畢業設計-皮帶運輸機設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 圍包角影響系數當圍包角小于 90176。時 08 否則 1 輸送帶總厚度 mm 改向滾筒直徑可按下式確定 08 081000 800mm 27 06 0mm 28 式中 尾部改向滾筒直徑 mm 其他改向滾筒直徑 mm 傳動滾筒直徑 mm 滾筒直徑 mm 500 500 630 500 630 800 630 800 1000 630 800 1000 1250 800 1000 1250 1400 綜合考慮以上幾條因素我們選擇傳動滾筒直徑 1000mm 尾部改向滾筒以及拉緊裝置處改向滾筒的直徑 800mm 頭部改向滾筒直徑為 0mm 各個滾筒表面均為人字形溝槽的橡膠覆蓋面 直線區段阻力 對于承載分支 表 2 輸送帶沿托輥運行的阻力系數 工作條 件 ω′槽形 ω 平行 滾動軸承 含油軸承 滾動軸承 含油軸承 清潔干燥 002 004 0018 0034 少量塵埃正常濕度 003 005 0025 0040 大量塵埃濕度大 004 006 0035 0056 29 9830[13302083003cos176。133sin176。] 52556N ω′ 003 對于回程分支 210 9830[13833 0025cos176。133sin8176。] 7016N ω 0025 式中承載分支直線運行阻力 N 回程分支直線運行阻力 N 重力加速度 ms2 輸送長度 m 輸送傾角 輸送帶在承載分支運行的阻力系數見表 2 輸送帶在回程分支運行的阻力系數 10 輸送帶張力計算 用逐點法計算輸送帶關鍵點張力 圖 2 輸送帶設計示意圖 輸送帶張力應滿足兩個條件 摩擦傳動條件即輸送帶的張力必須保證輸送機在任何正常工況下都無輸送帶打滑現象發生傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數可參考表 2 選取對于塑面帶應相應減少表 2 傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數 運行條件 光滑裸露 的鋼滾筒 帶人字形溝槽 的橡膠覆 蓋面 帶人字形溝槽的聚胺基酸脂覆蓋面 帶人字形溝槽 的陶瓷覆蓋面 干態運行 03504 04045 03504 04045 清潔濕態 有水運行 01 035 035 03504 污濁濕態 泥土運行 00501 02503 02 035 按摩擦條件確定 需要傳動滾筒表面的牽引力 傳動滾筒所能傳遞的額定牽引力為 令 得 56493N 經查表 2 可知摩擦系數其中圍包角取摩擦備用系數取 檢驗輸送帶的強度 由 [S] 120KN 所以滿足輸送帶強度要求 檢驗輸送帶的垂度條件即輸送帶的張力必須 保證輸送帶在兩托輥間的垂度不超過規定值或者滿足最小張力條件 對于承載分支輸送帶最小張力 211 對于回程分支輸送帶最小張力 212 可知承載分支最小張力回程分支最小張力都滿足輸送帶的垂度要求 筒牽引力與電動機功率 由于滿載工作下電動機的運行狀態有可能是電動狀態也可能是發電狀態所以在牽引力和功率計算上有區別尤其應注意各種阻力的正方向和正常發電狀態而空載電動狀態下的功率驗算 電動機備用功率一般按 1520 考慮 傳動滾筒的軸牽引力 213 因為所以傳動滾筒輸出制動力 電動機功率 12691989925085kw 24423kw 其中電動機功率備用系數為傳動裝置的效率為 查閱有關手冊選擇型三相異步電動機其主要技術參數 132kW 轉速 1490 重量 1100Kg 力與拉緊行程 拉緊力 拉緊行程 L 輸送機總長度 m 輸送帶工作時的伸長系數 其中輸送帶伸長系數按表 2 查取可知 002 裝置的選擇與 布置 拉緊裝置又稱張緊裝置它是帶式輸送機必不可少的部件具有以下四個主要作用使輸送帶有足夠的張力以保證輸送帶與滾筒間產生必要的摩擦力并防止打滑保證輸送帶各點的張力不低于一定值以防止輸送帶在托輥之間過分松弛而引起撒料和增加運動阻力補償輸送帶的塑性伸長和過渡工況下彈性伸長的變化為輸送帶重新接頭提供必要的行程表 2 輸送帶伸長系數 K 輸送機長度 Lm 合成纖維輸送帶 鋼繩芯輸送帶 300 002 0002 301500 002 0002 5011000 0015 00017 1000 001 00015 按拉 緊裝置的原理不同常用的拉緊裝置有以下幾種 固定式拉緊裝置固定式拉緊裝置的拉緊滾筒在輸送機運轉過程中位置是固定的其拉緊行程的調整有手動和電動兩種方式其優點是結構簡單緊湊對污染不敏感工作可靠缺點是輸送機運轉過程中由于輸送帶的彈性變形和塑性伸長引起張力降低可能導致輸送帶在傳動滾筒上打滑常用的結構類型有螺旋拉緊裝置拉緊行程短拉緊力小故適用于機長小于 80m 的短距離帶式輸送機上和鋼繩絞車拉緊裝置利用鋼絲繩纏繞在絞筒上將輸送帶拉緊等重錘拉緊裝置重錘拉緊裝置應用十分普通它是利用重錘的重量產生拉緊力并保證輸送帶在各種工況下有 恒定的拉緊力可以自動補償由于溫度改變和磨損而引起輸送帶的伸長變化重錘拉緊裝置在結構上簡單工作上可靠維護量小是一種較理想的拉緊裝置它的缺點是占用空間較大工作拉緊力不能自動調整根據輸送機的長度和使用場合的不同重錘拉緊裝置的具體結構形式也有所不同如重錘垂直拉緊裝置和重錘車式拉緊裝置它們適用于固定長距離帶式輸送機上自動拉緊裝置自動拉緊裝置是一種在輸送機工作中能按一定的要求自動調節拉緊力的拉緊裝置在現代長距離帶式輸送機中使用較多它使輸送帶具有合理的張力圖自動補償輸送帶的彈性變形和塑性變形它的缺點是結構復雜外形尺寸大對 污染較敏感及需要輔助裝置 自動拉緊裝置的類型很多按作用原理分有連續作用和周期作用兩種按控制參數分有一個兩個或三個等常作為控制參量的有張力帶速和傳動滾筒的利用弧按拉緊裝置的驅動方式分有電力驅動與液力驅動兩種按被調節的繞出點張力的變化規律分有穩定式隨動式和綜合式三種 YZL1160L 通用型液壓自動拉緊裝置是針對我國帶式輸送機索道等連續輸送設備而開發的一種機電一體化通用設備它具有以下特點 根據使用場合的條件拉緊力可以根據需要進行設定 拉緊力設定后 YZL1160L 型液壓自動拉緊裝置可以保持系統處于恒力拉緊狀態 YZL1160L 型液壓自動拉緊裝置具有相應速度快動態性能好的特點以及時補償輸送帶或鋼絲繩的彈塑性變形 油泵電機可以實現空載起動達到額定拉力時電機斷電有蓄能器完成油力補償從而達到 YZL1160L 型液壓自動拉緊裝置的節能運行 YZL1160L 型液壓自動拉緊裝置結構緊湊安裝布置方便 YZL1160L 型液壓自動拉緊裝置可與集控裝置連接實現對該機的遠程控制 在帶式輸送機的工藝布置中選擇合理的拉緊裝置確定合理的安裝位置是保證輸送機正常運轉啟動和制動時輸送帶在傳動滾筒上不打滑的重要條件通常確定拉緊裝置的位置時需要 考慮以下三點 拉緊裝置應盡量安裝在靠近傳動滾筒的空載分支上以利于起動和制動時不產生打滑現象對運距很短的輸送機可布置在機尾部并將尾部滾筒作為拉緊滾筒 拉緊裝置應盡可能布置在輸送帶張力最小處這樣可以減少拉緊力縮小拉緊行程 應使輸送帶在拉緊滾筒的繞入和繞出分支方向與滾筒位移線平行而且施加的拉緊力要通過滾筒中心 根據輸送機設計原始資料和已計算出的拉緊力和拉緊行程綜合考慮上述各種拉緊裝置類型和特點本設計選擇使用鋼絲繩絞車液壓尾部自動拉緊裝置 矩計算 根據井下用帶式輸送機技術要求制動裝置或逆止裝置產生的 制動力矩不得小于該輸送機所需制動力矩的 15 倍 對于電動機運行狀態的帶式輸送機所需制動裝置的總制動力矩為 217 式中 制動裝置作用在傳動滾筒軸上的總制動力矩 Nm 傳動滾筒直徑 m 輸送機長度 m 托輥阻力系數取值為 0012 對于發電運行狀態的帶式輸送機所需制動裝置的總制動力矩為 218 式中 制動裝置作用在傳動滾筒軸上的總制動力矩 Nm 傳動滾筒直徑 m 輸送帶速度 ms 系統所需電機總功率未考慮備用功率系數前 kW 從上述的傳動滾筒軸牽引力的計算結果可知本設計帶式輸送機的電動機輸出的是制動力矩運行狀態處于電動狀態根據公式 217 可計算出帶式輸送機所需制動裝置的總制動力矩為 23 驅動裝置及其布置驅動裝置的作用是在帶式輸送機正常運行時提供牽引力或制動力它主要由傳動滾筒減速器聯軸器和電動機等組成電動機與減速器又構成了驅動單元 置型式 驅動裝置按傳動滾筒的數目分為單滾筒驅動雙滾筒驅動及多滾筒驅動按電動機的數目分為單電動機驅動和多電動機驅動每個 傳動滾筒既可配一個驅動單元又可配兩個驅動而且每個驅動單元也可以驅動兩個驅動滾筒 驅動單元的軸線與輸送機身的關系驅動裝置的布置形式有垂直式和并列式兩種并列式與垂直式相比較具有驅動裝置橫向尺寸小占地面積小適宜于工作空間小的場合特別對煤礦井下更有意義但并列式布置要求使用垂直出軸減速器因此制造要求高價格也比較高我國 TD75與 DX系列帶式輸送機驅動裝置均為垂直布置 按驅動單元的固定方式可分為側掛式與基本式基本式又分為固定式單點浮動支承式側掛式的驅動單元掛在機頭一側不需地基基建投資少不必考慮地面的崎嶇不平安裝調 試方便但加裝制動裝置有困難固定式的驅動單元固定在機座上機座用螺栓固定的基礎上減速器與傳動滾筒之間采用固定式聯軸器這種固定方式要求安裝精度高但往往由于制造和安裝的誤工作載荷引起的軸和支承部分的變形以及基礎下沉等不均衡因素使兩根軸的對中受影響從而大大地降低了傳動性能而單點浮動支承可以克服這一不足整個驅動單元安裝在浮動底座上浮動支承從理論上講減速器不受附加彎矩機殼不受附加應力的影響因此機殼的壽命比較長浮點支承受力分析減速器傳給主動滾筒轉矩 T 時減速器殼體必受一反作用轉矩 根據力矩平衡原理即可求出球鉸點距質心的距離 L 即 式中 作用于減速器機殼的反作用轉矩 Nm W 傳動系統的重力 N 當正常穩定運轉時由于反轉矩的的作用輔助支點千斤頂與底座脫開停機時 0 在重力 W 作用下底座與千斤頂接觸輔助支點起作用 減速器采用軸裝式減速器即輸出軸是空心的主動滾筒與軸減速器輸出軸與主動滾筒軸的聯接采用各種鎖緊裝器聯接這種聯接的缺點是拆卸減速器必須把整個減速器與電機底座一起外移給檢修更換零件造成困難 帶式輸送機驅動裝置最常用的電動機是三相籠型電動機其次是三相繞線型異步電動機只有個別情況下才采用直流電動機 三相籠型電動機與其兩種電動機相比較具有結構簡制造方便和易隔運行可價格低廉等一系列優點并且在輸送機上便于實現自動控制因此在煤礦井下得到廣泛的應用其最大的缺點是不能經濟地實現范圍較廣的平滑調速起動力矩不能控制起動電流大當驅動裝置采用剛性聯軸器時同時在多滾筒傳動系統中難以調整整個電動機之間的負載分配這個缺點可通過使用液力聯軸器在一定程度上得以克服我國帶式輸送機常用這種電動機的型號有 JOJO3JQO2JSJBBJO2 目前我國已經生產出最新 Y 系列三相異步電動機它是一般用途的全封閉自扇冷三相籠型電動機功率等級和 安裝尺寸符合國際電工委員會英文縮寫為 IEC 標準它與被替代的 JO2JO3 系列相比較具有高效節能起動轉矩大性能好噪音低震動小可靠性高等優點 YB 系列三相電動機派生的隔爆型三相異步電動機它除了有 Y 系列電動機的優點外還有隔爆結構先進使用可靠等優點它相應替代了 BJO2和 BJO3系列電動機 三相繞線型電動機具有較好的調速特性在其轉子回路中串電阻可以解決輸送機各傳動滾筒間的功率平衡問題不致使個別電動機長時過載而燒壞或悶車可以通過串電阻起動以減小對電網的負荷沖擊同時又可以按所需的加速度調整時間斷電器或電流繼電器進行電 阻的逐步切換以實現平穩起動三相繞線型電動機在結構和控制上都比較復雜如果帶電阻長時運轉使電動機發熱效率降低使用壽命短尤其在隔爆方面很難做到因此煤礦井下很少采用一般長距離大功率帶式輸送機應用較多我國 DX 系列帶式輸送機除隔爆式電動機采用三相籠型電動機外其余均使用三相繞線型電動機主要型號有 JRJRQYR 系列電動機 直流電動機最突出的優點就是調速特性好起動轉矩大但結構復雜維護量大與同容量的異步電機相比較重量是異步電機的 2倍價格是異步電機的 3倍而且需要直流電源因此只有在特殊情況例如調速性能高下才采用直流電機在要求隔爆的 場合使用很少 綜上所述本設計選用 Y3154 型 驅動單元用的減速器從結構形式分為直交軸式和平行軸式按固定形式分為懸掛式與落地式根據使用要求輸出軸可以做成空心 查相關手冊根據相關尺寸選用 DCY355315