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1、0摘要本文以小马煤矿主井改造为背景，通过国内外带式输送机现状的研究，提出了采用大倾角带式输送机作为主井提升系统的方案。根据主井提升系统主要参数的设计计算，主要解决了以下三个问题：（1）主提升系统结构部件选型设计，如：带型、电机、减速器、联轴器、托辊组、制动装置、拉紧装置等的设计选型；（2）主提升系统的动态特性分析与性能优化，如：带式输送机的动态特性分析、带式输送机启动过程分析、启动过程加速度控制曲线优化设计等；（3）主提升系统在线监测与保护技术，如：输送带纵向撕裂及断带的在线监测与防护、防止输送机逆转以及滚料、滑料措施。关键词：大倾角；带式输送机；软启动；纵向撕裂；动态特性；滚料、滑料1ABS
2、TRACTKeywords: high angle；belt conveyor；soft start；longitudinal tear；Dynamic characteristics；roll materials、slippery material2目录1 绪论 .21.1 大倾角带式输送及其研究进展 .21.2 研究的目的和意义 .51.3 总体改造方案确定 .61.4 论文主要内容与结构 .62 主提升系统主要参数设计计算 .72.1 基础条件数据 .72.1.1 计算标准、符号和单位 .72.1.2 原始参数、工作条件与初步确定设计参数 .72.2 输送能力与带宽设计计算 .82.2.
3、1 输送机带速 V 的确定 .82.2.2 输送带带宽 B 的确定 .92.2.3 槽型物料断面面积 S 的确定 .92.3 圆周驱动力的计算 .102.3.1 主要阻力计算 .112.3.2 主要特种阻力计算 .132.3.3 附加特种阻力计算 .142.3.4 倾斜阻力 FSt计算 .152.4 传动滚筒轴功率及电机功率计算 .152.5 输送带张力计算 .162.5.1 输送带不打滑条件校核 .162.5.2 输送带下垂度校核 .172.5.3 各特性点张力计算 .182.5.4 改向滚筒及传动滚筒合张力计算 .202.6 其它计算 .212.7 本章小结 .233 主提升系统结构部件选
4、型设计 .243.1 驱动装置设计与选型 .243.1.1 电机的选用 .253.1.2 液体粘性调速器的选用 .253.1.3 减速器的选用 .273.1.4 联轴器的选用 .283.2 传动滚筒设计与选型 .293.3 托辊组优化设计与计算 .313.3.1 托辊组的优化布局与设计类型 .313.3.2 托辊组的选型与校核 .343.4 制动装置的设计与选型 .363.4.1 逆止器的设计与选型 .363.4.2 制动器的设计与选型 .3733.5 拉紧装置设计与选型 .383.5.1 拉紧装置的作用 .383.5.2 拉紧装置在使用中应满足的要求 .383.5.3 拉紧装置在过渡工况下的
5、工作特点 .393.5.4 拉紧装置布置时应遵循的原则 .393.5.5 拉紧装置的布置及选取 .393.6 本章小结 .414 主提升系统的动态特性分析与性能优化 .414.1 带式输送机的动特性 .414.2 带式输送机启动过程分析 .434.2.1 带式输送机的启动 .434.2.2 输送带波的传递与振荡 .444.3 启动过程加速度控制曲线优化设计 .454.3.1 启动加速度计算 .464.3.2 加速度控制曲线优选 .474.4 启动过程可控传动装置主从动片结合过程 .494.5 本章小结 .505. 主提升系统在线监测与保护技术 .515.1 输送带纵向撕裂及断带的在线监测与防护
6、 .515.2 防止输送机逆转以及滚料、滑料措施 .515.2.1 防止输送机逆转措施 .465.2.2 防滚料及滑料措施 .465.2.3 安全防护措施 .465.3 本章小结 .516. 结论与展望 .516.1 结论 .516.2 展望 .51参考文献41 绪论1.1 大倾角带式输送及其研究进展 1带式输送机因为具有输送能力大(超过 30000t/h)，适用范围广，安全可靠性高，自动化程度高，易于维护，爬坡能力大，经营费用低等特点，是当代运送散状物料最为得力的输送设备，广泛应用于煤矿、金属矿、电厂、码头等场所。作为整机，它正向大运量、高带速、长运距、大倾角和广泛的适用性能方向发展；作为零
7、部件，也正向高性能、长寿命、低能耗方向发展。国外通常使用的带式输送机的主要技术指标如表 1-1 所示。表 1-1 国外带式输送机的主要技术指标国外 300-500 万 t/a 高产高效矿井主要参数顺槽可伸缩带式输送机 大巷与斜井固定式强力带式输送机运距(m) 20003000 3000带速(m/s) 3.54.5 45，最高达 8输送量(t/h) 25003000 30004000驱动总功率(kw) 12002000 15003000，最大达 10100普通带式输送机一般只能在倾角 18以下的坡度条件下输送物料。随着煤矿现代化的深入发展，对大倾角带式输送机的需求日益增大。而大倾角带式输送机是在
8、普通带式输送机的基础上发展起来的一种输送机械，以实现在大倾角、长距离条件下的物料输送，从而充分发挥运输设备的功能。目前，大倾角带式输送机的主要结构型式有 2：(1) 花纹输送带的大倾角带式输送机。采用花纹输送带可在一定范围内增大物料的输送角度。有波浪形、棱锥形、鱼骨形、人字凸台形、圆凹坑形等花纹，花纹的高度（或凹坑的深度）为 540mm。花纹带式输送机的主要优点是可以采用标准的系列设备，输送能力大、结构简单、使用可靠，输送倾角可比光面输送带高 1020。(2) 具有横隔板输送带的大倾角带式输送机。有横隔板的输送带分 3 种结构型式：可拆卸横隔板输送带、固定横隔板输送带、有横隔板和侧档边输送带。可拆卸横隔板一般采用机械方法固定，其优点是横隔板损坏或磨损后可以更换，也可调节横隔板间距。一般横隔板的高度为 50300mm。输送倾角可提高到60
