1、4. 設(shè)計(jì)參數(shù)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本參數(shù)為：輸送機(jī)的額定輸送能力為Q=600T/H，運(yùn)行速度為V=3.15M/S，輸送機(jī)長度L=1300M的DTL型鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。4.1 根據(jù)實(shí)際輸送量計(jì)算帶寬選取輸送帶帶寬13考慮采區(qū)上山的工作條件，為保證給定的運(yùn)輸能力，輸送帶上必需具有的最大堆積橫截面積 （4-1）式中 輸送量，()；物料松散密度,()，見表4-11，本設(shè)計(jì)取；運(yùn)行速度，（）；傾角系數(shù)，見表4-218，選傾角為。表4-1 各種散狀物料的特性物料名稱松散密度安息角運(yùn)行方向最大傾斜角原煤表4-2 傾角系數(shù)輸送機(jī)傾角傾角系數(shù)則最大堆積橫截面積物料的動堆積角一般是安息角的，由原煤的安息角為

2、（由表4-1查?。?，所以動堆積角，本設(shè)計(jì)取，選取輸送機(jī)的承載托輥槽角為。由表三選出帶寬為800mm的輸送帶上所以允許物料堆積的橫截面積為，見表4-31所示，此值大于計(jì)算所需的堆積橫截面積，據(jù)此選用寬度為1000mm的輸送帶能滿足需要。表4-3 平形和三節(jié)托輥槽形輸送帶上最大截面積F() 帶寬堆積角槽角 查表4-418，帶寬為1000mm的輸送帶，能適用于運(yùn)送最大塊度為300mm的原煤。表4-4 部分帶寬適用的最大塊度()帶寬最大塊度膠帶寬度的計(jì)算13 （4-2）式中 帶寬，（）；貨載斷面系數(shù)，它與帶面上的物料動堆積角有關(guān)，見表4-520。表4-5 貨載斷面系數(shù) 動堆積角槽形平形則膠帶寬度 考慮

3、礦井的增產(chǎn)的能力，貨載塊度及膠帶的性能,選用帶寬為1000mm的膠帶合適。膠帶寬度算出后選擇標(biāo)準(zhǔn)寬度應(yīng)進(jìn)行塊度校核見表4-618。對于原煤：=2*300+300=900可見所選帶寬合適。表4-6 各種帶寬適用的最大塊度（）帶寬最大塊度輸送能力的驗(yàn)算12滿足輸送量的要求,通過計(jì)算,驗(yàn)證了所選帶寬合適。4.2 運(yùn)行阻力1.主要阻力13 （4-3）式中 單位長度輸送帶上裝運(yùn)的物料量, （）；單位長度輸送帶的質(zhì)量，（），見表4-7；重段單位長度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，（）； 空段單位長度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，（）； 輸送機(jī)長度，（）； 重力加速度，（），?。?輸送帶在托輥上運(yùn)行的阻力系數(shù)，見

4、表4-8； 輸送機(jī)的工作傾角。其中，由表4-8選取，由表4-9可以選用3150s型礦用阻燃輸送帶且。單位長度輸送帶上裝運(yùn)的物料量 （4-4）重段、空段單位長度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量、如下: （4-5） （4-6）式中 重段托輥組的間距，（），見表4-91；重段托輥組旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，（），見表4-101；空段托輥組旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，（），見表4-101；空段托輥組的間距，（），見表4-101。則運(yùn)行阻力 表4-7 輸送帶質(zhì)量輸送帶強(qiáng)度， 3150鋼繩直徑， 7.6上下覆蓋膠厚，8.7+8.7帶寬 輸送帶每米質(zhì)量表4-8 阻力系數(shù)機(jī)型水平及上運(yùn)型工作條件室內(nèi)清潔干燥,設(shè)備質(zhì)量良好濕度正常,灰塵不

5、大,設(shè)備質(zhì)量一般灰塵較多,輸送摩擦較大的物料,設(shè)備質(zhì)量較差濕度大,塵大,寒冷,使用條件惡劣,設(shè)備質(zhì)量較差阻力系數(shù)表4-9 上托輥間距物料密度帶寬間距表4-10 托輥轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量托輥型式帶寬托輥質(zhì)量、上托輥鑄鐵座下托輥鑄鐵座上托輥間距上托輥轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量下托輥間距下托輥轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量2.附加阻力對于長距離的帶式輸送機(jī)，附加阻力明顯小于主要阻力，采用將主要阻力乘一個(gè)大于的系數(shù)來計(jì)入附加阻力的計(jì)算，以簡化運(yùn)行阻力的計(jì)算，見表4-1114。表4-11 計(jì)入附加阻力的系數(shù)值3.主要特種阻力 主要特種阻力包括：由于槽形托輥的兩側(cè)輥向前傾斜引起的摩擦阻力；在輸送帶的重段沿線設(shè)有導(dǎo)料攔板時(shí)，物料與攔板之間的摩擦阻

6、力。托輥前傾的摩擦阻力 （4-7）式中槽形系數(shù)，取；承載托輥與輸送帶間的摩擦系數(shù)，取；裝有前傾托輥的區(qū)段長度，()；側(cè)輥軸線相對于與輸送帶縱軸線垂直的平面的前傾角，取。則 由于不設(shè)裙板，主要特種阻力 （4-8）4.附加特種阻力清掃器的摩擦阻力包括頭部和尾部摩擦阻力之和，其中頭部約為，尾部約為，所以為 N （4-9）犁式卸料器的摩擦阻力 （4-10）式中 輸送帶寬,()；犁式卸料器的阻力系數(shù)，一般為； =1*1500=1500N （4-11）附加特種阻力等于清掃器和犁式卸料器的摩擦阻力之和即： （4-12）=800+1500=2300N5.傾斜阻力傾斜阻力是在傾斜安裝的輸送機(jī)上，物料提升上運(yùn)要克

7、服的重力即： （4-13）4.3 牽引力及運(yùn)行功率驅(qū)動滾筒上所需的牽引力是所有運(yùn)行阻力之和 18 （4-14） =1.12*28401.32+79034.14+1652.06+2300 =114795.67N帶式輸送機(jī)所需運(yùn)行功率帶式輸送機(jī)驅(qū)動滾筒上所需的運(yùn)行功率，取決于牽引力和輸送帶的速度，即 =114795.67*4=459KW （4-15） 電動機(jī)功率 （4-16）式中 電動機(jī)功率，()；電動機(jī)功率系數(shù)，采用鼠籠型電動機(jī)時(shí)，多機(jī)驅(qū)動，?。浑妱訖C(jī)起動方式系數(shù)，一般選取為；傳動滾筒軸功率，()。則電動機(jī)功率為： =596.7KW （4-17）根據(jù)電動機(jī)所需功率選取兩臺功率為的YB2355L2

8、-4型鼠籠式隔爆電動機(jī)。4.4 輸送帶張力計(jì)算本設(shè)計(jì)輸送機(jī)的工作系統(tǒng)如圖4-1所示。圖4-1 輸送機(jī)工作系統(tǒng)圖限制輸送帶下垂度的最小張力承載分支： （4-18） 式中 輸送帶最大允許垂度，取?；爻谭种?（4-19）式中 輸送帶最大允許垂度，取。輸送帶工作時(shí)不打滑需保持的最小張力 （4-20）由于采用雙滾筒驅(qū)動假設(shè)滾筒用足，按照分配，每個(gè)傳動滾筒受到最大的力的一半。 （4-21） （4-22） （4-23） （4-24）式中 下分支運(yùn)行阻力，()。 （4-25）則 所以令來確定各點(diǎn)張力。 （4-23）滿足條件。其中、為增面滾筒的張力點(diǎn)，張力損失忽略不計(jì)。4.5 輸送帶強(qiáng)度驗(yàn)算 選用的3150S型

9、阻燃輸送帶的拉斷強(qiáng)度為3150S/MM,帶寬為1000MM，安全系數(shù)為： =3150*1000/172367.55=18.2 （4-26）由于輸送帶是鋼絲繩芯，其安全系數(shù)為，即所選帶型合適，滿足張力要求。4.6 滾筒直徑的確定根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式20 （4-27）其中 D滾筒直徑,()；鋼絲繩直徑,()。 所以選的包膠滾筒。通過表格4-13如下：4-13 鋼絲繩芯膠帶用滾筒直徑膠帶強(qiáng)度滾筒直徑鋼繩直徑再次驗(yàn)證直徑為的傳動滾筒合適。滾筒長度 =1000+150=1150mm4.7驅(qū)動裝置的選型及計(jì)算驅(qū)動裝置的作用是將電動機(jī)的動力傳遞給輸送帶，并帶動它運(yùn)行。它是由安裝在驅(qū)動架上的系列鼠籠型電機(jī)、液力偶合器

10、、減速器、ZL型彈性柱銷齒式聯(lián)軸器、制動器等組成。4.7.1電動機(jī)的選型帶式輸送機(jī)常用的電動機(jī)，有鼠籠式、繞線式異步電動機(jī)。本設(shè)計(jì)為井下運(yùn)輸，有防爆的要求所以采用礦用隔爆電動機(jī)，通過式（4-17）計(jì)算，本設(shè)計(jì)選用系列鼠籠式電動機(jī)，其型號為YB2355l2-44.7.2液力偶合器的選型1.液力偶合器的優(yōu)點(diǎn)液力偶合器，置于驅(qū)動裝置和帶式輸送機(jī)的減速器之間，它具有一般聯(lián)軸器所沒有的功能，將變速調(diào)節(jié)、力矩轉(zhuǎn)換和制動三者功能集于一身，而且還具有軟啟動和過載保護(hù)功能。帶式輸送機(jī)使用液力偶合器的好處是：.改善啟動特性。帶式輸送機(jī)在啟動時(shí)需要大的啟動力矩來克服系統(tǒng)的靜阻力矩和獲得系統(tǒng)的加速度。帶式輸送機(jī)啟動是

11、拉力很大，往往超過允許輸送帶拉力。為此希望啟動是緩慢加速，減少壓力。使用液力偶合器便可通過對工作腔延時(shí)充液，是轉(zhuǎn)速緩慢上升。.帶式輸送機(jī)在滿載時(shí)啟動，可利用電動機(jī)的啟動力矩。.過載保護(hù)可靠。當(dāng)帶式輸送機(jī)因裝料過多或被物料卡死而不能運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，液力偶合器便發(fā)生打滑。電動機(jī)雖正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但帶式輸送機(jī)已停止工作，液力偶合器轉(zhuǎn)差率增大，液力油溫升高后，會使易熔塞熔化，使液力偶合器和電動機(jī)永遠(yuǎn)空轉(zhuǎn)，為了防止液力油噴出而發(fā)生火災(zāi)事故，井下一律使用阻燃液力油。.節(jié)約能耗。使用液力偶合器后，可選電動機(jī)的安裝功率接近帶式輸送機(jī)所需功率。.可以通過液力偶合器的油量是中間摩擦?xí)r和多驅(qū)動式帶式輸送機(jī)的各電動機(jī)功率平衡。.中

12、間摩擦式帶式輸送機(jī)為多點(diǎn)驅(qū)動工作方式。各電動機(jī)按順序啟動必須配有液力偶合器，否則會燒毀電動機(jī)。.使用調(diào)速液力偶合器可實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速，以減輕振動14。2. 液力偶合器的選型根據(jù)電動機(jī)的輸入轉(zhuǎn)速和傳遞功率本設(shè)計(jì)選用型液力偶合器，其主要參數(shù)見表4-141。表4-14 YOX650型液力偶合器主要參數(shù)型號輸入轉(zhuǎn)速傳遞功率范圍啟動系數(shù)充油量， 轉(zhuǎn)動慣量主動件從動件充油量效率輸入軸孔輸出軸孔重量外形尺寸kgDL4.7.3減速器的選型帶式輸送機(jī)用的減速器，有圓柱齒輪減速器和圓錐-圓柱齒輪減速器。圓柱齒輪減速器的傳動效率高，但是它要求電動機(jī)軸與輸送機(jī)垂直，驅(qū)動裝置占地寬度大，所以本設(shè)計(jì)采用圓錐-圓柱齒輪減速器，

13、因?yàn)檫@種減速器具有承載能力大、傳遞效率高、噪聲低、體積小、壽命長，用于輸入軸與輸出軸呈垂直方向布置，使電動機(jī)與輸送機(jī)平行布置，以減小驅(qū)動裝置的寬度。1.總傳動比的確定 傳動滾筒的角速度 （4-28）其中 帶速,（）； 傳動滾筒的半徑,（）。電動機(jī)軸的角速度 （4-29）其中 電動機(jī)軸的轉(zhuǎn)數(shù),（）； 總傳動比 （4-30）2.確定減速器的規(guī)格按公稱功率值確定減速器的公稱中心距 （4-31）其中 減速器公稱輸入功率，（），通過查表4-151選出許用功率在時(shí)為，本設(shè)計(jì)預(yù)選SEW3KC500NE減速機(jī) 被傳動機(jī)械所需功率，（）；工況系數(shù)，如表4-161，因?yàn)樗茌d荷為重型沖擊載荷，每天連續(xù)工作，應(yīng)增加

14、10%。表4-15 SEW減速器公稱輸入功率PN公稱傳動比公稱轉(zhuǎn)速公稱中心距 輸出n1輸入n1公稱輸入功率表4-16 工況系數(shù)原料機(jī)每天工作時(shí)間載荷種類平穩(wěn)載荷中等沖擊載荷重沖擊載荷電機(jī)、渦輪機(jī)3.驗(yàn)算啟動轉(zhuǎn)矩 （4-32）式中 啟動轉(zhuǎn)矩或最大轉(zhuǎn)矩，()，； 電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩，()。 4.驗(yàn)算熱效應(yīng)當(dāng)減速器不附加外冷卻裝置時(shí)應(yīng)滿足 （4-33）式中 減速器熱功率；環(huán)境溫度系數(shù)，如表4-171；功率利用系數(shù)，如表4-181。因?yàn)榉弦?。所以選用SEW3KC500NE型減速器。表4-17 環(huán)境溫度系數(shù)冷卻方式環(huán)境溫度每小時(shí)載荷率減速器不附加外冷卻裝置表4-18 功率利用系數(shù)型式利用率SEW4.7

15、.4聯(lián)軸器的選型聯(lián)軸器可以分為剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器。剛性聯(lián)軸器包括凸緣聯(lián)軸器其特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡單，成本低，無補(bǔ)償性能，不能緩沖減振，對兩軸安裝精度較高，適用于振動很小的工況條件，連接中、高速和剛性不大的且要求對中性較高的兩軸。撓性聯(lián)軸器包括鼓形齒式，齒式，輪胎式，梅花形彈性，彈性套柱銷，彈性柱銷齒式聯(lián)軸器等等。其中彈性柱銷齒式聯(lián)軸器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，壽命長，傳動轉(zhuǎn)矩大，具有一定補(bǔ)償?shù)膬奢S相對位移和一般減振性能，可部分代替齒式聯(lián)軸器，適用于連接同軸線的大，中功率，振動性能較大的傳動。本設(shè)計(jì)選用彈性柱銷齒式聯(lián)軸器，其主要參數(shù)見表4-1925所示。表4-19 ZL13彈性柱銷齒式聯(lián)軸器主要參

16、數(shù)型號公稱轉(zhuǎn)矩許用轉(zhuǎn)速 軸孔直徑軸孔長度轉(zhuǎn)動慣量重量4.7.5制動器的選型及計(jì)算表4-20 一般起動與制動要求輸送機(jī)特點(diǎn)起動加速度最大起動時(shí)間要求避免的故障及情況上運(yùn)輸送（滿載）起動時(shí)間過短，起動過快，采用的，同時(shí)要求，以免輸送機(jī)帶動不了物料提升，反而往下滑行。上運(yùn)輸送（滿載）制動減速度制動時(shí)間比較短，機(jī)器傾角越大，料越多，則越短，空載制動時(shí)的較長些。輸送機(jī)的有載制動時(shí)間短，在制動過程的初始階段不應(yīng)該立即上閘，以免制動過猛，會引起：（1）輸送機(jī)喘振，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定；（2）傳動滾筒處，輸送帶打滑；（3）零件破壞1.一般起動與制動要求本設(shè)計(jì)為上運(yùn)輸送機(jī)其制動要求如表4-201所示。制動器按工作狀態(tài)

17、分為常開式和常閉式，常閉式即靠彈簧或重力使其經(jīng)常處于抱閘狀態(tài)，機(jī)械設(shè)備工作時(shí)松閘。常開式制動器常處于松閘狀態(tài)，抱閘時(shí)需要施加外力。由于本設(shè)計(jì)為長距離、高強(qiáng)度輸送機(jī)其帶速與張力都比較大，因此在設(shè)計(jì)中對起動與制動必須考慮慣性問題，其目的是要求在各種條件下起動和制動平穩(wěn)，而不致發(fā)生故障。本設(shè)計(jì)預(yù)選常開式中電力液壓塊式制動器。2.慣性力（動負(fù)荷）的計(jì)算起動與制動總慣性力包括移動部分慣性力和轉(zhuǎn)動部分慣性力兩部分。 .移動部分慣性力 （4-34）N式中 移動部分慣性力，（）； 起動或制動時(shí)間，。. 轉(zhuǎn)動部分慣性力 （4-35）式中 轉(zhuǎn)動部分慣性力，（）； 低速軸滾筒慣性力，（）； 低速軸聯(lián)軸器慣性力，（）

18、； 轉(zhuǎn)換到低速軸的高速軸轉(zhuǎn)動部分慣性力，（）。.低速軸滾筒慣性力 （4-36）.低速軸聯(lián)軸器慣性力 （4-37）.轉(zhuǎn)換到低速軸的高速軸轉(zhuǎn)動部分慣性力包括電動機(jī)、液力偶合器、制動器和轉(zhuǎn)換到高速軸上的減速器的慣性力： （4-38）式中 各滾筒半徑，（)； 平均加、減速度，()； 各轉(zhuǎn)動部分飛輪矩之和，（）； 傳動比。.總的慣性力 （4-39）轉(zhuǎn)換到高速軸上的慣性力矩為： （4-40）式中 高速軸上的慣性力矩，（）； 減速器效率，取。所以本設(shè)計(jì)選用制動器，其結(jié)構(gòu)如圖4-2所示。圖4-2 制動器結(jié)構(gòu)4.8 拉緊力計(jì)算拉緊的作用是使輸送帶具有足夠的張力，以保證驅(qū)動裝置所傳遞的摩擦牽引力和限定的輸送帶垂度21。1.拉緊力 （4-41）2.拉緊行程拉緊行程應(yīng)根據(jù)輸送機(jī)的長度及輸送帶的類型而定，拉緊行程等于工作行程與安裝行程之和，即 工作行程主要考慮輸送帶工作一段時(shí)間后產(chǎn)生的蠕變量和由于接頭及其它損壞使輸送帶截短量。決定于輸送帶的類型和輸送帶長度，即 （4-2）式中 L輸送機(jī)的總長度，()； K輸送帶工作時(shí)的伸長系數(shù)，見表4-2121。表4-2 輸送帶工作時(shí)的伸長系數(shù)K1 輸送帶長度2 合成纖維輸