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带式输送机毕业设计论文【毕业设计】[1]


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带式输送机毕业设计论文【毕业设计】

摘要

本次毕业设计是关于矿用固定式带式输送机的设计。首先对胶带输送机作了简单的概述;接着分 析了带式输送机的选型原则及计算方法;然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要 求进行选型设计;接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。普通型带式输送机由六个主 要部件组成:传动装置,机尾和导回装置,中部机架,拉紧装置以及胶带。最后简单的说明了输 送机的安装与维护。目前,胶带输送机正朝着长距离,高速度,低摩擦的方向发展,近年来出现 的 气 垫 式 胶 带 输 送 机 就 是 其 中 的 一 个 。在 胶 带 输 送 机 的 设 计 、制 造 以 及 应 用 方 面 , 目 前 我 国 与 国 外 先 进 水 平 相 比 仍 有 较 大 差 距 ,国 内 在 设 计 制 造 带 式 输 送 机 过 程 中 存 在 着 很 多 不 足 。

本次带式输送机设计代表了设计的一般过程, 对今后的选型设计工作有一定的参考价值。

关键词:带式输送机;选型设计;主要部件

Abstract

The design is a graduation project about the belt conveyor used in coal mine. At first, it is introduction about the belt conveyo r. Next, it is the principles about choose component parts of belt conveyor. After that the belt conveyor abase on the principle is designed. Then, it is checking computations about main component parts. The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Drive Unit, Jib or Delivery End, Tail Ender Return End, Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt. At last, it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor. Today, long distance, high speed, low friction is the direction of belt conve yor’s development. Air cushion belt conveyor is one of them. At present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. There are a lot of wastes in the design of belt conveyor.

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Keyword: belt conveyor; Lectotype Des ign;main parts

目录

摘要

1

Abstract 1

1 绪论

1

2 带式输送机概述

2

2.1 带 式 输 送 机 的 应 用

2

2.2 带 式 输 送 机 的 分 类

2

2.3 各 种 带 式 输 送 机 的 特 点

3

2.4 带 式 输 送 机 的 发 展 状 况

4

2.5 带 式 输 送 机 的 工 作 原 理

5

2.6 带 式 输 送 机 的 结 构 和 布 置 形 式

6

2.6.1 带 式 输 送 机 的 结 构

6

2.6.2 布 置 方 式

7

3 带式输送机的设计计算

9

3.1 已 知 原 始 数 据 及 工 作 条 件

9

3.2 计 算 步 骤

10

3.2.1 带 宽 的 确 定 : 10
2 http://www.hichinegroup.com 海鑫工业设备(中国)有限公司

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3.2.2 输 送 带 宽 度 的 核 算

13

3.3 圆 周 驱 动 力

13

3.3.1 计 算 公 式

13

3.3.2 主 要 阻 力 计 算

14

3.3.3 主 要 特 种 阻 力 计 算

16

3.3.4 附 加 特 种 阻 力 计 算

17

3.3.5 倾 斜 阻 力 计 算

18

3.4 传 动 功 率 计 算

18

3.4.1 传 动 轴 功 率 (

)计算

18

3.4.2 电 动 机 功 率 计 算

18

3.5 输 送 带 张 力 计 算

19

3.5.1 输 送 带 不 打 滑 条 件 校 核

20

3.5.2 输 送 带 下 垂 度 校 核

21

3.5.3 各 特 性 点 张 力 计 算

21

3.6 传 动 滚 筒 、 改 向 滚 筒 合 张 力 计 算

24

3.6.1 改 向 滚 筒 合 张 力 计 算

24

3.6.2 传 动 滚 筒 合 张 力 计 算

24

3 http://www.hichinegroup.com 海鑫工业设备(中国)有限公司

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3.7 传 动 滚 筒 最 大 扭 矩 计 算

25

3.8 拉 紧 力 计 算

25

3.9 绳 芯 输 送 带 强 度 校 核 计 算

25

4 驱动装置的选用与设计

27

4.1 电 机 的 选 用

27

4.2.1 传 动 装 置 的 总 传 动 比

28

4.2.2 液 力 偶 合 器

29

4.2.3 联 轴 器

30

5 带式输送机部件的选用

34

5.1 输 送 带

34

5.1.1 输 送 带 的 分 类 :

34

5.1.2 输 送 带 的 连 接

36

5.2 传 动 滚 筒

37

5.2.1 传 动 滚 筒 的 作 用 及 类 型

37

5.2.2 传 动 滚 筒 的 选 型 及 设 计

37

5.2.3 传 动 滚 筒 结 构

38

5.2.4 传 动 滚 筒 的 直 径 验 算

40

5.3 托 辊

40
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5.3.1 托 辊 的 作 用 与 类 型

40

5.3.2 托 辊 的 选 型

44

5.3.3 托 辊 的 校 核

48

5.4 制 动 装 置

50

5.4.1 制 动 装 置 的 作 用

50

5.4.2 制 动 装 置 的 种 类

50

5.4.3 制 动 装 置 的 选 型

52

5.5 改 向 装 置

52

5.6 拉 紧 装 置

53

5.6.1 拉 紧 装 置 的 作 用

53

5.6.2 张 紧 装 置 在 使 用 中 应 满 足 的 要 求

53

5.6.3 拉 紧 装 置 在 过 渡 工 况 下 的 工 作 特 点

54

5.6.4 拉 紧 装 置 布 置 时 应 遵 循 的 原 则

54

5.6.5 拉 紧 装 置 的 种 类 及 特 点

55

6 其他部件的选用

57

6.1 机 架 与 中 间 架

57

6.2 给 料 装 置

58

6.2.1 对 给 料 装 置 的 基 本 要 求
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59
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6.2.2 装 料 段 拦 板 的 布 置 及 尺 寸

59

6.2.3 装 料 点 的 缓 冲

60

6.3 卸 料 装 置

61

6.4 清 扫 装 置

62

6.4.1 篦 子 式 刮 板 清 扫 装 置

62

6.4.2 输 送 机 式 刮 板 清 扫 装 置

63

6.4.3 刷 式 清 扫 装 置

63

6.4.4 振 动 式 清 扫 装 置

64

6.4.5 水 力 和 风 力 清 扫 装 置

65

6.4.6 联 合 清 扫 装 置

66

6.4.7 输 送 带 翻 转 装 置

67

6.4.8 清 扫 装 置 的 种 类 及 应 用 情 况 分 析

69

6.5 头 部 漏 斗

74

6.6 电 气 及 安 全 保 护 装 置

74

结论

76





79

参考文献

80

1 绪论
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带式输送机是连续运行的运输设备,在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中 主要用来运送大量散状货物,如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。带式输送机是 煤矿最理想的高效连续运输设备,与其他运输设备相比,不仅具有长距离、大运量、连续输送等 优 点 , 而 且 运 行 可 靠 ,易 于 实 现 自 动 化 、 集 中 化 控 制 ,特 别 是 对 高 产 高 效 矿 井 , 带 式 输 送 机 已 成 为 煤 炭 高 效 开 采 机 电 一 体 化 技 术 与 装 备 的 关 键 设 备 。 特 别 是 近 10 年 , 长 距 离 、 大 运 量 、 高 速 度 的 带式输送机的出现,使其在矿山建设的井下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的 应用又得到进一步推广。

选择带式输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题,能培养我们独立解决工程实际问题的 能力,通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用,也使我们的设计、计算 和绘图能力都得到了全面的训练。

原始参数:

1) 输 送 物 料 : 煤

2 ) 物 料 特 性 : ( 1 ) 块 度 : 0 ~ 300mm

( 2 ) 散 装 密 度 : 0.90t/m3

( 3 ) 在 输 送 带 上 堆 积 角 : ρ=20°

( 4 ) 物 料 温 度 : <50 ℃

3) 工 作 环 境 : 井 下

4 ) 输 送 系 统 及 相 关 尺 寸 : ( 1 ) 运 距 : 300m

( 2 ) 倾 斜 角 : β=0°

( 3 ) 最 大 运 量 :350t/h

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设计解决的问题:

熟悉带式输送机的各部分的功能与作用,对主要部件进行选型设计与计算,解决在实际使用中容 易出现的问题,并大胆地进行创新设计。

2 带式输送机概述

2.1 带 式 输 送 机 的 应 用

带式输送机是连续运输机的一种,连续运输机是固定式或运移式起重运输机中主要类型之一,其 运输特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流,靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载 点到卸载点的输送。在工业、农业、交通等各企业中,连续运输机是生产过程中组成有节奏的流 水作业运输线不可缺少的组成部分。

连续运输机可分为:

( 1 )具 有 挠 性 牵 引 物 件 的 输 送 机 ,如 带 式 输 送 机 ,板 式 输 送 机 ,刮 板 输 送 机 ,斗 式 输 送 机 、自 动 扶梯及架空索道等;

( 2) 不 具 有 挠 性 牵 引 物 件 的 输 送 机 , 如 螺 旋 输 送 机 、 振 动 输 送 机 等 ;

( 3) 管 道 输 送 机 (流 体 输 送 ), 如 气 力 输 送 装 置 和 液 力 输 送 管 道 。

其中带输送机是连续运输机中是使用最广泛的,带式输送机运行可靠,输送量大,输送距离长, 维护简便,适应于冶金煤炭,机械电力,轻工,建材,粮食等各个部门。

2.2 带 式 输 送 机 的 分 类

带式输送机分类方法有多种,按运输物料的输送带结构可分成两类,一类是普通型带式输送机, 这类带式输送机在输送带运输物料的过程中,上带呈槽形,下带呈平形,输送带有托辊托起,输 送带外表几何形状均为平面;另外一类是特种结构的带式输送机,各有各的输送特点。其简介如 下:
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2.3 各 种 带 式 输 送 机 的 特 点

( 1 ) QD80 轻 型 固 定 式 带 输 送 机

QD80 轻 型 固 定 式 带 输 送 机 与 TD Ⅱ 型 相 比 , 其 带 较 薄 、 载 荷

也 较 轻 , 运 距 一 般 不 超 过 100m , 电 机 容 量 不 超 过 22kw 。

( 2)

它属于高强度带式输送机,其输送带的带芯中有平行的细钢绳,

一台运输机运距可达几公里到几十公里。

( 3) U 形 带 式 输 送 机 角由 提高到

它又称为槽形带式输送机,其明显特点是将普通带式输送机的槽形托辊 使输送带成 U 形。这样一来输送带与物料间产生挤压,导致物料对胶带

的 摩 擦 力 增 大 , 从 而 输 送 机 的 运 输 倾 角 可 达 25° 。

( 4) 管 形 带 式 输 送 机

U 形带式输送带进一步的成槽,最后形成一个圆管状,即为管形带式输

送机,因为输送带被卷成一个圆管,故可以实现闭密输送物料,可明显减轻粉状物料对环境的污 染,并且可以实现弯曲运行。

( 5 )气 垫 式 带 输 送 机

其 输 送 带 不 是 运 行 在 托 辊 上 的 ,而 是 在 空 气 膜 ( 气 垫 ) 上 运 行 ,省 去 了 托 辊 ,

用 不 动 的 带 有 气 孔 的 气 室 盘 形 槽 和 气 室 取 代 了 运 行 的 托 辊 ,运 动 部 件 的 减 少 ,总 的 等 效 质 量 减 少 , 阻 力 减 小 ,效 率 提 高 ,并 且 运 行 平 稳 ,可 提 高 带 速 。但 一 般 其 运 送 物 料 的 块 度 不 超 过 300mm 。增 大物流断面的方法除了用托辊把输送带强压成槽形外,也可以改变输送带本身,把输送带的运载

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面做成垂直边的,并且带有横隔板。一般把垂直侧挡边作成波状,故称为波状带式输送机,这种 机 型 适 用 于 大 倾 角 , 倾 角 在 30° 以 上 , 最 大 可 达 90° 。

( 6) 压 带 式 带 输 送 机

它是用一条辅助带对物料施加压力。这种输送机的主要优点是:输送物

料 的 最 大 倾 角 可 达 90° ,运 行 速 度 可 达 6m/s ,输 送 能 力 不 随 倾 角 的 变 化 而 变 化 ,可 实 现 松 散 物 料 和有毒物料的密闭输送。其主要缺点是结构复杂、输送带的磨损增大和能耗较大。

( 7) 钢 绳 牵 引 带 式 输 送 机

它是无际绳运输与带式运输相结合的产物,既具有钢绳的高强度、

牵引灵活的特点,又具有带式运输的连续、柔性的优点。

2.4 带 式 输 送 机 的 发 展 状 况

目前带式输送机已广泛应用于国民经经济各个部门,近年来在露天 矿和地下矿的联合运输系统 中带式输送机又成为重要的组成部分。主要有:钢绳芯带式输送机、钢绳牵引胶带输送机和排弃 场的连续输送设施等。

这 些 输 送 机 的 特 点 是 输 送 能 力 大 ( 可 达 30000t/h) ,适 用 范 围 广 ( 可 运 送 矿 石 ,煤 炭 ,岩 石 和 各 种 粉 状 物 料 ,特 定 条 件 下 也 可 以 运 人 ) ,安 全 可 靠 ,自 动 化 程 度 高 ,设 备 维 护 检 修 容 易 ,爬 坡 能 力 大 ( 可 达 16° ), 经 营 费 用 低 , 由 于 缩 短 运 输 距 离 可 节 省 基 建 投 资 。

目前,带式输送机的发展趋势是:大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水平转弯,合 理 使 用 胶 带 张 力 , 降 低 物 料 输 送 能 耗 , 清 理 胶 带 的 最 佳 方 法 等 。 我 国 已 于 1978 年 完 成 了 钢 绳 芯 带式输送机的定型设计。钢绳芯带式输送机的适用范围:

( 1) 适 用 于 环 境 温 度 一 般 为

°

° C; 在 寒 冷 地 区 驱 动 站 应 有 采 暖 设 施 ;

( 2 )可 做 水 平 运 输 ,倾 斜 向 上 (16° )和 向 下 ( 输 送 可 达 15km ;

) 运 输 ,也 可 以 转 弯 运 输 ;运 输 距 离 长 ,单 机

( 3) 可 露 天 铺 设 , 运 输 线 可 设 防 护 罩 或 设 通 廊 ;
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( 4 ) 输 送 带 伸 长 率 为 普 通 带 的 1/5 左 右 ; 其 使 用 寿 命 比 普 通 胶 带 长 ; 其 成 槽 性 好 ; 运 输 距 离 大 。

2.5 带 式 输 送 机 的 工 作 原 理

带式输送机又称胶带运输机,其主要部件是输送带,亦称为胶带,输送带兼作牵引机构和承载机 构。 带 式 输 送 机 组 成 及 工 作 原 理 如 图 2-1 所 示 , 它主要包括一下几个部分: 输 送 带 (通 常 称 为 胶 带 )、 托辊及中间架、滚筒拉紧装置、制动装置、清扫装置和卸料装置等。

图 2-1 带 式 输 送 机 简 图

1- 张 紧 装 置

2- 装 料 装 置

3- 犁 形 卸 料 器

4- 槽 形 托 辊

5- 输 送 带

6- 机 架

7- 动 滚 筒

8- 卸 料 器

9- 清 扫 装 置

10- 平 行 托 辊

11- 空 段 清 扫 器

12- 清 扫 器

输 送 带 1 绕 经 传 动 滚 筒 2 和 机 尾 换 向 滚 筒 3 形 成 一 个 无 极 的 环 形 带 。输 送 带 的 上 、下 两 部 分 都 支 承在托辊上。拉紧装置 5 给输送带以正常运转所需要的拉紧力。工作时,传动滚筒通过它和输送 带之间的摩擦力带动输送带运行。物料从装载点装到输送带上,形成连续运动的物流,在卸载点 卸 载 。一 般 物 料 是 装 载 到 上 带 ( 承 载 段 ) 的 上 面 ,在 机 头 滚 筒 ( 在 此 ,即 是 传 动 滚 筒 ) 卸 载 ,利 用 专 门 的卸载装置也可在中间卸载。
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普 通 型 带 式 输 送 机 的 机 身 的 上 带 是 用 槽 形 托 辊 支 撑 ,以 增 加 物 流 断 面 积 ,下 带 为 返 回 段 ( 不 承 载 的 空 带 ) 一 般 下 托 辊 为 平 托 辊 。带 式 输 送 机 可 用 于 水 平 、倾 斜 和 垂 直 运 输 。对 于 普 通 型 带 式 输 送 机 倾 斜 向 上 运 输 , 其 倾 斜 角 不 超 过 18° , 向 下 运 输 不 超 过 15° 。

输送带是带式输送机部件中最昂贵和最易磨损的部件。当输送磨损性强的物料时,如铁矿石等, 输送带的耐久性要显著降低。

提高传动装置的牵引力可以从以下三个方面考虑:

( 1) 增 大 拉 紧 力 。 增 加 初 张 力 可 使 输 送 带 在 传 动 滚 筒 分 离 点 的 张 力 然是可行的。但因增大

增加,此法提高牵引力虽

必须相应地增大输送带断面,这样导致传动装置的结构尺寸加大,是不

经济的。故设计时不宜采用。但在运转中由于运输带伸长,张力减小,造成牵引力下降,可以利 用拉紧装置适当地增大初张力,从而增大 ,以提高牵引力。

( 2) 增 加 围 包 角

对需要牵引力较大的场合,可采用双滚筒传动,以增大围包角。

( 3) 增 大 摩 擦 系 数

其具体措施可在传动滚筒上覆盖摩擦系数较大的衬垫,以增大摩擦系数。

通过对上述传动原理的阐述可以看出,增大围包角 用这种方法。

是增大牵引力的有效方法。故在传动中拟采

2.6 带 式 输 送 机 的 结 构 和 布 置 形 式

2.6.1 带 式 输 送 机 的 结 构

带式输送机主要由以下部件组成:头架、驱动装置、传动滚筒、尾架、托辊、中间架、尾部改向 装置、卸载装置、清扫装置、安全保护装置等。

输送带是带式输送机的承载构件,带上的物料随输送带一 起运行,物料根据需要可以在输送机 的端部和中间部位卸下。输送带用旋转的托棍支撑,运行阻力小。带式输送机可沿水平或倾斜线
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路 布 置 。 使 用 光 面 输 送 带 沿 倾 斜 线 路 布 置 时 , 不 同 物 料 的 最 大 运 输 倾 角 是 不 同 的 , 如 下 表 2-1 所 示:

表 2-1

不同物料的最大运角 物料种类 煤块 煤块 筛分后的焦碳 角度 18° 20° 17° 16° 22° 物料种类 筛分后的石灰石 干沙 未筛分的石块 水泥 干松泥土 角度 12° 15° 18° 20° 20°

0—350mm 矿石 0—200mm 油田页岩

由于带式输送机的结构特点决定了其具有优良性能,主要表现 在 : 运 输 能 力 大 , 且 工 作 阻 力 小 , 耗 电 量 低 , 约 为 刮 板 输 送 机 的 1/3 到 1/5 ; 由 于 物 料 同 输 送 机 一起移动,同刮板输送机比较,物料破碎率小;带式输送机的单机运距可以很长,与刮板输送机 比较,在同样运输能力及运距条件下,其所需设备台数少,转载环节少,节省设备和人员,并且 维护比较简单。由于输送带成本高且易损坏,故与其它设备比较,初期投资高且不适应输送有尖 棱的物料。

输 送 机 年 工 作 时 间 一 般 取 4500-5500 小 时 。当 二 班 工 作 和 输 送 剥 离 物 ,且 输 送 环 节 较 多 ,宜 取 下 限;当三班工作和输送环节少的矿石输送,并有储仓时,取上限为宜。

2.6.2 布 置 方 式

电动机通过联轴器、减速器带动传动滚筒转动或其他驱动机构,借助于滚筒或其他驱动机构与输 送带之间的摩擦力,使输送带运动。带式输送机的驱动方式按驱动装置可分为单点驱动方式和多 点驱动方式两种。

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通用固定式输送带输送机多采用单点驱动方式,即驱动装置集中的安装在输送机长度的某一个位 置处,一般放在机头处。单点驱动方式按传动滚筒的数目分,可分为单滚筒和双滚筒驱动。对每 个滚筒的驱动又可分为单电动机驱动和多电动机驱动。因单点驱动方式最常用,凡是没有指明是 多 点 驱 动 方 式 的 , 即 为 单 驱 动 方 式 , 故 一 般 对 单 点 驱 动 方 式 , “单 点 ”两 字 省 略 。

单筒、单电动机驱动方式最简单,在考虑驱动方式时应是首选方式。在大运量、长距离的钢绳芯 胶 带 输 送 机 中 往 往 采 用 多 电 动 机 驱 动 。 带 式 输 送 机 常 见 典 型 的 布 置 方 式 如 下 表 2-2 所 示 :

表 2-2

带式输送机典型布置方式

3 带式输送机的设计计算

3.1 已 知 原 始 数 据 及 工 作 条 件

带式输送机的设计计算,应具有下列原始数据及工作条件资料

( 1) 物 料 的 名 称 和 输 送 能 力 :

( 2) 物 料 的 性 质 :

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粒度大小,最大粒度和粗度组成情况;

堆积密度;

动堆积角、静堆积角,温度、湿度、粒度和磨损性等。

( 3) 工 作 环 境 、 露 天 、 室 内 、 干 燥 、 潮 湿 和 灰 尘 多 少 等 ;

( 4) 卸 料 方 式 和 卸 料 装 置 形 式 ;

( 5) 给 料 点 数 目 和 位 置 ;

( 6 )输 送 机 布 置 形 式 和 尺 寸 ,即 输 送 机 系 统( 单 机 或 多 机 )综 合 布 置 形 式 、地 形 条 件 和 供 电 情 况 。 输送距离、上运或下运、提升高度、最大倾角等;

( 7) 装 置 布 置 形 式 , 是 否 需 要 设 置 制 动 器 。

原始参数和工作条件

( 1) 输 送 物 料 : 煤

( 2 ) 物 料 特 性 : 1 ) 块 度 : 0 ~ 300mm

2 ) 散 装 密 度 : 0.90t/

3 ) 在 输 送 带 上 堆 积 角 : ρ=20°

4 ) 物 料 温 度 : <50 ℃

( 3) 工 作 环 境 : 井 下

( 4 ) 输 送 系 统 及 相 关 尺 寸 : ( 1 ) 运 距 : 300m

( 2 ) 倾 斜 角 : β=0°
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( 3 ) 最 大 运 量 :350t/h

初 步 确 定 输 送 机 布 置 形 式 , 如 图 3-1 所 示 :

图 3-1 传 动 系 统 图 3.2 计 算 步 骤

3.2.1 带 宽 的 确 定 :

按 给 定 的 工 作 条 件 , 取 原 煤 的 堆 积 角 为 20° .

原 煤 的 堆 积 密 度 按 900 kg/

;

输 送 机 的 工 作 倾 角 β= 0° ;

带式输送机的最大运输能力计算公式为

& nbsp; ( 3.2-1 )

式中:

—— 输 送 量 (



—— 带 速 (



—— 物 料 堆 积 密 度 (

);

在运行的输送带上物料的最大堆积面积,

K---- 输 送 机 的 倾 斜 系 数
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带速选择原则:

(1) 输 送 量 大 、 输 送 带 较 宽 时 , 应 选 择 较 高 的 带 速 。

(2) 较 长 的 水 平 输 送 机 , 应 选 择 较 高 的 带 速 ; 输 送 机 倾 角 愈 大 , 输 送 距 离 愈 短 , 则 带 速 应 愈 低 。

(3) 物 料 易 滚 动 、粒 度 大 、磨 琢 性 强 的 ,或 容 易 扬 尘 的 以 及 环 境 卫 生 条 件 要 求 较 高 的 ,宜 选 用 较 低 带速。

(4) 一 般 用 于 给 了 或 输 送 粉 尘 量 大 时 , 带 速 可 取 0.8m/s~1m/s ; 或 根 据 物 料 特 性 和 工 艺 要 求 决 定 。

(5) 人 工 配 料 称 重 时 , 带 速 不 应 大 于 1.25m/s 。

(6) 采 用 犁 式 卸 料 器 时 , 带 速 不 宜 超 过 2.0m/s 。

(7) 采 用 卸 料 车 时 ,带 速 一 般 不 宜 超 过 2.5m/s ;当 输 送 细 碎 物 料 或 小 块 料 时 ,允 许 带 速 为 3.15m/s 。

(8) 有 计 量 秤 时 , 带 速 应 按 自 动 计 量 秤 的 要 求 决 定 。

(9) 输 送 成 品 物 件 时 , 带 速 一 般 小 于 1.25m/s 。

带 速 与 带 宽 、输 送 能 力 、物 料 性 质 、块 度 和 输 送 机 的 线 路 倾 角 有 关 . 当 输 送 机 向 上 运 输 时 ,倾 角 大 , 带 速 应 低 ;下 运 时 ,带 速 更 应 低 ;水 平 运 输 时 ,可 选 择 高 带 速 . 带 速 的 确 定 还 应 考 虑 输 送 机 卸 料 装 置 类 型 , 当 采 用 犁 式 卸 料 车 时 , 带 速 不 宜 超 过 3.15m/s.

表 3-1 倾 斜 系 数 k 选 用 表 倾角(° ) k 2 1.00 4 0.99 6 0.98 8 0.97 10 0.95 12 0.93 14 0.91 16 0.89 18 0.85 20 0.81

输 送 机 的 工 作 倾 角 =0° ;

查 DT Ⅱ 带 式 输 送 机 选 用 手 册 ( 表 3-1 ) ( 此 后 凡 未 注 明 均 为 该 书 ) 得 k=1

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按 给 顶 的 工 作 条 件 , 取 原 煤 的 堆 积 角 为 20° ;

原 煤 的 堆 积 密 度 为 900kg/

;

考 虑 山 上 的 工 作 条 件 取 带 速 为 1.6m/s;

将 个 参 数 值 代 入 上 式 , 可 得 到 为 保 证 给 顶 的 运 输 能 力 ,带 上 必 须 具 有 的 的 截 面 积

S

图 3-2 槽 形 托 辊 的 带 上 物 料 堆 积 截 面

表 3-2 槽 形 托 辊 物 料 断 面 面 积 A 带宽 B=500mm 槽 角 动堆积角 动堆积角 λ ρ20° ρ30° 30° 35° 40° 45° 0.0222 0.0236 0.0247 0.0256 0.0266 0.0278 0.0287 0.0293 带宽 B=650mm 带宽 B=800mm 带宽 B=1000mm

动堆积角 动堆积角 动堆积角 动堆积角 动堆积角 动堆积角 ρ ρ ρ ρ ρ ρ 20° 0.0406 0.0433 0.0453 0.0469 30° 0.0484 0.0507 0.0523 0.0534 20° 0.0638 0.0678 0.0710 0.0736 30° 0.0763 0.0798 0.0822 0.0840 20° 0.1040 0.1110 0.1160 0.1200 30° 0.1240 0.1290 0.1340 0.1360

查 表 3-2, 输 送 机 的 承 载 托 辊 槽 角 35° , 物 料 的 堆 积 角 为 20° 时 , 带 宽 为 800 mm 的 输 送 带 上 允 许 物 料 堆 积 的 横 断 面 积 为 0.0678 的输送带能满足要求。 , 此 值 大 于 计 算 所 需 要 的 堆 积 横 断 面 积 , 据 此 选 用 宽 度 为 800mm

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经 如 上 计 算 , 确 定 选 用 带 宽 B=800mm,680S 型 煤 矿 用 阻 燃 输 送 带 。

680S 型 煤 矿 用 阻 燃 输 送 带 的 技 术 规 格 :

纵 向 拉 伸 强 度 750N/mm ;

带 厚 8.5mm;

输 送 带 质 量 9.2Kg/m.

3.2.2 输 送 带 宽 度 的 核 算

输 送 大 块 散 状 物 料 的 输 送 机 , 需 要 按 ( 3.2-2 ) 式 核 算 , 再 查 表 2-3

( 2.2-2 )

式中

—— 最 大 粒 度 , mm 。

表 2-3 不 同 带 宽 推 荐 的 输 送 物 料 的 最 大 粒 度 mm 带宽 B 粒度 筛分后 未筛分 500 100 150 650 130 200 800 180 300 1000 250 400 1200 300 500 1400 350 600

计算:

故,输送带宽满足输送要求。

3.3 圆 周 驱 动 力

3.3.1 计 算 公 式

1 ) 所 有 长 度 ( 包 括 L 〈 80m 〉 )

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传动滚筒上所需圆周驱动力

为 输 送 机 所 有 阻 力 之 和 , 可 用 式 ( 3.3-1 ) 计 算 :

( 3.3-1 )

式中

—— 主 要 阻 力 , N ;

—— 附 加 阻 力 , N ;

—— 特 种 主 要 阻 力 , N ;

—— 特 种 附 加 阻 力 , N ;

—— 倾 斜 阻 力 , N 。

五种阻力中, 由设计者选择。



是 所 有 输 送 机 都 有 的 ,其 他 三 类 阻 力 ,根 据 输 送 机 侧 型 及 附 件 装 设 情 况 定 ,

2)

对 机 长 大 于 80m 的 带 式 输 送 机 , 附 加 阻 力

明显的小于主要阻力,可用简便的方式进行计算,

不会出现严重错误。为此引入系数 C 作简化计算,则公式变为下面的形式:

( 3.3-2 )

式中

—— 与 输 送 机 长 度 有 关 的 系 数 , 在 机 长 大 于 80m 时 , 可 按 式 ( 2.3-3 ) 计 算 , 或 从 表 查 取

( 3.3-3 )

式中

—— 附 加 长 度 , 一 般 在 70m 到 100m 之 间 ;
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—— 系 数 , 不 小 于 1.02 。

查 〈 〈 DT Ⅱ ( A ) 型 带 式 输 送 机 设 计 手 册 〉 〉 表 3-5 既 本 说 明 书 表 3-4

表 3-4 系 数 C L C L C 80 1.92 700 1.14 100 1.78 800 1.12 150 1.58 900 1.10 200 1.45 1000 1.09 300 1.31 1500 1.06 400 1.25 2000 1.05 500 1.20 2500 1.04 600 1.17 5000 1.03

3.3.2 主 要 阻 力 计 算

输送机的主要阻力 用 式 ( 2.4-4 ) 计 算 :

是物料及输送带移动和承载分支及回程分支托辊旋转所产生阻力的总和。 可

( 3.4-4 )

式中

—— 模 拟 摩 擦 系 数 , 根 据 工 作 条 件 及 制 造 安 装 水 平 决 定 , 一 般 可 按 表 查 取 。

—— 输 送 机 长 度 ( 头 尾 滚 筒 中 心 距 ) , m ;

—— 重 力 加 速 度 ;

初 步 选 定 托 辊 为 DT Ⅱ 6204/C4 , 查 表 27 , 上 托 辊 间 距 辊 槽 角 35° ,下托辊槽角0° 。

= 1.2m , 下 托 辊 间 距

= 3 m, 上 托

—— 承 载 分 支 托 辊 组 每 米 长 度 旋 转 部 分 重 量 , kg/m , 用 式 ( 3.4-5 ) 计 算

( 3.4-5 )

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其中

—— 承 载 分 支 每 组 托 辊 旋 转 部 分 重 量 , kg ;

—— 承 载 分 支 托 辊 间 距 , m ;

托辊已经选好,知

计算:

=

=20.25 kg/m

—— 回 程 分 支 托 辊 组 每 米 长 度 旋 转 部 分 质 量 , kg/m , 用 式 ( 3.3-6 ) 计 算 :

&n bsp;

( 3.3-6 )

其中

—— 回 程 分 支 每 组 托 辊 旋 转 部 分 质 量

—— 回 程 分 支 托 辊 间 距 , m ;

kg

计算:

=

=5.267 kg/m

—— 每 米 长 度 输 送 物 料 质 量

=

kg/m

—— 每 米 长 度 输 送 带 质 量 , kg/m ,

=9.2kg/m
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=0.045×300×9.8×[20.25+5.267+ ( 2×9.2+60.734 ) ×cos35° ]=11379N

运 行 阻 力 系 数 f 值 应 根 据 表 3-5 选 取 。 取

=0.045 。

表 3-5 阻 力 系 数 f

输送机工况 工作条件和设备质量良好,带速低,物料内摩擦较小 工作条件和设备质量一般,带速较高,物料内摩擦较大 工作条件恶劣、多尘低温、湿度大,设备质量较差,托辊成 槽角大于 35° 3.3.3 主 要 特 种 阻 力 计 算 0.02~0.023 0.025~0.030 0.035~0.045

主要特种阻力

包括托辊前倾的摩擦阻力

和被输送物料与导料槽拦板间的摩擦阻力

两部

分 , 按 式 ( 3.3-7 ) 计 算 :

+

( 3.3-7 )

按 式 ( 2.3-8 ) 或 式 ( 3.3-9 ) 计 算 :

三个等长辊子的前倾上托辊时

( 3.3-8 )

二辊式前倾下托辊时

( 3.3-9 )

本输送机没有主要特种阻力

,即

=0
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3.3.4 附 加 特 种 阻 力 计 算

附加特种阻力

包括输送带清扫器摩擦阻力

和卸料器摩擦阻力

等部分,按下式计算:

( 3.3-10 )

( 3.3-11 )

( 3.3-12 )

式中

—— 清 扫 器 个 数 , 包 括 头 部 清 扫 器 和 空 段 清 扫 器 ;

A —— 一 个 清 扫 器 和 输 送 带 接 触 面 积 ,

,见表

—— 清 扫 器 和 输 送 带 间 的 压 力 , N/

,一般取为 3

N/



—— 清 扫 器 和 输 送 带 间 的 摩 擦 系 数 , 一 般 取 为 0.5~0.7 ;

—— 刮 板 系 数 , 一 般 取 为 1500 N/m 。

表 3-6 导 料 槽 栏 板 内 宽 、 刮 板 与 输 送 带 接 触 面 积 导料栏板内宽

带宽 B /mm 500 650 800 1000 1200 1400

刮板与输送带接触面积 A/m 头部清扫器 0.005 0.007 0.008 0.01 0.012 0.014 空段清扫器 0.008 0.01 0.012 0.015 0.018 0.021

/m 0.315 0.400 0.495 0.610 0.730 0.850

查 表 3-7 得

A=0.008m , 取

=10

N/m , 取

=0.6 , 将 数 据 带 入 式 ( 3.3-11 )
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=0.008×10

×0.6=480 N

拟 设 计 的 总 图 中 有 两 个 清 扫 器 和 一 个 空 段 清 扫 器 ( 一 个 空 段 清 扫 器 相 当 于 1.5 个 清 扫 器 )

=0

由 式 ( 3.3-10 ) 则

=3.5×480=1680 N

3.3.5 倾 斜 阻 力 计 算

倾斜阻力按下式计算:

( 3.3-13 )

式 中 : 因 为 是 本 输 送 机 水 平 运 输 , 所 有 H=0

=0

由 式 ( 2.4-2 )

=1.12×11379+0+1680+0

=14425N

3.4 传 动 功 率 计 算

3.4.1 传 动 轴 功 率 (

)计算

传动滚筒轴功率(

) 按 式 ( 3.4-1 ) 计 算 :

( 3.4-1 )
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3.4.2 电 动 机 功 率 计 算

电动机功率

, 按 式 ( 3.4-2 ) 计 算 :

( 3.4-2 )

式中

—— 传 动 效 率 , 一 般 在 0.85~0.95 之 间 选 取 ;

—— 联 轴 器 效 率 ;

每个机械式联轴器效率:

=0.98

液力耦合器器:

=0.96 ;

—— 减 速 器 传 动 效 率 , 按 每 级 齿 轮 传 动 效 率 . 为 0.98 计 算 ;

二级减速机:

=0.98×0.98=0.96

三级减速机:

=0.98×0.98×0.98=0.94

—— 电 压 降 系 数 , 一 般 取 0.90~0.95 。

—— 多 电 机 功 率 不 平 衡 系 数 , 一 般 取

,单驱动时,



根据计算出的

值,查电动机型谱,按就大不就小原则选定电动机功率。

由 式 ( 3.5-1 )

=

=23080W

由 式 ( 2.5-2 )
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=

2

=55614W

选 电 动 机 型 号 为 YB200L-4 , N=30 KW , 数 量 2 台 。

3.5 输 送 带 张 力 计 算

输送带张力在整个长度上是变化的,影响因素很多,为保证输送机上午正常运行,输送带张力必 须满足以下两个条件:

( 1 )在 任 何 负 载 情 况 下 ,作 用 在 输 送 带 上 的 张 力 应 使 得 全 部 传 动 滚 筒 上 的 圆 周 力 是 通 过 摩 擦 传 递 到输送带上,而输送带与滚筒间应保证不打滑;

( 2) 作 用 在 输 送 带 上 的 张 力 应 足 够 大 , 使 输 送 带 在 两 组 托 辊 间 的 垂 度 小 于 一 定 值 。

3.5.1 输 送 带 不 打 滑 条 件 校 核

圆周驱动力

通 过 摩 擦 传 递 到 输 送 带 上 ( 见 图 3-3 )

图 3-3 作 用 于 输 送 带 的 张 力

如 图 4 所 示 , 输 送 带 在 传 动 滚 简 松 边 的 最 小 张 力 应 满 足 式 (28) 的 要 求 。

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传动滚筒传递的最大圆周力

。动载荷系数 1.5

;对惯性小、起制动平稳的输

送 机 可 取 较 小 值 ;否 则 , 就 应 取 较 大 值 。 取

—— 传 动 滚 筒 与 输 送 带 间 的 摩 擦 系 数 , 见 表 3-7

表 3-7 传 动 滚 筒 与 输 送 带 间 的 摩 擦 系 数

工作条件 清洁干燥 环境潮湿 潮湿粘污 21638N

光面滚筒 0.25~0.03 0.10~0.15 0.05

胶面滚筒 0.40 0.25~0.35 0.20

取 式

=1.5 ,由

=1.5×14425=

对 常 用 C=

=1.97

该设计取

=0.05 ;

=470 。

=1.97 21638=42626N

3.5.2 输 送 带 下 垂 度 校 核

为了限制输送带在两组托辊间的下垂度,作用在输送带上任意一点的最小张力 ( 2.5-1 ) 和 ( 2.5-2 ) 进 行 验 算 。

,需按式

承载分支

&nbs p;

(3.5-1)

回程分支
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( 3.5-2 )
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式中

—— 允 许 最 大 垂 度 , 一 般

0.01 ;

—— 承 载 上 托 辊 间 距 ( 最 小 张 力 处 ) ;

—— 回 程 下 托 辊 间 距 ( 最 小 张 力 处 ) 。



=0.01

由 式 ( 2.5-2 ) 得 :

=10280 N

N

3.5.3 各 特 性 点 张 力 计 算

为了确定输送带作用于各改向滚筒的合张力, 拉紧装置拉紧力和凸凹弧起始点张力等特性点张力, 需逐点张力计算法,进行各特性点张力计算。

图 3-4 张 力 分 布 点 图

(1) 运 行 阻 力 的 计 算

有 分 离 点 起 , 依 次 将 特 殊 点 设 为 1 、 2 、 3 、 … , 一 直 到 相 遇 点 10 点 , 如 图 2-4 所 示 。

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计 算 运 行 阻 力 时 ,首 先 要 确 定 输 送 带 的 种 类 和 型 号 。在 前 面 我 们 已 经 选 好 了 输 送 带 ,680S 型 煤 矿 用 阻 燃 输 送 带 , 纵 向 拉 伸 强 度 750N/mm ; 带 厚 8.5mm; 输 送 带 质 量 9.2Kg/m.

1) 承 载 段 运 行 阻 力

由 式 ( 3.5-3 ) :

( 3.5-3 )

=

=10598N

2) 回 空 段 运 行 阻 力

由 式 ( 3.5-4 )

( 3.5-4 )

=1464N

=20N

=10N

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=5N

3) 最 小 张 力 点

有以上计算可知,4 点为最小张力点

(2) 输 送 带 上 各 点 张 力 的 计 算

1) 由 悬 垂 度 条 件 确 定 5 点 的 张 力

承载段最小张力应满足

=10280N

2) 由 逐 点 计 算 法 计 算 各 点 的 张 力

因为

=10280N, 根 据 表 14-3 选

=1.05 ,

故有

=9790N

8326N

=7929N

7924N

=7546N

7526N
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20878N

=21921N

=

21931N

(3) 用 摩 擦 条 件 来 验 算 传 动 滚 筒 分 离 点 与 相 遇 点 张 力 的 关 系

滚 筒 为 包 胶 滚 筒 , 围 包 胶 为 470° 。 由 表 14-5 选 摩 擦 系 数

=0.35 。 并 取 摩 擦 力 备 用 系 数 n=1.2 。

由 式 ( 3.5-5 ) 可 算 得 允 许

的最大值为:

( 3.5-5 )

=

=33340N>

故摩擦条件满足。

3.6 传 动 滚 筒 、 改 向 滚 筒 合 张 力 计 算

3.6.1 改 向 滚 筒 合 张 力 计 算

根 据 计 算 出 的 各 特 性 点 张 力 ,计 算 各 滚 筒 合 张 力 。

头 部 180 改 向 滚 筒 的 合 张 力 :

=

=20878+21921=42799N

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尾 部 180 改 向 滚 筒 的 合 张 力 :

=

=9790+10280=20070N

3.6.2 传 动 滚 筒 合 张 力 计 算

根据各特性点的张力计算传动滚筒的合张力:

动滚筒合张力:

=21926+7526=29452N

3.7 传 动 滚 筒 最 大 扭 矩 计 算

单 驱 动 时 ,传 动 滚 筒 的 最 大 扭 矩

按 式 ( 3.7.1 ) 计 算 :

( 3.7.1 )

式 中 D —— 传 动 滚 筒 的 直 径 ( mm ) 。

双 驱 动 时 ,传 动 滚 筒 的 最 大 扭 矩

按 式 ( 3.7.2 ) 计 算 :

( 3.7.2 )

初 选 传 动 滚 筒 直 径 为 500mm, 则 传 动 滚 筒 的 最 大 扭 矩 为 :

=29.452KN

=5.4KN/m
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3.8 拉 紧 力 计 算

拉紧装置拉紧 力

按 式 ( 3.8-1 ) 计 算

( 3.8-1 )

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