MT-T467-1996 煤矿用带式输送机设计计算

中华人民共和国煤炭行业标准

MT/T467一1996

煤矿用带式输送机设计计算

本标准参照采用国际标准ISO5048-1989《连续搬运设备—带承载托辊的带式输送机—运行

功率和张力的计算》和ISO3684-1990((各种输送带的带式输送机一一最小滚筒直径的确定》。

1主题内容与适用范围

本标准规定了煤矿用带式输送机(以下简称输送机)的基本设计计算方法和公式。

本标准主要适用于煤矿用带式输送机，也适用于选煤等作业场所用带式输送机。

2引用标准

M1414

ZBD93

煤矿用带式输送机基本参数和尺寸

008煤矿井下用带式输送机技术条件

3术语

3.1散状物料

没有包装的块状、粒状、粉状物料(如原煤、砰石等)。

3.2输送物料堆积角

散状物料被输送带输送时的安息角。

3.3堆积容重

包括散状物料之间空隙在内的单位体积物料的质量,t/M3.

4符号

见表1,

表1

符号说明

单位

A

装料断面面积

m2

Ar清扫器与输送带的接触面积m2

口

制动减速度m/sz

B

带宽

n1

b

有效带宽(按图1)

m

b导料槽内宽

n】

C

传动系数

中华人民共和国煤炭工业部1996一08-14批准1997一02一01实施

MT/T467一1996

续表1

符号说明单位

Co确定最小滚筒直径的计算系数(按表10)

CN附加阻力系数(按表s)

C,

倾斜系数(按表2)

C附加弯曲伸长折算系数(按表8)

C

三托辊组槽形系数‘

D

滚筒直径

m

d

钢丝绳芯输送带的钢丝绳直径

m

d改向滚筒轴承的轴径

m

e自然对数的底

F

传动滚筒圆周力(等于运行阻力的总和)

N

Fn动载荷

N

Fe制动力

N

F-逆止力

N

Fu犁式卸料器摩擦阻力

N

Fn,受料区输送物料与输送带间的惯性阻力

N

F过渡弧段上输送带张力产生的附加阻力

N

F,受料区加速段内输送物料与导料槽侧板间的摩擦阻力

N

Fx主要阻力

N

F,受料区加速段外输送物料与导料槽侧板间的摩擦阻力

N

Fm作用于滚筒两边输送带张力与滚筒旋转部分重力的合力

N

FN附加阻力

N

F,清扫器摩擦阻力

N

F=特种阻力(对一般布置的轴送机，F,-O)

N

凡:倾斜阻力

N

Ft改向滚筒轴承阻力

N

F.输送带绕经滚筒的弯曲阻力

N

F

托辊前倾阻力

N

f运行阻力系数(按表4)

G,

回空托辊组转动部分质量

kg

361

MT/T467一1996

续表1

符号

说明

单位

G,

承载托辊组转动部分质量

kg

g重力加速度

m/s}

H

输送高度(上运时，取“+”;下运时，取“一”)

n1

h,

滚筒母线相对槽形带底面的高度(按图3)

ln

h,

三托辊组侧托辊的高度(按图3)

m

忿

分支区段上任一特征点的循环变量(取正整数，作下标用)

K

装料断面系数

K

动载荷系数

Kn

刮板系数(一般为1500N/m)

N/m

Ka

功率备用系数(通常取Ka=1.0^-1.2)

L

输送长度

m

L

安装前倾托辊的长度m

1

拉紧行程

n1

l

受料区加速段的长度幻1

In

导料槽侧板长度

n)

1.

三托辊组中间托辊壳体长度(按图1)

n1

1

输送带接头所需长度

n1

1,

输送带进出槽形的过渡长度n1

1,k

回空托辊组间距

门1

l,

承载托辊组间距fn

M

输送物料和输送机运动部分总质量转换到传动滚倚圆周上的等效质

量

kg

刀之

输送带计算安全系数

[-]输送带许用安全系数

刀盈。

输送带基本安全系数

尸

传动滚筒轴功率kW

尸d电动机功率

kW

CP7输送带受压表面的许用面比压(一般为10X105N/m')N/m'

P,清扫器与输送带间的压力(一般取3X10'-10X10'N/m')N/m'

362

MT/T467一1996

续表I

符号说明单位

Q输送量t/h

4输送能力m，/h

4输送物料单位长度的质量kg/.

90翰送带单位长度的质量乞kg/-

q,承载、回空托辊组转动部分单位长度的质量kg/-

R

过渡弧曲率半径

m

S

输送带张力

N

S,回空分支输送带张力

N

S.传动滚筒的松边输送带张力(按图2)

N

Sm作用于滚筒两边输送带张力的平均值

N

S输送带额定拉断力

N

S,传动滚筒的紧边愉送带张力(按图2)

N

S承载分支输送带张力

N

T拉紧装置的拉紧力

N

t钢丝绳芯输送带的钢丝绳间距

Tr】

V

带速

m/s

V,输送物料进入输送方向的速度(OSVo<V)

m/s

X

输送物料块度

n1

Xm输送物料平均块度

n】

a

过渡弧圆心角

(。)

9输送机倾角

(。)

Y

输送物料堆积容重

t/m'

S带芯厚度〔对钢丝绳芯输送带指钢丝绳直径)

m

E

输送带弹性伸长率和永久伸长率(按表9)

[￡〕轴送带许用伸长率

E,托辊组间的输送带垂度率(按表9)

甲驱动装置的传动效率(一般7=0.85--0.90)

363

MT/T467一1996

续表1

符号说明单位

叭输送带接头效率

0传动滚筒围包角

rad

几

托辊成槽角

C0)

尸传动滚筒与输送带间的摩擦系数(按表6)

产,输送物料与输送带间的摩擦系数(通常P,=0.5-0.7)

户z输送物料与导料槽侧板间的摩擦系数(通常p,-0.5-0.7)

产3输送带与清扫器间的摩擦系数(通常p,=0.6^-0.7)

产毛输送带与托辊间的摩擦系数(通常P,=0.3^-0.4)

f

电压降系数(通常E=0.90^-0.95)

乳多机功率不平衡系数(一般Ea=O.90^-0.95)

P输送物料堆积角

(0)

0托辊安装前倾角

(0)

5基本参数及技术要求

输送机的基本参数及技术要求应符合MT414和ZBD93008中的规定。

6输送能力

输送机的输送能力用最大装料断面面积

Qn

，带速和倾斜系数来表示，按式((1)计算

=3600A-VC........······.···⋯⋯(1)

6.1最大装料断面面积应根据带宽、托辊成槽角和输送物料堆积角确定。对三托辊组槽形输送机按图

1所示，用式((2)计算。其中，P应按照物料静态安息角的50%^-70%选取(如:对一般流动物料取P=200

为标准值)。

图1

MT/T467一1996

{b一I-.、b一L_

A...-(1m十一ZCOSA)一了=sinA

丫J

+〔

lm+(b一1,)COSl

2sinp蒜sin2p2)...............

:(2)

6.2倾斜系数用来表示输送机倾斜运行而引起的装料断面面积的减小，它的值应根据表2选取。

表2

倾角R

(。)

(468

101214

倾斜系数C.

1.0

0.980.970.96

0.930.91

倾角p

(。)

1618

202224

25

倾斜系数C..0.880.85

0.810.760.74

0.72

了输送带带宽的确定

7.1带宽计算

按式(3)计算必需的带宽值，对照MT414中的带宽标准值予以圆整。

⋯”....·············⋯⋯(3)

式中，装料断面系数K值是由最大装料断面面积决定的。对等长三托辊组槽形输送机，K值按表3选

取。

表3

带宽

旧lm

堆积角P

(。)

等长三托辊组槽形输送机装料断面系数K

成槽角l,(0)

2025

30354045

500

10

208238265289309

325

20273301325

346362375

30341366388

406419428

650

10226259

288313335352

20295325351373

391404

30366394417437

450459

800

10234

267298324346364

20304336363386404418

30379407431451465474

365

MT/'r467一1996

续表3

带宽

m刀1

堆积角P

(。)

等长三托辊组槽形输送机装料断面系数K

成槽角a,(0)

2025

3O35

4045

1000

30245

280312339

362380

20318

350379

402421

435

3O

394424449

469483

492

1200

10249285

317345368

387

20

323356385

409429

442

30401

431457477

495501

1400

10255292

325353

377395

20

330364393

413437

451

30409

440466486

501510

1600

10

259296329

358382

401

20334

369399424

443457

30414

445472492

507

516

1800

10

261299333

362386

405

20338

373403428

448

462

30

418450476

497512

521

2000

10263

301335364

388

407

20

340375405

430450464

30421

452479500

515524

2200

10

267305340

369393

412

20344

379410435

455469

30

425457

484505520

529

7.2.1

7.2.2

带宽验算

对未经筛分的散状物料

B妻2X.+0.2

⋯(4)

对经过筛分的散状物料

B)3X.+0.2

(5)

366

MT/T467一1996

8传动滚筒圆周力和轴功率计算

8门圆周力计算

8.1.1一般计算公式

F二F+FN+F,，十F,

“.⋯。.。“.一，·。.。，，，·。(6)

a.输送线路上的主要阻力F

F=fLg[q,+(2q.+q)cos/3]

..。二，..⋯。..........·⋯⋯(7)

式中:

G.,.G..

q.一万十布

:.。二。二。二。.⋯⋯。·····⋯⋯(8)

Q

q=1-6V

...⋯。二。二。二。·..·..·.·.··⋯⋯，(9)

运行阻力系数f值应根据表4选取。

表4

枯送机工况f

驱动装置为电动工况

工作条件和设备质量良好，带速低，物料内摩擦较小

0.020^-0.023

工作条件和设备质量一般，带速较高，物料内摩擦较大

0.025^0.030

工作条件恶劣、多尘低温、湿度大，设备质量较差，托辊成槽角大于

350

0.035^0.045

驱动装置为发电工况

0.012

b.各输送机部件上的附加阻力F}

FN=F,.+F,十F,+F。十Fp+F,·”·························，二(10)

式中:

F,.=

F=

qV(V一V,)

1,,(qV)zgl.

二。二。二。⋯⋯，.·⋯.”.(n)

10'7

V+V,

2{’、

................·..·.·····⋯⋯(12)

._VZ一Vz

(共甲，1.多-}，一)

‘9拌1

F,=1,3P.A.

F=士fS

na100

(其中，凸曲线应取“+”号;凹曲线应取“一”号)

Fw=

(对织物芯输送带)

140、。01髻)会

“.。.。，二，.。.......⋯⋯。二。⋯(15)

Fw=

了S_\S

}NO十U.Ul-!下

、』〕]」沪

“.。.。..⋯。二。....·..“..。⋯⋯(16)

(对钢丝绳芯输送带)

F，一0.005

·.⋯⋯，‘。二。·，···。。···⋯⋯(17)

F

峨-D

367

MT/T467一1996

输送物料的倾斜阻力F

凡，=gqH

特种阻力F,

心已

F,=F,+F,+Fb

式中:

F=C,k,L,(ga+q)gcos声in动

(对承载分支槽形托辊组。其中，C二与成槽角有关，一般1=300时，C.=O.41=400时，C=

F=,a,L,q,gcosdcosflsin沪

(21)

(对回空分支V形托辊组)

0月n口

几乙0曰

F,=

pzq'gln

F,=10'

Ybo

L入h

......⋯⋯(

)

··.·..⋯⋯()

8.1.2经验公式

对一般布置、输送长度L)80m的输送机，可用经验公式计算。

F

附加阻力系数CH值应按表

=CNfLg[q+(2q4+q)cosp7+gqH

5选取。

......⋯⋯(24)

输送长度L

80100

200300

400500

tll

附加阻力系数CN

1.921.73

1.451.311.25

1.20

输送长度z’

600700

90010001500)2000

附加阻力系数CN

1.171.14

8.2轴功率计算

1.101.091.06

1.05

10-'FV

“....⋯⋯(25)

9电动机功率计算

电动机功率应分别按如下两种工况计算。

电动工况

P,=

KdP

Wd

....⋯⋯“(26)

发电工况

司，.门乙

9.乐

Pd=

K一,Pj

厅Ed

......⋯⋯(27)

10输送带张力

10.1输送带张力沿其全长变化，其值取决于下列诸因素:

368

MT/T467一1996

输送机长度和铺设状况;

传动滚筒的数量和布置方式;

a.阮

c.驱动和制动系统的特性;

a.拉紧装置的型式及其布置;

e.输送机工况(载荷及运动状态)。

10.2为保证输送机正常运行，输送带最小张力应满足下面两个条件:

e.传动滚筒能传递足够的圆周力，保证输送带不打滑;

b.输送带在两组托辊间的下垂度不得大于许用的垂度值(一般不超过200).

10.2.1传动滚筒传递圆周力所需的最小张力

图2

如图2所示，输送带在传动滚简松边的最小张力应满足式(28)的要求。

SL-)CF.。二··⋯⋯‘····。··，··············。一(28)

传动滚筒传递的最大圆周力Fm

送机可取较小值;否则，就应取较大值

=K.IFI。动载荷系数K。二1.2-1.7;对惯性小、起制动平稳的输

传动系数C二e脾一1’其中小值应根据表6确定，对常用C值可按表7选取。

表6

工作条件

产

光面滚筒胶面滚筒

清洁干澡0.25^-0.300.40

环境潮湿0.10^-0.150.25-0.35

潮湿粘污0.050.20

MT/T467一1996

表7

传劝系绝教C

传动滚筒围包角0

(。)

传动滚筒」与输送带间的厂拿擦系数k

0.050.10

0.200.250.300.35

0.40

1606.673.10

1.340.990

0.7630.6030.486

1706.25

2.901.230.909

0.6970.5480.439

1805.88

2.711.14

0.8380.6380.4990.398

1905.542.54

1.060.775

0.5870.4560.361

2005.24

2.390.9900.7180.541

0.4180.329

2104.97

2.260.9250.667

0.4990.3840.300

2204.72

2.140.8660.621

0.4620.3530.274

2304.50

2.020.3120.579

0.4280.3250.251

2404.29

1.920.763

0.5410.3980.300

0.230

3203.10

1.340.4860.329

0.2300.1650.120

3303.001.28

0.4620.311

0.2160.1540.111

340

2.901.230.439

0.2930.2030.143

0.103

3502.80

1.190.4180.277

0.1900.1340.0951

360

2.711.140.398

0.2620.1790.1250.0881

3702.62

1.100.3790.248

0.1680.1160.0817

380

2.541.060.361

0.2350.1580.109

0.0758

3902.47

1.030.3450.223

0.1490.1020.0703

4002.39

0.9900.329

0.2120.1400.0951

0.0653

4102.32

0.9570.314

0.2010.1320.08900.0606

4202.26

0.9250.300

0.1900.125

0.08330.0563

430

2.200.894

0.2870.1810.1180.0780

0.0523

4402.14

0.870.274

0.1720.1110.0730

0.0486

4502.08

0.8380.2620.163

0.1050.06840.0452

460

2.020.812

0.2510.155

0.09980.06410.0420

470

1.970.787

0.2400.148

0.09330.0600

0.0391

480

1.920.763

0.2300.1400.0881

0.05630.0363

370

M'T/T467一1996

10-2.2限制输送带下垂度所需的最小张力

10.2.2.1承载分支

s.-)节(q+go)%l.nc

os口···.·...·.··.···········⋯⋯(29)

10.2-2.2回空分支

S-i.)管gDgltkCOSP

···.··.·..·.····⋯⋯.。·”(30)

10.3输送带张力计算

在稳定工况下，输送带各点张力采用逐点计算法，各后续点的张力sill

s,=s+F.,+F,,,+Fs+F，一F;........................(31)

在分支区段上，各项阻力的计算应符合下面的规定:

a.主要阻力F

Fw=刀",8(q.+qo+q;)cos汉⋯(32)

b.倾斜阻力F

F=g(qo+q;)H⋯(33)

c.附加阻力FN,和特种阻力F,，应分别参照8.1.1条b款和8.1.1条d款的规定计算。

10.4输送带强度校核

输送带强度应满足下式条件:

m)[叨几”.⋯”二“·········⋯⋯(34)

式中:

⋯⋯”..··.······················一(35)

[m]

输送带接头效率q。应符合ZBD93008中3

之”于。⋯”二””.“·.·.··············⋯⋯(36)

.10.2

表8

K,C

仇

条的规定，基本安全系数二。和Cw值应按表8确

定。

带芯材料工作条件基本安全系数二。}附加弯曲伸长折算系数C,.

有利

15-18

织物芯带

(帆布、尼龙、聚酷)

正常

不利

有利

钢丝绳芯带正常

不利

11拉紧装置的拉紧力和拉紧行程

11.1拉紧力T

MT/T467一1996

T=2Sm··················⋯⋯，.·········⋯⋯(37)

11.2拉紧行程

拉紧滚筒的拉紧行程与输送机的起动

用输送带的拉紧行程按式(38)和表9确定

，制动方式和频率、输送带的伸长和延伸特性有关，对三种常

l)L(s+s,)+h

表9

..........·..·..···············一(38)

符号

织物芯带

钢丝绳芯带

帆布

尼龙

E0.010.020.0025

亡t0.001

0.0010.001

几r>R

22

一个接头所需长度+1.。

12制动和逆止

输送机应根据其工作条件设置制动装置和逆止装置，作用在传动滚筒所需的制动力或逆止力应按

照输送机水平、上运和下运三种工况分别确定。

12.1水平输送

一般可不设制动装置。但当输送机对制动减速度有要求时应设制动装置，传动滚筒所需的制动力按

制动平衡方程式(39)确定。

Fa+F=FA·····..··················⋯⋯(39)

式中:

FA=卫“························⋯⋯(40)

12.2上运输送

当输送机停车出现逆转时，必须设置逆止装置和制动装置，传动滚筒所需的逆止力和制动力应按输

送机的最不利逆止工况计算，按式(41)确定。

F-)1.5(F.,二一Fxmm)·“············”···⋯⋯(41)

式中，在计算FHmio时，规定f值为。.012,

当输送机停车不可能出现逆转时，可参照12.1条的规定。

12.3下运输送

必须设置制动装置，其工作制动力应按12.1条中式(39)确定。为安全起见，对驱动装置为发电工况

的下运输送机，传动滚筒所需的最大制动力应按最不利制动工况计算，按式(42)确定。

F、二)1.5(1F.,1.。一Fx)······“·“··”··············⋯⋯(42)

13滚筒直径

输送机滚筒直径受输送带附加弯曲应力、受压表面的面比压和覆盖胶变形量的限制，一般要求传动

滚筒和改向滚筒的直径应分别符合下列规定。

13.1传动滚筒直径应符合式(43)的要求，其中，确定最小滚筒直径的计算系数应根据表to选取。

D)CS·····························⋯⋯(43)

MT/T467一1996

表10

带芯材料

c。值

织物芯输送带

帆布

80

尼龙

90

聚醋

108

钢丝绳芯输送带

150

对钢丝绳芯输送带，需校核输送带受压表面的面比压，应满足式(44)的要求。

”、2SytB[p]d

..........·..·..·..·⋯.⋯.(44)

13.2otc

改向滚筒直径应参照传动滚简的直径，按输送带张力利用率和滚筒围包角的大小确定，一般应符

n的要求。

表11

mm

传动滚

筒直径

改向滚筒直径

翰送带张力利用率{=}华'I

、口01

>60^-100%>30写^-60纬

(30%

围包角

(。)

围包角

(0)

围包角

(0)

180105

3018010530180105

30

315

400

500

315

400

500

250

315

400

200

250

315

250

315

400

200

250

315:::

200

250

315

200

250

315:::

630

800

1000

630

800

1000

500

630

800

400

500

630

500

630

800

400

500

630

315

400

500

400

500

630

400

500

630

315

400

500

1250

1400

1600

1250

1400

1600

1000

1250

1250

800

1000

1000

1000

1250

1250

800

1000

1000

630

800

800

800

1000

1000

800

1000

1000

630

800

800

;:::;:::{:::::::::::::::::::::::::::::::

14

14.1

14.2

过渡弧和过渡长度

对输送线路过渡弧的曲率半径和输送带进出槽形的过渡长度，原则上应按下面的经验公式确定。

凹过渡弧曲率半径

R)

K,S

gagcosa

二。..⋯。.........⋯⋯。·..·.⋯⋯(45)

凸过渡弧曲率半径

373

MT/T467一1996

14.2.1对织物芯输送带

R)42Bsind

14-2.2对钢丝绳芯输送带

R)167BsinA

14.3过渡长度

口

十

[.

图3

l,=

1m(h:一h,)

h,

1一cost

[:〕

(48)

37斗

MT/T467一1996

附录A

煤矿用带式输送机设计计算实例

(参考件)

A1已知条件

a输送物料:原煤,p=200,Y=1t/m',X.，二=0.3m;

b.输送量:Q=400t/h;

c.输送长度:L=800m;

d.输送机倾角:夕=12'(上运);

e.工作环境与装载点:输送机于煤矿井下，工作条件一般，装载点在机尾处(一般布置方式)。

主要参数确定

1:

，Ln工J口2门艺

AAAA

A2

A2

1带速

按MT414中的速度系列，选用带速v=2m/s.

2带宽

2.，按输送量计算

初选带宽B=O.8m

根据表2和表3:C=0.93,K=363(用等长三托辊组,A=30')

按式(3):。一了嘉一了骊五400363XlX2XO.95一0.77(m)

2.2按输送物料块度验算

按式(4):B)2Xm+0.2=2X0.3+0.2=0.8(m)

因此，选用标准系列带宽B=O.8m

3输送带

预选钢丝绳芯输送带规格为ST2000:S=1.6X106N,S=d=0.006m,t=0.012m,qo于

27.2kg/m,

A2.4托辊

选用托辊直径X89mm:承载分支三托辊组‘=14kg,l=1.5m;回空分支平形托辊组G,k=

12kg,l,k=3m,

按式(8):q,=

G.‘、

l十l,k益+3

=13.3(kg/m)

A3传动滚筒圆周力和轴功率计算

输送机布置示意图如图A1所示

MT/T467一1996

图Al

A3.1圆周力计算

根据8.1条的规定，传动滚筒圆周力可按经验公式计算

按式(9):q二森

400

3.6X2

查表4、表5:了=0.03，CN=1.

55.6(kg/m);

12

按式(24):F=CNfLg氏t十(Zq。+q)cos刀〕+翻H

=1.12xo.o3X800xg.sx[13.3

+(2x27.2+55.6)xcos12〕+9.8

火55.6X(800Xsinl20)

二122477(N)

A3.2轴功率计算

按式(25):P=10一3FV=10一aX122477x2=245.0(kw)

A3.3电动机功率确定

驱动系统采用双滚筒双电机传动方式，每套驱坳装置由电动机、调速型液力偶合器(慢速起动和功

率平衡装置)、减速器、逆止器等组成。

根据本驱动系统的特性，取K。=1.15，右d=。.95，于=。.88，宁=0.9(对煤矿)。

按式(26):Pd=醚

甲万子‘

1。15X245.0

二二二一二竺二

0。88X0.9X0.95

374.5(kw)

选择双滚筒传动的功率配比为1:1，所以，决定选用两台防爆电动机，每台额定功率为200kw。

输送带张力计算

1最小张力确定

1.1按传动条件

传动滚筒均采用包，滚筒，并使;一;，一号一61239(N)

根据表6:产=。25;取K。=1.2

按式(28):5，。。)CFm。二，则:

a对传动滚筒1:

取Q，一2100，由表7:C:=0.667

53oIn)C，F，ma二=0.667X(12X61239)=49016(N)

b对传动滚筒1:

取夕=1700，由表7:C，=0.909

5:mn)C，Flma二二0.909X(1.2X61239)=66800(N)

亦即:

5，m上n)SZmn一F，=66800一61239=5561(N)

.‘

月口月﹃月乌

AAA

MT/T467一1996

所以

A4.1-2

，按传动条件应满足Sam,>49016N

按垂度条件

对承载分支

按公式(29);Ssmm>管

50(4+4o)glcos夕

50

着X(55

.6+27.2)X9.8X1.5Xcosl20

一7441(N)

b对回空分支

按式(30):S,.;.>臀gogl,kcos8

0

一臀X27.2X9.8X3Xcosl20

=4889(N)

所以，按垂度条件应满足S4mm二S-;>7441(N)

根据式(31):回空分支区段上各项阻力总和F3-F.3,,+Fst3(FM凡，，可忽略不计)

按式(32),(33):

Fx3=fLg(9,3+gocosa)=0.03X800X9.8(4+27.2cosl20)二7198(N)

F3=ggaH3=9.8X27.2X(一800Xsinl20)二一44337(N)

:.F,=7198一44337=一37139(N)

53};}=S,m;o-F,>7441+37139二44