汽车卸煤皮带机改造设计说明书

1、河北理工大学成人教育毕业设计说明书（论文）学 号：17河北理工大学成人教育毕业论文（设计说明书）论文题目：汽车卸煤带式输送机造设计学 院：河北理工大学继续教育学院专 业：机械设计及制造班 级：06机升本（1）班姓 名：马俊鹏指导老师：吴丽娟2008年 11 月 12日摘 要本次毕业设计是关于陡河发电厂汽车卸煤带式输送机的改造设计。首先对胶带输送机作了简单的概述；然后从现在汽车卸煤带式输送机使用的电动滚筒驱动方式存在的问题进行简单论述，提出解决问题的方案，通过传动功率设计计算及传动部件的设计选用，证实改造方案的可行性，并对设备改造后的安全可靠性及经济性进行了论述。关键词：带式输送机；改造设计目

2、录1绪论42带式输送机概述42.1 带式输送机的应用52.2 带式输送机的分类52.3 各种带式输送机的特点52.4 带式输送机的发展状况63设备概况74传动方案的确定75传动功率设计计算及传动部件的设计选用85.1已知条件及主要技术参数85.2计算与验算: 8 5.2.1验算小时运量: 85.2.2运行时总阻力与总圆周力的计算：95.2.3张力计算115.3选则减速器115.4液力偶合器的选择116汽车卸煤带式输送机构架静载荷变化情况137设备改造安全经济性比较131绪论带式输送机是连续运行的运输设备，在冶金、采矿、电力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物，如矿石、煤、

3、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备相比，不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点，而且运行可靠,易于实现自动化、集中化控制,特别是对高产高效矿井，带式输送机已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。特别是近10年，长距离、大运量、高速度的带式输送机的出现，使其在矿山建设的井下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的应用又得到进一步推广。选择带式输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，能培养我们独立解决工程实际问题的能力，通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训

4、练。原始参数：1）输送物料：煤2）物料特性：（1）块度：0300mm（2）散装密度：0.90t/m3（3）在输送带上堆积角：=20°（4）物料温度：<503）工作环境：露天4）输送系统及相关尺寸：（1）运距：86.4m （2）倾斜角：=0°（3）最大运量: 790t/h （4）皮带速度：v = 2.5m/s2带式输送机概述2.1 带式输送机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

5、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。连续运输机可分为：（1）具有挠性牵引物件的输送机，如带式输送机，板式输送机，刮板输送机，斗式输送机、自动扶梯及架空索道等；（2）不具有挠性牵引物件的输送机，如螺旋输送机、振动输送机等；（3）管道输送机(流体输送)，如气力输送装置和液力输送管道。其中带输送机是连续运输机中是使用最广泛的，带式输送机运行可靠，输送量大，输送距离长，维护简便，适应于冶金煤炭，机械电力，轻工，建材，粮食等各个部门。 2.2 带式输送机的分类带式输送机分类方法有多种，按运输物料的输送带结构可分成两类，一类是普通型带式输送机，这类带式输送机在输送带运输物料的过程中，

6、上带呈槽形，下带呈平形，输送带有托辊托起，输送带外表几何形状均为平面；另外一类是特种结构的带式输送机，各有各的输送特点。其简介如下：2.3 各种带式输送机的特点1）QD80轻型固定式带输送机 QD80轻型固定式带输送机与TD型相比，其带较薄、载荷也较轻，运距一般不超过100m，电机容量不超过22kw。（2） 它属于高强度带式输送机，其输送带的带芯中有平行的细钢绳，一台运输机运距可达几公里到几十公里。（3）U形带式输送机 它又称为槽形带式输送机，其明显特点是将普通带式输送机的槽形托辊角由提高到使输送带成U形。这样一来输送带与物料间产生挤压，导致物料对胶带的摩擦力增大，从而输送机的运输倾角可达25

7、°。（4）管形带式输送机 U形带式输送带进一步的成槽，最后形成一个圆管状，即为管形带式输送机，因为输送带被卷成一个圆管，故可以实现闭密输送物料，可明显减轻粉状物料对环境的污染，并且可以实现弯曲运行。（5）气垫式带输送机 其输送带不是运行在托辊上的，而是在空气膜(气垫)上运行，省去了托辊，用不动的带有气孔的气室盘形槽和气室取代了运行的托辊，运动部件的减少，总的等效质量减少，阻力减小，效率提高，并且运行平稳，可提高带速。但一般其运送物料的块度不超过300mm。增大物流断面的方法除了用托辊把输送带强压成槽形外，也可以改变输送带本身，把输送带的运载面做成垂直边的，并且带有横隔板。一般把垂直侧

8、挡边作成波状，故称为波状带式输送机，这种机型适用于大倾角，倾角在30°以上，最大可达90°。（6）压带式带输送机 它是用一条辅助带对物料施加压力。这种输送机的主要优点是：输送物料的最大倾角可达90°，运行速度可达6m/s，输送能力不随倾角的变化而变化，可实现松散物料和有毒物料的密闭输送。其主要缺点是结构复杂、输送带的磨损增大和能耗较大。（7）钢绳牵引带式输送机 它是无际绳运输与带式运输相结合的产物，既具有钢绳的高强度、牵引灵活的特点，又具有带式运输的连续、柔性的优点。2.4 带式输送机的发展状况目前带式输送机已广泛应用于国民经经济各个部门，近年来在露天矿和地下矿的

9、联合运输系统中带式输送机又成为重要的组成部分。主要有：钢绳芯带式输送机、钢绳牵引胶带输送机和排弃场的连续输送设施等。这些输送机的特点是输送能力大(可达30000t/h)，适用范围广(可运送矿石，煤炭，岩石和各种粉状物料，特定条件下也可以运人)，安全可靠，自动化程度高，设备维护检修容易，爬坡能力大(可达16°)，经营费用低，由于缩短运输距离可节省基建投资。目前，带式输送机的发展趋势是：大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水平转弯，合理使用胶带张力，降低物料输送能耗，清理胶带的最佳方法等。我国已于1978年完成了钢绳芯带式输送机的定型设计。钢绳芯带式输送机的适用范围：（1）适用于环

10、境温度一般为°°C；在寒冷地区驱动站应有采暖设施；（2）可做水平运输，倾斜向上(16°)和向下()运输，也可以转弯运输；运输距离长，单机输送可达15km；（3）可露天铺设，运输线可设防护罩或设通廊；（4）输送带伸长率为普通带的1/5左右；其使用寿命比普通胶带长；其成槽性好；运输距离大。3汽车卸煤带式输送机概况汽车卸煤带式输送机是陡河发电厂输煤三四期丙路上煤系统中的一台主要卸上煤设备，安装在#3乙皮带机前侧。该带式输送机的驱动滚筒为电动滚筒，长期以来由于电动滚筒设计、制造工艺、安装质量及运行操作、运行检查维护等诸方面的原因，使设备故障频繁发生，特别是电动滚筒烧毁、脱

11、节等不可控制的故障发生次数较多，易漏油，使设备的整体安全稳定性差，影响了安全生产，并造成大量的不必要的经济损失。为解决电动滚筒不可控地损坏，提高设备的安全稳定性而进行设计改造，保证安全生产。4传动方案的确定由于我厂输煤系统中在过去采用电动滚筒驱动的皮带较多，但经过多年来生产实践证明，电动滚筒虽然有结构紧凑、占地面积小等优点，但由于有效的检查维护难度大，设备缺陷难以控制，无法保证电动滚筒的安全可靠运行，给安全生产造成隐患。随着制造技术的进步，现在皮带驱动系统中采用的硬齿面直交减速机，结构紧凑，外形尺寸小，运行可靠，并不断得到越来越多的推广使用。1997年、2000年我厂分别对一二期输煤煤仓间皮带

12、系统进行了改造，拆下八台电机、减速机，其减速机型式为硬齿面直交减速机。通过对现场设备、生产状况、设备运行状况的了解，可以通过设备改造，将这些拆下的旧电机、减速机用于汽车卸煤带式输送机中，并通过对现有设备进行改造，解决设备存在问题，提高设备健康水平，保证安全生产。5传动功率设计计算及传动部件的设计选用5.1已知条件及主要技术参数1、 皮带机输送量：Q=790T/H2、 皮带机带速：V=2.5M/S3、 皮带机带宽：B=1000mm4、 皮带机机尾机头中心矩：86.4m5、 皮带机工作状态要求：水平布置单向运行，应符合重载起动条件.6、 皮带机各部位尺寸：见汽车卸煤带式输送机总装图5.2计算与验算

13、:5.2.1验算小时运量: Q=B2KCB：带宽1000mm K：断面系数取K=435 ：物料容重。取=0.8/M3 ：带速M/S V=1500/（20*3.1415*0.63）/60 =2.47 2.5M/S C：倾角系数 该机为水平C=1 ：依据TD75带式输送机设计手册选取速度系数0.96Q=12*435*0.8*2.5*1*0.96 =835.2T/h 835.2T/h 790 T/h 因此满足原设计要求5.2.2运行时总阻力与总圆周力的计算：1、总运行阻力： F=F1+F2+F （Kg）上分支运行阻F1=（g+go+g）LG：每米机长物料重量 g=790/（3.6*2.5）=87.7

14、8kg/Mgo：每米胶带自重依据TD75带式输送机设计手册选取16.59kg/Mg:每米机长托辊转动部分重量 g=22/1.2=18.33kg：运行阻力系数 依据TD75带式输送机设计手册选取0.04L：机长 86.4MF1=（87.78+16.59+22）*0.04*86.4 =436.74kg下分支运行阻力 F2=（go+g）L g：每米机下托辊转动部位重量。g=17/3=5.76 F2=(16.59+5.67)*0.04*86.4 =76.93kg 附加阻力F F= F1+F2+ F3+ F4 F1清扫器阻力F1=100+20=120kg F2导料槽阻力F2=(1.62+7)L = (1

15、.6*1+7)*3 =25.8kg F3进料处物料加速阻力 F3=0.0142QV =0.0142*790*2.5 =28.05kg F4滚筒附加阻力 F4=2*60+2*50=220kg 所以F1=120+25.8+28.05+220 =393.85kg2、圆周力P=F= F1+F2+F=436.74+76.93+393.85=907.52kg3、运行时所需滚筒轴功率 No=PV/102=(907.52*2.5)/102=22.24KW4、电机功率： N=K1 No=1.3*22.24 =28.912KW选用电机Y200 JDSB4 30KW YB200JDSB型电动机主要性能参数电动机型号

16、额定功率kw满载转速r/min电流A效率功率因数YB200L-30147056.892.50.87起动电流/额定电流起动转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩重量kg7.01.92.02705.2.3张力计算S1=P*e (e -1)=2.09/(2.09-1)*907.52=1740.11（kg）S2= S1-P =1740.11-907.52=832.59（kg） S4=S3=S2+F2=832.59+76.93=909.52（kg）5.3选则减速器 因为：滚筒线速度为2.5M/S 故滚筒转速为： 滚筒转速S=60*2.5/(3.14*0.63）=75.83 r p m 速比为：i=1500/7

17、5.83=19.7820考虑到其他皮带改外传动，选用减速机通用性选用Dcy三级减速机，速比20减速机工况状态计算：减速机应用于皮带机上，依据TD75带式输送机设计手册选取f=2.2 Pef=30*2.2=66kwA可选用224250中心矩 当A=224当量减速机选用100KW输入功率减速机热效应： 减速机没有附加外冷却装置时 PePG1*fw*fA查表当按室内温度40 FW=0.75 Pe/PN*100=30/100*100=3022.24 41*0.79*0.75=24.29 通过。原煤仓间改造时拆下的减速机型号为DCY200-20，名牌主要参数为额定输入功率30kW，速比为20。满足设备运

18、行要求。选用此减速机有如下优点：因汽车卸煤带式输送机原采用电动滚筒驱动，现场的场地较窄。而DCY200-20直交减速机就具有结构紧凑，体积小等特点，满足现场改造的需要。5.4液力偶合器的选择原煤仓间改造时电动机、减速机、液力偶合器为配套设备，液力偶合器型号为YOX400，输入转速为1500r/min。选用液力偶合器的联轴器比常用的柱销联轴器有许多优点，液力偶合器内有主动泵轮、从动泵轮，泵轮上有径向布置的直叶片，其基本工作原理是主动泵轮在电动机的驱动下旋转，主动泵轮将密闭于偶合器容腔中的油旋起，高速旋转的油液在离心力的作用下带动从动泵轮也随之旋转，从而驱动减速机等机械设备旋转。液力偶合器应用于经

19、常负载启动的皮带系统，其优越性更能得到充分体现，改善设备的运行可靠性、稳定性。主要表现在：（1）通过液力偶合器的基本原理可知，当负载过大超过液力偶合器的传递动力能力时，液力偶合器的主动轮与从动轮之间产生较大的相对速度，其中的密闭油液就会在主动轮与从动轮的相对运动中温度升高，当温度超过液力偶合器易熔塞的熔化温度（134）时，易熔塞中的低熔点就会熔化，将液力偶合器中的油液喷出，使液力偶合器不再传递动力，起到保护电动机及被驱动设备的作用。（2）通过液力偶合器的基本原理可知，液力偶合器的动力传递是通过高速旋转的油液实现的，在电动机的启动过程中，使电动机实现无载启动，避免电动机启动中堵转的发生，减少电动

20、机启动中大电流的冲击，改善电动机的启动性能。（3）液力偶合器通过高速旋转的油液传递动力，使电动机利用最大扭矩启动，使设备充分利用电动机的最大扭矩实现快速启动，能增加载荷加速能力。（4）液力偶合器通过高速旋转的油液传递动力，实现了驱动设备与被驱动设备之间动力的软传递，在电动机所驱动设备超载运转时，使电动机在稳定工作下运行，对电动机有保护作用。（5）通过液力偶合器的基本原理可知，液力偶合器在使用时，应根据负载所需驱动功率合理装入油液，油液过多，会造成传递最大扭矩加大，失去液力偶合器的保护作用，甚至造成驱动设备的损坏。油液过少，会造成传递动力不足。加油量可根据液力偶合器使用说明书中的功率油量曲线确定加油量。6汽车卸煤带式输送机构架静载荷变化情况 原皮带机头架静载值为844kg（30kw油浸）现改为外传动曾改设备：1、 传动滚筒：442kg2、 30kw电机844kg（油冷）改前在装3、 减速机：453kg4、 液偶及柱销联轴器，全座重量总和：341kg5、 电机：270kg综上所述：改前机头处传动机件总载荷（静载）为844kg 改后为1506kg。实际改后增加静载662kg。其头部构架需加固横梁及增加支撑7设备改造安全经济性比较本次改造设计主要考虑应用废旧物资解决生产中的实际问题，做到少发生改造费用，但确实能够改造设备，提高设备的安全可靠性