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1730
输送
机械传动
装置
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1730_带式输送机的机械传动装置,1730,输送,机械传动,装置
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毕业设计（论文）开题报告题目带式输送机的机械传动装置设计专 业 名 称 机械设计制造及其自动化班 级 学 号 0 8 8 1 0 5 4 2 9学 生 姓 名 袁 小 龙指 导 教 师 贺 红 林填表日期：2 0 1 2 年 2 月 21 日说 明开题报告应结合自己课题而作，一般包括：课题依据及课题的意义、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）、研究内容及实验方案、目标、主要特色及工作进度、参考文献等内容。以下填写内容各专业可根据具体情况适当修改。但每个专业填写内容应保持一致。一、选题的依据及意义：带式输送机是最重要的现代散状物料输送设备，它广泛的应用电力、粮食、冶金、化工、煤矿、矿山、建材、轻工及交通运输等领域。由于带式输送机比较经济，操作安全、可靠具有多方面的适应性及生产能力实际上不受限制等优点。此外，由于带式输送机能完成使物料在各工序之间连续流动的工作，因此具有多种工艺功能。带式输送机在环境保护方面是更令人满意的，它既不污染空气有没有噪音。带式输送机也是煤矿最为理想的高效连续运输设备，特别是煤矿高产高效现代化的大型矿井，带式输送机己成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。 目前，普通带式运输机已经在矿山得到了普遍的应用。但由于目前形成系列化的带式运输机运输倾角一般18以下，使得带式输送机在生产实际现场的应用受到一定范围的限制。而近年来发展起来的各种大倾角带式输送机在露天、地下矿山以及其他场合的使用，都取得了较好的效果。而且大倾角带式输送机在提升高度相 同的情况下，所占地面积和空间都比使用普通带式输送机少，并且具有常规带式输送机的所有特点，投资成本低，因而在生产运输中越来越受到重视，应用前景十分广阔。二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）：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于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。国外已经使用或已经进行设计的几条典型长距离带式输送机输送线： 1.1西班牙的西撒哈拉带式输送机线路是世界最长的长距离输送机线路，该线路长达100km，用来将位于石质高原地区的布克拉露天矿的磷灰石矿石运往艾汾阿雍海港。此线路于两年半内建成，并于1972年使用，该系统总投资额为2亿马克。服务年限为30年，年平均运输量为1000万吨磷灰石矿石(2000t/h)。每吨千米的运费为0.026法郎，整条线路由长为6.911.8km的11台输送机组成。输送机采用宽为1000mm，强度为3150N/mm的钢绳芯输送带，带速为4.5m/s。输送带的安全系数为6.710。输送机设有顶棚，迎风侧装有护板。借助声纳检测器可以发现损坏的托辊。1.2澳大利亚恰那矿20km地面带式输送机系统是代表了现代带式输送机发展水平的一条输送线。该输送系统由一条长为10.3km的平面转弯带式输送机和一条10.1km的直线长距离带式输送机构成。转弯带式输送机的曲率半径为9km，弧长为4km。两条输送机除线路参数外，其他参数相同，运输能力为2200t/h，带宽1050mm，输送带抗拉强度为3000N/mm，安全系数为5，拉紧装置为重锤拉紧。允许行程为25m，驱动采用3台700kw直流电动机，双滚筒驱动。该机在25下每台电动机的牵引功率小平330kW，相应摩擦系分别为：直线输送机0.00998，转弯输送机为0.011。系统采用了先进的托辊制造和安装技术、水平转弯技术和动态分析技术。1.3津巴布韦钢铁公司(ZISCO)15.6km水平转弯越野带式输送机于1996年投入使用，是世界上单机最长的带式输送机。该输送机将ZISCO的New Ripple Creek矿的经过二次破碎的铁矿石运送到Redcliff，Zimbabwe的炼钢厂附近。输送量为干矿石500t/h(湿矿石600t/h)。系统全长为15.6km，物料提升高度为90m。输送带采用桥石公司的钢绳芯输送带，抗拉强度为888N/mm，运行速度为4.25m/s。输送带的安全系数为5.8，当环境温度为0时，安全系数降到5.5，当输送量增加到600t/h时，输送带安全系数降低到4.8。为了提高输送带的利用率，输送带的上、下覆盖层采用相同的厚度，为5mm。这样做的目的是，当上覆盖层磨损超过2mm时，可将输送带翻面使用，从而达到提高输送带的使用寿命。输送机采用头部双滚筒，尾部单滚筒的驱动方案，整个系统功率为500kW。目前，在煤矿井下使用的带式输送机其关键技术与装备有以下几个特点： （1）设备大型化。其主要技术参数与装备均向着大型化发展，以满足年产300500万t以上高产高效集约化生产的需要。 （2）应用动态分析技术和机电一体化、计算机监控 等高新技术，采用大功率软起动与自动张紧技术，对输送机进行动态监测与监控， 大大地降低了输送带的动张力，设备运行性能好，运输效率高。（3）采用多机驱动与 中间驱动及其功率平衡、输送机变向运行等技术，使输送机单机运行长度在理论上 已有受限制，并确保了输送系统设备的通用性、互换性及其单元驱动的可靠性。（4）新型、高可靠性关键元部件技术。如包含CST等在内的各种先进的大功率驱动装置与调速装置、高寿命高速托辊、自清式滚筒装置、高效贮带装置、快速自移机尾等。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、长距离带式输送机关键技术研究和新产吕开发都 取得了很大的进步。从SDJ、SSJ、STJ、DT等系列发展到各种多功能特种带式输送机系列，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，并用动态分析、智能化控制技术等对关键设备进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软起动和制动装置以及以 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。但是和外国先进型相比，国内输送机机型一般较小，带速通常不超过4m/s，普遍沿用静态设计法，设备成本偏高，运行的可靠性低。此外，我国尚未形成元部件的大规模专业生产厂，设计制造水平有待提高。带式输送机通常有机型（1）固定带式输送机；（2）可伸缩带式输送机；（3）大倾角上、下运带式输送机；（4）水平拐弯输送机；（5）下运带式输送机；（6）垂直提升带式输送机；（7）管状式带式输送机；（8）压带式输送机。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。实际上输送带是粘弹性体，长距离带式输送机其输送带对驱动装置的起、制动力的动态响应是一个非常复杂的过程，而不能简单地用刚体力学来解释和计算。已开发了带式输送机动态设计方法和应用软件，在大型输送机上对输送机的动张力进行动态分析与动态监测，确保了输送机运行的可靠性，从而使大型带式输送机的设计达到了最高水平，并使输送机的设备成本尤其是输送带成本大为降低。3带式输送机的发展趋势3.1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。在今后的10a内输送量要提高到 300010000 t/h，带速提高至58m/s，输送长度对于可伸缩带式输送机要达到6000m。对于钢绳芯强力带式输送机需加长至14000m 以上，单机驱动功率要求达到10002500 kW，输送带抗拉强度达到大于6000 N/mm（钢绳芯）和31500 N/mm（整芯）。尤其是煤矿井下顺槽可伸缩输送技术的发展，随着高产高效工作面的出现及煤炭科技的不断发展，原有的可伸缩带式输送机，无论是主参数，还是运行性能都难以适应高产高效工作面的要求，煤矿现场急需主参数更大、技术更先进、性能更可靠的长距离、大运量、大功率顺槽可伸缩带式输送机，以提高我国带式输送机技术的设计水平，填补国内空白，接近并赶上国际先进工业国的技术水平。其包含 7 个方面的关键技术：（1）带式输送机动态分析与监控技术；（2）软起动与功率平衡 技术；（3）中间驱动技术（4）自动张紧技术（5）新型高寿命高速托辊技术；（6）快速自移机尾技术；（7）高效储带技术。3.2 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的提高。3.3 扩大功能，一机多用化 将带式输送机结构作适当修改，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。3.4开发专用机型我过煤矿的地质条件差异很大，为了满足特殊要求，应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。三、研究内容： 1 带式输送机系统初步设计1.1 带式输送机初步设计计算布置形式的分析确定，带速的选择；输送带带宽、类型的选择确定；输送带线质量的计算；物料线质量的计算；托辊旋转部分质量的计算；各直线区段阻力计算；局部阻力计算；输送带各点张力计算及强度校核；变坡段曲率半径的确定；滚筒牵引力与电机功率的计算；拉紧力与拉紧行程的计算；制动力矩的计算。1.2 机械装置的选择与确定 电动机、减速器、联轴器的选择；软起动装置或制动装置的选择；传动滚筒、改向滚筒的选择与设计；采用托辊、托辊组的种类、结构形式及特点；采用拉紧装置的结构与特点。2带式输送机的传动装置的总体设计2.1确定传动方案在进行传动系统总体设计时常需要拟定多种方案进行比较，以使所设计的机器尽可能具有较高的传动效率，且工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、成本低廉、工艺性好，同时便于维护。2.2传动装置总传动比的计算和分配3传动装置基本参数的计算 各轴转数的计算、功率的计算。四、目标、主要特色及工作进度（1）查阅相关资料，外文资料翻译（6000字符以上），撰写开题报告 4周（2）拟定带式输送机的机械传动方案确定 1周（3）传动系统的总体设计计算 1周（5）带式输送机传动系统三维总体装图设计 2周（6）带式输送机主要零（部）件工作图设计 -2周（7）毕业设计说明书（论文）撰写 3周（8）毕业设计审查、毕业答辩 2周五、参考文献1 美输送设备制造协会编. 散状物料带式输送机. 北京：机械工业出版社，19842 濮良贵. 机械设计（第8版）. 北京：高等教育出版社，20083王昆等编. 机械设计基础课程设计. 高等教育出版社，19954 龚桂义. 机械设计课程设计图册. 北京：高等教育出版社，19895中国煤炭建设协会. 带式输
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