毕业设计(论文)开题报告-团柏矿主斜井带式输送机系统设计

1、山 东 科 技 大 学本科毕业设计（论文）开题报告题 目: 团柏矿主斜井带式输送机系统设计学 院 名 称 机械电子工程学院 学生姓名 学 号2 指 导 教 师 填表时间: 2017 年 2 月28 日填表说明1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。2.此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式，用A4纸打印。4.参考文献不少于8篇，其中应有适当的外文资料（一般不少于2篇）。5.开题报告作为毕业设计（论文）资料，与毕业设计（论文）一同存档。设计（论文）题目团柏矿主斜井带式输送机系统设计设计（论文）类型（划“”）工程设计应用研究开发研究基础研究其它 一、 本课题的研究目的和意义 带式输送机是以胶带、钢带、钢纤维带、塑料带作为传送物料和牵引工作的输送机械，是输送能力最大的连续输送机械之一。带式输送机具有结构简单、输送量大、输送物料范围广泛、运距长、装卸料方便、可靠性高、运费低廉、自动化程度高等特点，带式输送机是运输成件货物与散状物料的理想工具是国民经

2、济中不可缺少的关键设备。因此被广泛用于电力、冶金、煤炭、化工、矿山、港口等各行业。当今，无论从输送量、运距、经济效益等各方面来衡量，它已经可以同火车、汽车运输相抗衡，并成为各国争先发展的行业。随着煤矿现代化的发展和需要，我国对大倾角固定带式输送机、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机及长运距、大运量带式输送机及其关键技术、关键零部件进行了理论研究和产品开发，应用动态分析技术和中间驱动与智能化控制等技术，研制成功了软启动和制动装置以及PLC控制为核心的电控装置，并且井下大功率防爆变频器也已经进入研发、试制阶段。随着高产高效矿井的发展，带式输送机各项技术指标有了很大提高。 目前，带式输送机已经成为露天矿和地下矿的联合运输系统中重要的组成部分。为了更好的研究带式输送机的工作组成原理，发现及改进其不足之处，本课题所研究的是大倾角、下运带式输送机。此次研究的主要问题在于系统的驱动件布置、软启动和制动问题。带式输送机向下运送物料时，其驱动电动的运行工矿有别于一般的带式输送机。由于运转上的需要，在结构上有特点，控制上有特殊需求。下运带式输送机的制动装置及其控制技术尤为关键。如何实现制动与自动张紧，逐渐

3、向智能化、自动化、人性化方向发张，是目前带式输送机的发展方向，也是本课题的研究目的和意义所在。二、 本课题的主要研究内容（提纲） 1. 带式输送机系统初步设计 （1）对系统进行整体布置，完成布置简图。 （2）主要参数选择及计算，带速的选择；输送带带宽、类型的选择确定；输送带线质量的计算；物料线质量的计算；托辊旋转部分质量的计算；各直线区段阻力计算；局部阻力计算；输送带各点张力计算及强度校核；变坡段曲率半径的确定；滚筒牵引力与电机功率的计算；拉紧力与拉紧行程的计算；制动力矩的计算。 （3）主要部件的选择与确定，电动机、减速器、联轴器的选择；软起动装置或制动装置的选择；传动滚筒、改向滚筒的选择与设计；采用托辊、托辊组的种类、结构形式及特点；采用拉紧装置的结构与特点。 （4）过度尺寸的计算等。 2. 带式输送机电控系统设计 电气系统是输送机稳定、安全运行的指挥与保障系统，对其基本要求如下： （1）控制核心采用可编程序控制器，具有自动、远控/近控两种工作方式；电控装置和软起动装置（水平或上运）或软制动装置（下运）配合，保证空载、满载工况下的软起动和软停车；满足空载起动、重载起动；可以分别控制二

4、台给煤机，且和给煤机之间有闭锁功能。 （2）电控系统常用保护，防跑偏开关、拉线保护、纵撕保护、烟雾保护、煤位保护、超温保护、烟雾保护和自动洒水装置、打滑保护、语音信号保护。 （3） 对软起动装置的控制要求，可以实现带式输送机在空载、满载等工况下的正常软起动。 （4） 对软制动装置的控制要求，软制动装置必须具备可靠的制动效果，保证带式输送机的安全运行与配套电控联合工作能满足下运带式输送机正常制动、紧急制动、断电制动等要求。三、 文献综述（国内外研究情况及其发展） 1.国内带式输送机技术的现状 近二十年来，我国带式输送机有了很大的发展，对带式输送机的关键技术研究和新产品开发都取得了可喜的成果。输送机产品系列不断增多，开发了大倾角、长距离新型带式输送机系列产品，并对带式输送机的关键技术及其主要部件进行了理论研究和产品开发，应用动态分析技术和中间驱动与智能化控制等技术，成功研制了多种软启动和制动装置及以 PLC 为核心的可编程电控装置。 目前，国内多所科研机构在进行带式输送机的研究，例如对托辊运行阻力随带速变化进行的实验研究，用于带式输送机设计和动态分析，分析转弯部分的导向力和阻力，得出转弯段

5、输送带运行的阻力计算方法，采用离散模型建立系统的动力学方程，开发平面转弯带式输送机动态分析系统；以及在带式输送机纵向振动理论与横向振动理论的基础上，提出了带式输送机的动态设计方法以及该方法与计算机技术相结合的设计决策支持系统。随着研究工作不断深入，带式输送机动力学性能研究积累了大量的宝贵经验和资料，利用新的设计手段研究带式输送机动力学模型的时机已经成熟。在“八五”期间，通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，带式输送机的技术水平有了很大提高，煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产吕开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内空白，并对带式输送机的减低关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软起动和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置，驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器。 2.国外带式输送机技术的现状国外带式输送机技术的发展很快，其主要表现在两个方面：一方面是带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型；另一方

6、面是带式输送机本身的技术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型带式输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用于了带式输送机动态分析与监控技术，提高了带式输送机的运行性能和可靠性。目前，在煤矿井下使用的带式输送机已达到表1所示的主要技术指标，其关键技术与装备有以下几个特点： 设备大型化。 其主要技术参数与装备均向着大型化发展，以满足年产300500万t以上高产高效集约化生产的需要。 应用动态分析技术和机电一体化、计算机监控等高新技术，采用大功率软起动与自动张紧技术，对输送机进行动态监测与监控，大大地降低了输送带的动张力，设备运行性能好，运输效率高。 采用多机驱动与中间驱动及其功率平衡、输送机变向运行等技术，使输送机单机运行长度在理论上已有受限制，并确保了输送系统设备的通用性、互换性及其单元驱动的可靠性。 新型、高可靠性关键元部件技术。如包含CST等在内的各种先进的大功率驱动装置与调速装置、高寿命高速托辊、自清式滚筒装置、高效贮带装置、快速自移机尾等。 3. 带式输送机技术的发展趋势 (1)设备大型化、提高运输能力,为了适应高产高效集约化生产的需要，带式输送机的输送

7、能力要加大。长距离、高带速、大运量、大功率是今后发展的必然趋势，也是高产高效矿井运输技术的发展方向。 (2)提高元部件性能和可靠性,设备开机率的高与低主要取决于元部件的性能和可靠性。除了进一步完善和提高现有元部件的性能和可靠性，还要不断地开发研究新的技术和元部件，使带式输送机的性能得到进一步的提高。 (3)扩大功能，一机多用化、拓展运人、运料或双向运输等功能，使其发挥最大的经济效益。开发特殊型带式输送机，如弯曲带式输送机、大倾角或垂直提升输送机等四、 拟解决的关键问题 1.带式输送机静力学设计。 2.带式输送机动力学特性研究。 3.大倾角输送过程中的滚料和逆止问题，必要时采用四节深槽托辊组。 4.带式输送机电气控制系统设计。 5.电机功率及其超载保护。 6.电机重载启动时的启动问题。 7.如何使拉紧装置满足各种运行状态的要求，以保证输送带不打滑。 8.对系统进行整体布置，完成布置简图。五、 研究思路和方法（1） 根据任务要求拟定总体方案。（2） 明确设计要求，找出研究的重难点。（3） 在设计初期，实地观摩，大量收集国内外相关资料，认真学习带式输送机的基础知识，阅读各类有关下运带式输送机

8、的中文及外文文献，了解带式输送机在国内外的发展状况及研究方向，为做设计打下一个良好的基础。（4） 随后通过参加毕业实习对带式输送机有一个感性的认识，了解带式输送机在现场的运转情况，培养自己发现问题、分析问题、解决问题的能力。（5） 采用solidworks运动仿真插件对输送机的三维模型进行运动仿真。根据仿真结果对设计样机进行预测和评估，并改进设计。（6） 最后绘出带式输送机施工图（一张）、带式输送机电控原理图（一张）、带式输送机电控装置操作面板图（一张）、控制程序梯形图（一张，）编写毕业论文说明书。六、 本课题的进度安排 2.20-3.5 了解设计内容查阅资料、图书、设计理论学习，完成开题报告、英汉译文。 3.6-3.19 毕业实习，完成实习报告。 3.20-4.13 设计理论学习，带式输送机初步设计与部件选择。 4.14-5.7 带式输送机施工设计（计算机绘图）。 5.8-5.17 带式输送机综合保护原理学习与控制系统设计。 5.18-6.2 电气控制原理及有关接线图（计算机绘图）。 6.3-6.11 整理资料、编写说明书、毕业答辩。七、 参考文献 1于岩,李维坚.运输机械设计.北京：中国矿业大学出版社,1998，8.180 2李炳文，王启广.矿山机械.徐州：中国矿业大学出版社,2007,162186 3张越,DT(A)型带式输送机设计手册.北京：冶金工业出版社.2003,15450 4宋伟刚.通用带式输送机设计.北京：机械工业出版社，2006,1183 5煤炭工业标准汇编编委会,煤炭工业标准汇编.煤矿运输提升设备.北京：中国标准出版社，2000,5.313430 6北京起重运输机械研究所.DT(A)型带式输送机设计手册.北京：冶金工业出版社矿山机械.2003,2050 7周满山，于岩，张媛等。带凹凸变坡的带式输送机设计。矿山机械，2011.6 8王新伟等。软启动在带式输送机中的应用。矿山机械，2005.4 9成大先主编，机械设计手册。北京：化学工业出版社，1993 10孙可文主编，带式输送机的传动理论与设计计算。煤炭工业出版社 11程居山主编，矿山机械。中国矿业大学出版社，1997 12Belt conveyor technology(part ).trans tech publications.2000 13吴宗泽，机械设计师

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