【正文】 間成鉸接或固支。例如，運(yùn)送散狀物料，為了提高生產(chǎn)率和防止物料的撒落，通常采用槽形托輥，槽形托輥一般由 3 個(gè)或 3 個(gè)以上托輥組成。 （ 2）物料線質(zhì)量 已知設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力 Q =800t/h，輸送帶運(yùn)行速度 v =，物料線質(zhì)量 ???? vQq kg/m （ 3）托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量 承載托輥安裝在有載分支上，以支承輸送帶與物料。過渡托輥，圖號為 DTⅡ 100C512。因此，可求出托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量： 承載托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量為： ???ttt LGq =（式 25） 回程托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量為： ???ttt LGq kg/m （式 26） 另外，在輸送機(jī)的前后各加一個(gè) 10176?；爻掏休侀g距 39。tL = m，其托輥質(zhì)量 G? =17kg （沖壓座），根據(jù) DTⅡ手冊查的承載托輥選擇 35176。 本設(shè)計(jì)的帶式輸送機(jī)的帶寬 B =1000mm，堆積密度 ? =1 t/m178。 回城分支托輥： ???? Buu qaeP = ??? = （ 2）動載計(jì)算 承載 分支托輥： NfffPP ads 1 6 1 1 5 6039。 帶寬 (mm) 400 500 650 800 1000 1200 1400 1600 2021 ～ ～ 2 ～ 根據(jù)上表初步選定承載托輥間距 ，回城托輥間距為 。回程托輥間距可按 23 m 考慮或取為承載托輥間距的 2 倍。承載分支托輥間距可參考表 選取。 （ 5）過渡托輥：安裝在滾筒與第一組托輥之間，用以降低輸送帶邊緣因成槽延伸而產(chǎn)生的附加力，同時(shí)也防止輸送帶展平時(shí)出現(xiàn)的撒料現(xiàn)象。 （ 3）緩沖托輥：安裝在受料段下方，減少輸送帶所受沖擊，延長使用壽命。 托輥的種類 托輥組是用于支撐輸送帶及輸送帶上承載的物料，保 證輸送帶穩(wěn)定運(yùn)行的裝置，常用的托輥組如下： （ 1）槽型托輥：用于承載分支輸送散裝物料。托輥使用壽命短會增加輸送機(jī)的維修費(fèi)用；轉(zhuǎn)動不靈活會增加輸送機(jī)的功耗；堵轉(zhuǎn)的托輥會磨損昂貴的輸送帶，甚至可導(dǎo)致礦井瓦斯、煤塵爆炸的嚴(yán)重事故。帶式輸送機(jī)上的主要部件是托輥，其成本占輸送機(jī)總成本的 25%— 30%，總重約占總機(jī)重量的 30%— 40%；它是日常主要管理、維護(hù)和更換的對象。主要內(nèi)容包括驅(qū)動裝置的型式、數(shù)量和安裝位置的確定，拉緊裝置的形式和安裝位置的確定，機(jī)頭、機(jī)尾布置，裝卸位置及形式，清掃裝置的類型及位置的確定等。芯帶采用硫化接頭。側(cè)邊覆蓋膠的作用是當(dāng)輸送帶發(fā) 生跑偏是側(cè)面和機(jī)架相碰時(shí)，保護(hù)其不受機(jī)械損傷。上覆蓋膠層一般較厚，這是輸送帶的承載面，直接與物料接觸并承受物料的沖擊和磨損。他們是輸送帶的骨架層，幾乎承受輸送帶工作時(shí)全部負(fù)荷，因此，帶芯材料必須具有一定的強(qiáng)度和剛度。輸送帶由帶芯（骨架）和覆蓋層組成。 輸送帶種類的選擇 輸送帶是輸送機(jī) 的重要部件，要求它具有較高的強(qiáng)度和較好的撓性，其價(jià)格比較昂貴，約占輸送機(jī)總成本的 25%— 50%。 20176。 10176。 K 槽型 316 385 422 458 466 平型 67 135 172 209 247 表 傾角系數(shù) 輸送傾角 0～ 3176。 30176。 20176。 Cm—— 傾角系數(shù)，見表 。 Km—— 物料斷面系數(shù)，見表 1； v—— 輸送帶運(yùn)行速度， m/s。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 與物料有關(guān)的常用帶速，可按下表選取。 輸送帶類型的選擇計(jì)算 輸送帶在帶式輸送機(jī)中既是承載機(jī)構(gòu)又是牽引機(jī)構(gòu)，它不僅需要足夠的強(qiáng)度，而且還應(yīng)具有耐磨性等要求，如井下用的輸送帶還必須具有阻燃的特性。 原始資料 :運(yùn)行方式：下運(yùn) 輸送量： 800t/h, 輸送機(jī)長度： 1000m, 輸送傾角： 15176。若制動裝置設(shè)計(jì)的不合理，很容易發(fā)生飛車事故，從而造成斷帶、撕帶等事故，是目前帶式輸送機(jī)的發(fā)展方向，也是本課題的研究目的和意義所在。帶式輸送機(jī)向下運(yùn)送物料時(shí)，其驅(qū)動電機(jī)的運(yùn)行工礦有別于一般的帶式輸送機(jī)。 為了更好的研究帶式輸送機(jī)的工作組成原理，發(fā)現(xiàn)及改進(jìn)其不足之處，本課題所研究的是大傾角、 上運(yùn)帶式輸送機(jī)。 帶式輸送機(jī)因其具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動效率高、噪聲低、使用壽命長、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、工作可靠性和密封性好、占據(jù)空間小等特點(diǎn)，并能適應(yīng)在各種惡劣工作環(huán)境下工作包括潮濕、泥濘、粉塵多等，所以它已經(jīng)是國民經(jīng)濟(jì)中不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備。 本課題的研究目的及選題背景 帶式輸送機(jī)已成 為整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的重要設(shè)備之一。 CPU 是 PLC 的 “ 大腦 ” ，它讀入輸入模塊的狀態(tài)，根據(jù)己存入的用戶邏輯進(jìn)行判斷，然后控制輸出模塊驅(qū)動控制對象。 (5) 體積小，重量輕，功耗低。對于模擬量，只要模擬量信號電平在一定 的范圍內(nèi) (士 10或 420MA)，就可以按要求直接接入。 PLC 的接口原則是使用外部接線，電平山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 轉(zhuǎn)換盡量少。 (3) 環(huán)境要求低，適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境，且不需要特殊維護(hù)。 PLC 采用與實(shí)際電路接線圖非常接近的梯形圖，易懂易編，編程工作集中到了設(shè)計(jì)思想的本身而不是如何實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)思想。所有輸入輸出電路均采用光電隔離；各 FO 端子除了采用常規(guī)模擬量濾波外，還有數(shù)字濾波；內(nèi)部采用電磁屏蔽，防止輻射干擾；每次掃描都對程序進(jìn)行檢查和 校驗(yàn)，一旦程序出錯立即報(bào)警并停止運(yùn)行。 除了以上是主要的衡量 PLC 的指標(biāo)， PLC 編程支持軟件、為保證 PLC正常工作采取的可靠措施以、 PLC 的聯(lián)網(wǎng)能力和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都可以作為衡量PLC 性能的指標(biāo)。 (5) 指令系 統(tǒng) 具有多少指令，各條指令又有什么功能，是了解與使用 PLC 的重要方面。內(nèi)存越大，內(nèi)部器件種類越多，數(shù)量越多，越便于 PLC 的進(jìn)行各種控制與數(shù)據(jù)處理。模塊的類型越多，規(guī)格越齊全，功能性越強(qiáng)，性能越好， PLC 越容易配置成各式各樣的系統(tǒng)以滿足各種不同的需要?？刂埔?guī)模與多方面因素有關(guān)，如工作速度，內(nèi)存區(qū)的大小，輸入輸出電路的數(shù)量以及 PLC 指令系統(tǒng)都 是影響控制規(guī)模的因素。 PLC 的工作速度高在允許的掃描周期內(nèi)，可增加運(yùn)行指令的條數(shù)，提高處理數(shù)據(jù)的能力。指令條數(shù)、類型、執(zhí)行一條指令的時(shí)間，可處理的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)，內(nèi)部器件的類型、數(shù)量，工作電源類型 、電壓允許的波動范圍等。如某型 CPU 模塊。如 PLC 的保存與使用溫度、濕度、大氣氣氛，耐電壓及絕緣指標(biāo)，抗干擾指標(biāo)，抗機(jī)械振動、沖擊指標(biāo)等。 衡量 PLC 的性能的指標(biāo)有兩種：一般指標(biāo)與特定指標(biāo)。 除此外，還有聯(lián)網(wǎng)通信、自檢測、自診斷等功能。 (7) 中斷處理功能：可實(shí)現(xiàn)種種內(nèi)外中斷，以提高對輸入的響應(yīng)速度與精度。有的還有內(nèi)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘。 (3) 邏輯處理功能：可進(jìn)行各種位、字節(jié)、字、雙字邏輯運(yùn)算 (4) 數(shù)據(jù)運(yùn)算功能：可進(jìn)行各種字、雙字整數(shù)運(yùn)算，有的還可以進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算。 PLC 有豐富的指令系統(tǒng)，有各種各樣的 I/O 接口、通信接口，有大容量的可靠的操作系統(tǒng)，因而具有豐富的功能，如： (1) 信號采集功能：可采用開關(guān)信號、模擬信號及脈沖信號。模塊式 PLC 是由不同功能的模塊組成，包括 CPU 模塊、輸入輸出模塊、電源模塊、通信模塊、機(jī)架等。箱體式的 PLC把電源、CPU、內(nèi)存、 I/O 系統(tǒng)都集成在一個(gè)小箱體內(nèi)，一個(gè)主機(jī)箱就是一臺完整的PLC，就可以實(shí)現(xiàn)控制。但可配備存儲卡，為程序與數(shù)據(jù)建立備份； (4) 配置有外設(shè)或通信接口，可用以編程或下載程序、監(jiān)控及聯(lián)網(wǎng)通信； (5) 結(jié)構(gòu)為模塊化，體積小，安裝方便，比較堅(jiān)固，具有很強(qiáng)的抗干擾、抗沖擊、抗 震動特性。同時(shí)，此電路與內(nèi)部電路也是電隔離的，用光或磁偶合建立聯(lián)系。同時(shí)，此輸入電路具有濾波能力，與內(nèi)部電路是電隔離的，但可通過光耦合建立聯(lián)系； 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 (2) 沒 有 顯示器，代之為一個(gè)個(gè)輸出電路，并用其產(chǎn)生控制輸出。所以從實(shí)質(zhì)講 PLC 是一臺工業(yè)環(huán)境應(yīng)用的滿足實(shí)時(shí)控制要求的專用計(jì)算機(jī)。 PLC 具有邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，并取代了繼電器 接觸器控制，采用了計(jì)算機(jī)存儲程序和順序執(zhí)行的原理，也是靠存儲程序、執(zhí)行指令進(jìn)行信息處理，實(shí)現(xiàn)輸入到輸出的變換。輸送帶不易跑偏，不會出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象。 (7) 高效儲帶與張緊裝置 我國采用封閉式儲帶結(jié)構(gòu)和絞車張緊為主，張緊小車易脫軌，輸送帶易跑偏，輸送帶伸縮時(shí)，托輥小車不自移，需人工推移，檢修麻煩。因此，前者還需完善， 后者則需研制。 LONGWALL 公司生產(chǎn)的自移機(jī)尾用于在國內(nèi)帶寬 的輸送機(jī)上，缺點(diǎn)是自移機(jī)尾輸送帶的跑偏量太小，糾偏能力弱，剛性差。 ②山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 德國 DBT 公司生產(chǎn)的自移機(jī)尾裝置。 (6) 自 移機(jī)尾 隨著高產(chǎn)高效工作面的不斷出現(xiàn)，要求順槽可伸縮帶式輸送機(jī)機(jī)尾隨著工作面的快速推進(jìn)而快速自移。 (4) 帶速 由于受托輥轉(zhuǎn)速的限制，我國帶式輸送機(jī)帶速為 4m/s，國外為 5m/s以上。 (2) 運(yùn)輸能力 我國帶式輸送機(jī)最大運(yùn)量為 3000t/h，國外已達(dá) 5500t/h。250kW ，國外產(chǎn)品可達(dá) 4179。 技術(shù)性能上差距 我國帶式輸送機(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，尤其是順槽可伸縮帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵元部件及其功能如自移機(jī)尾、高效儲帶與張緊裝置等與國外有著很大差距。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 7 (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。 (2) 提高元部件性能和可靠性 設(shè)備開機(jī)率的高與低主要取決于元部件的性能和可靠性。隨著高產(chǎn)高效工作面的出現(xiàn)及煤炭科技的不時(shí)發(fā)展，原有的可伸縮帶式輸送機(jī)，無論是主參數(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)場急需主參數(shù)更大、技術(shù)更先 進(jìn)、性能更可靠的長距離、大運(yùn)量、大功率順槽可伸縮帶式輸送機(jī)，以提高我國帶式輸送機(jī)技術(shù)的設(shè)計(jì)水平，填補(bǔ)國內(nèi)空白，接近并趕上國際先進(jìn)工業(yè)國的技術(shù)水平。 煤礦帶式輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢 (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，帶式輸送機(jī)的輸送能力要加大。通過比例閥及控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)軟起動與功率平衡，其調(diào)節(jié)精度可達(dá) 98%以上。當(dāng)單機(jī)功率大于 500kW 時(shí)，可控 CST 軟起動顯示出優(yōu)越性。但其調(diào)節(jié)精度及可靠性與國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)動點(diǎn)的功率會出現(xiàn)不均衡，一 旦某個(gè)電機(jī)功率過大將會引起燒電機(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。為了減少對電網(wǎng)的沖擊軟起動時(shí)應(yīng)有分時(shí)慢速起動 。已開發(fā)了帶式輸送機(jī)動態(tài)設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用軟件，在大型輸送機(jī)上對輸送機(jī)的動張力進(jìn)行動態(tài)分析與動態(tài)監(jiān)測，降低輸送帶的 安全系數(shù)，大大延長使用壽命，確保了輸送機(jī)運(yùn)行的可靠性，從而使大型帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)達(dá)到了最高水平 (輸送帶安全系數(shù) n=56)，并使輸送機(jī)的設(shè)備成本尤其是輸送帶成本大為降低。目前我國用剛性理論來分析研究帶式輸送機(jī)并制訂計(jì)算方法和設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)計(jì)中對輸送帶使用了很高的安全系數(shù)(一般取 n=10 左右 )，與實(shí)際情況相差較遠(yuǎn)。 大型帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵核心技術(shù)上的差距 (1) 帶式輸送機(jī)動態(tài)分析與監(jiān)測技術(shù) 長距離、大功率帶式輸送機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵是動態(tài)設(shè)計(jì)與監(jiān)測。帶式輸送機(jī)的技術(shù)水平有了很大提高，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機(jī)的關(guān)山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)呂開發(fā)都取得了很大的進(jìn)步。 國內(nèi)帶式輸送機(jī)發(fā)展的現(xiàn)狀 在引進(jìn)、消化、合作研究的基礎(chǔ)上，目前已經(jīng)能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)、 制造大型帶式輸送機(jī)。如英國 FSW 生產(chǎn)的 FSW1200/（ 23） 179。 (4) 新型、高可靠性關(guān)鍵元部件技術(shù)。 (2) 應(yīng)用動態(tài)分析技術(shù)和機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)監(jiān)控等高新技術(shù)，采用大功率軟起動與自動張緊技術(shù)，對輸送機(jī)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動張力，設(shè)備運(yùn)行性能好，運(yùn)輸效率高。 目前，在煤礦井下使用的帶式輸送機(jī)，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。 國內(nèi)外帶式輸送機(jī)的發(fā)展與現(xiàn)狀 國外帶式輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 4 國外帶式輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在 兩 個(gè)方面 :一方面是帶式輸送機(jī)的功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，如高傾角帶式輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)等各種機(jī)型 。 (10) 圓管式帶式輸送機(jī) 圓管式帶式輸送機(jī)是用托輥把輸送帶逼成管形，物料形成封閉運(yùn)輸，減少了環(huán)境污染，并能任意轉(zhuǎn)變和提高輸送傾角。但缺點(diǎn)是輸送帶成槽性差，影響輸送截面積，鋼絲繩裸露在外，不易防腐蝕，維護(hù)費(fèi)用高。 (9) 鋼繩牽引帶式輸送機(jī)（ DS） 鋼繩牽引帶式輸送機(jī)從 1951 年起在許多國家得到應(yīng)用。大傾角帶式輸送機(jī)可以減小輸送距離、降低巷道開拓量，減少設(shè)備投資。 (7) 線摩擦帶式輸送機(jī) 在帶式輸送機(jī)某位置的輸送帶下面加裝一臺或幾臺短的帶式輸送機(jī)，主帶借助重力或彈性力壓在輔機(jī)的帶子上，輔帶可以靠摩擦力驅(qū)動主帶，這樣主帶張力便可以大大降低而實(shí)