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港口转运带式输送系统的设计

摘要

本次毕业设计题目为港口转运带式输送系统设计，主要对胶带输送机的带宽、带速、驱动装置进行选型计算，并进行结构设计，对胶带输送机的工作原理、设计布置形式及其发展与应用前景进行了探讨。

在确定胶带输送机布置方案时，采用了3种方案并对每种方案进行逐点张力法进行带宽、带速的校核，从中确定出了较优方案。

并根据所确定的方案和计算出的主要参数，具体进行结构设计。

在长运距带式输送机的设计中选择合适的驱动装置和拉紧方式及拉紧行程是长运距带式输送机设计关键，与此同时对输送机的主要零件进行强度校核，并确定其尺寸。

最后对胶带输送机的安装、维护及故障进行了一定分析。

通过设计对胶带输送机整个工作过程有个清楚的认识，掌握了用CAD绘图的技巧。

关键词：

港口；胶带输送机；参数计算；选型；零件校核

Thedesignoftheportbeltconveyorsystem

Abstract:

Thethemeofthegraduationdesignisaportbeltconveyorsystem,Themainsteptistheselectioncalculateofthebandwidth、speedanddrivendevicesofthebeltconveyor.Anddesignthestructuralofthebeltconveyor.Theworkingprincipleofthebeltconveyor、theformofthedesignlayout、theapplicationanddevelopmentofthebeltconveyorarediscussed.Indeterminingthelayoutprogram,threekindsofprogramsareadopted.Toeachprogramonacase-by-pointmethodtensionbandwidth.Checkthebeltspeed,fromwhichtodeterminetheoptimumprogram.Inaccordancewiththeidentifiedprogramsandcalculatethemainparameters,structuraldesignisspecific.ThetripofthetensearethekeytotheBeltConveyorDesign.Atthesametimecheckstrengthofthemainconveyorcomponentsanddetermineitssize.Finally,theinstallation,maintenanceandfaultofthebeltconveyorareanalysed.Thereisaclearunderstandingthroughthedesignofthethroughoutprocessofthebeltconveyor.MasteredthetechniquesoftheuseofAutoCAD.

Keywords:

Port;Beltconveyor;Parameters;Selection;Checkparts

绪论

带式输送机是散状物料的主要运输工具之一。

它的发展已有近200年的历史，早期的输送带由皮革之类的材料组成，19世纪末出现的槽型结构的带式输送机确定了当代带式输送机的基本型式。

由于带式输送机具有效率高、可靠性强、工作安全、易于实现遥控可全系统自动化等特点，已被广泛应用于港口、冶金、矿山、粮食、化工等领域。

从20世纪50年代开始，由于全球经济的快速发展，使得涉及数学、机械和化学工程、物理、电工学和计算机技术等多学科的带式输送机技术在世界范围内取得了巨大的进步，先后出现了强力型带式、大倾角上、下运输、双向输送、水平垂直转弯和管状等多种输送机型式。

80年代末期以来，我国各行业所用带式输送机也有了很大的发展，对带式输送机的关键技术研究和新产品开发都取得了可喜的成果。

输送机产品系列不断增多，从定型的SDJ、SSJ、STJ、DT等系列发展到多功能。

适应特种用途的各种带式输送机系列，如国家“七五”、“九五”攻关项目——大倾角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填补了多项国内空白，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及其主要元部件进行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，研制成功了多种软起动和制动装置及以PLC为核心的可编程电控装置。

目前国内外带式输送机正朝着长距离、高速度和大运量方向发展。

单机距离已达30.4km，多机串联运距最长达208km，由17条带式输送机组成，最宽的带式输送机带宽为4km，最大输送能力已达3.75万t/h，最高带速达到15m/s。

单条带式输送机的装机功率达到62000Kw。

国外带式输送机技术的现状：

国外带式输送机技术的发展很快，其主要表现在2个方面：

一方面是带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型；另一方面是带式输送机本身的技术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型带式输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用于了带式输送机动态分析与监控技术，提高了带式输送机的运行性能和可靠性。

目前，在煤矿井下使用的带式输送机已达到表1-1所示的主要技术指标。

表1-1 国外带式输送机的主要技术指标

主参数

顺槽可伸缩带式输送机

大巷与斜井固定式强力带式输送机

运距/m

2000～3000

﹥3000

带速/m.s-1

3.5～4

4～5，最高达8

输送量/t.h-1

2500～3000

3000～4000

驱动总功率/kW

1200～2000

1500～3000，最大达10100

我国带式输送机技术现状：

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填补了国内空白，并对带式输送机的减低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。

目前，我国煤矿井下用带式输送机的主要技术特征指标如表1-2所示。

表1-2 国内带式输送机的主要技术指标

主参数

顺槽可伸缩带式输送机

大巷与斜井固定式强力带式输送机

运距/m

2000～3000

﹥3000

带速/m.s-1

3.5～4

4～5，最高达8

输送量/t.h-1

2500～3000

3000～4000

驱动总功率/kW

1200～2000

1500～3000，最大达10100

我国带式输送机的发展目标：

（1）大型化、提高运输能力为了适应高产高效集约化生产的需要，带式输送机的输送能力要加大，长距离、高带速、大运量、大功率是今后发展的必要趋势。

在今后的10a内输送量要提高到3000~4000t/h,带速提高到4~6m/s，输送长度对于可伸缩带式输送机要加长至3000m，对于钢绳芯强力带式输送机须加长至5000m以上，单机驱动功率要达到1000~1500kw，输送带抗拉强度达到6000N/mm（钢绳芯）和2100N/mm（整芯）。

（2）提高元部件性能和可靠性设备开机率的高低主要取决于元部件的性能和可靠性。

我们除了进一步完善和提高现有元部件的性能和可靠性，还要不断开发研究新的技术和元部件，如高性能可控软起动技术，动态分析与监控技术、高效贮带装置、快速自移机尾、高速托辊等，使带式输送机的性能得到进一步的提高。

（3）扩大功能，一机多用化带式输送机是一种理想的连续运输设备，并且有不能充分发挥其效能的可能，浪费资源。

如将带式输送机结构作适当修改，并采取一定的安全措施，就可拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用，使其发挥最大的经济效益。

（4）开发专用品种为了满足某些运输系统的特殊要求，应开发特殊型带式输送机，如弯曲带式输送机、大倾角或垂直提升输送机等。

本次设计的港口转运带式输送系统中的固定式胶带输送机是港口运输机械中常用的一种装卸设备。

随着我国沿海城市经济的发展，港口运输各种物料的种类随之增加，而固定式胶带输送机运行可靠、输送量大、输送距离长、维护简便，使得其在港口运输中得到广泛应用。

与此同时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。

港口用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品的开发都取得了很大进步，港口各种物料的运输也都离不开带式输送机。

1胶带输送机的工作原理及优缺点

1.1胶带输送机的工作原理

港口运输系统中所用的胶带输送机是以胶带兼作牵引机构和承载机构的连续运输机械，其工作原理如图2—1所示。

图1—1胶带输送机工作原理

1—胶带；2—主动滚筒；3—机尾换向滚筒；4—托滚；5—拉紧装置；

胶带1绕过主动滚筒2和机尾换向滚筒3形成一个无极的环行带，上、下两股胶带都支承在托辊4上。

拉紧装置5给胶带以正常运转所需的张紧力，工作时主动滚筒通过它和胶带之间的摩擦力带动胶带运行。

货载装在胶带上和胶带一起运行。

胶带输送机一般都是利用上段胶带运送货载的，并且在端部卸载，利用专门的卸载装置也可在中间卸载。

胶带输送机的机身横段面如图1—1b所示,上段胶带利用一组槽形托辊支承,以增加装载截面积.下段一般为平形，托辊内两端装有轴承，转动灵活，运行阻力小。

1.2胶带输送机的优点、缺点及使用条件

1.2.1胶带输送机的优点

（1）输送能力范围宽

带式输送机的输送能力可以满足任何要求的输送任务，既有轻型带式输送机完成输送量较小的输送任务，又有大型带式输送机实现每小时数千吨甚至上万吨的输送任务。

（2）送线路的适应性强

带式输送机可以适应坡度为30%~35%的地形，而对于卡车运输来说仅能适应原有自然地形的坡度为6%~8%,输送机线路可以适应地形，在空间和水平面上弯曲从而降低基建投资.带式输送机的运输线路是十分灵活的，线路长度可根据需要延长。

（3）可靠性强

带式输送机的可靠性已为所有工业领域中的使用经验所证实.它的运行极为可靠，在许多需要连续运行的重要生产单位，如在发电厂内煤的输送、钢铁厂和水泥厂散状物料的输送以及港口内船舶装卸散状物料等，都获得可广泛的应用。

（4）安全性高

带式输送机具有很高的安全性，需要的生产人员很少，与其它运输方式相比发生事故的机会比较少，不会因大块物料掉下来砸伤人员或由于大型笨重的车辆操纵失灵而引起事故。

（5）费用低

带式输送机系统运送每吨散状物粒所需的劳动工时和能耗在所有运输散状物粒工具中通常是最低的,而且它所占用维修人员的时间少,较小零件的维修和更换可在现场很快地完成,维修费用低。

带式输送机具有以上优良的性能，所以，它在国民经济各个部门的企业中获得了广泛的应用。

近年来在矿山的露天、井下联合运输系统中带式输送机又成为重要的组成部分，在矿山运输中发挥着十分重要的作用。

1.2.2胶带输送机的缺点

（1）通用性差每种机型一般只使用于输送一定种类的货物。

（2）必须沿整条输送线路布置输送线路一般固定不变,在输送线路变化时,往往要按新的线路重新布置.在需要经常改变装载点的场合,须将输送机安装在专门机架或