带式输送机断带保护装置设计了偏心轮夹紧机构设计说明书百度.docx

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1绪论

1.1引言

皮带运输机又称带式输送机，是一种连续运输机械，也是一种通用机械。

工作过程中噪音较小，结构简单。

皮带运输机可用于水平或倾斜运输。

皮带运输机由皮带、机架、驱动滚筒、改向滚筒、承载托辊、回程托辊、张紧装置、清扫器等零部件组成。

随着带式输送机技术的不断完善与发展，带式输送机己经成为散体物料的主要运输工具之一，因其能实现物料的连续装卸运输而且运输距离长、输送能力大、电耗低、投资费用相对较低以及维护方便等特点，而广泛应用于港口、码头、冶金、热电厂、露天矿和煤矿井下的物料运送。

然而作为煤矿运输系统中的关键设备，在使用过程中由于胶带各点的受力不均，滚筒转动不灵活等原因，胶带易发生跑偏及打滑、断带等事故。

一旦发生断带故障时，由于重力和惯性的作用，断裂的胶带将与胶带上的物料一同迅速下滑将胶带和物料一同堆积在输送机的下方机头处，给带式输送机的修复工作带来很多的困难，带来较大的经济损失。

带式输送机的横向断带事故时有发生。

下面列举一些资料中已公开的断带事故和统计数据。

（11994年5月20日和7月31日。

山东省七五煤矿330采区钢丝绳芯胶带输送机在正常生产运转中，连续2次发生断带事故，虽未造成人员伤亡，但每次均造成直接经济损失约9.8万元。

间接损失达250余万元。

第一起事故，编号为88—12—8的硫化接头运行到胶带机头以下150m左右一较大的变坡点处时脱落断裂。

断后的胶带在载荷和胶带重力分力作用下，逐渐加速，飞速下滑，直至堆积到不能再下滑为止。

下滑距离达500余米。

胶带托辊支架冲击损坏150余架。

托辊损坏60余只。

打毁架空乘人装置吊座20余架。

第二起事故，编号为94—5—2的硫化接头运行到胶带机头以下约200m处发生脱落断裂。

胶带下滑距离达550余米，情形与第一次事故基本相同。

（2淮北矿业集团公司朱仙庄煤矿，随着机械化程度的逐步提高，原煤产量也逐年增加，目前已超过170万t/d，而85%以上的原煤需要强力输送机来运输。

1996年以来朱仙庄煤矿陆续安装并投入使用了5部ST型钢丝绳芯输送机，输送机胶带总长达到13200m。

随着输送机胶带服务年限的增加,出现了不同程度的老化现象，致使输送机胶带覆盖层与带芯之间粘合强度下降。

2002年底连续发生5起输送机胶带接头拉断事故，直接影响了全矿的安全生产。

（3大同煤矿集团公司现有主提升斜井胶带输送机12部，暗斜井主运输

胶带输送机11部；斜井坡度为14～16度，胶带宽度1～1.4m、机长400～1100m。

从1989～1995年,有7部主斜井胶带输送机发生断带事故，共影响生产近400h，影响产量达30万吨。

断带事故不仅影响了生产和经济效益，还严重破坏了井下装备，甚至威胁到职工的生命安全。

（4平顶山矿务局至1996年有l7台钢丝绳芯胶带输送机在运行，其中有SQD-440型上运大倾角胶带输送机、STJ/4X2805型钢丝绳芯胶带输送机（运量达1000t/h等等。

共有10个矿使用钢丝绳芯胶带输送机，其中有8个矿发生过断带事故。

发生断带事故的胶带输送机占总数的58.82%。

据不完全统计，截止1995年8月，全局共发生钢丝绳芯胶带断带事故16起，累计影响生产时间1706.2h，影响产量20余万吨。

其中15起断带发生在接头处，占断带总数的93.75%。

以淮北矿务局某煤矿为例:

该矿日产量在5000t以上，一个采区的日产量也有2000t，停产1d,就会造成100余万元的经济损失，若断带后皮带推倒皮带架子，损坏设备，将产生更大的经济损失，更严重可能引发人员的伤亡事故，将会给煤矿安全生产带来更大的负面影响。

目前国内已有多厂家研制了胶带输送机综合保护器，它们可有效地实现带式输送机在运行过程中的部分故障保护，但还无法完成带式输送机断带、飞车保护，加之输送机的断带、飞车事故在煤矿、电厂、水泥厂工作中时有发生，因此这一问题急需解决。

1.2国内外皮带的研究现状

上世纪五十年代以来，从运输谷物的帆布、木支座运输机到现在钢丝绳牵引运输机、波状挡边带式输送机、斗式等各种输送机，带式输送机技术得到了飞速发展。

带式输送机不但在各大零部件的结构，性能以及整机管理方面有了很大的改善和提高外，在起制动动态特性的研究方面也有了重大突破，如德国、澳大利亚、美国、波兰、南非、日本等，相续对此进行了大量的理论和实验研究，在动态研究分析领域采用粘弹性流变力学理论对系统作了更接近于实际的假设分析，澳大利亚还对胶带横向振动问题进行了深入的研究。

20世纪60年代，前苏联在简化的力学模型上提出了第一个带式输送机非稳定状态运行期间动态分析的计算公式，1973年形成了动态分析方法，并开始实际应用。

1984年3月Harrison的博士论文“动态测量与钢丝绳芯带的分析”，论述了输送带弯曲理论和带式输送机起、制动时瞬时弹性力的分析方法。

1984年，美国的Nordell和Gozda发表了第一篇关于质量--弹簧模型

的论文，题目是“起、制动时的瞬时张力和有限元法仿真弹力特性”。

在国内，由于缺乏大型带式输送机的设计和使用经验，动态分析研究起步较晚。

从80年代初，我国逐步进行了带式输送机动态特性研究，进行了带式输送机受料处的动载荷的研究；进行了输送带和带式输送机的动力学模型的研究；进行了带式输送机胶带的粘弹性及整机运动的动态过程的研究；进行了带式输送机在起、制动非稳定工况下的动态响应的研究以及恒张力自动张紧系统等研究。

尽管对输送机起制动问题目前以做了大量的理论和实验研究，积累了一定的经验，但由于各国研究的发展状况不同，应用的客观条件不同，技术本身研究的深度和广度以及数学分析处理方法的种种不足，仍未提出一种切实可行的，能满足工程设计要求的方法。

如下：

（1）由于实际胶带的组织是复合材料组成的三向异性体，要准确地描述其粘弹性动力特性是很困难的，即使理论上可以采用较好近似程度的复杂组合模型，但模型参数的试验测定和动态分析也会变的相当复杂，有时甚至难以实现，目前的研究均按Vogit模型处理，且以ISO/DP9856标准测试。

另外，同一型号胶带动态参数的离散性很大，加之托辊支座和物料的联合作用，给动态分析带来了更大的难度，我国胶带厂生产的胶带多数没有给出动态参数或没有进行这方面的测试，也给胶带粘弹性模型的建立与其相应参数的测定带来了一定的困难。

（2）输送机回转系统均简化为沿胶带长度方向的一维粘弹性杆或简化为二维、三维粘弹性体来分析研究，关于驱动装置的力矩传递特性的抽象简化，相当于分析动态回转系统的外加激励，但是对起动装置的动特性研究较少，另外驱动装置特性曲线的计算机模拟和驱动滚筒打滑状态的判断方面研究也很少，这是对整个系统的动态分析都会带来不利的影响。

（3）离散模型的电模拟法，连续模型的波动法，仅对胶带动态特性作了近似的反映，计算工作量大，分析过程复杂。

（4）动态过程的控制分析未能同系统动态分析结合起来，这样就将研究成果的应用范围限制的很小，无法实现任意带式输送机系统动态过程控制。

（5）横向弯曲振动的研究到目前还没有一套工程适用的无共振设计方法或程序。

（6）目前仅能对任意点的带速、驱动系统、张紧系统的响应进行测试，不能对任意点张力进行动态测试。

为改善输送带的耐磨、抗冲击、防断裂、阻燃和抗静电等性能，其相关研究主要采取了一系列材料作为芯体（骨架层）的覆盖层或涂层。

部分文献报道如下：

（1）管状高耐磨输送带：

安徽天地人（集团股份有限公司提供的该产品以尼龙帆布、钢丝绳等构成的芯体为骨架，以高弹性、高耐磨、高强度橡胶为工作面组成新型运输物件，主要用于输送粉状、颗粒状等易污染环境的物料。

产品具有耐屈挠，抗冲击，附着力高等优点。

经测试和使用，其硬度为（邵氏A）65±5度，磨耗量不大于0.2cm3/1.61，弹性不小于30%，扯断强度不小于20MPa，扯断伸长率不小于450%，布-布粘着力不小于10N/mm，胶-布粘着力不小于6N/mm。

（2）CONVEYORBELTEXCELLENTINPARTIALWEARRESISTANCEANDITSCOMPOSITION（PN：

JP2002308410PD：

2002.10.23PA：

WATANABEHIROAKI）：

日本专利JP2002306410涉及一种增强橡胶输送带局部区域耐磨性的方法。

该专利在输送带两端设置覆盖层，覆盖层采用橡胶混合烃作为主要成分与碳黑合成而呈现胶状特性，以遏制输送带表面的磨耗。

（3）分层阻燃输送带（申请号：

02270298.9；申请日：

2002年10月28日；公告日：

2003年11月12日；专利权人：

兖矿集团有限公司）:

中国实用新型专利ZL02270298.9涉及一种带式输送机分层阻燃输送带，特别适合于煤矿井下用的直经分层阻燃输送带。

它由带芯织物分层及其浸渍糊料形成的阻燃弹性体、阻燃上覆盖层和阻燃下覆盖层构成。

其覆盖层为硫化橡胶或者橡塑混胶层或者PVC层或者聚氨脂层，带芯织物分层为多个，层间有阻燃的缓冲胶层。

输送带具有抗拉强度高、相对拉伸模量高、伸长率低、耐动态疲劳、耐冲击、抗撕裂、使用寿命长等优点。

（4）PVC全塑阻燃输送带的研究：

对PVC全塑阻燃输送带的骨架结构与材料、PVC糊和覆盖胶进行了实验研究，确定了适宜的组成和配方。

制备的PVC全塑阻燃输送带阻燃、抗静电和强度大，符合MT147-92标准要求。

其技术指标为：

表面电阻小于3.0×108Ω，表面摩擦生热不大于325oC，酒精喷灯燃烧自熄时间不大于3s，巷道丙烷燃烧试样全宽度未烧坏部分长度不小于250mm。

（5）耐燃输送带聚氨酯涂层：

江苏省煤矿研究所研制的涂层由热塑性聚氨酯弹性体为主要材料，与导电炭黑和磷酸酯类阻燃剂及溴系阻燃剂共同混炼成胶料，再与经过阻燃处理的整体编织带芯复合而成。

它主要作为煤矿井下带式输送机的输送带用。

与橡胶及聚氯乙烯输送带相比，它具有机械强

度高、曲挠性好、耐磨（为天然橡胶的2～10倍）、耐撕裂（也为天然橡胶的2～10倍）等优点，并且抗静电、阻燃。

总之，虽然带式输送机的理论和实验研究上积累了一定的经验，但仍然处在不断摸索、不断完善的过程中。

1.3皮带断带抓捕工具的研究现状

为了防止胶带逆转、飞车和断带，国内外一些科技人员进行了一系列的有意尝试与研究，提出了一些解决办法:

（1）带下安装阻尼板

带式输送机正常运行时胶带被拉紧，胶带基本上是一条直线，下垂量很小，而断带后，由于托辊间距的存在，即使是高强度钢丝绳芯胶带也有很大的下垂量，基于这一特点，采用在胶带下面一定距离处安装阻尼板，断带时，由于胶带的自重作用及初始速度使得胶带迅速松弛，并与阻尼板接触，当阻尼板与胶带之间的摩擦力足够大时，可有效地阻止胶带下滑，这就是阻尼板的工作原理，如图1.1，阻尼板的防滑能力与阻尼板与胶带之间的摩擦系数有关，与阻尼板的几何长度、阻尼板与胶带间的距离以及胶带的倾角等因素有关。

图1.1阻尼板法防断带示意图

（2）单向托辊摩擦制动

此种制动，主要利用托辊反向逆止原理，如图1.2，当具有一定倾角的带式输送机正常工作时，托辊随之转动，胶带与托辊间为滚动摩擦，摩擦阻力很小，而当胶带断裂下滑时，由于托辊是单向的，所以托辊反向无法转动，胶带与托辊间为滑动摩擦，摩擦阻力增大，通过滑动摩擦力来实现制动。

1.alterv.改变，改动，变更

2.burstvi.,n.突然发生，爆裂

3.disposevi.除掉；处置；解决；处理（of

4.blastn.爆炸；气流vi.炸，炸掉

5.consumev.消耗，耗尽

6.splitv.劈开；割裂；分裂a.裂开的

7.spitv.吐（唾液等）；唾弃

8.spillv.溢出，溅出，倒出

9.slipv.滑动，滑落；忽略

10.slidev.滑动，滑落n.滑动；滑面；幻灯片

11.bacterian.细菌

12.breedn.种，品种v.繁殖，产仔

13.budgetn.预算v.编预算，作安排

14.candidaten.候选人

15.campusn.校园

16.liberala.慷慨的；丰富的；自由的

17.transformv.转变，变革；变换

18.transmitv.传播，播送；传递

19.transplantv.移植

20.transportvt.运输，运送n.运输，运输工具

21.shiftv.转移；转动；转变

22.varyv.变化，改变；使多样化

23.vanishvi.消灭，不见

24.swallowv.吞下，咽下n.燕子

25.suspicionn.怀疑，疑心

26.suspiciousa.怀疑的，可疑的

27.milda.温暖的，暖和的；温柔的，味淡的

28.tendera.温柔的；脆弱的

29.nuisancen.损害，妨害，讨厌（的人或事物）

30.insignificanta.无意义的，无足轻重的；无价值的

31.acceleratevt.加速，促进

32.absolutea.绝对的，无条件的；完全的

33.boundaryn.分界线，边界

34.braken.刹车，制动器v.刹住（车）

35.catalogn.目录（册）v.编目

36.vaguea.模糊的，不明确的

37.vainn.徒劳，白费

38.extincta.绝灭的，熄灭的

39.extraordinarya.不平常的，特别的，非凡的

40.extremea.极度的，极端的n.极端，过分

41.agentn.代理人，代理商；动因，原因

42.alcoholn.含酒精的饮料，酒精

43.appealn./vi.呼吁，恳求

44.appreciatevt.重视，赏识，欣赏

45.approvev.赞成，同意，批准

46.stimulatevt.刺激，激励

47.acquirevt.取得，获得；学到

48.accomplishvt.完成，到达；实行

workn.网状物；广播网，电视网；网络

50.tiden.潮汐；潮流

51.tidya.整洁的，整齐的

52.tracevt.追踪，找到n.痕迹，踪迹

53.torturen./vt.拷打，折磨

54.wandervi.漫游，闲逛

55.waxn.蜡

56.weavev.织，编

57.preservev.保护，保存，保持，维持

61.abusev.滥用，虐待；谩骂

62.academica.学术的；高等院校的；研究院的

63.academyn.（高等）专科院校；学会

64.batteryn.电池（组）

65.barriern.障碍；棚栏

66.cargon.（船、飞机等装载的）货物

67.careern.生涯，职业

68.vesseln.船舶；容器，器皿；血管

69.verticala.垂直的

70.obligev.迫使，责成；使感激

71.obscurea.阴暗，模糊

72.extentn.程度，范围，大小，限度

73.exteriorn.外部，外表a.外部的，外表的

74.externala.外部的，外表的，外面的

75.petroln.汽油

76.petroleumn.石油

77.delayvt./n.推迟，延误，耽搁

78.decayvi.腐烂，腐朽

79.decenta.像样的，体面的

80.routen.路；路线；航线

81.ruinv.毁坏，破坏n.毁灭，[pl.]废墟

82.saken.缘故，理由

83.satelliten.卫星

84.scalen.大小，规模；等级；刻度

85.templen.庙宇

86.tediousa.乏味道，单调的，

87.tendvi.易于，趋向

88.tendencyn.趋向，趋势

89.ultimatea.极端的，最大的，最终的n.极端

90.undergov.经历，遭受

91.abundanta.丰富的，充裕的，大量的

92.adoptv.收养；采用；采纳

93.adaptvi.适应，适合；改编，改写vt.使适应

94.bachelorn.学士，学士学位；单身汉

95.casuala.偶然的，碰巧的；临时的；非正式的

96.trapn.陷阱，圈套v.设陷阱捕捉

97.vacanta.空的，未占用的

98.vacuumn.真空，真空吸尘器

99.orala.口头的，口述的，口的

100.opticsn.（单、复数同形）光学

101.organn.器官，风琴

102.excessn.过分，过量，过剩

103.expelv.驱逐，开除，赶出

104.expendv.消费

105.expendituren.支出，消费；经费

106.expensen.开销，费用

107.expensivea.花钱多的；价格高贵的

108.expandv.扩大，扩张；展开，膨胀

109.expansionn.扩大，扩充；发展，膨胀

110.privatea.私人的，个人的

111.individuala.个别的，单独的n.个人，个体

112.personala.个人的，私人的；亲自的

114.personneln.[总称]人员，员工；人事部门

115.thePacificOcean太平洋

116.theAtlanticOcean大西洋

117.theArcticOcean北冰洋

118.theAntarcticOcean南冰洋

119.grantvt.授予，同意，准予

119.granda.宏伟大，壮丽的，重大的

120.invadev.侵入，侵略，侵袭

121.acidn.酸，酸性物质a.酸的；尖刻的

122.acknowledgev.承认；致谢

123.balconyn.阳台

124.calculatevt.计算，核算

125.calendarn.日历，月历

126.optimistica.乐观

127.optionala.可以任选的，非强制的

128.outstandinga.杰出的，突出的，显著的

129.exportn.出口（物）v.出口，输出

130.importn.进口（物）v.进口，输入

131.imposevt.把...加强（on；采用，利用

132.religionn.宗教，宗教信仰

133.religiousa.宗教的

134.victimn.牺牲品，受害者

135.videon.电视，视频a.电视的，录像的

136.videotapen.录像磁带v.把...录在录像带上

137.offendv.冒犯，触犯

138.botherv.打搅，麻烦

139.interferev.干涉，干扰，妨碍

140.internala.内部的，国内的

141.beforehandad.预先，事先

142.raciala.人种的种族的

143.radiationn.放射物，辐射

144.radicala.根本的；激进的

145.rangen.幅度，范围v.（在某范围内）变动

146.wondern.惊奇，奇迹v.想知道，对...感到疑惑

147.isolatevt.使隔离，使孤立

148.issuen.问题，争论点；发行，（报刊）一期

149.hollowa.空的，中空的，空虚道

150.hookn.钩vt.钩住

151.adequatea.适当地；足够

152.adherevi.粘附，附着；遵守，坚持

153.banvt.取缔，禁止

154.capturevt.俘虏，捕获

155.valida.有效的，有根据的；正当的

156.valleyn.山谷，峡谷

157.consistenta.坚固定；一致的，始终如一的

158.continuousa.继续的，连续（不断）的

159.continuala.不断地，频繁的

160.explodev.爆炸；爆发；激增

161.exploitv.剥削；利用，开采

162.explorev.勘探

163.explosionn.爆炸；爆发；激增

164.explosivea.爆炸的；极易引起争论的

165.remotea.遥远的，偏僻的

166.removaln.除去，消除

167.rendervt.使得，致使

167.render解释比较长，可要仔细体会啊！

1.rendersth（forsth；rendersth（tosbgivesthinreturn,orexchange,orassthwhichisdue给予某物作为报偿或用以交换；回报；归还

renderhomage,obedience,allegiance,etc.表示敬意、顺从、效忠等：

arewardforservicesrendered服务的酬金

rendergoodforevil以德报怨

renderinsultforinsult以侮辱对侮辱

rendersbaservice/renderaservicetosb为某人服务

renderhelptodisastervictims向灾民提供援助

renderthankstoGod感谢上帝

2.presentorsendin（anaccountforpayment递交或开出（帐单）：

accountrendered$50开出50美元的帐单

3.cause（sb/sthtobeinacertaincondition使（某人[某事物]）处于某种状况：

renderedhelplessbyanaccident因出事故而束手无策

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