1、 贵州职业技术学院毕业设计 贵州职业技术学院毕业设计 论文 姓名：马崇高 班级：矿山机电 131 学号： 13530106 设计题目：带式输送机设计 指导老师：李老师 贵州职业技术学院毕业设计 摘 要 带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备 (如机车类 )相比，具有输送距离长、运量大、连续输送 等优点，而且运行可靠，易于实现自动化和集中化控制。带式输送机是输送能力最大的连续输送机械之一。其结构简单、运行平稳、运转可靠、能耗低、对环境污染小、管理维护方便，在连续装载条件下可实现连续运输。本论文主要涉及了带式输送机的机械设计和电气原理设计部分。 带式输送机的机械设计分两步，第一步
2、是初步设计，主要是通过理论上的计算选出合适的输送机部件。其中包括输送带的类型和带宽选择、带式输送机线路初步设计、托辊及其间距的选择、滚筒的选择、电动机、减速器、盘闸制动器、软起动装置的选择等；第二步是施工设计，主要根据初步设计 选定的滚筒、托辊、驱动装置完成对已选部件的安装与布置的图纸设计工作。 最后，在机械设计的基础上，完成了对输送机的保护装置及其电气原理设计。电气控制主要通过以可编程控制器为核心的电气系统实现的。 关键词：带式输送机；驱动装置；可编程控制器 贵州职业技术学院毕业设计 目 录 1.带式输送机的技术发展 - 2.带式输送机的初步设计 - 2.1 概述 - 2.2 带式输送机的初
3、步设计 - 2.3 托辊的选择计算 - 3. 带式输送机电控设计 - 3.1 电控 系统的概述 - 3.2指令说明 - 3.3 系统工作原理 - 参考文献 - 贵州职业技术学院毕业设计 贵州职业技术学院毕业设计 1 5 带式输送机设计 前 言 带式输送机是输送能力最大的连续输送机械之一。其结构简单、运行平稳、运转可靠、能耗低、对环境污染小、便于集中控制和实现自动化、管理维护方便，在连续装载条件下可实现连续运输。它是运输成件货物与散装物料的理想工具，因此被广泛用于国民经济各部门，尤其在矿山用量最多、规格最大。 1880年德国 LMG 公司设计了一台链斗挖掘机，其尾部带一条蒸气机驱动的带式输送机。
4、 1896 年美国纽约颁布了鲁宾斯为带式输送机的发明人。 20 世纪30年代随着德国褐煤露天矿连续开采工艺的发展，带式输送机也随之得到迅速地发展，二次大战前德国褐煤露天矿已出现 1.6m 带宽的带式输送机。 50 年代开发出的钢绳芯输送带为带式输送机长距离化和大型化创造了条件。前西德为了摆脱石油危机带来的影响，开发了年产 4000 5000 万 t的褐煤露天矿，并在50 60年代为日挖 10万石方的斗轮挖掘机开发了配套的 3.0m带宽的带式输送机，带速为 6.8m/s。后经科研开发将带速提高到 7.5m/s，使带宽从 3.0m 降至2.8m，但运量仍保持 3.75 万 t/h。单条带式输送机的
5、装机容量为 62000kW ，是当今运量最大的带式输送机。 70 年代开始，西方各国推广斜井带式输送机。德国鲁尔区 Haniel-Prosper煤矿使用了当今规格最大的斜井带式输送机，其带宽为 1.4m，带速为 5.5m/s,带强为 st7500N/mm，整机传动功率为 23100kW 同步电机。电机转子直接固定在滚筒轴上，从而省去了减速器。同步机用交直交变频装置调速，起、制动过程非常平稳，起动时 间可达 140s，制动时间达 40s。输送带保证寿命达 20 年。该机上、下分支输送带都运送物料。向上运媒 1800t/h，下分支向下运矸石1000t/h，提高高度达 700 余米。 1、带式输送机
6、的技术发展 经过一百年的发展，带式输送机已成为一个庞大的家族，不再是常规的开式槽型或直线布置的带式输送机，而是针对生产需求设计出各种各样的特种带式输送机。例如，弯曲型、线摩擦型。大倾角型。可伸缩型。吊挂型、管式、贵州职业技术学院毕业设计 1 6 吊挂管式、波纹挡边式、气垫式、压带式、钢丝绳牵引式和钢带式等带式输送机。它们各有自己的独特优点，适用于某些特殊场合。 例如，管式和吊挂式输送机因其密封性好，适用于有环保要求或物料不应受外界环境影响的场合。波纹挡边带式输送机可以做大倾角甚至垂直提升，因而在卸船和 竖井提升中得到应用。压带式大倾角带式输送机于 50 年代在下挖式斗轮挖掘机上广泛应用。倾角可
7、达 35，从而缩短斗轮臂架长度。 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。单机运距已达 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 4m。最大运输能力已达到 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 。我国生产的带式输送机最大带宽已达到 2m，带速已达到 2 m/s，设计运输能力已达到 5.2 万 t/h，最大运距为3.7km。 带式输送机的运输能力和输送距离是所有其他输送设备无法比拟的，因此世界各国都在不断地努力发展和完善带式输送机技术。研究带式输送机的途径和目的及意
8、义如下： 提高带速，它是提高输送能力和节省投资的有效途径。 提高各部件的可靠性，也包括输送带的可靠性，往往一个部件的失灵会影响整机乃至整个系统的停顿。 努力减少维护工作量或取消日常维护工作，因带式输送机分布在几百米甚至几千米 的运输线路上，很难实现有效的维护保养工作。 节能研究，带式输送机本身是输送机中耗能最省的，但在大型矿山、冶金、电力和专用港口等企业中带式输送机用量很大，成为企业中的一个耗能大部门，因而进一步的节能研究具有重要意义。 为适应金属露天矿大型化开采的需要，一些国家正努力解决输送机输送金属矿石及其周围的问题，力求用带式输送机替代昂贵的汽车运输。 对大中型带式输送机采用动态设计方法
9、，通常采用的静态设计方法没有考虑输送带的粘弹性问题，因而输送机的起动与制动过程中会在输送带中产生冲贵州职业技术学院毕业设计 2 7 击波，冲击波引起的输送带动张力要比正常 运行的最大张力大 10 多倍，它直接关系着输送带的强度、接头强度、滚筒、传动装置和联接件的设计强度，然而研究可控的起动装置和制动装置来减小动张力便成为动态设计的根本所在。 常用带式输送机类型与特点 带式输送机的种类很多，常用的主要有以下几种： （ 1）通用带式输送机（ DT） 通用带式输送机是一种固定式带式输送机。其特点式托辊安装在固定的机架上，由型钢做成的机架固定在底板或地基上，整个机身成刚性结构。因此，它广泛用于要求设备
10、服务年限长，地基平整稳定的场合。例如，煤矿地面生产系统、洗煤厂、井下主要运输大巷、港口、发电 厂等生长地点。该种输送机应用十分普遍，现已形成系列产品如 TD62、 TD75、 DT等。 （ 2）钢绳芯带式输送机 钢绳芯带式输送机在结构形式上相同于通用带式输送机，只是输送带由织物芯带改为钢丝绳芯带。因此，它是一种强力型带式输送机，具有输送距离长、运输能力大、运行速度高、输送带成槽性好和寿命长等优点。但其最大缺点是因钢绳芯输送带的芯体无横丝，故横向强度低易造成纵向撕裂。在大型矿井的主要平巷、斜井和地面生产系统往往会遇到大运量、长距离情况，如果采用普通型带式输送机运输，由于受到输送带强度的限制而只能
11、采用多台串联 运行方式，这就造成了设备数量多，物料转载次数多，因而带来设备投资高，运转效率低，事故率升高，粉媒比重上升以及维护人员增多等后果。采用钢绳芯带式输送机可以有效地解决这类问题。该种带式输送机已经定型成 DX 系列。 （ 3）吊挂式带式输送机 吊挂式带式输送机是一种将其机架用钢丝绳或铁链吊挂在顶板上的带式输送机。机架可以采用钢丝绳或型钢材，托辊组可以是铰接或固定支承。它通常用于底板或地基起伏不稳定，服务时间较短的场合。如煤矿井下采区上、下山，顺槽和集中运输巷。 （ 4）可伸缩带式输送机 贵州职业技术学院毕业设计 3 8 可伸缩带式输送机的输送长度可以根 据工作的需要随时缩短或加长。这是
12、为满足煤矿井下综采工作面顺槽输送要求而设计的。 （ 5）移动带式输送机（ DY） 移动带式输送机是一种按整机设计并且整机可在不同地点使用的带式输送机。按移动的方式不同又可分为移动式与携带式带式输送机。前者是靠轮子、履带或滑撬移动的带式输送机；后者是可用人力或机械从一个位置抬到另一个位置的带式输送机。主要用作短距离输送或转载。如煤场、码头、仓库等场所。 (6)弯曲带式输送机 弯曲带式输送机是一种在输送线路上可变向的带式输送机。该种输送机适用于煤矿井下弯曲巷道和地面越野输送。 (7)线摩擦带式输送机 在带式输送机（在此称之为主机）某位置的输送带下面加装一台或几台短的带式输送机（称之为辅机），主带借
13、助重力或弹性力压在辅机的带子（辅带）上，辅带可以通过摩擦力驱动主带，这样主带张力便可以大大降低而实现低强度带完成长距离或大运量输送。 (8)大倾角带式输送机 普通带式输送机的输送倾角超过临界角度时，物料将沿输送带下滑。各种物料所允许的最大上运倾角见表 1.1。大倾角带式输送机可以减小输送距离、降低巷道开拓量，减少设备投资。在露天矿它可以直接安装在非工作边坡，节省大量土方工程和投资。 表 :带式输 送机的最大倾角 贵州职业技术学院毕业设计 4 9 物料名称 最大倾角 物料名称 最大倾角 块煤 18 湿精矿 20 原煤 20 干精矿 18 谷物 18 筛分后石灰石 12 0 25mm 焦炭 18
14、干砂 15 0 30mm 焦炭 20 湿砂 23 0 350mm 焦炭 16 盐 20 0 120mm 矿石 18 水泥 20 0 60mm 矿石 20 块状干粘土 15 18 40 80mm 油母页岩 18 粉状干粘土 22 干松泥土 20 (9)钢绳牵引带式输送机 钢绳牵引带 式输送机从 1951 年起在英语国家得到应用。它的优点在于牵引体与承载体是分开的，可以跨越长距离和大高差。但缺点是输送带成槽性差，影响输送截面积，钢丝绳裸露在外，不易防腐蚀，维护费用高。因此，国外一些国家不提倡使用。我国自 1967 年起在煤矿开始使用，但总体用量不高。根据研究表明，当输送量超过 500t/h，运距超
15、过 2 5km 时，钢绳牵引带式输送机的基建投资和运费将少于钢绳芯带式输送机，即运距越长越有利。 2、带式输送机的初步设计 2.1 概述 带式输送机的设计通常包含初步设计和施工设计两个方面的内容。前者主要是通过 理论上的分析计算选出满足生产要求的输送机各部件，确定合理的运行参数，或者对确定的部件参数进行验算，并完成输送线路的宏观设计，后者主要是根据初步设计完成输送机的安装布置图。 2.2 带式输送机的初步设计 2.2.1 设计原始资料 表 2.1 带式输送机原始资料 贵州职业技术学院毕业设计 5 10 2.2.2 带式输送机的种类 输送带在带式输送机中，既是承载构件又是牵引构 件，它不仅需要足
16、够的强度，而且还应具有耐磨、耐疲劳以及特殊要求，如井下用的输送带还必须具有阻燃的特性。输送带选择的合理与否直接影响带式输送机的投资、运行成本，更重要的是影响输送机可靠、安全的运行。如图所示： 2.2.3 输送带运行速度的选择 带速是输送机的重要参数，通常根据以下原则进行选择： （ 1）长距离、大运量的输送机可选择高带速； （ 2）倾角大、运距短的输送机带速宜小； （ 3）下运相对上运带式输送机带速低； （ 4）粒度大、磨琢性大、易粉碎和易起尘的物料宜选用较低带速； （ 5）卸料车卸料时带速不宜超过 2.5m/s，犁式卸料器卸料时，不宜超过2m/s； （ 6）输送成件物品时，带速不得超过 1.25m/s。 表 2.2 与物料有关的常用带速 主要参数 运量 Q 900t/h 运距 L 497.5m 倾角 -10.6 原煤块度 amax 300mm 原煤松散密度 0.9t/m3 应用单位
