Banner
长距离矿用皮带输送机总体设计毕业设计
- 2020-12-03 22:26-

  本设计是长距离矿用皮带输送机总体设计。长距离皮带输送机可实现在长距离运输巷道内连续的、大运量的运输,减少能源损耗,节约成本,同时 提高生产效率。 在设计中首先根据运输巷道的布置图提出并确定设计方案。其次根据原 始参数进行皮带输送机总体的设计:确定带宽;计算输送机总圆周驱动力; 计算输送机各点的张力并确定圆周驱动力的分配;电动机装机功率的计算及 确定电动机布置方案;输送机的拉紧力及拉紧行程的计算。最后对主要传动 部件进行设计:减速器的设计计算及托辊的校核。 本设计主要应用于运输巷道,主要的特点为长距离、大运量。解决了在 长距离的情况下输送机多点驱动的问题,以及长距离皮带拉紧的问题。 关键词:长距离输送机;张力计算;减速器设计 II Abstract long-distancebelt conveyor minedesign. Through conveyorbelt overalldesign long-distancetransport continuous, large capacity transport,reducing energy consumption, saving costs while increasing productivity. First designlayout roadwayunder proposedtransport design.Second, according originalparameters overalldesign beltconveyor: identification bandwidth; calculated totalcircumference conveyordrive; calculate tensionconveyor drivingforce distribution; motor installed power electricallayout program;delivery Machine tension force tensioncalculation trip. Finally, maintransmission components: speed reducer design calculations checkidlers. mainlyused transporttunnel, mainfeatures long-distance,large capacity. Solved longdistance multi-point drive conveyor, long-distancebelt tensioner problem. Keywords: Long distance conveyor;tension calculation;reducer design III 1.1国内外带式输送机的发展现状 1.2带式输送机的分类 1.3选题的目的、意义和本文主要的研究内容........................................ 1.4设计目标及原始参数 2.1输送机总体方案确定 2.2输送带张力计算 2.2.1输送带允许最大的下垂度计算最小张力 2.2.2输送带不打滑条件 2.2.3各种驱动力分配情况下各点张力计算..................................... 2.3输送机的基本功能参数 132.3.1 输送带的宽度及校核 132.3.2 输送带层数的计算 162.3.3 输送带强度的校核 172.3.4 输送带最大的物料横截面积 192.3.5 总圆周驱动力计算 202.4 电动机功率计算及布置方案 252.5 液压拉紧装置的原件选择和计算 262.5.1 拉紧力和拉紧行程的计算 262.5.2 拉紧行程的确定 283.1 减速器设计 283.1.1 传动比的分配和传动效率的选择 283.1.2 传动装置的运动和动力参数计算 293.1.3 齿轮传动设计 31IV 3.1.4 轴的设计 413.1.5 键的选择和校核 513.1.6 滚动轴承的选择与校核 513.2 托辊的校核 533.2.1 校核辊子载荷 543.2.2 托辊的额定负荷和最大转速 553.3 其它设备的选型 563.3.1 滚筒的选择 563.3.2 导料槽及清扫器选型 573.3.3 制动及逆止装置 573.3.4 保护设备与其他辅助设备选型 60参考文献 CONTENTSAbstract(Chinese) 错误!未定义书签。IAbstract 错误!未定义书签。IIChapter 1.1Development beltconveyor 1.2Classification beltconveyor topics,significance majorresearch 1.4Design objectives originalparameters Conveyordemonstrate overallprogram 2.1Conveyor design overallstructure 2.2Calculation belttension..................................................................... 2.2.1Conveyor belt largestminimum tension sag calculation 2.2.2Conveyor belt does slipconditions 2.2.3Distribution variousdrivers points under tension calculation basicfunctions 132.3.1 conveyorbelt check......................................13 2.3.2 Calculation beltlayers 152.3.3 Check beltstrength............................................................... 16 2.3.4 largestcross section area conveyorbelt material 182.3.5 Calculation totalcircle drive 202.4 Motor power calculation 242.5 Hydraulic tensioning device originalselection calculation25 2.5.1 Tension force tensioncalculation 252.5.2 Determination tensiontrip 25Chapter maintransmission parts......................................... 27 3.1 Reducer design 27VI 3.1.1 Transmission ratio transmissionefficiency 273.1.2 Transmission dynamicparameters 283.1.3 Gear Transmission Design 303.1.4 Design shaft..........................................................................40 3.1.5 Selection 503.1.6 Selection rollingbearings.................................... 50 3.2 Check idlers 523.2.1 Check rollerload 533.2.2 Roller rated load maximumspeed 543.3 Selection otherequipment 553.3.1 Selection drum 553.3.2 Selection guide trough cleaningdevice 563.3.3 Brake returndevice 563.3.4 Protection otherauxiliary equipment selection 57Chapter TechnicalAnalysis 58Conclusions 59Acknowledgements 60References 绪论1.1 国内外带式输送机的发展现状 带式输送机是连续运输机的一种,连续运输机是固定式或运移式起重运 输机中主要类型之一,其运输特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流, 靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送 。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。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 :大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水平转弯,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。 国外带式输送机技术的发展主要表现在两方面:(1)带式输送机的功能 多元化,应用范围扩大化,如高倾角带式输送机、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,高带速等大型输送机已成为其发展的主要方向。 目前,世界上单机运距最长达30.4km。带式输送机已在澳大利亚的铝钒土矿 投入使用;运输量达到37500t/h,带速为7.4m/s 的一条大型带式输送机已应 用于德国露天煤矿。1.2 带式输送机的分类 带式输送机可从不同的角度分类。 1.按承载能力分类 轻型带式输送机:专门应用于轻型载荷的输送机。 通用带式输送机:这是应用最广泛的带式输送机,其他类型带式输送机 都是这种带式输送机的变形。 钢丝绳芯带式输送机:应用于重型载荷的输送机。 2.按可否移动分类 固定带式输送机:输送机安装在固定的地点,不需要移动。 移动带式输送机:具有移动机构,如轮、履带。 移植带式输送机:通过移动设备变换设备的位置。 可伸缩带式输送机:通过储带装置改变输送机的长度。 3.按输送带的结构形式分类 普通输送带带式输送机:输送带为平型,带芯为帆布或尼龙帆布或钢绳芯。 钢绳牵引带式输送机:用钢丝绳作为牵引机构,用带有耳边的输送带作为 承载机构。 压带式输送机:用两条闭环带,其中一条为承载带,足球直播另一条为压带。 钢带输送机:输送带是钢带。 网带输送机:输送带是网带。 管状带式输送机:输送带围包成管状或用特殊结构输送带密封输送物料。 波状挡边带式输送机:输送带边上有挡边以增大物料的截面,倾斜角度大 时,一般在横向设置挡板。 花纹带式输送机:用花纹带以增大物料和输送带的摩擦,提高输送倾角。4.按承载方式分类 托辊式带式输送机:用托辊支撑输送带。 气垫带式输送机:用气膜支撑输送带。另外还有磁性输送带、液垫带式 输送机,它们共同的特点都是对输送带连续支撑。 深槽型带式输送机:由于加大槽深,除用托辊支撑外,也起到对物料的 夹持作用,可增大输送带倾角。 5.接输送机线路布置分类 直线带式输送机:由于输送机纵向是直线,但是可在铅垂面上有凸凹变 化曲线。 平面弯曲带式输送机:可在平面上实现弯曲运行。 空间弯曲带式输送机:可在空间实现弯曲运行。 6.按驱动方式分类 单滚筒驱动带式输送机。 多滚筒驱动带式输送机。 线摩擦带式输送机:用一个或多个输送带作为驱动体。 磁性带式输送机:通过磁场作用驱动输送带 1.3选题的目的、意义和本文主要的研究内容 带式输送机广泛的应用于国民经济的各个部门中,在经济生活中起着重 要的作用。在煤炭行业中也有着大量的应用,尤其是在矿山的煤矿开采运输 中起着举足轻重的作用。本毕业设计做的是长距离矿用皮带输送机总体设计。 在设计中计算圆周驱动力和输送带的张力,通过计算并校核所运用的原件。 本设计的输送机是长距离、大运量,是目前输送机的主要发展的方向也是本 设计主要的研究解决的内容。本设计是主要解决的问题是在长距离大功率多电机的情况下解决多点驱动的问题。 1.4 设计目标及原始参数 本设计的目标是根据给定的原始参数通过设计计算完成长距离矿用皮带 输送机的总体设计, 带速(m/s)是输送机的重要设计参数,而输送能力(t/h)是输送机最重要 的性能指标,该指标与带宽、带速参数密切相关。 原始数据:输送物料:煤; 输送量: 物料性质:散状物料;松散密度: kg/m10 工作环境:潮湿;输送机布置形式:倾斜6.6、11放置。 输送机总体结构设计计算2.1 输送机总体方案确定 本设计是长距离的在矿山运输巷道中应用的输送机,根据运输巷道的布 置图可知输送机的总运输长度在大约4000 多米,在这样长的距离中用皮带机 进行煤碳的连续运输。同时可知在整个运输过程中总共经过了四个运输区段, 有平行运输也有坡度运输。在设计皮带机的时候在整个运输区段可以采用两 种方方案设计:第一种方案采用一台输送机;第二种方案采用两台输送机。 图2-1 运输巷走向图 第一种方案在整个运输区段采用一台输送机。优点是整个运输区段总长 是4000 多米,使用一台输送机完成整个运输区段的运输,在大运量的情况下 完成运输任务;采用一台输送机时驱动的布置可以布置在机头或是机尾部, 这样可以在检修的时候不用携带大量的仪器进入运输巷道中,解决了运输巷 道狭窄不容易进入的情况。缺点是采用一台输送机的情况下由于运输距离过 301.588420 684(688.563) 3570(3570.216) 50 4304(4308.78) 6.6 11‰ 长,所使用的输送带就会产生张力过大,拉紧力过大的问题,同时由于采用一台输送机有多点驱动,驱动力平衡的问题, 第二种方案是在整个运输区段采用两台皮带机。优点是通过两台输送机 可以缩短运输距离,解决了驱动功率过大的问题;缺点是采用两台输送机会 有两个机头机尾部增加了工作量,同时开凿出宽运输巷道会增加经济成本, 也增加开凿的困难,也由于采用两台输送机,驱动就会布置在巷道的中间, 在检修的时候会增加工作量,也不容易携带仪器进入巷道深处。 根据经济成本和技术水平,以及两种方案的优缺点最终选择第一种方案 进行设计。 2.2 输送带张力计算 2.2.1 输送带允许最大的下垂度计算最小张力 在输送带自重和物料的作用下,输送带在托辊间总是有垂度的,作用在 输送带上的张力应足够的大,使输送带在两组托辊间的垂度小于一定值。如 果悬垂度过大,带条在两托辊之间松弛变平,物料易撒漏和下滑,输送带的 运动阻力也大为增加,所以在设计中规定了允许的最大悬垂度。一般规定输 送带的最大悬垂度应满足:h/a=0.005~0.02,本设计取0.015。 为了限制输送带在两组托辊间的下垂度,作用在输送带上任意一点的最 小张力 min 需按公式计算:承载分支最小张力: —回程分支最小张力处;所以: 载分支最小张力 1097412 583112 2.2.2输送带不打滑条件 输送机是靠皮带与带轮之间的摩擦力来传递运动和力的,在安装带传动 时,须将带张紧;由于张紧力的存在,带与带轮的接触表面上就产生了正压 力。当带传动开始工作时,带与带轮的接触表面有相对运动的趋势,因而在 该接触面间就产生了摩擦力,传动轮的两边就产生了相应的紧边和松边,设 紧边的张力为 由于输送机在非稳定状态下(启动和制动),带条除受静张力作用外还受速度变化引起的附加动张力作用动张力与静张力叠加,可能引起带条在驱动 滚筒上的打滑,这种是不允许的,因为这会造成带条的下覆面胶层与滚筒覆 面之间的强烈摩擦、发热而损坏,更主要的是会使滚筒与带条之间摩擦系数降低,以致造成输送机不仅难于继续传动,而且破坏了它的正常传动。为了 防止这种状况的发生需要在圆周驱动力前乘以一个系数 根据柔体摩擦的理论,输送带的紧边和松边拉力之间的关系可用欧拉公式表示为: —输送带在所有传动滚筒上的包角;综合上面两式可得: 即输送带最小张力min maxmin max,启动系数 取1.5;所以: 432043min 2.2.3各种驱动力分配情况下各点张力计算 在求出输送带在不打滑的条件下最小的张力,保证这一情况通过逐点的 方法计算并求出在不同的圆周驱动力情况下的各点的张力。同时输送机的驱 动原理图: S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18 S19 S20 S21 S22 S23 图3-4 张力点分布图 上分支运行阻力: 2618 36003min 计算输送机各点张力: 10 1011 1112 1213 1314 1415 1516 1617 1718 1819 1920