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带式输送机的设计-含电气图【2张CAD图纸+毕业论文】【矿山输送机械】

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输送 设计 cad 图纸 毕业论文 矿山 机械
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目  录
第一章 概述…………………………………………………………………………………………1
 第一节  带式输送机的应用……………………………………………………………………2
 第二节  带式输送机的分类及特点……………………………………………………………3
 第三节  带式输送机的技术优势……………………………………………………………4
第二章 带式输送机的结构及原理…………………………………………………………5
 第一节  带式输送机的工作原理………………………………………………………………5
 第二节  带式输送机的结构…………………………………………………………………7
 第三节  布置方式 …………………………………………………………………………8
第三章 带式输送机的整体设计与选择………………………………………………10
 第一节  带式输送机的控制要求……………………………………………………………10
 第二节  系统设计与实现……………………………………………………………………14
 第三节  系统的运行结果……………………………………………………………………29
第四章 其它装置的选用……………………………………………………………………31
 第一节  制动装置……………………………………………………………………………31
 第二节  改向装置……………………………………………………………………………32
 第三节  给料装置……………………………………………………………………………32
 第四节  卸料装置……………………………………………………………………………34
 第五节  清扫装置……………………………………………………………………………35
 第六节  头部漏斗……………………………………………………………………………38
 第七节  电气及安全保护装置………………………………………………………………38
结束语……………………………………………………………………………………………40
致谢…………………………………………………………………………………………………41
考文献………………………………………………………………………………………………42


第一章 概 述
中国古代的高转筒车和提水的翻车,是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形;17世纪中,开始应用架空索道输送散状物料;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,逐步由完成车间内部的输送,发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运,成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。
带式输送机由驱动装置拉紧装置输送带中部构架和托辊组成输送带作为牵引和承载构件,借以连续输送散碎物料或成件品。
  带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。应用它,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间形成一种物料的输送流程。它既可以进行碎散物料的输送,也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外,还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合,形成有节奏的流水作业运输线。所以带式输送机广泛应用于现代化的各种工业企业中。
  在矿山的井下巷道、矿井地面运输系统、露天采矿场及选矿厂中,广泛应用带式输送机。它用于水平运输或倾斜运输。
带式输送机自1795年被发明以来,经过两个多世纪的发展,已被电力、冶金、煤炭、化工、矿山等各行各业广泛采用。特别是第二次工业革命带来了新材料、新技术的采用,使带式输送机的发展步入了一个新纪元。当今,无论从输送量、运距、经济效益等各方面来衡量,它已经可以同火车、汽车运输相抗衡,成为三足鼎立局面,并成为各国争先发展的行业。它具有一下特点:
(1)、结构简单。带式输送机的结构由传动滚筒、改向滚筒、托辊或无辊式部件、驱动装置、输送带等几大件组成,仅有十多种部件,能进行标准化生产,并可按需要进行组合装配、结构十分简单。
(2)、输送物料范围广泛。带式输送机的输送带具有抗磨、耐酸碱、耐油、阻燃等各种性能,并耐高、低温,可按需要进行制造,因而能输送各种散料、块料、化学品、生熟料和混凝土。
(3)、输送量大。运量可从每小时几公斤到几千吨,而且是连续不间断运送,这是火车、汽车运输望尘莫及的。
(4)、运距长。单机长度可达十几公里一条,在国外已十分普及,中间无需任何转载点。
第一节 带式输送机的应用
带式输送机是连续运输机的一种,连续运输机是固定式或运移式起重运输机中主要类型之一,其运输特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流,靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送。在工业、农业、交通等各企业中,连续运输机是生产过程中组成有节奏的流水作业运输线不可缺少的组成部分。
连续运输机可分为:
1.具有挠性牵引物件的输送机,如带式输送机,板式输送机,刮板输送机,斗式输送机、自动扶梯及架空索道等;
2.不具有挠性牵引物件的输送机,如螺旋输送机、振动输送机等;
3.管道输送机(流体输送),如气力输送装置和液力输送管道.
其中带输送机是连续运输机中是使用最广泛的, 带式输送机运行可靠,输送量大,输送距离长,维护简便,适应于冶金煤炭,机械电力,轻工,建材,粮食等各个部门。
目前带式输送机已广泛应用于国民经经济各个部门,近年来在露天矿和地下矿的联合运输系统中带式输送机又成为重要的组成部分.主要有:钢绳芯带式输送机、钢绳牵引胶带输送机和排弃场的连续输送设施等。
这些输送机的特点是输送能力大(可达30000t/h),适用范围广(可运送矿石,煤炭,岩石和各种粉状物料,特定条件下也可以运人),安全可靠,自动化程度高,设备维护检修容易,爬坡能力大(可达16°),经营费用低,由于缩短运输距离可节省基建投资。
目前,带式输送机的发展趋势是:大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水平转弯,合理使用胶带张力,降低物料输送能耗,清理胶带的最佳方法等.我国已于1978年完成了钢绳芯带式输送机的定型设计.钢绳芯带式输送机的适用范围:
1.适用于环境温度一般为°°C;在寒冷地区驱动站应有采暖设施;
2.可做水平运输,倾斜向上不超过 (16°)和向下()运输不超过,也可以转弯运输;运输距离长,单机输送可达15km;
3.可露天铺设,运输线可设防护罩或设通廊;
4.输送带伸长率为普通带的1/5左右;其使用寿命比普通胶带长;其成槽性好;运输距离大。
第二节 带式输送机的分类及特点
带式输送机分类方法有多种,按运输物料的输送带结构可分成两类,一类是普通型带式输送机,这类带式输送机在输送带运输物料的过程中,上带呈槽形,下带呈平形,输送带有托辊托起,输送带外表几何形状均为平面;另外一类是特种结构的带式输送机,各有各的输送特点.其简介如下:
  1.QD80轻型固定式带输送机   QD80轻型固定式带输送机与TDⅡ型相比,其带较薄、载荷也较轻,运距一般不超过100m,电机容量不超过22kw.
2.   它属于高强度带式输送机,其输送带的带芯中有
平行的细钢绳,一台运输机运距可达几公里到几十公里.
3.U形带式输送机   它又称为槽形带式输送机,其明显特点是将普通带式输送机的槽形托辊角由提高到使输送带成U形.这样一来输送带与物料间产生挤压,导致物料对胶带的摩擦力增大,从而输送机的运输倾角可达25°.
4. 管形带式输送机   U形带式输送带进一步的成槽,最后形成一个圆管状,即为管形带式输送机,因为输送带被卷成一个圆管,故可以实现闭密输送物料,可明显减轻粉状物料对环境的污染,并且可以实现弯曲运行.
5.气垫式带输送机   其输送带不是运行在托辊上的,而是在空气膜(气垫)上运行,省去了托辊,用不动的带有气孔的气室盘形槽和气室取代了运行的托辊,运动部件的减少,总的等效质量减少,阻力减小,效率提高,并且运行平稳,可提高带速.但一般其运送物料的块度不超过300mm.增大物流断面的方法除了用托辊把输送带强压成槽形外,也可以改变输送带本身,把输送带的运载面做成垂直边的,并且带有横隔板,一般把垂直侧挡边作成波状,故称为波状带式输送机,这种机型适用于大倾角,倾角在30°以上,最大可达90°.
6.压带式带输送机   它是用一条辅助带对物料施加压力.这种输送机的主要优点是:输送物料的最大倾角可达90°,运行速度可达6m/s,输送能力不随倾角的变化而变化,可实现松散物料和有毒物料的密闭输送.其主要缺点是结构复杂、输送带的磨损增大和能耗较大。
7.钢绳牵引带式输送机   它是无际绳运输与带式运输相结合的产物,既具有钢绳的高强度、牵引灵活的特点,又具有带式运输的连续、柔性的优点。
第三节 带式输送机的技术优势
  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。


内容简介:
山东大学毕业设计(论文)摘 要本次毕业设计是关于DT型固定式带式输送机的设计。首先对胶带输送机作了简单的概述;接着分析了胶带输送机的选型原则及计算方法;然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计;接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。普通型带式输送机由六个主要部件组成:传动装置,机尾或导回装置,中部机架,拉紧装置以及胶带。最后简单的说明了输送机的安装与维护。目前,胶带输送机正朝着长距离,高速度,低摩擦的方向发展,近年来出现的气垫式胶带输送机就是其中的一个。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。本次带式输送机设计代表了设计的一般过程, 对今后的选型设计工作有一定的参考价值。 关键词:带式输送机 传动装置 导回装置AbstractThe design is a graduation project about the belt conveyor. At first, it is introduction about the belt conveyor. Next, it is the principles about choose component parts of belt conveyor. After that the belt conveyor abase on the principle is designed. Then, it is checking computations about main component parts. The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Drive Unit, Jib or Delivery End, Tail Ender Return End. Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt. At last, it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor. Today, long distance, high speed, low friction is the direction of belt conveyors development. Air cushion belt conveyor is one of them. At present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. There are a lot of wastes in the design of belt conveyor. Keywords: Tthe belt conveyor Drive Unit Delivery End目 录第一章 概述1 第一节 带式输送机的应用2 第二节 带式输送机的分类及特点3 第三节 带式输送机的技术优势4第二章 带式输送机的结构及原理5 第一节 带式输送机的工作原理5 第二节 带式输送机的结构7 第三节 布置方式 8第三章 带式输送机的整体设计与选择10 第一节 带式输送机的控制要求10 第二节 系统设计与实现14 第三节 系统的运行结果29第四章 其它装置的选用31 第一节 制动装置31 第二节 改向装置32 第三节 给料装置32 第四节 卸料装置34 第五节 清扫装置35 第六节 头部漏斗38 第七节 电气及安全保护装置38结束语40致谢41考文献42山东大学 毕业设计(论文)题 目: 带式输送机的设计 专 业: 机电一体化 学 生: 准考证号: 指导老师:_ _ 毕业设计(论文)时间: 年 月 日 年 月 日 山东大学毕业设计(论文)目 录第一章 概述1 第一节 带式输送机的应用2 第二节 带式输送机的分类及特点3 第三节 带式输送机的技术优势4第二章 带式输送机的结构及原理5 第一节 带式输送机的工作原理5 第二节 带式输送机的结构7 第三节 布置方式 8第三章 带式输送机的整体设计与选择10 第一节 带式输送机的控制要求10 第二节 系统设计与实现14 第三节 系统的运行结果29第四章 其它装置的选用31 第一节 制动装置31 第二节 改向装置32 第三节 给料装置32 第四节 卸料装置34 第五节 清扫装置35 第六节 头部漏斗38 第七节 电气及安全保护装置38结束语40致谢41考文献42第一章 概 述中国古代的高转筒车和提水的翻车,是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形;17世纪中,开始应用架空索道输送散状物料;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,逐步由完成车间内部的输送,发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运,成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。带式输送机由驱动装置拉紧装置输送带中部构架和托辊组成输送带作为牵引和承载构件,借以连续输送散碎物料或成件品。带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。应用它,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间形成一种物料的输送流程。它既可以进行碎散物料的输送,也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外,还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合,形成有节奏的流水作业运输线。所以带式输送机广泛应用于现代化的各种工业企业中。在矿山的井下巷道、矿井地面运输系统、露天采矿场及选矿厂中,广泛应用带式输送机。它用于水平运输或倾斜运输。带式输送机自1795年被发明以来,经过两个多世纪的发展,已被电力、冶金、煤炭、化工、矿山等各行各业广泛采用。特别是第二次工业革命带来了新材料、新技术的采用,使带式输送机的发展步入了一个新纪元。当今,无论从输送量、运距、经济效益等各方面来衡量,它已经可以同火车、汽车运输相抗衡,成为三足鼎立局面,并成为各国争先发展的行业。它具有一下特点:(1)、结构简单。带式输送机的结构由传动滚筒、改向滚筒、托辊或无辊式部件、驱动装置、输送带等几大件组成,仅有十多种部件,能进行标准化生产,并可按需要进行组合装配、结构十分简单。(2)、输送物料范围广泛。带式输送机的输送带具有抗磨、耐酸碱、耐油、阻燃等各种性能,并耐高、低温,可按需要进行制造,因而能输送各种散料、块料、化学品、生熟料和混凝土。(3)、输送量大。运量可从每小时几公斤到几千吨,而且是连续不间断运送,这是火车、汽车运输望尘莫及的。(4)、运距长。单机长度可达十几公里一条,在国外已十分普及,中间无需任何转载点。第一节 带式输送机的应用带式输送机是连续运输机的一种,连续运输机是固定式或运移式起重运输机中主要类型之一,其运输特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流,靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送。在工业、农业、交通等各企业中,连续运输机是生产过程中组成有节奏的流水作业运输线不可缺少的组成部分。连续运输机可分为:1.具有挠性牵引物件的输送机,如带式输送机,板式输送机,刮板输送机,斗式输送机、自动扶梯及架空索道等;2.不具有挠性牵引物件的输送机,如螺旋输送机、振动输送机等;3.管道输送机(流体输送),如气力输送装置和液力输送管道.其中带输送机是连续运输机中是使用最广泛的, 带式输送机运行可靠,输送量大,输送距离长,维护简便,适应于冶金煤炭,机械电力,轻工,建材,粮食等各个部门。目前带式输送机已广泛应用于国民经经济各个部门,近年来在露天矿和地下矿的联合运输系统中带式输送机又成为重要的组成部分.主要有:钢绳芯带式输送机、钢绳牵引胶带输送机和排弃场的连续输送设施等。这些输送机的特点是输送能力大(可达30000t/h),适用范围广(可运送矿石,煤炭,岩石和各种粉状物料,特定条件下也可以运人),安全可靠,自动化程度高,设备维护检修容易,爬坡能力大(可达16),经营费用低,由于缩短运输距离可节省基建投资。目前,带式输送机的发展趋势是:大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水平转弯,合理使用胶带张力,降低物料输送能耗,清理胶带的最佳方法等.我国已于1978年完成了钢绳芯带式输送机的定型设计.钢绳芯带式输送机的适用范围:1.适用于环境温度一般为C;在寒冷地区驱动站应有采暖设施;2.可做水平运输,倾斜向上不超过 (16)和向下()运输不超过,也可以转弯运输;运输距离长,单机输送可达15km;3.可露天铺设,运输线可设防护罩或设通廊;4.输送带伸长率为普通带的1/5左右;其使用寿命比普通胶带长;其成槽性好;运输距离大。第二节 带式输送机的分类及特点带式输送机分类方法有多种,按运输物料的输送带结构可分成两类,一类是普通型带式输送机,这类带式输送机在输送带运输物料的过程中,上带呈槽形,下带呈平形,输送带有托辊托起,输送带外表几何形状均为平面;另外一类是特种结构的带式输送机,各有各的输送特点.其简介如下: 1.QD80轻型固定式带输送机 QD80轻型固定式带输送机与TD型相比,其带较薄、载荷也较轻,运距一般不超过100m,电机容量不超过22kw.2. 它属于高强度带式输送机,其输送带的带芯中有平行的细钢绳,一台运输机运距可达几公里到几十公里.3.U形带式输送机 它又称为槽形带式输送机,其明显特点是将普通带式输送机的槽形托辊角由提高到使输送带成U形.这样一来输送带与物料间产生挤压,导致物料对胶带的摩擦力增大,从而输送机的运输倾角可达25.4. 管形带式输送机 U形带式输送带进一步的成槽,最后形成一个圆管状,即为管形带式输送机,因为输送带被卷成一个圆管,故可以实现闭密输送物料,可明显减轻粉状物料对环境的污染,并且可以实现弯曲运行.5.气垫式带输送机 其输送带不是运行在托辊上的,而是在空气膜(气垫)上运行,省去了托辊,用不动的带有气孔的气室盘形槽和气室取代了运行的托辊,运动部件的减少,总的等效质量减少,阻力减小,效率提高,并且运行平稳,可提高带速.但一般其运送物料的块度不超过300mm.增大物流断面的方法除了用托辊把输送带强压成槽形外,也可以改变输送带本身,把输送带的运载面做成垂直边的,并且带有横隔板,一般把垂直侧挡边作成波状,故称为波状带式输送机,这种机型适用于大倾角,倾角在30以上,最大可达90.6.压带式带输送机 它是用一条辅助带对物料施加压力.这种输送机的主要优点是:输送物料的最大倾角可达90,运行速度可达6m/s,输送能力不随倾角的变化而变化,可实现松散物料和有毒物料的密闭输送.其主要缺点是结构复杂、输送带的磨损增大和能耗较大。7.钢绳牵引带式输送机 它是无际绳运输与带式运输相结合的产物,既具有钢绳的高强度、牵引灵活的特点,又具有带式运输的连续、柔性的优点。第三节 带式输送机的技术优势首先是它运行可靠。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13-15),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。第二章 带式输送机的结构及原理第一节 带式输送机的结构带式输送机又称胶带运输机,其主要部件是输送带,亦称为胶带,输送带兼作牵引机构和承载机构.带式输送机组成及工作原理如图1-1所示 ,它主要包括一下几个部分:输送带(通常称为胶带) 、托辊及中间架、滚筒拉紧装置、制动装置、清扫装置和卸料装置等.图1-1 带式输送机简图1张紧装置 2装料装置 3犁形卸料器 4槽形托辊5输送带 6机架 7传动滚筒 8卸料器9清扫装置 10平行托辊 11空段清扫器 12减速器输送带5绕经传动滚筒7和机尾换向滚筒1形成一个无极的环形带.输送带的上、下两部分都支承在托辊上.拉紧装置给输送带以正常运转所需要的拉紧力.工作时,传动滚筒通过它和输送带之间的摩擦力带动输送带运行.物料从装载点装到输送带上,形成连续运动的物流,在卸载点卸载.一般物料是装载到上带(承载段)的上面,在机头滚筒(在此,即是传动滚筒)卸载,利用专门的卸载装置也可在中间卸载。普通型带式输送机的机身的上带是用槽形托辊支撑,以增加物流断面积,下带为返回段(不承载的空带)一般下托辊为平托辊.带式输送机可用于水平、倾斜和垂直运输.对于普通型带式输送机倾斜向上运输,其倾斜角不超过18,向下运输不超过15。输送带是带式输送机部件中最昂贵和最易磨损的部件.当输送磨损性强的物料时,如铁矿石等,输送带的耐久性要显著降低。提高传动装置的牵引力可以从以下三个方面考虑:1.增大拉紧力。增加初张力可使输送带在传动滚筒分离点的张力增加,此法提高牵引力虽然是可行的。但因增大必须相应地增大输送带断面,这样导致传动装置的结构尺寸加大,是不经济的。故设计时不宜采用。但在运转中由于运输带伸长,张力减小,造成牵引力下降,可以利用拉紧装置适当地增大初张力,从而增大,以提高牵引力。2.增加围包角对需要牵引力较大的场合,可采用双滚筒传动,以增大围包角。3.增大摩擦系数其具体措施可在传动滚筒上覆盖摩擦系数较大的衬垫,以增大摩擦系数。通过对上述传动原理的阐述可以看出,增大围包角是增大牵引力的有效方法。故在传动中拟采用这种方法。第二节 带式输送机的工作原理带式输送机主要由以下部件组成:头架、驱动装置、传动滚筒、尾架、托辊、中间架、尾部改向装置、卸载装置、清扫装置、安全保护装置等。输送带常用的有橡胶带和塑料带两种。 橡胶带适用于工作环境温度-1540C之间。物料温度不超过50C。向上输送散粒料的倾角1224。对于大倾角输送可用花纹橡胶带。塑料带具有耐油、酸、碱等优点,但对于气候的适应性差,易打滑和老化。带宽是带式输送机的主要技术参数。托辊分单滚筒(胶带对滚筒的包角为210230)、双滚筒(包角达350)和多滚筒(用于大功率)等。有槽形托辊、平形托辊、调心托辊、缓冲托辊。槽形托辊(由25个辊子组成)支承承载分支,用以输送散粒物料;调心托辊用以调整带的横向位置,避免跑偏;缓冲托辊装在受料处,以减小物料对带的冲击。滚筒分驱动滚筒和改向滚筒。驱动滚筒是传递动力的主要部件。分单滚筒(胶带对滚筒的包角为210230)、双滚筒(包角达350)和多滚筒(用于大功率)等。张紧装置其作用是使输送带达到必要的张力,以免在驱动滚筒上打滑,并使输送带在托辊间的挠度保证在规定范围内。输送带是带式输送机的承载构件,带上的物料随输送带一起运行,物料根据需要可以在输送机的端部和中间部位卸下。输送带用旋转的托棍支撑,运行阻力小。带式输送机可沿水平或倾斜线路布置。使用光面输送带沿倾斜线路布置时,不同物料的最大运输倾角是不同的,如下表1所示:表1 不同物料的最大运角物料种类角 度物料种类角 度煤 块18 筛分后的石灰石12煤 块20 干 沙15筛分后的焦碳17 未筛分的石块180350mm矿石16 水 泥200200mm油田页岩22干 松 泥 土20由于带式输送机的结构特点决定了其具有优良性能,主要表现在:运输能力大,且工作阻力小,耗电量低,约为刮板输送机的1/3到1/5;由于物料同输送机一起移动,同刮板输送机比较,物料破碎率小;带式输送机的单机运距可以很长,与刮板输送机比较,在同样运输能力及运距条件下,其所需设备台数少,转载环节少,节省设备和人员,并且维护比较简单。由于输送带成本高且易损坏,故与其它设备比较,初期投资高且不适应输送有尖棱的物料。输送机年工作时间一般取45005500小时。当二班工作和输送剥离物,且输送环节较多,宜取下限;当三班工作和输送环节少的矿石输送,并有储仓时,取上限为宜。第三节 布置方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图1-2所示:图1-2 输送机典型布置方式第三章 带式输送机的整体设计与选择第一节 带式输送机的控制要求带式输送机的负载是一种典型的恒转矩负载,而且不可避免地要带负荷起动和制动。电动机的起动特性与负载的起动要求不相适应在带式输送机上比较突出,一方面为了保证必要的起动力矩,电机起动时的电流要比额定运行时的电流大67倍,要保证电动机不因电流的冲击过热而烧坏,电网不因大电流使电压过分降低,这就要求电动机的起动要尽量快,即提高转子的加速度,使起动过程不超过35s。驱动装置是整个皮带输送机的动力来源,它由电动机、偶合器,减速器 、联轴器、传动滚筒组成。驱动滚筒由一台或两台电机通过各自的联轴器、减速器、和链式联轴器传递转矩给传动滚筒。减速器有二级、三级及多级齿轮减速器,第一级为直齿圆锥齿轮减速传动,第二级为斜齿圆柱齿轮降速传动,联接电机和减速器的连轴器有两种,一是弹性联轴器,一种是液力联轴器。为此,减速器的锥齿轮也有两种;用弹性联轴器时,用第一种锥齿轮,轴头为平键连接;用液力偶合器时,用第二种锥齿轮,轴头为花键齿轮联接。传动滚筒采用焊接结构,主轴承采用调心轴承,传动滚筒的机架与电机、减速器的机架均安装在固定大底座上面,电动机可安装在机头任一侧。在铝电解阳极生产过程中,皮带输送机被广泛应用于石油焦、沥青和残极等散装物料输送作业线上。由于设备故障、异常和生产工艺变化的随机性,实际皮带输送料量变化很大:有时为4.26.1t/h;有时可达到18t/h以上。但老式皮带输送机通常设计为1种速度控制(如带速为0.82m/s或1m/s),其输料能力最大为13t/h左右。因而难以满足实际生产需要,经常出现压料或落料现象(因皮带上堆料过高,皮带在运动过程中会出现部分物料滑落在输送机两侧)。清扫落料需要耗费大量人力,作业人员易被皮带挂伤,存在着安全隐患,也会造成原料损失;另外,因设备大修或检修,有时只有1台回转窑生产,皮带机实际输送料量很小,皮带长期(290天)运行在运行在超低载状态;其次每2个月一二期阳极成型安排1次设备计划检修(停产1014天)。由于两成型煅后焦原料仓单台爬坡皮带输送机最大输送能力不足13.5t/h。当3台回转窑同时生产时,其煅后焦只能用2条爬坡皮带就近输送、存贮。然后再通过车辆转运平衡物料。由于上述问题,提出了应用变频调速技术对皮带输送机控制系统进行改造,实现皮带走速调节,达到提高其输送量,减少皮带跑空现象,延长皮带使用寿命等目的。根据对设备点检数据和维修备件材料消耗分析:改造前皮带使用周期为1619个月/条;改造后(相同材质的皮带)其使用寿命延长至2634个月/条。一、电动机的选择电动机是输送机的重要组成部分,应遵循以下原则进行选择功率的选择:电动机的功率不能选择过小,否则难于启动或者勉强启动,使运转电流超过电动机的额定电流,导致电动机过热以致烧损。电动机的功率也不能选择太大,否则不但浪费投资,而且电动机在低负荷下运行,其功率和功率因数都不高,造成功率浪费。应采用防护式、封闭式防爆式:这种电动机的转子,定子绕组等都装在一个封闭的机壳内,能防止灰尘、铁屑或其它杂物侵入电动机内部,但它的密封不很严密,所以还不能在水中工作,“JO”系列电动机属于这种防护形式电动机电压等级的选择,要根据电动机的类型,功率以及使用地点的电压来决定。电动机的额定转速根据生产机械的要求而决定,一般采用尽量高转速的电动机。二、带速的选择带速是输送机的重要参数,应遵循以下原则进行选择:1、 长距离,大运量,宽度大输送机可选择较高带速;2、倾角越大,运距越短则带速亦应越小;3、粒度大,磨琢性大,易粉碎和易起尘的物料宜选用较低带速;4、采用卸料车卸料时带速不宜超过2.5m/s,采用犁式卸料器卸料时,带速不宜超过2m/s5、输送成件物品时,带速不得超过1.25m/s6、手选用带式输送机带速一般为0.3m/s;三、总体布置设计概述:影响带式输送机总体布置的因素有:输送机倾角,受料段和机尾长度,卸料段,弧度段,过渡段,拉紧装置型式和位置,驱动装置位置等。这些因素的变化都会带来侧向布置的变化,为突出侧向布置对整机设计的重要性,并为计算机处理时简化输入提供方便,本文将这些影响总体布置的因素归并为侧向设计问题来加以处理。1、输送机倾角:输送机的输送能力随其倾角的提高而减小,因而尽量选用较小倾角,特别对于由多台输送机组成的输送系统更是这样。对于带速超过2.5m/s的输送机,为保证机尾不撒料,输送机的最大倾角应较规定值减小2-4,速度越高,倾角应越小。输送多种物料的输送机的最大倾角,按最大倾角规定值最小的那种物料确定。槽角=45的输送机,其最大倾角可较一般输送机提高2-3。同时采取特殊措施时除外下运带式输送机的倾角应较一般输送机减少2-4。某些情况下,无论上运或下运输送机的倾角可以提高到28或更高。此时需要采取特殊措施,例如,降低带速,提高拖辊槽角,改变侧型以增加水平或较缓坡段等,并请教专家进行经济和技术评估,不应贸然采取大倾角。2、受料段和机尾长度:受料段应尽量设计为水平段,必须倾斜受料时,其倾角应尽量小。物料落到输送机的受料点,应是输送机正常成槽的地方,并使导料槽处在一种托辊槽角上,以确保受料顺利,方便导料槽的密封。有条件时,受料段的槽角最好为45,并在导料槽前后均配设过段,以更好地消除导料槽撒料的可能性。3、卸料段:倾斜输送机的卸料段最好设计成水平段,尽量不采用高式架和高式驱动装置架,以方便操作和维修,有利于输送机头部和转运站设计的标准化。卸料段为水平的倾斜输送机,其折点到头部滚筒中心线的距离应足够,以保证所有过渡托辊均不在凹弧段上。带速3.15 m/s的输送机的卸料段一般应设计为水平段。4、拉紧装置型式:三种拉紧方式中,应优先采用中部重锤拉紧装置,并使其尽量靠近传动滚筒。螺旋拉紧装置一般只用于无法采用其他拉紧方式的机长小于30m的输送机上,对于轻质物料或运量特小的输送机,此值可延长到50m。计算拉紧行程较大,在侧型布置上有困难时,可采用双行程中部重锤拉紧装置,或同时采用俩种不同形式的拉紧装置予以解决。车式重锤拉紧装置可置于输送机中部和尾部,条件允许时,应尽量置于中部并靠近传动滚筒处,不得已时,才将车式重锤拉紧装置置于输送机尾部。长距离输送机选择电动绞车拉紧装置或液压车式拉紧装置时,总是将拉紧装置设于输送机中部并靠近中部传动滚筒。5、过渡段:大运量,长距离,输送带张力大和重要的输送机一般均应设置过渡段。头部滚筒中心线至第一组正常槽型托辊中心线的最小过渡段长度。有条件时,设置了头部过渡段的输送机宜相应设置尾部过渡段。应在尾部改向滚筒槽角托辊间加设两组30、一组25、一组20、一组15槽形托辊作为过渡。6、驱动装置位置:单滚筒传动输送机,其驱动装置一般设于头部滚筒处。因工艺布置需要,或为了维修方便,或为了不增加投资,可考虑将驱动装置设于中部或尾部。采用双滚筒传动或多滚筒传动时,驱动装置位置则根据计算决定。7、滚筒匹配:表3 滚筒匹配B传动滚筒直径180尾部改向滚筒直径180中部改向滚筒直径180头部改向滚筒直径90改向滚筒直径45改向滚筒直径1200100080080010006305008、托辊间距:托辊间距应满足辊子承载能力和输送带下垂度俩个条件。凸弧段托辊间距一般为承载分支托辊间距的1/2。受料段托辊间距一般为承载分支托辊间距的1/2-1/3 。因受力过大需加密托辊时,可根据实际需要,由设计者确定托辊间距。输送质量大于20的成件物品时,托辊间距不应大于物品长度(沿输送方向)的1/2;对于20以下的成件物品,托辊间距可取1200mm9、输送带: 输送带是带式输送机中的拽引构件和承载构件,是带式输送机最主要的部件,其价格一般占整机价格的30-40或以上。因而,选择适用的输送带,降低输送带所承载的张力,保护输送带在使用中不被损伤,方便输送带的安装以及更换和维修,延长输送带的使用寿命等成为输送机设计的核心内容。输送带规格和技术参数: 普通输送带的芯层和覆盖胶可用多种材料制成,以适应不同的工作条件。输送带的选用:类型选择:普通输送带一般多采用橡胶覆盖层,其适用的环境温度与输送机一样为-20-40。环境温度低于-5时,不宜采用维纶帆布芯胶带。环境温度低于-15时,不宜采用普通棉帆布芯胶带。在环境温度低于-20条件下采用钢丝芯胶带时,应采用耐寒型胶带并与制造厂签订保证协议。普通橡胶输送带适用的输送物料温度一般为常温。当输送物料温度为80-200时,应采用耐热带,我国生产的耐热带分三型,即1型100,2型125,3型150,而有的厂生产的特种耐热带其耐热类型为1型130,2型160,3型200。煤矿井下输送机,用作高炉带式上料机的输送机及其他有火灾危险的场所使用的输送机,用采用阻燃型难燃型输送带。输送具有酸性,碱性和其他腐蚀性物料或含油物料时,应采用相应的耐酸,耐碱,耐腐蚀或耐油橡胶带或塑料带。PVC类型的 塑料覆盖层输送带在井下作业有很好的表现,但使用这种输送带时,输送机倾角一般不大于13采用特殊措施者除外。带宽:取1400 ,层数:3层 ,上胶厚:3 ,下胶厚:1.5 10、封闭外壳:封闭外壳式输送机能够防止外来污染,更可靠运行的保障,其各部分尺寸按照各部件的运行要求来加工第二节 系统设计与实现变频调速技术应用于设备拖动系统中,实现了异步电机低电流启动、调速等功能;提高了生产工艺控制精度,延长设备使用寿命、节约电能等益处。 通过对众多厂家不同系列变频器应用情况统计、分析,结合本系统控制功能的要求,选择ctv28系列(施耐德生产)的变频器较为适宜,此系列变频器具有质量高、性价低、抗干扰能力强、适合炭素恶劣环境使用、多参数控制等功能,十分适合较为复杂多变量控制系统。因此完全满足皮带输送机根据皮带重量大小自动调节皮带走速控制要求。一、系统配置1.电动机正反路线图2-1为异步电动机正反转控制线路,从图2-1(a)可知,按下SB2,正向接触器KM1得电动作,主触点闭合,使电动机正转。按停止按钮SB1,电动机停止。按下SB3,反向接触器KM2得电动作,其主触点闭合,使电动机子绕组与正转时相比相序反了,则电动机反转。 从主回路来看,如果KM1、KM2同时通电动作,就会造成主回路短路。在线路图2-1(a)中,如果按了SB2又按了SB3,就会造成上述事故。为此要求线路中必须设置联锁环节。如图2-1(b)所示,根据本章前面所讲述过的互锁的内容,利用两个接触器的辅助常闭触点互锁控制的方式将其中一个接触器的常闭触点串入另一个接触器的线圈电路中,则任何一个接触器先通电后,即使按下相反方向的起动按钮,另一个接触器也无法通电,这种方式称为电气联锁或电气互锁. 电动机工作后才能起动等等,都需要有类似的这种联锁控制。如果现在电动机在正转,想要反转,则线路2-1(b)必须先按停止按钮SB1后,再按方向按钮SB3才能实现,显然操作不方便。线路图2-1(c)利用复合按钮就可实现正反转的直接转换。很显然采用复合按钮,还可以起到联锁作用,这是由于按下复合按钮SB2时,KM1可得电动作,同时KM2回路被切断。同理按下复合按钮SB3时,KM2得电,同时KM1回路被切断。这样的互锁叫机械互锁。图2-1(c)既有接触器常闭触点的电气互锁,也有复合按钮常闭触点的互锁,即具有双重互线。2.动力头的自动循环控制图2-2是动力头的行程控制线路,它也是由行程开关按行程控制来实现动力头的往复运动的。控制线路完成了这样一个工作循环:首先使动力头由位置b移到位置a停下;然后动力头由位置c移到位置d停下;接着使动力头和同时退回到原位置停下。行程开关ST1、ST2、ST3、ST4分别装在床身b、a、c、d处。电动机M1带动动力头,电动机M2带动动力头。动力头和在原位时分别压下ST1和ST3。线路的工作过程如下:按下起动按钮SB2,接触器KM1得电并自锁,使电动机M1正转,动力头由原位b向a点前进。当动力头到a点位置时,ST2行程开关被压下,结果使KM1失电,动力头停止;同时使KM2得电动作,电动机M2正转,动力头由原位c点向d点前进。图有个当动力头到达d点时,ST4被压下,结果使KM2失电,与此同时KM3与KM4得电动作并自锁,电动机M1与M2都反转。使动力头与都向原位退回,当退回到原位时,行程开关ST1、ST3分别被压下,使KM3和KM4失电,两个动力头都停在原位。KM3和KM4接触器的常开触点,分别起自锁作用,这样能够保障动力头和都确实退到原位。如果只用一个接触器的触点自锁,那另一个动力头就可能到原位接触器就已失点的情况。 3. 异步电机或电动滚筒参数(1).型号y160m4、功率11kw、1460r/min、皮带走速0.82m/s;(2).型号jo2g426、功率4kw、 960r/min、皮带走速1m/s。4. 变频器因本地海拔超过2400余米,在选择变频器容量时应考虑其降容因素影响,故留有足够的余量;(1).型号ctv-28hd23n4、15kw 20hp、33a、380v 50/60hz;(2).型号ctv-28hd12n4、7.5kw、10hp、17a、380v 50/60hz。5. 皮带秤 (1).型号sm14(三组托辊悬浮式结构):由sm14型全悬浮式称重桥架、sm12c型测速传感器、sm2301-d型数字转换器、sm2301-d积算仪组成; (2).型号sm201(单托辊):由sm20型杠杆式称重桥架、sm2012c型测速传感器、sm2001积算器组成。二、控制原理与各部件选型计算过程 中长距离的皮带输送机一般采用11kw普通三相交流异步电动机拖动;短距离的输送机采用4kw三相异步电动滚筒拖动。皮带输料机结构和原理如图1所示。由于皮带输送线上通常设有多个加料口。如我厂煅烧1#、2#、3#回转窑(产能均为6t/h)煅后石油焦原料分别供给2个阳极成型车间生产用料。虽然3台回转窑排料口通过短皮带机与2个成型爬坡皮带连通。但由于1台爬坡皮带输送机原设计输送料量为13.5t/h。若3台窑同时给1个成型原料仓上料,则1台爬坡皮带输送机就不能及时将料输送走。在实际中,通常启动2条爬坡皮带同时向2个成型原料贮存仓输料。然后再用车辆转运。故每月要安排40余台班次车辆平衡物料(转运成型原料仓内的石油焦)。图3 爬坡皮带输送机结构与原理图针对生产中存在的上述问题,提出了变频改造计划,经过在1条爬坡皮带输送机控制系统改造试验,并使其工作在60hz条件下,在不同工况环境下连续运行,其电机温度、电流等运行参数均正常(不超过允许值);在12hz条件下较长时间运行时,15kw异步电机温度较高(达到52左右)。 其系统控制原理为:变频器通过外部电位器给定值与皮带秤瞬时流量值相比较,作为皮带输送机控制变频器最终给定值,实现皮带输送机走速根据实际皮带输料量大小进行适当地调节和自动控制,其控制系统原理如图3所示;变频器控制接线如图4所示。图4 皮带输送机变频调速系统控制原理图5 变频器接线图应用变频器控制皮带走速功能,实现了根据给料量采取不同的皮带走速控制方式,达到了自动调节皮带的输料能力。如3台回转窑同时生产时,1条爬坡皮带机的驱动电机运行在58hz以上就能满足生产要求;2台窑生产时,电机运行在46hz左右;1台窑生产时,电机工作在31hz左右;料量低于2.8t/h或空载时,电机运行在15hz(此值只作为爬坡皮带最低工作频率;电动辊筒最低工作频率可以达到8hz以下)。变频器改造后,提高了皮带输送机的输送能力,使皮带输送机即能保证实际及时输料目的,又实现了较为经济的运行方式工作。降低设备空耗和磨损,延长设备使用寿命;明显地减少了一线操作人员的巡视、维护、作业等日常工作强度;由于输送机的皮带走速度由原来0.82m/s(电动辊筒皮带走速为1 m/s)提高到1.02 m/s (电动辊筒为1.21m/s),输料量由原来14.5t/h增加到18.6t/h,备的工作能力提高了24%;每月减少平衡物料用车36台.次(费用580元/台.次);清料次数减少至9个班1次(改造前为每班1次);清料量不足0.2t/次(改造前为0.3t/次左右)。1条爬坡皮带就能完全承担3台回转窑煅后焦输送任务。三、 系统参数设置与调试变频调速系统安装完成后,根据实际生产情况进行系统调试,才能更加发挥其控制效果。本系统调试主要分为变频器控制参数设置和皮带秤系统参数设定。由于ctv-28hd系列变频器具有电机参数、信号输入模式等有关参数设置,正确设置这些参数,才能使变频器运行在最佳工作状态。在通常情况下,变频器停止或锁定时,方可修改其控制参数;只有fet、sfr、nrd和sds等少数参数可在运行中修改。1. 变频器控制功能激活(1).连接(端接)po、pa即可激活变频器的过流(ocf)、电机短路(scf)、外部故障(eef)、内部故障(inf)等保护功能;(2).设置opl为yes(电动机缺相保护动作激活);(3).设置电动机热保护动作电流ieh为0.7;(4).设置电动机缺相故障有效opl为yes;(5).设置进线电源缺相故障有效ipl为yes;(6).设置最高输出频率bfr、电机铭牌频率frs均为60hz。2. 信号输入设置设置ai1、aic为信号输入端:ai1为给定输入1;aic为皮带秤量信号输入端。通过给定求和:即aic与ai1信号按照一定的比例求和后,作为变频器的实际控制信号给定;(1).设置变频器频率输出上限hsp为60hz;(2).设置变频器频率输出下限lsp为15hz:根据表1数据分析,变频器运行频率低于12hz,就会出现电机(普通异步电动机)温度过高问题。因此将变频器的输出下限设置为15hz较为适宜;(3).设置aic输入的最小值crl为0ma;(4).设置aic输入的最大值crh为20ma;(5).设置ao为ocr(输出电机电流信号);(6).设置ao为电动机电流有效值(输入代码ocr);(7).设置aor为4(模拟输出信号为4-20 ma);(8).设置加减速斜坡时间参数rcc为6s;(9).设置dec为10s(从0到额定频率的变换范围,确保dec的值与负载比不要太小)。3. 其它参数设定(1).控制功能pic设置为no(修正值为正,电动机转速升高);(2).aic信号给定斜率xfb设定值为25;(3).极低速度时优化力矩ufr设置为45;(4).其余参数可默认为出厂设定值。四、给定参数确定 电位器给定作为控制信号1由变频器的ai1输入;皮带秤的瞬时流量信号(020ma)作为控制信号2由变频器的aic输入。通过变频器的程序处理(比例、合成),作为变频器的最终控制信号。其主要设置方法如下: 1. 确定给定1信号的范围。首先断开皮带秤信号,将aic和com两个端子短接, 调整给定1电位器至最小(一般为0),启动变频器运行(带载),缓慢增加给定电位器电阻至变频器工作在60hz;在调试过程中应多选择几个工作点,以便准确地获得系统控制曲线;实际验证时,要在不同给料量条件下进行测试。最大输料能力的确定是以实际最大负载(如我厂以3台窑满负荷生产煅后焦)时,其能及时输送为原则,测取系统相关数据。2.确定皮带秤控制信号比例关系。将皮带称输出信号接入变频器,连续、均匀地给料(皮带秤信号变化量不超过0.1ma,则可认为给料恒定),记录给料量、变频器输出(频率)、电机温度等参数值。分析数据,则可验证其设定值的大小是否合理。或根据数据变化趋势,采取相应的对策(增加或减小)调整其比例系数。本系统最终确定其皮带秤信号的比率为85(输入信号合成关系为ai11+aic85%)。另外若给定值修正不理想,可通过改变皮带秤的pid参数(一般是改变比例常数),也可获得匹配的参数修正值。 3.最高频率确定。当3台回转窑满负荷正常生产时,其1条爬坡皮带输料量必须达到18.4t/h(0.2),才能保证皮带不会出现压料现象,此时变频器输出必须超过58hz以上。由于这一频率超出工频不多,又电机额定转速为1460r/min(4极),其工作在58hz时电机转速不超过1740r/min,根据电机设计学,其小幅度的超频运行完全可以。经过较长时间超频(60hz)运行,其电机各项运行参数均正常。 4.最低频率确定。由于皮带输送机采用普通异步电动机驱动,其工作频率低于15 hz时,电机温度迅速升高,虽然实际中,这洪超低速运行现象较少,但对于拖动系统的安全性和可靠性要求,应尽可能地避免,为此将系统的最低频率定为15hz。图6 输送机的布置简图5.原始数据带速: V=1.6m/s 机长L=45m,提升高度:H=12.9m ,倾角:= 16 ,最大输送量:Qmax =318t/h输送物料:干熄煤 静堆积角为a=40 动堆积角=25 容重: =400 kg/m36.初定参数上托辊槽角为35,中间部分直径159mm,输送带上胶厚4.5mm,下胶厚1.5mm。(1).核算输送能力Q=3.6SVK由a=40 ,查表得S=0.2354 m2 倾角= 16,查表得K=0.89Q=3.6*0.2354*1.6*0.89*400=482.7318(满足要求)(2).核算输送带的宽度B=Qmax =159t/h, =400 kg/m3 V=1.6m/s查表得断面系数K=420查表得C=0.88,查表得=1.0。数据代入得 B=1.159m取输送带俩侧空边100mm考虑到过载等多重因素输送带宽度为1400mm(3).计算圆周驱动的传动功率主要阻力FHFH=fLg(qRO+qRU+2q B+qG) cos ,查表得 f=0.03(多尘,潮湿)有表得 G2=25.68 kg(采用V型托辊直径为189mm,前倾角度为1.42)由于上托辊在设计手册上没有说明。所以用SOLIDWORKS仿真出来按照材料为钢的密度为7900kg/m3得出其质量为73.4kg则上托辊组旋转部分每米重量:取上托辊间距为a0=1.2m,下托辊间距为3m.q RO = =73.4/1.2kg/m=61.17 kg/m下托辊组旋转部分每米重量:q RU =32.54/3kg/m =10.85 kg/mqG=Q/3.6V=318/3.6*1.6 kg/m =55.2kg/m查表得:q B=19kg/m,L=45/ cos 16=46.8m则:FH=0.03*46.8*9.81*61.17+10.85+(2*19+55.2)cos 16=0.03*46.8*9.81*161.6 =2225.9N(4).主要特征阻力FS1Fs1= F+FqL 承载托辊前倾阻力:F=C0Ln ( q B + q G ) g cos sin C槽型系数35槽角时取为0.43, 0托辊和输送带摩擦系数一般取0.30.4, 下托辊前倾角度1.42代入数据的: F=0.43*0.3*(19+55.2)*46.8*9.81*cos16*sin1.42=104.7N 式中l为导料槽挡板长度,3mb1导料槽两拦板间宽度 查表得b1=0.85输送料上允许的最大物料面积S S1=0.65+(1.159-0.65)cos3502tg250/6=0.0885S2=0.65+(1.159-0.65)cos350/2(1.159-0.65)sin350/2=0.8585*0.146=0.1253S=S1+S2=0.0885+0.1253=0.2138K1=式中输送机在运行方向的倾角16 0,被输送物料的运行堆积角250。代入上式得K1=0.93.K=1-S1*(1-K1)/S= 1-0.0885*(1-0.93)/0.2138=1-0.0290=0.971IV=S*v*k=0.2138*1.6*0.971=0.3321 =0.7*0.33212*400*9.81*3/1.62*0.852 =491.4N则:FS1 =F0+ Fg L=104.7+491.4=596.1N(5).附加特殊阻力 FS2=n3*Fr+FaFr=AP3 查表得A=0.014.取P=10*1043取为0.6,则:Fr=AP3 =0.014*10*104*0.6N =840N,Fa=0Fs2= 5Fr= 4200 N 式中,n3=5,包括2个清扫器和2个空段清扫器(1个空段清扫器相当于1.5个清扫器)。(6).倾斜阻力Fst:Fst=qGHg=55.2*9.81*12.9=6986 N(7).圆周驱动力FU:FU=C FH + Fst+FS1+FS2=2225.9+596.1+4200+6986 =14001 N (8).传动功率计算传动滚筒轴功率PA为:PA=Fu*v/1000=14001*1.6/1000=22.41kw电动机功率PM为:PM= PA /=22.41/(0.88*0.95*1.0) =26.8KW式中:=12=0.96*0.98*0.94=0.88取功率增大系数为1.4,则:电动机实际功率P=1.4* PM=1.3*26.8=34.84kw由表选电动机型号为Y225S-4,转速为1500r/m,满载转速为1480,N=37kw。7.张力计算(1).输送机不打滑校核输送带不打滑的条件为:F2(S1)min=FU2max/(e-1)式中:FU2max =KAFU = 1.5*14001=21001.5 N根据给定条件,第一传动滚筒围包角190,传动滚筒与输送带间摩擦系数:= 0.35 查表得尤拉系数:e=3.18则:F2(S1)min =FU2max/(e-1)= 21001.5/(3.18-1) N = 9633.7N(2).输送带下垂度校核承载分支最小张力Fmin为:h/a =0.01F承min =a0(qB +qG )g/8(h/a)max = 1.2(19+55.2) 9.81/(80.01)= 10918.5 N回程分支最小张力Fmin为:F回min =aU qBg/8(h/a)max = 319 9.81/(80.01) = 6989.6 N(3).传动滚筒合力FnFn= Fu+2S1=21001.5+2*9633.7 N =40268.93N=40.27KN 根据Fn查表初选传动滚筒直径D=800,输送机代号10080.1,许用合力73kN。传动滚筒扭矩:Mmax=FUmax*D/2000=21001.5*0.8/2000kN*m=8.4KN F回min亦满足空载边垂度条件S2=S1+2Fr=9633.7+2*840N =11313.7NS3=1.02*S2=1.02*11313.7 N=11540 N S4=S3+f*Li*g*( q RU+qb)+1.5*Fr=11540+0.03*45*9.81(10.85+19)+1.5*840 N=13195.3NS5=1.02*S4=1.02*13195.3N=13459.2NS6=S5=13459.2NS7=1.04S6=1.04*13459.2N=13997.6 N10918.5N满足承载边保证下垂最小张力要求。8.拉紧装置计算拉紧力F0=S6+S7=13459.2N+13997.6N=27456.8N=27.5kN考虑结构紧凑的问题采用螺旋拉紧装置。改向滚筒100B206,查表改向滚筒型谱Gk2=971kg.9.输送带选择计算初选输送带为NN-100由式Z=Fmax*n/B* =23634.7*12/(1400*100) =2.03Fmax= FU+S1=14001+9633.7=23634.7N确定Z=3层核算传动滚筒直径: D=CZdBl =90*3*0.7mm =189mm630mmC系数棉80,尼龙芯90,聚酯芯108。dBl织物芯带每层厚度0.7mm。系统投入运行后,为降低系统因传感器、积算器等控制器的信号波动引起变频器频繁工作在加、减速调节现象(这会造成电机、变频器运行温度较高问题),可采用延长积算器信号采样周期和增大pi积分常数等措施,就能显著地提高变频器的稳定性。另外采取在变频器的aic端假装高频过滤器,也可改善系统的波动干扰问题;加速时间设定为47s较为适宜:加速时间过长,当皮带料量突然较大幅度地增加时皮带不能及时升速,造成压料现象;加速时间太短,由于皮带负载时惯性很大,会使皮带出现打滑现象。这种设置虽降低了系统的动态响应性,但却能提高皮带输料机的正常工作稳定性。第三节 系统运行效果皮带输送机采用ctv-28ud变频器调速控制,能使输料机拖动电机工作在1560hz范围内,皮带走速实现了0.3m/s1.2m/s的较大范围调速控制。20052007年,证明,这种小范围内的增加电机最高运行频率,是完全可行的,其改造效果良好:皮带输送能力提高了32.6%(如爬坡皮带输料机的输料量由原来13.2t/h提高到18.6t/h);皮带使用寿命延长43%;由于大幅减少了皮带跑空现象,其皮带输送机月耗电降低约9%左右;输送机维修费用降低47%左右。另外在改造工程中,还具有如下几点好处: 1.没有复杂的外部控制电路设计,调试过程简单、易操作,系统易实现; 2.通过变频器、皮带秤功能数据修改,就能实现系统控制各项参数优化调整; 3.只需购置变频器;电机、皮带称(包括控制仪)、操作柜等可利用原有的设施,改造成本低; 4.变频器控制柜是安装在操作室内,其控制系统关键部件变频器每46个月才需清灰一次,系统维护工作量少。变频调速技术的广泛应用,能实现设备的节能控制,提高生产工艺精度,节约电能,改善一线工作环境。应用变频器对皮带输料机控制改造,实现了皮带输料机走速按照实际物料的进料量大小自动调节控制,提高其输料能力,减少皮带跑空现象,大幅降低了物料输送中的能耗,提高设备的利用率。据统计单台皮带输送机(11kw)月节电2200kwh以上:每月减少因平衡物料用车费用1.5万余元。第四章其他装置的选用第一节 制动装置对于倾斜输送物料的带式输送机,其平均倾角大于时,当满载停车时会发生上运物料时带的逆转和下运物料时带的顺滑现象,从而引起物料的堆积、飞车等事故,所以应设置制动装置。制动器是用于机器或机构减速使其停止的装置,有时也能用作调节或限制机构的运行速度,它是保证机构或机器安全正常工作的重要部件。带式输送机制动器的种类很多,根据输送机的技术性能和具体使用条件(如功率大小,安装倾角等),可选用不同形式的制动器。常用的有带式逆止器、滚柱逆止器、液压电磁闸瓦制动器和盘形制动器等。制动器的选型要考虑以下几点:1.机械运转状况,计算轴上的负载转矩,并要有一定的安全储备。2.应充分注意制动器的任务,根据各自不同的执行任务来选择,支持制动器的制动转矩,必须有足够储备,即保证一定的安全系数,对于安全性有高度要求的机构需要装设双重制动器。3.制动器应能保证良好的散热功能,防止对人身、机械及环境造成危害。输送机向上运输时,在停车时需防止输送带的反向倒退,此时的制动一般称为逆止。向下运输时,在停车时需防止输送带的正向前进,此时称为制动。输送机应根据其工作条件设计制动装置(逆止装置)。作用在传动滚筒所需的制动力(或逆止力)应按照输送机水平、上运和下运三种情况分别确定。 由带宽B1000mm,滚筒直径D800mm,V1.6m/s及电动机的功率75kw,查运输机械设计选用手册表278,选用制动器型号为:型液压推杆制动器。第二节 改向装置带式输送机采用改向滚筒或改向托辊组来改变输送带的运动方向。改向滚筒可用于输送带、或的方向改变。一般布置在尾部的改向滚筒或垂直重锤式的张紧滚筒使输送带改向,垂直重锤张紧装置上方滚筒改向,而改向以下一般用于增加输送带与传动滚筒间的围包角。改向滚筒直径有250、315、400、500、630、800、1000mm等规格选用时可与传动滚筒直径匹配,改向时其直径可比传动滚筒直径小一档,改向或时可随改向角减小而适当取小12挡。本次设计采用3个直径630mm的改向滚筒,改向180,3个直径为500mm和2个直径为400mm的滚筒来改变较小角度,调整皮带位置.改向托辊组是若干沿所需半径弧线布置的支承托辊,它用在输送带弯曲的曲率半径较大处,或用在槽形托辊区段,使输送带在改向处仍能保持槽形横断面。输送带通过凸弧段时,由于托辊槽角的影响,使输送带两边伸长率大于中心,为降低胶带应力应使凸弧段曲率半径尽可能大一般按织物芯带伸长率为%、钢绳芯带为0.2计算第三节 给料装置一、 给料装置的基本要求 带式输送机装载和转载物料是最重要、最复杂的运输作业之一。研究证明,在广泛应用的中距离输送机上(长度在260m以内),输送带的使用期限主要取决于给料装置的结构是否合理。为了减轻输送带的磨损,对给料装置提出了一系列要求:物料给到输送带上的速度快慢和方向应与带速近似一致,对准输送带中心给料,保证物料均匀的给到输送带上;在装料点不允许有物料堆积和撒料现象,应在给料装置内部而不是在输送带上形成物流;在装料设施后面尽量避免设置紧接输送带的拦板,尽量减少物料的落差,特别是要防止大块物料从很高处直接下落到输送带上。当被输送物料的物理机械性质变化或使用条件改变时,要有可能调节物料的速度,具有良好的通过性能,特别是当输送强黏性物料时保证不堵塞,结构紧凑,工作可靠,耐磨性好,等等。运输夹杂大块的物料时,给料装置要有可能先将细块和粉料卸到输送带上形成垫层,然后再装块矿石,防止大块矿石直接冲击输送带。当输送磨损性强、棱角锐利的大块物料时,输送机的受料段最好布置成水平的。当输送机在倾斜段装料时,物料在达到带速之前容易产生紊流,为了防止撒料,必须设置高而长的拦板。给料漏斗的宽度应不大于输送带宽度的。另一方面,为防止漏斗堵塞,其宽度应采取如下值:当输送筛分过的物料时应不小于最大块度的2.53倍,当运输未经筛分时可取最大块度的2倍。二、 装料段栏板的布置及尺寸当物料在离开给料漏斗达到带速之前,必须用栏板使其保持在输送带上。实际上,挡板就是给料漏斗的侧板沿输送机方向的延长段。当输送大块坚硬矿石时,栏板下缘与输送带之间的缝隙应沿输送带运行方向均匀的增大。这样挤在栏板下面的块料随着输送带向前运动,容易从栏板下面被带出,因此可避免输送带被划伤。为了防止块状物料堵塞在栏板之间,通常将两块栏板不是相互平行布置,而是向前扩张布置。后栏板的下缘做成弧形,而不是直线。布置中间装料点的栏板时,必须考虑前面装料点给到输送带上的物料能顺利通过。当各中间装料点的距离较近时,为了避免撒料,最好布置连续的拦板。为了防止粉矿从栏板下缘与运动输送带的缝隙滑出,需在栏板外侧镶一条厚8mm16mm的密封用硬橡胶面,或将托辊组侧托辊的倾角增大到,有时达。这时仅用金属栏板导流就能形成稳定的物流。 栏板的长度随物料各到输送带上的速度和带速之差的增大而增大。栏板之间的最大间距通常取槽形输送带宽度的。当输送流动性好的物料时,最好将栏板的间距减少到槽形输送带宽度的。三、 装料点的缓冲带式输送机装卸块状特别是比重大的矿石时,输送带受很大的冲击力作用。在这种情况下,输送带面层可能被划破,甚至击穿,引起输送带早期报废。理论分析证明,输送带受冲击载荷的大小主要与下列因素有关。即装载点的高度、矿石块的质量及其棱角的形状、托辊的质量、输送带的横向弹性模量以及托辊衬垫的弹性模量,等等。在装料点采用缓冲悬挂托辊组,能大大减轻输送带的动载荷,减少输送带损坏的几率。提出以下几点建议供设计、运输大块物料的输送带输送机装料点时参考:1.输送带所受的动载荷随着相互冲击物体质量的减小而减小。在矿石块质量给定的情况下,只要减轻参与冲击作用的托辊组的质量,就可使动载荷减小。借助缓冲装置使托辊组与输送机机架隔离,亦即采用悬挂托辊组,是减轻动载荷的一种有效方法。将悬挂托辊组各托辊之间做成弹性连接,可进一步减轻输送带的动载荷。2.当采用动托辊组时,借增多托辊数量和改变几何形状以减少托辊组的折算质量,以及降低给料高度,同样能减轻输送带的动载荷。3.给缓冲托辊加衬,是减轻输送带动载荷的及其有效的方法。同时托辊衬垫的弹性模量应大大低于输送带的弹性模量,而且衬垫应具有足够大的厚度(3cm5cm)。4.在不显著增大托辊组重量的条件下,应尽量增大托辊的直径,运输大块坚硬物料的输送带应比普通输送带具有更厚的上、下覆盖胶。5.装料点的托辊组间距应在0.4m0.6m范围内。给料漏斗的安装位置必须保证物料块落到两组托辊之间,而不是落在某一托辊上。第四节 卸料装置带式输送机可以在末端卸料,也可在中间卸料,前者不需专门的卸料装置,后者可以采用卸载挡板或卸载小车。卸载挡板(犁形卸料器)为平直挡板或V形挡板,适用于平皮带输送机,可用来卸件货,也可在一侧或两侧卸货。卸载挡板的结构十分简单,但对输送带的磨损比较厉害,还会增加带条运行阻力,因此对较长的输送带,特别是输送块度大、磨损性大的物料时不宜采用。为了使卸料挡板能够正常地工作,必须正确的选择它对于带条纵向轴线的倾角。卸料小车装设在长皮带机的水平区段上,由小车车架、两个滚筒和两个跨在皮带机两侧的导向槽组成。卸料小车可沿导轨在皮带机长度方向移动,因此,卸料小车适用于散粒物料在皮带机输送中途的各个卸载点上卸料,物料从卸载小车的上滚筒抛出经导向槽由皮带机的一侧或两侧卸下。为引导物料流卸载方向和减少粉尘飞扬,在卸料滚筒或卸料小车处要加设罩盖。为使罩盖内表面不受物流过大的冲击,其形状应根据物流抛出的轨迹制作,首先应找出物料与绕在滚筒上的输送带表面的分离点。图7 卸料小车1车架 2、3导向滚筒 4导料漏斗第五节 清扫装置输送机在运转过程中,不可避免的有部分颗粒和粉料粘在输送带表面,通过卸料装置后不能完全卸净,表面粘有物料的输送带工作面通过下托辊或改向滚筒时,由于物料的积聚而使其直径增大,加剧托辊和输送带的磨损,引起输送带跑偏。而且,不断掉落的物料还污染了场地环境。因此,清扫粘结在输送带表面的物料,对于提高输送带的寿命和保证输送带的正常工作具有重要意义。 常用的清扫装置是弹簧刮板清扫器,如图所示: 图8 弹簧清扫器 1刮板 2弹簧弹簧清扫器一般装在头部滚筒的头部滚筒的下方,使输送带进入无载分支前,先将大部分黏附物清扫掉。弹簧压力的大小根据不同物料的粘性进行调节,同时保证弹簧的工作行程为20mm。橡胶合金清扫器是一种新型清扫装置,其结构如下图 图9 橡胶合金清扫器 3清扫板 4金属连板 5缓冲器 6调整杆 7调整螺栓 8支架 9轴杆它由清扫板3,金属连板4,橡胶缓冲器5,调整杆6,调节螺栓7,支架8及轴杆9组成。当调节调整螺栓7时,使调整杆逆时针旋转,通过轴杆带动清扫板转动并紧贴在输送带上产生一定的压力。这种清扫器的优点是: 1.刮板与输送带摩擦面积小,减少对输送带的磨损,提高了输送带的使用寿命。2.清扫板上镶有耐磨硬质合金,寿命长
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本文标题:带式输送机的设计-含电气图【2张CAD图纸+毕业论文】【矿山输送机械】
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