毕业论文（设计）：钢绳芯强力带式输送机的设计与应用31616

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1、太原理工大学阳泉学院毕业设计毕业生姓名： 刘智全专业：机械设计制造及其自动化学号：0505111081指导教师：安道星所属系（部）：机械与电子工程系二九年六月II前 言毕业设计是高校教学中最后一个环节，它是在学生学习了一系列专业基础课程和专业课程，并且在实习、实践基础上，利用自己所学知识，结合生产实际，在老师指导、帮助下，自行设计与解决实际问题的过程。它是学生四年大学课程的一次全面总结和综合利用，通过毕业设计不仅可以巩固所学的专业知识，而且可接触实际，发现不足，开拓视野，在实践中检验和丰富所学知识，增强分析和解决问题能力，因此它是非常重要的一个环节。随着社会主义建设与改革开放的深入，在当前市场

2、经济条件下，竞争非常激烈，一切企业必须进行深化改革与创新，这更对我们工程技术人员提出了严峻的要求，我们不仅要有专业技术方面的能力，更要有经济头脑，我们所设计与提供的产品，将是更为轻巧、灵便、美观、经济的，所以我们在设计中要大胆革新，换新见解、新方案，紧密联系所学知识，向最优化靠近。由于本人水平、时间、资料有限，设计中错误在所难免，恳请各位老师指导。目 录摘 要1Abstract2第一篇 钢绳芯强力带式输送机4第一章 概述4第一节 引 言4第二节 国内外带式输送机技术的现状及差距5第三节 带式输送机的分类10第四节 带式输送机的工作原理11第二章 钢绳芯输送带12第三章 输送机的关键技术13第二

3、篇 钢绳芯强力带式输送机设计的主要计算与校核16第一章设计原始数据、方案及实施过程16第一节 设计原始数据及输送机布置形式16第二节 设计计划及方案17第二章 钢绳芯强力带式输送机设计计算与校核18第一节 设计计算说明18第二节 核算输送能力18第三节 驱动滚筒上所需驱动力P和传动功率19第四节 张力计算24第五节 确定驱动装置28第六节 逆止力、拉紧力和制动力计算29第七节 可控起动速度曲线的设计30第三篇 主要零部件的设计34第一章 驱动装置34第一节 驱动装置的选择比较34第二节 驱动装置的确定37第二章输送带40第一节 输送带的连接40第二节 关于抗撕裂胶带40第三章滚筒及滚筒架42第

4、一节 滚筒结构的选择42第二节 传动滚筒42第三节 传动滚筒的直径验算43第四节 滚筒架44第四章 托辊45第一节 托辊类型与特点45第二节 托辊的选择与校核46第五章 改向装置50第四篇 其他部件的选用51第一章 中间机架51第二章 重载张紧车52第三章 清扫装置53第四章 保护装置54第五章 电气控制55第一节 概括55第二节 长距离带式输送机电气控制系统具备的功能55第三节 皮带运输设备技术参数和性能56第四节 主要设备的技术参数和功能57第五节 可控起动传输系统的控制器57第六节 操作台58第六章 主要成果及创新点61第五篇 带式输送机的应用62第一章 输送机的安装62第一节 输送机的

5、安装顺序与安装装配62第二节 输送机的安装工艺中重点环节的确定与控制64第三节 隧洞内的照明与通风问题69第二章 输送机的控制70第一节 输送机的起动控制70第二节 输送机的运行及制动71第三节 输送机的防偏设计72第三章 输送机的维护73第一节 检验要求73第二节 皮带输送机安全检修技术措施74第四章 输送机常见故障及预防处理方法76第一节 输送带的跑偏原因及预防处理方法76第二节 输送带打滑原因及预防处理方法76第三节 输送带逆转飞车原因及预防处理方法77第四节 输送带纵向撕裂的原因及预防处理方法77第五节 输送带断带原因及预防处理方法78第六节 减速器故障原因及预防处理方法79第七节 预

6、防带式输送机伤人事故的发生80第八节 皮带运输机的撒料处理80第九节 减速机的断轴的处理81第十节 凸凹段曲率半径对皮带运输机的影响的处理81毕业设计总结与致谢83参考文献84外文资料85中文翻译88钢绳芯强力带式输送机的设计与应用摘 要 目前，带式输送机正向大运量、长运距、大功率、高速度方向发展。长距离运输机及可控起动传输装置应用于原煤输送系统，具有其特有的优势，输送速度快且输送量较大，先进的设计理论以软起动为基础，减小运行阻力，采用可控起、制动装置使动力装置可以平稳起动、制动。本次毕业设计是关于矿用主斜井固定式钢绳芯强力带式输送机的设计，对输送机的发展、运输机理及运输因数进行了较为全面、深

7、入的了解和研究。根据带式输送机的输送机理及运输因数结合当前煤矿用带式输送机的需求越来越大，这种需求的带式输送机的特点是装机功率大，带强高，使用钢绳芯强力胶带，根据安老师所给的数据，经过分析计算与比较，设计出该钢绳芯强力带式输送机，并在调查的原有带式输送机的缺点基础上，进行了一些改进，以满足煤矿生产对带式输送机日益增长的需求。此外，通过对大量的已投入生产的同类产品的工况及性能等进行了较为详细的了解性研究，在已知的实践基础上，使该设计更加具有生产制造性，为钢绳芯强力带式输送机技术的更进一步推广应用奠定了基础。 关键词：钢绳芯强力带式输送机，可控CST软起动， 托辊 ， 跑偏Abstract At

8、present,the large volume of belt conveyor positive, long distance,high-power, high-speed direction. Long-distance conveyor and controllable starting transmission device used in coal transportation system, with its unique advantages, transmission speed and delivery of large, advanced design theory is

9、 based on a soft start, reducing the running resistance, the use of Control, power plant can be smooth, the brakes. The subject of strong steel cord belt conveyor transport mechanism and the development of the transport factor and a more comprehemsive in-depth understanding and research. According t

10、o the belt conveyor transport mechanism and the transport factor of the current mine belt conveyor of the growing demand for such needs belt conveyor is characterized by large capacity power, generallu greater than 1000kw, with high strength.The use of steel cord strong tape, according to data by th

11、e conditions of teachers, After calculation and analysis,dsign strength of the steel cord belt conveyors, and the original belt conveyor on the basis of a number of improvements to meet the mine production of the belt conveyor growing demand. In addition, the production has a large number of similar

12、 products and the performance of the condition to carry out a more detailed understanding of the research, known on the basis of practice, so that the design of more production of steel cord for power the belt conveyor technology popularization and application of more closer laid the foundation.Keyw

13、ord: Steel cord belt conveyor belt conveyor powerful long-distance coal mine mechanical conveyor Controlled CST soft start transmission from the conveyor system Supporting roller Runs 第一篇 钢绳芯强力带式输送机第一章 概述第一节 引 言 现今，带式输送机在现代散装物料的连续输送中，是主要的运输设备，使用范围相当广泛，具有运输成本底、运量大及维护简便等优势，在采矿、冶金、港口、码头等工况企业越来越显现其重要的作用

14、，并且随着现代工业规模的扩大和技术的发展，带式输送机也随之向长距离、大运量、大型化方向发展，尤其在煤炭等采矿业的散装物料输送中有着极其广泛的应用前景。带式输送机是一种有扰性牵引构件的连续运输机械，皮带既是带式输送机的承载构件又是牵引构件（钢丝绳牵引带式输送机除外），带上的物料随输送带一起运行，根据需要可在带式输送机端部和中间卸下。输送带用转动的托辊支持，运行阻力很小。带式输送机可沿水平和倾斜线路运行，使用平面运输带沿倾斜工作时，不同物料的最大倾角不同。输送原煤，使用平面输送带和35槽角的一般槽形托辊，设计时沿倾斜向上运输的最大倾角不超过20，向下运输最大倾角为16。带式输送机具有运输能力大、运

15、输连续、维护简便等特点，运行阻力小、耗电量低、运行平稳、运途中对物料的破碎性小、容易实现自动控制，因此被广泛应用在国民经济各个部门。煤矿的井上、下运输，各种类型的带式输送机使用愈来愈多。在煤矿生产中是比较经济可靠的运输设备，所以已成为井下原煤运输的主要运输设备。为了适应现代化矿井高产高效的发展，带式输送机朝着大功率、大运量、长运距的方向发展，钢绳芯强力带式输送机正是在社会需求的基础上很快发展起来的，它一般由传动滚筒、改向滚筒、托辊、机架、输送带、驱动装置、拉紧装置、制动装置和逆止器等部分组成。到目前为止，已广泛用于冶金、矿山、化工、煤矿、港口、电站、建材、轻工、电力、粮食等许多工农业领域。近年

16、来大型带式输送机得到了更迅猛发展，从输送量、运输距离和经济效益等方面，已经形成了与汽车、火车相抗衡的局面。带式输送机具有结构简单、输送物料范围广泛、输送量大、输送距离长、对线路适应性强、卸载物料方便、可靠性高、运营费低、基建投资省、能耗低、效率高、应用领域广阔、市场巨大等一系列优点，使其在国内外获得了大力发展。第二节 国内外带式输送机技术的现状及差距自20世纪60年代末开始，随着电子技术的发展，以及输送带接头技术的不断完善，带式输送机进入了一个新的发展时期。这段时期的明显特点是，输送机技术发展迅速，应用范围不断扩展。它的发展趋势为：大运量、长距离、高速度，生产成本低，低能源消耗，以及智能化。

17、一、 国外带式输送机技术的现状 国外皮带输送机技术的发展很快，其主要表现在2个方面：一方面是皮带输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角皮带输送机、管状皮带输送机、空间转弯带式输送机等各种机型；另一方面是皮带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、高带速等大型皮带输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用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所示的主要技术指标，其关键技术与装备有以下几个特点：（1） 设备大型化 其主要技术参数与装备均向着大型化发展，以满足年产300500万t以上高产高效集约化

18、生产的需要。（2） 监控综合化 应用动态分析技术和机电一体化、计算机监控等高新技术，采用大功率软起动与自动张紧技术，对输送机进行动态监测与监控，大大地降低了输送带的动张力，设备运行性能好，运输效率高。（3） 技术先进性 采用多机驱动与中间驱动及其功率平衡、输送机变向运行等技术，使输送机单机运行长度在理论上已有受限制，并确保了输送系统设备的通用性、互换性及其单元驱动的可靠性。（4）新型、高可靠性关键元部件技术 如包含CST等在内的各种先进的大功率驱动装置与调速装置、高寿命高速托辊、自清式滚筒装置、高效贮带装置、快速自移机尾等。如英国FSW生产的FSW1200/（23）400（600）工作面顺槽带

19、式输送机就采用了液粘差速或变频调速装置，运输能力达3000 t/h以上，它的机尾与新型转载机（如美国久益公司生产的S500E）配套，可随工作面推移而自动快速自移、人工作业少、生产效率高。表1-1 国外300500万t/a高产高效矿井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皮带输送机运距/m200030003000带速/m.s-1445，最高达8输送量/t.h-12500300030004000驱动总功率/kW1200200015003000，最大达10100 二、国内皮带输送机机技术的现状 我国生产制造的皮带输送机的品种、类型较多。在“八五”期间，通过国家一条龙“

20、日产万吨综采设备”项目的实施，皮带输送机的技术水平有了很大提高，煤矿井下用大功率、长距离皮带输送机的关键技术研究和新产品开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离皮带输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩皮带输送机等均填补了国内空白，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 国内皮带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皮带输送机运距/m20003000300

21、0带速/m.s-1445，最高达8输送量/t.h-12500300030004000驱动总功率/kW1200200015003000，最大达10100 三、国内外带式输送机技术的差距 1、大型皮带输送机的关键核心技术上的差距（1）皮带输送机动态分析与监测技术 长距离、大功率皮带输送机的技术关键是动态设计与监测，它是制约大型皮带输送机发展的核心技术。目前我国用刚性理论来分析研究带式输送机并制订计算方法和设计规范，设计中对输送带使用了很高的安全系统（一般取n=10左右），与实际情况相差很远。实际上输送带是粘弹性体，长距离带式输送机其输送带对驱动装置的起、制动力的动态响应是一个非常复杂的过程，而不能

22、简单地用刚体力学来解释和计算。已开发了皮带输送机动态设计方法和应用软件，在大型输送机上对输送机的动张力进行动态分析与动态监测，降低输送带的安全系统，大大延长使用寿命，确保了输送机运行的可靠性，从而使大型皮带输送机的设计达到了最高水平（输送带安全系数n=56），并使输送机的设备成本尤其是输送带成本大为降低。（2）可靠的可控软起动技术与功率均衡技术 长距离大运量带式输送机由于功率大、距离长且多机驱动，必须采用软起动方式来降低输送机制动张力，特别是多电机驱动时。为了减少对电网的冲击，软起动时应有分时慢速起动；还要控制输送机起动加速度0.30.1 m/s2，解决承载带与驱动带的带速同步问题及输送带涌浪

23、现象，减少对元部件的冲击。由于制造误差及电机特性误差，各驱动点的功率会出现不均衡，一旦某个电机功率过大将会引起烧电机事故，因此，各电机之间的功率平衡应加以控制，并提高平衡精度。国内已大量应用调速型液力偶合器来实现输送机的软起动与功率平衡，解决了长距离带式输送机的起动与功率平衡及同步性问题。但其调节精度及可靠性与国外相比还有一定差距。此外，长距离大功率带式输送机除了要求一个运煤带速外，还需要一个验带的带速，调速型液力偶合器虽然实现软启动与功率平衡，但还需研制适合长距离的无级液力调速装置。当单机功率500 kW时，可控CST软起动显示出优越性。由于可控软起动是将行星齿轮减速器的内齿圈与湿式磨擦离合

24、器组合而成（即粘性传动）。通过比例阀及控制系统来实现软起动与功率平衡，其调节精度可达98% 以上。但价格昂贵，急需国产化。 2、技术性能上差距我国带式输送机的主要性能与参数已不能满足高产高效矿井的需要，尤其是顺槽可伸缩带式输送机的关键元部件及其功能如自移机尾、高效储带与张紧装置等与国外有着很大差距。 （1）装机功率 我国工作面顺槽可伸缩带式输送机最大装机功率为4250 kW，国外产品可达4970 kW，国产带式输送机的装机功率约为国外产品的30%40%，固定带式输送机的装机功率相差更大。（2）运输能力 我国带式输送机最大运量为3000 t/h，国外已达5500 t/h。（3）最大输送带宽度 我

25、国带式输送机为1400 mm，国外最大为1830 mm。（4）带速 由于受托辊转速的限制，我国带式输送机带速为4m/s，国外为5m/s以上。（5）工作面顺槽运输长度 我国为3000 m，国外为7300m。（6）自移机尾 随着高产高效工作面的不断出现，要求顺槽可伸缩带式输送机机尾随着工作面的快速推进而快速自移。国内自移机尾主要依赖进口，主要有2种：（a）随转载机一起移动的由英国LONGWALL公司生产的自移机尾装置。（b）德国DBT公司生产的自移机尾装置。前者只有一个推进油缸，后者则有2个推进油缸。LONGWALL公司生产的自移机尾用于在国内带宽1.2 m的输送机上，缺点是自移机尾输送带的跑偏量

26、太小，纠偏能力弱，刚性差。德国生产的自移机尾在国内使用效果优于前者，水平、垂直2个方向均有调偏油缸，纠偏能力强。因此，前者还需完善，后者则需研制，但对自移机尾的要求是共同的，既要满足输送机正常工作时防滑的要求，又要满足在输送机不停机的情况下实现快速自移。 （7）高效储带与张紧装置 我国采用封闭式储带结构和绞车张紧为主，张紧小车易脱轨，输送带易跑偏，输送带伸缩时，托辊小车不自移，需人工推移，检修麻烦。国外采用结构先进的开放式储带装置和高精度的大扭矩、大行程自动张紧设备，托辊小车能自动随输送带伸缩到位。输送带不易跑偏，不会出现脱轨现象。 输送机品种 机型品种少，功能单一，使用范围受限，不能充分发挥

27、其效能，如拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用；另外，我国煤矿的地质条件差异很大，在运输系统的布置上经常会出现一些特殊要求，如弯曲、大倾角（+25）直至垂直提升等，应开发特殊型专用机种带式输送机。3、可靠性、寿命上的差距（1）输送带抗拉强度 我国生产的织物整芯阻燃输送带最高为2500 N/mm，国外为3150 N/mm。钢丝绳芯阻燃输送带最高为4000 N/mm，国外为7000 N/mm。（2）输送带接头强度 我国输送带接头强度为母带的50%65%，国外达母带的70%75%。（3）托辊寿命 我国现有的托辊技术与国外比较，寿命短、速度低、阻力大，而美国等使用的新型注油托辊，其运行阻力小，

28、轴承采用稀油润滑，大大地提高了托辊的使用寿命，并可作为高速托辊应用于带式输送机上，使用面广，经济效益显著。我国输送机托辊寿命为2万h，国外托辊寿命59万h，国产托辊寿命仅为国外产品的30%40%。（4）输送机减速器寿命 我国输送机减速器寿命2万h，国外减速器寿命7万h。（5）带式输送机上下运行时可靠性差。 4、控制系统上差距 （1）驱动方式 我国为调速型液力偶合器和硬齿面减速器，国外传动方式多样，如BOSS系统、CST可控传动系统等，控制精度较高。 （2）监控装置 国外输送机已采用高档可编程序控制器PLC，开发了先进的程序软件与综合电源继电器控制技术以及数据采信、处理、存储、传输、故障诊断与查

29、询等完整自动监控系统。我国输送机仅采用了中档可编程序控制器来控制输送机的启动、正常运行、停机等工作过程。虽然能与可控启（制）动装置配合使用，达到可控启（制）动、带速同步、功率平衡等功能，但没有自动临近装置，没有故障诊断与查询等。 （3）输送机保护装置 国外带式输送机除安装防止输送带跑偏、打滑、撕裂、过满堵塞、自动洒水降尘等保护装置外，近年又开发了很多新型监测装置：传动滚筒、变向滚筒及托辊组的温度监测系统；烟雾报警及自动消防灭火装置；纤维织物输送带纵撕裂及接头监测系统；防爆电子输送带秤自动计量系统。这些新型保护系统我国基本处于空白。而我国现有的打滑、堆煤、溜煤眼满仓保护，防跑偏、超温洒水，烟雾报

30、警装置的可靠性、灵敏性、寿命都较低。 四、煤矿带式输送机技术的发展趋势1、设备大型化、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然趋势，也是高产高效矿井运输技术的发展方向。在今后的10a内输送量要提高到30004000 t/h，带速提高至46m/s，输送长度对于可伸缩带式输送机要达到3000m。对于钢绳芯强力带式输送机需加长至5000m以上，单机驱动功率要求达到10001500 kW，输送带抗拉强度达到6000 N/mm（钢绳芯）和2500 N/mm（织物芯）。尤其是煤矿井下顺槽可伸缩输送技术的发展，随着高产高效工作

31、面的出现及煤炭科技的不断发展，原有的可伸缩带式输送机，无论是主参数，还是运行性能都难以适应高产高效工作面的要求，煤矿现场急需主参数更大、技术更先进、性能更可靠的长距离、大运量、大功率顺槽可伸缩带式输送机，以提高我国带式输送机技术的设计水平，填补国内空白，接近并赶上国际先进工业国的技术水平。其包含7个方面的关键技术：带式输送机动态分析与监控技术；软起动与功率平衡技术；中间驱动技术；自动张紧技术；新型高寿命高速托辊技术；快速自移机尾技术；高效储带技术。2、提高元部件性能和可靠性设备开机率的高与低主要取决于元部件的性能和可靠性。除了进一步完善和提高现有元部件的性能和可靠性，还要不断地开发研究新的技术

32、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。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。第三节 带式输送机的分类表1-3带式输送机分类及代号（JB238978）名称代号类、组、型代号通用带式输送机T（通）DT轻型带式输送机Q（轻）DQ移动带式输送机Y（移）DY钢丝绳芯带式输送机X（芯）DX大倾角带式输送机J（角）DJ钢丝绳牵引带式输送机S（绳）DS压带式输送机A（压）DA气垫带式输送机D（垫）N

33、D磁性带式输送机C（磁）DC钢带输送机G（钢）DG网带输送机W（网）DW第四节 带式输送机的工作原理输送带绕经传动滚筒和机尾换向滚筒形成一个无极的环形带。输送带的上、下两部分都支承在托辊上。拉紧装置给输送带以正常运转所需要的拉紧力。工作时，传动滚筒通过它和输送带之间的摩擦力带动输送带运行。物料从装载点装到输送带上，形成连续运动的物流，在卸载点卸载。一般物料是装载到上带(承载段)的上面，在机头滚筒卸载，也可利用专门的卸载装置在中间卸载。带式输送机机身的上带是用槽形托辊支撑，以增加物流断面积，下带为返回段(不承载的空带)一般用平托辊。提高输送机传动装置的牵引力可以从以下三个方面考虑：（1）增大拉紧

34、力：增加初张力可使输送带在传动滚筒分离点的张力增加，此法提高牵引力虽然是可行的。但因增大必须相应地增大输送带断面，这样导致传动装置的结构尺寸加大，是不经济的。故设计时不宜采用。但在运转中由于运输带伸长，张力减小，造成牵引力下降，可以利用拉紧装置适当地增大初张力，从而增大，以提高牵引力。（2）增加围包角：对需要牵引力较大的场合，可采用双滚筒传动，以增大围包角。（3）增大摩擦系数：其具体措施可在传动滚筒上覆盖摩擦系数较大的衬垫，以增大摩擦系数。通过对上述传动原理的阐述可以看出，增大围包角是增大牵引力的最有效方法。故在传动中拟采用这种方法。第二章 钢绳芯输送带输送带在带式输送机中既是承载构件又是牵引

35、构件（钢丝绳牵引带式输送机除外），它不仅要有承载能力，还要有足够的抗拉强度。输送带由带芯（骨架）和覆盖层组成，其中覆盖层又分为上覆盖胶，边条胶，下覆盖胶。钢丝绳芯输送带是由许多柔软的细钢丝绳相隔一定的间距排列，用与钢丝绳有良好粘合性的胶料粘合而成。钢丝绳芯输送带的纵向拉伸强度高，抗弯曲性能好；伸长率小，需要拉紧行程小。钢丝绳芯胶带可分为无布层和有布层两种类型。我国目前生产的均为无布层的钢丝绳芯胶带，这种胶带所用的钢丝绳是由高强度的钢丝顺绕制成的，中间有软钢芯，钢芯强度已达到60000N/cm。同其它输送带相比，在带强度相同的前提下，钢丝绳芯输送带的厚度小。在钢绳芯输送带中,钢丝绳的质量是决定输

36、送带使用寿命长短的关键因素之一，必须具有以下特点：(1)应具有较高的破断强度。钢芯强度高则输送带亦可增大，从另一个角度来说，绳芯强度越高，所用绳之直径即可缩小，输送带可以做的薄些，已达到减小输送机尺寸的目的。(2)绳芯与橡胶应具有较高的黏着力。这对于用硫化接头具有重大意义.提高钢绳与橡胶之间黏着力的主要措施是在钢绳表面电镀黄铜及采用硬质橡胶等。(3)应具有较高的耐疲劳强度，否则钢绳疲劳后，它与橡胶的黏着力即下降乃至完全分离。(4)应具有较好的柔性.制造过程中采用预变形措施以消除钢绳中的残余应力，可使钢绳芯具有较好的柔性而不松散。输送带上下覆盖胶目前多采用天然橡胶,国外有采用耐磨和抗风化的橡胶的

37、胶带，如轮胎花纹橡胶的改良胶作为覆盖胶,以提高其使用寿命。输送带的中间用合成橡胶与天然胶的混合物。钢绳芯带与普通带相比较以下优点：(1)强度高。由于强度高，可使1台输送机的长度增大很多。目前国内钢绳芯输送带输送机1台长度达几公里、几十公里。伸长量小.钢绳芯带的伸长量约为帆布带伸长量的十分之一，因此拉紧装置纵向弹性高。这样张力传播速度快，起动和制动时不会出现浪涌现象。(2)成槽性好。由于钢绳芯是沿着输送带纵向排列的，而且只有一层，与托辊贴合紧密,可以形成较大的槽角。近年来钢绳芯输送带输送机的槽角多数为35，这样不仅可以增大运量，而且可以防止输送带跑偏。(3)抗冲击性及抗弯曲疲劳性好，使用寿命长。

38、由于钢绳芯是以很细的钢丝捻成钢绳带芯，它弯曲疲劳和耐冲击性非常好。(4)破损后容易修补，钢绳芯输送带一旦出现破损，破伤几乎不再扩大，修补也很容易。相反，帆布带损伤后，会由于水浸等原因而引起剥离。使帆布带强度降低。(5)接头寿命长。这种输送带由于采用硫化胶接，接头寿命很长，经验表明有的接头使用十余年尚未损坏。(6)输送机的滚筒小。钢绳芯输送带由于带芯是单层细钢丝绳，弯曲疲劳轻微，允许滚筒直径比用帆布输送带的。钢绳芯输送带也存在一些缺点:(1)制造工艺要求高，必须保证各钢绳芯的张力均匀，否则输送带运转中由于张力不均而发生跑偏现象。(2)由于输送带内无横向钢绳芯及帆布层，抗纵向撕裂的能力要避免纵向撕

39、裂。(3)易断丝。当滚筒表面与输送带之间卡进物料时，容易引起输送带钢绳芯的断丝。因此,要求要有可靠的清扫装置。第三章 输送机的关键技术一、影响因数分析：输送倾角、物料的块度、硬度、含水量、带速、侧压力、输送带的成槽性、输送距离、托辊间距、卸载点结构、装载点物料冲击等。二、槽形托辊组：要根据物料的不同块度、硬度、含水量、带速、输送带的成槽性、输送距离、运量来调整物料与胶带之间的摩擦系数，托辊的倾角是需要根据不同的物料作相应的调整，而不是一成不变的。三、装载点：在装载处采取有效措施，保证装载处的物料处于稳定状态，确保不发生滚料现象。四、卸载点：在机头卸载处，胶带由深槽变平，胶带对物料的侧压力消失，

40、物料会滚料，在此处采取有效措施，确保在卸载点不滚料、不撒料。五、滚筒所有传动滚筒和轴径大于200mm的改向滚筒采用铸焊结构，其余滚筒采用全焊结构，筒体焊接后，对其焊缝进行超声波和X光探伤检查，并进行热处理，以消除内应力。轴承为整体结构，筒体和轴均按无限寿命设计。主要滚筒与轴的联结采用涨套联结，避免了在轴上铣键槽，降低了应力集中、制造、安装、拆卸都极为便利。六、托辊：托辊的使用寿命主要取决于密封和承载的性能，由专用的托辊流水线生产的，各项指标符合设计要求。托辊易损件采用： 密封：采用密封件及迷宫组合密封； 轴承：采用大游隙托辊专用轴承，该轴承采用了增大游隙、加大钢球直径和沟槽曲率，及采用具有柔性

41、的尼龙保持架等措施，使其寿命比同规格的普通轴承提高10倍以上，旋转阻力降低1倍以上。七、驱动架驱动架是输送机的主要受力部件之一，其结构是滚筒中心对称的两个三角架组成。加工时，先将三角形框架单件焊接成形，并组装成驱动架，再在大型落地镗床上进行铣削加工，其上的螺栓孔也同时钻出，这样加工出来的驱动架，其精度和形位公差才能满足图纸要求。八、传动系统的控制对于大型带式输送机，因其运距大，坡度大，功率大，个承载部件的受力较大，考虑到重载起动时起动困难，瞬时冲击力大等因素，都必须采用软起动技术，以达到下面几个目的：起动时间随带式输送机主参数可以任意调节，使输送机按照较理想的起动速度图平稳起动，并能实现满载起

42、动；确保输送机起动加速度值小于等于0.10.3m/s2范围内，使输送机起动张力控制在允许范围内；在多机驱动时，还应具有功率平稳的功能，保证多机驱动的功率不平衡度不超过5；电动机能空载起动，以降低对外界电源与电压的冲击，并尽量避免对外界电源产生污染；具有过载保护功能；在输送机短视停车时，还应具有可以不停电动机的功能；操作维护简便，工人易于掌握。第二篇 钢绳芯强力带式输送机设计的主要计算与校核第一章 设计原始数据、方案及实施过程第一节 设计原始数据及输送机布置形式 针对目前煤炭企业规模化、大型化发展的方针趋势，煤机市场对于长距离、大运量、大坡度的带式输送机的需求量越来越大，这种带式输送机的特点要求

43、是装机功率大，带强度高，使用钢绳芯强力胶带，对于滚筒、托辊和机架的强度要求都大幅提高，对整机的运行监控要求更加完善，安全动转的性能要求更高、更严格，需要配套变频起动装置、CST装置或调速耦合器等装置来保证起动和运行的平稳、可靠性。该设计针对市场需求的变化，设计出了适应市场的钢绳芯强力带式输送机，并希望能够在煤矿开采中得以推广应用。 设计的原始数据：输送物料为原煤，块度为0300mm，堆积密度=1000kg/m3，物料在输送带上的堆积角=30，输送机年计划运量:250万吨，输送能力：600 t/h，巷道宽45m，巷道最大倾斜角：=11，总运距：1200 m ，总提升高度250 m，带速V=25

44、m/S ，带宽B=1200 mm，物料温度：50，工作环境：井下。 根据胶带机工艺线路布置要求及经济实用性要求，采用头部驱动，降低设备总投资；由于胶带机拉紧行程及拉紧力大，采用了重载张紧装置，布置在胶带机尾部低张力处，自动调整胶带机各种运行工况所需要的胶带张力；为实现长距离胶带机紧急停机，实现软启动与功率平衡，解决同步性问题，避免意外撕裂过长胶带、叠带事故及其它安全事故，设有CST减速器装置及各种保护装置。初步确定输送机布置形式，如图2-1所示：图2-1 输送机布置方式第二节 设计计划及方案一、根据给定的原始数据和要求，首先进行功率及受力计算：1、对胶带的带强进行计算校核，选出符合要求的胶带规

45、格及型号。2、对传动滚筒、卸载滚筒、各个改向滚筒的受力及扭矩进行计算校核；3、对电动机、减速器、各环节的联轴器、进行适当的选型配套；4、计算钢绳芯强力胶带输送机正常运行所需的张紧力，以保证胶带与传动滚筒之间不打滑，并保证承载和回空段的胶带在运行中保持在一定的下垂度范围内；5、计算输送机正常运行所需的制动力及停机和断电条件下所需的逆止力，并对制动及逆止的设备进行选型配套；6、对承载分支和回空分支的托辊进行选型并校核，对托辊的正确设计提供理论依据；二、根据给定设计条件确定整机的设计、布置方案。整机系统组成如下：该设计将整部输送机分成输送带、驱动装置、卸载滚筒架、传动滚筒架、中间部分、机尾重载张紧车

46、、滚筒、托辊、电气控制等单元进行设计、选型配套。第二章 钢绳芯强力带式输送机设计计算与校核第一节 设计计算说明 通过调查发现现行煤矿运输距离一般小于1000m，本设计大于1000m，为1200m，用于原煤的运输，斜井固定式主提升皮带机，输送能力为：Q=600t/h，物料块度：0300mm，堆积密度:=1000kg/m3，物料在输送带上的堆积角：=30，机长1200m，总提升高度250 m，倾斜角度：=011。初步设计给定：带速V=25 m/S ，带宽B=1200 mm，启动时间：60350 S可调，停止时间1060S可调。初步设计参数： 根据矿山运输机械取：上托辊间距=1200mm，下托辊间距

47、=3000mm，托辊槽角=35,托辊直径：133mm,导料槽长度6000mm,预选输送带st4000,上覆盖层厚8mm,下覆盖层厚8mm，由矿山运输与提升设备表2-3得胶带参考质量=49 kg/m 。第二节 核算输送能力带式输送机的最大运输能力计算公式为 式中：输送量（； 带速（； 物料堆积密度（）； 在运行的输送带上物料的最大堆积面积（）， 查矿山运输机械表4-12得A=019568 输送机的倾斜系数，查矿山运输机械表4-13，利用插值法得K=094。计算得=36019568100025094=1655 t/h600t/h，满足要求。根据原煤块度核算输送机带宽：2300200800mm120

48、0 mm 式中最大粒度，mm。故输送机带宽能满足输送0300mm块度原煤要求。第三节 驱动滚筒上所需驱动力P和传动功率 带式输送机运行，需要克服的阻力很多，国际标准ISO5048*将带式输送机的运行阻力归纳为五类：主要阻力、附加阻力、主要特种阻力、附加特种阻力和倾斜阻力。分析如下：一、主要阻力主要阻力包括：托辊旋转阻力和输送带的前进阻力。托辊旋转阻力是由托辊轴承和密封的摩擦产生的；输送带的前进阻力是由于输送带在托辊上反复被压凹陷，以及输送带和物料经过托辊时反复弯曲变形产生的。主要阻力用下式计算 (N) 式中： 单位长度输送带上装运的物料量,kg/m; 单位长度输送带的质量,kg/m;取49 k

49、g/m 重段单位长度上分布的托辊旋转部分的质量,kg/m;空段单位长度上分布的托辊旋转部分的质量,kg/m;输送机的长度,m;重力加速度，m/s2;输送带在托辊上运行的阻力系数（也有称为模拟摩擦系数），查矿山运输机械表4-17取0.03。输送机的工作倾角为11计算时，单位长度输送带上装运的物料量q，重段和空段单位长度上分布的托辊旋转部分的质量qg、qg，分别按下列各式计算： = = =66.7kg/m = = 式中：输送机的运输能力，； 输送带的速度，； 重段托辊组旋转部分的质量，查DT型皮带机设计手册表3-7得=22.14 空段托辊组旋转部分的质量，查DT型皮带机设计手册表3-7得=19.2

50、8 重段托辊组的间距，；空段托辊组的间距，； 二、主要特种阻力 主要特种阻力包括：由于槽形托辊的两侧辊向前倾斜引起的摩擦阻力；在输送带的重段沿线设有导料栏板时，物料与栏板之间的摩擦阻力。 1、托辊前倾的摩擦阻力用下式计算对重段等长三托辊 对空段的V形托辊 式中：槽形系数，=0.4（30槽角），=0.43（35槽角），=0.5（45槽角），取=0.43（35槽角）； 承载托辊与输送带间的摩擦系数，=0.30.4；取0.4； 装有前倾托辊的区段长度，m，由于重段布置总数的25%为前倾托辊，所以重段取1200*0.25=300m；空段每六组安一组，取1200/6=200m； 侧辊轴线相对于与输送带纵

51、轴线垂直的平面的前倾角；取130； V形托辊的轴线与水平线之间的夹角。据DT型皮带机设计手册表1-9取10；2、物料与导料栏板间的摩擦阻力用下式计算 式中：物料与导料栏板间的摩擦系数，=0.50.7，取=0.7； 导料槽栏板的长度，m；取=6 m； 容积输送能力，； 导料槽两栏板间宽度，m，查DT型皮带机设计手册表3-11取0.730；计算得： 三、附加特种阻力 附加特种阻力包括：输送带清扫器的摩擦阻力及卸料器的阻力。清扫器的摩擦阻力 式中：A清扫器和输送带的接触面积，查DT型皮带机设计手册表3-11得A=0.012； P清扫器和输送带间的压力，N/，一般取为3 N/，取P= N/；清扫器和输

52、送带间的摩擦系数，一般取为0.50.7，取=0.7；该设计的总图中有5个清扫器，则：=5840=4200 N；说明：该设计中包括4个清扫器，2个头部清扫器和2个空段清扫器，1个空段清扫器相当于1.5个头部清扫器，故按5个头部清扫器计算。因本设计为井下上运斜井主运输皮带机，头部换向滚筒处卸料，不需另设卸料器，卸料器的阻力按零计算，故： =4200N四、倾斜阻力倾斜阻力是在倾斜安装的带式输送机上，物料提升要克服的重力，或物料下运时的负重力。倾斜阻力按下式计算： 五、牵引力（圆周力）及运行功率带式输送机驱动滚筒上所需的牵引力（圆周力）是所有运行阻力之和。 对于长距离的带式输送机，附加阻力明显小于主要

53、阻力，采用将主要阻力乘以一个大于1的系数来计入附加阻力的计算，不会出现严重错误，以简化运行阻力的计算。为此引入一个叙述C，对于倾角在18以下的带式输送机可以用下式计算驱动滚筒上所需的牵引力（圆周力）。 系数C依输送机长度的不同由矿山运输机械表4-18按插值法得C=1.08；六、带式输送机所需的运行功率带式输送机驱动滚筒上所需的运行功率，取决于牵引力（圆周力）和输送机的速度，即 式中：驱动滚筒上所需的运行功率，kw； 驱动滚筒上所需的牵引力（圆周力），kN； 输送带速度，m/s。计入驱动设备的传动效率，所需电动机的功率N对具有正功率的输送机 式中：传动效率，一般在0.850.95之间选取，该设计

54、取0.85；该设计传动系统采用双滚筒三电机模式运作，则每台电动机功率为678/3=226kw；输送带最大张力通常发生在起制动工况下，采用软起，制动装置，可以有效缓解动态张力的作用。动态张力可以通过动态分析比较准确地计算，也可以用稳态最大张力乘以起动系数来粗略估算。采用软起、制动装置时，起动系数可取1.11.3。选用电动机时，应按实际情况的需要，计入负载起动的动负荷、电压降、双机功率分配不均等因数的影响，将上述计算值乘一个起动系数，该设计中采用1.3，所以电动机功率为查YB系列电动机型谱，按就大不就小原则选定电动机功率，选电动机型号为YB450S1-4,N=315KW，数量3台。第四节 张力计算

55、 输送带作为带式输送机的牵引构件，在承受为克服输送带运行阻力所必需的牵引力的同时，由于带式输送机是靠驱动滚筒与输送带之间的摩擦力传递牵引力，它的张力还要满足滚筒摩擦传动的需要。除此之外，为防止输送带在两托辊之间有过大的垂度，输送带的张力还要满足它的垂度不超过规定值的需要。输送带作为牵引机构，它的张力沿输送机全长是变化的，需要用逐点计算法求算它在各点的张力。为保证输送机正常运行，输送带张力必须满足以下两个条件：（1）在任何负载情况下，作用在输送带上的张力应使得全部传动滚筒上的圆周力是通过摩擦传递到输送带上，而输送带与滚筒间应保证不打滑；（2）作用在输送带上的张力应足够大，使输送带在两组托辊间的垂

56、度小于一定值。一、输送带张力1、按前述的运行阻力计算公式，依线路情况分段计算各项阻力。 本设计采用双滚筒分别驱动。双滚筒传递功率的分配，有按张力最小分配和按比例分配两种方法，通过对两种方法进行比较，按优选原则，取按比例2：1分配，即传动滚筒功率配比P：P=2：1，依线路分析各阻力情况，并画简图如下：图2-2 张力分布点图2、输送带不打滑条件校核输送带不打滑条件为： 式中：输送机满载起动或制动时出现的最大圆周驱动力； 动载荷系数，对惯性小，起制动平稳的输送机可取较小值，否则就应取较大值。该设计取本机为双滚筒驱动，取；胶面驱动滚筒，采区空气潮湿取，查DT型皮带机设计手册得，则：3、输送带下垂度校核

57、承载分支最小张力： N回程分支最小张力： 式中：允许最大下垂度，一般0.01，该设计取0.01；4、各特性点张力计算功率配比2：1时 说明：为简化计算，输送带经过改向滚筒的弯曲阻力F1和改向滚筒轴承阻力Ft之和W可用式W=（K-1）计算式中-改向滚筒趋入点张力，N；K-改向滚筒阻力系数；45时，K=1.0290时，K=1.03180时，K=1.04为输送带在改向滚筒上的围包角。依逐点计算法得： 重段最小点张力大于，故满足垂度要求；=29872.6N，故满足不打滑条件。 5、确定传动滚筒合张力第一滚筒合张力： 第二滚筒合张力： 6、确定各改向滚筒合张力滚筒合张力/N头部180改向滚筒合力528878.2尾部（拉紧）180改向滚筒合力111659.6头部增面改向滚筒合力546304.4头部增面改向滚筒合力558490.5传动层面改向滚筒合力576573传动层面改向滚筒合力65228.8下皮带改向滚筒合力67173.1二、输送带强度 据DT型皮带机设计手册，胶带强度应满足： 式中：胶带安全系数； -胶带许用安全系数；