DTⅡ型带式输送机的设计【文献综述】.doc

1、 毕业设计文献综述 机械设计制造及其自动化 DT型带式输送机的设计 0 引言 带式输送机是最重要的现代散状物料输送设备，它广泛的应用电力、粮食、冶金、化工、煤炭、矿山、港口、建材等领域。近年来，带式输送机因为它所拥有的输送料类广泛、 输送能力范围宽、输送路线的适应性强以及灵活的装卸料和可靠性强费用低的特点，已经在某些领域逐渐开始取代汽车、机车运输。成为散料运输的主要装备，在社会经济结构中扮演越来越重要的角色。特别是电动滚筒驱动的带式输送机在粮库的散料输送过程中更加有无可比拟的优势和发展潜力因此我们开拓思 维、努力创新并结合自己原有的知识和现有的资料对其进行创新完善。在此过程中检验自己的创新能力

2、使其应用的范围更加广泛的在国民经济的各个领域起到更加重要的作用。 1 1.1 带式输送机简介 输送机是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械，又称连续输送机。输送机可进行水平、倾斜和垂直输送，也可组成空间输送线路，输送线路一般是固定的。输送机输送能力大，运距长，还可在输送过程中同时完成若干工艺操作，所以应用十分广泛 2。 带式输送机分类方法有多种 ,按运输物料的输送带结构可分成两类 ,一类是普通型带式输送机 ,这类带式输 送机在输送带运输物料的过程中 ,上带呈槽形 ,下带呈平形 ,输送带有托辊托起 ,输送带外表几何形状均为平面 ;另外一类是特种结构的带式输送机 ,各有各的输送特点 .其简介如

3、下 : .QD80 轻型固定式带输送机 QD80 轻型固定式带输送机与 TD 型相比 ,其带较薄、载荷也较轻 ,运距一般不超过 100m,电机容量不超过 22kw。 . DX 型 钢 绳 芯 带 式 输 送 机 它属于高强度带式输送机 ,其输送带的带芯中有平行的细钢绳，一台运输机运距可达几公里到几十公里 。 .U 形带式输送机 它又称为槽形带式 输送机 ,其明显特点是将普通带式输送机的槽形托辊角由 030 045 提高到 090 使输送带成 U 形 .这样一来输送带与物料间产生挤压 ,导致物料对胶带的摩擦力增大 ,从而输送机的运输倾角可达25 。 . 管形带式输送机 U 形带式输送带进一步的成

4、槽 ,最后形成一个圆管状 ,即为管形带式输送机 ,因为输送带被卷成一个圆管 ,故可以实现闭密输送物料 ,可明显减轻粉状物料对环境的污染 ,并且可以 实现弯曲运行 。 . 气垫式带输送机 3 其输送带不是运行在托辊上的 ,而是在空气膜 (气垫 )上运行 ,省去了托辊 ,用不动的带有气孔的气室盘形槽和气室取代了运行的托辊 ,运动部件的减少 ,总的等效质量减少 ,阻力减小 ,效率提高 ,并且运行平稳 ,可提高带速 .但一般其运送物料的块度不超过 300mm.增大物流断面的方法除了用托辊把输送带强压成槽形外 ,也可以改变输送带本身 ,把输送带的运载面做成垂直边的 ,并且带有横隔板 ， 一般把垂直侧挡边

5、作成波状 ,故称为波状带式输送机 ,这种机型适用于大倾角 ,倾角在 30 以上 ,最大可达 90 。 （ 6） .压带式带输送机 它是用一条辅助带对物料施加压力 .这种输送机的主要优点是 :输送物料的最大倾角可达 90, 运行速度可达 6m/s,输送能力不随倾角的变化而变化 ,可实现松散物料和有毒物料的密闭输送 .其主要缺点是结构复杂、输送带的磨损增大和能耗较大 。 . 钢绳牵引带式输送机 它是无际绳运输与带式运输相结合的产物 ,既具有钢绳的高强度、牵引灵活的特点 ,又具有带式运输的连续、柔性的优点。 1.2 国 内 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

6、面 4：一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。其关键技术与装备有以下几个特点 5： 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生产的需要。 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

7、大地降低了输送带的动张力，设备运行性能好，运输效率高。 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。 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

8、而自动快速自移、人工作业少、生产效率高。 目前带式输送机已广泛应用于国民经经济各个部门 ,近年来在露天矿和地下矿的联合运输系统中带式输送机又成为重要的组成部分 6。 主要有 :钢绳芯带式输送机、钢绳牵引胶带输送机和排弃场的连续输送设施等 。 这些输送机的特点是输送能力大 (可达 30000t/h),适用范围广 (可运送矿石 ,煤炭 ,岩石和各种粉状物料 ,特定条件下也可以运人 ),安全可靠 ,自动化程度高 ,设备维护检 修容易 ,爬坡能力大 (可达 16), 经营费用低 ,由于缩短运输距离可节省基建投资 。 目前 ,带式输送机的发展趋势是 7:大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水平转弯

9、 ,合理使用胶带张力 ,降低物料输送能耗 ,清理胶带的最佳方法等 .我国已于 1978 年完成了钢绳芯带式输送机的定型设计 。 钢绳芯带式输送机的适用范围 ： (1)适用于环境温度一般为 40 40 C; 在寒冷地区驱动站应有采暖设施 ; (2)可做水平运输 ,倾斜向上不 超过 18 (16) 和向下 ( 010 012 )运输不超过 15 ,也可以转弯运输 ;运输距离长 ,单机输送可达 15km； (3)可露天铺设 ,运输线可设防护罩或设通廊 ； (4)输送带伸长率为普通带的 1/5 左右 ； 其使用寿命比普通胶带长 ； 其成槽性好 ； 运输距离大 。 1.3 国内外带 式输送机技术的差距

10、1.3.1 大型带式输送机的关键核心技术上的差距 带式输送机动态分析与监测技术 长距离、大功率带式输送机的技术关键是动态设计与监测，它是制约大型带式输送机发展的核心技术 8。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，而不能简单地用刚体力学来解释和计算。已开发了带式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

11、了输送机运行的可靠性，从而使大型带式输送机的设计达到了最高水平（输送带安全系数 n=5 6），并使输送机的设备成本尤其是输送带成本大为降低。 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 0.3 0.1 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

12、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。 1.3 .2 技术性能上差距

13、 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 。 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 9。 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。 最大输送带宽度 我国带式输送机为 1400 mm，国外最大为 1830 mm。 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

14、/s 以上。 工作面顺槽运输长度 我国为 3000 m，国外为 7300m。 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 公司生产的自称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，

15、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。 高效储带与张紧装置 我国采用封闭式储带结构和绞车红紧为主，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。输送带有易跑偏，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

16、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。 1.4 煤矿带式输送机技术的发展趋势 1.4.1 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 10。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 3000 4000 t/h，还速提高至4 6m/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 1000 1500 kW，输送带抗拉强度达到 60

17、00 N/mm（钢绳芯）和 2500 N/mm（钢绳芯）。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。 1.4.2 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和元部件，如高性能可控软起动技术、动

18、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。 1.4.3 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 11。 1.5 AutoCAD 简介 AutoCAD 是由美国 Autodesk 公司于二十世纪八十年代初为计算机应用 CAD技术而开发的绘图程序软件包， 它易于使用、适应性强、易于二次开发， 经过不断的完善，现已经成为国际上广为流行的绘图工具。 AutoCAD 可以绘制任意二维和三维图形，并且同传统的手工绘图相比，用 Aut

19、oCAD 绘图速度更快、精度更高、而且便于个性，它已经在航空航天、造船、建筑、机械、电子、化工、美工、轻纺等很多领域得到了广泛应用 12，并取得了丰硕的成果和巨大的经济效益。 而AutoCAD2004版本以它能在 windows平台下更方便的 更快捷的进行绘图和设计工作，以它更高质量和更高速度的超强图形功能、三维功能、 internet 功能，而为广大用户所喜爱并广泛流行。 AutoCAD 不仅具有良好的用户界面，通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作；而且 具有减小绘图量、缩短设计周期、易于建立和使用标准图库及改善绘图质量、提高设计及管理水平等一系列优点，并且能根据用户的指令迅速而准确地

20、绘制出所需要的图形，具有易于校正错误以及大量修改图形而无需重新绘制的特点，而且能输出清晰、准确的图纸，是手工绘制根本无法比拟的一种高效绘图工具。 它的多文档设计环境， 让非计算机专业人员也能很快地学会使用 13。在不断实践的过程中更好地掌握它的各种应用和开发技巧，从而不断提高工作效率。 随着 CAD 基础理论和应用技术的不断发展，对 CAD 系统的功能要求也越来越高。设计人员不再仅仅满足于借助 CAD 系统来达到 “ 甩图板 ” 的目的，而是希望它能本质上减轻大量简单繁琐的工作，使他们能集中精力于那些富有创造性的高层次思维活动中 。 以二维形式表达的工程图是工程技术人员反映其设计思想的语言，还

21、包含着一些行业约定和简化，通过选择最合理的投影面、剖切位置、剖切方式来表达零件的几何和加工信息，具有 简单、完整、准确等特点，这种以投影原理为基础的工程图能够表达的零件的复杂性几乎是无限的，人类近 200 年的使用充分证明了工程图表征零件的合理性。 由于 二维 CAD 能很好的满足我的毕业设计绘图软件需求， 因此我选择了 二维CAD。 1.6 本次设计的目的及意义 本次毕业设计是关于 DT 型固定式带式输送机的设计。首先对胶带输送机作了简单的概述；接着分析了胶带输送机的选型原则及计算方法；然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核

22、。普通型带式输送机由六个主要部件 组成：传动装置，机尾或导回装置，中部机架，拉紧装置以及胶带。最后简单的说明了输送机的安装与维护。 希望本设计能 对今后的选型设计工作有一定的参考价值 。 参考文献： 1 纪名贵 . 机械设计 M. 北京：高等教育出版社 , 2004. 2 田晓明 , 韩刚 . 常见的几种大倾角带式输送机 A.CLEIC, 2008. 3 高剑峰 , 孙红 . 气垫悬浮技术在起重运输机械上的应用 J. 广东科技 , 2008, (22)： 1215. 4 A.W. Roberts. Recent developments in belt conveying - bulk sol

23、id and conveyor belt interactions Original Research ArticleJ. Handbook of Powder Technology, 2001, 10: 225233. 5 赵玉文，李云海 . 带式输送机的现状与发展趋势 J. 煤矿机械 , 2004, (04): 1822. 6 蒋卫粮 . 带式输送机的现状与发展趋势 J. 煤矿机械， 1999, (07): 1316. 7 王龙江 . 国内外带式输送机的差距及未来发展趋势浅析 J. 黑龙江科技信息 , 2007, (18) : 2829. 8 王飞 , 蔡艺华 . 常用带式输送机的现状 J

24、. 黑龙江科技信息 , 2009, (01):1013. 9 张德裕 . 带式输送机的数字式速度、加速度测试仪 J. 起重运输机械 , 1984, (05):58. 10 蒋卫良 , 韩东劲 . 我国煤矿带式输送机现状与发展趋势 J. 煤矿机电 , 2008, (21):1215. 11 杨达文 , 庞禹东 , 赵玉顺 , 赵建平 . 国内外煤矿带式输送机的现状及发展J. 煤矿机械 , 2002, (01): 36. 12 刘苏蓉，徐泉胜 . AUTOCAD 教学软件研制成功 J. 沈阳工业大学学报 , 1993, (08): 2223. 13 Alf Yarwood. Design and AutoCAD 2010M. Newnes, 2009.