带式运输机论文报告

1、运输机械讨论课汇报 通用带式运输机 小组成员：任钰侯建锦李扬 吴昊黄延彬指导老师：金贺荣目录第1章 前言- 1 -第2章 带式输送机概述- 1 -2.1 带式输送机的发展历史- 2 -2.2 带式输送机发展现状- 2 -2.3 带式输送机的国外技术现状- 2 -2.4 带式输送机的国内技术现状- 3 -2.5 带式输送机的国内外技术差距- 3 -第3章 通用带式输送机的方案设计- 4 -3.1 原始数据及工作条件- 4 -3.2 物料属性参数- 5 -3.3 工作环境情况- 5 -3.4 带式输送机的设计计算- 5 -3.4.1 输送带宽度和输送能力计算- 5 -3.4.2 带式输送机的牵引计

2、算- 6 -3.4.3 带式输送机的起制动验算- 10 -3.4.4 张力图解及驱动装置有利位置选择- 11 -第4章 讨论课感想- 12 -第5章 参考文献- 12 -通用带式输送机的调研与设计讨论通用带式输送机的调研与设计讨论任钰、侯建锦、李扬、吴昊、黄延彬（燕山大学 机械工程学院）摘要：这次调研与讨论主要是对通用带式输送机有了一定的了解，对通用带式输送机进行了国内外的现状的研究，了解我国带式输送机的技术的差距。通过对他人研究内容及深度的掌握，初步认识了运输机械目前的发展现状，对当今通用带式输送机的当前市场有了一定了解，同时了解了带式输送机的发展趋势。查阅运输机械设计手册以及教材的相关内容

3、，粗略设计出一种通用带式运输机及其主要部件。第1章 前言带式输送机是现代物料输送的重要设备。是一种连续运输机械,也是一种通用机械,在工农业生产中应用越来越广泛。特别在港口、电厂、钢铁企业、水泥、粮食以及轻工业的生产线机械设备等工业中得到很好的应用。 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。带式输送机，是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械，由驱动装置拉紧装置输送

4、带中部构架和托辊组成输送带作为牵引和承载构件。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。与其他运输设备(如机车类)相比，具有输送距离长、运量大、连续输送等优点，而且运行可靠，易于实现自动化和集中化控制，所以带式输送机广泛应用于现代化的各种工业企业中。尤其对高产高效矿井，带式输送机已成为矿业开采机电一体化技术与装备的关键设备。第2章 带式输送机概述带式输送机是一种利用连续而具有挠性的输送带不停地运转来输送物料的输送机。主要由输送带、滚筒、托辊、驱动装置、支撑底架等部件组成。它借助传

5、动滚筒与输送带之间的摩擦传递动力，实现物料输送。带式输送机结构简单，便于维修，输送能力大，单机长度长，低能耗，对地形适应能力强，采用特种形式的输送带输送倾角可达60以上，并可防尘。能输送各种散装物料及单件质量不太大的成件物品，甚至有的可以载人，是应用最广、产量最大的一种输送机。2.1 带式输送机的发展历史带式输送机已经有150余年的历史。有关输送带的最早文献是Oliver Evans于1795年在美国费城出版的Millers Guide上发表的，当时把输送机描述为“在一框或槽里的两个滚筒上旋转的薄而柔软的宽环皮带或帆布带”。1858年，S.T.Parmalee取得了织物增强的橡胶输送带的专利。

6、1863年，O.C.Dodge关于处理谷物的输送带被授予美国专利。1892年，Thomas Robins发明的槽型结构的带式输送机在矿物工程中应用，确定了当代输送机的基本型式。此后，随着物料运输量的增大，带式输送机取得了巨大的发展，出现了多种新型结构的带式输送机。其中具有代表性的主要有：大倾角带式输送机（深槽带式输送机、花纹带输送机、波纹挡边以及压带式输送机等）、管状带式输送机、气垫带式输送机等等。2.2 带式输送机发展现状带式输送机中的胶带输送机发展迅猛，在两个多世纪的应用中不断扩大，已成为国民经济中输送散状料不可缺少的设备。伴随着新技术、新材料的不断涌现，带式输送机的品种也日益新颖，如出现

7、了夹带机、波纹挡边机、袋式提升机、中摩式输送机、圆管式输送机。2.3 带式输送机的国外技术现状国外皮带输送机技术的发展很快，其主要表现在2个方面：一方面是皮带输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角皮带输送机、管状皮带输送机、空间转弯带式输送机等各种机型；另一方面是皮带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、高带速等大型皮带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。目前，带式输送机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

8、产高效集约化生产的需要。2、监控综合化。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、技术先进性。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、高效储带装置、快速自移机尾等。如英国FSW生产的FSW1200/（23）400（600）工作面顺槽

9、带式输送机就采用了液粘差速或变频调速装置，运输能力达3000t/h以上，它的机尾与新型转载机（如美国久益公司生产的S500E）配套，可随工作面推移而自动快速自移、人工作业少，生产效率高。2.4 带式输送机的国内技术现状我国生产制造的皮带输送机的品种、类型较多。在“八五”期间，通过国家“日产万吨综采设备”项目的实施，皮带输送机的技术水平有了很大提高，井下用大功率、长距离皮带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。如大倾角长距离皮带输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩皮带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和

10、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。三、国内外带式输送机技术的差。2.5 带式输送机的国内外技术差距2.5.1 大型皮带输送机的关键核心技术上的差距皮带输送机动态分析与监测技术长距离、大功率皮带输送机的技术关键是动态设计与监测，它是制约大型皮带输送机发展的核心技术。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。

11、国外已开发了皮带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，降低输送带的安全系统，大大延长使用寿命，确保了输送机运行的可靠性，从而使大型皮带输送机的设计达到了最高水平（输送带安全系数n=56），并使输送机的设备成本尤其是输送带成本大为降低。（2）、可靠的可控软起动技术与功率均衡技术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。为了减少对电网的冲击，软起动时应有分时慢速起动；还要控制输送机起动加速度0.30.1m/s，解决承载带与驱动带的带速同步问题及输送带涌浪现象，减少对元部件的冲击。由于

12、制造误差及电机特性误差，各驱动点的功率会出现不均衡，一旦某个电机功率过大将会引起烧电机事故。因此，各电机之间的功率平衡应加以控制，并提高平衡精度。国内已大量应用调速型液力偶合器来实现输送机的软起动与功率平衡，解决了长距离带式输送机的起动与功率平衡及同步性问题。但其调节精读及可靠性有一定差距。2.5.2 技术性能上差距我国带式输送机的主要性能与参数已不能满足高产高效矿井的需要，尤其是顺槽可伸缩带式输送机的关键元部件及其功能如自移机尾、高效储带与拉紧装置等与国外有着很大差距。（1）、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4250kW，国外产品可达4970kW，国产带式输送机的装机功率

13、约为国外产品的30%40%，固定带式输送机的装机功率相差更大。（2）、运输能力我国带式输送机最大运量为3000t/h，国外已达5500t/h。（3）、最大输送带宽度我国带式输送机为1400mm，国外最大为1830mm。（4）、带速由于受托辊转速的限制，我国带式输送机带速为4m/s，国外为5m/s以上。（5）、工作面顺槽运输长度我国为3000m，国外为7300m。2.5.3 可靠性、寿命上的差距（1）、输送带抗拉强度我国生产的织物整芯阻燃输送带最高为2500N/mm，国外为3150N/mm。钢丝绳芯阻燃输送带最高为4000N/mm，国外为7000N/mm。（2）、输送带接头强度我国输送带接头强度

14、为母带的50%65%，国外达母带的70%75%。（3）、托辊寿命我国现有的托辊技术与国外比较，寿命短、速度低、阻力大，而美国等使用的新型注油托辊，其运行阻力小，轴承采用稀油润滑，大大地提高了托辊的使用寿命，并可作为高速托辊应用于带式输送机上，使用面广，经济效益显著。我国输送机托辊寿命为2万h，国外托辊寿命59万h，国产托辊寿命仅为国外产品的30%40%。（4）、输送机减速器寿命我国输送机减速器寿命2万h，国外减速器寿命7万第3章 通用带式输送机的方案设计目前通用带式输送机运用相当广泛，包括港口、仓库、粮食以及轻工业的生产线等都用到了通用带式输送机。而且行业内对于通用带式输送机的设计方法思路等已

15、经相当完善，可以查阅的资料文献有很多，因此本组的设计方案围绕通用带式输送机展开。 图3.1 通用带式输送机设计的考虑因素。如图所示为输送机初步设计时需要考虑的因素。3.1 原始数据及工作条件一般情况下，在设计运输机械时，总是先给出设计要求，包括原始数据参数以及运输机的工作条件。连续输送机械的主要参数包括输送能力、水平运距、提升高度、工作速度、主要工作构件的特征尺寸和驱动功率等。运输机的工作条件包括室内、室外、粉尘多少、环境温度、湿度、噪声要求等。3.2 物料属性参数粒度：散粒物料单个颗粒尺寸的大小叫做粒度，用d（mm）表示。堆积密度：在自然松散堆积状态下占据单位体积的干燥松散物料的质量叫做堆积

16、密度，用（t/）表示。除此之外还有动堆积角、磨琢性、粘度、腐蚀性等。3.3 工作环境情况运输机在工作中对工作环境也是有一定要求的，包括环境的湿度、温度、灰尘情况等。环境湿度过大会使物料变潮湿，同时也会对运输机的钢结构等部件造成腐蚀性的破坏；温度过高则会使电机处于恶劣的工作环境下，不利于电动机以及驱动滚筒散热；灰尘过多则会对环境造成污染，灰尘落到皮带与托辊之间还会造成皮带的磨损等，使皮带的使用寿命降低。除此之外还有室内室外等不同的环境条件，同样对设计皮带机有一定的要求。由此看来，在设计带式输送机的过程中不仅要考虑皮带机的运输能力，同样要考虑其对工作环境的适应性，从而设计出更实用的输送机。3.4

17、带式输送机的设计计算3.4.1 输送带宽度和输送能力计算以散粒物料为例进行设计。3.4.1.1 输送能力的计算带式输送机的最大输送能力取决于输送带上物料的最大截面积、带速和设备的倾斜系数，按照下式计算。 3-1 或 3-2式中：输送机的最大体积输送能力（）； 输送机的最大质量输送能力（）； S输送带上物料的最大横截面积（m2）； v带速（m/s）； k输送机的倾角系数； 被输送物料的堆积密度（t/m3）。物料截面积视横截面形状而定，通常为三角形面积或梯形与三角形（或弓形）面积之和。3.4.1.2 输送带带宽输送机的带宽（B）可以根据输送能力和被输送物料的粒度确定。带宽有标准值，查表取合适值。3

18、.4.1.3 输送机带速的选择输送机的生产率与带条的速度成正比，增加带速可以提高生产率，即使在相同生产率下，最好采用小的带宽，而增加其带速，当v时，q，S，可采用低强度便宜的带条，但窄带高速，有时使输送带运行不稳定，容易跑偏，同时带速过大，会引起带条磨损增加，且会增加粉尘污染。可以参考手册选取。 带速选择的原则如下：（1）长距离、大运量输送机应选取较高的带速；短距离输送机，为提高输送带的使用寿命，应选取较低的带速。（2）水平或向上运输送机应选取较高的带速，下运输送机，为防止物料下滑，应选取较低的带速。（3）输送磨琢性大、粒度大及容易起尘的物料时，应选取较低的带速。（4）输送成件物品时，带速不应

19、大于；采用犁式卸料器时，带速不应大于；采用卸料车时，带速不应大于；人工配料称重的输送机，带速应取。3.4.2 带式输送机的牵引计算牵引计算的任务是确定驱动滚筒的牵引力和由此而引起的带条张力，根据这些值进行整个驱动装置参数的选择和计算，以及进行带条强度校核，确定驱动机构的电动机功率等。牵引计算的原始数据有：输送机的几何参数(长度、倾角等)；被运物料的特性(、dmax，温度等)，计算生产率Q，带速V和带宽B，托棍的型式和参数，输送机安装地点和使用条件，装载机卸载的特点等。牵引计算根据不同目的有两种计算方法，近似计算和详细计算。当我们进行可行性论证和提出技术提案中，常需预测机器的主要参数，这时采用近

20、似计算可达到快速目的。详细计算用于精确的，最终不校核计算。3.4.2.1 牵引力、功率的近似计算输送机运转时，皮带的运行总阻力等于驱动滚筒的牵引力，此力可用一总计算式计算： 3-3K在改向滚筒，装载点和其它特性点上的局部阻力系数；L输送机水平投影长度；H输送机垂直提升高度；q物料线载荷；带条线载荷；q0有载分支托输转动部分线载荷；q1无载分支托输转动部分线载荷；有载分支带条运输行阻力系数；有载分支带条运输行阻力系数=0.0180.04。3.4.2.2 详细的（逐点法）牵引计算详细的牵引计算把输送机整个运动阻力划分为三种类型：直线区段运动阻力；曲线区段运动阻力；局部阻力。皮带的张力计算则采用逐点

21、法，它是在总结牵引构件在输送机全长的张力变化规律中，所得出的计算牵引构件张力的一般计算方法。逐点法的主要依据是牵引构件在输送机线路轮廓中沿线运动方向上任一点张力，等于后一点的张力与这两点之间区段上的阻力之和。从驱动滚筒绕出点开始沿整个线路轮廓逐点计算张力一直的驱动滚筒绕入点为止。3.4.2.3 输送机的运行阻力（1）输送带在直线区段上的运行阻力。有载分支直线区段胶带总运行阻力的计算公式如下： 3-4上式中左半部分表示正压力引起的阻力，右半部分表示提升阻力。“”向上输送为正、向下为负。无载分支直线区段胶带总运行阻力的计算公式如下： 3-5 “”向上输送为负、向下为正。（2）输送带在曲线区段上的运

22、行阻力皮带绕过改向滚筒或改向托辊组时会产生阻力，绕过改向滚筒的阻力由轴承摩擦阻力和皮带绕出绕入滚筒时的僵性阻力组成。轴承摩擦阻力作用在轴承上的正压力为N，它是S，S和G的几何和。轴承处摩擦阻力为： 3-6将其折算到滚筒园圆上的阻力W1： 3-7皮带的僵性阻力 3-8刚性系数(僵性系数) 皮带通过改向滚筒的阻力与皮带绕入端张力S成正比，为简化计算，可以用阻力系数乘以S来计算： 3-9由于改向滚筒存在阻力，皮带绕出端张力SS 3-10C 张力增大系数，它与包角大小有关。当皮带绕过弧形布置的改向托辊组时，类似于挠性牵引构件绕过曲线导轨的情况，可用欧拉公式计算张力，不同的是每个托辊上都将产生轴承摩擦阻

23、力和皮带僵性阻力，所以应适当增加阻力系数。（3）局部阻力带式输送面在装料点，卸料点和清扫处都会产生局部阻力。加速阻力在装料时，由于物料与输送带之间有相对运动，因而产生附加阻力，此阻力为加速阻力： 3-11q物料线载荷v皮带速度装料点导料侧板阻力在装料点，物料与导槽的固定侧板之间有摩擦阻力存在，其大小决定于物料与料槽侧壁按触的高度、导槽长度、物料侧压系数等。另外，导料侧板下缘与输送带之间还有附加摩擦阻力。此两项阻力可用经验公式计算，经简化后公式为： 3-12卸料阻力卸料的方式有多种，可在端部改向滚筒处卸料，也可在中间通过卸料小车卸料，这两种卸料方式的阻力计算与皮带通过改向滚筒一样。在中间任意点采

24、用挡板卸料时，会引起附加阻力，用经验计算： 3-13C2与带宽有关的系数。B，。清扫器附加阻力清扫器的附加阻力，与带宽B有关。3.4.2.4 输送带的张力计算 计算输送带张力的目的，就是为了最终确定所需的牵引力，电机功率，以及核校皮带强度，悬垂度等。计算皮带各点的张力，可采用逐点法，即沿皮带运动方向，输送机上任意一点的张力Si+1等于后一点的张力Si与这两点间的运动阻力Wi,(i+1)之和。即Si+1=Si+Wi,(i+1) 3-14为计算方便，曲线区段阻力不直接计算出，而用张力增大系数C计算。各点张力： 3-15皮带在驱动滚筒上不打滑条件： 3-16k 安全系数，k=1.11.2联立3-15

25、、3-16两式求解，即可得出各点的张力值。3.4.2.4皮带悬垂度校核在输送带自重和载荷重量作用下，带条在两托辊之间必然有悬垂度，托辊间距愈大或带条张力愈小，其悬垂度愈大。如果垂度过大，带条在两托辊之间松驰变平，也相应增加了带条的局部倾斜角，物料易撒漏和下滑，带条的阻力也会增加，所以对其垂度规定了最大允许值，我国规定(TD75)其最大悬垂度不超过两托辊间距的2.5%。3.4.2.5 电动机功率计算驱动滚筒轴功率： 3-17电机功率： 3-18 k起动系数，k=1.11.2传动效率。3.4.3 带式输送机的起制动验算输送机在起动和制动时，皮带除受静张力作用外，还受速度变化所引起的附加张力的作用。

26、静张力与动张力的和，可能引起皮带在驱动滚筒上打滑，这种滑动是不允许的，因为这会造成皮带的下覆面胶层与滚筒之间强烈的摩擦发热而损坏，更主要的是会使滚筒与皮带之间摩擦系数降低，以致造成输送机难以继续起动，所以必须对输送机的起制动工况进行验算。3.4.3.1 起动工况验算在输送机满负荷起动时，要求静动率N1和动功率N2之和和所选电动机的额定功率之比小于电机的最大转矩与额定矩之比。 3-19 式中：静功率(正常运转时功率)； 动功率(起动时增加的功率)； ，电机额定功率和转矩；k电网的电压降系数。(k=0.9)。 起动功率为： 3-20带式输送机的动功率包括：（1）起动物料所需的动功率；（2）起动输送带所需的功率；（