机电工程学院毕业论文毕业设计说明书普通带式输送机的设计作 者:学 号：学院(系):专 业:指导教师： 评 阅 人： 年 月第 II 页 共 50 页普通带式输送机的设计 摘要 本文在参考常规下运带式输送机设计方法的基础上，分析了常见驱动方式和制动方式用于长运距、大运量下运带式输送机上的优缺点，提出该运输机可采用的驱动和制动方式；分析了常见软起动装置及其选型方法，归纳总结出长运距、大运量变坡输送下运带式输送机设计中的关键问题和可靠驱动方案和制动方式优化组合的可行方案；通过常规设计计算，提出了合理确定张紧位置、张紧方式及张紧力大小的方法；对驱动装置及各主要部件进行了选型并校核。长距离变坡下运带式输送机运行工况复杂，在设计方面需考虑各种可能的工况，并计算最危险工况下输送机的各项参数，同时为保证运行过程中输送机各组成部分能适应载荷及工况的变化需将拉紧力统一，然后重新计算各工况下输送机参数，最终确定整机参数。关键词：带式输送机 下运 长运距 变坡 目 录1 绪论 12 输送机的发展与现状12.1. 国外带式输送机技术和发展12.2 国内带式输送机的技术现状及存在的问题12.3 我国带式输送机的发展23 选题背景33.1 主要技术参数33.2 线路参数33.3 物料特性33.4 带式输送机工作环境43.5 本设计的研究内容44 长距离、大运量下运带式输送机关键技术的分析44.1 下运带式输送机的基本组成44.2 驱动方案的确定54.3 新型下运带式输送机驱动组合及其控制过程65 长距离大运量下运带式输送机设计85.1 带式输送机原始参数85.2 带式输送机的设计计算85.3 输送机布置形式及基本参数的确定105.4 线路阻力的计算115.5 输送带张力的计算125.6 滚筒的选择与减速器的选择215.7 制动器装置的选择215.8 软起动装置的选择235.9 拉紧装置266 结论 27致谢 28参考文献第 II 页 共页1 绪论 随着煤矿现代化的发展和需要，我国对大倾角固定带式输送机、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机及长运距、大运量带式输送机及其关键技术、关键零部件进行了理论研究发和产品开，应用动态分析技术和中间驱动与智能化控制等技术，研制成功了软启动和制动装置以及PLC控制为核心的电控装置，并且井下大功率防爆变频器也已经进入研发、试制阶段。随着高产高效矿井的发展，带式输送机各项技术指标有了很大提高。本文在对常规下运带式输送机驱动及制动方案的理论研究的基础上，提出长运距、大运量下运带式输送机常见驱动方式和制动方法，通过系统的动态建模计算和分析，将静态设计结论和动态分析结果相结合，指出长运距、大运量下运带式输送机启动、运行和制动过程中存在的问题，并提出可行的控制理论和解决方案。2 输送机的发展与现状2.1. 国外带式输送机技术和发展表2.1 国外带式输送机的主要技术指标主要参数国外300-500万t/a高产高效矿井顺槽可伸缩带式输送机大巷与斜井固定式强力带式输送机运距（m）200030003000带速（m/s）3.5445，最高达8输送量（t/h）2500300030004000驱动总功率（kw）1200200015003000，最大达10100 国外带式输送机技术的发展主要表现在三个方面：(1)带式输送机功能多元化、应用范围扩大化，如大倾角带式输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型；(2)带式输送机本身的技术向长运距、大运量、高带速等大型带式输送机方向发展；(3)带式输送机本身关键零部件向高性能、高可靠性方向发展。在矿井下，由于受环境条件的限制，其带式输送机的技术指标要比地面用带式输送机的指标为低。国外通常使用的带式输送机的主要技术指标如表2.1所示。2.2 国内带式输送机的技术现状及存在的问题 从20世纪80年代起，我国带式输送机也有了很大发展，对带式输送机的关键技术研究和新产品的开发都取得了可喜的成果，输送机产品系列不断增多，但这一阶段的发展大都基于我国70年代前后引进带式输送机的变形和改进，主体结构没有大的变化。进入90年代后，随着现代化的发展和需要，我国对大倾角带式输送机、高产高效工作面顺槽可伸缩带长式输送机及长运距、大运量带式输送机及其关键技术、关键零部件进行了理论研究和产品开发，应用动态分析技术和中间驱动与智能化控制等技术，研制成功了软启动和制动装置以及PLC控制为核心的防爆电控装置。带式输送机到目前己达到表2.2所示的主要技术指标。表2.2 国内带式输送机的主要技术指标主要参数顺槽可伸缩带式输送机大巷与斜井固定式强力带式输送机运距（m）200030004500带速（m/s）2.54.53-5输送量（t/h）1500300020003000驱动总功率（km）900160015003000 从表2.1和表2.2的比较可以看出，我国国产带式输送机的水平基本达到了国际水平。目前，在带式输送机产品中，主要存在的问题但关键零部件的可靠性水平还有待于进一步提高。2.3 我国带式输送机的发展（1）大型化、智能化 为了适应高产高效生产的需要，带式输送机的运输能力要加大，控制自动化水平要提高，长运距、高带速、大运量、大功率是带式输送机今后发展的必然趋势。（2）提高关键零部件的性能和可靠性 设备开机率的高低主要取决于输送机关键零部件的性能和可靠性。而要提高关键零部件的性能和可靠性，除了进一步完善和提高现有零部件的性能和可靠性外，还要不断开发研究新的技术和零部件，（3）扩大功能，一机多用化带式输送机是一种理想的连续运输设备，但目前其效能还没有充分发挥，资源有所浪费。如将带式输送机结构作适当修改，并采取一定的安全措施，就可拓展到运人、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。（4）开发专用机种中国矿业的地质条件差异较大，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，直至垂直提升、长运距下运带式输送机等，而有些场合常规的带式输送机是无法满足要求的。为了满足煤矿井下的某些特殊要求，应开发满足这些特殊要求带式输送机，如管状带式输送机、平面转弯带式输送机、大倾角上运带式输送机、打倾角下运带式输送机等。 3 选题背景充矿集团东滩煤矿东翼一采区储量约1亿吨，该采区的原煤运输全部由一采区主运输大巷固定带式输送机担负，该输送机运距3005米，运量1800吨/小时，提升高度-175米，是属于典型的煤矿井下长运距、大运量下运带式输送机。东滩煤矿东翼一采区运输大巷固定带式输送机的设计参数说明如下：3.1 主要技术参数输送能力Q=1800t/h输送长度L=3005m输送带宽度B=1200mm3.2 线路参数东翼一采区上山主运输大巷共3005米，可简化为如图2.1所示的八段:第一段(1点到2点)平运，长度540米;第二段(2点到3点)下运，水平长度207米，提升高度27.1米;第三段(3点到4点)平运，水平长度62米；第四段(4点到5点)下运，水平长度518米，提升高度82米;第五段(5点到6点)平运，长度470米;第六段(6点到7点)上运，水平长度360米，提升高度18.9米;第七段(7点到8点)下运，水平长度400米，提升高度28.4米:第八段(8点到9点)下运，水平长度435米，提升高度56米;整机水平长度2992米，运输长度3005米。图2.1 输送线路参数图3.3 物料特性输送物料原煤物料密度=900kg/m3物料安息角 503.4 带式输送机工作环境 地点：东滩煤矿东翼一采区上山主运输大巷，底板为煤。 环境温度：035 。 由于带式输送机巷道起伏不平，变坡点较多，致使此带式输送机运行工况相当复杂，是目前国内乃至国外煤矿井下运行工况最为复杂的带式输送机之一:从另一方面，下运带式输送机运行安全可靠性要求高，控制系统复杂，且我国目前对下运带式输送机的理论研究较少，特别是长运距、大运量下运带式输送机系统的工况分析、动态分析、启动、制动技术研究较少，这也是本文选择长运距、大运量下运带式输送机进行研究的目的。3.5 本设计的研究内容3.5.1 长运距、大运量下运带式输送机技术分析 通过下运带式输送机驱动装置的各种组成方案的分析比较，以及常规长运距、大运量下运带式输送机驱动方案中软制动技术和软起动技术的理论研究，提出长运距、大运量下运带式输送机常见驱动方式和制动方法，并分析常见驱动方式和制动方法的优点和存在问题，归纳总结出长运距、大运量下运带式输送机驱动方案和制动方式选择的依据。3.5.2 带式输送机的设计及驱动、制动方案的分析 针对充矿集团东滩煤矿东翼一采区主运输大巷固定下运带式输送机的设计参数及其特殊的工作环境所形成的复杂工况，首先对正常运行时工况进行设计计算，然后再对空载及最大正功和最大负功工况进行计算，再对各种工况的计算结果分析讨论，最后确定合理的张紧方式及张紧力大小，提出合理的张紧装置的选型。 通过各种工况的计算、分析比较，提出合理的驱动装置中，电机、减速器、软起动装置(调速型液力耦合器)及软制动装置各部件的选型方案。4 长距离、大运量下运带式输送机关键技术的分析4.1 下运带式输送机的基本组成带式输送机的组成如图3.1所示，主要其有:输送带、驱