课程论文-国内外矿物加工运输提升设备的发展综述.doc

课程结业论文题 目 国内外矿物加工运输提升设备的发展综述姓 名 王从飞 所在学院 材料科学与工程学院 专业班级 矿物加工工程2012-2班 学 号 2012303387 指导教师 张东晨 二一五年六月十一日课程论文指导教师评阅意见学生姓名王从飞专 业班 级矿物加工工程学号20123033872012-2班（论文）题目国内外矿物加工提升设备的发展综述指导教师张东晨教师职称教授课程论文评语评定成绩： 指导教师签名： 年 月 日1国内外矿物加工运输提升设备的发展综述摘要 本文根据专业课所学知识并参考相关文献，集中说明了选煤厂的三种常用辅助设备，带式输送机、刮板输送机、斗式提升机的研究应用、存在的问题和发展趋势。关键词 带式输送机、刮板输送机、斗式提升机、存在问题、发展趋势1、 带式输送机带式输送机又称胶带输送机，是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械设备，它可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点之间形成一种物料的输送流程。它既可以输送碎散物料，也可以输送成件物品。带式输送机广泛应用于现代化的各种工业企业中。1.带式输送机的发展17世纪中叶开始应用架索道输送散状物料；19世纪中叶，各种现代结构的输送机相继出现。1868年，在英国出现了带式输送机；1887年，在美国出现了螺旋输送机；1905年，在瑞士出现了钢带式输送机；1906年，在英国和德国出现了惯性输送机。此后，输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响，不断完善，成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。上世纪80年代初，我国带式输送机行业只能生产TD75型带式输送机，因而配套棉帆布输送带即可满足要求，但当时国家重点工程项目中带式输送机产品却都是从国外进口。80年代中期，我国带式输送机行业开始引进国外先进技术和专用制造设备，设计制造水平有了质的提高，并逐渐替代进口产品。近年来，我国带式输送机总体上已经达到国际先进水平,除满足国内项目建设的需求外，已经开始批量出口，其设计制造能力、产品性能和产品质量得到了国际市场的认可。2. 与国外的差距2.1大型带式输送机的关键核心技术上的差距（1） 带式输送机动态分析与监测技术 长距离、大功率带式输送机的技术关键是动态设计与监测，它是制约大型带式输送机发展的核心技术。目前我国用刚性理论来分析研究带式输送机并制订计算方法和设计规范，设计中对输送带使用了很高的安全系统（一般取n=10左右），与实际情况相差很远。（2） 可靠的可控软起动技术与功率均衡技术 长距离大运量带式输送机由于功率大、距离长且多机驱动，必须采用软起动方式来降低输送机制动张力，特别是多电机驱动时。国内已大量应用调速型液力偶合器来实现输送机的软起动与功率平衡，解决了长距离带式输送机的起动与功率平衡及同步性问题。2.2技术性能上差距（1）装机功率 我国工作面顺槽可伸缩带式输送机最大装机功率为4250kW，国外产品可达4970kW，国产带式输送机的装机功率约为国外产品的30%40%，固定带式输送机的装机功率相差更大。（2）运输能力 我国带式输送机最大运量为3000 t/h，国外已达5500 t/h。（3）带速 由于受托辊转速的限制，我国带式输送机带速为4m/s，国外为5m/s以上。（4）工作面顺槽运输长度 我国为3000m，国外为7300m。（5）自移机尾 随着高产高效工作面的不断出现，要求顺槽可伸缩带式输送机机尾随着工作面的快速推进而快速自移。我国自移机尾主要依赖进口。（6）高效储带与张紧装置 我国采用封闭式储带结构和绞车红紧为主，张紧小车易脱轨，输送带易跑偏，输送带伸缩时，托辊小车不自移，需人工推移，检修麻烦。国外采用结构先进的开放式储带装置和高精度的大扭矩、大行程自动张紧设备，托辊小车能自动随输送带伸缩到位。2.3可靠性、寿命上的差距 （1）输送带抗拉强度 我国生产的织物整芯阻燃输送带最高为2500N/mm，国外为3150N/mm。钢丝绳芯阻燃输送带最高为4000N/mm，国外为7000N/mm。（2）输送带接头强度 我国输送带接头强度为母带的50%65%，国外达母带的70%75%。（3）托辊寿命 我国现有的托辊技术与国外比较，寿命短、速度低、阻力大，而美国等使用的新型注油托辊，其运行阻力小，轴承采用稀油润滑，大大地提高了托辊的使用寿命。我国输送机托辊寿命为2万h，国外托辊寿命59万h。3.带式输送机发展趋势（1）设备大型化、提高运输能力 为了适应高产高效集约化生产的需要，带式输送机的输送能力要加大。长距离、高带速、大运量、大功率是今后发展的必然趋势，也是高产高效矿井运输技术的发展方向。其中包含七个方面的关键技术：（a）带式输送机动态分析与监控技术；（b）软起动与功率平衡技术；（c）中间驱动技术；（d）自动张紧技术；（e）新型高寿命高速托辊技术；（f）快速自移机尾技术；（g）高效储带技术。（2）提高元部件性能和可靠性 设备开机率的高与低主要取决于元部件的性能和可靠性。除了进一步完善和提高现有元部件的性能和可靠性，还要不断地开发研究新的技术和元部件，如高性能可控软起动技术、动态分析与监控技术、高效储带装置、快速自移机尾、高速托辊等，使带式输送机的性能得到进一步的提高。（3）扩大功能，一机多用化 拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用，使其发挥最大的经济效益。开发特殊型带式输送机，如弯曲带式输送机、大倾角或垂直提升输送机等。2、 刮板输送机用刮板链牵引，在输送槽内运送物料的输送机叫刮板输送机。刮板输送机是一种连续运输设备，这种输送机是将物料放到输送槽中，利用链条牵引刮板推动物料移动，达到运送物料的目的。在当前采煤工作面内，刮板输送机的作用不仅是运送煤和物料，而且还是采煤机的运行轨道，因此它成为现代化采煤工艺中不可缺少的主要设备。1. 刮板输送机的发展与现状刮板输送机在煤矿的生产与建设中的发展，大致经历了三个阶段。第一阶段在30-40年代，是可拆卸的刮板输送机，它在工作面内只能直线铺设，随工作面的推进，需人工拆卸、搬移、组装。刮板链是板式，多为单链，如V型、SGD-11型、SGD-20型等小功率轻型刮板输送机。第二阶段是40年代前期由德国制造出可弯曲刮板输送机，它与采煤机、金属支架配合实现了机械化采煤。这种刮板输送机能适应底板凹凸不平和水平弯曲等条件，移动时不需拆卸，并且运煤量也有所增大，如当时的型号SGW-44型刮板输送机就是这个阶段的代表产品。进入60年代由于液压支架的出现，为了适应综采的需要，刮板输送机发展到了第三阶段，研制出大功率铠装可弯曲重型刮板输送机，如SGD-630/75型、SGD-630/180型等就是属于这个阶段的产品。 20世纪80年代以来，国内外刮板输送机都在向大运量、长运距、大功率、高强度、长寿命与高可靠性方向发展。目前，国外综采最大的工作面刮板输送机，其运量已达6000t/h，装机功率4800kW，运距450m。国内自主研发的刮板输送机运量已达3500t/h，装机功率3700kW，运距300m。随着神东等大型煤炭基地400m工作面的出现，国产刮板输送机将朝着更大型的方向发展。2.与国外的差距（1） 输送能力方面的差距 上个世纪9O年代后期，国外工作面刮板输送机装机功率达到3700kW或3855kW，现在已达到31250kW，溜槽内宽也由lO00mm扩大列1250mm，链条直径qb48dP52，中板厚度50mm以上，输送能力达到4500t/h以上。目前国内使用的重型刮板输送机装机功率多为2525kW或2700kW。（2） 关键零部件寿命差距 我国生产的刮板输送机的主要零部件寿命大都低于国外先进水平，其中关键零部件，如：圆环链和中部槽。有资料表明：国外大于dP34的圆环链过煤量在200万吨，国内同规格的圆环链过煤量100万吨左右。而且国外规格为qb42圆环链过煤量可达400万吨一500万吨，国外重型刮板输送机中部槽过煤量保证值为600万吨，最高寿命可达1200万吨，而国产中部槽过煤量只有400万吨一500万吨。造成这种寿命差距的主要原因是国内没有研制、开发生产这些关键零部件的材料。3.刮板输送机主要发展趋势（1）设备重型化 设备重型化是煤炭集约化生产、高强度开采、单机单产不断提高的要求，也是提高劳动生产率、节约投资、降低生产成本的重要途径。重型化集中表现为生产能力大，装机功率不断增大、重量大、电压高等。（2）设备自动化 设备自动化是提高劳动生产率、减轻劳动强度、保障安全的重要手段。刮板输送机的自动化主要是根据刮板输送机启动、运行中的负载状况、采煤机的截割速度、采煤机的位置随时调整刮板输送机的运行参数，实现自我控制，保证设备安全、可靠运行。（3）设备智能化 设备智能化是通过一些监测和监控装置，对刮板输送机运行过程监控，实现工况检测和故障诊断。如：通过对输送机电机电压、电流、功率及温升等的监测，监视多电机驱动时电动功率分配及供电系统的工况，以提高故障维修率，也使排除故障的时间尽可能减少。（4）向标准化、规范化方向发展 输送机零部件普遍标准化、规范化，以保证设计、加工的质量和水平。所以，未来刮板输送机，在向重型化、自动化、智能化发展的同时，必将发展出能够满足极薄煤层工作面机械化综采工艺的极薄煤层刮板输送机，以彻底解决长期以来国内极薄煤层开采装备落后、机械化程度低、工作面效率低、经济效益差的局面。3、 斗式提升机在垂直或倾角很大的条件下带式输送机和刮板输送机都无法正常完成运输任务，这时就要用到斗式提升机。斗式提升机是提升机中的一种，适用于输送碎散物料，在各种建筑材料、化学工业、食品工业、面粉厂、粮食仓库、耐火材料、冶金和煤炭工业等部门，斗式提升机获得了广泛的应用。在选煤厂和型煤厂中，斗式提升机也是一种常用的机械设备。1. 我国的研究现状我国斗式提升机的设计制造技术是在50年代由前苏联引进的，80年代，几乎没有大的发展。在此期间，虽各行业就使用中存在的一些问题也作过一些改进，如Z1型和钩头链式斗式提升机的设计等工作，但大都因为某些原因未能得到推广。自80年代以后，随着国家改革开放和经济发展的需要，一些大型及重点工程项目引入一定数量的斗式提升机的颁布JB/T 3926.1-1999及按此要求设计的TD、TH、TB系列的斗式提升机相继问世，使我国斗式提升机技术水平向前迈了一步，但与国际先进水平相比仍存在相当大的差距，尤其是板链式斗式提升机存在的差距更大一些。2. 斗式提升机的发展趋势（1）大型化 由于石油、化工、冶炼、制造、食品、啤酒、饮料、烟草、医药、家电等的规模越来越大型化，所以运输机运输物品的重量也越来越大，如码头的集装箱专用输送机的超大型结构件达1000t,目前世界上运输机重量最大的是3000t的斗式输送机。（2）重视“三化”，逐步采用国际标准 所谓“三化”是指运输机的标准化、系列化和通用化。贯彻“三化”可以缩短设计周期，保证产品制造质量，便于管理和提高经济效益。世界上许多国家，不仅重视产品的“三化”工作，而且非常注意采用国家标准。（3）实现产品的机电一体化 机械产品需要更新换代。在当今计算机、自控技术和数显技术大发展的年代里，更新换代的重要标志是实现产品的机电一体化。在输送机械上应用计算机技术，可以提高作业性能。（4）人机工程学的应用 输送机械一般应用在沉重和繁忙的、环境比较差得场合。为了减少人员的作业强度，保证持久旺盛的体力和注意力，应该根据人机工程学的理论，设计导动装置和人员辅助装置，改善振动与噪声的影响，防止废弃污染，使其符合健康规范的要求。根据不同的输送要求、不同的输送产品，选择不同的最佳的工艺和运输设备，以使最少、最合理的投资，获得最佳的使用效果，使设备发挥最大的效率。4、 结语 矿物加工辅助设备是虽然只是选煤辅助设备，但是对于选煤厂来说是必不可少的机械设备，对选煤有很重要的贡献。通过这次论文的编写，对选煤设备有了进一步的了解，也必定会对日后的课程实习和今后走向工作岗位大有裨益。最后感谢张东晨老师的授课与讲解，及对本人提供的无私帮助，还有对于在此次课程论文编写工程中提供