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1、山东科技大学学士学位论文摘要带式输送机是输送能力最大的连续机械之一,被广泛应用于国民经济各部门。它的主要优点是运行平衡，运转可靠，能耗低，对环境污染小，便于集中控制和实现自动化，管理维护方便，在连续装载条件下可实现连续运输。本文根据地面主提升带式输送机的原始参数，结合常规上运带式输送机驱动方案及制动方案的理论的研究,对上运带式输送机进行了系统设计。通过对输送机各部件的选型计算和某些重要部件的设计,最终使整个系统能够在给定场合下安全可靠的完成预期的任务。普通型带式输送机由六个主要部件组成：传动装置，机尾和导回装置，中部机架，拉紧装置以及胶带。在文中，详述了目前国内拉紧装置的主要形式，通过介绍拉紧
2、装置的主要作用和几种拉紧装置优缺点的比较，对液压自动拉紧装置系统进行了设计。经过上述的设计和计算，最终得到了符合条件的带式输送机。关键词：带式输送机；上运；选型设计ABSTRACTBelt conveyer system is known as an efficient mean of transporting bulk materials, it has a high requirement of reliablity.With the development of mining work conditions, the convery route become more and more
3、complex, and its conveyance ability with transport distance is all other transport a machine equipments cant compare to, its structure simple, circulate balance, revolve credibility.This article sums up the feasible scheme of the key technology, aimed at the primitive parameter of the belt conveyor
4、of coal colliery.In the article, through the design calculation of choosing the equipments and the design of some important parts of the belt conveyor, the system can finish the mission safely and dependably on the occasion. The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Drive Unit, Jib or D
5、elivery End, Tail Ender Return End, Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt. The article passes the comparison which tenses device merit and shortcoming of main function and a few kinds that the introduction tenses device in going into detail to tense the foundation of the main form of device
6、with domestic currently.We serve the purpose at last.Keywords: Belt conveyer, Transport, Lectotype Design目 录摘要IABSTRACTII1 绪 论11.1带式输送机的发展与现状21.2带式输送机的分类及其特点51.3 解决的关键问题和设计思路、方法81.4带式输送机的结构及其原理92上运带式输送机总体设计112.1带式输送机主要参数112.2 输送机布置形式的确定123带式输送机各部分设计计算143.1输送带选择计算143.2托辊的选择213.3输送带受力计算及强度验算263.5滚筒的选择
7、323.6制动力矩计算343.7减速器和联轴器的选择353.8拉紧装置393.9软启动的选择433.10本章综述444带式输送机电控装置464.1输送机电控装置主要技术性能464.2电气控制操作系统开发设计技术要求464.3 PLC控制原理474.4输送机系统的特殊保护484.5变频器软启动的原理505皮带跑偏原因及处理方法52经济技术可行性分析56结 论57致谢58参考文献59附录 英文文献及翻译61III1 绪 论现代工业发展导致能源消耗的激增，随之而来的是与工业生产相关的运输设备有了长足的进步。在带式输送机方面，随着运行阻力计算方法、动力学分析、高张力输送带设计、接头分析、清扫和监控技术
8、、PLC技术的应用，带式输送机以广泛应用在矿山、冶金、煤炭等部门，并在长距离输送机、转弯输送机、双向输送机、垂直提升输送机和气垫带式输送机等方面取得了新的发展。带式输送机由于具有长距离连续运输、运输量大、运行可靠、效率高和易于自动化等优点，现在国外高产高效矿井，顺槽可伸缩带式输送机主要参数一般为：运距为120020003000M，带速为3.54m/s，输送量为25003000t/h，驱动总功率为15003000kw、最大达11000kw。目前国产带式输送机的主要参数要比国外低得多，运行性能尤其是工作可靠性差距更大。 输送带是带式输送机的承载构件，带上的物料随带一起运行，根据需要物料可在输送机端
9、部和中部位置卸下。输送带用旋转地托辊支撑，运行阻力小。带式输送机可沿水平和倾斜路线布置，在输送原煤时，设计向上的最大输送角一般为1718；向下最大输送倾角一般为1516。当采用花纹输送带加之采取其他相应措施上运倾角可高达2829；下运倾角可达2528。当采用某些特殊措施时，可实现更大的运输倾角，乃至垂直提升。 本课题的研究意义与目的在于，本课题所涉及的带式输送机为地面上运、长距离输送机，其所需要解决的主要问题在于软启动问题以及拉紧装置的选取，同时需要大工作量的计算，而且还需考虑多级驱动与功率平衡问题。11.1带式输送机的发展与现状长距离、大运量、高速是带式输送机的最新发展方向。与其他运输设备(
10、如机车类)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。与其他设备相比，带式输送机有以下优点： (1)输送物料种类广泛； (2)输送能力范围宽； (3)输送线路的适应性强； (4)灵活的装卸料，可以灵活实现一点或多点受料或卸料； (5)可靠性和安全性高
11、； (6)费用低。1.1.1国外煤矿用带式输送机技术现状和发展趋势 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采机电一体化技术与装备的关键设备。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，
12、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1.1所示。1表1.1 国外带式输送机的主要技术指标主要参数国外300-500万t/a高产高效矿井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）200030003000带速（m/s）3.5445，最高达8输送量（t/h）2500300030004000驱动总功率（kw）1200200015003000，最大达101001.1.2 国内煤矿用带式输送机的技术现状及存在的问题：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
13、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年代前后引进带式输送机的变形和改进，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1.2所示的主
14、要技术指标。表1.2 国内带式输送机的主要技术指标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）200030004500带速（m/s）2.54.53-5输送量（t/h）1500300020003000驱动总功率（km）900160015003000从表1.1和表1.2的比较可以看出，我国煤矿高产高效矿井配套国产带式输送机的水平基本达到了国际水平。目前，在带式输送机产品中，主要存在的问题但关键零部件的可靠性水平还有待于进一步提高。在煤矿井下，由于煤层和井下地质结构等原因，有时不得不采用下运带式输送机。由于下运方式对制动技术、可靠性、安全性等要求较高，在矿井开拓及运输方式设计
15、时，大都尽量避免下运运输方式，这也是目前下运带式输送机应用较少的原因。11.1.3我国煤矿用带式输送机的发展（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10001500KW,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
