《帶式輸送機(jī)課程設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《帶式輸送機(jī)課程設(shè)計(jì)（39頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、普通帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì) 摘要 本文在參考常規(guī)下運(yùn)帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，分析了常見(jiàn)驅(qū)動(dòng)方式和制動(dòng)方式用于長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)上的優(yōu)缺點(diǎn)，提出該運(yùn)輸機(jī)可采用的驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)方式；分析了常見(jiàn)軟起動(dòng)裝置及其選型方法，歸納總結(jié)出長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量變坡輸送下運(yùn)帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問(wèn)題和可靠驅(qū)動(dòng)方案和制動(dòng)方式優(yōu)化組合的可行方案；通過(guò)常規(guī)設(shè)計(jì)計(jì)算，提出了合理確定張緊位置、張緊方式及張緊力大小的方法；對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置及各主要部件進(jìn)行了選型并校核。 長(zhǎng)距離變坡下運(yùn)帶式輸送機(jī)運(yùn)行工況復(fù)雜，在設(shè)計(jì)方面需考慮各種可能的工況，并計(jì)算最危險(xiǎn)工況下輸送機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)，同時(shí)為保證運(yùn)行過(guò)程中輸送機(jī)各組成部分能適應(yīng)載荷及工況的

2、變化需將拉緊力統(tǒng)一，然后重新計(jì)算各工況下輸送機(jī)參數(shù)，最終確定整機(jī)參數(shù)。 本論文對(duì)長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量變坡下運(yùn)帶式輸送機(jī)，綜合考慮各方面的因素，采用合理的驅(qū)動(dòng)方案、制動(dòng)方式和軟啟動(dòng)裝置組合，有效保證長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量變坡下運(yùn)帶式輸送機(jī)的可靠運(yùn)行。 關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī) 下運(yùn) 長(zhǎng)距離 變坡 目 錄 1 緒論………………………………………………………………………………1 2.2.1主要技術(shù)參數(shù) ………………………………………………………………4 2.2.2線路參數(shù) ……………………………………………………………………5 2.2.3物料特性 …………

3、…………………………………………………………5 2.2.4帶式輸送機(jī)工作環(huán)境 ………………………………………………………5 2.3本課題的研究?jī)?nèi)容 ……………………………………………………………6 2.3.1長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)關(guān)鍵技術(shù)分析研究 ……………………6 2.3.2帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)及驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)方案的分析 ……………………………6 3長(zhǎng)距離、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的分析 ……………………………7 3.1下運(yùn)帶式輸送機(jī)基本組成 ……………………………………………………7 3.2驅(qū)動(dòng)方案的確定 ………………………………………………………………7 3.3帶式輸送

4、機(jī)制動(dòng)技術(shù) …………………………………………………………8 4 長(zhǎng)距離大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)…………………………………………11 4.1 帶式輸送機(jī)原始參數(shù)…………………………………………………………11 4.2 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………………11 4.2.1輸送帶運(yùn)行速度的選擇……………………………………………………11 4.2.2輸送帶寬度計(jì)算……………………………………………………………12 4.2.3初選輸送帶…………………………………………………………………12 4.3輸送機(jī)布置形式及基本參數(shù)的確定…………………………………………13

5、 4.3.1輸送帶布置形式……………………………………………………………13 4.3.2輸送機(jī)基本參數(shù)的確定……………………………………………………13 4.4線路阻力的計(jì)算………………………………………………………………14 4.5輸送帶張力的計(jì)算……………………………………………………………15 4.5.1張力計(jì)算時(shí)各種運(yùn)行工況的討論…………………………………………16 4.5.2 最大發(fā)電狀態(tài)下張力計(jì)算 …………………………………………………16 4.5.3 最大電動(dòng)狀態(tài)下張力計(jì)算 …………………………………………………19 4.5.4滿載狀態(tài)下張力計(jì)算………………………

6、………………………………20 4.5.5三種工況綜合分析張力計(jì)算………………………………………………21 4.5.6電機(jī)數(shù)量與配比的選擇……………………………………………………24 4.6 滾筒的選擇與減速器的選擇…………………………………………………24 4.6.1傳動(dòng)滾筒直徑的選擇………………………………………………………24 4.6.2改向滾筒直徑選擇…………………………………………………………24 4.6.3減速器的選型………………………………………………………………24 4.7 制動(dòng)器裝置的選擇……………………………………………………………25 4.7.1目前主要的制

7、動(dòng)裝置原理與性能…………………………………………25 4.7.2制動(dòng)器的選用原則…………………………………………………………27 4.7.3制動(dòng)器的選擇………………………………………………………………27 4.8軟起動(dòng)裝置的選擇……………………………………………………………28 4.8.1 目前主要的軟起動(dòng)裝置原理與性能………………………………………28 4.8.2 軟起動(dòng)裝置的選用…………………………………………………………31 4.9拉緊裝置………………………………………………………………………31 4.9.1張緊位置的確定……………………………………………………………32

8、 4.9.2拉緊力及拉緊形成的計(jì)算…………………………………………………32 4.9.3拉緊裝置選擇………………………………………………………………32 5 結(jié)論………………………………………………………………………………34 致謝 ………………………………………………………………………………35 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………36 第 III 頁(yè) 共Ⅲ頁(yè) 1 緒論 帶式輸送機(jī)的最新發(fā)展方向時(shí)一呈現(xiàn)長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高速度、集中控制等特點(diǎn)。與其他運(yùn)輸設(shè)備(如機(jī)車類)相比，不僅具有長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、連續(xù)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，而且運(yùn)行

9、可靠，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和集中控制，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。帶式輸送機(jī)也是煤礦最為理想的高效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，特別是煤礦高產(chǎn)高效現(xiàn)代化的大型礦井，帶式輸送機(jī)己成為煤炭高效開(kāi)采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。 隨著煤礦現(xiàn)代化的發(fā)展和需要，我國(guó)對(duì)大傾角固定帶式輸送機(jī)、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)及長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量帶式輸送機(jī)及其關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵零部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，應(yīng)用動(dòng)態(tài)分析技術(shù)和中間驅(qū)動(dòng)與智能化控制等技術(shù)，研制成功了軟啟動(dòng)和制動(dòng)裝置以及PLC控制為核心的電控裝置，并且井下大功率防爆變頻器也已經(jīng)進(jìn)入研發(fā)、試制階段。隨著高產(chǎn)高效礦井的發(fā)展，帶式輸送機(jī)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)有了很大提高。 本文在對(duì)常規(guī)下運(yùn)帶式

10、輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)及制動(dòng)方案的理論研究的基礎(chǔ)上，提出長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)常見(jiàn)驅(qū)動(dòng)方式和制動(dòng)方法，通過(guò)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)建模計(jì)算和仿真分析，將靜態(tài)設(shè)計(jì)結(jié)論和動(dòng)態(tài)分析結(jié)果相結(jié)合，指出長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)啟動(dòng)、運(yùn)行和制動(dòng)過(guò)程中存在的問(wèn)題，并提出可行的控制理論和解決方案。 煤礦一采區(qū)儲(chǔ)量約1億噸，該采區(qū)的原煤運(yùn)輸全部由一采區(qū)主運(yùn)輸大巷固定帶式輸送機(jī)擔(dān)負(fù)，該輸送機(jī)運(yùn)距3005米，運(yùn)量1800噸/小時(shí)，提升高度-175米，是屬于典型的煤礦井下長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)。一采區(qū)運(yùn)輸大巷固定帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)說(shuō)明如下： 2.2.1 主要技術(shù)參數(shù) 輸送能力

11、Q=1800t/h 輸送長(zhǎng)度 L=3005m 輸送帶寬度 B=1200mm 2.2.2 線路參數(shù) 上山主運(yùn)輸大巷共3005米，可簡(jiǎn)化為如圖2.1所示的八段:第一段(1點(diǎn)到2點(diǎn))平運(yùn)，長(zhǎng)度540米;第二段(2點(diǎn)到3點(diǎn))下運(yùn)，水平長(zhǎng)度207米，提升高度－27.1米;第三段(3點(diǎn)到4點(diǎn))平運(yùn)，水平長(zhǎng)度62米；第四段(4點(diǎn)到5點(diǎn))下運(yùn)，水平長(zhǎng)度518米，提升高度－82米;第五段((5點(diǎn)到6點(diǎn))平運(yùn)，長(zhǎng)度470米;第六段(6點(diǎn)到7點(diǎn))上運(yùn)，水平長(zhǎng)度360米，提升高度18.9米;第七段((7點(diǎn)到8點(diǎn))下運(yùn)，水平長(zhǎng)度400米，提升高度－28.4米:第八段(8點(diǎn)到9點(diǎn))下運(yùn)

12、，水平長(zhǎng)度435米，提升高度－56米;整機(jī)水平長(zhǎng)度2992米，運(yùn)輸長(zhǎng)度3005米。 圖2.1 輸送線路參數(shù)圖 2.2.3 物料特性 輸送物料 原煤 物料密度 ρ=900kg/m3 物料安息角 50 2.2.4 帶式輸送機(jī)工作環(huán)境 安裝地點(diǎn)：煤礦采區(qū)上山主運(yùn)輸大巷，底板為煤。 環(huán)境溫度：0～35℃ 。 由于帶式輸送機(jī)巷道起伏不平，變坡點(diǎn)較多，致使此帶式輸送機(jī)運(yùn)行工況相當(dāng)復(fù)雜，是目前國(guó)內(nèi)乃至國(guó)外煤礦井下運(yùn)行工況最為復(fù)雜的帶式輸送機(jī)之一:從另一方面，下運(yùn)帶式輸送機(jī)運(yùn)行安全可靠性要求高，控制系統(tǒng)復(fù)雜，且我國(guó)目前對(duì)下運(yùn)帶

13、式輸送機(jī)的理論研究較少，特別是長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的工況分析、動(dòng)態(tài)分析、啟動(dòng)、制動(dòng)技術(shù)研究較少，這也是本文選擇長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)進(jìn)行研究的目的。 2.3 本課題的研究?jī)?nèi)容 2.3.1 長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)關(guān)鍵技術(shù)分析研究 通過(guò)下運(yùn)帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的各種組成方案的分析比較，以及常規(guī)長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)方案中軟制動(dòng)技術(shù)和軟起動(dòng)技術(shù)的理論研究，提出長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)常見(jiàn)驅(qū)動(dòng)方式和制動(dòng)方法，并分析常見(jiàn)驅(qū)動(dòng)方式和制動(dòng)方法的優(yōu)點(diǎn)和存在問(wèn)題，歸納總結(jié)出長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)方案和制動(dòng)方式選擇的依據(jù)。 2.3.2 帶式輸

14、送機(jī)的設(shè)計(jì)及驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)方案的分析 針對(duì)煤礦采區(qū)主運(yùn)輸大巷固定下運(yùn)帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)及其特殊的工作環(huán)境所形成的復(fù)雜工況，首先對(duì)正常運(yùn)行時(shí)工況進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，然后再對(duì)空載及最大正功和最大負(fù)功工況進(jìn)行計(jì)算，再對(duì)各種工況的計(jì)算結(jié)果分析討論，最后確定合理的張緊方式及張緊力大小，提出合理的張緊裝置的選型。 通過(guò)各種工況的計(jì)算、分析比較，提出合理的驅(qū)動(dòng)裝置中，電機(jī)、減速器、軟起動(dòng)裝置(調(diào)速型液力耦合器)及軟制動(dòng)裝置各部件的選型方案。 3 長(zhǎng)距離、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的分析 3.1 下運(yùn)帶式輸送機(jī)的基本組成 帶式輸送機(jī)的組成如圖3.1所示[2]，主要其

15、有:輸送帶、驅(qū)動(dòng)裝置(電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、軟起動(dòng)裝置、制動(dòng)器、聯(lián)軸器、逆止器)、傳動(dòng)滾筒、改向滾筒、托輥組、拉緊裝置、卸料器、機(jī)架、漏斗、導(dǎo)料槽、安全保護(hù)裝置以及電氣控制系統(tǒng)等組成。 1-頭部漏斗 ；2-機(jī)架；3-頭部掃清器；4-傳動(dòng)滾筒 5-安全保護(hù)裝置；6-輸送帶；7-承載托輥；8-緩沖托輥；9-導(dǎo)料槽；10-改向滾筒；11-拉緊裝置 12-尾架；13-空段掃清器；14-回程托輥；15-中間架；16-電動(dòng)機(jī)；17-液力偶合器；18-制動(dòng)器；19-減速器；20-聯(lián)軸器 圖3.1 帶式輸送機(jī)組成示意圖 3.2 驅(qū)動(dòng)方案的確定 帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)部是整機(jī)組成的關(guān)鍵部件。驅(qū)動(dòng)部配置是否合適

16、，直接影響帶式輸送機(jī)能否正常運(yùn)行。長(zhǎng)距離、大運(yùn)量帶下運(yùn)帶式輸送機(jī)對(duì)驅(qū)動(dòng)部的要求比通用帶式輸送機(jī)的要求更高，它要求驅(qū)動(dòng)裝置能提供平穩(wěn)、平滑的起動(dòng)和停車制動(dòng)力矩，以保證輸送帶不出現(xiàn)超速、打滑及輸送帶上的物料不出現(xiàn)滾料和滑料現(xiàn)象。為此要求驅(qū)動(dòng)裝置具有一個(gè)制動(dòng)力可隨時(shí)調(diào)整的制動(dòng)器，以保證起動(dòng)和停車制動(dòng)的可控，極大地減小對(duì)物料的沖擊。同時(shí)，在輸送機(jī)空載起車時(shí)還必需保證起動(dòng)的平穩(wěn)性。 下運(yùn)帶式輸送機(jī)受地形條件(如起伏較大)和裝載量的影響，其起動(dòng)工況比較復(fù)雜，應(yīng)考慮如下幾種： (1)負(fù)載量小或空載，松閘后帶式輸送機(jī)不能自起動(dòng)； (2)負(fù)載量較大，松閘后帶式輸送機(jī)能自起動(dòng)，但自然加速度較?。? (

17、3)負(fù)載量大，松閘后帶式輸送機(jī)能自起動(dòng)，且自然加速度較大。 下運(yùn)帶式輸送機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)也存在發(fā)電工況、電動(dòng)工況交織運(yùn)行的問(wèn)題，所以在設(shè)計(jì)中，一般較少考慮軟起動(dòng)裝置。帶式輸送機(jī)配下運(yùn)帶式輸送機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)也存在發(fā)電工況、電動(dòng)工況交織運(yùn)行的問(wèn)題，所以在設(shè)計(jì)中，一般較少考慮軟起動(dòng)裝置。帶式輸送機(jī)配置軟起動(dòng)裝置，可有效降低起、制動(dòng)過(guò)程的動(dòng)張力，延長(zhǎng)輸送帶及接頭的使用壽命，甚至可降低輸送帶強(qiáng)度，具有很大的經(jīng)濟(jì)意義。對(duì)此《煤礦安全規(guī)程》作了相應(yīng)規(guī)定。 由于下運(yùn)帶式輸送機(jī)一般情況下電動(dòng)機(jī)工作在發(fā)電工況，空載時(shí)電動(dòng)機(jī)工作在電動(dòng)工況。目前常用的下運(yùn)帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)部典型設(shè)備配置如表3.1所示

18、。 表3.1 常用下運(yùn)帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)部組合表 組合 設(shè)備 1 2 3 4 5 電動(dòng)機(jī) 單機(jī)或多機(jī)1:1(或2:1)驅(qū)動(dòng) 單機(jī)驅(qū)動(dòng)或多機(jī)1:1(或2:1)驅(qū)動(dòng) 多電機(jī)1:1(或2:1)驅(qū)動(dòng) 多電機(jī)1:1(或2:1)驅(qū)動(dòng) 多電機(jī)1:1(或2:1)驅(qū)動(dòng) 軟起動(dòng) 無(wú) 限矩型液力偶合器 限矩型液力偶合器 調(diào)壓電氣軟起動(dòng) 滑差離合器 減速器 垂直軸或平行軸 垂直軸或平行軸 垂直軸或平行軸 垂直軸或平行軸 可以采用垂直軸或平行軸 制動(dòng)器 可控盤式制動(dòng)裝置 可控盤式制動(dòng)裝置 液壓制動(dòng)或液力制動(dòng)+推桿制動(dòng) 可控制動(dòng)裝置 可控制動(dòng)器 拉緊裝置

19、 重力拉緊或自動(dòng)拉緊 重力式拉緊裝置 重力式拉緊裝置 重力拉緊或自動(dòng)拉緊裝置 重力拉緊或自動(dòng)拉緊裝置 適用場(chǎng)合 短距離，中小傾角、小型機(jī) 中長(zhǎng)距離，大傾角 中長(zhǎng)距離，大傾角 長(zhǎng)距離，變坡，傾角不大 長(zhǎng)距離，變坡，傾角不大 3.3 新型下運(yùn)帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)組合及其控制過(guò)程 多數(shù)下運(yùn)帶式輸送機(jī)采用以下幾種驅(qū)動(dòng)部組合方式: (1)電動(dòng)機(jī)—制動(dòng)裝置—減速器—滾筒 (2)電動(dòng)機(jī)—限矩型液力偶合器—制動(dòng)裝置—減速器—滾筒 (3)電動(dòng)機(jī)—限矩型液力偶合器—減速器—可控制動(dòng)裝置—滾筒 (4)電動(dòng)機(jī)—軟啟動(dòng)—減速器—液壓軟制動(dòng)—盤式制動(dòng)裝置—滾筒 (5)電動(dòng)機(jī)—軟啟動(dòng)—減速器—

20、液力軟制動(dòng)—盤式制動(dòng)裝置—滾筒 (6)電動(dòng)機(jī)—軟啟動(dòng)—減速器—可控盤式制動(dòng)裝置—滾筒 (7)電動(dòng)機(jī)—軟啟動(dòng)—減速器—液粘軟制動(dòng)—滾筒 其中方式(1)～(3)多用于小型(短距離、小傾角、小運(yùn)量、低帶速)下運(yùn)機(jī)上方式；(4)～(7)較適于大傾角下運(yùn)輸送機(jī)上。由上述方案可見(jiàn)，下運(yùn)輸送機(jī)可控制動(dòng)裝置必不可少；并且目前對(duì)下運(yùn)輸送機(jī)電動(dòng)工況的可控起動(dòng)問(wèn)題有所忽視。對(duì)于長(zhǎng)距離、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)，可控制動(dòng)裝置必不可少，同時(shí)可控起動(dòng)裝置也成為必須。 為此我們提出一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、大功率下運(yùn)帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)部組合方案。該方案驅(qū)動(dòng)部主要有以下設(shè)備組成:電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、調(diào)速型液力偶合器、減速

21、機(jī)、可控制動(dòng)裝置、驅(qū)動(dòng)滾筒等組成，如圖3.2所示[3]。 圖3.2 驅(qū)動(dòng)部分組合方案示意圖 采用以上驅(qū)動(dòng)組合的下運(yùn)帶式輸送機(jī)的起動(dòng)和停車過(guò)程如下: (1)開(kāi)機(jī)準(zhǔn)備:先給軟起動(dòng)裝置的電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)送電，使主、從動(dòng)摩擦片閉合，可控制動(dòng)裝置逐漸松閘，如果是重載，按起動(dòng)要求重車逐漸自動(dòng)起動(dòng)帶式輸送機(jī)。 (2)當(dāng)輸送帶在裝滿物料的情況下起動(dòng)帶式輸送機(jī)時(shí)，不能直接對(duì)電機(jī)送電，否則起動(dòng)太快，物料容易出現(xiàn)下滑或滾料，所以在這種情況下而是靠煤的下滑力起動(dòng)輸送機(jī)，當(dāng)逐漸松開(kāi)制動(dòng)器，輸送帶帶動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)速度傳感器檢測(cè)旋轉(zhuǎn)速度，當(dāng)速度達(dá)到近電機(jī)同步運(yùn)行轉(zhuǎn)速時(shí)，PLC控制電機(jī)自動(dòng)送電起動(dòng)，從而使電機(jī)

22、運(yùn)行于正常的發(fā)電狀態(tài)，這樣可以大大減小電機(jī)起動(dòng)時(shí)對(duì)電氣和機(jī)械的沖擊。而且向下輸送的角度越大，起動(dòng)加速度越大。為了保證起動(dòng)平穩(wěn)，通過(guò)速度反饋改變制動(dòng)器施加的制動(dòng)力，根據(jù)不同的制動(dòng)力，把加速度控制在0.3m/s2之內(nèi)，保證起動(dòng)過(guò)程的平穩(wěn)性。 (3)電機(jī)直接起動(dòng)控制，當(dāng)輸送機(jī)空載或輕載，逐漸松開(kāi)制動(dòng)器時(shí)，輸送機(jī)不能自動(dòng)起動(dòng)，這時(shí)根據(jù)測(cè)速裝置檢測(cè)輸送機(jī)處于零速狀態(tài)或起車太慢時(shí)，需要采用調(diào)速型液力偶合器來(lái)可控起動(dòng)帶式輸送機(jī)，此時(shí)的可控起動(dòng)過(guò)程完全同上運(yùn)帶式輸送機(jī)的起動(dòng)過(guò)程。 (4)正常運(yùn)行時(shí)，調(diào)速型液力偶合器開(kāi)度最大，傳動(dòng)效率達(dá)到最大。 (5)當(dāng)多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，出現(xiàn)某臺(tái)電機(jī)超載，需要功率平衡時(shí)，根據(jù)

23、電機(jī)的電流反饋來(lái)進(jìn)行調(diào)速型液力偶合器的輸入與輸出速度調(diào)節(jié)(具體詳見(jiàn)電氣部分)，來(lái)進(jìn)行多電機(jī)間的功率平衡調(diào)節(jié)。一般只要帶式輸送機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，都能保證系統(tǒng)的多機(jī)功率平衡。 (6)停車時(shí)，按預(yù)定的減速度要求進(jìn)行閉環(huán)改變可控制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)力矩，使帶式輸送機(jī)按預(yù)定的減速度減速，實(shí)現(xiàn)可控停車。 (7)當(dāng)輸送機(jī)在帶載停車時(shí)，不能直接切斷電機(jī)，否則容易出現(xiàn)飛車現(xiàn)象，造成嚴(yán)重事故。為此在停機(jī)時(shí)，先對(duì)輸送機(jī)施加制動(dòng)力，當(dāng)檢測(cè)到電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度降到其同步速度時(shí)，再對(duì)電機(jī)斷電，這樣在施加制動(dòng)力降速時(shí)，可以充分利用電機(jī)的制動(dòng)力，使停車更平穩(wěn)。當(dāng)輸送機(jī)的速度降至電機(jī)的同步速度時(shí)，調(diào)速型液力偶合器勺管全部插入，保證電機(jī)與

24、輸送機(jī)系統(tǒng)的同步切除，保證了可控制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)一步按要求減速停車。 (8)如果停車時(shí)，帶式輸送機(jī)是空載(即主電機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài))，則可以同上運(yùn)帶式輸送機(jī)的停車過(guò)程結(jié)合可控制動(dòng)裝置進(jìn)行聯(lián)合停車制動(dòng)。 (9)定車時(shí)，可控制動(dòng)裝置抱閘，主電機(jī)停機(jī)，調(diào)速型液力偶合器的液壓和電氣系統(tǒng)停電。 (10)在起動(dòng)和停車過(guò)程中出現(xiàn)故障，如輸送帶跑偏、撕帶、油溫過(guò)高等等，調(diào)速型液力偶合器和可控制動(dòng)裝置的電氣控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)要求可控停機(jī)。 4 長(zhǎng)距離大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì) 煤礦采區(qū)主運(yùn)輸大巷固定帶式輸送機(jī)，運(yùn)距3005米，運(yùn)量1800噸/小時(shí)，提升高度－175.5米，環(huán)境溫度為0～35 ℃ ,是屬于典型

25、的煤礦井下長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)。由于帶式輸送機(jī)巷道起伏不平，變坡點(diǎn)較多，致使此帶式輸送機(jī)運(yùn)行工況相當(dāng)復(fù)雜。此外，該機(jī)運(yùn)行安全可靠性要求高，控制系統(tǒng)復(fù)雜，是目前國(guó)內(nèi)乃至國(guó)外煤礦井下運(yùn)行工況較為復(fù)雜的帶式輸送機(jī)。本章以該下運(yùn)帶式輸送機(jī)為例，說(shuō)明其設(shè)計(jì)過(guò)程。 4.1 帶式輸送機(jī)原始參數(shù) 帶式輸送機(jī)是目前井下煤炭的主要輸送設(shè)備，其設(shè)計(jì)的自動(dòng)化先進(jìn)程度、結(jié)構(gòu)布置方式、使用安全性、可靠性、連續(xù)性和高效運(yùn)行將直接影響礦井生產(chǎn)成本。采用帶式輸送機(jī)輸送物料與其它方式相比有著一系列的優(yōu)越性和高效性，其自動(dòng)化程度高，代表現(xiàn)代物流技術(shù)的發(fā)展方向。本課題所要求設(shè)計(jì)的帶式輸送機(jī)的參數(shù)如表4.1所示。 表4

26、.1 輸送機(jī)原始參數(shù) 運(yùn)量Q 1800t/h 運(yùn)距L 540 207 62 518 470 360 400 435 垂高 0 -27.1 0 -82 0 18 -28.4 -56 總垂高 -175m 總運(yùn)距L 3005m 平均傾角β -4 最大塊度 300mm 煤容重γ 0.9t/m3 煤安息角 50 4.2 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.2.1 輸送帶運(yùn)行速度的選擇 輸送帶運(yùn)行速度是輸送機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算的重要參數(shù)，在輸送量一定時(shí)，適當(dāng)提高帶速，可減少帶寬。對(duì)水平安裝的輸送機(jī)，可選擇較高的帶速，輸送傾角越大帶速應(yīng)偏低，向上輸送

27、時(shí)帶速可適當(dāng)高些，向下輸送時(shí)帶速應(yīng)低些。目前DTII系列帶式輸送機(jī)推薦的帶速為1.25～4m/s。對(duì)于下運(yùn)帶式輸送機(jī)，考慮管理難度大，一般確定帶速為2～3.5m/s。根據(jù)工作面順槽膠帶機(jī)的規(guī)格(帶寬1.2m、帶速3.15m/s)，工作面的實(shí)際生產(chǎn)能力，煤流的不均勻型等因素，同時(shí)考慮工作面煤倉(cāng)無(wú)緩沖作用的狀況(約3米深)，確定東灘煤礦一采區(qū)運(yùn)輸大巷固定下運(yùn)帶式輸送機(jī)帶速3.15m/s。 4.2.2 輸送帶寬度計(jì)算 1)按輸送能力確定帶寬 帶式輸送機(jī)的輸送能力與帶寬和帶速的關(guān)系是： Q=KB2vγc t/h 式中 K—貨載斷面系數(shù)，K值與貨載在輸送帶上的堆積角有關(guān)（查標(biāo)準(zhǔn)MT/

28、T467-1996中表三） B—輸送帶寬度，m V—輸送機(jī)速度，m/s γ—運(yùn)送貨載的集散容重，t/m3 C—輸送機(jī)傾角對(duì)輸送量的影響系數(shù)。 當(dāng)輸送量已知時(shí)可按下式求得滿足生產(chǎn)能力所需的帶寬B1： B1===1.2 2）按輸送物料的塊度確定帶寬B2 因?yàn)楸編捷斔蜋C(jī)輸送原煤，且amax=300mm故有： B2≥2amax+200=2200+200=800mm 實(shí)際確定寬度時(shí)B=max{1000B1，B2}，故可選用1200mm寬度的輸送帶。 4.2.3 初選輸送帶 我國(guó)目前生產(chǎn)的輸送帶有以下幾種:尼龍分層輸送帶、塑料輸送帶、

29、整體帶芯阻燃帶、鋼絲繩芯帶等。 在輸送帶類型確定上應(yīng)考慮如下因素： 1)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)在同等條件下優(yōu)先選擇分層帶，其次為整體帶芯和鋼絲繩芯帶； 3)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； 4)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)，輸送石炭石之類的礦石，可以加厚2mm表面橡膠層，以延長(zhǎng)使用壽命。 綜合該機(jī)各類特性參數(shù)和技術(shù)特性，考慮到輸送量較大，運(yùn)輸距離較長(zhǎng)，且為固定用輸送機(jī)，為此初選輸送帶采用鋼絲

30、繩芯輸送帶，它既有良好的強(qiáng)度，又具有較好的防撕裂性能，是目前井下帶式輸送機(jī)首選帶型?？梢猿踹x輸送帶如下： 輸送帶型號(hào)：ST2500輸送帶 帶寬：1200mm 帶質(zhì)量：qd=35.3kg/m2 4.3 輸送機(jī)布置形式及基本參數(shù)的確定 4.3.1 輸送帶布置形式 對(duì)于角度不大的長(zhǎng)距離、大運(yùn)量帶式輸送機(jī)系統(tǒng)，一般可采取雙滾筒1:1或2:1的功率配比，這樣既可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的分時(shí)起動(dòng)(煤礦井下變電所容量有限制)，同時(shí)可以降低輸送帶的強(qiáng)度。為了降低輸送帶的強(qiáng)度，本驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用了頭部雙滾筒驅(qū)動(dòng)，并把拉緊裝置放在緊跟驅(qū)動(dòng)滾筒后部，有利于起動(dòng)時(shí)自動(dòng)拉緊，同時(shí)減少了電力線路鋪設(shè)長(zhǎng)度，保證了控制響應(yīng)及

31、時(shí)。驅(qū)動(dòng)部布置的位置對(duì)輸送帶強(qiáng)度的影響較大，但對(duì)于本輸送系統(tǒng)，進(jìn)行分析后得出，驅(qū)動(dòng)部布置在上部效果較理想。同時(shí)遵循盡量減少施工工作量、簡(jiǎn)化設(shè)備的原則，降低制作成本，其具體布置示意圖如輸送機(jī)總裝圖所示?？紤]到煤的輸送質(zhì)量較大，本機(jī)各類托輥組間距為： 承載托輥間距l(xiāng)t=1.2m 回程托輥間距l(xiāng)t"=3m 緩沖托輥間距l(xiāng)th=0. 6m 承載托輥直徑dt=φ133mm Gt=34.92Kg 回程托輥直徑dt=φ133mm Gt"=30.63Kg 4.3.2 輸送機(jī)基本參數(shù)的確定 1）輸送帶質(zhì)量qd 由上述輸送帶選型結(jié)果可知qd=35.3kg/m21.2m=42.36kg/m

32、 2）物料線質(zhì)量q 當(dāng)已知設(shè)計(jì)輸送能力和帶速時(shí)，物料的線質(zhì)量由下式求得： q===159kg/m 式中 Q—每小時(shí)運(yùn)輸量，t/h； v—運(yùn)輸帶運(yùn)輸速度，m/s 3）托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量qt′，qt″ 由前述托輥組的選擇情況可知 qt′= Gt/ lt=29.1kg/m qt″= Gt"/ lt"=10.21 kg/m 4.4 線路阻力的計(jì)算 線路阻力(輸送帶運(yùn)行阻力)包括直線阻力和彎曲段阻力。除了上述基本阻力外，還受附加阻力，包括物料在裝載點(diǎn)加速時(shí)與輸送帶之間的摩擦阻力簡(jiǎn)稱物料加速阻力，裝料點(diǎn)的導(dǎo)料槽摩擦阻力，清掃裝置的摩擦阻力，中間卸料裝置的阻力等;由于附加阻

33、力較小，在整機(jī)運(yùn)行過(guò)程中相對(duì)基本阻力的比例很小，在計(jì)算分析過(guò)程中可以忽略不計(jì)，不會(huì)影響分析結(jié)果，計(jì)算整機(jī)功率時(shí)，考慮電機(jī)加權(quán)系數(shù)。 各直線段阻力的計(jì)算 回程分支： WK10-11=gL[(qd+qt″)ω″cosβ－qdsinβ] =9.8540[（42.36+10.21）0.02cos（）]=5564N WK11-12= gL[(qd+qt″)ω″cosβ－qdsinβ] =9.8207[（42.36+10.21）0.02cos（－）－42.36 sin（－）]=13376N 承載分支（有載情況） W′Z9-8=gL[(q+qt′+qd)ω′cosβ＋(q

34、+qd)sinβ] =9.8540[(159+42.36+29.1)0.025cos（0）+（159+42.36 sin（0）]=30490N W′Z8-7=gL[(q+qt′+qd)ω′cosβ＋(q+qd)sinβ] =9.8207[（159+29.1+42.36）0.025cos（-7.53）+（159+42.36）sin（-7.53）] =－41884N W′Z7-6=gL[(q+qt′+qd)ω′cosβ＋(q+qd)sinβ] 9.862[（159+29.1+42.36）0.025cos（0）]=3500N 承載分支（空載情況） W′Z1-2=gL[(q

35、t′+qd)ω′cosβ＋qdsinβ] =9.8435[（29.1+42.36）0.025cos（－7.4）+42.36sin（－4.08）] =－159695N W′Z2-3=gL[(qt′+qd)ω′cosβ＋qdsinβ] =9.8400[（29.1+42.36）0.025cos（-4.08）+42.36 sin（-4.08）]=－4829N 同理可計(jì)算出其它各工況下各變坡段的阻力，計(jì)算結(jié)果如表4.2所示。 表4.2 各變坡段阻力計(jì)算（N） 變坡段 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 滿載 -86081 -33584

36、 55799 26506 -134371 3500 -41800 30490 空載 -15659 -4829 13778 8229 -25428 1085 -7668 9454 變坡段 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 回程 5564 13376 639 39649 4843 -3778 15926 17703 4.5 輸送帶張力的計(jì)算 用逐點(diǎn)法計(jì)算輸送帶關(guān)鍵點(diǎn)張力，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

37、無(wú)輸送帶打滑現(xiàn)象發(fā)生。 Symax=S1[1+（eμα－1）/n] 式中 Symax—輸送帶與傳動(dòng)滾筒相遇點(diǎn)張力，N； S1—輸送帶與傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)處張力，N； μ—傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)，采用包膠滾筒，μ=0.3； α—輸送帶與傳動(dòng)滾筒間的圍包角，取α=200 n—摩擦力備用系數(shù)，n=1.3； (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，或滿足最小張力條件。 Szmin=5glt′（q+qd）cosβ Skmin=5glt″qdcosβ 其中 Szmin—重載段輸送帶最小點(diǎn)張力，N； Skmin—空載段輸送帶最小點(diǎn)張

38、力，N； 本帶式輸送機(jī)各關(guān)鍵點(diǎn)示意如圖一所示，其垂直度條件為： Szmin=59.81.2（159+42.36）cos（0）=11840N Skmin=59.8342.36cos（－0）=6227N 4.5.1 張力計(jì)算時(shí)各種運(yùn)行工況的討論 本輸送系統(tǒng)線路多變，其出現(xiàn)的工況復(fù)雜，而且各種工況的差異較大，必須對(duì)每一種工況都進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算分析。 （1）滿載運(yùn)行狀態(tài) 輸送帶各段都滿載的運(yùn)行狀態(tài)通常為正常運(yùn)行狀態(tài)。大多數(shù)情況下，此狀態(tài)為輸送機(jī)系統(tǒng)最困難工況，所以必須對(duì)正常運(yùn)行工況進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，以確定各主要點(diǎn)輸送帶張力、電機(jī)功率、張緊力等結(jié)論，此時(shí)電機(jī)處于發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)。但對(duì)于本輸送系統(tǒng)根據(jù)

39、以下分析后，此工況卻不是最困難工況。 （2）最大發(fā)電運(yùn)行狀態(tài) 對(duì)于既有下運(yùn)，又有上運(yùn)情況的輸送線路，有可能出現(xiàn)具有最大發(fā)電狀態(tài)的工況，而且這種工況隨起動(dòng)和停車過(guò)程將不斷出現(xiàn)。如果設(shè)計(jì)中沒(méi)有考慮到這種工況，就必然會(huì)出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置過(guò)載，或者在這種條件下停車制動(dòng)不住，出現(xiàn)飛車造成嚴(yán)重的事故。本輸送系統(tǒng)，最大發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)的工況是在只有下運(yùn)段滿載，水平及上運(yùn)段都處于空載狀態(tài)的情況下出現(xiàn) （3）最大電動(dòng)行狀態(tài) 對(duì)于本輸送系統(tǒng)最大電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)不在正常運(yùn)行工況下，而是在線路下運(yùn)段空載，而水平及上運(yùn)段滿載的情況下出現(xiàn)。如果忽略此工況，有可能出現(xiàn)電機(jī)堵轉(zhuǎn)，悶車而燒壞，而且這種工況也隨起動(dòng)和停車過(guò)程的出現(xiàn)而不

40、斷出現(xiàn)。 （4）空載運(yùn)行狀態(tài) 所謂空載運(yùn)行狀態(tài)，就是輸送機(jī)上各點(diǎn)都沒(méi)有載荷情況下輸送機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)于本輸送線路，其空載運(yùn)行狀態(tài)比最大電動(dòng)狀態(tài)情況下的安全，為此我們不詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算。 4.5.2 最大發(fā)電狀態(tài)下張力計(jì)算 當(dāng)所有下運(yùn)段滿載時(shí)，該輸送機(jī)處于最大發(fā)電狀態(tài)。在最大發(fā)電狀態(tài)下各段阻力計(jì)算如表4.3所示。 表4.3 最大發(fā)電狀態(tài)下各變坡段阻力計(jì)算（N） 變坡段 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 承載阻力 -86081 -33584 13778 8229 -134371 1085 -41884 9454

41、 變坡段 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 回程阻力 5564 13376 639 39649 4843 -3778 15926 27703 （1）張力初步計(jì)算 為了充分降低輸送帶的張力，只要滿足摩擦條件和垂度條件，就能保證輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)條件，所以下面我們先按垂度條件進(jìn)行計(jì)算，然后驗(yàn)算摩擦條件。 該輸送機(jī)為雙滾筒分別驅(qū)動(dòng)，功率配比按γ12=2：1選取，圍包角取 α1=α2=200，滾筒與輸送帶摩擦系數(shù)取μ=0.3，則。 考慮滾筒的備用系數(shù)，C0=1.3，則根據(jù)摩擦條件有： S1===5.2

42、6Sy 根據(jù)本帶式輸送機(jī)的特點(diǎn)，擬先按垂度條件計(jì)算，后驗(yàn)算摩擦條件。 所以令：S8=Szmin=11840N。由逐點(diǎn)張力法求得： S9=S8+W′8-9=11840+9454=21294N S7=S8－W′7-8= 11840－(－41884)=53724N S6=S7+W′6-7= 53724－1085=52639N S5=S6－W′5-6= 52639－(－134371)=187010N S4=S5－W′4-5= 187010－8229=178781N S3=S4－W′3-4= 178781－13778=165003N S2=S3－W′2-3= 165003—(—3358

43、4)=198587N S1=S2－W′1-2= 198587－(－86081)=284668N S10=S91.02= 212941.02=21720N S11=S10－W10-11= 21720+5564=27284N S12=S11－W11-12= 27284+13376=40660N S13=S12－W12-13= 40660+639=41299N S14=S13－W13-14= 41299+39649=80948N S15=S14－W14-15= 80948+4843=85791N S16=S15－W15-16= 85791-3778=82013N S17=S16－

44、W16-17= 82013+15926=97939N S18=S17－W17-18= 97939+27703=125642N S19=S181.03=129411N （2）驗(yàn)算摩擦條件 S1/S19=294668/129411=2.2＜5.26 以上說(shuō)明各張力點(diǎn)都滿足垂度條件和摩擦條件。 （3）輸送帶強(qiáng)度驗(yàn)算 考慮輸送帶的壽命、起動(dòng)時(shí)的動(dòng)應(yīng)力、輸送帶的接頭效果、輸送帶的磨損，以及輸送帶的備用能力，選用輸送帶時(shí)必須有一定的備用能力(即安全系數(shù))，根據(jù)以上計(jì)算可以確定輸送帶的最大張力Smax，則應(yīng)滿足： m= 其中 m—輸送帶安全系數(shù)； B—帶寬，mm； σd—帶

45、芯拉斷強(qiáng)度，N/mm；對(duì)于ST2500型帶，σd=2500 N/mm。 此處校核輸送帶的安全系數(shù)為： m==10.5 可知所選的輸送帶安全系數(shù)大于靜態(tài)設(shè)計(jì)安全系數(shù)6；同時(shí)也大于考慮軟制動(dòng)器啟動(dòng)動(dòng)載系數(shù)1.1時(shí)設(shè)計(jì)安全系數(shù)6.6的要求。 （4）張緊力計(jì)算 PH=S18+S19=125642+129411=255053N （5）牽引力和電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算 輸送機(jī)總牽引力：F=S19－S1=129411－284668=－155257N 電動(dòng)機(jī)功率： N= 其中 K—電機(jī)功率備用系數(shù)，發(fā)電工況時(shí)取K=1.1 η—傳動(dòng)系統(tǒng)的工作效率。 則所有電動(dòng)機(jī)總功率

46、P==－598kW 4.5.3 最大電動(dòng)狀態(tài)下張力計(jì)算 當(dāng)所有下運(yùn)段空載，其余線路區(qū)段滿載時(shí)，該輸送機(jī)處于最大電動(dòng)狀態(tài)。在最大電動(dòng)狀態(tài)下各段阻力計(jì)算如表4.4所示。 （1）張力初步計(jì)算 為了充分降低輸送帶的張力，只要滿足摩擦條件和垂度條件，就能保證輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)條件，這里按摩擦條件進(jìn)行計(jì)算，然后驗(yàn)算垂度。 表4.4 最大電動(dòng)狀態(tài)下各變坡段阻力計(jì)算（N） 變坡段 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 承載阻力 -15695 -4829 55799 26506 -25428 3500 -7668 30490 變坡段 10-

47、11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 回程阻力 5564 13376 639 39649 4843 -3778 15926 27703 該輸送機(jī)設(shè)計(jì)為雙滾筒分別驅(qū)動(dòng)，功率配比按γ12=2：1選取，圍包角取α1=α2=200，滾筒與輸送帶摩擦系數(shù)取μ=0.3，則 整機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)阻力等于各段阻力之和，由表3-4計(jì)算： Fu==166597N 考慮滾筒的備用系數(shù)，C0=1.3，則根據(jù)摩擦條件有： SL===39023N 所以令：S1=40000N。由逐點(diǎn)張力法求得： S2=S1+W＇1-2= 40000-

48、15695=24305N S3=S2+W＇2-3= 24305+(-4829)=19476N S4=S3+W＇3-4= 19476+55799=75275N S5=S4+W＇4-5= 75275+26506=101781N S6=S5+W＇5-6= 101781-25428=76353N S7=S6+W＇6-7= 76353+3500=79853N S8=S7+W＇7-8= 79853-7668=72185N S9=S8+W＇8-9=72185+30490=102675N S10=S9+W＇9-10= 102675 1.03=105755N S11=S10+W10-11=1

49、05755+5564=111319N S12=S11+W11-12=111319+13376=124695N S13=S12+W12-13=124695+639=125334N S14=S13+W13-14=125334+39649=164983N S15=S14+W14-15=164983+4843=169826N S16=S15+W15-16=169826-3778=166048N S17=S16+W16-17=166048+15926=181974N S18=S17+W17-18=181974+27703=209677N S19= S181.03=21596N （2）驗(yàn)

50、算垂度條件 S3=19476N＞SZmin 說(shuō)明滿足垂度條件。 （3）輸送帶強(qiáng)度驗(yàn)算 此處校核輸送帶的安全系數(shù)為m=12002500/ S19=13.9 可知所選的輸送帶安全系數(shù)大于靜態(tài)設(shè)計(jì)安全要求系數(shù)6；同時(shí)也大于考慮軟啟動(dòng)動(dòng)載荷系數(shù)1.2時(shí)設(shè)計(jì)安全系數(shù)7.2的要求。 （4）張緊力計(jì)算 PH=S18+S19=209677+215967=425644N 4.5.4 滿載狀態(tài)下張力計(jì)算 當(dāng)承載段滿載時(shí)，該輸送機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)。 （1）張力初步計(jì)算 為了充分降低輸送帶的張力，只要滿足摩擦條件和垂度條件，就能保證輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)條件，所以下面我們先按垂度條件進(jìn)行計(jì)算，然后驗(yàn)算摩擦條

51、件。 根據(jù)以上的計(jì)算方法，得出滿載狀態(tài)下各點(diǎn)張力為： S8=Szmin=11840N S9=S8+W＇8-9= 11840+30490=42330N S7=S9+W＇7-8= 42330-(-41884)=84214N S6=S7+W＇6-7= 84214-3500=80714N S5=S6+W＇5-6= 80714-(-134371)=215085N S4=S5+W＇4-5= 215085-26506=188579N S3=S4+W＇3-4= 188579-55799=132780N S2=S3+W＇2-3= 132780-(-33584)=166364N S

52、1=S2+W＇1-2= 166364-(-86081)=252445N S10=S91.03=423301.03=43600N S11=S10+W10-11=43600+5564=49164N S12=S10+W11-12=49164+13376=62S40N S13=S10+W12-13=62540+639=63179N S14=S10+W13-14=63179+39649=102828N S15=S10+W14-15=102828+4843=107671N S16=S10+W15-16=107671-3778=103893N S17=S10+W16-17=103893+15

53、926=119819N S18=S10+W17-18=119819+27703=147522N S19=S10 1.03=151948N （2）驗(yàn)算摩擦條件 S1/S19=252445/151948=1.6＜5.26 上式說(shuō)明滿足摩擦條件。 （3）輸送帶強(qiáng)度驗(yàn)算 此處校核輸送帶的安全系數(shù)為m=12002500/ S1=11.9 可知所選用的輸送帶安全系數(shù)大于靜態(tài)設(shè)計(jì)安全系數(shù)6；同時(shí)也大于考慮軟制動(dòng)器啟動(dòng)動(dòng)載荷系數(shù)1：1時(shí)設(shè)計(jì)安全系數(shù)6.6的要求。 （4）張緊力計(jì)算 PH=S18+S19=299470N 4.5.5 三種工況綜合分析張力計(jì)算 綜合以上三種工況，

54、考慮滿足同一拉緊力的條件下，取拉緊力為： PH=425644N 在以上拉緊力下需重新計(jì)算最大發(fā)電狀態(tài)下的各點(diǎn)張力： （1）最大發(fā)電狀態(tài)下 令：S18+S19=2.03S18=425644N 則有：S18=209677N S19= S181.03=215968N S17= S18- W17-18= 209677-27703=181974N S16= S17- W16-17= 181974-15926=166048N S15= S16- W15-16= 166048+3778=169826N S14= S15- W14-15= 169826-4843=164983N S13=

55、 S14- W13-14= 164983-39649=125334N S12= S13- W12-13= 125334-639=124695N S11= S12- W11-12= 124695-13376=111319N S10= S11- W10-11= 111319-5564=105755N S9= S10/1.03=105755/1.03=102675N S8= S9- W＇8-9= 102675-9454=93221N S7= S8- W＇7-8= 93221-(-41884)=135105N S6= S7- W＇6-7= 135105－1085=134020N S5=

56、 S6- W＇5-6= 134020-(-134371)=268391N S4= S5- W＇4-5= 268391-8229=260162N S3= S4- W＇3-4= 260162-13778=246384N S2= S3- W＇2-3= 264384-(-33584)=279968N S1= S2- W＇1-2= 279968-(-86081)=366049N 此處校核輸送帶的安全系數(shù)為:m=12002500/ S1=8.2 可知所選用的輸送帶安全系數(shù)大于靜態(tài)設(shè)計(jì)安全系數(shù)6;同時(shí)也大于考慮軟制動(dòng)器啟動(dòng)動(dòng)載系數(shù)1.1時(shí)設(shè)計(jì)安全系數(shù)6. 6的要求。 故修正后最大電動(dòng)狀態(tài)下輸送

57、機(jī)總牽引力：F= S19- S1=-150081N 所需電動(dòng)機(jī)總功率：P== （2）滿載狀態(tài)下 各點(diǎn)有：S18=209677N S19= S181.03=215968N S17= S18- W17-18= 209677-27703=181974N S16= S17- W16-17= 181974-15926=166048N S15= S16- W15-16= 166048+3778=169826N S14= S15- W14-15= 169826-4843=164983N S13= S14- W13-14= 164983-39649=125334N S12= S13- W1

58、2-13= 125334-639=124695N S11= S12- W11-12= 124695-13376=111319N S10= S11- W10-11= 111319-5564=105755N S9= S10/1.03=105755/1.03=102675N S8= S9- W＇8-9= 102675-30490=72185N S7= S8- W＇7-8= 72185-(-41884)=114069N S6= S7- W＇6-7= 114069-3500=110569N S5= S6- W＇5-6= 110569-(-134371)=244940N S4= S5- W

59、＇4-5= 244940-26506=218434N S3= S4- W＇3-4= 2218434-55799=162635N S2= S3- W＇2-3= 162635-(-33584)=196219N S1= S2- W＇1-2= 196219-(-86081)=282300N 此處校核輸送帶的安全系數(shù)為:m=1200 2500/S1=10.6 可知所選用的輸送帶安全系數(shù)大于靜態(tài)設(shè)計(jì)安全系數(shù)6；同時(shí)也大于考慮軟制動(dòng)器啟動(dòng)動(dòng)載系數(shù)1.1時(shí)設(shè)計(jì)安全系數(shù)6. 6的要求。 輸送機(jī)總牽引力：F=S19-S1=-66332N 所需電動(dòng)機(jī)總功率：P===256KW （3）最大電動(dòng)狀態(tài)下

60、 輸送機(jī)總牽引力：F= S19-S1=175961N 所需電動(dòng)機(jī)總功率：P===863kW 4.5.6 電機(jī)數(shù)量與配比的選擇 選擇電機(jī)功率與數(shù)量應(yīng)符合如下要求： （1）額定總功率Pe≥P； （2）考慮到臺(tái)數(shù)和單電動(dòng)機(jī)功率符合各驅(qū)動(dòng)滾筒牽引力配比； （3）盡可能用同一型號(hào)電動(dòng)機(jī)，以減少備用臺(tái)數(shù)。 根據(jù)以上計(jì)算的總驅(qū)動(dòng)功率，考慮到煤礦井下使用條件，較大的影響了輸送機(jī)沿線運(yùn)行阻力，同時(shí)下運(yùn)輸送機(jī)為發(fā)電狀態(tài)，盡量選取備用能力更大些，這樣有利于動(dòng)態(tài)起動(dòng)和有效防止輸送機(jī)超速，為此，按功率2:1的匹配形式，此時(shí)的功率可選取為352kW3。 說(shuō)明：以上各變坡段的阻力計(jì)算是按煤礦井下帶式

61、輸送機(jī)實(shí)際運(yùn)行工況下系統(tǒng)阻力系數(shù)計(jì)算的，即承載分支阻力系數(shù)取0.025，回程分支阻力系數(shù)取0.02；但對(duì)下運(yùn)發(fā)電工況的帶式輸送機(jī)，為安全可靠起見(jiàn)，發(fā)電工況時(shí)系統(tǒng)阻力系數(shù)應(yīng)取0.012，按以上同樣的計(jì)算方法，最大發(fā)電工況時(shí)系統(tǒng)阻力F=-226271 N，整機(jī)軸功率-713千瓦，需電機(jī)功率不小于871千瓦，選用Y3556-4型號(hào)電動(dòng)機(jī)，315kW3能滿足要求；同樣方法校核膠帶強(qiáng)度也能滿足要求。 4.6 滾筒的選擇與減速器的選擇 滾筒是帶式輸送機(jī)的又一重要部件，按其結(jié)構(gòu)與作用的不同分為傳動(dòng)(驅(qū)動(dòng))滾筒、改向滾筒等。其直徑應(yīng)根據(jù)輸送帶的帶芯層數(shù)來(lái)決定。 4.6.1 傳動(dòng)滾筒直徑的選擇 D

62、1=1400mm 4.6.2 改向滾筒直徑選擇 a.尾部改向滾筒直徑 尾部改向滾筒的直徑一般比傳動(dòng)滾筒直徑小一級(jí)，但是本輸送機(jī)由于靠近驅(qū)動(dòng)部滾筒合力較大，所以?。篋2=600mm。 b.拉緊滾筒 拉緊滾筒處受張力也較大，可取:D3 =600mm 4.6.3 減速器的選型 根據(jù)帶速、傳動(dòng)滾筒直徑和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速推知減速器的傳動(dòng)比為： i===34.54 選擇FLENDER型減速器，其技術(shù)參數(shù)如下： 型號(hào) 高速軸輸入轉(zhuǎn)速 額定功率 傳動(dòng)比 許用熱容量 B3SH15-35.5 1500r/min 760KW 35.5 365KW以上 4.7 制動(dòng)器裝置的選

63、擇 4.7.1 目前主要的制動(dòng)裝置原理與性能 針對(duì)帶式輸送機(jī)的制動(dòng)技術(shù)要求，目前國(guó)內(nèi)已應(yīng)用和開(kāi)發(fā)研究成的大功率可控制動(dòng)裝置主要有以下幾種：自冷盤式制動(dòng)裝置、液力制動(dòng)器和液壓制動(dòng)器。 （1）防爆自冷盤式制動(dòng)裝置 防爆自冷盤式制動(dòng)裝置主要由機(jī)械盤閘和可控液壓站組成，其工作原理是通過(guò)制動(dòng)器對(duì)工作盤施加擦擦制動(dòng)力而產(chǎn)生制動(dòng)力矩，通過(guò)液壓站調(diào)整制動(dòng)器中油壓的大小可以調(diào)整正壓力，從而調(diào)整制動(dòng)力矩的大小。液壓站采用了電液比例控制技術(shù)，所以制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)力矩可以根據(jù)工作需要自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)良好的可控制動(dòng)。為了保證不出現(xiàn)火花，一般制動(dòng)盤安裝在中低速軸，要求線 圖4.1 自冷盤式制動(dòng)器布置

64、速度不大于1Om/s。為了使制動(dòng)器具有良好的 1-輸送帶 2-驅(qū)動(dòng)滾筒 3-減速機(jī) 散熱性，保證制動(dòng)盤溫度，根據(jù)風(fēng)機(jī)原理把制 4-制動(dòng)器 5-液力偶合器 6-電機(jī) 動(dòng)盤做成中空結(jié)構(gòu)的強(qiáng)制冷卻方式，使制動(dòng)過(guò)程中絕對(duì)不超過(guò)150℃。這種制動(dòng)系統(tǒng)的布置形式如圖4.1所示，根據(jù)下運(yùn)帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求，當(dāng)大功率或多機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以在減速機(jī)與電機(jī)之間加液力偶合器實(shí)現(xiàn)功率平衡(對(duì)于別的制動(dòng)系統(tǒng)也一樣)。 （2）液壓制動(dòng)器 當(dāng)用電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵時(shí)需要輸出力矩，同樣通過(guò)輸送機(jī)系統(tǒng)帶動(dòng)液壓泵業(yè)產(chǎn)生力矩，此時(shí)液壓泵對(duì)輸送機(jī)產(chǎn)生的是同樣大小的阻尼力矩，當(dāng)阻尼力矩足夠大時(shí)，就會(huì)制動(dòng)輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)制

65、動(dòng)。 （3）液力制動(dòng)器 液力偶合器可以傳遞力扭，當(dāng)把偶合器的渦輪固定時(shí)，就會(huì)對(duì)泵輪帶動(dòng)的高速液流產(chǎn)生巨大的阻力矩，使其減速。液力制動(dòng)系統(tǒng)就是根據(jù)這個(gè)原理進(jìn)行設(shè)計(jì)的。液力制動(dòng)系統(tǒng)主要由帶泵輪、渦輪的液力制動(dòng)偶合器和液壓冷卻控制組成。 圖4.2 液壓制動(dòng)器布置 1-輸送帶 2-驅(qū)動(dòng)滾筒 3-減速機(jī) 4-液壓制動(dòng)泵 5-推桿制動(dòng)器6-電機(jī) （4）液粘制動(dòng)裝置 液體粘性制動(dòng)裝置(又稱濕式制動(dòng)器)是利用摩擦片在粘性液體中的摩擦力來(lái)傳遞力矩的。為了實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)各項(xiàng)制動(dòng)性能要

66、求，可以采用常閉式結(jié)構(gòu)，主要由主動(dòng)軸、被動(dòng)鼓，主、從動(dòng)摩擦片，控制油缸、彈簧、殼體及密封件等組成。當(dāng)主動(dòng)軸帶動(dòng)主動(dòng)摩擦片旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于從動(dòng)摩擦片不動(dòng)，使得主、從動(dòng)摩擦片間產(chǎn)生摩擦力作用，當(dāng)改變控制油缸中的油壓大小可以調(diào)節(jié)主、從動(dòng)摩擦片之間的壓緊力，進(jìn)一步改變主動(dòng)摩擦片與從動(dòng)摩擦片間的摩擦力矩，從而實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)各項(xiàng)制動(dòng)技術(shù)要求。 濕式制動(dòng)器的主、從動(dòng)摩擦片都在粘性潤(rùn)滑油中工作，它是通過(guò)潤(rùn)滑油來(lái)進(jìn)行冷卻散熱，通過(guò)控制油壓來(lái)改變摩擦片間的壓緊力，從而使得摩擦片的潤(rùn)滑狀態(tài)由液體油膜剪切區(qū)變到混合摩擦區(qū)，最終過(guò)渡到邊界摩擦區(qū)的不同工作狀態(tài)。 濕式制動(dòng)器的主、從動(dòng)摩擦片都在粘性潤(rùn)滑油中工作，它是通過(guò)潤(rùn)滑油來(lái)進(jìn)行冷卻散熱，通過(guò)控制油壓來(lái)改變摩擦片間的壓緊力，從而使得摩擦片的潤(rùn)滑狀態(tài)由液體油膜剪切區(qū)變到混合摩擦區(qū)，最終過(guò)渡到邊界摩擦區(qū)的不同工作狀態(tài)。 在制動(dòng)過(guò)程中，由于控制油壓與油膜承載力的共同作用，主、