8N。 令S1=13812.8N>也滿足空載邊垂度條件。 表2.17 各特性點(diǎn)力計(jì)算表 計(jì)算式 各點(diǎn)力值〔N〕 13812.8 13812.8 >，滿足要求 14227.18 14654 15240.16 15697.36 19189.08 19572.86 20355.77 續(xù)表2.17 各特性點(diǎn)力計(jì)算表 由于尾部改向滾筒的奔離點(diǎn)為承載分支最小力處，計(jì)算出該點(diǎn)力后，應(yīng)與輸送帶下垂度校核時(shí)得出的(承載)值進(jìn)展比較，取兩者中的較大值作為該點(diǎn)力，

57、因S13>Fmin=15123.36N，故令S13=20355.77N為該點(diǎn)力 108710.63 114139.055 116421.8 119913.5 123510.9 127216.29 2.7 輸送帶強(qiáng)度驗(yàn)算 根據(jù)上面計(jì)算出的最大力點(diǎn)的最大力進(jìn)展輸送帶的強(qiáng)度的驗(yàn)算。當(dāng)本輸送系統(tǒng)出在最大電動(dòng)狀態(tài)時(shí)，最大力點(diǎn)的力最大，所以用此力進(jìn)展輸送帶的強(qiáng)度的驗(yàn)算。 帶強(qiáng)度校核： 式〔2.8〕式中 B—帶的寬度，mm； —帶的強(qiáng)度，N/mm； —帶的最大力，kN； m—平安系數(shù)。 由力計(jì)算與查表得：

58、 =1800N/mm；B=1000mm；=127.21kN 代入數(shù)據(jù)得：m= 14.57>11 所選輸送帶強(qiáng)度滿足。 2.8 牽引力及電機(jī)功率計(jì)算 2.8.1 牽引力及電機(jī)功率計(jì)算 由于本系統(tǒng)的工作情況不同，所以電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，可能是電動(dòng)狀態(tài)也有可能是發(fā)電狀態(tài)，從而造成了在不同狀態(tài)牽引力與功率的計(jì)算不同。尤其應(yīng)注意各種阻力的正方向和正常發(fā)電狀態(tài)和空載狀態(tài)下的功率的計(jì)算。電動(dòng)設(shè)備用功率一般按15%-20%考慮。 全程滿載狀態(tài) 式〔2.9〕 由力計(jì)算得： =13.8kN；=127.2kN。 代入數(shù)據(jù)得：=117.8kN 電機(jī)功率：

59、P= 式〔2.10〕 代入數(shù)據(jù)得： P==374.9kW 2.8.2 電機(jī)數(shù)量選擇 〔1〕額定總功率P 〔2〕盡可能用同一型號(hào)的電動(dòng)機(jī) 根據(jù)上述情況，傳動(dòng)系統(tǒng)采用雙滾筒2電機(jī)模式運(yùn)作正常工作為2臺(tái)電機(jī)，所以每臺(tái)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率為：。根據(jù)計(jì)算出的值，查電動(dòng)機(jī)型譜，按就大不就小原則選定電動(dòng)機(jī)功率, 查表可知，選擇電動(dòng)機(jī)Y-B355M-4,其功率為,轉(zhuǎn)速1484r/min，電流359A,效率93.5%,功率因數(shù)0.91，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量6，質(zhì)量1300kg。 2.9 驅(qū)動(dòng)裝置及其布置 驅(qū)動(dòng)裝置的作用是在帶式輸送機(jī)正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)提供牽引力或提供制動(dòng)

60、力。它主要有傳動(dòng)滾筒、液粘軟啟動(dòng)裝置、減速器、聯(lián)軸器、電動(dòng)機(jī)等組成。 2.9.1 滾筒選擇 滾筒是帶式輸送機(jī)的重要部件，按其構(gòu)造于作用的不同分為傳動(dòng)滾筒、改向滾筒等。 傳動(dòng)滾筒用來傳遞牽引力或制動(dòng)力。傳動(dòng)滾筒有鋼制光面滾筒、包膠滾筒和瓷滾筒等。鋼制光面滾筒主要缺點(diǎn)是外表摩擦系數(shù)小，所以一般常用于短距離輸送機(jī)中。 包膠滾筒主要優(yōu)點(diǎn)是外表摩擦系數(shù)大，適用于長距離大型帶式輸送機(jī)。 包膠滾筒按其外表形狀又可分為：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。 光面包膠滾筒制造工藝相對(duì)簡單，易滿足技術(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

61、合，由于外表無溝槽致使無法截?cái)嗨?，因而摩擦系?shù)顯著下降。 為了增大摩擦系數(shù)，在光面鋼制滾筒外表上，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，必須先在滾筒外表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，能使外表水薄膜中斷，不積水，同時(shí)輸送帶與滾筒接觸時(shí)，輸送帶外表能擠壓到溝槽里。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)。 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)是它沒有方向性，有效防止了輸送帶的跑偏

62、，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尚未制造生產(chǎn)。 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外表的黏結(jié)以防輸送帶的跑偏與磨損。滾筒的軸承有布置在側(cè)與外側(cè)兩種形式。 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，但在其他條件一樣之下，直徑增大會(huì)使其重量、驅(qū)動(dòng)裝置

63、、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。 (1)傳動(dòng)滾筒選擇〔按最大電動(dòng)狀態(tài)計(jì)算〕 確定傳動(dòng)滾筒合力計(jì)算 根據(jù)工況要求 N 第一滾筒的合力: 第二滾筒的合力: 傳動(dòng)滾筒的選擇和校核 初步選擇傳動(dòng)滾筒的直徑為1000mm，則傳動(dòng)滾筒最大扭矩為： 根據(jù)傳動(dòng)滾筒最大合力和最大扭矩，選擇傳動(dòng)滾筒DTII04A6164，滾筒直徑D=1000mm，許用扭矩27kN.m>，許用合力160kN>，軸承型號(hào)為3532，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,此傳動(dòng)滾筒的輸入軸直徑d=150mm。選用該滾筒。 (2) 改向滾筒的選擇 改向滾筒又叫導(dǎo)向滾筒，

64、是常見的皮帶輸送機(jī)關(guān)鍵部件，主要用于改變輸送帶的運(yùn)行方向或壓緊輸送帶使其增大與傳動(dòng)滾筒的包角改向滾筒主要在皮帶運(yùn)動(dòng)的下方，如皮帶運(yùn)送方向?yàn)樽螅瑒t改向滾筒在皮帶機(jī)的右側(cè)，主要構(gòu)造為軸承和鋼筒，傳動(dòng)滾筒是皮帶機(jī)的主動(dòng)輪，從兩者之間的關(guān)系來說就好比自行車兩個(gè)車輪，后輪就是傳動(dòng)滾筒，前輪是改向滾筒；改向滾筒和傳動(dòng)滾筒在構(gòu)造上是沒有區(qū)別的，都是由主軸滾筒軸承及軸承室組成傳動(dòng)滾筒分主傳動(dòng)和從動(dòng)兩種。根據(jù)計(jì)算出的各特性點(diǎn)的力，即據(jù)此計(jì)算出各滾筒合力，所選改向滾筒型號(hào)及其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量如下所示。 圖2.3改向滾筒 改向滾筒選擇： ①改向滾筒直徑選擇 =0.8D=800mm； =0.5D=500mm。 式

65、中 —頭尾部改向滾筒直徑，mm； —其他改向滾筒直徑，mm。 ②改向滾筒合力分析 尾部改向滾筒： =222.83kN 頭部改向滾筒： =205.4kN 靠近拉緊滾筒的180°改向滾筒： =39.94 kN 拉緊滾筒 =29.9kN 靠近拉緊滾筒的30°改向滾筒 =28.9kN 增面滾筒 =243.41kN 頭尾部20°改向滾筒 =230.56kN 根據(jù)上述參數(shù)選擇改向滾筒的型號(hào)為： 尾部改向滾筒：DTⅡ04B6142(改制成直徑為800mm的滾筒)； 頭部改向滾筒：DTⅡ04B6142(改制成直徑為800mm的滾筒)； 靠近拉緊滾筒的180°改向滾筒：

66、DTⅡ04D4141(改制成直徑為500mm的滾筒)； 拉緊滾筒：DTⅡ04B5142(改制成直徑為630mm的滾筒)； 靠近拉緊滾筒的30°改向滾筒〔兩個(gè)〕：DTⅡ04D4141(改制成直徑為500mm的滾筒)； 增面滾筒〔兩個(gè)〕：DTⅡ04D4141(改制成直徑為500mm的滾筒)； 頭尾部20°改向滾筒：DTⅡ04D4141(改制成直徑為500mm的滾筒)。 2.9.2 減速器的選型與熱容量的校核 〔1〕減速器的傳動(dòng)比 式(2.11) 式中 n—電機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min； D—傳動(dòng)滾筒直徑，mm； v—輸送帶速度，m/s。 代入數(shù)據(jù)得：i=24.7 取=25 〔2〕確定額定功率 式(212) 式中 —單個(gè)電機(jī)的負(fù)載功率，kw； —工作機(jī)系數(shù)，取=1.4； —原動(dòng)機(jī)系數(shù)，取=1.0； 代入數(shù)據(jù)得： 280kW 從額定功率表中選擇減速器：DCY355.0 =350 kW 187.45kW 即2187.45=374.9kW> 所以滿足要求 〔3〕檢查啟動(dòng)