【正文】 但在起動(dòng)帶式輸送機(jī)時(shí)，輸送帶的安全系數(shù)不可能用靜態(tài)時(shí)的安全系數(shù)，那么起動(dòng)時(shí)其安全系數(shù)到底有多大，這是一個(gè)必須校核的。㎡； D― 驅(qū)動(dòng)滾筒直徑， m。其它旋轉(zhuǎn)部件的等效質(zhì)量 ③減速機(jī)高速軸的轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量為： 2i ?? ④液力耦合器的慣量為： 2Z ?? ⑤高速軸聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 2M mkgJ ?? 低速軸聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 。其中包括承載分支的托輥旋轉(zhuǎn)質(zhì)量、輸送帶質(zhì)量、物料質(zhì)量、回程分支的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量、托輥旋轉(zhuǎn)質(zhì)量、滾筒旋轉(zhuǎn)質(zhì)量以及液粘可控軟起動(dòng)裝置、減速機(jī)等等所有 旋轉(zhuǎn)部件的等效質(zhì)量。 根據(jù)該輸送機(jī)的具體情況，軟起動(dòng)裝置可以選擇液力藕合器 ，具體型號(hào)為 YOXⅡ 450 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 3 帶式輸送機(jī)的動(dòng)力學(xué)特性研究 起動(dòng)性能的分析 帶式輸送機(jī)起動(dòng)越快 ,起動(dòng)加速度就越大 ,對(duì)機(jī)械和電氣的沖擊也越明顯 ,所以很有必要進(jìn)行起動(dòng)加速度、起動(dòng)時(shí)間的計(jì)算，以保證設(shè)計(jì)的帶式輸送機(jī)能安全可靠起動(dòng)。 有 上述可知，采用調(diào)速型液力偶合器和液體粘性軟起動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)的軟起動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)的功率平衡及低速沿帶，在普通用戶中使用比較廣泛，但因其體積較大及一定的功率損失的缺點(diǎn)在井下使用受到一定的限制， CST 軟起動(dòng)系統(tǒng)是專為煤礦高帶速、大運(yùn)量、長運(yùn)距的帶式輸送機(jī)而設(shè)計(jì)的，它集機(jī)械、電氣、液壓、微電子與一體，是煤礦用戶的理想選擇，但前期巨大投入讓許多用戶無法承受。可控硅軟起動(dòng)系統(tǒng)的電壓控制范圍更廣，一般在（ 20%～ 100%） Uε之間，使起動(dòng)電流由原來的高出正常運(yùn)行的 6～ 10 倍降到2～ 3 倍，因此，其啟動(dòng)性能優(yōu)越于傳統(tǒng)意義上的減壓起動(dòng)。設(shè)在輸出軸 上的速度傳感器檢測(cè)出轉(zhuǎn)速并反饋給控制系統(tǒng)，該速度信號(hào)與控制系統(tǒng)設(shè)置的加速度曲線比較，其差值將用于調(diào)整反應(yīng)盤的壓力，從而確保穩(wěn)定的加速度曲線的斜率。2— 殼體； 3— 控制油缸； 4—— 彈簧； 5— 主動(dòng)摩擦片； 6— 從動(dòng)摩擦片； 7— 輸出軸 圖 液體粘性軟起動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)圖 控制油 圖 CST 系統(tǒng)組成 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 動(dòng)，達(dá)到額定速度后，液壓系統(tǒng)開始增加離合器反應(yīng)系統(tǒng)的壓力。采用 CST 軟啟動(dòng)系統(tǒng)，用戶可根據(jù)實(shí)際需要，通過控制器設(shè)置所需要的加速度曲線和啟動(dòng)時(shí)間。電 液控制系統(tǒng)是 CST 系統(tǒng)的“大腦”，它對(duì)整個(gè)硬件系統(tǒng)提供完整的控制，主要包括電控 器、液壓控制器、數(shù)字測(cè)速器等。由機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、 電 液制系統(tǒng)、風(fēng)冷卻交換器、油泵組件及冷卻控制器系統(tǒng)組成。當(dāng)主動(dòng)軸帶動(dòng)主動(dòng)摩擦片旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過摩擦片之間的粘性流體形成油膜帶動(dòng)從動(dòng)摩擦片旋轉(zhuǎn)，當(dāng)改變控制油缸中的油壓大小來調(diào)節(jié)主、從動(dòng)摩擦片之間的油膜厚度，可改變從動(dòng)摩擦片輸出的轉(zhuǎn)速和扭矩的大小，從而實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)各項(xiàng)驅(qū)動(dòng)要求和可控軟起動(dòng)功能。周而復(fù)始，實(shí)現(xiàn)從電機(jī)到減速器的能量傳遞。工作時(shí)，在偶合器工作腔中充滿工作液，當(dāng)輸入軸帶動(dòng)泵輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)入工作腔的工作液在葉片的帶動(dòng)下，中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 由于離心力的作用沿泵輪的內(nèi)側(cè)流向外緣，形成高壓高速環(huán)流沖擊蝸輪，使蝸輪隨泵輪同向轉(zhuǎn)動(dòng)。 （ 3） 電控軟起動(dòng) 可控硅軟起動(dòng)、變頻器、 PSI 系列固態(tài)降壓軟啟動(dòng)等。 目前采用的軟起動(dòng)方式有： （ 1） 機(jī)械軟啟動(dòng) 液力偶合器、液體粘性軟啟動(dòng)等。軟起動(dòng)技術(shù)是改善起動(dòng)條件的主要手段。 根據(jù)該輸送機(jī)的具體情況，拉緊裝置可選液壓自動(dòng)拉緊，根據(jù)有關(guān)資料可選 YZL 系列液壓自動(dòng)拉緊裝置，具體型號(hào)為 YZL2100/ 的液壓拉緊裝置。電阻應(yīng)變片要有恒流源供給電流。該電壓用電壓放大器進(jìn)行放大后，用信號(hào)比較 器同人工設(shè)定值進(jìn)行比較，再送入執(zhí)行器執(zhí)行，從而完成拉緊裝置的任務(wù)。拉力傳感器由四個(gè)電阻應(yīng)變片接成電橋組成。干簧管式拉緊裝置用于干簧管式觸點(diǎn)的斷通來控制繼電器開關(guān)，使電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)絞車正反轉(zhuǎn)。自動(dòng)式拉緊裝置有兩種形式：電動(dòng)式和液壓式。由于帶式輸送機(jī)是恒定轉(zhuǎn)矩的，因此輸送帶拉力是固定的，自動(dòng)測(cè)力拉緊裝置以拉緊力作為反饋信號(hào)隨時(shí)間變化設(shè)定拉力，進(jìn)行比較，并隨時(shí)調(diào)整拉緊裝置的改向滾筒的位移。 自動(dòng)式拉緊裝置，自動(dòng)拉緊裝置是一種在輸送機(jī)工作中能按一定的要求自動(dòng)調(diào)節(jié)拉緊力的拉緊裝置。剛性拉緊裝置有螺旋拉緊、手動(dòng)或電動(dòng)拉緊裝置等幾種，它們的拉緊力是固定不變的，不能自動(dòng)調(diào)整。該種裝置結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、維護(hù)量小，是一種經(jīng)濟(jì)較理想和拉緊裝置，特別適用于固定帶式輸送機(jī)，但該裝置占用空間較大，工作拉緊力不能自動(dòng)調(diào)整且拉緊行程有限。其中重力拉緊裝置始終使輸送帶初拉力保持 恒定，在啟動(dòng)制動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生上下振動(dòng)，但慣性力很快消失。它又可分重力式拉緊裝置和剛性拉緊裝置。 帶式輸送機(jī)上采用的拉緊裝置可分為固定式拉緊裝置和自動(dòng)垃緊裝置。 （ 4） 為重連接頭提供必要的行程。時(shí)間長了輸送帶會(huì)自動(dòng)伸長，而且再過度工況下發(fā)生永久伸長。 （ 2） 限制輸送帶在托輥間的垂度，防止輸送帶在托輥間距內(nèi)過分松弛而喪失槽形，引起物料和輸送帶跑偏，增加運(yùn)行阻力。代入公式（ ）求得 7 3 ????????? ?L=21m 3. 拉緊裝置的選擇 輸送帶是橡膠和纖維織品兩者復(fù)合而成的，在應(yīng)用中運(yùn)行一段時(shí)間后輸送帶會(huì)發(fā)生蠕變而變長，在啟動(dòng)、制動(dòng)過程中也會(huì)發(fā)生蠕變現(xiàn)象，只有拉緊裝置進(jìn)一步收緊才不會(huì)發(fā)生打滑現(xiàn)象。 把數(shù)據(jù)代入公式可求得 Ld=1737m 根據(jù)實(shí)際情況，輸送帶的長度應(yīng)該具有足夠的備用，所以建議購買 1800m。 M 許用轉(zhuǎn)速 r/m 軸孔直徑 mm 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 Kg 高速軸上的扭矩為： 7 4 4 8 0 759 5 5 0n9 5 5 0 PT??????????????高低高 由《 DTⅡ設(shè)計(jì)選用手 冊(cè)》可查得，高速軸聯(lián)軸器選用 ML8 型梅花形彈性聯(lián)軸器，低速聯(lián)軸器選用 ZL7 型彈性柱銷齒式聯(lián)軸器。 m. 查《 DTⅡ設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》（見附表三）可選 KZP? 1000,其主 要技術(shù)參數(shù)為： 表 盤式制動(dòng)器主要參數(shù) 型號(hào) 最大制動(dòng)力矩 質(zhì)量 kg 電機(jī)功率 w KZP? 1000/YZ40 536 1550 聯(lián)軸器的選擇 驅(qū)動(dòng)裝置中的聯(lián)軸器分為告、高速軸聯(lián)軸器和低速軸聯(lián)軸器，它們分別安裝在電動(dòng)機(jī)與減速器之間和減速器與傳動(dòng)滾筒之間。 表 工況系數(shù) f 每天工作時(shí)間/h 載荷種類 24h 連續(xù)不停 平穩(wěn) 中等 重型沖擊 ≤ 3 ~ ＞ 3~10 ~ ＞ 10~24 ~ 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 表 安全系數(shù) SA 使用條件 安全系數(shù) SA 間斷使用機(jī)械，配套減速器失效，能引起嚴(yán)重后果，例如帶式輸送機(jī)用減速器等 1~ 每天 8h 工作和不經(jīng)常滿載工作的減速器，例如起重用減速器 ~ 一般設(shè)備，減速器失效，僅引起單機(jī)停產(chǎn)，且易更換備件 重要設(shè)備、減速器失效引起機(jī)組、生產(chǎn)線或全廠停產(chǎn)，例如強(qiáng)磁選礦設(shè)備 配套減速器等 ~ 高安全要求，減速器失效會(huì)引起嚴(yán)重后果設(shè)備或人身事故，或因減速器失效，會(huì)給社會(huì)生產(chǎn)造成損失，如動(dòng)力廠用減速器 ~ 表 環(huán)境溫度系數(shù) fW 冷卻方式 環(huán)境溫度/℃ 每小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)率 /% 100 80 60 40 20 減速器不附加外冷卻裝置 10 20 30 40 50 制動(dòng)力矩的計(jì)算及制動(dòng)器的選擇 根據(jù)帶式輸送機(jī)技術(shù)要求制動(dòng)裝置產(chǎn)生的制動(dòng)力矩不得小于該輸送機(jī)所需制動(dòng)力矩的 倍以上。 fW fA 式中 PG———— 熱功率， kw； fW———— 環(huán)境溫度系數(shù)，如表 所示； fA———— 功率利用系數(shù)。 熱平衡功率校核 PG≤ Pe 根據(jù)滾筒所受合力查《 DTⅡ設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》可選傳動(dòng)滾筒型號(hào)及主要參數(shù)為 表 傳動(dòng)滾筒主要參數(shù)表 型號(hào) 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 質(zhì)量 kg DTⅡ 100A/206Y 823 2. 改向滾筒的選擇 1）尾部改向滾筒直徑 尾部改向滾筒的直徑取 D2=630mm 根據(jù)滾筒所受合力查《 DTⅡ設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》可選傳動(dòng)滾筒型號(hào)及主要參數(shù) 為 表 尾部改向滾筒參數(shù)表 型號(hào) 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 質(zhì)量 kg DTⅡ 100B106（ G） 567 2） 其他改向滾筒直徑為 D3=315mm 根據(jù)滾筒所受合力查《 DTⅡ設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》可選傳動(dòng)滾筒型號(hào)及主要參數(shù)為 表 其他改向滾筒參數(shù)表 型號(hào) 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 質(zhì)量 kg DTⅡ 100B203 5 32 減速器的選型 根據(jù)帶速、傳動(dòng)滾筒直徑和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速推知減速器的傳動(dòng)比為 : vnDi ?? ???? ? 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 查《 DTⅡ設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》可選用 DCY 型公稱減速比為 20 的減速器，其主要技術(shù)參數(shù)如下： 表 減速器主要參數(shù) 公稱減速比 公稱轉(zhuǎn)速 公稱輸入功率 kw 名義中心距 a mm 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 輸入 n1 輸出 n2 20 1500 75 195 280 根據(jù)下面的公式驗(yàn)算減速器功率 Aem fSPP ? 式（ ） 式中 Pm選用功率， kw； Pe實(shí)際負(fù)載功率， kw f工況系數(shù)，如表 所示； SA安全系數(shù)，如表 所示。 4） 當(dāng)輸送帶彎曲頻次高時(shí)，滾筒直徑要相應(yīng)大一點(diǎn)，以補(bǔ)償高頻次彎曲疲勞破壞程度。 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 3） 限制覆蓋膠或花紋變形量小于 6％的傳動(dòng)滾筒直徑為 ? ? 5 m )(35 ???????? dbKD 式中 K－圍包角影響系數(shù)，當(dāng)圍包角小于 90176。傳動(dòng)滾筒護(hù)面常選 選擇傳動(dòng)滾筒直徑時(shí)，可按四個(gè)方面考慮： 1） 限制輸送帶繞過傳動(dòng)滾筒時(shí)產(chǎn)生過大的附加彎曲應(yīng)力計(jì)算滾筒直徑 4 5 0 m m3150150dD 1 ???? 式中 D－傳動(dòng)滾筒直徑， mm； d－鋼絲繩直徑， mm。 3）溝槽膠面滾筒。如果將葉片改為圓鋼棒，稱為棒式滾筒。 2）葉片式滾筒。 按外形分，傳動(dòng)滾筒可分為： 1）鼓形滾筒。外面鑄上一層橡膠的滾筒稱為鑄膠滾筒；用機(jī)械方法包上一層橡膠的滾筒稱為包膠滾筒；什么不包的滾筒稱為光面滾筒。 按軸承內(nèi)孔大小分，傳動(dòng)滾筒可分為： （ 1）輕型，孔徑在 50～ 100 ㎜； （ 2）中型，孔徑在 120～ 180 ㎜； （ 3）重型，孔徑在 200～ 220 ㎜。 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 2）內(nèi)驅(qū)動(dòng)方式，即將驅(qū)動(dòng)裝置全部放在傳動(dòng)滾筒內(nèi)，此種方式又稱為電動(dòng)滾筒。傳動(dòng)滾筒和驅(qū)動(dòng)裝置相聯(lián)，是帶式輸送機(jī)最重要的部件，驅(qū)動(dòng)功率的大小往往取決于傳動(dòng)滾筒表面同輸送帶之間的摩擦系數(shù)和輸送帶在該滾筒上的包角。而改向滾筒僅作為引導(dǎo)輸送帶改變方向的圓柱形筒。 此時(shí)，帶式輸送機(jī)所需電動(dòng)機(jī)功率為 ? ?W,WmaxW ???? 式（ ） 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 選擇電機(jī)功率與數(shù)量應(yīng)符合如下要求： (1) 額定總功率 Pe?P； (2) 考慮到臺(tái)數(shù)和單電動(dòng)機(jī)功率符合各驅(qū)動(dòng)滾筒牽引力配比； (3) 盡可能用同一型號(hào)電動(dòng)機(jī)，以減少備用臺(tái)數(shù) 3） 分別計(jì)算滿載和空載牽引力和所需電機(jī)功率 a，滿載運(yùn)行工況時(shí)的牽引力及電機(jī)功率（見式（ ）， ()） ? ? 1 1 8 8 9 112112 ???? ?1000WvKP ? 取 K=，η = 40 .2 a ????? b，空載運(yùn)行工況時(shí) 牽引力為 ? ? 1 8 7 0 2 112112 ???? 電機(jī)功率為 6 3 .3 k w1 0 0 0WvKP b ?? ? 有以上可知電機(jī)功率 ? ?ba P,PP? 則查《 DTⅡ設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》可選電機(jī)為一臺(tái) 75kw 的 YB280S4 型電機(jī)，其主要參數(shù)見下表： 表 電機(jī)主要參數(shù)表 型號(hào) 額定功率 kw 轉(zhuǎn) 速 r/m 效 率 η % 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 Kg此時(shí)，電動(dòng)機(jī)工作在第二象限，作發(fā)電回饋制動(dòng)，所需電動(dòng)機(jī)的功率為 310vWKP ????? ? 式（ ） 式中 v? 電機(jī)作發(fā)電制動(dòng)時(shí)對(duì)應(yīng)得輸送帶速度，一般取m/,v ?? 。2137111210119108978676556345212132?????????????????????????? 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 .4 6275320524SS121 ??? 驗(yàn)算帶強(qiáng) 730 .720 52410 0063 0n ???? 滿足強(qiáng)度要求。1 7 7 2 93300。1 8 6 1 5。1 9 5 4 6。 1 7 .7355801000630S Bn m a x