论文部分内容阅读
摘要：开采矿物资源是整个国家的工业基础，开采物质的运输又是开矿的重要工序，该工序的好坏严重营销整个国家的安全、团结。胶带运输机作为原煤生产的重要工序，其工作效率与质量对整个生产系统发展起着重要作用。
关键字：胶带输送机；设计；研究
多数煤矿运输井下煤炭都采用胶带输送机作为主要输送方式，胶带运输机是以电机与减速器作驱动连续工作的运输设备，被广泛应用在工业生产中。本次设计以胶带输送机的设计为研究对象，先对胶带输送机进行简要的概述，随之介绍了设计胶带输送机应遵循的要求及具体步骤。
一、胶带输送机的使用范围
煤矿传统的输煤系统是一种半自动化的设备，因输煤系统内部环境恶劣，这样的设置严重损害公认的身体健康，同时因输煤范围较大，极易出现皮带跑偏、撕裂的情况，在很大程度降低生产效率。随着科学技术的不断发展，带式输送机在煤矿生产中发挥重要作用，其自动化及安全运行情况在煤矿生产中占有重要位置。煤矿胶带输送机可以把井下采掘生产的煤炭输送到井底集运站 ，采用连续的方式进行输送物料的机械。使用胶带运输机不仅可以对物料进行输送，也能与各工业生产流程相结合，从而形成；流水作业的输送模式，胶带输送机在电力、煤炭、交通等部门广泛使用，该设备输送堆积的密度约为500～2500kg/m3的不同散装物料、胶带输送机可以沿着水平或倾斜线路工作，所运送物料的最大倾角不得大于20oC。长距离。高速是带式输送机最新的发展方向，带式输送机可以实现多机相互串联搭接，便于集中控制，有着较明显的经济效益。带式输送机所运送的物料种类较多，运送范围宽，具有可靠性、安全性高、费用低的优点，我国使用带式输送机最早使用在港口、水泥厂等场合。现阶段，带式输送机也成为煤矿工业最为理想的运输设备，为煤矿行业的更好发展发挥重要作用。但我国煤矿地质条件差异明显，在选择运输设备上也会有某些特殊的要求，例如：弯曲、大倾角>25o直到垂直提升。为满足煤矿井下工作的实际需求，应对设计的胶带输送机进行深入的研究和探索，开发出各种类型的输送机。
二、胶带输送机的设计
（一）计算输送机的带宽和速度
输送带作为胶带输送机重要的承载和拽引构件，是胶带输送机最重要的一个部件。选取合理的输送带可以有效降低其使用中产生的破坏，便于安装和更换输送带，进而有效延长输送带的使用寿命。本次设计选取专业制造厂生产的普通型的输送带，其抗拉体包含尼龙帆布、钢绳芯、棉帆布等多种品种。初次使用的胶带输送能力为：
，选择带宽为B=1400mm，Q=1800t/h，带速是2.8m/s，其托辊槽的角度是35o，胶带输送机的输送能力是248m3/h。胶带输送能力计算如下：
Q=248*0.92=228.2T/h>200T/h适应输送能力的要求。
（二）计算传动滚筒轴功率
传动滚筒轴计算公式为：（1）输送机向上输送选+，向下输送选取—，本次设计的输送机为向上输送，此时传动滚筒轴的计算公式为：（2），在该式子中，N0表示空载运行的功率，Lh=，表示输送机投影长度，Kz表示满载运动功率系数，依照《实用机械设计手册》查出Kz=10.89*10-5。H表示输送机垂直提升的高度；Kf代表附加功率系数，根据《实用机械设计手册》表查得Kf=1.5，带入公式中N0=1.6045（KW）。
（三）选择合理的托辊
托辊是胶带输送机重要的支承装置，托辊随着输送带的运转二变化，可以有效减轻输送机的运行阻力。托辊的质量影响着整个输送机的使用效果，同时托辊维修所需的费用也是输送机运行中的重要组成部分。因此，必须选取结构合理。密封性好、经久耐用的托辊，确保节省输送机能源提升使用寿命。依照《运输机械设计手册》选取本次研究的托辊间距是1200mm，
选择的上托辊是三辊式前倾槽形托辊规格为：Φ =159，L=315mm，轴承 4G204；平行下托辊的规格为：Φ =89，L=950mm，轴承为4G204。上托辊某部分传动质量为q/Ro=2.58 ㎏， n=3；下托辊传动的质量是qRu=7.15 ㎏。根据《运输机械设计选用手册的相关要求》可以计算出物料的松散密度P0=988.8N，承载能力4400N，满足实际需求。计算动载荷公式为：
P0=P0*fs*fd*fa （3），在公式（3）中，P0表示承载分支托辊动载荷，采用fd、fs、fa 分别表示冲击系数、运行系数及工况系数，从而求得P0=988.8*1.2*1.04*1.00=1234N<4400N，因此设计的承载分支托辊适应动载的实际要求。
（四）设计输送机的张紧装置
张紧装置是胶带输送机必不可少的部件，设计的张紧装置应达到以下要求：①输送机正常工作时，输送带出现驱动滚筒的分离点有相应的恒张力，选择的比值在1.3—1.7之间。②确保输送带所承载的分支及回空分支最小张力输送带垂度不要超越标准数值，同时必须保障输送带塑性伸长及过渡工况的情况下弹性伸缩。③过渡工况时，应把输送带内的动力效应缩减到最小限度，避免损坏输送机的情况。根据本次设计输送宽度和距离的情况，选取螺旋式张紧调节装置，这种装置结构简单紧凑，采用不断转动尾架上的螺旋实现移动前后滚筒的目的，从而有效调节输送带的张力。
（五）电气安全保护装置的设计
机械实际工作时，应该对轴上的负载转矩进行计算，并且具备相应的安全储备。根据制动器所接受的任务不同，选取合适的制动转矩。安全保护装置就是在输电机正常工作时发生故障可以监测并给予报警警示，确保输送机系统的安全运作，防止出现机械损伤、威胁人们安全的情况。设计电气安全保护装置必须严格按照国家相关标准实施。主回路上必须配备电压、电流仪表指示器，并给与相对应的过流、短路、接地等保护措施。在输送机头部、尾部及中间设置必须监测的要求，出现轻度跑偏的时候应该达到5%宽度时，重度跑偏应该延时动作，给出报警警报并自动停机。
三、结束语
胶带输送机具有操作安全、可靠、适应性强等优点，被广泛应用与工业的发展中。本文根据胶带输送机的设计及应用为研究对象，介绍了胶带输送机对整个煤矿产业发展的重要作用。
参考文献：
[1] 娄克建.煤矿强力胶带输送机安装工艺[J].科技研究，2014，（10）：182-182.
[2] 陆鹏飞.关于煤矿胶带输送机设计的改进分析[J].科技研究，2014，（1）：323-323.
[3] 张欣，徐昆鹏.矿用胶带输送机张紧装置的发展及现状研究[J].煤炭技术，2011，30（11）：17-18.
[4] 李金海，梁晓林，张巍川等.下行胶带输送机的控制方案探讨[J].水泥技术，2014，（3）：35-38.
[5] 王涛，苏显明，张琛等.胶带输送机在拐弯顺槽中的探索与应用[J].煤矿现代化，2014，（2）：14-15，18.
[6] 裴未迟，邓程程，纪宏超等.胶带输送机动态特性的计算机仿真[J].机械设计与制造，2014，（7）：218-220.
关键字：胶带输送机；设计；研究
多数煤矿运输井下煤炭都采用胶带输送机作为主要输送方式，胶带运输机是以电机与减速器作驱动连续工作的运输设备，被广泛应用在工业生产中。本次设计以胶带输送机的设计为研究对象，先对胶带输送机进行简要的概述，随之介绍了设计胶带输送机应遵循的要求及具体步骤。
一、胶带输送机的使用范围
煤矿传统的输煤系统是一种半自动化的设备，因输煤系统内部环境恶劣，这样的设置严重损害公认的身体健康，同时因输煤范围较大，极易出现皮带跑偏、撕裂的情况，在很大程度降低生产效率。随着科学技术的不断发展，带式输送机在煤矿生产中发挥重要作用，其自动化及安全运行情况在煤矿生产中占有重要位置。煤矿胶带输送机可以把井下采掘生产的煤炭输送到井底集运站 ，采用连续的方式进行输送物料的机械。使用胶带运输机不仅可以对物料进行输送，也能与各工业生产流程相结合，从而形成；流水作业的输送模式，胶带输送机在电力、煤炭、交通等部门广泛使用，该设备输送堆积的密度约为500～2500kg/m3的不同散装物料、胶带输送机可以沿着水平或倾斜线路工作，所运送物料的最大倾角不得大于20oC。长距离。高速是带式输送机最新的发展方向，带式输送机可以实现多机相互串联搭接，便于集中控制，有着较明显的经济效益。带式输送机所运送的物料种类较多，运送范围宽，具有可靠性、安全性高、费用低的优点，我国使用带式输送机最早使用在港口、水泥厂等场合。现阶段，带式输送机也成为煤矿工业最为理想的运输设备，为煤矿行业的更好发展发挥重要作用。但我国煤矿地质条件差异明显，在选择运输设备上也会有某些特殊的要求，例如：弯曲、大倾角>25o直到垂直提升。为满足煤矿井下工作的实际需求，应对设计的胶带输送机进行深入的研究和探索，开发出各种类型的输送机。
二、胶带输送机的设计
（一）计算输送机的带宽和速度
输送带作为胶带输送机重要的承载和拽引构件，是胶带输送机最重要的一个部件。选取合理的输送带可以有效降低其使用中产生的破坏，便于安装和更换输送带，进而有效延长输送带的使用寿命。本次设计选取专业制造厂生产的普通型的输送带，其抗拉体包含尼龙帆布、钢绳芯、棉帆布等多种品种。初次使用的胶带输送能力为：
，选择带宽为B=1400mm，Q=1800t/h，带速是2.8m/s，其托辊槽的角度是35o，胶带输送机的输送能力是248m3/h。胶带输送能力计算如下：
Q=248*0.92=228.2T/h>200T/h适应输送能力的要求。
（二）计算传动滚筒轴功率
传动滚筒轴计算公式为：（1）输送机向上输送选+，向下输送选取—，本次设计的输送机为向上输送，此时传动滚筒轴的计算公式为：（2），在该式子中，N0表示空载运行的功率，Lh=，表示输送机投影长度，Kz表示满载运动功率系数，依照《实用机械设计手册》查出Kz=10.89*10-5。H表示输送机垂直提升的高度；Kf代表附加功率系数，根据《实用机械设计手册》表查得Kf=1.5，带入公式中N0=1.6045（KW）。
（三）选择合理的托辊
托辊是胶带输送机重要的支承装置，托辊随着输送带的运转二变化，可以有效减轻输送机的运行阻力。托辊的质量影响着整个输送机的使用效果，同时托辊维修所需的费用也是输送机运行中的重要组成部分。因此，必须选取结构合理。密封性好、经久耐用的托辊，确保节省输送机能源提升使用寿命。依照《运输机械设计手册》选取本次研究的托辊间距是1200mm，
选择的上托辊是三辊式前倾槽形托辊规格为：Φ =159，L=315mm，轴承 4G204；平行下托辊的规格为：Φ =89，L=950mm，轴承为4G204。上托辊某部分传动质量为q/Ro=2.58 ㎏， n=3；下托辊传动的质量是qRu=7.15 ㎏。根据《运输机械设计选用手册的相关要求》可以计算出物料的松散密度P0=988.8N，承载能力4400N，满足实际需求。计算动载荷公式为：
P0=P0*fs*fd*fa （3），在公式（3）中，P0表示承载分支托辊动载荷，采用fd、fs、fa 分别表示冲击系数、运行系数及工况系数，从而求得P0=988.8*1.2*1.04*1.00=1234N<4400N，因此设计的承载分支托辊适应动载的实际要求。
（四）设计输送机的张紧装置
张紧装置是胶带输送机必不可少的部件，设计的张紧装置应达到以下要求：①输送机正常工作时，输送带出现驱动滚筒的分离点有相应的恒张力，选择的比值在1.3—1.7之间。②确保输送带所承载的分支及回空分支最小张力输送带垂度不要超越标准数值，同时必须保障输送带塑性伸长及过渡工况的情况下弹性伸缩。③过渡工况时，应把输送带内的动力效应缩减到最小限度，避免损坏输送机的情况。根据本次设计输送宽度和距离的情况，选取螺旋式张紧调节装置，这种装置结构简单紧凑，采用不断转动尾架上的螺旋实现移动前后滚筒的目的，从而有效调节输送带的张力。
（五）电气安全保护装置的设计
机械实际工作时，应该对轴上的负载转矩进行计算，并且具备相应的安全储备。根据制动器所接受的任务不同，选取合适的制动转矩。安全保护装置就是在输电机正常工作时发生故障可以监测并给予报警警示，确保输送机系统的安全运作，防止出现机械损伤、威胁人们安全的情况。设计电气安全保护装置必须严格按照国家相关标准实施。主回路上必须配备电压、电流仪表指示器，并给与相对应的过流、短路、接地等保护措施。在输送机头部、尾部及中间设置必须监测的要求，出现轻度跑偏的时候应该达到5%宽度时，重度跑偏应该延时动作，给出报警警报并自动停机。
三、结束语
胶带输送机具有操作安全、可靠、适应性强等优点，被广泛应用与工业的发展中。本文根据胶带输送机的设计及应用为研究对象，介绍了胶带输送机对整个煤矿产业发展的重要作用。
参考文献：
[1] 娄克建.煤矿强力胶带输送机安装工艺[J].科技研究，2014，（10）：182-182.
[2] 陆鹏飞.关于煤矿胶带输送机设计的改进分析[J].科技研究，2014，（1）：323-323.
[3] 张欣，徐昆鹏.矿用胶带输送机张紧装置的发展及现状研究[J].煤炭技术，2011，30（11）：17-18.
[4] 李金海，梁晓林，张巍川等.下行胶带输送机的控制方案探讨[J].水泥技术，2014，（3）：35-38.
[5] 王涛，苏显明，张琛等.胶带输送机在拐弯顺槽中的探索与应用[J].煤矿现代化，2014，（2）：14-15，18.
[6] 裴未迟，邓程程，纪宏超等.胶带输送机动态特性的计算机仿真[J].机械设计与制造，2014，（7）：218-220.