皮帶運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)

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1、，摘 要 帶式輸送機(jī)是輸送能力最大的連續(xù)輸送設(shè)備之一。隨著煤炭行業(yè)的發(fā)展，傾斜布置的輸送機(jī)也越來(lái)越多。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于礦用固定式帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。首先對(duì)膠帶輸送機(jī)作了簡(jiǎn)單的概述；接著分析了帶式輸送機(jī)的選型原則及計(jì)算方法；然后根據(jù)這些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與計(jì)算選型方法按照給定參數(shù)要求進(jìn)行選型設(shè)計(jì)；接著對(duì)所選擇的輸送機(jī)各主要零部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)校核校核。 施工設(shè)計(jì)主要是根據(jù)初步設(shè)計(jì)選擇驅(qū)動(dòng)裝置、電動(dòng)機(jī)、減速器、變頻器、制動(dòng)器等等部件，從而完成輸送機(jī)的安裝布置圖。 最后，在基于本文所做的理論分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了輸送機(jī)的保護(hù)裝置及其集控系統(tǒng)。集中控制核心采用可編程控制器（PLC）。本論文分別做出了輸送機(jī)起車、

2、停車以及故障停車的流程框圖，為編制控制程序打下了基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī)； 選型設(shè)計(jì)； 可編程控制器 目 錄 摘 要 I 1 緒 論 1 1.1帶式輸送機(jī)的技術(shù)發(fā)展 1 1.2帶式輸送機(jī)工作原理 4 1.3常用帶式輸送機(jī)類型與特點(diǎn) 5 2 帶式輸送機(jī)施工設(shè)計(jì) 9 2.1概述 9 2.2基本參數(shù)的選擇確定 11 2.3驅(qū)動(dòng)裝置及其布置 31 2.4清掃裝置 35 2.5制動(dòng)裝置 36 2.6交流變頻技術(shù) 37 3 帶式輸送機(jī)電控裝置 43 3.1可編程控制器（PLC）原理及應(yīng)用 43 3.2控制裝置的功能及工作

3、原理 52 4 帶式輸送機(jī)的安裝與維護(hù) 62 4.1帶式輸送機(jī)的安裝規(guī)范 62 4.2帶式輸送機(jī)的維修 63 5 結(jié)論 66 參考文獻(xiàn) 67 致 謝 68 1 緒 論 　　輸送機(jī)是在一定的線路上連續(xù)輸送物料的物料搬運(yùn)機(jī)械，又稱連續(xù)輸送機(jī)。輸送機(jī)可進(jìn)行水平、傾斜和垂直輸送，也可組成空間輸送線路，輸送線路一般是固定的。輸送機(jī)輸送能力大，運(yùn)距長(zhǎng)，還可在輸送過(guò)程中同時(shí)完成若干工藝操作，所以應(yīng)用十分廣泛。可以單臺(tái)輸送，也可多臺(tái)組成或與其他輸送設(shè)備組成水平或傾斜的輸送系統(tǒng)，以滿足不同布置形式的作業(yè)線帶式輸送機(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

4、、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。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。尤其在礦山用量最多、規(guī)格最大。 1.1帶式輸送機(jī)的技術(shù)發(fā)展 　 中國(guó)古代的高轉(zhuǎn)筒車和提水的翻車，是現(xiàn)代斗式提升機(jī)和刮板輸送機(jī)的雛形；17世紀(jì)中，開(kāi)始應(yīng)用架空索道輸送散狀物料；19世紀(jì)中葉，各種現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的輸送機(jī)相繼出現(xiàn)。1868年，在英國(guó)出現(xiàn)了帶式輸送機(jī)；1887年，在美國(guó)出現(xiàn)了螺旋輸送機(jī)；1905年，在瑞士出現(xiàn)了鋼帶式輸送機(jī)；1906年，在英國(guó)和德國(guó)出現(xiàn)了慣性輸送機(jī)。此后，輸送機(jī)受到機(jī)械制造、電機(jī)、化工和冶金工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的影響，不斷完善，逐步由完成車間內(nèi)部的輸送

5、，發(fā)展到完成在企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間甚至城市之間的物料搬運(yùn)，成為物料搬運(yùn)系統(tǒng)機(jī)械化和自動(dòng)化不可缺少的組成部分。 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)4000～5000萬(wàn)t的褐煤露天礦，并在50～60年代為日產(chǎn)10萬(wàn)方的斗輪挖掘機(jī)開(kāi)發(fā)了配套的3.0m帶

6、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)Hansel-ProsperⅡ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,屬輸送帶度強(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

7、。該機(jī)上、下分支輸送帶都運(yùn)送物料。向上運(yùn)煤1800t/h，下分支向下運(yùn)矸石1000t/h。提高高度達(dá)700余米。 經(jīng)過(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)。例如，彎曲型、線摩擦型。大傾角型?？缮炜s型。吊掛型、管式、吊掛管式、波紋擋邊式、氣墊式、壓帶式、鋼絲繩牽引式和鋼帶式等帶式輸送機(jī)。它們各有自己的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，適用于某些特殊場(chǎng)合。例如，管式和吊掛式輸送機(jī)因其密封性好，適用于有環(huán)保要求或物料不應(yīng)受外界環(huán)境影響的場(chǎng)合。波紋擋邊帶式輸送機(jī)可以做大傾角甚至垂直提升，因而在卸船和 豎井提升中得到應(yīng)用。壓帶

8、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)到2 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)

9、。努力的方向著重于： (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、電力和專用港口等企業(yè)中帶式輸送機(jī)用量很大，成為企業(yè)中的一個(gè)耗能大部門，因而進(jìn)一步的節(jié)能研究具有重要意義。例如，功率計(jì)算中的阻力確定，加大張力和托輥直徑以及改進(jìn)輸送帶結(jié)構(gòu)與配方降低在運(yùn)行阻力中占最大比重的壓陷阻力

10、(5) 西方一些國(guó)家為適應(yīng)金屬露天礦型化的需要，正努力解決輸送機(jī)輸送金屬礦石及其圍巖的問(wèn)題，以求用帶式輸送機(jī)替代昂貴的汽車運(yùn)輸。 (6) 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 帶式輸送機(jī)工作原理 帶式輸送機(jī)是依靠驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶之間的摩擦，將牽引是以撓性體與圓柱體之間的摩擦理論

11、為基礎(chǔ)的。這個(gè)理論用著名的歐拉公式表達(dá)。 圖1.1 如圖所示的帶式輸送機(jī)，輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒的圍包角為，驅(qū)動(dòng)滾筒以圖標(biāo)方向運(yùn)動(dòng)。設(shè)輸送帶在與驅(qū)動(dòng)滾筒相遇點(diǎn)4處的張力為，分離點(diǎn)的張力為，據(jù)歐拉公式，當(dāng)驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶之間不打滑時(shí)，兩力有如下關(guān)系： (1.1) 式中 ——滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)； e——自然對(duì)數(shù)的底。 這個(gè)公式表示：當(dāng)輸送帶在分離點(diǎn)1的張力為時(shí)，由于滾筒與輸送帶間相遇點(diǎn)需要的張力大于。驅(qū)

12、動(dòng)滾筒將因摩擦力不夠而在輸送帶上空轉(zhuǎn)。為明確表示上述極限關(guān)系，將上式改成： (1.2) 輸送帶兩端的張力差就是驅(qū)動(dòng)滾筒圓周上的牽引力，根據(jù)歐拉公式，驅(qū)動(dòng)滾筒能夠傳遞給輸送帶的最大摩擦牽引力為： (1.3) 在實(shí)際應(yīng)用中，為使帶式輸送機(jī)安全可靠的運(yùn)行，應(yīng)給摩擦牽引力留有一定的余量實(shí)際許用的摩擦牽引力為， (1.4) 據(jù)此求得輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒相遇點(diǎn)的許用張力： (1.5) n—摩擦力備用系數(shù)，一般

13、取n=1.1～1.20 為提高摩擦驅(qū)動(dòng)所能傳遞的牽引力，可以從如下三個(gè)方面著手： (1) 增大輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒分離點(diǎn)上的張力。但采用這個(gè)方法會(huì)使輸 送帶 所收的最大張力也增大。若大幅增加，需要選用高一級(jí)強(qiáng)度的輸送帶，這是不利的。因此這種辦法只能在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中，因某種原因出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)滾筒打滑時(shí)采用。 (2) 增大圍包角α。但滾筒驅(qū)動(dòng)，輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒上的圍包角為200～230；采用雙滾筒驅(qū)動(dòng)，圍包角可達(dá)450～480； (3) 增大摩擦系數(shù)，將驅(qū)動(dòng)滾筒表面包一層摩擦系數(shù)高的材料。 1.3常用帶式輸送機(jī)類型與特點(diǎn) 帶式輸送機(jī)的種類很多，具有牽引件的輸送機(jī)一般包括牽引件、承載構(gòu)件、驅(qū)動(dòng)

14、裝置、張緊裝置、改向裝置和支承件等。牽引件用以傳遞牽引力，可采用輸送帶、牽引鏈或鋼絲繩；承載構(gòu)件用以承放物料，有料斗、托架或吊具等；驅(qū)動(dòng)裝置給輸送機(jī)以動(dòng)力，一般由電動(dòng)機(jī)、減速器和制動(dòng)器(停止器)等組成；張緊裝置一般有螺桿式和重錘式兩種，可使?fàn)恳３忠欢ǖ膹埩痛苟?，以保證輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)；支承件用以承托牽引件或承載構(gòu)件，可采用托輥、滾輪等。 具有牽引件的輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：被運(yùn)送物料裝在與牽引件連結(jié)在一起的承載構(gòu)件內(nèi)，或直接裝在牽引件(如輸送帶)上，牽引件繞過(guò)各滾筒或鏈輪首尾相連，形成包括運(yùn)送物料的有載分支和不運(yùn)送物料的無(wú)載分支的閉合環(huán)路，利用牽引件的連續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送物料。： 1.3.1

15、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、DTⅡ等。 1.3.2鋼繩芯帶式輸送機(jī) 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

16、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，粉煤比重上升以及維護(hù)人員增多等后果。采用鋼繩芯帶式輸送機(jī)可以有效地解決這類問(wèn)題。該種帶式輸送機(jī)已經(jīng)定型成DX系列。 1.3.3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

17、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。 1.3.4鋼帶輸送機(jī)（DG） 鋼帶輸送機(jī)的輸送帶是一薄的撓性鋼帶。其耐熱性比常規(guī)輸送帶好得多，因此它已在食品工業(yè)中得到應(yīng)用。但鋼帶的成槽性差，滾筒傳遞扭矩很有限，因而不適用于長(zhǎng)距離輸送。 1.3.5網(wǎng)帶輸送機(jī)（DW） 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。 1.3.6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

18、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。 1.3.7線摩擦帶式輸送機(jī) 帶式輸送機(jī)（在此稱之為主機(jī)）某位置的輸送帶下面加裝一臺(tái)或幾臺(tái)短的帶式輸送機(jī)（稱之為輔機(jī)），主帶借助重力或彈性力壓在輔機(jī)的帶子（輔帶）上，輔帶可以通過(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。 1.3.8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

19、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資。 表1.1 帶式輸送機(jī)的最大傾角 物料名稱 最大傾角 物料名稱 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 干砂 15 0～30mm焦炭 20 濕砂 23 0～350mm焦炭 16 鹽 20 0～120mm礦石 18 水泥 20 0～60mm礦石 20 塊

20、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 1.3.9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、粉煤、谷物等物料的輸送。 2 帶式輸送機(jī)施工設(shè)計(jì) 2.1概述 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)通常包含初步設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)兩個(gè)方面的內(nèi)容。前者主要是通過(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

21、主要是根據(jù)初步設(shè)計(jì)完成輸送機(jī)的安裝布置圖。 2.1.1 設(shè)計(jì)原始資料 (1) 原始條件： 設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力：Q=800t/h, 帶速：V=2.5m/s, 輸送傾角：8, 原煤松散密度：1t/m, 原煤最大塊度：450mm， 動(dòng)煤堆積角：30，運(yùn)輸距離：300m, 供電電壓：660V/1140V。 (2) 技術(shù)要求： 1) 電控裝置有本安型操作臺(tái)、隔爆兼本安型控制箱和各種傳感器三部分組成； 2) 本安型操作臺(tái)具有輸送帶運(yùn)行速度、電機(jī)電流等主要參數(shù)的運(yùn)行狀態(tài)顯示和輸送機(jī)故障指示； 3) 電控裝置控制核心采用可編程序控制器（PLC），具有手動(dòng)、自動(dòng)及檢修三種工作方式

22、； 4) 電控裝置具有沿線通話和起車預(yù)警功能； 5) 電控箱和操作臺(tái)及配套傳感器應(yīng)具備防爆合格證以及“MA”標(biāo)志； 6) 系統(tǒng)應(yīng)具有的保護(hù)功能： a) 跑偏保護(hù) 跑偏開(kāi)關(guān)機(jī)頭、中間、機(jī)尾各一對(duì)； b) 沿停保護(hù) 沿停保護(hù)傳感器每隔100米設(shè)置一只； c) 防縱撕保護(hù) 在機(jī)尾落煤附近設(shè)一套； d) 煙霧保護(hù) 在機(jī)頭集中驅(qū)動(dòng)處設(shè)置煙霧傳感器； e) 煤位保護(hù) 在機(jī)頭設(shè)低煤位報(bào)警和高煤位停車保護(hù)； f) 超溫保護(hù)， 煙霧保護(hù)和自動(dòng)灑水裝置； g) 速度保護(hù) 分別在輸送帶空段設(shè)置高速傳感器以檢測(cè)帶速進(jìn)行速度保護(hù)； h) 打滑和超速保護(hù) 電控裝置

23、具有后臺(tái)設(shè)備連鎖功能；電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器、減速器帶動(dòng)傳動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)或其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，借助于滾筒或其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與輸送帶之間的摩擦力，使輸送帶運(yùn)動(dòng)。帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式按驅(qū)動(dòng)裝置可分為單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式和多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式兩種。 通用固定式輸送帶輸送機(jī)多采用單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式，即驅(qū)動(dòng)裝置集中的安裝在輸送機(jī)長(zhǎng)度的某一個(gè)位置處，一般放在機(jī)頭處。單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式按傳動(dòng)滾筒的數(shù)目分，可分為單滾筒和雙滾筒驅(qū)動(dòng)。對(duì)每個(gè)滾筒的驅(qū)動(dòng)又可分為單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。因單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式最常用，凡是沒(méi)有指明是多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式的，即為單驅(qū)動(dòng)方式，故一般對(duì)單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式，“單點(diǎn)”兩字省略。 單筒、單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式最簡(jiǎn)單，在考慮驅(qū)動(dòng)方式時(shí)應(yīng)是首選方式。在

24、大運(yùn)量、長(zhǎng)距離的鋼繩芯膠帶輸送機(jī)中往往采用多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。帶式輸送機(jī)常見(jiàn)典型的布置方式如下表2-2所示。 2.1.2帶式輸送機(jī)機(jī)型的選擇 在給定工作條件下，帶式輸送機(jī)選型設(shè)計(jì)計(jì)算合理與否關(guān)系到其能否高效、安全、可靠地完成生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，盡管帶式輸送機(jī)的類型眾多，但選型設(shè)計(jì)不外乎兩種情況：一種是成套供應(yīng)的設(shè)備（或?qū)σ延性O(shè)備）的計(jì)算，如礦用吊掛式、可伸縮帶式輸送機(jī)功率、輸送帶強(qiáng)度和主要部件是否滿足要求。另一種是對(duì)通用設(shè)備（TD75、DTⅡ和DX系列輸送機(jī)）的選型設(shè)計(jì)，需要通過(guò)計(jì)算從一系列部件中選擇合適的具體部件（如滾筒、輸送帶、托輥和驅(qū)動(dòng)裝置等），最后組裝成滿足具體生產(chǎn)條件下的通用帶式

25、輸送機(jī)。 表2.1 帶式輸送機(jī)典型布置方式 根據(jù)已知的原始資料分析得，本機(jī)不適合整機(jī)定型帶式輸送機(jī)，因此采用非整機(jī)定型的輸送機(jī)，且用單機(jī)輸送。因此，由于本設(shè)計(jì)的運(yùn)量大，帶較長(zhǎng)，采用通用帶式輸送機(jī)。 2.2基本參數(shù)的選擇確定 2.2.1輸送帶類型的確定 輸送帶是輸送機(jī)的重要部件，要求它具有較高的強(qiáng)度和較好的撓性，其價(jià)格比較昂貴，約占輸送機(jī)總成本的25%～50%。在類型確定上需考慮以下幾點(diǎn)： (1) 煤礦井下必須使用阻燃輸送帶，并且盡量選用橡膠貼面，其次為橡塑貼面和塑料貼面的阻燃輸送帶； (2) 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； (3) 優(yōu)先選用尼

26、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)。 根據(jù)原始資料和上述選擇要求，方案一選擇NN型尼龍芯帶，型號(hào)是NN-300的4層尼龍芯帶，上膠厚度為3.0 mm，下膠帶厚度為1.5 mm。其帶芯強(qiáng)度為300N/ mm，輸送帶的每層質(zhì)量為1.42 kg/m，每毫米厚膠帶質(zhì)量1.19 kg/m。 尼龍帶每米長(zhǎng)質(zhì)量=（覆蓋層厚度（mm）1.19+層數(shù)K）帶寬（m）

27、 （2.1） 2.2.2輸送帶帶寬的確定 （1）滿足設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力的帶寬： = 式中 —設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力，t/h； —滿足設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力的輸送帶寬度，m； —物料斷面系數(shù)，見(jiàn)表2.1； —輸送帶運(yùn)行速度，m/s； —物料的散狀密度，t/m； —傾角系數(shù)，見(jiàn)表2.2； 本設(shè)計(jì)運(yùn)量比較大，所以選擇槽形帶，由物料斷面系數(shù)表2.1選擇K=458,由傾角系數(shù)表2.2選擇=1,物料散狀密度=1t/,帶速=2.5m/s，運(yùn)量=1000t/h,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取動(dòng)

28、堆積角=30。 ===0.84870m=848.70mm 表2.2 物料斷面系數(shù) 動(dòng)堆積角 10 20 25 30 35 K 槽型 316 385 422 458 496 平型 67 135 172 209 247 表2.3 傾角系數(shù) 輸送傾角 0~3 5 10 15 20 c 1 0.99 0.95 0.89 0.81 （2）滿足物料塊度條件的寬度 對(duì)于篩分過(guò)的物料 ≥3.3 +200 對(duì)于未篩分過(guò)的物料 ≥2 +200 式中 —物料平均塊度的長(zhǎng)尺寸，mm

29、 —物料中最大塊度的長(zhǎng)尺寸，mm —滿足塊度條件的輸送寬度，mm。 根據(jù)、和帶型從相應(yīng)的規(guī)格表中選取標(biāo)準(zhǔn)帶寬的輸送帶。 物料的最大塊度=450mm ≥2450+200=1100mm 所以條件所給的帶寬1200mm。 2.2.3輸送線路初步設(shè)計(jì) 線路初步設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)使用地點(diǎn)的具體情況、用戶要求或輸送機(jī)類型情況，進(jìn)行輸送機(jī)的整體布置。主要內(nèi)容包括驅(qū)動(dòng)裝置的型式、數(shù)量和安裝位置的確定，拉緊裝置的形式和安裝位置的確定，機(jī)頭、機(jī)尾布置，裝卸位置及形式，清掃裝置的類型及位置的確定等。初步確定以下兩個(gè)方案如圖2.1。 方案一

30、 方案二 圖2.1輸送線方案比較 2.2.4技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較 方案一、選用DTⅡ帶式輸送機(jī)，輸送帶為鋼絲繩芯阻燃輸送帶。單滾筒單電動(dòng)機(jī)頭部驅(qū)動(dòng)。 方案二、選用DTⅡ帶式輸送機(jī)，輸送帶為NN-300阻燃帶。單滾筒雙電動(dòng)機(jī)頭部驅(qū)動(dòng)。 方案一與方案二比較： 方案一采用鋼絲繩芯阻燃輸送帶，抗拉強(qiáng)度高，成槽性好，但抗縱向撕裂能力差，價(jià)格高。單滾筒單電動(dòng)機(jī)頭部驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率大。方案二采用輸送帶為NN-300阻燃帶?？估瓘?qiáng)度底，縱向抗拉高，價(jià)格低。單滾筒雙電動(dòng)機(jī)頭部驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)功率低，驅(qū)動(dòng)裝置要求數(shù)量多。方案一改向滾筒需要較多，輸送帶回因?yàn)轭l繁改向而減少壽命。

31、而且拉緊在輸送機(jī)下面不方便維護(hù)，且容易受到煤粉的污染。同時(shí)方案一需要的滾筒裝置架很高，由于煤礦井下巷道狹窄，方案一有一定的局限性。方案二采用尾部張緊能充分解決該問(wèn)題。但是方案二要求增加巷道的掘進(jìn)，也增加了成本。 方案一選用了鋼絲繩芯輸送帶增加了輸送帶的線質(zhì)量。從而計(jì)算出來(lái)的牽引力，沿程阻力都會(huì)增大，因而選用的電動(dòng)機(jī)、減速器、逆止器、連軸器的型號(hào)都會(huì)增大，成本提高。同時(shí)又本設(shè)計(jì)的輸送距離只有300m輸送距離相對(duì)較短，沒(méi)有必要做成復(fù)雜的形式。如表2.4 表2.4方案比較 項(xiàng)目 方案 輸送帶 型號(hào) 驅(qū)動(dòng) 方式 拉緊 方式 所需電動(dòng) 機(jī)功率 啟動(dòng) 方

32、式 方案一 ST1250 頭部單滾筒驅(qū)動(dòng) 液壓自動(dòng)拉緊 280KW 變頻 啟動(dòng) 方案二 NN-300 頭部單滾筒驅(qū)動(dòng) 液壓自動(dòng)拉緊 2132KW 變頻 啟動(dòng) 綜上所述，方案二結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)合理，方便檢修、維護(hù)，能完成設(shè)計(jì)要求的輸，最后根據(jù)這些內(nèi)容畫出輸送機(jī)的布置簡(jiǎn)圖2.2。 2.2.5基本參數(shù)的確定計(jì)算 (1) 輸送帶線質(zhì)量 當(dāng)輸送帶選定后，由公式（2.1）計(jì)算出輸送帶每米長(zhǎng)的質(zhì)量，即線質(zhì)量： =（覆蓋層厚度（mm）1.2+層數(shù)K）帶寬（m） 圖2.2 輸送線路初步設(shè)計(jì) =（4.51.19+41.42）1.2=13.305 kg

33、/m (2) 物料線質(zhì)量 已知設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力=1000t/h，輸送帶運(yùn)行速度=2.5m/s時(shí)， 物料線質(zhì)量===88.89 kg/m 2.2.6托輥的選擇 托輥是用來(lái)支承輸送帶和輸送帶上的物料，減少輸送帶的運(yùn)行阻力，保證輸送帶的垂度不超過(guò)技術(shù)規(guī)定，使輸送帶沿預(yù)定的方向平穩(wěn)地運(yùn)行。帶式輸送機(jī)上的主要部件是托輥，其成本占輸送機(jī)總成本的25%～30%，總重約占總機(jī)重量的30%～40%；它是日常主要管理、維護(hù)和更換的對(duì)象。因此，它的可靠性和壽命決定著輸送機(jī)的功效。托輥使用壽命短會(huì)增加輸送機(jī)的維修費(fèi)用；轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活會(huì)增加輸送機(jī)的功耗；堵轉(zhuǎn)的托輥會(huì)磨損昂貴的輸送帶，甚至可導(dǎo)致礦井瓦斯、煤塵爆炸的

34、嚴(yán)重事故。通常托輥的預(yù)期使用壽命大約在2～5萬(wàn)小時(shí)，但在惡劣的工作條件下，如煤礦井下工作，它的實(shí)際使用壽命低于預(yù)期的使用壽命。 托輥按其用途的不同主要分為承載托輥（又稱上托輥）、回程托輥（又稱下托輥）、緩沖托輥與調(diào)心托輥。托輥的結(jié)構(gòu)與具體布置形式主要決定于輸送機(jī)的類型與所運(yùn)物料的性質(zhì)。 　　承載托輥安裝在有載分支上，以支承輸送帶與物料。在生產(chǎn)實(shí)踐中，要求它能根據(jù)所輸送物料性質(zhì)的不同，使輸送帶的承載斷面的形狀有相應(yīng)的變化。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)或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

35、物品的運(yùn)輸通常采用平行承載托輥。 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。　 表2.5 承載托輥間距參考表（m） 松散物料堆積密度 t/m

36、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 (1) 托輥間距的選擇 托輥間距的選擇應(yīng)考慮物料性質(zhì)、輸送帶的重度及運(yùn)行阻力等條件的影響。承載分支托輥間距可參考表2.4選取。緩沖托輥間距一般為承載托輥間距的0.3～0.5倍，約為0.3

37、～0.6m。回程托輥間距可按2～3 m考慮或取為承載托輥間距的2倍。調(diào)心托輥按承載托輥每隔7～10組安裝一組選擇。 表2.6 F托輥回轉(zhuǎn)部分質(zhì)量（kg） 托輥形式 帶寬（mm） 500 650 800 1000 1200 1400 1600 1800 槽形承 載托輥 鑄鐵座 11 12 14 22 25 47 50 72 沖壓座 8 9 11 17 20 — — — 回程托輥 V形托輥 鑄鐵座 8 10 12 17 20 39（V） 42（V） 61（V） 沖壓座 7 9 11 15 18 —

38、 — — 托輥 直徑（mm） 89 108 133 159 軸承型號(hào) 204 305 406 407 頭部滾筒或尾部滾筒距第一組槽形托輥的距離s按下式計(jì)算： （2.2） 式中 —滾筒與第一組托輥之間的距離，m； —托輥的成槽角，rad； —輸送帶寬度，m。 經(jīng)計(jì)算可知，帶式輸送機(jī)的尾部滾筒距第一組槽形托輥的距離： =2.67102π1.2/360=0.56m （過(guò)渡托輥成槽角=10；=1200mm）； 頭部滾筒距第一組槽形托輥的距離： =2

39、.67552π1.2/360=1.96m （槽形托輥成槽角=35；=1200mm）。 (2) 托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量、 本設(shè)計(jì)的帶式輸送機(jī)的帶寬=1200mm，堆積密度=1 t/m，經(jīng)查表2.4、2.5可知選承載分支托輥間距=1.2m，其托輥回轉(zhuǎn)部分質(zhì)量=25 kg（鑄鐵座）回程托輥間距=2.4m m，其托輥回轉(zhuǎn)部分質(zhì)量=20kg（鑄鐵座）。因此，可求出托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量： 承載托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量為：==20.83kg/m 回程托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量為：=8.33kg/m 2.2.7計(jì)算輸送帶許用張力 對(duì)于帆布層芯帶 （2.3） =

40、30041200/12=120000N 式中—輸送帶許用張力，N； —帶芯每層帆布拉斷強(qiáng)度，N/mm； —輸送帶寬度，mm； —帆布層數(shù) —輸送帶安全系數(shù)。尼龍帆布芯帶一般取m=12。 2.2.8滾筒的選擇 滾筒是帶式輸送機(jī)的重要部件。按其結(jié)構(gòu)與作用的不同分為傳動(dòng)（驅(qū)動(dòng)）滾筒、電動(dòng)滾筒、外裝式電動(dòng)滾筒和改向滾筒。 (1) 傳動(dòng)滾筒 傳動(dòng)滾筒用來(lái)傳遞牽引力或制動(dòng)力。傳動(dòng)滾筒有鋼制光面滾筒、包膠滾筒和陶瓷滾筒等。鋼制光面滾筒主要缺點(diǎn)是表面摩擦系數(shù)小，所以一般常用于短距離輸送機(jī)中。 包膠滾筒主要優(yōu)點(diǎn)是表面摩擦系數(shù)大，適用于長(zhǎng)距離大型帶式輸送機(jī)。包膠滾筒按其

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

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

43、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。 (2) 改向滾筒 改向滾筒有鋼制光面滾筒和光面包膠滾筒。包膠的目的是為了減少物料在其表面的黏結(jié)以防輸送帶的跑偏與磨損。滾筒的軸承有布置在內(nèi)側(cè)與外側(cè)兩種形式。 (3) 滾筒直徑的選擇計(jì)算 在帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)中，正確合理地選擇滾筒直徑具有很大的意義。如果直徑增大可改善輸送帶的使用條件，但在其他條件相同之下，直徑增大會(huì)使其重量、驅(qū)動(dòng)裝置、減速器的傳動(dòng)比和質(zhì)量相應(yīng)提高。因此，滾筒直徑盡量不要大于確保輸送帶正常使用條件所需的數(shù)值。 在選擇傳動(dòng)滾筒直徑時(shí)，可按四個(gè)方面考慮： (1) 為限制輸送帶繞過(guò)傳

44、動(dòng)滾筒時(shí)產(chǎn)生過(guò)大的附加彎曲應(yīng)力，傳動(dòng)滾筒直徑應(yīng)按下面方法計(jì)算： 對(duì)于固定式使用帆布芯帶的帶式輸送機(jī)傳動(dòng)滾筒直徑 硫化接頭 =1254=500 （2.4） 式中 —傳動(dòng)滾筒直徑，mm； —帆布層數(shù) (2) 為限制輸送帶的表面比壓，以免造成覆蓋膠脫落，傳動(dòng)滾筒直徑為： 織物芯帶 （2.5） =280000/8001000000=0.002 mm 式中 —傳動(dòng)滾筒直徑，mm； —輸送帶張力，N； —輸送帶寬

45、度，mm； —輸送帶表面許用比壓，取1MPa。 (3) 限制覆蓋膠或花紋變形量小于6%的，傳動(dòng)滾筒直徑為 織物芯帶 （2.6） =17.5[1.44+(3.0+1.5)]1 =176.75 mm 式中—傳動(dòng)滾筒直徑，mm； —圍包角影響系數(shù)，當(dāng)圍包角小于90時(shí)，=0.8，否則， =1； —輸送帶總厚度，mm； (4) 改向滾筒直徑可按下式確定 =0.8=0.81000=800mm

46、 （2.7） =0.6=600mm （2.8） 式中 —尾部改向滾筒直徑，mm； —其他改向滾筒直徑，mm； —傳動(dòng)滾筒直徑，mm； 表2.7滾筒直徑的選擇 帶寬B (mm) 500 650 800 1000 1200 1400 滾筒直徑 (mm) 500 500 630 500 630 800 630 800 1000 630 800 1000 1250 800 1000 1250 1400 綜合考慮以上幾條因素，

47、我們選擇傳動(dòng)滾筒直徑=1000mm，尾部改向滾筒以及拉緊裝置處改向滾筒的直徑=800mm；頭部改向滾筒直徑為=500mm。各個(gè)滾筒表面均為人字形溝槽的橡膠覆蓋面。 2.2.9計(jì)算各直線區(qū)段阻力 對(duì)于承載分支： 表2.8輸送帶沿托輥運(yùn)行的阻力系數(shù) 工作條件 ω（槽形） 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 （2.9）

48、 =9.8300[（88.89+13.30+20.83）0.03cos8+（88.89+13.3）sin8] =52556N （ω=0.03） 對(duì)于回程分支： （2.10） =9.8300[（13.3+8.33）0.025cos8+13.3sin8] =7016N （ω"=0.025） 式中—承載分支直線運(yùn)行阻力，N； —回程分支直線運(yùn)行阻力，N； —重力加速度， m/s； —輸送長(zhǎng)度，m； —輸送傾角； —輸送帶在承載分支運(yùn)行的阻力系數(shù)，見(jiàn)表2.6 —輸送帶在回程分支運(yùn)行的阻力系數(shù)，見(jiàn)表2.6 2.2.10

49、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2.3 輸送帶設(shè)計(jì)示意圖 輸送帶張力應(yīng)滿足兩個(gè)條件： 摩擦傳動(dòng)條件，即輸送帶的張力必須保證輸送機(jī)在任何正常工況下都無(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2.9選取，對(duì)于塑面帶應(yīng)相應(yīng)減少。 表2.9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) （有水）運(yùn)行 0.1 0.35 0.35

50、0.35~0.4 污濁濕態(tài) （泥土）運(yùn)行 0.05~0.1 0.25~0.3 0.2 0.35 按摩擦條件確定： ； ； ； 需要傳動(dòng)滾筒表面的牽引力 傳動(dòng)滾筒所能傳遞的額定牽引力為 令=，得 =56493N 經(jīng)查表2.7可知，摩擦系數(shù)，其中圍包角取，摩擦備用系數(shù)取。 ； ； ； ； ； 檢驗(yàn)輸送帶的強(qiáng)度： 由<[S]=120KN 所以滿足輸送帶強(qiáng)度要求 (1) 檢驗(yàn)輸送帶的垂度條件，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 對(duì)于承載分支輸送帶最小張

51、力： （2.11） 對(duì)于回程分支輸送帶最小張力： （2.12） 可知承載分支最小張力；回程分支最小張力，都滿足輸送帶的垂度要求。 2.2.11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。 傳動(dòng)滾筒的軸牽引力：

52、 （2.13） 因?yàn)?，所以傳?dòng)滾筒輸出制動(dòng)力。 電動(dòng)機(jī)功率： ２= 1.269198.992.5/0.85kw=244.23kw （其中電動(dòng)機(jī)功率備用系數(shù)為，傳動(dòng)裝置的效率為） 查閱有關(guān)手冊(cè)選擇型三相異步電動(dòng)機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)： 功率:132kW 轉(zhuǎn)速:1490 重量:1100Kg 2.2.12拉緊力與拉緊行程 (1) 拉緊力： (2) 拉緊行程： 。 式中L—輸送機(jī)總長(zhǎng)度，m； —輸送帶工作時(shí)的伸長(zhǎng)系數(shù)； 其中輸送帶伸長(zhǎng)系數(shù)按表2.8查取可知=0.02。 2

53、.2.13拉緊裝置的選擇與布置 拉緊裝置又稱張緊裝置，它是帶式輸送機(jī)必不可少的部件，具有以下四個(gè)主要作用：使輸送帶有足夠的張力，以保證輸送帶與滾筒間產(chǎn)生必要的摩擦力并防止打滑；保證輸送帶各點(diǎn)的張力不低于一定值，以防止輸送帶在托輥之間過(guò)分松弛而引起撒料和增加運(yùn)動(dòng)阻力；補(bǔ)償輸送帶的塑性伸長(zhǎng)和過(guò)渡工況下彈性伸長(zhǎng)的變化；為輸送帶重新接頭提供必要的行程。 表2.10輸送帶伸長(zhǎng)系數(shù)K 輸送機(jī)長(zhǎng)度L，m 合成纖維輸送帶 鋼繩芯輸送帶 <300 0.02 0.002 301~500 0.02 0.002 501~1000 0.015 0.0017 >1000 0.01 0.0

54、015 按拉緊裝置的原理不同，常用的拉緊裝置有以下幾種： (1) 固定式拉緊裝置。固定式拉緊裝置的拉緊滾筒在輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中位置是固定的，其拉緊行程的調(diào)整有手動(dòng)和電動(dòng)兩種方式。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，對(duì)污染不敏感，工作可靠，缺點(diǎn)是輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中由于輸送帶的彈性變形和塑性伸長(zhǎng)引起張力降低，可能導(dǎo)致輸送帶在傳動(dòng)滾筒上打滑。常用的結(jié)構(gòu)類型有螺旋拉緊裝置（拉緊行程短，拉緊力小，故適用于機(jī)長(zhǎng)小于80m的短距離帶式輸送機(jī)上）和鋼繩絞車?yán)o裝置（利用鋼絲繩纏繞在絞筒上，將輸送帶拉緊）等。 (2) 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

55、拉緊力，可以自動(dòng)補(bǔ)償由于溫度改變和磨損而引起輸送帶的伸長(zhǎng)變化。重錘拉緊裝置在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單，工作上可靠，維護(hù)量小，是一種較理想的拉緊裝置。它的缺點(diǎn)是占用空間較大，工作拉緊力不能自動(dòng)調(diào)整。根據(jù)輸送機(jī)的長(zhǎng)度和使用場(chǎng)合的不同，重錘拉緊裝置的具體結(jié)構(gòu)形式也有所不同，如重錘垂直拉緊裝置和重錘車式拉緊裝置，它們適用于固定長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)上。 (3) 自動(dòng)拉緊裝置。自動(dòng)拉緊裝置是一種在輸送機(jī)工作中能按一定的要求自動(dòng)調(diào)節(jié)拉緊力的拉緊裝置。在現(xiàn)代長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)中使用較多。它使輸送帶具有合理的張力圖，自動(dòng)補(bǔ)償輸送帶的彈性變形和塑性變形。它的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外形尺寸大，對(duì)污染較敏感及需要輔助裝置。 自動(dòng)拉緊裝置的

56、類型很多，按作用原理分，有連續(xù)作用和周期作用兩種；按控制參數(shù)分，有一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)等（常作為控制參量的有張力、帶速和傳動(dòng)滾筒的利用弧）；按拉緊裝置的驅(qū)動(dòng)方式分，有電力驅(qū)動(dòng)與液力驅(qū)動(dòng)兩種；按被調(diào)節(jié)的繞出點(diǎn)張力的變化規(guī)律分，有穩(wěn)定式、隨動(dòng)式和綜合式三種。 YZL1-160/L通用型液壓自動(dòng)拉緊裝置是針對(duì)我國(guó)帶式輸送機(jī)、索道等連續(xù)輸送設(shè)備而開(kāi)發(fā)的一種機(jī)電一體化通用設(shè)備。它具有以下特點(diǎn)： (1) 根據(jù)使用場(chǎng)合的條件，拉緊力可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定。 (2) 拉緊力設(shè)定后，YZL1-160/L型液壓自動(dòng)拉緊裝置可以保持系統(tǒng)處于恒力拉緊狀態(tài)。 (3) YZL1-160/L型液壓自動(dòng)拉緊裝置具有相應(yīng)速度

57、快，動(dòng)態(tài)性能好的特點(diǎn)，以及時(shí)補(bǔ)償輸送帶或鋼絲繩的彈塑性變形 (4) 油泵電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)空載起動(dòng)，達(dá)到額定拉力時(shí)，電機(jī)斷電，有蓄能器完成油力補(bǔ)償，從而達(dá)到Y(jié)ZL1-160/L型液壓自動(dòng)拉緊裝置的節(jié)能運(yùn)行。 (5) YZL1-160/L型液壓自動(dòng)拉緊裝置結(jié)構(gòu)緊湊，安裝布置方便。 (6) YZL1-160/L型液壓自動(dòng)拉緊裝置可與集控裝置連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)該機(jī)的遠(yuǎn)程控制。 在帶式輸送機(jī)的工藝布置中，選擇合理的拉緊裝置，確定合理的安裝位置，是保證輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)、啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)輸送帶在傳動(dòng)滾筒上不打滑的重要條件，通常確定拉緊裝置的位置時(shí)需要考慮以下三點(diǎn)： (1) 拉緊裝置應(yīng)盡量安裝在靠近傳動(dòng)滾筒的空載分

58、支上，以利于起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，對(duì)運(yùn)距很短的輸送機(jī)可布置在機(jī)尾部，并將尾部滾筒作為拉緊滾筒； (2) 拉緊裝置應(yīng)盡可能布置在輸送帶張力最小處，這樣可以減少拉緊力，縮小拉緊行程； (3) 應(yīng)使輸送帶在拉緊滾筒的繞入和繞出分支方向與滾筒位移線平行，而且施加的拉緊力要通過(guò)滾筒中心。 根據(jù)輸送機(jī)設(shè)計(jì)原始資料和已計(jì)算出的拉緊力和拉緊行程，綜合考慮上述各種拉緊裝置類型和特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)選擇使用鋼絲繩絞車液壓尾部自動(dòng)拉緊裝置。 2.2.14制動(dòng)力矩計(jì)算 根據(jù)井下用帶式輸送機(jī)技術(shù)要求，制動(dòng)裝置或逆止裝置產(chǎn)生的制動(dòng)力矩不得小于該輸送機(jī)所需制動(dòng)力矩的1.5倍。 (1) 對(duì)于電動(dòng)機(jī)運(yùn)行

59、狀態(tài)的帶式輸送機(jī)所需制動(dòng)裝置的總制動(dòng)力矩為： （2.17） 式中 —制動(dòng)裝置作用在傳動(dòng)滾筒軸上的總制動(dòng)力矩，Nm； —傳動(dòng)滾筒直徑，m； —輸送機(jī)長(zhǎng)度，m； —托輥?zhàn)枇ο禂?shù)，取值為0.012 (2) 對(duì)于發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)的帶式輸送機(jī)所需制動(dòng)裝置的總制動(dòng)力矩為： （2.18） 式中 —制動(dòng)裝置作用在傳動(dòng)滾筒軸上的總制動(dòng)力矩，Nm； —傳動(dòng)滾筒直徑，m； —輸送帶速度，m/s； —系統(tǒng)所需電機(jī)總

60、功率（未考慮備用功率系數(shù)前），kW。 從上述的傳動(dòng)滾筒軸牽引力的計(jì)算結(jié)果可知，本設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)的電動(dòng)機(jī)輸出的是制動(dòng)力矩，運(yùn)行狀態(tài)處于電動(dòng)狀態(tài)。根據(jù)公式（2.17）可計(jì)算出帶式輸送機(jī)所需制動(dòng)裝置的總制動(dòng)力矩為： 2.3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。它主要由傳動(dòng)滾筒、減速器、聯(lián)軸器和電動(dòng)機(jī)等組成。電動(dòng)機(jī)與減速器又構(gòu)成了驅(qū)動(dòng)單元。 2.3.1驅(qū)動(dòng)裝置型式 驅(qū)動(dòng)裝置按傳動(dòng)滾筒的數(shù)目分為單滾筒驅(qū)動(dòng)、雙滾筒驅(qū)動(dòng)及多滾筒驅(qū)動(dòng)；按電動(dòng)機(jī)的數(shù)目分為單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。每個(gè)傳動(dòng)滾筒既可配一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元又可配兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，而且每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元也可以驅(qū)

61、動(dòng)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)滾筒。 驅(qū)動(dòng)單元的軸線與輸送機(jī)身的關(guān)系，驅(qū)動(dòng)裝置的布置形式有垂直式和并列式兩種。并列式與垂直式相比較具有驅(qū)動(dòng)裝置橫向尺寸小，占地面積小，適宜于工作空間小的場(chǎng)合，特別對(duì)煤礦井下更有意義。但并列式布置要求使用垂直輸出軸減速器，因此制造要求高，價(jià)格也比較高。我國(guó)TD75與DX系列帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置均為垂直布置。 按驅(qū)動(dòng)單元的固定方式可分為側(cè)掛式與基本式。基本式又分為固定式單點(diǎn)浮動(dòng)支承式。側(cè)掛式的驅(qū)動(dòng)單元掛在機(jī)頭一側(cè)，不需地基，基建投資少，不必考慮地面的崎嶇不平，安裝調(diào)試方便，但加裝制動(dòng)裝置有困難。固定式的驅(qū)動(dòng)單元固定在機(jī)座上，機(jī)座用螺栓固定的基礎(chǔ)上，減速器與傳動(dòng)滾筒之間采用固定

62、式聯(lián)軸器，這種固定方式要求安裝精度高，但往往由于制造和安裝的誤、工作載荷引起的軸和支承部分的變形以及基礎(chǔ)下沉等不均衡因素使兩根軸的對(duì)中受影響，從而大大地降低了傳動(dòng)性能。而單點(diǎn)浮動(dòng)支承可以克服這一不足。整個(gè)驅(qū)動(dòng)單元安裝在浮動(dòng)底座上。浮動(dòng)支承從理論上講減速器不受附加彎矩，機(jī)殼不受附加應(yīng)力的影響，因此機(jī)殼的壽命比較長(zhǎng)浮點(diǎn)支承受力分析，減速器傳給主動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)矩T時(shí)，減速器殼體必受一反作用轉(zhuǎn)矩 。根據(jù)力矩平衡原理即可求出球鉸點(diǎn)距質(zhì)心的距離L，即 式中 —作用于減速器機(jī)殼的反作用轉(zhuǎn)矩，Nm； W—傳動(dòng)系統(tǒng)的重力，N。 當(dāng)正常穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于反轉(zhuǎn)矩的的作用，輔助支點(diǎn)（千斤頂）與底座脫開(kāi)；停機(jī)時(shí)，

63、=0，在重力W作用下，底座與千斤頂接觸，輔助支點(diǎn)起作用。 減速器采用軸裝式減速器，即輸出軸是空心的，主動(dòng)滾筒與軸，減速器輸出軸與主動(dòng)滾筒軸的聯(lián)接采用各種鎖緊裝器聯(lián)接。這種聯(lián)接的缺點(diǎn)是拆卸減速器必須把整個(gè)減速器與電機(jī)底座一起外移，給檢修更換零件造成困難。 2.3.2電動(dòng)機(jī) 帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置最常用的電動(dòng)機(jī)是三相籠型電動(dòng)機(jī)，其次是三相繞線型異步電動(dòng)機(jī)，只有個(gè)別情況下才采用直流電動(dòng)機(jī)。 三相籠型電動(dòng)機(jī)與其它兩種電動(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)

64、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)使用液力聯(lián)軸器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)（英文縮寫為IEC）標(biāo)準(zhǔn)。它與被替代的JO2、JO3系列相比較具有高效、節(jié)能、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、性能好、噪音低、震動(dòng)小可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。YB系列三相電動(dòng)機(jī)派生的隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)，它除了有Y系列電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)外，還有隔爆結(jié)構(gòu)先進(jìn)，使

65、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；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)，

66、主要型號(hào)有：JR、JRQ、YR系列電動(dòng)機(jī)。 直流電動(dòng)機(jī)最突出的優(yōu)點(diǎn)就是調(diào)速特性好，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)量大。與同容量的異步電機(jī)相比較，重量是異步電機(jī)的2倍，價(jià)格是異步電機(jī)的3倍，而且需要直流電源，因此只有在特殊情況（例如調(diào)速性能高）下才采用，直流電機(jī)在要求隔爆的場(chǎng)合使用很少。 綜上所述本設(shè)計(jì)選用Y315M-4型電動(dòng)機(jī)。 2.3.3減速器 驅(qū)動(dòng)單元用的減速器從結(jié)構(gòu)形式分為直交軸式和平行軸式，按固定形式分為懸掛式與落地式。根據(jù)使用要求輸出軸可以做成空心。由： 查相關(guān)手冊(cè)，根據(jù)相關(guān)尺寸，選用DCY355-31.5型減速器。 2.3.4聯(lián)軸器 驅(qū)動(dòng)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(dòng)機(jī)與減速器之間和減速器與傳動(dòng)滾筒中間。常見(jiàn)的高速聯(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(jiàn)的低速聯(lián)軸器有十字滑塊聯(lián)