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外文翻译--钢绞线带式输送机的发展.doc

DX型钢丝绳芯式带式输送机设计【4张CAD图纸+毕业论文+外文翻译】

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DX型钢丝绳芯式带式输送机重锤清扫器装配图.dwg

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DX型钢丝绳芯式带式输送机设计

53页 16000字数+论文说明书+4张CAD图纸【详情如下】

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摘要

带式输送机自它诞生以来，经过200多年不断完善和改进，已进入电力，冶金，煤炭，化工，矿山，港口等各行各业之中。其机构简单，输送物料范围广，输送量大，运距长，对线路适应性强，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。

本设计为DX型钢丝绳芯式带式输送机，采用机头双滚筒驱动，在保证滚筒不发生打滑的前提下来传递较大的功率，降低输送带的张力和提高使用寿命。文中根据第二滚筒围包角用足，依此算出输送机的各种参数，进行结构设计。由于倾角较大，按第二滚筒围包角用足进行等驱动功率单元法分配，本设计采用分配，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、大运量的大型化方向发展，使其在煤炭行业得到广泛应用。

关键词带式输送机双滚筒驱动张紧

Abstract

The belt conveyer with continue development and improvement has entered all trades and professions such as power, metallurgy, coal, chemical engineering, mine and port since being born for more than 200 years. Its construction is simple , it is broad to transport stock scope, it is big to transport quantity, the length of haul distance has strong adaptability for line, handling material is very convenient, reliability is high , it can reduce investment in basic construction, high efficiency, low maintenance cost.

The design is DX model core type belt conveyer of wire rope, the machine header adopts two cylinder drives ,in guarantee cylinder do not occur the prerequisite with slippery dozen transmit greater power, reduce raising the tension of belt conveyer and improve service life. In writing according to second cylinder surround bale angle use enough, according to this various parameters that make conveyer finally, carry out structural design. Since inclination is greater, according to second cylinder wait for drive with foot power unit law distribution, this design adopts 1: 1 is distributed , it is minimum to reach tail tension, basis arrange principle, tension station arranges normally, is in the tension minimum place of conveyer belt , so, this paper use the burden vehicle tension equipment to tighten. Now belt conveyer’s development towards to long distance, high belt speed, great power and high transportation, and the advantage of this kind of conveyer realizes easily, make extensive application in coal industry.

Keyword Belt conveyer two cylinder drive tight

摘要 I

Abstract II

第1章绪论 1

1.1 前言 1

1.2 带式输送机的发展史 1

1.2.1国外带式输送机的发展 1

1.2.2国内带式输送机的发展 2

1.2.3国内外带式输送机的差距 2

1.2.4带式输送机的发展趋势 3

1.3 带式输送机的分类 3

1.4 带式输送机的特点及应用 4

第2章带式输送机的整体设计方案 5

2.1 方案的确定 5

2.2 工作原理 7

第3章带式输送机的主要部件与功能 10

3.1 输送带 10

3.1.1输送带的发展 10

3.1.2输送带的种类及差异 10

3.1.3输送带的要求 11

3.1.4钢丝绳芯输送带 11

3.2 拉紧装置 12

3.2.1拉紧装置的作用 12

3.2.2拉紧装置的分类及特点 12

3.3 托辊 14

3.3.1托辊的结构及作用 14

3.3.2托辊的选择 14

3.4清扫装置 16

3.4.1清扫器的作用 16

3.4.2清扫器的形式 16

3.5 传动滚筒、改向滚筒 17

3.5.1传动滚筒的分类 17

3.5.2改向滚筒的选取 18

3.5.3环形胀套 19

3.6 机架的设计与选取 20

3.6.1机头探架 20

3.6.2中间支架 20

第4章带式输送机的设计计算 21

4.1 设计参数 21

4.2 根据实际输送量计算带宽 21

4.3 运行阻力 23

4.4 牵引力及运行功率 28

4.5 输送带张力计算 29

4.6 输送带强度验算 31

4.7 滚筒直径的确定 31

4.8驱动装置的选型及计算 32

4.8.1电动机的选型 32

4.8.2液力偶合器的选型 32

4.8.3减速器的选型 33

4.8.4联轴器的选型 36

4.8.5制动器的选型及计算 37

4.9 拉紧力计算 40

4.10 托辊的选取 41

4.10.1 静载荷计算 41

4.10.2 动载荷计算 43

结论 45

致谢 46

参考文献 47

第1章绪论

1.1 前言

带式输送机自1795年被发明以来，经过两个世纪的发展，已被电力、冶金、煤炭、化工、矿山、港口等各行业广泛采用。特别是第三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，以成为全国争先发展的行业。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关键设备[1]。

1.2 带式输送机的发展史

皮带运输机有着200多年的发展史，影响深远。自1972年圆管胶带输送机诞生后就在国外迅速普及，到2004年已有余种运输机在世界各地生产并使用。进入21世纪，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]。

1.2.1国外带式输送机的发展

国外带式输送机技术发展的很快，其主要表现在个方面：一方面是带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化；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。

1.2.2国内带式输送机的发展

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，并对带式输送机的减低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和制动装置以及以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。

1.2.3国内外带式输送机的差距

1.大型带式输送机核心技术上的差距

⑴.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。

⑵.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。

2.技术性能上差距

⑴.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，国外产品可达，国产带式输送机的装机功率约为国外产品的，固定带式输送机的装机功率相差更大。

⑵.运输能力。我国带式输送机最大运量为，国外已达。

⑶.最大输送带宽度。我国带式输送机为，国外最大为。

⑷.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。但对机尾自移的要求是一样的既要满足输送机正常工作时防滑的要求，又要满足在输送机不停机的情况下实现快速自移。

结论

在本次毕业设计中，综合了型钢丝绳芯式带式输送机是大运量、倾角较大、长距离、胶带张力很大主要用于平巷、斜井的矿山首选。根据设计参数以及应用范围本设计采用两套传动装置，将电动机的转矩传给胶带，使胶带连续运行的装置。由于是长距离、大功率、高带速的输送机，满足电动机无载起动，输送带的加、减速度特性任意可调，能满足频繁起动的需要，过载保护，并且各电动机的负荷均衡

带式输送机的优点是单机运输距离长；经济效果好；结构简单；使用寿命长；运行速度大。我国的煤矿运输机械已有很大发展。总结多年的设计和制造哟验，加上近几年收进的国外技术，我们的设计水平有很大提高。目前国产的重型、大运输能力及特种条件下使用的机型不断出现，辅助运输机械已在发展。各种类型运输机械的设计和制造质量都在稳步前进。

致谢

经过尽四个月有关带式输送机的毕业设计，不仅使我对运输机械有了进一步的认识，对以往所学知识有了系统全面的了解和掌握，更令我对机械这门专业有了深刻的理解。

这次设计是我们大学四年的最后一次设计，不仅是我对以往所学的知识最为综合性的一次总结，也是我走向工作岗位之前的一次自我实践检测。通过毕业设计中遇见的一些问题，我意识到自己对专业知识方面还欠缺很多，需要不断学习。同时，在此期间我的绘图能力方面得到了很大的提高，这都为我今后的工作打下了坚实的基础。

在此，我要特别感谢我的毕业设计指导教师，赵汗青老师，是她在我的毕业设计中，以多年的工作经验指导我，使我得以顺利地完成本次毕业设计。我还要感谢曾经教过我的各位老师，是他们的点滴教导，积累了我今天的圆满毕业。我要向所有教过我的老师，衷心地说声谢谢！

参考文献

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12 赵玉文，李云海.带式输送机的现状与发展趋势.煤矿机械.2004年第4期

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18 于学谦.矿山运输机械.中国矿业大学出版社.2004年7月

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21 杜竞贤,于学谦.矿井运输提升.中国矿业大学出版社.1988年9月

22 濮良贵,纪名刚主编机械设计.高等教育出版社.2005年4月

23 成大先.机械设计手册单行本—轴承.化学工业出版社.2004年1月

24 成大先.机械设计手册第四版第四卷.化学工业出版社.2005年1月

25 成大先.机械设计手册单行本—轴及其联接.化学工业出版社.2004年1月

26 langebrake, F.klein, J,&Gronau, O.(1998)Non-destructive testing of steel cord conveyor belts. Bulk solids Handling, Vol.18, No4, PP.565-569

27 Vorontsov, A.N., Volokhovsky, V.Yu, Shpakov, I.I., Girnov, A.V. (2005) Otsenka prochnosty rezinotrosovykh lent. Stal’nye kanaty, Vypusk 4, Odessa, pp. 68-76

28 Vorontsov, A., Volokhovsky, V., Sukhorukov, V. & Shpakov, I. Strength Interpretation of nondestructive testing of steel ropes and steel-cord conveyor belts. OIPEEC Conference proceedings, Athens, March 2006, pp.137-144.

内容简介：: 附录 1 钢绞线带式输送机的发展托马森（英）总经理钢绞线带式输送机有限公司摘要：早期带式输送机的发展被认为是与钢绞线带式系统相同的需求而发展起来的，其本质就是各种设计原理与槽形带式输送机突出部分的优缺点进行比较，而这一部分的发展恰恰表明，在传送系统中最可能也最有用的发展，就是对其外形轮廓的改进，这些使得在一些大型钢绞线设计建造中，考虑安装长达 52 千米的螺纹槽系统（ 2 个）。钢绞线带式输送机发展在 1795 年时，最初的带式输送机不便于操作，而且仅涉及一些简单的外形，直到 1850 年后，随着世界范围内的谷物货量大量增加，促使传送带技术有了较大的改进。第一种形式的传送机是在一个槽形及其内运行的水平传送带，其工作原理是引进导轮系统用滚动摩擦来替代滑动摩擦，以便减少传送中的摩擦损失。随着需求的不断增长以及大量的集中装卸货物的需要，使得在这一时期最普遍的货物带式输送机。草型带式输送机以及钢绞线带式输送机都获得较大发展。在 1860 年后期，大量使用带有锥形或蝶形滚动导轮的槽形带式传送机，直到 1890 年才过时被淘汰。 1865 年倾向于将直线集中器或跨轮引入到传送机发明设计中，这使得托马斯 896 年获得该产品的专利权，被认为是历史上第一台槽形带式输送机。从那时起，许多重大改进在跨轮传送带和操作结构等一些细节方面。但在 1900 年早期，所有的槽形带式输送机都具有相同的外型，在外型上并没有改进。同最初的机器相比，钢绞线带式输送机真正意义上获得较大成功的发展是在1952 年，而在 1859 年，最早期的设计形式之一，如图一所示。图中包括两条平行无较差的皮带制成胶质的传送带，被按一定距离贴附在弯曲的金属表面上，使得这种帆布式槽形带式输送机正常运行，也有许多相似的输送带类型，但它们承受从动带被刚性的贴附在主动带上，这些基本相同的缺点这也导致许多缺点例如：主动带并不能完全与草图设计吻合，或者是润滑剂承受重压，最终从主动带脱落等。图一钢绞线传动带系统成功地克服了这些缺点，并且这一技术被大范围的用在传送机长距离的应用中。现在一种单臂长 54 米的螺纹槽系统已经被考虑在设计中。钢绞线传送带系统设计原理的基本不同在于采用一种圆形的金属线形式的主动带，而不是传统的将从动带附着在主动带上。第一步改变致力于克服通过三角皮带轮式运行中的水平传送带被钢绞线替代所产生的困难。第二步改变是着眼于钢绞线传送带系统本身可以进行操作，这与早期设计的目标恰恰相反。主动带主要依附于从动带上，这些钢绞线被放置在传送带表面压制好的滑轨上，它或许是紧依靠摩擦力是钢绞线传送带在主动带上向后滑行，然而同所有带式输送机依靠摩擦力在传送带上运载货物相比，钢绞线时仅需满足在传送带和主动钢绞线间的摩擦力应大于在传送带和货物之间的摩擦力，这应使得传送带制动器仅仅牢固在主动钢绞线上。钢绞线带式输送机也可用于特殊形式的表面，在斜面传送机整体系统中等级是 21，一些特殊形式的可达 28，在传动钢绞线上不存在打滑脱落的现象。钢绞线带式输送机伴随着发动机进一步发展而发展的，当发动机功率达到300 千瓦时（被认为是最杰出的设计）；由此而开始建造长达 3000 米，功率 8000千瓦的传送机。钢绞线传送给与槽形传送机除在工作方式上不同，其它一些末端的输出单元是相似的，也联合从动带与主动带，一个典型的例子是上部的卸货装置，如图六所示：图六明显地，除传动单元终端设备之外的其他设备要比传统的槽形带式输送机复杂得多，并且占据更多的空间，特别是在考虑张力等作用下更是如此，这并不是真正意义上的传动装置，而是仅对其功率额定值进行比较，当它满负载时，需能控制运处的钢绞线传送机正常工作。传动钢绞线的张力模数保持在相对低的水平是为了获得较低的初始扭矩，并且当每个传动钢绞线拉紧时，张力系统需要占据较大的空间，并且更复杂，如图七所示：图七后期的钢绞线带式输送机设计理念与传统的非常相似的，在传送机中也存在摩擦，并且垂直找平装置是一系列的悬垂链，但如果应用于不同的领域，应考虑各种不同的性能，且考虑降低传送机的摩擦损失，可以通过减少动件的数量和重量，这种损失正常值为 30%，而额定的摩擦损失取决于工作中的传送带与货物之间的损失，而采用滑轮装置可大大减少这种损失，理论上测量能答曰降低 10%的损失，做一基本比较，这一事实很令人吃惊。关于摩擦损失已经证实往往很难克服，并且所有的观测数据和设计标准，显示出不同的测试结果，另外摩擦损失取决于各种因素，此外，输送机摩擦将随着安装和维护的温度，寿命和标准变化。在一些大型设备安装中，比较部分摩擦值至少在一个基本设计中能看到如下不同之处：传统型钢绞线型回转件数量 100 76 可动件数量 100 64 摩擦损失 100 67 钢绞线带式输送机的垂直找平系统与槽形机设计和计算原理是相同的，必须进行反复测试确保悬垂链脱落这样的事情不会发生。钢绞线传送带被定义为横向坚固纵向轻柔的带式输送机，而从动带依附于两条平行主动带的侧翼或边缘部分。减速齿轮箱和活动单元来对主动钢绞线进行控制，以及对不同钢绞线拉伸张力的差别超界调整。此外，每一根主动钢绞线在工作中允许承受不同的拉伸力。钢绞线传送带独特的特点是体现在传送带上，最初是一种加强橡胶传送带，被铸造在以 450 毫米为间隔的弹簧搭接片上，这些搭接片伸出起搭架轮之外，如图二所示，并且机械的附着在金属制动器上，橡胶传送带与主动钢绞线相连，这可以被一种铸造结构所代替，如图三所示，一些较小的交叉搭接片以间隔 100毫米的距离完全铸造在传动带和制动器上，以便使主动钢绞线仅仅固定在传动带边缘。最近，已经对此作进一步改进，如图四，当货物在其上移动时，制动器仅仅控制主动钢绞线，这也使得当发生超重时，增加传送带的稳定性。另外可以采用更好的交叉搭接片。图二图三图四长期集中使用传送机，最终得更换传送带，这是很正常的，或者是由于表面的摩擦损失造成的 ,或许是机械性的损坏，但主要取决各个部分的寿命，例如影响橡胶、化合物寿命的因素有热障、光照和氧化等，因此必须发展特种橡胶化合物来增加其寿命。主动钢绞线的特点使它可以近似的被那些金属线大小、抗疲劳性和内部的润滑性符合钢绞性设计特点的金属线所代替。有一些叙对变电镀，同向顺捻每一根细金属线或金属绳，通常这些金属性能应达到直径 60 毫米，并且断面负荷达到260 吨，随着钢绞线带式系统的张力的增加应特别注意尽量减少金属线接头的数量，当主动钢绞线承重 100 吨时，每一部分都是如此。顺着传送带每间隔 5 到 10 米有一个直径大约 300 毫米的三角皮带轮，显然这些皮带轮应具有坚固的齿轮结构，但实际上这些皮带轮被设计为表面可替换的橡胶值得滑轮，这些滑轮成对出现在交接臂上，传送带本身能平衡每一个滑轮上的负载，如图五所示，在所有的传动机设计中都应基本的考虑避免钢绞线脱轨情况发生，应谨慎的设计悬垂链，众所周知，悬垂链本身就能避免滑落，在设计中，钢绞线带式系统应用同样，但是若有效的防止滑落发生却极有可能增加负载条件和限制初始扭矩。图五钢绞线带式输送机在设计最主要不同在于将从动传送带于主动钢绞线分开较好的设计方案，应将它们和在一起，而分开它们是方便于在设计上给与更多的灵活性，并且能够引起传统带式输送机没有涉及的理念，且能更广泛的应用在许多领域，传送带可以是直得，也可以是弯曲的，如图八所示，它可以允许达到320 的角度仍保持主动带的基本特征，但得结合两个环形从动带，这一特征的30 被用于钢绞线传动带的安装调试。其他的设计原理广泛应用于前面提到的，当住主动系统里传送带较足时的操作，这一独特的特征，使得主动单元也可以同某些电子设备相连，但得将其防止在无尘干净的环境中，这种灵活性也使得从动装置可以放置在传送机的任一点，也可以将货物直接通过主动钢绞线传递，钢绞线带式输送机的其他部分（拉力系统）涉及的独特性，毫无疑问，它将比槽形带式输送机更复杂占据更多的空间。图八存在许多原因但其最根本原因在于每一条主动钢绞线和从动带常须承担设备的拉力牵引。从动带上的拉力微不足道的，它必须满足主动带上的张力作用，尤其是在一个长的平面输送机，拉里几乎都由主动单元承受这种传送机，在初始指令期间主动钢绞线的拉伸运动可以替代，在整台传送机开动前，这种效应被储存在从动带拉力系统中，当然当传送机停止运行时，将被释放。在一个长达 15000米的传送机可以被拉伸 80 米，同槽形带式输送机相比，钢绞线传送机占据如此大的空间最主要时期必须满足主动钢绞线和长期拉伸和相对高的弹性拉伸作用。固定的拉伸范围大约是 1，在它首次运行几百小时后，这已被制造商消除在制造阶段，但传统做法还是在钢绞线接头处留有足够的空间，以便于引入额外的钢绞线时的需要模数的选择可以控制弹力，减少弹力，减少所占空间，同时有效的弹性可以保证获得较低的终止扭矩。从锻件方面的信息可以看出钢绞线带式系统同槽形带式系统有许多方面完全相同，但也存在一些不同之处。大多数的传送机是较短的且低功率的，毫无疑问，槽形带式输送机带动许多传送机的发展，然而在一些长距离或者起吊升起来运输货物的领域，细胶线带式输送机展示其特殊优点，且其独特的设计时它来这些领域成为唯一选择。若想准确的定义出钢绞线传送带的应用领域是有些困难的，几乎三分之一被应用于没有太大的竞争的领域，每一种情况下，它们被选择是由于某一些方面的特征，基本上钢绞线传送带一般不适合那些短的普通传送机应用的领域，这主要取决于终端设备的大小，另外终端设备的花费包括传送机的每一部分，在钢绞线传送系统的中，一般不给予考虑动力需求的花费，在摘要中，当前的钢绞线传送带的竞争领域似乎是：供率低于 750 千瓦的斜面输送机，或者是长度少于 3000 米的水平输送机，并不是钢绞线传送带的竞争的主要领域。当这些参量进一步提高时，钢绞线带式输送机选择的首要产品成为更有竞争力。在水平输送机中，摩擦损失的能量是相当大的，这边增加了钢绞线传送带的运行费用，此外在其他方面并没有什么本质区别。在钢绞线带式系统中较有意义的发展是对当前锻件的改进，未来几年这应是首要的花费，在运行费用方面，这包括对主动钢绞线的每一根金属线的股线都要加强，最初的试验结果展示其抗老化、其寿命是传统金属绳的 3 倍，钢绞线带式系统最近的发展表明，其完全可以同长距离的绳索运输相竞争。虽然现在还没有被考虑，当前在澳大利亚西部的司正在建造一个有两个螺纹槽系统，长达 52000 米钢绞线带式输送机系统。于西澳大利亚附近，设备的整体部分由量太钢绞线带式输送机串联组成，并且经由陆路运输将吕土岩从矿山运到精制厂。在凉台传送机交叉处，货物表皮左旋 50 ，通过花道进入第二个传送机，在两台输送机间，主动传送机的角度和张力单元系统都应相互协调、适应。传送机必须标准化且几乎各部件零件均可互换。长度 31000 米 21000 米标高 72 米 14 米货物铝土岩密度 1520kb/定功率产量（吨） 106 带宽 900 毫米运行速度 s 主动带 57 千米（直径）间距功率 5300 3600果条件许可，钢绞线传送机将能获得进一步发展，可以将传送带的长度扩展到更长。作者非常感谢得到司的帮助和相关的资料。本文涉及： 1 传送带输送机的标高来自带式输送机的抗阻力数据来自附录 2 F of is of of of is to a 2 2 km to of he of is to to as 795. it in of 850 of a in a by of to by to to at of of of In 860s in of or 890s. 865 of to in 896, is as in of of is as in in 900s. of in a 952. of 859 in 1. of or to at a to to do in A of km of in to a in of a to to of at of to in a of by in to in to on on It on is to on as on to to at is be by to It to on 1 8, of on at a of up 00 kW as is 0000 000 kW to in a to A of a is in 6. in a up in of is of as a it is it be As of of is in to of is is as is in 7. of to a in is is a of of of of of in a is in 0%. 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