帶式輸送機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文摘 要帶式輸送機(jī)是輸送能力最大的連續(xù)輸送機(jī)械之一。其結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行平穩(wěn)、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、能耗低、對環(huán)境污染小、便于集中控制和實(shí)現(xiàn)自動化、管理維護(hù)方便，在連續(xù)裝載條件下可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸。本論文主要涉及了帶式輸送機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)和電氣原理設(shè)計(jì)部分。帶式輸送機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)程序分兩步，第一步是初步設(shè)計(jì)，主要是通過理論上的計(jì)算選出合適的輸送機(jī)部件。其中包括輸送帶的類型和帶寬選擇、帶式輸送機(jī)線路初步設(shè)計(jì)、托輥及其間距的選擇、滾筒的選擇、電動機(jī)、減速器、推桿制動器、液粘軟起動的選擇等；第二步是施工設(shè)計(jì)，主要根據(jù)初步設(shè)計(jì)選定的滾筒、托輥、驅(qū)動裝置完成對已選部件的安裝與布置圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作。最后，在機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，完成了對輸送機(jī)的保護(hù)裝置及其電氣原理設(shè)計(jì)。電氣控制主要通過可編程控制器實(shí)現(xiàn)（PLC） 。關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī)；驅(qū)動裝置；可編程控制器山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文AbstractBelt conveyor transmission capacity is one of the largest continuous transporting machine . Its structure is simple、 smooth operation 、 reliable functioning, and low consumption, little pollution, easy centralized control and automation And the continuous transportation of the facilities can be achieved in successive loading. The paper is mainly about the mechanical design and electrical principles belt conveyor design.There are two steps of designing the belt conveyor machinery. the first step is the preliminary design, mainly through theoretical calculations elected suitable carriers components. Including travel and the type of bandwidth selection, preliminary design belt conveyor lines, roll up their space options, roller choice, electric motors, reducer, push rod brakes, hydraulic soft start option; The second step is the construction design, based primarily on the preliminary design selected roller, roll up, driven devices have completed the installation of the components of the design and layout drawings. Finally, in the mechanical design basis for carriers I complete the design principles of the protection devices and appliances. the control of electrical equipment can be achieved primarily through programmable controller (PLC)。 Keywords： belt conveyor,；drive devices； programmable controller山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文目錄1 緒論 .11.1 常用帶式輸送機(jī)類型與特點(diǎn) .21.2 國內(nèi)外帶式輸送機(jī)的發(fā)展與現(xiàn)狀 .31.3 PLC 簡介 .81.4 本課題的研究目的及選題背景 .122 帶式輸送機(jī)初步設(shè)計(jì) .132.1 選擇機(jī)型 .132.2 輸送帶選擇計(jì)算 .132.3 輸送線路的初步設(shè)計(jì) .172.4 托輥的選擇計(jì)算 .182.5 帶式輸送機(jī)線路阻力計(jì)算 .202.6 輸送帶的張力計(jì)算 .222.7 輸送帶強(qiáng)度驗(yàn)算 .262.8 牽引力及電動機(jī)功率的計(jì)算 .262.9 驅(qū)動裝置及其布置 .272.10 拉緊力、拉緊行程的計(jì)算及拉緊裝置的選擇 .292.11 制動力矩的計(jì)算及制動器的選擇 .33 2.12 減速器與聯(lián)軸器的選型 .342.13 軟啟動裝置的選擇 .352.14 輔助裝置 .362.15 設(shè)計(jì)結(jié)論表 .36 3 帶式輸送機(jī)電控系統(tǒng)設(shè)計(jì) .39山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文3.1 電控系統(tǒng)的概述 .393.2 電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本要求 .403.3 電控系統(tǒng)常用保護(hù) .403.4 電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) .414 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) .49參考文獻(xiàn) .50致謝 .51附錄一 外文文獻(xiàn)及翻譯 .52附錄二 鋼絲繩芯輸送帶規(guī)格及技術(shù)參數(shù) .64山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文11 緒論帶式輸送機(jī)是一種摩擦驅(qū)動以連續(xù)方式運(yùn)輸物料的機(jī)械。應(yīng)用它可以將物料在一定的輸送線上，從最初的供料點(diǎn)到最終的卸料點(diǎn)間形成一種物料的輸送流程。它既可以進(jìn)行碎散物料的輸送，也可以進(jìn)行成件物品的輸送。除進(jìn)行純粹的物料輸送外，還可以與各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)流程中的工藝過程的要求相配合，形成有節(jié)奏的流水作業(yè)運(yùn)輸線。所以帶式輸送機(jī)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化的各種工業(yè)企業(yè)中。在礦山的井下巷道、礦井地面運(yùn)輸系統(tǒng)、露天采礦場及選礦廠中，廣泛應(yīng)用帶式輸送機(jī)。它用于水平運(yùn)輸或傾斜運(yùn)輸，使用非常方便。帶式輸送機(jī)因其具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動效率高、噪聲低、使用壽命長、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、工作可靠性和密封性好、占據(jù)空間小等特點(diǎn)，并能適應(yīng)在各種惡劣工作環(huán)境下工作包括潮濕、泥濘、粉塵多等，所以它已經(jīng)是國民經(jīng)濟(jì)中不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備。加之國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)現(xiàn)，又大大縮短了帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造的周期，使它更加具有競爭力。研究本課題具有重要的意義。目前，帶式輸送機(jī)已經(jīng)成為露天礦和地下礦的聯(lián)合運(yùn)輸系統(tǒng)中重要的組成部分。為了更好的研究帶式輸送機(jī)的工作組成原理，發(fā)現(xiàn)及改進(jìn)其不足之處，本課題所研究的是大傾角、上運(yùn)帶式輸送機(jī)。此次研究的主要問題在于系統(tǒng)的驅(qū)動件布置、軟起動和制動問題。帶式輸送機(jī)向下運(yùn)送物料時(shí)，其驅(qū)動電機(jī)的運(yùn)行工礦有別于一般的帶式輸送機(jī)。由于運(yùn)轉(zhuǎn)上的需要，在結(jié)構(gòu)上有特點(diǎn)，控制上有特殊要求。若制動裝置設(shè)計(jì)的不合理，很容易發(fā)生飛車事故，從而造成斷帶、撕帶等事故，給生產(chǎn)帶來極大危害。如何實(shí)現(xiàn)軟制動與自動張緊，逐漸向智能化、自動化、人性化方向發(fā)展，是目前帶式輸送機(jī)的發(fā)展方向，也是本課題的研究目的和意義所在。相信隨著課題的不斷深入，對帶式輸送機(jī)將會有更深入的了解，為以后的學(xué)習(xí)也能打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文21.1 常用帶式輸送機(jī)類型與特點(diǎn)帶式輸送機(jī)的種類很多，常用的主要有以下幾種：(1) 通用帶式輸送機(jī)（DT）通用帶式輸送機(jī)是一種固定式帶式輸送機(jī)。其特點(diǎn)是托輥安裝在固定的機(jī)架上，由型鋼做成的機(jī)架固定在底板或地基上，整個(gè)機(jī)身成剛性結(jié)構(gòu)。因此，它廣泛用于要求設(shè)備服務(wù)年限長，地基平整穩(wěn)定的場合。例如，煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)、洗煤廠、井下主要運(yùn)輸大巷、港口、發(fā)電廠等生產(chǎn)地點(diǎn)。(2) 鋼繩芯帶式輸送機(jī)鋼繩芯帶式輸送機(jī)在結(jié)構(gòu)形式上相同于通用帶式輸送機(jī)，只是輸送帶由織物芯帶改為鋼絲繩芯帶。因此，它是一種強(qiáng)力型帶式輸送機(jī)，具有輸送距離長、運(yùn)輸能力大、運(yùn)行速度高、輸送帶成槽型好和壽命長等優(yōu)點(diǎn)。但其最大缺點(diǎn)是因鋼繩芯輸送帶的芯體無橫絲，故橫向強(qiáng)度低易造成縱向撕帶。(3) 吊掛式帶式輸送機(jī)吊掛式帶式輸送機(jī)是一種將其機(jī)架用鋼絲繩或鐵鏈吊掛在頂板上的帶式輸送機(jī)。機(jī)架可以采用鋼絲繩或型鋼材，托輥組可以是絞接或固定支承。它通常用于底板或地基起伏不穩(wěn)定，服務(wù)時(shí)間較短的場合。如煤礦井下采區(qū)上、下山，順槽和集中運(yùn)輸巷。(4) 可伸縮帶式輸送機(jī)可伸縮帶式輸送機(jī)的輸送長度可以根據(jù)工作的需要隨時(shí)縮短或加長。這是為滿足煤礦井下綜采工作面順槽輸送要求而設(shè)計(jì)的。(5) 移動帶式輸送機(jī)（DY）移動帶式輸送機(jī)是一種按整機(jī)設(shè)計(jì)并且整機(jī)可在不同地點(diǎn)使用的帶式輸送機(jī)。按移動的方式不同又可分為移動式與攜帶式帶式輸送機(jī)。前者式山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文3靠輪子、履帶或滑撬移動的帶式輸送機(jī)；后者是可用人力或機(jī)械從一個(gè)位置抬到另一個(gè)位置的帶式輸送機(jī)。主要用作短距離輸送或轉(zhuǎn)載。如煤場、碼頭、倉庫等場所。(6) 彎曲帶式輸送機(jī)彎曲帶式輸送機(jī)是一種在輸送線路上可變向的帶式輸送機(jī)。該種輸送機(jī)適用于煤礦井下彎曲巷道和地面越野輸送。(7) 線摩擦帶式輸送機(jī)在帶式輸送機(jī)某位置的輸送帶下面加裝一臺或幾臺短的帶式輸送機(jī)，主帶借助重力或彈性力壓在輔機(jī)的帶子上，輔帶可以靠摩擦力驅(qū)動主帶，這樣主帶張力便可以大大降低而實(shí)現(xiàn)低強(qiáng)度帶完成長距離或大運(yùn)量輸送。(8) 大傾角帶式輸送機(jī)普通帶式輸送機(jī)的輸送傾角超過臨界角度時(shí)，物料將沿輸送帶下滑。大傾角帶式輸送機(jī)可以減小輸送距離、降低巷道開拓量，減少設(shè)備投資。在露天礦它可以直接安裝在非工作邊坡，節(jié)省大量土方工程和投資。(9) 鋼繩牽引帶式輸送機(jī)（DS）鋼繩牽引帶式輸送機(jī)從 1951 年起在許多國家得到應(yīng)用。它的優(yōu)點(diǎn)在于牽引體與承載體是分開的，可以跨越長距離和大高差。但缺點(diǎn)是輸送帶成槽性差，影響輸送截面積，鋼絲繩裸露在外，不易防腐蝕，維護(hù)費(fèi)用高。因此，國外一些國家不提倡使用。(10) 圓管式帶式輸送機(jī)圓管式帶式輸送機(jī)是用托輥把輸送帶逼成管形，物料形成封閉運(yùn)輸，減少了環(huán)境污染，并能任意轉(zhuǎn)變和提高輸送傾角。它適用于有環(huán)保要求或物料不受外界環(huán)境影響的場合，如水泥、粉煤、谷物等物料的輸送。1.2 國內(nèi)外帶式輸送機(jī)的發(fā)展與現(xiàn)狀山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文41.2.1 國外帶式輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀國外帶式輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一方面是帶式輸送機(jī)的功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，如高傾角帶式輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)等各種機(jī)型;另一方面是帶式輸送機(jī)本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長距離、大運(yùn)量、高帶速等大型帶式輸送機(jī)已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術(shù)是開發(fā)應(yīng)用了帶式輸送機(jī)動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了帶式輸送機(jī)的運(yùn)行性能和可靠性。目前，在煤礦井下使用的帶式輸送機(jī)，其關(guān)鍵技術(shù)與裝備有以下幾個(gè)特點(diǎn)： (1) 設(shè)備大型化。其主要技術(shù)參數(shù)與裝備均向著大型化發(fā)展，以滿足年產(chǎn) 300-500 萬噸以上高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要。 (2) 應(yīng)用動態(tài)分析技術(shù)和機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)監(jiān)控等高新技術(shù)，采用大功率軟起動與自動張緊技術(shù)，對輸送機(jī)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動張力，設(shè)備運(yùn)行性能好，運(yùn)輸效率高。 (3) 采用多機(jī)驅(qū)動與中間驅(qū)動及其功率平衡、輸送機(jī)變向運(yùn)行等技術(shù)，使輸送機(jī)單機(jī)運(yùn)行長度在理論上已有受限制，并確保了輸送系統(tǒng)設(shè)備的通用性、互換性及其單元驅(qū)動的可靠性。 (4) 新型、高可靠性關(guān)鍵元部件技術(shù)。如包含 CST 等在內(nèi)的各種先進(jìn)的大功率驅(qū)動裝置與調(diào)速裝置、高壽命高速托輥、自清式滾筒裝置、高效貯帶裝置、快速自移機(jī)尾等。如英國 FSW 生產(chǎn)的 FSW1200/（2-3）400（600）工作面順槽帶式輸送機(jī)就采用了液粘差速或變頻調(diào)速裝置，運(yùn)輸能力達(dá) 3000 t/h 以上，它的機(jī)尾與新型轉(zhuǎn)載機(jī)（如美國久益公司生產(chǎn)的 S500E）配套，可隨工作面推移而自動快速自移、人工作業(yè)少、生產(chǎn)效率高。 1.2.2 國內(nèi)帶式輸送機(jī)發(fā)展的現(xiàn)狀在引進(jìn)、消化、合作研究的基礎(chǔ)上，目前已經(jīng)能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)、制造大山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文5型帶式輸送機(jī)。我國生產(chǎn)制造的帶式輸送機(jī)的品種、類型較多。帶式輸送機(jī)的技術(shù)水平有了很大提高，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)呂開發(fā)都取得了很大的進(jìn)步。如大傾角長距離帶式輸送機(jī)成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)等均填補(bǔ)了國內(nèi)空白，并對帶式輸送機(jī)的減低關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，研制成功了多種軟起動和制動裝置以及以 PLC 為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器。1.2.3 大型帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵核心技術(shù)上的差距 (1) 帶式輸送機(jī)動態(tài)分析與監(jiān)測技術(shù) 長距離、大功率帶式輸送機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵是動態(tài)設(shè)計(jì)與監(jiān)測。它是制約大型帶式輸送機(jī)發(fā)展的核心技術(shù)。目前我國用剛性理論來分析研究帶式輸送機(jī)并制訂計(jì)算方法和設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)計(jì)中對輸送帶使用了很高的安全系數(shù)(一般取 n=10 左右)，與實(shí)際情況相差較遠(yuǎn)。實(shí)際上輸送帶是粘彈性體，長距離帶式輸送機(jī)其輸送帶對驅(qū)動裝置的起、制動力的動態(tài)響應(yīng)是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，而不能簡單地用剛體力學(xué)來解釋和計(jì)算。已開發(fā)了帶式輸送機(jī)動態(tài)設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用軟件，在大型輸送機(jī)上對輸送機(jī)的動張力進(jìn)行動態(tài)分析與動態(tài)監(jiān)測，降低輸送帶的安全系數(shù)，大大延長使用壽命，確保了輸送機(jī)運(yùn)行的可靠性，從而使大型帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)達(dá)到了最高水平(輸送帶安全系數(shù) n=5-6)，并使輸送機(jī)的設(shè)備成本尤其是輸送帶成本大為降低。(2) 可靠的可控軟起動技術(shù)與功率均衡技術(shù) 長距離大運(yùn)量帶式輸送機(jī)由于功率大、距離長且多機(jī)驅(qū)動，必須采用軟起動方式來降低輸送機(jī)的動張力，特別是多電機(jī)驅(qū)動時(shí)。為了減少對電網(wǎng)的沖擊軟起動時(shí)應(yīng)有分時(shí)慢速起動;解決承載帶與驅(qū)動帶的帶速同步問題及輸送帶涌浪現(xiàn)象，減少對元部件的沖擊。由于制造誤差及電機(jī)特性誤山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文6差，各驅(qū)動點(diǎn)的功率會出現(xiàn)不均衡，一旦某個(gè)電機(jī)功率過大將會引起燒電機(jī)事故，因此，各電機(jī)之間的功率平衡應(yīng)加以控制并提高平衡精度。國內(nèi)已大量應(yīng)用調(diào)速型液力偶合器來實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)的軟起動與功率平