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   10bet十博 > 金属网带资讯 > >> SJ-80Z型平面转弯带式输送机的设计(含全套CAD图  

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  买文档送CAD图纸, 目 录 摘要 I Abstract II 第一章 绪论 3 1.1 带式输送机的应用 3 1.2 带式输送机的结构组成 4 1.3 带式输送机的发展状况 6 1.4 带式输送机的工作原理 7 第二章 普通带式输送机实现平面转弯运行方案确定 14 2.1 各种平面转弯方式的比较 14 2.2 SJ—80带式输送机简介 15 第三章 带式输送机平面转弯运行理论 16 3.1 实现弯曲运行的措施 16 3.1.1 基本措施 16 3.1.2 其他措施 17 3.2 转弯半径的确定 18 3.3 影响带式输送机平面弯曲运行的几个因素 19 第四章 运行参数计算及校核 21 4.1 已知资料 21 4.2 带宽验算 21 4.3 单位长重的计算与选择 21 4.4 单位长阻力计算 22 4.5 驱动滚筒分离点张力概算 22 4.6 承载分支最小张力点张力计算 23 4.7 曲线 4.10 牵引力计算与备用能力验算 28 4.11 张紧力计算 28 4.12 电机功率计算 28 第五章 结构改造及施工线 弯曲段及过渡段“H”型机架改造设计 30 5.1.1 弯曲断改造设计 30 5.1.2 “H”型支架改造设计 31 5.2 弯曲段及过渡段托辊连接片改造设计 31 5.3 胶带张紧方式 34 5.4 曲线的形成与输送机的布置 34 第六章 平面转弯带式输送机的安装与调整 35 6.1 安装 35 6.11 安装前的准备工作 35 6.12安装步骤 35 6.2 调整 36 6.2.1 胶带跑偏的调正 36 6.2.2 液力联轴器,充油量调整 39 6.3 操作 39 6.3.1 前进式:张紧车位于右端,贮带装置中有胶带 39 6.3.2 后退式:张紧车位于左端,贮带装置中未贮胶带 40 6.4 运转维护中应注意的几个主要问题 40 结论 42 致 谢 43 参考文献: 44 附录一 46 附录二 49 附录三 51 附录四 55 第一章 绪论 随着我国煤炭工业的迅速发展,矿井运输量日益增大,一些大功率、大运量、长距离的大型带式输送机相继产生。但都存在着一个缺点,就是不能适应于弯曲巷道。受此限制,有些矿井采用10多台普通带式输送机串联使用,组成一条长距离的带式输送机线。由于设备台数多,转载次数也就较多,运载不合理也不经济[1]。为了实现长距离且适应弯曲巷道无转载的运输,就必须采用更合理的新型输送机。 带式输送机主要用于综合机械化采煤工作面的顺槽运输,也可用于一般采煤工作面的顺槽运输和巷道掘进运输。用于顺槽运输时,尾端配刮板转载机与工作面运输机相接,用于巷道掘进运输时,尾端配胶带转载机与掘进机相接。 1.1 带式输送机的应用 带式输送机是输送造型材料的主要设备,在铸造车间内应用得很广泛。在砂处理过程中,可用它来将新砂、旧砂分别输送到新、旧砂库;将型砂输送到型砂斗;将废砂(包括旧砂过筛后的筛块、型芯废砂、清理后的残砂和平衡砂等)输送到废砂库。另外,还可用它来输送冲天炉的焦炭块和石灰石块以及型芯等物件。带式输送机的优点是输送能力大,消耗功率少,对物料适应性广,而且结构简单,使用牢靠[2]。 按输送带的带芯材料分:‘有棉帆布、尼龙船布t钢绳芯输送带。 按机架结构分:有固定式、移动式、半固定式、移置式和吊挂式。 按输送带分,有光面审、花纹带、被纹描边的横格输送带。 按驱动型式分,有单滚筒驱动、两个或三个波锡串动、中间带条驱动等。 此外,还可按输送机的倾角、输送系统布置的形式分类。 根据“起重运输机械类组划分” (JB/z127—78),带式输送机可分为: 通用带式输送机,轻型带式输送机, 移动带式输送视,钥绳芯带式输送机,大倾角带式输送机,钢绳本引带式输送机,压带式输送机,气垫带式输送机,磁性带式输送机‘钢带输送视,网带输送机[3]。 我国工矿企业中常用的有通用带式输送机、铜绳芯带式输送机和钢绳牵引带式输送机。 1通用带式输送视 通用带式输送机是由挠性输送带作为物料承载件和牵引件的连续输送设备;它由传动滚筒依靠摩擦力带动输送带运行。输送带的带芯材料为棉帆布。 2钢绳芯带式输送机 钢绳芯带式输送机与通用带式较迢机的结构基本相同,但它采用高强度的钢绳芯输送带。钢绳芯输送带的每一根钢绳都经过特殊处理后嵌在橡胶带里面,保证在输送带的使用期内输送带与金属相互粘合。钢绳芯带常用于长距离、大运量的输送机上。 钢绳牵引带式输送机 钢绳牵引带式输送机的最大特点是牵引与承裁构件分开。钢绳作牵引件,输送带作承载构件。钢绳和输送带各自形成闭合回路,有各自独立的拉紧装置。在输送机尾部有分绳装置,使钢绳与输送带嵌合成分离。驱动轮依靠摩擦力驱动牵引钢绳,输送带承托在牵引钢绳上,再依寐摩擦力带动输送带及其上的物料,把物料从一端运到另一端。该机主要用于煤矿中。随着科学技术的发展,目前还出现了许多其它结构形式的特种带式输送机[4]。 1.2 带式输送机的结构组成 1驱动装置存开式和闭式两种 开式驱功装置由电动机通过高速联铀器(或液力偶合器)、制动器、减速器、低速联轴器、逆止器等组成。在闭式驱动装置(电动滚筒)中,电动桃、减速器均放置在滚筒空腔内。 2滚筒 分传动滚筒和改向滚筒两类。 传动滚筒—般采用光面滚筒,但长距离输送掇多采用胶面滚筒,它是传递动力的主要部件。 改向滚筒用来改变输送带的运行方向和增加传动滚筒的围包角。 3输送带 输送带作为物料的承载件和牵引件。铀送带承受物料的区段叫承载段,返回区段叫空载段。常用的带芯材料有棉帆布、尼龙帆布、钢丝绳。 4托辊 分承载、空载、过渡、调心及缓冲托辊等几类 承载托辊用来支承输送带及其物料,使之稳定运行;空载托辊用来支承空载段输送带,过渡托辊设置在该筒与第一组承裁托辊之间,使输送带从槽形过渡到平形,以减少输送带的附加应力;调心托辊能调节输送带的跑偏;缓冲托辊安装在装料处,以减少物料对输送带的冲击,从而提高输送带的使用寿命[5]。 5拉紧装置 常用的拉紧装置有螺杆拉紧、重锤拉策、自动和固定绞车拉紧等几种,其作用是使输送带保持必要的张力,以防止输送带与传动滚筒打滑,并控制输送带的挠度。 清扫器 有承载面清扫器和空载段清扫器两类。 承载面清扫沿用来清扫粘着在输送带承载面上的物料;空载段清扫器甲来防止物科卷入滚筒。 机架 机架分头架、中间架及支腿、拉紧装置架、驱动装置架等几大部分。它是带式输送机的骨架[6]。 8溜槽(料斗)、导料板 溜槽(料斗)起物料转接和储存的作用。它可容纳停机时堆积的物料。物料通过溜槽下方的导料板落到输送带上,以防物料外溢。 9制动器、逆止器 对上运输送机,为防止有载状态停车时输送带逆行,输送机上设有逆止器或制动器。另外在工艺流程需要时,也没有制动器。 有的输送系统要求各机根据工艺流程需要,在有载时进行流程切换。为此,设有卯料小车、旋转溜槽和切换挡板。在控制上,由中央按制室集中流程控制和监视,并根据装卸工艺流程的组合实现联动运转、顺序延时停机和故障紧急停机。为维修调整方便,在机侧没有操作箱,箱内没有“联动—单机”转换开关。当转入“单机”状态时,可由操作人员对单机直接起动。 为确保系统的安全运行,各机设有电流保护、输送带纵向撕裂检测装置、速度检测装置、溜槽堵塞开关、跑偏保护装置、输送带打滑检测装置、紧急停机开关、啦紧重锤限位开关、金属检测装置、清除混入物料中铁件的带式除铁器、各种行程限位开关以及起动电铃等多种电气保护装置。 现代化的输送机系统对防尘提出更高的要求。为此,在各转接处设有洒水、集尘装置,输送机沿线设有防风罩或挡风玻璃[7]。 系统是由单机组成的,对在输送机系统中工作的操作工和修理工来说,既要了解系统间的相互联系,又要立足于自己分管的单机。而单机又是由许多部件组成的,只有做好各部件的日常维护保养,使其处于良好的技术状态,才能确保设备安全运行。 1.3 带式输送机的发展状况 我国生产制造的带式输送机的品种、类型较多。在“八五”期间,通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施,带式输送机的技术水平有了很大提高,煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内空白,并对带式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,研制成功了多种软起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偶合器和行星齿轮减速器。我国带式输送机的主要性能与参数已不能满足高产高效矿井的需要,尤其是顺槽可伸缩带式输送机的关键元部件及其功能如自移机尾、高效储带与张紧装置等与国外有着很大差距[8]。 ⑴装机功率 我国工作面顺槽可伸缩带式输送机最大装机功率为4×250 kW,国外产品可达4×970 kW,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。 ⑵运输能力 我国带式输送机最大运量为3000 t/h,国外已达5500 t/h。 ⑶最大输送带宽度 我国带式输送机为1400 mm,国外最大为1830 mm。 ⑷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。 ⑸工作面顺槽运输长度 我国为3000 m,国外为7300m。 ⑹自移机尾 随着高产高效工作面的不断出现,要求顺槽可伸缩带式输送机机尾随着工作面的快速推进而快速自移。国内自移机尾主要依赖进口,主要有2种:(a)随转载机一起移动的由英国LONGWALL公司生产的自移机尾装置。(b)德国DBT公司生产的自移机尾装置。前者只有一个推进油缸,后者则有2个推进油缸。 LONGWALL公司生产的自移机尾用于在国内带宽1.2 m的输送机上,缺点是自移机尾输送带的跑偏量太小,纠偏能力弱,刚性差。德国生产的自移机尾在国内使用效果优于前者,水平、垂直2个方向均有调偏油缸,纠偏能力强。 1.4 带式输送机的工作原理 带式输送机,又称胶带输送机,现场俗称“皮带”。它是冶金、电力和化工等厂矿企业常见的连续动作式运输设备之一,尤其是在煤炭工业中,使用更为广泛[9]。 带式输送机可以输送煤、歼石及其他粉末状物料,也可以输送包装好的成件物品。但为了保护输送带,不宜输送有坚硬棱角的不规则形状物料。 在煤矿上,带式输送机主要用于采区顺槽、采区上(下)山、主要运输平巷及斜并,也常用于地面生产系统和选煤厂中。 带式输送机铺设倾角为16度—18度一般向上运输取较大值,向下运输取较小值。带式输送机输送能力大、调度组织简单、维护方便,因而营运费低。此外,结构简单、运转平稳可靠、运行阻力小、耗电量低、容易实现自动化也是它的特点。 带式输送机的结构示意如图2—1所示,输送带1绕经驱动滚筒2和机尾换向滚筒3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4支承着。拉紧装置5的作用是给输送带以正常运转所需要的张紧力。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。货载装在输送带上并与输送带一起运行。带式输送机一般是利用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[10]。 图2-1 带式输送机的工作原理图 1—输送带;2—驱动滚筒;3—机尾换向滚筒;4—托辊;5—拉紧装置 (1)主要部件的结构及功能 输送带输送带有织物芯带和钢绳芯带两种。织物芯输送带又称普通输送带,它有分层和整芯两种。分层输送带为数层挂胶帆布构成,上、下各粘有覆盖胶,经硫化后结合为一体,如图2—2(a)所示。帆布层可以是棉、维尼龙、尼龙等纤维织成或混纺织成。整芯输送带其带芯为一整体编织的帆布层,这种芯体多为化纤织成,如图2—2(b)所示。它的优点是厚度小、弹性大、柔性好、耐冲击以及不会像分层输送带那样容易产生层间开裂现象。 图2-2 织物芯输送带 (a)分层输送带;(b)整芯输送带 1—帆布层;2—覆盖胶 覆盖胶有上、下之分。与物料接触的一面称为上覆盖胶,较厚;反面即为下覆盖胶,较薄。 (2)驱动装置 不同类型的带式输送机,其各部件的结构和布置方式不尽相同,但其主要结构和组成方式是相同的。如图2—3所示,它们都是由电动机1、联轴器2减速器3和驱动滚筒4组成的。对于单电动机双滚筒驱动装置,还有一对传动齿轮5。 图2-3 带式输送机的驱动装置 1—电动机;2—联轴器;3—减速器;4—驱动滚筒;5—传动齿轮 带式输送机滚筒的结构有钢板焊接结构与铸钢或铸铁结构,以钢板焊接结构居多。图2—3是SD一150型带式输送机的驱动滚筒图,它属于焊接结构。 就滚筒表面而言,有光面和胶面之分[11]。在功率不大,环境湿度较小的情况下,可采用光面滚筒;在功率较大,且环境严重潮湿,输送带在驱动滚筒上容易打滑的条件下,应采用胶面滚筒。—滚筒的胶面有铸胶(硫化法)和包胶(冷粘法)两种。铸胶工艺复杂,但胶面强度高;包胶工艺简单,但胶面与硅筒容易开胶。为了进一步增大摩擦系数,铸胶层外表面可以做成如图2—4所示的人字形槽纹。人字形槽纹的方向与滚筒旋转方向的关系应与图示方向一致,以利于输送带上粘附的泥土自行清除。 图2-3 驱动滚筒结构 筒壳 2—轴 3—筒毂 图2-4人字包胶驱动滚筒 对于钢绳芯带式输送机,驱动滚筒的直径取决于输送带的强度及钢绳芯直径,一般驱动滚筒直径与钢绳芯直径之比不小于150[12]。 普通输送带各种帆布层数对应的滚筒直径见表2—1。钢绳芯输送带各种绳径对应的滚筒直径见表2—2。 表2-1 帆布层输送带用驱动滚筒直径 滚筒直径/mm 500 650 800 1000 1250 1400 帆布层数 硫化接头 4 5 6 7~8 9~10 11~12 机械接头 5 6 7~8 9~10 11~12 — 表2-2钢丝绳芯输送带用驱动滚筒直径 输送带强度/N·cm-1 6500~12500 16000~20000 25000 30000~35000 40000 带芯钢丝绳直径/mm 4.5 6.75 8.1 9.81 10.3 滚筒直径/mm 800 1000 1250 1400 1600 带式输送机大部分为机头单端驱动。就驱动滚筒数目而言,有单滚筒和双滚筒驱动。如图2—5所示,双滚筒驱动又可分两种情况。当输送机功率较小而且滚筒容易打滑时,可采用双滚筒共同驱动(如图2—5(a)所示),当然,如果滚筒不存在打滑危险,就可以将联系齿轮取掉,形成单滚筒驱动。当输送机功率较大时,一般采用双滚筒分别驱动(如图2—5(b)所示)。 带式输送机用的减速器,有圆柱齿轮减速器和圆锥一圆柱齿轮减硅器。圆柱齿轮减速器的传动效率高,但是它要求电动机的轴线与输送机垂直,驱动装置占地面积大,井下使用时需加宽闲室,因此,用于采区巷道的带式输送机,应尽量采用圆锥—圆柱齿轮减速器,使电动机轴线与输送机平行布置,以减小驱动装置的宽度。 图2-5 双滚筒驱动示意图 (a)双滚筒共同驱动;(b)双滚筒分别驱动 带式输送机用的电动机,有鼠笼式、绕线]。在有防爆要求的场合,采用矿用隔爆型电动机。使用液力锅合器时,不需用具有高起动力矩的电动机,只要与液力精合器匹配得当,就能得到接近电动机最大力矩的起动力矩。按传动和结构上的需要,带式输送机分别采用液力耙合器、柱销联轴器、捧销联轴器、齿轮联轴器或十字滑块联轴器。 (3)托辊及机架 托辊的作用是支承输送带,减小运行阻力,并使输送带垂度不超过规定限度,保证输送带平稳运行[14]。槽形托辊还有增大货载断面积和防止输送带跑偏的作用。 对托辊的结构和使用的基本要求是:使用可靠,回转阻力小,制造成本低,托辊表面光滑,径向跳动小,使用寿命不低于15000小时。上托辊一般成槽形,槽形托辊组由三个、两个或五个托辊组成。目前,最常见的为三个长度相等的托辊串接而成,如图2—6所示。三托辊组中侧托辊的倾斜角度称为槽形角。在我国过去的产品系列中,槽形角大多定为30。,新的DT E型系列,槽形角改为35。和45。两种。下托辊一般为平直的单托辊,如图2—6所示。但为了更好地约束输送带,防止跑偏,有的采用双托辊式槽形托辊,其槽形角为10。左右。下托辊间距较大,一般等于上托辊间距的二倍左右。一般的带式输送机,上托辊间距为1—1。5m,下托辊间距为2.5—3m。在受料处和凸弧段,托辊间距要小些。 调心托辊是为纠正输送带的跑偏而设置的。在输送机的上分支每隔10组托辊安装一组回转式槽形调心托辊,下分支每隔6—10组托辊安装一组回转式平形调心托辊[15]。 图2-6 落地可拆式机架和托辊 1—H型中间支架;2—纵向刚滚;3—连接销;4—槽型上托辊;5—平行下托辊 缓冲托辊用于带式输送机的受料处。物料落到输送带上,往往要经过一定的高度,难免对输送带产生一定的冲击作用。因此,受料处的输送带下面要安装缓冲托辊。缓冲托辊的形式有多种,分橡胶圈式和弹簧板式缓冲托辊。缓冲托辊的间距一般为0。5m左右。 对以上提及的各种托辊,同一型号的带式输送机选用的托辊结构大体是相同的。不同类型的带式输送机选用的托辊其结构各有特点,但总体结构还是一致的。 第二章 普通带式输送机实现平面转弯运行方案确定 2.1 各种平面转弯方式的比较 本设计按照设计任务书给定条件,选择SJ—80型普通可伸缩带式输送机进行改造,即通过对弯曲线路进行合理设计,并对机身“H”架进行合理改造,使普通可伸缩带式输送机能够按照设计的弯曲线路实现自然变向运行。 现有两种转弯方式,分别为:强制变向转弯和自然变向转弯。 强制变向转弯:强制变向带式输送机设计的特点在于不改变原带式输送机的主要部件,只需在转弯处加入转角站进行合理的设计和安装,从而实现转弯。适用于转弯角度在8~90°的巷道。 自然变向转弯:使输送带按力学规律自然弯曲运行,即非强制性转弯。该种转弯方式在采取技术措施后经计算得出转弯半径,按此半径进行铺设,输送带可平面弯曲运行而不致跑偏,此类带式输送机结构简单,便于维护,适用于转弯角度小的巷道(0~26°)。本设计采取的是自然变向转弯,其安装布置示意图如图1所示。 平面转弯带式输送机的设计步骤为以下几点: (1).输送的线路设计,根据设备布置的地形条件初步设计输送机曲线).初步选定转弯措施以及相应的托辊组参数; (3).计算各点张力; (4).验算弯曲段的转弯限制条件; (5).输送机的动力学分析; (6).增设保护措施以确保输送机的转弯设计 成槽角φ0愈大,不但使转弯半径减小而且使输送带具有居中自动调节能力,构成内曲线抬高角γ,其目的是减小转弯半径[16]。如图2-1所示 图2-1 内曲线抬高角与成槽角的构成 2.2 SJ—80带式输送机简介 SJ-80型伸缩带式输送机和普通胶带输送机一样是以胶带作为牵引承载机构的连续运输设备,它与普通胶带输送机相比,增加了贮带装置,收放胶带装置和机尾牵引铰车等机构。它利用胶带多次折返和收放的原理调节长度,当张紧铰车向机尾一端移动时,胶带进入贮带装置内,机尾在铰车牵引下回缩;反之则机尾延伸,从而使输送机具有可伸缩的性能,以适应前进或后退式长臂采矿顺槽运输和巷道掘进运输的需要,当张紧车到达轨道的终端时,就需要收掉或接入一卷胶带,使输送机继续其有伸缩的性能[17]。 第三章 带式输送机平面转弯运行理论 3.1 实现弯曲运行的措施 为使带式输送机实现自然变向(非强制性) 转弯 ,在带式输送机的弯曲段一般需采取以下措施。 3.1.1 基本措施 (1)使转弯处的托辊具有安装支撑角 ,它是在转弯处使托辊的内侧端向输送带运行方向移动而形成。 如图3-1所示 ,带式输送机转弯曲率半径为 R ;每一个托辊间距所对圆心角为Δ α;输送带的速度为v ,其方向与曲线的切线方向相同 ,在此曲线段 ,托辊轴线方向与曲线法线方向有一个夹角φ。 图3-1 托辊安装支撑角及摩擦力分析示意图 输送带速度为 v ,托辊旋转的线速度为 vt ,由于φ角的存在 ,则相对滑移速度为Δv ;托辊作用在输送带上的摩擦力 T′ 应与Δv 的方向相反 ,其值 T′ 在离心方向的分力为 T ,是托辊作用在输送带上的离心摩擦力 ,其值 T的切向分力 式中 —— 摩擦力利用系数; μ—— 托辊组与输送带的横向摩擦因数; gn —— 重力加速度; φ—— 安装支撑角 , ° ; q、 qd —— 物料及输送带单位长度质量(线质量) ,kg/m。 从图1中可以看出 ,分力 T″ 是由于φ而对输送带产生的附加阻力;分力 T 是托辊作用在输送带离心方向的横向推力 ,它的作用是平衡张力 S 和 S +ΔS 所产生的向心力 ,是保证输送带在弯曲段内平移运行的重要因素。由式(2)和式(3)可知 ,φ愈小 , 而 T愈大 , T″ 愈小。φ愈小对输送带运行是有利的 ,但不能使φ= 0 ,一般按经验取φ= 0. 5°。 (2)增大成槽角φ0 (成槽角是指侧托辊轴线与中间平托辊轴线形成的夹角) 。如图 2 所示 ,φ0 愈大 ,不但使转弯半径减小 ,而且使输送带具有居中自动调节能力。目前我国普遍使用的3节承载托辊的成槽角一般在25~30° ,最大45°。由于成槽角过大 ,输送带易在侧托辊与中间托辊拐角处产生纵向断裂。值得注意的是 ,由于转弯处托辊成槽角的变化 ,会导致相应的机架、托辊座或连接装置有所变动。同理 ,为了改善回空侧输送带的居中自动调节性能和减小回空带的转弯半径 ,回空侧输送带可采用 V形托辊组支承。 图3-2 内曲线抬高角与成槽角的构成 3.1.2 其他措施 (1)构成内曲线 所示 ,其目的是减小转弯半径。γ愈大转弯半径愈小 ,但过大会使物料向外滚动。理论与实践证明γ≤5°为宜 ,一般取γ= 3~5°。 (2)对采用单托辊组的回空分支 ,在两回程托辊之间的输送带上面加压辊 ,可以减小回空侧的转弯半径。 (3)在转弯处输送带的内、外两侧加装立辊。这是一种备用措施 ,以防输送带跑偏。 3.2 转弯半径的确定 合理地确定转弯半径是水平弯曲带式输送机设计的一个关键技术。弯曲半径应满足力学平衡条件、输送带在转弯处的最大应力不超过允许值和输送带不脱离托辊3个条件。 ()满足力学平衡条件的最小转弯半径 R1 在转弯处应保证输送带在任何正常工况下不发生跑偏 ,而跑偏的根本原因在于力的不平衡。根据转弯处诸力的平衡方程可以导出满足力学平衡条件的最小转弯半径 式中 Sy ——在承载分支沿输送带运行方向 ,直线段与曲线段相遇点输送带张力 ,N ; qt ——承载转弯处托辊旋转部分线质量,kg/ m; ω′ ——承载输送带沿托辊运行阻力系数; θ——转弯角度 ,rad ; μ0 ——导出摩擦因数。 (2)满足输送带在转弯处的最大应力不超过允许值的最小转弯半径 R2 在转弯处 ,如果转弯半径为常数 ,把输送带中心线视为中性轴 ,则输送带外缘相对拉伸 ,而内缘相对压缩。显然相对拉伸和压缩的变形量与转弯半径有关 ,并随其减小而增大。因此 ,要保证输送带外缘应力不超过允许应力 ,满足该条件的最小转弯半径 式中 E0 ——输送带的拉伸刚度 ,N ; Se ——输送带的许用张力 ,N ; SL ——转弯终点输送带的许用张力 ,N ; B ——带宽 ,m。 (3)满足输送带不脱离托辊的最小转弯半径 R3 转弯半径过小时,有可能发生在外侧托辊上的输送带漂起而离开托辊的现象,从而使输送不能稳定运转。满足输送带外侧不离开托辊的最小转弯半径 式中 Sm ——转弯段输送带张力的最大值 ,N ; λ——外侧输送带与水平线的夹角, 通过以上计算 ,确定同时满足 3 个条件的最小转弯半径 R = max { R1 , R2 , R3} 3.3 影响带式输送机平面弯曲运行的几个因素 (1) 在转弯段 ,承载与回空分支托辊间距越小 ,以后调整、调试越容易 ,输送带运行越稳定。但不能过密 ,否则阻力增大 ,致使弯曲半径增大。根据经验 ,一般取承载分支托辊间距 l′ g = 0. 75~1 m ,回空分支托辊间距 l″ g = 1. 5~2 m。由于井下带式输送机标准机架长度一般为 3 m一组 ,因此机架长度需结合支撑角φ与内曲线抬高角γ作相应的改造。 (2) 当转弯段采用加大成槽角和采用内曲线抬 高角γ时 ,转弯段的前后要有一个过渡段 ,在过渡段内 ,通常按 l′ g = 1 m、 l″ g = 2 m考虑 ,机架内侧的抬高坡度一般取5 ‰~8 ‰。 (3) 因为转弯处采取的措施是安装支撑角φ和内曲线抬高角γ,前者是必要条件 ,后者视情况而定 ,因此取值很重要 ,通常取φ= 015° ,最大不超过1° ;γ= 0~5° ,最大不超过7°。 (4) 承载托辊与回程托辊组的轴线在安装架上要保证有一定的摆动量。 第四章 运行参数计算及校核 4.1 已知资料 原始参数: 1)输送物料:煤 2)物料特性:(1)块度:0~300mm (2)原煤散集容重:γ=0.93t/m3 (3)原煤动堆积角:ρ=20° 3)工作环境:井下 4)输送系统及相关尺寸:(1)铺设长度:300m (2)转弯点转角:θ=8° (3)最大运量:350t/h 4.2 带宽验算 与常规计算完全相同,从略。 4.3 单位长重的计算与选择 kg/m 据实测kg/m kg/m kg/m kg/m 由于该型输送机没有给定与,该两值系参考其他资料选取,值为选取值。 4.4 单位长阻力计算 上诸式中,取、,并忽略承载分支曲线段每米阻力中坡度值。 4.5 驱动滚筒分离点张力概算 (1)总阻力概算 N 式中取其他阻力系数;为折线总长度,系按线路折线总长度概算。 式中取;考虑到起动与值的不稳定性,取计算;而 据计算,圆为整值,取 4.6 承载分支最小张力点张力计算 (1)据图6逐点计算个点张力至该点 kg kg kg kg (2)承载分支最小张力点的张力验算 对于水平或接近水平的运输,可不经承载分支最小张力点容许值的验算。(如图4-1所示)为证实此论断,下面计算本条件下的该值为N 上式中,由于线 曲线)选定有关参数 ;;(原额定值) (2)据表4-1计算。 0.20 20 o 0.02057 0.217 25 o 0.02186 0.227 30 o 0.02357 0.242 35 o 0.02614 0.262 0.25 20 o 0.02129 0.271 25 o 0.02271 0.285 30 o 0.02471 0.304 35 o 0.02771 0.331 0.30 20 o 0.02229 0.326 25 o 0.02371 0.344 30 o 0.02629 0.367 35 o 0.02971 0.401 表4-1 和取值 可采用任一种办法计算曲率半径,以数字来阐明两种计算值的差别,均作计算如下: (3)概算法计算 ①概算相遇点张力, kg ②曲率半径为 m (4)精确计算 ① ②以代入 从而可解出m 由上列计算可见,概略计算值稍微偏大。我们按精确计算值取m。 (5)其他曲线段计算 ①切线长 m ②弧线长 m ③内移距m 因内移距甚小,且在原始条件中并无规定内移距的最大容许值,故值是容许的。 4.8 曲率半径验算 对于帆布芯胶带,本来不需要验算,但作为计算和用数字说明不需要验算的论断,下面验算下。 按照最大容许应力验算 kg 式中B按实有帆布芯宽计算。 kg 帆布芯横断面积按实际宽度和实际厚度cm计算。 cm2 kg/cm2 帆布层胶带的弹性模量取 kg/cm2 又kg kg 故容许曲率半径为 m 按胶带不离开外侧托辊验算 设胶带总厚度,则 则取m,远大于36.206与49.323m,故验算通过。 4.9 各点张力计算 (1)各点张力计算(补充承载分支各尚未知点的张力,为此,应先进行各为支点长度尺寸计算) m m kg kg (3)胶带强度验算(取安全系数)则 故胶带强度是够的。 4.10 牵引力计算与备用能力验算 (1)kg (2) 备用能力满足要求。 4.11 张紧力计算 (1)取图4-1中的2与3点间导向辊为拉近辊; (2)则张紧力为 kg 最好采用重物拉紧,如果用机械拉紧,则应经常调节张紧力达值。 4.12 电机功率计算 (1)电机应给予驱动辊的牵引力 N (2)电机功率 kw 所以该电机功率满足要求。 第五章 结构改造及施工线 弯曲段及过渡段“H”型机架改造设计 5.1.1 弯曲断改造设计 胶带运输机在曲线段运行时,必须同时遵守力的平衡规律和几何平衡规律,才能实现按设计曲线平稳运行。所谓力的平衡概念是在曲线段上胶带受有托辊同时给予的离心方向和向心方向的推力,只有在向心方向诸力与离心方向诸力平衡时,胶带才能按照设计曲线运行,这种平衡叫做力的平衡。所谓几何平衡的概念是胶带在曲线段运行过程中,力图取直,有一个向弯曲内侧的偏移量,由于弯曲托辊是一个的安装支撑角布置的。托辊给予胶带以向弯曲外侧的偏移量,当向内和向外的偏移量相等时,胶带才能沿设计的曲线运行,这种偏移量的平衡叫做几何平衡。从理论分析可知实现力的平衡和几何平衡的主要措施: (1)曲线段内侧抬高 即曲线内侧高于曲线外侧,其方法是将内侧抬高得以实现,如图5-1所示。曲线段内侧抬高值H均相等,过渡段即自曲线%坡度逐渐降低,直至与水平绳为止。内侧曲线抬高角。内侧抬高值由计算可得。 图5-1 内曲线)在曲线段布置托辊时使其支撑角为宜。 5.1.2 “H”型支架改造设计 无螺栓连接的快速拆装支架,由“H”型支架、钢管、平托辊和挂钩式槽型托辊组成,是极其的非固定部分,钢管作为可拆卸的机身,用弹性柱销架设在“H”型支架的管座中。如图5-2所示柱销因装在钢管上,用小锤可以打动。挂钩槽型托辊为铰接式,槽型角30o,用挂钩挂在钢管的柱销上,挂钩上有特制的圆弧齿槽柱销放在齿槽中,可向前向后移动,以调节托辊位置控制胶带跑偏。如图5-2所示。 图5-2 H架 5.2 弯曲段及过渡段托辊连接片改造设计 1串挂托辊成槽角和胶带容许偏移量的设计计算 为了加大成槽角,可缩小机身钢绳间距,但这需改造回空分支的托辊座架,改造工作量大。我们采用了加大承载分支串挂托辊连接片的方法如图7所示。原有该型输送机的有关尺寸为:机身间距;挂钩长;横连接片长;托滚轴端距;中间连接片长mm;托辊直径mm;所采用立辊直径mm。 在图5-3中的,对于曲线段和直线段没有意义,因为它使的增加甚微而致使加大,但对过渡段是有意义的。因此在设计计算时取。 原该型输送机的,为不使过大,我们在设计中已取。则可据下式求所需的。 已有关值代入 可解出 容许偏移量,由下式计算 已有关值代入上式 可解出 则 即,符合设计原理中提到的关系。 2.内侧机身抬高值计算 按初步设计,为保证此值应使机身内侧抬高。 如图8所示,已知绳间距mm,则内侧抬高值为mm 3.曲线段两端过渡段长度及机架内侧抬高值计算 若按0.5%坡度逐渐抬高,则过渡段长 mm 所需托辊组数 组,取为13组 每经一组托辊组的抬高值 mm 折合内侧机架抬高倾角为 上述2与3项均系按承载分支计算,本型输送机回空分支内曲线已自动随之抬高到应有值,故不再计算。 4.托辊连接片改造设计 过渡段内的成槽角亦应逐步加大到应有的值,侧辊倾角在过渡段的过渡,可采用改变各组串挂托辊中连接片长度的办法来实现。参照图5-3中各托辊组的连接片长度见表5-1. 表5-1 过渡段托辊组连接片尺寸(mm) 连 接 片 代 号 曲线段 过渡段 正 常 直线 L4 54.5 64.5 30 30 30 L4 64.5 64.5 30 30 30 L2 0 0 30 0 0 5.3 胶带张紧方式 张紧托辊位置已在初步设计中确定,其张紧力按初步设计为。张紧方式本应用重锤拉紧,但限于条件,仍采用原设备上的机械拉紧。 图5-3 串挂托辊连接片计算 5.4 曲线的形成与输送机的布置 为便于行人和避免可能发生的机身钢绳的振动,我们采取用将机身钢绳用密集支架固定成圆弧曲线的方式。 第六章 平面转弯带式输送机的安装与调整 6.1 安装 6.11 安装前的准备工作 机道准备的好坏,直接关系着输送机的安装质量和安装速度。安装前,井下要根据巷道中心线定出输送机安装中心线,并且在顶底板上标志出来,同时清理浮石、石块、木头和其它妨碍安装输送机的构件。地面要根据线路倾角定出安装中心线,为防雨雪、防风、防晒和防止意外损害,在输送机干线上应装设机罩或建造通廊。 应当注意的是,输送机在安装前,应在地面作好检验和试验,其准备工作主要包括: 1根据验收规则进行验收; 2熟悉安装技术要求和输送机图纸要求; 3培训安装工作人员和输送机操作工; 4地面组装输送机; 5输送机起动试验; 6检查各个部件及其保护装置的动作可靠性; 7井下根据矿井具体搬运条件(搬动工具、起重设备、现场巷道等),确定搬运的最大尺寸和重量; 8在拆卸任何较大部件前,应按照组件图上的编号打上标记和方向,以便于安装时就位; 9详细勘查地面组装点至并下输送机道的运输线路,确定部件装车顺序及运输顺序; 10在装车及运输过程中,要对外露的轴承、齿轮、轴头等加以遮盖和保护; 11编制并贯彻安装安全技术措施。 6.12安装步骤 1首先确定输送机的安装中心线和机头安装位置,并在顶底板上相应的标记出来。 2清理巷道底板、平正从机头到收放胶带装置近35米的巷道底板,以便安装本机的固定部分。安装非固定部分的巷道也要进行一般性平正,固定部分的巷道断面,除提供机头传动装置外,机身的一侧还要求铺设一条轻便轨道,以便运输胶带及其他物料。 3按下列顺序将输送机各部件运至该件安装处。即机尾、牵引铰车、H型支架、挂钩式槽型托辊、钢管、收放胶带装置、张紧装置、贮带装置(包括张紧车、支撑小车、贮带仓架、贮带转向架等)机头传动装置。然后根据已确定的位置,按总装图要求顺序安装,各部分要求沿中心线不要歪斜,整个机身要求平直,收放胶带装置和中间支架之间有680mm的高差,本机不提供特制的过渡架,可视现场安装情况适当提高几个H型支架来实现过渡,牵引铰车视现场情况自定位置安装,以便牵引机尾。 4铺设上下胶带并连接号胶带接头 5采用后缩(或前进)运输时,将张紧车置于贮带装置左端(或右端),开动张紧铰车,调节胶带张力至适宜程度,即可开空车试运转。 6.2 调整 6.2.1 胶带跑偏的调正 (1)带式输送机跑偏现象 带式输送机运行时输送带呈闭合循环,上、下输送带运行的中心线 应保持平行或处于同一平面内,运动速度平稳,沿输送带宽度方向其偏 移量在正常范围内。当输送带偏移量达到带宽的5%以上时,即认为发生了跑偏现象。此时。上、下输送带中心线不平行或不处于同一平面内,输送带沿带宽上的拉应力也发生了变化。 带式输送机跑偏的机理分析 输送带是挠性牵引构件,滚筒驱动的带式输送机是靠滚筒与输送带之间的摩擦传递牵引力的。滚筒驱动所能传递的最大牵引力是按照欧拉公式进行计算的。欧拉公式是在假定输送带不可拉伸、没有弯曲阻力、没有质量和厚度且它与圆弧面的摩擦力不变的理想条件下导出的。 (2)输送带跑偏的原因分析 托辊组及机架安装不正或损坏 托辊安装不正或托辊组支架、机架损坏,轴承损坏、缺油筹,造成局部托辊阻力增大。造成输送带局部跑偏。 滚筒轴线与皮带机中心线误差 驱动滚筒、张紧滚简、改向滚筒、尾部滚筒的轴线与连续皮带机中心线不垂直。造成输送带在各滚筒受力不均匀。影响输送带的运行。导致跑偏。 滚筒外表面加工误差 滚筒外表面加工误差会造成滚筒直径大小不一。输送带会向直径较大的一侧跑偏。 输送带本身的问题 如输送带本身制造质量差,材质不均匀或在使用过程中产生老化变形、边缘磨损。或者输送带损坏后重新制作的接头中心不正,这些都会使输送带两侧边所受拉力不一致而导致跑偏。 输送带的张紧力不够 输送带无载时或少量载荷时不跑偏,当载荷稍大时就会出现跑偏现象。张紧装置是保证输送带始终保持足够张紧力的有效装置,张紧力不够。输送带的稳定性就很差。受外力干扰的影响就越大。严重时还会产生打滑现象。 转载载点不正 如果转载机或上部输送带输送机转载落下的物料煤落不在输送带的中部,就会出现长距离的跑偏。 (3)输送带跑偏的控制方法 从设计方面进行控制 选用适当的托辊 在设计时,选用适当的上、下托辊。常用的调偏托辊有:自动词心托辊、前倾托辊、锥形上调心托辊、摩擦上平调心托辊、曲线回旋体侧辊自动词心托辊等。其中以自动调心托辊湔倾托辊使用最多。输送带空载段的调偏托辊有:下平行自动调心托辊、V型前倾托辊、平行梳形托辊等。各种纠偏托辊的工作原理不同。纠偏效果也不一样,设计人员要根据具体的设汁条件和实际需要。选择合适的纠偏托辊,以取得较好的防跑偏效果。 设计皮带尾时采用自移尾装置 对于可伸缩带式输送机,其机尾可采用自移尾形式。自移尾一般由组合机架、移动小车和液压系统等部件组成。它除了有自移的功能外。还特别设计了4根调高和2根侧移千斤。当输送带跑偏时,可操作相应的调高或侧移千斤,调整机尾的高低和水平位置,直到输送带恢复正常位置为止。 设计可靠的清扫装置 清扫装置是为卸载后的输送带清扫黏着物专门设计的装置。卸载后的输送带如果存在黏着物,就会造成滚筒和输送带的磨损加剧。根据所运输物料的黏性不同,设计适合的清扫装置对有效延长输送带使用寿命、双滚筒驱动的稳定运行和有效防止跑偏具有十分重要的意义。 使用带式输送机综合保护装置 带式输送机综合保护装置具有跑偏。堆煤、温度、烟雾、打滑、速度等保护功能。一旦皮带跑偏。带式输送机就会因输送带触及触杆后切断电源而停止运行。从而达到保护的目的。 从安装质量上加以控制 安装前的质量栓验 安装前必须对输送带、托辊、滚筒、自移尾、清扫装置等零部件进行质量检验,对于不符合要求的要及时予以调换,把住可能造成跑偏的第一步。 保证机央和机身及机尾安装在同一条直线上。 在安装带式输送机的走廊中。首先要确定输送机安装的中心线和机头的安装位置。并将基准点在顶底部相应的位置标注出来。机头、机尾和各滚筒的中心线必须保持在同一条直线上。滚筒的水平度允许差不大1/50。 注重输送带接头的连接质量 无论采用机械连接或硫化连接,接头都必须保持平整,即两条对接的输送带中心线必须重合且接口与其中心线应保持垂直关系。 从使用维护上加以控制 使用前的调试 输送机在正式加载以前。必须进行空载实验。运转过程中。如发现跑偏现象。及时通过调整托辊、调整各种滚筒、机尾等方法加以排除。 重载实验时的调整 在重载条件下出现的跑偏现象。可能是输送带张力小的缘故。适当增加其张力即可避免该现象的发生。但皮带张力也不宜过大。否则会造成输送带运行阻力加大,加剧输送带和滚筒的磨损。此外,可通过各有关部件针对其他可能跑偏的原因加以调整。 加强对有关部件的检查和维护力度 带式输送机在正常使用过程巾,按照“四检制”的有关要求进行检修、维护和保养。如:对综合保护装置定期进行性能试验,确保其保护功能灵敏可靠;定期对托辊、滚筒等转动部位进行润滑养护;对于局部过度磨损的输送带和接头处出现的问题,及时进行硫化修补和重新做接头或更换新的输送带。防止跑偏问题的进一步扩大。 总之。只要我们在设计、安装、维护等方面加强对带式输送机跑偏问题的重视。在使用过程巾加强对有关部件的维护和保养。一旦发生跑偏现象,及时根据其发生的原闪积极应对。就能有效防止该现象的发生,防止造成相关损失。保证输送任务的完成。 6.2.2 液力联轴器,充油量调整 单电机传动时,液力联轴器的充油量为9立升,双电机传动时为了保证两电机的实际功率分配相接近,必须通过调整来确定合理的充油量,使两电机的实际功率(或电流)相接近。 6.3 操作 可伸缩胶带输送机与普通胶带输送机的操作基本相同,为了实现机身的伸长和缩短操作方式分为前进式和后退式两种: 6.3.1 前进式:张紧车位于右端,贮带装置中有胶带 转载机移植机尾右端的极限位置,机尾需延伸。 ① 打开张紧铰车离合器,拆开机身(钢管)与机尾的连接,移动机尾。 ② 根据每次延伸的长度,接上相应有两的钢管和支架。 ③ 合上张紧铰车离合器,张紧胶带。 (2) 转载机移到机尾右端极限位置,张紧车移植左端,胶带已放完,机尾不能再延伸,机身上需接上一条胶带。 ① 将胶带接头运行到旋杆A、B间停车。 ② 用旋杆A、B卡住胶带,并将贮带转向架中之旋杆拧紧卡住胶带。 ③ 拆开A、B间胶带接头,将A端胶带与卷筒的胶带相连。 ④ 开动张紧铰车,使张紧车向右移动,卷筒上胶带贮入贮带装置。 ⑤ 当卷筒上的胶带快放完时,铰车停止牵引,卡紧旋杆A。 ⑥ 接上胶带接头,松开旋杆A、B和贮带转向架中的旋杆A。 ⑦ 张紧胶带。 6.3.2 后退式:张紧车位于左端,贮带装置中未贮胶带 转载机移至机尾左端极限位置,机尾顶收缩。 ① 根据每次缩短长度,拆去相应数量的钢管和支架。 ② 移动机尾,重新连接机尾和机身。 ③ 开动张紧铰车移动张紧车,以贮藏并张紧胶带。 转载机移到机尾左端极限位置,张紧车移至右端,胶带已贮满,机尾不再收缩,需从机身上取下一条胶带。 ① 将胶带接头运行到旋杆A、B间停车。 ② 用旋杆A、B卡住胶带,并将贮带转向架中的旋杆拧紧卡住胶带。 ③ 拆开A、B间胶带接头,将A端胶带与卷筒上的胶带接头相连。 ④ 松开旋杆A,打开张紧铰车离合器,转动卷筒收卷胶带。 ⑤ 当50米一端的胶带快收完时,用旋杆A卡住胶带。 ⑥ 松开上述胶带的街头,并重新连接A、B端胶带,松开旋杆A、B和贮带转向架中的旋杆。 ⑦ 合上张紧铰车离合器,张紧胶带。 按上述操作程序,每增加或减少一条胶带,机身即相应的伸长或缩短了25米,如此反复伸缩,直至所需的长度为止,前进式最大伸长量应不超过电机的额定功率。后退式缩至机身不可再缩时,则应将固定部分拆除,增加转载机的铺设长度,以代替伸缩胶带输送机解决这一段的顺槽运输。 6.4 运转维护中应注意的几个主要问题 正常情况下,输送机要求空载启动,并尽量避免在短时间内频繁启动。 必须经常检查液力联轴器和减速器有无漏油现象,定期检查充油量是否合适,并及时调整补充。 传动卷痛处,如有尖叫声,说明胶带打滑,应检查胶带是否张紧。 胶带接头应经常检查,发现有受损处,应及时割除重做,重做时必须十分注意割口与胶带中心线相垂直。 调整好清扫器和各该向的挂扎板,及时清理挂扎板上的对扎粘扎。 经常检查托辊运转是否灵活,及时检修和更换。 经常检查运行各处胶带跑偏情况,及时调正。 供张紧车、支撑小车与转载机行走的轨面上,不允许有杂物存在,以免阻碍行走,造成事故。 优秀通过答辩毕业设计(论文) 6

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