煤礦機(jī)械畢業(yè)論文設(shè)計(jì)范文

1、1 1 緒 論1.1 當(dāng)前國(guó)內(nèi)定量裝載設(shè)備的現(xiàn)狀目前我國(guó)約有2000臺(tái)交流拖動(dòng)的提升機(jī)，基本上采用恒制動(dòng)力減速，在此情況下，提升載荷的變化對(duì)提升機(jī)的安全運(yùn)行和提升能力有極大的影響。主要表現(xiàn)在：(1)容易發(fā)生過(guò)卷事故；(2)爬行距離和爬行時(shí)間長(zhǎng)，提升能力減?。?3)對(duì)于采用脈動(dòng)爬行的提升機(jī)，如果嚴(yán)重超載可能造成“二次給電”送不上；解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵是要采用定重裝載和恒減速控制，其中定重裝載是一種比較簡(jiǎn)單易行的方法。我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)箕斗裝載設(shè)備是計(jì)量斗倉(cāng)式和皮帶機(jī)式裝載設(shè)備，多數(shù)屬于定容裝載，其控制方式多用時(shí)間繼電器控制膠帶輸送機(jī)裝煤時(shí)間的方法來(lái)確定裝載量。這些方法實(shí)際上都是不準(zhǔn)確的，原因是：、因?yàn)槊旱?/p>

2、含水量不同，特別是煤倉(cāng)由于檢修等原因長(zhǎng)時(shí)間停止給煤后，再開始提煤時(shí)，煤中含水量高，比重大增；、煤中含矸量不同，造成比重變化較大；、時(shí)間繼電器因不斷吸合沖擊其延時(shí)時(shí)間逐漸變長(zhǎng)；以上因素導(dǎo)致提升機(jī)的有效載荷變化很大，對(duì)提升機(jī)的安全運(yùn)行構(gòu)成了潛在的威脅。所以新的煤礦安全規(guī)程要求必須采用定重裝載，但是井下裝載硐室的工作環(huán)境非常惡劣，對(duì)定重裝置的要求很高，目前我國(guó)采用的定重裝置有壓磁和液壓定重裝置，由于壓磁定重傳感器耐沖擊、抗過(guò)載、密封性能好,不怕水浸、粉塵,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)惡劣條件適應(yīng)能力強(qiáng)，而液壓稱重裝置存在泄漏問(wèn)題，并且壓磁傳感器采用PLC作為控制主機(jī)后，調(diào)整比較容易，而且在加裝PLC控制元件和回路后，更具

3、有安全閉鎖，防止重復(fù)裝載，自動(dòng)記錄提升量，產(chǎn)量匯總等功能，可以避免發(fā)生因超載而出現(xiàn)的提升事故?？蓪?shí)現(xiàn)稱重、裝載、閉鎖控制全自動(dòng)化。對(duì)煤礦安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益提高有重大意義。針對(duì)該情況，定量稱重帶式輸送機(jī)采用壓磁稱重裝置以及PLC可編程控制。1.2 當(dāng)前國(guó)內(nèi)定量裝載設(shè)備的形式及原理礦井裝載提升系統(tǒng)可分為提升系統(tǒng)和裝載系統(tǒng)，其中裝載系統(tǒng)的安全可靠性直接影響到提升機(jī)的運(yùn)行。采用定重測(cè)量方式時(shí)，關(guān)鍵是重量信號(hào)的提取，而它與壓力傳感器的可靠性密切相關(guān)。目前很多礦井采用壓磁或應(yīng)變片式的傳感器來(lái)獲取稱重斗煤重信號(hào)。由于稱重斗周圍環(huán)境惡劣，潮濕且多塵，一般電學(xué)式壓力傳感器普遍使用效果不好，漂移嚴(yán)重，難以長(zhǎng)期可靠

4、運(yùn)行。因此改進(jìn)測(cè)量方法，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確可靠的定重裝載，便成為當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題。隨著煤礦自動(dòng)化生產(chǎn)水平的不斷發(fā)展，礦井對(duì)煤流系統(tǒng)及主井提升系統(tǒng)的要求亦越來(lái)越高。自動(dòng)裝載定量控制是主井定量裝載系統(tǒng)的核心，因傳統(tǒng)的定量裝載裝置一般是靠定量斗或滿倉(cāng)傳感器等裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)定量裝載，存在誤差大、操作麻煩、易損壞、可靠性能差等諸多方面的不利因素，在使用過(guò)程中直接影響著煤礦的生產(chǎn)和安全。一、箕斗裝載設(shè)備的形式箕斗的裝載設(shè)備是井下煤倉(cāng)向提升箕斗裝載原煤的中間貯裝與計(jì)量裝置，也是本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)之一。目前配合提升箕斗的裝載設(shè)備有三種形式：1、計(jì)量倉(cāng)式箕斗裝載設(shè)備 它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是有一個(gè)或一對(duì)獨(dú)立的小型貯倉(cāng)，通常稱為定量斗。為了

5、便于計(jì)量，小型貯倉(cāng)制成 直立式或斜式，直立式是配合測(cè)重裝置進(jìn)行預(yù)先計(jì)重時(shí)用，斜倉(cāng)則是配合礦車計(jì)數(shù)，給煤 裝置計(jì)時(shí)和煤位信號(hào)等進(jìn)行容積計(jì)量用。2、溜槽式箕斗裝載設(shè)備 其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是溜槽上部與大容量煤倉(cāng)直接相連，下部帶有下開式扇形閘門和簸箕式溜嘴。這種形式的裝載設(shè)備在60年代曾被廣泛使用。3、計(jì)量運(yùn)輸機(jī)式箕斗裝載設(shè)備 它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是以板式運(yùn)輸機(jī)或帶式運(yùn)輸機(jī)自動(dòng)計(jì)量，慢速貯裝，快速卸載。需要獨(dú)立的傳動(dòng)裝置，目前在新井中采用，本設(shè)計(jì)采用的就是帶式運(yùn)輸機(jī)式箕斗裝載設(shè)備。二、定量膠帶機(jī)裝載的流程及原理目前我國(guó)煤礦井下裝載與提升系統(tǒng),除少數(shù)八十年代后期新建的煤礦以外,在定重裝載與提升方面自動(dòng)化程度依然較低。絕

6、大多數(shù)煤礦均采用定重定容裝載雙監(jiān)視系統(tǒng)。這種裝載系統(tǒng)曾經(jīng)長(zhǎng)期發(fā)揮著巨大的作用,但無(wú)庸諱言,由于其自動(dòng)化程度相當(dāng)?shù)?其缺陷越來(lái)越明顯,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)面:1)煤礦滲水十分嚴(yán)重,煤的干濕程度相差很大,定容裝載煤量誤差可達(dá)30%-50%。2)定重裝載系統(tǒng)只發(fā)相應(yīng)的信號(hào),開停機(jī)依靠人工手動(dòng),操作誤差可達(dá)10%-20%。3)沒(méi)有相應(yīng)的重量自動(dòng)累加系統(tǒng),煤產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)依靠提升次數(shù)和箕斗標(biāo)定重量來(lái)計(jì)算,煤量統(tǒng)計(jì)誤差較大。4)井下環(huán)境惡劣,要求操作工人的精力高度集中,容易出現(xiàn)精神疲勞,常發(fā)生過(guò)量和重裝。由此看來(lái),提高裝載的自動(dòng)化程度,精確統(tǒng)計(jì)煤產(chǎn)量,降低井下工人的勞動(dòng)強(qiáng)度十分必要。當(dāng)前,在我國(guó)煤礦中主井箕斗裝載

7、普遍采用定量斗加壓磁元件計(jì)量方式,煤炭由煤倉(cāng)下口的給煤機(jī)裝煤通過(guò)膠帶機(jī)運(yùn)入定量斗,經(jīng)壓磁元件計(jì)量達(dá)到額定值時(shí),給煤機(jī)、膠帶機(jī)停運(yùn),箕斗到位后,定量斗通過(guò)溜槽將煤送入箕斗,箕斗提升,同時(shí)給煤機(jī)、膠帶機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)給定量斗裝煤。采用定量斗裝載,由于煤倉(cāng)容積大,在煤倉(cāng)施工時(shí),直接影響井筒周圍巖層的穩(wěn)定性。為不破壞巖層的穩(wěn)定性,煤倉(cāng)與井筒間均留有安全巖(煤)柱, 但是在煤倉(cāng)下給煤機(jī)與定量斗間需掘進(jìn)轉(zhuǎn)載膠帶機(jī)及定量斗硐室,該硐室的大小直接影響安全煤(巖)柱的可靠性。下面以古城礦井為例，簡(jiǎn)介其利用定量膠帶機(jī)裝載的流程及原理。古城礦井主井箕斗日提煤3000,根據(jù)箕斗裝載位置的地質(zhì)結(jié)構(gòu),采用定量斗帶來(lái)的不安全因素及礦

8、建工程量大等特點(diǎn)進(jìn)行了分析,利用現(xiàn)代化的自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)主井裝載方式做了大膽的設(shè)想,發(fā)現(xiàn)利用定量膠帶機(jī)能解決以上存在的缺陷,而且裝載途徑簡(jiǎn)化、機(jī)房硐室減小,能夠增強(qiáng)井筒周圍的穩(wěn)定性。其流程示意圖見(jiàn)圖1-1。圖1-1定量斗裝載流程示意圖1-煤倉(cāng)2-給煤機(jī)3-溜槽4-膠帶機(jī)5-支架 6-傳感器7-溜槽8-箕斗稱重系統(tǒng) 采用8個(gè)壓磁傳感器均勻?qū)ΨQ安裝在中間架下,8個(gè)壓磁傳感器信號(hào)并聯(lián)后經(jīng)信號(hào)放大器送到顯示儀表(XS/A-1) 中進(jìn)行重量累計(jì)顯示。該儀表具有空載、滿載、過(guò)載告警,PLC控制系統(tǒng)采集重量信號(hào)傳輸?shù)杰嚪坑?jì)算機(jī),由計(jì)算機(jī)進(jìn)行產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)。系統(tǒng)誤差0.85%。 控制系統(tǒng) 定量膠帶機(jī)采用三菱FX系列P

9、LC實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)自動(dòng)控制裝載,對(duì)給煤機(jī)、皮帶機(jī)、翻板實(shí)現(xiàn)順序控制,并在操作臺(tái)進(jìn)行監(jiān)控。該系統(tǒng)具有手動(dòng)、半自動(dòng)及自動(dòng)控制三種形式,向手動(dòng)時(shí),可單機(jī)運(yùn)行用于檢修;半自動(dòng)時(shí), 等待箕斗到位后自動(dòng)卸載,卸載完畢后,手動(dòng)發(fā)出開車信號(hào),箕斗提升,定量皮帶裝載過(guò)程為自動(dòng),即定量皮帶慢速開動(dòng)延時(shí)2后給煤機(jī)開,計(jì)量滿載顯示后給煤機(jī)停,定量皮帶延時(shí)4停,等待箕斗到位轉(zhuǎn)載;若為自動(dòng),即為皮帶卸載完畢顯示空載后自動(dòng)發(fā)出開車信號(hào),無(wú)須人員參與過(guò)程控制?？刂葡到y(tǒng)以定量控制為主,時(shí)間控制、定容控制為輔,翻板與箕斗實(shí)現(xiàn)位置閉鎖。監(jiān)視系統(tǒng) 在操作臺(tái)上采用發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)監(jiān)視,主要對(duì)箕斗到位、翻板的左右開閉,皮帶機(jī)、給煤機(jī)的開、停、滿

10、載、空載以及當(dāng)前開車信號(hào)進(jìn)行監(jiān)視,滿足了現(xiàn)場(chǎng)的安全需要。膠帶機(jī)工作原理 膠帶機(jī)與箕斗采用一對(duì)二配置方式,通過(guò)翻板對(duì)兩個(gè)箕斗裝煤,其運(yùn)行0.3/為裝載速度,裝載時(shí)間為1min;0.96/為卸載速度,卸載時(shí)間18,一個(gè)提升循環(huán)為2分。先是膠帶機(jī)裝煤達(dá)到規(guī)定重量后停機(jī),等待箕斗到位卸煤,卸載完成發(fā)出開車信號(hào),膠帶機(jī)裝煤為下一次提升作準(zhǔn)備。1.3 帶式輸送機(jī)1帶式輸送機(jī)是以膠帶兼作牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)的一種連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備。它在礦井地面和井下運(yùn)輸中得到極其廣泛的應(yīng)用。其組成部分如圖1-2所示。765423圖1-2帶式輸送機(jī)主要部件和工作原理圖1驅(qū)動(dòng)裝置；2清掃裝置；3上、下托輥；4輸送帶；5拉緊裝置；6機(jī)尾

11、換向滾筒；7裝載裝置1.3.1 工作原理及特點(diǎn)分類帶式輸送機(jī)是一種利用連續(xù)而具有撓性的輸送帶不停地運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)輸送物料的輸送機(jī)。輸送帶繞過(guò)若干滾筒后首尾接成環(huán)形，并由張緊滾筒將其拉緊。輸送帶及其上面的物料由沿輸送機(jī)全長(zhǎng)布置的托輥支承。驅(qū)動(dòng)裝置使傳動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)，借助傳動(dòng)滾筒與輸送帶之間的摩擦力使輸送帶運(yùn)動(dòng)。輸送能力大運(yùn)輸阻力小，單機(jī)長(zhǎng)度長(zhǎng)，能耗低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于維護(hù)，對(duì)地形的適應(yīng)能力強(qiáng)，既能輸送各種散狀物料，又能輸送單件質(zhì)量不太大的成件物品，是應(yīng)用最廣產(chǎn)量最大的一種輸送機(jī)。鋼繩芯帶式輸送機(jī)和鋼繩牽引帶式輸送機(jī)是礦業(yè)中常用的二種輸送機(jī)。1、鋼繩芯帶式輸送機(jī)鋼繩芯帶式輸送機(jī)的膠帶內(nèi)以鋼絲繩代替了帆布層作為承

12、載構(gòu)件，同時(shí)膠帶又作運(yùn)送構(gòu)件，其優(yōu)點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形尺寸小，拉緊裝置行程較短，中間卸載方便。其缺點(diǎn)是鋼繩芯膠帶接頭工藝和設(shè)備復(fù)雜，工藝技術(shù)要求較高，如果接頭質(zhì)量差，易產(chǎn)生“跑偏”事故，膠帶橫向強(qiáng)度低，易產(chǎn)生縱向撕破，電動(dòng)機(jī)功率較大，耗電較大，中間支架多，托輥數(shù)目多，所需鋼材多，設(shè)備投資較大。主要用于露天礦、斜井和港口輸送礦石、煤炭及其它散狀物料，特別適用于輸送距離長(zhǎng)，提升高度大和運(yùn)量大的散狀物料。2、鋼繩牽引帶式輸送機(jī)鋼繩牽引帶式輸送機(jī)以兩根鋼絲繩作為牽引構(gòu)件，膠帶僅作運(yùn)送構(gòu)件。其優(yōu)點(diǎn)是鋼繩牽引膠帶接頭工藝和設(shè)備簡(jiǎn)單，工藝技術(shù)要求較低，膠帶橫向強(qiáng)度大，電動(dòng)機(jī)功率較小，耗電較小，中間支架

13、少，所需鋼材少，設(shè)備投資較小，運(yùn)行平穩(wěn)，既能輸送物料，又能輸送人員。其缺點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜，外形尺寸大，拉緊裝置行程較長(zhǎng)，對(duì)局部過(guò)載敏感，易發(fā)生“脫槽”事故，中間卸載困難。應(yīng)用范圍基本上與鋼繩芯帶式輸送機(jī)相同。1.3.2 帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)（1）提高單機(jī)長(zhǎng)度。通過(guò)采用鋼繩芯帶，增加驅(qū)動(dòng)單元數(shù)量，采用中間驅(qū)動(dòng)，增大單個(gè)驅(qū)動(dòng)單元功率，增大輸送帶與傳動(dòng)滾筒間摩擦系數(shù)等方法，使單機(jī)長(zhǎng)度提高，以實(shí)現(xiàn)無(wú)轉(zhuǎn)載輸送。目前最長(zhǎng)的單機(jī)已達(dá)到15000m。（2）提高輸送能力。通過(guò)加大帶寬，提高帶速，增加槽角等方法，提高輸送能力。目前最大帶寬達(dá)到3.2m,最高帶速達(dá)到8.4m/s，最大輸送能力達(dá)到37500t/h.（

14、3）提高輸送傾角。通過(guò)采用花紋帶、波狀擋邊隔板帶，壓帶、磁性帶、吊掛帶等方法，已能使輸送傾角達(dá)到60度以上甚至垂直提升。（4）提高自動(dòng)化程度。實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作及監(jiān)控運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)起動(dòng)及制動(dòng)。（5）減少輸送過(guò)程中環(huán)境污染。（6）提高輸送機(jī)對(duì)地形的適應(yīng)能力，發(fā)展可水平拐彎的輸送機(jī)。1.3.3 主要部件的結(jié)構(gòu)及功能1、輸送帶輸送帶在帶式輸送機(jī)中既是承載構(gòu)件又是牽引構(gòu)件（鋼繩牽引帶式輸送機(jī)除外），它不僅要有承載能力，還要有足夠的抗拉強(qiáng)度。輸送帶由帶芯（骨架）和覆蓋層組成，帶芯主要由各種織物（棉織物、各種化纖織物以及混紡材料等）或鋼絲繩構(gòu)成。它們是輸送帶的骨架層，幾乎承受輸送帶工作時(shí)全部負(fù)荷，因此，帶芯材料

15、必須具有一定的強(qiáng)度和剛度。覆蓋膠用以保護(hù)中間的帶芯不受機(jī)械損傷以及周圍介質(zhì)的有害影響。上覆蓋膠層一般較厚，這是輸送帶的承載面，直接與物料接觸并承受物料的沖擊和磨損。下覆蓋膠是輸送帶與支承托輥接觸的一面，主要承受壓力，為了減少輸送帶沿托輥運(yùn)行時(shí)的壓陷阻力，下覆蓋膠的厚度一般較薄。側(cè)邊覆蓋膠的作用是當(dāng)輸送帶發(fā)生跑偏使側(cè)面和機(jī)架相碰時(shí)，保護(hù)其不受機(jī)械損傷。我國(guó)目前生產(chǎn)的輸送帶有三種：橡膠輸送帶、塑料輸送帶和鋼絲繩芯膠帶。1993年7月1日實(shí)施的新的煤礦用阻燃輸送帶行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（MT147-92）規(guī)定：自1993年7月1日起選用的煤礦井下用輸送帶必須滿足該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的阻燃標(biāo)準(zhǔn)，除有關(guān)部門特批外，不得應(yīng)用非阻

16、燃輸送帶。輸送帶的連接方式有機(jī)械法、硫化法和冷粘法三種，硫化法的優(yōu)點(diǎn)是接頭強(qiáng)度高，接口平整。煤礦井下一般使用硫化法。2、托輥托輥是承托輸送帶使它的垂度不超過(guò)限定值以減少運(yùn)行阻力，保證帶式輸送機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行的部件。托輥沿帶式輸送機(jī)全長(zhǎng)分布，數(shù)量很多，其總重約占整機(jī)的30%40%，價(jià)值約占整機(jī)的20%，所以托輥質(zhì)量的好壞直接影響輸送機(jī)的運(yùn)行，而且托輥的維修費(fèi)用已成為帶式輸送機(jī)運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的重要組成部分，這就要求托輥運(yùn)行阻力小，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，使用壽命長(zhǎng)等。它按用不同分為承載托輥、調(diào)心托輥和緩沖托輥三種。承載托輥 承載裝運(yùn)物料和支承返回輸送帶用，有槽形和平形兩種。承載裝運(yùn)物料的槽形托輥多由三個(gè)等長(zhǎng)托輥組成，平形托

17、輥是一個(gè)長(zhǎng)托輥，主要用做下托輥，支承下部空載段輸送帶，在裝載量不大的輸送機(jī)上部承載段有時(shí)也使用平行托輥。調(diào)心托輥 是將槽形或平形托輥安裝在可轉(zhuǎn)動(dòng)的支架上構(gòu)成，當(dāng)輸送帶在運(yùn)行中偏向一側(cè)時(shí)（稱為跑偏），調(diào)心托輥能使輸送帶返回中間位置。一般在承載段每隔1015組固定托輥設(shè)置一組調(diào)心托輥。緩沖托輥 安裝在輸送機(jī)受料處的特殊承載托輥用于降低輸送帶所受的沖擊力，從而保護(hù)輸送帶。托輥間距的布置應(yīng)保證輸送帶有合理的垂度，一般輸送帶在托輥間產(chǎn)生的垂度應(yīng)小于托輥間距的2.5%。3、驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)裝置的作用是將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給輸送帶，并帶動(dòng)它運(yùn)行。帶式輸送機(jī)采用可控方式起動(dòng)，可減少輸送帶及各部件所受的動(dòng)負(fù)荷及起動(dòng)電

18、流。一般的驅(qū)動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、減速器和傳動(dòng)滾筒組及控制裝置組成。（1）電動(dòng)機(jī)常用的電動(dòng)機(jī)有鼠籠式、繞線異步式。在有防爆要求的場(chǎng)合，應(yīng)選用礦用隔爆型。用于采區(qū)巷道的帶式輸送機(jī)，如功率相同，可選用與工作面相同的電機(jī)，以便于維護(hù)和更換。三相鼠籠式電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、易防爆、運(yùn)行可靠、價(jià)格低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此在煤礦井下得到廣泛應(yīng)用，但其最大缺點(diǎn)是不能經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)范圍較寬的平滑調(diào)速，起動(dòng)力矩不能控制，起動(dòng)電流大。三相繞線型電動(dòng)機(jī)具有較好的調(diào)速特性，在其轉(zhuǎn)子回路中串接電阻，可以比較方便地解決輸送機(jī)各傳動(dòng)滾筒間的功率平衡問(wèn)題，不致使個(gè)別電機(jī)長(zhǎng)時(shí)過(guò)載而燒壞；可以通過(guò)串接電阻起動(dòng)以減小對(duì)電網(wǎng)的負(fù)

19、荷沖擊，且可實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)控制。但三相繞線型電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)和控制上均比較復(fù)雜，如帶電阻長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)使電阻發(fā)熱、效率降低，尤其在防爆方面很難做到，因此在煤礦井下很少采用。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)的帶式輸送機(jī)用于煤礦，所以選用隔爆型三相鼠籠式電動(dòng)機(jī)。（2）聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)裝置中的聯(lián)軸器分為高速聯(lián)軸器與低速聯(lián)軸器，它們分別安裝在電動(dòng)機(jī)與減速器之間和減速器與傳動(dòng)滾筒之間。常見(jiàn)的高速聯(lián)軸器有尼龍柱銷聯(lián)軸器、液力偶合器等；常見(jiàn)的低速聯(lián)軸器有柱銷聯(lián)軸器、齒輪聯(lián)軸器、十字滑塊聯(lián)軸器。液力偶合器在輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置中安裝在電動(dòng)機(jī)與減速器之間。主動(dòng)軸和從動(dòng)軸之間并無(wú)剛性的機(jī)械連接。它是利用殼內(nèi)工作液體的沖擊力而傳遞扭矩的，所以稱之為軟連接。

20、工作起動(dòng)時(shí)，泵輪由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)并快速旋轉(zhuǎn)，通過(guò)殼內(nèi)中間介質(zhì)（工作液體）的傳遞，使透平輪的轉(zhuǎn)速逐漸上升，直到接近泵輪的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)負(fù)載的慢速起動(dòng)。從動(dòng)軸以略低于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。這個(gè)轉(zhuǎn)速差和電機(jī)轉(zhuǎn)速之比稱為滑差率，在額定轉(zhuǎn)矩下約為3%4%。按傳動(dòng)和結(jié)構(gòu)上的需要，本設(shè)計(jì)主電機(jī)采用液力偶合器，輔助電機(jī)采用彈性柱銷齒式聯(lián)軸器。（3） 減速器帶式輸送機(jī)用的減速器，有圓柱齒輪減速器和圓錐圓柱齒輪減速器。圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)效率高，但要求電機(jī)軸與輸送機(jī)垂直，因而驅(qū)動(dòng)裝置占地寬度大，井下使用時(shí)需加寬硐室，若把電機(jī)布置在輸送帶下面，會(huì)給維護(hù)和更換帶來(lái)困難。所以，用于采區(qū)巷道的帶式輸送機(jī)應(yīng)盡量采用圓錐圓柱齒輪減速

21、器，使電機(jī)軸與輸送機(jī)平行。（4） 傳動(dòng)滾筒傳動(dòng)滾筒是依靠它與輸送帶之間的摩擦力帶動(dòng)輸送帶運(yùn)行的部件，據(jù)撓性牽引構(gòu)件的摩擦傳動(dòng)理論，輸送帶與滾筒之間的最大摩擦力隨摩擦系數(shù)和圍包角的增大而增大，所以提高牽引力必須從這兩方面入手。它分鋼制光面滾筒、包膠滾筒和陶瓷滾筒。鋼制光面滾筒制造簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是表面摩擦因數(shù)小，一般用在短距離輸送機(jī)中。包膠滾筒和陶瓷滾筒的主要優(yōu)點(diǎn)是表面摩擦因數(shù)大，適用于長(zhǎng)距離大型輸送機(jī)中。其中，包膠滾筒按表面形狀不同分為：光面包膠滾筒、菱形（網(wǎng)紋）包膠滾筒、人字形溝槽包膠滾筒。人字形溝槽包膠膠面摩擦因數(shù)大，防滑性和排水性好，但有方向性。菱形包膠膠面用于雙向運(yùn)行的輸送機(jī)。用于重要場(chǎng)合的

22、滾筒，最好選用硫化橡膠膠面。用于井下時(shí)，膠面應(yīng)采用阻燃材料。4、清掃裝置清掃裝置是為卸載后的輸送帶清掃表面粘著物之用。最簡(jiǎn)單的清掃裝置是刮板式清掃器，重錘或彈簧使刮板緊壓在輸送帶上。此外，還有旋轉(zhuǎn)刷、指狀彈性刮刀、水力沖刷、振動(dòng)清掃等。采用哪種清掃裝置，應(yīng)視運(yùn)送物料的粘性而定。輸送帶的清掃效果對(duì)延長(zhǎng)輸送帶的使用壽命和雙滾筒驅(qū)動(dòng)的穩(wěn)定運(yùn)行有很大影響。5、拉緊裝置拉緊裝置的作用是使輸送帶具有足夠的張力，以保證驅(qū)動(dòng)裝置傳遞出應(yīng)有的摩擦牽引力和使輸送帶的垂度保持在限定范圍內(nèi)。帶式輸送機(jī)常用的拉緊裝置有螺旋式、重力式和鋼絲繩絞車式等幾種，它們都是采用改變機(jī)尾換向滾筒與驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)滾筒之間中心距的方法來(lái)

23、實(shí)現(xiàn)拉緊輸送帶的。 一般而言，螺旋式拉緊裝置只能用于拉緊行程小，要求結(jié)構(gòu)緊湊的場(chǎng)合。重力式拉緊裝置適用于固定安裝的帶式輸送機(jī)，結(jié)構(gòu)形式有多種，其特點(diǎn)是輸送帶伸長(zhǎng)變形不影響拉緊力，但體積大、比較笨重。鋼絲繩絞車式拉緊裝置是用絞車代替重錘，靠鋼絲繩改變機(jī)尾滾筒與驅(qū)動(dòng)滾筒之間的距離來(lái)張緊輸送帶。用這種方法實(shí)現(xiàn)輸送帶的張緊，在輸送帶伸長(zhǎng)變形時(shí)需要開動(dòng)絞車來(lái)調(diào)整輸送帶張力，否則張力會(huì)下降。它的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)整拉緊力方便，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整。在滿載啟動(dòng)時(shí)，則開動(dòng)絞車以增加輸送帶張力；在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，適當(dāng)反轉(zhuǎn)絞車使張力減小。若驅(qū)動(dòng)滾筒出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，又可開動(dòng)絞車增大拉緊力，使驅(qū)動(dòng)滾筒摩擦牽引力增大，消除驅(qū)動(dòng)滾筒打滑現(xiàn)象。

24、 6、制動(dòng)裝置 帶式輸送機(jī)使用的制動(dòng)裝置有逆止器和制動(dòng)器。逆止器的作用是防止向上運(yùn)輸?shù)膸捷斔蜋C(jī)停車后輸送帶下滑。制動(dòng)器的作用是保證向下運(yùn)輸?shù)膸捷斔蜋C(jī)可靠停車；在水平運(yùn)輸時(shí)，若要求準(zhǔn)確停車，也應(yīng)裝設(shè)制動(dòng)器。7、裝載裝置裝載裝置也稱給料裝置，主要由漏斗和擋板等部件組成。常用的有強(qiáng)制式、自溜式、和組合式三類。8、機(jī)架機(jī)架包括機(jī)頭架、機(jī)尾架和中間架等。它們的作用是安裝帶式輸送機(jī)的機(jī)頭、機(jī)尾、托輥組以及其他輔助裝置等。常用機(jī)架也有幾種不同的結(jié)構(gòu)。煤礦井下使用的帶式輸送機(jī)，為了裝拆方便，機(jī)頭架、機(jī)尾架做成結(jié)構(gòu)緊湊便于移置的構(gòu)件，中間架采用便于拆裝的結(jié)構(gòu)，根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，有鋼繩機(jī)架和型鋼機(jī)架兩種。按照安裝

25、方式的不同，中間架又有落地式和繩架吊掛式之分，落地式機(jī)架又有固定式和可拆移式兩種。用于地面和煤礦井下主要運(yùn)輸巷道的通用帶式輸送機(jī)（如TD75、DT）的中間架多采用型鋼焊接而成的固定式機(jī)架，而采區(qū)順槽一般用可拆移式機(jī)架或吊掛機(jī)架。1.4 膠帶輸送機(jī)的連續(xù)稱重膠帶輸送機(jī)的連續(xù)稱重是指稱重裝置在輸送機(jī)輸送物料的過(guò)程中，對(duì)輸送機(jī)上輸送物料進(jìn)行不間斷的連續(xù)性的稱重。其基本功能：（1）稱量輸送機(jī)工作過(guò)程中流動(dòng)的物料重量；（2）稱量輸送機(jī)輸送的物料總重。1.4.1 稱重原理稱重裝置的稱重原理：膠帶輸送機(jī)的物料重量P是每米長(zhǎng)度膠帶上物料的重量p對(duì)膠帶長(zhǎng)度l的積分，即 P=每米長(zhǎng)度膠帶上物料的重量與膠帶速度的乘

26、積q為物料的流量，通過(guò)q對(duì)時(shí)間t的積分，便可得到P=式中 p 每米長(zhǎng)度膠帶上物料的重量，kg/m v 膠帶速度，m/s(m/min) l t時(shí)間內(nèi)通過(guò)稱重裝置的膠帶長(zhǎng)度，mdl=vdt 。因此，需測(cè)出每米膠帶上物料的重量p和帶速v。1.4.2 稱重裝置的組成稱重裝置主要由測(cè)速電機(jī)或帶速檢測(cè)儀，載荷接受器和力傳感器的稱重機(jī)構(gòu)；用于信號(hào)數(shù)據(jù)處理的電子儀器（即數(shù)字計(jì)算機(jī)）等部分組成。 1、測(cè)速電機(jī)/帶速檢測(cè)儀測(cè)速電機(jī)的作用是當(dāng)物料通過(guò)稱重區(qū)時(shí)，給出與膠帶速度相對(duì)應(yīng)的張力或頻率信號(hào)，同時(shí)保證這種對(duì)應(yīng)的比例系數(shù)的精度。目前使用的帶速檢測(cè)儀主要有模擬帶速檢測(cè)儀和邏輯帶速檢測(cè)儀。模擬帶速檢測(cè)儀的缺點(diǎn)是由于采

27、用的是永磁體，因此在不同的溫度條件下存在著很大的線性偏差；邏輯帶速檢測(cè)儀的檢測(cè)精度則不受溫度變化的影響，而且還可直接采用數(shù)字系統(tǒng)，因而這種檢測(cè)儀的應(yīng)用范圍已越來(lái)越廣。無(wú)論采用哪種類型的檢測(cè)器，都應(yīng)遵循以下原則：（1） 防止被物料及贓物的污損，必須由膠帶的清潔面（非裝載面）來(lái)驅(qū)動(dòng)；（2） 安裝地點(diǎn)應(yīng)盡可能地遠(yuǎn)離輸送機(jī)的卸載點(diǎn)；（3） 要配有防止打滑的機(jī)械裝置；（4） 為防止堵塞，要與膠帶呈一定大的角度；（5） 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)盡量大些，以減輕塵粒對(duì)測(cè)量精度的影響。因此，滿足上述條件的輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置只有一種，即尾部滾筒。2、稱重機(jī)構(gòu)稱重機(jī)構(gòu)安裝在輸送機(jī)上部膠帶和支撐架之間，包括載荷接受器和速度

28、傳感器兩個(gè)部分。載荷接受器包括固定架和一根帶有稱重托輥的杠桿，該杠桿一端與固定架鉸接，另一端直接與重量指示器連接。如果第一根杠桿上的變形率不夠，則該杠桿需通過(guò)另一根杠桿再與重量指示器連接。載荷接受器可以有以下3種形式：（1）單托輥，即只有一個(gè)托輥參與稱重工作，其安裝方式有：a、杠桿與輸送機(jī)平行或與稱重裝置平行。b、杠桿與輸送機(jī)垂直，這時(shí)稱重托輥安裝在環(huán)繞上部膠帶的框架上，框架又鉸接在雙重杠桿上，為保證稱重托輥的橫向穩(wěn)定性，稱重機(jī)構(gòu)上還需配置一個(gè)以同樣方式鉸接的副杠桿，以構(gòu)成一個(gè)柔性的平行四邊形。（2）多托輥安裝方法與單托輥情況基本相同，所不同的是單杠桿都換成了雙杠桿，增加的兩根杠桿和一個(gè)傳感器

29、都包容在一個(gè)葉片結(jié)構(gòu)中，當(dāng)輸送機(jī)不具備使用稱重裝置的必備條件時(shí)，這種型式的載荷接受器便不發(fā)揮作用，更重要的是，由于稱重過(guò)程是在一個(gè)較長(zhǎng)的稱重時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的，因而獲得的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。（3）支樞點(diǎn)支樞點(diǎn)由十字形的不銹鋼葉片組成。它不但具有很大的靈活性，而且還不受設(shè)備振動(dòng)的影響。3、力傳感器采用最多的力傳感器是應(yīng)變儀，力傳感器將被測(cè)物料的重量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后再將電信號(hào)傳送給重力指示器。目前已開發(fā)出了具有4個(gè)力傳感器的稱重裝置，這樣回轉(zhuǎn)力及膠帶束縛力及干涉力的影響便可減小到忽略不計(jì)的程度，而且測(cè)讀結(jié)果也更加準(zhǔn)確可靠。4、計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)的作用是處理稱重裝置的所有信號(hào)，例如計(jì)算物料的流量，以重力脈沖的形式計(jì)

30、算出一段時(shí)間T內(nèi)輸送機(jī)輸送的物料重量，控制各種報(bào)警信號(hào)并且有靈活的調(diào)整功能。1.4.3 精度準(zhǔn)則1、稱重長(zhǎng)度1）使用單稱重托輥的稱重裝置時(shí)，稱重長(zhǎng)度L等于相鄰稱重托輥的兩托輥軸間距離L1的一半。2）使用具有多個(gè)稱重托輥的稱重裝置時(shí)，稱重長(zhǎng)度L等于端部托輥軸間距L1和稱重托輥軸間距L2的算術(shù)平均值。為研究稱重長(zhǎng)度對(duì)稱重裝置計(jì)量特性的影響，我們需了解作用于稱重區(qū)的力。作用于稱重托輥的力法線方向上的物料重力P和切線方向上的膠帶張力T0。若托輥完全呈直線排列，切線方向上的力對(duì)稱重托輥沒(méi)有影響，即T0對(duì)P沒(méi)有影響。但實(shí)際上，托輥在直線方向上的排列總是存在著一定偏差的，因此切向力T0派生出的干涉力F將對(duì)P

31、產(chǎn)生一定程度的影響。其影響程度取決于偏移量e（見(jiàn)圖1-3）。作用于稱重區(qū)的干涉力F=2T0sin因?yàn)楹苄?，所以sin=tg=所以F=2T0當(dāng)稱重托輥數(shù)為1時(shí)，相對(duì)誤差率e=2LLLT0T0FT0 e T0P=pL 圖1-3當(dāng)稱重托輥數(shù)為2時(shí)，相對(duì)誤差率e=式中L稱重長(zhǎng)度，m； p 每米長(zhǎng)度的物料質(zhì)量，kg/m；T0稱重區(qū)起始點(diǎn)處的膠帶張力，kg；e托輥軸線排列時(shí)軸線平行偏移量，emax=0.5mm?？梢?jiàn)，誤差率與稱重長(zhǎng)度的平方成正比，所以，稱重長(zhǎng)度L越長(zhǎng)，誤差率e越小。如果引起誤差e的力T0是恒定的，可以通過(guò)定標(biāo)校準(zhǔn)來(lái)修正這個(gè)誤差，同時(shí)如果e也是恒定的，稱重裝置的稱重精度也能得到校準(zhǔn)。T0和e

32、的變化必將導(dǎo)致誤差率e的變化。因此必須慎重地選擇稱重裝置的安裝位置，以便將誤差限定在最小的量值內(nèi)。2、均衡系數(shù)鑒于以上原因，有必要研究一下與與誤差率相關(guān)的特性參數(shù)，以利于更好地選擇稱重裝置的安設(shè)位置，這些不均衡系數(shù)主要包括：（1）輸送機(jī)框架與稱重裝置基礎(chǔ)框架的剛度；（2）稱重裝置在輸送機(jī)上的位置（3）膠帶張緊力與傳動(dòng)力的平均值2 定量稱重帶式輸送機(jī)總體方案2.1 定量稱重帶式輸送機(jī)的組成與工作原理定量稱重帶式輸送機(jī)由地腳安裝的機(jī)頭、機(jī)尾、輸送帶、安裝在稱重裝置上的中間體、張緊裝置、稱重和控制系統(tǒng)等組成(見(jiàn)總裝配圖)。其工作原理是：向輸送帶上定量裝煤時(shí)，給煤機(jī)給煤，同時(shí)皮帶機(jī)慢速運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)稱重傳感

33、器測(cè)得皮帶機(jī)上的煤重量達(dá)到設(shè)定值時(shí)，PLC控制系統(tǒng)停止給煤機(jī)和皮帶機(jī)并等待箕斗到位信號(hào)，當(dāng)箕斗到位后，皮帶機(jī)啟動(dòng)，以高速向箕斗裝煤，當(dāng)裝煤時(shí)間到并且稱重傳感器測(cè)得皮帶機(jī)為空后，停止高速運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)為低速運(yùn)轉(zhuǎn)，并啟動(dòng)給煤機(jī)向皮帶機(jī)裝煤和發(fā)出允許提升信號(hào)，下一個(gè)循環(huán)開始。定量稱重帶式輸送機(jī)的具體組成方案是：1、輸送帶 采用阻燃型輸送帶，一般選用800S或1000S，帶寬根據(jù)需要可選用1000，1200。本方案選用800S，帶寬B=1200。2、承載托輥 采用密排的直托輥，根據(jù)帶寬本方案選用托輥直徑D=159。3、成槽鋼板 沿輸送帶兩側(cè)的成槽鋼板由于容易磨損，選用較耐磨的16Mn，板厚為12mm。16M

34、n屬于低合金結(jié)構(gòu)鋼，具有較好的綜合力學(xué)性能，焊接性、低溫沖擊韌性，冷沖壓及切削性能均好，與Q235-A相比，強(qiáng)度提高50%，耐大氣腐蝕提高2038%，但缺口敏感性較碳鋼大，價(jià)格低廉應(yīng)用廣泛。4、機(jī)頭部 驅(qū)動(dòng)滾筒直徑選用D=800mm，驅(qū)動(dòng)方式根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求，選擇雙電機(jī)，雙減速器的方式。在雙電機(jī)、雙減速器的方案中，可選擇的項(xiàng)目有： a) 主電機(jī)啟動(dòng)可采用軟啟動(dòng)(又分進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)軟啟動(dòng))和液力耦合器啟動(dòng)；本方案選用液力耦合器啟動(dòng)。b) 減速器可選擇國(guó)產(chǎn)減速器和進(jìn)口減速器。本方案選用德國(guó)弗蘭德集團(tuán)生產(chǎn)的FZG標(biāo)準(zhǔn)齒輪箱。2.2 壓磁稱重裝置工作原理壓磁稱重采用彈性梁和壓敏元件將重量(壓力)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)

35、傳送給井下可編程控制器稱重裝置。該稱重裝置是用可編程控制器進(jìn)行在線顯示、控制及報(bào)警。利用可編程控制器上RS485串行通訊接口把重量及其它各種信號(hào)送至提升機(jī)房顯示和報(bào)警。2.3 主要技術(shù)指標(biāo)及主要部件的選用一、主要技術(shù)指標(biāo)1)、速度：低速0.4m/s；高速3.15m/s；2)、稱重部分長(zhǎng)度為16米，槽斷面為0.5高，1米寬； 容積為8米3，最大可裝煤7噸(=0.9T/m3)。3)、對(duì)于最易磨損的成槽鋼板，采用耐磨的12mm 16Mn鋼板。4)、輸送帶B=1200，采用800s阻燃帶。二、主要部件的選用表2-1 滾筒的主要參數(shù)名稱帶寬B許用扭矩kN.m許用合力kN直徑D軸承型號(hào)軸承座圖號(hào)膠面轉(zhuǎn)動(dòng)慣

36、量kg.m2重量kg人字形圖號(hào)傳動(dòng)滾筒1200271408003532DTZ11699.51520DT05A6163Z改向滾筒38400352410659DT05B312290630352842.51090DT05B5142表2-2 托輥的主要參數(shù)名稱Dd軸承型號(hào)Lbhf旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量kg圖號(hào)重量kg普通輥?zhàn)?59304G30614002281726.56DTGP441334.98緩沖輥?zhàn)?59304G3065302281717.76DTGH440622.172.4 帶式輸送機(jī)的機(jī)頭布置圖2-12.5 控制系統(tǒng)硬件組成及工作原理定量稱重膠帶機(jī)的PLC控制采用西門子公司的S7-200系列的CPU2

37、26實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)自動(dòng)裝載，對(duì)給煤機(jī)、主輔電機(jī)、翻板實(shí)現(xiàn)順序控制。模擬量輸入擴(kuò)展兩個(gè)EM231模塊。具有手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制形式，手動(dòng)可用于檢修，裝載時(shí)為自動(dòng)，即膠帶機(jī)慢速開動(dòng)，延時(shí)2s給煤機(jī)開,計(jì)量滿載顯示后給煤機(jī)停,定量皮帶機(jī)延時(shí)3停,等待箕斗到位轉(zhuǎn)載。翻板與箕斗實(shí)現(xiàn)位置閉鎖。在操作臺(tái)上采用指示燈進(jìn)行監(jiān)視,主要對(duì)箕斗到位、翻板的左右開閉,皮帶機(jī)、給煤機(jī)的開、停、滿載、空載以及當(dāng)前開車信號(hào)進(jìn)行監(jiān)視,以滿足現(xiàn)場(chǎng)的安全需要。膠帶機(jī)工作原理 膠帶機(jī)與箕斗采用一對(duì)二配置方式,通過(guò)翻板對(duì)兩個(gè)箕斗裝煤, 0.4/為裝載速度,裝載時(shí)間為1min;3.15/為卸載速度,卸載時(shí)間18,一個(gè)提升循環(huán)為2min。先是膠帶

38、機(jī)裝煤達(dá)到規(guī)定重量后停機(jī),等待箕斗到位卸煤,卸載完成發(fā)出開車信號(hào),膠帶機(jī)裝煤為下次提升作準(zhǔn)備。 本文只是定量稱重帶式輸送機(jī)及其控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一部分，稱重系統(tǒng)采用6點(diǎn)稱量，精度達(dá)到3%，主要完成了帶式輸送機(jī)機(jī)頭部分的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)裝置的選型設(shè)計(jì)以及稱重系統(tǒng)的硬件控制設(shè)計(jì)。3 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的選型設(shè)計(jì)3.1 帶式輸送機(jī)的選型設(shè)計(jì)：已知條件： 載重：7噸 , 膠帶寬度：B=1200mm ,輸送機(jī)長(zhǎng)度：L=21m，裝載速度：v1=0.4m/s ， 卸載速度：v2=3.15m/s ，裝載長(zhǎng)度：L=21m取 原煤的松散密度：=900kg/m3 ，裝載長(zhǎng)度：16m ，裝載寬度：1m計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果

39、1、 求裝載高度h取裝滿系數(shù)：=0.95 7=161hh=0.5(m) h=0.5m2、輸送帶上物料的線質(zhì)量：qG=A0=10.50.95900=427.5(kg/m) qG=427.5kg/m 由B=1200mm選用800s煤礦用阻燃輸送帶。3、求圓周力FuFu=FH+FN+FS1+FS2+FSt=CfL(2qB+qG)cos+qRO+qRU+ FS1+FS2查表3-22得： f=0.022查表3-23得：mRO=25kg; mRU=20kg取承載托輥間距l(xiāng)RO=0.2m；空載托輥間距l(xiāng)RU=3.2m則qRO=125（kg/m） qRO=125kg/mqRU=6.25（kg/m） qRU=6

40、.25kg/m查10表6-7選用鋼絲繩芯膠帶GX-1000得： qB=29.5 kg/m 特種主要阻力FS1=Fsa+FSb由于重載段和空載段都采用平行托輥所以不存在兩側(cè)托輥向前傾斜的阻力即：Fsa=0物料與導(dǎo)料欄板間的摩擦阻力FSb：取2=0.6；bl=1m; l=16m;傾斜系數(shù) k=1Qv=3600Avk=36000.510.41=720(m3/h) Qv=720m3/h FSb=21189.6(N) FSb=21189.6N特種主要阻力FS2=Fsc+FSd輸送帶清掃器的摩擦阻力Fsc：Fsc=Ap3=0.004250000.3=6.3(N) Fsc=6.3N無(wú)犁式卸料器所以摩擦阻力F

41、Sd：FSd=0FSd=0FS2=Fsc+FSd=0+6.3=6.3（N）FS2=6.3 N查表3-25得附加阻力系數(shù)C=3.2Fu=3.20.02221（229.5427.51256.25）21189.66.3=22109.2（N）Fu =22109.2 N4、各點(diǎn)張力計(jì)算按起動(dòng)時(shí)的工況求出F1，F(xiàn)2，取n=1.3，=220，=0.25查表6-10得k1=2.62Fh 圖3-1F1=Fmax=22109.2=39851.2（N） F1=39851.2NF2=(N) F2=15210.4N正常運(yùn)行時(shí)各點(diǎn)張力：空段阻力Fk： 取運(yùn)行阻力系數(shù)=0.030Fk=（qB+qRU）Lg=(29.5+6.

42、25)21 9.81 0.030=220.9(N) Fk=220.9N重段阻力F zh:Fzh=（qB+qG+qRo）Lg=(29.5+427.5+125)21 9.81 0.030=3596.9(N) Fzh=3596.9NF3=F2+Fk=15210.4+220.9=15431.3(N) F3=15431.3NF4=F1- Fzh=39851.2-3596.9=36254.3(N) F4=36254.3N5、校核垂度由各點(diǎn)的張力計(jì)算值可知，重段最小點(diǎn)在位置4，空段最小張力點(diǎn)在位置2重段垂度所需要的最小張力為：Fmin=5604(N)F4Fmin 通過(guò)空段垂度所需要的最小張力為：Fmin=5

43、787.9(N)F2Fmin 通過(guò)6、校核膠帶安全系數(shù)m=10 通過(guò)7、滾筒軸上功率的確定p1=8.84 (kw)p1=8.84kwp2=69.6(kw)p2=69.6kw8、拉緊力計(jì)算Fh=F3+F4=15431.3+36254.3=51685.6(N) Fh=51685.6N此拉緊力是按穩(wěn)定運(yùn)行條件計(jì)算的，啟動(dòng)和制動(dòng)工況還要按加減速度的慣性力增大拉緊力，以免輸送帶在滾筒上打滑。3.2 電動(dòng)機(jī)的選型由傳動(dòng)系統(tǒng)的工作環(huán)境和工作特點(diǎn)，可選用最常用的Y系列（IP44）全封閉自扇冷式隔爆籠形電動(dòng)機(jī)，并且采用B3安裝方式。1、 滾筒軸上的轉(zhuǎn)速n1=(r/min)n1=9.6r/minn2=(r/min

44、)n2=75.2 r/min2、電動(dòng)機(jī)所傳遞功率P的確定1）由傳動(dòng)方案，可計(jì)算主電動(dòng)機(jī)的傳遞功率P2=76.3（kw）P2=76.3kw1彈性聯(lián)軸器的效率，取1=0.992圓柱圓錐減速器的效率，2=0.963液力耦合器的效率，3=0.96所選電機(jī)的額定功率PN2P2,查手冊(cè)取電機(jī)的額定功率PN2=90kwPN2=90kw2）輔助電動(dòng)機(jī)的傳遞功率P1=9.9（kw）P1=9.9kw1彈性聯(lián)軸器的效率，取1=0.992圓柱圓錐減速器的效率，2=0.963超越離合器的效率，3=0.99所選電機(jī)的額定功率PN1P1,查手冊(cè)取電機(jī)的額定功率PN1=11kw PN1=11kw3、電機(jī)轉(zhuǎn)速的確定功率相同的電

45、機(jī)具有不同的轉(zhuǎn)速。一般電機(jī)的轉(zhuǎn)速越高，價(jià)格越便宜但其總的傳動(dòng)比增大，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尺寸變大，相反，轉(zhuǎn)速低則價(jià)格高。通常選用1000r/min和1500r/min兩種轉(zhuǎn)速的電機(jī)，可以得到較好的效果。查手冊(cè)11電動(dòng)機(jī)部分，可分別得到如下兩種型號(hào)和方案：表3-1 主電機(jī)選型方案比較額定轉(zhuǎn)速kgkwr/min方案型 號(hào)額定功率電機(jī)質(zhì)量 效率 總傳動(dòng)比901YB280M-4 1480 78093.5% 19.7902YB315M-6 985107093.2% 13.1表3-2 輔助電機(jī)選型方案比較額定轉(zhuǎn)速kgr/min方案型號(hào)額定功率 電機(jī)質(zhì)量 效率 總傳動(dòng)比kw111YB160M-4 146014888%

46、 152112YB160L-697016687% 101比較可得，方案1所用電機(jī)質(zhì)量和價(jià)格均小，決定選用1綜上所述，所選主電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為：YB280M-4，額定功率90kw，額定轉(zhuǎn)速1480r/min。輔助電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為：YB160M-4，額定功率11kw，額定轉(zhuǎn)速1460r/min。3.3 減速器的選型由傳動(dòng)系統(tǒng)的工作環(huán)境和工作特點(diǎn)，可選用德國(guó)弗蘭德集團(tuán)生產(chǎn)的傳動(dòng)效率高、性能優(yōu)越 、適合狹小場(chǎng)合使用的FZG標(biāo)準(zhǔn)齒輪箱，并且采用臥式安裝方式。已知原動(dòng)機(jī)最大起動(dòng)力矩TA1=90N.m；TA2=870N.m，n1=n2=1500r/min。工作機(jī)是帶式輸送機(jī)，其工作制：20h/day,每小時(shí)工作周

47、期ED=100%,環(huán)境溫度20c。1、傳動(dòng)比的計(jì)算主減速器：is2=19.7,取iN=20由傳動(dòng)方案，可知輔助減速器通過(guò)超越離合器和主減速器的2、3級(jí)齒輪傳動(dòng)再與輸送機(jī)的滾筒軸相連，所以 is1=9.5 取iN=10 is要求的速比iN額定速比2、確定額定功率PN2P2f1f2=69.61.31=90.5(kw)PN1P1f1f2=8.841.31=11.5(kw)f1工作機(jī)系數(shù)，查表1，取f1=1.3f2原動(dòng)機(jī)系數(shù)，查表2，取f2=1.0PN齒輪箱的額定功率從額定功率表中選擇：1）主減速器：類型B3，規(guī)格7，對(duì)應(yīng)的PN2=161kw3.33P2PN2 3.3369.6=231.8161，滿足

48、要求2）輔助減速器：類型B2，規(guī)格1，對(duì)應(yīng)的PN1=18kw3.33P2PN1 3.338.84=29.418，滿足要求3、檢查起動(dòng)扭矩PN2（kw）PN1（kw）f3峰值扭矩系數(shù)，查表3，f3=0.65PN2=161kw88.8kw; PN1=18kw9.2kw; 滿足要求4、根據(jù)表中分別給出的B3、B2型齒輪箱參數(shù)，計(jì)算不帶輔助裝置的齒輪箱熱容量 1）主減速器：PG1=PG1 f4f6f8f9=98.9111.00.77=76.2(kw)2）輔助減速器：PG1=PG1f4f6f8f9 =22.2111.00.77=17.1(kw)PG1齒輪箱熱容量，查表得主減速器的PG1=98.9 kw；

49、輔助減速器的PG1=22.2 kwf4環(huán)境溫度系數(shù)，查表4，f4=1f6海拔高度系數(shù)，查表6，f6=1f8臥式安裝齒輪箱，查表8，f8=1.0f9不帶輔助裝置齒輪箱的熱容量系數(shù)，查表9，f9=0.77P2=69.6 kw PG1= 76.2kwP1=8.84 kw PG1= 17.1kw結(jié)論：齒輪箱不帶輔助冷卻裝置，可滿足要求所以選用主減速器型號(hào)為：B3SH7，直交軸齒輪箱，3級(jí)傳動(dòng)，布置形式A，i=20,實(shí)心軸輸出，臥式安裝，規(guī)格7。輔助減速器型號(hào)為：B2SH1，直交軸齒輪箱，2級(jí)傳動(dòng)，布置形式A，i=10,實(shí)心軸輸出，臥式安裝，規(guī)格1。3.4 聯(lián)軸器的選型 聯(lián)軸器主要用來(lái)傳遞功率和扭矩，一

50、般可分為剛性和撓性兩類。在實(shí)際中，聯(lián)軸器所連接的兩軸，由于制造和安裝誤差，以及運(yùn)轉(zhuǎn)中的磨損，基礎(chǔ)的下沉和由于受載、工作溫度的變化容易引起軸的變形，使兩軸不能保證嚴(yán)格對(duì)中而產(chǎn)生某種程度的相對(duì)位移，一般撓性聯(lián)軸器具有較好的補(bǔ)償功能。在滾筒軸與主減速器的輸出端、輔助減速器的輸入端與輔助電動(dòng)機(jī)的輸出端選用彈性柱銷齒式聯(lián)軸器，此類聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量輕，制造容易，工作時(shí)不需潤(rùn)滑，維修方便，更換易損件容易而且迅速，費(fèi)用低，可補(bǔ)償兩軸相對(duì)偏移，傳遞轉(zhuǎn)矩大，可部分代替齒式聯(lián)軸器，噪聲大，中轉(zhuǎn)矩軸系傳動(dòng)，不適用于對(duì)減振效果要求高和對(duì)噪聲需嚴(yán)加控制的部位。ZL型-基本型；ZLD型圓錐軸孔型（與電機(jī)聯(lián)接）。1、滾筒

51、軸與主減速器的輸出端聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩13：Tc=9550 式中kw動(dòng)力機(jī)系數(shù)，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，kw=1 k工況系數(shù)，在均勻載荷下，k=1 kz起動(dòng)系數(shù)，本處起動(dòng)頻率低，kz=1 kt溫度系數(shù)，所用聯(lián)軸器中有非金屬，在常溫下kt=1考慮主減速器輸出端d=120mm,且聯(lián)軸器與減速器相配，查14表5.8，參考TcTp,選用聯(lián)軸器的型號(hào)為ZL8聯(lián)軸器GB/T5015-852、輔助減速器的輸入端與輔助電動(dòng)機(jī)的輸出端 Tc=9550考慮輔助減速器的輸入端直徑d=80mm,輔助電動(dòng)機(jī)的輸出端d=42mm,且聯(lián)軸器與減速器相配，查14表5.8，參考TcTp,選用聯(lián)軸器的型號(hào)為ZL5聯(lián)軸器GB/T5015-85。3、主減速器的輸入端與主電動(dòng)機(jī)的輸出端帶式輸送機(jī)為恒力矩載荷, 其在過(guò)載保護(hù)、平穩(wěn)起動(dòng)及輸送帶張力控制等方面均有嚴(yán)格要求, 因此一般應(yīng)選用YOXD 或YOXF 限矩型液力偶合器,動(dòng)態(tài)反應(yīng)靈敏