矿井主运输大巷运输设备选型设计

摘要煤矿带式输送机从它诞生以来，历经几百年的不断完善及改进，现已进入冶金，煤炭，化工，矿山等各行各业之中。其机构简单，容易操作，输送物料的范围广，输送量大，运距较长，对线路适应性也强，装卸料十分方便，可靠性高，营运费低廉，基建投资省，耗能低，效率高，维修费少等优点。根据初始数据和相应计算，本次选型设计为DX型钢丝绳芯式带式输送机，其采用机头双滚筒驱动，在保证滚筒不发生打滑的前提下，来完成传递较大的功率，使各部分正常运行，降低输送带的张力和提高胶带输送机的使用寿命。本次选型设计根据初始数据参数，依此算出胶带输送机的受力情况和其他部件的参数，进行选型设计。本次选型设计采用分配，1得出尾部张力最小，根据布置原则，张紧装置一般布置在输送带张力最小处，所以本文采用重载车式张紧装置进行张紧。如今，带式输送机正向长距离、高带速、大功率、大运量的大型化自动化方向发展，使其在煤炭行业得到广泛的应用。关键词带式输送机；双滚筒驱动；张紧ABSTRACTCOALBELTCONVEYORFROMITSINCEPTION,AFTERHUNDREDSOFYEARSOFCONTINUOUSIMPROVEMENTANDIMPROVEMENT,HASNOWENTEREDTHEMETALLURGICAL,COAL,CHEMICAL,MININGANDOTHERINDUSTRIESWHICHHASTHEADVANTAGESOFSIMPLESTRUCTURE,EASYOPERATION,CONVEYINGMATERIALRANGEWIDE,LARGECONVEYINGCAPACITY,TRANSPORTATIONDISTANCEISLONG,THEADAPTIVELINEISALSOSTRONG,HANDLINGMATERIALISVERYCONVENIENT,HIGHRELIABILITY,LOWOPERATINGCOSTS,INVESTMENTININFRASTRUCTURE,LOWENERGYCONSUMPTION,HIGHEFFICIENCY,LESSMAINTENANCECOSTADVANTAGESTHEDESIGNISDXMODELCORETYPEBELTCONVEYEROFWIREROPE,THEMACHINEHEADERADOPTSTWOCYLINDERDRIVES,INGUARANTEECYLINDERDONOTOCCURTHEPREREQUISITEWITHSLIPPERYDOZENTRANSMITGREATERPOWER,REDUCERAISINGTHETENSIONOFBELTCONVEYERANDIMPROVESERVICELIFETHESELECTIONANDDESIGNOFTHEDISTRIBUTION,DRAWTHETAILTENSIONMINIMUMACCORDINGTOTHEPRINCIPLEOFLAYOUT,TENSIONINGDEVICEISGENERALLYARRANGEDINCONVEYINGBELTTENSIONMINIMUMTHEREFORE,THISPAPERUSESHEAVYTRUCKTYPETENSIONINGDEVICEFORTENSIONINGTODAY,BELTCONVEYORFORWARDTOALONGDISTANCE,HIGHBELTSPEED,LARGEPOWER,LARGEVOLUMEOFLARGESCALEAUTOMATIONDEVELOPMENT,SOTHATITISWIDELYUSEDINTHECOALINDUSTRYKEYWORDBELTCONVEYER；TWOCYLINDERDRIVE；TIGHT1绪论111前言112带式输送机的发展史1121国外带式输送机的发展1122国内带式输送机的发展2123矿山运输与提升的地位和作用2124带式输送机的发展趋势413带式输送机的分类514带式输送机的特点及应用62带式输送机的整体选型设计方案721方案的提出722工作原理83带式输送机的选型设计计算1231选型设计初始参数1232根据实际输送量计算带宽1233运行阻力1534牵引力及运行功率2035输送带张力计算2136输送带强度验算2337滚筒直径的确定2438驱动装置的选型及计算24381电动机的选型25382液力偶合器的选型25383减速器的选型25384联轴器的选型28385制动器的选型及计算2939拉紧力计算334主要部件型号的选择3541输送带35411输送带的发展35412输送带的种类及差异35413输送带的要求36414钢丝绳芯输送带3642拉紧装置37421拉紧装置的作用37422拉紧装置的分类及特点3843托辊38431托辊的结构及作用39432静载荷计算39433动载荷计算41434托辊的选择4344清扫装置44441清扫器的作用44442清扫器的形式4545传动滚筒、改向滚筒46452改向滚筒的选取47453环形胀套4746机架的设计与选取48结论50经济技术分析51致谢53参考文献54附录A56附录B641绪论11前言带式输送机自创造发明以来，在发展和革新的道路上一直前进，运用创新思维和不断完善的设备，现已经被相关各行各业大量运用，在现代化技术运用下，带式输送机越来越受到欢迎。带式输送机的进一步发展以及步入一个新的时代是伴随着新材料、新技术的出现而发展的。在带式输送机成为全国优先发展的今天，其运送量、运距、经济效益已成为衡量带式输送机的指标。另外，随着我国工业生产自动化程度的不断提高，带式输送机这一类古老、经济适用而又现代化的连续输送机械，是国民经济中不可缺少的重要设备1。12带式输送机的发展史皮带运输机有着几年的发展历史，影响深远，意义重大。自二十世纪七十年代圆管胶带输送机产生后就在国外迅速普及，到二十一世纪初已有700余种运输机械在世界各地生产并使用。随后，我国发明了可伸缩、可升降的圆管胶带输送机；气垫式圆管胶带输送机；中摩式圆管胶带输送机和圆管胶带输送机用高温耐热胶带、无缝托辊组12。121国外带式输送机的发展带式输送机技术的发展在国外很迅速，两个方面最能体现，其一是技术，其二是质量，这两方面归结起来就是在有长距离、大运量、高带速的巷道对大型带式输送机的功能、应用范围提出了更高的要求，使其自身的技术与装备有了更高的发展。在运用微电控制以及动态分析的技术下，是带式输送机的安全性能和可靠性能有了更高的提升。122国内带式输送机的发展在二十世纪九十年代初期，带式输送机在国家有关项目的实施下，其发展迅速，在技术水平、质量保证方面有了空前的发展。另外，带式输送机在关键技术和产品开发方面要求更高，尤其是在大功率、长距离带式输送机方面。国内在相关技术方面成绩卓越并与世界先进水平同步，特别是带式输送机的成套设备、产量大效率高的大倾角带式输送机的技术和性能方面，并且在关键技术取得了可喜的成果，建立了理论研究模型和相关产品的开发，各种软启动、制动装置和PLC编程控制方面成功的运用到了煤矿相关运输和提升里面，先进的调速型液力偶合器和行星齿轮减速器系统均被采用。123矿山运输与提升的地位和作用国内外带式输送机存在差距，主要表现在大型带式输送机核心技术上的差距、技术性能上差距、可靠性、寿命上的差距、控制系统上的差距等。矿山运输与提升是煤炭生产过程中必不可少的重要生产环节。从井下采煤工作面采出的煤炭，只有通过矿山运输与提升环节将其运到地面，才能加以利用。在运输煤炭的同时，还需要运输矸石、材料、设备和人员。矿山运输与提升在矿山生产中占有重要地位，尤其是现代化大型矿井对此更应高度重视。因为大型矿井的矸石运量每年有数十万吨之多，十几吨重的设备需要在多变的采区巷道中整体运到工作面，此外，材料设备的规格多、运输地点分散，上下班时要求在短时间内把人员送到各指定地点等等，这一切都离不开矿山运输与提升。由于矿山运输与提升由多个环节和各种设备配套而成，如果某个环节中断，就会使工作面和其他工作地点的作业陷于停顿，甚至会导致全矿停产，因此，矿山运输与提送系统运行的正常与否直接关系到矿山生产能否正常进行。所以，有人把矿山运输与提升形象的比作矿山生产的动脉和咽喉。从安全生产的角度看，矿山运输与提升事故占很大比例。据统计，有25以上的安全事故发生在运输与提升环节，仅次于顶板事故而居第二位。轻者，影响煤炭产量，重者，则会危及人身安全。因此，煤矿安全生产离不开运输与提升的安全。从经济角度看，矿山运输与提升费用再生产成本中占很大的比例，因为地面及井下运输与提升设备很多，从事运输和装载的工人数几乎占全矿工人的一般。因此，正确配置运输与提升设备及合理组织运输与提升工作，对提高煤炭的产量、降低生产成本和提高工人劳动生产率有着重要的作用。从人员上下井消耗时间来看，随着矿井开拓范围的不断扩大，工人从入井到采掘工作面作业地点往往需要115小时。有的还要爬斜井、上下山，体力消耗很大，工作时间、工作耐力受到很大影响，这种损失是无形的、巨大的。随着井型和开拓范围的不断扩大，运输距离越来越长，这个问题更加突出。124带式输送机的发展趋势设备大型化、提高输送能力及效率。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。运距较长、带速较高、运量较大、功率高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。在今后的十年内输送量要提高到30004000T/H，带速提高至46M/S，输送长度对于可伸缩带式输送机要达到3000M。对于钢绳芯强力带式输送机需加长至5000M以上，单机驱动功率要求达到10001500KW，输送带抗拉强度达到6000N/MM（钢绳芯）和2500N/MM（钢绳芯）。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、性能更可靠的运距较长、带速较高、运量较大、功率高的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，填补国内外空白，接近并赶上国际先进工业国的技术水平。其包含7个方面的关键技术带式输送机动态分析与监控技术；软起动与功率平衡技术；中间驱动技术；自动张紧技术；新型高寿命高速托辊技术；快速自移机尾技术；高效储带技术。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。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。13带式输送机的分类1传送机的分类方法很多,按外形分，带式输送机可分为平行和槽形带式输送机。我国现行标准是和型带式DT75输送机，其有固定式和移动式两大类2。夹带式带式输送机。其原型是在各有一套驱动装置的普通槽形带式输送机相扣在一起而形成。波纹挡边斗式输送机。就是两边是波纹挡边平型胶带要冷粘或硫化，斗形是中间用一段橡胶隔板形成。在垂直提升时用压轮压住波纹挡边，且适用于散料干料，如料湿便会卸不干净，故机头处装有振打器4。波纹挡边袋式输送机。其实质是袋口向内翻的橡胶带串连在一起形成的，外形如波纹挡边输送机2。吊装式蛋管形带式输送机。输送带会合拢成立式椭圆形由于物料的装入，小滑车上吊挂着输送带，在工字纵梁上装着滑车，用钢丝绳牵引滑车拖动输送带运动，输送带在机头和机尾处的大转盘处会打开或合拢10。固定式圆管形带式输送机。其圆筒型的带式输送机能在托辊上运行，也可在瓷辊上运行，所以称为固定式1。2在驱动方式上输送带可分为三大类有辊式，托辊支撑着输送带运转。无辊式，在气垫、磁垫、水垫支撑下运转。直线驱动方式，在直线电动机驱动下，带内是转子线圈，带外是钉子线圈，输送带在转子的运动下而运转1。14带式输送机的特点及应用煤矿胶带式输送机是有挠性牵引构件的连续运输机械，具有结构简单，输送物料范围广，运量大，运距较长，对线路及环境适应性强，装卸料方便，可靠性能高，营运费用低，基建投资省，能耗低，维修费用少等特点，广泛应用于煤炭产业、冶金电力及交通运输等部门18。2带式输送机的整体选型设计方案21方案的提出带式输送机的发展随着现代煤矿的发展而发展，其发展的速度也迅速提高，尤其是在大型功率、输送量大、运距较长的矿井下，对带式输送机的要求也越来越高，本设计为DX型钢丝绳芯式带式输送机选型设计，其与普通带式输送机相比有很多不同之处，其优点有单机运输距离较长、经济效果好、结构简单、使用寿命长、运行速度大等。输送机有几种输送类型最常见的有头部驱动、头尾驱动和多驱动三种类型。根据本次选型设计的要求，其用于由下向上运输，头部驱动性能最佳，选型设计参数为L1000M，运距比较长、所需功率较大，采用头部双滚筒分别驱动方式，即两部电动机、液力偶合器、减速器、联轴器等。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9。（A）B（C）A头部驱动B头尾驱动C多驱动图21驱动装置布置示意图FIG21DRIVERARRANGEMENTDIAGRAM输送带在运输时，选取输送带的张力最小值，就是张力最小分配原则。这种分配方式优点很多，输送带张力最小时传递一定的牵引力，对输送带的运行极其有利，但是难点是对电动机的要求高，合适的少，对于电机功率、减速器选型要求也不同。在两个滚筒上分配相应的功率，进行运输传送，其常用的有11和21两种。当滚筒即可使用相同的电动机、减速器及有关设备，也可充分发挥滚筒的摩擦力时，采用21分配最为合适，即其中一个滚筒是另一个滚筒的两倍。但是传递同样牵引力时，所需输送带的张力大。缺点是要使用两套电动机和减速器，占地面较大。当两个滚筒各位总功率的一般时，此时采用11分配，此时电动机、减速器及相关设备完全一样运转维护方便。因此本选型设计采用机头双滚筒分别驱动，并且采取11分配，进行等功率单元法计算。22工作原理在散状物料的运量大、运距长的输送场合，相比较来说型钢丝绳芯DX式带式输送机比其他输送机性能更好，松散密度为T/M3的物料2508更适合输送。胶带、托辊、传动滚筒、拉紧装置、制动器及头尾清扫装置为其主要组成部分。DX型输送机一般都形成封闭环形以便于物料运输，其绕经途径是在过头部双传动滚筒后再过改向滚筒，在下托辊的支撑下来到尾部转向滚筒及拉紧装置，然后回转到机头部形成环形装置。在环形装置转动下，货物从机尾处装煤，靠胶带与驱动滚筒之间的摩擦力将货物运送到机头处，为了安全起见在胶带运输的过程中，若有异常情况，会有制动系统进行制动，实现连续安全运输。在运距较长、运量较大、所需胶带张力大时，DX型钢丝绳芯式带式输送机能发挥其特点，实现连续运输。根据我的初始参数以及应用范围，应该采用机头双滚筒分别驱动，即两套传动装置，在电动机的带动下使胶带连续运转，其传动部分组成为电动机、传动滚筒、液力偶合器、减速器和联轴器等组成。为了满足此次运距长、功率需求大、带速要求高的条件，DX型钢丝绳芯式带式输送机系统能电动机无载启动可以任意调整带的速度且可以频繁启动、有过载保护及电动机负荷均衡。图23机头部FIG23NOSEPART图23为机头部，包括电动机、液力偶合器、减速器、联轴器、传动滚筒等。为增大滚筒的摩擦牵引力可以从以下三个方面着手加大拉紧装置紧的拉紧力。带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。为保证输送机正常稳定的运行，必须要满足驱动滚筒与输送带间的摩擦驱动力，这就需要输送带具有一定的拉紧力。适当的加大围包角。为了增加输送带的张力，防止输送带跑偏打滑，延长输送带的使用寿命，采取对滚筒进行围包角的措施，所进行围包角的滚筒一般是新增的。选择合适的材料提高摩擦系数。图24机身部FIG24FUSELAGEDEPARTMENT图24为机身是输送带的中间部件，它起到承载运输物料的作用，支撑机架的是上托辊，其固定在斜撑式支架上组成中间部。由于输送带的垂度要求不能超过限定值，所以要用上托辊予以支撑，保证输送带的运行平稳，且把物料从一边送到另一边，中间机身每十组设置7组正常35槽形托辊，2组35槽形前倾托辊，一组锥形上调心托辊，防止跑偏图25机尾部FIG25AIRCRAFTTAIL图25为机尾部，此处为物料装载处，冲击比较大，为了延长输送带的寿命和保护输送带，在此处安装适当缓冲托辊。在输送带运送的过程中，会有伸长，因此机尾处需要安装拉紧装置，在保证拉紧力不变的情况下，实现输送带的平稳运输，本次选型设计采用重载车式拉紧装置。3带式输送机的选型设计计算31选型设计初始参数毕业设计依据或原始条件、参数（DX）已知主运输大巷道内空气潮湿，向上运输，煤为块状无烟煤，其散集密度为10T/M3（据此选择带速V,煤在胶带上的堆积角（安息角的5070）为25，运量为Q1800T/H，运距为L1000M，安装倾角为B14，最大块度为A300MM。32根据实际输送量计算带宽选取输送带带宽13考虑采区上山的工作条件，为保证给定的运输能力，输送带上必需具有的最大堆积横截面积（31）VKQF63式中Q输送量，T/H；物料松散密度,T/M5，见表311，本设计取10T/M3；V运行速度，根据初始数据选V315（M/S）；K倾角系数，见表3218，选安装倾角B30，取K100。表31各种散状物料的特性TAB31CHARACTERISTICSOFVARIOUSBULKMATERIALS物料名称松散密度103安息角运行方向最大倾斜角原煤081050318表32倾角系数TAB32DIPCOEFFICIENT输送机倾角M368101214倾角系数K100098097095093091则最大堆积横截面积FVKQ6316053108物料的动堆积角一般是安息角的5070，由原煤的安息角为50（由表41查取），所以动堆积角，本次选型设计取，225选取输送机的承载托辊槽角为30。由表三选出带宽为1200MM的输送带上所以允许物料堆积的横截面积为01710W/M2，见表331所示，此值大于计算所需的堆积横截面积，据此选用宽度为1200MM的输送带能满足需要。表33平形和三节托辊槽形输送带上最大截面积FTA33FLATANDTHREEROLLERGROOVEONTHECONVEYORBELTTHEMAXIMUMCROSSSECTIONALAREAOFFSQUAREMETERS槽角带宽B（MM）堆积角3012002501710查表3418，带宽为1200MM的输送带，能适用于运送最大块度为350MM的原煤。表34部分带宽适用的最大块度18MTAB34MAXIMUMBLOCKDEGREEMFORPARTIALBANDWIDTHAPPLICATION带宽0506508101214最大块度010150203035035胶带宽度的计算13（32）KVQB式中B带宽（M）；货载断面系数，它与带面上的物料动堆积角有关，见表35K，取422。表35货载断面系数TAB35CARGOSECTIONCOEFFICIENT动堆积角1020253035K槽形平形31667385135422172458209496247则胶带宽度B（M）160531428KVQ考虑矿井的增产的能力，货载块度及胶带的性能,选用带宽为1200MM的胶带合适。胶带宽度算出后选择标准宽度应进行块度校核见表3618。对于原煤90235020MAXAB可见所选带宽合适。表36各种带宽适用的最大块度（）MTAB36MAXIMUMBLOCKDEGREEMMFORVARIOUSBANDWIDTHAPPLICATION带宽500650800100012001400最大块度100150200300350400输送能力的验算12T/HKFVQ63MAX41806153061800T/HQMAX故满足输送量的要求,通过计算,验证了所选带宽合适。33运行阻力1主要阻力13ZHUW（33）GLQQGDZCOS2式中单位长度输送带上装运的物料量,（KG/M）；Q单位长度输送带的质量，（KG/M），见表37；D重段单位长度上分布的托辊旋转部分的质量，（KG/M）；G空段单位长度上分布的托辊旋转部分的质量，（KG/M）；Q输送机长度，L1000（M）；L重力加速度,（M/S2），取G98M/S2；G输送带在托辊上运行的阻力系数，见表38；W输送机的工作倾角。14其中，W由表38选取W004，由表39可以选用DX型矿用阻燃输送带且输送机每米质量KG/M849DQ单位长度输送带上装运的物料量QKG/M（34）VQ6371530重段、空段单位长度上分布的托辊旋转部分的质量、如下GQKG/M（35）8201LMQGKG/M（36）763G式中重段托辊组的间距，12（M），见表3101；LL重段托辊组旋转部分的质量，（KG），取25见表3101GMG；空段托辊组旋转部分的质量，（KG），取20见表3101；GG空段托辊组的间距，3（M），见表3101。LL则运行阻力WZHUGLQQGDZHUCOS2N048917682014897151926表37输送带质量TAB37CONVEYORBELTQUALITY输送带强度，XGN/M3000钢绳直径，918上下覆盖胶厚，88带宽BMM1200输送带每米质量QD（KG/M）498表38阻力系数WTAB38DRAGCOEFFICIENT机型水平及上运型工作条件室内清洁干燥,设备质量良好湿度正常,灰尘不大,设备质量一般灰尘较多,输送摩擦较大的物料,设备质量较差湿度大,尘大,寒冷,使用条件恶劣,设备质量较差阻力系数W002000250030004表39上托辊间距TAB39PITCHOFROLLER物料密度105KG/M5带宽B/MM80，附加阻力明显小于主要阻力，采用将主要阻力乘一个大于的系数来计入附加阻力的计算，以简化运行阻力的1C计算，见表31114表311计入附加阻力的系数值CTAB311COEFFICIENTVALUESFORADDITIONALDRAGLSM10015020030040050060070080012001400C178158145131125120117114112118114（C1NFUWZHU6819240183主要特种阻力WT1主要特种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WB1；当导料栏板设在输送带的重段沿线时，物料与拦板之间的摩擦阻力WB2。托辊前倾的摩擦阻力WB1（37）SINCO001GQLCCAOB式中CCAO槽形系数，取；4承载托辊与输送带间的摩擦系数，取03；04030LQ装有前倾托辊的区段长度，M；侧辊轴线相对于输送带纵轴线垂直的平面的前倾角，取。321则SINCO01GQLCWDCAOB321SIN4C894715834N6278由于不设裙板，WB2主要特种阻力WT1N（38）8627021BT4附加特种阻力WT2清扫器的摩擦阻力WSAO包括头部和尾部摩擦阻力之和，其中头部约为7001000B，尾部约为200B，所以WSAO为N（39）12010BSAO犁式卸料器的摩擦阻力WIX（310）KBWXL式中输送带宽,；BM犁式卸料器的阻力系数，一般为1500N/M；AKN（311）XL18052附加特种阻力等于清扫器和卸料器的摩擦阻力之和即N（312）XLSAOTW235倾斜阻力WXIE倾斜阻力是在倾斜安装的输送机上，物料提升上运要克服的重力即N（313）4376251SIN8910758SINQLGHWXIE34牵引力及运行功率驱动滚筒上所需的牵引力FU是所有运行阻力之和XIETFUZHUWCF21N（314）48520337610867941026带式输送机所需运行功率P0带式输送机驱动滚筒上所需的运行功率，取决于牵引力和输送带的速度，即KW（315）VFPU09165348523电动机功率（316）021PKM式中电动机功率，KW；M电动机功率系数，采用鼠笼型电动机时，多机驱动1K，取；41251K31K电动机启动相关系数取为；2传动滚筒轴功率，KW。0P则电动机功率为KW（317）021KM21509631根据电动机所需功率选取两台功率为1400KW的YKK56024型鼠笼式电动机。其铭牌数据见表3121。表312系列型三相异步电动机技术数据（380V、50HZ）同步转速R/MIN150TAB312TECHNICALDATAOFTHREEPHASEASYNCHRONOUSMOTOR50HZ,380VSYNCHRONOUSSPEED型号功率KW电流A转速R/MIN效率功率因数COS堵转转矩/额定转矩堵转电流/额定电流最大转矩/额定转矩YKK5602414001610150095308806651835输送带张力计算本次选型设计输送机的工作系统如图31所示。图31输送机工作系统图FIG31CONVEYORSYSTEMDIAGRAM限制输送带下垂度的最小张力承载分支（3MAX2IN8LYGQLSD210889471518）N15347式中输送带最大允许垂度，取。MAXY02MAXY回程分支（319）LGQSDAX2IN8302894157式中输送带最大允许垂度，取。MAXY02MAXY输送带工作时不打滑需保持的最小张力（320）1MAXIN2EFSU由于采用双滚筒驱动假设滚筒用足，按照分配，每个传动滚筒受到最大的力的一半。N（321）AUUKF2MAX39742510启动系数，为15空载段阻力（322）SINCOSLQGLWQGWDGDZH14SIN08497154COS0182497158）（N63空载段阻力（323）SINCOSLGQLWQGWDGDK14SIN0849104176849N5（324）96571_80314203974MIN23EWSKN6N9454S230817260143N79421SN36588ZHWN2798500210876MAXSS36输送带强度验算选用的型阻燃输送带的拉断强度为GX4000NMM,带宽为XD，安全系数为120B（326）MAXSBG27985014106N由于输送带是钢丝绳芯，其安全系数为，即所选带型合适，满足张力要求。37滚筒直径的确定根据经验公式20（327）150DD其中D滚筒直径,MM；钢丝绳直径,MM。18950M37所以选D1400MM的包胶滚筒。通过表格313如下表格313钢丝绳芯胶带用滚筒直径TAB313WIREROPECORETAPEROLLERDIAMETER胶带强度N/M650125016002000250030004000滚筒直径800100012501400钢绳直径4567581918再次验证直径为1400MM的传动滚筒合适。滚筒长度MMM2011B150338驱动装置的选型及计算输送带的运行是在驱动装置下把电动机的动力传递给输送带。驱动装置就是带式输送机的动力部分由电动机高速轴联轴器减速器和低速轴联轴器以及制动器组成以及各种工具的动力源驱动装置的用途是带动具有挠性牵引构件的输送机的牵引构件和工作构件或者将无牵引构件输送机的工作构件带动。它是由安装在驱动架上的YB系列鼠笼型电机、液力偶合器、减速器、ZL型弹性柱销齿式联轴器、制动器等组成20。381电动机的选型带式输送机常用的电动机，有鼠笼式、绕线式异步电动机。本选型设计为井下运输，有防爆的要求所以采用矿用隔爆电动机，通过式（317）计算，本设计选用鼠笼式电动机，其型号为YKK56024。382液力偶合器的选型液力耦合器是利用液体的动能而进行能量传递的一种液力传动装置，它以液体油作为工作介质，通过泵轮和涡轮将机械能和液体的动能相互转化，从而连接原动机与工作机械实现动力的传递。液力耦合器按其应用特性可分为三种基本类型，即普通型、限矩型、调速型及两个派生类型液力耦合器传动装置与液力减速器。根据电动机的输入转速和传递功率本次选型设计选用YCTCK750型液力偶合器，其主要参数有输入转速为1500R/MIN、传递功率为4801100KW、额定转差率为153。383减速器的选型减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。按照传动级数不同可分为单级和多级减速机；按照齿厂轮形状可分为圆柱齿轮减速机、圆锥齿轮减速机和圆锥圆柱齿引轮减速机；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同进轴式减速机。减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮蜗杆传动所组成的独立部件，常用作原动件与工作机之间的减速传动装置。在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。在选用电机减速器时要综合考虑各种条件来选用，由于圆柱齿轮减速器安装工作时要求电动机轴与输送机垂直且占地面积较大，因此综合以上情况在选型设计时应该采用圆锥圆柱齿轮减速器，此种减速器具有承载能力比较大、传递效率高、噪声低、体积小、寿命长，当输入轴与输出轴呈垂直方向布置且电动机与输送机平行布置时，采用圆锥圆柱齿轮减速器，以减小驱动装置的宽度。1总传动比的确定传动滚筒的角速度WCHUANRAD/S（328）RVCHUAN547013其中带速,（）；M/S传动滚筒的半径,（）。R电动机轴的角速度WDRAD/S（329）602ND1560483其中N电动机轴的转数,（）；RAD总传动比330）435CHUANDI2确定减速器的规格按公称功率值确定减速器的公称PNP2F中心距KW（331）FPN21407513405其中减速器公称输入功率，（KW），通过查表3141选出许N用功率PN在N11500R/MIN时为1120KW，本次选型设计预选YKK50044型减速器；被传动机械所需功率，（KW）；2工况系数，如表3151，因为所受载荷为平稳载荷F表314DCY型减速器公称输入功率PNTABDCY400314TYPEREDUCERNOMINALINPUTPOWERPN公称转速R/MM公称中心距A/MM400公称传动比输入N1输出N1公称输入功率PN35150042500表315工况系数FTAB315OPERATINGMODECOEFFICIENT载荷种类原料机每天工作时间/H平稳载荷中等冲击载荷重冲击载荷电机、涡轮机102412515203验算启动转矩（332）52901NKPNT式中启动转矩或最大转矩，N/M，；KNKT251电动机的额定转矩，N/M。NTNMNNP598903148NM2519803251NKT9501PN即5271142所以选用DCY型三级硬齿面圆锥圆柱齿轮减速器。384联轴器的选型联轴器是用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接。根据初始参数和各种计算，本设计选用弹性柱销齿式联轴器，其主要参数见表31625所示。表316ZL13弹性柱销齿式联轴器主要参数TABZL13316ELASTICPINTOOTHTYPECOUPLINGMAINPARAMETERS轴孔长度型号公称转矩TNNM许用转速NR/MIN轴孔直径D1D2YJ1转动惯量KGM2ZL13100000150019035228212286DD1BS重量KG5153452188459670385制动器的选型及计算制动器是具有使运动部件（或运动机械）减速、停止或保持停止状态等功能的装置。是使机械中的运动件停止或减速的机械零件。俗称刹车、闸。制动器主要由制架、制动件和操纵装置等组成。有些制动器还装有制动件间隙的自动调整装置。为了减小制动力矩和结构尺寸，制动器通常装在设备的高速轴上，但对安全性要求较高的大型设备（如矿井提升机、电梯等）则应装在靠近设备工作部分的低速轴上。表317一般起动与制动要求TAB317GENERALSTARTINGANDBRAKINGREQUIREMENTS输送机特点起动加速度AM/S2最大FQ起动时间ST要求避免的故障及情况上运输送（满载）010312620起动时间过短，起动过快，采用的，同时要求21FQ，以免输送机带动0不了物料提升，反而往下滑行。制动减速度上运输送（满载）01031020制动时间比较短，机器倾角越大，料越多，T则越短，空载制动时的T较长些。输送机的有载制动时间短，在制动过程的初始阶段不应该立即上闸，以免制动过猛，会引起（1）输送机喘振，设备运转不稳定；（2）传动滚筒处，输送带打滑；（3）零件破坏1一般起动与制动要求本设计为上运输送机其制动要求如表3171所示，由输送带工作条件和初始参数得本次选型设计预选常开式中电力液压块式制动器13。2惯性力（动负荷）的计算起动与制动总惯性力包括移动部分惯性力和转动部分惯性力两MARJ部分。移动部分惯性力（334）TVLQFDA2N7326415084907158式中移动部分惯性力，（）；AFN起动或制动时间，。TS12T转动部分惯性力（335）321AAFF8式中转动部分惯性力，（N）；A低速轴滚筒惯性力，（N）；1低速轴联轴器惯性力，（N）；2AF转换到低速轴的高速轴转动部分惯性力，（N）。3低速轴滚筒惯性力N（336）AGRGDFA214124508749093低速轴联轴器惯性力N（337）AGRFA22412470894618转换到低速轴的高速轴转动部分惯性力包括电动机、液力偶合器、制动器和转换到高速轴上的减速器的惯性力N（338）234RIAGGDFA8式中各滚筒半径，（M；1R平均加、减速度，M/S2；A各转动部分飞轮矩之和，（NM2）；2GD传动比。I总的惯性力N（339）AAF18342转换到高速轴上的惯性力矩为N（340）IRMA79式中高速轴上的惯性力矩，（NM）；A减速器效率，取。940所以本次选型设计选用YWZ100/18制动器，其结构如图32所示。图32制动器结构FIG32BRAKESTRUCTURE39拉紧力计算拉紧的作用是使输送带具有足够的张力，以保证驱动装置所传递的摩擦牵引力和限定的输送带垂度21。1拉紧力KN（341）158760239857SH2拉紧行程拉紧行程应根据输送机的长度及输送带的类型而定，拉紧行程L等于工作行程与安装行程之和，即L12L21L工作行程主要考虑输送带工作一段时间后产生的蠕变量和由于接头及其它损坏使输送带截短量。决定于输送带的类型和输送带长度，即1（342）LK式中L输送机的总长度，M；K输送带工作时的伸长系数，见表31821。表318输送带工作时的伸长系数KTAB318ELONGATIONFACTOROFCONVEYORBELTK输送带长度M,L合成纤维输送带钢丝绳芯输送带100000100015M3421071LK安全行程是为了搭接输送带和修理驱动装置等时所需要的长度2L即M42121B即总的拉紧行程为M58321L4主要部件型号的选择41输送带输送带是用于皮带输送带中起承载和运送物料作用的橡胶与纤维、金属复合制品，或者是塑料和织物复合的制品。输送带广泛应用于水泥、焦化、冶金、化工、钢铁等行业中输送距离较短、输送量较小的场合。另外，它也是集承载机构与牵引机构于一体的输送带，它是输送与传递的机构，要求其有较大的强度和较高的承载能力。411输送带的发展帆布带是最早出现的输送带，其是由输送带发展而来，早在十八世纪七十年代它就被发现。在十九世纪后半世纪相继出现了增强骨架、两层骨架的橡胶输送机，后来由于科技的发展解决了橡胶输送带的成槽能力，为了是提高输送带的成槽性和强度，人们将棉与尼龙或聚酯纱合捻作经线发明了合成纤维，随后发明了钢丝绳芯阻燃带。412输送带的种类及差异输送带在设计时既要考虑所承受的拉力和保护措施，拉力主要由输送带的芯体承受，而覆盖层能起到保护输送带的目的。织物和钢丝绳是组成芯体的主要成分，而这两类的组成也不同，多层帆布粘合和整体编织是织物的两种形式，其材质由棉、尼龙和聚酯。覆盖层的材料有橡胶和塑料两种。钢丝绳芯输送带属于橡胶输送带。芯体的两种形式性能有所差别，相比较来说整体编织芯体的输送带性能更加，承载相同的物料时，整编芯体的厚度小，柔性好，耐冲击性好、使用中不会发生层间剥落，但是伸长率高，这就需要用合适的拉紧装置。钢丝绳芯体组成特殊，它是由合适的细钢丝绳在用性能良好的粘合剂把一定间距的柔软绳丝粘合在一起形成的，见图41所示。但是与钢丝绳芯输送带相比也有不足之处，其强度高，抗冲击性和抗弯曲疲劳性能好；伸长率小，需要的拉紧行程小。图41钢丝绳芯体横断面FIG41WIRECORECROSSSECTIONAL413输送带的要求所以综合来看，本次选型设计采用钢丝绳芯式输送带，运送的物料和胶带的工作环境是决定输送带寿命的两个主要条件，因此工作时对输送带有要求能承受较大的抗拉强度且不能有太大的伸长率有；长度和宽度要满足各行各业的需要；有柔性，但伸长率有一定限制；胶带表面要能承受住物料的冲击负荷并且保证有较好的耐磨性和耐疲劳性。414钢丝绳芯输送带钢丝绳芯带由芯胶，钢丝绳，覆盖层和边胶构成，如图42所示，其特殊之处有较大的拉伸强度、能承受较大的冲击、使用时间较长、伸长率小、便于运输且曲挠性较好。在运距较长、运速较高的场合易于使用。图42钢丝绳芯输送带FIG42WIREROPECORECONVEYORBELT钢丝绳芯输送带的连接，是将被连接带端两端头的钢丝绳互相搭接，用橡胶硫化法粘结在一起，即二级错位搭接。钢丝绳芯输送带接头的硫化，应将两个带端绳芯上的橡胶剥落并打磨干净，将两端的钢丝绳按一定的排列方式错位搭接。在钢丝绳的间隙中加中间胶条，然后在搭接的钢丝绳上，铺中间胶片和覆盖胶片。最后盖上上、下垫板，进行硫化。42拉紧装置421拉紧装置的作用拉紧装置是运输系统中较重要的组成部分，它使胶带有足够的运输张力，在胶带不打滑的情况下，实现平稳安全运输，也是保证带式输送机正常运转必不可少的重要部件，它的功能有使传动滚筒和输送带之间有正压力，形成摩擦力是滚筒转动。因输送带垂度有限制且容易跑偏而使其丧失运输能力，故拉紧装置必不可少，也相应减少了运行阻力。补偿输送带的弹性伸长和线粘性伸长。时间长了输送带会自动伸长，而且在过度工况下发生永久伸长18。为重连接头提供必要的行程。当运距较长时拉紧装置能适当调节输送带的拉力。422拉紧装置的分类及特点拉紧装置可分为固定式拉紧装置和自动式拉紧装置两大类，为固定式拉紧装置和自动式拉紧装置。本次选型设计为向上运输的输送机倾角为14，选用重载车式张紧装置，见图43所示。图43拉紧装置FIG43TENSIONINGDEVICE43托辊托辊是带式输送机的重要部件，种类多，数量大。它占了一台带式输送机总成本的35，产生了70以上的阻力，因此托辊的质量尤为重要。托辊是用于支撑输送带及输送带上所承载的物料，保证输送带稳定运行的装置。上托辊的间距A012M，下托辊间距AU30M。431托辊的结构及作用托辊在运输系统中起到关键作用，它是承载部件，主要包括托辊轴、密封件、轴承座、棍皮、轴承等。托辊的密封形式是托辊的设计要点，其作用是防尘、放水，使轴承有良好的工作环境。如图44所示。1轴；2辊皮；3轴承；4轴承座；5密封圈；6内外密封圈；7挡圈图44托辊结构FIG44ROLLERSTRUCTURE432静载荷计算1承载分支托辊1（343）GQIELPMG00式中承载分支托辊静载荷，；N棍子载荷系数，见表3211；E承载分支托辊间距，；1GL带速，；VM/S每米长度输送带质量,；0QKG/M30Q输送能力，。MIKG/GQIELPMG010894360128N5602回程分支托辊1（344）LEPGU0式中回程分支托辊静载荷，（）；PN回程分支托辊间距，（）；1GLM每米长度输送带质量，（）；0QKG/辊子载荷系数（见表3221,）。1EEGQELPU01N246893表41辊子载荷系数ETAB41ROLLERLOADCOEFFICIENT托辊型式E一节辊100二节辊063三节辊080433动载荷计算1承载分支托辊（343）ADSOFP102回程分支托辊3（344）ASUF0式中承载分支托辊动载荷，（）；0PN回程分之托辊载荷，（）；U运行系数（见表42,）；SF21SF冲击系数（见表44,）。DD工况系数（见表43,）。AF10AF所以承载分支托辊的动载为ADSOFP1025860N437回程分支的动载荷为ASUF011495表42运行系数SFTAB42OPERATINGCOEFFICIENT动行条件/HDFS608691091611表43工况系数FATAB43OPERATINGMODECOEFFICIENT工况条件FA正常工作和维护100有磨磋式磨损性物料110磨磋性较高的物料115表44冲击系数FDTAB44IMPACTCOEFFICIENT带速M/S物料料度/MM2503154000100100100100100150103106109150300106111116根据计算所得的托辊所承受的动静承载能力选出本设计需要的托辊直径为180MM，其长度为950MM，轴承型号为4G205，理论承载能力为135105。故本次选型设计托辊选用35槽形托辊，在头尾部安装20过渡托辊，每十组托辊中有一组调心托辊，两组前倾托辊，其余为正常槽形托辊，在尾部受料处安装缓冲托辊，回程段安装平行下托辊。434托辊的选择托辊的选用要考虑很多因素，其中有载荷的性质、输送带的运行状况、本身使用条件、输送机的工作制度、被输送物料的性质、预定的轴承寿命、维修制度等。托辊按用途分有承载托辊（见图45所示）、调心托辊（见图46所示）、缓冲托辊（见图47所示）。图45承载托辊及托辊架FIG45BEARERROLLERANDROLLERBRACKET图46缓冲托辊FIG46BUFFERROLLER图47缓冲托辊FIG47BUFFERROLLER本次选型设计托辊选用30槽形托辊，在头尾部安装20过渡托辊，每十组托辊中有一组调心托辊，两组前倾托辊，其余为正常槽形托辊，在尾部受料处安装缓冲托辊，回程段安装平行下托辊。调心托辊的作用是用于调整输送带跑偏，防止蛇行，保证输送带稳定运行。槽形托辊是为了增大输送带的承载断面，将承载段的输送带用短托辊成槽形断面。下托辊是一个长托辊，因为回程为无载段，不要求增大装载量11。44清扫装置441清扫器的作用带式输送机在工作时，由于工作环境原因输送的物料一般会有粘