大倾角皮带机毕业设计说明书.docx

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大倾角皮带机毕业设计说明书

1绪论

1.1引言

煤炭是当前我国能源的主要组成部分之一，是国民经济保持高速增长的重要物质基础。

但是目前我国的煤炭工业的发展远不能满足整个国民经济的发展需要。

因此必须以更快的速度发展煤炭工业。

然而，高速发展煤炭工业的出路在于煤炭工业的机械化。

煤炭工业的机械化是指采掘、支护、运输、提升的机械化。

其中运输包括运输和辅助运输。

带式输送机是由承载的输送带兼作牵引机构的连续运输设备，可输送矿石、煤炭等散装物料和包装好的成品物品，自1795年发明以来，经历了两个世纪，由于它输送能力大，耗电量低，运行平稳，运输途中对物料的破碎性小，连续运行容易实现自动控制，因此被广泛应用在港口、电厂以及煤矿的井上、井下运输，在矿井巷道内采用带式输送机运送煤炭、矿石等物料，对建设现代化矿井有重要作用。

1.2概述

带式输送机按其结构不同可分为多种型号，带式输送机可用于水平和倾斜运输，倾斜的角度依物料性质的不同和输送带表面形状不同而异。

带式输送机有多种类型，以适应在不同条件下使用的需要，但其基本组成部分相同，只是具体结构有所区别。

矿井也使用固定可伸缩带式输送机，它设有贮带仓架，可根据用户需要贮存一定的输送带，一般存贮100米，我们厂现生产SPJ-80，650等带式可伸缩带式输送机。

其中用得最多的是通用型带式输送机，国内目前采用的是《DTⅡ型固定式带式输送机》系列，该系列带式输送机由许多标准部件组成，各部件的规格也都成系列，按不同的使用条件和工况进行选型设计，组合成整台带式输送机。

1.3输送机行业现状

宝钢三号高炉上料带式输送机带宽2200mm,机长347m,倾角11.5度,上料能力5500t/h，装机功率4×355kw，上述技术参数均为同类产品全国之最。

山西晋城矿务局带宽1400mm，带速4m/s，单机长度7.6km的长距离带式输送机，是目前国内单机最长的带式输送机。

元宝山露天煤矿运量7800t/h带速5.85m/s装机总功率6×560kw的带式输送机，运量、带速等技术参数均为全国之最。

为山西阳泉矿务局三矿主井提供的机长3631m，带宽1400mm,装机功率3×1000kw的带式输送机，是目前国内单机驱动功率最大的带式输送机。

上海宝钢三号高炉、天津南疆港、山东日港数十条B=2200mm带式输送机，均为国内带宽最宽的带式输送机。

目前世界上单机最长的带式输送机,长30.4KM,用在澳大利亚铝钒土矿,总长最长的是由17条带式输送机组成,全长220.6KM在荷兰鹿特丹矿山上,运量最大的是在德国一露天矿使用的带式输送机,Q=37500吨/小时,V=7.4m/s.Vmax=9m/s。

2大倾角胶带输送机设计任务书

为了缩短巷道距离，减小井下煤的运输距离，降低开采费用和运输成本。

近年来，人们致力于大倾角胶带输送机的研究，它的成功将会给煤矿企业带来很大的经济效益，具有很大的经济意义和使用价值，目前在煤矿已得到广泛应用。

本次设计内容分为两部分：

1）、一般部分：

大倾角胶带输送机总体设计计算

2）、专题部分：

断带保护和安全制动

技术要求如下：

（1）、带输送机是用在井下，故在部件选用时必须考虑到防爆，另外，由于井下有淋水、煤尘，故托辊的密封要有较好的防潮和密封性。

（2）、胶带输送机的驱动装置采用隔爆型电动机、液力偶合器、行星齿轮减速机、棒销联轴器、传动滚筒等传动方式，同时应严格按照规范要求。

（3）、本大倾角胶带输送机应具有良好的安全制动性能，并要求配备各种保护装置，以断带保护为主。

（4）、要求电动机具有良好的起动性能，应满足在满载起动过程中煤在胶带中不致产生相对滑动。

原始技术参数

输送机年运量45万吨/年

物料名称烟煤

物料块度0～180毫米

物料容重0.9吨/米3

静安息角30°

斜巷长度332米

输送距离350米

斜巷倾角28°

劳动生产率150吨/小时

工作制度一年工作300天，一天工作14小时

3大倾角胶带输送机总体设计（一般部分）

3.1胶带输送机的种类及简介

虽然本次设计只限于大倾角胶带输送机，但对其它类型的胶带输送机也应有一些概念上的认识。

胶带输送机按驱动原理可以分为以下几类：

3.1.1滚筒驱动式胶带输送机

这是传统式的，靠机头滚筒同胶带间的摩擦来传递圆周力的一类胶带输送机。

它按照欧拉定理分配张力。

由于结构简单，驱动滚筒可任意布置，深受用户的欢迎，为当代各类胶带输送机的基本形式。

3.1.2中间摩擦式多点驱动胶带输送机

这种胶带输送机与一般胶带输送机不同的是：

除了在机头、机尾设置驱动装置外，在输送机的中间部位也设置若干套驱动装置，其特点是：

可以用低强度的普通胶带实现长距离的无转载运输。

3.1.3弯曲胶带输送机

通用的胶带输送机在平面上只允许直线运行，因而限制了它的应用范围，弯曲胶带输送机是不需将输送带强制导向就能够弯曲运行，因为它的挠性输送带在一定的力的作用下，能在平面上转弯运行。

它有以下几种形式：

（A）圆筒式胶带输送机

（B）普通转弯胶带输送机

（C）中间摩擦式胶带输送机

3.1.4垂直提升及大倾角胶带输送机

该机使用特殊制造的皮带，胶带的两侧为波纹挡边，中间有相等尺寸的隔板，以承载物料。

目前，世界上已将此种皮带机用于竖井提升。

大倾角胶带输送机又分为以下几种：

（A）带槽斗式，同垂直提升原理一样，国内85年研制成功。

（B）夹带式

（C）深槽形带式输送机

3.1.5管式（直线）胶带输送机

管式（直线）胶带输送机是在普通槽形胶带输送机的基础上发展起来的一种变形机种，

它既有槽形胶带输送机的一些特点，又具有以下优点：

（A）以密封运输，不影响环境，利于环保，也不受外界气候影响；

（B）胶带成管形，可以在水平和垂直方向转弯；

（C）物料与胶带的摩擦增多，可以向上爬坡到35°;

（D）同样带宽宽度小，管形比槽形运输量大，断面积小，不会跑偏，整个圆周都是托辊。

以上对各类胶带输送机作了一些简单的介绍，由于本设计为大倾角胶带输送机，所以下面将重点介绍大倾角胶带输送机。

3.2大倾角胶带输送机总体布置及部件的选用

3.2.1设计原则：

1）、满足用户要求，照顾操作方便及使用习惯；

2）、尽量采用比较合理的结构，充分利用材料；

3）、在满足设计要求的同时，充分考虑其经济性；

4）、机器要便于拆装，便于井下运输。

3.2.2胶带输送机的总体布置原则如下：

1）、各驱动装置的联轴器、机头滚筒和机尾滚筒设有安全防护罩，不得外露；

2）、机头机尾必须设有清扫装置；

3）、沿线应装设紧急停车拉线开关或报警停车装置；

4）、井下选用胶带必须是阻燃带，并装设皮带打滑、跑偏、断裂等一些保护装置。

3.2.3胶带输送机组成：

胶带、驱动装置、托辊、机架、拉紧装置、制动装置、清扫装置、装载装置。

3.2.3.1胶带

输送带在胶带输送机中，既是承载构件，又是牵引构件（钢丝绳牵引胶带输送机除外），它不仅具有承载能力，还要有足够的强度，因此我们根据设计要求选用国产橡胶难燃花纹胶带，带宽1000mm，该胶带满足《矿用阻燃输送带》的阻燃性标准中的规定，可以在井下使用

3.2.3.2驱动装置

驱动装置由电动机、液力偶合器、减速器、棒销联轴器和驱动滚筒组成。

带式输送机从整体看，有头部驱动和头尾驱动、多驱动三种类型。

头部驱动是仅在机头或机尾装设驱动装置；头尾驱动是两端都装设驱动装置；多驱动则是除机头机尾设驱动装置外，在中间部位也设若干套驱动装置。

头尾驱动和多驱动都是用于长距离带式输送机的驱动方式，以减小输送带所受的张力。

本设计是大倾角胶带输送机，输送量小，输送距离短，所以采用了头部驱动。

带式输送机驱动装置装在胶带产生张力最小的地方较为理想，一般规则如下：

（1）向上运输和水平运输机装在卸料端；

（2）向下运输和水平运输机装在加料端；

（3）悬臂式向上运输机装在加料端；

（4）从经济、便于维修装在中间部位最好。

所以本设计将驱动装置布置在机头部（卸料端），考虑用户习惯，采用双电机双滚筒驱动。

3.2.3.2.1电动机：

考虑到井下防爆问题，我们采用了隔爆型异步电动机，由于使用液力偶合器，所以不需用具有高起动力矩的电动机，只要与液力偶合器相匹配得当，就能得到接近电动机最大转矩的起动力矩。

3.2.3.2.2液力偶合器：

在输送机上采用液力偶合器，其优点如下：

（1）改善起动特性，使电动机处于轻载甚至于空载起动，这点对负荷大而且在重载条件下直接起动的工作面输送机极为重要；

（2）由于泵轮和透平轮之中没有机械联系，所以能够吸收传动系统中的振动，减少冲击负荷，使输送机起动平稳；

（3）改善牵引特性，可使多电机驱动中的各电机之中的负荷分配均匀，并使各传动装置的输出转矩趋于一致。

当然，在本设计中，胶带输送机为单电机单滚筒的驱动，不存在这方面的问题；

（4）减小起动电流，充分利用电机的最大能力，提高起动转矩；

（5）具有过载保护的作用，使电动机的输出功率不至于超过最大值，以防止电动机过载而损坏。

鉴于以上各特点，本设计采用了液力偶合器联接电动机和减速器，使输送机在起动、过载保护和减少因电动机引起的振动方面得到了改善。

3.2.3.2.3减速器：

本次设计选用锥斜齿轮减速器，三极减速（DCY型）。

本减速器的优点如下：

（1）使用较多，通用性好；

（2）传动效率高；

（3）传动功率范围大；

（4）传动比范围大；

（5）适应行强，且耐用；

（6）安装空间小，所需要的硐室也小。

3.2.3.2.4联轴器

选用齿式联轴器具体计算在后章节中

3.2.3.2.5驱动滚筒：

本设计对驱动滚筒采用包胶滚筒，滚筒直径φ630，滚筒宽度为1150mm，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，依据挠性牵引构件的摩擦传动理论（欧拉公式），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而增大，所以提高牵引力必须从这两方面入手，因此，我们选用了包胶滚筒，利用硫化法在滚筒上包覆一层橡胶，包覆的橡胶外表面做成人字形槽纹，人字形槽纹的方向与滚筒旋转方向一致，这样不但可以增大摩擦系数，还有利于输送带上粘附泥土的自行清除。

为使输送带绕经滚筒时有自动对中的作用，可以将滚筒表面制成腰鼓形，中部比两端凸起的高度按下式计算，但最小应大于4mm

h=0.005B

式中：

h—滚筒中部比两端凸起的宽度，mm

B—滚筒的宽度，mm

目前，驱动滚筒有一种电动滚筒，它是将减速器装入滚筒内的传动滚筒，本身结构紧凑，外形尺寸小，易于安装布置，它可以代替一般的电动机减速器装置，适用于环境温度在40℃以下的场合，还能用于具有防爆要求的场合，但它一般功率较小，通常都在15Kw以下，多用于移动式胶带输送机，而且价格较为昂贵，限制了使用。

在本设计中不采用，只作一般性的了解。

3.2.3.2.6机架

胶带输送机的机架包括：

机头架、机尾架、拉紧装置、中间架。

井下使用便于拆装式的带式输送机，机头架、机尾架都做成结构紧凑，便于移置的构件，中间架是便于安装的结构。

机头架在钢丝绳芯胶带输送机中，用于支撑滚筒，一般地，在普通的胶带输送机中，这种机架做成杆系结构。

如果在高强度钢丝绳芯胶带输送机中则采用板式结构机架，但这种机架腹板厚度较大。

在实际设计中，我们采用了简单的三角形机架的结构，主轴两端的轴承安装在左右机架上，在机架前端下方有弹簧清扫器，该清扫器利用螺母拧紧或放松来调整清扫器与胶带的接触压力。

在清扫刮板磨损到一定程度，可将清扫刮板上移至与滚筒接触后重新使用。

在机架的另一端有一直径为φ400的增面滚筒，它除了起到使滚筒增加包角的作用外，还使返程胶带与上行胶带距离缩小，从而使结构更为紧凑。

机尾架采用普通四方架。

中间架由上托辊支架、上托