煤矿上运带式输送机设计论文Word版

摘要带式输送机是连续输送机械的一个类别，是以输送带作为牵引构件和承载构件,利用托辊支撑，依靠传动滚筒与输送带之间摩擦力传递牵引力的连续输送设备。它可将各种粉状、颗粒状及块状等散状物料，在一定的输送线路上，从装载地点到卸载地点以连续物料流的方式进行输送，不仅对工业企业的内部输送起着重要作用，同时对其外部输送也起着重要作用。由于投资少、运营费低、可以进行物料的长距离输送等原因，在某些场合可以代替铁路运输及公路运输，已成为工业企业生产中不可缺少的输送设备。近20年来，由于带式输送机与其他输送机械相比具有不可比拟的优点，我国的带式输送机有突飞猛进的发展，比较突出的特点是应用的带式输送机输送量大、单机长度大、电动功率大、启动制动技术水平有很大提高。由于带式输送机运营费用低，特别在当前我国燃油供应紧张、依赖进口的数量大、油价高的情况下，使带式输送机的应用范围更加宽广。其优点主要表现在以下方面：结构简单，节能与经济性，输送物料范围广，输送距离长，输送能力大、生产效率高，线路布置灵活、适应性强，提升角度大，受料和卸料灵活，安全可靠性高，环保性能优越，操作简单、容易实现程序控制。关键词：带式输送机 ;上运;电控系统推荐精选AbstractBelt conveyor is a type of continuous conveyor is a conveyor belt, as components of traction and load-bearing components, using roller support, rely on the transmission roller and conveyor belt friction between the transmission force of traction continuous conveying equipment. It can be all kinds of powder, granular and massive bulk material in the transmission line of to uninstall, location from loading point to continuous material flow to carry on the transportation, not only within the industry transfer plays an important role, and the external transport also plays an important role. Due to low investment, low operating costs, can be transported long distances and other reasons for material, can replace the railway transport and in some the occasion Road transportation has become an indispensable transportation equipment in the production of industrial enterprises.In the past 20 years, because of the belt conveyor and other transportation machinery has incomparable advantages, Chinas belt conveyor have developed rapidly, the more prominent features is the conveyor volume application, single length, electric power, braking technology level has greatly improved. Due to the band conveyor low operating costs, especially in the current Chinas fuel supply, the number of dependence on imports, high oil prices under the condition that the application scope of the belt conveyor is broader. Its advantages are mainly in the following aspects: simple structure, energy saving and economy, 推荐精选transportation of materials and a wide range of long distance transportation, transportation large capacity The utility model has the advantages of high production efficiency, flexible circuit layout, strong adaptability, large lifting angle, flexible material and discharge, high safety and reliability, excellent environmental protection performance, simple operation, and easy realization of program control.Key words: belt conveyor; up and down; electric control system推荐精选目录1绪论11.1 本课题研究的目的和意义11.2 本课题研究的内容21.3国内外研究情况及其发展21.4驱动系统的技术要求41.5长距离带式输送机合理的驱动装置61.6带式输送机的发展趋势72带式输送机初步设计102.1选择机型102.2 输送带选型计算102.3 输送带线路的设计内容132.4 托辊的选型计算132.5带式输送机系统布置212.6带式输送机线路阻力计算212.6.1圆周驱动力计算212.6.2运行阻力计算242.7 输送带强度验算292.8 牵引力及电机功率计算292.9 驱动装置及其布置30推荐精选2.10 拉紧力、拉紧行程的计算及拉紧装置的选择382.11 制动器与逆止器的选择412.12 软启动装置的选择442.13 辅助装置443电控系统设计463.1 电控系统概述463.2 电控系统各控制部件功能473.3 电控系统系统工作原理503.4 信号与报警563.5 功率平衡调节564设计小结575参考文献596致谢61附录62推荐精选推荐精选1绪论带式输送机是以输送带、钢带、钢纤维带、塑料带作为传送物料和牵引工作的输送机械，是输送能力最大的连续输送机械之一。其结构简单、运行平稳、运转可靠、能耗低、对环境污染小、便于集中控制和实现自动化、管理维护方便，在连续装载条件下可实现连续运输。它是运输成件货物与散状物料的理想工具，因此被广泛用于电力、冶金、煤炭、化工、矿山、港口等各行业。1.1 本课题研究的目的和意义带式输送机是以输送带兼作牵引机构和承载机构的一种运输设备，它在地面和井下运输具有广泛的应用。带式输送机自1795年被发明以来，经过两个世纪的发展，已被电力、冶金、煤炭、化工、矿山、港口等各行各业广泛采用。特别是第二次工业革命带来了新材料、新技术的采用，使带式输送机的发展步入了一个新纪元。当今，无论从输送量、运距、经济效益等各方面来衡量，它已经可以同火车、汽车运输相抗衡，成为三足鼎立局面，并成为各国争先发展的行业。 带式输送机因其具有结构紧凑、传动效率高、噪声低、使用寿命长、运转稳定、工作可靠性和密封性好、占据空间小等特点，并能适应在各种恶劣工作环境下工作包括潮湿、泥泞、粉尘多等，所以它已经是国民经济中不可或缺的关键设备。加之国际互联网络化的实现，又大大缩短了带式输送机的设计、开发、制造、销售的周期，使它更加具有竞争力。 目前，带式输送机已经成为露天矿和地下矿的联合运输系统中重要的组成部分。为了更好的研究带式输送机的工作组成原理，发现及改进其不足之处，本课题所研究的是大倾角、上运带式输送机。此次研究的主要问题在于系统的驱动件布置、软起动和制动问题。带式输送机向上运送物料时，其驱动电机的运行工矿有别于一般的带式输送机。由于运转上的需要，在结构上有特点，控制上有特殊要求。上运带式输送机的制动装置及其控制技术尤为关键。若制动装置设计的不合理，很容易发生飞车事故，从而造成断带、撕带等事故，给生产带来极大危害。如何实现软制动与自动张紧，逐渐向智能化、自动化、人性化方向发展，是目前带式输送机的发展方向，也是本课题的研究目的和意义所在。相信随着课题的不断深入，对带式输送机将会有深入的了解，为以后的学习也能打下夯实的基础。推荐精选1.2 本课题研究的内容首先了解带式输送机的基本知识（包括其主要设备工作方式工作原理等）。然后根据使用场合和给定的原始参数，对各种工况进行分析计算，设计系统方案（运输机布置形式，驱动方式，输送带的选型，拉紧装置的设计，清扫装置的设计等），设计出合适的驱动系统和控制系统。设计出各个系统之后，还要进行动态特性的研究，以确保在输送机启动时，系统的动安全系数大于预先设定的数值，所设计的系统仍能符合要求的正常运行。1.3国内外研究情况及其发展1.3.1 国外带式输送机技术的现状 国外带式输送机技术的发展很快，其主要表现在2个方面:一方面是带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带式输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型;另一方面是带式输送机本身的技术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型带式输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用了带式输送机动态分析与监控技术，提高了带式输送机的运行性能和可靠性。国外己经使用或己经进行设计的几条典型长距离带式输送机输送线： 推荐精选（1）西班牙的西撒哈拉带式输送机线路是世界最长的长距离输送机线路，该线路长达100km，用两年半时间建成，并于1972年投入使用，用来将位于石质高原地区的布克拉露天矿的磷灰石矿石运往艾尔阿雍海港。总投资额为两亿马克。预计该线路能达行30年，年平均运输量为1000万吨磷灰石矿石(2000t/h)。整条线路由长为6.911.8km的11台带式输送机组成。带宽为l000mm，采用ST3150型钢丝绳芯输送带，带速为4.5 m/s。 （2）恰那矿20km地面带式输送机系统是代表了现代带式输送机发展水平的一条输送线。该输送系统由一条长为10.3km的平面转弯带式输送机和一条10.1km的直线长距离带式输送机构成。转弯带式输送机的曲率半径为9km，弧长为4km。两条输送机除线路参数外，其他参数相同，运输能力为2200t/h，带宽1050mm，输送带抗拉强度为3000N/mm，安全系数为5，拉紧装置为重锤拉紧。允许行程为25m，驱动采用3台700KW直流电动机，双滚筒驱动。系统采用了先进的托辊制造和安装技术、水平转弯技术和动态分析技术。 （3）津巴布韦钢铁公司（ZISCO）15.6km水平转弯越野带式输送机于1996年投入使用，是世界上单机最长的带式输送机。该输送机将ZISCO的New Ripple Creek矿的经过二次破碎的铁矿石运送到Zimbabwe的炼钢厂附近。输送量为干矿石500t/h（湿矿石600t/h）。系统全长15.6km，物料提升高度为90m。近年来，我国在大型带式输送机的设计、制造上也有了长足的进步。从20世纪60年代末我国己经生产200余条钢丝绳芯带式输送机，在煤矿、磷矿、铁矿和港口使用。其中单机长度达7602m的大型带式输送机已投入使用。目前，包括总长l0km的输送线等多条长距离带式输送机系统正在设计或计划中推荐精选。 1.3.2 国内带式输送机技术的现状 我国生产制造的带式输送机的品种、类型较多。在“八五”期间，通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，带式输送机的技术水平有了很大提高，煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产吕开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内空白，并对带式输送机的减低关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软起动和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置，驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器。 1.4驱动系统的技术要求1.4.1 输送机控制性能长距离带式输送机的驱动系统必须从加(减)速度、过载、负荷分配、输送带张力控制等方面有效地对输送机进行全程控制。加(减)速度控制：在小于最大设计载荷的任何载荷情况下,驱动系统都必须前后均匀地给输送带加(减)速,且加速段要长,以防止物料滑落、输送带在滚筒上打滑和过度张紧运动。过载控制：驱动系统应能防止输入功率和扭矩越过安全设施进入输送机,以免产生故障。同时,还应具备随时排除输送机阻卡现象的功能。负荷分配：多机驱动情况下,载荷应根据设计规范合理地分配给各驱动装置,避免因导致个别或多个驱动装置过载而影响输送机各部件运行质量,造成不必要的运行故障。输送带张力控制：输送带的正确张力是保证输送机安全可靠运行的首要条件之一。但带式输送机起止瞬间形成的带张力会给输送机的运行和控制带来很大的不利影响推荐精选,严重的破坏性张力波可能会使长距离带式输送机迅速减速乃至停机。因此,驱动装置必须按要求控制住进入输送机的输送功率,使输送带随时保持良好的张力。1.4.2 输送机驱动性能驱动系统是输送机的关键设备,它的各部件都应具备最佳的可靠性,都必须严格按照标准和规范精心设计和制造。在使用期间,要配备良好的监控设备,随时了解掌握输送机运行情况,避免突然事故和阻卡现象给输送机造成的损失,减少维修和停机次数,提高长距离带式输送机的使用效率。1.4.3 最小电应力对长距离带式输送机来说,如果所有电机同时启动,电源系统中的电压负荷急剧增大,导致电压下降,使电机启动时间延长乃至困难,对电机产生应力,因此,当在最小电压时,驱动系统也必须能使主要电机及时启动。同时,电机每次启动时产生的极大电流会使电机温度增高,而电机启动所需时间越长,电流持续时间越长,温度也越高,电机的热化损坏也越快,从而使绝缘体的耐热性能下降,并最终在绝缘体内进行化学物质的变化,使绝缘体完全失去功能,最后毁坏电机。因此,要尽量以最小电应力进入电机,且启动次数尽可能减少,启动时间尽可能缩短,使电机有良好的使用环境。1.4.4 最小机械应力由于驱动系统的载荷分配不均,特别是急速启动情况下,包括不可控制的启动情况,以及不能逆止输送机的情况直接影响输送机的主要驱动装置及其他部件上的应力。针对产生的原因,必须对长运距带式输送机的驱动系统进行恰当的设计,在恰当分配各驱动装置载荷的情况下,设立适长的启动斜面并采用S型启动斜面以减少输送带应力。同时实行软启动以对输入功率和扭矩进行最大程度的限制,提高输送机的安全性,而减少对输送带的要求因素推荐精选,这样就有效地降低输送机的成本。输送带要正常运行必须是封闭环路,将一个以上的输送带端部连接起来才能形成无极输送带同路,而接头强度只能达到该输送带强度的70%90%。因此,钢芯输送带的最薄弱处就是它的接头,所以如何确定接头的最佳连接方法就成为提高输送带实际强度的关建。对输送带的安全性,现主要基于四项不同的设计规范,即运行张力、起动张力、输送带延伸性和寿命的递减、接头动态效能的损失。对运行张力虽通常按最高张力条件确定,但由于造成接头疲劳的额定运行张力约占最高设计张力的80%,故很难达到；起动张力是一种不常出现的周期性条件,可根据停机和启动的频率来确定是否应视为持续起作用的疲劳因素；对输送带延伸应力和性能退化应该视为一种持续负到运行数值中,由于利用新技术,输送带接头间的动态强度达到了一个新水平,现在钢绳的耐用性倒成了限制接头高效能的因素,橡胶性能的改进使无沦何种强度的输送带均能获得效果良好的高效能接头。1.5 长距离带式输送机合理的驱动装置1.5.1 驱动方式的确定从输送带强度对功率的影响,考虑降低初期投资及提高输送机运行的可靠性,长运距带式输送机的驱动宜采用中间驱动的方式,其最大优点是可有效降低输送带的张力,使输送机的输送长度理论上不受输送带张力的影响而无限延长，同时,采用中间驱动还可以使巨大的总功率分解成多个较小的单元驱动功率,便于实现输送机主要驱动原部件的标准化、系列化和通用化。中间驱动有两种形式,即卸载式中间驱动和摩擦式中间驱动,由经济性和操作性比较优劣,建议采用卸载式中间驱动方式。驱动装置由电动机、减速器、液粘软启动、制动器等元部件组成,为使电动机、减速器、推荐精选液粘软启动等的连接基本处于水平,可以考虑该连接与底座采用浮动支撑的连接形式,达到对中性好、调整容易、拆装方便的效果。1.5.2电机功率合理分配设计中可采用带有液粘软启动的驱动装置有效地解决多机驱动中的电机负载不平衡问题。1.6 带式输送机的发展趋势随着煤矿现代化的发展和需要，我国对大倾角固定带式输送机，高效高产工作面顺槽可伸缩带式输送机及长运距，大运量带式输送机及其关键技术，关键零部件进行了理论研究和产品开发，应用动态分析技术与智能化控制技术，研制成功了软启动和制动装置以及PLC控制 为核心的电控装置，并且井下大功率防爆变频器也已经进入研发，试制阶段。随着高效高产矿井的发展，带式输送机各项技术指标有了很大的发展。主要表现在以下几个方面：（1）提高煤矿井下带式输送机关键零部件的性能和安全可靠性；设备开机率的高低主要取决于运输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设备开机率。（2）提高运输能力，适应高产高效集约化生产的需要；长运距、高速度、大运量、大功率、集中控制是带式输送机今后发展的必然趋势。（3）控制自动化水平要提高；（4）一机多用，扩大功能；带式输送机是一种理想的连续运输设备，但是不能充分发挥起能力，浪费了资源，如果将带式输送机结构做适当修改，并且采取一定安全措施，就可以拓展起工作领域，是起发挥更大的经济效益。通过上述分析,可以预见,未来新机型应该具有以下特征:推荐精选(1)大运量、高速度。即意味着高生产率,减少单位时间生产成本。(2)长使用寿命。输送带与托辊的磨损是限制输送机寿命的主要原因,减少输送带与托辊之间的摩擦系数,增加输送带的耐磨性,提高托辊的性能,可以较大程度地提高输送机的使用寿命。(3)低生产成本。在普通输送带输送机中,托辊制造的费用占整个输送带运输机的17%25%,且运动部件过多,维修费用昂贵，采用无托辊支承或非接触支承是降低输送带输送机成本的最有效方法。(4)低能源消耗。输送带式输送机的能源80%左右都消耗在摩擦损失上，降低摩擦损耗的最有效方法是采用非接触带输式送机(如水垫式输送带运输机),它所需的电机功率仅为普通输送带输送机的20%。(5)智能化。未来机型应与电脑密切联系,适合程序控制、智能操作、物料装卸、机器安装与维护都应能实现智能化管理。可以预见,输送带输送机的发展趋势是从接触式输送带输送机向非接触的输送带输送机发展,最终发展趋势是采用最原始的输送带输送机的结构,即采用带子在槽内滑动。输送带非接触支承节省大量的金属,大大减少了输送带运动阻力和能耗,维修也简便。随着新型材料的出现,特别是近几年出现的纳米材料,有理由相信输送带与滑槽之间的摩擦系数和带子的耐磨性可以得到很大的改观。而输送带在滑槽内滑动的结构最简单,运动部件最少，这样它更适合智能化管理,同时生产成本也大大降低。在给定条件下，带式输送机选型设计计算合理与否关系到能否高效、安全、可靠地完成生产任务。一般说来，带式输送机的选型设计有两种方法：一种是成套供应的设备（或已有设备）的计算，对于这一类运输机的设计计算无需进行参数和部件的选择，一般只需核算生产能力、电动机功率和输送带强度等是否满足有关规定的要求；另一种是对通用设备（如TD75、DT系列通用固定带式输送机和DX系列钢丝绳芯带时输送机等）的选型计算，需要通过计算选择各组成部件（如：输送带、滚筒、托辊、驱动装置推荐精选），最后组合成使用于具体条件下的带式输送机。该设计主要进行的是后一种设计。带式输送机的设计程序大体分两步，第一步是初步设计，主要是通过理论上的计算选出合适的输送机部件，或者完成对已选部件的验算；第二步是施工设计，主要完成对已选部件的安装布置图纸设计工作。由于该种皮带输送机既有上坡运输又有下坡运输，最困难得工况就不一定时在满载时，因此要分不同工况进行分析。第一种工况是满载运行状态，输送带各段都满载的运行状态。大多数情况下，此状态为输送机系统最困难的工况，所以必须对正常运行工况进行设计计算，以确定各主要点输送带张力、电机功率、张紧力的结论；第二种工况最大发电状态，如果设计中没有考虑到这种工况，就必然会出现驱动装置过载，或者在这种条件下停车制动不住，出现飞车造成严重的事故，本输送系统最大发电运行状态的工况是在只有下运段满载，而上运段处于空载状态的情况下出现；第三种工况是最大电动状态，如果忽略此工况，有可能出现电机堵转，闷车而烧坏，而且这种工况也随起动和停车过程的出现而不断出现。对于本输送机系统的最大电动状态是在线路下运段空载，而上运段满载的情况出现。第四种工况是空载运行状态，就是输送机上各点都没有载荷情况下输送机的运行状态，对于本输送线路，空载运行状态比最大电动状态是安全，因此在这就不进行详细设计计算。比较这前三种工况下所需的牵引力和电机功率，按照最困难的工况进行各部件的选取。推荐精选2 带式输送机初步设计2.1选择机型 带式输送机的选型设计可有两种，一种是成套设备（又称专用设备）的选用，这只须验算设备用于具体条件的可能性，另一种是通用设备的选型，需要通过计算选择各组件，最后组合成适用于具体条件下的带式输送机。本文结合的工程实践的带式输送机的原始资料见表2.1。表2.1 设计原始数据长度(m)输送量(t/h)运行方式倾角()供电电压(V)装载点位置堆积角最大块度(mm)580 1000上运8660/1140V机尾303002.2 输送带选型计算 输送带在带式输送机中，既是承载构件又是牵引部件，它不仅需要足够的强度，而且还应有耐磨、疲劳以及特殊要求，如井下用的输送带还必须具有阻燃的特性。输送带选择的合理与否直接影响带式输送机的投资、运行成本，更重要的是影响输送机可靠、安全的运行。推荐精选2.2.1 输送带运行速度选择带速是运输机的重要参数，通常根据下列原则进行选择：（1）长距离、大运量的输送机可选择较高带速；（2）倾角大、运距短的输送机带速易小；（3）下运相对上运带式输送机带速低；（4）力度大、磨琢性大、易粉碎和易起尘的物料宜选用较低带速；（5）采用卸料车卸料时带速不宜超过2.5 m/s，采用犁式卸料车时，带速不宜超过2 m/s。与物料有关的常用带速，可按表2.2选取：表2.2 与物料有关的常用带速输送物料的特性带宽B（毫米）500；600800；10001200；1400带速v（m/s）磨琢性小，品质不会因粉化而降低；如：原煤、砂、泥土、原盐等0.8-2.51.0-3.151.5-5.0根据上表，选取带速v=3.15 m/s。2.2.2 输送带宽度计算(1)按输送能力确定带宽推荐精选 式（2.1）式中 k货物断面系数；堆积密度，t/；C倾角系数。表2.3 物料断面系数 动堆积角1020304050K槽型316385422458496平型67135172209247表2.4 倾角系数输送倾角035101520c10.990.950.890.81所以： =0.928 m（2）按输送物料的块度确定带宽 =800 mm 式（2.2）式中 物料最大块度的横向尺寸。综合考虑，输送带宽度选择1000 mm。2.2.3 输送带种类的选择输送带是输送机的重要部件，要求它具有较高的强度和较好的挠性，其价格比较昂贵，约占输送机总成本的25%50%。在类型确定上需考虑以下几点：推荐精选（1）煤矿井下必须使用阻燃输送带，并且尽量选用橡胶贴面，其次为橡塑贴面和塑料贴面的阻燃输送带；（2）在煤矿生产中，优先选择分层带，其次整体带芯带和钢绳芯带；（3）在大倾角输送中，为了改善成槽形，高强度输送带采用钢丝绳芯带较为理想；（4）覆盖胶的厚度主要取决于被运物料的种类和特性，给料冲击的大小、带速与机身长度，输送原煤之类的矿石，为防止撕裂，可以加防撕网；（5）根据机身的长度和输送带的强度来具体确定带型，长距离一般采用钢丝绳芯带，高强度也一般采用钢丝绳芯带等。预选聚酯帆布绳带芯输送带，其参数如表2.5：表2.5 EP-300聚酯帆布绳带芯皮带规格及技术参数输送带类型纵向拉伸强度/Nmm每层厚度(mm)每层质量kg上胶层厚度（mm）下胶层厚度（mm）线质量(kgm)EP-3003001.351.74.51.514.72.3 输送带线路的设计内容 线路初步设计的任务是根据使用地点的具体情况、用户要求或输送机类型情况，进行输送机的整体布置。主要内容包括驱动装置的形式、数量和安装位置的确定，拉紧的形式和安装的位置的确定，机头、机尾布置，装卸位置及形式，清扫装置的类型及位置的确定等。最后根据这些内容画出输送带的布置简图，为设计计算和施工设计打下基础。推荐精选2.4 托辊的选型计算托辊是用来支承输送带和输送带上的物料，减少输送带的运行阻力，保证输送带的垂度不超过技术规定，使输送带沿预定的方向平稳地运行。带式输送机上的主要部件是托辊，它是日常主要管理、维护和更换的对象。因此，它的可靠性和寿命决定着输送机的功效。托辊使用寿命短会增加输送机的维修费用；转动不灵活会增加输送机的功耗；堵转的托辊会磨损昂贵的输送带，甚至可导致矿井瓦斯、煤尘爆炸的严重事故。通常托辊的预期使用寿命大约在2-5万小时，但在恶劣的工作条件下，如煤矿井下工作，它的实际使用寿命低于预期的使用寿命。2.4.2 托辊的种类托辊按其用途的不同主要分为承载托辊（又称上托辊）、回程托辊（又称下托辊）、缓冲托辊与调心托辊。托辊的结构与具体布置形式主要决定于输送机的类型与所运物料的性质。 （1）承载托辊安装在有载分支上，以支承输送带与物料。在生产实践中要求它能根据所输送物料性质的不同，使输送带的承载断面的形状有相应的变化。例如，运送散状物料，为了提高生产率和防止物料的撒落，通常采用槽形托辊，槽形托辊一般由3个或3个以上托辊组成。目前普通槽形托辊的成槽角均为35，托辊之间成铰接或固支。对于成件物品的运输通常采用平行承载托辊。（2）回程托辊安装在空载分支上，以支承回程输送带，有平形，V形，反V形几种。V形与反V形托辊能降低输送带跑偏的可能性。当V形与反V形两种形式配套使用，行成菱形断面，能更有效地防止输送带跑偏。此外，梳形托辊和螺旋托辊能清除输送带上的粘结物，保持带面清洁。通常采用平行托辊大型输送机有时采用V形回程托辊。推荐精选（3）缓冲托辊大多安装在输送机的装载点上，以减轻物料对输送带的冲击。在运输沉重的大块物料的情况下，有时也需沿输送机全线设置缓冲托辊。通常缓冲托辊有弹簧钢板式和橡胶圈式两种。（4）过渡托辊安装在滚筒与第一非平行托辊之间，可使输送带逐步成槽或由槽型展平，以降低输送带边缘因成槽延伸而产生的附加应力，同时也防止输送带展平时出现撒料现象。2.4.3 托辊直径选择确定托辊直径是托辊的代表性参数，在确定了托辊类型之后，需选择托辊的直径与长度。而托辊直径应满足转速与承载能力的要求。托辊辊子根据承载能力分普通型及重型两种，每种辊径对应2-3种轴径，全部采用大游隙轴承。根据表2.6选托辊直径与长度。表2.6 辊子直径参数带宽 托辊直径 5006508001000 120089108133159根据带宽1000 mm，选取辊子直径为108 mm。2.4.4 托辊间距的选择托辊布置间距应满足两个条件：辊子轴承的承载能力与输送带的垂度不超过允许值。因此托辊间距的选择应考虑物料的性质、输送带的垂度及运行阻力等因素的影响。承载分支间距可参考表2.7选取。缓冲托辊间距一般为承载托辊间距的推荐精选0.30.5倍，约为0.30.6 m。回程托辊间距可按2-3m考虑或取为承载托辊间距的2倍。根据课题实际要求，承载托辊我们选择35槽型托辊组另外加入35槽型前倾托辊组，这样可以起到防跑偏作用了。回程托辊选择普通平行托辊。同时选用 35缓冲托辊。选用10、20、30过度托辊。由下表取承载托辊间距为1.2 m。回程托辊间距为2.5m；缓冲托辊间距为0.5 m。表2.9 承载托辊间距参考表松散物料堆积密度t/m带宽 (mm)400500650800100012001400160020002.51.21.21.11.11.02.4.5 托辊承载能力的校核所谓满足承载能力是指托辊在设计载荷条件下工作，其辊子轴承寿命高于30000 h，转角小于10。辊径选择表2.8 辊径参数表辊子直径d/mm限制带速 限制带速时的辊子转速 推荐精选108557进行辊子载荷计算:(1)静载荷计算:承载分支托辊： 式中 e-辊子载荷系数，取e=0.8,，根据DTII(A)型带式输送机设计手册P47表4-13; -承载分支托辊间距，m。；=1.2m; v-带速，m/s, v=3.15m/s; -每米输送带质量，kg/m,=14.7kg/m; -输送能力kg/s回程分支托辊： N (2)动载荷计算:承载分支托辊： N 式中 -运行系数，取 =1.2，根据DTII(A)型带式输送机设计手册P47表4-14. -冲击系数，取 =1.2，根据DTII(A)型带式输送机设计手册P47表4-15. -工况系数，取 =1.1，设计手册P47表4-16.推荐精选回程分支托辊： 计算后取静载荷、动载荷二者之中较大的值选择辊子，使其承载能力大于或等于计算值，这样就可保证辊子轴承寿命高于3000h,转角小于。由于 故应选用大于等于1.54KN的辊子。表2.9 辊子载荷系数e托辊形式e一节辊1二节辊0.63三节辊0.8表2.10 运行系数运行条件60.81.09161.1161.2表2.11 工况系数工况条件正常工作或维护条件1.00有磨蚀或磨损性物料1.10磨蚀性较高的物料1.15推荐精选表2.12 冲击系数物料密度带速22.53.1501001.001.001.001001501.021.031.06150300细料中有少量大块1.041.061.11150300块料中有少量大块1.061.091.14（3）辊子承载能力的校核分别取上述静载，动载荷计算值的最大值，即： 式（2.3）式中 ，分别为承载与回程分支辊子所受的最大载荷，kN。通过查辊子的承载能力表可得：托辊辊子的承载能力 =2.1 kN；=1.23 kN；因为： =1.54kN， =0.38kN所以满足： ；2.4.5 托辊型式选择根据DTII(A)型带式输送机设计手册可知，托辊的参数和尺寸应符合GB/T990-1991，承载托辊选择槽型托辊，槽形角选择35；回程托辊选择平形托辊。具体参数如下表：表2.13 承载托辊参数表推荐精选DL轴承AECH1083804G205129013501038300H1H2PQd质量图号159437220170M1637.6DTII04C0322由于皮带输送机托辊占皮带输送机部件数量最大，因此对于皮带输送机托辊来说，维护保养就显的特别重要了。皮带输送机托辊在使用过程中要保证维持在干燥环境中，对于损坏托辊要及时更换。及时清理托辊上附着的物料。保持辊面干净。表2.14 回程托辊参数表DL轴承EACH10811504G30513421290164H1H2PQd质量图号16415090M1620.8DTII04C2123图2.1 槽型托辊推荐精选图 2.2平形托辊带式输送机托辊不同于物料输送用的无动力滚筒，虽然组成形式和外观上近似相同。但是带式输送机托辊承载量较大，而且对转速也有相应限制。目前包括铁质托辊，陶瓷托辊，橡胶托辊等。是皮带输送机使用量最大，维护最为方便的部件之一。2.5带式输送机系统布置图2.3带式输送机系统布置图2.6带式输送机线路阻力计算2.6.1圆周驱动力计算带式输送机传动滚筒上所需的圆周驱动力是所有阻力之和。根据DTII(A)型带式输送机设计手册P23（3-16），用公式表示的形式为: 式（推荐精选2.4）进一步简为: 式（2.5） 而对于输送带机长L80m,可以进一步简化，为此引人一个系数C 作为主要阻力的因数， 它取决于带式输送机的长度。 式（2.6）表2.15 输送机各运行力的计算阻力参数计算公式或数值主要阻力和附加阻力=系数C文献图3-21.16模拟摩擦系数f文献5P24表3-6：f=0.025续表2.15 输送机各运行力的计算机长L580m输送机机承载分支每米托辊旋转部分质量文献P21表3-7，得G1=12.21kg文献5P24（ 3-20），得输送机机回程分支每米托辊旋转部分质量文献P21表3-7，得G2=10.43kg文献P21（ 3.4-6），得推荐精选承载分支或回程分支每米输送带质量文献P22表3-8，得qB为14.7每米输送物料的质量文献1P482qG（3-22）输送机在运行方向上的倾斜角=8倾斜阻力每米输送物料的质量同上 H为输送机的高度续表2.15 输送机各运行力的计算特种阻力槽型系数文献，托辊槽角为35时，=0.43 托辊和输送带之间的摩擦系数文献 P23，摩擦系数为0.30.4，取=0.35装有前倾托辊的输送机长度=580m 推荐精选托辊前倾角度文献P21 表3-7，得= 物料与导料栏版间的摩擦系数文献 P24，一般取0.50.7，取=0.6 输送能力导料槽拦板长度ll=4m 导料槽两拦板间宽度=0.610m 续表2.15 输送机各运行力的计算附加特种阻力清扫器阻力卸料器摩擦阻力清扫器个数=5 一个清扫器与输送带接触面积查文献P24，得A=0.015m2 清扫器与输送带间的压力查文献P24，p一般取，取清扫器与输送带间的摩擦系数查文献P24，一般取推荐精选0.50.7 ，取=0.6 刮板系数查文献P24，一般取 2.6.2运行阻力计算表2.16运行阻力计算表主要阻力FH和附加阻力FN=1.160.0255809.810.175+4.172+(214.7+88.18)cos8=21557.7N21557.7N倾斜阻力=88.1880.729.8 =69755.32N69755.32N特种阻力2676.7N续表2.16运行阻力计算表附加特种阻力=10.0156100.6+0 =2700N2700N带式输送机传动滚筒上所需圆周驱动力推荐精选 2.6.3 张力计算时各种运行工况的讨论满载运行状态输送带各段都满载的运行状态通常为正常状态。大多数情况下，此状态为输送机系统最困难工况，所以必须对正常运行工况进行设计计算，以确定输送带张力、电机功率、张紧力等结论。2.6.4计算输送带张力的方法在进行输送带张力计算过程中，其张力大小必须满足以下两个条件： （1）摩擦传动条件：输送带的张力必须保证工作时输送带在传动滚筒上打滑。（2）垂度条件：输送带的张力必须保证输送带在两托辊间的下垂度不超过规定值。根据上述两个条件可以看出，输送带张力的计算方法有两种：一种是根据摩擦传动条件并利用“逐点张力法”求出个特殊点的张力值，然后验算输送带的垂度条件；另一种是根据垂度条件求出输送带上某一确定的张力，然后按“逐点张法”计算出各点的张力，再验算摩擦传动条件。2.6.5逐点张力法(1)输送带不打滑条件校核 DTII(A)型带式输送机设计手册P24输送带不打滑条件为： 式（2.7）式中 传动滚筒与输送带间的摩擦系数，见DTII(A)型带式输送机设计手册推荐精选p24表3-12，取，由DTII(A)型带式输送机设计手册 P24表3-13查得输送带在所有滚筒上的围包角，双滚筒取7.7，折合 DTII(A)型带式输送机设计手册P24 3.5-1由于双滚筒的围包角，故查表3-13得 由于采用双滚筒传动，(2)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，需按下式进行验算，由DTII(A)型带式输送机设计手册P29（3-33）（3-34），得：承载分支:回程分支:式中允许最大下垂度，一般小于0.01；承载上托辊间距（最小张力处）；推荐精选回程下托辊间距（最小张力处）；(3)各特性点张力（由DTII(A)型带式输送机设计手册P29 逐点张力法）根据不打滑条件，传动滚筒奔离点张力为13812.8N。令S1=13812.8N 也满足空载边垂度条件。表2.17 各特性点张力计算表计算式各点张力值（N）13812.813812.8，满足要求14227.181465415240.1615697.3619189.0819572.8620355.77续表2.17 各特性点张力计算表由于尾部改向滚筒的奔离点为承载分支最小张力处，计算出该点张力后，应与输送带下垂度校核时得出的 (承载)值进行比较，取两者中的较大值作为该点张力，因S13Fmin=15123.36N ，故令S13=20355.77N为该点张力推荐精选108710.63114139.055116421.8119913.5123510.9127216.292.7 输送带强度验算 根据上面计算出的最大张力点的最大张力进行输送带的强度的验算。当本输送系统出在最大电动状态时，最大张力点的张力最大，所以用此张力进行输送带的强度的验算。带强度校核： 式（2.8）式中 B带的宽度，mm；带的强度，N/mm；带的最大张力，kN；m安全系数。由张力计算与查表得：=1800 N/mm；B=1000 mm；=127.21kN代入数据得：m= 14.5711所选输送带强度满足。 推荐精选2.8 牵引力及电机功率计算2.8.1 牵引力及电机功率计算由于本系统的工作情况不同，所以电动机的运行状态，可能是电动状态也有可能是发电状态，从而造成了在不同状态牵引力与功率的计算不同。尤其应注意各种阻力的正方向和正常发电状态和空载状态下的功率的计算。电动设备用功率一般按15%-20%考虑。全程满载状态 式（2.9） 由张力计算得：=13.8kN；=127.2kN。代入数据得：=117.8 kN电机功率： P= 式（2.10）代入已知数据得：P=374.9kW2.8.2 电机数量选择 （1）额定总功率P （2）尽可能用同一型号的电动机根据上述情况，传动系统采用双滚筒2电机模式运作正常工作为2台电机，所以每台电机的驱动功率为：。根据计算出的推荐精选值，查电动机型谱，按就大不就小原则选定电动机功率, 查表可知，选择电动机Y-B355M-4,其功率为,转速1484r/min，电流359A,效率93.5%,功率因数0.91，转动惯量6，质量1300kg。2.9 驱动装置及其布置驱动装置的作用是在带式输送机正常运行状态时提供牵引力或提供制动力。它主要有传动滚筒、液粘软启动装置、减速器、联轴器、电动机等组成。2.9.1 滚筒选择滚筒是带式输送机的重要部件，按其结构于作用的不同分为传动滚筒、改向滚筒等。 传动滚筒用来传递牵引力或制动力。传动滚筒有钢制光面滚筒、包胶滚筒和陶瓷滚筒等。钢制光面滚筒主要缺点是表面摩擦系数小，所以一般常用于短距离输送机中。 包胶滚筒主要优点是表面摩擦系数大，适用于长距离大型带式输送机。包胶滚筒按其表面形状又可分为：光面包胶滚筒、人字形沟槽包胶滚筒和菱形（网纹）包胶滚筒。 光面包胶滚筒制造工艺相对简单，易满足技术要求，正常工作条件下摩擦系数大，能减少物料黏结，但在潮湿场合，由于表面无沟槽致使无法截断水膜，因而摩擦系数显著下降。 为了增大摩擦系数，在光面钢制滚筒表面上，冷粘或硫化一层人字形沟槽的橡胶板，为使这层橡胶板粘得牢靠，必须先在滚筒表面挂上一层很薄的衬胶（一般小于2mm），然后再把人字形沟槽橡胶冷粘或硫化在衬胶上。这种带人字形的沟槽滚筒，由于有沟槽存在，能使表面水薄膜中断，不积水，同时输送带与滚筒接触时，输送带表面能挤压到沟槽里。由于这两种原因，即使在潮湿的条件下，摩擦系数也降低不大。但是，此种滚筒具有方向性，不能反向运转。推荐精选 菱形（网纹）包胶滚筒，除了具有人字沟槽胶面滚筒的优点外，最突出的一个优点是它没有方向性，有效防止了输送带的跑偏，对可逆输送机尤为适用。但摩擦系数比人字沟槽胶面稍有降低。尽管如此，人们还是认为菱形沟槽胶面比人字沟槽胶面优越。继菱形沟槽胶面滚筒之后又出现了一种带轴向槽的菱形沟槽胶面滚筒。因为轴向沟槽使摩擦系数升高，从而弥补了菱形沟槽胶面滚筒比人字沟槽胶面滚筒摩擦系数小的缺点。这种菱形沟槽滚筒目前国内尚未制造生产。 改向滚筒有钢制光面滚筒和光面包胶滚筒。包胶的目的是为了减少物料在其表面的黏结以防输送带的跑偏与磨损。滚筒的轴承有布置在内侧与外侧两种形式。在带式输送机的设计中，正确合理地选择滚筒直径具有很大的意义。如果直径增大可改善输送带的使用条件，但在其他条件相同之下，直径增大会使其重量、驱动装置、减速器的传动比和质量相应提高。因此，滚筒直径尽量不要大于确保输送带正常使用条件所需的数值。 (1)传动滚筒选择（按最大电动状态计算）确定传动滚筒合力计算根据工况要求 N 推荐精选第一滚筒的合张力:第二滚筒的合张力:传动滚筒的选择和校核 初步选择传动滚筒的直径为1000mm，则传动滚筒最大扭矩为： 根据传动滚筒最大合张力和最大扭矩，选择传动滚筒DTII04A6164，滚筒直径D=1000mm，许用扭矩27kN.m，许用合力160kN，轴承型号为3532，转动惯量 ,此传动滚筒的输入轴直径d=150mm。选用该滚筒。(2) 改向滚筒的选择 改向滚筒又叫导向滚筒，是常见的皮带输送机关键部件，主要用于改变输送带的运行方向或压紧输送带使其增大与传动滚筒的包角改向滚筒主要在皮带运动的下方，如皮带运送方向为左，那么改向滚筒在皮带机的右侧，主要结构为轴承和钢筒，