帶式運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)

開封大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘 要帶式輸送機(jī)是輸送能力最大的連續(xù)輸送機(jī)械之一。其結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行平穩(wěn)、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、能耗低、對環(huán)境污染小、便于集中控制和實(shí)現(xiàn)自動化、管理維護(hù)方便，在連續(xù)裝載條件下可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸。本論文主要涉及了帶式輸送機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)和電器原理設(shè)計(jì)部分。帶式輸送機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)程序分兩步，第一步是初步設(shè)計(jì)，主要是通過理論上的計(jì)算選出合適的輸送機(jī)部件。其中包括輸送帶的類型、帶寬和帶速的選擇、帶式輸送機(jī)線路初步設(shè)計(jì)、托滾及其間距的選擇、滾筒的選擇、電動機(jī)、減速器、盤式制動器、液力耦合器的選擇等；第二步是施工設(shè)計(jì)，主要根據(jù)初步設(shè)計(jì)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的設(shè)計(jì)工作。最后，在機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，完成了對輸送機(jī)的保護(hù)裝置及其電器原理的設(shè)計(jì)。電器控制主要通過可編程控制器實(shí)現(xiàn)（PLC）關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī)；驅(qū)動裝置；可編程控制器目 錄摘要.1 緒論.11.1帶式輸送機(jī)的技術(shù)發(fā)展.11.2帶式輸送機(jī)的種類.12 帶式輸送機(jī)的施工設(shè)計(jì).2 2.1概述.2 2.2輸送機(jī)的初步設(shè)計(jì).2 2.2.1設(shè)計(jì)原始資料.2 2.2.2帶式輸送機(jī)的類型.2 2.2.3輸送帶的類型確定.2 2.2.4輸送線路初步設(shè)計(jì).3 2.2.5帶寬的確定計(jì)算.4 2.2.6基本參數(shù)的確定.5 2.2.7輸送帶張力計(jì)算.12 2.2.8輸送帶強(qiáng)度校核.152.2.9計(jì)算滾筒牽引力與電動機(jī)功率.152.2.10拉緊力與拉緊行程.162.2.11制動力矩的計(jì)算與制動器選擇.192.2.12驅(qū)動裝置及其布置.202.2.13清掃裝置.213 可編程控制器（PLC）簡介.213.1 PLC的優(yōu)越性能.213.2可編程控制器的功能和應(yīng)用.224 控制設(shè)計(jì).224.1控制裝置的主要功能.224.2各控制部件功能.224.3系統(tǒng)工作原理.22參考文獻(xiàn).23291 緒論帶式輸送機(jī)是輸送能力最大的連續(xù)輸送機(jī)械之一。其結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行平穩(wěn)、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、能耗低、對環(huán)境污染小、便于集中控制和實(shí)現(xiàn)自動化、管理維護(hù)方便，在連續(xù)裝載條件下可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸。它是運(yùn)輸成件貨物與散裝物料的理想工具，因此被廣泛用于國民經(jīng)濟(jì)各部門。尤其在礦山用量最多、規(guī)模最大。1.1 帶式輸送機(jī)的技術(shù)發(fā)展經(jīng)過一百年的發(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)的開式槽型或直線布置的帶式輸送機(jī)，而是針對生產(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、可伸縮型、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)，適用于某些特殊場合。1.2 常用帶式輸送機(jī)的種類帶式輸送機(jī)的種類很多，常用的主要有以下幾種：（一）通用帶式輸送機(jī)（DT） （二）鋼繩芯帶式輸送機(jī) （三）吊掛式帶式輸送機(jī) （四）可伸縮帶式輸送機(jī) （五）移動帶式輸送機(jī)（DY）2 帶式輸送機(jī)的施工設(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。2.2 帶式輸送機(jī)的初步設(shè)計(jì)2.2.1設(shè)計(jì)原始資料 設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力：2050t/h； 運(yùn)輸距離：2394m； 輸送傾角：-9；原煤松散密度：0.85t/m； 煤最大塊度：300mm；煤動堆積角：30；供電電壓：660v/10kv； 帶速：3.15m/s； 應(yīng)用單位：硯北礦。2.2.2帶式輸送機(jī)的類型選擇鋼繩芯帶式輸送機(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、運(yùn)輸能力大、運(yùn)行速度高、輸送帶成槽性好和壽命長等優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)槲宜O(shè)計(jì)的輸送機(jī)運(yùn)輸距離長（2394m），運(yùn)輸能力大（2050t/h），所以我采用鋼繩芯帶式輸送機(jī)。2.2.3 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，其次為整體帶芯帶和鋼繩芯帶；（3）優(yōu)先選用尼龍、維尼龍帆布層帶，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）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。（一）輸送帶的分類 按輸送帶帶芯結(jié)構(gòu)及材料不同，輸送帶被分成織物層芯和鋼絲繩芯兩大類。織物層芯輸送帶又被分為分層織物層芯和整體編織織物層芯兩類，且織物層芯的材質(zhì)有棉、尼龍和維綸等。 （二）輸送帶的連接為了便于制造和搬運(yùn)，輸送帶的長度一般制成每段100m200m，因此，使用時(shí)必須根據(jù)橡膠輸送帶的連接方法有機(jī)械接法與硫化膠接法兩種，硫化膠接法又可分為熱硫化和冷硫化膠接；塑料輸送帶則有機(jī)械接頭與塑化接頭兩種。1）機(jī)械接頭 機(jī)械接頭是一種可拆卸的接頭。它對帶芯有損傷，接頭強(qiáng)度效率低，只有25%60%，使用壽命短，并且接頭通過滾筒時(shí)對滾筒表面有損害，常用于短運(yùn)距或移動式帶式輸送機(jī)上。2）硫化（塑化）接頭硫化（塑化）接頭是一種不可拆卸的接頭形式。對于鋼絲繩芯輸送帶，在硫化前將接頭處的鋼絲繩剝出，然后將鋼絲繩按照某種排列形式搭接好，附上硫化膠料，即可在專用硫化設(shè)備上進(jìn)行硫化接頭。根據(jù)原始資料和上述選擇要求，本設(shè)計(jì)選擇鋼絲繩芯帶，型號是GX5000，其帶芯強(qiáng)度為5000N/ mm，輸送帶質(zhì)量為51.8kg/，帶厚為30mm。芯帶采用硫化接頭。2.2.4 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。最后根據(jù)這些內(nèi)容畫 出輸送機(jī)的布置簡圖。圖2.1 輸送機(jī)布置簡圖2.2.5 帶寬的確定計(jì)算（1）滿足設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力的帶寬B1 B1= =1.3 （2.1） 式中 Q設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力，t/h; B1滿足設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力的輸送帶寬度，m; K物料斷面系數(shù)，見表2.1； v 輸送帶運(yùn)行速度，m/s; r物料的散狀密度，t/; c傾角系數(shù)，見表2.2。表2.1 物料斷面系數(shù)K成槽角動堆積角0.02920.05910.09060.09630.12450.15380.12840.14880.17370.14850.16890.1915表2.2 傾角系數(shù)輸送傾角01010151520c10.950.950.90.90.85（2）滿足物料塊度條件的寬度對于未篩分過的物料=800mm，根據(jù)上列計(jì)算選取帶寬B=1400mm。2. 2. 6 基本參數(shù)的確定（1）輸送帶線質(zhì)量根據(jù)青島華夏橡膠工業(yè)有限公司鋼絲繩芯輸送帶規(guī)格及技術(shù)參數(shù)查得=1.4m51.8kg/=72.52kg/。 （2.2）（2）物料線質(zhì)量已知設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力=2050t/h，輸送帶運(yùn)行速度=3.15m/s時(shí)，物料線質(zhì)量 =180.78kg/m (2.3)（3）托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量、1）托輥的選擇帶式輸送機(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%；它是日常管理、維護(hù)和更換的主要對象。因此，它的可靠性和壽命決定著輸送機(jī)的功效。通常托輥的預(yù)期使用壽命大約在25萬小時(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。2）托輥類型及其作用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。承載托輥安裝在有載分支上，以支承輸送帶與物料。托輥之間成鉸接或固支。對于成件物品的運(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23實(shí)現(xiàn)防跑偏。3）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。承載分支托輥間距取1.5m。緩沖托輥間距一般為承載托輥間距的0.3-0.5倍，約為0.3-0.6m。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，本設(shè)計(jì)取承載托輥間距為1.5m,回程托輥間距為3m。表2.3 F托輥回轉(zhuǎn)部分質(zhì)量（kg）托輥形式帶寬（mm）500650800100012001400160018002000槽形承載托輥鑄鐵座111214222547507277沖壓座89111720回程托 輥、V形托輥鑄鐵座81012172039（V）42（V）61（V）65（V）沖壓座79111518托輥直徑（mm89108133159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： (2.4)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，我設(shè)計(jì)的帶式輸送機(jī)的尾部滾筒距第一組槽形托輥的距離： =2.673521.4/360=1.63m（槽型托輥成槽角=35；=1.4m）；頭部滾筒距第一組槽形托輥的距離：=2.673521.4/360=1.63m（槽形托輥成槽角=35；=1.4m）。本設(shè)計(jì)的帶式輸送機(jī)的帶寬=1400mm，堆積密度=0.85 t/，經(jīng)查表2.3可知選托輥直徑D=133mm,承載分支托輥間距=1.5 m，其托輥回轉(zhuǎn)部分質(zhì)量=24.63 kg （鑄鐵座），根據(jù)DT手冊查的承載托輥選35槽型托輥，圖號DT06C0133?；爻掏休侀g距=3 m，其托輥回轉(zhuǎn)部分質(zhì)量=23.28 kg（鑄鐵座），根據(jù)DT手冊回程托輥選擇V型下托輥，圖號DT06C2533。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：=16.42kg/m (2.5)回程托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量為：=7.76kg/m (2.6)另外，在輸送機(jī)的前后各加一個(gè)10過渡托輥，圖號為DT06C0433，一個(gè)20過渡托輥，圖號為DT06C0533。（4）計(jì)算輸送帶許用張力鋼絲繩芯帶50001400/10=N (2.7)式中 輸送帶許用張力，N； 帶芯拉斷強(qiáng)度，N/mm； 輸送帶寬度，mm；輸送帶安全系數(shù)，鋼繩芯帶一般取m=10。（5）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（驅(qū)動）滾筒、電動滾筒、外裝式電動滾筒和改向滾筒。1）傳動滾筒傳動滾筒用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(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，適用于長距離大型帶式輸送機(jī)。光面包膠滾筒制造工藝簡單，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，由于表面無溝槽致使無法截?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，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)是它沒有方向性，有效防止了輸送帶的跑偏，對可逆輸送機(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。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帶式輸送機(jī)。在大功率的帶式輸送機(jī)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。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。 在選擇傳動滾筒直徑時(shí)，可按四個(gè)方面考慮：1）為限制輸送帶繞過傳動滾筒時(shí)產(chǎn)生過大的附加彎曲應(yīng)力，傳動滾筒直徑應(yīng)按下面方法計(jì)算：對于鋼繩芯帶式輸送機(jī)的傳動滾筒直徑=150=1635mm (2.8)式中 傳動滾筒直徑，mm；d鋼絲繩直徑，mm。2）為限制輸送帶的表面比壓，以免造成覆蓋膠脫落，傳動滾筒直徑為： =217/140010.91=1569.3 mm (2.9)式中 傳動滾筒直徑，mm； 輸送帶張力，N；輸送帶寬度，mm； d鋼絲繩直徑，mm； a鋼絲繩間距，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，傳動滾筒直徑為 =35=470.75mm (2.10)式中 傳動滾筒直徑，mm； 圍包角影響系數(shù)，當(dāng)圍包角小于90時(shí)，=0.8，否則，=1； b鋼繩芯輸送帶上覆蓋膠厚度（包括花紋高度），mm； d鋼絲繩直徑，mm。4）改向滾筒直徑可按下式確定=0.8 (2.11)=0.6 (2.12)式中 尾部改向滾筒直徑，mm其他改向滾筒直徑，mm傳動滾筒直徑，mm綜合考慮以上幾條因素，根據(jù)DX型鋼繩芯膠帶選用圖冊本輸送機(jī)選擇傳動滾筒直徑=1600mm，圖號為DX6A17；尾部改向滾筒的直徑=0.816001280mm，取,圖號為DX6B9；其他改向滾筒直徑為=0.61600960mm，根據(jù)DT手冊，取，圖號為DT06B7262；拉緊滾筒直徑為800mm，圖號為DT06B6202改向滾筒；各個(gè)滾筒表面均為人字形溝槽的橡膠覆蓋面。（5）計(jì)算各直線區(qū)段阻力對于承載分支： =9.82394(180.78+72.52+16.42)0.04cos9-（180.78+72.52）sin9=.6N （=0.04） (2.14) 對于回程分支：=9.82394（72.52+7.76）0.035cos9+72.52sin9=.3N （=0.035） (2.15)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/sL輸送長度，m輸送傾角；輸送帶在承載分支運(yùn)行的阻力系數(shù)，見表2.4輸送帶在回程分支運(yùn)行的阻力系數(shù)，見表2.4表2.4 輸送帶沿托輥運(yùn)行的阻力系數(shù)工作條件（槽形）（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0.040.060.0350.0562.2.7 輸送帶張力計(jì)算（1）用逐點(diǎn)法計(jì)算輸送帶關(guān)鍵點(diǎn)張力： 圖2.2 輸送帶設(shè)計(jì)示意圖輸送帶張力應(yīng)滿足兩個(gè)條件：1）摩擦傳動條件，即輸送帶的張力必須保證輸送機(jī)在任何正常工況都無輸送帶打滑現(xiàn)象發(fā)生。傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)可參考表2.5選取，對于塑面帶應(yīng)相應(yīng)減少。按摩擦條件計(jì)算：； ； 。 (2.16)表2.5 傳動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0.35-0.40.4-0.450.35-0.40.4-0.45清潔濕態(tài)（有水）運(yùn)行0.10.350.350.35-0.4污濁濕態(tài)（泥土）運(yùn)行0.05-0.10.25-0.30.20.35經(jīng)查表2.5可知，摩擦系數(shù)，其中圍包角取，摩擦用系數(shù)取所以 故不符合垂度條件。（2）按垂度條件計(jì)算各點(diǎn)張力垂度條件，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規(guī)值，或者滿足最小張力條件：回程分支輸送帶最小張力： (2.17)承載分支輸送帶最小張力： (2.18)令 ；。2.2.8 輸送帶強(qiáng)度校核 (2.19)所以輸送帶滿足強(qiáng)度要求2.2.9 計(jì)算滾筒牽引力與電動機(jī)功率 由于滿載工作下電動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，有可能是電動狀態(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)而空載電動狀態(tài)下的功率驗(yàn)算。電動機(jī)備用功率一般按15%-20%考慮。傳動滾筒的軸牽引力： =-.7N (2.30)所以傳動滾筒輸出制動力，此時(shí)電動機(jī)工作在第二象限，做發(fā)電反饋制動，所以電動機(jī)功率為： (2.31)（其中電動機(jī)功率備用系數(shù)為，傳動裝置的效率為）所以電動機(jī)選，查閱有關(guān)手冊選擇型三相異步電動機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)：額定功率為355kw;轉(zhuǎn)速為1480r/min;額定電壓為6kv;轉(zhuǎn)動慣量為3.5kg.。2.2.10 拉緊力與拉緊行程（1）拉緊力 ： (2.32)（2）拉緊行程： 式中 工作行程； 安裝行程； K輸送帶伸長系數(shù)表2.6；=KL=0.00152394=3.591m=1.5B=1.51.4=2.1m所以 =3.591+2.1=5.691m表2.6 輸送帶伸長系數(shù)K輸送機(jī)長度L，m合成纖維輸送帶鋼繩芯輸送帶10000.010.0015（3）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：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(diǎn)的張力不低于一定值，以防止輸送帶在托輥之間過分松弛而引起撒料和增加運(yùn)動阻力；3）補(bǔ)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。在帶式輸送機(jī)的總體布置時(shí)，選擇合適的拉緊裝置，確定合理的安位置，是保證輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)、起動和制動時(shí)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(shí)須考慮以下三點(diǎn)：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(shí)不產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，對運(yùn)距較短的輸送帶可布置在機(jī)尾部，并將機(jī)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。 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。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(bǔ)償由于溫度改變和磨損而引起輸送帶的伸長變化。2）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。3）自動拉緊裝置。自動拉緊裝置是一種在輸送機(jī)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)、啟動和制動時(shí)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(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滾筒的空載分支上，以利于起動和制動時(shí)不產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，對運(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)選擇使用泰安力博機(jī)電科技有限公司生產(chǎn)的液壓自動拉緊裝置，型號為YZL2-50/L；額定拉緊力：50KN主要技術(shù)性能：1）根據(jù)使用場合的條件，拉緊力可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定，使設(shè)備處于最佳的工狀態(tài)。2）拉緊力設(shè)定后，可以保持系統(tǒng)處于恒力拉緊狀態(tài)。3）響應(yīng)速度快，動態(tài)性能好，能即使補(bǔ)償輸送帶的彈塑性變形。4）油泵電機(jī)間隙工作，液壓系統(tǒng)達(dá)到額定拉力時(shí)，油泵電機(jī)斷電，蓄能器進(jìn)行補(bǔ)油，從而達(dá)到液壓自動拉緊裝置的節(jié)能運(yùn)行。5）YZL型液壓自動拉緊裝置結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、布置、調(diào)整方便。6）YZL型液壓自動拉緊裝置可與集控裝置連接，實(shí)現(xiàn)對該機(jī)的各種動和手動控制，適合煤礦井下和地面各種場合。7）拉緊裝置布置在靠近尾部改向滾筒一端。 2.2.11 制動力矩的計(jì)算與制動器選擇根據(jù)井下用帶式輸送機(jī)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(jī)所需制動力矩的1.5倍。（1）對于電動運(yùn)行狀態(tài)的帶式輸送機(jī)所需制動裝置的總制動力矩為：式中 制動裝置作用在傳動滾筒軸上的總制動力矩，Nm； 傳動滾筒直徑，m； 輸送機(jī)長度，m； 托輥?zhàn)枇ο禂?shù)，取值為0.012（2）對于發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)的帶式輸送機(jī)所需制動裝置的總制動力矩為：式中 制動裝置作用在傳動滾筒軸上的總制動力矩，Nm； 傳動滾筒直徑，m； 傳動滾筒軸牽引力，m/s。從上述的傳動滾筒軸牽引力的計(jì)算結(jié)果可知，本設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)的電動機(jī)輸出的是制動力矩，運(yùn)行狀態(tài)處于發(fā)電狀態(tài)。根據(jù)公式可計(jì)算出帶式輸送機(jī)所需制動裝置的總制動力矩為：根據(jù)和控制要求本設(shè)計(jì)選擇泰安力博機(jī)電科技有限公司生產(chǎn)的KZP-1600型盤式制動器。（3）盤式制動器介紹如下：1）用途實(shí)現(xiàn)下運(yùn)帶式輸送機(jī)的可控制動。應(yīng)用于大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)煤礦安全規(guī)程規(guī)定的軟制動。應(yīng)用于長距離大型帶式輸送機(jī)時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)可控制動停車，避免式輸送機(jī)正常停車或緊急停車時(shí)膠帶張力急劇變化而導(dǎo)致膠帶“堆疊”現(xiàn)象。2） 主要技術(shù)性能與電控裝置配合，使大型機(jī)械設(shè)備的停車減速度保持在0.050.3m/s2。系統(tǒng)突然斷電時(shí)，仍能確保大型機(jī)械（尤其是帶式輸送機(jī)）設(shè)備平穩(wěn)地減速停車。下運(yùn)帶式輸送機(jī)在有載工況下起動時(shí)，具有可控起動性能。其屬常閉式結(jié)構(gòu)，具有定車作用。液壓控制系統(tǒng)采用雙回路結(jié)構(gòu)。2.2.12 驅(qū)動裝置及其布置驅(qū)動裝置的作用是在帶式輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí)提供牽引力或制動力。它主要由傳動滾筒、減速器、聯(lián)軸器、電動機(jī)、軟啟動等組成。電動機(jī)與減速器又構(gòu)成驅(qū)動單元。（1）電動機(jī)帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置最常用的電動機(jī)是三相籠型電動機(jī)。 （2）減速器動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。（3）聯(lián)軸器驅(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(jī)與減速器之間和減速器與傳動滾筒中間。本設(shè)計(jì)選用的高速聯(lián)軸器型號是ML10，低速聯(lián)軸器型號為ZL13。2.2.13 清掃裝置 在帶式輸送機(jī)運(yùn)行過程中，不可避免的有部分細(xì)塊和粉料粘到輸送帶的表面，不能完全卸凈。這會加劇托輥和輸送帶的磨損，引起輸送帶跑偏，同時(shí)不斷掉落的物料又污染了場地環(huán)境。因此，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帶的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是具有重要意義的。 清掃裝置一般安裝卸載滾筒下方是輸送帶在進(jìn)入空載分支前將粘附在輸送帶上的物料清掃掉，有時(shí)為了清掃輸送帶非承載面上的粘附物，防止物料堆集在尾部滾筒或拉緊滾筒處，還需在機(jī)尾空載分支安裝刮板式清掃裝置。3 可編程控制器（PLC）簡介可編程控制器是自自動控制技術(shù)、微計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的新一代工業(yè)控制裝置，目前它已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。3.1 PLC的優(yōu)越性能（1）靈活性和通用性強(qiáng)。（2）抗干擾能力強(qiáng)、可靠性強(qiáng)。（3）編程語言簡單易學(xué)。大多數(shù)PLC采用類似繼電器控制電路的“梯形圖”語言編程，清晰直觀，簡單易學(xué)。（4）PLC與外部設(shè)備的連接簡單、實(shí)用方便。（5）PLC的功能強(qiáng)、功能的擴(kuò)展能力強(qiáng)。（6）PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試周期短。（7）PLC體積小、重量輕、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。3.2 可編程控制器的功能和應(yīng)用PLC的應(yīng)用領(lǐng)域主要包括以下幾個(gè)方面。（1）開關(guān)邏輯和順序控制（2）模擬控制（3）定時(shí)控制（4）數(shù)據(jù)處理（5）信號連鎖系（6）通信聯(lián)網(wǎng)4 控制設(shè)計(jì)4.1 控制裝置的主要功能1）與機(jī)械系統(tǒng)、啟動裝置以及液壓控制系統(tǒng)構(gòu)成機(jī)電液一體化帶式輸送機(jī)可控起動系統(tǒng)，使帶式輸送機(jī)在任何工況下均能平穩(wěn)的起動開車；2）根據(jù)停車性質(zhì)也可實(shí)現(xiàn)軟停車控制；3)與帶式輸送機(jī)綜合保護(hù)裝置相配合完成常規(guī)保護(hù)（如跑偏、溫度、煙霧、速度、煤位、堆煤斷帶保護(hù)等）；4）主要運(yùn)行參數(shù)與故障類別指示；4.2 各控制部件功能（1） 電控公用指令所謂公用指令是指這些指令不管是在自動控制下還是手動控制下，對它們的操作都是有效的。其中一部分指令必須在開車前選定而在運(yùn)行中禁止操作，它們是控制方式選擇、運(yùn)行方式選擇；其余公用指令可隨時(shí)根據(jù)需要進(jìn)行操作?？刂品绞竭x擇開關(guān)用來選定系統(tǒng)控制采用的方法或模式，它分為自動、手動和檢修三種方式。運(yùn)行方式選擇開關(guān)用來確定設(shè)備（系統(tǒng)）處于何種狀態(tài)。它分為工作、調(diào)試和停止三種形式。它與控制方式選擇開關(guān)組合使用?？赡艿挠行ЫM合形式如表4.1。停止位置：手動與自動控制指令均失敗，但部分公用操作指令有效（如信號按鈕）。檢修位置：該位置與停止位置功能相同。調(diào)試工況下，只能采用手動控制方式，除主電機(jī)與控制泵間存在聯(lián)鎖關(guān)系外，其余各設(shè)備間無連鎖關(guān)系。信號指令：在有電狀態(tài)下，只要按下信號按鈕，沿線電鈴和蜂鳴器即響；松開按鈕響聲停止。故障復(fù)位：當(dāng)出現(xiàn)故障停車時(shí)，待故障處理完畢必須按動此按鈕才能解除故障記憶，重新開車。急停：輸送機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下，不論是自動控制還是手動控制，按下該按鈕（帶鎖）時(shí)，將以最大的減速度停車。建議盡可能減少此種停車方式。表4.1運(yùn)行方式調(diào)試停止工作控制方式手動檢修自動（2）自動控制指令當(dāng)系統(tǒng)確定為自動控制工作方式時(shí)，這些指令與公用指令同時(shí)有效。潤滑泵是否開啟。在進(jìn)行功率調(diào)節(jié)中或調(diào)節(jié)后，只要液粘調(diào)速器的傳動比不是1：1，潤滑泵就會自動開啟，而不受此開關(guān)的限定。起動、停止指令：用于對輸送機(jī)實(shí)施開車與停車的控制。（3）手動控制指令當(dāng)系統(tǒng)確定為手動控制下調(diào)試或工作運(yùn)行方式時(shí)，這些指令與公用指令同時(shí)有效。油壓調(diào)節(jié)：手動控制方式下，用于液粘調(diào)速器控制油壓的增加或減小的調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)加速或減速控制。4.3 系統(tǒng)工作原理（1