帶式輸送機畢業(yè)設計論文

山東科技大學學士學位論文摘 要帶式輸送機是輸送能力最大的連續(xù)輸送機械之一。其結構簡單、運行平穩(wěn)、運轉可靠、能耗低、對環(huán)境污染小、便于集中控制和實現自動化、管理維護方便，在連續(xù)裝載條件下可實現連續(xù)運輸。本論文主要涉及了帶式輸送機的機械設計和電氣原理設計部分。帶式輸送機的機械設計程序分兩步，第一步是初步設計，主要是通過理論上的計算選出合適的輸送機部件。其中包括輸送帶的類型和帶寬選擇、帶式輸送機線路初步設計、托輥及其間距的選擇、滾筒的選擇、電動機、減速器、推桿制動器、液粘軟起動的選擇等；第二步是施工設計，主要根據初步設計選定的滾筒、托輥、驅動裝置完成對已選部件的安裝與布置圖紙設計工作。最后，在機械設計的基礎上，完成了對輸送機的保護裝置及其電氣原理設計。電氣控制主要通過可編程控制器實現（PLC） 。關鍵詞：帶式輸送機；驅動裝置；可編程控制器山東科技大學學士學位論文AbstractBelt conveyor transmission capacity is one of the largest continuous transporting machine . Its structure is simple、 smooth operation 、 reliable functioning, and low consumption, little pollution, easy centralized control and automation And the continuous transportation of the facilities can be achieved in successive loading. The paper is mainly about the mechanical design and electrical principles belt conveyor design.There are two steps of designing the belt conveyor machinery. the first step is the preliminary design, mainly through theoretical calculations elected suitable carriers components. Including travel and the type of bandwidth selection, preliminary design belt conveyor lines, roll up their space options, roller choice, electric motors, reducer, push rod brakes, hydraulic soft start option; The second step is the construction design, based primarily on the preliminary design selected roller, roll up, driven devices have completed the installation of the components of the design and layout drawings. Finally, in the mechanical design basis for carriers I complete the design principles of the protection devices and appliances. the control of electrical equipment can be achieved primarily through programmable controller (PLC)。 Keywords： belt conveyor,；drive devices； programmable controller山東科技大學學士學位論文目錄1 緒論 .11.1 常用帶式輸送機類型與特點 .21.2 國內外帶式輸送機的發(fā)展與現狀 .31.3 PLC 簡介 .81.4 本課題的研究目的及選題背景 .122 帶式輸送機初步設計 .132.1 選擇機型 .132.2 輸送帶選擇計算 .132.3 輸送線路的初步設計 .172.4 托輥的選擇計算 .182.5 帶式輸送機線路阻力計算 .202.6 輸送帶的張力計算 .222.7 輸送帶強度驗算 .262.8 牽引力及電動機功率的計算 .262.9 驅動裝置及其布置 .272.10 拉緊力、拉緊行程的計算及拉緊裝置的選擇 .292.11 制動力矩的計算及制動器的選擇 .33 2.12 減速器與聯軸器的選型 .342.13 軟啟動裝置的選擇 .352.14 輔助裝置 .362.15 設計結論表 .36 3 帶式輸送機電控系統設計 .39山東科技大學學士學位論文3.1 電控系統的概述 .393.2 電控系統設計基本要求 .403.3 電控系統常用保護 .403.4 電氣系統設計 .414 畢業(yè)設計總結 .49參考文獻 .50致謝 .51附錄一 外文文獻及翻譯 .52附錄二 鋼絲繩芯輸送帶規(guī)格及技術參數 .64山東科技大學學士學位論文11 緒論帶式輸送機是一種摩擦驅動以連續(xù)方式運輸物料的機械。應用它可以將物料在一定的輸送線上，從最初的供料點到最終的卸料點間形成一種物料的輸送流程。它既可以進行碎散物料的輸送，也可以進行成件物品的輸送。除進行純粹的物料輸送外，還可以與各工業(yè)企業(yè)生產流程中的工藝過程的要求相配合，形成有節(jié)奏的流水作業(yè)運輸線。所以帶式輸送機廣泛應用于現代化的各種工業(yè)企業(yè)中。在礦山的井下巷道、礦井地面運輸系統、露天采礦場及選礦廠中，廣泛應用帶式輸送機。它用于水平運輸或傾斜運輸，使用非常方便。帶式輸送機因其具有結構緊湊、傳動效率高、噪聲低、使用壽命長、運轉穩(wěn)定、工作可靠性和密封性好、占據空間小等特點，并能適應在各種惡劣工作環(huán)境下工作包括潮濕、泥濘、粉塵多等，所以它已經是國民經濟中不可或缺的關鍵設備。加之國際互聯網絡化的實現，又大大縮短了帶式輸送機的設計、開發(fā)、制造的周期，使它更加具有競爭力。研究本課題具有重要的意義。目前，帶式輸送機已經成為露天礦和地下礦的聯合運輸系統中重要的組成部分。為了更好的研究帶式輸送機的工作組成原理，發(fā)現及改進其不足之處，本課題所研究的是大傾角、上運帶式輸送機。此次研究的主要問題在于系統的驅動件布置、軟起動和制動問題。帶式輸送機向下運送物料時，其驅動電機的運行工礦有別于一般的帶式輸送機。由于運轉上的需要，在結構上有特點，控制上有特殊要求。若制動裝置設計的不合理，很容易發(fā)生飛車事故，從而造成斷帶、撕帶等事故，給生產帶來極大危害。如何實現軟制動與自動張緊，逐漸向智能化、自動化、人性化方向發(fā)展，是目前帶式輸送機的發(fā)展方向，也是本課題的研究目的和意義所在。相信隨著課題的不斷深入，對帶式輸送機將會有更深入的了解，為以后的學習也能打下夯實的基礎。山東科技大學學士學位論文21.1 常用帶式輸送機類型與特點帶式輸送機的種類很多，常用的主要有以下幾種：(1) 通用帶式輸送機（DT）通用帶式輸送機是一種固定式帶式輸送機。其特點是托輥安裝在固定的機架上，由型鋼做成的機架固定在底板或地基上，整個機身成剛性結構。因此，它廣泛用于要求設備服務年限長，地基平整穩(wěn)定的場合。例如，煤礦地面生產系統、洗煤廠、井下主要運輸大巷、港口、發(fā)電廠等生產地點。(2) 鋼繩芯帶式輸送機鋼繩芯帶式輸送機在結構形式上相同于通用帶式輸送機，只是輸送帶由織物芯帶改為鋼絲繩芯帶。因此，它是一種強力型帶式輸送機，具有輸送距離長、運輸能力大、運行速度高、輸送帶成槽型好和壽命長等優(yōu)點。但其最大缺點是因鋼繩芯輸送帶的芯體無橫絲，故橫向強度低易造成縱向撕帶。(3) 吊掛式帶式輸送機吊掛式帶式輸送機是一種將其機架用鋼絲繩或鐵鏈吊掛在頂板上的帶式輸送機。機架可以采用鋼絲繩或型鋼材，托輥組可以是絞接或固定支承。它通常用于底板或地基起伏不穩(wěn)定，服務時間較短的場合。如煤礦井下采區(qū)上、下山，順槽和集中運輸巷。(4) 可伸縮帶式輸送機可伸縮帶式輸送機的輸送長度可以根據工作的需要隨時縮短或加長。這是為滿足煤礦井下綜采工作面順槽輸送要求而設計的。(5) 移動帶式輸送機（DY）移動帶式輸送機是一種按整機設計并且整機可在不同地點使用的帶式輸送機。按移動的方式不同又可分為移動式與攜帶式帶式輸送機。前者式山東科技大學學士學位論文3靠輪子、履帶或滑撬移動的帶式輸送機；后者是可用人力或機械從一個位置抬到另一個位置的帶式輸送機。主要用作短距離輸送或轉載。如煤場、碼頭、倉庫等場所。(6) 彎曲帶式輸送機彎曲帶式輸送機是一種在輸送線路上可變向的帶式輸送機。該種輸送機適用于煤礦井下彎曲巷道和地面越野輸送。(7) 線摩擦帶式輸送機在帶式輸送機某位置的輸送帶下面加裝一臺或幾臺短的帶式輸送機，主帶借助重力或彈性力壓在輔機的帶子上，輔帶可以靠摩擦力驅動主帶，這樣主帶張力便可以大大降低而實現低強度帶完成長距離或大運量輸送。(8) 大傾角帶式輸送機普通帶式輸送機的輸送傾角超過臨界角度時，物料將沿輸送帶下滑。大傾角帶式輸送機可以減小輸送距離、降低巷道開拓量，減少設備投資。在露天礦它可以直接安裝在非工作邊坡，節(jié)省大量土方工程和投資。(9) 鋼繩牽引帶式輸送機（DS）鋼繩牽引帶式輸送機從 1951 年起在許多國家得到應用。它的優(yōu)點在于牽引體與承載體是分開的，可以跨越長距離和大高差。但缺點是輸送帶成槽性差，影響輸送截面積，鋼絲繩裸露在外，不易防腐蝕，維護費用高。因此，國外一些國家不提倡使用。(10) 圓管式帶式輸送機圓管式帶式輸送機是用托輥把輸送帶逼成管形，物料形成封閉運輸，減少了環(huán)境污染，并能任意轉變和提高輸送傾角。它適用于有環(huán)保要求或物料不受外界環(huán)境影響的場合，如水泥、粉煤、谷物等物料的輸送。1.2 國內外帶式輸送機的發(fā)展與現狀山東科技大學學士學位論文41.2.1 國外帶式輸送機技術的現狀國外帶式輸送機技術的發(fā)展很快，其主要表現在兩個方面:一方面是帶式輸送機的功能多元化、應用范圍擴大化，如高傾角帶式輸送機、管狀帶式輸送機、空間轉彎帶式輸送機等各種機型;另一方面是帶式輸送機本身的技術與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長距離、大運量、高帶速等大型帶式輸送機已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術是開發(fā)應用了帶式輸送機動態(tài)分析與監(jiān)控技術，提高了帶式輸送機的運行性能和可靠性。目前，在煤礦井下使用的帶式輸送機，其關鍵技術與裝備有以下幾個特點： (1) 設備大型化。其主要技術參數與裝備均向著大型化發(fā)展，以滿足年產 300-500 萬噸以上高產高效集約化生產的需要。 (2) 應用動態(tài)分析技術和機電一體化、計算機監(jiān)控等高新技術，采用大功率軟起動與自動張緊技術，對輸送機進行動態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動張力，設備運行性能好，運輸效率高。 (3) 采用多機驅動與中間驅動及其功率平衡、輸送機變向運行等技術，使輸送機單機運行長度在理論上已有受限制，并確保了輸送系統設備的通用性、互換性及其單元驅動的可靠性。 (4) 新型、高可靠性關鍵元部件技術。如包含 CST 等在內的各種先進的大功率驅動裝置與調速裝置、高壽命高速托輥、自清式滾筒裝置、高效貯帶裝置、快速自移機尾等。如英國 FSW 生產的 FSW1200/（2-3）400（600）工作面順槽帶式輸送機就采用了液粘差速或變頻調速裝置，運輸能力達 3000 t/h 以上，它的機尾與新型轉載機（如美國久益公司生產的 S500E）配套，可隨工作面推移而自動快速自移、人工作業(yè)少、生產效率高。 1.2.2 國內帶式輸送機發(fā)展的現狀在引進、消化、合作研究的基礎上，目前已經能夠獨立設計、制造大山東科技大學學士學位論文5型帶式輸送機。我國生產制造的帶式輸送機的品種、類型較多。帶式輸送機的技術水平有了很大提高，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關鍵技術研究和新產呂開發(fā)都取得了很大的進步。如大傾角長距離帶式輸送機成套設備、高產高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內空白，并對帶式輸送機的減低關鍵技術及其主要元部件進行了理論研究和產品開發(fā)，研制成功了多種軟起動和制動裝置以及以 PLC 為核心的可編程電控裝置，驅動系統采用調速型液力偶合器和行星齒輪減速器。1.2.3 大型帶式輸送機的關鍵核心技術上的差距 (1) 帶式輸送機動態(tài)分析與監(jiān)測技術 長距離、大功率帶式輸送機的技術關鍵是動態(tài)設計與監(jiān)測。它是制約大型帶式輸送機發(fā)展的核心技術。目前我國用剛性理論來分析研究帶式輸送機并制訂計算方法和設計規(guī)范，設計中對輸送帶使用了很高的安全系數(一般取 n=10 左右)，與實際情況相差較遠。實際上輸送帶是粘彈性體，長距離帶式輸送機其輸送帶對驅動裝置的起、制動力的動態(tài)響應是一個非常復雜的過程，而不能簡單地用剛體力學來解釋和計算。已開發(fā)了帶式輸送機動態(tài)設計方法和應用軟件，在大型輸送機上對輸送機的動張力進行動態(tài)分析與動態(tài)監(jiān)測，降低輸送帶的安全系數，大大延長使用壽命，確保了輸送機運行的可靠性，從而使大型帶式輸送機的設計達到了最高水平(輸送帶安全系數 n=5-6)，并使輸送機的設備成本尤其是輸送帶成本大為降低。(2) 可靠的可控軟起動技術與功率均衡技術 長距離大運量帶式輸送機由于功率大、距離長且多機驅動，必須采用軟起動方式來降低輸送機的動張力，特別是多電機驅動時。為了減少對電網的沖擊軟起動時應有分時慢速起動;解決承載帶與驅動帶的帶速同步問題及輸送帶涌浪現象，減少對元部件的沖擊。由于制造誤差及電機特性誤山東科技大學學士學位論文6差，各驅動點的功率會出現不均衡，一旦某個電機功率過大將會引起燒電機事故，因此，各電機之間的功率平衡應加以控制并提高平衡精度。國內已大量應用調速型液力偶合器來實現輸送機的軟起動與功率平