1、孙疃矿北二采区下运带式输送孙疃矿北二采区下运带式输送机系统设计机系统设计 姓姓 名名: : 专专 业：机械设计制造及其自动化业：机械设计制造及其自动化 班班 级：机设级：机设07-207-2班班 指导教师：指导教师：本课题的主要研究内容 1 带式输送机的初步设计2 带式输送机电控设计1.1设计的原始参数设计的原始参数 主要参数 输送物料原煤运量Q500t/h 运距L 900m 倾角 -8 块度amax 300mm 容重 0.9t/m3 供电电压660/1140V动堆积角250使用场合 孙疃矿井下 1 带式输送机的初步设计带式输送机的初步设计1.2带速和带宽的选择与计算 （1）输送带运行速度的选
2、择 输送带运行速度是输送机设计计算的重要参数。在输在输送量一定时，适当提高带速，可减少带宽。送量一定时，适当提高带速，可减少带宽。 根据运输物料的特性及运行方式，初步选取=2.5m/s。 （2）输送带宽度计算 输送带宽度主要由输送能力输送能力和输送物料的块度输送物料的块度两方面决定。 a.按输送能力确定带宽， 由公式 可得B1=971mm； b.按输送物料的块度条件,确定带宽B22amax+200=800mm; 两者之间，选取较大值，即B=maxB1， B2 =971mm。 根据计算，选取标准带宽B=1000mm。 cvKBQ21（3）选择带型 根据上述计算，初选输送带带宽为1200mm的钢丝
3、绳芯输送钢丝绳芯输送带带 ，其主要的一些参数为：项目纵向拉伸强度钢丝绳直径带厚面质量数值2000N/mm6mm20mm34kg/m21.3托辊的选择 （1）托辊间距的确定 托辊间距应满足两个条件：即辊子轴承的承载能力辊子轴承的承载能力和输送输送带的下垂度带的下垂度。考虑到煤的容重较小，减少投资及安装费用等因素，取各类托辊组间距为： 承载托辊间距为 1.2m； 回程托辊间距为 2.4m； 缓冲托辊间距为 0.6m。 （2）托辊长度和直径的确定 托辊长度的选择可以直接通过输送带的宽度、托辊组中的托辊数和托辊间的连接和布置方式确定。 托辊的直径以及轴承可根据托辊所受的载荷情况选择。 承载托辊直径为1
4、08mm ,长度为380mm 。 回程托辊直径为108mm,长度为1150mm 。 缓冲托辊直径为108mm,长度为380mm 。 1.4滚筒直径的确定（1）传动滚筒直径 经计算，与ST2000钢丝绳芯输送带相配合的传动滚筒直径D=1000mm。（2） 改向滚筒直径 尾部改向滚筒直径 D1=800mm; 其他改向滚筒直径 D2=630mm 。1.5输送带缠绕示意图 1.6其他基本参数的确定计算 1）输送带线质量为： 2）物料线质量为： 3）托辊旋转部分线质量为： a.承载托辊旋转部分的线质量 qt=14.17kg/m; b.回程托辊旋转部分的线质量 qt=6.25kg/m。 55.563.6Q
5、qkg mv 34dqkg m 1.7线路阻力计算 a.a.承载分支： b.回程分支： zh() cos()sin80720.8tddWgLqqqqqN k() cossin54039.5dtdWgL qqqN1.8 输送带张力的计算 用逐点张力法逐点张力法计算输送带关键点张力，输送带张力应满足两个条件： (1)摩擦传动条件摩擦传动条件：输送带的张力必须保证输送机在任何正常工况下都不能出现输送带打滑的现象。 (2)垂度条件垂度条件：输送带的张力必须保证输送带在两托辊间的垂度不超过规定值，或满足最小张力条件 承载分支： SZmin =5glt(q+qd)cos=5214.9N 回空分支： SKm
6、in=5gltqdcos =3959.5 N 对布置简图逐点编号如下图： 输送带设计示意图 各张力点需同时满足摩擦条件和垂度条件，有 由以上可以取： S2 =SZmin=5214.9N 2Zmin3KminSSSS 则有： S1=S1 S2= KS1+WZ S3= KS2 S4= KS3 S5= KS4+WK S6= KS5 S7=S6 S8=KS7 S9= S8 S10= KS9 S11= S10 S12= KS11 S13= S12 S14=S13 其中：K张力增加系数,取为1. 04。 计算得： S1=83078.4N S2= 5214.9N S3= 5423.5N S4= 5423.5
7、N S5= 59679.9N S6= 62067.1N S7=62067.1N S8= 64549.8N S9= 64549.8N S10=67131.8N S11= 67131.8N S12= 69817.1N S13= 69817.1N S14= 69817.1N1.9输送带强度验算 输送带的安全系数 由前面的计算可知，最大张力点为Smax=S1=83078.4N， 带入上式，得 m=24.17 可见，选用的ST2000钢丝绳芯输送带满足静力学设计的安全系数要求。 maxSBmd1.10电动机功率的计算（1）满载情况下电机功率的计算 a.输送机的总牵引力 b.电动机功率 （2）空载情况下电
8、机功率经计算可得 Nd2=23.4kW 则电机功率为Nd=maxNd1，Nd2=44.6kW 查有关电动机选型手册，选电机型号为Y250M-4。 1411140.03()17848.2olFSSSSN 311046.6ddolNK F vkW 1.11驱动装置的选用设计其中，1电动机；2液力耦合器；3输送带；4传动滚筒；5联轴器；6垂直轴减速器；1） 联轴器的选择 从DT手册中选取型号为型弹性柱销齿式联轴器LT13，其许用转速为1500r/min，轴孔选用170mm，轴孔长242mm。2） 减速器的选择 电机与传动滚筒之间的总传动比为： 根据传动比和输入功率，选择减速器DCY315，传动比为2
9、1。148020.771.62wnin1.12拉紧装置选择 a.拉紧力 Ph=S7+S8=126616.9N b.拉紧行程 L=KL+B=2.83m 其中，K为伸长系数，取为0.0017。 由计算出的拉紧力和拉紧行程，选用液压拉紧装置，其型号为YZL1-100/3。 1.13 制动装置的选择mNDFMz4301032.22525 .1求制动力矩 ： 根据制动力矩大小和控制要求，选择型号为KZP-1000的自冷盘式制动装置。1.14带式输送机的设计结论带式输送机的设计结论 主要参数主要参数设计及或计算结果设计及或计算结果输输送送带带 型型 号号 ST2000带宽（带宽（mm） 1000线质量（线
10、质量（kg/m） 34滚筒直径（滚筒直径（mm） 传动滚筒传动滚筒 1000 尾部改向滚筒尾部改向滚筒 800其他改向滚筒其他改向滚筒 630托辊间距（托辊间距（mm） 承载托辊承载托辊1.2回程托辊回程托辊2.4缓冲托辊缓冲托辊0.6电动机电动机 功率（功率（kW） 55电压电压 （V）660/1140 电机型号电机型号 Y250M-4主要参数主要参数设计或计算结果设计或计算结果减减 速速 器器 型号型号 DCY-315传动比传动比 21联轴器联轴器ZL13弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器 拉紧装置拉紧装置拉近方式拉近方式液压拉紧液压拉紧拉紧行程拉紧行程3m制动装置制动装置型号型号 KZP- 1
11、000安装位置安装位置与传动滚筒相连与传动滚筒相连2 2 带式输送机电控设计带式输送机电控设计2.1电气控制控制系统简介 电气控制系统部分，主要是采用PLC控制。PLC可以对系统的主要运行参量和设备工况进行实时监控，使系统控制柔性化、显示数字化、操作简单化、结构模块化，同时还可以实现输送机的自动、手动控制。 2.2系统的工作原理a.自动工作方式下起车程序框图 ，如右图所示：比例阀电流清零开车指令预告保护正常拒启动N比例阀电流受控逐渐增大达到同步转速N比例阀电流I=ImI=Im延时N闸开N强迫启动指令主电机延时启动启动结束N N N N N N比例阀电流清零N比例阀电流清零N比例阀电流清零N N
12、 N N N N N N N比例阀电流清零N制动油泵开YYYYb.手动工作方式下起车程序框图 ，如下图所示：手动工作条件成立手动发开车信号起动制动油泵观察闸开指示闸开观察带速VV=2.4m/s观察电机转速nn=1470r/min缓调软制动联调电位器使制动器软松闸I=Im闸开主电机延时起动NY c.自动工作方式下正常停车程序框图 ，如下图所示：正常停车指令电动机运行状态主电机断电比例阀电流I=I0制动闸贴闸盘比例阀电流受控逐渐减少至零停制动油泵输送机停止比例阀电流I=I0制动闸贴闸盘满足同步切除主电机断电比例阀电流受控逐渐减少至零I=设定值I=0YNNYYN发电电动d.手动工作方式下正常停车程序
13、框图 ，如下图所示：手动正常停车开始软制动联调电位器缓慢减小制动闸开始软抱闸电动机进入电动状态停主电机软制动联调电位器继续缓慢减至零停制动泵输送机停车结束手动方式下发电状态停车操作程序框图手动正常停车开始停主电机软制动联调电位器继续缓慢减至零停制动泵输送机停车结束手动方式下电动状态停车操作程序框图e. 紧急停车程序框图 ，如下图所示：急停指令制动油泵比例阀电流清零延时主电机断电停车结束急停停车指令油泵停主电机停输送机停止自动方式下紧急停车过程手动方式下紧急停车过程2.3带式输送机的各种保护 保护装置通过各种传感器、信号处理器和周围环境进行交换，供控制系统进行分析、判断和决策。 带式输送机常用的保护装置有：打滑（ 、 ）、撕带、跑偏、超速（、 ） 、烟雾、堆煤（煤位）等六大保护装置。附1 输送机总图截屏附2 电控原理图1截屏 附3 电控原理图2截屏
