帶式輸送機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、摘要該課題是結(jié)合實(shí)際工程問題而制訂出的一個題目，其目的是設(shè)計(jì)一套能夠在給定場合下安全可靠運(yùn)行的帶式輸送機(jī)系統(tǒng)。本文是對通用設(shè)備（DTII系列通用固定帶式輸送機(jī)）的選型計(jì)算，需要通過計(jì)算選擇各組成部件。最后組合成使用于具體條件下的帶式輸送機(jī)。本文設(shè)計(jì)的帶式輸送機(jī)為下坡運(yùn)輸，因此要分滿載運(yùn)行狀態(tài)和空載運(yùn)行狀態(tài)兩種不同工況進(jìn)行分析。然后比較不同工況下所需的牽引力和電機(jī)功率，并按照最困難的工況選取出帶式輸送機(jī)的各部件來組成符合實(shí)際工程要求的輸送機(jī)系統(tǒng)。本文通過對輸送機(jī)各部件的選型計(jì)算和某些重要部件的設(shè)計(jì)以使整個系統(tǒng)能夠在給定場合下安全可靠的完成預(yù)期的任務(wù)。關(guān)鍵詞帶式輸送機(jī)；盤式制動器；PLC5Abst

2、ractThistopicisasubjectwithpracticalengineeringproblemsandworkout,thepurposeistodesignasetofsafeandreliableoperationofbeltconveyorsysteminagivensituation.Thispaperisofuniversalequipment(DTseriesuniversalfixedconveyor)selectioncalculation,throughthecalculationofeachcomponentselection.Finallycombinedi

3、ntothebeltconveyorusedinspecificconditions.Inthispaper,thedesignofbeltconveyortotransportthedownhill,tofullloadrunningstateandno-loadrunningstateoftwodifferentconditionswereanalyzed.Thencomparethedifferentconditionsrequiredtractiveforceandmotorpower,andinaccordancewiththemostdifficultconditionsselec

4、tedpartsofbeltconveyorbeltconveyorsystemtomeetthepracticalengineeringrequirements.Thedesignoftheselectioncalculationofconveyorcomponentsandsomeimportantpartstomakethewholesystemcanbeinagivensituationissafeandreliabletocompletethetask.目錄1. 緒論41.1 帶式輸送機(jī)的發(fā)展及現(xiàn)狀41.2 帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢61.3 帶式輸送機(jī)常見問題及解決方72. 下運(yùn)帶式輸送

5、機(jī)的靜力學(xué)設(shè)計(jì)82.1輸送帶選擇計(jì)算82.2托輥的選擇計(jì)算92.3 基本參數(shù)計(jì)算112.4 計(jì)算牽引力及電機(jī)功率162.5 滾筒的選擇172.6 減速器的選型192.7 制動力矩的計(jì)算及制動器的選擇212.8 聯(lián)軸器的選擇212.9 拉緊力及拉緊行程的計(jì)算及拉緊裝置的選擇222.10 軟起動的選擇233. 帶式輸送機(jī)的動力學(xué)特性研究243.1 起動性能的分析244. 帶式輸送機(jī)電控裝置264.1 電氣控制操作系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)要求265. 結(jié)論27參考文獻(xiàn)28致謝29一.緒論帶式輸送機(jī)是最重要的現(xiàn)代散狀物料輸送設(shè)備，它廣泛的應(yīng)用電力、糧食、冶金、化工、煤炭、礦山、港口、建材等領(lǐng)域。1.1帶式輸送

6、機(jī)的發(fā)展及現(xiàn)狀現(xiàn)代所指的膠帶輸送機(jī)主要指采用托輥支承，也就是普通意義上的膠帶輸送機(jī)。普通膠帶輸送機(jī)的輸送帶為橡膠帶，輸送帶繞過兩端的傳動滾筒，并在整個長度上支承在許多托輥上。其中，輸送帶上面的分支為有載分支；而橡膠帶下面的分支為無載分支。帶式輸送機(jī)的組成如圖1.1所示，主要有輸送帶、驅(qū)動裝置（電動機(jī)、減速機(jī)、軟啟動裝置、制動裝置、聯(lián)軸器）、傳動滾筒、改向滾筒、托輥組、拉緊裝置、卸料器、機(jī)架、漏斗、導(dǎo)料槽、安全保護(hù)裝置以及電氣控制系統(tǒng)等組成。尾幫改向?yàn)囱?2導(dǎo)蚪韶一中間軸4鞘培帶;F托握組;6-上托勰繪譏一拉驚雜羈肌囉動眾淨(jìng)“黑動讀衙;旳料器;1e屯動機(jī)；12軟起諭裝總;訂一制動裝遛;】4戲速機(jī)

7、圖1.1帶式輸送機(jī)組成示意圖帶式輸送機(jī)的發(fā)展歷史，實(shí)際上就是膠帶輸送機(jī)支承件的發(fā)展史，大致可分為三個時期:滑槽支承、托輥支承、非接觸支承。帶式輸送機(jī)按承載斷面可以分為平形、槽形、雙槽形（壓帶式）、波紋擋邊斗式波紋擋邊袋式、吊掛式圓管形、固定式和移動式圓管形等8大類；按驅(qū)動方式分，帶式輸送機(jī)又可分為三大類：有輥式（輸送帶全由托輥支撐運(yùn)轉(zhuǎn)）、無輥式（輸送帶靠氣墊、磁墊、水墊支撐運(yùn)轉(zhuǎn)）、直線驅(qū)動方式（將電動機(jī)驅(qū)動變?yōu)橹本€電動機(jī)驅(qū)動方式）。帶式輸送機(jī)的優(yōu)越性十分明顯，它是國民經(jīng)濟(jì)中不可缺少的關(guān)鍵設(shè)備。加之國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)現(xiàn)，又大大縮短了帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造、銷售的周期，使它更加具有競爭力。帶

8、式輸送機(jī)的經(jīng)濟(jì)效益比較如下列表所示：表1.1中國鐵路、公路和帶式輸送機(jī)運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)性比較表項(xiàng)目平均坡度（）基建費(fèi)經(jīng)營費(fèi)能耗指標(biāo)（萬元/m）倍數(shù)/(元/tm-i)倍數(shù)(kwh/tm-1)倍數(shù)鐵路運(yùn)輸24590.0052660.0137公路運(yùn)輸30.01145120.00543帶式輸送機(jī)運(yùn)輸15.900.40.7510.0009310.001871注：根據(jù)鞍山礦山設(shè)計(jì)院1986年的調(diào)查結(jié)果表1.5中國山西鋁丿龍門山石灰石礦帶式輸送機(jī)與電機(jī)車、卡車運(yùn)輸方案比較表、一*丄人、*rx運(yùn)輸方式運(yùn)距/km1988年預(yù)算/(元t-1)1988年成本/(元-)年運(yùn)費(fèi)/萬元帶式輸送機(jī)（鋼芯膠帶）1

9、.20.2750.8140電機(jī)車方案1.10.3050.9195北匕京科技大學(xué)遠(yuǎn)程與成人教育學(xué)院畢業(yè)作業(yè)卡車方案600注：連續(xù)輸運(yùn)技術(shù)，1987年第三期。目前，國外最大帶速已達(dá)12m/s，國內(nèi)的最大帶速達(dá)5.18m/s,最大輸送量8400t/h。當(dāng)然，增加輸送帶的寬度也可以提高輸送量（國外采用的最大帶寬是3300mm）,但增加帶寬使整機(jī)所有相關(guān)尺寸增大，增加了設(shè)備的總投資。特別是輸送帶的成本要占整機(jī)成本的3050%,而且距離越長，運(yùn)量越大，占的比例就越大。同時,大帶寬需要相應(yīng)的硫化設(shè)備用于輸送帶和輸送帶接頭的硫化。因此我國目前所采用的最大帶寬為22002400mm。今后的發(fā)展

10、趨勢是提高帶速以提高輸送量。當(dāng)然，提高帶速受到托輥轉(zhuǎn)速（主要是軸承轉(zhuǎn)速）的限制，國外生產(chǎn)的軸承轉(zhuǎn)速可達(dá)1000rmin。而國內(nèi)設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定不大于600r/min。如何生產(chǎn)出與托輥配套的高質(zhì)量軸承也是軸承行業(yè)需要深入探討的課題。在提高輸送機(jī)所用膠帶性能的同時，長距離帶式輸送機(jī)的驅(qū)動系統(tǒng)必須能夠滿足各種綜合動力的技術(shù)要求，以適應(yīng)輸送各種物料的需要。（1）驅(qū)動系統(tǒng)的技術(shù)要求:A.輸送機(jī)控制性能B.輸送機(jī)驅(qū)動性能C.最小電應(yīng)力D.最小機(jī)械應(yīng)力（2）長距離帶式輸送機(jī)合理的驅(qū)動裝置:A.驅(qū)動方式的確定B.電機(jī)功率合理分配1.2 帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢1）設(shè)備大型化、提高運(yùn)輸能力為了適應(yīng)高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的

11、需要，帶式輸送機(jī)的輸送能力要加大。長距離、高帶速、大運(yùn)量、大功率是今后發(fā)展的必然趨勢，也是高產(chǎn)高效礦井運(yùn)輸技術(shù)的發(fā)展方向。2）提高元部件性能和可靠性除了進(jìn)一步完善和提高現(xiàn)有元部件的性能和可靠性，還要不斷地開發(fā)研究新的技術(shù)和元部件，使帶式輸送機(jī)的性能得到進(jìn)一步的提高。3）擴(kuò)大功能，一機(jī)多用化拓展運(yùn)人、運(yùn)料或雙向運(yùn)輸?shù)裙δ?，做到一機(jī)多用，使其發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益。開發(fā)特殊型帶式輸送機(jī).1.3 帶式輸送機(jī)常見問題及解決方法1）帶式輸送機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r及常見問題和決方法由于長距離、大運(yùn)量、較大傾角的下運(yùn)帶式輸送機(jī)帶速高，移動部分和轉(zhuǎn)動部分的慣性很大，生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)打滑、滾料、飛車等事故.目前國內(nèi)6北京科技大

12、學(xué)遠(yuǎn)程與成人教育學(xué)院畢業(yè)作業(yè)外煤礦常用的制動方式有液力制動裝置、液壓制動裝置和盤式制動裝置等3種。帶液力制動系統(tǒng)的下運(yùn)機(jī)是國家“六五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，主要是通過在輸送機(jī)的驅(qū)動裝置中安裝液力制動系統(tǒng)，分2步實(shí)現(xiàn)制動，即先由該系統(tǒng)將輸送機(jī)運(yùn)行速度減慢（加速度保持在0.10.3m/s2的范圍內(nèi)），降至額定速度的13，然后由機(jī)械抱閘最終制動，當(dāng)井下發(fā)生突然停電事故時，仍可實(shí)現(xiàn)二級制動。目前能夠達(dá)到的主參數(shù)為：傾角B=-25。，運(yùn)量Q=1500t/h,帶速V=3.15m/s，運(yùn)距L=2000m。2）輸送帶的打滑及解決辦法輸送帶在運(yùn)行中，打滑的原因是多方面的，常見的原因及解決辦法有：A. 初張力太小。輸

13、送帶離開滾筒處的張力不夠造成輸送帶打滑。B. 傳動滾筒與輸送帶之間的摩擦力不夠造成打滑。C. 尾部滾筒軸承損修和更換已經(jīng)損壞或轉(zhuǎn)動不靈活的部件，使阻力增大造成打滑。D. 啟動速度太快也能形成打滑。此時可慢速啟動。D.輸送帶的負(fù)荷過大，超過電機(jī)能力也會打滑。3）輸送帶的跑偏及其處理輸送帶跑偏時常檢查的部位和處理方法有：A. 檢查托輥橫向中心線與帶式輸送機(jī)縱向中心線的不重合度。如果不重合度值超過3mm，則應(yīng)利用托輥組兩側(cè)的長形安裝孔對其進(jìn)行調(diào)整.B. 檢查頭、尾機(jī)架安裝軸承座的兩個平面的偏差值。若兩平面的偏差大于1mm,則應(yīng)對兩平面調(diào)整在同一平面內(nèi)。C. 檢查物料在輸送帶上的位置。物料在輸送帶橫斷

14、面上不居中，將導(dǎo)致輸送帶跑偏。如果物料偏到右側(cè)，則皮帶向左側(cè)跑偏，反之亦然。7北京科技大學(xué)遠(yuǎn)程與成人教育學(xué)院畢業(yè)作業(yè)-二.下運(yùn)帶式輸送機(jī)的靜力學(xué)設(shè)計(jì)2.1輸送帶選擇計(jì)算1. 帶速的確定輸送帶運(yùn)行速度是輸送機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算的重要參數(shù)，在輸送量一定時，適當(dāng)提高帶速，可減少帶寬。目前帶式輸送機(jī)推薦的帶速為1.254m/s,參考表1,取V=2.5m/s。表2.1帶寬與帶速關(guān)系表輸送物料的特性帶寬B（毫米）500，650800，10001200，1400芋速v（米/秒）無磨損性，或磨損性小的物料；如：原煤，洗精煤磨損性小的中小塊狀物料；如礦石，爐渣等1.252.01

15、.5有磨損性的大塊物料；如:大塊礦石52.01.252.52.帶寬的確定1）按輸送能力確定帶寬B=Q式（2.1）1KvyC查設(shè)計(jì)選用手冊可知P二30。,K=458,C=0.99，則代入公式（2.1）B=0.939m12）按輸送物料的塊度確定帶寬B2B2a+200=800mm2max由于B=max1000B,B,則取B=1000m123. 輸送帶種類的選擇我國目前生產(chǎn)的輸送帶有以下幾種：尼龍分層輸送帶、塑料輸送帶、整9北京科技大學(xué)遠(yuǎn)程與成人教育學(xué)院畢業(yè)作業(yè)體帶芯阻燃帶、鋼絲繩芯帶等。查DTII設(shè)計(jì)選用手冊表17(見附錄二)選用鋼絲繩芯輸送帶ST630,

16、參數(shù)如下：表2.5縱向拉伸強(qiáng)度N/mm鋼絲繩最大直徑mm鋼絲繩間距mm帶厚mm上覆蓋膠厚度Mm下覆蓋膠厚度mm鋼絲繩根數(shù)輸送帶質(zhì)量kg/m26303.0101355951846857F圖2.1下運(yùn)帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖2.2托輥的選擇計(jì)算托輥組是用于支承輸送帶及輸送帶上承載的物料，保證帶穩(wěn)定運(yùn)行的裝置，托輥組的形式的選擇可根據(jù)托輥在不同部位的情況選擇。本機(jī)上所有的托輥種類如下：a).槽形托輥b)平行托輥c)緩沖托輥d)調(diào)心托輥e).過渡托輥1. 托輥直徑和長度的確定托輥長度的選擇可以直接通過輸送帶的寬度、托輥組中的托輥數(shù)和托輥10北京科技大學(xué)遠(yuǎn)程與成人教育學(xué)院畢業(yè)作業(yè)間的連接和布置方式確定。托輥的

17、直徑和托輥軸的直徑以及軸承可根據(jù)托輥所受的載荷情況選擇。托輥直徑的大小直接影響托輥的使用壽命，直徑越大壽命越大，對帶的承托效果也越好。托輥的直徑根據(jù)表2.6并結(jié)合實(shí)際使用情況確定。托輥?zhàn)枇ο禂?shù)托輥軸承目前均采用滾動軸承，迷宮式密封，由于旋轉(zhuǎn)部件不與密封直接接觸，所以運(yùn)行阻力小。查DTII設(shè)計(jì)選用手冊可選上托輥直徑為133,下托輥直徑為133。2. 托輥間距的確定上托輥選用三輥式30槽形托輥,托輥直徑為133；下托輥選用單輥式平形托輥,托輥直徑為133；由表可查得托輥間距：V=1.2m1=3mG二22kgG二17kg；tt托輥軸承采用滾動軸承迷宮式密封心=0.03=0.025；表2.5輥?zhàn)訁?shù)帶

18、寬輥徑650800100012001400160089VV108VVVV133VVVVV159VVVVV表2.6承載段托輥間距貨載容重y（噸/米3輸運(yùn)帶寬度B（毫米）500,600800,10001200,140016002000上托輥間距（毫米）1.61200/15001100/12001100/12001000表2.7托輥?zhàn)枇ο禂?shù)工作條件重段托輥空段托輥清潔，干燥0.020.018少量塵埃0.030.02511北京科技大學(xué)遠(yuǎn)程與成人教育學(xué)院畢業(yè)作業(yè)塵埃大，濕度大0.040.0353. 過渡段托輥組的布置在輸送機(jī)的頭尾部，輸送帶由平形變成槽形或者由槽形變成平形的段叫過渡段。在過渡段，輸送帶的

19、傾角由零逐漸過渡到最大槽角。如果過渡段托輥組的布置不合理，將直接影響輸送帶的強(qiáng)度和壽命；尤其在高張力區(qū)，影響更為嚴(yán)重，所以必須重視高張力區(qū)托輥組的過渡布置，達(dá)到設(shè)計(jì)的合理化。過渡段的布置如圖2.2所示。11122.3 基本參數(shù)計(jì)算1.輸送帶線質(zhì)量對于輸送帶線質(zhì)量可以通過查表和計(jì)算兩種方法求得。在這里由于是通用型設(shè)備的設(shè)計(jì)，所以可以通過DTII設(shè)計(jì)選用手冊表查得qd=19kgx1m=18kg/m2. 物料線質(zhì)量輸送帶上物料的線質(zhì)量Q3.6v9003.6x2.5=100kg/m3. 托輥轉(zhuǎn)動部分線質(zhì)量G竺=18.3kg/m1.2qG耳=5.7kg/m北京科技大學(xué)遠(yuǎn)程與成人教育學(xué)院畢業(yè)作業(yè)4. 線路

20、阻力計(jì)算線路阻力(輸送帶運(yùn)行阻力)包括直線阻力和彎曲段阻力。彎曲段阻力一般考慮阻力系數(shù)K(K=1.031.07)。述基本阻力外，還受附加阻力，包括物料在裝載點(diǎn)加速時與輸送帶之間的摩擦阻力簡稱物料加速阻力；裝料點(diǎn)的導(dǎo)料槽摩擦阻力；清掃裝置的摩擦阻力；中間卸料裝置的阻力等。下面分別予以計(jì)算1) 直線阻力計(jì)算：承載段和空載段直線阻力的計(jì)算公式分別如下：W=gL(q+q)cosP-qsin卩式(2.7)ktddW=gL(q+q+q)心.cosP+(q+q)sinp式(2.8)ztdd將各段上的參數(shù)分別代入公式(2.7)，(2.8)W=3(q+q”)glcos3.7+qglsin3.75-6dt2d2=

21、0.025x(18+5.7)x9.8x840xcos3.7。+18x9.8x840xsin3.7。=14429NW=3(q+q+qcosP-(q+qsinP1-2dt11d11=0.03x(100+18+18.3Ax9.8x840cos3.7。-(100+18Ax9.8x840xsin3.7。=-29095N2) 局部阻力(1) 裝載點(diǎn)物料加速阻力WaW=-qv2=-x100x2.52=312.5Na22(2) 裝載點(diǎn)導(dǎo)料槽側(cè)板阻力WbW=l(16B2丫+70)b其中B帶寬，mY物料集散密度，t/m3l導(dǎo)料槽側(cè)板長度，mW=1.5x(16x12x0.9+70)=126.6Nb(3) 清掃器阻力

22、：Wc彈簧清掃器阻力：W=(7001000)B沁900B=900Nc空段清掃器阻力：W二200B二200NC5. 輸送帶張力的計(jì)算1）用逐點(diǎn)法計(jì)算輸送帶關(guān)鍵點(diǎn)張力，輸送帶張力應(yīng)滿足兩個條件（1）摩擦傳動條件：CS二S十-0式(2.9)iyr+1)K-1)+C120（2）垂度條件：為滿足輸送帶的垂度條件，對于任何一個運(yùn)輸系統(tǒng)，承載分支輸送帶的最小張Szmin需滿足S5gl，（q+q）cosB式（2.10）zmintd回程分支輸送帶的最小張力S需滿足kminS5glqcosB式（2.11）kmintd可以看出，輸送帶張力的計(jì)算方法有兩種：一種是根據(jù)摩擦傳動條件并利用“逐點(diǎn)張力法”求出個特殊點(diǎn)的張力

23、值，然后驗(yàn)算輸送帶的垂度條件；另一種是根據(jù)垂度條件求出輸送帶上某一確定點(diǎn)的張力，然后按“逐點(diǎn)張力法”計(jì)算出各點(diǎn)的張力，再驗(yàn)算摩擦傳動條件。2）張力計(jì)算根據(jù)摘要中有關(guān)敘述和該輸送帶的具體情況可知，計(jì)算張力需分兩種不同工況來分析，即滿載和空載。a，首先計(jì)算滿載運(yùn)行工況即物料再輸送帶上均勻分布的情況，取K=1.05，由以上可求得：14北京科技大學(xué)遠(yuǎn)程與成人教育學(xué)院畢業(yè)作業(yè)S1S=S+W+W+W=S-28656N211-2ab1S=KS+W=1.05S-29189N32t1S=S=S=10.5S-29189N5431S=S+W=1.05S-14760N655-61S=KS=1.1025S-15498N

24、761S=S=1.1025S-15498N871S=KS=1.157625S-16273N981S=S=1.157625S-16273N1091S=KS=1.2155063S-17087N11101S=S=1.2155063S-17087N12111則有S=0.823S+14507N112輸出牽引力F二S-S二14075N-0.2155063S01121額定牽引力F=2丄-1)0n由F=F可得：ooS=7024N12由公式可得各點(diǎn)張力：S=19838N;S=-8818N12因而應(yīng)按垂度條件計(jì)算：S=S5g(q+qcosp=6924N2zmindtS5gqlcos0=3300NkmindtS=K

25、S+W=8170N32tSS滿足條件3kmin則逐點(diǎn)法計(jì)算張力得：S=35580N;S=6924N;S=8170N;S=8170N;S=8170NS=22599N;123456S=23729N;S=23729N;S=24915N;S=24915N;S=26161N;7891011S=26161N由于S1S123558026161二1.865。系數(shù)），對于強(qiáng)力大功率帶式輸送機(jī)靜安全系數(shù)一般取m7,二17.7bB630x1000n=d=S35580max由于n7,所以滿足強(qiáng)度要求b,計(jì)算空載時各點(diǎn)張力：W二-616NW二14429N1-25-6由摩擦條件的公式可以算出S二K4S+K4W+K3W二1

26、.22S+16013N1211-25-61則S=0.82S-13125N112由于F=F則有S-S=S12(eD解得:00112nS=-8360N12只有按垂度條件計(jì)算：S=S=5gqlcos卩=5x9.8x1.2x18xcos3.7=1056N2 zmindtS=KS+W=2009N3 2tS=5glqcos卩=5x9.8x3x18xcos3.7=3300NkmintdS3.84S275312驗(yàn)算帶強(qiáng)630x1000307、7n=30.7720524滿足強(qiáng)度要求。2.4 計(jì)算牽引力及電機(jī)功率1. 牽引力的計(jì)算傳動滾筒表面牽引力Wf的普遍表達(dá)式為W二S-S，N式（2.13）yl考慮到傳動滾筒軸

27、承摩擦阻力及輸送帶在傳動滾筒上的彎曲阻力，傳動滾筒主軸牽引力W的普遍表達(dá)式為ZXW二k-S（0.030.05）*S-S丿，”式（2.14）ylyl2. 電機(jī)功率的計(jì)算1）當(dāng)W0時，表示傳動滾筒輸出牽引力，所需電動機(jī)的功率為P=式（2.15）100012）當(dāng)Wp,P則查DTII設(shè)計(jì)選用手冊可選電機(jī)為ab一臺75kw的YB280S-4型電機(jī),其主要參數(shù)見下表：表2.8電機(jī)主要參數(shù)表型號額定功率Kw轉(zhuǎn)速r/m效率n%轉(zhuǎn)動慣量Kgm2質(zhì)量KgYB280S-475148092.7%1.125602.5 滾筒的選擇傳動滾筒有：1) 外驅(qū)動式,即驅(qū)動裝置放在傳動滾筒的外面,減速器直接同傳動滾筒輸入軸相聯(lián)。2

28、) 內(nèi)驅(qū)動方式,即將驅(qū)動裝置全部放在傳動滾筒內(nèi),此種方式又稱為電動滾筒。按軸承內(nèi)孔大小分,傳動滾筒可分為：(1)輕型，孔徑在50100mm；(2)中型，孔徑在120180mm；(3)重型，孔徑在200220mm。這種分類對于改向滾筒也是適用。外面鑄上一層橡膠的滾筒稱為鑄膠滾筒；用機(jī)械方法包上一層橡膠的滾筒稱為包膠滾筒；什么不包的滾筒稱為光面滾筒。改向滾筒常為光面滾筒。按外形分，傳動滾筒可分為：1)鼓形滾筒。2）葉片式滾筒。3）溝槽膠面滾筒1. 傳動滾筒的選擇選擇傳動滾筒直徑時，可按四個方面考慮：1）限制輸送帶繞過傳動滾筒時產(chǎn)生過大的附加彎曲應(yīng)力計(jì)算滾筒直徑D150d=150x3=450mm1式

29、中D傳動滾筒直徑，mm；d鋼絲繩直徑，mm。2）為限制輸送帶表面比壓，以免造成覆蓋膠脫落的滾筒直徑D0_229mm2S_2x34304x10Bdp1000x3x1式中S輸送帶張力，N（此處以最大張力S代入）；maxB輸送帶寬度，mm；a鋼絲繩間距，mm查表得a=10mm；p輸送帶表面許用比壓，取p=lMpa=lN/mm2。3）限制覆蓋膠或花紋變形量小于6的傳動滾筒直徑為D35K（b+0.5d）_35x1x（5+0.5x3）_227.5mm式中K圍包角影響系數(shù)，當(dāng)圍包角小于90時，K=0.8,否則K=l；b鋼繩芯輸送帶上覆蓋膠厚度，mm查表得b=5mm。4）當(dāng)輸送帶彎曲頻次高時，滾筒直徑要相應(yīng)大

30、一點(diǎn)，以補(bǔ)償高頻次彎曲疲勞破壞程度。綜上所述，傳動滾筒直徑D_maxd,D,D123則選傳動滾筒直徑為630mm。根據(jù)滾筒所受合力查DTII設(shè)計(jì)選用手冊可選傳動滾筒型號及主要參數(shù)為表2.9傳動滾筒主要參數(shù)表型號轉(zhuǎn)動慣量kg.m改向滾筒的選擇1）尾部改向滾筒直徑尾部改向滾筒的直徑取質(zhì)量kgDTII100A/206Y38.3823D=630mm2根據(jù)滾筒所受合力查DTII設(shè)計(jì)選用手冊可選傳動滾筒型號及主要參數(shù)為表2.10尾部改向滾筒參數(shù)表型號轉(zhuǎn)動慣量kg.m2質(zhì)量kgDTII100B106(G)26.55672）其他改向滾筒直徑為D=315mm3根據(jù)滾筒所受合力查DTII設(shè)計(jì)選用手冊可選傳動滾筒型

31、號及主要參數(shù)為表2.11其他改向滾筒參數(shù)表型號轉(zhuǎn)動慣量kg.m2質(zhì)量kgDTII100B2035322.6 減速器的選型根據(jù)帶速、傳動滾筒直徑和電動機(jī)轉(zhuǎn)速推知減速器的傳動比為:.兀nD3.14x1480x0.63._i=19.560v60x2.5查DTII設(shè)計(jì)選用手冊可選用DCY型公稱減速比為20的減速器，其主要技術(shù)參數(shù)如下：表2.12減速器主要參數(shù)公稱減速比公稱轉(zhuǎn)速公稱輸入功率kw名義中心距amm轉(zhuǎn)動慣量kg.m2輸入n輸出n2201500751952800.06126根據(jù)下面的公式驗(yàn)算減速器功率P=PfS式（2.19）meA查表可知f=1.5；S=1.2代入數(shù)值計(jì)算得：P=75x1.5x1

32、.2=135kwAm由于PP所以符合要求。me熱平衡功率校核PPffGeWA式中P熱功率，kw；Gf環(huán)境溫度系數(shù)，如表2.10所示；Wf功率利用系數(shù)。AP135查表可知f=0.89；f二m二二0.69，代入公式（2.19）可求WaP195NPff二195x0.89x0.69二119.75kweWA由于P3101.01.251.751.11.210241.251.502.01.11.2表2.14安全系數(shù)SAA1使用條件安全系數(shù)SA間斷使用機(jī)械，配套減速器失效，能引起嚴(yán)重后果，例如帶式輸送機(jī)用減速器等11.2每天8h工作和不經(jīng)常滿載工作的減速器，例如起重用減速器1.31.5一般設(shè)備，減速器失效，僅

33、引起單機(jī)停產(chǎn)，且易更換備件重要設(shè)備、減速器失效引起機(jī)組、生產(chǎn)線或全廠停產(chǎn)，例如強(qiáng)磁選礦設(shè)備配套減速器等1.61.8咼安全要求，減速器失效會引起嚴(yán)重后果設(shè)備或人身事故，或因減速器失效，會給社會生產(chǎn)造成損失，如動力廠用減速器1.92.1表2.15環(huán)境溫度系數(shù)打冷卻方式環(huán)境溫度/C每小時運(yùn)轉(zhuǎn)率/%10080604020減速器不附加外冷卻裝置01.511.93201.01.061.161.351.78300.890.931.021.331.52400.750.870.901.011.34500.630.670.730.851.122.7制動力矩的計(jì)算及制動器的選擇根據(jù)帶式輸送

34、機(jī)技術(shù)要求制動裝置產(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倍以上。制動力矩的計(jì)算公式為：式（2.20）M二0.75glDuqsinp-(q+2q+q+qhcospz11dtt1+0.75gDlIqsinp-(q+2q+q+qbcosp22dtt2把參數(shù)代入公式（2.20）計(jì)算求得M=12526N-mZ一臺驅(qū)動裝置制動力為6463Nm.查DTII設(shè)計(jì)選用手冊（見附表三）可選KZP-Q1000,其主要技術(shù)參數(shù)為:表2.16盤式制動器主要參數(shù)型號最大制動力矩kN.m質(zhì)量kg電機(jī)功率wKZP-01000/YZ-4019.653615502.8聯(lián)軸器的選擇驅(qū)動裝置中的聯(lián)軸器分為告、高速軸聯(lián)軸器

35、和低速軸聯(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之間。常見的高速軸聯(lián)軸器有尼龍柱銷聯(lián)軸器、液力偶合器等；常見的低速軸聯(lián)軸器有十字滑塊聯(lián)軸器、和棒銷聯(lián)軸器等。高速軸上的扭矩為：9550P9550x751480二483.95N-mT二T-if二483.95x20x0.8二7743.2N-m低高由DTII設(shè)計(jì)選用手冊可查得，高速軸聯(lián)軸器選用ML8型梅花形彈性聯(lián)軸器，低速聯(lián)軸器選用ZL7型彈性柱銷齒式聯(lián)軸器。其主要參數(shù)為：表2.17聯(lián)軸器主要參數(shù)型號公稱扭矩NM許用轉(zhuǎn)速r/m軸孔直徑Mm轉(zhuǎn)動慣量Kgm2質(zhì)量kgML811202900759.2225.7ZL71000029001100

36、.38756.4772.9拉緊力及拉緊行程的計(jì)算及拉緊裝置的選擇1. 拉緊力的計(jì)算a, 滿載運(yùn)行工況時PH二S+S二23729+24915二48644Na89b, 空載運(yùn)行工況時PH二18615+19546二38161Nb則拉緊力PH二maxH,PH=48644Nab2. 拉緊行程的計(jì)算首先計(jì)算出輸送帶的長度LL=2L+0.5兀（D+D+4D）+AN+Ld12z把數(shù)據(jù)代入公式可求得L=1737md根據(jù)實(shí)際情況,輸送帶的長度應(yīng)該具有足夠的備用,所以建議購買1800m。計(jì)算拉緊行程AL=KL+1.5B+L+L+L式（2.21）cdj考慮拉緊裝置接頭長度L.=3.5m，拉緊車長度L=2m，及動態(tài)應(yīng)變

37、變jC形長度L=0.2AL。代入公式（2.21）求得dAL=0.002x1737+1.5x1+2+3.5+0.2ALAL=21m3. 拉緊裝置的選擇輸送帶是橡膠和纖維織品兩者復(fù)合而成的，在應(yīng)用中運(yùn)行一段時間后輸送帶會發(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，拉緊裝置是保證帶式輸送機(jī)正常運(yùn)行不可缺少的部件，它的功能有：1使輸送帶在傳動滾筒上形成正壓力，靠摩擦力將傳動滾筒的圓周力傳遞出來。2限制輸送帶在托輥間的垂度，防止輸送帶在托輥間距內(nèi)過分松弛而喪失槽形，引起物料和輸送帶跑偏，增加運(yùn)行阻力。3.補(bǔ)償輸送帶的彈性伸長和線粘性伸長。時間長了輸

38、送帶會自動伸長，而且再過度工況下發(fā)生永久伸長。同時，在啟動、制動時輸送帶自動收緊，可免除機(jī)振動。4為重連接頭提供必要的行程。5在長距離帶式輸送機(jī)中，拉緊裝置對其拉力產(chǎn)生重大影響。27北京科技大學(xué)遠(yuǎn)程與成人教育學(xué)院畢業(yè)作業(yè)2.10軟起動的選擇目前采用的軟起動方式有：(1) 機(jī)械軟啟動液力偶合器、液體粘性軟啟動等。(2) 機(jī)電軟啟動可變速直流起動、繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)驅(qū)動，CST等。(3) 電控軟起動可控硅軟起動、變頻器、PSI系列固態(tài)降壓軟啟動等。常見的軟起動系統(tǒng)有：調(diào)速型液力偶合軟起動：它是通過工作液傳遞能量的，泵輪通過輸入軸與電機(jī)相連，蝸輪通過輸出軸與減速器相連。工作時，在偶合器工作腔中充滿工作液，

39、當(dāng)輸入軸帶動泵輪旋轉(zhuǎn)時，進(jìn)入工作腔的工作液在葉片的帶動下，由于離心力的作用沿泵輪的內(nèi)側(cè)流向外緣，形成高壓高速環(huán)流沖擊蝸輪，使蝸輪隨泵輪同向轉(zhuǎn)動。工作液在蝸輪中由外緣流向內(nèi)側(cè)的過程中減壓減速，轉(zhuǎn)換乘機(jī)械能，通過輸出軸輸出，帶動減速器工作。周而復(fù)始，實(shí)現(xiàn)從電機(jī)到減速器的能量傳遞。三帶式輸送機(jī)的動力學(xué)特性研究3.1起動性能的分析帶式輸送機(jī)起動越快,起動加速度就越大,對機(jī)械和電氣的沖擊也越明顯,所以很有必要進(jìn)行起動加速度、起動時間的計(jì)算，以保證設(shè)計(jì)的帶式輸送機(jī)能安全可靠起動。1. 等效運(yùn)動質(zhì)量的計(jì)算等效運(yùn)動質(zhì)量是指帶式輸送機(jī)所有運(yùn)動部件按動能相等的原則等效到驅(qū)動滾筒周邊的質(zhì)量。其中包括承載分支的托輥旋

40、轉(zhuǎn)質(zhì)量、輸送帶質(zhì)量、物料質(zhì)量、回程分支的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量、托輥旋轉(zhuǎn)質(zhì)量、滾筒旋轉(zhuǎn)質(zhì)量以及液粘可控軟起動裝置、減速機(jī)等等所有旋轉(zhuǎn)部件的等效質(zhì)量。表3.1滾筒轉(zhuǎn)動慣量表型號轉(zhuǎn)動慣量kg.m2數(shù)量總轉(zhuǎn)動慣量kg.m2DTII100206Y38.3138.3DTII100B106(G)26.5126.5DTII100B2035630所有滾筒的轉(zhuǎn)動慣量為：J=38.3+26.5+30=94.8kg.m2g以上轉(zhuǎn)動慣量等效到滾筒周邊上的等效質(zhì)量可按下式計(jì)算4Jm二式(2.24)kgm?DD2式中J旋轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)動慣量，J=+J+J，DgLgLD驅(qū)動滾筒直徑，m。代入公式(2.24)可求得4x(587.6+94.8+9

41、.22)697022k0.632m=6970.22kgD2. 輸送帶起動時安全系數(shù)校核原來輸送機(jī)是以靜態(tài)的方法計(jì)算出輸送帶的安全系數(shù)。但在起動帶式輸送機(jī)時，輸送帶的安全系數(shù)不可能用靜態(tài)時的安全系數(shù)，那么起動時其安全系數(shù)到底有多大，這是一個必須校核的問題。一般在起動時按0.3m/s2的最大加速度來進(jìn)行帶式輸送機(jī)的動力學(xué)計(jì)算，則起動時的慣性阻力為：W=工m-a=(113223.74+19475.46+6970.22)x0.3=42602.26NaF=W+Wa此時要求驅(qū)動裝置能提供的驅(qū)動力為：=18702+42602.26=613()4.26N)z)驗(yàn)算起動時的摩擦條件，則有：Sr+F=S士上1+C

42、o=3.8S11C1求得S=21894.38N，S+F=83198.64No11動安全系數(shù)的驗(yàn)算：b-B630x1000m=d=7.6S83198.64dmax由于m7,所以滿足條件。1)起動時電機(jī)功率驗(yàn)算：電動機(jī)起動功率：W-vFvP=d=d1000q耳1000耳dd61304.26x2.51000x0.85x0.927=194.51kw9550x194.511480=1.255kNm驗(yàn)算在這種情況下的電機(jī)轉(zhuǎn)矩查電機(jī)參數(shù)可知電機(jī)啟動轉(zhuǎn)矩大于此轉(zhuǎn)矩，因此能夠滿足條件。帶式輸送機(jī)電控裝置4.1電氣控制操作系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)要求根據(jù)下運(yùn)帶式輸送機(jī)的工作特點(diǎn)和現(xiàn)場使用經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本帶式輸送機(jī)的具體要求，可以采用KZW660型帶式輸送機(jī)微機(jī)控制裝置。它主要由TH5-24S型礦用本質(zhì)安全型帶式輸送機(jī)操作臺、防爆電控箱以及各種保護(hù)傳感器等組成?？刂葡到y(tǒng)與液體粘性可控軟起動裝置配合可實(shí)現(xiàn)主拖動電動機(jī)空載起動和負(fù)載可控起動、手動功率平衡、運(yùn)行狀態(tài)和故障LED顯示以及電機(jī)電流、輸送帶速度、軟啟動控制油壓等數(shù)字顯示，同時還能對運(yùn)行狀態(tài)下主要部件的溫度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測與數(shù)字顯示等。該系統(tǒng)既能實(shí)