【文章內(nèi)容簡介】 ..................................................................... 41 參考文獻 ....................................................................................................................................... 42 附錄 ............................................................................................................................................... 43 英文原文 ................................................................................................................................ 43 中文翻譯 ................................................................................................................................ 49 徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 1 1 緒論 研究的目的和意義 帶式輸送機是連續(xù)運行的運輸設備，在冶金、采礦、動力、建材等重工業(yè)部門及交通運輸部門中主要用來運送大量散狀貨物，如礦石、煤、砂等粉、塊狀物和包裝好的成件物品。帶式輸送機是煤礦最理想的高效連續(xù)運輸設備，與其他運輸設備相比，不僅具有長距離、大運量 、連續(xù)輸送等優(yōu)點，而且運行可靠 ,易于實現(xiàn)自動化、集中化控制 ,特別是對高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機已成為煤炭高效開采機電一體化技術與裝備的關鍵設備。特別是近 10年，長距離、大運量、高速度的帶式輸送機的出現(xiàn)，使其在礦山建設的井下巷道、礦井地表運輸系統(tǒng)及露天采礦場、選礦廠中的應用又得到進一步推廣。 選擇 帶式輸送機這種通用機械的設計作為畢業(yè)設計的選題，能培養(yǎng)我們獨立解決工程實際問題的能力， 通過這次畢業(yè)設計是對所學基本理論和專業(yè)知識的一次綜合運用，也使我們的設計、計算和繪圖能力都得到了全面的訓練。 本課題的主要研 究內(nèi)容 熟悉帶式輸送機的各部分的功能與作用，對主要部件進行選型設計與計算，解決在實際使用中容易出現(xiàn)的問題，并大膽地進行創(chuàng)新設計。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 八十年代末期以來 ,我國的煤礦用帶式輸送機也有了很大的發(fā)展 ,對其關鍵技術研究和新產(chǎn)品開發(fā)都取得了可喜的成果。輸送機產(chǎn)品系列不斷增多，從定型的 SDJ、 SSJ、 STJ、DT等系列發(fā)展到多功能、適應特種用途的各種帶式輸送機系列，如國家“七五”攻關項目大傾角帶式輸送機成套設備、“九五”攻關項目 高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等都填補了國內(nèi)空白，開發(fā)了大傾角、 長距離輸送原煤的新型帶式輸送機系列產(chǎn)品，并對帶式輸送機的關鍵技術及其主要元部件進行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，應用動態(tài)分析技術和中間驅(qū)動與智能化控制等技術，研制成功了多種軟起動和制動裝置及以 PLC 為核心的可編程電控裝置。但與國外相比，其機型一般都偏小，特別是帶速通常均不超過 4m/s，對高帶速輸送機及其動態(tài)設計與計算機監(jiān)控等關鍵技術問題缺乏實踐經(jīng)驗，由于帶速普遍較低，許多設計單位仍延用以往的靜態(tài)設計法，用加大輸送帶安全系數(shù)的方法來提高設計的可靠性，其結果不僅增大了設備成本，而且降低了設備運行的可靠性。此外，我國輸 送機制造企業(yè)追求小而全模式，未能像國外一樣形成大規(guī)模的元部件專業(yè)生產(chǎn)廠或加工中心，致使元部件設計與制造水平得不到有效提高。建立帶式輸送機的輸送帶在起動和停機過程中的動力學方程 ,求解輸送帶上不同點隨時間推移所發(fā)生所的變化，找出變化劇烈的張力波可能造成的破壞，這就是帶式輸送機的動態(tài)分析。動態(tài)分析技術是一門綜合性學科，不僅要對整機運行全過程的動態(tài)特性進行分析，更重要的是對其涉及到的基礎理論，運用現(xiàn)代先進技術進行系統(tǒng)研究，是當今世界的高新技術。 徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 2 2 帶式輸送機概述 帶式輸送機的應用 帶式輸送機是連續(xù)運輸機的 一種，連續(xù)運輸機是固定式或運移式起重運輸機中主要類型之一，其運輸特點是形成裝載點到裝載點之間的連續(xù)物料流，靠連續(xù)物料流的整體運動來完成物流從裝載點到卸載點的輸送。在工業(yè) 、 農(nóng)業(yè) 、 交通等各企業(yè)中，連續(xù)運輸機是生產(chǎn)過程中組成有節(jié)奏的流水作業(yè)運輸線不可缺少的組成部分。 連續(xù)運輸機可分為： （ 1）具有撓性牽引物件的輸送機，如帶式輸送機，板式輸送機，刮板輸送機，斗式輸送機、自動扶梯及架空索道等。 （ 2）不具有撓性牽引物件的輸送機，如螺旋輸送機 、 振動輸送機等。 （ 3）管道輸送機 (流體輸送 )，如氣力輸送裝置和 液力輸送管道。 其中帶輸送機是連續(xù)運輸機中是使用最廣泛的，帶式輸送機運行可靠，輸送量大，輸送距離長，維護簡便，適應于冶金煤炭，機械電力，輕工，建材，糧食等各個部門。 帶式輸送機的分類 帶式輸送機分類方法有多種，按運輸物料的輸送帶結構可分成兩類，一類是普通型帶式輸送機，這類帶式輸送機在輸送帶運輸物料的過程中，上帶呈槽形，下帶呈平形，輸送帶有托輥托起，輸送帶外表幾何形狀均為平面；另外一類是特種結構的帶式輸送機，各有各的輸送特點。其簡介如下： 80TDQDDXU? ???? ?????????????? ?? ?? ??? ?? ?? ?? ?? ???型 固 定 式 帶 式 輸 送 機輕 型 固 定 式 帶 式 輸 送 機普 通 型型 鋼 繩 芯 帶 式 輸 送 機型 帶 式 輸 送 機管 形 帶 式 輸 送 機帶 式 輸 送 機氣 墊 帶 式 輸 送 機波 狀 擋 邊 帶 式 輸 送 機特 種 結 構 型鋼 繩 牽 引 帶 式 輸 送 機壓 帶 式 帶 式 輸 送 機其 他 類 型 各種 帶式輸送機的特點 （ 1） QD80 輕型固定式帶輸送機 :QD80 輕型固定式帶輸送機與 TDⅡ 型相比，其帶較薄 、載荷也較輕，運距一般不超過 100m，電機容量不超過 22kw。 （ 2） DX 型鋼繩芯帶式輸送機 :它屬于高強度帶式輸送機，其輸送帶的帶芯中有平行的細鋼繩，一臺運輸機運距可達幾公里到幾十公里。 （ 3） U 形帶式輸送機 :它又稱為槽形帶式輸送機，其明顯特點是將普通帶式輸送機的徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 3 槽形托輥角由 030~ 045 提高到 090 使輸送帶成 U 形。這樣一來輸送帶與物料間產(chǎn)生擠壓，導致物料對膠帶的摩擦力增大，從而輸送機的運輸傾角可達 25176。 。 （ 4）管形帶式輸送機 :U 形帶式輸送帶進一步的成槽，最后形成一個圓管狀，即為管形帶式輸送機，因為輸送帶被卷成一個圓管，故可以實現(xiàn)閉密輸送物料，可明顯減輕粉狀物料對環(huán)境的污染，并且可以實現(xiàn)彎曲運行。 （ 5）氣墊式帶輸送機 :其輸送帶不是運行在托輥上的，而是在空氣膜 (氣墊 )上運行，省去了托輥，用不動的帶有氣孔的氣室盤形槽和氣室取代了運行的托輥，運動部件的減少，總的等效質(zhì)量減 少，阻力減小，效率提高，并且運行平穩(wěn)，可提高帶速。但一般其運送物料的塊度不超過 300mm。增大物流斷面的方法除了用托輥把輸送帶強壓成槽形外，也可以改變輸送帶本身，把輸送帶的運載面做成垂直邊的，并且?guī)в袡M隔板。一般把垂直側擋邊作成波狀，故稱為波狀帶式輸送機，這種機型適用于大傾角，傾角在 30176。 以上，最大可達90176。 。 （ 6）壓帶式帶輸送機 :它是用一條輔助帶對物料施加壓力。這種輸送機的主要優(yōu)點是：輸送物料的最大傾角可達 90176。 ，運行速度可達 6m/s，輸送能力不隨傾角的變化而變化，可實現(xiàn)松散物料和有毒物料的密閉輸送。其 主要缺點是結構復雜 、 輸送帶的磨損增大和能耗較大。 （ 7）鋼繩牽引帶式輸送機 :它是無際繩運輸與帶式運輸相結合的產(chǎn)物，既具有鋼繩的高強度 、 牽引靈活的特點，又具有帶式運輸?shù)倪B續(xù) 、 柔性的優(yōu)點。 帶式輸送機的發(fā)展狀況 目前帶式輸送機已廣泛應用于國民經(jīng)經(jīng)濟各個部門，近年來在露天礦和地下礦的聯(lián)合運輸系統(tǒng)中帶式輸送機又成為重要的組成部分。主要有：鋼繩芯帶式輸送機 、 鋼繩牽引膠帶輸送機和排棄場的連續(xù)輸送設施等。 這些輸送機的特點是輸送能力大 (可達 30000t/h)，適用范圍廣 (可運送礦石，煤炭，巖石和各種粉狀物料，特定 條件下也可以運人 )，安全可靠，自動化程度高，設備維護檢修容易，爬坡能力大 (可達 16176。 )，經(jīng)營費用低，由于縮短運輸距離可節(jié)省基建投資。 目前，帶式輸送機的發(fā)展趨勢是：大運輸能力 、 大帶寬 、 大傾角 、 增加單機長度和水平轉彎，合理使用膠帶張力，降低物料輸送能耗，清理膠帶的最佳方法等。我國已于 1978年完成了鋼繩芯帶式輸送機的定型設計。鋼繩芯帶式輸送機的適用范圍： （ 1）適用于環(huán)境溫度一般為 40? 176。 ~40 176。 C；在寒冷地區(qū)驅(qū)動 站應有采暖設施； （ 2）可做水平運輸，傾斜向上 (16176。 )和向下 ( 010 ~ 012 )運輸，也可以轉彎運輸；運輸距離長，單機輸送可達 15km； （ 3）可露天鋪設，運輸線可設防護罩或設通廊； （ 4）輸送帶伸長率為普通帶的 1/5 左右；其使用壽命比普通膠帶長；其成槽性好；運輸距離大。 徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 4 帶式輸送機的工作原理 帶式輸送機又稱膠帶運輸機，其主要部件是輸送帶，亦稱為膠帶，輸 送帶兼作牽引機構和承載機構。帶式輸送機組成及工作原理如圖 21所示，它主要包括一下幾個部分：輸送帶 (通常稱為膠帶 )、 托輥及中間架 、 滾筒拉緊裝置 、 制動裝置 、 清掃裝置和卸料裝置等。 圖 21 DT II(A)型帶式輸送機整機結構 輸送帶繞經(jīng)傳動滾筒和機尾換向滾筒形成一個無極的環(huán)形帶。輸送帶的上 、 下兩部分都支承在托輥上。拉緊裝置給輸送帶以正常運轉所需要的拉緊力。工作時，傳動滾筒通過它和輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶運行。物料從裝載點裝到輸送帶上，形成連續(xù)運動的物流，在卸載點卸載。一般物料是裝載到上帶 (承載段 )的 上面，在機頭滾筒 (在此，即是傳動滾筒 )卸載，利用專門的卸載裝置也可在中間卸載。 普通型帶式輸送機的機身的上帶是用槽形托輥支撐，以增加物流斷面積，下帶為返回段 (不承載的空帶 )一般下托輥為平托輥。帶式輸送機可用于水平 、 傾斜和垂直運輸。對于普通型帶式輸送機傾斜向上運輸，其傾斜角不超過 18176。 ，向下運輸不超過 15176。 。 輸送帶是帶式輸送機部件中最昂貴和最易磨損的部件。當輸送磨損性強的物料時，如鐵礦石等，輸送帶的耐久性要顯著降低。 提高傳動裝置的牽引力可以從以下三個方面考慮： （ 1）增大拉緊力。增加初張力可使輸送帶在傳動 滾筒分離點的張力 1S 增加，此法提高牽引力雖然是可行的。但因增大 1S 必須相應地增大輸送帶斷面，這樣導致傳動裝置的結構尺寸加大，是不經(jīng)濟的。故設計時不宜采用。但在運轉中由于運輸帶伸長，張力減小，造成牽引力下降，可以利用拉緊裝置適當?shù)卦龃蟪鯊埩?，從而增?1S ，以提高牽引力。 （ 2）增加圍包角 0? 對需要牽引力較大的場合 ，可采用雙滾筒傳動，以增大圍包角。 徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 5 （ 3）增大摩擦系數(shù) 0? 其具體措施可在傳動滾筒上覆蓋摩擦系數(shù)較大的襯墊，以增大摩擦系數(shù)。 通過對上述傳動原理的闡述可以看出，增大圍包角 ? 是增大牽引力的有效方法。故在傳動中擬采用這種方法。 帶式輸送機的結構和布置形式 帶式輸送機的結構 帶式輸送機主要由以下部件組成：頭架、驅(qū)動裝置、傳動滾筒、尾架、托輥、中間架、尾部改向裝置、卸載裝置、清掃裝置、安全保 護裝置等。 輸送帶是帶式輸送機的承載構件，帶上的物料隨輸送帶一起運行，物料根據(jù)需要可以在輸送機的端部和中間部位卸下。輸送帶用旋轉的托棍支撐，運行阻力小。帶式輸送機可沿水平或傾斜線路布置。使用光面輸送帶沿傾斜線路布置時，不同物料的最大運輸傾角是不同的，如下表 21所示： 表 21 不同物料的最大運角 物料種類 角度 物料種類 角度 煤塊 18176。 篩分后的石灰石 12176。 煤塊 20176。 干沙 15176。 篩分后的焦碳 17176。 未篩分的石塊 18176。 0— 350mm礦石 16176。 水泥 20176。 0— 200mm油 田頁巖 22176。 干松泥土 20176。 由于帶式輸送機的結構特點決定了其具有優(yōu)良性能，主要表現(xiàn)在：運輸能力大，且工作阻力小，耗電量低，約為刮板輸送機的 1/3 到 1/5；由于物料同輸送機一起移動，同刮板輸送機比較，物料破碎率?。粠捷斔蜋C的單機運距可以很長，與刮板輸送機比較，在同樣運輸能力及運距條件下，其所需設備臺數(shù)少，轉載環(huán)節(jié)少，節(jié)省設備和人員，并且維護比較簡單。由于輸送帶成本高且易損壞，故與其它設備比較，初期投資