1、目 录1 .绪论211带式输送机概述21.1.1带式输送机的工作原理21.1.2带式输送机的构成及特点21.2带式输送机张紧装置简述31.2.1带式输送机张紧装置的作用和类型31.2.2现有带式输送机张紧装置的原理及特点313国内外研究现状52. 皮带运输机液压自动张紧装置的总体62.1皮带运输机张紧装置的总体结构的确定62.1.1 总体结构各部件的确定62.1.2 连接各部件，绘制系统结构简图63 .张紧装置的液压系统设计73.1设计任务73.2 设计方案的确定83.2.1 液压自动张紧装置的特点83.2.2 液压张紧装置工作原理83.2.3 总体方案设计84. 各元件的确定84.1 油缸的选择和计算84.2液压泵的选择及计算104.3 电动机的确定104.4各种阀类的选择104.4.1电磁换向阀的选择104.4.2 溢流阀的选择114.4.3压力继电器的选择114.4.4滤油器的选择114.4.5蓄能器的选择124.4.6伺服阀的选择124.4.7液控单向阀的选择124.5其它元件的选择124.5.1滑轮的选择124.5.2钢丝绳的选取124.5.3液压泵站的选择与安装135主要部
2、件的设计计算及强度校核. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135.1 油缸支座的设计及强度校核135.2液压活塞杆上的耳环的设计其强度设计14结 论15参 考 文 献16致 谢171中国地质大学长城学院2012届毕业论文(设计)1 .绪论11带式输送机概述 带式输送机，又称胶带输送机，现场俗称“皮带”。它是冶金、电力和化工等工矿企业常见的连续动作式运输设备之一，尤其在煤炭工业中，使用更为广泛。在煤矿上，带式输送机主要用于采区顺槽、采区上（下）山、主要运输平巷及斜井，较常用于地面生产和选煤矿中。1.1.1带式输送机的工作原理带式输送机的结构示意图如图11所示，输送带绕经驱动滚筒和机尾换向滚筒形成无机闭合带。上下两股输送带是由安装在机架上的托辊支承着。拉紧装置的作用是给输送带正常运转所需要的张紧力。工作时，驱动滚筒通过它与输送带之间的摩擦力驱动输送带运行。货载装载输送带上并与其一起运行。带式输送机一般是利用上分支输送带输送货载的
3、，并且在端部卸载。利用专门的卸载装置也可在中间卸载。图1-1带式运输机工作原理图1、驱动滚轴；2、清扫装置；3、托辊；4、输送带；5、机尾换向滚筒；6、拉紧装置1.1.2带式输送机的构成及特点1带式输送机的构成带式输送机主要由输送带、驱动装置、托辊及支架、拉紧装置、制动装置、储带装置和清扫装置组成。2带式输送机特点带式输送机铺设倾角一般为16 18，一般向上运输取较大值，向下运输取较小值。带式输送机能力大、调度组织简单、维护方便，因而运营费低。此外，结构简单、运行平稳可靠、运行阻力小、耗电量低、容易实现自动化也是它的特点。1.2带式输送机张紧装置简述 输送带最初是由传送带发展而来的，输送机在运行一段时间后都有可能使输送带变长、变形等，输送带的变长由弹性伸长和永久伸长组成。所以，需要采用拉紧装置来克服由于输送带变长而带来的缺陷。1.2.1带式输送机张紧装置的作用和类型 为了保证输送带能正常运转，张紧装置是必不可少的装置之一。张紧装置有四个主要作用：（1）保证带式输送机驱动滚筒分离点的足够张力，从而保证驱动装置依靠摩擦传动所必须传递的摩擦牵引力，以带动输送机正常运行。（2）保证承载分支最小
4、张力点的必须张力，限制输送带在托辊之间垂度，保证带式输送机的正常运行，不致因输送带松弛而导致打滑、跑偏等现象。（3）补偿塑性变形与过度工况时输送带伸长量的变化。（4）为输送带重新接头做必要的行程准备。现有张紧装置主要有重锤式张紧装置、固定式张紧装置和液压自动张紧装置。1.2.2现有带式输送机张紧装置的原理及特点1.重锤式张紧装置如图1-2所示，机尾换向滚筒固定在小车上，垂直悬吊的重锤和小车相连，由于重锤的重量可以为一定值，所以皮带的张力、拉紧力恒定，同时重锤靠自重张紧，能自动补偿皮带的伸长；但其需要的空间大，占地面积大，往往受空间限制无法使用，宜于使用在固定式长距离运输机上。图 1-2 重锤车式张紧装置 1.滚筒；2.移动小车；3.重锤2.固定式张紧装置如图1-3所示，拉紧滚筒的轴承座安装在活动架上，活动架可以在导轨上滑动，旋转螺旋杆使活动架上的螺母和活动架一起前进和后退，达到张紧和放松的目的。其结构简单，但行程太小，只是用于短距离的输送机上，且当皮带自行伸长时，不能自动张紧。图 1-3 固定式张紧装置3.液压式自动张紧装置该套装置不仅结构紧凑，重量轻，而且操作简单，是胶带拉紧的理想设
5、备，不仅适合煤矿，而且可与其他行业的胶带运输机配套。 该设备的平面设置参考图如下，它由液压泵站、拉紧油缸、蓄能站、隔爆兼本安控制箱及附件五大部分组成。图 1-4 平面布置参考图1.拉紧油缸；2.蓄能器；3.液压泵站；4.隔爆兼本安控制箱4.液压式自动张紧装置的特点液压传动装置能在运行过程4.进行无级调速，调速范围大。在同样功率下，体积小、质量轻、惯性小、结构紧凑、能传递较大的力和转矩。 工作较平稳、反应快、冲击小、可高速启动、制动和换向、换制动较简单，操作较方便、省力、易实现自动化。易于实现过载保护，可以自行润滑，因此使用寿命较长。可简单的实现直线运动和回转运动，其布置也具有较大的灵活性。因功率损失所产生的热量可以由流动着的油液带走，因此避免了局部升温现象。13国内外研究现状 张紧装置是带式输送机中的重要组成部分，其性能的好坏直接影响带式输送机的性能。在我国煤矿的长距离带式输送机中，长期采用的重锤张紧和固定绞车张紧，近几年又出现了液压油缸式张紧装置。 固定绞车张紧方式只能定期调整输送带的张紧程度，一般开始处于过张紧状态，是带式输送机的输送带承受额外的附加载荷，而在运行过程中张紧力随着输
6、送带永久变形增加而逐渐减小，经常出现打滑现象。对一定强度的输送带，其安全可靠性将下降，容易出现断带事故。 重锤张紧随着带式输送机输送距离长，张紧距离也越大，硐室也随之加高，张紧力的大小大多只能凭工人的经验来增加或减少，在带式输送机需要松带、紧带时增减张力很不方便，这不但增加了井巷工作量而且交叉巷道处矿压很大，给巷道维护带来很大麻烦。 液压油缸式张紧装置的张紧行程在很大程度上受油缸行程的限制，而且其液压系统始终处于超高压状态，造成液压系统的内泄露很大，各种阀件的寿命也很低，油缸和液压系统的密封经常会出现被冲坏的现象，直接导致系统压力急剧下降，张紧力随之急剧降低，致使输送带打滑，被迫停机检查，故障率高，给维护带来很大不便。 随着国民经济的快速发展以及煤炭产量的进一步加大，我们研制了一种新型的液压绞车式自动张紧装置，本装置能够满足以下的功能：（1）启动时张紧力和稳定运行时张紧力可根据带式输送机张紧力任意调节。（2）响应速度快。（3）结构紧凑，安装方式灵活，所需安装空间小（4）能够实时显示输送带张紧力的大小，达到张紧力的“可测”、“可知”、“可控”。2. 皮带运输机液压自动张紧装置的总体2.1
7、皮带运输机张紧装置的总体结构的确定2.1.1 总体结构各部件的确定 通过对整个张紧装置的作用、应满足的要求的分析和选择，确定装置应具有的部件如下：1.执行部件的选择拉紧装置应具有自动调节拉紧力、响应快、体积小、控制简单等特点。根据设计要求，液压自动拉紧装置的执行元件可选择工程液压缸结合调度绞车的形式，以满足皮带机在正常工作、断带调整、重新接头以及位置转移时的不同要求。2.控制部件的选择（1）皮带运输机在煤矿生产中大多用在井下和地上选煤厂，在井下使用时应保证其工作过程中不产生电火花，所以张紧装置应有防爆控制箱。（2）拉紧装置正常工作时可采用泵断续的供油，利用蓄能器实现油缸的自动拉紧和特殊情况下启保护作用，以此减少消耗，降低能耗。（3）在皮带运输机尾部拉紧小车的轨道上设置行程开关，来控制液压拉紧系统快速动作。3.动力及其他部件的选择 （1）设置液压泵站，为系统提供动力 （2）设置固定绳座，选择系统所用的钢绳以及其他附属元件。2.1.2 连接各部件，绘制系统结构简图1.拉紧装置总体组成及其作用 （1）油缸，正常工作时的执行元件。 （2）慢速调度绞车，在皮带机断带调整、重新接头时工作。 （3）
8、防爆控制箱，皮带机在井下工作时起隔离、防爆作用。 （4）液压泵站，提供压力油、提供系统动力。 （5）蓄能器，在液压泵间隔空转时为系统提供动力，并在特殊情况下起保护作用。 （6）行程开关，起断带保护的作用。 （7）其它部件，为系统起固定、连接、传动等作用。2.系统结构布置简图图 2-1 皮带机液压自动拉紧装置系统结构布置简图1. 皮带；2.拉紧小车；3.小车轨道；4.钢绳；5.滑轮组；6.行程开关；7.液压泵站；8.固定绳索；9.防爆控制箱；10.拉紧油缸；11.蓄能器；12.慢速调度绞车3. 张紧装置的液压系统设计3.1设计任务参数设定及工况分析 设：张紧行程，活塞杆运动速度。DT型带式输送机的，,每天工作，停车2，全年工作360天，每天停机两次。 张紧装置在驱动滚筒之后，所以张紧力,这个张紧力是只考虑带式输送机在满载运行情况下的张紧力。当启动时，所需要的输送带的张紧力。 用公式表示为： 3.2 设计方案的确定3.2.1 液压自动张紧装置的特点 液压自动张紧装置在工作过程中，由于张紧力在输送机启动时和正常运行是不同，这就要求液压系统必须能够在两种压力下工作，在带式输送机运料的过程中由于负荷或其它原因引起的输送带张力增大、减小、液压系统就会自动调节张力，保证输送带正常工作。3.2.2 液压张紧装置工作原理 皮带是传送机在启动时和稳定运行时对皮带的张力要求是不同的，启动时所需要的张力大约是稳定运行时所需张力的1.5倍，这就需要液压系统能在两级工作压力下工作，一个是启动压力，另一个是稳定运行时的压力，前者约为后者的1.5倍。3.2.3 总体方案设计（1）液压回路设计。（2）元件的确定。包括：油缸的选择和计算，液压油的确定，液压泵的选择及计算，电动机的确定，各种阀类的选择。（3） 主要部件的设计及计算强度校核。4 .各元件的确定4.1 油缸的选择和计算 由液压缸的行程为2m，最大拉力为75.29kn，参考液压元件产品样本，决定选用缸径为100mm，活塞杆直径为55mm，行程为2.2mm，最大拉力为87kn，速比为1.46的HSG系列的油缸，油缸内的压力为： =式中：启动拉力，N； D 油缸内经，mm； d 活塞杆直径，mm； 油缸机械效率，一般取=0.95。输送机启动、正常运行的压力分别为：
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