【正文】 高產(chǎn)高效工作面的不斷出現(xiàn)，要求順槽可伸縮皮帶運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾隨著工作面的快速推進(jìn)而快速自移。 ⑷帶速 由于受托輥轉(zhuǎn)速的限制，我國(guó)皮帶運(yùn)輸機(jī)帶速為 4m/s，國(guó)外為 5m/s河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 14 以上。 ⑵運(yùn)輸能力 我國(guó)皮帶運(yùn) 輸機(jī)最大運(yùn)量為 3000 t/h，國(guó)外已達(dá) 5500 t/h。 （二） 技術(shù)性能上差距 我國(guó)皮帶運(yùn)輸機(jī)的主要性能與參數(shù)已不能滿足高產(chǎn)高效礦井的需要，尤其是順槽可伸縮皮帶運(yùn)輸機(jī)的關(guān)鍵元部件及其功能如自移機(jī)尾、高效儲(chǔ)帶與張緊裝置等與國(guó)外有著很大差距。 通過(guò)比例閥及控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)與功率平衡，其調(diào)節(jié)精度可達(dá) 98% 以上。當(dāng)單機(jī)功率 500 kW 時(shí)，可控 CST軟起動(dòng)顯示出優(yōu)越性。但其調(diào)節(jié)精度及可靠性與國(guó)外相比還有一定差距。由于制造誤差及電機(jī)特性誤差，各驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的功率會(huì)河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 13 出現(xiàn)不均衡，一旦某個(gè)電機(jī)功率過(guò)大將會(huì)引起燒電機(jī) 事故，因此，各電機(jī)之間的功率平衡應(yīng)加以控制，并提高平衡精度。 ⑵可靠的可控軟起動(dòng)技術(shù)與功率均衡技術(shù) 長(zhǎng)距離大運(yùn)量皮帶運(yùn)輸機(jī)由于功率大、距離長(zhǎng)且多機(jī)驅(qū)動(dòng)，必須采用軟起動(dòng)方式來(lái)降低輸送機(jī)制動(dòng)張力，特別是多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)。實(shí)際上輸送帶是粘彈性體，長(zhǎng)距離皮帶運(yùn)輸機(jī)其輸送帶對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置的起、制動(dòng)力的動(dòng)態(tài)響應(yīng)是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，而不能簡(jiǎn)單地用剛體力學(xué)來(lái)解釋和計(jì)算。 表 12 國(guó)內(nèi)皮帶運(yùn)輸機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) 主參數(shù) 順槽可伸縮皮帶運(yùn)輸機(jī) 大巷與斜井固定式強(qiáng)力皮帶運(yùn)輸機(jī) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 12 運(yùn)距 /m 2020～ 3000 ﹥ 3000 帶速 / ～ 4 4～ 5，最高達(dá) 8 輸送量 / 2500～ 3000 3000～ 4000 驅(qū)動(dòng)總功率 /kW 1200～ 2020 1500～ 3000，最大達(dá) 10100 國(guó)內(nèi)外皮帶運(yùn)輸機(jī)技術(shù)的差距 （一） 大型皮帶運(yùn)輸機(jī)的關(guān)鍵核心技術(shù)上的差距 ⑴皮帶運(yùn)輸機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)測(cè)技術(shù) 長(zhǎng)距離、大功率皮帶運(yùn)輸機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵是動(dòng)態(tài) 設(shè)計(jì)與監(jiān)測(cè)，它是制約大型皮帶運(yùn)輸機(jī)發(fā)展的核心技術(shù)。如大傾角長(zhǎng)距離皮帶運(yùn)輸機(jī)成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮皮帶運(yùn)輸機(jī)等均填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，并對(duì)皮帶運(yùn)輸機(jī)的減低關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，研制成功了多種軟起動(dòng)和制動(dòng)裝置以及以 PLC為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器。 表 11 國(guó)外皮帶運(yùn)輸機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) 主參數(shù) 順槽可伸縮皮帶運(yùn)輸機(jī) 大巷與斜井固定式強(qiáng)力皮帶運(yùn)輸機(jī) 運(yùn)距 /m 2020～ 3000 ﹥ 3000 帶速 / ～ 4 4～ 5，最高達(dá) 8 輸送量 / 2500～ 3000 3000～ 4000 驅(qū)動(dòng)總功率 /kW 1200～ 2020 1500～ 3000，最大達(dá) 10100 國(guó)內(nèi)皮帶運(yùn)輸機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀 我國(guó)生產(chǎn)制造的皮帶運(yùn)輸機(jī)的品種、類 型較多。如包含 CST 等在內(nèi)的各種先進(jìn)的大功率驅(qū)動(dòng)裝置與調(diào)速裝置、高壽命高速托輥、自清式滾筒裝置、高河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 11 效貯帶裝置、快速自移機(jī)尾等。 （３）采用多機(jī)驅(qū)動(dòng)與中間驅(qū)動(dòng)及其功率平衡、輸送機(jī)變向運(yùn)行等技術(shù)，使輸送機(jī)單機(jī)運(yùn)行長(zhǎng)度在理論上已有受限制，并確保了輸送系統(tǒng)設(shè)備的通用性、互換性及其單元驅(qū)動(dòng)的可靠性。目前，在煤礦井下使用的皮帶運(yùn)輸機(jī)已達(dá)到表 1所示的主要技術(shù)指標(biāo)，其關(guān)鍵技術(shù)與裝備有以下幾個(gè)特點(diǎn) （１）設(shè)備大型化其主要技術(shù)參數(shù)與裝備均向著大型化發(fā)展，以滿足年產(chǎn) 300~500 萬(wàn) t 以上高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要。 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 10 2020 年在上海地鐵施工設(shè)計(jì) 了一條垂直提升輸送機(jī)，其主參數(shù)為：額定連續(xù)輸送量 Q=180～ 200t/h，輸送水平距離 L= m，垂直提升高度H≥ 25 m，帶速 V= m/s，帶寬 B=1 000 mm，驅(qū)動(dòng)功率 N=45 kW，目前該機(jī)正在使用中。根據(jù)我國(guó)大型煤礦的情況，若要滿足主井提升需要，主參數(shù)必須滿足運(yùn)量 Q≥ 1200 t/h，高度 H≥ 400m。 1996 年 5月，該公司成功地將料袋式垂直提升技術(shù)應(yīng)用于美國(guó)紐約北部一個(gè)水庫(kù)開發(fā)的隧道豎井開采中，該料袋式輸送機(jī)的連續(xù)垂直提升高度為 208m，帶速 m/s。這種輸送機(jī)由于本身結(jié)構(gòu)的缺陷和經(jīng)濟(jì)上的原因，目前還沒有在煤礦井下應(yīng)用。前蘇聯(lián)和日本等國(guó)也研制了這種皮帶運(yùn)輸機(jī)。此后，大陸公司已生產(chǎn) 40多臺(tái)HAC。如果將含走廊及轉(zhuǎn)載點(diǎn)的整個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行比較，則費(fèi)用基本相同。膠帶國(guó)產(chǎn)化后，費(fèi)用會(huì)有所下降。這 3 點(diǎn)，正是井下皮帶運(yùn)輸機(jī)的特點(diǎn)，因此，河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 9 管狀皮帶運(yùn)輸機(jī)不 適于井下輸送。該機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：封閉輸送物料；可彎曲和大傾角輸送；可分別利用膠帶的上、下分支同時(shí)輸送物料；斷面積?。徽麢C(jī)移動(dòng)方便，重量輕，環(huán)保；可以減少轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)，便于實(shí)現(xiàn)控制等。 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，自 20世紀(jì) 70年代以來(lái)，日本國(guó)內(nèi)共生產(chǎn)皮帶運(yùn)輸機(jī)1 000 多臺(tái)，最大運(yùn)量 Q=3 000 t/h，最大機(jī)長(zhǎng) L=3 414 m，最大輸送傾角α =35゜ 42’。目前該機(jī)已有多臺(tái)在井下使用，運(yùn)行情況 良好。在傾角不大于 16゜的下運(yùn)工況均可應(yīng)用，其防下滑的阻尼力可隨時(shí)任意調(diào)整，十分靈活方便。目前能夠達(dá)到的主參數(shù)為：傾角β =25河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 8 ゜ ,運(yùn)量 Q=1 500 t/h，帶速 V= m/s，運(yùn)距 L=2020m。目前國(guó)內(nèi)外煤礦常用的制動(dòng)方式有液力制動(dòng)裝置、液壓制動(dòng)裝置和盤式制動(dòng)裝置等 3種。 （五） 下運(yùn)皮帶運(yùn)輸機(jī) 長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、較大傾角的下運(yùn)皮帶運(yùn)輸機(jī)的使用，可較大幅度地減少開采區(qū)的巷道工程量，降低基建費(fèi)用和縮短施工周期，發(fā)電運(yùn)行時(shí)還可向電網(wǎng)輸電，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益，是一種極具發(fā)展前途的節(jié)能設(shè)備。 2020 年，水平轉(zhuǎn)彎皮帶運(yùn)輸機(jī)被應(yīng)用在地鐵工程施工中，隧道 長(zhǎng)度 2 000m，多處轉(zhuǎn)彎，最小水平彎曲半徑為 360 m。到了 20世紀(jì)90 年代，國(guó)內(nèi)試制成功了水平轉(zhuǎn)彎的轉(zhuǎn)角裝置，輸送機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)角裝置的轉(zhuǎn)載來(lái)改變運(yùn)行方向，該機(jī)型在煤礦井下已成功應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，法國(guó)制造使用的水平轉(zhuǎn)彎皮帶運(yùn)輸機(jī)長(zhǎng)度占全世界總長(zhǎng)度的 20％。 1963 年法國(guó)在地鐵工程中首次設(shè)計(jì)安裝了一臺(tái)水平轉(zhuǎn)彎皮帶運(yùn)輸機(jī)，其主參數(shù)為：運(yùn)距 L=700m，帶速 V= m/s，帶寬 B=800 mm，轉(zhuǎn)彎半徑 R=700m，提升高度 H=3 m，運(yùn)量 Q=300 t/h。 在原有基礎(chǔ)上，又對(duì)大傾角上運(yùn)皮帶運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行系列化設(shè)計(jì)，使輸送機(jī)帶寬由 800mm 增加到 1 200mm，功率從 160 kW 增加到 1 500 kW，運(yùn)距達(dá)到 1 500m 以上，帶速?gòu)?2 m/s 提高到 m/s，運(yùn)量從 300t/h 提 高到 630t/h，原煤允許含水量從 10％放寬到 20％。近年來(lái)，根據(jù)國(guó)內(nèi)煤礦皮帶運(yùn)輸機(jī)現(xiàn)狀，許多煤礦紛紛要求推廣使用大傾角上運(yùn)皮帶運(yùn)輸機(jī)。 （三） 大傾角上、下運(yùn)皮帶運(yùn)輸機(jī) 該機(jī)型是國(guó)家“七五”攻關(guān)項(xiàng)目，其關(guān)鍵技術(shù)“雙排交錯(cuò)深槽 V 型托輥組”已申請(qǐng)專利。今年又有一條年產(chǎn) 800萬(wàn) t 的高產(chǎn)高效工作面用可伸縮皮帶運(yùn)輸機(jī)研制成功，其主參數(shù)為：運(yùn)量 Q=2500 t/h，運(yùn)距L=3 000 m，帶速 V= m/s, 帶寬 B=l400m，輸送傾角 β ≤ 3゜，功率N=3 375 kW，整芯帶 PVGl800S，設(shè)有儲(chǔ)帶倉(cāng)，機(jī)尾可隨采煤工作面的推進(jìn)伸長(zhǎng)或縮短，結(jié)構(gòu)緊湊，可不設(shè)基礎(chǔ)，直接在巷道底板上鋪設(shè)，也可懸河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 6 吊在巷道的頂板上，機(jī)架輕巧，拆裝十分方便。 1998 年的 “九五”行業(yè)重點(diǎn)攻關(guān)課題《高產(chǎn)高效工作面順槽配套可伸縮皮帶運(yùn)輸機(jī)》，可滿足國(guó)內(nèi)年產(chǎn)200 萬(wàn) t級(jí)高產(chǎn)高效工作面配套，其主參數(shù)為：運(yùn)量 Q=1600～ 2020 t/h，運(yùn)距 L=2500m，帶速 B=～ 4 m/s，裝機(jī)總功率 N=1200kW， 帶寬 B= m，輸送傾角β≤ 1゜。 （二） 可伸縮皮帶運(yùn)輸機(jī) 該機(jī)型主要用于煤礦采煤工作面順槽輸送原煤，當(dāng)輸送能力和運(yùn)距較 大時(shí)，可配中間驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)滿足要求。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有近 10 種軟起動(dòng)方式，較好地解決了大型輸送機(jī)的起動(dòng)問(wèn)題。 礦用皮帶運(yùn)輸機(jī)各機(jī)型介紹 （一） 固定高強(qiáng)度皮帶運(yùn)輸機(jī) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 5 這是目前煤礦井下用量最多的一種機(jī)型，主要用于水平或傾角小于18゜的場(chǎng)合。物料從裝載點(diǎn)裝到輸送帶上，形成連續(xù)運(yùn)動(dòng)的物流，在卸載點(diǎn)卸載。拉緊裝置給輸送帶以正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的拉緊力。 1頭部漏斗 ； 2機(jī)架； 3頭部掃清器； 4傳動(dòng)滾筒 5安全保護(hù)裝置；6輸送帶； 7承載托輥； 8緩沖托輥； 9導(dǎo)料槽； 10改向滾筒； 11拉緊裝置 12尾架； 13空段掃清器； 14回程托輥； 15中間架； 16電動(dòng)機(jī)； 17液力偶合器； 18制動(dòng)器； 19減速器； 20聯(lián)軸器 圖 皮帶運(yùn)輸機(jī)組成示意圖 輸送帶繞經(jīng)傳動(dòng)滾筒和機(jī)尾換向滾筒形成一個(gè)無(wú)極的環(huán)形帶。此后，輸送機(jī)受到機(jī)械制造、電機(jī)、化工和冶金工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的影響，不斷完善，逐步由完成車間 內(nèi)部的輸送，發(fā)展到完成在企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間甚至城市之間的物料搬運(yùn)，成為物料搬運(yùn)系統(tǒng)機(jī)械化和自動(dòng)化不可缺少的組成部分。 中國(guó)古代的高轉(zhuǎn)筒車和提水的翻車，是現(xiàn)代斗式提升機(jī)和刮板輸送機(jī)的雛形； 17 世紀(jì)中，開始應(yīng)用架空索道輸送散狀物料； 19 世紀(jì)中葉，各種現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的輸送機(jī)相繼出現(xiàn)。 皮帶運(yùn)輸機(jī)是煤礦最理想的高效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，與其他運(yùn)輸設(shè)備 (如機(jī)車類 )相比，具有輸送距離長(zhǎng)、運(yùn)量大、連續(xù)輸送等優(yōu)點(diǎn)，而且運(yùn)行可靠，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和集中化控制，尤其對(duì)高產(chǎn)高效礦井，皮帶運(yùn)輸機(jī)已成為煤炭開采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。由于它具有運(yùn)輸能力大、運(yùn)輸阻力小、耗電量低、運(yùn)行平穩(wěn)、運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)物料的損傷小、運(yùn)營(yíng)成本低等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門。 由于本人水平有限、時(shí)間的倉(cāng)促，論文難免有不足和錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)各位專家、教授批評(píng)、指正，再次表示感謝。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的期間，我遇到了很多疑惑，我不間斷地向王老師請(qǐng)教，給王老師的帶來(lái)了很多麻煩，影響了王老師的正常的工作，但王老師還是不厭其煩的解答我提出的問(wèn)題，耐 心的指導(dǎo)，讓我將畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行下去。第 5章主要介紹了皮帶運(yùn)輸機(jī)部件的選用 ,輸送帶的選型、傳動(dòng)滾筒的選型和設(shè)計(jì) ,傳動(dòng)滾筒筒體的計(jì)算與校核 ,傳動(dòng)滾筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ,拉緊裝置、制動(dòng)裝置、清掃裝置、裝載裝置、機(jī)架等的選用。 此次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：?jiǎn)栴}的提出、總體方案的構(gòu)思、可行性設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及對(duì)未知問(wèn)題的探索和解決方案的初步設(shè)計(jì)、裝配圖、零件河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 2 圖等一系列圖紙的設(shè)計(jì)與繪制，最后包括畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書及畢業(yè)論文的完成。根據(jù)所選課題，有重點(diǎn)的選擇了實(shí)習(xí)工廠 —— 焦作神華重型機(jī)械制造有限公司 ，在工廠里我們重點(diǎn)了解了皮帶運(yùn)輸機(jī)的各個(gè)零部件的工藝制作過(guò)程及一些零部件的尺寸，還觀看了皮帶運(yùn)輸機(jī)的安裝過(guò)程及要求。 皮帶運(yùn)輸機(jī)是由承載的輸送帶兼作牽引機(jī)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)行的運(yùn)輸設(shè)備 ， 在冶金 、 采礦 、 動(dòng)力 、 建材等重工業(yè)部門及交通運(yùn)輸部門中主要用來(lái)運(yùn)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。通過(guò)此次的設(shè)計(jì)來(lái)檢查自己大學(xué)四年所學(xué)過(guò)的知識(shí)，培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能的能力，獨(dú)立分析和解決設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力；熟練運(yùn)用基本技能，包括 CAD 繪圖、工作軟件應(yīng)用、復(fù)雜計(jì)算，翻譯、查閱文獻(xiàn)等等的能力；撰寫科技論文和技術(shù)報(bào)告的能力，正確運(yùn)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)語(yǔ)言闡述理論和實(shí)際問(wèn)題的能力；收集加工各種信息的能力，查閱相關(guān)資料的能力，通過(guò)各種渠道獲取知識(shí)的能力；創(chuàng)新意識(shí)和嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)作風(fēng)。這次設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和基礎(chǔ)知識(shí)的一個(gè)系統(tǒng)性的總結(jié)與運(yùn)用，同時(shí) 也是一次培養(yǎng)我們分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的很好的機(jī)會(huì)。s. iii Key words: Transport machine Develop Structure principle Secretly scheme against and school core 目錄 前 言 .........................................................1 1 緒 論 .......................................................3 皮帶運(yùn)輸機(jī)的概況 ......................................3 皮帶運(yùn)輸機(jī)的發(fā)展史 ...............................3 皮帶運(yùn)輸機(jī)基本結(jié)構(gòu) ...............................4 礦用皮帶運(yùn)輸機(jī)各機(jī)型介紹 ........................4 皮帶運(yùn)輸機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) .................................10 國(guó)外皮帶運(yùn)輸機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀 ........................10 國(guó)內(nèi)皮帶運(yùn)輸機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀 ................