摘 要
本设计是一种煤块在入仓过程中的防破碎技术，采用煤仓内设置升降缓冲仓的方法来实现。利用煤在下落过程中与相对较小直径的缓冲仓筒壁的摩擦减速，延长下落时间，达到减小煤块在落入仓底时的冲力，减小了煤块的破碎率，大大提高了块煤的入仓储存率。
缓冲仓结构由直径依次增大的七节可伸缩筒仓连接而成，每个上下筒仓间采用定位板和内环实现连接功能。内环上开有与定位板中线重合、个数相等的槽口，安装和拆卸时只要将筒仓沿圆周方向旋转相应角度即能完成。即避免了煤尘和细小颗粒在筒仓间伸缩腔内的堆积，又便于维修。
缓冲仓以防爆型电机为动力，经减速器和卷筒、滑轮、导向轮、制动器组成缓冲仓的升降提升系统。其中对筒仓位置、煤位的监测采用限位行程开关和自行设计的碰触点为面的压力传感器，利用S7—200PLC对筒仓位置、煤位和提升电机升降系统进行自动控制，控制操作简单，运行可靠。
在本设计中，第一突破是筒仓连接定位板的设计；第二突破是将煤位传感器的碰触点扩大到面，增大了接触面积提高了系统运行的安全性。
关键词：防破碎； 缓冲仓； 结构； 提升动力系统； PLC
ABSTRACT
This design is one kind of coal briquette in is put in storage in the process against stave technology, uses in the coal bin to establish the fluctuation cushion warehouse the method to realize. With compares minor diameter's cushion warehouse tube wall's friction deceleration relatively using the coal in the whereabouts process, the extension time of fall, achieves reduces the coal briquette when falls into the bilge the momentum, reduced the coal briquette percentage of damage, enhanced the lump coal to be put in storage the storage rate greatly.
The cushion warehouse structure seven expandable silo connections which increases in turn by the diameter becomes, between each high and low silo uses the localization board and the inner rim realizes the connection function. On, so long as the inner rim opens has with locates the board median line superposition, the integer equal notch, time the installment and the disassemblage the silo along the circumference direction revolving corresponding angle namely can complete. Namely has avoided the coal dust and the tiny pellet expands and contracts in the cavity in the silo between the stack, is also advantageous for the service.
The cushion warehouse take the explosion-proof machine as a power, after reduction gear and reel, pulley, guide wheel, brake composition cushion warehouse fluctuation lift system. And to the silo position, the coal position's monitor uses the spacing limit switch and independently designs bumps the electronic contact for the surface pressure transmitter, using S7-200PLC to the silo position, the coal position and the promotion electrical machinery jacking system carries on the automatic control, the system operation is simple, the movement is reliable.
In this design, the first breakthrough is the silo connection localization board design; The second breakthrough is bumps the coal position sensor the electronic contact to expand the surface, increased the contacted area to enhance the systems operation security.
Key word ： against stave； cushion warehouse； structure； promotion dynamic system； PLC
目 录
1 序言 1
1.1引言 1
1.2概述 1
2 设计方案 3
2.1设计参数 3
2.2设计的任务 3
2.3 防破碎的方法 3
3 缓冲仓的设计 5
3.1圆筒的构造 5
3.2圆筒设计方法 7
3.3圆筒设计步骤 8
3.4 筒仓提升板的设计 14
3.5筒仓的定位板设计 15
4 提升部件的设计 16
4.1钢丝绳的选择 16
4.2 卷筒的选择 18
4.2.1 卷筒的技术要求 18
4.2.2 卷筒的计算 19
4.3钢丝绳的固定 23
4.3.1 钢丝绳在卷筒上的固定 23
4.3.2 钢丝绳在筒仓上的连接 25
5 电机和减速器的选择 26
5.1 电机的选择要求 26
5.2确定电动机的型号 27
5.3减速器的选择 29
5.3.1减速比的计算 29
5.3.2 减速器的选型 29
5.3.3减速器箱体的设计 31
5.3.4附件设计 32
5.3.5减速器的润滑与密封 33
6 滑轮和导向轮的设计 34
6.1滑轮的设计 34
6.2导向轮的设计 39
7 轴和联轴器的设计 40
7.1 轴的设计 40
7.2 联轴器的选用 43
7.3键的设计 45
7.4 轴承的选择 47
8 制动器的设计 49
8.1制动器的基本要求 49
8.2制动器的计算和选型 50
9 电气控制 52
9.1传感器和限位的设计 52
9.2电气控制过程 57
9.2.1控制流程图 57
9.2.2可编程序控制器(PLC)的特点及应用 57
9.2.3程序设计 60
9.3 PLC的设计 62
9.3.1PLC的选型 62
9.3.2PLC程序设计 64
9.4如何提高系统的可靠性 67
10 提升机及其相关设备的安装与维修保养 68
总结 73
参考文献 74
翻译部分 76
致谢 89
1 序言
1.1引言
煤炭是当前我国能源的主要组成部分之一，是国民经济保持高速增长的重要物质基础。纵观世界煤炭工业发展史，煤炭在一次能源（包括煤炭、石油、天然气、水电和可再生能源等）的产量和消费上始终占据着重要的地位。尽管在二次世界大战以后，在西方国家石油和天然气取代了煤炭，但在1973年10月的中东战争后，石油输出国组织提高了石油价格，加上中东战争对石油供应的影响以及煤炭储量的优势，煤炭资源开始重新受到了重视。特别是近期由于中东局势混乱，国际原油价格在42-45美元/桶高位运行，以石油为主要能源的行业企业受到了很大的影响。煤炭作为一种量大价廉的能源来源被重新开始认识和定位。预测未来石油价格不会出现大幅下落，煤炭将越来越得到重视。但是目前我国的煤炭工业的发展远不能满足整个国民经济的发展需要，因此必须以更快的速度发展煤炭工业。然而，高速发展煤炭工业的出路在于煤炭工业的机械化，同时在煤炭资源日益显得匮乏的时候合理而行之有效的利用成为了关键，在我国存在着能源浪费的突出情况，这其中包括能源在运输、加工等的中间环节上。煤炭资源支撑着我国大部分的国民经济领域，怎样保证我们的煤炭能得到最大化的利用非常紧迫问题，解决合适的煤块粒度是煤炭利用中的核心技术，这将直接影响煤块地利用程度。
我国的煤炭工业从小到大，从弱到强。原煤年产量从1949年的0.32亿吨到1989年的10亿吨。此后，连续10年的年产量都在10亿吨以上，在2002年达到13.93亿吨，跃居世界第一位。2003年由于强劲的需求原煤产量达到了17.36亿吨，预计2004年全年产量将达到17.5-18亿吨。我国不仅是世界上最大的煤炭生产国，而且是最大的煤炭消费国。煤炭在我国一次能源总产量和消费总量中的比例均在75%左右，目前仍占70%左右。国内70%的燃料和工业动力、60%的民用商品能源、60%的化工原料都是由煤炭来提供的。煤炭在我国的一次能源的产量和消费上都占有主导地。众所周知，块煤的售价比碎煤要高出许多，因此，对于选煤厂来说努力提高块煤产率是提高经济效益的一个十分有效的方法，从采煤工作面到选煤厂产品装车的各个环节，块煤总的破碎率约为21%，其中装仓破碎率约为10%，所以减少块煤在装仓时的破碎更是诸多环节中最重要的一环。
1.2概述
块煤的破碎机理是块煤在外力作用下遭到破坏的过程。块煤在运输过程中产生的碰撞是其形成破碎的主要表现形式，块煤所受外力大于其团聚力是破碎的成因。假设煤块与煤块或与其他物体间的碰撞为完全非弹性碰撞，碰撞后煤块的运动速度为零。因此解决块煤破碎的问题应该从两个方面入手：一是降低块煤的运动速度；二是延长块煤颗粒之间以及与其他物体之间的碰撞时间。降低块煤落底速度的方法有降低高差和以外阻力减速，降低高度差的有限位放煤法，自动放煤机(吊斗法)和套筒仓法(也称仓内小仓法)。此外阻力减速的方法有螺旋溜槽、斜坡仓法、斜板法等。延长碰撞时间的方法是在块煤落底过程中或落底时加缓冲垫，如之形缓冲和多层钢丝绳缓冲等
我所设计的这套系统是在煤块入仓下落过程中由于摩擦减速而减少摔击造成的过度粉碎，使煤块保持相对较大粒度储存，从而达到合理利用煤炭的目的。由于储煤仓的空间有限，既要考虑整个系统的可操作性又要考虑系统所占据煤仓的空间。在综合考虑以上因素以后在动力系统和控制系统上都必须符合要求，而系统的动力是绞车提升，在工业系统中绞车已经被广泛的应用，其技术和经验都已很成熟；同时PLC技术在本系统中的应用，由于PLC的稳定可靠的控制性使得系统的运行可靠性很高。
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