【正文】 ,改向滾筒合張力計(jì)算 改向滾筒合張力計(jì)算 頭部改向滾筒的合張力 : 23 3 5 5 5 2 3 6 6 1 8F S S? ? ? ? ?改 1 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 37 尾部改向滾筒的合張力 : F改 2 = 89SS? =+= 傳動(dòng)滾筒合張力計(jì)算 根據(jù)各特性點(diǎn)的張力計(jì)算傳動(dòng)滾筒的合張力 : 動(dòng)滾筒合張力 : 1 2 14 1F F S S? ? ?=30886+14438=45324N 傳動(dòng)滾筒最大扭矩計(jì)算 單驅(qū)動(dòng)時(shí) ,傳動(dòng)滾筒的最大扭矩 maxM 按式（ ）計(jì)算： max 2020UFDM ?? （ ） 式中 D—— 傳動(dòng)滾筒的直徑（ mm）。 輸送帶強(qiáng)度校核計(jì)算 礦用阻燃輸送帶允許的最大張力 []S 按式（ ）計(jì)算； [] dSBS m?? （ ） 式中 m —— 輸送帶的安全系數(shù)； dS —— 輸送帶的縱向拉伸強(qiáng)度。取 aK? 取 AK =，由式 maxUF = 47612= ? —— 傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)，見表 27 表 27摩擦系數(shù) u 工作條件 ? 光面滾筒 膠面滾筒 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 34 對(duì)常用 C= 11e???= 該設(shè)計(jì)取 ? =； ? =。 ? ?34 9 . 2 8 7 . 7 6 3 0 0 0 . 0 3 5 9 . 2 8 1 0 9 . 8 8 4 4WN? ??? ? ? ? ? ? ? ??? （ 3)按摩擦傳動(dòng)條件計(jì)算輸送帶各點(diǎn)張力 2 1 1 840rS S F S? ? ? ? 3 1 2 11. 03 86 5. 2S K S S? ? ? 其中 K為附加阻力系數(shù)，取 K=~ 4 3 3 4 11. 03 17 09 .2S S W S?? ? ? ? 5 2 4 4 11 .0 3 1 .0 6 0 9 1 7 6 0 .4 7S K S S S? ? ? ? 6 5 5 6 11. 06 09 43 48 9. 3S S W S?? ? ? ? 需要傳動(dòng)滾筒表面輸出的牽引力 01F 為 1 35712SN? 傳動(dòng)滾筒所能傳遞的額定牽引力 0F 為 10 ( 1)SeF n?? ?? 式中 n— 摩擦力備用系數(shù)，設(shè)計(jì)時(shí)取 n=— 令 0 01FF? 得 1 35712SN? 其中 n=,μ =. 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 33 由張力逐點(diǎn)計(jì)算法可得 NS 357121 ? ； NS 355522 ? ； NS ? ； NS ? ； NS ? ； NS ? ； 輸送帶不打滑條件校核 圓周驅(qū) 動(dòng)力 UF 通過(guò)摩擦傳遞到輸送帶上（見圖 23） 圖 23 作用于輸送帶的張力 如圖 4所示，輸送帶在傳動(dòng)滾簡(jiǎn)松邊的最小張力應(yīng)滿足式 (28)的要求。在 初選輸送帶 B1400、NN200，尼龍帶 4層，上、下覆蓋膠厚 6mm、 4 ? 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 31 表 1帆布輸送規(guī)格及技術(shù)參數(shù)（參考值） 抗 拉 體 材 料 輸送帶 型 號(hào) 扯斷強(qiáng)度 N/mm 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 30 輸送帶張力在整個(gè)長(zhǎng)度上是變化的，影響因素很多，為保證輸送機(jī)正常運(yùn)行，輸送帶張力必須滿足以下兩個(gè)條件： （１） 在任何負(fù)載情況下，作 用在輸送帶上的張力應(yīng)使得全部傳動(dòng)滾筒上的圓周力是通過(guò)摩擦傳遞到輸送帶上，而輸送帶與滾筒間應(yīng)保證不打滑； （２） 作用在輸送帶上的張力應(yīng)足夠大，使輸送帶在兩組托輥間的垂度小于一定值。? —— 電壓降系數(shù)，一般取 ~。 又因ε =0，故本輸送機(jī)沒有特種主要阻力 1SF ，即 =0 特種附加阻力計(jì)算 附加特種阻力 2SF 包括輸送帶清掃器摩擦阻力 rF 和卸料器摩擦阻力河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 27 aF 等部分，按下式計(jì)算： 23S r aF n F F? ? ? （ ） 3rF A P ?? ? ? （ ） 2aF B k?? （ ） 式中 3n —— 清掃器個(gè)數(shù)，包括頭部清掃器和空段清掃器； A—— 一個(gè)清掃器和輸送帶接觸面積， 2m ，見表 P —— 清掃器和輸送帶間的壓力， N/ 2m ，一般取為 3 4410 ~ 10 10?? N/ 2m ； 3? —— 清掃器和輸送帶間的摩擦系數(shù)，一般 取為 ~； 2k —— 刮板系數(shù)，一般取為 1500 N/m。取 f =。 L —— 輸送機(jī)長(zhǎng)度（頭尾滾筒中心距）， m； g —— 重力加速度； β —— 皮帶運(yùn)輸機(jī)傾斜角； 初步 選定托輥為 DTⅡ 6205/C4，查《 DTⅡ (A)型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 27，上托輥間距 0a ＝ ，下托輥間距 ua ＝３ m， 上托輥槽角35176。 （ 2） 80Lm? 對(duì)機(jī)長(zhǎng)大于 80m 的皮帶運(yùn)輸機(jī)，附加阻力 NF 明顯的小于主要阻力，可用簡(jiǎn)便的方式進(jìn)行計(jì)算，不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重錯(cuò)誤。 每米輸送帶質(zhì)量 輸送帶寬度的核算 輸送大塊散狀物料的輸送機(jī)，需要按（ ）式核算，再查表2 200B ??? （ ） 式中 ? —— 最大粒度， mm。物料的堆積角為 20176。 35176。 動(dòng)堆積角ρ 30176。 動(dòng)堆積角ρ 30176。； 查 DTⅡ皮帶運(yùn)輸機(jī)選用手冊(cè)（表 21） (此后凡未注明均為該書 )得 k=1 按給定的工作條件 ,取原煤的堆積角為 20176。 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 20 (8)有計(jì)量 秤時(shí)，帶速應(yīng)按自動(dòng)計(jì)量秤的要求決定。 (4)一般用于給了或輸送粉塵量大時(shí)，帶速可取 ~1m/s；或根據(jù)物料特性和工藝要求決定。；最大運(yùn)量 :2020t/h （ 3）物料特性：粒度： 0～ 200mm；密度： ；在輸送帶上堆積角：ρ =20176。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，使皮帶運(yùn)輸機(jī)的性能得到進(jìn)一步的提高。對(duì)于鋼繩芯強(qiáng)力皮帶運(yùn)輸機(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）。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。我 國(guó)輸送機(jī)僅采用了中檔可編程序控制器來(lái)控制輸送機(jī)的啟動(dòng)、正常運(yùn)行、停機(jī)等工作過(guò)程。我國(guó)輸送機(jī)托輥壽命為 2萬(wàn) h，國(guó)外托輥壽命 5～ 9萬(wàn) h，國(guó)產(chǎn)托輥壽命僅為國(guó)外產(chǎn)品的 30%～ 40%。 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 15 （三） 可靠性、壽命上的差距 ⑴輸送帶抗拉強(qiáng)度 我國(guó)生產(chǎn)的織物整芯阻燃輸送帶最高為 2500 N/mm，國(guó)外為 3150 N/mm。國(guó)外采用結(jié)構(gòu)先進(jìn)的開放式儲(chǔ)帶裝置和高精度的大扭矩、大行程自動(dòng)張緊設(shè)備，托輥小車能自動(dòng)隨輸送帶伸縮到位。德國(guó)生產(chǎn)的自移機(jī)尾在國(guó)內(nèi)使用效果優(yōu)于前者，水平、垂直 2 個(gè)方向均有調(diào)偏油缸，糾偏能力強(qiáng)。國(guó)內(nèi)自移機(jī)尾主要依賴進(jìn)口，主要有 2種：（ a）隨轉(zhuǎn)載機(jī)一起移動(dòng)的由英國(guó) LONGWALL 公司生產(chǎn)的自移機(jī)尾裝置。 ⑶最大輸送帶寬度 我國(guó)皮帶運(yùn)輸機(jī)為 1400 mm，國(guó)外最大為 1830 mm。但價(jià)格昂貴，急需國(guó)產(chǎn)化。此外，長(zhǎng)距離大功率皮帶運(yùn)輸機(jī)除了要求一個(gè)運(yùn)煤帶速外，還需要一個(gè)驗(yàn)帶的帶速，調(diào)速型液力偶合器雖然實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)與功率平衡，但還需研制適合長(zhǎng)距離的無(wú)級(jí)液力調(diào)速裝置。為了減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊，軟起動(dòng)時(shí)應(yīng)有分時(shí)慢速起動(dòng)；還要控制輸送機(jī)起動(dòng)加速度～ m/s2，解決承載帶與驅(qū)動(dòng)帶的帶速同步問(wèn)題及輸送帶涌浪現(xiàn)象，減少對(duì)元部件的沖擊。目前我國(guó)用剛性理論來(lái)分析研究皮帶運(yùn)輸機(jī)并制訂計(jì)算方法和設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)計(jì)中對(duì)輸送帶使用了很高的安全系統(tǒng)（一般取 n=10 左右），與實(shí)際情況相差很遠(yuǎn)。在“八五”期間，通過(guò)國(guó)家一條龍“日產(chǎn)萬(wàn)噸綜采設(shè)備”項(xiàng)目的實(shí)施，皮帶運(yùn)輸機(jī)的技術(shù)水平有了很大提高，煤礦井下用大功率、長(zhǎng)距離皮帶運(yùn)輸機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)呂開發(fā)都取得了很大的進(jìn)步。 （４）新型、高可靠性關(guān)鍵元部件技術(shù)。 皮帶運(yùn)輸機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 國(guó)外皮帶運(yùn)輸機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀 國(guó)外皮帶運(yùn)輸機(jī)技術(shù)的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在 2個(gè)方面：一方面是皮帶運(yùn)輸機(jī)的功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，如高傾角帶輸送機(jī)、管狀皮帶運(yùn)輸機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎皮帶運(yùn)輸機(jī)等各種機(jī)型；另一方面是皮帶運(yùn)輸機(jī)本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，尤 其是長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高帶速等大型皮帶運(yùn)輸機(jī)已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術(shù)是開發(fā)應(yīng)用于了皮帶運(yùn)輸機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了皮帶運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)行性能和可靠性。 我國(guó)由于垂直提升技術(shù)起步晚，該技術(shù)在煤礦井下應(yīng)用尚屬空白。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的壓皮帶運(yùn)輸機(jī)傾角可達(dá) 90゜，物料最大塊度可達(dá) 300 mm。 （七） 壓皮帶運(yùn)輸機(jī) 壓皮帶運(yùn)輸機(jī)也是為增大輸送傾角而設(shè)計(jì)的， 1979 年美國(guó)大陸輸送機(jī)設(shè)備公司開始研制壓皮帶運(yùn)輸機(jī)，并于 1983 年研制出壓帶式大傾角皮帶運(yùn)輸機(jī) HAC，這臺(tái)樣機(jī)的輸送傾角為 30゜～ 60゜，最大輸送能力為 2 900 t/h，其壓帶是通過(guò)旋轉(zhuǎn)的托輥組加載的。在經(jīng)濟(jì)性方面，如果采用進(jìn)口膠帶，就輸送機(jī)本身而言：當(dāng)機(jī)長(zhǎng) L200 m 時(shí)，為普通帶的 倍；當(dāng)機(jī)長(zhǎng) L200m時(shí)，為普通帶的 2 倍。 90 年代初，我國(guó)首臺(tái)管狀皮帶運(yùn)輸機(jī)在淮南礦務(wù)局新莊孜 礦地面使用，用于輸送原煤，運(yùn)量 Q=600 t/h，運(yùn)輸長(zhǎng)度 L= m，總提升高度 H= m，帶速 V=175 m/min，繞過(guò)了精煤倉(cāng)，有一個(gè)圓心角為 ゜、曲率半徑 R=115 m 的垂直彎曲段。這種皮帶運(yùn)輸機(jī)不僅具有膠帶張力小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，而且具有軟起動(dòng)和功率平衡功能，安全保護(hù)設(shè)施完善，微機(jī)控制、傳感器監(jiān)測(cè)，能滿足煤礦防爆要求。帶液力制動(dòng)系統(tǒng)的下運(yùn)機(jī)是國(guó)家“六五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，主要是通過(guò)在輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置中安裝液力制動(dòng)系統(tǒng)，分 2步實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，即先由該系統(tǒng)將輸送機(jī)運(yùn)行速度減慢 (加速度保持在 ～ m/s2 的范圍內(nèi) )，降至額定速度的 1／ 3，然后由機(jī)械抱閘最終制動(dòng)，當(dāng)井下發(fā)生突然停電事故時(shí)，仍可實(shí)現(xiàn)二級(jí)制動(dòng)。其主參數(shù)為：機(jī)長(zhǎng) L=2020m，運(yùn)量 B=180～ 200 t/h，帶速 V= m/s，帶寬 B=650mm，多處轉(zhuǎn)彎，目前該機(jī)運(yùn)行正常。 我國(guó)對(duì)水平轉(zhuǎn)彎皮帶運(yùn)輸機(jī)的研究較早，但發(fā)展并不快，主要原因是用戶對(duì)該機(jī)型認(rèn)識(shí)不夠，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)也沒有成熟的應(yīng)用實(shí)例。 （四） 水平轉(zhuǎn)彎輸送機(jī) 法國(guó)、前蘇聯(lián)、奧地利、德國(guó)、美國(guó)等國(guó)家都很重視水平轉(zhuǎn)彎皮帶運(yùn)輸機(jī)的理論研究和試驗(yàn)，并已在各行各業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。到目前為止，已投入使用 50多臺(tái)，其中傾角為 25゜的有 11 臺(tái)， 26゜～ 28゜的有 5臺(tái)， 30゜的有 2臺(tái)，基本上形成了定型產(chǎn)品，在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先水平。在 2020 年完成了工業(yè)性試驗(yàn)，同年 10 月份通過(guò)了中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)的技術(shù)鑒定。目前國(guó)內(nèi)井下使用的輸送機(jī)的最大主參數(shù)為：運(yùn)量 Q=1000～ 3000t/h，運(yùn)距 L=1000～ 5000m，帶速 V=～ ，驅(qū)動(dòng)總功率 N=750～ 2020kW，傾角已達(dá) 30゜，國(guó)外皮帶運(yùn)輸機(jī)的主參數(shù)為：運(yùn)距 L= km，運(yùn)量 Q=37500 t/h，帶速 V=6～15 m/s，帶寬 B=4 m。一般物料是裝載到上帶 (承載段 )的上面，在機(jī)頭滾筒卸載，利用專門的卸載裝置也可在中間卸載。輸送帶的上、下兩部分都支承在托輥上。 1868 年，在英國(guó)出現(xiàn)了皮帶運(yùn)輸機(jī)； 1887年，在美國(guó)出現(xiàn)了螺旋輸送機(jī)； 1905 年，在瑞士出現(xiàn)了鋼皮帶運(yùn)輸機(jī)；1906 年，在英國(guó)和德國(guó)出現(xiàn)了慣性輸送機(jī)。 皮帶運(yùn)輸機(jī) 對(duì)建設(shè)現(xiàn)代化礦井有重要作用。畢業(yè)設(shè)計(jì)的階段和過(guò)程中王老師都給了明確的計(jì)劃，使我一步步有序地展開畢業(yè)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)進(jìn)行中的每一階段，王老師都認(rèn)真檢查，耐心細(xì)致的指出其中的錯(cuò)誤和不當(dāng)?shù)牡胤?，并指?dǎo)修改和完善，讓我及時(shí)地修正了錯(cuò)誤，避免了走彎路，在此非常感謝王老師，以及幫助過(guò)我的同學(xué)。 本論文共分 5 章，第 1 章主要介紹了皮帶運(yùn)輸機(jī)的概況、分類及發(fā)展趨勢(shì)等；第 2章主要介紹了皮帶運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算，內(nèi)容涉及輸送帶的確定及核算、圓周驅(qū)動(dòng)力、傳動(dòng)滾筒功率計(jì)算 ,電機(jī)功率計(jì)算 ,輸送帶張力計(jì)算、輸送帶不打滑校核 ,拉緊力計(jì)算、繩芯輸送帶強(qiáng)度校核計(jì)算 ,傳動(dòng)滾筒和改向滾筒合張力計(jì)算 等；第 3 章主要介紹了皮帶運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)原理；第 4章主要介紹了傳動(dòng)裝置的選用和設(shè)計(jì)，包括電機(jī)選用、減速器選用 ,液壓耦合器和聯(lián)軸器的選用 。為了更好的完成本次設(shè)計(jì)，從 4