矿用带式输送机结构设计及仿真.doc

1、矿用带式输送机结构设计及仿真摘要带式输送机是一种连续运输机械，也是一种通用机械。带式输送机被广泛应用在港口、电厂、钢铁企业、水泥、粮食以及轻工业的生产线。即可以运送散状物料，也可以运送成件物品。本次设计的矿用带式输送机主要用来承担煤矿井下巷道短距离的煤炭转运任务。设计过程严格遵循带式输送机的一般设计原则。首先对带式输送机作了简单的概述，接着分析了带式输送机的选型原则和计算方法，然后根据输送物料的特性和给定的工作条件确定了带式输送机的整机结构，并对驱动装置和工作部分的主要零部件进行选型计算和强度校核，确定了传动滚筒所需圆周驱动力及皮带的张紧方式、张紧力大小等。普通型带式输送机由六个主要部件组成：

2、驱动装置、工作部分、改向装置、机架、拉紧装置以及输送带。由于井下工作环境恶劣，设备运行工况复杂，所以在设计过程中需要考虑各种可能出现的因素，并计算最危险工况下运输机的各项参数，采取相应措施，为带式输送机正常可靠的运行提供有效保证。关键词带式输送机；井下；主要部件；选型设计The design of the rubber belt conveyor used in coal mineAbstractRubber belt conveyor named belt conveyor also named belt machine，is a continuous transportation mach

3、inery, and is also a kind of general machinery. Rubber belt conveyor are widely used in port, power plant, steel enterprise, cement, food and light industrial production line. Namely can transport disper- ses the shape material , also can carry as articles. The belt conveyor designed this time is ma

4、inly used for transporting the coal at a short distance in the coal mine roadway underground. The design process strictly follow the general des- ign principles of the belt conveyor. At first, it is a simple introduction about the belt conveyor. Next, it is an analysis of the belt conveyor selection

5、 principles an- d calculation methods. After that, according to the material features and working conditions given, the whole structure of the belt conveyor was determined. Then it is the calculation and strength checking about selecting driving device and the main components in the conveyor. The ci

6、rcumference driving force of the drive roller、the tensioning type and the amount of tensioning force were also deter- mined . The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Drive Unit Work- ing part、Delivery End、Intermediate Structure、Loop Take-Up and Belt. As a result of underground working

7、 environment and the complexity of equipment operating conditions, it is necessary to consider every kind of possible workingconditions during its design and calculate the parameters in the most dangerous condition,take corresponding measures to provide an effective guarantee for the normal and reli

8、able transport of the belt conveyor.Keywords Rubber belt conveyor belt；underground；main components；lectotype design不要删除行尾的分节符，此行不会被打印- II -目录摘要IAbstractII第1章 绪论51.1 课题背景51.1.1 国外带式输送机技术的发展51.1.2 国内带式输送机技术的发展61.2 设计的目的及意义71.3 带式输送机的结构、组成、工作原理和主要特点71.3.1 带式输送机的结构和组成71.3.2 带式输送机的工作原理71.3.3 带式输送机的主要特点71

9、.4 主要内容8第2章 带式输送机方案设计92.1 带式输送机的总体设计92.1.1 总体设计方案的确定92.1.2 设计中的关键问题及解决方法102.2 已知原始数据及工作条件102.3 输送带运行速度及其宽度的设计112.3.1 输送带运行速度的设计112.3.2 输送带宽度的设计122.4 传动滚轮所需圆周驱动力的计算132.4.1 计算公式132.4.2 主要阻力计算132.4.3 附加阻力的计算142.4.4 主要特征阻力的计算152.4.5 附加特征阻力的计算152.4.6 倾斜阻力的计算162.4.7 传动滚筒最大扭矩的计算162.5 传动功率的计算162.5.1 传动滚筒轴功率

10、的计算162.5.2 传动滚筒轴的设计与计算172.5.3 电动机功率的计算182.6 输送带张力的计算及拉紧装置拉紧力的计算192.6.1 输送带不打滑条件的校核192.6.2 输送带下垂度校核202.6.3 特性点张力计算202.6.4 拉紧装置拉紧力的计算212.7 本章小结22第3章 驱动装置的设计233.1 驱动装置的设计233.2 电动机的设计233.3 减速器的设计233.4 联轴器的设计233.5 本章小结24第4章 带式输送机结构设计254.1 输送带254.1.1 输送带基本知识254.1.2 输送带分类254.1.3 输送带的连接254.1.4 输送带的设计264.2 传

11、动滚筒264.2.1 传动滚筒的作用与类型264.2.2 传动滚筒的结构274.2.3 传动滚筒的设计274.3 改向滚筒274.4 托辊294.4.1 托辊的作用294.4.2 托辊的类型294.4.3 托辊的作用304.5 拉紧装置314.5.1 拉紧装置的作用314.5.2 拉紧装置布置时应遵循的原则314.5.3 拉紧装置的类型314.5.4 拉紧装置的设计344.6 受料装置344.7 清扫装置354.8 本章小结36结论37致谢38参考文献39附录40- IV -第1章 绪论1.1 课题背景带式输送机是一种应用摩擦力传动的原理，连续传送物体的装置，它既可以进行碎散物料的输送，也可以

12、进行成件物品的输送。其输送线路一般是固定的，带式输送机可用于水平或倾斜运输，还可以根据各工业企业生产流程中的工艺要求与其它输送设备相配合，形成有节奏的流水作业运输线。其优点是输送能力大，效率高，运输距离长，结构简单，工作可靠，所以被广泛地应用于矿山、冶金、煤炭、港口、粮食等各个国民经济行业中。带式输送机的最新发展方向呈现长距离、大运量、高速度、集中控制等特点。与其他运输设备(如机车类)相比，不仅具有长距离、大运量、连续运输的特点，而且运行可靠，易于实现自动化和集中控制，经济效益十分明显。带式输送机也是煤矿最为理想的高效连续运输设备，特别是煤矿高产高效现代化的大型矿井，带式输送机己成为煤炭高效开

13、采机电一体化技术与装备的关键设备。1.1.1 国外带式输送机技术的发展国外带式输送机技术的发展很快，主要表现在两个方面：一方面是带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带式输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型，另一方面是带式输送机本身的技术和装备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速的大型带式输送机已成为主要的发展方向，其核心技术是开发应用了带式输送机动态分析和监控技术，提高了带式输送机运行性能和可靠性。目前，在国外煤矿井下使用的带式输送机其关键技术和装备有以下几个特点：（1）设备大型化。其主要技术参数和装备均向大型化发展，以满足年产300500万吨以上高产高效集

14、约化生产的需要。（2）应用动态分析技术和机电一体化、计算机监控等高新技术，采用大功率软启动与自动张紧技术，对输送机进行动态监测与监控，大大地降低了输送带的动张力，设备运行性能好，运输效率高。（3）采用多机驱动与中间驱动及其功率平衡、输送机变向运行等技术，使输送机单机运行长度在理论上已不受限制，并确保了输送系统设备的通用性、互换性及其单元驱动的可靠性。（4）新型、高可靠性关键元部件技术。如包含CST等在内的各种先进的大功率驱动装置与调速装置、高寿命高速托辊、自清式滚筒装置、高效贮带装置、快速自移机尾等。1.1.2 国内带式输送机技术的发展从20世纪80年代起，我国煤矿用带式输送机也有了很大发展，

15、对带式输送机的关键技术研究和新产品的开发都取得了可喜的成果，输送机产品系列不断增多，从定型的SDJ, SSJ, STJ, DT等系列发展到多功能、适应特种用途的各种带式输送机系列，但这一阶段的发展大都基于我国70年代前后引进带式输送机的变形和改进，主体结构没有大的变化。进入90年代后，随着煤矿现代化的发展和需要，我国对大倾角带式输送机、高产高效工作面顺槽可伸缩皮带运输机及长运距、大运量带式输送机及其关键技术、关键零部件进行了理论研究和产品开发，应用动态分析技术和中间驱动与智能化控制等技术，研制成功了软启动和制动装置以及PLC控制为核心的防爆电控装置。我国生产的皮带运输机与国外相比在技术性能上的差距有：（1）装机功率 我国工作面顺槽可伸缩带式输送机最大装机功率为4250kW,国外产品可达到4970kW,国产皮带运输机的装机功率约为国外产品的30%40%，固定式带式输送机的装机功率相差更大。（2）运输能力 我国带式输送机最大运量为3000t/h,国外已达5500t/h。（3）最大输送带宽度 我国带式输送机为1400mm，国外最大为1830mm。（4）带速 由于受托辊转速的限制，我国带式输送机最大带速为4m/s,国外