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大型皮带输送机
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来源:admin 时间:2020-11-20

  单元代码 学 号 10006 分 类 号 密 级 卒业打算 ( 论文 ) 皮带运输机打算 进修中央名称 专 学 指 业 生 导 名 姓 教 称 名 师 富阳人才调换中央 呆板打算 徐 旭 孙 鹏 2014 年 8 月 13 日 皮 带 运 输 机 设 计 徐 旭 北 京 航 空 航 天 大 学 北京航空航天大学 本科卒业打算 (论文) 使命书 Ⅰ、卒业打算(论文)标题: 皮带运输机打算 Ⅱ、卒业打算(论文)选题的道理及央浼: 带式运输机动作连结运输呆板仍然遍及使用与船埠、煤矿、 冶 金 、粮 食 、制 纸 等 行 业 。传 动 滚 筒 是 带 式 输 送 机 的 合 键 部 件 , 其 功用是将驱动装配供给的扭矩传到输送带上,并诈骗带的静摩擦 力来传送物料。 Ⅲ、卒业打算(论文)职业实质: 本文所叙述的实质厉重征求:带式输送机的使用、分类、起色状态及 各带式输送机的特质、安置形式、职业道理、传动道理;还征求厉重技巧 参数打算揣测;驱动装配的选用与打算;托辊的打算,及其功用先容;制 动装配的功用、品种、和何如选型;改向装配凸弧曲率半径 R 的揣测,其 他部件的选用,及其装配运转与保卫等等。 Ⅳ、厉重参考原料: [1] 赵玉文,李云海.带式输送机的近况线装与起色趋向.煤矿呆板,2004 年第 4 期:1~3 [2] 于学谦.矿山运输呆板,徐州:中邦矿业大学出书社,1989 年 [3] 陈泽宏.矿山运输呆板,北京:煤炭工业出书社,1982 年 [4] 王海宁.采掘呆板,北京:煤炭工业出书社,1981 年 [5] 孙可文.带式输送机的传动外面与打算揣测.北京:煤炭工业出书社,1991 年 [6] 沈长兴.大功率长间隔不过伸缩带式输送机.煤矿呆板,1998 年第 1 期:30~31 [7] 宋伟刚.散状物料带式输送机打算.沈阳:学出书社,2000.4 [8] 张钱.主编.新型带式输送机打算手册.北京:业出书社.2001.2 北京航空航天大学 校外进修中央 呆板打算 专业类 学生(学号) 卒业打算(论文)岁月: 自 2014 年 6 月 20 日至 2014 年 10 月 辅导教练: 孙 鹏 日 兼职教练(并指出所担任片面) : 校外毕设机合融合小组(具名) : 注:使命书应当附正在已完毕的卒业打算(论文)的首页。 自己声明 我声明,本论文及其琢磨职业是由自己正在导师辅导下独立完毕的, 正在完毕论文时所诈骗的十足原料均已正在参考文献中列出。 作家:徐旭 具名:徐旭 岁月:2014 年 8 月 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 I 页 皮带运输机打算 摘 要 皮带输送机是今世散状物料连结运输的厉重筑立。跟着工业和技巧的起色,采用 大运量、长间隔、高带速的大型带式输送机实行散状物料输送已成为带式输送机的起色 主流。越来越众的工程技巧职员对皮带输送机的打算举措实行了巨额的琢磨。本文从胶 带输送机的传动道理启航诈骗逐点揣测法,对皮带输送机的张力实行揣测。将以经济、 牢靠、维修利便为起点,对皮带输送机实行打算揣测,并遵照揣测数据对驱动装配、 托辊、滚筒、输送带、拉进装配以及其他辅助装配实行了优化性选型打算。张紧体系采 用先辈的液控张紧装配,即大作的液压主动拉进体系。带式输送机是煤矿最理念的高效 连结运输筑立,与其他运输筑立比拟,不单具有长间隔、大运量、连结输送等便宜,而 且运转牢靠,易于完毕主动化、会合化操纵,非常是对高产高效矿井,带式输送机已成为 煤炭高效开采机电一体化技巧与装置的枢纽筑立。 枢纽词:皮带输送机;打算;拉紧装配 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 II 页 Belt Conveyor Driving System Author : xuxu Tutor : sunpeng Abstract Belt conveyor is the main component which is used to carry goods continued nowadays. With the development of the industry and technology, adopting to lager-amount long-length high –speed, the design method of large belt conveyor which is used to carry goods continued has been mostly studied. According to the belt conveyor drive principle, the paper uses point by point method to have a design, and with the given facts, magnize the model chose drive installment、roller roll belt pulling hydraulic. The drive installment adopts the advanced hydraulic soft drive system and hydraulic pull automatic system. Belt conveyor is the most ideal efficient coal for transport equipment, and other transport equipment, not only has compared long-distance large-capacity, continuous conveying wait for an advantage, and reliable operation, easy to realize automation, centralized control, especially for high yield and high efficiency mine, belt conveyor has become coal high-efficient exploitation mechatronics technology and equipment the key equipment. Key Words: Belt conveyor; Design; Tensioning device 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 III 页 目 录 1.绪论………………………………………………………………………………1 2.输送机的起色与近况……………………………………………………………2 2.1 邦外里带式输送机的起色与近况 …………………………………………… 2 2.1.1 外洋煤矿用带式输送机技巧近况和起色趋向 ……………………………2 2.1.2 邦内煤矿用带式输送机的技巧近况及存正在的题目 ………………………3 2.1.3 我邦煤矿用带式输送机的起色 ……………………………………………4 2.2 选题布景 ……………………………………………………………………… 5 2.2.1 厉重技巧参数 ………………………………………………………………5 2.2.2 线道参数 ……………………………………………………………………5 2.2.3 物料性子 ……………………………………………………………………6 2.2.4 带式输送机职业处境 ………………………………………………………6 2.3 本课题的琢磨实质……………………………………………………………………6 2.3.1 长运距、大运量下运带式输送坎阱键技巧阐述琢磨 ……………………6 2.3.2 带式输送机的打算及驱动、制动计划的阐述 ……………………………6 3 长 距 离、 大 运量 下运 带 式 输送 机 枢纽 技巧 的 分 析 … …… …… … … …… … … 7 3.1 下运带式输送机基础构成 ……………………………………………………7 3.2 驱动计划确切定 ………………………………………………………………7 3.3 带式输送机制动技巧 ………………………………………………………… 9 4. 长间隔大运量下运带式输送机的打算 ……………………………………………11 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 IV 页 4.1 带式输送机原始参数 …………………………………………………………11 4.2 带式输送机的打算揣测 ………………………………………………………1 2 4.2.1 输送带运转速率的抉择……………………………………………………12 4.2.2 输送带宽度揣测……………………………………………………………12 4.2.3 初选输送带…………………………………………………………………13 4.3 输送机安置方式及基础参数确切定 …………………………………………1 4 4.3.1 输送带安置方式……………………………………………………………14 4.3.2 输送机基础参数确切定……………………………………………………14 4.4 线道阻力的揣测 ………………………………………………………………1 5 4.5 输送带张力的揣测 ……………………………………………………………1 6 4.5.1 张力揣测时各类运转工况的商榷…………………………………………17 4.5.2 最大发电形态下张力算……………………………………………………17 4.5.3 最大电动形态下张力算……………………………………………………20 4.5.4 满载形态下张力揣测………………………………………………………22 4.5.5 三种工况归纳阐述张力揣测………………………………………………23 4.5.6 电机数目与配比的抉择……………………………………………………25 4.6 滚筒的抉择与减速器的抉择 …………………………………………………2 6 4.6.1 传动滚筒直径的抉择………………………………………………………26 4 . 6 . 2 改向滚筒直径 抉择 ………………… ……………………… ………………2 6 4.6.3 减速器的选型………………………………………………………………26 4.7 制动器装配的抉择 ……………………………………………………………2 6 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 V 页 4.7.1 目前厉重的制动装配道理与本能…………………………………………26 4.7.2 制动器的选用规矩…………………………………………………………28 4.7.3 制动器的抉择………………………………………………………………29 4.8 软起动装配的抉择 …………………………………………………………… 30 4.8.1 目前厉重的软起动装配道理与本能………………………………………30 4.8.2 软起动装配的选用…………………………………………………………30 4.9 拉紧装配 ………………………………………………………………………3 3 4.9.1 张紧位子确切定……………………………………………………………33 4.9.2 拉紧力及拉紧酿成的揣测…………………………………………………34 4.9.3 拉紧装配抉择………………………………………………………………34 结论………………………………………………………………………………36 叩谢 ………………………………………………………………………………3 7 参考文献 …………………………………………………………………………38 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 1 页 1 绪论 带式输送机的最新起色倾向时一浮现长间隔、大运量、高速率、会合操纵等特质。 与其他运输筑立(如机车类)比拟,不单具有长间隔、大运量、连结运输的特质,并且运 行牢靠,易于完毕主动化和会合操纵,经济效益至极显明。带式输送机也是煤矿最为理 念的高效连结运输筑立,非常是煤矿高产高效今世化的大型矿井,带式输送机己成为煤 炭高效开采机电一体化技巧与装置的枢纽筑立。 跟着煤矿今世化的起色和需求,我邦对大倾角固定带式输送机、高产高效职业面顺 槽可伸缩带式输送机及长运距、大运量带式输送机及其枢纽技巧、枢纽零部件实行了理 论琢磨和产物开荒,使用动态阐述技巧和中央驱动与智能化操纵等技巧,研制获胜了软 启动和制动装配以及 PLC 操纵为焦点的电控装配,而且井下大功率防爆变频器也仍然 进入研发、试制阶段。跟着高产高效矿井的起色,带式输送机各项技巧目标有了很大提 高。 本文正在对常例下运带式输送机驱动及制动计划的外面琢磨的根底上,提出长运距、 大运量下运带式输送机常睹驱动形式和制动举措,通过体系的动态筑模揣测和仿真分 析, 将静态打算结论和动态阐述结果相连系, 指出长运距、 大运量下运带式输送机启动、 运转和制动历程中存正在的题目,并提出可行的操纵外面和管理计划。 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 2 页 2 输送机的起色与近况 2.1 邦外里带式输送机的起色与近况 长间隔、大运量、高速是带式输送机的最新起色倾向。与其他运输筑立(如机 车类)比拟,带式输送机不单具有长间隔(单机长度可达 5000 米,并且可能完毕众机进 行串联搭接,运距可达 206km )、大运量、连结运输的特质,并且运转牢靠,易于完毕 主动化和会合操纵,经济效益至极显明。带式输送机运转保卫用度远远低于公道汽运方 式, 并且只须坐褥岁月超越 5 年, 带式输送机输送形式比公道汽运的总投资要小得众[21] 是以正在企业的坐褥历程中,凡能完毕带式输送机输送的场地,寻常都采用连结的带式输 送机输送。与其他筑立比拟,带式输送机有以下便宜: (1)输送物料品种遍及; (2)输送才智范畴宽; (3)输送线)活跃的装卸料,可能活跃完毕一点或众点受料或卸料; (5)牢靠性和安好性高; (6)用度低。 外洋对待长间隔地面输送带式输送机的琢磨和运用较早,厉重用于 口岸、钢厂、水泥厂、矿山等场地。带式输送机也是煤矿最为理念的高 效连结运输筑立,非常是煤矿高产高效今世化的大型矿井,带式输送机 己成为煤炭高效开采机电一体化技巧与装置的枢纽筑立。 2.1.1 外洋煤矿用带式输送机技巧近况和起色趋向 外 2.1 外洋带式输送机的厉重技巧目标 外洋 300--500 万 t/a 高产高效矿井 厉重参数 送机 运距(m) 带速(m/s) 2000—3000 3.5—4 顺槽可伸缩带式输 送机 3000 4—5,最高达 8 大巷与斜井固定式强力带式输 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 3 页 输送量 (t/h) 驱动总功率 (kw) 2500—3000 1200—2000 3000—4000 1500—3000,最大达 10100 外洋带式输送机技巧的起色厉重浮现正在三个方面[1]:(1)带式输送机效力众元化、 使用范畴增加化,如大倾角带式输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各类 机型;(2)带式输送机自己的技巧向长运距、大运量、高带速等大型带式输送机倾向发 展;(3)带式输送机自己枢纽零部件向高本能、高牢靠性倾向起色。正在煤矿井下,因为 受处境条款的局部,其带式输送机的技巧目标要比地面用带式输送机的目标为低。外洋 每每运用的带式输送机的厉重技巧目标如外 2.1 所示。 2.1.2 邦内煤矿用带式输送机的技巧近况及存正在的题目 从 20 世纪 80 年代起,我邦煤矿用带式输送机也有了很大起色,对带式输送机的合 键技巧琢磨和新产物的开荒都赢得了可喜的结果,输送机产物系列接续增加,从定型的 SDJ, SSJ, STJ, DT 等系列起色到众效力、适合特种用处的各类带式输送机系列,但这一 阶段的起色多数基于我邦 70 年代前后引进带式输送机的变形和改正,主体布局没有大 的变革。进入 90 年代后,跟着煤矿今世化的起色和需求,我邦对大倾角带式输送机、 高产高效职业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枢纽技巧、合 键零部件实行了外面琢磨和产物开荒, 使用动态阐述技巧和中央驱动与智能化操纵等技 术,研制获胜了软启动和制动装配以及 PLC 操纵为焦点的防爆电控装配。跟着我邦煤 矿高产高效矿井的起色, 煤矿井下带式输送机到目前己到达外 2.2 所示的厉重技巧目标。 外 2.2 厉重参数 运距(m) 带速(m/s) 输送量(t/h) 驱动总功率(km) 邦内带式输送机的厉重技巧目标 大巷与斜井固定式强力带式输送机 4500 3-5 2000—3000 1500—3000 顺槽可伸缩带式输送机 2000—3000 2.5—4.5 1500—3000 900—1600 从外 2.1 和外 2.2 的对照可能看出,我邦煤矿高产高效矿井配套邦产带式输送机的水准 基础到达了邦际水准。目前,正在带式输送机产物中,厉重存正在的题目但枢纽零部件的可 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 4 页 靠性水准另有待于进一步普及。 正在煤矿井下,因为煤层和井下地质布局等出处,有时不得不采用下运带式输送机。 因为下运形式对制动技巧、 牢靠性、 安好性等央浼较高, 正在矿井开荒及运输形式打算时, 多数尽量避免下运运输形式,这也是目前下运带式输送机使用较少的出处。 2.1.3 我邦煤矿用带式输送机的起色[1] (1)大型化、智能化 为了适合高产高效集约化坐褥的需求,带式输送机的运输才智要加大,操纵主动化 水准要普及,长运距、高带速、大运量、大功率是带式输送机此后起色的势必趋向。正在 此后的 10 年内,输送量要到达 4000~5000t/h,带速要普及到 6m/s,顺槽可伸缩输送机 头部会合驱动要到达 3000 米,对待固定强力带式输送机要到达 5000 米,单机驱动功率 1000~1500KW,输送带要到达 PVG3150 和 ST6000 以上。 (2)普及枢纽零部件的本能和牢靠性 筑立开机率的上下厉重取决于输送坎阱键零部件的本能和牢靠性。 而要普及枢纽零 部件的本能和牢靠性,除了进一步完竣和普及现有零部件的本能和牢靠性外,还要接续 开荒琢磨新的技巧和零部件,如高本能可控软启动技巧、动态阐述与监控技巧、高效储 带装配、敏捷自移机尾、遐龄命托辊等,使带式输送机的本能进一步普及。 (3)增加效力,一机众用化 带式输送机是一种理念的连结运输筑立,但目前其功效还没有充盈阐述,资源有所 蹧跶。如将带式输送机布局作得当篡改,并选用必然的安好设施,就可拓展到运人、运 料或双向运输等效力,做到一机众用,使其阐述最大的经济效益。 (4)开荒专用机种 中邦煤矿的地质条款分别较大,正在运输体系的安置上时常会显露少许出格央浼,如 弯曲、大倾角(25°)直至笔直提拔、长运距下运带式输送机等,而有些场地常例的带 式输送机是无法餍足央浼的。为了餍足煤矿井下的某些出格央浼,应开荒餍足这些出格 央浼带式输送机,如波纹挡边输送机、管状带式输送机、平面转弯带式输送机、线摩擦 众驱动带式输送机、大倾角上运带式输送机、打倾角下运带式输送机等。 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 5 页 2.2 选题布景 充矿集团东滩煤矿东翼一采区储量约 1 亿吨,该采区的原煤运输扫数由一采 区主运输大巷固定带式输送机担负,该输送机运距 3005 米,运量 1800 吨/小时, 提拔高度-175 米,是属于类型的煤矿井下长运距、大运量下运带式输送机。东滩煤矿东 翼一采区运输大巷固定带式输送机的打算参数阐明如下: 2.2.1 厉重技巧参数 输送才智 输送长度 输送带宽度 2.2.2 线道参数 东翼一采区上山主运输大巷共 3005 米,可简化为如图 2.1 所示的八段:第一段(1 点 到 2 点)平运,长度 540 米;第二段(2 点到 3 点)下运,水准长度 207 米,提拔高度-27.1 米;第三段(3 点到 4 点)平运,水准长度 62 米;第四段(4 点到 5 点)下运,水准长度 518 米,提拔高度-82 米;第五段((5 点到 6 点)平运,长度 470 米;第六段(6 点到 7 点)上运, 水准长度 360 米,提拔高度 18.9 米;第七段((7 点到 8 点)下运,水准长度 400 米,提拔 高度-28.4 米:第八段(8 点到 9 点)下运,水准长度 435 米,提拔高度-56 米;整机水准 长度 2992 米,运输长度 3005 米。 Q=1800t/h L=3005m B=1200mm 18 1 17 16 15 2 34 14 5 13 6 12 7 11 8 10 9 图 2.1 输送线道参数图 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 6 页 2.2.3 物料性子 输送物料 物料密度 物料休息角 2.2.4 带式输送机职业处境 装配位置:东滩煤矿东翼一采区上山主运输大巷,底板为煤。 处境温度:0~35℃ 。 因为带式输送机巷道晃动不屈,变坡点较众,以致此带式输送机运转工况相当 繁杂,是目前邦内甚至外洋煤矿井下运转工况最为繁杂的带式输送机之一:从另一方面, 下运带式输送机运转安好牢靠性央浼高,操纵体系繁杂,且我邦目前对下运带式输送机 的外面琢磨较少,非常是长运距、大运量下运带式输送机体系的工况阐述、动态阐述、 启动、制动技巧琢磨较少,这也是本文抉择长运距、大运量下运带式输送机实行琢磨的 方针。 2.3 本课题的琢磨实质 原煤 ρ=900kg/m3 50° 2.3.1 长运距、大运量下运带式输送坎阱键技巧阐述琢磨 通过下运带式输送机驱动装配的各类构成计划的阐述对照,以及常例长运距、大运 量下运带式输送机驱动计划中软制动技巧和软起动技巧的外面琢磨,提出长运距、大运 量下运带式输送机常睹驱动形式和制动举措, 并阐述常睹驱动形式和制动举措的便宜和 存正在题目,归结总结出长运距、大运量下运带式输送坎阱键驱动计划和制动形式抉择的 根据。 2.3.2 带式输送机的打算及驱动、制动计划的阐述 针对充矿集团东滩煤矿东翼一采区主运输大巷固定下运带式输送机的打算参数及 其出格的职业处境所酿成的繁杂工况,起首对寻常运转时工况实行打算揣测,然后再对 空载及最大正功和最大负功工况实行揣测,再对各类工况的揣测结果阐述商榷,终末确 定合理的张紧形式及张紧力巨细,提出合理的张紧装配的选型。 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 7 页 通过各类工况的揣测、阐述对照,提出合理的驱动装配中,电机、减速器、软起动 装配(调速型液力耦合器)及软制动装配各部件的选型计划。 3 长间隔、大运量下运带式输送坎阱键技巧的阐述 3.1 下运带式输送机的基础构成 带式输送机的构成如图 3.1 所示[2],厉重其有:输送带、驱动装配(电动机、减速 机、软起动装配、制动器、联轴器、逆止器)、传动滚筒、改向滚筒、托辊组、拉紧装 置、卸料器、机架、漏斗、导料槽、安好扞卫装配以及电气操纵体系等构成。 1-头部漏斗 ;2-机架;3-头部扫清器;4-传动滚筒 5-安好扞卫装 置; 6-输送带; 7-承载托辊;8-缓冲托辊; 9-导料槽; 10-改向滚筒; 11-拉紧装配 12-尾架;13-空段扫清器;14-回程托辊;15-中央架; 16-电动机;17-液力巧合器;18-制动器;19-减速器;20-联轴器 图 3.1 带式输送机构成示妄念 3.2 驱动计划确切定 带式输送机的驱动部是整机构成的枢纽部件。驱动部装备是否适当,直接影响带 式输送性能否寻常运转。长间隔、大运量带下运带式输送机对驱动部的央浼比通用带式 输送机的央浼更高,它央浼驱动装配能供给稳定、腻滑的起动和泊车制动力矩,以确保 输送带不显露超速、打滑及输送带上的物料不显露滚料和滑料情景。为此央浼驱动装配 具有一个制动力可随时调剂的制动器,以确保起动和泊车制动的可控,极大地减小对物 料的袭击。同时,正在输送机空载起车时还必须确保起动的稳定性。 下运带式输送机受地形条款(如晃动较大)和装载量的影响,其起动工况对照繁杂,应试 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 8 页 虑如下几种: (1)负载量小或空载,松闸后带式输送机不行自起动; (2)负载量较大,松闸后带式输送性能自起动,但自然加快率较小; (3)负载量大,松闸后带式输送性能自起动,且自然加快率较大。 下运带式输送机正在寻常运转时,电动机也存正在发电工况、电动工况交错运转的题目,所 以正在打算中,寻常较少商讨软起动装配。带式输送机配下运带式输送机正在寻常运转时, 电动机也存正在发电工况、电动工况交错运转的题目,是以正在打算中,寻常较少商讨软起 动装配。带式输送机装备软起动装配,可有用消重起、制动历程的动张力,伸长输送带 及接头的运用寿命,以至可消重输送带强度,具有很大的经济道理。对此《煤矿安好规 程》作了相应原则。 因为下运带式输送机寻常境况下电动机职业正在发电工况,空载时电动机职业正在电动 工况。目前常用的下运带式输送机驱动部类型筑立装备如外 3.1 所示。 外 3.1 常用下运带式输送机驱动部组合外 组合 1 筑立 电动机 单机或众机 单机驱动或 众 电 机 众电机 1:1(或 众 电 机 2 3 4 5 1:1( 或 2:1) 众机 1:1(或 1:1( 或 2:1) 2:1)驱动 驱动 软起动 无 2:1)驱动 驱动 1:1(或 2:1)驱 动 限矩型液力 限矩型液力 调 压 电 气 软 滑差聚散器 巧合器 巧合器 起动 减速器 笔直轴或平 笔直轴或平 笔直轴或平 垂 直 轴 或 平 可能采用垂 行轴 行轴 行轴 行轴 直轴或平行 轴 制动器 可控盘式制 可控盘式制 液压制动或 可 控 制 动 装 可操纵动器 动装配 动装配 液力制动+ 置 推杆制动 拉 紧 装 重力拉紧或 重力式拉紧 重力式拉紧 重 力 拉 紧 或 重力拉紧或 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 9 页 置 主动拉紧 装配 装配 自 动 拉 紧 装 主动拉紧装 置 置 适 用 场 短间隔,中 中长间隔, 中长间隔, 长 距 离 , 变 长间隔,变 合 小倾角、小 大倾角 型机 3.3 新型下运带式输送机驱动组合及其操纵历程 无数下运带式输送机采用以下几种驱动部组合形式: (1)电动机—制动装配—减速器—滚筒 (2)电动机—限矩型液力巧合器—制动装配—减速器—滚筒 (3)电动机—限矩型液力巧合器—减速器—可操纵动装配—滚筒 (4)电动机—软启动—减速器—液压软制动—盘式制动装配—滚筒 (5)电动机—软启动—减速器—液力软制动—盘式制动装配—滚筒 (6)电动机—软启动—减速器—可控盘式制动装配—滚筒 (7)电动机—软启动—减速器—液粘软制动—滚筒 此中形式(1)~(3)众用于小型(短间隔、 小倾角、 小运量、 低带速)下运机上形式; (4)~ (7)较适于大倾角下运输送机上。由上述计划可睹,下运输送机可操纵动装配必不成少; 而且目前对下运输送机电动工况的可控起动题目有所藐视。对待长间隔、大运量下运带 式输送机,可操纵动装配必不成少,同时可控起动装配也成为务必。 为此咱们提出一种经济适用的长间隔、大运量、大功率下运带式输送机的驱动部组 合计划。该计划驱动部厉重有以下筑立构成:电动机、联轴器、调速型液力巧合器、减 速机、可操纵动装配、驱动滚筒等构成,如图 3.2 所示[3]。 大倾角 坡,倾角不大 坡,倾角不 大 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 10 页 图 3.2 驱动片面组合计划示妄念 采用以上驱动组合的下运带式输送机的起动和泊车历程如下: (1)开机盘算:先给软起动装配的电气体系和液压体系送电,使主、从动摩擦片闭合, 可操纵动装配慢慢松闸,倘使是重载,按起动央浼重车慢慢主动起动带式输送机。 (2)当输送带正在装满物料的境况下起动带式输送机时,不行直接对电机送电,不然起 动太速,物料容易显露下滑或滚料,是以正在这种境况下而是靠煤的下滑力起动输送机, 当慢慢松开制动器,输送带动员电机挽回,通过速率传感器检测挽回速率,当速率到达 近电机同步运转转速时, PLC 操纵电机主动送电起动, 从而使电机运转于寻常的发电状 态,云云可能大大减小电机起动时对电气和呆板的袭击。并且向下输送的角度越大,起 动加快率越大。为了确保起动稳定,通过速率反应变化制动器施加的制动力,遵照分别 的制动力,把加快率操纵正在 0.3m/s2 之内,确保起动历程的稳定性。 (3)电机直接起动操纵,当输送机空载或轻载,慢慢松开制动器时,输送机不行主动 起动,这时遵照测速装配检测输送机处于零速形态或起车太慢时,需求采用调速型液力 巧合器来可控起动带式输送机,此时的可控起动历程所有同上运带式输送机的起动过 程。 (4)寻常运转时,调速型液力巧合器开度最大,传动服从到达最大。 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 11 页 (5)当众电机驱动时,显露某台电机超载,需求功率均衡时,遵照电机的电流反应来 实行调速型液力巧合器的输入与输出速率调动(实在详睹电气片面),来实行众电机间的 功率均衡调动。寻常只须带式输送机体系打算合理,都能确保体系的众机功率均衡。 (6)泊车时,按预订的减速率央浼实行闭环变化可操纵动体系的制动力矩,使带式输 送机按预订的减速率减速,完毕可控泊车。 (7)当输送机正在带载泊车时,不行直接割断电机,不然容易显露飞车情景,酿成紧要 事情。为此正在停机时,先对输送机施加制动力,当检测到电机挽回速率降到其同步速率 时,再对电机断电,云云正在施加制动力降速时,可能充盈诈骗电机的制动力,使泊车更 稳定。当输送机的速率降至电机的同步速率时,调速型液力巧合器勺管扫数插入,确保 电机与输送机体系的同步切除,确保了可操纵动体系进一步按央浼减速泊车。 (8)倘使泊车时,带式输送机是空载(即主电机处于电动形态),则可能同上运带式输 送机的泊车历程连系可操纵动装配实行联络泊车制动。 (9)定车时,可操纵动装配抱闸,主电机停机,调速型液力巧合器的液压和电气体系 停电。 (10)正在起动和泊车历程中显露打击,如输送带跑偏、撕带、油温过上等等,调速型 液力巧合器和可操纵动装配的电气操纵体系会主动遵照央浼可控停机。 4 长间隔大运量下运带式输送机打算 充矿集团东滩煤矿东翼一采区主运输大巷固定带式输送机, 运距 3005 米, 运量 1800 吨/小时,提拔高度-175.5 米,处境温度为 0~35 ℃ ,是属于类型的煤矿井下长运距、 大运量下运带式输送机。因为带式输送机巷道晃动不屈,变坡点较众,以致此带式输送 机运转工况相当繁杂。另外,该机运转安好牢靠性央浼高,操纵体系繁杂,是目前邦内 甚至外洋煤矿井下运转工况较为繁杂的带式输送机。本章以该下运带式输送机为例,说 明其打算历程。 4.1 带式输送机原始参数 带式输送机是目前井下煤炭的厉重输送筑立,其打算的主动化先辈水准、布局安置 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 12 页 形式、运用安好性、牢靠性、连结性和高效运转将直接影响矿井坐褥本钱。采用带式输 送机输送物料与其它形式比拟有着一系列的优良性和高效性,其主动化水准高,代浮现 代物流技巧的起色倾向。本课题所央浼打算的带式输送机的参数如外 4.1 所示。 外 4.1 输送机原始参数 运量 Q 运距 L 垂高 总垂高 总运距 L 均匀倾角 β 最大块度 煤容重 γ 煤休息角 540 0 207 -27.1 62 0 1800t/h 518 -82 470 0 -175m 3005m -4° 300mm 0.9t/m3 50° 360 18 400 -28.4 435 -56 4.2 带式输送机的打算揣测 4.2.1 输送带运转速率的抉择 输送带运转速率是输送机打算揣测的首要参数,正在输送量必然时,得当普及带速, 可省略带宽。对水准装配的输送机,可抉择较高的带速,输送倾角越大带速应偏低,向 上输送时带速可得当高些,向下输送时带速应低些。目前 DTII 系列带式输送机举荐的 带速为 1.25~4m/s。 对待下运带式输送机, 商讨照料难度大, 寻常确定带速为 2~3.5m/s。 遵照职业面顺槽胶带机的规格(带宽 1.2m、带速 3.15m/s),职业面的实践坐褥才智,煤 流的不屈均型等成分,同时商讨职业面煤仓无缓冲功用的状态(约 3 米深),确定东滩煤 矿一采区运输大巷固定下运带式输送机带速 3.15m/s。 4.2.2 输送带宽度揣测 1)按输送才智确定带宽 带式输送机的输送才智与带宽和带速的合联是: Q=KB2vγc t/h 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 13 页 式中 K—货载断面系数, K 值与货载正在输送带上的积聚角相合 (查尺度 MT/T467-1996 中外三) B—输送带宽度,m V—输送机速率,m/s γ—运送货载的集散容重,t/m3 C—输送机倾角对输送量的影响系数。 当输送量已知时可按下式求得餍足坐褥才智所需的带宽 B1: Q K??c B1= 1800 = 452? 3.15? 0.90.97 =1.2 2)按输送物料的块度确定带宽 B2 由于本带式输送机输送原煤,且 amax=300mm 故有: B2≥2·amax+200=2×200+200=800mm 实践确定宽度时 B=max{1000B1,B2},故可选用 1200mm 宽度的输送带。 4.2.3 初选输送带 我邦目前坐褥的输送带有以下几种:尼龙分层输送带、塑料输送带、具体带芯阻燃带、 钢丝绳芯带等。 正在输送带类型确定上应试虑如下成分: 1)为伸长输送带运用寿命,减小物料磨损,尽量选用橡胶贴面,其次为橡塑贴面和塑料 贴面的输送带; 2)正在划一条款下优先抉择分层带,其次为具体带芯和钢丝绳芯带; 3)优先选用尼龙、维尼龙帆布层带。因正在同样抗拉强度下,上述质料比棉帆布带体轻、 带薄、柔弱、成槽性好、耐水和耐腐化; 4)笼罩胶的厚度厉重取决于被运物料的品种和性子,给料袭击的巨细、带速与机长,输 送石炭石之类的矿石,可能加厚 2mm 轮廓橡胶层,以伸长运用寿命。 归纳该机各种性子参数和技巧性子,商讨到输送量较大,运输间隔较长,且为固定 用输送机,为此初选输送带采用钢丝绳芯输送带,它既有优异的强度,又具有较好的防 扯破本能,是目前井下带式输送机首选带型。可能初选输送带如下: 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 14 页 输送带型号:ST2500 输送带 带宽:1200mm 带质料:qd=35.3kg/m2 4.3 输送机安置方式及基础参数确切定 4.3.1 输送带安置方式 对待角度不大的长间隔、大运量带式输送机体系,寻常可选用双滚筒 1:1 或 2:1 的 功率配比,云云既可能完毕电机的分时起动(煤矿井下变电所容量有局部),同时可能降 低输送带的强度。为了消重输送带的强度,本驱动体系采用了头部双滚筒驱动,并把拉 紧装配放正在紧跟驱动滚筒后部, 有利于起动时主动拉紧, 同时省略了电力线道铺设长度, 确保了操纵反响实时。 驱动部安置的位子对输送带强度的影响较大, 但对待本输送体系, 实行阐述后得出,驱动部安置正在上部结果较理念。同时屈从尽量省略施工职业量、简化 筑立的规矩,消重筑制本钱,其实在安置示妄念如输送机总装图所示。商讨到煤的输送 质料较大,本机各种托辊组间距为: 承载托辊间距 lt=1.2m 回程托辊间距 lt=3m 缓冲托辊间距 lth=0. 6m 承载托辊直径 dt=φ133mm 回程托辊直径 dt=φ133mm Gt=34.92Kg Gt=30.63Kg 4.3.2 输送机基础参数确切定 1)输送带质料 qd 由上述输送带选型结果可知 qd=35.3kg/m2× 1.2m=42.36kg/m 2)物料线质料 q 当已知打算输送才智和带速时,物料的线kg/m 式中 Q—每小时运输量,t/h; 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 15 页 v—运输带运输速率,m/s 3)托辊挽回片面线质料 qt′,qt″ 由前述托辊组的抉择境况可知 qt′= Gt/ lt=29.1kg/m qt″= Gt/ lt=10.21 kg/m 4.4 线道阻力的揣测 线道阻力(输送带运转阻力)征求直线阻力和弯曲段阻力。除了上述基础阻力外,还 受附加阻力,征求物料正在装载点加快时与输送带之间的摩擦阻力简称物料加快阻力,装 料点的导料槽摩擦阻力,清扫装配的摩擦阻力,中央卸料装配的阻力等;因为附加阻力 较小,正在整机运转历程中相对基础阻力的比例很小,正在揣测阐述历程中可能无视不计, 不会影响阐述结果,揣测整机功率时,商讨电机加权系数。 各直线段阻力的揣测 回程分支: WK10-11=gL[(qd+qt″)·ω″·cosβ-qd·sinβ] =9.8× 540× [(42.36+10.21)× 0.02× cos( 0? )]=5564N WK11-12= gL[(qd+qt″)·ω″·cosβ-qd·sinβ] =9.8×207×[(42.36+10.21)×0.02×cos(- 7.53 ? )-42.36× sin(- 7.53 ? )]=13376N 承载分支(有载境况) W′Z9-8=gL[(q+qt′+qd)·ω′·cosβ+(q+qd)sinβ] =9.8× 540[(159+42.36+29.1)× 0.025× cos(0° )+(159+42.36× sin(0° )]=30490N W′Z8-7=gL[(q+qt′+qd)·ω′·cosβ+(q+qd)sinβ] =9.8× 207× [(159+29.1+42.36)× 0.025× cos(-7.53° )+(159+42.36)× sin(-7.53° )] =-41884N W′Z7-6=gL[(q+qt′+qd)·ω′·cosβ+(q+qd)sinβ] 9.8× 62× [(159+29.1+42.36)× 0.025× cos(0° )]=3500N 承载分支(空载境况) 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 16 页 W′Z1-2=gL[(qt′+qd)·ω′·cosβ+qdsinβ] =9.8× 435× [(29.1+42.36)× 0.025× cos(-7.4° )+42.36× sin(-4.08° )] =-159695N W′Z2-3=gL[(qt′+qd)·ω′·cosβ+qdsinβ] =9.8× 400× [(29.1+42.36)× 0.025× cos(-4.08° )+42.36× sin(-4.08° )]=-4829N 同理可揣测出其它各工况下各变坡段的阻力,揣测结果如外 4.2 所示。 外 4.2 各变坡段阻力揣测(N) 变坡段 满载 空载 变坡段 回程 1-2 -86081 -15659 10-11 5564 2-3 -33584 -4829 11-12 13376 3-4 55799 13778 12-13 639 4-5 26506 8229 13-14 39649 5-6 -134371 -25428 14-15 4843 6-7 3500 1085 15-16 -3778 7-8 -41800 -7668 16-17 15926 8-9 30490 9454 17-18 17703 4.5 输送带张力的揣测 用逐点法揣测输送带枢纽点张力,输送带张力应餍足两个条款: (1) 摩擦传动条款 :即输送带的张力务必确保输送机正在任何寻常工况下都无输送带 打滑情景爆发。 Symax=S1[1+(eμα-1)/n] 式中 Symax—输送带与传动滚筒相遇点张力,N; S1—输送带与传动滚筒分辨点处张力,N; μ—传动滚筒与输送带间的摩擦系数,采用包胶滚筒,μ=0.3; α—输送带与传动滚筒间的围包角,取 α=200° n—摩擦力备用系数,n=1.3; (2)垂度条款:即输送带的张力务必确保输送带正在两托辊间的垂度不超越原则值,或 餍足最小张力条款。 Szmin=5glt′(q+qd)cosβ Skmin=5glt″qdcosβ 此中 Szmin—重载段输送带最小点张力,N; 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 17 页 Skmin—空载段输送带最小点张力,N; 本带式输送机各枢纽点示意如图一所示,其笔直度条款为: Szmin=5× 9.8× 1.2× (159+42.36)× cos(0° )=11840N Skmin=5× 9.8× 3× 42.36× cos(-0° )=6227N 4.5.1 张力揣测时各类运转工况的商榷 本输送体系线道众变,其显露的工况繁杂,并且各类工况的分别较大,务必对每一 种工况都实行注意揣测阐述。 (1)满载运转形态 输送带各段都满载的运转形态每每为寻常运转形态。大无数境况下,此形态为输送 机体系最贫寒工况,是以务必对寻常运转工况实行打算揣测,以确定各厉重点输送带张 力、电机功率、张紧力等结论,此时电机处于发电运转形态。但对待本输送体系遵照以 下阐述后,此工况却不是最贫寒工况。 (2)最大发电运转形态 对待既有下运,又有上运境况的输送线道,有也许显露具有最大发电形态的工况, 并且这种工况随起动和泊车历程将接续显露。倘使打算中没有商讨到这种工况,就势必 会显露驱动装配过载,或者正在这种条款下泊车制动不住,显露飞车酿成紧要的事情。本 输送体系,最大发电运转形态的工况是正在唯有下运段满载,水准及上运段都处于空载状 态的境况下显露 (3)最大电动行形态 对待本输送体系最大电动运转形态不正在寻常运转工况下,而是正在线道下运段空载, 而水准及上运段满载的境况下显露。倘使无视此工况,有也许显露电机堵转,闷车而烧 坏,并且这种工况也随起动和泊车历程的显露而接续显露。 (4)空载运转形态 所谓空载运转形态,即是输送机上各点都没有载荷境况下输送机的运转形态。对待 本输送线道, 其空载运转形态比最大电动形态境况下的安好, 为此咱们不注意打算揣测。 4.5.2 最大发电形态下张力揣测 当全盘下运段满载时,该输送机处于最大发电形态。正在最大发电形态下各段阻力计 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 18 页 算如外 4.3 所示。 外 4.3 最大发电形态下各变坡段阻力揣测(N) 变坡段 承载阻力 变坡段 回程阻力 1-2 -86081 10-11 5564 2-3 -33584 11-12 13376 3-4 13778 12-13 639 4-5 8229 13-14 39649 5-6 -134371 14-15 4843 6-7 1085 15-16 -3778 7-8 -41884 16-17 15926 8-9 9454 17-18 27703 (1)张力开端揣测 为了充盈消重输送带的张力,只须餍足摩擦条款和垂度条款,就能确保输送机的驱 动条款,是以下面咱们先按垂度条款实行揣测,然后验算摩擦条款。 该输送机为双滚筒永别驱动,功率配比按 γ 12=2:1 挑选,围包角取 μ0θ α1=α2=200° ,滚筒与输送带摩擦系数取μ =0.3,则 k = e 商讨滚筒的备用系数,C0=1.3,则遵照摩擦条款有: (? 12 ? 1 )(k ? 1 ) ? C0 ( 2 ?1 )( 2.85 ? 1 ) ? 1.3 S1= = =5.26Sy C 0S1 1.3S 1 = 2.85 。 遵照本带式输送机的特质,拟先按垂度条款揣测,后验算摩擦条款。 是以令:S8=Szmin=11840N。由逐点张力法求得: S9=S8+W′8-9=11840+9454=21294N S7=S8-W′7-8= 11840-(-41884)=53724N S6=S7+W′6-7= 53724-1085=52639N S5=S6-W′5-6= 52639-(-134371)=187010N S4=S5-W′4-5= 187010-8229=178781N 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 19 页 S3=S4-W′3-4= 178781-13778=165003N S2=S3-W′2-3= 165003—(—33584)=198587N S1=S2-W′1-2= 198587-(-86081)=284668N S10=S9× 1.02= 21294× 1.02=21720N S11=S10-W10-11= 21720+5564=27284N S12=S11-W11-12= 27284+13376=40660N S13=S12-W12-13= 40660+639=41299N S14=S13-W13-14= 41299+39649=80948N S15=S14-W14-15= 80948+4843=85791N S16=S15-W15-16= 85791-3778=82013N S17=S16-W16-17= 82013+15926=97939N S18=S17-W17-18= 97939+27703=125642N S19=S18× 1.03=129411N (2)验算摩擦条款 S1/S19=294668/129411=2.2<5.26 以上阐明各张力点都餍足垂度条款和摩擦条款。 (3)输送带强度验算 商讨输送带的寿命、起动时的动应力、输送带的接头结果、输送带的磨损,以及输 送带的备用才智,选用输送带时务必有必然的备用才智(即安好系数),遵照以上揣测可 以确定输送带的最大张力 Smax,则应餍足: m= 此中 m—输送带安好系数; B—带宽,mm; σd—带芯拉断强度,N/mm;对待 ST2500 型带,σd=2500 N/mm。 此处校核输送带的安好系数为: m= 2500 ? 1200 =10.5 284668 ?d ? B S max 可知所选的输送带安好系数大于静态打算安好系数 6;同时也大于商讨软制动器启 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 20 页 动动载系数 1.1 时打算安好系数 6.6 的央浼。 (4)张紧力揣测 PH=S18+S19=125642+129411=255053N (5)牵引力和电动机功率揣测 输送机总牵引力:F=S19-S1=129411-284668=-155257N 电动机功率: 此中 N= KF ? v 1000 ? K—电机功率备用系数,发电工况时取 K=1.1 η—传动体系的职业服从。 则全盘电动机总功率 P= KF ? v 1.1 ? (? 155257 ) ? 3.15 =-598kW 1000? 0.9 1000 ? 4.5.3 最大电动形态下张力揣测 当全盘下运段空载,其余线道区段满载时,该输送机处于最大电动形态。正在最大电 动形态下各段阻力揣测如外 4.4 所示。 (1)张力开端揣测 为了充盈消重输送带的张力,只须餍足摩擦条款和垂度条款,就能确保输送机的驱 动条款,这里推拿擦条款实行揣测,然后验算垂度。 外 4.4 最大电动形态下各变坡段阻力揣测(N) 变坡段 承载阻力 变坡段 回程阻力 1-2 -15695 10-11 5564 2-3 -4829 11-12 13376 3-4 55799 12-13 639 4-5 26506 13-14 39649 5-6 -25428 14-15 4843 6-7 3500 15-16 -3778 7-8 -7668 16-17 15926 8-9 30490 17-18 27703 该输送机打算为双滚筒永别驱动, 功率配比按 γ12=2: 1 挑选, 围包角取 α1=α2=200° , 滚筒与输送带摩擦系数取 μ=0.3,则 k = e μ0θ = 2.85 整机运转体系阻力等于各段阻力之和,由外 3-4 揣测: 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 21 页 Fu= ?Wi =166597N 商讨滚筒的备用系数,C0=1.3,则遵照摩擦条款有: 1.3 Fu C 0 Fu SL= = =39023N 2 ?1 )( 2.85 ? 1 ) (? 12 ? 1 )(k ? 1 )( 是以令:S1=40000N。由逐点张力法求得: S2=S1+W'1-2= 40000-15695=24305N S3=S2+W'2-3= 24305+(-4829)=19476N S4=S3+W'3-4= 19476+55799=75275N S5=S4+W'4-5= 75275+26506=101781N S6=S5+W'5-6= 101781-25428=76353N S7=S6+W'6-7= 76353+3500=79853N S8=S7+W'7-8= 79853-7668=72185N S9=S8+W'8-9=72185+30490=102675N S10=S9+W'9-10= 102675 × 1.03=105755N S11=S10+W10-11=105755+5564=111319N S12=S11+W11-12=111319+13376=124695N S13=S12+W12-13=124695+639=125334N S14=S13+W13-14=125334+39649=164983N S15=S14+W14-15=164983+4843=169826N S16=S15+W15-16=169826-3778=166048N S17=S16+W16-17=166048+15926=181974N S18=S17+W17-18=181974+27703=209677N S19= S18× 1.03=21596N (2)验算垂度条款 S3=19476N>SZmin 阐明餍足垂度条款。 (3)输送带强度验算 此处校核输送带的安好系数为 m=1200× 2500/ S19=13.9 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 22 页 可知所选的输送带安好系数大于静态打算安好央浼系数 6;同时也大于商讨软启动 动载荷系数 1.2 时打算安好系数 7.2 的央浼。 (4)张紧力揣测 PH=S18+S19=209677+215967=425644N 4.5.4 满载形态下张力揣测 当承载段满载时,该输送机处于发电形态。 (1)张力开端揣测 为了充盈消重输送带的张力,只须餍足摩擦条款和垂度条款,就能确保输送机的驱 动条款,是以下面咱们先按垂度条款实行揣测,然后验算摩擦条款。 遵照以上的揣测举措,得出满载形态下各点张力为: S8=Szmin=11840N S9=S8+W'8-9= 11840+30490=42330N S7=S9+W'7-8= 42330-(-41884)=84214N S6=S7+W'6-7= 84214-3500=80714N S5=S6+W'5-6= 80714-(-134371)=215085N S4=S5+W'4-5= 215085-26506=188579N S3=S4+W'3-4= 188579-55799=132780N S2=S3+W'2-3= 132780-(-33584)=166364N S1=S2+W'1-2= 166364-(-86081)=252445N S10=S9× 1.03=42330× 1.03=43600N S11=S10+W10-11=43600+5564=49164N S12=S10+W11-12=49164+13376=62S40N S13=S10+W12-13=62540+639=63179N S14=S10+W13-14=63179+39649=102828N S15=S10+W14-15=102828+4843=107671N S16=S10+W15-16=107671-3778=103893N S17=S10+W16-17=103893+15926=119819N 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 23 页 S18=S10+W17-18=119819+27703=147522N S19=S10 × 1.03=151948N (2)验算摩擦条款 S1/S19=252445/151948=1.6<5.26 上式阐明餍足摩擦条款。 (3)输送带强度验算 此处校核输送带的安好系数为 m=1200×2500/ S1=11.9 可知所选用的输送带安好系数大于静态打算安好系数 6;同时也大于商讨软制 动器启动动载荷系数 1:1 时打算安好系数 6.6 的央浼。 (4)张紧力揣测 PH=S18+S19=299470N 4.5.5 三种工况归纳阐述张力揣测 归纳以上三种工况,商讨餍足统一拉紧力的条款下,取拉紧力为: PH=425644N 正在以上拉紧力下需从头揣测最大发电形态下的各点张力: (1)最大发电形态下 令:S18+S19=2.03S18=425644N 则有:S18=209677N S19= S18× 1.03=215968N S17= S18- W17-18= 209677-27703=181974N S16= S17- W16-17= 181974-15926=166048N S15= S16- W15-16= 166048+3778=169826N S14= S15- W14-15= 169826-4843=164983N S13= S14- W13-14= 164983-39649=125334N S12= S13- W12-13= 125334-639=124695N S11= S12- W11-12= 124695-13376=111319N S10= S11- W10-11= 111319-5564=105755N 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 24 页 S9= S10/1.03=105755/1.03=102675N S8= S9- W'8-9= 102675-9454=93221N S7= S8- W'7-8= 93221-(-41884)=135105N S6= S7- W'6-7= 135105-1085=134020N S5= S6- W'5-6= 134020-(-134371)=268391N S4= S5- W'4-5= 268391-8229=260162N S3= S4- W'3-4= 260162-13778=246384N S2= S3- W'2-3= 264384-(-33584)=279968N S1= S2- W'1-2= 279968-(-86081)=366049N 此处校核输送带的安好系数为:m=1200× 2500/ S1=8.2 可知所选用的输送带安好系数大于静态打算安好系数 6;同时也大于商讨软制动器 启动动载系数 1.1 时打算安好系数 6. 6 的央浼。 故改进后最大电动形态下输送机总牵引力:F= S19- S1=-150081N 所需电动机总功率:P= (2)满载形态下 各点有:S18=209677N S19= S18× 1.03=215968N S17= S18- W17-18= 209677-27703=181974N S16= S17- W16-17= 181974-15926=166048N S15= S16- W15-16= 166048+3778=169826N S14= S15- W14-15= 169826-4843=164983N S13= S14- W13-14= 164983-39649=125334N S12= S13- W12-13= 125334-639=124695N S11= S12- W11-12= 124695-13376=111319N S10= S11- W10-11= 111319-5564=105755N S9= S10/1.03=105755/1.03=102675N S8= S9- W'8-9= 102675-30490=72185N K F V 1.1 ? 150081 ? 3.15 = 1000 ? 0.90 1000 ? 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 25 页 S7= S8- W'7-8= 72185-(-41884)=114069N S6= S7- W'6-7= 114069-3500=110569N S5= S6- W'5-6= 110569-(-134371)=244940N S4= S5- W'4-5= 244940-26506=218434N S3= S4- W'3-4= 2218434-55799=162635N S2= S3- W'2-3= 162635-(-33584)=196219N S1= S2- W'1-2= 196219-(-86081)=282300N 此处校核输送带的安好系数为:m=1200 × 2500/S1=10.6 可知所选用的输送带安好系数大于静态打算安好系数 6;同时也大于商讨软制动器 启动动载系数 1.1 时打算安好系数 6. 6 的央浼。 输送机总牵引力:F=S19-S1=-66332N 所需电动机总功率:P= (3)最大电动形态下 输送机总牵引力:F= S19-S1=175961N 所需电动机总功率:P= KF? 1.4 ? 175961 ? 3.15 = =863kW 1000 ? 0.9 1000 ? K F V 1.1 ? 66332 ? 3.15 = =256KW 1000 ? 0.9 1000 ? 4.5.6 电机数目与配比的抉择 抉择电机功率与数目应相符如下央浼: (1)额定总功率 Pe≥P; (2)商讨到台数和单电动机功率相符各驱动滚筒牵引力配比; (3)尽也许用统一型号电动机,以省略备用台数。 遵照以上揣测的总驱动功率,商讨到煤矿井下运用条款,较大的影响了输送机沿线 运转阻力,同时下运输送机为发电形态,尽量挑选备用才智更大些,云云有利于动态起 动和有用防守输送机超速,为此,按功率 2:1 的结婚方式,此时的功率可挑选为 352kW ×3。 阐明: 以上各变坡段的阻力揣测是按煤矿井下带式输送机实践运转工况下体系阻力 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 26 页 系数揣测的,即承载分支阻力系数取 0.025,回程分支阻力系数取 0.02;但对下运发电 工况的带式输送机,为安好牢靠起睹,发电工况时体系阻力系数应取 0.012,按以上同 样的揣测举措,最大发电工况时体系阻力 F=-226271 N,整机轴功率-713 千瓦,需电机 功率不小于 871 千瓦,选用 Y3556-4 型号电动机,315kW×3 能餍足央浼;同样举措校 核胶带强度也能餍足央浼。 4.6 滚筒的抉择与减速器的抉择 滚筒是带式输送机的又一首要部件,按其布局与功用的分别分为传动(驱动)滚筒、 改向滚筒等。其直径应遵照输送带的带芯层数来裁夺。 4.6.1 传动滚筒直径的抉择 D1=1400mm 4.6.2 改向滚筒直径抉择 a.尾部改向滚筒直径 尾部改向滚筒的直径寻常比传动滚筒直径小一级,然则本输送机因为迫近驱动部滚 筒协力较大,是以取:D2=600mm。 b.拉紧滚筒 拉紧滚筒处受张力也较大,可取:D3 =600mm 4.6.3 减速器的选型 遵照带速、传动滚筒直径和电动机转速推知减速器的传动比为: i= ?nD ? ? 1485 ? 1400 = =34.54 60 ? 3.15 60 ? 额定功率 760KW 传动比 35.5 许用热容量 365KW 以上 抉择 FLENDER 型减速器,其技巧参数如下: 型号 B3SH15-35.5 高速轴输入转速 1500r/min 4.7 制动器装配的抉择 4.7.1 目前厉重的制动装配道理与本能 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 27 页 针对带式输送机的制动技巧央浼, 目前邦内已使用和开荒琢磨成的大功率可操纵动 装配厉重有以下几种:自冷盘式制动装配、液力制动器和液压制动器。 (1)防爆自冷盘式制动装配 防爆自冷盘式制动装配厉重由呆板盘闸 和可控液压站构成,其职业道理是通过制动 器对职业盘施加擦擦制动力而发作制动力 矩,通过液压站调剂制动器中油压的巨细可 以调剂正压力,从而调剂制动力矩的巨细。 液压站采用了电液比例操纵技巧,是以制动 体系的制动力矩可能遵照职业需求主动实行 调剂,完毕优异的可操纵动。为了确保不出 现火花,寻常制动盘装配正在中低速轴,央浼线Om/s。为了使制动用具有优异的 散热性,确保制动盘温度,遵照风机道理把制 图 4.1 自冷盘式制动器安置 1-输送带 2-驱动滚筒 3-减速机 4-制动器 5-液力巧合器 6-电机 动盘做成中空布局的强制冷却形式,使制动历程中绝对不超越 150℃。这种制动体系的 安置方式如图 4.1 所示, 遵照下运带式输送机驱动体系的央浼, 当大功率或众机驱动时, 可能正在减速机与电机之间加液力巧合器完毕功率均衡(对待此外制动体系也雷同)。 (2)液压制动器 当用电机驱动液压泵时需求输着力矩,同样通过输送机体系动员液压泵业发作力 矩,此时液压泵对输送机发作的是同样巨细的阻尼力矩,当阻尼力矩足够大时,就会制 动输送机完毕制动。 (3)液力制动器 液力巧合器可能转达力扭, 当把巧合器的涡轮固 守时,就会对泵轮动员的高速液流发作广大的阻力 矩,使其减速。液力制动体系即是遵照这个道理实行 打算的。液力制动体系厉重由带泵轮、涡轮的液力制 动巧合器和液压冷却操纵构成。 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 28 页 图 4.2 液压制动器安置 1-输送带 2-驱动滚筒 3-减速机 4-液压制动泵 5-推杆制动器 6-电机 (4)液粘制动装配 液体粘性制动装配(又称湿式制动器)是诈骗摩擦片正在粘性液体中的摩擦力来转达 力矩的。 为了完毕带式输送机各项制动本能央浼, 可能采用常闭式布局, 厉重由主动轴、 被动胀,主、从动摩擦片,操纵油缸、弹簧、壳体及密封件等构成。当主动轴动员主动 摩擦片挽回时,因为从动摩擦片不动,使得主、从动摩擦片间发作摩擦力功用,当变化 操纵油缸中的油压巨细可能调动主、从动摩擦片之间的压紧力,进一步变化主动摩擦片 与从动摩擦片间的摩擦力矩,从而完毕带式输送机各项制动技巧央浼。 湿式制动器的主、从动摩擦片都正在粘性润滑油中职业,它是通过润滑油来实行冷却 散热,通过操纵油压来变化摩擦片间的压紧力,从而使得摩擦片的润滑形态由液体油膜 剪切区变到同化摩擦区,最终过渡到界线摩擦区的分别职业形态。 湿式制动器的主、从动摩擦片都正在粘性润滑油中职业,它是通过润滑油来实行冷却 散热,通过操纵油压来变化摩擦片间的压紧力,从而使得摩擦片的润滑形态由液体油膜 剪切区变到同化摩擦区,最终过渡到界线摩擦区的分别职业形态。 正在制动历程中,因为操纵油压与油膜承载力的合伙功用,主、从动摩擦片将由液体 剪切形态与同化摩擦形态之间变革,是以制动力矩的揣测应按分别形态来实行阐述;当 压紧力较小,而油膜间隙较大时,主、从动摩擦片将厉重处于液体剪切形态,此时的力 矩揣测应按液体摩擦模子实行琢磨;当压紧力较大,而摩擦片间隙小到必然水准则得用 界线摩擦形态来揣测。 4.7.2 制动器的选用规矩 遵照以上各类制动器的道理及本能,根据我邦煤矿井下长运距、大运量下运带式输 送机的职业特质,连系我厂众年坐褥下运带式输送机配套制动装配的经历,制动器的选 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 29 页 型应试虑以下几个规矩:(1)商讨输送机的职业首要性,当输送机职业处所至极首要时, 如主运输输送机,应重心商讨牢靠性装备,可采用液粘制动器加盘闸制动器,完毕双保 险。(2)商讨输送机(长度短、运量小)制动力矩巨细,制动力矩小,相应动载袭击小, 可选用一般推杆制动器;不然,应选用可操纵动器,如液粘制动器或可控盘闸制动器。 (3)输送机带速,当输送机带速高时,应选用可操纵动器,或者选用液力或液压制动器 先完毕降速,速率消重此后,再加制动闸实行定车制动。(4)商讨输送机(长度、运量) 动载荷巨细,动载荷较大时,务必采用可操纵动器,当央浼制动精度高时,选用液粘制 动器,不然选用可控盘闸制动器。(5)商讨输送机经济性,本能央浼越好,投资价钱越 高。寻常境况选用可控盘闸制动器,既可完毕可操纵动,又能完毕定车,且布局单纯, 相应投资也较小。 4.7.3 制动器的抉择 对待大功率、长间隔的强力带式输送机,为防守不料打击需实行泊车央浼时, 新《煤矿安好规程原则》应设备特意的软制动装配,以确保寻常泊车和遑急泊车需求。 遵照带式输送机技巧央浼, 制动装配发作的制动力矩不得小于该输送机所需制动力 矩的 1.5 倍。 对本带式输送机因为其运输间隔长,呆板具体惯性力绝顶大,商讨到泊车岁月长, 倘使碰到出格境况需求遑急泊车时,务必设备牢靠的制动体系,以确保牢靠制动和泊车 央浼。 为了实行制动器的打算和选型,商讨到输送机间隔长,惯性力大,这里,咱们可能 遵照电机起动力矩来初选制动器,则有: P 3 ? 355 ×i=9500× ×35.5=240780N·m n 1500 连系山东科大运输所盘形闸制动器选型手册,选用 2 台 KZP-φ1400 型自冷盘式制 MZ′=9500 动装配,装于驱动滚筒轴上,其技巧参数为: 型号 KZP-φ1400 制动力矩 152000 N· m 最高转速 120r/min 校核揣测: 遵照输送机最大发电工况的打算揣测,最大制动力为 155257N ,传动滚筒直径 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 30 页 1400mm,则最大制动力矩: MZ =1.35 × 155257 × 0.7=146718Nm;选用两台 KZP-φ1400 制动力矩 152KNm,能餍足央浼。 4.8 软起动装配的抉择 由电动机本身性子可知,电动机直接启动时会发作很大的起动电流,从而对电网冲 击很大;而正在电动机和减速器之间加可控软起动装配则会大大刷新电动机的启动本能, 从而伸长电动机运用寿命。调速型液力巧合器是一种无级调速装配,它每每装配于电机 和减速器之间,具有起动时扞卫电机,起动加快率可控、过载扞卫等效力,是目前本能 较优良的可控软起动装配之一。 4.8.1 目前厉重的软起动装配道理与本能 常用的下运带式输送机软起动装配厉重有以下几种:液体粘性软起动装配、 CST、 液 力巧合器、变频器等。 (1)液体粘性软起动装配液体粘性 软起动体系是诈骗液体的粘性即油 膜剪切力来转达扭矩的, 其布局如图 4.3 所示,由主、从动轴,主、网投平台大全从动 摩擦片,操纵油缸、弹簧、壳体及密 封件等构成。 当主动轴动员主动摩擦 片挽回时, 通过摩擦片之间的粘擦片的挽回,当 擦片的挽回,当变化操纵油缸中的油 压巨细来调动主、从动摩擦片之间的 油膜厚度,可能变化从动摩擦片输出 图 4.3 液体粘性软启动体系呆板布局图 1-输入轴 2-壳体 3-操纵油缸 4-弹簧 5-主动摩擦片 6-从动摩擦片 7-输出轴 的转速和扭矩的巨细,从而完毕带式输送机各项驱动央浼和可控软起动效力。 (2)液力巧合器 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 31 页 液力巧合器厉重分限矩型液力巧合器和 调速型液力巧合器两种,厉重是以液体为介 质转达功率的软起动装配。厉重由泵轮、涡 轮、外壳等构成。泵轮输入轴与电机相连, 为功率输入端;涡轮经输出轴与减速器相连, 为功率输出端,两者布局样式形似,成轴向 对称布列,合伙构成液流轮回圆。 职业时,由供油泵向轮回圆中充入职业 油,当电动机驱动泵轮挽回时,进入泵轮的 职业油正在叶片的动员下,因离心力的功用由 泵轮内侧流向外缘,酿成高压高速液流袭击 涡轮叶片,使涡轮与泵轮同向挽回,职业油 正在涡轮中由外缘流向内侧,将流入涡轮中的 高能液流改动成输出轴的呆板能,从而完毕 能量的柔性转达。限矩型液力巧合器的充液 量褂讪,起到柔性联轴节的功用,能完毕电机 空载起动、过载扞卫等功用,但起动加快率不 可控,每每被用正在小型输送机上。 调速型液力巧合器通过电动奉行器来调动 勺管的插入深度完毕调动轮回圆内职业液体的充液量的。是以起动力矩可控,每每被用 于中大型输送机上或倾角较大的场地。 采用调速型液力巧合器动作软起动传动装配可能做到伸长起动岁月、 刷新输送机满 载起动本能。厉重便宜如下: ①完毕软起动(可控起动) 起动时巧合器中无油, 电动机动员泵轮空载起动, 起动岁月短, 大电流袭击岁月短。 待电动机起动完毕,操纵体系才操纵勺管外移,向巧合器供油,涡轮力矩慢慢增大,当 涡轮力矩大于负载力矩时,输送机起源起动。正在起动历程中电控体系时间遵照输送机的 实践加快率值来调动勺管的搬动,使输送机的加快率维持正在 0.1 ~0.3m/s2 范畴内。 图 4.4 调速型液力巧合器道理图 1-油冷却池 2-滤油器 3-滚动轴承 4-电动奉行其 5-油箱 6-齿轮泵 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 32 页 ②完毕功率均衡调动职业中, 操纵体系通过测定每台电动机的负荷电流境况来操纵 勺管的搬动量到达平衡电动机功率的方针,调动精度达 5‰。 ③具有过载扞卫效力,普及呆板运用寿命因为采用液体作传动介质,它能罗致、减 少外载荷的振动与袭击,巧合器上设有易熔塞,过载时液体可将易熔塞熔化喷出,是以 扞卫了传动系各元件,普及了呆板的运用寿命。 然则这种体系有以下不够之处: ①正在寻常职业时,寻常有 3-5%的滑差,此时具有 3-5%的传动服从牺牲,并且输送 呆板多数长时长远职业,使巧合器发烧量大,并蹧跶巨额的能量; ②调速型液力巧合器正在起动历程中永远存正在一个不不乱的过渡区,使 得起动本能还不睬念; ③液力巧合器的体积较大,体系操纵本能和操纵精度较差。 (3)CST(Controlled Start Transmission System) 该装配是 80 年代初期,美邦道奇公司针对大运量、长间隔带式输送机正在起动历程 中显露的动力所酿成的非不乱工况研制获胜的可控传动装配。 它是将行星减速器与液体 粘性湿式聚散器作成一体,所示。它布局紧凑,体积小,启动稳定,加快率、减速率可 控。厉重有以下便宜: ①软起动性子好。CST 体系起动与负载无合,电动机可正在无负载境况下很速到达满 速,然后输送机从静止形态加快到满速。CST 体系具有至极优异的力矩操纵性子,它可 以遵照输送机运转的需求(起动、调速、泊车),活跃、精准地变化聚散器转达力矩的大 小, 从而使输送机正在统统运转历程中稳定无袭击。 是以最大节制地消重输送带的动张力, 普及输送带、电动机及整机的寿命,并减小对电网的袭击; ②具有良好的调速本能。CST 体系的速率调动范畴为 10%-100%。输送机可正在此 范畴内以任何速率运转(央浼冷却体系要有够的冷却才智), 是以能餍足带工输送机低速 验带的需求; ③运转牢靠、服从高; ④功率均衡调动本能好。众级驱动或众点驱动时具有优异的功率均衡本能。对全盘 驱动单位可完毕负载分派。 但这种体系筑制工艺繁杂,加工央浼高,本钱和投资极大,调试历程繁杂,保卫费 北 京 航 空 航 天 大 学 毕 业 设 计 (论 文 ) 第 33 页 用较高。 (4)调压型电器软起动筑立 调压型电气软起动筑立起动力矩较小, 但下运输送机寻常正在空载形态下央浼的起动 力矩才最大,故仅从力矩合联上商讨采用电气软起动筑立比正在上运输送机上更有利。控 制计划:对待第 1、 2 种工况,可采用松开制动器再加入电动机的举措,即与电动形态 起动形式相仿:对待第 3 种工况,起动时务必施加制动力,让电动机处于电动形态下起 。