董永“帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)”

1、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(jiǎn)單、運(yùn)行平穩(wěn)、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、能耗低、對(duì)環(huán)境污染小、便于集中控制和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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)和電器原理設(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(dòng)機(jī)、減速器、推桿制動(dòng)器、液壓軟起動(dòng)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(dòng)裝置完成對(duì)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(duì)輸送機(jī)

2、的保護(hù)裝置及其電器原理設(shè)計(jì)。電器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(dòng)裝置,可編程控制器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

3、 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 throug

4、h 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 co

5、nstruction 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 a

6、nd appliances. The control of electrical equipment can be achieved primarily through programmable controller (PLC.Keywords: belt conveyor, driven devices, programmable controller目錄摘要. I ABSTRACT . II 1.緒論 . (11.1帶式輸送機(jī)的技術(shù)發(fā)展 (11.2常用帶式輸送機(jī)類型與特點(diǎn) (32.帶式輸送機(jī)的施工設(shè)計(jì) (72.1概述 (73.帶式輸送機(jī)電控設(shè)計(jì) (343.1指令說明 (343.2系統(tǒng)工作原

7、理 (354.總結(jié) (40主要參考文獻(xiàn) (41致謝 (42附錄(英文翻譯原文 (43中文翻譯 (52I1.緒論帶式輸送機(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(jiǎn)單、運(yùn)行平穩(wěn)、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、能耗低、對(duì)環(huán)境污染小、便于集中控制和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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。它是運(yùn)輸成件貨物與散裝物料的理想工具,因此被廣泛用于國民經(jīng)濟(jì)各部門。尤其在礦山用量最多、規(guī)格最大。1.1帶式輸送機(jī)的技術(shù)發(fā)展上述兩種帶式輸送機(jī)均采用了模塊設(shè)計(jì)。各條帶式輸送機(jī)由統(tǒng)一的機(jī)頭、機(jī)尾、中間架、傳動(dòng)單元、托輥組和電氣房模塊組成,給設(shè)計(jì)、制造、使用和維護(hù)帶來許多方便。目前最高的帶速是15m/s,可用于大型排土機(jī)臂

8、架上。70年代開始,西方各國斜井帶式輸送機(jī)。德國魯爾區(qū)Haniel-Prosper煤礦使用了當(dāng)今規(guī)格最大斜井帶式輸送機(jī),其帶寬為1.4m,帶速為5.5m/s,帶強(qiáng)為st7500N/mm,整機(jī)傳動(dòng)功率為2×3100kW同步電機(jī)。電機(jī)轉(zhuǎn)子直接固定在滾筒軸上,從而省去了減速器。同步機(jī)用交直交變頻裝置調(diào)速,起、制動(dòng)過程非常平穩(wěn),起動(dòng)時(shí)間可達(dá)140s,制動(dòng)時(shí)間達(dá)40s。輸送帶保證壽命達(dá)20年。該機(jī)上、下分支輸送帶都運(yùn)送物料。向上運(yùn)媒1800t/h,下分支向下運(yùn)矸石1000t/h。提高高度達(dá)700余米。經(jīng)過一百年的發(fā)展,帶式輸送機(jī)已成為一個(gè)龐大的家族,不再是常規(guī)的開式槽型或直線布置的帶式輸送機(jī),

9、而是針對(duì)生產(chǎn)需求設(shè)計(jì)出各種各樣的特種帶式輸送機(jī)。例如,彎曲型、線摩擦型。大傾角型?？缮炜s型。吊掛型、管式、吊掛管式、波紋擋邊式、氣墊式、壓帶式、鋼絲繩牽引式和鋼帶式等帶式輸送機(jī)。它們各有自己的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),適用于某些特殊場(chǎng)合。例如,管式和吊掛式輸送機(jī)因其密封性好,適用于有環(huán)保要求或物料不應(yīng)受外界環(huán)境影響的場(chǎng)合。波紋擋邊帶式輸送機(jī)可以做大傾角甚至垂直提升,因而在卸船和豎井提升中得到應(yīng)用。壓帶式大傾角帶式輸送機(jī)于50年代在下挖式斗輪挖掘機(jī)上廣泛應(yīng)用。傾角可達(dá)35º,從而縮短斗輪臂架長(zhǎng)度。目前國內(nèi)外帶式輸送機(jī)正朝著長(zhǎng)距離、高速度和大運(yùn)量方向發(fā)展。單機(jī)運(yùn)距已達(dá)30.4km,多機(jī)串聯(lián)運(yùn)距最長(zhǎng)達(dá)20

10、8km,由17條帶式輸送機(jī)組成,最寬的帶式輸送機(jī)帶寬為4m。最大運(yùn)輸能力已達(dá)到3.75萬t/h,最高帶速達(dá)到15m/s。單條帶式輸送機(jī)的裝機(jī)功率達(dá)到6×2000kW。我國生產(chǎn)的帶式輸送機(jī)最大帶寬已達(dá)到2m,帶速已達(dá)到2 m/s,設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力已達(dá)到5.2萬t/h,最大運(yùn)距為3.7km。帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸能力和輸送距離是所有其他輸送設(shè)備無法比擬的,因此世界各國都在不斷地努力發(fā)展和完善帶式輸送機(jī)技術(shù)。努力的方向著重于:提高帶速,它是提高輸送能力和節(jié)省投資的有效途徑。提高各部件的可靠性,也包括輸送帶的可靠性,往往一個(gè)部件的失靈會(huì)影響整機(jī)乃至整個(gè)系統(tǒng)的停頓。努力減少維護(hù)工作量或取消日常維護(hù)工作,

11、因帶式輸送機(jī)分布在幾百米甚至幾千米的運(yùn)輸線路上,很難實(shí)現(xiàn)有效的維護(hù)保養(yǎng)工作。節(jié)能研究,帶式輸送機(jī)本身是輸送機(jī)中耗能最省的,但在大型礦山、冶金、電力和專用港口等企業(yè)中帶式輸送機(jī)用量很大,成為企業(yè)中的一個(gè)耗能大部門,因而進(jìn)一步的節(jié)能研究具有重要意義。例如,功率計(jì)算中的阻力確定,加大張力和托輥直徑以及改進(jìn)輸送帶結(jié)構(gòu)與配方降低在運(yùn)行阻力中占最大比重的壓陷阻力西方一些國家為適應(yīng)金屬露天礦型化的需要,正努力解決輸送機(jī)輸送金屬礦石及其圍巖的問題,以求用帶式輸送機(jī)替代昂貴的汽車運(yùn)輸。對(duì)大中型帶式輸送機(jī)采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法,通常采用的靜態(tài)設(shè)計(jì)方法沒有考慮輸送帶的粘彈性問題,因而輸送機(jī)的起動(dòng)與制動(dòng)過程中會(huì)在輸送帶中產(chǎn)

12、生沖擊波,沖擊波引起的輸送帶動(dòng)張力要比正常運(yùn)行的最大張力大10多倍,它直接關(guān)系著輸送帶的強(qiáng)度、接頭強(qiáng)度、滾筒、傳動(dòng)裝置和聯(lián)接件的設(shè)計(jì)強(qiáng)度,然而研究可控的起動(dòng)裝置和制動(dòng)裝置來減小動(dòng)張力便成為動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的根本所在。1.2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)式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(zhǎng),地基平整穩(wěn)定的場(chǎng)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)電廠等生長(zhǎng)地點(diǎn)。該種輸送機(jī)應(yīng)用十分普遍,現(xiàn)已形成系列產(chǎn)

13、品如TD62、TD75、DT等。(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(zhǎng)、運(yùn)輸能力大、運(yùn)行速度高、輸送帶成槽性好和壽命長(zhǎng)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)度低易造成縱向撕裂。采用鋼繩芯帶式輸送機(jī)可以有效地解決這類問題。該種帶式輸送機(jī)已經(jīng)定型成DX系列。(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)。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(chǎng)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

14、式輸送機(jī)的輸送長(zhǎng)度可以根據(jù)工作的需要隨時(shí)縮短或加長(zhǎng)。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(dòng)帶式輸送機(jī)(DY移動(dòng)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(dòng)的方式不同又可分為移動(dòng)式與攜帶式帶式輸送機(jī)。前者是靠輪子、履帶或滑撬移動(dòng)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(chǎng)、碼頭、倉庫等場(chǎng)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)(在此稱之為主機(jī)某位置的輸送帶下面加裝一臺(tái)或幾臺(tái)短的帶

15、式輸送機(jī)(稱之為輔機(jī),主帶借助重力或彈性力壓在輔機(jī)的帶子(輔帶上,輔帶可以通過摩擦力驅(qū)動(dòng)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(zhǎng)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。各種物料所允許的最大上運(yùn)傾角見表1.1。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。表1.1 帶式輸送機(jī)的最大傾角 (9鋼繩牽引帶式輸送機(jī)鋼繩牽引帶式輸送機(jī)從1951年起在英語國家得到應(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(zhǎng)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

16、家不提倡使用。我國自1967年起在煤礦開始使用,但總體用量不高。根據(jù)研究表明,當(dāng)輸送量超過500t/h,運(yùn)距超過25km 時(shí),鋼繩牽引帶式輸送機(jī)的基建投資和運(yùn)費(fèi)將少于鋼繩芯帶式輸送機(jī),即運(yùn)距越長(zhǎng)越有利。(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(chǎng)合,如水泥、粉媒、谷物等物料的輸送。(11鋼帶輸送機(jī)(DG鋼帶輸送機(jī)的輸送帶是一薄的撓性鋼帶。其耐熱性比常規(guī)輸送帶好得多,因此它已在食品工業(yè)中得到應(yīng)用。但鋼帶的成槽性差,滾筒傳遞扭距很有限,因而不適用于長(zhǎng)距離輸送。(12網(wǎng)帶輸送

17、機(jī)(DW網(wǎng)帶輸送機(jī)的輸送帶是一撓性網(wǎng)帶,在技術(shù)性能上與鋼帶輸送機(jī)相似,主要用于輕工業(yè)和有特殊要求的場(chǎng)合2.帶式輸送機(jī)的施工設(shè)計(jì)2.1概述帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)通常包含初步設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)兩個(gè)方面的內(nèi)容。前者主要是通過理論上的分析計(jì)算選出滿足生產(chǎn)要求的輸送機(jī)各部件,確定合理的運(yùn)行參數(shù),或者對(duì)確定的部件參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)算,并完成輸送線路的宏觀設(shè)計(jì);后者主要是根據(jù)初步設(shè)計(jì)完成輸送機(jī)的安裝布置圖。設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力:560t/h, 運(yùn)輸距離:892m, 輸送傾角:-14°, 原煤松散密度:0.91t/m³, 煤最大塊度:300mm,煤動(dòng)態(tài)堆積角:20°,供電電壓:660v/6kv,帶速:2.

18、5m/s, 應(yīng)用單位:硯北煤礦。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(zhǎng)、運(yùn)輸能力大、運(yùn)行速度高、輸送帶成槽性好和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。但其最大的缺點(diǎn)是因鋼繩芯輸送帶的芯體無橫絲,故橫向強(qiáng)度低已造成縱向撕裂。由于受到輸送帶強(qiáng)度的限制而只能采用多臺(tái)串聯(lián)運(yùn)行方式,這就造成了設(shè)備數(shù)量多,物料轉(zhuǎn)載次數(shù)多,因而帶來設(shè)備投資高,運(yùn)轉(zhuǎn)效率低,事故率升高,粉煤比重上升以及維護(hù)人員增多等后果。采用鋼繩芯帶式輸送機(jī)可以有效地解決這類問題。因?yàn)槲以O(shè)計(jì)的輸送機(jī)運(yùn)輸距離長(zhǎng)(892m,運(yùn)輸能力大(560t/h,所以我采用鋼繩芯帶式輸送機(jī)。2

19、.2.3.輸送帶類型的確定輸送帶是輸送機(jī)的重要部件,要求它具有較高的強(qiáng)度和較好的撓性,其價(jià)格比較昂貴,約占輸送機(jī)總成本的25%50%。在類型確定上需考慮以下幾點(diǎn):煤礦井下必須使用阻燃輸送帶,并且盡量選用橡膠貼面,其次為橡塑貼面和塑料貼面的阻燃輸送帶;在同等條件下,優(yōu)先選擇分層帶,其次整體帶芯帶和鋼繩芯帶;優(yōu)先選用尼龍、維尼龍帆布層帶,因在同樣抗拉強(qiáng)度下,上述材料比棉帆布帶體輕、帶薄、柔軟、成槽性好、耐水和耐腐蝕;覆蓋膠的厚度主要取決于被運(yùn)物料的種類和特性,給料沖擊的大小,帶速與機(jī)長(zhǎng)。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。他們是輸送帶

20、的骨架層,幾乎承受輸送帶工作時(shí)全部負(fù)荷,因此,帶芯材料必須具有一定的強(qiáng)度和剛度。下覆蓋膠是輸送帶與支撐托輥接觸的一面,主要承受壓力,為了減少輸送帶眼托輥運(yùn)行時(shí)的壓陷阻力,下覆蓋膠是輸送帶與支撐托輥接觸的一面,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)生跑偏是側(cè)面和機(jī)架相碰時(shí),保護(hù)其不受機(jī)械損傷。(1輸送帶的分類按輸送帶帶芯結(jié)構(gòu)及材料不同,輸送帶被分成織物層芯和鋼絲繩芯兩大類?？椢飳有螺斔蛶в直环譃榉謱涌椢飳有竞驼w編織織物層芯兩類,且織物層新的材質(zhì)有棉、尼龍和維綸等。整體編織織物層新輸送帶與分層織物層芯輸送帶相比,在帶強(qiáng)相同的前提下

21、,整體輸送帶的厚度小、柔性好、耐沖擊性好、使用中不會(huì)發(fā)生層間剝裂,但其伸長(zhǎng)率較高,在使用過程中,需較大的拉緊行程。鋼絲繩芯輸送帶是由許多柔軟的細(xì)鋼絲繩相隔一定間距排列,用于鋼絲繩有良好粘合性的膠料粘合而成。鋼絲繩芯輸送帶的縱向拉伸強(qiáng)度高,抗彎曲疲勞性能好;伸長(zhǎng)率小,需要的拉緊行程小。同其他種類輸送帶相比,在帶強(qiáng)相同的前提下,鋼絲繩芯輸送帶的厚度小。(2輸送帶的連接為了便于制造和搬運(yùn),輸送帶的長(zhǎng)度一般制成每段100200m,因此,使用時(shí)必須根據(jù)橡膠輸送帶的連接方法有機(jī)械接法與硫化膠接法兩種,硫化膠接法有可分為熱硫化和冷硫化膠接;塑料輸送帶則有機(jī)械接頭與塑化接頭兩種。機(jī)械接頭機(jī)械接頭是一種可拆卸的

22、接頭。它對(duì)帶芯有損傷,街頭強(qiáng)度效率低,只有25%60%,使用壽命短,并且接頭通過滾筒時(shí)對(duì)滾筒表面有損害,常用于端運(yùn)距或移動(dòng)式帶式輸送機(jī)上?？椢飳有据斔蛶С２捎玫臋C(jī)械接頭形式有膠接活頁式,鉚釘固定的夾板式和勾狀卡子式。鋼絲繩芯輸送帶一般不采用機(jī)械接頭方式。硫化(塑化接頭硫化(塑化接頭是一種不可拆卸的接頭形式。它具有承受拉力大、使用壽命長(zhǎng)、對(duì)滾筒表面不產(chǎn)生損害、接頭強(qiáng)度效率可高達(dá)60%95%的優(yōu)點(diǎn)。但存在接頭工藝過程復(fù)雜的缺點(diǎn)。對(duì)于分層織物層芯輸送帶在硫化前,將其短部按帆布層數(shù)且成階梯狀,然后將兩個(gè)端頭互相很好貼合,用專用硫化設(shè)備加壓加熱并保持一定時(shí)間即可完成。對(duì)于鋼絲繩芯輸送帶,在硫化前將接頭處

23、的鋼絲繩剝出,然后將鋼絲繩按照某種排列形式搭接好,附上硫化膠料,即可在專用硫化設(shè)備上進(jìn)行硫化接頭。冷粘連接法(冷硫化法冷粘連接法與硫化連接主要不同之點(diǎn)是冷連接使用的膠料涂在接口上后不需加熱,只需施加適當(dāng)?shù)膲毫Ρ３忠欢〞r(shí)間即可。冷連接只適用于分層織物層芯的輸送帶。根據(jù)原始資料和上述選擇要求,本設(shè)計(jì)選擇鋼絲繩芯帶,型號(hào)是G X2000,其帶芯強(qiáng)度為2000N/ mm ,輸送帶質(zhì)量為34kg/m ,帶厚為22mm ,鋼絲繩根數(shù)64。芯帶采用硫化接頭。線路初步設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)使用地點(diǎn)的具體情況、用戶要求或輸送機(jī)類型情況,進(jìn)行輸送機(jī)的整體布置。主要內(nèi)容包括驅(qū)動(dòng)裝置的型式、數(shù)量和安裝位置的確定,拉緊裝置的

24、形式和安裝位置的確定,機(jī)頭、機(jī)尾布置,裝卸位置及形式,清掃裝置的類型及位置的確定等。最后根據(jù)這些內(nèi)容畫出輸送機(jī)的布置簡(jiǎn)圖。 圖2.1 輸送機(jī)布置簡(jiǎn)圖(1滿足設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力的帶寬1B 0.780m = 式中Q 設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力,t/h;1B 滿足設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力的輸送帶寬度,m;k 物料斷面系數(shù),見表2.1;v 輸送帶運(yùn)行速度,m/s;物料的散狀密度,t/m 3;c 傾角系數(shù),見表2.2。表2.1 物料斷面系數(shù)1 表2.2 傾角系數(shù)1 (2滿足物料塊度條件的寬度B 2對(duì)于未篩分過的物料B 22a max +200=2200300+=800mm ,根據(jù)上列計(jì)算選取帶寬B 2=800mm 。(1輸送帶線質(zhì)量q

25、 d根據(jù)DTII 手冊(cè)表4-5鋼絲繩芯輸送帶規(guī)格及技術(shù)參數(shù)查得q d =42kg/m 。(2物料線質(zhì)量q已知設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力Q=560t/h ,輸送帶運(yùn)行速度v =2.5m/s 時(shí),物料線質(zhì)量q=v Q 6.3=5603.6 2.5=62.2 kg/m (3托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量托輥的選擇托輥是用來支承輸送帶和輸送帶上的物料,減少輸送帶的運(yùn)行阻力,保證輸送帶的垂度不超過技術(shù)規(guī)定,使輸送帶沿預(yù)定的方向平穩(wěn)地運(yùn)行。帶式輸送機(jī)上的主要部件是托輥,其成本占輸送機(jī)總成本的25%30%,總重約占總機(jī)重量的30%40%;托輥使用壽命短會(huì)增加輸送機(jī)的維修費(fèi)用;轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活會(huì)增加輸送機(jī)的功耗;堵轉(zhuǎn)的托輥會(huì)磨損昂貴的輸送帶

26、,甚至可導(dǎo)致礦井瓦斯、煤塵爆炸的嚴(yán)重事故。通常托輥的預(yù)期使用壽命大約在2-5萬小時(shí),但在惡劣的工作條件下,如煤礦井下工作,它的實(shí)際使用壽命低于預(yù)期的使用壽命。托輥類型及其作用托輥按其用途的不同主要分為承載托輥(又稱上托輥、回程托輥(又稱下托輥、緩沖托輥與調(diào)心托輥。托輥的結(jié)構(gòu)與具體布置形式主要決定于輸送機(jī)的類型與所運(yùn)物料的性質(zhì)。承載托輥安裝在有載分支上,以支承輸送帶與物料。在生產(chǎn)實(shí)踐中要求它能根據(jù)所輸送物料性質(zhì)的不同,使輸送帶的承載斷面的形狀有相應(yīng)的變化回程托輥安裝在空載分支上,以支承輸送帶。通常采用平行托輥大型輸送機(jī)有時(shí)采用V 形回程托輥。緩沖托輥大多安裝在輸送機(jī)的裝載點(diǎn)上,以減輕物料對(duì)輸送帶

27、的沖擊。在運(yùn)輸沉重的大塊物料的情況下,有時(shí)也需沿輸送機(jī)全線設(shè)置緩沖托輥。通常緩沖托輥有彈簧鋼板式和橡膠圈式兩種。輸送帶運(yùn)行時(shí),由于張力的不平衡、物料偏堆積、機(jī)架變形、托輥軸承損壞以及風(fēng)載荷作用等使其產(chǎn)生跑偏,目前應(yīng)用最為普遍的是前傾托輥,它取代了調(diào)心托輥,靠普通槽形托輥的兩側(cè)輥向輸送帶運(yùn)行方向傾斜2°3°實(shí)現(xiàn)防跑偏。托輥間距的選擇托輥間距的選擇應(yīng)考慮物料性質(zhì)、輸送帶的重度及運(yùn)行阻力等條件的影響。承載分支托輥間距可參考表2.3選取。緩沖托輥間距一般為承載托輥間距的0.3-0.5倍,約為0.3-0.6m?；爻掏休侀g距可按2-3 m考慮或取為承載托輥間距的2倍。表2.3 承載托輥

28、間距參考表(m1 表2.4 F 托輥回轉(zhuǎn)部分質(zhì)量(kg 1 頭部滾筒或尾部滾筒距第一組槽形托輥的距離s 按下式計(jì)算:2.67s B 式中s 滾筒與第一組托輥之間的距離,m ;托輥的成槽角,rad ;B 輸送帶寬度,m 。(槽型托輥成槽角=35°B =0.8m ; 頭部滾筒距第一組槽形托輥的距離:(槽形托輥成槽角=35°B =0.8m 。本設(shè)計(jì)的帶式輸送機(jī)的帶寬B =800mm ,堆積密度=0.91 t/m²,經(jīng)查表2.3、表2.4可知選托輥直徑D=89mm,承載分支托輥間距L 't =1.3 m ,其托輥回轉(zhuǎn)部分質(zhì)量G '=14kg (沖壓座,根據(jù)

29、DT 手冊(cè)查的承載托輥選擇35°槽型托輥,圖號(hào)80C314?；爻掏休侀g距L t "=2.5m ,其托輥回轉(zhuǎn)部分質(zhì)量G "=1kg (沖壓座,根據(jù)DT 手冊(cè)回程托輥選擇平行下托輥,圖號(hào)DT 80C360。因此,可求出托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量:承載托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量為:'''1710.77/1.2t tt G q kg m G = (式2-2回程托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量為:"""15 4.4/2.4t tt G q kg m G = (式2-3另外,在輸送機(jī)的前后各加一個(gè)10°過渡托輥,圖號(hào)為DT 80C311,一個(gè)

30、20°過渡托輥,圖號(hào)為DT 80C312。(4計(jì)算輸送帶許用張力 鋼絲繩芯帶b e BS m=(式2-43150800/11229090.9N=式中e S 輸送帶許用張力,N ;d 帶芯拉斷強(qiáng)度,N/mm ;B 輸送帶寬度,mm ;m 輸送帶安全系數(shù)。取鋼絲繩芯帶m=11。 (5滾筒的選擇滾筒是帶式輸送機(jī)的重要部件。按其結(jié)構(gòu)與作用的不同分為傳動(dòng)(驅(qū)動(dòng)滾筒、電動(dòng)滾筒、外裝式電動(dòng)滾筒和改向滾筒。傳動(dòng)滾筒傳動(dòng)滾筒用來傳遞牽引力或制動(dòng)力。傳動(dòng)滾筒有鋼制光面滾筒、包膠滾筒和陶瓷滾筒等。鋼制光面滾筒主要缺點(diǎn)是表面摩擦系數(shù)小,所以一般常用于短距離輸送機(jī)中。包膠滾筒主要優(yōu)點(diǎn)是表面摩擦系數(shù)大,適用于長(zhǎng)

31、距離大型帶式輸送機(jī)。包膠滾筒按其表面形狀又可分為:光面包膠滾筒、人字形溝槽包膠滾筒和菱形(網(wǎng)紋包膠滾筒。光面包膠滾筒制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,易滿足技術(shù)要求,正常工作條件下摩擦系數(shù)大,能減少物料黏結(jié),但在潮濕場(chǎng)合,由于表面無溝槽致使無法截?cái)嗨?因而摩擦系數(shù)顯著下降。為了增大摩擦系數(shù),在光面鋼制滾筒表面上,冷粘或硫化一層人字形溝槽的橡膠板,為使這層橡膠板粘得牢靠,必須先在滾筒表面掛上一層很薄的襯膠(一般小于2mm,然后再把人字形溝槽橡膠冷粘或硫化在襯膠上。這種帶人字形的溝槽滾筒,由于有溝槽存在,能使表面水薄膜中斷,不積水,同時(shí)輸送帶與滾筒接觸時(shí),輸送帶表面能擠壓到溝槽里。由于這兩種原因,即使在潮濕的條

32、件下,摩擦系數(shù)也降低不大。但是,此種滾筒具有方向性,不能反向運(yùn)轉(zhuǎn)。菱形(網(wǎng)紋包膠滾筒,除了具有人字溝槽膠面滾筒的優(yōu)點(diǎn)外,最突出的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它沒有方向性,有效防止了輸送帶的跑偏,對(duì)可逆輸送機(jī)尤為適用。但摩擦系數(shù)比人字溝槽膠面稍有降低。盡管如此,人們還是認(rèn)為菱形溝槽膠面比人字溝槽膠面優(yōu)越。繼菱形溝槽膠面滾筒之后又出現(xiàn)了一種帶軸向槽的菱形溝槽膠面滾筒。因?yàn)檩S向溝槽使摩擦系數(shù)升高,從而彌補(bǔ)了菱形溝槽膠面滾筒比人字溝槽膠面滾筒摩擦系數(shù)小的缺點(diǎn)。這種菱形溝槽滾筒目前國內(nèi)尚未制造生產(chǎn)。普通傳動(dòng)滾筒都是采用焊接結(jié)構(gòu),即輪轂、輻板和筒皮之間采用焊接結(jié)構(gòu)。該類滾筒適用于中小型帶式輸送機(jī)。在大功率的帶式輸送機(jī)中,必

33、須采用鑄焊結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式,滾筒兩端的輪轂、輻板和筒皮為整體鑄造,然后再與中間筒皮焊在一起。 改向滾筒改向滾筒有鋼制光面滾筒和光面包膠滾筒。包膠的目的是為了減少物料在其表面的黏結(jié)以防輸送帶的跑偏與磨損。滾筒的軸承有布置在內(nèi)側(cè)與外側(cè)兩種形式。滾筒直徑的選擇計(jì)算在帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)中,正確合理地選擇滾筒直徑具有很大的意義。如果直徑增大可改善輸送帶的使用條件,但在其他條件相同之下,直徑增大會(huì)使其重量、驅(qū)動(dòng)裝置、減速器的傳動(dòng)比和質(zhì)量相應(yīng)提高。因此,滾筒直徑盡量不要大于確保輸送帶正常使用條件所需的數(shù)值。在選擇傳動(dòng)滾筒直徑時(shí),可按四個(gè)方面考慮:為限制輸送帶繞過傳動(dòng)滾筒時(shí)產(chǎn)生過大的附加彎曲應(yīng)力,傳動(dòng)滾筒直徑應(yīng)按

34、下面方法計(jì)算:對(duì)于鋼繩芯帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)滾筒直徑1501507.51130D d mm = (式2-5式中D 傳動(dòng)滾筒直徑,mm ;d 鋼絲繩直徑,mm 。為限制輸送帶的表面比壓,以免造成覆蓋膠脫落,傳動(dòng)滾筒直徑為: 鋼繩芯帶D mm Bd p -= 式中 D 傳動(dòng)滾筒直徑,mm ;S 輸送帶張力,N ;B輸送帶寬度,mm;d鋼絲繩直徑,mm;a鋼絲繩間距,mm;p輸送帶表面許用比壓,取1MPa。限制覆蓋膠或花紋變形量小于6%的,傳動(dòng)滾筒直徑為鋼繩芯帶b2D+K5.0(35d=351.8+=666.75155.0(1式中D傳動(dòng)滾筒直徑,mm;K圍包角影響系數(shù),當(dāng)圍包角小于90°時(shí),K

35、=0.8,否則,K=1;b鋼繩芯輸送帶上覆蓋膠厚度(包括花紋高度,mm;d鋼絲繩直徑,mm。改向滾筒直徑可按下式確定D=0.8D=1000mm1D=0.6D=630mm2D尾部改向滾筒直徑,mm式中1D其他改向滾筒直徑,mm2D傳動(dòng)滾筒直徑,mm綜合考慮以上幾條因素,我選擇傳動(dòng)滾筒直徑D=1250mm,圖號(hào)為D=1000mm,圖號(hào)DT80A109Y(G 2的傳動(dòng)滾筒;尾部改向滾筒的直徑1D=630mm 為DT80B308(G 2的尾部改向滾筒;頭部改向滾筒直徑為2各個(gè)滾筒表面均為人字形溝槽的橡膠覆蓋面。(6計(jì)算各直線區(qū)段阻力對(duì)于承載分支:(''cos sin Z d t d W

36、 gL q q q q q =+-+3 (式2-6 =9.8×892(62.2+34+10.77×0.02×cos14°-(62.2+34sin14° = -185296N 其中(´=0.02 對(duì)于回程分支:(""cos sin K t d W gL q q q =+3 (式2-7 =9.8×892×(4.4+34×0.018cos14°+34×sin14° =77765.4N ("=0.018式中 Z W 承載分支直線運(yùn)行阻力,N ;K W 回

37、程分支直線運(yùn)行阻力,N ;g 重力加速度, m/s ² L 輸送長(zhǎng)度,m輸送傾角;'輸送帶在承載分支運(yùn)行的阻力系數(shù),見表2.5 ''輸送帶在回程分支運(yùn)行的阻力系數(shù),見表2.5表2.5 輸送帶沿托輥運(yùn)行的阻力系數(shù)1 (1用逐點(diǎn)法計(jì)算輸送帶關(guān)鍵點(diǎn)張力: 圖2.1輸送帶設(shè)計(jì)示意圖輸送帶張力應(yīng)滿足兩個(gè)條件:摩擦傳動(dòng)條件,即輸送帶的張力必須保證輸送機(jī)在任何正常工況下都無輸送帶打滑現(xiàn)象發(fā)生。傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)可參考表6選取,對(duì)于塑面帶應(yīng)相應(yīng)減少。表2.6 傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)1 按摩擦條件確定:S1=S1;S2=KS+W ZH;S3=KS2;S4=KS3

38、+W K;S 5=KS 4;S 6=S 5;S 7=KS 6; S 8=S 7; S 9=KS 8; S 9-S 1=(11ua S e n-(取K=1.04經(jīng)查表2.6可知,摩擦系數(shù)20.0=,其中圍包角取a=200,摩擦備用系數(shù)取17.1=n1133359.8S = 2568263S =-出現(xiàn)負(fù)值,不合適。(2垂度條件,即輸送帶的張力必須保證輸送帶在兩托輥間的垂度不超過規(guī)定值,或者滿足最小張力條件對(duì)于承載分支輸送帶最小張力:('2min 5cos Z d t S S q q L =+ (式2-8 =5×(34+62.2×1.3×。=606.7對(duì)于回程分

39、支輸送帶最小張力:"min 5cos K t d S gL q = (式2-9N=由上面計(jì)算的數(shù)值可以得知不滿足垂度條件。取回空分支的最小張力點(diǎn)S 2=min Z S ,則S 3=KS 2=1.047467.6=7766.4N 根據(jù)這一條件 出各點(diǎn)的張力點(diǎn)分別為S 1=185902.7S 2=606.7S 3=631.0 S 4=631.0 S 5=656.2 S 6=656.2S 7=682.5 S 8=78447.9 S 9=78447.9max max 1268735.3eS S S S N=由于滿載工作下電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),有可能是電動(dòng)狀態(tài)也可能是發(fā)電狀態(tài),所以在牽引力和功率計(jì)

40、算上有區(qū)別。尤其應(yīng)注意各種阻力的正方向和正常發(fā)電狀態(tài)而空載電動(dòng)狀態(tài)下的功率驗(yàn)算。電動(dòng)機(jī)備用功率一般按15%-20%考慮。(1傳動(dòng)滾筒的主軸牽引力:F 0=S 9-S 1=-107454.8 (式2-10 (2電動(dòng)機(jī)功率由于主軸牽引力為負(fù)值所以電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)3010d P K F v -=3=1.17×96880.85×1.05×2.5×10-3 ×0.85=252.9KW(其中電動(dòng)機(jī)功率備用系數(shù)為17.1=K d ,傳動(dòng)裝置的效率為85.0=所以電動(dòng)機(jī)選132×2=264KW ,查閱有關(guān)手冊(cè)選擇Y315M-4132型三相異步電動(dòng)機(jī),

41、其主要技術(shù)參數(shù):額定功率為132kw;轉(zhuǎn)速為1470r/min;許用扭矩為60KN.M 。(1拉緊力H P :P N =S 6+S 7=1138.7KN3 (式2-11 (2拉緊行程L :K 輸送帶工作時(shí)的伸長(zhǎng)系數(shù),見表2.7,可知K=0.0015表2.7 輸送帶伸長(zhǎng)系數(shù)K 3 (3拉緊裝置的選擇與布置拉緊裝置又稱張緊裝置,它是帶式輸送機(jī)必不可少的部件,具有以下四個(gè)主要作用:使輸送帶有足夠的張力,以保證輸送帶與滾筒間產(chǎn)生必要的摩擦力并防止打滑;保證輸送帶各點(diǎn)的張力不低于一定值,以防止輸送帶在托輥之間過分松弛而引起撒料和增加運(yùn)動(dòng)阻力;補(bǔ)償輸送帶的塑性伸長(zhǎng)和過渡工況下彈性伸長(zhǎng)的變化;為輸送帶重新接

42、頭提供必要的行程。在帶式輸送機(jī)的總體布置時(shí),選擇合適的拉緊裝置,確定合理的安裝位置,是保證輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)、起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)輸送帶在傳動(dòng)滾筒上不打滑的重要條件,通常確定拉緊裝置的位置時(shí)須考慮以下三點(diǎn):拉緊裝置應(yīng)盡量安裝在靠近傳動(dòng)滾筒的空載分支上,以利于起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生打滑現(xiàn)象,對(duì)運(yùn)距較短的輸送帶可布置在機(jī)尾部,并將機(jī)尾部的改向滾筒作為拉緊滾筒;拉緊裝置應(yīng)盡可能布置在輸送帶張力最小處,這樣可減小拉緊力;應(yīng)盡可能使輸送帶在拉緊滾筒的繞入和繞出分支方向與滾筒位移線平行,且施加的拉緊力要通過滾筒中心。按拉緊裝置的原理不同,常用的拉緊裝置有以下幾種:·重錘拉緊裝置。重錘拉緊裝置應(yīng)用十分普通。它是利

43、用重錘的重量產(chǎn)生拉緊力,并保證輸送帶在各種工況下有恒定的拉緊力,可以自動(dòng)補(bǔ)償由于溫度改變和磨損而引起輸送帶的伸長(zhǎng)變化。重錘拉緊裝置在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單,工作上可靠,維護(hù)量小,是一種較理想的拉緊裝置。它的缺點(diǎn)是占用空間較大,工作拉緊力不能自動(dòng)調(diào)整。根據(jù)輸送機(jī)的長(zhǎng)度和使用場(chǎng)合的不同,重錘拉緊裝置的具體結(jié)構(gòu)形式也有所不同,如重錘垂直拉緊裝置和重錘車式拉緊裝置,它們適用于固定長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)上。·固定式拉緊裝置。固定式拉緊裝置的拉緊滾筒在輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中位置是固定的,其拉緊行程的調(diào)整有手動(dòng)和電動(dòng)兩種方式。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,對(duì)污染不敏感,工作可靠,缺點(diǎn)是輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中由于輸送帶的彈性變形和塑性伸

44、長(zhǎng)引起張力降低,可能導(dǎo)致輸送帶在傳動(dòng)滾筒上打滑。常用的結(jié)構(gòu)類型有螺旋拉緊裝置(拉緊行程短,拉緊力小,故適用于機(jī)長(zhǎng)小于80m的短距離帶式輸送機(jī)上和鋼繩絞車?yán)o裝置(利用鋼絲繩纏繞在絞筒上,將輸送帶拉緊等。·自動(dòng)拉緊裝置。自動(dòng)拉緊裝置是一種在輸送機(jī)工作中能按一定的要求自動(dòng)調(diào)節(jié)拉緊力的拉緊裝置。在現(xiàn)代長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)中使用較多。它使輸送帶具有合理的張力圖,自動(dòng)補(bǔ)償輸送帶的彈性變形和塑性變形。它的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,外形尺寸大,對(duì)污染較敏感及需要輔助裝置。自動(dòng)拉緊裝置的類型很多,按作用原理分,有連續(xù)作用和周期作用兩種;按控制參數(shù)分,有一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)等(常作為控制參量的有張力、帶速和傳動(dòng)滾筒的利

45、用弧;按拉緊裝置的驅(qū)動(dòng)方式分,有電力驅(qū)動(dòng)與液力驅(qū)動(dòng)兩種;按被調(diào)節(jié)的繞出點(diǎn)張力的變化規(guī)律分,有穩(wěn)定式、隨動(dòng)式和綜合式三種。TYZL通用型液壓自動(dòng)拉緊裝置是針對(duì)我國帶式輸送機(jī)、索道等連續(xù)輸送設(shè)備而開發(fā)的一種機(jī)電一體化通用設(shè)備。它具有以下特點(diǎn):根據(jù)使用場(chǎng)合的條件,拉緊力可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定,使設(shè)備處于最佳的工作狀態(tài)。拉緊力設(shè)定后,TYZL型液壓自動(dòng)拉緊裝置可以保持系統(tǒng)處于恒力拉緊狀態(tài)。TYZL型液壓自動(dòng)拉緊裝置具有相應(yīng)速度快,動(dòng)態(tài)性能好的特點(diǎn),以及時(shí)補(bǔ)償輸送帶或鋼絲繩的彈塑性變形油泵電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)空載起動(dòng),達(dá)到額定拉力時(shí),電機(jī)斷電,有蓄能器完成油力補(bǔ)償,從而達(dá)到TYZL型液壓自動(dòng)拉緊裝置的節(jié)能運(yùn)行。T

46、YZL型液壓自動(dòng)拉緊裝置結(jié)構(gòu)緊湊,安裝布置方便。TYZL型液壓自動(dòng)拉緊裝置可與集控裝置連接,實(shí)現(xiàn)對(duì)該機(jī)的遠(yuǎn)程控制。在帶式輸送機(jī)的工藝布置中,選擇合理的拉緊裝置,確定合理的安裝位置,是保證輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)、啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)輸送帶在傳動(dòng)滾筒上不打滑的重要條件,通常確定拉緊裝置的位置時(shí)需要考慮以下三點(diǎn):·拉緊裝置應(yīng)盡量安裝在靠近傳動(dòng)滾筒的空載分支上,以利于起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生打滑現(xiàn)象,對(duì)運(yùn)距很短的輸送機(jī)可布置在機(jī)尾部,并將尾部滾筒作為拉緊滾筒;·拉緊裝置應(yīng)盡可能布置在輸送帶張力最小處,這樣可以減少拉緊力,縮小拉緊行程;·應(yīng)使輸送帶在拉緊滾筒的繞入和繞出分支方向與滾筒位移線平行,

47、而且施加的拉緊力要通過滾筒中心。本通用性液壓自動(dòng)拉緊裝置適用于鋼繩芯、普通橡膠帶固定式帶式輸送機(jī)以及索道等連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備,該設(shè)備可放在輸送機(jī)機(jī)頭或機(jī)尾,設(shè)計(jì)者依據(jù)具體情況選用并確定具體位置。根據(jù)輸送機(jī)設(shè)計(jì)原始資料和已計(jì)算出的拉緊力和拉緊行程,綜合考慮上述各種拉緊裝置類型和特點(diǎn),本設(shè)計(jì)選擇使用液壓拉緊裝置,型號(hào)為TYZL-100/3,拉緊裝置布置在中間改向滾筒一端(如輸送帶布置簡(jiǎn)圖所示。根據(jù)井下用帶式輸送機(jī)技術(shù)要求,制動(dòng)裝置或逆止裝置產(chǎn)生的制動(dòng)力矩不得小于該輸送機(jī)所需制動(dòng)力矩的1.5倍。(1對(duì)于電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的帶式輸送機(jī)所需制動(dòng)裝置的總制動(dòng)力矩為:(cos 2sin 75.0q t q t q

48、d q q gL M Z ''+'+-=1 (式2-13 式中 M Z 制動(dòng)裝置作用在傳動(dòng)滾筒軸上的總制動(dòng)力矩,Nm ; D 傳動(dòng)滾筒直徑,m ;L 輸送機(jī)長(zhǎng)度,m ;托輥?zhàn)枇ο禂?shù),取值為0.012(2對(duì)于發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)的帶式輸送機(jī)所需制動(dòng)裝置的總制動(dòng)力矩為: ('0.75s i n 2c o s Z d t M g L q q q q =-+(式2-14 式中 M Z 制動(dòng)裝置作用在傳動(dòng)滾筒軸上的總制動(dòng)力矩,Nm ;D 傳動(dòng)滾筒直徑,m ;v 輸送帶速度,m/s ;N 0系統(tǒng)所需電機(jī)總功率(未考慮備用功率系數(shù)前,kW 。 從上述的傳動(dòng)滾筒軸牽引力的計(jì)算結(jié)果可知,

49、本設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)的電動(dòng)機(jī)輸出的是制動(dòng)力矩,運(yùn)行狀態(tài)處于發(fā)電狀態(tài)。根據(jù)公式可計(jì)算出帶式輸送機(jī)所需制動(dòng)裝置的總制動(dòng)力矩為:300.7510Z DN M v =根據(jù)Z M 和控制要求本設(shè)計(jì)選擇121/4005-YWZ 2制動(dòng)裝置。驅(qū)動(dòng)裝置的作用是在帶式輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí)提供牽引力或制動(dòng)力。它主要由傳動(dòng)滾筒、減速器、聯(lián)軸器、電動(dòng)機(jī)、軟啟動(dòng)等組成。電動(dòng)機(jī)與減速器又構(gòu)成驅(qū)動(dòng)單元。(1驅(qū)動(dòng)裝置型式驅(qū)動(dòng)裝置按傳動(dòng)滾筒的數(shù)目分為單滾筒驅(qū)動(dòng)、雙滾筒驅(qū)動(dòng)及多滾筒驅(qū)動(dòng);按電動(dòng)機(jī)的數(shù)目分為單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。每個(gè)傳動(dòng)滾筒機(jī)可配一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元又可配兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元,而且每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元也可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)傳動(dòng)滾筒。動(dòng)單元的軸線與輸

50、送機(jī)身的關(guān)系,驅(qū)動(dòng)裝置的布置形式有垂直式和并列式兩種。并列式與垂直式相比較具有驅(qū)動(dòng)裝置橫向尺寸小,占地面積小,適宜于工作空間小的場(chǎng)合,特別對(duì)煤礦井下更有意義。但并列式布置要求使用垂直出軸減速器,因此制造要求高,價(jià)格也比較高。我國TD75與DX 系列帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置均為垂直布置。按驅(qū)動(dòng)單元的固定方式可分為側(cè)掛式與基本式?；臼接址譃楣潭ㄊ絾吸c(diǎn)浮動(dòng)支承式。側(cè)掛式的驅(qū)動(dòng)單元掛在機(jī)頭一側(cè),不需地基,基建投資少,不必考慮地面的崎嶇不平,安裝調(diào)試方便,但加裝制動(dòng)裝置有困難。固定式的驅(qū)動(dòng)單元固定在機(jī)座上,機(jī)座用螺栓固定的基礎(chǔ)上,減速器與傳動(dòng)滾筒之間采用固定式聯(lián)軸器,這種固定方式要求安裝精度高,但往往由于制

51、造和安裝的誤、工作載荷引起的軸和支承部分的變形以及基礎(chǔ)下沉等不均衡因素使兩根軸的對(duì)中受影響,從而大大地降低了傳動(dòng)性能。而單點(diǎn)浮動(dòng)支承可以克服這一不足。整個(gè)驅(qū)動(dòng)單元安裝在浮動(dòng)底座上。浮動(dòng)支承從理論上講減速器不受附加彎矩,機(jī)殼不受附加應(yīng)力的影響,因此機(jī)殼的壽命比較長(zhǎng)浮點(diǎn)支承受力分析,減速器傳給主動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)矩T 時(shí),減速器殼體必受一反作用轉(zhuǎn)矩 T '。根據(jù)力矩平衡原理即可求出球鉸點(diǎn)距質(zhì)心的距離L ,即WT L '= 式中 T '作用于減速器機(jī)殼的反作用轉(zhuǎn)矩,Nm ;W 傳動(dòng)系統(tǒng)的重力,N 。當(dāng)正常穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),由于反轉(zhuǎn)矩的T '的作用,輔助支點(diǎn)(千斤頂與底座脫開;停機(jī)時(shí),

52、T '=0,在重力W 作用下,底座與千斤頂接觸,輔助支點(diǎn)起作用。減速器采用軸裝式減速器,即輸出軸是空心的,主動(dòng)滾筒與軸,減速器輸出軸與主動(dòng)滾筒軸的聯(lián)接采用各種鎖緊裝器聯(lián)接。這種聯(lián)接的缺點(diǎn)是拆卸減速器必須把整個(gè)減速器與電機(jī)底座一起外移,給檢修更換零件造成困難。(2電動(dòng)機(jī)帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置最常用的電動(dòng)機(jī)是三相籠型電動(dòng)機(jī),其次是三相繞線型異步電動(dòng)機(jī),只有個(gè)別情況下才采用支流電動(dòng)機(jī)。型電動(dòng)機(jī)與其他兩種電動(dòng)機(jī)相比較具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)、制造方便和易隔、運(yùn)行可、價(jià)格低廉等一系列優(yōu)點(diǎn),并且在輸送機(jī)上便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,因此在煤礦井下得到廣泛的應(yīng)用。其最大的缺點(diǎn)是不能經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)范圍較廣的平滑調(diào)速,起動(dòng)力矩不能控制

53、,起動(dòng)電流大。當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置采用剛性聯(lián)軸器時(shí),同時(shí)在多滾筒傳動(dòng)系統(tǒng)中,難以調(diào)整整個(gè)電動(dòng)機(jī)之間的負(fù)載分配,這個(gè)缺點(diǎn)可通過使用液粘軟啟動(dòng)在一定程度上得以克服。我國帶式輸送機(jī)常用這種電動(dòng)機(jī)的型號(hào)有JO、JO3、JQO2、JS、JB、BJO2。目前,我國已經(jīng)生產(chǎn)出最新Y系列三相異步電動(dòng)機(jī),它是一般用途的全封閉自扇冷三相籠型電動(dòng)機(jī),功率等級(jí)和安裝尺寸符合國際電工委員會(huì)(英文縮寫為IEC標(biāo)準(zhǔn)。它與被替代的JO2、JO3系列相比較具有高效、節(jié)能、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、性能好、噪音低、震動(dòng)小可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。YB系列三相電動(dòng)機(jī)派生的隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī),它除了有Y系列電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)外,還有隔爆結(jié)構(gòu)先進(jìn),使用可靠等優(yōu)點(diǎn)。它相應(yīng)替

54、代了BJO2和BJO3系列電動(dòng)機(jī)。三相繞線型電動(dòng)機(jī)具有較好的調(diào)速特性,在其轉(zhuǎn)子回路中串電阻,可以解決輸送機(jī)各傳動(dòng)滾筒間的功率平衡問題,不致使個(gè)別電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)過載而燒壞或悶車;可以通過串電阻起動(dòng)以減小對(duì)電網(wǎng)的負(fù)荷沖擊,同時(shí)又可以按所需的加速度調(diào)整時(shí)間斷電器或電流繼電器進(jìn)行電阻的逐步切換,以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)起動(dòng)。三相繞線型電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)和控制上都比較復(fù)雜,如果帶電阻長(zhǎng)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)使電動(dòng)機(jī)發(fā)熱、效率降低,使用壽命短,尤其在隔爆方面很難做到,因此煤礦井下很少采用。一般長(zhǎng)距離、大功率帶式輸送機(jī)應(yīng)用較多,我國DX系列帶式輸送機(jī)除隔爆式電動(dòng)機(jī)采用三相籠型電動(dòng)機(jī)外,其余均使用三相繞線型電動(dòng)機(jī),主要型號(hào)有:JR、JRQ、YR系列

55、電動(dòng)機(jī)。動(dòng)機(jī)最突出的優(yōu)點(diǎn)就是調(diào)速特性好,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,維護(hù)量大。與同容量的異步電機(jī)相比較,重量是異步電機(jī)的2倍,價(jià)格是異步電機(jī)的3倍,而且需要直流電源,因此只有在特殊情況(例如調(diào)速性能高下才采用,直流電機(jī)在要求隔爆的場(chǎng)合使用很少。(3減速器動(dòng)單元用的減速器從結(jié)構(gòu)形式分為直交軸式和平行軸式,按固定形式分為懸掛式與落地式。根據(jù)使用要求輸出軸可以做成空心。本設(shè)計(jì)選用圖號(hào)為DCY500-40的減速器。2(4聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)裝置中的聯(lián)軸器分為告訴聯(lián)軸器和低速聯(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)滾筒中間。常見的告訴聯(lián)軸器有尼龍柱銷聯(lián)軸器、液力聯(lián)軸器和粉末聯(lián)軸器等;常見的低速聯(lián)軸器有十

56、字滑塊聯(lián)軸器和棒銷聯(lián)軸器等。液力聯(lián)軸器與籠型轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)聯(lián)合工作具有改善電動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能、均衡負(fù)荷、保護(hù)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。目前國內(nèi)外對(duì)于大型帶式輸送機(jī)為改善起動(dòng)、調(diào)速、均衡載荷等廣泛推廣使用調(diào)速液力耦合器和油膜離合器。560的聯(lián)軸器。2本設(shè)計(jì)選用圖號(hào)為YOXz(5驅(qū)動(dòng)裝置位置的選擇帶式輸送機(jī)其他參數(shù)已定,如果忽略由于張力變化而引起主力變量時(shí),驅(qū)動(dòng)裝置功率與其位置選擇無關(guān),但其位置影響輸送帶的各點(diǎn)張力。因此,在選擇驅(qū)動(dòng)裝置位置時(shí)應(yīng)考慮以下兩點(diǎn):盡量將驅(qū)動(dòng)裝置的位置選擇在使輸送帶的最大張力值為最小。這樣可是輸送帶的強(qiáng)度、價(jià)格相對(duì)降低,運(yùn)行阻力也能減少,能耗降低,提高了輸送帶、滾筒及其他部件的壽命。根據(jù)上述原則,一般驅(qū)動(dòng)滾筒應(yīng)選擇在松邊張力較大的位置。如輸送機(jī)傾斜上運(yùn)行時(shí),驅(qū)動(dòng)裝置盡量設(shè)在上部即卸載端;當(dāng)傾斜下運(yùn)并處于發(fā)電制動(dòng)工況時(shí),驅(qū)動(dòng)裝置也應(yīng)盡可能放在上部。這樣布置不僅有利于減小輸送帶張力,而且有利于制動(dòng),避免發(fā)生飛車事故。適當(dāng)考慮安裝、維修、搬運(yùn)及特殊條件的要求。例如煤礦井下的上山運(yùn)輸,由于巷道狹窄,驅(qū)動(dòng)裝置放在上部給更換電機(jī)、減速器、驅(qū)動(dòng)滾筒等部件帶來了困難,同時(shí)供電線路加長(zhǎng),而且隨著工作面的不斷推進(jìn)要求上部滾筒能經(jīng)常下移,故驅(qū)動(dòng)裝置在上部回帶來拆卸的不便,這時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置可適當(dāng)向下布置,但盡量避免放在下端。(1概述主要用于大型機(jī)電設(shè)備的可控制動(dòng)停車,特別適合用