皮帶式輸送機畢業(yè)設(shè)計論文(最終版)

家求大學(xué)Northezste「nUniversity畢業(yè)設(shè)計(論文)GraduateDesign(Thesis)設(shè)計（論文）題目學(xué)生學(xué)習(xí)中心專業(yè)指導(dǎo)教師皮帶式輸送機的設(shè)計毛毛安徽含山奧鵬機械工程及自動化溫泉二0一七年三月二十七畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計（論文）題目:皮帶式輸送機的設(shè)計基本內(nèi)容：目：指導(dǎo)教師:指導(dǎo)教師評語指導(dǎo)教師姓名:指導(dǎo)教師職稱:評閱時間東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)記錄教學(xué)中心： 年級專業(yè)： 學(xué)生姓名:指導(dǎo)日期指導(dǎo)內(nèi)容指導(dǎo)教師姓名東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告設(shè)計（論文）題目： 姓名：學(xué)號：專業(yè)：學(xué)習(xí)中心：住址： 電話： Email: 開題日期：年月日指導(dǎo)教師： 摘要皮帶式輸送機是連續(xù)運動的無端輸送帶輸送貨物的機械。 它結(jié)構(gòu)簡單、造價低、運輸距離長。主要用于冶金、采礦、煤炭、電站以及工業(yè)企業(yè)。隨著現(xiàn)代工業(yè)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，皮帶式輸送機在工業(yè)生產(chǎn)中重要性越來越大。本文的主要任務(wù)是針對易順煤礦主斜井的實際工況， 設(shè)計出一套符合要求的上運皮帶式輸送機系統(tǒng)。皮帶式輸送機的機械設(shè)計程序分兩步，第一步是初步設(shè)計，主要是通過理論上的計算選出合適的輸送機部件。其中包括輸送帶的類型和帶寬選擇、皮帶式輸送機線路初步設(shè)計、托滾及其間距的選擇、滾筒的選擇、電動機、減速器的選擇等；第二步是施工設(shè)計，主要根據(jù)初步設(shè)計選定的滾筒、托滾、驅(qū)動裝置完成對已選部件的安裝與布置圖紙設(shè)計工作。最后，通過可編程控制器（PLC）對電器進(jìn)行控制。關(guān)鍵詞： 皮帶式輸送機；上運；可編程控制器

VIITOC\o"1-5"\h\z摘要 VIVII目錄..緒論 1本課題研究的目的和意義 1本課題研究的內(nèi)容 2國內(nèi)外研究情況及其發(fā)展 3國外皮帶式輸送機技術(shù)的現(xiàn)狀 3國內(nèi)皮帶式輸送機技術(shù)的現(xiàn)狀 5電控系統(tǒng)介紹 6PLC 的組成 6PLC的指令系統(tǒng) 7PLC的性能指標(biāo) 9PLC的主要特性 1.1長距離皮帶式輸送機合理的驅(qū)動裝置 12皮帶式輸送機的發(fā)展趨勢 13.上運皮帶式輸送機設(shè)計 18設(shè)計題目原始參數(shù) 18輸送帶選型計算 18輸送帶運行速度選擇 20帶寬的確定 21輸送帶種類的選擇 22輸送線路初步設(shè)計 23托輾的選擇計算 24托輯類型及其作用 24托輯參數(shù)確定 27托根間距的確定 27托輻阻力系數(shù) 28皮帶式輸送機線路阻力計算 29基本參數(shù)計算 29線路阻力計算 32輸送帶張力的計算 33按功率比為2：1計算張力 33按功率比為1：1計算張力 36按功率比為1：2計算張力 37輸送帶強度驗算 37牽引力及電機功率計算 38牽引力及電機功率計算 38電動機選型 39驅(qū)動裝置及布置 40滾筒的選擇 40減速器的選型與熱容量校核 44聯(lián)軸器的選型 45拉緊力、拉緊行程的計算及拉緊裝置的選擇 46拉緊力的計算 46拉緊行程的計算 46拉緊裝置的選擇與布置 47制動力矩的計算及制動器的選擇 50制動力矩計算 50逆止器的選型計算 51輔助裝置 52清掃裝置 52裝載裝置 53.皮帶式輸送機電控系統(tǒng)設(shè)計 54電控系統(tǒng)設(shè)計基本要求 54電控系統(tǒng)常用保護(hù) 55變頻器在軟啟動中的應(yīng)用 56皮帶式輸送機軟啟動的類型 56變頻技術(shù)介紹 57變頻器主要技術(shù)參數(shù) 58變頻器主要優(yōu)點 59變頻器選型 60系統(tǒng)工作原理 60自動工作方式 60手動工作方式 63手動調(diào)試方式 66信號與報警 66故障解除與其它 66\o"CurrentDocument".結(jié)論 67\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 68致謝 70.緒論皮帶式輸送機是以膠帶、鋼帶、鋼纖維帶、塑料帶作為傳送物料和牽引工作的輸送機械，是輸送能力最大的連續(xù)輸送機械之一。其結(jié)構(gòu)簡單、運行平穩(wěn)、運轉(zhuǎn)可靠、能耗低、對環(huán)境污染小、便于集中控制和實現(xiàn)自動化、管理維護(hù)方便，在連續(xù)裝載條件下可實現(xiàn)連續(xù)運輸。它是運輸成件貨物與散狀物料的理想工具，因此被廣泛用于電力、冶金、煤炭、化工、礦山、港口等各行業(yè)。本課題研究的目的和意義皮帶式輸送機是連續(xù)運動的無端輸送帶輸送貨物的機械。 它結(jié)構(gòu)簡單、造價低、運輸距離長，而且有很高的生產(chǎn)率。主要用于冶金、采礦、煤炭、電站、港口以及 工業(yè)企業(yè)。隨著現(xiàn)代工業(yè)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，皮帶式輸送機在工業(yè)生產(chǎn)中重要性越來越大，是工業(yè)機械化的重要內(nèi)容。皮帶式輸送機是最重要的現(xiàn)代散狀物料輸送設(shè)備，它廣泛應(yīng)用于電力、冶金、化工、煤礦、港口、建材、糧食等領(lǐng)域。因此，對皮帶式輸送機進(jìn)行設(shè)計十分必要由于組成皮帶式輸送機的基本部件有幾十種，每種又包括若干類型，加之不同的地形、工況、布置形式又有多種變化，使得皮帶式輸送機的設(shè)計任務(wù)相當(dāng)繁重，尤其部件的選型涉及較多的知識、經(jīng)驗與規(guī)則。隨著國內(nèi)外市場的迅速發(fā)展，皮帶式輸送機市場的競爭也日趨激烈。為了適應(yīng)用戶要求，必須向新產(chǎn)品、多品種方向發(fā)展，因此，以往的設(shè)計方法已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的需要，采用現(xiàn)代化的設(shè)計方法和CA限術(shù)，增強競爭能力。并在課題的研究中將對皮帶式輸送機的基本設(shè)計思想進(jìn)行較深入的研究， 應(yīng)用現(xiàn)代的設(shè)計計算方法對皮帶式輸送機的設(shè)計理論進(jìn)行分析， 相信通過本課題的研究，必定會對皮帶式輸送機的設(shè)計提出新的理念，進(jìn)一步完善設(shè)計結(jié)果。本課題研究的內(nèi)容首先了解皮帶式輸送機的基本知識（包括其主要設(shè)備工作方式工作原理等）。然后根據(jù)使用場合和給定的原始參數(shù)，對各種工況進(jìn)行分析計算，設(shè)計系統(tǒng)方案（運輸機布置形式，驅(qū)動方式，輸送帶的選型，拉緊裝置的設(shè)計，清掃裝置的設(shè)計等），設(shè)計出合適的驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。設(shè)計出各個系統(tǒng)之后，還要進(jìn)行動態(tài)特性的研究，以確保在輸送機啟動時，系統(tǒng)的動安全系數(shù)大于預(yù)先設(shè)定的數(shù)值，所設(shè)計的系統(tǒng)仍能符合要求的正常運行。國內(nèi)外研究情況及其發(fā)展國外皮帶式輸送機技術(shù)的現(xiàn)狀國外皮帶式輸送機技術(shù)的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在 2個方面:一方面是皮帶式輸送機的功能多元化、應(yīng)用范圍擴大化，如高傾角皮帶式輸送機、管狀皮帶式輸送機、空間轉(zhuǎn)彎皮帶式輸送機等各種機型；另一方面是皮帶式輸送機本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長距離、大運量、高帶速等大型皮帶式輸送機已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術(shù)是開發(fā)應(yīng)用了皮帶式輸送機動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了皮帶式輸送機的運行性能和可靠性。國外己經(jīng)使用或己經(jīng)進(jìn)行設(shè)計的幾條典型長距離皮帶式輸送機輸送線：(1)西班牙的西撒哈拉皮帶式輸送機線路是世界最長的長距離輸送機線路，該線路長達(dá)100kmi用兩年半時間建成，并于1972年投入使用，用來將位于石質(zhì)高原地區(qū)的布?克拉露天礦的磷灰石礦石運往艾爾一阿雍海港?？偼顿Y額為兩億馬克。預(yù)計該線路能達(dá)行30年，年平均運輸量為1000萬噸磷灰石礦石(2000t/h)。整條線路由長為6.9?11.8km的11臺皮帶式輸送機組成。帶寬為1000mmi采用ST3150型鋼絲繩芯膠帶，帶速為4.5m/s[18]。（2）恰那礦20km地面皮帶式輸送機系統(tǒng)是代表了現(xiàn)代皮帶式輸送機發(fā)展水平的一條輸送線。該輸送系統(tǒng)由一條長為10.3km的平面轉(zhuǎn)彎皮帶式輸送機和一條10.1km的直線長距離皮帶式輸送機構(gòu)成。轉(zhuǎn)彎皮帶式輸送機的曲率半徑為 9km弧長為4km兩條輸送機除線路參數(shù)外，其他參數(shù)相同，運輸能力為2200t/h,帶寬1050mm輸送帶抗拉強度為3000N/mm安全系數(shù)為5,拉緊裝置為重錘拉緊。允許行程為25m驅(qū)動采用3臺700KW直流電動機，雙滾筒驅(qū)動。系統(tǒng)采用了先進(jìn)的托輯制造和安裝技術(shù)、水平轉(zhuǎn)彎技術(shù)和動態(tài)分析技術(shù)如。（3）津巴布韋鋼鐵公司（ZISCO15.6km水平轉(zhuǎn)彎越野皮帶式輸送機于1996年投入使用，是世界上單機最長的皮帶式輸送機。該輸送機將ZISCO的NewRippleCreek礦的經(jīng)過二次破碎的鐵礦石運送到Zimbabwe的煉鋼廠附近。輸送量為干礦石500t/h（濕礦石600t/h）。系統(tǒng)全長15.6km,物料提升高度為90ml近年來，我國在大型皮帶式輸送機的設(shè)計、制造上也有了長足的進(jìn)步。從20世紀(jì)60年代末我國己經(jīng)生產(chǎn)200余條鋼絲繩芯皮帶式輸送機，在煤礦、磷礦、鐵礦和港口使用。其中單機長度達(dá)7602m的大型皮帶式輸送機已投入使用。目前，包括總長10km的輸送線等多條長距離皮帶式輸送機系統(tǒng)正在設(shè)計或計劃中［12］。國內(nèi)皮帶式輸送機技術(shù)的現(xiàn)狀我國生產(chǎn)制造的皮帶式輸送機的品種、類型較多。在“八五”期間，通過國家一條龍”日產(chǎn)萬噸綜采設(shè)備”項目的實施，皮帶式輸送機的技術(shù)水平有了很大提高，煤礦井下用大功率、長距離皮帶式輸送機的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)呂開發(fā)都取得了很大的進(jìn)步。如大傾角長距離皮帶式輸送機成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順梢可伸縮皮帶式輸送機等均填補了國內(nèi)空白， 并對皮帶式輸送機的減低關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)， 研制成功了多種軟起動和制動裝置以及以 PLC為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器 ［8］。電控系統(tǒng)介紹電控裝置控制核心采用可編程控制器，它能自動對輸送機的可控起動、可控制動、帶速同步、功率平衡、輸送帶張力、輸送帶接頭強度、傳動滾筒與托輻軸承溫度、輸送量計量及各類保護(hù)與安全裝置等進(jìn)行監(jiān)控。下面著重對可編程控制器（PL。進(jìn)行介紹。PLC的組成PLC是可編程控制器（Programmablelogicalcontroller）縮寫，與20世紀(jì)70年代誕生于美國，是計算機與繼電器接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。PLCM有邏輯控制、定時、計數(shù)等功能，并取代了繼電器-接觸器控制，采用了計算機存儲程序和順序執(zhí)行的原理，也是靠存儲程序、執(zhí)行指令進(jìn)行信息處理，實現(xiàn)輸入到輸出的變換。PLC編程語言采用直觀的類似繼電器-接觸器控制電路圖的梯形語言，它的目的是用以控制各種類型機械或生產(chǎn)過程。所以從實質(zhì)講PLC是一臺工業(yè)環(huán)境應(yīng)用的滿足實時控制要求的專用計算機。與普通計算機所不同的主要是：(1)沒有鍵盤，代之為一個個輸出電路，并用其獲取控制命令或現(xiàn)場信號。同時，此輸入電路具有濾波能力，與內(nèi)部電路是電隔離的，但可通過光耦合建立聯(lián)系；(2)沒有顯示器，代之為一個個輸出電路，并用其產(chǎn)生控制輸出。由于此電路具有驅(qū)動功能，故可以驅(qū)動一般的工業(yè)控制元器件，如電磁閥、接觸器等。同時，此電路與內(nèi)部電路也是電隔離的，用光或磁偶合建立聯(lián)系。(3)沒有有硬盤，只有內(nèi)存。但可配備存儲卡，為程序與數(shù)據(jù)建立備份；(4)配置有外設(shè)或通信接口，可用以編程或下載程序、監(jiān)控及聯(lián)網(wǎng)通信；(5)結(jié)構(gòu)為模塊化，體積小，安裝方便，比較堅固，具有很強的抗干擾、抗沖擊、抗震動特性。PLC的指令系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)特點分可分為箱體式的PLC和模塊式PLG箱體式的PLC把電源、CPU內(nèi)存、I/O系統(tǒng)都集成在一個小箱體內(nèi)，一個主機箱就是一臺完整的PLC就可以實現(xiàn)控制。微型機、小型機多為箱體式。模塊式PLC是由不同功能的模塊組成，包括CPUH塊、輸入輸出模塊、電源模塊、通信模塊、機架等。超大、大型機多采用模塊式。PLC有豐富的指令系統(tǒng)，有各種各樣的I/O接口、通信接口,有大容量的可靠的操作系統(tǒng)，因而具有豐富的功能，如：(1)信號采集功能：可采用開關(guān)信號、模擬信號及脈沖信號。(2)輸出控制功能：可控制輸出開關(guān)信號、模擬信號及脈沖(脈沖鏈或脈寬可調(diào)制的脈沖)信號。(3)邏輯處理功能：可進(jìn)行各種位、字節(jié)、字、雙字邏輯運算(4)數(shù)據(jù)運算功能：可進(jìn)行各種字、雙字整數(shù)運算，有的還可以進(jìn)行浮點運算。(5)定時功能：可進(jìn)行延時或定時控制，時間可精確到毫秒。有的還有內(nèi)置實時時鐘。計數(shù)功能：可進(jìn)行計數(shù)，高速計數(shù)頻率可高達(dá)幾百赫茲。(7)中斷處理功能：可實現(xiàn)種種內(nèi)外中斷，以提高對輸入的響應(yīng)速度與精度。(8)程序與數(shù)據(jù)存儲功能：可存儲系統(tǒng)設(shè)定、程序及數(shù)據(jù)，并可保證這些數(shù)據(jù)在掉電時不丟失。除此外，還有聯(lián)網(wǎng)通信、自檢測、自診斷等功能?？梢姡S富的功能使PLC得到廣泛應(yīng)用，也為工業(yè)系統(tǒng)的自動化、遠(yuǎn)程化、信息化及智能化創(chuàng)造了條件。PLC的性能指標(biāo)衡量PLC的性能的指標(biāo)有兩種：一般指標(biāo)與特定指標(biāo)。一般指標(biāo)規(guī)定一些PLC的使用條件。如PLC的保存與使用溫度、濕度、大氣氣氛，耐電壓及絕緣指標(biāo)，抗干擾指標(biāo)，抗機械振動、沖擊指標(biāo)等。特定指標(biāo)規(guī)定一些具體型號PLC的具體性能。如某型CPUH塊。則要指出它的工作方式。指令條數(shù)、類型、執(zhí)行一條指令的時間，可處理的輸入、輸出點數(shù)，內(nèi)部器件的類型、數(shù)量，工作電源類型、電壓允許的波動范圍等。從整體看可分為以下幾方面：(1)工作速度PLC的指令不同，執(zhí)行的時間也不同，但大體都有相同的指令，所以用執(zhí)行一條基本指令的時間來體現(xiàn)這個速度。PLC的工作速度高在允許的掃描周期內(nèi)，可增加運行指令的條數(shù)，提高處理數(shù)據(jù)的能力。(2)控制規(guī)?？刂埔?guī)模體現(xiàn)了控制能力，是對PLCM它性能指標(biāo)起著制約作用的指標(biāo)；是高低檔PLC主要區(qū)別，也是PLC劃分為微、小、中、大和特大型機的唯一依據(jù)。控制規(guī)模與多方面因素有關(guān)，如工作速度，內(nèi)存區(qū)的大小，輸入輸出電路的數(shù)量以及PLC指令系統(tǒng)都是影響控制規(guī)模的因素。(3)組成模塊組成PLC的模塊是PLC勺硬件基礎(chǔ)，反映了PLC的控制能力。模塊的類型越多，規(guī)格越齊全，功能性越強，性能越好，PLC越容易配置成各式各樣的系統(tǒng)以滿足各種不同的需要。(4)內(nèi)存容量PLC內(nèi)存有系統(tǒng)用內(nèi)存與用戶內(nèi)存，系統(tǒng)內(nèi)存要存儲監(jiān)控程序，提供內(nèi)部器件及參數(shù)的設(shè)定；用戶內(nèi)存用于存儲用戶程序。內(nèi)存越大，內(nèi)部器件種類越多，數(shù)量越多，越便于PLC的進(jìn)行各種控制與數(shù)據(jù)處理?？梢?，常用內(nèi)部器件種類機器數(shù)量與可能提供的用戶程序容量代表PLC內(nèi)存的大小。(5)指令系統(tǒng)具有多少指令，各條指令又有什么功能，是了解與使用 PLC的重要方面。PLC的指令越多，功能也越來越強大。除了以上是主要的衡量PLC的指標(biāo)，PLC編程支持軟件、為保證PLC正常工作采取的可靠措施以、PLC的聯(lián)網(wǎng)能力和經(jīng)濟指標(biāo)都可以作為衡量PLC性能的指標(biāo)。PLC的主要特性與其他控制器相比，PLC在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，主要因為PLC具有以下主要特性：(l)具有高可靠性。所有輸入輸出電路均采用光電隔離；各FO端子除了采用常規(guī)模擬量濾波外，還有數(shù)字濾波；內(nèi)部采用電磁屏蔽，防止輻射干擾；每次掃描都對程序進(jìn)行檢查和校驗，一旦程序出錯立即報警并停止運行。(2)編程方便，易于使用。PLC采用與實際電路接線圖非常接近的梯形圖，易懂易編，編程工作集中到了設(shè)計思想的本身而不是如何實現(xiàn)設(shè)計思想。從硬件方面說，使用可編程控制器，無論是接線、配置都及其方便。(3)環(huán)境要求低，適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境，且不需要特殊維（4）與其它裝置配置連接方便。PLC的接口原則是使用外部接線，電平轉(zhuǎn)換盡量少。對于開關(guān)量，輸入可以是無源觸點開關(guān)或集電極晶體管輸出；輸出有繼電器、可控硅、晶體管等不同的形式。對于模擬量，只要模擬量信號電平在一定的范圍內(nèi) （士10或4-20MA）,就可以按要求直接接入。對于數(shù)據(jù)通信，只需要RS23減RS422接口即可。長距離皮帶式輸送機合理的驅(qū)動裝置從輸送帶強度對功率的影響，考慮降低初期投資及提高輸送機運行的可靠性，長運距皮帶式輸送機的驅(qū)動宜采用中間驅(qū)動的方式,其最大優(yōu)點是可有效降低輸送帶的張力 ，使輸送機的輸送長度理論上不受輸送帶張力的影響而無限延長，同時 ,采用中間驅(qū)動還可以使巨大的總功率分解成多個較小的單元驅(qū)動功率 ，便于實現(xiàn)輸送機主要驅(qū)動原部件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。中間驅(qū)動有兩種形式，即卸載式中間驅(qū)動和摩擦式中間驅(qū)動，由經(jīng)濟性和操作性比較優(yōu)劣，建議采用卸載式中間驅(qū)動方式。驅(qū)動裝置由電動機、減速器、液力凋速裝置、制動器等元部件組成 ，為使電動機、減速器、調(diào)速型液力偶合器等的連接基本處于水平 ，可以考慮該連接與底座采用浮動支撐的連接形式，達(dá)到對中性好、調(diào)整容易、拆裝方便的效果。皮帶式輸送機的發(fā)展趨勢隨著煤礦現(xiàn)代化的發(fā)展和需要，我國對大傾角固定皮帶式輸送機，高效高產(chǎn)工作面順梢可伸縮皮帶式輸送機及長運距， 大運量皮帶式輸送機及其關(guān)鍵技術(shù)，關(guān)鍵零部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，應(yīng)用動態(tài)分析技術(shù)與智能化控制技術(shù)，研制成功了軟啟動和制動裝置以及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。隨著高效高產(chǎn)礦井的發(fā)展，皮帶式輸送機各項技術(shù)指標(biāo)有了很大的發(fā)展。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：(1)提高煤礦井下皮帶式輸送機關(guān)鍵零部件的性能和安全可靠性；設(shè)備開機率的高低主要取決于運輸零部件的性能和可靠性。提高零部件的性能和可靠性可以大大提高設(shè)備開機率。(2)提高運輸能力，適應(yīng)高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要；長運距、高速度、大運量、大功率、集中控制是皮帶式輸送機今后發(fā)展的必然趨勢。(3)控制自動化水平要提高；(4)一機多用，擴大功能；皮帶式輸送機是一種理想的連續(xù)運輸設(shè)備，但是不能充分發(fā)揮起能力，浪費了資源，如果將皮帶式輸送機結(jié)構(gòu)做適當(dāng)修改，并且采取一定安全措施，就可以拓展起工作領(lǐng)域，是起發(fā)揮更大的經(jīng)濟效益。通過上述分析，可以預(yù)見，未來新機型應(yīng)該具有以下特征：(1)大運量、高速度。即意味著高生產(chǎn)率，減少單位時間生產(chǎn)成本。(2)長使用壽命。膠帶與托輻的磨損是限制輸送機壽命的主要原因，減少膠帶與托輻之間的摩擦系數(shù)，增加膠帶的耐磨性，提高托輻的性能，可以較大程度地提高輸送機的使用壽命。(3)低生產(chǎn)成本。在普通膠帶輸送機中，托輯制造的費用占整個膠帶運輸機的17%-25%且運動部件過多，維修費用昂貴，采用無托輯支承或非接觸支承是降低膠帶輸送機成本的最有效方法。(4)低能源消耗。膠皮帶式輸送機的能源80%fc右都消耗在摩擦損失上，降低摩擦損耗的最有效方法是采用非接觸帶輸式送機（如水墊式膠帶運輸機），它所需的電機功率僅為普通膠帶輸送機的20%（5）智能化。未來機型應(yīng)與電腦密切聯(lián)系，適合程序控制、智能操作、物料裝卸、機器安裝與維護(hù)都應(yīng)能實現(xiàn)智能化管理。可以預(yù)見，膠帶輸送機的發(fā)展趨勢是從接觸式膠帶輸送機向非接觸的膠帶輸送機發(fā)展，最終發(fā)展趨勢是采用最原始的膠帶輸送機的結(jié)構(gòu)，即采用帶子在梢內(nèi)滑動。膠帶非接觸支承節(jié)省大量的金屬，大大減少了膠帶運動阻力和能耗，維修也簡便。隨著新型材料的出現(xiàn)，特別是近幾年出現(xiàn)的納米材料，有理由相信膠帶與滑梢之間的摩擦系數(shù)和帶子的耐磨性可以得到很大的改觀。 而膠帶在滑梢內(nèi)滑動的結(jié)構(gòu)最簡單，運動部件最少，這樣它更適合智能化管理，同時生產(chǎn)成本也大大降低。在給定條件下，皮帶式輸送機選型設(shè)計計算合理與否關(guān)系到能否高效、安全、可靠地完成生產(chǎn)任務(wù)。一般說來，皮帶式輸送機的選型設(shè)計有兩種方法：一種是成套供應(yīng)的設(shè)備（或已有設(shè)備）的計算，對于這一類運輸機的設(shè)計計算無需進(jìn)行參數(shù)和部件的選擇，一般只需核算生產(chǎn)能力、電動機功率和輸送帶強度等是否滿足有關(guān)規(guī)定的要求；另一種是對通用設(shè)備（如 TD75DTII系列通用固定皮帶式輸送機和DX系列鋼絲繩芯帶時輸送機等）的選型計算，需要通過計算選擇各組成部件（如：輸送帶、滾筒、托輻、驅(qū)動裝置……），最后組合成使用于具體條件下的皮帶式輸送機。該設(shè)計主要進(jìn)行的是后一種設(shè)計。皮帶式輸送機的設(shè)計程序大體分兩步，第一步是初步設(shè)計，主要是通過理論上的計算選出合適的輸送機部件，或者完成對已選部件的驗算；第二步是施工設(shè)計，主要完成對已選部件的安裝布置圖紙設(shè)計工作。由于該種皮帶輸送機既有上坡運輸又有下坡運輸， 最困難得工況就不一定時在滿載時，因此要分不同工況進(jìn)行分析。第一種工況是滿載運行狀態(tài)，輸送帶各段都滿載的運行狀態(tài)。大多數(shù)情況下，此狀態(tài)為輸送機系統(tǒng)最困難的工況，所以必須對正常運行工況進(jìn)行設(shè)計計算，以確定各主要點輸送帶張力、電機功率、張緊力的結(jié)論；第二種工況最大發(fā)電狀態(tài)，如果設(shè)計中沒有考慮到這種工況，就必然會出現(xiàn)驅(qū)動裝置過載，或者在這種條件下停車制動不住，出現(xiàn)飛車造成嚴(yán)重的事故，本輸送系統(tǒng)最大發(fā)電運行狀態(tài)的工況是在只有下運段滿載，而上運段處于空載狀態(tài)的情況下出現(xiàn)；第三種工況是最大電動狀態(tài)，如果忽略此工況，有可能出現(xiàn)電機堵轉(zhuǎn)，悶車而燒壞，而且這種工況也隨起動和停車過程的出現(xiàn)而不斷出現(xiàn)。對于本輸送機系統(tǒng)的最大電動狀態(tài)是在線路下運段空載，而上運段滿載的情況出現(xiàn)。第四種工況是空載運行狀態(tài)，就是輸送機上各點都沒有載荷情況下輸送機的運行狀態(tài)，對于本輸送線路，空載運行狀態(tài)比最大電動狀態(tài)是安全，因此在這就不進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計計算。比較這前三種工況下所需的牽引力和電機功率，按照最困難的工況進(jìn)行各部件的選取。.上運皮帶式輸送機設(shè)計.1設(shè)計題目原始參數(shù)易順煤礦主斜井上運原始參數(shù)：(1)設(shè)計運輸能力Q:650t/h;(2)輸送距離L:588m;(3)輸送傾角：24.4?;(4)原煤松散密度丫:0.7t/m3;(5)煤最大塊度amax：230(mm);(6)煤動堆積角p:30(°);(7)供電電壓：6KV(8)是否要求防爆：否；(9)備注：變頻器+盤閘。.2輸送帶選型計算輸送帶是輸送機的重要部件，要求它具有較高的強度和較好的撓性，其價格比較昂貴，約占輸送機總成本的 25350%在類型確定上需考慮以下幾點：煤礦井下必須使用阻燃輸送帶，并且盡量選用橡膠貼面，具次為橡塑貼面和塑料貼面的阻燃輸送帶；表2.1設(shè)計原始數(shù)據(jù)長度(m)輸送量(t/h)運行方式傾角(0)供電電壓(KV)來料點堆積角取大塊度(mm)588650上運24.46機尾30°230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，因在同樣抗拉強度下，上述材料比棉帆布帶體輕、帶薄、柔軟、成梢性好、耐水和耐腐蝕。覆蓋膠的厚度主要取決于被運物料的種類和特性，給料沖擊的大小，帶速與機長。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。他們是輸送帶的骨架層，幾乎承受輸送帶工作時全部負(fù)荷，因此，帶芯材料必須具有一定的強度和剛度。覆蓋膠用以保護(hù)中間的帶芯不受機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撐托根接觸的一面，主要承受壓力，為了減少輸送帶眼托輻運行時的壓陷阻力，下覆蓋膠是輸送帶與支撐托根接觸的一面，主要承受壓力，為了減少輸送帶沿托輯運行時的壓陷阻力，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)面和機架相碰時，保護(hù)其不受機械損傷。輸送帶運行速度選擇表2.2與物料有關(guān)的常用帶速輸送物料的特性帶寬B(mn)500,600800,10001200,1400帶速v(m/s)磨琢性小，品質(zhì)不會因粉化而降低；如：原煤、砂、泥土、原鹽等0.8-2.51.0-3.151.5-5.0帶速是輸送機的重要參數(shù)，通常根據(jù)下列原則進(jìn)行選擇:) 長距離、大運量的輸送機可選擇較高帶速;傾角大、運距短的輸送機帶速易小；下運相對上運皮帶式輸送機帶速低；粒度大、耐磨性大、易粉碎和易起塵的物料宜選用較低帶速；采用卸料車卸料時帶速不宜超過2.5m/s;由此結(jié)合表2.1,選擇v=2.5m/s。帶寬的確定表2.3物料斷面系數(shù)動堆積角10°20°30°40°50°K槽型316385422458496平型67135172209247表2.4傾角系數(shù)輸送傾角0?3°5°10°15°20°c10.990.950.890.811）按輸送能力確定帶寬B1B產(chǎn)..Q/vkCY=650/2.50.74220.9=988mm（式2.1）式中Q=650t/h;K=422（由表2.2得至U）v=2.5m/s;￥=0.90t/m3;C=0.9（由表2.3推出）；2）按輸送物料的塊度確定帶寬B2B2一二amax200=660mm（式2.2）式中ama—物料最大塊度的橫向尺寸。綜合考慮，本設(shè)計帶寬選擇為1000m輸送帶種類的選擇鋼繩芯皮帶式輸送機在結(jié)構(gòu)形式上相同于通用皮帶式輸送機，只是輸送帶由織物芯帶改為鋼絲繩芯帶。 因此它是一種強力型皮帶式輸送機，具有輸送距離長、運輸能力大、運行速度高、輸送帶成梢性好和壽命長等優(yōu)點。大型礦井的主要平巷、寫景和地面生產(chǎn)系統(tǒng)往往會用到大運量、長距離情況，如果采用普通型皮帶式輸送機運輸，由于受到輸送帶強度的限制而只能采用多臺串聯(lián)運行方式，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。采用鋼繩芯皮帶式輸送機可以有效地解決這類問題。因為我設(shè)計的輸送機運輸距離長 588ml所以我采用鋼繩芯輸送帶。查DTII手冊表4-1、4-5預(yù)選：鋼絲繩芯輸送帶，NR1蓋膠表2.5ST帶芯皮帶規(guī)格及技術(shù)參數(shù)輸送帶類型縱向拉伸強度/N?mnrT1鋼絲繩最大直徑(mm)鋼絲繩間距(mm)帶厚(mm)ST200061220上膠層厚8mrm下月交層6mmi鋼絲繩根數(shù)79根，輸送帶質(zhì)量-1kg,m送線路初步設(shè)計線路初步設(shè)計的任務(wù)是根據(jù)使用地點的具體情況、用戶要求或輸送機類型情況，進(jìn)行輸送機的整體布置。主要內(nèi)容包括驅(qū)動裝置的型式、數(shù)量和安裝位置的確定，拉緊裝置的形式和安裝位置的確定，機頭、機尾布置，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 出輸送機的布置簡圖本題目選擇雙滾筒向上運輸式布置，如圖2.1所示。圖2.1皮帶式輸送機的布置形式輯的選擇計算根類型及其作用托輯是用來支承輸送帶和輸送帶上的物料， 減少輸送帶的運行阻力，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)地運行。皮帶式輸送機上的主要部件是托輯，其成本占輸送機總成本的25%-30%總重約占總^機重量的30%-40%它是日常主要管理、維護(hù)和更換的對象。因此，它的可靠性和壽命決定著輸送機的功效。托輻使用壽命短會增加輸送機的維修費用；轉(zhuǎn)動不靈活會增加輸送機的功耗；堵轉(zhuǎn)的托輻會磨損昂貴的輸送帶，甚至可導(dǎo)致礦井瓦斯、煤塵爆炸的嚴(yán)重事故。通常托輯的預(yù)期使用壽命大約在2-5萬小時，但在惡劣的工作條件下，如煤礦井下工作，它的實際使用壽命低于預(yù)期的使用壽命。托輯按其用途的不同主要分為承載托輯（又稱上托輯）、回程托輻（又稱下托根）、緩沖托輻與調(diào)心托輻。托輻的結(jié)構(gòu)與具體布置形式主要決定于輸送機的類型與所運物料的性質(zhì)。承載托輯安裝在有載分支上，以支承輸送帶與物料。在生產(chǎn)實踐中要求它能根據(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，通常采用梢形托輻，梢形托根一般由3個或3個以上托輻組成。目前普通梢形托輻的成梢角均為35。，托輻之間成較接或固支。對于成件物品的運輸通常采用平行承載托輻?；爻掏休嫲惭b在空載分支上，以支承輸送帶。通常采用平行托輻大型輸送機有時采用V形回程托輯。緩沖托輻大多安裝在輸送機的裝載點上，以減輕物料對輸送帶的沖擊。在運輸沉重的大塊物料的情況下，有時也需沿輸送機全線設(shè)置緩沖托輻。通常緩沖托輻有彈簧鋼板式和橡膠圈式兩種。輸送帶運行時，由于張力的不平衡、物料偏堆積、機架變形、托輻軸承損壞以及風(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輯，它取代了調(diào)心托輻，靠普通梢形托輻的兩側(cè)輻向輸送帶運行方向傾斜2?3°實現(xiàn)防跑偏。托輯間距的選擇應(yīng)考慮物料性質(zhì)、輸送帶的重度及運行阻力等條件的影響。承載分支托輯間距可參考表2.3選取。緩沖托輻間距一般為承載托輻間距的0.3-0.5倍，約為0.3-0.6m?；爻掏休嬮g距可按2-3m考慮或取為承載托輻間距的2倍。根據(jù)課題實際要求，承載托輻我們選擇35。梢型托輯組另外加入35°梢型前傾托輯組，這樣可以起到防跑偏作用了?；爻掏休嬤x擇普通平行托輻。同時選用35緩沖托輻。選用10°、20過度托輻。輯參數(shù)確定查DTH(A)皮帶式輸送機設(shè)計手冊表6-3,35°梢型托輻組主要參數(shù)如表2.6.手冊表6-17平行托輯參數(shù)如本文表2.7,手冊6-11得緩沖托輻參數(shù)如下表2.8查35°DTH(A)皮帶式輸送機設(shè)計手冊P64表6-5,梢型前傾托輻組前傾角為1°26'。輻間距的確定托輯間距的選擇應(yīng)考慮物料性質(zhì)、輸送帶的重度及運行阻力等條件的影響。承載分支托輯間距可參考表2.9選取。緩沖托輻間距一般為承載托輻間距的0.3-0.5倍，約為0.3-0.6m。回程托輯間距可按2-3m考慮或取為承載托輻間距的2倍。表2.635。槽型承載托輻組參數(shù)帶寬(m)輻長(mm)帶速(m/s)輻徑(mm)輯子圖號軸承型號托輻組X(kg)10003802.5133G5056305/C445.5

表2.7平行下托輻參數(shù)帶寬(mrm輻長(mm)帶速(m/s)輻徑(mm)輯子圖號軸承型號托輻組X(kg)100011502.5133G5196305/C426表2.835°緩沖托輻參數(shù)帶寬(mrm輻長(mm)帶速(m/s)輻徑(mm)輯子圖號軸承型號托輻組質(zhì)量(kg)10003802.5133G505H6306/C461.6查《礦井運輸提升》P51表選取承載托輻間距1.2m則下托輻間距2.4m輻阻力系數(shù)查《礦井運輸機械》P128表

表2.9承載托*昆|可距參考表松散物料堆積密度tm3帶寬（mm）40050065080010001200140016002000<0.81.51.41.31.30.81?1.61.41.31.21.21.61?21.41.31.21.22.1?2.51.31.21.11.0>2.51.21.21.11.11.0表2.10輸送帶沿托幅運行的阻力系數(shù)工作條件3, （槽形）3"（平行）滾動軸承含油軸承滾動軸承含油軸承清潔、干燥0.020.040.0180.034少量塵埃，正常濕度0.030.050.0250.040大量塵埃，濕度大0.040.060.0350.056取承載托輻阻力系數(shù)3'=0.（3回程托輻阻力系數(shù)3"=0.025帶式輸送機線路阻力計算本參數(shù)計算（1）輸送帶線質(zhì)量qd

輸送帶線質(zhì)量33.1kgm-1（見2.2.3中輸送帶類型選擇）（2）物料線質(zhì)量q已知設(shè)計運輸能力Q=650t/h,輸送帶運行速度v=2.5m/s時，物料線量q=—=650q=—=6503.6v3.6*2.5=72.2kg/m(式2.3)（3）托輻轉(zhuǎn)動部分線質(zhì)量表2.11F托輻回轉(zhuǎn)部分質(zhì)量（kg）托輻形式帶寬（mrm500650800100012001400160018002000槽形承載托輻鑄鐵座111214222547507277沖壓座89111720一一一一回程托輻、V形托輻鑄鐵座81012172039(V)42(V)61(V)65(V)沖壓座79111518一一一一頭部滾筒或尾部滾筒距第一組梢形托輯的距離s按下式計算:s-2.67：s-2.67：B式中 s一滾筒與第一組托輯之間的距離，m二一35°（托輯的成梢角，rad）B-1000（輸送帶寬度，mm）經(jīng)計算可知，本設(shè)計皮帶式輸送機的尾部滾筒距第一組梢形托輯的距離： s>2.67aB=2.67X35X2兀X1/360=m63（式2.5）（梢型托輻成梢角口=35°;B=im頭部滾筒距第一組梢形托根的距離：s>2.67?B=2.67X35X2兀X1/360=1.63m（梢形托輻成梢角儀=35°;B=1rm本設(shè)計的皮帶式輸送機的帶寬B=1000mm堆積密度==0.7t/m2,經(jīng)查表2.9、表2.11可知承載分支托輻間距Lt=1.3ml其托輯承載部分質(zhì)量G=17kg（沖壓座），回程托輯間距L二二2.6m（下托輻的間距一般取2倍的上托輻間距），其托輯回轉(zhuǎn)部分質(zhì)量G=15kg（沖壓座），根據(jù)DTII手冊回程托輯選擇平行下托根。因此，可求出托輻旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量：承載托輻旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量為：qt=17/1.3=13kg/m（式2.6）回程托輯旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量為：q；=15/2.6=5.7kg/m（式2.7）路阻力計算（1）直線阻力計算對于承載分支：WZ=gL（q+qt+qd）區(qū)切‘父cosP+（q+qd）sinP】（式2.8）=268815N其中（3'=0.03對于回程分支：WK=gL（qfqd） “cosP-qdsin」（式2.9）=-73887N（3"=0.025式中 Wz一承載分支直線運行阻力，N;Wk一回程分支直線運行阻力，N;g一重力加速度，m/s2;L—輸送長度，m;P一輸送傾角，°;*'—輸送帶在承載分支運行的阻力系數(shù)；切”一輸送帶在回程分支運行的阻力系數(shù)。送帶張力的計算功率比為2：1計算張力用逐點張力法算輸送帶張力應(yīng)滿足兩個條件：摩擦傳動條件，即輸送帶的張力必須保證輸送機在任何正常工況下都無輸送帶打滑現(xiàn)象發(fā)生。對于塑面帶應(yīng)相應(yīng)減少。輸送帶的受力情況如圖2.2所示。圖2.2輸送帶設(shè)計示意圖按摩擦條件確定:S^=2So-S2（式2.10）………e'1-1.S1_S=S0 -1=210n（式2.11）S3=KlS2（式2.12）SS5=S4WkSKK2s5S=S6Wz（式2.13）（式2.14）（式2.15）（式2.16）c1=1.04其中c1C2=1.05Wa為回程托輻阻力Wz為承載托輻阻力聯(lián)立求解得：S=279747NS2=83924NS3=90401NS4-94017NS5=20130N&=21137NS0=150128N所以 Smax=279747N功率比為1：1計算張力按垂度條件計算：S6=Szh,min=5（q+qdK,cosP=（72.2十33.1產(chǎn)10父cos24.4]=4795N（式2.17）由逐點張力法得： S5=—6=4566NK2（式2.18）S5SK,min=5”：cos一：=648N（式2.19）§=S6Wzh-273610N（式2.20）S4=S5-WK=78453N（式2.21）S3=&-75435NK1（式2.22）S2=-S3=72534NK1

(式2.23)所以 Smax=273610N功率比為1：2計算張力按垂度條件計算：S6=Szh,min=5(q+qdJlt'cosP=(72.2+33.1產(chǎn)10父cos24.4?=4795N由逐點張力法得： S5=*~=4566NK2S5SK,min=5qdltcos--=648NS=&.Wzh=273610NS4=S5-WK=78453NS3=S4=75435NK1S2=S3-72534NK1所以 Smax=273610N因此選功率比2：1進(jìn)行計算。送帶強度驗算根據(jù)上面的計算結(jié)果，最大張力Smax=279747NSdB20001000…n= = =7.1ax279747ax279747（式2.24）其中n----- 安全系數(shù)Sd-----鋼絲繩縱向拉伸強度因此安全系數(shù)滿足要求。引力及電機功率計算引力及電機功率計算（1）傳動滾筒表面牽引力F。'的表達(dá)式為F0=S-S2=195823N（式2.25）（2）傳動滾筒主軸牽引力Foi=Si-S2 0.03L0.05SS2=210359N（式2.26）因為F01>0,表示傳動滾筒輸出牽引力，所需電動機的功率為Nd 10"（式2.27）2.5210359飛=1.15- 10飛0.9=672kW

式中n 包括聯(lián)軸器和減速器的總傳動效率。(3)空載功率（式2.28）一l1958232.5彳20.9=1.15 100.9=626kW此時，皮帶式輸送機所需電動機功率為Nd=max'Nd1,Nd2，'（式2.29）=672kW動機選型所需最大功率672kw,則我們必須選用最大功率為250*3=750kw的驅(qū)動組合。查DTII手冊表17-6可知，Y3554-4滿足要求，其主要性能參數(shù)如下表2.12所示。

表2.12Y3554-4型電動機主要性能參數(shù)電動機型號額定功率kw轉(zhuǎn)速r/min電流A效率％功率因數(shù)cos*Y3554-4250150029.1193.40.85起動電流/額定電流起動轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩重里kg6.50.81.81990動裝置及布置筒的選擇滾筒是皮帶式輸送機的重要部件。按其結(jié)構(gòu)與作用的不同分為傳動（驅(qū)動）滾筒、電動滾筒、外裝式電動滾筒和改向滾筒。傳動滾筒用來傳遞牽引力或制動力。傳動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是表面摩擦系數(shù)小，所以一般常用于短距離輸送機中。包膠滾筒主要優(yōu)點是表面摩擦系數(shù)大，適用于長距離大型皮帶式輸送機。包膠滾筒按其表面形狀又可分為：光面包膠滾筒、人字形溝梢包膠滾筒和菱形（網(wǎng)紋）包膠滾筒。光面包膠滾筒制造工藝相對簡單，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)，但在潮濕場合，由于表面無溝梢致使無法截斷水膜，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梢的橡膠板，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,然后再把人字形溝梢橡膠冷粘或硫化在襯膠上。這種帶人字形的溝梢滾筒，由于有溝梢存在，能使表面水薄膜中斷，不積水，同時輸送帶與滾筒接觸時，輸送帶表面能擠壓到溝梢里。由于這兩種原因，即使在潮濕的條件下，摩擦系數(shù)也降低不大。但是，此種滾筒具有方向性，不能反向運轉(zhuǎn)。菱形（網(wǎng)紋）包膠滾筒，除了具有人字溝梢膠面滾筒的優(yōu)點外，最突出的一個優(yōu)點是它沒有方向性，有效防止了輸送帶的跑偏，對可逆輸送機尤為適用。但摩擦系數(shù)比人字溝梢膠面稍有降低。盡管如此，人們還是認(rèn)為菱形溝梢膠面比人字溝梢膠面優(yōu)越。繼菱形溝梢膠面滾筒之后又出現(xiàn)了一種帶軸向梢的菱形溝梢膠面滾筒。因為軸向溝梢使摩擦系數(shù)升高，從而彌補了菱形溝梢膠面滾筒比人字溝梢膠面滾筒摩擦系數(shù)小的缺點。這種菱形溝梢滾筒目前國內(nèi)尚未制造生產(chǎn)。普通傳動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皮帶式輸送機。在大功率的皮帶式輸送機中，必須采用鑄焊結(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。在皮帶式輸送機的設(shè)計中，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，直徑增大會使其重量、驅(qū)動裝置、減速器的傳動比和質(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。(1)第一個傳動滾筒直徑的選擇D-150d=1506-900mm（式2.30）標(biāo)準(zhǔn)化后取D=1000mmD,S,-S0萬=58kN[m（式2.31）S10=430kN（式2.32）由DTII手冊表6-1選擇代號為100140的滾筒，并將其改制成直徑為1000mm（2）第二個傳動滾筒的選擇S0-S2~D=30kNLm（式2.33）S0S2-234kN（式2.34）由DTII手冊表6-1選擇代號為100100.5的滾筒。（3）改向滾筒直徑的選擇D1=0.8D=800mm D2=0.6D=600mm（式2.35）

式中 Di 尾部改向滾筒直徑，mmD2 頭部改向滾筒直徑，mm將d2標(biāo)準(zhǔn)化為630mm。速器的選型與熱容量校核(1)初選減速器根據(jù)帶速、傳動滾筒直徑和電動機轉(zhuǎn)速推知減速器的傳動二nDi二 60v（式2.36）二1480二14800.9602.5=27.9iN=28,根據(jù)傳動比初選減速器(2)機械功率計算選用減速器時，要求輸送機系統(tǒng)的額定功率必須小于減速器的額定功率，以此驗證所選減速器是否滿足機械功率要求。_ _21PN-672一一1.41.0=313.632(式2.37)因此選擇規(guī)格為12,其PN=424kw

9550250 ?TA=2.2 =3527.5N1m1480（式2.38）c T（式2.38）c TAn1Pn A―19550f3=357.5kW（式2.39）因此滿足機械功率要求(4)熱容量校核初步計算P初步計算Pgi,Pg2均不滿足條件Pg3=5260.931.00.951.19（式2.40）=553313.6kN選擇FZG齒輪型，型號為B3SH12軸器的選型驅(qū)動裝置中的聯(lián)軸器分為高速聯(lián)軸器和低速聯(lián)軸器，它們分別安裝在電動機與聯(lián)軸器之間和減速器與傳動滾筒中間。 常見的高速軸聯(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)子異步電動機聯(lián)合工作具有改善電動機起動性能、均衡負(fù)荷、保護(hù)電機的優(yōu)點。目前國內(nèi)外對于大型皮帶式輸送機為了改善起動、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。本設(shè)計選用YL9型，Tn=50000N|_m,重量356kg。拉緊力、拉緊行程的計算及拉緊裝置的選擇輸送帶在運行一段時間后會發(fā)生蠕變而變長， 在啟動、制動過程中也會發(fā)生蠕變現(xiàn)象，只有拉緊裝置進(jìn)一步收緊才不會發(fā)生打滑現(xiàn)象。因此，拉緊裝置是保證皮帶式輸送機正常運行不可缺少的部件。拉緊力的計算根據(jù)輸送機布置形式確定拉緊力大小。Ph=S'S=41267N（式2.41）拉緊行程的計算計算拉緊行程計算：表2.14輸送帶伸長系數(shù)K輸送機長度L,m合成纖維輸送帶鋼繩芯輸送帶<3000.020.002301-5000.020.002501-10000.0150.0017>10000.010.0015L=KL+(1~2)B=2.5m(式2.42)式中LL-拉緊行程，m；L-輸送機長度，m;B-帶寬，m。拉緊裝置的選擇與布置(1)拉緊裝置又稱張緊裝置，它是皮帶式輸送機必不可少的部件，具有以下四個主要作用：①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；②保證輸送帶各點的張力不低于一定值，以防止輸送帶在托輯之間過分松弛而引起撒料和增加運動阻力;③補償輸送帶的塑性伸長和過渡工況下彈性伸長的變化；④為輸送帶重新接頭提供必要的行程。(2)在皮帶式輸送機的總體布置時，選擇合適的拉緊裝置，確定合理的安裝位置，是保證輸送機正常運轉(zhuǎn)、起動和制動時輸送帶在傳動滾筒上不打滑的重要條件，通常確定拉緊裝置的位置時須考慮以下三點：①拉緊裝置應(yīng)盡量安裝在靠近傳動滾筒的空載分支上， 以利于起動和制動時不產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，對運距較短的輸送帶可布置在機尾部，并將機尾部的改向滾筒作為拉緊滾筒；②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；③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。(3)按拉緊裝置的原理不同，常用的拉緊裝置有以下幾種：①重錘拉緊裝置。重錘拉緊裝置應(yīng)用十分普通。它是利用重錘的重量產(chǎn)生拉緊力，并保證輸送帶在各種工況下有恒定的拉緊力，可以自動補償由于溫度改變和磨損而引起輸送帶的伸長變化。重錘拉緊裝置在結(jié)構(gòu)上簡單，工作上可靠，維護(hù)量小，是一種較理想的拉緊裝置。它的缺點是占用空間較大，工作拉緊力不能自動調(diào)整。根據(jù)輸送機的長度和使用場合的不同，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，它們適用于固定長距離皮帶式輸送機上。②固定式拉緊裝置。固定式拉緊裝置的拉緊滾筒在輸送機運轉(zhuǎn)過程中位置是固定的，其拉緊行程的調(diào)整有手動和電動兩種方式。具優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單緊湊，對污染不敏感，工作可靠，缺點是輸送機運轉(zhuǎn)過程中由于輸送帶的彈性變形和塑性伸長引起張力降低，可能導(dǎo)致輸送帶在傳動滾筒上打滑。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，故適用于機長小于 80m的短距離皮帶式輸送機上）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。③自動拉緊裝置。自動拉緊裝置是一種在輸送機工作中能按一定的要求自動調(diào)節(jié)拉緊力的拉緊裝置。在現(xiàn)代長距離皮帶式輸送機中使用較多。它使輸送帶具有合理的張力圖，自動補償輸送帶的彈性變形和塑性變形。它的缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外形尺寸大,對污染較敏感及需要輔助裝置。自動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、兩個或三個等（常作為控制參量的有張力、帶速和傳動滾筒的利用?。话蠢o裝置的驅(qū)動方式分，有電力驅(qū)動與液力驅(qū)動兩種；按被調(diào)節(jié)的繞出點張力的變化規(guī)律分，有穩(wěn)定式、隨動式和綜合式三種。根據(jù)輸送機設(shè)計原始資料和已計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，本設(shè)計選擇使用小車?yán)o裝置。制動力矩的計算及制動器的選擇制動力矩計算根據(jù)井下用皮帶式輸送機技術(shù)要求，制動裝置或逆止裝置產(chǎn)生的制動力矩不得小于該輸送機所需制動力矩的 1.5倍。對于電動機運行狀態(tài)的皮帶式輸送機所需制動裝置的總制動力矩為：MZ=0.75gLD[qsinPTq+2qd+qj+qj）wcos0] （式2.43）式中 mz—制動裝置作用在傳動滾筒軸上的總制動力矩， NmD—傳動滾筒直徑，mL—輸送機長度，m;切一托輻阻力系數(shù)，取值為0.03代入得Mz=99785.5NM綜合考慮選用型號為KZP-850的盤式制動器。逆止器的選型計算常用的逆止器有帶式逆止器，滾柱逆止器和異形塊逆止器。在進(jìn)行逆止力計算時，不同工況下，輸送機帶料停車時產(chǎn)生的逆止力是不同的。經(jīng)分析，通過輸送帶作用于傳動滾筒上的最大逆轉(zhuǎn)力出現(xiàn)在輸送機承載段只有上升段滿載，而其他區(qū)段為空載的條件下。逆止力可用式2.44計算：n,Mz>(1KjKuKs)M二 inf(式2.44)二99.791.5(100.10.3)2830.5=4.99kNLm式中M一一逆止力矩，Ni_m;Mz—制動裝置作用在傳動滾筒軸上的總制動力矩， Nm;i——減速器傳動比；n一一逆止器個數(shù)。因此，由以上計算結(jié)果，選擇逆止器型號NYD85,Te=6000NLnr2.13輔助裝置清掃裝置清掃粘結(jié)在輸送帶表面的物料，對于提高輸送帶的使用壽命和保證輸送機的正常運轉(zhuǎn)將具有重要意義。對清掃裝置的基本要求是：清掃干凈，清掃阻力小，不損傷輸送帶的覆蓋層，結(jié)構(gòu)簡單而可靠。輸送帶的清掃效果，對于延長輸送帶的使用壽命和雙滾筒驅(qū)動的穩(wěn)定運行有很大影響。常用的清掃裝置有刮板清掃器、清掃刷，止匕外，還有水力沖刷、振動清掃器等，采用哪種裝置，應(yīng)視所輸送物料的粘性而定。清掃裝置一般安裝在卸載滾筒的下方，是輸送帶在進(jìn)入空載分支前粘附在輸送帶上的物料清掃掉，有時為了清掃輸送帶非承載面上的粘附物，防止物料堆積在尾部滾筒或拉緊滾筒處， 還需在其為空載分支安裝刮板式清掃裝置。本設(shè)計選取刮板清掃器，安裝在頭部，查DTII(A)型設(shè)計選用手冊表14-6,根據(jù)帶寬B=1000mm,選擇質(zhì)量為25.8kg,圖號為ZJT1A-10D02的頭部清掃器。裝載裝置裝載裝置由漏斗和擋板組成。對裝載裝置的要求是使物料裝在輸送帶的正中位置；使物料落下時能有一個與輸送方向相同的初速度；運送物料中有大塊時，應(yīng)使碎料先落入輸送帶墊底，大塊后落入以減輕對輸送帶的損傷。查DTII(A)型設(shè)計選用手冊，漏斗我們選擇普通漏斗。.皮帶式輸送機電控系統(tǒng)設(shè)計根據(jù)輸送機機械系統(tǒng)的設(shè)計情況(如驅(qū)動、拉緊、保護(hù)等子系統(tǒng))，設(shè)計出相應(yīng)的電器控制系統(tǒng)原理圖和(或)接線圖。電控系統(tǒng)設(shè)計基本要求電控系統(tǒng)是輸送機穩(wěn)定、安全運行的指揮與保障系統(tǒng)，對其基本求如下：(1)控制核心采用可編程控制器，具有自動、遠(yuǎn)控/近控兩種工作方式。(2)電控裝置和軟起動裝置(水平或上運)或軟起動裝置(下運)配合，實現(xiàn)輸送機起制動加速度在0.05?0.3m/s2內(nèi)，保證空載、滿載工況下的軟起動和軟停車。(3)滿足空載起動、重載起動；可以分別控制二臺給煤機，且和給煤機之間有閉鎖功能。(4)具有運行狀態(tài)顯示和故障指示，并具有沿線通話和起車預(yù)警功能。(5)控制箱為隔爆型，微機控制箱及配套傳感器必須具備“MA”標(biāo)志。(6)具有前、后臺設(shè)備閉鎖功能。(7)具備液壓系統(tǒng)壓力及溫度保護(hù)功能，并能輸出報警。電控系統(tǒng)常用保護(hù)為保證皮帶式輸送機安全運轉(zhuǎn)，常用保護(hù)如下：(1)打滑保護(hù)：皮帶式輸送機機頭、機尾、中間變坡點各布置一對。打滑保護(hù)系統(tǒng)可采用兩個傳感器分別測量帶速和傳感器滾筒速度，然后進(jìn)行比較，當(dāng)輸送機正常運轉(zhuǎn)時，兩者無差值因而無輸出；如發(fā)生打滑則有差值并有輸出，經(jīng)延時進(jìn)行保護(hù)。保護(hù)系統(tǒng)也可用一個傳感器監(jiān)測帶速，當(dāng)帶速超過其正常值10%或低于其正常值30%時進(jìn)行打滑保護(hù)。(2)拉線保護(hù)：拉線開關(guān)每隔100米設(shè)置一臺。(3)縱向撕裂保護(hù)：由于大塊異物如帶尖角的研石、煤塊等和長條鐵、木棒落到輸送帶上卡住會造成輸送帶縱向撕裂。 在每個給煤機點位各設(shè)一套，布置在給煤點位置順煤流方向3?5米。(4)煙霧保護(hù)：皮帶式輸送機因機械摩擦而引起煙霧或其他因素引起煙霧或火災(zāi)時，煙霧保護(hù)裝置可及時報警和停止輸送機，以避免擴大事故。在每個機頭集中驅(qū)動處設(shè)置煙霧傳感器。(5)煤位保護(hù)：煤位保護(hù)取樣由煤位傳感器實現(xiàn)，在每個機頭位置設(shè)置煤位保護(hù)傳感器。(6)超溫保護(hù)、自動灑水裝置：每個機頭設(shè)置一套。(7)打滑保護(hù)：每條輸送機均配備一個測速裝置，輸出為頻率信號，用于速度顯示和打滑的信號采集。(8)語音吧信號系統(tǒng)：輸送機沿線每隔100米配一只語言信號裝置，既可以作為起車預(yù)告報警，又可進(jìn)行通話聯(lián)絡(luò)。變頻器在軟啟動中的應(yīng)用皮帶式輸送機軟啟動的類型啟動是皮帶式輸送機的關(guān)鍵技術(shù)，它不僅關(guān)系到輸送機的啟動性能，還直接關(guān)系到輸送機的經(jīng)濟效益。目前國內(nèi)外都是采用皮帶式輸送機軟起動技術(shù)。所謂軟啟動就是在設(shè)定的啟動時間內(nèi)，通過控制輸送機啟動加速度值，以確保輸送機按所需要的速度平穩(wěn)啟動，并達(dá)到額定運行速度。軟啟動已經(jīng)成為了判斷皮帶式輸送機是否達(dá)到技術(shù)先進(jìn)的標(biāo)志之一。軟啟動在皮帶式輸送機上的應(yīng)用具有以下優(yōu)點：確保啟動的平穩(wěn)性減少啟動時輸送帶產(chǎn)生的張力（3）降低設(shè)備成本與日常維護(hù)費用由此可見，相比較于其他啟動技術(shù)，軟啟動技術(shù)不僅可以提高皮帶式輸送機的啟動性能，而且還為客戶帶來巨大的經(jīng)濟效益。皮帶式輸送機軟啟動裝置有多種類型，目前國內(nèi)外皮帶式輸送機比較常用的軟啟動裝置有三種：差動輪系液粘提速裝置，變頻調(diào)速裝置，及液力調(diào)速裝置。變頻技術(shù)介紹變頻器（Variable-frequencyDrive,VFD是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電源頻率的電氣設(shè)備。變頻器主要由主回路和控制回路組成，主回路包括整流部分、濾波回路、逆變部分，控制回路包括控制單元、驅(qū)動單元、檢測單元、微處理單元。變頻器靠內(nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)控制要求來提供電源電壓，進(jìn)而達(dá)到調(diào)速、節(jié)能的目的，另外，變頻器還有很多的保護(hù)功能，如超溫、過流、過壓保護(hù)等。隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。通常，變頻器首先要把三相或單相交流電變換為直流電， 然后再把直流電變換為三相或單相交流電。變頻器同時改變輸出頻率和電壓，也就是改變了電機運行曲線上的 n0,使電機運行曲線平行下移。因此變頻器可以使電機以較小的啟動電流，獲取較大的啟動轉(zhuǎn)矩，即變頻器可以重載啟動。變頻器具有調(diào)壓、調(diào)頻、穩(wěn)壓、調(diào)速等基本功能，應(yīng)用了現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)，價格昂貴但性能良好，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜但使用簡單，所以不只是用于啟動電機，而是廣泛的應(yīng)用到各個領(lǐng)域。變頻器主要技術(shù)參數(shù)1）輸入電源電壓6KV頻率50Hz;電壓范圍-20%?+15%2）輸出頻率范圍：。?120Hz,并且連續(xù)可調(diào)。3）過載能力：120%2分鐘，150%3秒。4）額定工作電流時的功率因數(shù)：COS）＞0.96。5）低頻運轉(zhuǎn)時，有自動轉(zhuǎn)矩提升功能，能保證100%勺額定轉(zhuǎn)矩。6）加減速時間：5~1600秒（與負(fù)載有關(guān)）。7）調(diào)頻技術(shù)：空間矢量控制的正弦波PW瞰術(shù)。變頻器主要優(yōu)點（1）較好的軟啟動、軟停車特性：軟啟動、軟停車特性是皮帶式輸送機驅(qū)動系統(tǒng)的首選目標(biāo)。皮帶本身是一個彈性體，在運輸物料運行時又具備極大的慣性，皮帶式輸送機啟動加速度與停車減速度的值越大，在皮帶上儲存的能量就越大，而釋放這些能量就會對輸送機機械系統(tǒng)