移动可伸缩带式输送机设计（有全套图纸） .pdf

本科毕业设计 论文 通过答辩 摘要 带式输送机是使用最普遍的一种输送机 与其他类型的输送机相比 具有优良的性能 在连续装载的情况下能连续运输 生产率高 运行平稳可靠 输送均匀 工作过程中噪声 小 结构简单 能量消耗小 运行维护费用低 维修方便 易于实现自动控制及远程操作 等优点 本文首先针对带式输送机作了简单的概述 分析了带式输送机的选型原则及计算 方法 根据这些设计准则与计算方法按照给定参数要求进行选型设计 对所选择的输送机 各主要零部件进行校核 并对 cst 可控驱动装置 带跑偏做了一定的设计以及断带保护装 置的设计选型安装 最后简述输送机的安装与维护 目前 胶带输送机正朝着长距离 大 运量 高速度 低摩擦的方向发展 例如气垫式胶带输送机等 在胶带输送机的设计 制 造以及应用方面 目前我国与国外先进水平相比仍有较大差距 国内在设计制造带式输送 机过程中存在着很多不足 本次毕业设计是关于煤矿用可伸缩带式输送机的设计 仅代表了设计的一般过程 对 今后的设计选型工作有一定的参考价值 关键词 可伸缩带式输送机 设计选型 主要零部件 本科毕业设计 论文 通过答辩 abstract belt is the most common form of conveyor and compared to other types of conveyor with excellent performance in the case of continuous loading for continuous transport high productivity stable and reliable delivery uniform work and the process noise simple structure energy consumption low operation and maintenance costs easy maintenance easy to realize automatic control and remote operation etc this paper briefly outlined for the belt the principle of selection of the belt conveyor and method of calculation based on these design criteria and calculation of parameters in accordance with the requirements of a given type design the choice of the major components for conveyor check controlled drive and cst with deviation to do some belt protection device design and selection of installation design finally brief conveyor installation and maintenance currently the belt conveyor is moving long distance large capacity high speed low friction direction such as air cushion belt conveyor and so on in the belt conveyor design manufacture and application the current compared with foreign advanced level in china is still a wide gap between the domestic process in the design and manufacture of belt conveyor there is much to be desired the graduation project is about the retractable belt conveyor for coal mine design only represent the general design process design and selection of future work of a certain reference value keyword retractable belt conveyor type design the main components 本科毕业设计 论文 通过答辩 目目录录 1 绪绪 论论 1 1 1 引言 1 1 2 带式输送机工作原理结构简述 1 1 3 可伸缩带式输送机的型号含义和主要特点 2 1 3 1 可伸缩带式输送机的型号含义 2 1 3 2 可伸缩带式输送机的主要特点 2 1 3 3 传动装置 3 1 3 4 储带装置 3 1 3 5 张紧装置 4 1 3 6 机身部 4 1 3 7 机尾 4 1 4 可伸缩带式输送机工作原理 4 1 5 带式输送机的发展及现状 5 2 方案的论证方案的论证 6 2 1 方案的确定 6 2 2 布置形式 8 3 可伸缩带式输送机的设计计算可伸缩带式输送机的设计计算 9 3 1 计算标准 符号和单位 9 3 2 原始参数和工作条件 9 3 2 1 输送带宽度的校核 10 3 2 2 选择的原则 11 3 3 圆周驱动力的计算 11 3 3 1 传动滚筒上所需圆周驱动力的计算 11 3 3 2 主要阻力计算 12 3 3 3 附加阻力 13 3 3 4 特种主要阻力计算 13 3 3 5 特种附加阻力计算 14 3 3 6 倾斜阻力计算 14 3 3 7 圆周驱动力 14 3 4 传动功率的计算 14 3 4 1 传动滚筒的轴功率 15 3 4 2 电机功率计算及选型 15 3 5 胶带张力计算 15 3 5 1 输送带最小张力校核如下 15 3 5 2 按输送带允许最大下垂度计算最小张力 15 3 5 3 按输送带工作时不打滑需保持最小张力校核 16 3 5 4 输送带安全系数校核 17 3 6 各特性点张力的计算 17 3 6 1 运行阻力的计算 17 3 6 2 驱动滚筒合张力计算 18 3 6 3 逆止力计算 19 3 7 传动滚筒设计选型 19 本科毕业设计 论文 通过答辩 3 7 1 传动滚筒的作用及类型 19 3 7 2 传动滚筒的选型 20 3 7 3 传动滚筒结构 20 3 7 4 传动滚筒的最大扭矩计算 21 3 8 拉紧力和拉紧行程计算 21 3 9 液力偶合器及联轴器选型 22 3 10 减速器设计 22 3 10 1 减速器 传动方案及传动件设计计算 22 3 10 2 齿轮设计计算 23 3 10 3 轴的设计计算 35 3 11 减速器箱体的结构设计 39 3 12 轴承的校核 40 3 13 键的选择及校核 42 3 14 减速器附件的设计 42 4 部件选型设计部件选型设计 43 4 1 改向滚筒 43 4 2 托辊 43 4 2 1 托辊的作用与类型 43 4 2 2 托辊的选型 46 4 3 cst 可控驱动装置以及断带抓捕装置 49 4 4 机架 51 4 5 头部漏斗 51 4 6 托辊的校核 52 4 7 制动装置 54 4 7 1 制动装置的作用 54 4 7 2 制动装置的种类 54 4 7 3 制动装置的选型 55 4 8 拉紧装置 56 4 8 1 拉紧装置作用 56 4 8 2 拉紧装置类型 56 4 8 3 新型液压张紧装置 56 4 8 4 液压传动的特点 57 4 8 5 拉紧装置在过渡工况下的工作特点 57 4 8 6 拉紧装置布置时应遵循的原则 57 4 9 给料装置 58 4 9 1 对给料装置的基本要求 58 4 9 2 装料段拦板的布置及尺寸 58 4 9 3 装料点的缓冲布置 59 4 10 清扫装置 59 4 10 1 篦子式刮板清扫装置 59 4 10 2 输送机式刮板清扫装置 60 4 10 3 刷式清扫装置 60 4 10 4 联合清扫装置 61 4 10 5 清扫装置的种类及应用情况分析 62 5 可伸缩胶带输送机的安装 操作和维护可伸缩胶带输送机的安装 操作和维护 65 本科毕业设计 论文 通过答辩 5 1 安装前的准备工作 65 5 2 落地架式可伸缩胶带输送机的安装 65 5 3 可伸缩胶带输送机的加载运转 66 5 4 带式输送机的操作规程 67 5 5 带式输送机的维护 68 5 5 1 输送带跑偏原因及调整方法 68 5 5 2 可伸缩带式输送机常见故障及处理方法 69 6 结论结论 71 7 参考文献 参考文献 72 8 英文原文英文原文 73 9 中文译文中文译文 76 10 致致谢谢 80 本科毕业设计 论文 通过答辩 1 绪 论 1 1 引言 带式输送机又称胶带输送机 俗称 皮带输送机 是由输送带承载兼做牵引机构的 连续运输设备 在冶金 采矿 动力 建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送 大量散状货物 如矿石 煤 砂等粉块状物和包装好的成件物品等 带式输送机是煤矿最 理想的高效连续运输设备 与其他运输设备相比 它运输能力大 工作阻力小 耗电量低 运输过程中抛撤煤炭少 破碎性也小 因而降低了煤尘和损耗 可伸缩带式输送机是为适 应综合机械化采煤工作面高速作业 快速推进而迅速发展起来的 其适应综采工作面对走 向长度大 推进速度快的要求 它能够伸缩自如 减少了设备拆移次数并为采煤工作面快 速推进赢得了时间 使采煤机生产能力的提高得到有力的保障 不但是综采工作面下巷道 的主要运输设备 而且是井山 下山 运输大巷 副井运煤的主要设备 它的使用也标志 着矿井现代化水平的提高 不仅具有长距离 大运量 连续输送等优点 而且运行可靠 易于实现自动化 集中化控制 显示它特有的经济合理性 1 2 带式输送机工作原理结构简述 胶带用硫化方式连接起来行程一个无极的环形带 如图 1 1 所示带绕经主动滚筒和拉 紧滚筒用上托辊和下托辊支撑着 用拉紧滚筒将胶带拉紧 达到所需要的张力 当主动滚 筒被电机带动旋转时 靠主动滚筒与胶带之间产生的摩擦力带动胶带连续运动 装到胶带 上的货载经漏斗漏下 运送到卸载滚筒处卸载 1 主动滚筒 2 胶带 3 上托辊 4 缓冲托辊 5 漏斗 6 倒料挡板 7 拉紧滚筒 8 拉紧装置 9 尾架 10 空段清扫器 11 下托辊 12 中间架 13 头架 14 弹簧清扫器 15 头罩 16 电动机 17 液力偶合器 18 制动器 19 减速器 20 联 轴器 图 1 1 带式输送机组成示意图 本科毕业设计 论文 通过答辩 带式输送机可用于水平或倾斜运输 但倾角受物料特性限制 在通常情况下 倾斜向 上运输时的倾角不超过 18 向下运输不超过 15 带式输送机不宜运送有棱角的货物 因为有棱角的物料易损坏输送带 降低带式输送机的使用寿命 带式输送机的运输能力大 运行阻力小 运输过程中物料一般不会破碎 因而特别适合输送散料货物 近年来的大型带式输送机得到了更迅猛发展 从运输量 运输距离和经济效益等方面 已经形成了与汽车相抗衡的局面 带式输送机具有结构简单 输送物料范围广泛 输送量 大 输送距离长 对线路适应性强 装卸物料方便 可靠性高 运营费低 基建投资省 效率高 应用领域广阔 市场巨大等一系列优点 使其在国内外获得了大力发展 选择带式输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题 能让我更好的去认识它 并去了解掌握它 培养我们独立解决实际问题能力的同时 为以后的工作需要打下坚实基 础 这次毕业设计也是我们对所学基本理论知识和专业知识的综合应用 使我们的设计 计算 绘图等能力得到了全面的训练 让我们所学的知识得到了更进一步的升华 1 3 可伸缩带式输送机的型号含义和主要特点 1 3 11 3 1 可伸缩带式输送机的型号含义如图可伸缩带式输送机的型号含义如图 1 2 图 1 2 带式输送机名称介绍 1 3 21 3 2 可伸缩带式输送机的主要特点可伸缩带式输送机的主要特点 带式输送运行速度高 运输能力大 且工作阻力小 耗电量低的特点 同样的运输条 件和距离 带式输送机使用的台数少 中间转载次数也少 故能节省设备和人力 其主要 特点如下 1 本机符合井下矿用带式输送机系列 mt820 1999 和 mt901 2000 标准 并尽可能 地采用了通用固定带式输送机系列的有关标准 本机所用的传动滚筒 改向滚筒 下托辊 清扫器等与标准带式输送机尺寸规格相同 以达通用互换的目的 而减速器等传动部件与 不同规格的刮板输送机基本通用 因而 三化程度高 2 机头传动装置采用墙板式机架结构 传动部件侧帮固定 具有结构紧凑 安装断 面小 刚性强 拆装方便等优点 3 机身为无螺栓连接的钢架落地式 具有结构简单 拆装方便 劳动强度低 伸缩 迅速等特点 4 张紧输送带及收放输送带采用电动绞车和液压自动张紧装置 操作简便 省力 本科毕业设计 论文 通过答辩 张紧可靠 5 托辊为仿西德结构 采用铸铁轴承座 迷宫式尼龙密封件 密封可靠 转动灵活 使用寿命长 6 传动滚筒外层包胶 可提高输送带与滚筒的摩擦系数 对防止打滑 减小初张力 具有较好的效果 可伸缩带式输送机结构与普通带式输送机相比多了储带装置 收放输送带装置 其他 基本相同 1 3 31 3 3 传动装置传动装置 机头传动装置主要由电功机 联轴器 减速器 主 副传动滚筒 联动齿轮和传动架 等组成 主 副传动滚筒由一台异步防爆型电动机通过联轴器和减速器带动 在联轴器保 护罩的两端装有连接法兰 电动机输出轴端的外壳上及减速器输入轴端的外壳上也有相应 的连接法兰 通过连接法兰 用螺栓将三者紧紧连成一体 组成带式输送机的传动装置 其特点是结构紧凑 便于安装和运输 特别是便于相互对准找正 以提高安装质量 使输 送机运转平稳 整个传动装置通过减速器外壳用螺栓固定在机头架的侧板上 减速器采用三级齿轮传动 第一级为螺旋伞齿轮 第二级为斜齿圆柱齿轮 第三级为 斜齿圆柱齿轮 传动滚筒为焊接结构 主轴采用键和螺栓与卷筒连接 滚筒一侧的连接轮壳在装配后 与卷筒辐板焊接 故滚筒受力情况好 又保证装拆方便 为了增加带在传动滚筒上的围包 角 可伸缩带式输送机采用双滚筒传动 采用双滚筒传动时 可以单电机驱动 也可以双 电机驱动 当用一台电动机驱动时 需在机头架另一例的主 副滚筒上安装一对大小相同 齿数相等的联动齿轮 当电动机起动后 通过联轴器 减速器和联动齿轮同时传动主 副 滚筒 驱动带式运行 若用两台电动机分别驱动主副滚筒 一般不加联动齿轮 但是在本 设计传动装置中 由于系统运输量大 用两台电机就可以满足功率需求 单电机驱动既有 缺点 也有优点 优点是设备制造简单 电控设备少 便于维护运转 缺点是随着运输距 离的缩短 将形成大马拉小车 电动机运行功率因数降低的状况 传动滚筒是带式输送机传递牵引力 驱动带式运行的主要部件 滚筒表面型式有光面 包胶和铸胶之分 在功率不大 不潮湿的情况下 可采用光面滚筒 在环境潮湿 大功率 易打滑的条件下 宜采用胶面滚筒 以提高输送机的牵引力 铸胶滚筒胶厚耐磨 有条件 时应尽量采用 滚筒的外形可以做成圆筒形的 也可以做成中间大 两头小的双锥形 其 锥度一般为 1 100 后者用以防止带式跑偏 卸载端是由在机头最前部的伸出架和安装在伸出架上的卸载滚筒组成 卸载滚筒安装 的轴线位置可以调节 以防输送带在机头部跑偏 卸载端的后部还装有一个改向滚筒 以 改变输送带运行方向 改向滚筒的轴线位置均可调节 以防输送带跑偏 同时 每个改向 滚筒都配有刮煤板 可将滚筒表面的碎煤 粉煤刮下 头部清扫器分重锤清扫器和犁式清 扫器二道 以清扫输送带正反面的粘煤 1 3 41 3 4 储带装置储带装置 储带装置由储带转向架 储带仓架 支承小车和张紧车等组成 1 储带转向架 储带仓架为焊接结构 彼此用螺拴连接 组成了储带装置框架 在 储带转向架内装有两个直径为315的改向滚筒与张紧车上两个直径为315一起供输送带在 本科毕业设计 论文 通过答辩 储带装置中往返导向 框架的上方及下部分别安装有槽形托辊和下托辊 以支承上 下输 送带 在储带仓架内设有轨道 供支承小车和张紧车行走 2 支承小车由托辊 支架和车轮等组成 其作用是支承储藏部分的输送带 使其悬 垂度不致过大 二个支承小车应基本上等距离的分布在张紧车和储带转向架之间 因此当 张紧车移动后 需要通过人力调整支承小车位置 3 张紧车由车架 车轮 滑转组和改向滚筒等组成 张紧绞车通过钢丝绳 滑轮组 牵引张紧车在轨道上行走 从而达到储进和放出输送带的作用 并使输送带得到适当的张 紧度 滑轮组由滑轮架和四个滑轮组成 它通过一销轴铰接在车架上 使作用在四个滑轮 上的牵引力 通过销轴作用于张紧车中心 对防止改向滚筒的输送带跑偏有较好的效果 为防止张紧车掉轨 在车上还装有四个止爬钩 1 3 51 3 5 张紧装置张紧装置 由框架 滑轮组 液压系统和固定滑轮架等组成 自动张紧装置是一种在输送机工作 过程中能按一定的要求自动调节拉紧力的张紧装置 在现代化距离带式输送机中使用较 多 它能使输送带具有合理的张力 自动补偿输送带的弹性变形和塑性变形 是一种理想 的张紧装置 常见的自动张紧装置有自动绞车张紧装置和全自动液压张紧装置 输送带的 初张力能力张紧绞车人为调节 应保证足够的初张力来防止输送带在传动滚筒表面打滑 但初张力过大 致使输送带最小张力无谓的增大 也是不宜的 1 3 61 3 6 机身部机身部 由 h 型支架 钢管上下托辊组成 是输送机的可伸缩部分 钢管作为可拆卸部分 搭在 h 型支架的管座中 用弹簧销固定 下托辊搭苍型支架上 上托辊为槽形托辊 通 过抓爪支承在钢管上 1 3 71 3 7 机尾机尾 由支座 导轨 滚筒座 缓冲托辊 清扫器等组成 几种不同形式的导轨与支座 滚 筒固定 组成了五节机尾骨架 彼此又用圆柱销连接成为一整体 可供转载机在上面行走 机尾滚筒安装在滚筒座上 其轴线位置可调 并配有刮煤板 机尾的前后端都可装移动机 尾用的滑轮 供移动机尾用 移动机尾用回柱绞车牵引 1 4 可伸缩带式输送机工作原理 在综合机械化采煤工作中 由于工作面向前推进的速度较快 而拆移顺槽中运输设备 的次数和花费的时间在总生产时间中所占的比重较大 影响了采煤生产能力的进一步提 高 所以要求顺槽运输设备能够比较灵活地伸长或缩短 可伸缩带式输送机是供顺槽运输 的专用设备 由工作面输送机运来的煤 经顺槽桥式转载机卸装到可伸缩带式输送机上 由它把煤从顺槽运到上 下山或装车站的煤仓中 可伸缩带式输送机机身长度可根据工作需要不断伸长或逐渐缩短 其最大伸长量不应 超过电动机的额定功率所允许的长度 最小缩短量 可以缩至机身不能再缩为止 和普通带式输送机相比 增加了一个储带仓 一套储带装置和机尾牵引机构 可伸缩 带式输送机是根据挠性体摩擦传动的原理 靠输送带与传动滚筒之间的摩擦力来驱动带式 运行 完成运输作业的 其工作原理如图 1 3 所示 输送带 6 绕过传动装置 2 的滚筒 经 储带装置 3 的滚筒至机尾 8 的滚筒 形成无级环形带 输送带均支承在托辊上 储带装置 本科毕业设计 论文 通过答辩 拉紧车把工作输送带张紧 使输送带在工作中与传动滚筒产生摩擦力 输送机的伸缩是利 用带在储带仓内的多次折返和收放来实现的 当拉紧装置 4 拉着储带仓内的活动滚筒向机 尾方向移动时 带式进入储带仓内 此时机尾在绞车的牵引下回缩 使整个输送机缩短 反之 则使整个输送机伸长 1 卸载端 2 传动装置 3 固定装置 4 储带装置 5 活动小车及活动滚筒 6 拉紧装置 7 输送带 8 输送带收放装置 9 机尾牵引装置 10 机尾 图 1 3 可伸缩带式输送机的工作原理 随着机械化和综合机械化采煤工作面产量的不断提高 带式输送机将逐渐成为煤矿生 产中的一种主要运输设备 特别是近10年 长距离 大运量 高速度的带式输送机的出现 使其在矿山建设的井下巷道 矿井地表运输系统及露天采矿场 选矿厂中的应用又得到进 一步推广 1 5 带式输送机的发展及现状 带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备 与其他运输设备相比 具有输送距离 长 运量大 连续运输等优点 而且运行可靠 易于实现自动化和集中化控制 尤其对高 产高效矿井 带式输送已成为煤炭开采机电一体化技术与装备的关键设备 随着我国高产 高效矿井的出现 原有的带式输送机无论是主参数还是运行性能都已不能满足要求 必须 向长距离 高带速 大运量 大功率的大型化方向发展 并要改善和提高运行性能 确保 安全可靠 1 国外带式输送机技术的现状 国外带式输送机技术的发展很快 其主要表现在 2 个方面 一方面是带式输送机的功 能多元化 应用范围扩大化 如高倾角带式输送机 管状带式输送机 空间转弯带式输送 机等各种机型 另一方面是带式输送机本身的技术与装备有了巨大的发展 尤其是长距离 大运量 高带速等大型带式输送机已成为发展的主要方向 其核心技术是开发应用了带式 输送机动态分析与监控技术 提高了带式输送机的运行性能和可靠性 2 国内带式输送机技术的现状 我国生产制造的带式输送机的品种 类型较多 在 八五 期间 通过国家一条龙 日 产万吨综采设备 项目的实施 带式输送机的技术水平有了很大提高 煤矿井下用大功率 长距离带式输送机的关键技术研究和新产品开发都取得了很大的进步 如大倾角长距离带 式输送机成套设备 高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内空白 并对带 式输送机的关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发 研制成功了多种软起动 本科毕业设计 论文 通过答辩 和制动装置以及以 plc 为核心的可编程电控装置 驱动系统采用调速型液力偶合器和行 星齿轮减速器 煤矿带式输送机技术的发展趋势 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 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 高效贮带装置 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 引用 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 高效贮带装置 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提高 大倾角带式输送机突破了上运 25 的极限 为煤矿开拓 开采及在斜井输送设备的 选型开辟了一条新途径 也为当前斜井输送系统改扩建提供了经济高效的设备 对提高产 量 降低成本具有重要意义 水平带式输送机在我国矿山生产中有着广阔的前景 我国倾斜煤层较多 16 25 倾 斜煤层大量存在 带式输送机能成功地用于井下 既能减少巷道开拓量和设备投资又可加 快工程进度具有较大的经济效益 2 方案的论证 2 1 方案的确定 随着现代化大型煤矿矿井的发展 煤矿井下用带式输送机在向大功率 大运量 长距 离方向发展 本设计为可伸缩带式输送机 与普通带式输送机相比其特点如下 1 单机运输距离长 2 运输能力大 3 经济效果好 4 结构简单 5 使用寿命长 双滚筒驱动功率分配的原则有张力最小分配和比例分配两种如图 2 1 本科毕业设计 论文 通过答辩 a b c a 头部驱动 b 头尾驱动 c 多驱动 图2 1驱动装置布置示意图 张力最小分配是指传递一定的牵引力 输送带的张力最小 按照此原则分配的优点是 传递一定的牵引力时 使输送带张力最小 有利于输送带运行 但缺点是很难选到合适的 电动机 且两滚筒所用的电动机功率不同 减速器不同 设计和使用不便 比例分配是按比例将总功率分到两个滚筒上 通常采用 1 1 和 2 1 两种 按照 2 1 分配是将相遇点一侧的滚筒 1 的功率按两倍于滚筒 2 分配 按这种方法分配的优点是滚 筒即可使用相同的电动机 减速器及有关设备 又可充分发挥滚筒 1 的摩擦牵引力 传递 同样牵引力时 所需输送带的张力大 缺点是滚筒 1 需要两套电动机和减速器 占地面积 大 按照 1 1 分配是两滚筒功率相同 各为总功率的 0 5 这种分配的优点是电动机 减速器及有关设备完全一样 运转维护方便 带式输送机具备优良的性能 首先是它运行可靠 在许多需要连续运行的重要的生产 单位 如发电厂煤的输送 钢铁厂和水泥厂散状物料的输送 以及港口内船舶装卸等均采 用带式输送机 如在这些场合停机 其损失是巨大的 必要时 带式输送机可以一班接一 班地连续工作 带式输送机动力消耗低 由于物料与输送带几乎无相对移动 不仅使运行阻力小 约 为刮板输送机的 1 3 1 5 而且对货载的磨损和破碎均小 生产率高 这些均有利于降低 生产成本 带式输送机的输送线路适应性强又灵活 线路长度根据需要而定 短则几米 长可达 10km 以上 可以安装在小型隧道内 也可以架设在地面交通混乱和危险地区的上空 根据工艺流程的要求 带式输送机能非常灵活地从一点或多点受料 也可以向多点或 几个区段卸料 当同时在几个点向输送带上加料 如选煤厂煤仓下的输送机 或沿带式输送 机长度方向上的任一点通过均匀给料设备向输送带给料时 带式输送机就成为一条主要输 送干线 带式输送机可以在贮煤场料堆下面的巷道里取料 需要时 还能把各堆不同的物料进 行混合 物料可简单地从输送机头部卸出 也可通过犁式卸料器或移动卸料车在输送带长 度方向的任一点卸料 带式输送机与其堆料机和取料机相配合 已经成为大规模准取款状物料 如煤 矿石 等 的唯一有效的方法 本科毕业设计 论文 通过答辩 在环保方面 带式输送机工作时噪声小 必要时 带式输送机可被封闭在机罩里 不致于飘散灰尘污染空气 若在转运站 灰尘可被密封在转运溜槽里 如与除尘器相连 粉尘还可收集起来 带式输送机与其它输送设备相比 存在结构复杂 受倾角的限制的缺点 在运送高 度比较高时 带式输送机所需厂房面积和长度均较大 表 2 1最大允许倾角 值 物料名称堆积密度 3 mt 运动时的自然堆积角 最大允许倾角 h l与 h 的近似比例 焦炭块0 4 0 535 18 h l 3 1h 碎煤0 8 0 930 18 h l 3 1h 块煤0 9 1 030 16 h l 3 5h 平形带的最大倾角 12 当有卸载器时 卸干材料时倾角不大于 10 卸湿材料时 倾角不大于 12 输送机倾角大于 12 时 其倾斜段必须用槽型托辊 安装带秤使得输送机倾角 在物料不下滑的前提下 倾角不到 12 时仍能保持称 重精度 要求精度较低时 倾角可放宽到 18 另外带式输送机的布置还涉及平台 地沟和输送机到斗式提升机的转卸尺寸 故本设 计采用双电机双滚筒传动 2 22 2 布置形式布置形式 电动机通过联轴器 减速器带动传动滚筒转动或其他驱动机构 借助于滚筒或其他驱 动机构与输送带之间的摩擦力 使输送带运动 带式输送机的驱动方式按驱动装置可分为 单点驱动方式和多点驱动方式两种 通用固定式输送带输送机多采用单点驱动方式 即驱动装置集中的安装在输送机长度 的某一个位置处 一般放在机头处 单点驱动方式按传动滚筒的数目分 可分为单滚筒和 双滚筒驱动 对每个滚筒的驱动又可分为单电动机驱动和多电动机驱动 因单点驱动方式 最常用 凡是没有指明是多点驱动方式的 即为单驱动方式 故一般对单点驱动方式 单 点 两字省略 单筒 单电动机驱动方式最简单 在考虑驱动方式时应是首选方式 在大运量 长距 离的钢绳芯胶带输送机中往往采用多电动机驱动 带式输送机常见典型的布置方式如下表 2 2 所示 本科毕业设计 论文 通过答辩 图 2 2 带式输送机常见的典型布置 钢绳芯胶带为单层结构 故柔软 弹性好 耐冲击 弯曲疲劳小 工作时更能适应在 托辊上运行 同时因为单机长度长 在同样使用年限中胶带受冲击 受弯曲次数少 因此 使用寿命长 一般可达十年左右 3 可伸缩带式输送机的设计计算 3 1 计算标准 符号和单位 本章关于带式输送机输送能力 输送带上物料的横截面积 运行功率和张力的计算 均执行国家标准 gb t 17119 1997 连续搬运设备带承载托辊的带式输送机运行功 率和张力的计算 本章设计计算使用的符号和单位 均与 gb t17119 1997 相同 3 2 原始参数和工作条件 1 输送物料 煤 2 物料特性 1 块度 0 300mm 2 散装密度 900kg 3 m 3 在输送带上堆积角 25 4 物料温度 40 3 工作环境 井下 4 输送系统及相关尺寸 1 运距 l 1000m 本科毕业设计 论文 通过答辩 2 倾斜角 8 3 最大运量 q 630t h 4 带速 v 2m s 5 带宽 b 1000mm 6 储带长度 50m 初步确定输送机布置形式 如图 3 1 所示 图 3 1 传动系统图 3 23 2 1 1 输送带宽度的校核 输送带宽度的校核 1 根据物料的最大粒度尺寸 粒度组成及物料的运行堆积角等因素校核 运行堆积 角为 20 30 的通常物料 带宽可按相应的表选取 2 当没有可靠的物料粒度组成数据时 对带宽为 1600mm 以下的带式输送机 可 按下列公式校核带宽 未经筛分的散状物料 当大块含量在 10 以内时 b 2a1 0 2 3 1 经过筛分的散状物料 b 3am 0 2 3 2 式中 a1 物料的最大粒度尺寸 m am 物料的平均粒度尺寸 m 系物料的最大块和最小快尺寸的平均值 3 当输送坚硬岩石类物料时 最大粒度尺寸不宜超过 350mm 普通物料不宜超过 500mm 根据设计要求应选用式 3 1 未经筛分的散状物料进行宽度校核 b 2a1 0 2 2 350 200 900 所以输送带宽度满足要求 输送带是输送机中最昂贵 耐久性最差的部件 在输送机运转过程中 输送带受到各 种不同性质和大小的裁荷作用 处在极复杂的应力状态下 输送带最典型的损坏形式有 工作面层和边缘磨损 受大块矿岩冲击作用引起击穿 撕裂和剥离 芯体通过短笛和托辊 组受反复弯曲应力引起疲劳 在环境介质作用下 引起强度指标降低和老化等等 计算表 明 输送带的费用约占输送机全部设备费用的一半 因此 根据输送机的使用条件 选择 合适的输送带 并在运行中加强维护管理 延长其使用寿命 对提高输送机工作效率 降 低输送机生产成本具有重要意义 本科毕业设计 论文 通过答辩 3 23 2 2 2 选择的原则选择的原则 1 在煤矿井下使用时 必须选择阻燃输送带 并且要优先选用橡胶贴面 其次式 橡胶贴面和塑料贴面的阻燃输送带 2 在同等条件下优先选择分层输送带 其次是整编芯体带和钢绳芯输送带 3 在分层输送带中 优先选用尼龙 维尼龙帆布层输送带 因为在相同抗拉压力 强度下 上述材料臂棉帆布输送带体轻 带薄 柔软 成槽性好 而且耐水 耐腐蚀 4 覆盖胶的厚度主要考虑所输送物料的种类和特性 给料冲击的大小 输送带运 行速度与机长 带式输送机靠摩擦传动 当胶带过松 传动滚筒分离点处张力过小 摩擦系数较低或 过载时 都可能造成胶带在滚筒上打滑的现象 由于摩擦发热 在滚筒表面产生高温 会 使胶带的橡胶覆盖层损坏 并引起胶带着火 在打滑时 由于胶带是绝缘体会在胶带表面 产生很高的静电电势 从而产生电火花 胶带着火或产生电火花会造成煤矿井下瓦斯爆炸 事故 产生的有毒气体也会酿成熏人事故 所以煤矿井下带式输送机要使用阻燃带 3 3 圆周驱动力的计算 3 3 13 3 1 传动滚筒上所需圆周驱动力传动滚筒上所需圆周驱动力 u f 的计算的计算 带式输送机传动滚筒上所需圆周力 u f 由所有的阻力相加得来的 stssnhu ffffff 21 n 或 3 3 stssngbruru ffffqqqqflgf 210 cos2 n 3 4 已知 输送机倾角 8 带式输送机机长 l 1000m 80m 附加阻力 n f 明显小于主要阻力 可引入系数 c 来 考虑阻力 它取决于输送机的长度 按下式计算 210 cos2 ssggbruru ffhgqqqqqcflgf n 3 5 式中c 系数 按 dt 型固定式带式输送机设计选用手册 表 3 5 或图 3 2 查取 f 模拟摩擦系数 根据工作条件制造 安装水平选取 参见表 3 6 l 输送机的长度 头尾滚筒中心距 m g 重力加速度 取 g 9 81 2 sm 0r q 承载分支托辊组每米长度旋转部分质量 mkg ru q 回程分支托辊组每米长度旋转部分质量 mkg b q 每米输送带的质量 mkg 初算凭经验取值 按表 3 8 估计取值 g q 每米长度输送物料的质量 mkg 本科毕业设计 论文 通过答辩 h f 主要阻力 n n f 附加阻力 n 1s f 特种主要阻力 n 2s f 特种附加阻力 即清扫器 卸料器及翻转回程分支输送带的阻力 n st f 倾斜阻力 n h 输送机卸料段和受料段间的高差 m 向上取正值 向下取负值 3 3 23 3 2 主要阻力计算主要阻力计算 输送机的主要阻力 h f 是物料及输送带移动和承载分支及回程分支托辊旋转所产生阻 力的总和 可用式 3 6 计算 2 cos hrorubg fflg qqqq 3 6 式中 f 模拟摩擦系数 根据工作条件及制造安装水平决定 一般可按表查取 查 表 3 6 l 输送机长度 头尾滚筒中心距 m g 重力加速度 查文献 1 表 3 6 得 f 0 022 查文献 1 表 3 5 得 c 1 09 查文献 1 表 3 7 与表 6 5 得 上托辊 d 108mm l 380mm 轴承为 6205 c4 查文献 1 表 2 7 得 上托辊间距1200 0 amm 下托辊间距取上托辊间距的 2 倍 取 2 3m 即3000 u amm 查文献 1 表 3 7 得 承载分支每组托辊旋转部分质量21 12 1 gkg 查文献 1 表 2 50 得 平行下托辊 d 108mm l 1150mm 轴承为 6205 c4 查文献 1 表 2 45 得 缓冲托辊 d 108mm l 380mm 轴承为 6305 c4 查文献 1 表 2 70 得 折算到每米长度上的下托辊转动部分质量43 10 2 g kg 175 10 2 1 21 12 0 1 0 a g qrmkg 3 7 477 3 3 03 10 2 u ru a g qmkg 3 8 本科毕业设计 论文 通过答辩 计算 b q 初选输送带 st 1000 z 8 查表 1 6 nn 500 输送带的每层质量 1 90 2 mkg 上胶厚0 6 1 mm 下胶厚0 6 2 mm 查文献 1 表 4 5 得 每米输送带的质量 1 23 b q mkg 每米长度输送物料的质量5 87 26 3 630 6 3 q qgmkg 2 cos hrorubg fflg qqqq 3 9 0 022 1000 9 81 10 175 3 477 2 23 1 87 5 cos8 31801 44n 3 3 3 3 3 3 附加阻力附加阻力 对于机长大于 80m 的带式输送机 附加阻力 n f 明显小于主要阻力 可用简便的方法 计算 不会出现严重错误 为此引入系数 c 作简化计算 c 系数 1 09 3 3 3 3 4 4 特种主要阻力特种主要阻力计算计算 特种主要阻力包括 由于槽形托辊的两侧辊向前倾斜引起的摩擦阻力 在输送带的重 段沿线设有导料挡板式 物料与挡板间的摩擦阻力 计算公式如下 托辊前倾的摩擦阻力 sbsas fff 1 3 10 sincos gqqlcf gbossa 3 11 fsa 托辊前倾的摩擦阻力 cs 槽形系数 由于采用 35 度槽角 取 cs 0 43 o 承载托辊与输送带间的摩擦系数 取 0 35 l 装有前倾托辊的区段长度 托辊轴线相对于垂直输送带纵向轴线的前倾角 取 1 23 由公式 3 12 得 nfsa29 389438 1sin8cos81 9 1 235 87 100035 043 0 00 22 2 2 l v sb bv lgq f 3 12 fsb 物料与导料拦板间的摩擦阻力 由于不设挡煤板故 sb f 0 由公式 3 11 特种主要阻力 nfs29 3894 1 3 13 本科毕业设计 论文 通过答辩 3 3 3 3 5 5 特种附加阻力特种附加阻力计算计算 特种附加阻力包括 输送带清扫器的摩擦阻力 r f 犁式卸料器的摩擦阻力 a f 由式 sdscs fff 2 3 14 采用犁式卸料器 其阻力为 3 apfsc 3 15 0 1 6 104 0 6 3600n 式中 a 输送带与和清扫器的接触面积 一个头部清扫器 一个尾部清扫器和两 个空段清扫器的面积 a 1 0 0 01 2 5 4 0 1m2 p 输送带和清扫器间的压力 p 6 104n m2 3 清扫器与输送带之间的摩擦因数 一般取 0 5 0 7 故取 3 0 6 sd f 犁式卸料器的摩擦阻力 由于不采用卸料器 故 sd f 0 则 nfs3600 2 3 3 3 3 6 6 倾斜阻力倾斜阻力计算计算 倾斜阻力 fst是克服物料上运式要克服的重力 倾斜阻力 hgqf gst 3 16 式中 h 输送机提升物料的高度 m h l sin 3 17 带入数据 得倾斜阻力 nfst05 1194608sin100081 95 87 0 3 3 3 3 7 7 圆周驱动力圆周驱动力 带式输送机传动滚筒所需要的牵引力式所有运行阻力之和 圆周驱动力 fu为 stssgbruru fffqqqqcflgf 210 cos2 1 09 31801 44 3894 29 3600 119460 05 161617 91n 3 4 传动功率的计算 本科毕业设计 论文 通过答辩 3 3 4 4 1 1 传动滚筒的轴功率传动滚筒的轴功率 kw vf p u a 24 323 1000 2161617 91 1000 3 18 式中 pa 驱动滚筒所需要的功率 kw fu 驱动滚筒的圆周力 n v 带速 m s 3 3 4 4 2 2 电机功率电机功率计算及选型计算及选型 电动机的功率 pm为 kw p p a m 9 8357 6 9096 098 0 24 323 321 3 19 式中 1 减速器传动效率 取 0 98 2 联轴器效率 采用光表面滚筒时传动效率为 2 0 96 3 液力偶合器效率 采用光表面滚筒时传动效率为 3 0 96 由于本机是用双电机双滚筒传动 因此选功率为185kw的电机两台 明细表如表3 1 功率 kw型号额定电流 a 额定转速 r min 效率 额定转矩 185yb2 315l 4328 7148594 72 1 表 3 1 电机明细表 3 5 胶带张力计算 3 3 5 5 1 1 输送带最小张力校核如下 输送带最小张力校核如下 输送带张力在整个长度上是变化的 影响因素很多 为保证输送机上午正常运行 输送带张力必须满足以下两个条件 1 在任何负载情况下 作用在输送带上的张力应使得全部传动滚筒上的圆周力是 通过摩擦传递到输送带上 而输送带与滚筒间应保证不打滑 2 作用在输送带上的张力应足够大 使输送带在两组托辊间的垂度小于一定值 3 3 5 5 2 2 按按输送带输送带允许最大允许最大下垂度下垂度计算最小张力计算最小张力 由式 3 52 手册 得承载分支最小张力 min f为 adm gbo ah gqqa f 8 min 承 3 20 式中 输送带允许的最大下垂度应满足 h a 0 01 本科毕业设计 论文 通过答辩 a0 承载上托辊间距 最小张力处 a0 1 2m au 回程下托辊间距 最小张力处 au 3m 由式 3 18 公式得 nf79 16274 01 08 81 9 5 871 23 2 1 min 承 回程分支最小张力 fmin 为 adm bu ah gqa f 8 min 空 3 21 由公式 3 19 带入数据得 nf91 8497 01 08 81 915 253 min 空 3 3 5 5 3 3 按按输送带输送带工作时工作时不打滑不打滑需保持最小张力需保持最小张力校核校核 圆周驱动力 u f 通过摩擦传递到输送带上 见图 3 2 图 3 2 作用于输送带的张力 如图所示 输送带在传动滚筒空段的最小张力应满足的要求 minmaxl scf 传动滚筒传递的最大圆周力 maxa fk f 动载荷系数 a k 1 2 1 7 对惯性小 起 制动平稳的输送机可取较小值 否则 就应取较大值 取 a k 1 5 输送带不打滑的条件为 1 1 maxmin 1 2 e ff us 3 20 式中 maxu f 满载输送机起动或制动时出现的最大圆周驱动力 传动滚筒与输送带间的摩擦系数 见表 3 12 传动滚筒的围包角 rad 双滚筒驱动取 7 7 折合一般取 400 本科毕业设计 论文 通过答辩 e 欧拉系数 见文献一表 3 13 nfkf uau 7 82424261 91616175 1 max 3 21 式中 a k 5 1 该设计取 0 35 450 式中 e 15 60 由公式 3 20 min 1 2s fn2 816575 1 15 63 1 242426 87 3 3 5 5 4 4 输送带安全系数校核输送带安全系数校核 mm max f s m n 3 23 max f nb m 3 24 式中 m 输送带计算安全系数 m 输送带许用安全系数 max f 输送带稳定工况下的最大张力 n 输送带稳定工况下的静安全系数 输送带的纵向扯断强度 n mm 层 b 带宽 mm n s 输送带额定拉断力 由公式 3 24 得 4 64 1 9161617 5 7010001000 m 由公式 3 23 得 26 1 9161617 1010 6 m m 故 选用 st1000 输送带满足强度要求 3 6 各特性点张力的计算 为了确定输送带作用于各改向滚筒的合张力 拉紧装置拉紧力和凸凹弧起始点张力等 特性点张力 需逐点张力计算法 进行各特性点张力计算 3 3 6 6 1 1 运行阻力的计算运行阻力的计算 有分离点起 依次将特殊点设为 1 2 3 一直到相遇点 14 点 如图 3 3 所示 计算运行阻力时 首先要确定输送带的种类和型号 在前面我们已经选好了输送带 st 1000 型煤矿用输送带 拉断强度 1000n mm 层 本科毕业设计 论文 通过答辩 图 3 3 张力分布点图 根据不打滑条件 传动滚筒奔离点最小张力为 16575 82n s1 min2 f 1657