带式输送机能力验算概要.docx

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带式输送机能力验算概要

带式输送机

提升能力计算书

工程项目名称：

盘县黑皮凹子煤矿

主斜井运输系统

设备型号：

DTL80-35/2*75

图号（工程代号）：

公司名称：

计算人：

马海全

校核人:

矿长：

总工：

共计15页

完成日期：

二〇一三年六月一日

一、原始参数

1、运输物料：

原煤堆积密度：

ρ=0.9t/m3动堆积角：

α=30°

2、运输能力：

第一个给料点Q1=200t/h

（自尾部起）第二个给料点Q2=0.00t/h

一、二给料距离L12=0.00m

3、胶带几何特征：

（自头部起）

第一段水平长度L4=363m倾角δ4=16°，提升高度=87.65m。

第二段水平长度L4=68m倾角δ4=0°，

4、运输距离：

L=431m

5、胶带运行速度：

v=2.0m/s

6、净提升高度:

H=L1×tgβ=123.6m

二、自定义参数

1、胶带宽度B=800=0.8m

2、输送机理论运量：

Q=3600SKρ

式中:

S-输送带上物料最大截面积

S-0.08219㎡

K-倾斜输送机面积折减系数

K-0.8800

带速V=2.0m/s

松散密度ρ=0.9t/m3

Q=3600×0.08219×2×0.88×0.9=469t/h

理论运量：

Q=469t/h>实际运量Q1=200t/h满足输送要求。

3、初选胶带：

PVG阻燃胶带胶带型号：

PVGGx=1250N/m

胶带总厚度=13mm计算安全系数=8.64

4、每米机长胶带质量：

qB=13.9Kg/m

5、每米机长物料质量：

QG1=Q1/3.6V式中：

=200/3.6×2带速V=2m/s

=27.78Kg/m运输能力Q1=200t/h

6、滚筒组：

（1）初选头部传动滚筒D≥Cd式中：

系数c=145

=145×3.5d=3.5mm

=507.500mm所选胶带需要的传动滚

筒选取直径为800mm。

选择传动滚筒直径为D=800mm表面覆盖：

菱形胶，选取滚筒直径满足要求。

（2）尾部滚筒及改向滚筒直径<507.500mm不符合要求，张紧部分滚筒直径<507.500mm不符合要求；

7、托辊组：

（1）重载段：

采用35°槽角三托辊组，直径Ф89mm。

托辊轴承型号：

6204/C4托辊轴直径Ф20mm。

查表得单个上托辊传动部分质量G1=2.58Kgn=3a0托辊距=1.50

QR0=nG1/a0=3×2.58/1.5=5.16Kg/m

每米机长上托辊转动部分的质量：

QR0=5.16Kg/m。

（2）空载段：

平托辊托辊直径：

Ф89mm轴承型号：

6204/C4

平托辊轴直径Ф20mm。

查表得单个平托辊传动部分质量G2=7.15Kgn托辊个数=1

a0托辊距=3.0

QRU=nG2/a0=1×7.15/3.0=2.383Kg/m

每米机长下托辊转动部分的质量：

QRu=2.383Kg/m。

（3）转子旋转转速：

n=30×V/（3.14×r）式中：

带速V=2.0m/s

=30×2/（3.14×0.0445）托辊半径r=0.0445m

=429.40rpm

托辊旋转速度小于600rpm,满足要求！

8、上下胶带模拟阻力系数：

f=0.0250

9、胶带与传动滚筒之间的摩擦系数：

μ=0.3500

10、拉紧方式：

手摇式张紧绞车

11、清扫方式：

头部布置H型橡胶清扫器，尾部布置角型清扫器。

12、导料槽每节1500mm设置节数3节。

三、托辊载荷校核

（1）静载荷校核

重载段托辊校核

P0=ea0g（Im/v＋qB）式中：

=0.8×1.5×9.8×（55.6/2＋15.6）托辊载荷系数：

e=0.80

=510.90N输送能力Im=Q/3.6=200/3.6=55.60Kg/s

a0上托辊距=1.50m

带速V=2.0m/s

胶带质量：

qB=15.6Kg/m

托辊额定载荷P0e=2170.00N托辊静载荷满足要求！

空载段托辊校核

Pu=eauqBg式中：

=1×3×15.6×9.81托辊载荷系数：

e=1.0

=459.11Nau下托辊距=3.0m

胶带质量：

qB=15.6Kg/m

托辊额定载荷603.00N托辊静载荷满足要求！

（2）动载荷校核

重载段托辊校核

P0,=P0f0fdfa式中：

=510.90×1.1×1.04×1.1每天运行系数＞9-16小时

=642.9Nfs=1.10

fd-冲击系数；物料粒度组成：

＞150-300mm细粒中有少量大块

fd=1.04

fa-工况系数；有磨蚀或磨损性物料

fa=1.10

重载段托辊净载荷P0,=510.384N

托辊额定载荷Poe=2170.00N托辊静载荷满足要求！

空载段托辊校核

Pu=pufsfa式中：

=459.11×1.1×1.1空载段托辊静载荷Pu=459.11N

=555.52运行系数fs=1.10

工况系数fa=1.10

托辊额定载荷603.00N托辊静载荷满足要求！

四、输送机阻力计算

1、主要阻力：

胶带及物料产生的运行阻力FH

FH=FH0＋FHU式中：

FH0=承载段主要阻力；

FHU=回程段主要阻力；

FH0=fg[L1（qB+qG1）cosδ1+L2（qB+qG1）cosδ2+LqRO-FH12]

=0.025×9.81×[（15.6+27.78）（363×cosδ1+68×cosδ2）＋431×5.16-0]

=20310.38N

FHU=fg[L1qBcosδ1＋L1qBcosδ1+LqRu]

=fg[qB（L1cosδ1＋L2cosδ1）LqRu]

=0.025×9.81×[15.6×（363×cosδ1＋68×cosδ2）+431×2.39]

=1847.8N

FH=FH0＋FHU

=22158.18N

式中：

水平输送长度L=431m胶带阻力系数f=0.025

第一段倾角δ1=16°胶带质量qB=15.6Kg/m

第一段长度L1=363m物料质量qG1=27.78Kg/m

第二段倾角δ2=0°物料质量qG2=27.78Kg/m

第二段长度L2=68m胶带质量qB=15.6Kg/

上托辊旋质qRO=11.61Kg/m下托辊旋质qRu=2.383Kg/m

给料距离L12=0.00mFH12=L12×f×qG2×cosδ1

=0.00N

2、附加阻力FN

FN=FBa＋Ff＋F1＋Ft

1）给料点处物料附加阻力FBa

FBa=IvρV式中：

=0.062×0.9×1000×2物料流量Iv=0.062m3/s

=111.6N物料流量Iv=Q/3600×0.9

=200/3600×0.9

=0.062m3/s

堆积密度ρ=0.90Kg/m3

带速V=2.0m/s

2）胶带绕过滚筒的附加阻力F1

主要滚筒个数共计8个，按每个滚筒660.59N计算。

滚筒阻力系数：

1.040

F1=8×660.59

=5284.72N

3）其它附加阻力之和Ff＋Ft=200.0N

FN=FBa＋Ff＋F1＋Ft=111.6＋5284.72＋200=5596.32N

3、特种主要阻力Fs1

Fs1=Fε＋Fg1

1）托辊前倾阻力Fε

1》上托辊前倾阻力Fε1=Fε11＋Fε12＋Fε13＋Fε14

Fε11=Cεμ0g[Lε1（qG＋qB）－Lε1qG2]cosδ1sinε

=0.43×0.35×9.81×[363×（27.78＋15.6）－0×0]×cos16°×sin1.5°

=584.31N

Fε12=Cεμ0g[Lε2（qG＋qB）]cosδ2sinε

=0.43×0.35×9.81×[68×（27.78＋15.6）]×cos0°×sin1.5°

=10.1N

Fε=Fε11＋Fε12=584.31＋10.1=594.41N

2》下托辊前倾阻力Fε2=Fε21＋Fε22＋Fε23＋Fε24

Fε21=μ0Lε1qBtgλcosδ1sinε

=0.35×318×15.6×9.81×cos0°×cos16°×sin0°

=0.00N

Fε22=μ0Lε2qBtgλcosδ2sinε

=0.35×6×15.6×9.81×cos0°×cos0°×sin0°

=0.00N

式中：

Cε-槽形系数；Cε=0.43

Lε-装前倾斜托辊设备长度；前倾斜托辊设置：

全部设置

Lε1=363mLε2=68m

μ0=0.35

物料质量qG=27.78Kg/m

胶带质量qB=15.60Kg/m

ε-托辊前倾角；ε=1.50°=0.0300弧度

λ-托辊槽角λ=0°=0.00弧度

Fε=Fε1＋Fε2=594.41＋0=594.41N

2）被送物料与导料栏板之间的摩擦阻力Fg1

Fg1=μ2Iv2ρgL/V2b12

=0.6×0.072×0.9×1000×9.81×4.5÷22×0.4952

=119.18N

式中：

μ2-物料与导料板之间的摩擦系数；μ2=0.60

物料流量Iv=0.070m2/s

物料堆积密度ρ=0.90t/m3

导料板长度L=4.50m

带速=2.00m/s

b1-导料板内部宽度；b1=0.50m

故：

特种主要阻力FS1=Fε＋Fg1=594.41＋119.18=713.59N

特种附加阻力FS2

FS2=Fr＋Fa

1）头部清扫器对胶带的阻力（按设置2个清扫器计算）

Fr1=2AtPμ3式中：

=2×0.008×70000×0.6At-清扫器与胶带接触面积

=672.00NAt=0.0080㎡

P-清扫器与胶带之间的压力；

P=70000.00N/㎡

μ3清扫器与胶带之间的摩擦系数；

μ3=0.6

2）空段清扫器对胶带的阻力（按1个计算）

Fr2=AWPμ3×1式中：

=0.012×70000×0.6×1AW-清扫器与胶带接触面积；

=504.00NAW=0.0120

故Fr=Fr1＋Fr2

=672.00＋504.00

=1176.00N

3）犁式卸料器的附加阻力

Fa=BK2

=0.8×1500式中：

是否设置犁式卸料器？

若不

=1200.00N设置阻力忽略不计，此处按设置1个计算

带宽B=0.80mk2-刮板系数；

k2=1500.00N/m

故附加特种阻力FS2=Fr1＋Fa=1176.00＋1200.00=2376.00N

5、倾斜阻力Fst

Fst=qG1gH

H=L1×tagδ1＋（L2－L12）×tagδ2

=363×0.2867＋（68-4.500）×0

=104.07＋0

=104.07m

Fst=qG1gH

=27.78×9.81×104.07

=28361.34N

6、驱动滚筒圆周驱动力

FU=FH＋FN＋FS1＋FS2＋FSt

=22158.18＋5596.32＋713.59＋2376.00＋28361.34

=59205.43N

六、传动功率计算及驱动设备选型

1.传动滚筒轴功率计算

PA=FUV式中：

=59205.43×2圆周驱动力FU=59205.43N

=118410.86W带速V=2.00m

=118.4KW

2.电动机功率计算

PM=PA/η1η2η,η,,式中：

=118.4÷0.922×0.941×0.9×1η1-联轴器效率；η1=0.992

=108.76KWη2-减速器效率；η2=0.941

η，-电压降系数；η，=0.900

η，，-不平衡系数；η，，=1.00

3.电动机选型：

采用1个滚筒驱动

采用2台电机驱动，计算电机功率：

N=108.76KW，电压等级：

660V电动机转速1500rpm，实选电机功率N=2*75KW电动机型号：

Y315S-4共计2台

4.减速器选型：

选用DCY（DBY）减速机

传动滚筒直径Dr=0.80m,带速V=2.00m/S滚筒转速n2=47.75

减速器减速比i=31.42取减速比i=31.5000实际带速V=1.995m/s

组合号

电机型号

联轴器

或耦合器

减速器

型号

制动器

型号

逆止器型号

保护罩

制动器护罩

123

Y315S-4

DCY355-31.5

YWZ5-400

DTⅡN1-14

七、输送带张力计算

1.逆止力矩计算

因输送带运行阻力FH=22158.18N小于物料提升阻力FSt=28361.34N,输送带运行阻力小于物料提升阻力，因此输送带会逆转，特设置逆止器，逆止器型号为：

DTⅡN1-14最大逆止转矩23300N.m

输送机实际逆转力矩为：

Mn={FSt－0.8[Lωng（2qB＋qRO＋qRu）＋qGωngH/sinδ]}dr

={28361.34－0.8×[431×0.012×9.81×（2×15.6＋6.45＋2.383）＋27.78×0.012×9.81×87.65÷0.93]}×0.4000

=66224.55N

=66.23KN.m

式中：

倾斜阻力FSt=28361.34N

长度L=431m

ωn—胶带下滑时对托辊的模拟阻力系数；ωn=0.0120

胶带质量qB=15.600Kg/m

物料质量qG=27.78Kg/m

上托辊旋转质量qRO=6.450Kg/m

下托辊旋转质量qRu=2.383Kg/m

dr—驱动滚筒半径；dr=0.4000m

倾角δ=16°

提升高度H=87.65m

逆止器计算力矩有效，选用DTⅡN1-14符合要求。

此逆止器安装与减速器低速轴或者传动滚筒轴上。

2.胶带在允许最大下垂度时输送带张力

（1）重载段允许最小张力

SZmin≥a0（qG＋qB）g/8（h/a）max

=1.5×（27.78＋15.6）×9.81/8×0.01

=7979.2N

式中：

a0--上托辊组间距；a0=1.50m

胶带质量qB=15.600Kg/m

物料质量qG=27.78Kg/m

（h/a）max--两托辊组间允许的胶带垂度（h/a）max=0.010

（2）空载段允许最小张力

SKmin≥auqBg/8（h/a）max

=3×15.6×9.81/8×0.01

=5738.85N

式中：

au—下托辊组间距；au=3.00m

胶带质量qB=15.600Kg/m

（h/a）max--两托辊组间允许的胶带垂度（h/a）max=0.010

3.滚筒与胶带在临界打滑状态时输送带张力

驱动形式：

为双滚筒双电机驱动

1）传动滚筒奔离点输送带张力

Fst≥FUmax/（eμΦ2-1）

FUmax=FU×KA式中：

=59205.43×1.10KA—滚筒启动系数；

=65125.973NKA=1.10

FUmax/（eμ0Φ2-1）圆周驱动力FU=59205.43N

=65125.973/（3.393-1）eμΦ2—胶带传动尤拉系数：

=27215.2N胶带围包角Φ2=200.0°时

μ0=0.35eμΦ2=3.393

取值系数：

m=1取S2=27215.2N

传动滚筒胶带张力满足重载段胶带垂度要求！

2）传动滚筒趋入点输送带张力

S2’=S2＋FU式中：

=27215.2＋59205.43奔离点输送带张力S2=27215.2N

=86420.63N最大圆周驱动力FU=59205.43N

4.尾部滚筒胶带奔离点输送带张力

S4=S2’-FH0-FbA-（Ff+Ft）-Fε1-Fg1-Fa-FSt-HgqB

=86420.63-20310.38-111.6-200-594.41-119.18-1200-28361.34-87.65×9.81×15.6

=22110.11N

式中：

趋入点S2’=86420.63N

承载段主要阻力FH0=30310.38N

给料点附加阻力FbA=111.6N

其它附加阻力Ff+Ft=200N

上托辊前倾阻力Fε1=594.41N

导料板阻力Fg1=119.18N

犁式卸料器的附加阻力Fa=1200N

倾斜阻力FSt=53709.4N

胶带质量qB=15.6Kg/米

提升高度H=87.65m

因S4=22110.11N大于SZmin=7979.2N

满足空载段垂度要求！

7.尾部滚筒胶带趋入点输送带张力

S3=S4/Kg式中：

=22110.11/1.04尾部奔离点张力S4=22110.11N

=21259.7NKg=胶带绕过滚筒的阻力系数；

Kg=1.04N

因S3=21259.7N大于Skmin=5738.85N

满足空载段胶带垂度要求！

八、胶带安全计算

胶带接头采用强力皮带扣连接，其接头强度保持率取65%。

n=0.65

胶带安全系数：

m=nGXB/S2’式中：

=0.65×1250×800÷86420.63接头强度保持率n=0.75

=7.52胶带强度GX=1250N/m

带宽B=800.00mm

传动滚筒趋入点输送带张力S2’

S2’=86420.63N

m＞7

胶带安全系数勉强满足要求！

九、整年提升能力计算

t=h1dsQ1k

=14×25×9×200×0.80

=504000t/y

满足年45万吨产能要求！