鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)

1、目 錄1 緒 論12 輸送機(jī)主要部件的選型與設(shè)計(jì)計(jì)算32.1設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)32.2輸送帶類(lèi)型的選擇32.3帶速的確定32.4帶寬的確定32.5 功率計(jì)算32.5.1帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算32.5.2輸送帶的張力計(jì)算32.5.3輸送帶的安全系數(shù)校核32.6 滾筒直徑選擇計(jì)算32.6.1 傳動(dòng)滾筒直徑的確定32.6.2 改向滾筒直徑的確定32.7 托輥組的設(shè)計(jì)選擇32.7.1托輥的結(jié)構(gòu)32.7.2托輥組的選擇32.7.3 計(jì)算合理的托輥組間距32.7.4輥?zhàn)虞d荷的校核32.8 輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)32.8.1帶式輸送機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程分析32.8.2大型帶式輸送機(jī)對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置的要求32.8.3現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)裝

2、置及其分類(lèi)32.8.4帶式輸送機(jī)各種驅(qū)動(dòng)方式的比較研究32.8.5確定驅(qū)動(dòng)方式32.8.6電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算32.9帶式輸送機(jī)拉緊裝置的設(shè)計(jì)32.9.1 拉緊裝置的作用32.9.2 各種拉緊裝置的性能比較及拉緊裝置的確定32.9.3 拉緊行程的計(jì)算32.10機(jī)架設(shè)計(jì)33 帶式輸送機(jī)的安裝及典型故障分析33.1安裝要求33.2典型故障分析33.2.1輸送帶跑偏的原因33.3.2 調(diào)偏原理及跑偏的控制措施34 帶式輸送機(jī)的輔助設(shè)備34.1 清掃器的設(shè)計(jì)34.2 頭架、尾架、中間架的設(shè)計(jì)3結(jié) 論3致謝.23參考文獻(xiàn).241 緒 論膠帶輸送機(jī)是以膠帶、鋼帶、鋼纖維帶、塑料帶和化纖帶作為傳送物料和牽引工作

3、的輸送機(jī)械。其特點(diǎn)是承載物料的輸送帶也是傳遞動(dòng)力的牽引件，這與其他輸送機(jī)械有顯著的區(qū)別。承載帶在托輥上運(yùn)行，也可用氣墊、磁墊代替托輥?zhàn)鳛闊o(wú)阻力支撐承載帶運(yùn)行。它在連續(xù)式輸送機(jī)械中是應(yīng)用最廣泛的一種，且以膠帶為主。帶式輸送機(jī)按承載面可分為平形、槽形、雙槽形、波紋擋邊斗式、波紋擋邊袋式、吊掛式圓管形、固定式和移動(dòng)式圓管形等八大類(lèi)。本設(shè)計(jì)的主要研究目標(biāo)是：實(shí)現(xiàn)煤炭等散狀物料的輸送、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、噪音低、運(yùn)行平穩(wěn)，連續(xù)輸送的DX型鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)。膠帶輸送機(jī)自1795年被發(fā)明以來(lái)，經(jīng)過(guò)兩個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，已被電力、冶金、煤炭、化工、礦山、港口等各行各業(yè)廣泛采用。特別是第三次工業(yè)革命帶來(lái)了新材料、新

4、技術(shù)的應(yīng)用，使帶式輸送機(jī)的發(fā)展步入了一個(gè)新紀(jì)元。當(dāng)今，無(wú)論從輸送量、運(yùn)距、經(jīng)濟(jì)效益等各方面來(lái)衡量，它已經(jīng)可以同火車(chē)、汽車(chē)運(yùn)輸相抗衡，成為三足鼎立局面，并成為各國(guó)爭(zhēng)先發(fā)展的行業(yè)。膠帶輸送機(jī)是以輸送帶作牽引和承載構(gòu)件，通過(guò)承載物料的輸送帶的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行物料輸送的連續(xù)輸送設(shè)備。隨著帶式輸送機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)中日益廣泛的應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行平穩(wěn)可靠、能耗低，對(duì)環(huán)境污染小、便于集中控制和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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?shù)仍S多優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越被人們深刻理解和認(rèn)識(shí)，因而針對(duì)生產(chǎn)需求設(shè)計(jì)出了通用帶式輸送機(jī)和各種各樣的特種帶式輸送機(jī)。雖然它們結(jié)構(gòu)各異，使用場(chǎng)合也不同，但是它們的工作原理基本是相

5、同的，即大多屬于以輸送帶兼作牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械，只有極個(gè)別的帶式輸送機(jī)（如鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)）的輸送機(jī)只作為承載機(jī)構(gòu)。帶式輸送機(jī)的主要組成部分和工作原理如圖1.1所示。圖1-1帶式輸送機(jī)主要由兩個(gè)端點(diǎn)滾筒2及3和緊套其上的閉合輸送帶4組成。帶動(dòng)輸送帶轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒稱(chēng)為驅(qū)動(dòng)滾筒；另一個(gè)僅在于改變輸送帶運(yùn)動(dòng)方向的滾簡(jiǎn)稱(chēng)為改向滾筒。驅(qū)動(dòng)滾筒2由電動(dòng)機(jī)7通過(guò)減速器8驅(qū)動(dòng)，輸送帶依靠驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶之間的摩擦力拖動(dòng)。一般條件允許，驅(qū)動(dòng)滾筒都裝置在卸料端，以增大牽引力，有利于拖動(dòng)。為了避免輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒上打滑，用拉緊裝置12將輸送帶拉緊。物料由喂料端喂入，落在轉(zhuǎn)動(dòng)的輸送帶上，依靠輸送帶摩擦帶

6、動(dòng)運(yùn)送到卸料端卸出。帶式輸送機(jī)可用于水平或傾斜運(yùn)輸，但傾角受物料特性限制。在通常情況下，傾斜向上運(yùn)輸時(shí)的傾角不超過(guò)18，向下運(yùn)輸不超過(guò)15，運(yùn)送附著性和粘結(jié)性大的物料時(shí)，傾角還可大一些。帶式輸送機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：是運(yùn)輸能力大，而工作阻力小，耗電量低，約為刮板輸送機(jī)耗電量的1/31/5因在運(yùn)輸過(guò)程中，貨載與膠帶一起移動(dòng)，故磨損小，貨載的破碎性小。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，既節(jié)省設(shè)備，又節(jié)省人力，故廣泛應(yīng)用于我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多工業(yè)部門(mén)。國(guó)內(nèi)外的生產(chǎn)實(shí)踐證明，帶式輸送機(jī)無(wú)論在運(yùn)輸能力方面，還是在經(jīng)濟(jì)指標(biāo)方面，都是一種較先進(jìn)的運(yùn)輸設(shè)備。帶式輸送機(jī)的缺點(diǎn)：是膠帶成本高且易損壞，故與其它運(yùn)輸設(shè)備相比，初期投資高，又不適于運(yùn)送

7、又棱角的貨載。隨著煤炭科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，雖然在國(guó)內(nèi)的帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)彎運(yùn)行的研究有所進(jìn)展，但總的看來(lái)，帶式輸送機(jī)對(duì)彎曲巷道的適應(yīng)性還比較差。本設(shè)計(jì)為DX型帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)，以低生產(chǎn)成本、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便、安全可靠為設(shè)計(jì)宗旨，在采用傳統(tǒng)的DX型帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的同時(shí)采用了部分先進(jìn)的新型帶式輸送機(jī)的計(jì)算方法及計(jì)算數(shù)據(jù)。本設(shè)計(jì)在托輥組選型設(shè)計(jì)部分，通過(guò)對(duì)帶式輸送機(jī)托輥組間距的合理確定及優(yōu)化布置，大大減少了托輥組用量，其優(yōu)越性是非常明顯的：1. 托輥成本約占輸送機(jī)成本的30%,如果托輥數(shù)量減少一半,成本約降15%，因此將會(huì)大幅度減少投資。2. 托輥數(shù)量減少,使輸送機(jī)運(yùn)行阻力降低,功率消耗減小,節(jié)約電能

8、。3. 由于帶式輸送機(jī)托輥用量很大,且易出現(xiàn)故障,故減少托輥用量可使維護(hù)工作量和費(fèi)用降低。4. 延長(zhǎng)輸送帶使用壽命,降低輸送帶跑偏率,提高運(yùn)行可靠性。本設(shè)計(jì)對(duì)帶式輸送機(jī)多種驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析，認(rèn)為帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置配置過(guò)高是一種資源浪費(fèi)，對(duì)于大型帶式輸送機(jī)，如果驅(qū)動(dòng)裝置配置過(guò)低，將造成膠帶啟動(dòng)時(shí)動(dòng)張力增加，甚至造成膠帶共振，所以選擇合理的驅(qū)動(dòng)裝置、降低維修工作量和運(yùn)營(yíng)成木是選擇驅(qū)動(dòng)裝置的關(guān)鍵。驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)部分綜合分析研究了幾種驅(qū)動(dòng)裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，并對(duì)其進(jìn)行了價(jià)格和性能比較，從本設(shè)計(jì)的需要、宗旨出發(fā)合理選配了驅(qū)動(dòng)裝置。帶式輸送機(jī)是現(xiàn)代主要運(yùn)輸設(shè)備之一，為減少事故，使其更好地好地為生產(chǎn)服務(wù)，

9、除保證安裝質(zhì)量，加強(qiáng)維護(hù)管理外，了解和掌握帶式輸送機(jī)輸送帶跑偏原因及糾偏方法，對(duì)保證帶式輸送機(jī)的安全運(yùn)行是非常重要的。本設(shè)計(jì)調(diào)偏裝置設(shè)計(jì)部分就以上問(wèn)題分析了輸送帶跑偏的原因及調(diào)偏原理并提出了解決跑偏的有效措施。2 輸送機(jī)主要部件的選型與設(shè)計(jì)計(jì)算2.1設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)輸送量：Q=522.7t/h運(yùn)輸物料：原煤（0300mm）散密度：r=0.9 103kg/m3輸送機(jī)傾角：a=20輸送機(jī)水平長(zhǎng)度：Lh=732m輸送機(jī)提升高度：H=252.043m2.2輸送帶類(lèi)型的選擇1選擇的原則：（1）在煤礦井下使用時(shí)，必須選擇阻燃輸送帶，并且要優(yōu)先選用橡膠貼面，其次式橡膠貼面和塑料貼面的阻燃輸送帶；（2）在同等條

10、件下優(yōu)先選擇分層輸送帶，其次是整編芯體帶和鋼繩芯輸送帶；（3）在分層輸送帶中，優(yōu)先選用尼龍，維尼龍帆布層輸送帶，因?yàn)樵谙嗤估瓑毫?qiáng)度下，上述材料臂棉帆布輸送帶體輕 、 帶薄、 柔軟 、成槽性好，而且耐水、 耐腐蝕；（4）覆蓋膠的厚度主要考慮所輸送物料的種類(lèi)和特性，給料沖擊的大小，輸送帶運(yùn)行速度與機(jī)長(zhǎng)。2具體選擇：帶式輸送機(jī)靠摩擦傳動(dòng)，當(dāng)膠帶過(guò)松，傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)處張力過(guò)小，摩擦系數(shù)較低或過(guò)載時(shí)，都可能造成膠帶在滾筒上打滑的現(xiàn)象。由于摩擦發(fā)熱，在滾筒表面產(chǎn)生高溫，會(huì)使膠帶的橡膠覆蓋層損壞，并引起膠帶著火。在打滑時(shí)，由于膠帶是絕緣體會(huì)在膠帶表面產(chǎn)生很高的靜電電勢(shì)，從而產(chǎn)生電火花。膠帶著火或產(chǎn)生電火

11、花會(huì)造成煤礦井下瓦斯爆炸事故，產(chǎn)生的有毒氣體也會(huì)釀成熏人事故。所以煤礦井下帶式輸送機(jī)要使用阻燃帶。阻燃帶，顧名思義，是不可燃燒的或燃燒后能自行熄滅的一種膠帶。在制作過(guò)程中加入了一定的原料如聚氯乙烯，以提高膠帶的防火及抗靜電特性。它是一種特殊用途的膠帶。阻燃帶已系列化，根據(jù)MT66897標(biāo)準(zhǔn)，查表選取ST2500型的阻燃輸送帶。S表示具有阻燃和抗靜電性能，2500表示輸送帶整體縱向拉斷強(qiáng)度為2500 。2.3帶速的確定輸送帶的帶寬B和它的運(yùn)行速度v決定了帶式輸送機(jī)的輸送能力。帶速根據(jù)帶寬和被運(yùn)物料性質(zhì)確定，我國(guó)帶速已標(biāo)準(zhǔn)化，具體選取可參考礦井運(yùn)輸提升表3-19，初步確定帶速。2.4帶寬的確定確定

12、帶寬要考慮所運(yùn)物料的最大塊度。按給定條件Q=522.7t/h，又由查表3-18，得輸送機(jī)的傾斜系數(shù)，求出物料斷面積A： =0.0759 （式2-1）按槽角堆積角查表1-3，取帶寬B=1200mm。2.5 功率計(jì)算2.5.1帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算1、傳動(dòng)滾筒上所需圓周力的計(jì)算在帶式輸送機(jī)傳動(dòng)滾筒上所需圓周力 由所有的阻力相加得來(lái)的。 （式2-2）或 （式2-3）已知:輸送機(jī)傾角，。帶式輸送機(jī)機(jī)長(zhǎng)L=732m80m，附加阻力明顯小于主要阻力，可引入系數(shù)C來(lái)考慮阻力，它取決于輸送機(jī)的長(zhǎng)度，按下式計(jì)算： （式2-4）式中 C系數(shù)，按礦井提升表3-25查??； 取C=1.15 模擬摩擦系數(shù)，根據(jù)工作條件

13、制造、安裝水平選取，參見(jiàn)表3-22；取=0.02 L輸送機(jī)的長(zhǎng)度，m；按實(shí)際要求取L=732m 重力加速度，取=9.81； 承載分支托輥每米長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，；回程分支托輥每米長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，；每米長(zhǎng)輸送帶的質(zhì)量，參見(jiàn)表3-7；每米長(zhǎng)輸送物料的質(zhì)量，； 主要阻力，N； 附加阻力，N； 特種主要阻力，即托輥前傾摩擦阻力及導(dǎo)料槽摩擦阻力，N，參見(jiàn)表2-32；特種附加阻力，即清掃器、卸料器及翻轉(zhuǎn)回程分支輸送帶的阻力，N，見(jiàn)表2-32； 傾斜阻力，N； H輸送機(jī)卸料段和裝料段間的高差，m；查表3-22得：=0.02查表3-25得：C=1.14查表3-23得：上托輥mRO=25 kg，下托輥mRU=20

14、kg查表3-10得：上托輥間距mm，下托輥間距取上托輥間距的2倍，即mm。 （式2-5） （式2-6）計(jì)算，初選輸送帶ST2500，查表3-7。 （式2-7） （式2-8）計(jì)算特種主要阻力 （式2-9） = （式2-10）式中 ：物料和導(dǎo)料擋板間的摩擦系數(shù)，=0.50.7,這里取=0.5； 導(dǎo)料擋板內(nèi)部寬度，=0.4m； 裝有導(dǎo)料擋板的設(shè)備長(zhǎng)度，取=2m； 容積輸送能力。且由于不設(shè)裙板故=0 =2989.7N 計(jì)算特種附加阻力 （式2-11） （式2-12） （式2-13）=63+1800=1863N計(jì)算傾斜阻力 =.9 N （式2-14）所以：2、輸送機(jī)所需功率計(jì)算 = （式2-15）式中

15、：傳動(dòng)滾筒軸所需功率，KW; 圓周驅(qū)動(dòng)力 帶速，m/s。 kW （式2-16）輸送機(jī)所需功率 kW （式2-17）2.5.2輸送帶的張力計(jì)算輸送機(jī)布置如圖2-1。，按驅(qū)動(dòng)時(shí)的工況求：則 （式2-18）式中：圍抱角，??；摩擦系數(shù)，=0.4；圖2-1 （式2-19）正常運(yùn)行時(shí)各點(diǎn)的張力：空段阻力，忽略傳動(dòng)部分張度，則 （式2-20）所以：重段阻力： （式2-21）解得： 校核垂度：重段垂度所需要的最小張力為： 通過(guò)空段垂度所需要的最小張力為： 通過(guò)2.5.3輸送帶的安全系數(shù)校核 （式2-22）式中： 膠帶的安全系數(shù)，取m=10； 膠帶的強(qiáng)度，查表3-7得 =25000；所以10 通過(guò)2.6 滾筒直

16、徑選擇計(jì)算帶式輸送機(jī)的滾筒直徑按輸送帶的構(gòu)造、應(yīng)力和接頭形式選定。為了確定滾筒直徑，把滾筒分為兩組：A組：傳動(dòng)滾筒和所有在較高的輸送帶張力區(qū)域內(nèi)的其它滾筒。B組：用作、及小于的改向滾筒。2.6.1 傳動(dòng)滾筒直徑的確定一般地，A組滾筒的最小直徑根據(jù)式（9）確定 （式2-23）式中 滾筒直徑，； 與輸送帶芯層撓曲有關(guān)的系數(shù)，其取值見(jiàn)表9； 輸送帶芯層厚度或鋼絲繩直徑，。表2-1 與輸送帶芯層撓曲有關(guān)的系數(shù) 帶芯材料棉 織 物80尼 龍90聚 酯108鋼 繩145輸送帶芯層厚度8，從表9查得與鋼絲繩芯輸送帶撓曲有關(guān)的系數(shù)145，則，滾筒直徑 814511600傳動(dòng)滾筒直徑按圓整為最近標(biāo)準(zhǔn)值，取滾筒直

17、徑 1200mm 。2.6.2 改向滾筒直徑的確定由于傳動(dòng)滾筒直徑取為1200mm，相應(yīng)的改向滾筒的直徑確定為800。2.7 托輥組的設(shè)計(jì)選擇2.7.1托輥的結(jié)構(gòu)隨著帶式輸送機(jī)的發(fā)展，從托輥的結(jié)構(gòu)到托輥組的型式不斷有新的變化，面對(duì)如此眾多的托輥和托輥組形式，應(yīng)該合理地選擇合適地托輥組型式。對(duì)托輥組的最低要求是：使用可靠、回轉(zhuǎn)阻力系數(shù)小、制造成本低、具有足夠的承載能力。普通托輥由管體、軸承座、軸承、軸和密封件構(gòu)成，軸承布置在托輥管體的內(nèi)部，托輥軸的兩端由托輥支架支撐。管體一般由無(wú)縫鋼管或焊接鋼管制造。無(wú)縫鋼管制造的管體由于鋼管的壁厚不均勻，運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生附加動(dòng)載荷，使輸送帶產(chǎn)生振動(dòng)，同時(shí)使軸承及密封

18、件過(guò)早破壞，一般只適用于低速運(yùn)行的輸送機(jī)。焊接鋼管壁厚均勻，運(yùn)行平穩(wěn)，適用于高速運(yùn)行。軸承座有鑄造式和沖壓式和酚醛塑料加布三種。鑄造式軸承座的優(yōu)點(diǎn)是厚度較大、剛性強(qiáng)、配合面精度高、托輥轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性好。但重量較大，成本較高。沖壓軸承座的重量輕、制造容易、成本低。但鋼板薄時(shí)剛性小、易變形、拆裝時(shí)易損壞。2.7.2托輥組的選擇托輥按用途不同可分為普通承載托輥和專(zhuān)用托輥。普通承載托輥在正常段的上分支和下分支托輥，它們的作用是支撐輸送帶和物料；專(zhuān)用托輥的作用是輸送帶的過(guò)渡導(dǎo)向、輸送帶運(yùn)行的防偏以及緩沖等。托輥都是成組地安裝在輸送機(jī)上。上托輥組可以由單個(gè)托輥的平形托輥和兩個(gè)、三個(gè)托輥的槽形托輥組。槽形托輥的

19、中間托輥水平布置，側(cè)托輥的槽角一般為和。最常用的托輥組是三個(gè)輥?zhàn)拥拈L(zhǎng)度相等并布置在同一平面內(nèi)，如圖3所示。本設(shè)計(jì)上托輥采用三節(jié)式槽形托輥，下托輥用平形托輥。托輥的各參數(shù)根據(jù)表11選擇。表2-2 托輥直徑、槽角和安裝間距與帶寬的關(guān)系根據(jù)表11上托輥選用三節(jié)式槽形托輥，托輥直徑 89mm ，槽角 0。下托輥采用平形托輥，托輥直徑 89mm 。2.7.3 計(jì)算合理的托輥組間距在設(shè)計(jì)時(shí),托輥間距應(yīng)同時(shí)滿足2個(gè)條件:(1)托輥承載能力及使用壽命要求；(2)保證輸送帶適當(dāng)?shù)南麓苟取１?-3 托輥間距于帶寬的關(guān)系得：托輥間距為1200mm回程段托輥間距取承載段托輥間距的二倍即可，即2212002400mm2

20、. 優(yōu)越性分析通過(guò)對(duì)帶式輸送機(jī)托輥間距的合理確定及優(yōu)化布置,可大大減少托輥用量,其優(yōu)越性是非常明顯的。1）托輥成本約占輸送機(jī)成本的30%,如果托輥數(shù)量減少一半,成本約降低15%。因此將會(huì)大幅度減少投資。2）托輥數(shù)量減少,使輸送機(jī)運(yùn)行阻力降低,功率消耗減小,節(jié)約電能。3）由于帶式輸送機(jī)托輥用量很大,且易出現(xiàn)故障,故減少托輥用量,使維護(hù)工作量和費(fèi)用降低。4）延長(zhǎng)輸送帶使用壽命,降低輸送帶跑偏率,提高運(yùn)行可靠性。2.7.4輥?zhàn)虞d荷的校核承載分支托輥：=e(+)=0.81.2(145.19/2.5+47.9)9.8=997式中：承載分支托輥靜載荷，； e輥?zhàn)虞d荷系數(shù)，查運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè)表2-35，

21、得e=0.8； 承載分支托輥間距，, =1.2； 輸送能力，；145.19 每米長(zhǎng)輸送帶的質(zhì)量，；=47.9；查表2-74， 能滿足要求?；爻谭种休仯?e=0.632.447.99.81=709.76式中：回程分支托輥靜載荷，； 回程分支托輥間距，；=2.4； e輥?zhàn)虞d荷系數(shù)，查運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè)表2-35，得e=0.63；查表 能滿足要求。2.8 輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)2.8.1帶式輸送機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程分析帶式輸送機(jī)是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)電系統(tǒng)，它是由閉環(huán)的承載輸送帶和托輥及驅(qū)動(dòng)裝置、拉緊裝置、改向滾筒及其機(jī)架構(gòu)成的系統(tǒng)；輸送帶運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)力由驅(qū)動(dòng)裝置提供；拉緊裝置提供給系統(tǒng)必要的拉緊力；改向滾筒給輸送

22、帶導(dǎo)向；托輥的作用是支撐輸送帶及其上而的物料并減小輸送帶的撓度。當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置開(kāi)始啟動(dòng)后，通過(guò)滾筒與輸送帶的摩擦作用，將驅(qū)動(dòng)力傳遞給輸送帶，輸送帶的運(yùn)動(dòng)需要克服各種運(yùn)行阻力，而且，輸送帶為粘彈性體.盡管在啟動(dòng)過(guò)程中可以控制驅(qū)動(dòng)裝置的啟動(dòng)過(guò)程的速度(加速度)，但并不能將運(yùn)動(dòng)直接傳遞到整個(gè)輸送帶上，而是在輸送帶的粘彈性性質(zhì)和阻力作用下，逐漸地將驅(qū)動(dòng)力和速度傳播到整個(gè)輸送帶上，隨著輸送機(jī)的逐漸啟動(dòng)，輸送帶的張力由靜止?fàn)顟B(tài)下的張力變化到穩(wěn)定運(yùn)行下的張力。張力的變化又會(huì)導(dǎo)致輸送帶變形量的變化，這一變化由拉緊裝置和輸送帶的撓度變化所吸收.因而，要求驅(qū)動(dòng)裝置在保證輸送機(jī)能夠在有載狀態(tài)下啟動(dòng)的同時(shí)，還要盡量減小輸

23、送帶的動(dòng)載荷，避免出現(xiàn)振蕩和沖擊。大型帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置一般采用多驅(qū)動(dòng)單元方式。當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置布置在一個(gè)位置上時(shí)(頭部或尾部，也可能是多滾筒驅(qū)動(dòng))，在啟動(dòng)過(guò)程和正常運(yùn)行時(shí)，需要考慮各驅(qū)動(dòng)單元的功率平衡，以避免導(dǎo)致由于載荷不均衡而引起的電動(dòng)機(jī)過(guò)載甚至是燒毀電動(dòng)機(jī)的事故；當(dāng)在一條帶式輸送機(jī)上多個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置布置在不同的位置上(頭部、尾部及中間)，在確定了輸送機(jī)的啟動(dòng)順序后，啟動(dòng)的時(shí)間間隔也非常重要，后續(xù)的驅(qū)動(dòng)裝置啟動(dòng)過(guò)早，將出現(xiàn)輸送帶張力下降、堆積，而啟動(dòng)過(guò)晚，會(huì)出現(xiàn)振蕩和沖擊。 下圖是對(duì)兩種不同驅(qū)動(dòng)方式的輸送機(jī)啟動(dòng)過(guò)程的計(jì)算機(jī)仿真速度曲線.其中圖2-2為鼠籠電動(dòng)機(jī)串限矩型液力耦合器，從圖中可見(jiàn)，由于采

24、用自動(dòng)啟動(dòng)方式，按驅(qū)動(dòng)裝置的固有機(jī)械特性進(jìn)行啟動(dòng)，在速度變化過(guò)程中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力矩較小時(shí)，甚至出現(xiàn)速度下降(在此過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)裝置一直在向輸送機(jī)系統(tǒng)輸入能量)，而當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置輸入的驅(qū)動(dòng)力較大時(shí)，輸送機(jī)將產(chǎn)生較大的加速度，整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程處于非平緩的過(guò)程，出現(xiàn)尾部的最大速度比驅(qū)動(dòng)裝置輸入的速度還高(實(shí)際上，當(dāng)配置的液力耦合器的規(guī)格和充液量較合適時(shí)，啟動(dòng)過(guò)程可以得到一定的改善)。圖2-3是采用控制啟動(dòng)方式，此時(shí)，啟動(dòng)的速度和加速度按設(shè)定值進(jìn)行控制，啟動(dòng)過(guò)程比較平緩，僅產(chǎn)生較小的動(dòng)載荷。 圖2-2 按驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)械特性啟動(dòng) 圖2-3輸送帶啟動(dòng)過(guò)程的速度曲線可見(jiàn)，控制啟動(dòng)過(guò)程能夠避免應(yīng)力過(guò)大和振蕩，達(dá)到降低輸送帶

25、、滾筒、托輥、機(jī)架等的載荷，提高設(shè)備的整體經(jīng)濟(jì)性，因此，正確選用可靠的可控驅(qū)動(dòng)裝置是大型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問(wèn)題。2.8.2大型帶式輸送機(jī)對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置的要求大型帶式輸送機(jī)具有驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)容量大、設(shè)計(jì)上需要滿足輸送機(jī)有載啟動(dòng)和多機(jī)驅(qū)動(dòng)等特點(diǎn)，因而對(duì)大型帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的基木要求是:1. 驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)具有良好的啟動(dòng)性能，具有大的啟動(dòng)力以使輸送機(jī)能夠有載啟動(dòng)。2. 啟動(dòng)過(guò)程中具有足夠小、合理的加速度以減小動(dòng)載荷，避免由過(guò)大的慣性力引起物料在輸送帶上的滑移、灑料，及輸送帶和滾筒打滑以及拉緊裝置的過(guò)大行程。理論上要求在不同的貨載情況下都應(yīng)保持恒定的啟動(dòng)過(guò)程。3. 提供低速運(yùn)行方式.為了驗(yàn)帶或者防止凍結(jié)，有

26、時(shí)要求輸送機(jī)必須在低速下持續(xù)運(yùn)行(一般是設(shè)計(jì)速度的10%12% )。4. 驅(qū)動(dòng)裝置必須防止輸送機(jī)的功率以及力矩超過(guò)安全限度，以保證過(guò)載的輸送機(jī)自動(dòng)停機(jī)，避免發(fā)生災(zāi)難性的事故。5. 在采用多驅(qū)動(dòng)情況下，應(yīng)保證各電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷均勻，避免各驅(qū)動(dòng)裝置及輸送機(jī)的部件過(guò)載。6. 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊小，最好能使電動(dòng)機(jī)無(wú)載啟動(dòng)。7. 驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)該具有較高的傳動(dòng)效率。8. 驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)具有良好的可控性，控制啟動(dòng)、停機(jī)時(shí)的速度和加減速度。9. 盡量使電動(dòng)機(jī)空載啟動(dòng)，錯(cuò)開(kāi)啟動(dòng)時(shí)各電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間；減少電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)次數(shù)，有可能時(shí)，可在輸送機(jī)停止時(shí)不必停電動(dòng)機(jī)。2.8.3現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)裝置及其分類(lèi)驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)際上是一種能量轉(zhuǎn)

27、換裝置，根據(jù)能量可能進(jìn)行的轉(zhuǎn)換方式，帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)可以有下面的幾種途徑: 1. 電能機(jī)械能:電動(dòng)機(jī)通過(guò)電力電子技術(shù)直接驅(qū)動(dòng)。其主要形式為:直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方式、交流電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)方式、交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速方式、差動(dòng)變頻無(wú)級(jí)調(diào)速。2. 電能液體動(dòng)能流體摩擦機(jī)械能:液粘離合器驅(qū)動(dòng)。3. 電能液體動(dòng)能機(jī)械能:液力耦合器驅(qū)動(dòng)。4. 電能液壓能機(jī)械能:液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。按驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制方式，可分為按驅(qū)動(dòng)裝置的特性啟動(dòng)和控制啟動(dòng).由于帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)種類(lèi)較多，根據(jù)傳動(dòng)原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同，將現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)裝置分成變頻調(diào)速、液力耦合器傳動(dòng)、直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速、液體粘性離合器傳動(dòng)、液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、交流電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)和差動(dòng)變頻

28、無(wú)級(jí)調(diào)速等7類(lèi)。2.8.4帶式輸送機(jī)各種驅(qū)動(dòng)方式的比較研究1. 電動(dòng)滾筒電動(dòng)滾筒分內(nèi)裝式電動(dòng)滾筒和外裝式電動(dòng)滾筒。它們的主要區(qū)別在于內(nèi)裝式電動(dòng)滾筒電動(dòng)機(jī)裝在滾筒內(nèi)部，外裝式電動(dòng)滾筒電動(dòng)機(jī)裝在滾筒外部，并與滾筒剛性聯(lián)接。內(nèi)裝式電動(dòng)滾筒由于電動(dòng)機(jī)裝在滾筒內(nèi)部，電動(dòng)機(jī)散熱性較差，一般用在功率為30以下、機(jī)長(zhǎng)小于150的帶式輸送機(jī)上。外裝式電動(dòng)滾筒由于電動(dòng)機(jī)裝在滾筒外部，電動(dòng)機(jī)散熱性較好，一般用在功率為45以下、機(jī)長(zhǎng)小于15的帶式輸送機(jī)上。其最大的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，維修費(fèi)用低，可靠性高，驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)滾筒合二為一。其缺點(diǎn)是軟起動(dòng)性能差，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)沖擊大，可靠性比Y型電動(dòng)機(jī)+聯(lián)軸器+減速器驅(qū)動(dòng)方式

29、差。Y型電動(dòng)機(jī)+聯(lián)軸器+減速器Y型電動(dòng)機(jī)+聯(lián)軸器+減速器驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)工作量小，維修費(fèi)用低，可靠性高。其缺點(diǎn)是軟起動(dòng)性能差，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)沖擊大。一般用在功率為45以下、機(jī)長(zhǎng)小于150的帶式輸送機(jī)上。3. Y型電動(dòng)機(jī)+限矩型液力耦合器+減速器Y型電動(dòng)機(jī)+限矩型液力耦合器+減速器是帶式輸送機(jī)上使用最為廣泛的一種驅(qū)動(dòng)裝置。限矩型液力耦合器分帶后輔室限矩型液力耦合器和不帶后輔室限型液力耦合器。由于帶后輔室限矩型液力偶合器在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí).液力油由后輔室通過(guò)節(jié)流孔緩慢進(jìn)入液力耦合器下作腔.所以其啟動(dòng)性能優(yōu)于不帶后輔室限矩型液力偶合器。但是由于帶后輔室限矩型液力耦合器啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)、發(fā)熱

30、量大，所以在限矩型液力耦合器選型時(shí).如果選用帶后輔室限矩型液力耦合器。在液力耦合器有兩個(gè)型號(hào)均能滿足其傳遞功率時(shí)，由于該形式液力偶合器啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)、發(fā)熱量大，所以應(yīng)優(yōu)先選用較大型號(hào)液力耦合器；如果選用不帶后輔室限矩型液力耦合器，在液力耦合器有兩個(gè)型號(hào)均能滿足其傳遞功率時(shí)，由于該形式液力耦合器啟動(dòng)時(shí)間較短、發(fā)熱量較小，所以應(yīng)優(yōu)先選用較小型號(hào)液力耦合器。對(duì)于有多臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的帶式輸送機(jī)，如果選用Y型電動(dòng)機(jī)+限矩型液力耦合器+減速器驅(qū)動(dòng)方式，液力耦合器建議選用帶后輔室限矩型液力耦合器。由于限矩型液力耦合器受散熱條件限制，所以Y型電動(dòng)機(jī)+限矩型液力耦合器+減速器驅(qū)動(dòng)方式一般用在單機(jī)功率為630以下，機(jī)長(zhǎng)

31、小于1500的帶式輸送機(jī)上。其優(yōu)點(diǎn)是:性?xún)r(jià)比高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，維護(hù)工作量小，維修費(fèi)用低，保護(hù)電動(dòng)機(jī)過(guò)載，多臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)能平衡電機(jī)功率，可分臺(tái)延時(shí)啟動(dòng)，減小帶式輸送機(jī)起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，可靠性高，價(jià)格低，是機(jī)長(zhǎng)小于1500的帶式輸送機(jī)的首選驅(qū)動(dòng)方式。其缺點(diǎn)是:軟起動(dòng)性能較差，不宜用于下運(yùn)帶式輸送機(jī)及要求具有調(diào)速功能的帶式輸送機(jī)。4. Y型電動(dòng)機(jī)+調(diào)速型液力偶合器+減速器Y型電動(dòng)機(jī)+調(diào)速型液力耦合器+減速器是大型帶式輸送機(jī)常用的一種驅(qū)動(dòng)方式，一般用在機(jī)長(zhǎng)大于800的長(zhǎng)距離大型帶式輸送機(jī)上。其優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)，維護(hù)工作量較小，電動(dòng)機(jī)空負(fù)荷啟動(dòng)，保護(hù)電動(dòng)機(jī)過(guò)載，多臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，延時(shí)啟動(dòng)，減小帶式輸

32、送機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，可靠性較高，軟啟動(dòng)性能較好，具有啟動(dòng)可控性能，即啟動(dòng)時(shí)間可控、啟動(dòng)速度曲線可控，價(jià)格較低。其缺點(diǎn)是:液力耦合器啟動(dòng)時(shí)，由于液力耦合器工作腔油量變化和速度變化曲線為非線性關(guān)系且具有置后性，所以可控性動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢，做閉環(huán)控制難度較大，有時(shí)有滲油現(xiàn)象發(fā)生。不宜用于下運(yùn)帶式輸送機(jī)及要求具有調(diào)速功能的帶式輸送機(jī)。5. Y型電動(dòng)機(jī)+CST驅(qū)動(dòng)裝置Y型電動(dòng)機(jī)+CST驅(qū)動(dòng)裝置是美國(guó)道奇公司專(zhuān)為帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)的具有較高可靠性的機(jī)電一體化驅(qū)動(dòng)裝置。一般用在機(jī)長(zhǎng)大于1000的長(zhǎng)距離大型帶式輸送機(jī)上。其優(yōu)點(diǎn)是:軟起動(dòng)性能良好，起動(dòng)時(shí)速度曲線線性可控，停車(chē)時(shí)速度曲線也可控，可做閉環(huán)控制，電動(dòng)機(jī)空負(fù)

33、荷起動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)的單，維護(hù)工作量小，多臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，可分臺(tái)延時(shí)啟動(dòng)，減小帶式輸送機(jī)起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊。其缺點(diǎn)是:對(duì)維修工及潤(rùn)滑油要求高，設(shè)備價(jià)格高。不宜用于下運(yùn)帶式輸送機(jī)及要求具有調(diào)速功能的帶式輸送機(jī)。6. 繞線電動(dòng)機(jī)+減速器繞線電動(dòng)機(jī)+減速器有三種控制方式。第一種控制方式為繞線電動(dòng)機(jī)串頻敏電阻或水電阻；第二種控制方式為繞線電動(dòng)機(jī)串金屬電阻；第三種控制方式為繞線電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速。第一種控制方式無(wú)調(diào)速功能，且電動(dòng)機(jī)不能頻繁啟動(dòng)，一般用在機(jī)長(zhǎng)大于500且電動(dòng)機(jī)不頻繁啟動(dòng)的帶式輸送機(jī)上；第一種控制方式無(wú)調(diào)速功能，但電動(dòng)機(jī)可以頻繁啟動(dòng).配可控硅動(dòng)力制動(dòng)后，是下運(yùn)帶式輸送機(jī)最常用的驅(qū)動(dòng)方式；第三種控制方式

34、具有調(diào)速功能，可做閉環(huán)控制，一般用在機(jī)長(zhǎng)大于1000的長(zhǎng)距離，且要求具有調(diào)速功能的大型帶式輸送機(jī)上。其優(yōu)點(diǎn)是:第一、二種控制方式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)工作量較小，軟起動(dòng)性能較好，價(jià)格較低，起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)沖擊小，可靠性高，可控性能好；第三種控制方式，動(dòng)力制動(dòng)性能優(yōu)良。其缺點(diǎn)是:第一、二種控制方式啟動(dòng)和停車(chē)時(shí)能耗較大；第三種控制方式系統(tǒng)復(fù)雜，且有被交-交變頻或交-直-交變頻替代的趨勢(shì)。7. 高速直流電動(dòng)機(jī)+減速器高速直流電動(dòng)機(jī)+減速器驅(qū)動(dòng)方式是一種具有調(diào)速功能的驅(qū)動(dòng)方式，一般用在要求具有調(diào)速功能的大型帶式輸送機(jī)上。其優(yōu)點(diǎn)是:軟起動(dòng)性能良好，起動(dòng)時(shí)速度曲線線性可控，停車(chē)時(shí)速度曲線線性可控，電氣制動(dòng)性能好，可

35、無(wú)級(jí)變速，可控性能優(yōu)良，可做閉環(huán)控制，可靠性較高。其缺點(diǎn)是:價(jià)格十分昂貴，可控硅整流系統(tǒng)復(fù)雜，電控設(shè)備占地而積大，功率因數(shù)低，直流電動(dòng)機(jī)有滑環(huán)，電刷磨損大，維護(hù)工作量較大。2.8.5確定驅(qū)動(dòng)方式本礦井主斜井鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)，為了防止動(dòng)應(yīng)力波造成的振動(dòng)對(duì)帶式輸送機(jī)的損害，尤其在斷電時(shí)易產(chǎn)生非常強(qiáng)的動(dòng)應(yīng)力振動(dòng)，對(duì)長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、大功率帶式輸送機(jī)帶來(lái)巨大的沖擊，對(duì)輸送機(jī)造成破壞。在設(shè)計(jì)中對(duì)CST可控傳輸系統(tǒng)、變頻調(diào)速、液粘軟驅(qū)動(dòng)進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)方案比較。1）、可控起動(dòng)傳輸（CST）可控起動(dòng)傳輸（CST）是美國(guó)DODGE公司產(chǎn)品，其原理是在星行輪減速器里加裝反應(yīng)盤(pán)線行濕式離合器，傳遞到輸出軸的力矩完全

36、由壓力控制閥的壓力控制?？刂葡到y(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)輸出軸轉(zhuǎn)速并隨時(shí)調(diào)整液壓系統(tǒng)壓力以保證跟蹤所求的加速度斜率，只是在啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)可控。優(yōu)點(diǎn)：a.可確保操作者需要的穩(wěn)定的加速度斜率。b.力矩控制器加裝在低速軸，線性曲線好。c.突然斷電由于CST輸入軸安裝了飛輪，可在斷電后的一段時(shí)間內(nèi)，依靠慣性，對(duì)膠帶機(jī)提供動(dòng)力，液壓系統(tǒng)通向高壓控制腔的管道內(nèi)增設(shè)了閉鎖閥。一旦斷電閉鎖閥從開(kāi)路變單向閥，高壓腔內(nèi)油壓能保持一段時(shí)間，能確保在緊急停車(chē)時(shí)及突然斷電時(shí)，提供可控停車(chē)。d.可自動(dòng)通過(guò)PID控制回路來(lái)實(shí)現(xiàn)多機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)的功率平衡。e.國(guó)外一般習(xí)慣：不進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析時(shí)，每一公里長(zhǎng)的膠帶機(jī)起動(dòng)時(shí)間為45S，CST完全能實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)

37、：a.線性濕式離合器加裝在減速器內(nèi)，減速器一旦發(fā)生問(wèn)題，CST裝置會(huì)發(fā)生致命的損害。b.油液要求非常嚴(yán)格。c.價(jià)格較貴，制動(dòng)器及逆止器因裝在低速軸需大型設(shè)備，故又帶來(lái)其它部件價(jià)格的升高。2）變頻調(diào)速系統(tǒng)其原理是通過(guò)改變電機(jī)頻率來(lái)進(jìn)行調(diào)速，是全過(guò)程的調(diào)速系統(tǒng)，這種系統(tǒng)可根據(jù)負(fù)載自動(dòng)調(diào)整帶速和張力，使功率最合理，節(jié)電效果顯著，但我國(guó)大功率變頻器目前尚不過(guò)關(guān)。3）液體粘性軟驅(qū)動(dòng)裝置目前液體粘性軟驅(qū)動(dòng)裝置可廣泛地應(yīng)用于礦山連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備軟起動(dòng)，它不僅能夠改善機(jī)械設(shè)備的起動(dòng)、運(yùn)行和停車(chē)性能，有利于消除對(duì)電氣和機(jī)械設(shè)備的沖擊，而且具有過(guò)載自動(dòng)保護(hù)以及多驅(qū)動(dòng)單元功率均衡等功能。液體粘性軟驅(qū)動(dòng)裝置的起動(dòng)和調(diào)

38、速過(guò)程平穩(wěn)、無(wú)沖擊，能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)空載起動(dòng)，具有過(guò)載保護(hù)功能。經(jīng)綜合比較，本次設(shè)計(jì)推薦液體粘性軟起動(dòng)為主井帶式輸送機(jī)和下山膠帶運(yùn)輸大巷帶式輸送機(jī)軟驅(qū)動(dòng)方式。2.8.6電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算在說(shuō)明書(shū)的2.5.3部分已經(jīng)計(jì)算得到所需電動(dòng)機(jī)的功率為710，根據(jù)所需電動(dòng)機(jī)的功率選取型號(hào)為YKK45044的三相異步電動(dòng)機(jī)。額定功率功率為355，滿載時(shí)。2.9帶式輸送機(jī)拉緊裝置的設(shè)計(jì)拉緊裝置的作用是張緊帶式輸送機(jī)的輸送帶，限制帶在各支承托輥問(wèn)的垂度和保證帶中有必要的張力，使帶與驅(qū)動(dòng)滾筒之間產(chǎn)生足夠的摩擦牽引力，以保證正常工作拉緊裝置有螺桿式、小車(chē)墜重式和垂直墜重式三種。其位置最好安裝在包角等于180。、張力較小的

39、改向滾筒處。2.9.1 拉緊裝置的作用拉緊裝置在大型帶式輸送機(jī)系統(tǒng)中起以下作用: 1. 產(chǎn)生預(yù)緊力，防止輸送帶在傳動(dòng)滾筒上打滑，確保傳動(dòng)滾筒傳遞足夠的圓周力；2. 使輸送帶在兩節(jié)托輥間的垂度滿足要求，減小輸送帶在托輥間的運(yùn)行阻力，并防止輸送機(jī)撒料；3. 在帶式輸送機(jī)啟、制動(dòng)及正常運(yùn)行過(guò)程中補(bǔ)償輸送帶的塑性和彈性伸長(zhǎng)；4. 減小啟、制動(dòng)時(shí)輸送帶中出現(xiàn)的動(dòng)負(fù)荷；5. 為輸送帶重接接頭提供必要的行程；6. 在輸送帶、傳動(dòng)滾筒等部件維修時(shí)釋放輸送帶中的張緊力。2.9.2 各種拉緊裝置的性能比較及拉緊裝置的確定1. 螺旋拉緊裝置。螺旋拉緊裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拉緊行程太小，只適用于短距離輸送機(jī)，般機(jī)長(zhǎng)小于80m

40、才選用。缺點(diǎn)是當(dāng)膠帶自行伸長(zhǎng)后，不能自動(dòng)拉緊。2. 重錘拉緊裝置。重錘拉緊裝置是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，應(yīng)用最廣泛的一種拉緊裝置。它是利用重錘來(lái)自動(dòng)拉緊，由于重錘靠自重拉緊，所以它能保證拉緊力在各種工況下保持恒定不變，能自動(dòng)補(bǔ)償膠帶的伸長(zhǎng)。重力拉緊裝置的特點(diǎn)是拉緊力不變，拉緊位移可變，它適用于固定式長(zhǎng)距離運(yùn)輸機(jī)。優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、方便、實(shí)用、易維護(hù),輸送帶伸長(zhǎng)變形不影響其張緊力，工作的可靠性最強(qiáng)。缺點(diǎn)是空間要求大，在空間受限制的地方，無(wú)法使用。3. 固定絞車(chē)?yán)o裝置。固定絞車(chē)?yán)o裝置是利用小型絞車(chē)來(lái)拉緊，絞車(chē)一般用蝸輪蝸桿減速器帶動(dòng)卷筒來(lái)纏繞鋼繩，從而拉緊膠帶。這種拉緊裝置的優(yōu)點(diǎn)是體積小，拉力大，所以被廣泛應(yīng)用

41、于井下帶式輸送機(jī)。缺點(diǎn)是它只能根據(jù)所需要的拉緊力調(diào)定后產(chǎn)生固定的拉緊力，拉緊力不能自動(dòng)調(diào)節(jié)，當(dāng)絞車(chē)和控制系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，對(duì)膠帶機(jī)不能產(chǎn)生恒定的拉緊力或拉緊力失效，安全可靠性相對(duì)較低。4. 自動(dòng)拉緊裝置。液壓自動(dòng)式拉緊裝置動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性好,使用方便,適用范圍廣,結(jié)構(gòu)緊湊,保護(hù)功能全,能遠(yuǎn)控,但由于其成本較高,電氣控制線路復(fù)雜，拉緊小車(chē)易掉道且固定式拉緊裝置已經(jīng)完全可以滿足本設(shè)計(jì)的輸送帶的拉緊需要，故不作考慮。拉緊裝置是保證帶式輸送機(jī)正常工作的重要部件，在確保輸送機(jī)最小初拉力滿足撓度要求的條件下，輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒相遇點(diǎn)和分離點(diǎn)的張力比應(yīng)為定值，為此要求啟動(dòng)時(shí)拉緊力與工作時(shí)額定拉緊力的比值k為1.41

42、.5，允許波動(dòng)范圍為10；正常工作過(guò)程中k為0.91.1。當(dāng)輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)、起動(dòng)和制動(dòng)方式及拉緊裝置的安裝位置確定后，拉緊裝置的特性就取決于其自身的性能。實(shí)際上，拉緊裝置的作用除保證承載分支最小張力點(diǎn)所必需的張力，使其撓度在規(guī)定的范圍內(nèi)；保證輸送帶在傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)的張力，在起動(dòng)和制動(dòng)及正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使輸送帶與傳動(dòng)滾筒之間有足夠的摩擦力而不致打滑外，還具有彌補(bǔ)輸送帶塑性變形及起動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程中張力變化而引起的輸送帶長(zhǎng)度變化；為輸送帶重新接頭及修補(bǔ)提供必要行程；輸送機(jī)檢修時(shí)放松輸送帶等作用。拉緊裝置在整機(jī)中的位置很重要，它距傳動(dòng)滾筒越近，響應(yīng)速度就越快，性能就越好。拉緊裝置位置確定的原則為：盡可能布置在

43、輸送帶張力最小處；電動(dòng)機(jī)作電動(dòng)運(yùn)行時(shí)，拉緊裝置盡可能設(shè)在驅(qū)動(dòng)滾筒的松邊；電動(dòng)機(jī)作發(fā)電運(yùn)行時(shí)，拉緊裝置盡可能設(shè)在驅(qū)動(dòng)滾筒的入（緊）邊；盡可能減少輸送帶的彎曲次數(shù)。在本次設(shè)計(jì)時(shí)，把拉緊裝置設(shè)在了機(jī)頭部，并設(shè)在了驅(qū)動(dòng)滾筒的松邊。對(duì)拉緊裝置的要求：響應(yīng)速度快，工作可靠；拉緊滾筒上輸送帶的包角180，并與滾筒位移平行，施加的拉緊力應(yīng)通過(guò)滾筒中心，以免張力由于其位置不同而變化；不能出現(xiàn)死區(qū)，即拉緊滾筒作反方向移動(dòng)時(shí)不至于產(chǎn)生張力突然變化。尤其機(jī)尾有低谷的高垂度輸送機(jī)，制動(dòng)時(shí)在低谷處會(huì)由于垂度過(guò)大而引起輸送帶的折疊和嚴(yán)重變形，從而導(dǎo)致落料。本設(shè)計(jì)拉緊裝置采用固定絞車(chē)?yán)o裝置如圖2-4圖2-4 固定絞車(chē)?yán)o裝

44、置固定絞車(chē)?yán)o裝置是利用小型絞車(chē)來(lái)拉緊，絞車(chē)用蝸輪蝸桿減速器帶動(dòng)卷筒來(lái)纏繞鋼絲繩，從而拉緊膠帶，這種拉緊裝置的優(yōu)點(diǎn)是體積小、拉力大，被廣泛應(yīng)用于井下帶式輸送機(jī)中。其缺點(diǎn)是它只能根據(jù)所需要的拉力調(diào)定后產(chǎn)生固定的拉緊力，拉緊力不能自動(dòng)調(diào)節(jié)，當(dāng)絞車(chē)和控制系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，對(duì)膠帶機(jī)不能產(chǎn)生恒定的拉緊力或拉緊力失效，安全可靠性相對(duì)降低。拉緊絞車(chē)的設(shè)計(jì)選用：液壓絞車(chē)?yán)o裝置：YZLA50，F(xiàn)=50KN， N=18.5kW，防爆。拉緊裝置：YZLA型液壓絞車(chē)自動(dòng)張緊裝置，采用的是液壓絞車(chē)執(zhí)行張緊動(dòng)作，所以膠帶機(jī)啟動(dòng)時(shí)松邊的膠帶能夠及時(shí)拉緊，大大改善了膠帶機(jī)的啟動(dòng)特性，能夠減輕甚至消除其它張緊形式下出現(xiàn)的波涌，

45、打帶現(xiàn)象，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)膠帶機(jī)在啟動(dòng)時(shí)的張力（正常動(dòng)行時(shí)張力的1.11.5倍）以滿足膠帶啟動(dòng)時(shí)防止打滑及膠帶正常運(yùn)行時(shí)對(duì)張緊力的不同要求。同時(shí)延長(zhǎng)了膠帶使用壽命。2.9.3 拉緊行程的計(jì)算拉緊行程 =(0.01+0.001)732 =9式中：輸送帶彈性伸長(zhǎng)率和永久伸長(zhǎng)率，由輸送帶生產(chǎn)廠家給出，通常為0.010.015； 1拉緊后托輥間允許的垂度，一般取0.001；L輸送機(jī)長(zhǎng)度；2.10機(jī)架設(shè)計(jì)機(jī)架包括機(jī)頭架、機(jī)尾架和中間架等。機(jī)架的主要作用一是承載，輸送機(jī)各部的載荷及自重，最終全部由機(jī)架承擔(dān)。二是聯(lián)接各部件，如傳動(dòng)裝置，托輥裝置及其它各組件在機(jī)架上預(yù)留位置，使各組成部分能夠有序有效地發(fā)揮作用。常用

46、機(jī)架也用幾種不同的結(jié)構(gòu)。機(jī)架按照主體結(jié)構(gòu)型式可以劃分為鋼架結(jié)構(gòu)和繩架結(jié)構(gòu)。按照承載方式可以分為吊掛式和落地式。它是輸送機(jī)分類(lèi)的一個(gè)重要依據(jù)。目前使用的輸送機(jī)其機(jī)架主要有兩種類(lèi)型，一是繩架吊掛式；二是鋼架落地式。近年來(lái)，繩架吊掛式皮帶機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)中的機(jī)架。為了拆裝方便，機(jī)頭架做成結(jié)構(gòu)緊湊的，用槽鋼焊接而成。機(jī)頭部架包括卸載架、機(jī)頭架。卸載架和機(jī)頭架各做成一個(gè)。卸載架緊固于機(jī)頭架上。卸載架上安裝有卸載滾筒，來(lái)自輸送帶的物料經(jīng)卸載滾筒卸下，輸送帶返回驅(qū)動(dòng)滾筒。中間架處于輸送機(jī)的機(jī)身部位，位于機(jī)頭部與機(jī)尾部裝載部之間。落地式中間機(jī)架，主要由立柱和橫梁組成，立柱為槽鋼，縱梁分別用螺栓固定在

47、立柱上方，做成便于拆裝的結(jié)構(gòu)。這種機(jī)身結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)重量輕，耗費(fèi)材料少；托輥安放簡(jiǎn)單；組裝拆卸方便，不用扳手或?qū)ｉT(mén)工具，就能快速實(shí)現(xiàn)拆裝。膠帶繞過(guò)機(jī)尾滾筒換向運(yùn)行，并在機(jī)尾部接受物料。機(jī)尾架聯(lián)接的主要部件有機(jī)尾滾筒、承載彈簧緩沖托輥、回程平行托輥。機(jī)尾架做成一個(gè)，用槽鋼焊接而成。3 帶式輸送機(jī)的安裝及典型故障分析3.1安裝要求（1）機(jī)頭、機(jī)尾、驅(qū)動(dòng)裝置等重要部位的墊鐵組的位置和規(guī)格應(yīng)符合設(shè)備通用安裝技術(shù)要求；（2）緊固件、基礎(chǔ)螺栓及基礎(chǔ)二次灌漿等應(yīng)符合設(shè)備通用安裝技術(shù)要求；（3）聯(lián)軸器、減速器以及軸承的裝配應(yīng)符合設(shè)備通用安裝技術(shù)要求；（4）電氣接地裝置的安裝和測(cè)試應(yīng)符合電氣設(shè)備通用技術(shù)要求

48、；（5）帶式輸送機(jī)兩側(cè)應(yīng)設(shè)人行道，經(jīng)常行人側(cè)的人行道寬度不小于1.0m另一側(cè)不小于0.6m 人行道的坡度大于7時(shí)，應(yīng)設(shè)踏步。固定式帶式輸送機(jī)中間架安裝時(shí)應(yīng)按出廠順序號(hào)排列，不得錯(cuò)位。（6）傳動(dòng)滾筒、導(dǎo)向滾筒、卸載滾筒安裝后應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，必須符合下列要求 其寬度中心線與輸送機(jī)縱向中心線重合度不超過(guò)2/1000； 其軸心線與輸送機(jī)縱向中心線重合度不超過(guò)2mm; 其軸的水平度不超過(guò)0.3/1000。（7）托輥安裝后應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，必須符合下列要求： 上下托輥的水平度不應(yīng)超過(guò)2/1000；托輥橫向中心線對(duì)輸送機(jī)縱向中心線重合度允許偏差3mm;托輥輥?zhàn)由媳砻鎽?yīng)位于同一平面上（水平面或傾斜面）或者在一個(gè)公共半徑

49、的弧面上（輸送機(jī)凹弧段或凸弧段上的托輥），其相鄰三組托輥輥?zhàn)由媳砻娴母叩筒畈坏贸^(guò)2mm；（8）輸送帶接頭時(shí)，應(yīng)將張緊滾筒放在最前方位置，并盡量拉緊輸送帶；輸送帶卡子接頭應(yīng)卡接牢固，卡子接頭成直角；輸送帶硫化接頭必須符合設(shè)備出廠技術(shù)文件的規(guī)定；輸送帶連接后應(yīng)平直，在10m 長(zhǎng)度上的直線度為20mm;(9) 普通膠帶跑偏允許偏差為5/1000B（B為帶寬）；（10）彈簧清掃器與機(jī)架焊接時(shí)，要保證壓簧的工作行程由20mm以上，并使清掃下來(lái)的物料能落入漏斗。各種物料的易清掃性能不同，應(yīng)視具體情況調(diào)整壓簧的松緊來(lái)改變刮板對(duì)輸送帶的壓力，達(dá)到既能清掃粘著物又不致引起阻力過(guò)大的程度，刮板的清掃面與膠帶接觸

50、，長(zhǎng)度不應(yīng)小于85%；（11）回轉(zhuǎn)式清掃刷子的軸線應(yīng)與滾筒平行，刷子應(yīng)與膠帶接觸，其接觸長(zhǎng)度不應(yīng)小于90%；（12）逆止裝置必須靈活可靠。安裝滾柱逆止器時(shí)，應(yīng)將其側(cè)蓋拆下取出滾柱及壓簧，仔細(xì)調(diào)整星輪與外套之間的間隙，使其間隙差小于0.15mm。調(diào)整好后擰緊逆止器外套的螺栓，并 暫時(shí) 不把滾柱及壓簧裝入，待試運(yùn)裝時(shí)安裝；（13）保護(hù)裝置和制動(dòng)裝置必須現(xiàn)場(chǎng)模擬測(cè)試，保證靈敏、準(zhǔn)確、可靠；（14）輸送機(jī)安裝完畢后，機(jī)架中心直線度應(yīng)符合下表規(guī)定，并應(yīng)保證在任意25m長(zhǎng)度的直線度為5mm； （15）導(dǎo)料槽與輸送帶見(jiàn)得壓力應(yīng)適當(dāng)； （16）可伸縮帶式輸送機(jī)拉緊裝置應(yīng)工作可靠；試運(yùn)轉(zhuǎn)后調(diào)整行程不小于全行程的

51、1/2；拉緊小車(chē)車(chē)輪應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，無(wú)卡阻現(xiàn)象；軌道安裝時(shí)，軌距偏差不大于3mm.(17)輸送機(jī)的各個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)和活動(dòng)部分，必須用安全罩加以防護(hù)。3.2典型故障分析3.2.1輸送帶跑偏的原因輸送帶跑偏的原因很多，它與輸送帶本身的質(zhì)量及輸送機(jī)的制造質(zhì)量、安裝質(zhì)量和操作使用等有密切關(guān)系。歸納起來(lái)，主要有以下幾個(gè)因素：1. 設(shè)備制造質(zhì)量問(wèn)題1）傳動(dòng)筒與改向滾外圓有圓度誤差。2）傳動(dòng)架和改向架的剛性差，有較大變形。3）托輥轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，使輸送帶兩側(cè)阻力不等。2. 安裝質(zhì)量問(wèn)題1）傳動(dòng)筒與改向筒軸線與帶式輸送機(jī)的中心線不垂直。2）各托輥軸線與帶式輸送機(jī)中心線不垂直。3）機(jī)頭、機(jī)尾滾筒錯(cuò)位。4）導(dǎo)料槽和卸料槽安裝不當(dāng)

52、，致使輸送帶的兩側(cè)承受力不均，承載面上壓力不均。2. 輸送帶本身質(zhì)量問(wèn)題1）輸送帶制造質(zhì)量差，兩邊邊緣長(zhǎng)度不一致，輸送帶本身呈圓弧線狀，因此不能保證平直。2）輸送帶伸長(zhǎng)率、厚薄不均勻，使帶芯松緊不一。3）輸送帶端部切口與輸送帶中心線不垂直，兩端口連接后，不能使輸送帶接口處保持平直，造成受力不均。3.3.2 調(diào)偏原理及跑偏的控制措施帶側(cè)擋輥的調(diào)心托輥組(見(jiàn)圖3-1)槽型調(diào)心托輥組簡(jiǎn)圖)的調(diào)偏原理如下:圖3-1槽型調(diào)心托輥組簡(jiǎn)圖當(dāng)膠帶跑偏時(shí),膠帶偏離中心線OO到線時(shí),膠帶碰到某一側(cè)的擋輥(例如擋輥A),膠帶給擋輥以正壓力和摩擦力,同時(shí)引起托輥上的載荷重新分布,力作用的結(jié)果使托輥架繞R點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，膠帶給槽型托輥以運(yùn)動(dòng)方向一致的摩擦力F,該力分解為切向力和軸向力,切向力用于克服托輥的運(yùn)行阻力,使托輥繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；軸向力作用于托輥上,欲使托輥沿軸向移動(dòng),由于托輥架對(duì)托輥的定位使其不能軸向移動(dòng),因而托輥?zhàn)饔糜谀z帶的反力(與大小相等,方向相反)促使膠帶向返回中心方向運(yùn)動(dòng)。由于慣性膠帶不會(huì)馬上停留在中心位置,而是越過(guò)中心位置向另一側(cè)繼續(xù)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)多次往復(fù)直到膠帶穩(wěn)定運(yùn)行。(見(jiàn)圖6調(diào)心托輥組調(diào)偏示意圖)。圖3-2調(diào)心托輥組調(diào)偏示意圖生產(chǎn)