带式运输机设计说明书 (1)

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1、 11.1 机械设计综合实践任务书设计题目：带式传输机1.1.1 任务背景带 式 输 送 机 是 一 种 摩 擦 驱 动 以 连 续 方 式 运 输 物 料 的 机 械 。 应 用 它 可 以 将 物 料在 一 定 的 输 送 线 上 ， 从 最 初 的 供 料 点 到 最 终 的 卸 料 点 间 形 成 一 种 物 料 的 输 送 流程 。 它 既 可 以 进 行 碎 散 物 料 的 输 送 ， 也 可 以 进 行 成 件 物 品 的 输 送 。 除 进 行 纯 粹的 物 料 输 送 外 ， 还 可 以 与 各 工 业 企 业 生 产 流 程 中 的 工 艺 过 程 的 要 求 相 配 合

2、， 形成 有 节 奏 的 流 水 作 业 运 输 线 。 所 以 带 式 输 送 机 广 泛 应 用 于 现 代 化 的 各 种 工 业 企业 中 。 在 矿 山 的 井 下 巷 道 、 矿 井 地 面 运 输 系 统 、 露 天 采 矿 场 及 选 矿 厂 中 ， 广 泛应 用 带 式 输 送 机 。1.1.2 任 务 要 求设 计 一 个 带 式 传 输 机 装 置 ， 用于锅炉房运煤，三班制工作，每班工作四小时，空载启动，单向、连续运转，载荷平稳。（1）设计要求：工作期限为十年，每年工作 300 天；检修期间隔为三年；小批量生产，无铸造设备。（2）已知：运输带工作拉力 F、运输带工作速度

3、 v、运输带滚筒直径 D、滚筒轮中心高度 H（如表 1.1 所示）（3）附：运输带绕过滚筒的损失通过效率计算，取效率 =0.97根据上述要求和已知条件，确定传动方案、选择电动机型号、设计减速传动装置、选择联轴器等。表 1.1 参考数据F/N 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600v/(m/s) 1.6 1.65 1.6 1.55 1.45 1.5 1.55 1.6 1.5 1.55 1.6D/mm 280， 290， 300，320(任选)H/mm 3001.2 国内外煤矿带式输送机的发展与现状 2与其他运输设备(如机车类)

4、相比，带式输送机不仅具有长距离(单机长度可达5000 米，而且可以实现多机进行串联搭接，运距可达 206km )、大运量、连续运输的特点，而且运行可靠，易于实现自动化和集中控制，经济效益十分明显。带式输送机运行维护费用远远低于公路汽运方式，而且只要生产时间超过 5 年，带式输送机输送方式比公路汽运的总投资要小得多，所以在企业的生产过程中，凡能实现带式输送机输送的场合，一般都采用连续的带式输送机输送。国外对于长距离地面输送带式输送机的研究和使用较早，主要用于港口、钢厂、水泥厂、矿山等场合。带式输送机也是煤矿最为理想的高效连续运输设备，特别是煤矿高产高效现代化的大型矿井，带式输送机己成为煤炭高效开

5、采机电一体化技术与装备的关键设备。1.2.1 国外煤矿用带式运输机技术现状国外带式输送机技术的发展主要表现在三个方面：(1)带式输送机功能多元化、应用范围扩大化，如大倾角带式输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型；(2)带式输送机本身的技术向长运距、大运量、高带速等大型带式输送机方向发展；(3)带式输送机本身关键零部件向高性能、高可靠性方向发展。在煤矿井下，由于受环境条件的限制，其带式输送机的技术指标要比地面用带式输送机的指标为低。国外通常使用的带式输送机的主要技术指标如表 2.1 所示。表 1.2 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

6、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 45，最高达 8输送量（t/h） 25003000 30004000驱动总功率（kw）12002000 15003000，最大达 101001.2.2 国内煤矿用带式运输机的技术现状从 20 世纪 80 年代起，我国煤矿用带式输送机也有了很大发展，对带式输送机的关键技术研究和新产品的开发都取得了可喜的成果，输送机产品系列不断增多，从定型的 SDJ, SSJ, STJ, DT 等系列发展到多功能、适应特种用途的各种带式输送机系列，但这一阶段的发展大都基于我国 70 年代前后引进

7、带式输送机的变形和改进， 3主体结构没有大的变化。进入 90 年代后，随着煤矿现代化的发展和需要，我国对大倾角带式输送机、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 控制为核心的防爆电控装置。随着我国煤矿高产高效矿井的发展，煤矿井下带式输送机到目前己达到表 2.2 所示的主要技术指标。表 1.3 国内带式输送机的主要技术指标国内 200-300 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） 20

8、003000 4500带速（m/s ） 2.54.5 3-5输送量（t/h） 15003000 20003000驱动总功率（km）9001600 150030001.3 我国现有技术存在的问题和差距1.3.1 技术性能上的差距（1）装机功率：我国工作面顺槽可伸缩带式输送机的最大装机功率为 4*250KW，而国外产品可达到 4*970KW，国产带式输送机的装机功率约为国外产品的30%40%，固定带式输送机的装机功率相差更大。（2）运输能力：国内带式输送机最大运量为 3000t/h,而国外已经达到 5500t/h。（3）最大输送带宽度：国内带式输送机为 1400mm，而国外宽度已达到 1830mm

9、。（4）带速：由于受托辊转速的限制，我国带式输送机带速为 4m/s,国外为 5m/s 以上。（5）工作面顺槽运输长度：我国为 3000m，国外为 7300m。（6）高效储带与张进装置：我国采用封闭式储带结构和绞车张紧为主，张紧小车容易脱轨，输送带容易跑偏，输送带伸缩式，托辊小车不能自移，需要人工推移，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、大兴城制动张紧设备，托辊小车能制动随输送带伸缩到位。（7）输送机品种：国内机型品种少，功能单一，使用范围有限，不能充分发挥效能，无法做到一机多用。1.3.2 可靠性、寿命上的差距（1）输送带抗拉强度 4我国生产的织物整芯阻燃输送带最高位

10、2500N/mm,国外为 3150N/mm。钢丝绳芯阻燃输送带最高为 4000N/mm,国外为 7000N/mm。（2）托辊寿命国内现有的托辊技术与国外相比：寿命短，速度低，阻力大。我国输送机一般托辊的平均寿命为 2 万小时，而国外达到 59 万小时（3）带式输送机上下运行时可靠性差1.3.3 控制系统上差距(1)驱动方式 我国为调速型液力耦合和硬齿面减速器组合，而国外传动方式多样，如 BOSS 系统，CST 可控传动系统等，控制精度较高（2）监控装置 国外输送机已经采用 PLC 控制，开发了先进的程序软件与综合继电器控制技术，以及数据采信、处理、存储、传输、故障诊断与查询等完整制动监控系统。

11、我国输送机仅仅采用了可编程控制器来控制输送机的启动、正常运行、停机等工作过程（3）输送带保护装国外带式输送机安装了防止输送带跑偏、打滑、撕裂、过满堵塞、自动洒水降尘等保护装置外，又开发了很多新型的检测装置。1.4 带式输送机的发展趋势（1）大型化、智能化为了适应高产高效集约化生产的需要，带式输送机的运输能力要加大，控制自动化水平要提高，长运距、高带速、大运量、大功率是带式输送机今后发展的必然趋势。在今后的 10 年内，输送量要达到 40005000t/h ，带速要提高到 6m/s，顺槽可伸缩输送机头部集中驱动要达到 3000 米，对于固定强力带式输送机要达到5000 米，单机驱动功率 1000

12、1500KW,输送带要达到 PVG3150 和 ST6000 以上。（2）提高关键零部件的性能和可靠性设备开机率的高低主要取决于输送机关键零部件的性能和可靠性。而要提高关键零部件的性能和可靠性，除了进一步完善和提高现有零部件的性能和可靠性外，还要不断开发研究新的技术和零部件，如高性能可控软启动技术、动态分析与监控技术、高效储带装置、快速自移机尾、高寿命托辊等，使带式输送机的性能进一步提高。（3）扩大功能，一机多用化带式输送机是一种理想的连续运输设备，但目前其效能还没有充分发挥，资源有所浪费。如将带式输送机结构作适当修改，并采取一定的安全措施，就可拓展到 5运人、运料或双向运输等功能，做到一机多

13、用，使其发挥最大的经济效益。(4)开发专用机种中国煤矿的地质条件差异较大，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、长运距下运带式输送机等，而有些场合常规的带式输送机是无法满足要求的。为了满足煤矿井下的某些特殊要求，应开发满足这些特殊要求带式输送机，如波纹挡边输送机、管状带式输送机、平面转弯带式输送机、线摩擦多驱动带式输送机、大倾角上运带式输送机、大倾角下运带式输送机等。 1.5 设计规划根据设计要求,提出设计内容和设计目标；参考和借鉴现有成熟的技术，紧密联系设计任务和工作要求，提出本设计拟解决的关键技术问题和初步方案。本小组拟定三个传动方案设计，分别是一

14、级 圆 柱 齿 轮 减 速 器 传 动 方 案 、 圆 锥 圆 柱 齿 轮 减速 器 传 动 方 案 、 蜗 轮 蜗 杆 减 速 器 传 动 方 案 。1.6 任务分配每 人 独 立 完 成 一 个 方 案 的 设 计 和 规 划 ， 完 成 相 应 方 案 的 方案的运动方案计算和结构设计，作一副装配图和两张零件图。对于一级圆柱齿轮减速器传动方案，还要做动画效果。第 2 章 一级圆柱齿轮传动方案2.1 传动方案的确定第一种传动方案一级带减速加一级齿轮减速。 62.2 电机的选择(1)电机类型的选择：Y 系列三相异步电机(2)电机功率的选择1)传动方案的总效率 3 3be=0.967.90.8

15、945gcb总2)工作功率的确定 FV1.=2.8KW045P工 作 总3)电机额定功率的确定由于在这种工作的情况下，很容易就会出现超载的现象，所以我们在设计电动机功率的时候做了点额度设置，使电机的额定功率是工作功率的 1.11.3 倍。P=1.3P=.153.72K额 定 工 作（ ） （ ）所以选择的电机的功率是 4KW(3)电机转速的选择1)传动方案总传动比查资料机械设计手册：一级带减速的传动比范围是 24，一级圆柱齿轮减速的传动比范围是 35所以总的传动比范围是 12i=60总 2)电机转速的确定圆筒的转速为 v1.6n=02(/min)3.43rd筒电机的转速为 i4r总筒电 机 （

16、 ） /i由上述数据并查机械设计手册可知满足条件的电机型号如下。另外查网页资料可以得知其他的相关输入一并如下：表 2-1电机编号同步转速r/mi额定功率 KW起动转矩 KN*m最大转矩 KN*m质量Kg 价格元 效率Y160M1-8 750 4 2 2 118 1500 0.84Y132M1-6 1000 4 2 2 75 100 0.84Y112M-4 1500 4 2.2 2.2 43 700 0.845 7不过在选取电机考虑价格质量等因素的同时也要考虑大传动比对齿轮要求的经济附加值，所以我们综合各种因素可以得知选取 Y132M1-6 是最合适的抉择。3)电机的选择电机型号 Y132M1-6主要性能数据：额定功率 4KW，同步转速 1000r/min,满载转速 960r/min, 最大转矩 2KN*m,质量 75Kg.2.3 总传动比及各级传动比确定(1)总传动比的确定960i=.412n总总 筒(2)各级传动比分配1）取 V 带