畢業(yè)設(shè)計(jì)---普通帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　普通帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)</p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　評 閱 人： </p><p><b>　

2、　----年-月</b></p><p>　作 者:學(xué) 號：</p><p>　學(xué)院(系):</p><p>　專 業(yè):</p><p>　　普通帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要 本文在參考常規(guī)下運(yùn)帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，分析了常見驅(qū)動方式和制動方式用于長運(yùn)距、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)上的優(yōu)

3、缺點(diǎn)，提出該運(yùn)輸機(jī)可采用的驅(qū)動和制動方式；分析了常見軟起動裝置及其選型方法，歸納總結(jié)出長運(yùn)距、大運(yùn)量變坡輸送下運(yùn)帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題和可靠驅(qū)動方案和制動方式優(yōu)化組合的可行方案；通過常規(guī)設(shè)計(jì)計(jì)算，提出了合理確定張緊位置、張緊方式及張緊力大小的方法；對驅(qū)動裝置及各主要部件進(jìn)行了選型并校核。</p><p>　　長距離變坡下運(yùn)帶式輸送機(jī)運(yùn)行工況復(fù)雜，在設(shè)計(jì)方面需考慮各種可能的工況，并計(jì)算最危險(xiǎn)工況下輸送機(jī)的各項(xiàng)參

4、數(shù)，同時(shí)為保證運(yùn)行過程中輸送機(jī)各組成部分能適應(yīng)載荷及工況的變化需將拉緊力統(tǒng)一，然后重新計(jì)算各工況下輸送機(jī)參數(shù)，最終確定整機(jī)參數(shù)。</p><p>　　本論文對長運(yùn)距、大運(yùn)量變坡下運(yùn)帶式輸送機(jī)，綜合考慮各方面的因素，采用合理的驅(qū)動方案、制動方式和軟啟動裝置組合，有效保證長運(yùn)距、大運(yùn)量變坡下運(yùn)帶式輸送機(jī)的可靠運(yùn)行。</p><p>　　關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī) 下運(yùn) 長距離 變坡</p&

5、gt;<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 緒論………………………………………………………………………………1</p><p>　　2.輸送機(jī)的發(fā)展與現(xiàn)狀……………………………………………………………2</p><p>　　2.1國內(nèi)外帶式輸送機(jī)的發(fā)展與現(xiàn)狀 ……………………………………………2</

6、p><p>　　2.1.1國外煤礦用帶式輸送機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 ……………………………2</p><p>　　2.1.2國內(nèi)煤礦用帶式輸送機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀及存在的問題 ………………………3</p><p>　　2.1.3我國煤礦用帶式輸送機(jī)的發(fā)展 ……………………………………………3</p><p>　　2.2選題背景 ……………………………………

7、…………………………………4</p><p>　　2.2.1主要技術(shù)參數(shù) ………………………………………………………………4</p><p>　　2.2.2線路參數(shù) ……………………………………………………………………5</p><p>　　2.2.3物料特性 ……………………………………………………………………5</p><p>　　2.2

8、.4帶式輸送機(jī)工作環(huán)境 ………………………………………………………5</p><p>　　2.3本課題的研究內(nèi)容 ……………………………………………………………6</p><p>　　2.3.1長運(yùn)距、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)關(guān)鍵技術(shù)分析研究 ……………………6</p><p>　　2.3.2帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)及驅(qū)動、制動方案的分析 ……………………………6</p&

9、gt;<p>　　3長距離、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的分析 ……………………………7</p><p>　　3.1下運(yùn)帶式輸送機(jī)基本組成 ……………………………………………………7</p><p>　　3.2驅(qū)動方案的確定 ………………………………………………………………7</p><p>　　3.3帶式輸送機(jī)制動技術(shù) ………………………………………

10、…………………8</p><p>　　4 長距離大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)…………………………………………11</p><p>　　4.1 帶式輸送機(jī)原始參數(shù)…………………………………………………………11</p><p>　　4.2 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………………11</p><p>　　4.2.1輸送帶運(yùn)行

11、速度的選擇……………………………………………………11</p><p>　　4.2.2輸送帶寬度計(jì)算……………………………………………………………12</p><p>　　4.2.3初選輸送帶…………………………………………………………………12</p><p>　　4.3輸送機(jī)布置形式及基本參數(shù)的確定…………………………………………13</p>&l

12、t;p>　　4.3.1輸送帶布置形式……………………………………………………………13</p><p>　　4.3.2輸送機(jī)基本參數(shù)的確定……………………………………………………13</p><p>　　4.4線路阻力的計(jì)算………………………………………………………………14</p><p>　　4.5輸送帶張力的計(jì)算………………………………………………………

13、……15</p><p>　　4.5.1張力計(jì)算時(shí)各種運(yùn)行工況的討論…………………………………………16</p><p>　　4.5.2 最大發(fā)電狀態(tài)下張力計(jì)算 …………………………………………………16</p><p>　　4.5.3 最大電動狀態(tài)下張力計(jì)算 …………………………………………………19</p><p>　　4.5.4滿載狀態(tài)

14、下張力計(jì)算………………………………………………………20</p><p>　　4.5.5三種工況綜合分析張力計(jì)算………………………………………………21</p><p>　　4.5.6電機(jī)數(shù)量與配比的選擇……………………………………………………24</p><p>　　4.6 滾筒的選擇與減速器的選擇…………………………………………………24</p>

15、<p>　　4.6.1傳動滾筒直徑的選擇………………………………………………………24</p><p>　　4.6.2改向滾筒直徑選擇…………………………………………………………24</p><p>　　4.6.3減速器的選型………………………………………………………………24</p><p>　　4.7 制動器裝置的選擇……………………………………………

16、………………25</p><p>　　4.7.1目前主要的制動裝置原理與性能…………………………………………25</p><p>　　4.7.2制動器的選用原則…………………………………………………………27</p><p>　　4.7.3制動器的選擇………………………………………………………………27</p><p>　　4.8軟起動裝置的

17、選擇……………………………………………………………28</p><p>　　4.8.1 目前主要的軟起動裝置原理與性能………………………………………28</p><p>　　4.8.2 軟起動裝置的選用…………………………………………………………31</p><p>　　4.9拉緊裝置………………………………………………………………………31</p>

18、<p>　　4.9.1張緊位置的確定……………………………………………………………32</p><p>　　4.9.2拉緊力及拉緊形成的計(jì)算…………………………………………………32</p><p>　　4.9.3拉緊裝置選擇………………………………………………………………32</p><p>　　5 結(jié)論………………………………………………………………

19、………………34</p><p>　　致謝 ………………………………………………………………………………35</p><p>　　參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………36</p><p><b>　　外文文獻(xiàn)原文</b></p><p><b>　　譯文 </b><

20、;/p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　帶式輸送機(jī)的最新發(fā)展方向時(shí)一呈現(xiàn)長距離、大運(yùn)量、高速度、集中控制等特點(diǎn)。與其他運(yùn)輸設(shè)備(如機(jī)車類)相比，不僅具有長距離、大運(yùn)量、連續(xù)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，而且運(yùn)行可靠，易于實(shí)現(xiàn)自動化和集中控制，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。帶式輸送機(jī)也是煤礦最為理想的高效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，特別是煤礦高產(chǎn)高效現(xiàn)代化的大型礦井，帶式輸送機(jī)己成為煤炭高

21、效開采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。</p><p>　　隨著煤礦現(xiàn)代化的發(fā)展和需要，我國對大傾角固定帶式輸送機(jī)、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)及長運(yùn)距、大運(yùn)量帶式輸送機(jī)及其關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵零部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，應(yīng)用動態(tài)分析技術(shù)和中間驅(qū)動與智能化控制等技術(shù)，研制成功了軟啟動和制動裝置以及PLC控制為核心的電控裝置，并且井下大功率防爆變頻器也已經(jīng)進(jìn)入研發(fā)、試制階段。隨著高產(chǎn)高效礦井的發(fā)展，帶式輸送機(jī)各

22、項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)有了很大提高。</p><p>　　本文在對常規(guī)下運(yùn)帶式輸送機(jī)驅(qū)動及制動方案的理論研究的基礎(chǔ)上，提出長運(yùn)距、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)常見驅(qū)動方式和制動方法，通過系統(tǒng)的動態(tài)建模計(jì)算和仿真分析，將靜態(tài)設(shè)計(jì)結(jié)論和動態(tài)分析結(jié)果相結(jié)合，指出長運(yùn)距、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)啟動、運(yùn)行和制動過程中存在的問題，并提出可行的控制理論和解決方案。</p><p>　　2 輸送機(jī)的發(fā)展與現(xiàn)狀</p&g

23、t;<p>　　2.1 國內(nèi)外帶式輸送機(jī)的發(fā)展與現(xiàn)狀</p><p>　　長距離、大運(yùn)量、高速是帶式輸送機(jī)的最新發(fā)展方向。與其他運(yùn)輸設(shè)備(如機(jī)車類)相比，帶式輸送機(jī)不僅具有長距離(單機(jī)長度可達(dá)5000米，而且可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)進(jìn)行串聯(lián)搭接，運(yùn)距可達(dá)206km )、大運(yùn)量、連續(xù)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，而且運(yùn)行可靠，易于實(shí)現(xiàn)自動化和集中控制，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。帶式輸送機(jī)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于公路汽運(yùn)方式，而且只要生產(chǎn)時(shí)間

24、超過5年，帶式輸送機(jī)輸送方式比公路汽運(yùn)的總投資要小得多[21]所以在企業(yè)的生產(chǎn)過程中，凡能實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)輸送的場合，一般都采用連續(xù)的帶式輸送機(jī)輸送。與其他設(shè)備相比，帶式輸送機(jī)有以下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　(1)輸送物料種類廣泛；</p><p>　　(2)輸送能力范圍寬；</p><p>　　(3)輸送線路的適應(yīng)性強(qiáng)；</p><p>　

25、　(4)靈活的裝卸料，可以靈活實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)或多點(diǎn)受料或卸料；</p><p>　　(5)可靠性和安全性高；</p><p><b>　　(6)費(fèi)用低。</b></p><p>　　國外對于長距離地面輸送帶式輸送機(jī)的研究和使用較早，主要用于</p><p>　　港口、鋼廠、水泥廠、礦山等場合。帶式輸送機(jī)也是煤礦最為理想的高&l

26、t;/p><p>　　效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，特別是煤礦高產(chǎn)高效現(xiàn)代化的大型礦井，帶式輸送機(jī)</p><p>　　己成為煤炭高效開采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。</p><p>　　2.1.1 國外煤礦用帶式輸送機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢</p><p>　　表2.1 國外帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　國外帶式輸送

27、機(jī)技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在三個(gè)方面[1]：(1)帶式輸送機(jī)功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，如大傾角帶式輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)等各種機(jī)型；(2)帶式輸送機(jī)本身的技術(shù)向長運(yùn)距、大運(yùn)量、高帶速等大型帶式輸送機(jī)方向發(fā)展；(3)帶式輸送機(jī)本身關(guān)鍵零部件向高性能、高可靠性方向發(fā)展。在煤礦井下，由于受環(huán)境條件的限制，其帶式輸送機(jī)的技術(shù)指標(biāo)要比地面用帶式輸送機(jī)的指標(biāo)為低。國外通常使用的帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)如表2.1所示。</p&g

28、t;<p>　　2.1.2 國內(nèi)煤礦用帶式輸送機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀及存在的問題</p><p>　　從20世紀(jì)80年代起，我國煤礦用帶式輸送機(jī)也有了很大發(fā)展，對帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品的開發(fā)都取得了可喜的成果，輸送機(jī)產(chǎn)品系列不斷增多，從定型的SDJ, SSJ, STJ, DT等系列發(fā)展到多功能、適應(yīng)特種用途的各種帶式輸送機(jī)系列，但這一階段的發(fā)展大都基于我國70年代前后引進(jìn)帶式輸送機(jī)的變形和改進(jìn)，主

29、體結(jié)構(gòu)沒有大的變化。進(jìn)入90年代后，隨著煤礦現(xiàn)代化的發(fā)展和需要，我國對大傾角帶式輸送機(jī)、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)及長運(yùn)距、大運(yùn)量帶式輸送機(jī)及其關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵零部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，應(yīng)用動態(tài)分析技術(shù)和中間驅(qū)動與智能化控制等技術(shù)，研制成功了軟啟動和制動裝置以及PLC控制為核心的防爆電控裝置。隨著我國煤礦高產(chǎn)高效礦井的發(fā)展，煤礦井下帶式輸送機(jī)到目前己達(dá)到表2.2所示的主要技術(shù)指標(biāo)。</p><p>　

30、　表2.2 國內(nèi)帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　從表2.1和表2.2的比較可以看出，我國煤礦高產(chǎn)高效礦井配套國產(chǎn)帶式輸送機(jī)的水平基本達(dá)到了國際水平。目前，在帶式輸送機(jī)產(chǎn)品中，主要存在的問題但關(guān)鍵零部件的可靠性水平還有待于進(jìn)一步提高。</p><p>　　在煤礦井下，由于煤層和井下地質(zhì)結(jié)構(gòu)等原因，有時(shí)不得不采用下運(yùn)帶式輸送機(jī)。由于下運(yùn)方式對制動技術(shù)、可靠性、安全性等要求較高，

31、在礦井開拓及運(yùn)輸方式設(shè)計(jì)時(shí)，大都盡量避免下運(yùn)運(yùn)輸方式，這也是目前下運(yùn)帶式輸送機(jī)應(yīng)用較少的原因。</p><p>　　2.1.3 我國煤礦用帶式輸送機(jī)的發(fā)展[1]</p><p>　?。?）大型化、智能化</p><p>　　為了適應(yīng)高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要，帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸能力要加大，控制自動化水平要提高，長運(yùn)距、高帶速、大運(yùn)量、大功率是帶式輸送機(jī)今后發(fā)展的必然趨

32、勢。在今后的10年內(nèi)，輸送量要達(dá)到4000～5000t/h，帶速要提高到6m/s，順槽可伸縮輸送機(jī)頭部集中驅(qū)動要達(dá)到3000米，對于固定強(qiáng)力帶式輸送機(jī)要達(dá)到5000米，單機(jī)驅(qū)動功率1000～1500KW,輸送帶要達(dá)到PVG3150和ST6000以上。</p><p>　?。?）提高關(guān)鍵零部件的性能和可靠性</p><p>　　設(shè)備開機(jī)率的高低主要取決于輸送機(jī)關(guān)鍵零部件的性能和可靠性。而要提

33、高關(guān)鍵零部件的性能和可靠性，除了進(jìn)一步完善和提高現(xiàn)有零部件的性能和可靠性外，還要不斷開發(fā)研究新的技術(shù)和零部件，如高性能可控軟啟動技術(shù)、動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)、高效儲帶裝置、快速自移機(jī)尾、高壽命托輥等，使帶式輸送機(jī)的性能進(jìn)一步提高。</p><p>　　（3）擴(kuò)大功能，一機(jī)多用化</p><p>　　帶式輸送機(jī)是一種理想的連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，但目前其效能還沒有充分發(fā)揮，資源有所浪費(fèi)。如將帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)

34、作適當(dāng)修改，并采取一定的安全措施，就可拓展到運(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。</p><p><b>　?。?）開發(fā)專用機(jī)種</b></p><p>　　中國煤礦的地質(zhì)條件差異較大，在運(yùn)輸系統(tǒng)的布置上經(jīng)常會出現(xiàn)一些特殊要求，如彎曲、大傾角(>25°)直至垂直提升、長運(yùn)距下運(yùn)帶式輸送機(jī)等，而有些場合常規(guī)的帶式輸送機(jī)是無法

35、滿足要求的。為了滿足煤礦井下的某些特殊要求，應(yīng)開發(fā)滿足這些特殊要求帶式輸送機(jī)，如波紋擋邊輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī)、平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)、線摩擦多驅(qū)動帶式輸送機(jī)、大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)、打傾角下運(yùn)帶式輸送機(jī)等。 </p><p><b>　　2.2 選題背景</b></p><p>　　充礦集團(tuán)東灘煤礦東翼一采區(qū)儲量約1億噸，該采區(qū)的原煤運(yùn)輸全部由一采區(qū)主運(yùn)輸大巷固定帶式輸

36、送機(jī)擔(dān)負(fù)，該輸送機(jī)運(yùn)距3005米，運(yùn)量1800噸/小時(shí)，提升高度-175米，是屬于典型的煤礦井下長運(yùn)距、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)。東灘煤礦東翼一采區(qū)運(yùn)輸大巷固定帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)說明如下：</p><p>　　2.2.1 主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　輸送能力Q=1800t/h</p><p>　　輸送長度L=3005m</

37、p><p>　　輸送帶寬度B=1200mm</p><p>　　2.2.2 線路參數(shù)</p><p>　　東翼一采區(qū)上山主運(yùn)輸大巷共3005米，可簡化為如圖2.1所示的八段:第一段(1點(diǎn)到2點(diǎn))平運(yùn)，長度540米;第二段(2點(diǎn)到3點(diǎn))下運(yùn)，水平長度207米，提升高度－27.1米;第三段(3點(diǎn)到4點(diǎn))平運(yùn)，水平長度62米；第四段(4點(diǎn)到5點(diǎn))下運(yùn)，水平長度

38、518米，提升高度－82米;第五段((5點(diǎn)到6點(diǎn))平運(yùn)，長度470米;第六段(6點(diǎn)到7點(diǎn))上運(yùn)，水平長度360米，提升高度18.9米;第七段((7點(diǎn)到8點(diǎn))下運(yùn)，水平長度400米，提升高度－28.4米:第八段(8點(diǎn)到9點(diǎn))下運(yùn)，水平長度435米，提升高度－56米;整機(jī)水平長度2992米，運(yùn)輸長度3005米。</p><p>　　圖2.1 輸送線路參數(shù)圖</p><p>　　2.2.3 物

39、料特性</p><p>　　輸送物料原煤</p><p>　　物料密度ρ=900kg/m3</p><p>　　物料安息角50°</p><p>　　2.2.4 帶式輸送機(jī)工作環(huán)境</p><p>　　安裝地點(diǎn)：東灘煤礦東翼一采區(qū)上山主運(yùn)輸大巷，底板為煤。</p

40、><p>　　環(huán)境溫度：0～35℃ 。</p><p>　　由于帶式輸送機(jī)巷道起伏不平，變坡點(diǎn)較多，致使此帶式輸送機(jī)運(yùn)行工況相當(dāng)復(fù)雜，是目前國內(nèi)乃至國外煤礦井下運(yùn)行工況最為復(fù)雜的帶式輸送機(jī)之一:從另一方面，下運(yùn)帶式輸送機(jī)運(yùn)行安全可靠性要求高，控制系統(tǒng)復(fù)雜，且我國目前對下運(yùn)帶式輸送機(jī)的理論研究較少，特別是長運(yùn)距、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的工況分析、動態(tài)分析、啟動、制動技術(shù)研究較少，這也是本文選擇

41、長運(yùn)距、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)進(jìn)行研究的目的。</p><p>　　2.3 本課題的研究內(nèi)容</p><p>　　2.3.1 長運(yùn)距、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)關(guān)鍵技術(shù)分析研究</p><p>　　通過下運(yùn)帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置的各種組成方案的分析比較，以及常規(guī)長運(yùn)距、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)驅(qū)動方案中軟制動技術(shù)和軟起動技術(shù)的理論研究，提出長運(yùn)距、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)常見驅(qū)動方

42、式和制動方法，并分析常見驅(qū)動方式和制動方法的優(yōu)點(diǎn)和存在問題，歸納總結(jié)出長運(yùn)距、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)關(guān)鍵驅(qū)動方案和制動方式選擇的依據(jù)。</p><p>　　2.3.2 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)及驅(qū)動、制動方案的分析</p><p>　　針對充礦集團(tuán)東灘煤礦東翼一采區(qū)主運(yùn)輸大巷固定下運(yùn)帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)及其特殊的工作環(huán)境所形成的復(fù)雜工況，首先對正常運(yùn)行時(shí)工況進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，然后再對空載及最大正功和最

43、大負(fù)功工況進(jìn)行計(jì)算，再對各種工況的計(jì)算結(jié)果分析討論，最后確定合理的張緊方式及張緊力大小，提出合理的張緊裝置的選型。</p><p>　　通過各種工況的計(jì)算、分析比較，提出合理的驅(qū)動裝置中，電機(jī)、減速器、軟起動裝置(調(diào)速型液力耦合器)及軟制動裝置各部件的選型方案。</p><p>　　3 長距離、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的分析</p><p>　　3.1 下運(yùn)

44、帶式輸送機(jī)的基本組成</p><p>　　帶式輸送機(jī)的組成如圖3.1所示[2]，主要其有:輸送帶、驅(qū)動裝置(電動機(jī)、減速機(jī)、軟起動裝置、制動器、聯(lián)軸器、逆止器)、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。</p><p>　　1-頭部漏斗 ；2-機(jī)架；3-頭部掃清器；4-傳動滾筒 5-安全保護(hù)裝置；6-輸送帶；7-承載托輥；8-緩

45、沖托輥；9-導(dǎo)料槽；10-改向滾筒；11-拉緊裝置 12-尾架；13-空段掃清器；14-回程托輥；15-中間架；16-電動機(jī)；17-液力偶合器；18-制動器；19-減速器；20-聯(lián)軸器</p><p>　　圖3.1 帶式輸送機(jī)組成示意圖</p><p>　　3.2 驅(qū)動方案的確定</p><p>　　帶式輸送機(jī)的驅(qū)動部是整機(jī)組成的關(guān)鍵部件。驅(qū)動部配置是否合適，直接

46、影響帶式輸送機(jī)能否正常運(yùn)行。長距離、大運(yùn)量帶下運(yùn)帶式輸送機(jī)對驅(qū)動部的要求比通用帶式輸送機(jī)的要求更高，它要求驅(qū)動裝置能提供平穩(wěn)、平滑的起動和停車制動力矩，以保證輸送帶不出現(xiàn)超速、打滑及輸送帶上的物料不出現(xiàn)滾料和滑料現(xiàn)象。為此要求驅(qū)動裝置具有一個(gè)制動力可隨時(shí)調(diào)整的制動器，以保證起動和停車制動的可控，極大地減小對物料的沖擊。同時(shí)，在輸送機(jī)空載起車時(shí)還必需保證起動的平穩(wěn)性。</p><p>　　下運(yùn)帶式輸送機(jī)受地形條件(

47、如起伏較大)和裝載量的影響，其起動工況比較復(fù)雜，應(yīng)考慮如下幾種：</p><p>　　(1)負(fù)載量小或空載，松閘后帶式輸送機(jī)不能自起動；</p><p>　　(2)負(fù)載量較大，松閘后帶式輸送機(jī)能自起動，但自然加速度較小；</p><p>　　(3)負(fù)載量大，松閘后帶式輸送機(jī)能自起動，且自然加速度較大。</p><p>　　下運(yùn)帶式輸送機(jī)在正常

48、運(yùn)行時(shí)，電動機(jī)也存在發(fā)電工況、電動工況交織運(yùn)行的問題，所以在設(shè)計(jì)中，一般較少考慮軟起動裝置。帶式輸送機(jī)配下運(yùn)帶式輸送機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，電動機(jī)也存在發(fā)電工況、電動工況交織運(yùn)行的問題，所以在設(shè)計(jì)中，一般較少考慮軟起動裝置。帶式輸送機(jī)配置軟起動裝置，可有效降低起、制動過程的動張力，延長輸送帶及接頭的使用壽命，甚至可降低輸送帶強(qiáng)度，具有很大的經(jīng)濟(jì)意義。對此《煤礦安全規(guī)程》作了相應(yīng)規(guī)定。</p><p>　　由于下運(yùn)帶式輸送

49、機(jī)一般情況下電動機(jī)工作在發(fā)電工況，空載時(shí)電動機(jī)工作在電動工況。目前常用的下運(yùn)帶式輸送機(jī)驅(qū)動部典型設(shè)備配置如表3.1所示。</p><p>　　表3.1 常用下運(yùn)帶式輸送機(jī)驅(qū)動部組合表</p><p>　　3.3 新型下運(yùn)帶式輸送機(jī)驅(qū)動組合及其控制過程</p><p>　　多數(shù)下運(yùn)帶式輸送機(jī)采用以下幾種驅(qū)動部組合方式:</p><p>　　(

50、1)電動機(jī)—制動裝置—減速器—滾筒</p><p>　　(2)電動機(jī)—限矩型液力偶合器—制動裝置—減速器—滾筒</p><p>　　(3)電動機(jī)—限矩型液力偶合器—減速器—可控制動裝置—滾筒</p><p>　　(4)電動機(jī)—軟啟動—減速器—液壓軟制動—盤式制動裝置—滾筒</p><p>　　(5)電動機(jī)—軟啟動—減速器—液力軟制動—盤式制動

51、裝置—滾筒</p><p>　　(6)電動機(jī)—軟啟動—減速器—可控盤式制動裝置—滾筒</p><p>　　(7)電動機(jī)—軟啟動—減速器—液粘軟制動—滾筒</p><p>　　其中方式(1)～(3)多用于小型(短距離、小傾角、小運(yùn)量、低帶速)下運(yùn)機(jī)上方式；(4)～(7)較適于大傾角下運(yùn)輸送機(jī)上。由上述方案可見，下運(yùn)輸送機(jī)可控制動裝置必不可少；并且目前對下運(yùn)輸送機(jī)電動工

52、況的可控起動問題有所忽視。對于長距離、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)，可控制動裝置必不可少，同時(shí)可控起動裝置也成為必須。</p><p>　　為此我們提出一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的長距離、大運(yùn)量、大功率下運(yùn)帶式輸送機(jī)的驅(qū)動部組合方案。該方案驅(qū)動部主要有以下設(shè)備組成:電動機(jī)、聯(lián)軸器、調(diào)速型液力偶合器、減速機(jī)、可控制動裝置、驅(qū)動滾筒等組成，如圖3.2所示[3]。</p><p>　　圖3.2 驅(qū)動部分組合方案示意圖

53、</p><p>　　采用以上驅(qū)動組合的下運(yùn)帶式輸送機(jī)的起動和停車過程如下:</p><p>　　(1)開機(jī)準(zhǔn)備:先給軟起動裝置的電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)送電，使主、從動摩擦片閉合，可控制動裝置逐漸松閘，如果是重載，按起動要求重車逐漸自動起動帶式輸送機(jī)。</p><p>　　(2)當(dāng)輸送帶在裝滿物料的情況下起動帶式輸送機(jī)時(shí)，不能直接對電機(jī)送電，否則起動太快，物料容易出現(xiàn)下

54、滑或滾料，所以在這種情況下而是靠煤的下滑力起動輸送機(jī)，當(dāng)逐漸松開制動器，輸送帶帶動電機(jī)旋轉(zhuǎn)，通過速度傳感器檢測旋轉(zhuǎn)速度，當(dāng)速度達(dá)到近電機(jī)同步運(yùn)行轉(zhuǎn)速時(shí)，PLC控制電機(jī)自動送電起動，從而使電機(jī)運(yùn)行于正常的發(fā)電狀態(tài)，這樣可以大大減小電機(jī)起動時(shí)對電氣和機(jī)械的沖擊。而且向下輸送的角度越大，起動加速度越大。為了保證起動平穩(wěn)，通過速度反饋改變制動器施加的制動力，根據(jù)不同的制動力，把加速度控制在0.3m/s2之內(nèi)，保證起動過程的平穩(wěn)性。</p&

55、gt;<p>　　(3)電機(jī)直接起動控制，當(dāng)輸送機(jī)空載或輕載，逐漸松開制動器時(shí)，輸送機(jī)不能自動起動，這時(shí)根據(jù)測速裝置檢測輸送機(jī)處于零速狀態(tài)或起車太慢時(shí)，需要采用調(diào)速型液力偶合器來可控起動帶式輸送機(jī)，此時(shí)的可控起動過程完全同上運(yùn)帶式輸送機(jī)的起動過程。</p><p>　　(4)正常運(yùn)行時(shí)，調(diào)速型液力偶合器開度最大，傳動效率達(dá)到最大。</p><p>　　(5)當(dāng)多電機(jī)驅(qū)動時(shí)，出

56、現(xiàn)某臺電機(jī)超載，需要功率平衡時(shí)，根據(jù)電機(jī)的電流反饋來進(jìn)行調(diào)速型液力偶合器的輸入與輸出速度調(diào)節(jié)(具體詳見電氣部分)，來進(jìn)行多電機(jī)間的功率平衡調(diào)節(jié)。一般只要帶式輸送機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，都能保證系統(tǒng)的多機(jī)功率平衡。</p><p>　　(6)停車時(shí)，按預(yù)定的減速度要求進(jìn)行閉環(huán)改變可控制動系統(tǒng)的制動力矩，使帶式輸送機(jī)按預(yù)定的減速度減速，實(shí)現(xiàn)可控停車。</p><p>　　(7)當(dāng)輸送機(jī)在帶載停車時(shí)，不

57、能直接切斷電機(jī)，否則容易出現(xiàn)飛車現(xiàn)象，造成嚴(yán)重事故。為此在停機(jī)時(shí)，先對輸送機(jī)施加制動力，當(dāng)檢測到電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度降到其同步速度時(shí)，再對電機(jī)斷電，這樣在施加制動力降速時(shí)，可以充分利用電機(jī)的制動力，使停車更平穩(wěn)。當(dāng)輸送機(jī)的速度降至電機(jī)的同步速度時(shí)，調(diào)速型液力偶合器勺管全部插入，保證電機(jī)與輸送機(jī)系統(tǒng)的同步切除，保證了可控制動系統(tǒng)進(jìn)一步按要求減速停車。</p><p>　　(8)如果停車時(shí)，帶式輸送機(jī)是空載(即主電機(jī)處于電動

58、狀態(tài))，則可以同上運(yùn)帶式輸送機(jī)的停車過程結(jié)合可控制動裝置進(jìn)行聯(lián)合停車制動。</p><p>　　(9)定車時(shí)，可控制動裝置抱閘，主電機(jī)停機(jī)，調(diào)速型液力偶合器的液壓和電氣系統(tǒng)停電。</p><p>　　(10)在起動和停車過程中出現(xiàn)故障，如輸送帶跑偏、撕帶、油溫過高等等，調(diào)速型液力偶合器和可控制動裝置的電氣控制系統(tǒng)會自動根據(jù)要求可控停機(jī)。</p><p>　　4 長

59、距離大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)</p><p>　　充礦集團(tuán)東灘煤礦東翼一采區(qū)主運(yùn)輸大巷固定帶式輸送機(jī)，運(yùn)距3005米，運(yùn)量1800噸/小時(shí)，提升高度－175.5米，環(huán)境溫度為0～35 ℃ ,是屬于典型的煤礦井下長運(yùn)距、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)。由于帶式輸送機(jī)巷道起伏不平，變坡點(diǎn)較多，致使此帶式輸送機(jī)運(yùn)行工況相當(dāng)復(fù)雜。此外，該機(jī)運(yùn)行安全可靠性要求高，控制系統(tǒng)復(fù)雜，是目前國內(nèi)乃至國外煤礦井下運(yùn)行工況較為復(fù)雜的帶式輸送機(jī)。

60、本章以該下運(yùn)帶式輸送機(jī)為例，說明其設(shè)計(jì)過程。</p><p>　　4.1 帶式輸送機(jī)原始參數(shù)</p><p>　　帶式輸送機(jī)是目前井下煤炭的主要輸送設(shè)備，其設(shè)計(jì)的自動化先進(jìn)程度、結(jié)構(gòu)布置方式、使用安全性、可靠性、連續(xù)性和高效運(yùn)行將直接影響礦井生產(chǎn)成本。采用帶式輸送機(jī)輸送物料與其它方式相比有著一系列的優(yōu)越性和高效性，其自動化程度高，代表現(xiàn)代物流技術(shù)的發(fā)展方向。本課題所要求設(shè)計(jì)的帶式輸送機(jī)的

61、參數(shù)如表4.1所示。</p><p>　　表4.1 輸送機(jī)原始參數(shù)</p><p>　　4.2 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　4.2.1 輸送帶運(yùn)行速度的選擇</p><p>　　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(shí)，適當(dāng)提高帶速，可減少帶寬。對水平安裝的輸送機(jī)，可選擇較高的帶速，輸送傾角越大帶速應(yīng)偏低，

62、向上輸送時(shí)帶速可適當(dāng)高些，向下輸送時(shí)帶速應(yīng)低些。目前DTII系列帶式輸送機(jī)推薦的帶速為1.25～4m/s。對于下運(yùn)帶式輸送機(jī)，考慮管理難度大，一般確定帶速為2～3.5m/s。根據(jù)工作面順槽膠帶機(jī)的規(guī)格(帶寬1.2m、帶速3.15m/s)，工作面的實(shí)際生產(chǎn)能力，煤流的不均勻型等因素，同時(shí)考慮工作面煤倉無緩沖作用的狀況(約3米深)，確定東灘煤礦一采區(qū)運(yùn)輸大巷固定下運(yùn)帶式輸送機(jī)帶速3.15m/s。</p><p>　　

63、4.2.2 輸送帶寬度計(jì)算</p><p>　　1)按輸送能力確定帶寬</p><p>　　帶式輸送機(jī)的輸送能力與帶寬和帶速的關(guān)系是：</p><p>　　Q=KB2vγc t/h</p><p>　　式中K—貨載斷面系數(shù)，K值與貨載在輸送帶上的堆積角有關(guān)（查標(biāo)準(zhǔn)MT/T467-1996中表三）</p><p&

64、gt;<b>　　B—輸送帶寬度，m</b></p><p>　　V—輸送機(jī)速度，m/s</p><p>　　γ—運(yùn)送貨載的集散容重，t/m3</p><p>　　C—輸送機(jī)傾角對輸送量的影響系數(shù)。</p><p>　　當(dāng)輸送量已知時(shí)可按下式求得滿足生產(chǎn)能力所需的帶寬B1：</p><p><

65、;b>　　B1===1.2</b></p><p>　　2）按輸送物料的塊度確定帶寬B2</p><p>　　因?yàn)楸編捷斔蜋C(jī)輸送原煤，且amax=300mm故有：</p><p>　　B2≥2·amax+200=2×200+200=800mm</p><p>　　實(shí)際確定寬度時(shí)B=max{1000B1，

66、B2}，故可選用1200mm寬度的輸送帶。</p><p>　　4.2.3 初選輸送帶</p><p>　　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、整體帶芯阻燃帶、鋼絲繩芯帶等。</p><p>　　在輸送帶類型確定上應(yīng)考慮如下因素：</p><p>　　1)為延長輸送帶使用壽命，減小物料磨損，盡量選用橡膠貼面，其次為

67、橡塑貼面和塑料貼面的輸送帶；</p><p>　　2)在同等條件下優(yōu)先選擇分層帶，其次為整體帶芯和鋼絲繩芯帶；</p><p>　　3)優(yōu)先選用尼龍、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；</p><p>　　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，輸送石炭石之類的礦石，可

68、以加厚2mm表面橡膠層，以延長使用壽命。</p><p>　　綜合該機(jī)各類特性參數(shù)和技術(shù)特性，考慮到輸送量較大，運(yùn)輸距離較長，且為固定用輸送機(jī)，為此初選輸送帶采用鋼絲繩芯輸送帶，它既有良好的強(qiáng)度，又具有較好的防撕裂性能，是目前井下帶式輸送機(jī)首選帶型?？梢猿踹x輸送帶如下：</p><p>　　輸送帶型號：ST2500輸送帶</p><p><b>　　帶寬：

69、1200mm</b></p><p>　　帶質(zhì)量：qd=35.3kg/m2</p><p>　　4.3 輸送機(jī)布置形式及基本參數(shù)的確定</p><p>　　4.3.1 輸送帶布置形式</p><p>　　對于角度不大的長距離、大運(yùn)量帶式輸送機(jī)系統(tǒng)，一般可采取雙滾筒1:1或2:1的功率配比，這樣既可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的分時(shí)起動(煤礦井下

70、變電所容量有限制)，同時(shí)可以降低輸送帶的強(qiáng)度。為了降低輸送帶的強(qiáng)度，本驅(qū)動系統(tǒng)采用了頭部雙滾筒驅(qū)動，并把拉緊裝置放在緊跟驅(qū)動滾筒后部，有利于起動時(shí)自動拉緊，同時(shí)減少了電力線路鋪設(shè)長度，保證了控制響應(yīng)及時(shí)。驅(qū)動部布置的位置對輸送帶強(qiáng)度的影響較大，但對于本輸送系統(tǒng)，進(jìn)行分析后得出，驅(qū)動部布置在上部效果較理想。同時(shí)遵循盡量減少施工工作量、簡化設(shè)備的原則，降低制作成本，其具體布置示意圖如輸送機(jī)總裝圖所示?？紤]到煤的輸送質(zhì)量較大，本機(jī)各類托輥組間

71、距為：</p><p>　　承載托輥間距l(xiāng)t'=1.2m</p><p>　　回程托輥間距l(xiāng)t"=3m</p><p>　　緩沖托輥間距l(xiāng)th=0. 6m</p><p>　　承載托輥直徑dt=φ133mm Gt'=34.92Kg</p><p>　　回程托輥直徑dt'=φ133mm

72、 Gt"=30.63Kg</p><p>　　4.3.2 輸送機(jī)基本參數(shù)的確定</p><p><b>　　1）輸送帶質(zhì)量qd</b></p><p>　　由上述輸送帶選型結(jié)果可知qd=35.3kg/m2×1.2m=42.36kg/m</p><p><b>　　2）物料線質(zhì)量q<

73、/b></p><p>　　當(dāng)已知設(shè)計(jì)輸送能力和帶速時(shí)，物料的線質(zhì)量由下式求得：</p><p>　　q===159kg/m</p><p>　　式中 Q—每小時(shí)運(yùn)輸量，t/h；</p><p>　　v—運(yùn)輸帶運(yùn)輸速度，m/s</p><p>　　3）托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量qt′，qt″</p>&

74、lt;p>　　由前述托輥組的選擇情況可知</p><p>　　qt′= Gt'/ lt'=29.1kg/m</p><p>　　qt″= Gt"/ lt"=10.21 kg/m</p><p>　　4.4 線路阻力的計(jì)算</p><p>　　線路阻力(輸送帶運(yùn)行阻力)包括直線阻力和彎曲段阻力。除了上

75、述基本阻力外，還受附加阻力，包括物料在裝載點(diǎn)加速時(shí)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;由于附加阻力較小，在整機(jī)運(yùn)行過程中相對基本阻力的比例很小，在計(jì)算分析過程中可以忽略不計(jì)，不會影響分析結(jié)果，計(jì)算整機(jī)功率時(shí)，考慮電機(jī)加權(quán)系數(shù)。</p><p><b>　　各直線段阻力的計(jì)算</b></p><p>

76、<b>　　回程分支：</b></p><p>　　WK10-11=gL[(qd+qt″)·ω″·cosβ－qd·sinβ]</p><p>　　=9.8×540×[（42.36+10.21）×0.02×cos（）]=5564N</p><p>　　WK11-12= gL[(

77、qd+qt″)·ω″·cosβ－qd·sinβ]</p><p>　　=9.8×207×[（42.36+10.21）×0.02×cos（－）－42.36×</p><p>　　sin（－）]=13376N</p><p>　　承載分支（有載情況）</p><p>

78、　　W′Z9-8=gL[(q+qt′+qd)·ω′·cosβ＋(q+qd)sinβ]</p><p>　　=9.8×540[(159+42.36+29.1)×0.025×cos（0°）+（159+42.36× sin（0°）]=30490N</p><p>　　W′Z8-7=gL[(q+qt′+qd)·

79、;ω′·cosβ＋(q+qd)sinβ]</p><p>　　=9.8×207×[（159+29.1+42.36）×0.025×cos（-7.53°）+（159+42.36）×sin（-7.53°）]</p><p><b>　　=－41884N</b></p><p&

80、gt;　　W′Z7-6=gL[(q+qt′+qd)·ω′·cosβ＋(q+qd)sinβ]</p><p>　　9.8×62×[（159+29.1+42.36）×0.025×cos（0°）]=3500N</p><p>　　承載分支（空載情況）</p><p>　　W′Z1-2=gL[(qt′+q

81、d)·ω′·cosβ＋qdsinβ]</p><p>　　=9.8×435×[（29.1+42.36）×0.025×cos（－7.4°）+42.36×sin（－4.08°）]</p><p><b>　　=－159695N</b></p><p>　　W′

82、Z2-3=gL[(qt′+qd)·ω′·cosβ＋qdsinβ]</p><p>　　=9.8×400×[（29.1+42.36）×0.025×cos（-4.08°）+42.36× sin（-4.08°）]=－4829N</p><p>　　同理可計(jì)算出其它各工況下各變坡段的阻力，計(jì)算結(jié)果如表4.2所

83、示。</p><p>　　表4.2 各變坡段阻力計(jì)算（N）</p><p>　　4.5 輸送帶張力的計(jì)算</p><p>　　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(gè)條件：</p><p>　　(1)摩擦傳動條件:即輸送帶的張力必須保證輸送機(jī)在任何正常工況下都無輸送帶打滑現(xiàn)象發(fā)生。</p><p>　　S

84、ymax=S1[1+（eμα－1）/n]</p><p>　　式中 Symax—輸送帶與傳動滾筒相遇點(diǎn)張力，N；</p><p>　　S1—輸送帶與傳動滾筒分離點(diǎn)處張力，N；</p><p>　　μ—傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)，采用包膠滾筒，μ=0.3；</p><p>　　α—輸送帶與傳動滾筒間的圍包角，取α=200°<

85、;/p><p>　　n—摩擦力備用系數(shù)，n=1.3；</p><p>　　(2)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)定值，或滿足最小張力條件。</p><p>　　Szmin=5glt′（q+qd）cosβ</p><p>　　Skmin=5glt″qdcosβ</p><p>　　其中Szmi

86、n—重載段輸送帶最小點(diǎn)張力，N；</p><p>　　Skmin—空載段輸送帶最小點(diǎn)張力，N；</p><p>　　本帶式輸送機(jī)各關(guān)鍵點(diǎn)示意如圖一所示，其垂直度條件為：</p><p>　　Szmin=5×9.8×1.2×（159+42.36）×cos（0°）=11840N</p><p>　

87、　Skmin=5×9.8×3×42.36×cos（－0°）=6227N</p><p>　　4.5.1 張力計(jì)算時(shí)各種運(yùn)行工況的討論</p><p>　　本輸送系統(tǒng)線路多變，其出現(xiàn)的工況復(fù)雜，而且各種工況的差異較大，必須對每一種工況都進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算分析。</p><p><b>　?。?）滿載運(yùn)行狀態(tài)<

88、;/b></p><p>　　輸送帶各段都滿載的運(yùn)行狀態(tài)通常為正常運(yùn)行狀態(tài)。大多數(shù)情況下，此狀態(tài)為輸送機(jī)系統(tǒng)最困難工況，所以必須對正常運(yùn)行工況進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，以確定各主要點(diǎn)輸送帶張力、電機(jī)功率、張緊力等結(jié)論，此時(shí)電機(jī)處于發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)。但對于本輸送系統(tǒng)根據(jù)以下分析后，此工況卻不是最困難工況。</p><p>　?。?）最大發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)</p><p>　　對于既有

89、下運(yùn)，又有上運(yùn)情況的輸送線路，有可能出現(xiàn)具有最大發(fā)電狀態(tài)的工況，而且這種工況隨起動和停車過程將不斷出現(xiàn)。如果設(shè)計(jì)中沒有考慮到這種工況，就必然會出現(xiàn)驅(qū)動裝置過載，或者在這種條件下停車制動不住，出現(xiàn)飛車造成嚴(yán)重的事故。本輸送系統(tǒng)，最大發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)的工況是在只有下運(yùn)段滿載，水平及上運(yùn)段都處于空載狀態(tài)的情況下出現(xiàn)</p><p>　?。?）最大電動行狀態(tài)</p><p>　　對于本輸送系統(tǒng)最大電動

90、運(yùn)行狀態(tài)不在正常運(yùn)行工況下，而是在線路下運(yùn)段空載，而水平及上運(yùn)段滿載的情況下出現(xiàn)。如果忽略此工況，有可能出現(xiàn)電機(jī)堵轉(zhuǎn)，悶車而燒壞，而且這種工況也隨起動和停車過程的出現(xiàn)而不斷出現(xiàn)。</p><p><b>　?。?）空載運(yùn)行狀態(tài)</b></p><p>　　所謂空載運(yùn)行狀態(tài)，就是輸送機(jī)上各點(diǎn)都沒有載荷情況下輸送機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。對于本輸送線路，其空載運(yùn)行狀態(tài)比最大電動狀態(tài)情

91、況下的安全，為此我們不詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　4.5.2 最大發(fā)電狀態(tài)下張力計(jì)算</p><p>　　當(dāng)所有下運(yùn)段滿載時(shí)，該輸送機(jī)處于最大發(fā)電狀態(tài)。在最大發(fā)電狀態(tài)下各段阻力計(jì)算如表4.3所示。</p><p>　　表4.3 最大發(fā)電狀態(tài)下各變坡段阻力計(jì)算（N）</p><p><b>　?。?）張力初步計(jì)算</b

92、></p><p>　　為了充分降低輸送帶的張力，只要滿足摩擦條件和垂度條件，就能保證輸送機(jī)的驅(qū)動條件，所以下面我們先按垂度條件進(jìn)行計(jì)算，然后驗(yàn)算摩擦條件。</p><p>　　該輸送機(jī)為雙滾筒分別驅(qū)動，功率配比按γ12=2：1選取，圍包角取</p><p>　　α1=α2=200°，滾筒與輸送帶摩擦系數(shù)取μ=0.3，則。</p>&l

93、t;p>　　考慮滾筒的備用系數(shù)，C0=1.3，則根據(jù)摩擦條件有：</p><p>　　S1===5.26Sy</p><p>　　根據(jù)本帶式輸送機(jī)的特點(diǎn)，擬先按垂度條件計(jì)算，后驗(yàn)算摩擦條件。</p><p>　　所以令：S8=Szmin=11840N。由逐點(diǎn)張力法求得：</p><p>　　S9=S8+W′8-9=11840+9454=

94、21294N</p><p>　　S7=S8－W′7-8= 11840－(－41884)=53724N</p><p>　　S6=S7+W′6-7= 53724－1085=52639N</p><p>　　S5=S6－W′5-6= 52639－(－134371)=187010N</p><p>　　S4=S5－W′4-5= 187010－82

95、29=178781N</p><p>　　S3=S4－W′3-4= 178781－13778=165003N</p><p>　　S2=S3－W′2-3= 165003—(—33584)=198587N</p><p>　　S1=S2－W′1-2= 198587－(－86081)=284668N</p><p>　　S10=S9×1

96、.02= 21294×1.02=21720N</p><p>　　S11=S10－W10-11= 21720+5564=27284N</p><p>　　S12=S11－W11-12= 27284+13376=40660N</p><p>　　S13=S12－W12-13= 40660+639=41299N</p><p>　　S

97、14=S13－W13-14= 41299+39649=80948N</p><p>　　S15=S14－W14-15= 80948+4843=85791N</p><p>　　S16=S15－W15-16= 85791-3778=82013N</p><p>　　S17=S16－W16-17= 82013+15926=97939N</p><p&

98、gt;　　S18=S17－W17-18= 97939+27703=125642N</p><p>　　S19=S18×1.03=129411N</p><p><b>　?。?）驗(yàn)算摩擦條件</b></p><p>　　S1/S19=294668/129411=2.2＜5.26</p><p>　　以上說明各張

99、力點(diǎn)都滿足垂度條件和摩擦條件。</p><p>　　（3）輸送帶強(qiáng)度驗(yàn)算</p><p>　　考慮輸送帶的壽命、起動時(shí)的動應(yīng)力、輸送帶的接頭效果、輸送帶的磨損，以及輸送帶的備用能力，選用輸送帶時(shí)必須有一定的備用能力(即安全系數(shù))，根據(jù)以上計(jì)算可以確定輸送帶的最大張力Smax，則應(yīng)滿足：</p><p><b>　　m=</b></p>

100、;<p>　　其中 m—輸送帶安全系數(shù)；</p><p><b>　　B—帶寬，mm；</b></p><p>　　σd—帶芯拉斷強(qiáng)度，N/mm；對于ST2500型帶，σd=2500 N/mm。</p><p>　　此處校核輸送帶的安全系數(shù)為：</p><p><b>　　m==10.5<

101、;/b></p><p>　　可知所選的輸送帶安全系數(shù)大于靜態(tài)設(shè)計(jì)安全系數(shù)6；同時(shí)也大于考慮軟制動器啟動動載系數(shù)1.1時(shí)設(shè)計(jì)安全系數(shù)6.6的要求。</p><p><b>　　（4）張緊力計(jì)算</b></p><p>　　PH=S18+S19=125642+129411=255053N</p><p>　?。?）牽

102、引力和電動機(jī)功率計(jì)算</p><p>　　輸送機(jī)總牽引力：F=S19－S1=129411－284668=－155257N</p><p>　　電動機(jī)功率： N=</p><p>　　其中K—電機(jī)功率備用系數(shù)，發(fā)電工況時(shí)取K=1.1</p><p>　　η—傳動系統(tǒng)的工作效率。</p><p><b>

103、　　則所有電動機(jī)總功率</b></p><p><b>　　P==－598kW</b></p><p>　　4.5.3 最大電動狀態(tài)下張力計(jì)算</p><p>　　當(dāng)所有下運(yùn)段空載，其余線路區(qū)段滿載時(shí)，該輸送機(jī)處于最大電動狀態(tài)。在最大電動狀態(tài)下各段阻力計(jì)算如表4.4所示。</p><p><b>

104、　?。?）張力初步計(jì)算</b></p><p>　　為了充分降低輸送帶的張力，只要滿足摩擦條件和垂度條件，就能保證輸送機(jī)的驅(qū)動條件，這里按摩擦條件進(jìn)行計(jì)算，然后驗(yàn)算垂度。</p><p>　　表4.4 最大電動狀態(tài)下各變坡段阻力計(jì)算（N）</p><p>　　該輸送機(jī)設(shè)計(jì)為雙滾筒分別驅(qū)動，功率配比按γ12=2：1選取，圍包角取α1=α2=200°

105、;，滾筒與輸送帶摩擦系數(shù)取μ=0.3，則</p><p>　　整機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)阻力等于各段阻力之和，由表3-4計(jì)算：</p><p>　　Fu==166597N</p><p>　　考慮滾筒的備用系數(shù)，C0=1.3，則根據(jù)摩擦條件有：</p><p>　　SL===39023N</p><p>　　所以令：S1=40000

106、N。由逐點(diǎn)張力法求得：</p><p>　　S2=S1+W＇1-2= 40000-15695=24305N</p><p>　　S3=S2+W＇2-3= 24305+(-4829)=19476N</p><p>　　S4=S3+W＇3-4= 19476+55799=75275N</p><p>　　S5=S4+W＇4-5= 75275+265

107、06=101781N</p><p>　　S6=S5+W＇5-6= 101781-25428=76353N</p><p>　　S7=S6+W＇6-7= 76353+3500=79853N</p><p>　　S8=S7+W＇7-8= 79853-7668=72185N</p><p>　　S9=S8+W＇8-9=72185+30490=10

108、2675N</p><p>　　S10=S9+W＇9-10= 102675 × 1.03=105755N</p><p>　　S11=S10+W10-11=105755+5564=111319N</p><p>　　S12=S11+W11-12=111319+13376=124695N</p><p>　　S13=S12+W12-1

109、3=124695+639=125334N</p><p>　　S14=S13+W13-14=125334+39649=164983N</p><p>　　S15=S14+W14-15=164983+4843=169826N</p><p>　　S16=S15+W15-16=169826-3778=166048N</p><p>　　S17=S

110、16+W16-17=166048+15926=181974N</p><p>　　S18=S17+W17-18=181974+27703=209677N</p><p>　　S19= S18×1.03=21596N</p><p><b>　?。?）驗(yàn)算垂度條件</b></p><p>　　S3=19476N＞

111、SZmin</p><p><b>　　說明滿足垂度條件。</b></p><p>　?。?）輸送帶強(qiáng)度驗(yàn)算</p><p>　　此處校核輸送帶的安全系數(shù)為m=1200×2500/ S19=13.9</p><p>　　可知所選的輸送帶安全系數(shù)大于靜態(tài)設(shè)計(jì)安全要求系數(shù)6；同時(shí)也大于考慮軟啟動動載荷系數(shù)1.2時(shí)設(shè)

112、計(jì)安全系數(shù)7.2的要求。</p><p><b>　?。?）張緊力計(jì)算</b></p><p>　　PH=S18+S19=209677+215967=425644N</p><p>　　4.5.4 滿載狀態(tài)下張力計(jì)算</p><p>　　當(dāng)承載段滿載時(shí)，該輸送機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)。</p><p>&

113、lt;b>　　（1）張力初步計(jì)算</b></p><p>　　為了充分降低輸送帶的張力，只要滿足摩擦條件和垂度條件，就能保證輸送機(jī)的驅(qū)動條件，所以下面我們先按垂度條件進(jìn)行計(jì)算，然后驗(yàn)算摩擦條件。</p><p>　　根據(jù)以上的計(jì)算方法，得出滿載狀態(tài)下各點(diǎn)張力為：</p><p>　　S8=Szmin=11840N</p><p&

114、gt;　　S9=S8+W＇8-9= 11840+30490=42330N</p><p>　　S7=S9+W＇7-8= 42330-(-41884)=84214N</p><p>　　S6=S7+W＇6-7= 84214-3500=80714N</p><p>　　S5=S6+W＇5-6= 80714-(-134371)=215085N</p><

115、;p>　　S4=S5+W＇4-5= 215085-26506=188579N</p><p>　　S3=S4+W＇3-4= 188579-55799=132780N</p><p>　　S2=S3+W＇2-3= 132780-(-33584)=166364N</p><p>　　S1=S2+W＇1-2= 166364-(-86081)=252445N</

116、p><p>　　S10=S9×1.03=42330×1.03=43600N</p><p>　　S11=S10+W10-11=43600+5564=49164N</p><p>　　S12=S10+W11-12=49164+13376=62S40N</p><p>　　S13=S10+W12-13=62540+639=6317

117、9N</p><p>　　S14=S10+W13-14=63179+39649=102828N</p><p>　　S15=S10+W14-15=102828+4843=107671N</p><p>　　S16=S10+W15-16=107671-3778=103893N</p><p>　　S17=S10+W16-17=103893+15

118、926=119819N</p><p>　　S18=S10+W17-18=119819+27703=147522N</p><p>　　S19=S10 ×1.03=151948N</p><p><b>　　（2）驗(yàn)算摩擦條件</b></p><p>　　S1/S19=252445/151948=1.6＜5.2