煤主运大巷带式输送机设计计算与选型

51煤主运大巷带式输送机设计计算与选型设计说明该矿井现场已安装带式输送机一部，安装型号如下：输送机：DT=2\*ROMANII100/50/132型钢丝绳芯带式输送机，带宽B=1000mm，带速V=2.0m/s，胶带机长L=870m，倾角β=0~1°，运量Q=500t/h。单滚筒单电机驱动，采用尾部回柱绞车拉紧装置。电动机：YBK2-315M-4（132kW，660V）1台；减速器：B3SH10-31.5-1F1台。本次设计采用原DT=2\*ROMANII100/50/132型钢丝绳芯带式输送机，带宽B=1000mm，带速V=2.0m/s，胶带机长L=1000m，倾角β=0~1°运量Q=500t/h。单滚筒单电机驱动，采用尾部回柱绞车拉紧装置。由于长度增加130米，故重新对其进行计算。带式输送机的设计计算初定设计参数：头部单传动，回柱绞车张紧装置，通用带式输送机：运输能力Q=500t/h，物料粒度0-300mm，堆积密度ρ=900kg/m³，静堆积角α=45°，机长L=1000m，倾角δ=0-1°，带宽B=1000mm，带速v=2m/s。上托辊间距a0=1500mm，下托辊间距au=3000mm，上、下托辊直径φ108，导料槽长度6m，输送带上胶厚4.5mm，下胶厚1.5mm，托辊前倾角1.38°。核算输送能力及带宽，由α=45°查物料特性及不同带速下的运行堆积角∂参考值∂=20°，再查输送带上物料的最大截面积S得S=0.12m²。根据δ=0-1°查倾斜输送机面积折算系数的k=1，满足要求。由B≥2a+200=2×400+200=1000mm，输送带宽度能满足运输300mm粒度物料要求。计算圆周驱动力和传动功率主要阻力FH=fLg[qRO+qRU+(2qB+qG)cosδ模拟摩擦系数f=0.03，托辊参数：上托辊G1=18.69kg，下托辊G2=16kg则：qRO=GI/a0=18.69/1500=12.46kg/mqRU=G2/au=16/3000=5.3kg/m由qG=Q/3.6v=2799/3.6×2=19.29kg/m查初始计算张力时使用的输送带质量得qB=23kg/m；g=9.8m/s²则FH=fLg[qRO+qRU+(2qB+qG)cosδ=24413.7N主要特种阻力Fs1=Fε+FgLFε=Cε.u0.Ln.(qB+qG).g.cosδ.sinε=1287.3NCε槽型系数，取0.43；u0托辊和输送带之间的摩擦系数取0.3，Ln装有前倾托辊的输送带长度1000m，ε托辊前倾角度1.38°；导料槽长度6m，导料槽两栏板间宽度取0.6m；u2物料与导料板之间的摩擦系数取0.7。由FgL=u2IV2ρgl/v²b12=1433.6N，IV=Svk=0.24则Fs1=Fε+FgL=2721N附加特种阻力由Fs2=n3.Fr.Fa；Fr=A.p.u3A取0.015，p取10×104，u3=0.6，n3=5，Fa=0则Fs2=4500N（4）倾斜阻力Fst由Fst=qG.g.H=3310N（5）圆周驱动力FUC取1.11FU=C.FH+Fs1+Fs2+Fst=37630.2N传动功率计算传动滚筒的轴功率PA为，PA=FU.v/1000=118.57KW；电动机功率PM为PM=PA/ɳɳ/ɳ//=140.24KW式中传动效率ɳ=0.89，电压降系数ɳ/=0.95，多电机驱动不平衡系数ɳ//=1.0选单滚筒驱动，功率选取185KW.根据DT带式输送机设计手册驱动装置组合号126#，传动滚筒为φ800，选定驱动单元中的各部件：电机：YBK2-315M2-4(185KW，660/1140V)，液力耦合器：YOXII600，减速机：DBY355-31.5，制动器：YWZ5-400/。张力计算重载段允许最小张力S1min≥a0.(qG+qB)g/8(h/a)max=7770.78N式中a0上托辊的间距1500mm，h/a两组一托辊间允许的垂度取0.01空载段允许最小张力Skmin≥au.qB。g/8(h/a)max=8452.5N式中au下托辊的间距3000mm，h/a两组一托辊间允许的垂度取0.01输送带不打滑的张力F2min≥FUmax/eμψ-1式中FUmax=KA×FU=1.5×37630.2=56445.3N胶带包围角ψ取200°μ=0.35查表得eμψ=3.39F2min≥23617.3N取S1=23617.3N传动滚筒合力Fn由Fn=FUmax+2F2(s1)min=56445.3+2×23617.3=103.68KN传动滚筒扭矩胶带趋入点输送带张力S2=S1+FU=45400.98N尾部滚筒胶带奔离点输送带张力S3=S2-L.ω.g(q+q0+q1)-F5-F6-F7-H.g(q0+q)=34736.36N式中L=1000mω上下胶带阻力系数取0.02q每米机长物料质量q=Q/3.6v=19.29kg/mq0每米胶带质量=23kg/mq1每米机长上托辊旋转部分质量=12.46kg/mH提升高度=17.45mF5托辊前倾阻力=3310NF6导料板阻力=1433.6NF7给料点处物料附加阻力=4210.2N尾部滚筒胶带趋入点输送带张力S4=S3/Kg=34055.26NKg胶带绕过滚筒式的阻力系数取1.02拉紧装置处输送带张力S5=S4-(L-L1).ω.g(q0+q2)+(L-L1)q0.g.tgδ-F4=31249.5N式中：L1拉紧装置至机尾的距离20mq0每米胶带质量=23kg/mq2每米机长下托辊旋转部分质量=10.66kg/mF4尾部清扫器对胶带的阻力F4=20Bg=196Nω上下胶带阻力系数取0.025、拉紧力计算M=2S5=62.5KN应选用6×19-φ18.5-1770钢丝绳。6、拉紧行程Lj=L(ε+ε1)+Ln=6m式中ε钢丝绳带取0.003，ε1钢丝绳带取0.001，Ln钢丝绳带取27、输送带下垂度校核承载分支16985.85N＜S3（满足）回程分支8452.5N＜S1（满足）输送带带强及静安全系数拟采用ST/T1000钢丝绳芯输送带，纵向拉伸强度1185.8KN/m，经计算皮带机的最大张力Smax=56445.3N，静安全系数m=1000×1185.8÷56445.3=21＞12，满足要求。减速机选型计算n2=60v/πd=47.77i=n1/n2=1500/47.77=31.4取速比31.5