【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 纖維織輸送帶縱撕裂及接頭監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；防爆電子輸送帶秤自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)。這些新型保護(hù)系統(tǒng)我國(guó)基本處于空白。而我國(guó)現(xiàn)有的打滑、堆煤、溜煤眼滿倉(cāng)保護(hù)，防跑偏、超溫灑水，煙霧報(bào)警裝置的可靠性、靈敏性、壽命都較低 。 煤礦輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) （ 1） 設(shè)備大型化、提高運(yùn)輸能力 為了適應(yīng)高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要，螺旋輸送機(jī)的輸送能力要加大。長(zhǎng)距離、高帶速、大運(yùn)量、大功率是今后發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是高產(chǎn)高效礦井運(yùn)輸技術(shù)的發(fā)展方向。在今后 的 10a 內(nèi)輸送量要提高到 3000～ 4000 t/h，還速提高至 4～ 6m/s，輸送長(zhǎng)度對(duì)于可伸縮螺旋輸送機(jī)要達(dá)到 3000m。對(duì)于鋼繩芯強(qiáng)力螺旋輸送機(jī)需加長(zhǎng)至 5000m 以上，單機(jī)驅(qū)動(dòng)功率要求達(dá)到 1000～ 1500 kW，輸送帶抗拉強(qiáng)度達(dá)到 6000 N/mm（鋼繩芯）和 2500 N/mm（鋼繩芯）。尤其是煤礦井下順槽可伸縮輸送技術(shù)的發(fā)展，隨著高產(chǎn)高效工作面的出現(xiàn)及煤炭科技的不斷發(fā)展，原有的可伸縮螺旋輸送機(jī)，無(wú)論是主參數(shù)，還是運(yùn)行性能都難以適應(yīng)高產(chǎn)高效工作面的要求，煤礦現(xiàn)場(chǎng)急需主參數(shù)更大、技術(shù)更先進(jìn)、性能更可靠的長(zhǎng) 距離、大運(yùn)量、大功率順槽可伸縮螺旋輸送機(jī)，以提高我國(guó)螺旋輸送機(jī)技術(shù)的設(shè)計(jì)水平，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，接近并趕上國(guó)際先進(jìn)工業(yè)國(guó)的技術(shù)水平。其包含 7個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù)： ⑴ 螺旋輸 5 送機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)； ⑵ 軟起動(dòng)與功率平衡技術(shù)； ⑶ 中間驅(qū)動(dòng)技術(shù)； ⑷ 自動(dòng)張緊技術(shù)；⑸ 新型高壽命高速托輥技術(shù)； ⑹ 快速自移機(jī)尾技術(shù)； ⑺ 高效儲(chǔ)帶技術(shù)。 （ 2） 提高元部件性能和可靠性 設(shè)備開(kāi)機(jī)率的高與低主要取決于元部件的性能和可靠性。除了進(jìn)一步完善和提高現(xiàn)有元部件的性能和可靠性，還要不斷地開(kāi)發(fā)研究新的技術(shù)和元部件，如高性能可控軟起動(dòng)技術(shù)、動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控 技術(shù)、高效貯帶裝置、快速自移機(jī)尾、高速托輥等，使螺旋輸送機(jī)的性能得到進(jìn)一步的提高。 （ 3） 擴(kuò)大功能，一機(jī)多用化 拓展運(yùn)人、運(yùn)料或雙向運(yùn)輸?shù)裙δ?，做到一機(jī)多用，使其發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益。開(kāi)發(fā)特殊型螺旋輸送機(jī)，如彎曲螺旋輸送機(jī)、大傾角或垂直提升輸送機(jī)等。 螺旋輸送機(jī)廣泛應(yīng)用于糧食工業(yè)、建筑材料工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、機(jī)械制造業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中。 螺旋輸送機(jī)主要用于輸送各種粉狀、粒狀、小塊狀物料，所輸送的散粒物料有谷物、豆類、面粉等糧食產(chǎn)品，水泥、粘土、沙子等建筑材料，鹽類、堿 類、化肥等化學(xué)品，以及煤、焦炭、礦石等大宗散貨。螺旋輸送機(jī)不易輸送易變質(zhì)的、粘性大的、塊度大的及易結(jié)塊的物料。除了輸送散粒物外，亦可利用螺旋輸送機(jī)來(lái)運(yùn)送各種成件物品。 螺旋輸送機(jī)在輸送物料的同時(shí)可完成混合、攪拌、冷卻等作業(yè)。 在港口，螺旋輸送機(jī)主要用于卸車、卸船作業(yè)以及倉(cāng)庫(kù)內(nèi)散粒物料的水品和垂直輸送。利用與物料直接接觸的螺旋軸將物料逐層從車廂兩側(cè)卸下的螺旋卸車機(jī)在國(guó)內(nèi)港口已有多年的成功使用經(jīng)驗(yàn)。由水平螺旋輸送機(jī)、垂直螺旋輸送機(jī)以及相對(duì)旋轉(zhuǎn)取料裝置組成的螺旋卸船機(jī)，已經(jīng)成為一種較為先進(jìn)的連續(xù)卸船機(jī)型，日益廣泛 的應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外散貨專用碼頭。螺旋輸送機(jī)除直接用于卸船作業(yè)以及輸送物料外，常利用其裸露的螺旋具有耙集物料的功能而作為其他類型卸船機(jī)的取料裝置。 和主要特點(diǎn) 螺旋輸送機(jī)的工作原理 螺旋輸送機(jī)利用帶有螺旋葉片的螺旋軸的旋轉(zhuǎn)，使物料產(chǎn)生沿螺旋面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，物料受到料槽或輸送管壁的摩擦力作用不與螺旋一起旋轉(zhuǎn)，從而將物料軸向推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)物料的輸送。在水平螺旋輸送機(jī)中，料槽的摩擦力是由物料自身重力引起的；而在垂直螺旋輸送機(jī)中，輸送管壁的摩擦力主要是由物料旋轉(zhuǎn)離心力所引起的。 6 螺旋 輸送機(jī)的主要特點(diǎn) （ 1）結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，成本較低。 （ 2）工作可靠，維護(hù)管理簡(jiǎn)便。 （ 3）寸緊湊，斷面尺寸小，占地面積小 。在港口的卸車卸船作業(yè)中易進(jìn)出艙口、車廂。 （ 4） 能實(shí)現(xiàn)密封輸送， 有利于輸送易飛揚(yáng)的、熾熱的及氣味強(qiáng)烈的物料，可減小對(duì)環(huán)境的污染，改善港口工人的作業(yè)條件。 （ 5） 裝載卸載方便 。水平螺旋輸送機(jī)可在其輸送線路上的任一點(diǎn)裝載卸載；對(duì)垂直螺旋輸送機(jī)配置相對(duì)螺旋式取料裝置可具有優(yōu)良的取料性能；利用與物料堆直接接觸的螺旋軸具有自動(dòng)取料的能力可作為港口其他類型卸船機(jī)械的取料裝置。 （ 6） 能逆向輸送， 也可使 一臺(tái)輸送機(jī)同時(shí)向兩個(gè)方向輸送物料，即集向中心或遠(yuǎn)離中心。 （ 7）單位能耗較大。 （ 8）物料在輸送過(guò)程中易于研碎及磨損，螺旋葉片和料槽的磨損也較為嚴(yán)重。 一臺(tái)螺旋輸送機(jī)通常由驅(qū)動(dòng)裝置、頭節(jié)、若干標(biāo)準(zhǔn)中間節(jié)、造配中間節(jié)、尾節(jié)、進(jìn) 料口、出料口等組成，除頭節(jié)和選配中間節(jié)外，各節(jié)螺旋機(jī)及機(jī)殼均具有互換性。 螺旋機(jī)本體由頭節(jié)、中間節(jié)、尾節(jié)三種組成。一般情況下 ,出廠總裝時(shí)將中間節(jié)按長(zhǎng)度長(zhǎng)短依次排列 ,最長(zhǎng)的中間節(jié)靠近頭節(jié)，相同 長(zhǎng)度的中間節(jié)則挨在一起，如果有特殊要求，則在訂貨時(shí)給出排列順序。 在頭節(jié)內(nèi)裝有 止 推軸承承受軸向力，在中間節(jié)和尾節(jié)內(nèi)裝有用軸承支承螺旋軸，此外，在尾節(jié)內(nèi)還裝有可軸向移動(dòng)的徑向軸承以補(bǔ) 償螺旋軸長(zhǎng)度的誤差和適應(yīng)溫度的變化。螺旋面的形式有實(shí)體螺旋（ S制法）和帶式螺旋（ D制法）兩種。各螺旋軸之間采用法蘭式聯(lián)接， 保證了聯(lián)接軸的互換性，便于維修。 機(jī)蓋為瓦片式并用蓋扣夾緊在機(jī)殼上，若需改進(jìn)密封性能，用戶可自行在機(jī)蓋與機(jī)殼間加防水粗帆布。 進(jìn)、出料裝置有進(jìn)料口 ,方型出料口，手推式出料口，齒條式出料口四種。由用戶在使用現(xiàn)場(chǎng)在機(jī)體上開(kāi)口焊接。布置進(jìn)、出料口 位置時(shí)應(yīng)注意保證 料口至端部的距離，同時(shí)避免料口與吊軸承加油杯、機(jī)殼聯(lián)接法蘭、底座等相碰。 7 螺旋輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、減速器、高速軸聯(lián)軸器、低速軸聯(lián)軸器、及驅(qū)動(dòng)裝置底座 組成。頭節(jié)前部裝有止推軸承?？沙惺茌斔臀锪蠒r(shí)產(chǎn)生的軸 向 力。標(biāo)準(zhǔn)中間節(jié)均設(shè)置一只吊軸承， 尾節(jié)后部裝有滾動(dòng)（滑動(dòng)）軸承和底座，用以支撐螺旋和補(bǔ)償螺旋長(zhǎng)度的誤差，螺旋機(jī)安裝時(shí)應(yīng)從頭部開(kāi)始，按順 序進(jìn)行。在總體布置時(shí)應(yīng)注意進(jìn)料口不應(yīng)設(shè)置在吊軸承上方，出料口不應(yīng)設(shè)在底座或機(jī)殼法蘭連接處。如果因?yàn)殚_(kāi)出料口影響底座的安排而不能遵循本原則時(shí)，使用單位應(yīng)繪出螺旋機(jī)總圖。 、技術(shù)參數(shù) LS型螺旋輸送機(jī)與 GX型相比，其頭部、尾部軸承移至殼體外，出料端設(shè)有清掃裝置，整機(jī)噪聲低，適應(yīng)性強(qiáng)，操作維修方便。 因此，本次設(shè)計(jì)選擇 LS型螺旋輸送機(jī) 。 型系列螺旋輸送機(jī)型號(hào)規(guī)格 表 1 LS型系列螺旋輸送機(jī)型號(hào)規(guī)格 型號(hào) 螺旋公稱直徑D(mm) 螺距 S (mm) 尺寸（ mm） 名義主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) h h1 b L 小 型 LS100 100 100 140 63 45 350040000 140 112 90 71 LS125 125 125 160 75 45 125 100 80 63 LS160 160 160 180 90 55 112 90 71 56 LS200 200 200 200 112 60 100 80 63 50 中 型 LS250 250 250 250 140 70 400080000 90 71 56 45 LS315 315 315 280 180 90 80 63 50 40 LS400 400 355 355 224 100 71 56 45 36 大 型 LS500 500 400 400 280 110 550080000 63 50 40 32 LS630 630 450 500 355 130 50 40 32 25 LS800 800 500 630 450 150 40 32 25 20 特 LS1000 1000 560 710 560 160 60006 32 25 20 16 8 大型 LS1250 1250 630 800 710 170 0000 25 20 16 13 螺旋輸送機(jī)的技術(shù)參數(shù) （ 1）輸送量 Q 輸送量是衡量 螺旋輸送機(jī)能力的一個(gè)重要指標(biāo)，一般根據(jù)生產(chǎn)需要給定，但它與其他參數(shù)密切相關(guān)。在輸送物料時(shí)，螺旋軸徑所占據(jù)的截面雖然對(duì)輸送能力有一定的影響，但對(duì)于整機(jī)而言所占比例不大。 （ 2）螺旋軸轉(zhuǎn)速 n 螺旋軸的轉(zhuǎn)速對(duì)輸送量有較大的影響。一般說(shuō)來(lái)，螺旋軸轉(zhuǎn)速加快，輸送機(jī)的生產(chǎn)能力提高，轉(zhuǎn)速過(guò)小則使輸送機(jī)的輸送量下降。但轉(zhuǎn)速也不宜過(guò)高，因?yàn)楫?dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)一定的極限值時(shí)，物料會(huì)因?yàn)殡x心力過(guò)大而向外拋，以致無(wú)法輸送。所以還需要對(duì)轉(zhuǎn)速 n 進(jìn)行一定的限定，不能超過(guò)某一極限值。 （ 3）螺旋葉片直徑 D 螺旋葉片直徑是螺旋輸送機(jī)的重要參數(shù)，直 接關(guān)系到輸送機(jī)的生產(chǎn)量和結(jié)構(gòu)尺寸。一般根據(jù)螺旋輸送機(jī)生產(chǎn)能力、輸送物料類型、結(jié)構(gòu)和布置形式確定螺旋葉片直徑。 （ 4）螺距 h 螺距不僅決定著螺旋的升角，還決定著在一定填充系數(shù)下物料運(yùn)行的滑移面，所以螺距的大小直接影響著物料輸送過(guò)程。輸送量 Q 和直徑 D 一定時(shí)，螺距改變，物料運(yùn)動(dòng)的滑移面隨著改變，這將導(dǎo)致物料運(yùn)動(dòng)速度分布的變化。通常螺距應(yīng)滿足下列兩個(gè)條件：即考慮螺旋面與物料的摩擦關(guān)系以及速度各分量間的適當(dāng)分布關(guān)系兩個(gè)條件，來(lái)確定最合理的螺距尺寸。 （ 5）螺旋軸直徑 d 螺旋軸徑的大小與螺距有關(guān)，因?yàn)閮烧吖餐瑳Q定了 螺旋葉片的升角，也就決定了物料的滑移方向及速度分布，所以應(yīng)從考慮螺旋面與物料的摩擦關(guān)系以及速度各分量的適當(dāng)分布來(lái)確定最合理的軸徑與螺距之間的關(guān)系。 （ 6）驅(qū)動(dòng)功率 P 螺旋輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率，是用于克服物料輸送過(guò)程中的各種阻力消耗的能量，主要包括以下幾個(gè)部分：使被運(yùn)物料提升高度 H( 水平或傾斜 ) 所需的能量；被運(yùn)物料對(duì)料槽壁和螺旋面的摩擦引起的能量消耗；物料內(nèi)部顆粒間的相互摩擦引起的能量消耗；物料沿料 9 槽運(yùn)動(dòng)造成在止推軸承處摩擦引起的能量消耗；中間軸承和末端軸承處摩擦引起的能量消耗。從另外的角度，也可以這樣分：物 料與料槽間摩擦消耗的功率；物料與螺旋葉片間摩擦消耗的功率；軸承處摩擦消耗的功率；提升物料及物料顆粒間相互運(yùn)動(dòng)消耗的功率。 設(shè)備的工作條件 載荷平穩(wěn)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，每日工作一班，工作五年，允許螺旋運(yùn)輸機(jī)主軸轉(zhuǎn)速誤差小于5%。車間有三相交流電源。 原始數(shù)據(jù) （ 1）輸送物料：干燥煤粉，堆積密度 33 /??? ；（ 2）安裝方式：傾斜放置（ 10度）即 ?10?? ；（ 3）運(yùn)輸量 : Q =25t/h；（ 4）運(yùn)輸長(zhǎng)度： L =10m。 任務(wù)書(shū) 總體設(shè)計(jì)的任務(wù)：包括螺旋輸送機(jī)的總體設(shè)計(jì)和部件設(shè)計(jì)，確定主要工作參數(shù)，設(shè)計(jì)時(shí)主要確定聯(lián)軸器，螺旋軸的選擇，蝸輪蝸桿減速器的傳動(dòng)比及其齒數(shù)和模數(shù)的確定，同時(shí)通過(guò)彎扭的合成確定各軸，并校核軸和軸承，根據(jù)運(yùn)輸?shù)奈锪系拿芏?，速度等各方面的因素確定螺旋軸的內(nèi)外徑，最后繪出總裝圖和部件圖。 10 第二章 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 機(jī) 器一般有原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作機(jī)三部分組成。傳動(dòng)裝置在原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并借以改變運(yùn)動(dòng)的形式、速度大小和轉(zhuǎn)矩大小。滿足工作機(jī)性能要求的傳動(dòng)方案，可以由不同傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型以不同的組合形式和布置順序構(gòu)成。合理的方案應(yīng)保證工作可靠，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、加工方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)便利。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)采用的傳動(dòng)順序?yàn)椋弘妱?dòng)機(jī) — 聯(lián)軸器 — 減速器 — 聯(lián)軸器 — 螺旋運(yùn)輸機(jī)。如下圖 ： 圖 1 傳動(dòng)順序 選擇電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式 電動(dòng)機(jī)分交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng) 機(jī)兩種。由于直流電動(dòng)機(jī)需要直流電源，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價(jià)格較高，維護(hù)比較不便，因此無(wú)特殊要求時(shí)不宜采用。 生產(chǎn)單位一般用三相交流電源，因此，如無(wú)特殊要求都應(yīng)選用交流電動(dòng)機(jī)。交流電動(dòng)機(jī)有異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)兩類。異步電動(dòng)機(jī)有籠型和繞線型兩種，其中以普通籠型異 11 步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最多。我國(guó)新設(shè)計(jì)的 Y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)屬于一般用途的全封閉自扇冷電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、價(jià)格低廉、維護(hù)方便，適用于不易燃、不易爆、無(wú)腐蝕性氣體和無(wú)特殊要求的機(jī)械上，如金屬切削機(jī)床、運(yùn)輸機(jī)、風(fēng)機(jī)、攪拌機(jī)等，由于啟動(dòng)性能較好，也適用于某些要求 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較高的機(jī)械，如壓縮機(jī)等。在經(jīng)常起動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合（如起重機(jī)等），要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小和過(guò)載能力大，應(yīng)選用起重及冶金用三相異步電動(dòng)機(jī) YZ型（籠型）或 YZR（繞線型）。電動(dòng)機(jī)除按功率、轉(zhuǎn)速排成系列之外，為適應(yīng)不同的輸出軸要求和安裝需要，電動(dòng)機(jī)機(jī)體又有幾種安裝結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)不同防護(hù)要求，電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)還有開(kāi)啟式、防護(hù)式、封閉式和防爆式等區(qū)別。電動(dòng)機(jī)的額定電壓一般為380V。 電動(dòng)機(jī)類型要根據(jù)電源種類（交流或直流），工作條件（溫度、環(huán)境、空間位置尺寸等），載荷特點(diǎn)（變化性質(zhì)、大小和過(guò)載情況），起動(dòng)性能和起動(dòng) 、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)的頻繁程度，轉(zhuǎn)速高低和調(diào)速性能要求等條件來(lái)確定。 根據(jù)以上幾點(diǎn)，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V， Y型。 選擇電動(dòng)機(jī)的容量 螺旋輸送機(jī)總的功率 P包括：物料運(yùn)行需要功率 HP ,空載運(yùn)轉(zhuǎn)所需功率 NP , 以及由于傾斜引起的附加功率 stP 三個(gè)部分。即： 367QLuPH ? 20DLPN ? 367sin?QLPst ? 則 stNH PPPP ??? 式中 , P — 螺旋輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)功