【正文】 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 I 摘 要 帶式輸送機(jī)是輸送能力最大的連續(xù)輸送機(jī)械之一。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行平穩(wěn)、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、能耗低、對(duì)環(huán)境污染小、便于集中控制和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、管理維護(hù)方便，在連續(xù)裝載條件下可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸。本論文主要涉及了帶式輸送機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)和電器原理設(shè)計(jì)部分。 帶式輸送機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)程序分兩步，第一步是初步設(shè)計(jì)，主要是通過理論上的計(jì)算選出合適的輸送機(jī)部件。其中包括輸送帶的類型、帶寬和帶速的選擇、帶式輸送機(jī)線路初步設(shè)計(jì)、托滾及其間距的選擇、滾筒的選擇、電動(dòng)機(jī)、減速器、盤式制動(dòng)器、液力耦合器的選擇等；第二步是施工設(shè)計(jì)，主要根據(jù)初步設(shè)計(jì)選 定的滾筒、托滾、驅(qū)動(dòng)裝置完成對(duì)已選部件的安裝與布置圖紙的設(shè)計(jì)工作。 最后，在機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，完成了對(duì)輸送機(jī)的保護(hù)裝置及其電器原理的設(shè)計(jì)。電器控制主要通過可編程控制器實(shí)現(xiàn) （ PLC） 關(guān)鍵詞 ：帶式輸送機(jī)；驅(qū)動(dòng)裝置； 可編程控制器 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 II Abstract Belt conveyor transmission capacity is one of the largest continuous transmission machinery. Its structure is simple, smooth operation and functioning of reliable, and low consumption, pollution of small, easy centralized control and automation, management, maintenance of facilities for loading conditions can be achieved in successive transport. The paper dealt primarily with the mechanical design and electrical principles belt conveyor design. Belt conveyor mechanical design twostep procedure, the first step is the preliminary design, mainly through theoretical calculations elected suitable carriers ponents. Including travel and the type of bandwidth selection, preliminary design belt conveyor lines, roll up their space options, roller choice, electric motors, reducer, push rod brakes, hydraulic soft start option。 The second step is the construction design, based primarily on the preliminary design selected roller, roll up, driven devices have pleted the installation of the ponents of the design and layout drawings. Finally, in the mechanical design basis for carriers I plete the design principles of the protectio n devices and appliances. Electrical control achieved primarily through programmable controller (PLC) . Keywords: Belt conveyor 。Driven devices。 Programmable controller 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 III 目 錄 摘要 ........................................................Ⅰ Abstract...................................................Ⅱ 1 緒論 .....................................................1 帶式輸送機(jī)的技術(shù)發(fā)展 ..................................1 帶式輸送機(jī)的類型與特點(diǎn) ................................3 2 帶式輸送機(jī)的施工設(shè)計(jì) ...............................．． 7 概述 ..................................................7 輸送機(jī)的初步設(shè)計(jì) ......................................7 設(shè)計(jì)原始資料 ....................................7 帶式輸送機(jī)的類型 ................................7 輸送帶的類型確定 ................................8 輸送線路初步設(shè)計(jì) ...............................10 帶寬的確定計(jì)算 .............................．．． 11 基本參數(shù)的確定 .................................12 輸送帶張力計(jì)算 .................................20 輸送帶強(qiáng)度校核 ...................．．．．． .．．．．．． 23 計(jì)算滾筒牽引力與電動(dòng)機(jī)功率 .....................23 拉緊力與拉緊行程 ..............................24 制動(dòng)力矩的計(jì)算與制動(dòng)器選擇 ....................28 驅(qū)動(dòng)裝置及其布置 ..............................32 清掃裝置 ......................................36 3 可 編程控制器 （ PLC）簡(jiǎn)介 ..............................37 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 IV PLC 的優(yōu)越性 .........................................37 可編程控制器的功能和應(yīng)用 .............................39 4 控制設(shè)計(jì) ...............................................41 控制裝置的主要功能 ...................................41 各控制部件功能 .......................................41 系統(tǒng)工作原理 .........................................42 致謝辭 .....................................................49 參考文獻(xiàn) ...................................................50 附錄 ........................................................51 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 1 1 緒論 帶式輸送機(jī)是輸送能力最大的連續(xù)輸送機(jī)械之一。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行平穩(wěn)、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、能耗低、對(duì)環(huán)境污染小、便于集中控制和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、管理維護(hù)方便，在連續(xù)裝載條件下可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸。它是運(yùn)輸成件貨物與散裝物料的理想工具，因此被廣泛用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門。尤其在礦山用量最多、規(guī)模最大。 帶式輸送機(jī)的技術(shù)發(fā)展 1880 年德國(guó) LMG 公司設(shè)計(jì)了一臺(tái)鏈斗挖掘機(jī)，其尾部帶一條蒸氣機(jī)驅(qū)動(dòng)的帶式輸送機(jī)。 1896 年美國(guó)紐約頒布了魯賓斯為帶式輸送機(jī)的發(fā)明人 。20 世紀(jì) 30年代隨著德國(guó)褐煤露天礦連續(xù)開采工藝的發(fā)展，帶式輸送機(jī)也隨之得到迅速地發(fā)展，二次大戰(zhàn)前德國(guó)褐煤露天礦已出現(xiàn) 帶寬的帶式輸送機(jī)。 50 年代開發(fā)出的鋼繩芯輸送帶為帶式輸送機(jī)長(zhǎng)距離化和大型化創(chuàng)造了條件。前西德為了擺脫石油危機(jī)帶來的影響，開發(fā)了年產(chǎn) 4000～ 5000 萬噸 的褐煤露天礦，并在 50～ 60 年代為日挖 10 萬石方的斗輪挖掘機(jī)開發(fā)配套了 帶寬的帶式輸送機(jī)，帶速為 。后經(jīng)科研開發(fā)將帶速提高到，使帶寬從 降至 ，但運(yùn)量仍保持 萬 t/h。單條帶式輸送機(jī)的裝機(jī) 容量為 6 2020kW，是當(dāng)今運(yùn)量最大的帶式輸送機(jī)。 上述兩種帶式輸送機(jī)均采用了模塊設(shè)計(jì)。各條帶式輸送機(jī)由統(tǒng)一的機(jī)頭、機(jī)尾、中間架、傳動(dòng)單元、托輥組和電氣房模塊組成，給設(shè)計(jì)、制造、使用和維護(hù)帶來許多方便。目前最高的帶速是 15m/s，可用于大型排土機(jī)臂架上。 70 年代開始，西方各國(guó)推廣斜井帶式輸送機(jī)。德國(guó)魯爾區(qū)HanielProsperⅡ 煤礦使用了當(dāng)今規(guī)格最大的斜井帶式輸送機(jī)，其帶寬為山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2 ，帶速為 ,帶強(qiáng)為 st7500N/mm，整機(jī)傳動(dòng)功率為 2 3100kW 同步電機(jī)。電機(jī)轉(zhuǎn)子直接固定在滾筒軸上 ，從而省去了減速器。同步機(jī)用交直交變頻裝置調(diào)速，起、制動(dòng)過程非常平穩(wěn)，起動(dòng)時(shí)間可達(dá) 140s，制動(dòng)時(shí)間達(dá) 40s。 輸送帶保證壽命達(dá) 20 年。該機(jī)上、下分支輸送帶都運(yùn)送物料。向上運(yùn)媒 1800t/h，下分支向下運(yùn)矸石 1000t/h。提升高度達(dá) 700 余米。 經(jīng)過一百年的發(fā)展，帶式輸送機(jī)已成為一個(gè)龐大的家族，不再是常規(guī)的開式槽型或直線布置的帶式輸送機(jī)，而是針對(duì)生產(chǎn)需求設(shè)計(jì)出各種各樣的特種帶式輸送機(jī)。例如，彎曲型、線摩擦型、大傾角型、可伸縮型、吊掛型、管式、吊掛管式、波紋擋邊式、氣墊式、壓帶式、鋼絲繩牽引式和鋼帶式等帶式輸 送機(jī)。它們各有自己的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，適用于某些特殊場(chǎng)合。例如，管式和吊掛式輸送機(jī)因其密封性好，適用于有環(huán)保要求或物料不應(yīng)受外界環(huán)境影響的場(chǎng)合。波紋擋邊帶式輸送機(jī)可以做大傾角甚至垂直提升，因而在卸船和豎井提升中得到應(yīng)用。壓帶式大傾角帶式輸送機(jī)于 50 年代在下挖式斗輪挖掘機(jī)上被廣泛應(yīng)用。傾角可達(dá) 35186。，從而縮短斗輪臂架長(zhǎng)度。 目前國(guó)內(nèi)外帶式輸送機(jī)正朝著長(zhǎng)距離、高速度和大運(yùn)量方向發(fā)展。單機(jī)運(yùn)距已達(dá) ，多機(jī)串聯(lián)運(yùn)距最長(zhǎng)達(dá) 208km，由 17 條帶式輸送機(jī)組成，最寬的帶式輸送機(jī)帶寬為 4m。最大運(yùn)輸能力已達(dá)到 萬 t/h，最高帶速達(dá)到 15m/s。單條帶式輸送機(jī)的裝機(jī)功率達(dá)到 6 2020kW。我國(guó)生產(chǎn)的帶式輸送機(jī)最大帶寬已達(dá)到 2m，帶速已達(dá)到 2 m/s，設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力已達(dá)到 萬 t/h，最大運(yùn)距為 。 帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸能力和輸送距離是所有其他輸送設(shè)備無法比擬的，因此世界各國(guó)都在不斷地努力發(fā)展和完善帶式輸送機(jī)技術(shù)。努力的方向著重于： (1)提高帶速，它是提高輸送能力和節(jié)省投資的有效途徑。 (2)提高各部件的可靠性，也包括輸送帶的可靠性，往往一個(gè)部件的失靈會(huì)影響整機(jī)乃至整個(gè)系統(tǒng)的停頓。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 (3)努力減少維護(hù)工作量或取消 日常維護(hù)工作，因帶式輸送機(jī)分布在幾百米甚至幾千米的運(yùn)輸線路上，很難實(shí)現(xiàn)有效的維護(hù)保養(yǎng)工作。 (4)節(jié)能研究，帶式輸送機(jī)本身是輸送機(jī)中耗能最少的，但在大型礦山、冶金、電力和專用港口等企業(yè)中帶式輸送機(jī)用量很大，成為企業(yè)中的一個(gè)耗能大部門，因而進(jìn)一步的節(jié)能研究具有重要意義。例如，功率計(jì)算中的阻力確定，加大張力和托輥直徑以及改進(jìn)輸送帶結(jié)構(gòu)與配方降低在運(yùn)行阻力中占最大比重的壓陷阻力。 (5)西方一些國(guó)家為適應(yīng)金屬露天礦大型化的需要，正努力解決輸送機(jī)輸送金屬礦石及其圍巖的問題，以求用帶式輸送機(jī)替代昂貴的汽車運(yùn)輸。 (6)對(duì)大中型帶式輸送機(jī)采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法，通常采用的靜態(tài)設(shè)計(jì)方法沒有考慮輸送帶的粘彈性問題，因而輸送機(jī)的起動(dòng)與制動(dòng)過程中會(huì)在輸送帶中產(chǎn)生沖擊波，沖擊波引起的輸送帶動(dòng)張力要比正常運(yùn)行的最大張力大10 多倍，它直接關(guān)系著輸送帶的強(qiáng)度、接頭強(qiáng)度、滾筒、傳動(dòng)裝置和聯(lián)接件的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，然而研究可控的起動(dòng)裝置和制動(dòng)裝置來減小動(dòng)張力便成為動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的根本所在。 常用帶式輸送機(jī)的類型與特點(diǎn) 帶式輸送機(jī)的種類很多，常用的主要有以下幾種： （一）通用帶式輸送機(jī)（ DT） 通用帶式輸送機(jī)是一種固定式帶式輸送機(jī)。其特點(diǎn)是托輥安 裝在固定的機(jī)架上，由型鋼做成的機(jī)架固定在底板或地基上，整個(gè)機(jī)身成剛性結(jié)構(gòu)。因此，它廣泛用于要求設(shè)備服務(wù)年限長(zhǎng)，地基平整穩(wěn)定的場(chǎng)合。例如，煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)、洗煤廠、井下主要運(yùn)輸大巷、港口、發(fā)電廠等生產(chǎn)地點(diǎn)。該種輸送機(jī)應(yīng)用十分普遍，現(xiàn)已形成系列產(chǎn)品如 TD6 TD7 DTⅡ等。 （二）鋼繩芯帶式輸送機(jī) 鋼繩芯帶式輸送機(jī)在結(jié)構(gòu)形式上與