机械5

目录 前言1 1绪论3 1.1皮带运输机的概况3 1.1.1皮带运输机的发展史3 1.1.2皮带运输机基本结构4 1.1.3矿用皮带运输机各机型介绍5 1.2皮带运输机的发展趋势10 1.2.1国外皮带运输机技术的现状10 1.2.2国内皮带运输机技术的现状11 1.2.3国内外皮带运输机技术的差距12 1.2.4煤矿皮带运输机技术的发展趋势16 2皮带运输机的设计计算18 2.1已知原始数据及工作条件18 2.2输送带宽度的确定及核算19 2.2.1带速的确定19 2.2.2带宽的确定20 2.2.3输送带宽度的核算22 2.3圆周驱动力23 2.3.1计算公式23 2.3.2主要阻力计算24 2.3.3特种主要阻力计算26 2.3.4特种附加阻力计算27 2.3.5倾斜阻力计算28 2.4传动功率计算29 2.4.1传动滚筒轴功率（ ）计算29 2.4.2电动机功率计算29 2.5输送带张力计算30 2.5.1阻力计算31 2.5.2输送带不打滑条件校核34 2.5.3输送带下垂度校核35 2.5.4输送带强度校核计算36 2.6拉紧力计算36 2.7传动滚筒,改向滚筒合张力计算37 2.7.1改向滚筒合张力计算37 2.7.2传动滚筒合张力计算37 2.8传动滚筒最大扭矩计算37 3皮带运输机的传动原理38 3.1胶带的摩擦传动原理38 3.2传动装置的牵引力41 4传动装置的选用与设计43 4.1电机的选用43 4.2减速器的选用44 4.2.1传动装置的总传动比44 4.3液力偶合器47 4.4联轴器48 5皮带运输机部件的选用52 5.1输送带52 5.1.1输送带的分类： 54 5.1.2输送带的连接56 5.2传动滚筒57 5.2.1传动滚筒的作用及类型57 5.2.2传动滚筒的选型及设计58 5.2.3传动滚筒结构64 5.2.4传动滚筒的直径验算65 5.3拉紧装置66 5.4制动装置69 5.5装载装置71 5.6清扫装置72 5.7机架73 5.8改向滚筒74 5.9驱动装置架76 总结78 致谢79 参考文献80 ⑴皮带运输机动态分析与监测技术 长距离、大功率皮带运输机的技术关键是动态设计与监测，它是制约大型皮带运输机发展的核心技术。目前我国用刚性理论来分析研究皮带运输机并制订计算方法和设计规范，设计中对输送带使用了很高的安全系统（一般取
n=10左右），与实际情况相差很远。实际上输送带是粘弹性体，长距离皮带运输机其输送带对驱动装置的起、制动力的动态响应是一个非常复杂的过程，而不能简单地用刚体力学来解释和计算。已开发了皮带运输机动态设计方法和应用软件，在大型输送机上对输送机的动张力进行动态分析与动态监测，降低输送带的安全系统，大大延长使用寿命，确保了输送机运行的可靠性，从而使大型皮带运输机的设计达到了最高水平（输送带安全系数
n=5～6），并使输送机的设备成本尤其是输送带成本大为降低。 ⑵可靠的可控软起动技术与功率均衡技术 长距离大运量皮带运输机由于功率大、距离长且多机驱动，必须采用软起动方式来降低输送机制动张力，特别是多电机驱动时。为了减少对电网的冲击，软起动时应有分时慢速起动；还要控制输送机起动加速度0.3～0.1 m/s2，解决承载带与驱动带的带速同步问题及输送带涌浪现象，减少对元部件的冲击。由于制造误差及电机特性误差，各驱动点的功率会出现不均衡，一旦某个电机功率过大将会引起烧电机事故，因此，各电机之间的功率平衡应加以控制，并提高平衡精度。国内已大量应用调速型液力偶合器来实现输送机的软起动与功率平衡，解决了长距离皮带运输机的起动与功率平衡及同步性问题。但其调节精度及可靠性与国外相比还有一定差距。此外，长距离大功率皮带运输机除了要求一个运煤带速外，还需要一个验带的带速，调速型液力偶合器虽然实现软启动与功率平衡，但还需研制适合长距离的无级液力调速装置。当单机功率>500 kW时，可控CST软起动显示出优越性。由于可控软起动是将行星齿轮减速器的内齿圈与湿式磨擦离合器组合而成（即粘性传动）。通过比例阀及控制系统来实现软起动与功率平衡，其调节精度可达98以上。但价格昂贵，急需国产化。 （二）技术性能上差距 我国皮带运输机的主要性能与参数已不能满足高产高效矿井的需要，尤其是顺槽可伸缩皮带运输机的关键元部件及其功能如自移机尾、高效储带与张紧装置等与国外有着很大差距。 ⑴装机功率 我国工作面顺槽可伸缩皮带运输机最大装机功率为4×250 kW，国外产品可达4×970 kW，国产皮带运输机的装机功率约为国外产品的3040固定皮带运输机的装机功率相差更大。 ⑵运输能力 我国皮带运输机最大运量为3000 t/h，国外已达5500 t/h。 ⑶最大输送带宽度 我国皮带运输机为1400 mm，国外最大为1830 mm。 ⑷带速 由于受托辊转速的限制，我国皮带运输机带速为4m/s，国外为5m/s以上。 ⑸工作面顺槽运输长度 我国为3000 m，国外为7300m。 ⑹自移机尾 随着高产高效工作面的不断出现，要求顺槽可伸缩皮带运输机机尾随着工作面的快速推进而快速自移。国内自移机尾主要依赖进口，主要有2种：（a）随转载机一起移动的由英国LONGWALL公司生产的自移机尾装置。（b）德国DBT公司生产的自移机尾装置。前者只有一个推进油缸，后者则有2个推进油缸。LONGWALL公司生产的自称机尾用于在国内带宽1.2 m的输送机上，缺点是自移机尾输送带的跑偏量太小，纠偏能力弱，刚性差。德国生产的自移机尾在国内使用效果优于前者，水平、垂直2个方向均有调偏油缸，纠偏能力强。因此，前者还需完善，后者则需研制。但对自移机尾的要求是共同的，既要满足输送机正常工作时防滑的要求，又要满足在输送机不停机的情况下实现快速自移。 ⑺高效储带与张紧装置 我国采用封闭式储带结构和绞车红紧为主，张紧小车易脱轨，输送带易跑偏，输送带伸缩时，托辊小车不自移，需人工推移，检修麻烦。国外采用结构先进的开放式储带装置和高精度的大扭矩、大行程自动张紧设备，托辊小车能自动随输送带伸缩到位。输送带有易跑偏，不会出现脱轨现象。 ⑻输送机品种 机型品种少，功能单一，使用范围受限，不能充分发挥其效能，如拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用；另外，我国煤矿的地质条件差异很大，在运输系统的布置上经常会出现一些特殊要求，如弯曲、大倾角（> 25°）直至垂直提升等，应开发特殊型专用机种皮带运输机。