露天矿半固定带式输送机选型设计.doc

1、 摘要 半固定带式输送机是半连续开采工艺的关键运输设备，是一种功效高，耐用性强，机动性好的连续运输装卸设备，主要用于露天矿、煤场等地。 半固定带式输送机各部分无固定基础，可根据作业需要作横向和向前移设。其中，仅机头驱动站和尾站需要用锚固装置作辅助固定。设计中着重解决的问题是整条输送机的布置方式，以及在大运量和较为恶劣环境下输送机各个组成设备相关参数计算以完成的选型设计，如胶带、滚筒、托辊、机架等，还重点分析了机头驱动站及机尾驱动站的移设原理和中间架的推移。 半固定带式输送机的设计研究，对今后大型露天煤矿的开采以及应用带式输送机相关相关行业都起着非常重要的作用。关键词：露天矿运输；大运量；带式输

2、送机；半固定式 IAbstract Semi fixed belt conveyor is a key transport equipment in semi continuous mining technology is a high efficiency, durability, good mobility and continuous transportation, loading and unloading equipment, mainly for opencast mines, coal and other places. The design of the semi fixed

3、belt conveyor design, the part of the no fixed basis, can be based on the need for operation and move forward. Among them, only the head drive station and tail station need to use anchoring device for auxiliary fixation.Design focus on solving the problems is the layout of the entire conveyor, and i

4、n large volume and relatively harsh environment conveyor each composition related equipment parameters to complete the selection of the design calculation, such as belt, roller, supporting roller, a frame, etc., has focused on the analysis of the head drive station and tail drive station transfer pr

5、inciple and the middle frame of the passage. The design and research of semi fixed belt conveyor plays an important role in the exploitation of large open pit coal mines and the related industries of belt conveyor.Keywords: open pit transportation; large volume; belt conveyor; semi fixed set.46目录1 绪

6、论11.1 半固定带式输送机结构及特点11.2 现状12 方案设计32.1 设计背景32.2 工艺选择33 输送带的设计计算53.1 输送带的设计要求53.2 输送带的结构53.3 输送带的张紧53.4 选择带速63.5 带宽的计算73.6 输送机实际输送量的计算93.7 带宽的校核93.8 输送带选择93.9 本章小结104 托辊受力分析与设计114.1 托辊间距114.2 托辊的选择124.3 上承载辊受力分析144.4 下返回辊受力分析144.5 托辊校核154.6 缓冲托辊和过度托辊设置164.6.1 缓冲托辊布置164.6.2 过渡托辊设置174.7 本章小结175 滚筒受力分析与设

7、计195.1 滚筒的布置方式195.2 圆周力计算205.3 各点张力计算215.4 输送带垂度校核225.5 输送带强度验算235.6 滚筒直径的选择计算235.8 传动滚筒受力分析255.9 改向滚筒的受力分析285.10 本章小结296 电动机与减速器选择306.1 轴功率计算306.2 电动机选择306.3 减速器的选用316.4 本章小结317 中间机架设计327.1 机架材料选取327.2 机架结构设计327.3 单元机架尺寸设计337.4 钢管受力分析及校核337.5 本章小结358 拉紧装置368.1 拉紧装置分类368.2 拉紧装置选择368.3 本章小结379 机头站、机尾

8、站设计389.1机头站、机尾站工作原理389.2机头站驱动装置409.3 本章小结4010 清扫装置4110.1 常用清扫器类型4110.1.1 弹簧刮板清扫器4110.1.2 橡胶合金清扫器4110.1.3 旋转式输送带清扫器4210.2 清扫装置设计4310.3 清扫器安装位置4410.4 本章小结4411 配套装置4511.1 联轴器4511.2 制动器4511.3本章小结4612 结论47致谢48参考文献49附录A50附录B561 绪论1.1 半固定带式输送机结构及特点 半固定带式输送机，又被称为半移动式（移置式）带式输送机，机头驱动站作为其重要核心部件，集制动、驱动、制动、卸载、张紧

9、功能为一体，由机头站的移置方式的差异，可以分为自行式机头站和非自行式机头站，其中，自行式包括电动履带式、电动轨道式、和液压迈步式；非自行式有滑撬式、驮运式和轨道式。电动轨道式机头驱动站支撑在多个轮对上，可由电动机驱动或由其他推移设备使之轨道上移动。履带式机头驱动站安装在两条电动行走履带上。液压迈步式机头驱动站的行走装置通常为独立装置，可固定在机头驱动站上或按需要随时拆装。滑撬式机头驱动站的底座为中空滑撬，由推土机或其他设备牵引沿地面滑行。驮运式机头驱动站下部留有空间，需要移设时用履带式输送机驮运。 机尾站为受料部分，分为带有驱动装置、不带驱动装置和带有拉紧装置的机尾站三种。机尾站也可以设拉紧装

10、置，通常为小车轨道式，轨道固定在钢枕上，机尾张紧改向滚筒设在拉紧小车上，具体布置方式由矿山具体环境条件和设备性能确定。 中间架分带钢轨和不带钢轨的两类。带钢轨的中间机架由许多相同的构架组成，单个构架长约7米左右，并连接在轨枕上，所有轨枕由钢轨连接，使各构架串接成一体。构架上安设吊挂托辊组以支撑输送带。钢轨可采用单轨或双轨。单轨除联结机架外，同时供移设用。双轨还可兼做受料机或卸料机的行走轨道。不带钢轨的中间机架固定在滑撬式轨枕上，并采用钢钎作为辅助固定设备将滑撬式轨枕固定。 其主要特点主要有： （1）机头驱动站、机尾站及中间机架无固定基础，均为可移置式结构。 （2）机头驱动站和机尾站分别采用锚固

11、装置做辅助固定。 （3）机头驱动站集驱动、卸载、张紧功能于一体，结构复杂，体积庞大。 （4）承载段及回程段均采用铰链式吊挂托辊组。1.2 现状 近几年，我国建设了许多规模较大的露天矿，当前在锡林郭勒地区、呼伦贝尔地区，新疆的沙尔湖地区、昌吉州地区就已经建设了好几大露天煤矿，近十多年来，随着煤炭需求的增长，大型露天矿的投资建设也在不断的扩大，其中改扩建设亦同步增长。由此可知这种带式输送机的需求是比较客观的，露天矿皮带输送设备的市场前景是非常广阔的。 国外半固定带式输送机的研究和应用较早，技术比较完善，如德国的FAM公司，塔克拉夫公司，蒂森克鲁伯公司。目前国外露天矿已采用运量达1000t/h以上，

12、带宽2.2m和带速68m的半固定带式输送机。1994年德国蒂森克鲁伯公司为我国当时最大的露天矿黑岱沟露天煤矿设计了剥土半连续开采工艺的运输系统，所有的输送机均为半固定带式输送机，其中最大的一台运送量达6200m/h，带速5.5m/s，带宽1.8m，整机长度近2600m，驱动功率4630KW。 为开发我国露天煤矿资源和革新开采工艺，提高生产运输效率，降低开采及运输成本，我国于20世纪70年代开始推广露天矿连续半连续开采工艺。沈阳矿山机械有限公司和沈阳设计研究院研制成功了用于年产褐煤500万t的赤峰元宝山煤矿的半固定带式输送机。输送机分A、B两组类型，A型（双轨半固定式）其技术参数为分别为：带宽B

13、=1600mm;机长L=1690m;带速V=5.85m/s；驱动功率N=3360kW；B型（单轨半固定式）主要技术参数为：带宽B=1400mm；机长L=2560m；带速V=5.85m/s;总功率N=2800kW。2007年中煤科工集团上海研究院研制成功了用于神华哈尔乌素露天矿的半固定带式输送机（滑撬式），主要技术参数为：带宽B=1600mm;运量Q=3500t/h；带速V=4.5m/s；驱动功率N=3450kW。为适应高产高效的生产需要，大型半固定带式输送机是今后露天矿运输工艺发展的大势所趋，是高产高效运输技术的未来发展方向。2 方案设计2.1 设计背景 以沙尔湖煤田东部一区露天矿的开采作为设

14、计背景，该矿建设规模30Mt/a，是新疆一次设计规模最大的露天煤矿。该矿计划产量在第三年达到10Mt/a,在第六年达到30Mt/a，按年产量30Mt/a来计算，每小时运量为5050t/h，这是典型的千万吨级的特大型露天煤矿。原煤容重=1300kg/m，松散系数=1.35，输送长度取3km，矿石最大块度300mm。煤田含煤层数多、厚度大（8煤组顶板以上100400m,平均255m）、开采深度大（首采区460m）、倾角大（一般为9）、含煤系数高、连续性好。特别是发育最好的8-6、8-7号煤层，可采总厚度达5.56207.81m，平均厚度71.19m,地层岩石抗压强度10MPaRc20MPa，最高气

15、温46，最低气温21，是典型的大陆干旱气候，3月至9月以东北方为主，风速可达26m/s，平均定时风速14.4m/s。2.2 工艺选择 对于年产量30Mt/a这种特大型露天矿，拟定了四种开采运输工艺。每种工艺各有利弊，根据沙尔湖东部一区露天矿条件，选择最合适工艺。 方案一：单斗挖掘机卡车间断工艺 优点：卡车灵活、机动，爬坡能力强；生产能力大，投资低，生产各个环节用人少；劳动生产率高。 缺点：受气候影响大，汽车运输合理运距短，汽车运输成本高，需燃油及轮胎量较大，污染环境大。 方案二：露天采煤机卡车转载机带式输送机半连续工艺 优点：露天采煤机是集穿煤、采装和破碎于一身的开采设备，省去爆破环节，成本低提高选