毕业设计（论文）-皮带运输机设计.doc

毕业设计（论文）-皮带运输机设计摘 要目 录I1 绪 论 111 带式输送机的技术发展 112 带式输送机工作原理 413 常用带式输送机类型与特点 52 带式输送机施工设计 921 概述 922 基本参数的选择确定 1123 驱动装置及其布置 3124 清扫装置 3525 制动装置 3626 交流变频技术 373 带式输送机电控装置 4331 可编程控制器 PLC 原理及应用 4332 控制装置的功能及工作原理 524 带式输送机的安装与维护 6241 带式输送机的安装规范 6242 带式输送机的维修 635 结论 66参考文献 67致 谢 681 绪 论输送机是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械又称连续输送机输送机可进行水平倾斜和垂直输送也可组成空间输送线路输送线路一般是固定的输送机输送能力大运距长还可在输送过程中同时完成若干工艺操作所以应用十分广泛可以单台输送也可多台组成或与其他输送设备组成水平或倾斜的输送系统以满足不同布置形式的作业线带式输送机是输送能力最大的连续输送机械之一其结构简单运行平稳运转可靠能耗低对环境污染小便于集中控制和实现自动化管理维护方便它是运输成件货物与散装物料的理想工具因此被广泛用于国民经济各部门尤其在矿山用量最多规格最大11 带式输送机的技术发展中国古代的高转筒车和提水的翻车是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形 17 世纪中开始应用架输送散状物料 19 世纪中叶各种现代结构的输送机相继出现 1868 年在英出现了带式输送机 1887 年在美国出现了螺旋输送机 1905 年在瑞士出现了钢带式输送机 1906 年在英国和德国出现了惯性输送机此后输送机受到机械制造电机化工和冶金工业技术进步的影响不断完善逐步由完成车间内部的输送发展到完成在企业内部企业之间甚至城市之间的物料搬运成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分1880 年德国 LMG 公司设计了一台链斗挖掘机其尾部带一条蒸气机驱动的带式输送机 1896 年美国纽约颁布了鲁宾斯为带式输送机的发明人 20 世纪 30 年代随着德国褐煤露天矿连续开采工艺的发展带式输送机也随之得到迅速地发展二次大战前德国褐煤露天矿已出现 16m 带宽的带式输送机 50 年代开发出的钢绳芯输送带为带式输送机长距离化和大型化创造了条件前西德为了摆脱石油危机带来的影响开发了年产 4000～5000 万 t 的褐煤露天矿并在 50～60 年代为日 10 万方的斗轮挖掘机开发了配套的 30m 带宽的带式输送机带速为 68ms 后经科研开发将带速提高到 75ms 使 com 但运量仍保持 375 万 th 单条带式输送机的装机容量为 6×2000kW 是当今运量最大的带式输送机70 年代开始西方各国推广斜井带式输送机德国鲁尔区 Hansel-ProsperⅡ煤矿使用了当今规格最大的斜井带式输送机其带宽为 14m 带速为 55ms 带强为st7500Nmm 整机传动功率为 2×3100kW 同步电机电机转子直接固定在滚筒轴上从而省去了减速器同步机用交直交变频装置调速起制动过程非常平稳起动时间可达 140s 制动时间达 40s 输送带保证寿命达 20 年该机上下分支输送带都运送物料向上运煤 1800th 下分支向下运矸石 1000th 提高高度达 700 余米经过一百年的发展带式输送机已成为一个庞大的家族不再是常规的开式槽型或直线布置的带式输送机而是针对生产需求设计出各种各样的特种带式输送机例如弯曲型线摩擦型大倾角型可伸缩型吊挂型管式吊挂管式波纹挡边式气垫式压带式钢丝绳牵引式和钢带式等带式输送机它们各有自己的独特优点适用于某些特殊场合例如管式和吊挂式输送机因其密封性好适用于有环保要求或物料不应受外界环境影响的场合波纹挡边带式输送机可以做大倾角甚至垂直提升因而在卸船和 竖井提升中得到应用压带式大倾角带式输送机于 50 年代在下挖式斗轮挖掘机上广泛应用倾角可达 35o 从而缩短斗轮臂架长度目前国内外带式输送机正朝着长距离高速度和大运量方向发展单机运距已达 304km 多机串联运距最长达 208km 由 17 条带式输送机组成最宽的带式输送机带宽为 4m 最大运输能力已达到 375 万 th 最高带速达到 15ms 单条带式输送机的装机功率达到 6×2000kW 我国生产的带式输送机最大带宽已达到 2m 带速已达到2 ms 设计运输能力已达到 52 万 th 最大运距为 37km带式输送机的运输能力和输送距离是所有其他输送设备无法比拟的因此世界各国都在不断地努力发展和完善带式输送机技术努力的方向着重于提高带速它是提高输送能力和节省投资的有效途径提高各部件的可靠性也包括输送带的可靠性往往一个部件的失灵会影响整机乃至整个系统的停顿努力减少维护工作量或取消日常维护工作因带式输送机分布在几百米甚至几千米的运输线路上很难实现有效的维护保养工作节能研究带式输送机本身是输送机中耗能最省的但在大型矿山冶金电力和专用港口等企业中带式输送机用量很大成为企业中的一个耗能大部门因而进一步的节能研究具有重要意义例如功率计算中的阻力确定加大张力和托辊直径以及改进输送带结构与配方降低在运行阻力中占最大比重的压陷阻力西方一些国家为适应金属露天矿型化的需要正努力解决输送机输送金属矿石及其围岩的问题以求用带式输送机替代昂贵的汽车运输对大中型带式输送机采用动态设计方法通常采用的静态设计方法没有考虑输送带的粘弹性问题因而输送机的起动与制动过程中会在输送带中产生冲击波冲击波引起的输送带动张力要比正常运行的最大张力大 10 多倍它直接关系着输送带的强度接头强度滚筒传动装置和联接件的设计强度然而研究可控的起动装置和制动装置来减小动张力便成为动态设计的根本所在12 带式输送机工作原理带式输送机是依靠驱动滚筒与输送带之间的摩擦将牵引是以挠性体与圆柱体之间的摩擦理论为基础的这个理论用著名的欧拉公式表达图 11如图所示的带式输送机输送带在驱动滚筒的围包角为驱动滚筒以图标方向运动设输送带在与驱动滚筒相遇点 4 处的张力为分离点的张力为据欧拉公式当驱动滚筒与输送带之间不打滑时两力有如下关系11 式中 滚筒与输送带间的摩擦系数e 自然对数的底这个公式表示当输送带在分离点 1 的张力为时由于滚筒与输送带间相遇点需要的张力大于驱动滚筒将因摩擦力不够而在输送带上空转为明确表示上述极限关系将上式改成12 输送带两端的张力差就是驱动滚筒圆周上的牵引力根据欧拉公式驱动滚筒能够传递给输送带的最大摩擦牵引力为13 在实际应用中为使带式输送机安全可靠的运行应给摩擦牵引力留有一定的余量实际许用的摩擦牵引力为14 据此求得输送带在驱动滚筒相遇点的许用张力15 n 摩擦力备用系数一般取 n 11～120为提高摩擦驱动所能传递的牵引力可以从如下三个方面着手增大输送带在驱动滚筒分离点上的张力但采用这个方法会使输送带所收的最大张力也增大若大幅增加需要选用高一级强度的输送带这是不利的因此这种办法只能在实际运转中因某种原因出现驱动滚筒打滑时采用增大围包角 α 但滚筒驱动输送带在驱动滚筒上的围包角为 200°～230°采用双滚筒驱动围包角可达 450°～480°增大摩擦系数将驱动滚筒表面包一层摩擦系数高的材料13 常用带式输送机类型与特点带式输送机的种类很多具有牵引件的输送机一般包括牵引件承载构件驱动装置张紧装置改向装置和支承件等牵引件用以传递牵引力可采用输送带牵引链或钢丝绳承载构件用以承放物料有料斗托架或吊具等驱动装置给输送机以动力一般由电动机减速器和制动器 停止器 等组成张紧装置一般有螺杆式和重锤式两种可使牵引件保持一定的张力和垂度以保证输送机正常运转支承件用以承托牵引件或承载构件可采用托辊滚轮等 具有牵引件的输送机的结构特点是被运送物料装在与牵引件连结在一起的承载构件内或直接装在牵引件 如输送带 上牵引件绕过各滚筒或链轮首尾相连形成包括运送物料的有载分支和不运送物料的无载分支的闭合环路利用牵引件的连续运动输送物料 com 式输送机 DT 通用带式输送机是一种固定式带式输送机其特点式托辊安装在固定的机架上由型钢做成的机架固定在底板或地基上整个机身成刚性结构因此它广泛用于要求设备服务年限长地基平整稳定的场合例如煤矿地面生产系统洗煤厂井下主要运输大巷港口发电厂等生长地点该种输送机应用十分普遍现已形成系列产品如 TD62TD75DTⅡ等com 带式输送机芯带式输送机在结构形式上相同于通用带式输送机只是输送带由织物芯带改为钢丝绳芯带因此它是一种强力型带式输送机具有输送距离长运输能力大运行速度高输送带成槽性好和寿命长等优点但其最大缺点是因钢绳芯输送带的芯体无横丝故横向强度低易造成纵向撕裂在大型矿井的主要平巷斜井和地面生产系统往往会遇到大运量长距离情况如果采用普通型带式输送机运输由于受到输送带强度的限制而只能采用多台串联运行方式这就造成了设备数量多物料转载次数多因而带来设备投资高运转效率低事故率升高粉比重上升以及维护人员增多等后果采用钢绳芯带式输送机可以有效地解决这类问题该种带式输送机已经定型成 DX 系列 com 式输送机 DY 移动带式输送机是一种按整机设计并且整机可在不同地点使用的带式输送机按移动的方式不同又可分为移动式与携带式带式输送机前者是靠轮子履带或滑撬移动的带式输送机后者是可用人力或机械从一个位置抬到另一个位置的带式输送机主要用作短距离输送或转载如煤场码头仓库等场所 com 送机 DG 钢带输送机的输送带是一薄的挠性钢带其耐热性比常规输送带好得多因此它已在食品工业中得到应用但钢带的成槽性差滚筒传递扭矩很有限因而不适用于长距离输送com 机 DW 带输送机的输送带是一挠性网带在技术性能上与钢带输送机相似主要用于轻工业和有特殊要求的场合com 带式输送机钢绳牵引带式输送机从 1951 年起在英语国家得到应用它的优点在于牵引体与承载体是分开的可以跨越长距离和大高差但缺点是输送带成槽性差影响输送截面积钢丝绳裸露在外不易防腐蚀维护费用高因此国外一些国家不提倡使用我国自 1967 年起在煤矿开始使用但总体用量不高根据研究表明当输送量超过 500th 运距超过 2～5km 时钢绳牵引带式输送机的基建投资和运费将少于钢绳芯带式输送机即运距越长越有利com 式输送机带式输送机在此称之为主机某位置的输送带下面加装一台或几台短的带式输送机称之为辅机主带借助重力或弹性力压在辅机的带子辅带上辅带可以通过摩擦力驱动主带这样主带张力便可以大大降低而实现低强度带完成长距离或大运量输送com 式输送机普通带式输送机的输送倾角超过临界角度时物料将沿输送带下滑各种物料所允许的最大上运倾角见表 11 大倾角带式输送机可以减小输送距离降低巷道开拓量减少设备投资在露天矿它可以直接安装在非工作边坡节省大量土方工程和投资表 11 带式输送机的最大倾角物料名称 最大倾角 物料名称 最大倾角 块煤 18o 湿精矿20o 原煤 20o 干精矿 18o 谷物 18o 筛分后石灰石 12o0～25mm 焦炭 18o 干砂 15o 0～30mm 焦炭 20o 湿砂 23o0～350mm 焦炭 16o 盐 20o 0～120mm 矿石 18o 水泥 20o0～60mm 矿石 20o 块状干粘土 15o18o 40～80mm 油母页岩 18o 粉状干粘土 22o 干松泥土 20o com 式输送机 圆管式带式输送机是用托辊把输送带逼成管形物料形成封闭运输减少了环境污染并能任意转变和提高输送倾角它适用于有环保要求或物料不受外界环境影响的场合如水泥粉煤谷物等物料的输送 2 带式输送机施工设计21 概述带式输送机的设计通常包含初步设计和施工设计两个方面的内容前者主要是通过理论上的分析计算选出满足生产要求的输送机各部件确定合理的运行参数或者对确定的部件参数进行验算并完成输送线路的宏观设计后者主要是根据初步设计完成输送机的安装布置图com 设计原始料原始条件设计运输能力 Q 00th 带速 V 25ms 输送倾。