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1、word1 引言11 国外带式输送机的开展状况输送机是在一定线路上连续输送物料的物料搬运机械，又称连续输送机。输送机可进展水平、倾斜和垂直输送，也可组成空间输送线路，输送线路一般是固定的。输送机输送能力大，运距长，还可在输送过程中同时完成假如干工艺操作，所以应用广泛。17世纪中，开始应用架空索道输送散状物料；19世纪中叶，各种现代结构的输送机相继出现。1868年，在英国出现了带式输送机；1887年，美国出现了螺旋输送机；1905年，瑞士出现了钢带式输送机；1906年，英国和德国出现了惯性输送机1。20世纪80年代末以来，我国的煤矿用带式输送机也有了很大的开展，对其关键技术的研究和新产品的开发都
2、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等系列开展到多功能、适应特种用途的各种带式输送机系列，如国家“七五攻关项目“大倾角带式输送机成套设备、“九五攻关项目“高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等都填补了国空白，开发了大倾角、长距离输送原煤的新型带式输送机系列产品，并对带式输送机的关键技术与其主要元部件进展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，研制成功了多种软启动和制动装置与以PLC为核心的可编程电控装置。但与国外相比如表1-1，其机型一般都偏小，特别是带速通常均不超过4.5m/s，对高带速输送机与其动态设计与计算机监控等关键技
3、术问题缺乏实践经验，由于带速普遍较低，许多设计单位仍沿用以往的静态设计法，用加大带式输送机安全系数的方法来提高设计的可靠性，其结果不仅增大了设备本钱，而且降低了设备运行的可靠性。表1-1 国外目前带式输送机的主要技术指标2主要技术参数300-500万吨高产高效矿井顺槽可伸缩带式输送机大巷与斜井固定带式输送机国国外国国外运距m2000-30002000-300050004500带速m/s4-5,最高可达83-5输送量t/h2500-30001500-35003000-50002000-3000驱动功率kw1200-2000900-16001500-30001500-3000目前，带式输送机的开展
4、趋势是：大运输能力、大带宽、大倾角、增加单长度和水平转弯，合理使用胶带力，降低物料输送能耗，清理胶带的最优方法等。12 带式输送机开展的技术前瞻带式输送机大型化与高可靠性要求，对设计者和制造商提出了更高的要求，只有解决了带式输送机开展的关键技术，才能制造出高性能、高可靠性的大型带式输送机。其关键技术为2：1动态分析技术就是建立带式输送机输送带在启动和停机过程中的动力学方程，求解带式输送机上不同点随时间推移所发生的变化，找出变化剧烈的力波可能造成的破坏，这就是带式输送机的动态分析。2可控启动技术大型带式输送机的启动，一定要有一个足够的启动时间，使启动加速度保持在允许围，运距越长、带速越高、输送量
5、越大，启动时间就越长。因而必须对启动时间加以控制，可控启动时输送带力波动极小，启动平稳。3下运制动技术包括三个技术关键，分别是制动能量大、制动平稳性要求高、在事故停电时要求系统迅速而安全地制动。随着我国高产高效矿井的出现，煤矿井下用带式输送机已向大型化方向开展，但由于受到输送带强度与驱动装置的限制，井下使用的带式输送机单机长度还不允许无限制地加长。中间驱动就是把驱动功率的一局部放在输送机的中间段，使驱动功率分散开来，这样可以降低输送带的最大力，降低输送带的强度，提高输送机的输送能力，降低征集本钱。托辊使带式输送机的主要部件，量大面广，在顺槽中使用的托辊一般采完一个工作面后，托辊损坏数量很大，经
6、济损失相当严重。另外托辊的旋转阻力与输送机运行阻力大，功率消耗很大，因此提高托辊质量对降低能耗、节省费用、增加运行可靠性具有重大意义。国外大型带式输送机都已采用高档PLC可编程控制器，开发了先进的程序软件与综合电源继电器控制技术以与数据采集等完整的自动监控系统。这样可以实现输送机可控启制动、中间驱动、功率平衡、带速同步、自动紧与机尾自移以与各种保护装置、通信与信号联络等综合功能的要求。1.3 带式输送机概述1.3.1 带式输送机的优缺点带式输送机的优点是输送物料种类广泛，运输能力大，输送路线的适应性强，灵活的装卸料，可靠性强、安全性高、费用低，工作阻力小，耗电量低，约为刮板输送机耗电量的1/3
7、1/5。因在运输过程中物料与输送带一起移动，故磨损小，物料破碎性小。由于结构简单，既节省设备，又节省人力，故广泛应用于我国国民经济的许多工业部门。 带式输送机的缺点是输送带本钱高且易损坏，故与其他输送设备相比，初期投资高，且不适于运送有棱角的物料。1.3.2 带式输送机的工作原理带式输送机的机构示意图如下所示，图2-1 带式输送机工作原理图1.输送带绕经驱动滚筒1和机尾换向滚筒5形成无极闭合带。上下两股输送带是由安装在机架上的托辊3支承着。拉紧装置的作用是给输送带正常运转所需要的紧力。工作时，驱动滚筒通过它与输送带之间的摩擦力驱动输送带运行。货载装载输送带上并与其一起运行。带式输送机一般是利用
8、上分支输送带输送货载的，并且在端部卸载。利用专门的卸载装置也可在中间卸载。1.3.3 带式输送机的分类带式输送机分类方法有多种,按运输物料的输送带结构可分为两大类；一类是普通型带式输送机，这类带式输送机在输送带运送物料的过程中，上带呈槽形，下带呈平形，输送带有托辊托起，输送带外表几何形状均为平面；另一类是特种结构的带式输送机，各有各的输送特点，其分类图如下4： TDII型固定式带式输送机 GD80轻型带式输送机普通型 DX型钢绳芯带式输送机 U型带式输送机带式输送机管形带式输送机气垫型输送机特种结构 波状挡边带式输送机钢绳牵引带式输送机压带式带式输送机与其它类型。图1-1 带式输送机的分类14
9、 驱动装置形式驱动装置实际上是一种能量转换装置, 根据能量可能进展的转换方式, 带式输送机的驱动可以有下面的几种途径: a) 电能机械能: 电动机通过电力电子技术直接驱动。其主要形式为: 直流电动机调速方式、交流电动机软启动方式、交流电动机变频调速方式、差动变频无级调 速。b) 电能液体动能流体摩擦机械能: 液粘离合器驱动。c) 电能液体动能机械能: 液力耦合器驱动。d) 电能液压能机械能: 液压马达驱动。根据设计参数和要求，综合考虑后，采用第一种途径。驱动装置的作用是将电动机的动力传递给输送带，并带动它运动。驱动装置是带式输送机的动力传递机构。一般由电动机、联轴器、制动器、减速器与驱动滚筒组
10、成。电动机：带式输送机用的电动机，有鼠笼式、绕线式异步电动机。在有防爆要求的场合，就采用矿用隔爆机。使用液力耦合器时，不需要具有高起动力矩的电动机，只要与耦合器匹配得当，就能得到接近电机最大力矩的起动力矩。联轴器：按传动和结构上的需要，分别采用液力耦合器、柱梢联轴器、棒梢联轴器、齿轮联轴器或十字滑块联轴器。减速器：带式输送机用的减速器，有圆柱齿轮减速器和圆锥-圆柱齿轮减速器。圆柱齿轮减速器的传动效率高，但是它要求电机轴与输送机轴平行，驱动装置占地宽度大，适合于在地面驱动；而井下使用时需要加宽峒室，假如把电机布置在输送带下面，会给维护和更换造成困难。因此，用于采区巷道是，常采用圆锥-圆柱齿轮减速
11、器。驱动滚筒：驱动滚筒是依靠它与输送带之间的摩擦力带动输送带运行的部件。据挠性牵引构件的摩擦传动理论，输送带与滚筒之间的最大摩擦力，随摩擦系数和围包角的增大面增大。所以提高牵引力必须人这两方面入手。根据不同的使用条件和工作要求，带式输送机的驱动方式，可分单电机单滚筒驱动单电机双滚筒驱动与多电机驱动多滚筒驱动几种。 / 2 运动方案的拟定驱动装置是带式输送机的原动力局部，由电动机、减速器以与高低速联轴器、制动器和逆止器等组成。其型式确实定按与传动滚筒和关系，驱动装置可分为别离式、半组合式和组合式三种5。其三种组合方式如下表所示：表2-1 驱动装置的组成类型代号功率围/kw驱动系统组成别离式Y-D
12、BY315Y电机-MLL联轴器-YOX耦合器-直交轴- 减速器-ZL联轴器Y-ZLY315Y电机-MLL联轴器-YOX耦合器-平行轴-减速器-ZL联轴器半组合式YTH250Y电机-HL联轴器-减速滚筒组合式Y55Y电机电动滚筒别离式驱动装置有两种，在这两种别离式装置中，应优先选择Y-ZLY驱动装置；而Y-DBY适用于要求布置特别紧凑的地方。半组合式驱动装置是只将减速齿轮副置于滚筒部，电动机伸出在滚筒外面的驱动装置。它解决了电动滚筒散热条件差的问题。因而作业率可不受太大的限制。组合式驱动装置是将电动机和减速器齿轮副装入滚筒部与传动滚筒组合在一起的驱动装置。驱动装置不占空间，适用于短距离与较小功率
13、的带式输送机上。但电动机在滚筒部，散热条件差，因而电动滚筒不适合长期连续运转，也不适合在环境温度不大40C的场合使用6。传动装置的传动方案是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和本钱。综合考虑此题设计采用的为第一种别离式传动方案。其结构图如下:图2-1 别离式驱动装置的结构图3 电动机的设计31 带式输送机驱动装置设计的原始数据1. 驱动装置技术性能：(1) 运输物料: 原煤(2) 胶带速度:m/s(3) 传动滚筒转速:r/min(4) 物料堆积密度：= 800kg/m3(5) 传动滚筒轴功率:kW(6) 带式输送机倾角：=100(7) 输送带拉力 25KN8设计运输生产率 Q=1500t/h
14、2. 使用情况：每天工作8小时，每年300天，5年。3.2 选择电动机的类型按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机。它具有高效、节能、振动小、噪声小和运行安全可靠的特点，安装尺寸和功率等级符合国际标准。3.3 选择电动机的容量表31类别传动形式效率圆柱齿轮传动很好跑合的6、7级精度稀油润滑8级精度的一般齿轮传动稀油润滑9级精度稀油润滑加工齿的开式传动干油润滑铸造齿的开式传动圆锥齿轮传动很好跑合的6、7级精度稀油润滑8级精度的一般齿轮传动稀油润滑加工齿的开式传动干油润滑铸造齿的开式传动蜗杆传动有自锁性的普通圆柱蜗杆传动稀油润滑单头普通圆柱蜗杆传动稀油润滑双头普通圆柱蜗杆传动稀油润滑三头和四头普通圆柱蜗杆传动稀油润滑带传动平带开式传动V带传动链传动滚子链传动齿形链传动摩擦传动平摩擦轮传动卷绳轮传动轴承一对滚动轴承球轴承取大值滑动轴承液体摩擦取大值，润滑不良取小值联轴器浮动联轴器滑块联轴器等齿式联轴器弹性联轴器万向联轴器减变速器单级圆柱齿轮减速器两级圆柱齿轮联轴器单级NGW型行星齿轮减速器单级圆锥齿轮减速器两级圆锥圆柱齿轮减速器
