皮带运输巷皮带机选型计算.docx
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皮带运输巷皮带机选型计算
皮带机选型计算书
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机电副总：
总工程师：
第一章概述
我矿煤4六采皮带系统担负着煤4六采系统的原煤运输任务，原煤从工作面运出，经顺槽皮带运到下山（上山）皮带，再运到煤4六采暗斜井皮带，再运到煤4六采煤仓，经四采皮带带运输到副巷皮带运输系统。
第二章煤4六采皮带机选型计算
一、概况：
煤4六采暗斜井皮带斜长471m，水平投影长度455m，提升高度112.5m，设计运量800T/h，上运平均倾角13.9°，采用机头卸载，堆积密度0.9t/m3。
二、参数选择计算：
1、皮带机采用机头集中驱动方式，带宽1m，原煤堆积角θ=30º。
2、计算带速：
V＝Q/3600S×K×ρ
＝800/3600×0.124×0.91×0.9
＝2.19m/s
初定带速为2.5m/s
式中：
Q－胶带运输能力t/h
S－输送带上物料的截面积，取0.124m2
K－输送机的倾角系数，按最大倾角13.9°
ρ－物料的堆积密度，取0.9t/m3
3、初步选择皮带机：
机架采用DTⅡ系列，上托辊采用DTⅡ04C0133型槽型托辊，托辊间距1.2m，下托辊采用DTⅡ04C2533V型托辊，托辊间距3m，按原煤堆积角θ=30º，胶带选取ST1600钢丝绳芯胶带。
4、计算其它参数：
上托辊转动部分质量qt′=3*6.3/1.2=15.75kg/m
下托辊转动部分质量qt″=2*9.1/3=6.07kg/m
胶带每米载重q=Q/（3.6V）=88.9kg/m
胶带每米重量26.1kg/m
5、皮带机布置形式：
V
2
1
3
7
5
6
4
三、阻力计算：
选择W′=0.035，W″=0.025
重段阻力：
W5-6＝g（q+qd+qt′）L5-6W′+g（qd+q）H
＝9.81×（88.9+26.1+15.75）×455×0.035。
+9.81（26.1+88.9）×112.5。
＝147343（N）
空段阻力：
W3-4＝（qd+qt″）L3-4W″-gqdH
＝9.81×（26.1+6.07）×455×0.025－9.81×26.1×112.5
＝－25215（N）
其他辅助阻力：
头部清扫器阻力：
F1＇=100B=100Kg
空段清扫器阻力：
F2＇=20B=20Kg
导料槽附加阻力：
F3＇=（1.6B·γ+7）l=50.64Kg
进料处物料加速阻力：
F4＇=0.0142Q.V=44.73Kg
四、各点张力计算，取c=1.05
1、按悬垂度计算重段最小张力
S4=5g（q+qd）Lt′=5g（88.9+26.1）×1.2=6768.9N
取S4＝7000N
2、各点张力值计算：
S3＝S4-W3-4＝7000+25215＝32215（N）
S2＝S3/C＝32215/1.05=30681（N）
S5＝CS4＝1.05×7000＝7350（N）
S6＝W5-6+F3＇+F4＇+S5
＝147343+497+439+7350＝155629N
S7＝CS6＝163410N
S1＝F3＇+F4＇+S7
＝981+186.2+163410＝164587N
3、计算最小围包角：
取f＝0.3
n＞S2（efω-1）/（S1－S2）
ω＞343°
式中：
n－为摩擦系数备用系数取1.15
五、计算电机功率，选用双电机驱动，考虑到双电机功率的分配不平衡问题，取K＝1.3，η＝0.88
N=K×（S1-S2）×V/（1000η）
=1.3×（164587-30681）/（1000×0.88）×2.5
＝495（KW）
式中：
K－为电机备用系数，双电机驱动，取1.3
选用2×250kw双电机驱动。
六、带强计算
Smax＝164587（N）
则每米胶带的张力为S=Smax/B=164587/1000＝164.6（N/mm）
ST1600的带强为1600N/mm
安全系数：
n＝S/Smax=1600/164.6＝9.7
满足要求。
七、根据上述计算，选择双电机驱动形式，功率为2×250KW，选择ST1600钢丝绳芯胶带，B＝1000m，带速2.5m/s。
第三章煤4六采下山皮带机选型计算
一、概况：
煤4六采下山皮带斜长980m，提升高度196m，设计运量800T/h，上运平均倾角11.5°，采用机头卸载，堆积密度0.9t/m3。
考虑到皮带提升高度较大，采用两条皮带搭接运输，自上部向下分为I段、II段皮带。
I段皮带：
皮带机长度500m，提升高度108m，皮带机水平投影长度488m，皮带平均倾角12.5°；
II段皮带：
皮带机长度480m，提升高度78m，皮带机水平投影长度474m，皮带平均倾角9.4°；
二、参数选择计算：
1、皮带机采用机头集中驱动方式，带宽1m，原煤堆积角θ=30º。
2、计算带速：
V＝Q/3600S×K×ρ
＝800/3600×0.124×0.91×0.9
＝2.19m/s
初定带速为2.5m/s
式中：
Q－胶带运输能力t/h
S－输送带上物料的截面积，取0.124m2
K－输送机的倾角系数，按最大倾角13.9°
ρ－物料的堆积密度，取0.9t/m3
3、初步选择皮带机：
机架采用DTⅡ系列，上托辊采用DTⅡ04C0133型槽型托辊，托辊间距1.2m，下托辊采用DTⅡ04C2533V型托辊，托辊间距3m，按原煤堆积角θ=30º。
4、计算其它参数：
上托辊转动部分质量qt′=3*6.3/1.2=15.75kg/m
下托辊转动部分质量qt″=2*9.1/3=6.07kg/m
胶带每米载重q=Q/（3.6V）=88.9kg/m
5、皮带机布置形式：
V
2
1
3
7
5
6
4
三、皮带机计算：
㈠、I段皮带：
初步选取ST1600钢丝绳芯胶带，则胶带每米重量26.1kg/m
1、阻力计算：
选择W′=0.035，W″=0.025
重段阻力：
W5-6＝g（q+qd+qt′）L5-6W′+g（qd+q）H
＝9.81×（88.9+26.1+15.75）×488×0.035。
+9.81（26.1+88.9）×108。
＝143672（N）
空段阻力：
W3-4＝（qd+qt″）L3-4W″-gqdH
＝9.81×（26.1+6.07）×488×0.025－9.81×26.1×108
＝－23739（N）
其他辅助阻力：
头部清扫器阻力：
F1＇=100B=100Kg
空段清扫器阻力：
F2＇=20B=20Kg
导料槽附加阻力：
F3＇=（1.6B·γ+7）l=50.64Kg
进料处物料加速阻力：
F4＇=0.0142Q.V=44.73Kg
2、各点张力计算，取c=1.05
⑴、按悬垂度计算重段最小张力
S4=5g（q+qd）Lt′=5g（88.9+26.1）×1.2=6768.9N
取S4＝7000N
⑵、各点张力值计算：
S3＝S4-W3-4＝7000+23739＝30739（N）
S2＝S3/C＝30739/1.05=29275（N）
S5＝CS4＝1.05×7000＝7350（N）
S6＝W5-6+F3＇+F4＇+S5
＝143672+497+439+7350＝151958N
S7＝CS6＝159556N
S1＝F3＇+F4＇+S7
＝981+186.2+163410＝160733N
3、计算最小围包角：
取f＝0.3
n＞S2（efω-1）/（S1－S2）
ω＞347.5°
式中：
n－为摩擦系数备用系数取1.15
4、计算电机功率，选用双电机驱动，考虑到双电机功率的分配不平衡问题，取K＝1.3，η＝0.88
N=K×（S1-S2）×V/（1000η）
=1.3×2.5（160733-29275）/（1000×0.88）
＝485.5（KW）
式中：
K－为电机备用系数，双电机驱动，取1.3
选用2×250kw双电机驱动。
5、带强计算
Smax＝160733（N）
则每米胶带的张力为S=Smax/B=160733/1000＝160.7（N/mm）
ST1600的带强为1600N/mm
安全系数：
n＝S/Smax=1600/160.7＝9.96
满足要求。
6、根据上述计算，选择双电机驱动形式，功率为2×250KW，选择ST1600钢丝绳芯胶带，B＝1000m，带速2.5m/s。
㈡、II段皮带：
初步选取PVG1400S整芯胶带，则胶带每米重量21kg/m
1、阻力计算：
选择W′=0.035，W″=0.025
重段阻力：
W5-6＝g（q+qd+qt′）L5-6W′+g（qd+q）H
＝9.81×（88.9+21+15.75）×474×0.035。
+9.81（21+88.9）×78。
＝104543（N）
空段阻力：
W3-4＝（qd+qt″）L3-4W″-gqdH
＝9.81×（21+6.07）×474×0.025－9.81×21×78
＝－12922（N）
其他辅助阻力：
头部清扫器阻力：
F1＇=100B=100Kg
空段清扫器阻力：
F2＇=20B=20Kg
导料槽附加阻力：
F3＇=（1.6B·γ+7）l=50.64Kg
进料处物料加速阻力：
F4＇=0.0142Q.V=44.73Kg
2、各点张力计算，取c=1.05
⑴、按悬垂度计算重段最小张力
S4=5g（q+qd）Lt′=5g（88.9+26.1）×1.2=6768.9N
取S4＝7000N
⑵、各点张力值计算：
S3＝S4－W3-4＝7000+12922＝19922（N）
S2＝S3/C＝19922/1.05=18973（N）
S5＝CS4＝1.05×7000＝7350（N）
S6＝W5-6+F3＇+F4＇+S5
＝104543+497+439+7350＝112829N
S7＝CS6＝118470N
S1＝F3＇+F4＇+S7
＝981+186.2+112829＝119648N
3、计算最小围包角：
取f＝0.3
n＞S2（efω-1）/（S1－S2）
ω＞375°
式中：
n－为摩擦系数备用系数取1.15
4、计算电机功率，选用双电机驱动，考虑到双电机功率的分配不平衡问题，取K＝1.3，η＝0.88
N=K×（S1-S2）×V/（1000η）
=1.3×2.5（119648-18973）/（1000×0.88）
＝252（KW）
式中：
K－为电机备用系数，双电机驱动，取1.3
选用2×160kw双电机驱动。
5、带强计算
Smax＝119648（N）
则每米胶带的张力为S=Smax/B=119648/1000＝119.6（N/mm）
PVG1600S的带强为1400N/mm
安全系数：
n＝S/Smax=1400/119.6＝11.7
满足要求。
七、根据上述计算，选择双电机驱动形式，功率为2×160KW，选择PVG1400S整芯胶带，B＝1000m，带速2.5m/s。
第四章煤4六采上山皮带机选型计算
一、概况：
煤4六采上山皮带斜长460m，水平投影长度453m，提升高度78m，设计运量800T/h，下运平均倾角9.8°，采用机头卸载，堆积密度0.9t/m3。
二、参数选择计算：
1、皮带机采用机头集中驱动方式，机头布置在皮带巷上部，带宽1m，原煤堆积角θ=30º。
2、初步选择皮带机：
机架采用DTⅡ系列，上托辊采用DTⅡ04C0133型槽型托辊，托辊间距1.2m，下托辊采用DTⅡ04C2533V型托辊，托辊间距3m，按原煤堆积角θ=30º，胶带选取PVG1400整芯胶带。
3、计算其它参数：
上托辊转动部分质量qt′=3*6.3/1.2=15.75kg/m
下托辊转动部分质量qt″=2*9.1/3=6.07kg/m
胶带每米载重q=Q/（3.6V）=88.9kg/m
胶带每米重量21kg/m
4、皮带机布置形式：
V
2
3
1
4
6
5
7
三、阻力计算：
选择W′=0.012＝W″
重段阻力：
W5-6＝g（q+qd+qt′）L5-6W′+g（qd+q）H
＝9.81×（88.9+21+15.75）×453×0.012。
－9.81（21+88.9）×78
＝－77393（N）
空段阻力：
W3-4＝（qd+qt″）L3-4W″-gqdH
＝9.81×（21+6.07）×453×0.012+9.81×21×78
＝17512（N）
其他辅助阻力：
头部清扫器阻力：
F1＇=100B=100Kg
空段清扫器阻力：
F2＇=20B=20Kg
导料槽附加阻力：
F3＇=（1.6B·γ+7）l=50.64Kg
进料处物料加速阻力：
F4＇=0.0142Q.V=44.73Kg
四、各点张力计算，取C1=1.02，C2=1.03
1、按悬垂度计算重段最小张力
S5=5g（q+qd）Lt′=5g（88.9+26.1）×1.2=6768.9N
取S5＝7000N
2、各点张力值计算：
S3＝S4＝6863（N）
S2＝S3/C2＝32215/1.03=6663（N）
S4＝S5/C1＝7000/1.02=6863（N）
S5＝CS4＝1.05×7000＝7350（N）
S6＝W5-6+F3＇+F4＇+S5
＝－77393+497+439+7000＝－69457N
S7＝C2S6＝－71541N
S1＝F3＇+F4＇+S7
＝981+186.2－71541＝－52852N
3、计算最小围包角：
取f＝0.3
n＞S2（efω-1）/（S1－S2）
ω＞463°
式中：
n－为摩擦系数备用系数取1.15
五、计算电机功率，由于围包角要求，因此须选用双电机驱动，考虑到双电机功率的分配不平衡问题，取K＝1.3，由于皮带机是下运带，正常运行中电机在发电状态，η＝1
N=K×[（S1-S2）η/1000]×V×1.05=203（KW）
选用2×160kw双电机驱动。
六、带强计算
Smax＝71541（N）
则每米胶带的张力为S=Smax/B=71541/1000＝71.5（N/mm）
PVG1400的带强为1400N/mm
安全系数：
n＝S/Smax=1400/71.5＝19.6
选用PVG1000S整芯胶带，带强为1000N/mm
安全系数：
n＝S/Smax=1000/71.5＝14
满足要求。
七、根据上述计算，选择双电机驱动形式，功率为2×160KW，选择PVG1000整芯胶带，B＝1000m，带速2.5m/s。
第五章结论
根据以上选型计算，煤4六采区皮带运输系统共包括四条皮带机，其中煤4六采下山皮带2条，上山皮带1条，暗斜井皮带1条。
根据生产接续，煤4六采下山皮带II段皮带可根据接续的安排逐步向下延伸。
一、煤4六采暗斜井
皮带斜长471m，水平投影长度455m，提升高度112.5m，设计运量800T/h，上运平均倾角13.9°，采用机头卸载，双电机驱动形式，功率为2×250KW，选择ST1600钢丝绳芯胶带，B＝1000m，带速2.5m/s。
二、煤4六采下山皮带
皮带斜长980m，提升高度196m，设计运量800T/h，上运平均倾角11.5°，采用机头卸载，采用两条皮带搭接运输，自上部向下分为I段、II段皮带。
㈠、I段皮带：
皮带机长度500m，提升高度108m，皮带机水平投影长度488m，皮带平均倾角12.5°。
双电机驱动形式，功率为2×250KW，选择ST1600钢丝绳芯胶带，B＝1000m，带速2.5m/s。
㈡、II段皮带：
皮带机长度480m，提升高度78m，皮带机水平投影长度474m，皮带平均倾角9.4°。
双电机驱动形式，功率为2×160KW，选择PVG1400S整芯胶带，B＝1000m，带速2.5m/s。
三、煤4六采上山皮带
皮带斜长460m，水平投影长度453m，提升高度78m，设计运量800T/h，下运平均倾角9.8°，采用机头卸载，
双电机驱动形式，功率为2×160KW，选择PVG1000整芯胶带，B＝1000m，带速2.5m/s。
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