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礦山機(jī)電大專(zhuān)畢業(yè)論文
礦山機(jī)電專(zhuān)科專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和良好職業(yè)道德，具備較扎實(shí)的礦山機(jī)電的基礎(chǔ)理論、專(zhuān)業(yè)知識(shí)和基本技能，受到礦山機(jī)電工程師的初步訓(xùn)練，具有從事礦山機(jī)電技術(shù)領(lǐng)域設(shè)備安裝、運(yùn)行維護(hù)和系統(tǒng)的技術(shù)改造等基本技術(shù)和能力的應(yīng)用型高等工程技術(shù)人才。
礦山機(jī)電專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文
太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 (2013.7) 太原理工大專(zhuān)科論文
帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)：礦山機(jī)電 姓名： 摘要： 帶式輸送機(jī)是煤礦最理想的高效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，與其他運(yùn)輸設(shè)備(如機(jī)車(chē)類(lèi))相 比，具有輸送距離長(zhǎng)、運(yùn)量大、連續(xù)輸送等優(yōu)點(diǎn)，而且運(yùn)行可靠，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和 集中化控制。
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、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)分兩步，第一步是初步設(shè)計(jì)，主要是通過(guò)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(lèi)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、盤(pán)閘制動(dòng)器、軟起動(dòng)裝置的選 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的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作。
在機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，完成了對(duì)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(guò)以可編程控制器為核心的電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。
13太原理工大專(zhuān)科論文 II 目錄 目錄 1.1帶式輸送機(jī)的技術(shù)發(fā)展 1.2常用帶式輸送機(jī)類(lèi)型與特點(diǎn) 2.1概述 2.2帶式輸送機(jī)的初步設(shè)計(jì) 2.2.1設(shè)計(jì)原始資料 2.2.2帶式輸送機(jī)的種類(lèi) 2.2.3輸送帶運(yùn)行速度的選擇
2.2.4帶寬的確定 2.2.5輸送帶種類(lèi)的選擇 2.3輸送線路初步設(shè)計(jì) 2.4托輥的選擇計(jì)算 102.4.1 托輥的種類(lèi) 102.4.2 托輥直徑和質(zhì)量的確定 112.4.3 托輥間距的選擇 112.4.4 托輥?zhàn)枇ο禂?shù) 122.5 帶式輸送機(jī)線路阻力計(jì)算 132.5.1 基本參數(shù)的確定計(jì)算 13太原理工大專(zhuān)科論文
III 2.5.2 計(jì)算各直線區(qū)段阻力 142.6 輸送帶張力計(jì)算 162.7 輸送帶強(qiáng)度校核 192.8 計(jì)算滾筒牽引力與電動(dòng)機(jī)功率 192.9 驅(qū)動(dòng)裝置及其布置 212.9.1 滾筒的選擇 212.9.2 減速器的選型與熱容量校核 232.9.3 聯(lián)軸器的選型
242.9.4 驅(qū)動(dòng)裝置的位置選擇 242.10 拉緊力、拉緊行程的計(jì)算及拉緊裝置的選擇 242.10.1 拉緊力的計(jì)算 242.10.2 拉緊行程的計(jì)算 252.11 制動(dòng)力矩計(jì)算 282.12 軟啟動(dòng)裝置的選擇 282.13 帶式輸送機(jī)的各種保護(hù) 292.14 輔助裝置................................................................................................ 31
2.14.1 清掃裝置 312.14.2 裝載裝置 322.15 帶式輸送機(jī)主要計(jì)算結(jié)論 333.1 電控系統(tǒng)的概述 333.2 指令說(shuō)明 343.2.1 電控公用指令 34
IV 3.2.2 自動(dòng)控制指令 353.2.3 手動(dòng)控制指令 353.3 系統(tǒng)工作原理 363.3.1 自動(dòng)工作方式 363.3.2 手動(dòng)工作方式 383.3.3 信號(hào)與報(bào)警
41參考文獻(xiàn)
緒論1.1 帶式輸送機(jī)的技術(shù)發(fā)展 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(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)，尤其在礦山用量最多、規(guī)格最大。
1880 年德國(guó)LMG 公司設(shè)計(jì)了一臺(tái)鏈斗挖掘機(jī)，其尾部帶一條蒸氣機(jī)驅(qū)動(dòng)的帶式 輸送機(jī)。
1896 年美國(guó)紐約頒布了魯賓斯為帶式輸送機(jī)的發(fā)明人。
20 世紀(jì)30 年代隨著 德國(guó)褐煤露天礦連續(xù)開(kāi)采工藝的發(fā)展，帶式輸送機(jī)也隨之得到迅速地發(fā)展，二次大戰(zhàn) 前德國(guó)褐煤露天礦已出現(xiàn)1.6m 帶寬的帶式輸送機(jī)。
50 年代開(kāi)發(fā)出的鋼繩芯輸送帶為 帶式輸送機(jī)長(zhǎng)距離化和大型化創(chuàng)造了條件。
前西德為了擺脫石油危機(jī)帶來(lái)的影響，開(kāi) 發(fā)了年產(chǎn)4000～5000 的褐煤露天礦，并在50～60年代為日挖10 挖掘機(jī)開(kāi)發(fā)了配套的3.0m帶寬的帶式輸送機(jī)，帶速為6.8m/s。
后經(jīng)科研開(kāi)發(fā)將帶速 提高到7.5m/s，使帶寬從3.0m降至2.8m，但運(yùn)量仍保持3.75 萬(wàn)t/h。
單條帶式輸送 機(jī)的裝機(jī)容量為62000kW，是當(dāng)今運(yùn)量最大的帶式輸送機(jī)。
70 年代開(kāi)始，西方各國(guó)推廣斜井帶式輸送機(jī)。
德國(guó)魯爾區(qū)Haniel-Prosper煤礦 使用了當(dāng)今規(guī)格最大的斜井帶式輸送機(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23100kW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(guò)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 經(jīng)過(guò)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(kāi)式槽型或直線布置的帶式輸送機(jī)，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 太原理工大專(zhuān)科論文 如，彎曲型、線摩擦型。
大傾角型。
可伸縮型。
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)35，從而縮短斗輪臂架長(zhǎng)度。
目前國(guó)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)208km，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(wàn)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62000kW。
我國(guó)生產(chǎn)的帶式輸送機(jī)最大帶寬已達(dá)到2m，帶速已達(dá) m/s，設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力已達(dá)到5.2萬(wàn)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(wú)法比擬的，因此世界各 國(guó)都在不斷地努力發(fā)展和完善帶式輸送機(jī)技術(shù)。
研究帶式輸送機(jī)的途徑和目的及意義 如下： (1)提高帶速，它是提高輸送能力和節(jié)省投資的有效途徑。
(2)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。
(3)努力減少維護(hù)工作量或取消日常維護(hù)工作，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。
(4)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(zhuān)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(mén)，因而 進(jìn)一步的節(jié)能研究具有重要意義。
(5)為適應(yīng)金屬露天礦大型化開(kāi)采的需要，一些國(guó)家正努力解決輸送機(jī)輸送金 屬礦石及其周?chē)膯?wèn)題，力求用帶式輸送機(jī)替代昂貴的汽車(chē)運(yùn)輸。
太原理工大專(zhuān)科論文 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(méi)有考慮輸送帶的粘彈性問(wèn)題，因而輸送機(jī)的起動(dòng)與制動(dòng)過(guò)程中會(huì)在輸送帶中產(chǎn)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(lái)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(lèi)型與特點(diǎn) 帶式輸送機(jī)的種類(lèi)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)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(wú)橫絲，故橫向強(qiáng)度低易造成縱向撕裂。
在大型礦井的主要平巷、斜井和地面生產(chǎn) 系統(tǒng)往往會(huì)遇到大運(yùn)量、長(zhǎng)距離情況，如果采用普通型帶式輸送機(jī)運(yùn)輸，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(lái)設(shè)備投資高，運(yùn)轉(zhuǎn)效率低，事故率升高，粉媒比重上升以及維護(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(lèi)問(wèn)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) 太原理工大專(zhuān)科論文 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，托輥組可以是鉸接或固定支承。
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(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(cāng)庫(kù)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(chēng)之為主機(jī))某位置的輸送帶下面加裝一臺(tái)或幾臺(tái)短的帶式 輸送機(jī)(稱(chēng)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(guò)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(guò)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(jiàn)表1.1。
大傾角帶式輸送機(jī)可以減小輸送距離、降低巷道開(kāi)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 表1.1帶式輸送機(jī)的最大傾角 物料名稱(chēng) 最大傾角 物料名稱(chēng) 最大傾角 塊煤 18 濕精礦 20 原煤 20 干精礦 18 谷物 18 篩分后石灰石 12 0～25mm 焦炭 18 150～30mm 焦炭 20 230～350mm 焦炭 16 200～120mm 礦石 18
水泥 20 0～60mm 礦石 20 塊狀干粘土 15～18 40～80mm 油母頁(yè)巖 18 粉狀干粘土 22 干松泥土 20 (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(yǔ)國(guó)家得到應(yīng)用。
它的優(yōu)點(diǎn)在于牽引體與 承載體是分開(kāi)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(guó)外一些國(guó)家不提倡使用。
我國(guó)自1967 年起在煤礦開(kāi)始使用，但總體用量不高。
根據(jù)研究表明，當(dāng)輸送量超過(guò) 500t/h，運(yùn)距超過(guò)2～5km 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) 太原理工大專(zhuān)科論文 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 帶式輸送機(jī)的初步設(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(guò)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。
2.2 帶式輸送機(jī)的初步設(shè)計(jì) 2.2.1 設(shè)計(jì)原始資料
表2.1 帶式輸送機(jī)原始資料 主要 參數(shù) 運(yùn)量Q 900t/h 497.5m傾角 -10.6 原煤塊度amax 300mm 原煤松散密度 0.9t/m3 太原理工大專(zhuān)科論文 應(yīng)用單位2.2.2 帶式輸送機(jī)的種類(lèi) 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，它不僅需要足夠的強(qiáng)度， 而且還應(yīng)具有耐磨、耐疲勞以及特殊要求，如井下用的輸送帶還必須具有阻燃的特性。
輸送帶選擇的合理與否直接影響帶式輸送機(jī)的投資、運(yùn)行成本，更重要的是影響輸送 機(jī)可靠、安全的運(yùn)行。
2.2.3 輸送帶運(yùn)行速度的選擇 帶速是輸送機(jī)的重要參數(shù)，通常根據(jù)以下原則進(jìn)行選擇： (1)長(zhǎng)距離、大運(yùn)量的輸送機(jī)可選擇高帶速;
(2)傾角大、運(yùn)距短的輸送機(jī)帶速宜小;
(3)下運(yùn)相對(duì)上運(yùn)帶式輸送機(jī)帶速低;
(4)粒度大、磨琢性大、易粉碎和易起塵的物料宜選用較低帶速;
(5)卸料車(chē)卸料時(shí)帶速不宜超過(guò)2.5m/s，犁式卸料器卸料時(shí)，不宜超過(guò)2m/s;
(6)輸送成件物品時(shí)，帶速不得超過(guò)1.25m/s。
表2.2 與物料有關(guān)的常用帶速 輸送物料的特性 帶寬B(毫米) 500，650 800，1000 1200，1400 磨琢性小，品質(zhì)不會(huì)因粉化而降低;
如：原煤、砂、泥土、原鹽等。
0.8~2.5 1.0~3.15 1.5~5.0 中等磨琢性，中小粒度(150mm以 下)的物料。
0.8~2.0 1.0~2.5 1.0~4.0 太原理工大專(zhuān)科論文 磨琢性大，粒度大(350mm以下) 大塊物料。
0.8~1.6 1.0~2.5 1.0~3.15 磨琢性大，易碎的物料。
0.8~1.6 0.8~2.0 0.8~2.0 磨琢性小，品質(zhì)會(huì)因粉化而降低。
0.8~2.0 0.8~2.5 0.8~3.15 常用帶速系列值如下：0.8,1.0,1.26,1.6,2.0,2.5,3.15,4.0,4.5,5.0,5.6,6.0。
此處由于是 下運(yùn)輸送，輸送原料是原煤，考慮到帶寬的原因，初選帶速v=2.0m/s。
2.2.4 帶寬的確定 (1)滿足設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力的帶寬 ——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);
——傾角系數(shù)。
表2.3 傾角系數(shù) 輸送傾角 1015 20 0.990.95 0.89 0.81 由公式(2.1)得 385900 =1175mm(2)滿足物料塊度條件的寬度 。
對(duì)于未篩分過(guò)的物料太原理工大專(zhuān)科論文 式(2.2)由公式(2.2)得 mm 800200 300 根據(jù)上列計(jì)算選取帶寬mm 2.2.5輸送帶種類(lèi)的選擇 在輸送帶類(lèi)型確定上應(yīng)考慮以下因素： (1)煤礦井下大多使用阻燃輸送帶。
為延長(zhǎng)輸送帶使用壽命，減小物料磨損， 盡量選用橡膠貼面，其次為橡塑貼面和塑料貼面的輸送帶;
(2)在煤礦生產(chǎn)中，同等條件下優(yōu)先選擇整體阻燃帶和鋼絲繩芯帶;
(3)在大傾角輸送中，為了改善成槽性，高強(qiáng)輸送帶采用鋼絲繩芯帶較為理想;
(4)覆蓋膠的厚度主要取決于被運(yùn)物料的種類(lèi)和特性，給料沖擊的大小、帶速 與機(jī)長(zhǎng)，輸送原煤之類(lèi)的礦石，為防止撕裂，可以加防撕網(wǎng);
(5)根據(jù)機(jī)長(zhǎng)和帶強(qiáng)來(lái)具體確定類(lèi)型， 綜合以上原則以及礦井下使用的工況環(huán)境，選用PVC 整體帶芯阻燃帶。
2.3 輸送線路初步設(shè)計(jì) 由驅(qū)動(dòng)裝置的型式、數(shù)量和安裝位置，拉緊裝置的形式和安裝位置初步確定、機(jī) 頭、機(jī)尾布置，裝卸位置及形式，清掃裝置的類(lèi)型及位置的確定等內(nèi)容確定輸送機(jī)的 布置簡(jiǎn)圖：
10 圖2.1輸送機(jī)布置見(jiàn)圖 2.4 托輥的選擇計(jì)算 2.4.1 托輥的種類(lèi) 托輥按其用途的不同主要分為承載托輥(又稱(chēng)上托輥)、回程托輥(又稱(chēng)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(lèi)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。
例如，運(yùn)送散狀 物料，為了提高生產(chǎn)率和防止物料的撒落，通常采用槽形托輥，槽形托輥一般由3 個(gè)以上托輥組成。
目前普通槽形托輥的成槽角均為35，托輥之間成鉸接或固支。
對(duì)于成件物品的運(yùn)輸通常采用平行承載托輥。
太原理工大專(zhuān)科論文 11 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。
2.4.2 托輥直徑和質(zhì)量的確定 根據(jù)輸送帶的寬度、托輥組中的托輥數(shù)和托輥見(jiàn)的鏈接和布置方式,由 計(jì)手冊(cè)確定槽型托輥的長(zhǎng)度L=465mm，直徑D=133mm，圖號(hào)G506，軸承型號(hào)為：6305/C4。
2.4.3 托輥間距的選擇 托輥間距應(yīng)該滿足兩個(gè)條件：輥?zhàn)虞S承的承載能力和輸送帶的下垂度。
承載托輥 間距可以根據(jù)參考表查的，下托輥間距一般為上托輥間距的2 倍。
受料處托輥間距視 物料容量和塊度而定，一般去為上托輥間距的1/2~1/3。
此處，上托輥間距： =1.2m;
下托輥間距： =2.4m。
太原理工大專(zhuān)科論文 12 2.4.4 托輥?zhàn)枇ο禂?shù) 托輥軸承目前均采用滾動(dòng)軸承，迷宮式密封，由于旋轉(zhuǎn)部件不與密封直接接觸， 所以運(yùn)行阻力小。
表2.4 托輥組系數(shù)表 運(yùn)行系數(shù)fs 沖擊系數(shù)fd 工況系數(shù)fa 1.2 1.06 1.00 表2.5 承載托輥間距參考表
松散物料堆 積密度t/m 帶寬 (mm) 400 500 650 800 1000 1200 1400 1600 2000 <0.8 1.5 1.4 1.3 1.3 0.81～1.6 1.4 1.3 1.2 1.2 1.61～2 1.4 1.3 1.2 1.2 2.1～2.5 1.3 1.2 1.1 1.0 >2.5 1.2 1.2 1.1 1.1 1.0 表2.6 托輥回轉(zhuǎn)部分質(zhì)量托輥形式 帶寬(mm) 500 650 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 承載托輥 鑄鐵座 11 12 14 22 25 47 50 72 77 沖壓座 1117 20
13 回程 1012 17 20 39V 42V 61V 65V 沖壓座 1115 18 托輥直徑 (mm) 89 108 133 159 軸承型 204305 406 407 2.5 帶式輸送機(jī)線路阻力計(jì)算 2.5.1 基本參數(shù)的確定計(jì)算 (1)輸送帶線質(zhì)量 根據(jù)DT手冊(cè)表4-5。
PVC整體帶1000s 規(guī)格及技術(shù)參數(shù)查得 q—輸送帶每米長(zhǎng)度上的物料質(zhì)量，kg/m;
Q—每小時(shí)運(yùn)輸量，t/h;
v—運(yùn)輸帶運(yùn)行速度，m/s。
由公式(2.3)得 太原理工大專(zhuān)科論文14 (3)托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分的線質(zhì)量： 分別為承載分支和回程分支的托輥組間距，m。
由公式(2.4)得 2.5.2計(jì)算各直線區(qū)段阻力 對(duì)于承載分支： sincos 式(2.6)對(duì)于回程分支： sincos 太原理工大專(zhuān)科論文15 —輸送帶在回程分支運(yùn)行的阻力系數(shù)，見(jiàn)表2.7。
表2.7 輸送帶沿托輥運(yùn)行的阻力系數(shù) 工作條件 ω"(平行)滾動(dòng)軸承 含油軸承 滾動(dòng)軸承 含油軸承 清潔、干燥 0.02 0.04 0.018 0.034 少量塵埃，正常濕度 0.03 0.05 0.025 0.040 大量塵埃，濕度大 0.04 0.06 0.035 0.056 由公式(2.6)得 sin10.6]=90655N 由公式(2.7)得 =9.8497.5[(8.625+15)0.035cos10.6+15sin10.6]=17416N
16 2.6 輸送帶張力計(jì)算 用逐點(diǎn)法計(jì)算輸送帶關(guān)鍵點(diǎn)張力： 圖2.2輸送帶設(shè)計(jì)示意圖 輸送帶張力應(yīng)滿足兩個(gè)條件：
(1)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(wú)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2.8 傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù) 運(yùn)行條件 光滑裸露 的鋼滾筒 帶人字形溝槽 的橡膠覆蓋面 帶人字形溝 槽的聚胺基 酸脂覆蓋面 帶人字形溝槽 的陶瓷覆蓋面 干態(tài)運(yùn)行 0.35-0.4 0.4-0.45 0.35-0.4 0.4-0.45 清潔濕態(tài)運(yùn)行 0.1 0.35 0.35 0.35-0.4 污濁濕態(tài)運(yùn)行 0.05-0.1 0.25-0.3 0.2 0.35 按摩擦條件確定： 太原理工大專(zhuān)科論文17 經(jīng)查上表可知，摩擦系數(shù)25 7685211 (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(guò)規(guī)定值，或者滿足最小張力條件。
太原理工大專(zhuān)科論文 18 對(duì)于承載分支輸送帶最小張力： (式2.8)對(duì)于回程分支輸送帶最小張力： (式2.9)由公式(2.8)得 min 10cos 15125 由公式(2.9)得min 10cos 由上面計(jì)算的數(shù)值可以得知不滿足垂度條件。
可使分支的最小張力點(diǎn)min ，則根據(jù)這一條件出各點(diǎn)的張力點(diǎn)分別為： 8956611 太原理工大專(zhuān)科論文19 2.7 輸送帶強(qiáng)度校核 計(jì)算安全系數(shù)來(lái)校核輸送帶強(qiáng)度： 式(2.10)由公式(2.10)得 10 1398747 1200 1080 2.8計(jì)算滾筒牽引力與電動(dòng)機(jī)功率 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)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： qLgLg 式(2.11)由公式(2.11)得 497125 012 497625 30125 10sin (取附加阻力系數(shù)為C=1.2)(2)選擇電動(dòng)機(jī) 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)(傳動(dòng)效率為 式(2.12)
20 由公式(2.12)得 KW 240001 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)。
三相籠型電動(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， 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(guò)使用液粘軟啟動(dòng)在一定程度上得以克服。
我國(guó)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(guó)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(guó)際電工委員會(huì)(英文縮寫(xiě)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 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(wèn)題，不致使個(gè)別電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)過(guò)載而燒壞或悶車(chē);
可以通 過(guò)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(guó)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 系列電動(dòng)機(jī)。
直流動(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 太原理工大專(zhuān)科論文 21 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。
綜上所述，考慮到滾筒驅(qū)動(dòng)，所以電動(dòng)機(jī)選132KW，查閱有關(guān)手冊(cè)選擇Y315M-4 型三相異步電動(dòng)機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)：額定功率為132KW;
轉(zhuǎn)速為1470r/min。
2.9 驅(qū)動(dòng)裝置及其布置 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。
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