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输送 电动 装置 设计

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中国地质大学长城学院本科毕业设计文献综述系 别： 工程技术系 专 业：机械设计制造及其自动化 姓 名： 孟祥南 学 号： 05208329 2012年2 月4日文献综述带式输送机是输送散体物料的最重要的运输工具之一，因其能实现物料的连续装卸运输而且运输距离长、输送能力大、电耗低、投资费用相对较低以及维护方便等特点，因而被广泛应用于港口、码头、冶金、热电厂、露天矿和煤矿井下的物料运送。在散体物料的运输中，带式输送机的应用越来越广泛。带式输送机的发展趋势主要集中在长距离、高速度、大运量、大功率等方向。在提高带式输送机生产效率的同时，必须保证输送机整机的性能，降低故障的发生率。 1.1发展方向 自20世纪60年代末开始，随着科学技术的迅速发展，可用于制造、设计、安装的各种新技术、新方法出的出现，输送带接头技术的不断完善，带式输送机进入了一个新的发展时期。这段时期的一个明显特点是，带式输送机技术发展迅速，具体表现在： (1)带式输送机功能多元化、应用范围扩大化，如大倾角带式输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型；(2)带式输送机本身的技术向长运距、大运量、高带速的大型带式输送机方向发展，运行控制更加智能化、稳定化、界面化；(3)带式输送机本身关键零部件向高性能、高可靠性方向发展。 然而在煤矿运输中，张紧装置是带式输送机不可缺少的重要组成部分，它的性能好坏直接影响带式输送机整体的性能，直接关系到带式输送机的安全运行及使用寿命。随着带式输送机的用途不断扩大和科学技术的不断发展，合理设计张紧装置就显得尤为重。 1.2张紧装置的作用张紧装置的作用 (1)保证带式输送机驱动滚筒分离点的足够张力，从而保证驱动装置依靠摩擦传动所必须传递的摩擦牵引力，以带动输送机的正常运转。 (2)保证承载分支最小张力点的必须张力，限制输送带在托辊之间的垂度，保证带式输送机的正常运行不致因输送带松弛而导致打滑、跑偏等现象。 (3)补偿塑性变形与过渡工况时输送带伸长量的变化。由于负载变化会引起输送带发生长度变化，蠕变现象也会造成输送带伸长，张紧力是变化的，必须经常调节张紧滚筒的位置，才能保证带式输送机的正常运行。保证输送带在驱动滚筒分离点处具有适当的张力防止输送机在正常运行、起动、制动和紧急停车时驱动滚筒与输送带间的滑动。 (4)为输送带重新接头做必要的行程准备。每部带式输送机都有若干个接头，可能在某一时间接头会出现问题，必须截头重做，张紧装置为带式输送机准备了负荷以外的运输带，这样接头故障就可以通过放松张紧装置重新接头来解决问题。1.2张紧装置的发展状况张紧装置的发展状况 张紧装置的性能好坏直接影响带式输送机整机的性能，因此，国内外学者对张紧装置进行了大量的研究，研制了许多新产品，张紧装置的发展大致经历了三个阶段。第一阶段，固定张紧装置,这个阶段的典型产品代表是绞车张紧装置。这类产品能张紧输送带，使带式输送机运转，从本质上说，其功能仅仅是张紧，当输送带由于各种原因伸长，张紧力下降时，只能通过人的观察发现后，再次张紧。第二阶段，自动张紧装置,这个阶段的典型产品代表是自动绞车(机械绞车、液压绞车)张紧装置。这类产品只能实现在稳定(匀速)阶段的自动张紧，保持输送带在该阶段的张力恒定由于其惯性大，响应速度慢，无法实现起、制动阶段的张力恒定。第三阶段，阶段性的动态自动张紧(两点式自动张紧),这个阶段的典型产品代表是油缸式自动张紧装置。这类产品动态响应快，可实现起、制动阶段和稳定运行阶段的张力稳定，自动根据实际情况调节其张紧力的大小，实现张紧的自动控制。 1.3国内研究状况国内研究状况 目前国内外常用的带式输送机张紧装置主要有以下几种，一是绞车张紧装置，二是重锤张紧装置，三是液压张紧装置。(1)绞车张紧装置又分为自动绞车张紧装置和固定绞车张紧装置两种形式。自动绞车张紧装置是由压力传感器根据带式输送机运行工况的需要自动控制张紧力的大小，由于压力传感器质量不高和机械系统惯性及信号滞后等因素的影响，自动绞车张紧装置有误动作的现象，影响自动绞车张紧装置的使用效果。固定绞车张紧是根据所需的张紧力调定后产生固定的张紧力，张紧力不能自动调节。绞车张紧的缺点是当绞车和控制系统出现问题时，对带式输送机不能产生恒定的张紧力或张紧力失效，安全可靠性相对降低。 (2)重锤张紧装置分为重载车式张紧装置和重锤张紧装置。重载车式张紧装置是将重物放在带式输送机的重物张紧车上，利用输送机地脚板的坡度使重物张紧车产生下滑力产生张紧力。无论是重载车式张紧装置还是重锤式张紧装置，其特点都是由重物始终产生一个恒定的张紧力，安全可靠性比较高。缺点是张紧力不能调节。(3)液压张紧装置是由液压系统产生的压力通过油缸对带式输送机施加张紧力，其特点是可以根据输送机运行工况的需要调节张紧力的大小，安全可靠。它能够综合电气和液压两方面的特长，具有控制精度高、响应速度快、输出功率大、信号处理灵活、易于实现各种参量的反馈等优点。因此，在负载质量大又要求响应速度快的场合使用最为合适。特别适用于矿山机械运输方面带式输送机输送散体物料是当今世界上广泛采用的手段之一，采用这种方式不仅可以实现长距离、大批量输送，而且与其他输送设备相比，具有更好的经济效益和更低的运输成本。拉紧装置是带式输送机必不可少的部件。尤其对于长距离、大功率带式输送机而言，它是除驱动装置外，保证输送机正常启动、运行、制动和停车的重要部件，并且它的性能好坏直接影响带式输送机的性能。拉紧装置可分为以下三个阶段。第一阶段，纯机械张紧阶段。这一阶段的主要产品有两种:固定式绞车拉紧与重锤式拉紧。从本质上说，绞车拉紧的功能仅仅是张紧，当胶带由于种种原因伸长而张紧力下降时，只能通过人的观察发现后重新张紧;重锤式张紧装置通过滑轮组和重锤块达到张紧的目的，当胶带伸长时，能自动吸收其伸长。第二阶段，张紧力可调阶段。这个阶段的典型产品是自动绞车(机械绞车或液压绞车)张紧装置。其技术发展表现为只能实现在稳定(匀速)阶段的自动张紧，保持胶带在该阶段的张力恒定，而在起动与制动等不稳定运行工况下则与固定式绞车相同。其结构特征表现为带有闸，绞车张紧时松闸，停止时紧闸，绞车运转的时间很短，而大部分时间处于停车待命状态;第三阶段，动态自动张紧阶段。这个阶段的典型产品有液压绞车自动张紧与液压缸自动张紧。其特点为动态响应快，能在起动阶段和正常运行阶段两种状态下作用，保持张紧力的稳定。液压绞车长时间处于工作状态，其结构特征是不带闸。结论 本论文针对带式输送机张紧装置常规设计存在的问题，在前人研究的基础上，进行动态分析，提出了利用电流来识别荷载并对输送带进行动态控制的理论，较好地解决输送带张紧问题，取得了一定的研究成果。论文主要进行了以下几个方面的工作：本论文所采用的动态张紧方法对带式输送机张紧装置进行了设计，采用识别电流来识别输送带上荷载量的原理，即利用电流作为闭环回路的反馈信号来反映载荷量的多少，直接从输送带输送机电机取得电流信号，通过检测电流量变化计算出理论张紧力的值，同时将理论值与拉力传感器所测的瞬间实际张紧力的值比较，然后根据理论值来自动调节张紧张力(即根据输送带上的载荷量调节)，这样可以适应载荷量随时的变化，保证输送机正常运行的必要张力，防止打滑，实现动态张紧的效果。较好地克服了常规的带式输送机张紧装置的设计中，通常都只是在静态特性的基础上实现各阶段独立的动态设计，即在每个阶段中设置固定张力的限定范围，只有在输送带产生张力超出限定范围时，张紧系统进行调整，不能对输送带变化的张力进行及时调整，不能随输送带上载荷量变化而实现动态张紧，因此出现了不合理性，有时余量过大，有时余量不足，这样会导致输送带过张紧，应力疲劳，拉断，功率消耗过大等问题，造成巨大的浪费或不安全因素，达不到真正的张紧效果。 七、参考文献1刘朝儒.机械制图.第4版.北京:高等教育出版社,2001.2刘鸿文主编.材料力学.第4版.北京:高等教育出版社,2004.3中国机械学会机械设计手册（电子版）北京：电子工业出版社,20084 成大先主编， 机械设计手册 单行本 弹簧起重运输件五金件，化学工业出版社，2004年1月5 吴宗泽主编， 机械零件设计手册 机械工业出版社，2003年11月6 成大先主编， 机械设计手册 单行本 轴及其联接，化学工业出