带式输送机调研报告.doc

调研报告1 课题来源及意义机械设备正向高效化、精密化、智能化、集成化、数字化方向发展，对机械设备的设计质量提出了愈来愈高的要求，现代机械产品设计在新产品开发中起着重要的作用。现在机械产品设计方法正在向对产品综合质量或综合性能的总体方向发展，它是以产品设计综合性能或广义质量为目标，即在最大范围内来满足用户对产品综合性能或广义质量或综合性能的要求。带式输送机是重要的散状物料输送设备。随着国民经济的发展，带式运输机的应用越来越广泛。它广泛应用于电力、冶金、化工、煤炭、矿山、港口、建材、种带式输送机。粮食等领域。目前，带式运输及的主要发展方向是设备的大型化和新型结构的特性。2 国内外煤矿带式输送机的发展与现状与其他运输设备(如机车类)相比，带式输送机不仅具有长距离(单机长度可达5000米，而且可以实现多机进行串联搭接，运距可达206km )、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。带式输送机运行维护费用远远低于公路汽运方式，而且只要生产时间超过5年，带式输送机输送方式比公路汽运的总投资要小得多，所以在企业的生产过程中，凡能实现带式输送机输送的场合，一般都采用连续的带式输送机输送。国外对于长距离地面输送带式输送机的研究和使用较早，主要用于港口、钢厂、水泥厂、矿山等场合。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采机电一体化技术与装备的关键设备。2.1 国外煤矿用带式运输机技术现状国外带式输送机技术的发展主要表现在三个方面：(1)带式输送机功能多元化、应用范围扩大化，如大倾角带式输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型；(2)带式输送机本身的技术向长运距、大运量、高带速等大型带式输送机方向发展；(3)带式输送机本身关键零部件向高性能、高可靠性方向发展。在煤矿井下，由于受环境条件的限制，其带式输送机的技术指标要比地面用带式输送机的指标为低。国外通常使用的带式输送机的主要技术指标如表2.1所示。表2.1 国外带式输送机的主要技术指标主要参数国外300-500万t/a高产高效矿井顺槽可伸缩带式输送机大巷与斜井固定式强力带式输送机运距（m）20003000>3000带速（m/s）3.5445，最高达8输送量（t/h）2500300030004000驱动总功率（kw）1200200015003000，最大达101002.2 国内煤矿用带式运输机的技术现状 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，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带式输送机及长运距、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。随着我国煤矿高产高效矿井的发展，煤矿井下带式输送机到目前己达到表2.2所示的主要技术指标。表2.2 国内带式输送机的主要技术指标主要参数国内200-300万t/a高产高效矿井顺槽可伸缩带式输送机大巷与斜井固定式强力带式输送机运距（m）20003000>4500带速（m/s）2.54.53-5输送量（t/h）1500300020003000驱动总功率（km）9001600150030002.3 技术性能上的差距（1）装机功率：我国工作面顺槽可伸缩带式输送机的最大装机功率为4*250KW，而国外产品可达到4*970KW，国产带式输送机的装机功率约为国外产品的30%40%，固定带式输送机的装机功率相差更大。（2）运输能力：国内带式输送机最大运量为3000t/h,而国外已经达到5500t/h。（3）最大输送带宽度：国内带式输送机为1400mm，而国外宽度已达到1830mm。（4）带速：由于受托辊转速的限制，我国带式输送机带速为4m/s,国外为5m/s以上。（5）工作面顺槽运输长度：我国为3000m，国外为7300m。（6）高效储带与张进装置：我国采用封闭式储带结构和绞车张紧为主，张紧小车容易脱轨，输送带容易跑偏，输送带伸缩式，托辊小车不能自移，需要人工推移，检修麻烦。国外采用结构先进的开放式储带装置和高精度的大扭矩、大兴城制动张紧设备，托辊小车能制动随输送带伸缩到位。（7）输送机品种：国内机型品种少，功能单一，使用范围有限，不能充分发挥效能，无法做到一机多用。 4 带式运输机与其他散状物料输送机以及汽车、铁路运输相比，有以下优点：4.1 输送物料种类广泛 输送物料的范围可以从很细的各种粉状物料到大块的矿石、石块、煤或纸浆木料，以最小的落差输送精细筛分过的或易碎的物料。由于橡胶输送带具有较高的抗腐蚀性，在输送强腐蚀性或强磨损性物料时维修费用比较低。带式输送机还可以输送碱性物料和一定温度热料，也可运送成件物品。4.2 运输能力范围广 带式运输机的输出能力可以满足任何要求的输出任务，即有轻型带式运输机完成输送量较小的输送任务，又有大型带式输送机实现每小时数千吨甚至万吨的输送任务。4.3 输送线路的适应性强 带式输送机可以适应坡度为30%35%的地形，而对于卡车运输来说仅适应原有自然地形的坡度为6%8%。输送机线路可以适应地形，在空间和水平面上弯曲从而降低基建投资，并能避免在厂内和其他拥挤地区，以免受铁路以及河流、山脉的干扰。带式运输机的运输线路是十分灵活的，线路长度可根据需要延长。4.4 灵活的装卸料 带式运输机可根据工艺流程要求灵活地从一点或多点受料，也可以向多点或几个区段卸料。4.5 可靠性强 带式运输机的可靠性已为所有工业领域中的使用经验所证实，它的运行极为可靠，在许多需要连续运行的重要生产单位、煤矿、电厂、水泥厂，都获得了广泛的应用。4.6 安全性高 带式运输机具有较高的安全性，需要的生产人员很少，与其他运输方式相比发生事故的机会比较少。不会因大块物料掉下来砸伤人员或由于大型笨重的车辆操作失灵而引起的事故。4.7 费用低带式运输机系统运输每吨散状物料所需的劳动工时和消耗，在所有运输散状物料工具中通常是最低的。而他所占用维修人员的时间少，较小零件的维修和更换可在现场很快地完成，维修费用低。5 研究目标1完成现有带式输送装置相关资料的调研，结合露天煤矿运送块料的工作环境，完成设计方案；2现场要求传输线运送煤块块度不超过300mm，输送量位1500t/h，输送机长100m，物流密度r=1t/m3，倾角16度。3设计确定传输装置方案，建立传输线的手里分析数学模型并进行电机选择，传动方案选择，关键部件的强度校核及计算。6 研究内容1.传动方案的确定 2.电机的选择3.总传动比及各级传动比确定4.运动参数及动力参数运算5.传动零件的设计计算 6.轴的材料和计算 7.滚动轴承的选择和校核 8.键的选择 9.联轴器的选择 10.减速器附件的选择11.润滑与密封7 研究方法运输机的原理设计电动机的选择与运动参数的计算齿轮传动设计轴的设计及校核滚动轴承的选择键和联轴器的设计及校核其他零件的设计及校核绘制装配图及零件图编写说明书8 调研手段应用工程力学的相关知识研究传送带的受力情况，机械设计以及零部件的校核。9 进度计划第一阶段（第1，2，3周）：查阅资料，完成调研报告和外文翻译。第二阶段（第4，5，6周）：课题方案的设计与确定，设计带式运输机相关计算。第三阶段（第7周）：设计方案，建立传输线的受力分析第四阶段（第8,9,10,11周）：带式输送机内部校核及AutoCAD绘制。第五阶段（第12,13周）：撰写毕业论文及修改。第六阶段（第14周）：答辩。10 参考文献1 宋伟刚.散装物料带式输送机设计M.沈阳：东北大学出版社.20002 杨复兴编译.胶带输送机结构.原理与计算下册M.北京:煤炭工业出版社.1990 3 汪宗华.带式输送机M.北京：机械工业出版社.19894 于忠升 宋伟刚.矿山运输提升M.沈阳：东北工学院出版社.19925 孙恒 陈作模.机械原理（第六版）M.北京：高等教育出版社.20116 李光布编著.带式输送机动力学及设计M.北京：机械工业出版社.19987 赵玉文 李云海.带式输送机的发展现状和趋势M.煤矿机械.2004年第四期8 梁庚煌.运输机械手册.第二册M.北京:化学工业出版社.1983 9 陈钰.带式输送机30年标准化工作回顾与展望M.煤矿机电.2000年第五期10 许瑛.机械设计课程设计M.北京:北京大学出版社.200811 K.J.Bathe.E.L.Wilson.Numerical Methods in Finite Element AnalysisJ.Prentice-Hall Inc.1976