输送机毕业设计

1、辽宁工程技术大学毕业设计（论文）0 前言1880年德国LMG公司设计了一台链斗挖掘机，其尾部带一条蒸气机驱动的带式输送机。1896年美国纽约颁布了鲁宾斯为带式输送机的发明人。20世纪30年代随着德国褐煤露天矿连续开采工艺的发展，带式输送机也随之得到迅速地发展，二次大战前德国褐煤露天矿已出现1.6m带宽的带式输送机。50年代开发出的钢绳芯输送带为带式输送机长距离化和大型化创造了条件。前西德为了摆脱石油危机带来的影响，开发了年产40005000万t的褐煤露天矿，并在5060年代为日挖10万石方的斗轮挖掘机开发了配套的3.0m带宽的带式输送机，带速为6.8m/s。后经科研开发将带速提高到7.5m/s

2、，使带宽从3.0m降至2.8m，但运量仍保持3.75万t/h。单条带式输送机的装机容量为6×2000kW，是当今运量最大的带式输送机。70年代开始，西方各国推广斜井带式输送机。德国鲁尔区Haniel-Prosper煤矿使用了当今规格最大的斜井带式输送机，其带宽为1.4m，带速为5.5m/s,带强为st7500N/mm，整机传动功率为2×3100kW同步电机。电机转子直接固定在滚筒轴上，从而省去了减速器。同步机用交直交变频装置调速，起、制动过程非常平稳，起动时间可达140s，制动时间达40s。输送带保证寿命达20年。该机上、下分支输送带都运送物料。向上运媒1800t/h，下分

3、支向下运矸石1000t/h，提高高度达700余米。1 带式输送机1.1 带式输送机类型矿用带式输送机有：通用普通型带式输送机、矿用吊挂式带式输送机、可伸缩带式输送机、钢丝绳芯带式输送机和钢丝绳牵引带式输送机。是矿井巷道、矿井地面、露天矿及选矿厂广泛采用的连续式运输设备。它具有：运输能力大、运送距离长、运行阻力小、噪声低，运行平稳等一系列优点。吊挂式带式输送机更具有结构简单，使用钢材少，便于安装等特点适合于井下采区使用。钢丝绳芯带式输送机，由于胶带牵引能力增大，单机长度大为增加；钢丝绳牵引带式输送机，由于牵引机构内钢丝绳来承担，不仅长度大为增加，还可以利用它运送人员。带式输送机可以用于水平及倾斜

4、运榆，通常情况下，沿倾斜向上运送原煤时，倾角不能大于18°，向下运输时，倾角不得大于15°，运送附着性和粘着性较大的物料时，倾角还可以大一些。1.2 带式输送机的优点是结构简单，运输能力大，工作阻力小，耗电量小，耗电量约为刮板输送机的1315。由于运输过程中，货载与胶常一起移动，货载的破碎性小。国内外的生产实践证明，带式输送机无论在运输能力方面，还是在经济指标方面都是一种较先进的运输设各。耗电量低，约为刮扳输送故磨损小。在胶带输送机运输方面，近年来，国内外胶带输送机向着长距离、大运量、高速度、大功率、低能耗方向发展。如北非撒哈拉大沙漠的磷矿石运输采用10台钢丝绳芯胶带输送机

5、组成输送线，远距达100km；美国的河湖胶带运输线长达169km;西德的莱茵褐煤矿山公司费尔图纳露天煤矿使用的目前世界上胶带宽度最宽，运输能力最大的胶带输送机，其带宽达6.4m，每小时运输能力达1.6×104t。为实现长距离无转载连续运输，在发展长运输线的同时，单机长度也在不断提高。如日本设计使用的一台输送机，单机长度达15.5km。在德国已采有730 mmin的高速胶带机等。我国生产的带式输送机技术水平也有很大提高，如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产、高效工作面平巷可伸缩带式输送机均填补了国内空白，并对带式输送机的关键技术及其主要部件进行了理论研究和产品开发，研究成功了多种软起

6、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。带式输送机在今后的发展中还需尽快解决好以下几方面的关键技术问题: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；自动涨紧技术；新型长寿命高速托滚技术；快速自移机尾技术；高效储带技术。只有这样才能提高我国带式输送机的设计生产和使用管理能力，赶上国际先进技术水平。1.3 设计的主要任务根据提出的问题制定总体方案，进行结构设计、设备运行分析；在设计中掌握通用机械零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律。树立正确的设计思想；了解国家当前有关的技术资料及标准；培养运用标准规范手册和查阅有关技术

7、资料的能力；掌握机械零件的试验方法，获得实现技能的训练。具体需要做以下几方面的工作：1输送机输送能力与胶带宽度及带速的验算。2 运行阻力的计算，包括直线段和曲线段的运行阻力。3 胶带张力的计算，根据摩擦条件和垂度条件的计算各点张力。4 胶带强度的验算，根据内张力验算其强度。5 牵引力与电机功率的计算。6 输送机总体布置图。7 驱动装置布置图。1.4 本次设计的意义随着采煤技术的不断发展，采煤机械化的逐步自动化、系列化、便捷和性能不断提高，带式输送机的应用也越来越频繁和广泛。通过本次设计要广泛了解采煤机械的发展方向，目前新型设备的应用情况，国家对采煤机械的有关规定和要求，以及设备运行后可能出现的

8、状况和事故，采取积极的预防。通过毕业设计，提高了独立设计、选型的能力，为今后更好的工作打下坚实基础。2 带式输送机概述2.1矿用带式输送机结构原理带式输送机及其基本组成：带式输送机的基本组成部分是：输送带、托辊、驱动装置(包括传动滚筒)、机架、拉紧装置和清扫装置。输送带绕经传动滚筒和改向滚筒、拉紧滚筒接成环形，拉紧装置给输送带以正常运行所需的张力。工作时，驱动装置驱动传动该简，通过传动滚筒与输送带之间的摩擦力带动输送带连续运行，装到输送带上的物料随它一起运行到端部卸出，利用专门的卸载装置也可在中间部位卸载。图2-1所示是带式输送机的结构简图。 图 2-1带式输送机结构图1拉紧装置；2装载装置；

9、3改向滚筒；4上托辊；5输送带；6下托辊；7机架；8清扫装置；9驱动装置 2.2 带式输送机的类型 带式输送机的类型很多，适应范围和特征各不相同。根据用途和胶带类型的不同，煤矿常见和广泛应用的带式输送机主要有以下几种类型。1、通用固定式带式输送机，特点是机架固定在地板上或基础上。一般适用于输送距离不太长，永久使用的地点。2、绳架吊挂式带式输送机，特点是由两根纵向平行布置的钢丝绳组成，每隔60m安装一个紧绳托架，通过拉紧装置拉紧钢丝绳。由于机架是用中间吊挂在巷道顶梁上，机身高度可以调节，不受巷道地板地鼓的影响。这种输送机可共工作面平巷、采区上下山运输使用。3、可伸缩带式输送机，该型输送机随着综合

10、机械化采煤技术的迅速发展，采煤、掘进工作面推进速度较快，要求平巷中的运输能力能够快速、灵活地进行缩短和延伸，以适应采煤推进速度的需要，节约工时而专门设计的一类带式输送机。主要特点是比通用固定式带式输送机多一个储带装置，可以灵活调整输送带的长短，现在为了适应高产高效工作面快速推进的需要，目前，可伸缩带式输送机采用了自移式机位，与胶带自动拉紧装置相互配合，可实现在输送机不停机的情况下移动机尾。从而减少输送机机尾移动的辅助工作和停机时间，简化了输送机机尾与工作面转载机的搭接，提高了输送机机尾的移动速度，更适应现代化采煤工作面的需求。4、钢丝绳芯带式输送机，又简称强力带式输送机。其特点是：用钢丝绳芯胶

11、带代替了普通胶带，胶带强度大，是大运量、长距离、大功率带式输送机的发展方向。5、大倾角带式输送机，由于我国煤炭的赋存大多以倾斜煤层出现，而煤层角度基本在16°25°之间。因而为了减少运输的中间环节，增加经济效益开始采用大倾角带式输送机直接有井下运输巷到地面的运输方式。连续的运输能力是间歇式斗式提升设备无法比拟的。现在的大倾角运输机可以采用深槽型带式运输机、花纹带式运输机、波状档边带式运输机、压带式带式输送机、管型带式输送机等几种形式输送物料，运行倾角由，而且拓宽了带式输送机的用途。6、另外还有多点驱动式带式输送机、气垫式带式输送机。2.3 带式输送机的驱动选型1、皮带机驱动

12、装置是将电动机的动力传递给输送带。一般的驱动装置由电动机、联轴节、减速器和传动滚筒及控制装置组成。2、 对于短距离、小功率的带式输送机可采用电动滚筒直接驱动。其原理是将电机和减速齿轮安装在滚筒内，其中内齿轮装在滚筒端盖上，电动机经两级减速齿轮带动滚筒旋转。这种电动滚筒结构紧凑，外形尺寸小，功率范围为2.2KW55KW，环境温度不超过40。3、对于长距离、大功率、高带速的带式输送机，可采用以下几种驱动方式：电动机限矩型液力偶合器减速器驱动滚筒的方式；电动机调速型液力偶合器减速器驱动滚筒的方式；电动机变频调速减速器驱动滚筒的方式；电动机CST可控驱动装置驱动滚筒的方式。电动机限矩型液力偶合器减速器

13、驱动滚筒的方式，一般应用于中、小型带式输送机。该种驱动方式可以使电动机获得较好的起动特性，当电动机达到额定转速时可以输出额定力矩，并可使电动机有一定的过载能力，可以实现紧凑布局，应用在井下采区或主要皮带运输巷。电动机调速型液力偶合器减速器驱动滚筒的方式；电动机变频调速减速器驱动滚筒的方式；电动机CST可控驱动装置驱动滚筒的方式。主要应用于大型固定式皮带输送机，可以保证大型输送机有足够的启制动时间，使加、减速度控制在允许范围内，以降低张力。其特点主要表现在：电动机空载起动，减小了对电网的冲击；可根据需要调整起动、制动时间和加、减速度特性的按需调节；多电机驱动时功率分配均匀，过载保护灵敏；系统响应

14、快，可采用多种监控、保护装置实现连续多参数的实时监控，提高运行可靠性。该型设备应用于主井提升，可满足大运量、长时间、高带速、连续、高效运输。4、 本次设计的带式输送机具有大倾角、高运量、高带速的特点，因此初步考虑使用电动机调速型液力偶合器减速器驱动滚筒的方式，其设备投入较少，可以多电动机同时驱动，驱动扭矩可以均匀分配。运行维护方便、费用较少，技术较为成熟是目前矿山主井皮带机普遍采用的驱动方式。3 带式输送机的设计计算3.1 带式输送机设计计算的内容带式输送机设计计算的内容包括：1、输送机输送能力与胶带宽度及带速的验算。2、运行阻力的计算，包括直线段和曲线段的运行阻力。3、胶带张力的计算，根据摩

15、擦条件和垂度条件的计算各点张力。4、胶带强度的验算，根据内张力验算其强度。 5、牵引力与电机功率的计算。3.2 带式输送机的确定带式输送机的输送量： 1200 t/h带式输送机的输送安装倾角：16°带式输送机的输送速度： 3.15 m/s带式输送机的带宽： 1200 m3.3 输送机的初选3.3.1选择输送机由已知参数，输送机的输送量：1200 t/h；输送安装倾角：16°；输送速度： 3.15 m/s；带宽1200 mm。查到钢丝绳绳芯胶带输送机主要技术体征【1】，初步选用：根据任务书，带式输送机的技术特征为：带式输送机的输送量： 1200 t/h带式输送机的输送安装倾角

16、：16°带式输送机的输送速度： 3.15 m/s带式输送机的带宽： 1200 mm初步选用带式输送机为：DX5型钢丝绳绳芯胶带输送机【1】.DX5型钢丝绳绳芯胶带输送机，其主要技术特征如下：带宽：1200mm传送滚筒：8001600mm胶带强度：1600×105 Pa；2000×105 Pa；2500×105 Pa；3000×105 Pa；3500×105 Pa；4000×105Pa带速：3.15m/ s输送量：14602050m3/h主电机功率：115630×6KW3.3.2确定主要技术参数1、输送长度的确定 本

17、次输送机设计拟定输送距离650mm，来校验强度。2、输送带的确定 为确保钢丝绳芯胶带的强度满足远距离、大角度、大运量的需要和减少成本的原则，选用ST3150S112008.18.0*8.0型钢丝绳芯胶带。胶带纵向拉伸强度为3150N/mm。3、传动滚筒的确定对于钢丝绳芯输送带，当Dd150时（其中d为钢丝绳的直径）， 由 ，故采用1250直径传动滚筒2。3.4 运输能力与胶带宽度的计算1、根据小时输送能力计算带宽：1 （3.1） 式中：B胶带宽度，m； v带速，3.15m/s； r货载散集密度，0.9t/m3； 66页表2-10【1】 k货载断面系数458； 66页表2-11【1】 C输送机倾

18、角系数0.9； 66页表2-12【1】Q小时输送能力,1200t/h由计算可知，完成输送任务所需的带宽为1.0m，小于实际选用的输送机的带宽，所以选用1200mm带宽的胶带能够完成1200t/h的输送量。2、 输送机带速的验算：【1】 (3.2) 3.15 m/s 通过计算可以看出，完成输送任务所需要的速度小于输送机的实际运行速度，故选用带速3.15 m/s能够完成1200t/h的输送193.5 输送机运行阻力的计算3.5.1带式输送机牵引力（圆周力）计算 1、 驱动滚筒所需的功率 【2】 (3.5) 2、 电动机所需功率 【2】 (3.6) 由上述计算可知，考虑1.15倍的富裕系数，本设计带

19、式输送机可采用115KW×4的驱动方式。3.5.2输送带张力计算1、输送机驱动装置布置采用1：1分配，其优点是电动机、减速器及有关设备全一样，运转维护方便。图3-1为带式输送机的运行阻力计算示意图。图中7-8段为运送货载段，胶带在这一段托辊上所遇到的阻力，为重段运行阻力，用Wzh表示；5-6段为回空段，胶带在Wk表示；、分别是驱动滚筒，号驱动滚筒的包围角，号驱动滚筒的包围角2、重段运行阻力为【1】 (3.7)86714523vWZhWk图3-1为带式输送机的运行阻力计算示意图式中：输送机的倾角， 16°（当胶带在该段的运行方向是倾斜向上时取正号，倾斜向下时取负号。）L输送机

20、长度，650mm，分别为槽形，平行托辊阻力系数，取0.04；取0.035。1 q每米长的胶带上载货质量，、分别为折算到每米长度上的上、下托辊转动部分质量， 、分别为每组上、下托辊转动部分质量，查表2-151。现在托辊制作工艺多采用冲压座，故取20kg；取18 kg；上托辊间距，该输送机倾角较大取1m；下托辊间距，取3m；每米长的胶带自身质量，取49.81kg/m，3、空载段运行阻力为：【1】 (3.8) 4、输送带不打滑条件校核 为保证胶带在驱动滚筒上打滑，保证带式输送机正常运转，胶带在驱动滚筒相遇点的实际张力Sy必须满足以下条件 SLSySL【1】 (3.9)式中：Sy =Wzh SL=Wk

21、77036.8N SL=385184.02N， 查66页表2-83，取5；可见SLSySL输送机运行时胶带在滚筒上不打滑。5、胶带张力的计算（1） 由图3-1为带式输送机的运行阻力计算示意图，可知： S2= S1W主 S2=S3 S4=S3W43 S5=S4S6=S5+Wk S7=S6+W67S8=S7+Wzh带式输送机牵引机构绕经滚筒时会产生曲线段阻力，其计算如下： 牵引机构绕经从动滚筒时的曲线段阻力W从，按下式计算W（0.050.07）【1】 (3.4) 牵引机构绕经主动滚筒时的曲线段阻力W主，按下式计算W主=（0.030.05）【1】 (3.5)式中：牵引机构与从动滚筒相遇点的张力；牵引

22、机构与主动滚筒相遇点的张力；牵引机构与主动滚筒相遇点的张力；W43、W67为胶带绕经导向滚筒所遇到的阻力，W43取（0.050.07）；W67取（0.050.07）（2）按摩擦传动条件并考虑摩擦力备用问题找出S1与S8的关系： 由上述（1）、（2）中的结果联立解得S176684.05 N S2=88966.58N S388966.58N S4=93414.91NS5=93414.91N S6= 16378.1NS7=21048.85N S8=343736.25N6、 输送带下垂度校核为使带式输送机运行平稳，胶带在两组托辊间悬垂度不应过大，以免产生冲击和撒料。在一般情况下，空段胶带的最小张力比较

23、容易满足悬垂度要求，应而通常只校验重载段的悬垂度。 重载段的胶带允许的最小张力为 【3】 (3-10) 空载段的胶带允许的最小张力为 【3】 (3-11) 由胶带张力计算结果，可知重载段最下张力点张力S7=21048.85N；空载段最下张力点张力S6=16378.1N。 S7； S6故胶带悬垂度要求满足要求。3.5.3胶带强度的验算胶带允许承受的最大张力为 【3】 (3-12)式中： GX胶带拉伸强度，取3150N/mm；n钢丝绳芯胶带安全系数，取10；由胶带张力计算结果，可知胶带最大受力点为S834376.25NS834376.25N通过张力计算河强度验算，所选用ST3150S112008.

24、18.0*8.0型钢丝绳芯胶带满足使用要求。3.5.4输送机牵引力与电动机功率的验算输送机主轴牵引力为： 【1】 (3-13) 电动机功率： 【1】 (3.14) 考虑15的备用功率，电动机功率为 1.15×10521209.8KW拖动电动机可选用：355kW×4的匹配方式。4 带式输送机的安装、使用与维护4.1 带式输送机的安装与试运行4.1.1安装要求1、 直线运行的输送机机头、机身和机尾的中心线应成一条直线。2、 机头、机尾各滚筒，铰接托辊，吊架的位置必须与输送机中心线垂直。3、胶带接头必须保证正和直。4 、输送机与支拄问应留有间隙，一面不小于0.4m；另一面不小于0

25、.7m。靠近机头和机尾的过道不应小于0.6m。4.1.2试运行首先，应进行试运行前的全面检查，无问题后，接着做空运转试运行，第一步先做未装胶带的空运转，检查驱动装置、涨紧绞车、卷带装置等运转部件是否运转正常，各轴承温升情况。运行合格后，再做装上胶带的试运行，主要观察是否打滑和跑偏，若有应相应的处理。空运行一切正常后，方可加载运行，加载应从轻载、半载到满载逐级进行，正常后再做重载启动运行。4.1.3输送带的跑偏与调整带式输送机在运转中最常见的故障就是输送带跑偏引起其边缘与其他机件的剧烈摩擦，致使输送带的边缘被磨损甚至撕边。下面分析一下输送带的跑偏原因和处理方法。1、输送带在中间机架范围内的跑偏输

26、送带在中间机架范围内的跑偏主要原因是：托辊安装不正，也就是托辊的轴线与输送机中心线不垂直；托辊或托辊架不平、个问机架或绳架钢丝绳高低不一致；输送带的接口线与其中心线不垂直；钢绳芯输送带内的钢丝绳受力不均；货载偏向输送带一侧；输送带受到侧向力的冲击；某托辊被卡住不转动；输送带拉紧程度不够等等。托辊安装不正是以上跑偏原因中最常见的。跑偏地点一般出现在这个跑偏托辊前面(按输送带运行方向说)的第二或第三架托辊上。这类跑偏最好是在输送视运转过程中给予排除。排除的方法是，输送带往哪边跑，就把托辊的哪一端沿着输送带的运行方向前移一段距离或将托辊的另一端后移一段距离，移动的距离以能纠正输送带的跑偏为限。这种调

27、偏往往不能立即见效或稳定，应当运转几分钟后再作判断。安装不正的托辊究竞有多少，有时直接看不出来。遇到达种情况，可以根据跑偏的范围，一组一组地调整，直到跑偏消失为止。在某处观察输送带时，有时会发现一会儿跑偏一会儿又不跑偏的现象，这很可能是输送带接头不正的缘故。若接头不正使输送带成弓形，则输送带有载运行时要比空载运行时跑偏程度小，这是由于有载运行时输送带被拉直曲缘故。所以，遇到空载跑伯，且又不太严重时，先不要急于调整，可以等输送机满载运行时再观察和调整。时还会发现，输送带的跑偏没有规律，忽左忽右，这是由于输送带松驰的缘故当增加输送带的拉紧力，纪偏就会自行消失。2、输送带在滚筒处跑偏 输送带在滚筒处

28、跑偏，其原因有以下几种情况。滚筒轴线与输送带中心线不垂直的情况，这种情况导致输送带向较松的一侧偏去。滚筒轴线与水平面不平行的情况，这种情况特使输送带沿着滚筒较高的一侧偏去。以上两种情况，只要将滚筒的位置调正，跑偏现象即可消失。滚筒长期未作清理，致使积垢严重，使该筒变成锥形的情况。这时，输送带要向滚简直径较大的一端偏去。遇到这种情况，应及时清除滚筒上的积垢。另外，要充分利用输送机上的清扫器，防止污垢粘结到滚筒上。 以上介绍了各种跑偏情况和原因，为了便于记忆： 托辊上，跑后不跑前； 胶带上，跑轻不跑重； 滚筒上，跑松不跑紧，跑高不跑低。输送带的跑偏原因有时很复杂，尤其是刚刚安装的带式输送机，单用一

29、种方式去处理有时效果不大，所以，必须针对跑偏的各种原因，采用多种方法综合处理，同时调整几个部位。此外，输送机空载运行时的跑偏不如有载运行时容易纠正，因此，调整输送带的跑偏一般是在有载运行时，除非空载运行时跑偏非常严重。4.2 运转维护中应注意的主要问题1、带式输送机的工作场所必须保持清洁；保证电动机、液力偶合器和减速器具有良好的散热条件。煤粉应及时清除。2、应尽量避免频繁起动，一般情况下应空载起动。用两个电动机驱动时，可先后也可同时起动。3、每班工作前必须仔细检查液力偶合器有无漏油现象，定期检查其充油量，发现油量不足应立即按规定补充。工作中禁止取掉液力偶合器的护罩。4、经常检查机身钢丝绳的张紧

30、度，发现松弛现象时应立即张紧，但紧绳后应注意观察胶带是否跑偏。5、托辊应定期检修，检修时密封因内必须填满润滑脂，转动不灵活的托辊应立即更换。6、不允计胶带沿传动滚筒有打滑现象，发现胶带松弛立即张紧。7、发现胶带跑偏应立即调正，不允许产生磨胶带边缘现象。8、经常检查胶带接头，发现断裂，及时修理或更换。9、绳卡上的斜楔必须打紧，严禁在运输的煤炭中有较长的铁器，以防胶带跑偏时划破胶带。10、经常检查情扫装置的工作状况。清扫后的胶带以及传动滚筒表面，不允许粘附碎煤或煤粉。11、装载应保证贷载装在胶带正中，不允许在较大的高度上直接装载，以防止大块煤砸坏胶带。5 结论本次毕业设计翻阅了大量资料，综合了解了带式输送机的发展和应用情况。对目前带式输送机的现状和发展方向。对带式输送机各部分结构一一分解计算、选型。1、概述了带式输送机的结构和分类、各类的特点；2、根据任务书给出的已知条件和课本中带式输送机设计所需技术参数，确定本次设计的原始数据；3、根据输送能力计算带宽、校验带速；4、计算输送机运行阻力、计算胶带各点张力；5、验算胶带强度、验算电动机功率；6、绘制输送机总