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1、 中国矿业大学 2013 届本科生毕业设计(论文) 第 1 页 提供全套，各专业毕业设计1 绪论1.1 概述带式输送机在工业中有着广泛的应用，它是工业生产中实现连续化、规模化、自动化、现代化必不可少的设备。随着我国工业的迅速发展，特别是我国加入世界贸易组织后，贸易、加工等领域的规模不断扩 大，输送机械愈来愈显示出其重要作用。输送机械不仅能实现生产过程中各段的连接，组成流水生产线，而且可以在输送物料的同时进行其他工艺作业。还可以结合其他控制方法来控制物料的流量，达到控制整个生产节奏和速度的目的。因而对工业来讲，输送机的选用是否合理、技术性能是否良好、技术状态是否正常，不仅对企业的生产效率、经济效
2、益起重要作用，而且还影响着企业生产的现代化程度、工人的劳动强度和劳动条件、安全生产和环境保护等带式输送机是连续运输机的一种,其运行可靠，输送量大，输送距离长，维护简便，适应于冶金煤炭，机械，电力，轻工，建材，粮食等部门，是最常见的运输设备。全套图纸，加带式输送机运输特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流，靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送。连续运输机分为：(1) 具有挠性牵引物件的输送机，如带式输送机，板式输送机，刮板输送机，斗式输送机，自动扶梯及架空索道等；(2) 不具有挠性牵引物件的输送机,如螺旋输送机、振动输送机等；(3) 管道输送机(流体输送),如气力输送装置和液
3、力输送管道。其中带式输送机是连续运输机中是使用最广泛的,在国民经济各部门中最常用的连续运输机。其具有优良性能，主要表现在：运输能力大，且工作阻力小，耗电量低，约为刮板输送机的 1/3 到 1/5；由于物料同输送机一起移动，同刮板输送机比较，物料破碎率小；带式输送机的单机运距可以很长，与刮板输送机比较，在同样运输能力及运距条件下，其所需设备台数少，转载环节少，节省设备和人员，并且维护比较简单。由于输送带成本高且易损坏，故与其它设备比较，初期投资高且不适应输送有尖棱的物料。输送带伸长率为普通带的 1/5 左右；其使用寿命比普通胶带长；其成槽性好；运输距离大。 中国矿业大学 2013 届本科生毕业设
4、计(论文) 第 2 页 1.2 输送机发展概况带式输送机在工业中有着广泛的应用，它是工业生产中实现连续化、规模化、自动化、现代化必不可少的设备。随着我国工业的迅速发展，特别是我国加入世界贸易组织后，贸易、加工等领域的规模不断扩大，输送机械愈来愈显示出其重要作用。输送机械不仅能实现生产过程中各段的连接，组成流水生产线，而且可以在输送物料的同时进行其他工艺作业。还可以结合其他控制方法来控制物料的流量，达到控制整个生产节奏和速度的目的。因而对工业来讲，输送机的选用是否合理、技术性能是否良好、技术状态是否正常，不仅对企业的生产效率、经济效益起重要作用，而且还影响着企业生产的现代化程度、工人的劳动强度和
5、劳动条件、安全生产和环境保护等。对社会来讲，高效率的输送机还能节省能源、减小污染，提高车站、码头、仓库的利用律，促进工农业生产的发展，创造社会效益。我国输送机的现状可概括为以下四方面：使用的广泛性。在我国的工业中，凡有繁重的物料搬运的地方，都已采用了输送机械。生产过程的机械化、自动化已达到了较高的水平。输改进和创新，特别是在输送机械的功能创新和组合应用上。发展的不平衡性。由于我国工业的布局点多面广，因此它的发展很不平衡。输送机械的设计、制造、使用的水平参差不齐，有的地方和企业还很落后。机械的专业化、系统化、标准化和自动化水平都有待提高。国外在带式输送机动态分析研究方面开展得比较早,动态分析理论
6、与研制的软件已基本能够满足当前带式输送机发展之需；而我国相对较晚,与国外相比还存在一定的差距,尤其是动态分析软件部分。为了尽快弥补这一差距,赶超世界水平,有必要研究和分析当今国外带式输送机的动态分析软件。国外动态分析软件，目前,美国、法国、澳大利亚、意大利等国家在动态分析研究方面,已经达到国际领先地位。送技术的先进性。例如近 10年来在我国的粮食流通项目建设中，普遍采用了世界先进的装卸和输送机械。应用中的创造性。我国粮工程技术人员和工人，对运输机械进行了大量的研究。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
7、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1.6m 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 40005000 万 t 的褐煤露天矿，并在 5060 年代为日产 10 万方的斗轮挖掘机开发了配套的 3.0m 带宽的带式输送机，带速为 6.8m/s。后经科研开发将带速提高到 7.5m/s，使带宽从 3.0m 降至 2.8m，但运量仍保持 3.75 万 t/h。单条带式输送机的装机容量为 62000kW，是当今运量最大
8、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-Prosper煤矿使用了当今规格最大的斜井带式输送机，其带宽为 1.4m，带速为 5.5m/s,属输送带度强为st7500N/mm，整机传动功率为 23100kW 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 中国矿业大学 2013 届本科生毕业设计(论文) 第 3 页 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 1800t/h，下分支向下运矸石 1000t/h。提高高度达 700
9、 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 35，从而缩短斗轮臂架长度。目前国内
10、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30.4km，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 3.75 万 t/h，最高带速达到 15m/s。单条带式输送机的装机功率达到 62000kW。我国生产的带式输送机最大带宽已达到 2m，带速已达到 2 m/s，设计运输能力已达到 5.2 万 t/h，最大运距为 3.7km。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：(1)提高带速，它是提高输送能力和节省投资的有效途径。(2)
11、 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。(3) 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。(4) 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
12、代昂贵的汽车运输1.3 国内外皮带输送机检测技术现状1.3.1 国外皮带输送机检测技术现状国外皮带输送机技术的发展很快，带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带式输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型；而且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了皮带输送机动态分析与监控技术，提高了皮带输送机的运行性能和可靠性。随着计算机技术的飞速发展，90 年代以来国外新近的矿井采用了工业电视以及运输系统的综合保护，利用现代信息技术与网络技术，传送皮带输送机的各种参数以及图像。实现井下皮带输送机的
13、集中监控、监控系统。目前，日本、美国、德国等一些制造皮带 中国矿业大学 2013 届本科生毕业设计(论文) 第 4 页 运输机的大公司都广泛使用高档的控制器，开发了先进的程序软件和完整的自动远程监控系统，实现了对煤矿井下皮带输送机进行实时数据采集、处理、存储、故障诊断及查询等功能。许多公司已设计出用计算机来检测控制，利用了计算机计算精度高、存储信息量大、逻辑推理能力强和运算速度快等优点来代替人工设计造型及校核等工作。1.3.2 国内皮带输送机监控技术现状我国生产制造的皮带输送机的品类、类型较多。近年来我国皮带运输机检测技术水平有课很大的提高，煤矿井下用大功率、长距离皮带输送机的关键技术研究和新
14、产品开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离皮带输送机成套设备、高产高效皮带集控系统顺槽可伸缩皮带输送机等均填补了国内空白，并对皮带输送机的关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软启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耦合器和行星齿轮减速器，在皮带输送机状态监测、事故预警与故障诊断方面取得了瞩目的成就。国内对矿井皮带输送机运输状态监测与事故预警的研究已经在一些故障机理、诊断方法及简易检测诊断仪器研制上取得了一定成就，监测、诊断与预警等技术水平得到了迅速的提高，但是目前还没有一种矿井皮带输送机状态监测与事故预警系统。而且基于我国生产力发
15、展还不太平衡。由于皮带输送机的使用性质而决定了其工作环境比较恶劣，皮带输送机在运行过程中经常会出现跑偏、打滑、纵向撕裂、燃烧、断带、堆煤等故障。据统计，我国有很多的皮带输送机控制系统方面还采用现场手动控制，当发生故障时，手动控制 很多时候不能够在第一时间作出相应的控制动作，所以这种控制方式不仅存在很大的安全隐患，也会给企业的经济效益带来很大的损失。随着科学技术的发展，控制器的处理速度有了很大的提高，而且其价格也很便宜，所以许多公司都利用了计算机处理速度快，控制精度高等优点研发出了不少现代化的皮带输送机运行监测系统。将计算机控制技术。网络技术、工业电视技术、通信技术、电力电子技术，用于井下皮带输
16、送机实现自动控制，自动测量，不仅大大的提高了生产效率，增加了煤炭产量而且使设备的可靠性和利用率得到有效提高，劳动人员的安全得到了可靠的保证，工作环境得到了进一步的改善，实现了安全、可靠、经济的运行。近年来，国内自动化研究单位在皮带输送机控制方面作了大量的工作，研制出以单片机和可编程序控制器为主的主控器。以灯光、模拟盘、控制台等屏幕显示的皮带输送机监控检测装置。1.4 皮带输送机监测系统的功能和意义1.4.1 皮带输送机监测系统的功能检测系统主要由信号检测单元、信号处理单元和数字显示、预报警控制单元组成。在生产过程监控系统中，为了确保安全生产以及生产的质量和技术指标，设计中对超过设定值的信号进行报警，采用声光报警系统。
