毕业设计论文钢丝绳芯带式输送机的设计.doc

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1、 介纺电大2008届本科毕业设计 目 录1 绪 论12 输送机主要部件的选型与设计计算32.1设计的原始数据32.2输送带类型的选择32.3带速的确定32.4带宽的确定32.5 功率计算32.5.1带式输送机的驱动功率计算32.5.2输送带的张力计算32.5.3输送带的安全系数校核32.6 滚筒直径选择计算32.6.1 传动滚筒直径的确定32.6.2 改向滚筒直径的确定32.7 托辊组的设计选择32.7.1托辊的结构32.7.2托辊组的选择32.7.3 计算合理的托辊组间距32.7.4辊子载荷的校核32.8 输送机驱动装置的设计32.8.1带式输送机的启动过程分析32.8.2大型带式输送机对驱

2、动装置的要求32.8.3现有驱动装置及其分类32.8.4带式输送机各种驱动方式的比较研究32.8.5确定驱动方式32.8.6电动机的选择计算32.9带式输送机拉紧装置的设计32.9.1 拉紧装置的作用32.9.2 各种拉紧装置的性能比较及拉紧装置的确定32.9.3 拉紧行程的计算32.10机架设计33 带式输送机的安装及典型故障分析33.1安装要求33.2典型故障分析33.2.1输送带跑偏的原因33.3.2 调偏原理及跑偏的控制措施34 带式输送机的辅助设备34.1 清扫器的设计34.2 头架、尾架、中间架的设计3结 论3致谢.23参考文献.24 介纺电大2008届本科毕业设计 第 24 页1

3、 绪 论胶带输送机是以胶带、钢带、钢纤维带、塑料带和化纤带作为传送物料和牵引工作的输送机械。其特点是承载物料的输送带也是传递动力的牵引件，这与其他输送机械有显著的区别。承载带在托辊上运行，也可用气垫、磁垫代替托辊作为无阻力支撑承载带运行。它在连续式输送机械中是应用最广泛的一种，且以胶带为主。带式输送机按承载面可分为平形、槽形、双槽形、波纹挡边斗式、波纹挡边袋式、吊挂式圆管形、固定式和移动式圆管形等八大类。本设计的主要研究目标是：实现煤炭等散状物料的输送、结构简单、维修方便、噪音低、运行平稳，连续输送的DX型钢丝绳芯带式输送机。胶带输送机自1795年被发明以来，经过两个世纪的发展，已被电力、冶金

4、、煤炭、化工、矿山、港口等各行各业广泛采用。特别是第三次工业革命带来了新材料、新技术的应用，使带式输送机的发展步入了一个新纪元。当今，无论从输送量、运距、经济效益等各方面来衡量，它已经可以同火车、汽车运输相抗衡，成为三足鼎立局面，并成为各国争先发展的行业。胶带输送机是以输送带作牵引和承载构件，通过承载物料的输送带的运动进行物料输送的连续输送设备。随着带式输送机在国民经济各部门中日益广泛的应用，其结构简单、运行平稳可靠、能耗低，对环境污染小、便于集中控制和实现自动化、管理维护方便、在连续装载条件下可实现连续运输等许多优点，越来越被人们深刻理解和认识，因而针对生产需求设计出了通用带式输送机和各种各

5、样的特种带式输送机。虽然它们结构各异，使用场合也不同，但是它们的工作原理基本是相同的，即大多属于以输送带兼作牵引机构和承载机构的连续运输机械，只有极个别的带式输送机（如钢丝绳牵引带式输送机）的输送机只作为承载机构。带式输送机的主要组成部分和工作原理如图1.1所示。图1-1带式输送机主要由两个端点滚筒2及3和紧套其上的闭合输送带4组成。带动输送带转动的滚筒称为驱动滚筒；另一个仅在于改变输送带运动方向的滚简称为改向滚筒。驱动滚筒2由电动机7通过减速器8驱动，输送带依靠驱动滚筒与输送带之间的摩擦力拖动。一般条件允许，驱动滚筒都装置在卸料端，以增大牵引力，有利于拖动。为了避免输送带在驱动滚筒上打滑，用

6、拉紧装置12将输送带拉紧。物料由喂料端喂入，落在转动的输送带上，依靠输送带摩擦带动运送到卸料端卸出。带式输送机可用于水平或倾斜运输，但倾角受物料特性限制。在通常情况下，倾斜向上运输时的倾角不超过18，向下运输不超过15，运送附着性和粘结性大的物料时，倾角还可大一些。带式输送机的优点：是运输能力大，而工作阻力小，耗电量低，约为刮板输送机耗电量的1/31/5因在运输过程中，货载与胶带一起移动，故磨损小，货载的破碎性小。由于结构简单，既节省设备，又节省人力，故广泛应用于我国国民经济的许多工业部门。国内外的生产实践证明，带式输送机无论在运输能力方面，还是在经济指标方面，都是一种较先进的运输设备。带式输

7、送机的缺点：是胶带成本高且易损坏，故与其它运输设备相比，初期投资高，又不适于运送又棱角的货载。随着煤炭科学技术的发展，虽然在国内的带式输送机转弯运行的研究有所进展，但总的看来，带式输送机对弯曲巷道的适应性还比较差。本设计为DX型带式输送机的设计，以低生产成本、结构简便、安全可靠为设计宗旨，在采用传统的DX型带式输送机的设计方法、设计数据的同时采用了部分先进的新型带式输送机的计算方法及计算数据。本设计在托辊组选型设计部分，通过对带式输送机托辊组间距的合理确定及优化布置，大大减少了托辊组用量，其优越性是非常明显的：1. 托辊成本约占输送机成本的30%,如果托辊数量减少一半,成本约降15%，因此将会

8、大幅度减少投资。2. 托辊数量减少,使输送机运行阻力降低,功率消耗减小,节约电能。3. 由于带式输送机托辊用量很大,且易出现故障,故减少托辊用量可使维护工作量和费用降低。4. 延长输送带使用寿命,降低输送带跑偏率,提高运行可靠性。本设计对带式输送机多种驱动方式的优缺点进行了分析，认为带式输送机驱动装置配置过高是一种资源浪费，对于大型带式输送机，如果驱动装置配置过低，将造成胶带启动时动张力增加，甚至造成胶带共振，所以选择合理的驱动装置、降低维修工作量和运营成木是选择驱动装置的关键。驱动装置设计部分综合分析研究了几种驱动装置的优缺点，并对其进行了价格和性能比较，从本设计的需要、宗旨出发合理选配了驱

9、动装置。带式输送机是现代主要运输设备之一，为减少事故，使其更好地好地为生产服务，除保证安装质量，加强维护管理外，了解和掌握带式输送机输送带跑偏原因及纠偏方法，对保证带式输送机的安全运行是非常重要的。本设计调偏装置设计部分就以上问题分析了输送带跑偏的原因及调偏原理并提出了解决跑偏的有效措施。2 输送机主要部件的选型与设计计算2.1设计的原始数据输送量：Q=522.7t/h运输物料：原煤（0300mm）散密度：r=0.9 103kg/m3输送机倾角：a=20输送机水平长度：Lh=732m输送机提升高度：H=252.043m2.2输送带类型的选择1选择的原则：（1）在煤矿井下使用时，必须选择阻燃输送

10、带，并且要优先选用橡胶贴面，其次式橡胶贴面和塑料贴面的阻燃输送带；（2）在同等条件下优先选择分层输送带，其次是整编芯体带和钢绳芯输送带；（3）在分层输送带中，优先选用尼龙，维尼龙帆布层输送带，因为在相同抗拉压力强度下，上述材料臂棉帆布输送带体轻 、 带薄、 柔软 、成槽性好，而且耐水、 耐腐蚀；（4）覆盖胶的厚度主要考虑所输送物料的种类和特性，给料冲击的大小，输送带运行速度与机长。2具体选择：带式输送机靠摩擦传动，当胶带过松，传动滚筒分离点处张力过小，摩擦系数较低或过载时，都可能造成胶带在滚筒上打滑的现象。由于摩擦发热，在滚筒表面产生高温，会使胶带的橡胶覆盖层损坏，并引起胶带着火。在打滑时，由

11、于胶带是绝缘体会在胶带表面产生很高的静电电势，从而产生电火花。胶带着火或产生电火花会造成煤矿井下瓦斯爆炸事故，产生的有毒气体也会酿成熏人事故。所以煤矿井下带式输送机要使用阻燃带。阻燃带，顾名思义，是不可燃烧的或燃烧后能自行熄灭的一种胶带。在制作过程中加入了一定的原料如聚氯乙烯，以提高胶带的防火及抗静电特性。它是一种特殊用途的胶带。阻燃带已系列化，根据MT66897标准，查表选取ST2500型的阻燃输送带。S表示具有阻燃和抗静电性能，2500表示输送带整体纵向拉断强度为2500 。2.3带速的确定输送带的带宽B和它的运行速度v决定了带式输送机的输送能力。带速根据带宽和被运物料性质确定，我国带速已

12、标准化，具体选取可参考矿井运输提升表3-19，初步确定带速。2.4带宽的确定确定带宽要考虑所运物料的最大块度。按给定条件Q=522.7t/h，又由查表3-18，得输送机的倾斜系数，求出物料断面积A： =0.0759 （式2-1）按槽角堆积角查表1-3，取带宽B=1200mm。2.5 功率计算2.5.1带式输送机的驱动功率计算1、传动滚筒上所需圆周力的计算在带式输送机传动滚筒上所需圆周力 由所有的阻力相加得来的。 （式2-2）或 （式2-3）已知:输送机倾角，。带式输送机机长L=732m80m，附加阻力明显小于主要阻力，可引入系数C来考虑阻力，它取决于输送机的长度，按下式计算： （式2-4）式中

13、 C系数，按矿井提升表3-25查取； 取C=1.15 模拟摩擦系数，根据工作条件制造、安装水平选取，参见表3-22；取=0.02 L输送机的长度，m；按实际要求取L=732m 重力加速度，取=9.81； 承载分支托辊每米长旋转部分质量，；回程分支托辊每米长旋转部分质量，；每米长输送带的质量，参见表3-7；每米长输送物料的质量，； 主要阻力，N； 附加阻力，N； 特种主要阻力，即托辊前倾摩擦阻力及导料槽摩擦阻力，N，参见表2-32；特种附加阻力，即清扫器、卸料器及翻转回程分支输送带的阻力，N，见表2-32； 倾斜阻力，N； H输送机卸料段和装料段间的高差，m；查表3-22得：=0.02查表3-2

14、5得：C=1.14查表3-23得：上托辊mRO=25 kg，下托辊mRU=20 kg查表3-10得：上托辊间距mm，下托辊间距取上托辊间距的2倍，即mm。 （式2-5） （式2-6）计算，初选输送带ST2500，查表3-7。 （式2-7） （式2-8）计算特种主要阻力 （式2-9） = （式2-10）式中 ：物料和导料挡板间的摩擦系数，=0.50.7,这里取=0.5； 导料挡板内部宽度，=0.4m； 装有导料挡板的设备长度，取=2m； 容积输送能力。且由于不设裙板故=0 =2989.7N 计算特种附加阻力 （式2-11） （式2-12） （式2-13）=63+1800=1863N计算倾斜阻力

15、=142303.9 N （式2-14）所以：2、输送机所需功率计算 = （式2-15）式中 ：传动滚筒轴所需功率，KW; 圆周驱动力 带速，m/s。 kW （式2-16）输送机所需功率 kW （式2-17）2.5.2输送带的张力计算输送机布置如图2-1。，按驱动时的工况求：则 （式2-18）式中：围抱角，取；摩擦系数，=0.4；图2-1 （式2-19）正常运行时各点的张力：空段阻力，忽略传动部分张度，则 （式2-20）所以：重段阻力： （式2-21）解得： 校核垂度：重段垂度所需要的最小张力为： 通过空段垂度所需要的最小张力为： 通过2.5.3输送带的安全系数校核 （式2-22）式中： 胶带的

16、安全系数，取m=10； 胶带的强度，查表3-7得 =25000；所以10 通过2.6 滚筒直径选择计算带式输送机的滚筒直径按输送带的构造、应力和接头形式选定。为了确定滚筒直径，把滚筒分为两组：A组：传动滚筒和所有在较高的输送带张力区域内的其它滚筒。B组：用作、及小于的改向滚筒。2.6.1 传动滚筒直径的确定一般地，A组滚筒的最小直径根据式（9）确定 （式2-23）式中 滚筒直径，； 与输送带芯层挠曲有关的系数，其取值见表9； 输送带芯层厚度或钢丝绳直径，。表2-1 与输送带芯层挠曲有关的系数 带芯材料棉 织 物80尼 龙90聚 酯108钢 绳145输送带芯层厚度8，从表9查得与钢丝绳芯输送带挠

17、曲有关的系数145，则，滚筒直径 814511600传动滚筒直径按圆整为最近标准值，取滚筒直径 1200mm 。2.6.2 改向滚筒直径的确定由于传动滚筒直径取为1200mm，相应的改向滚筒的直径确定为800。2.7 托辊组的设计选择2.7.1托辊的结构随着带式输送机的发展，从托辊的结构到托辊组的型式不断有新的变化，面对如此众多的托辊和托辊组形式，应该合理地选择合适地托辊组型式。对托辊组的最低要求是：使用可靠、回转阻力系数小、制造成本低、具有足够的承载能力。普通托辊由管体、轴承座、轴承、轴和密封件构成，轴承布置在托辊管体的内部，托辊轴的两端由托辊支架支撑。管体一般由无缝钢管或焊接钢管制造。无缝

18、钢管制造的管体由于钢管的壁厚不均匀，运行时产生附加动载荷，使输送带产生振动，同时使轴承及密封件过早破坏，一般只适用于低速运行的输送机。焊接钢管壁厚均匀，运行平稳，适用于高速运行。轴承座有铸造式和冲压式和酚醛塑料加布三种。铸造式轴承座的优点是厚度较大、刚性强、配合面精度高、托辊转动灵活性好。但重量较大，成本较高。冲压轴承座的重量轻、制造容易、成本低。但钢板薄时刚性小、易变形、拆装时易损坏。2.7.2托辊组的选择托辊按用途不同可分为普通承载托辊和专用托辊。普通承载托辊在正常段的上分支和下分支托辊，它们的作用是支撑输送带和物料；专用托辊的作用是输送带的过渡导向、输送带运行的防偏以及缓冲等。托辊都是成

19、组地安装在输送机上。上托辊组可以由单个托辊的平形托辊和两个、三个托辊的槽形托辊组。槽形托辊的中间托辊水平布置，侧托辊的槽角一般为和。最常用的托辊组是三个辊子的长度相等并布置在同一平面内，如图3所示。本设计上托辊采用三节式槽形托辊，下托辊用平形托辊。托辊的各参数根据表11选择。表2-2 托辊直径、槽角和安装间距与带宽的关系根据表11上托辊选用三节式槽形托辊，托辊直径 89mm ，槽角 0。下托辊采用平形托辊，托辊直径 89mm 。2.7.3 计算合理的托辊组间距在设计时,托辊间距应同时满足2个条件:(1)托辊承载能力及使用寿命要求；(2)保证输送带适当的下垂度。表2-3 托辊间距于带宽的关系得：

20、托辊间距为1200mm回程段托辊间距取承载段托辊间距的二倍即可，即2212002400mm2. 优越性分析通过对带式输送机托辊间距的合理确定及优化布置,可大大减少托辊用量,其优越性是非常明显的。1）托辊成本约占输送机成本的30%,如果托辊数量减少一半,成本约降低15%。因此将会大幅度减少投资。2）托辊数量减少,使输送机运行阻力降低,功率消耗减小,节约电能。3）由于带式输送机托辊用量很大,且易出现故障,故减少托辊用量,使维护工作量和费用降低。4）延长输送带使用寿命,降低输送带跑偏率,提高运行可靠性。2.7.4辊子载荷的校核承载分支托辊：=e(+)=0.81.2(145.19/2.5+47.9)9

21、.8=997式中：承载分支托辊静载荷，； e辊子载荷系数，查运输机械设计选用手册表2-35，得e=0.8； 承载分支托辊间距，, =1.2； 输送能力，；145.19 每米长输送带的质量，；=47.9；查表2-74， 能满足要求。回程分支托辊：=e=0.632.447.99.81=709.76式中：回程分支托辊静载荷，； 回程分支托辊间距，；=2.4； e辊子载荷系数，查运输机械设计选用手册表2-35，得e=0.63；查表 能满足要求。2.8 输送机驱动装置的设计2.8.1带式输送机的启动过程分析带式输送机是一个复杂的机电系统，它是由闭环的承载输送带和托辊及驱动装置、拉紧装置、改向滚筒及其机架

22、构成的系统；输送带运行的驱动力由驱动装置提供；拉紧装置提供给系统必要的拉紧力；改向滚筒给输送带导向；托辊的作用是支撑输送带及其上而的物料并减小输送带的挠度。当驱动装置开始启动后，通过滚筒与输送带的摩擦作用，将驱动力传递给输送带，输送带的运动需要克服各种运行阻力，而且，输送带为粘弹性体.尽管在启动过程中可以控制驱动装置的启动过程的速度(加速度)，但并不能将运动直接传递到整个输送带上，而是在输送带的粘弹性性质和阻力作用下，逐渐地将驱动力和速度传播到整个输送带上，随着输送机的逐渐启动，输送带的张力由静止状态下的张力变化到稳定运行下的张力。张力的变化又会导致输送带变形量的变化，这一变化由拉紧装置和输送

23、带的挠度变化所吸收.因而，要求驱动装置在保证输送机能够在有载状态下启动的同时，还要尽量减小输送带的动载荷，避免出现振荡和冲击。大型带式输送机的驱动装置一般采用多驱动单元方式。当驱动装置布置在一个位置上时(头部或尾部，也可能是多滚筒驱动)，在启动过程和正常运行时，需要考虑各驱动单元的功率平衡，以避免导致由于载荷不均衡而引起的电动机过载甚至是烧毁电动机的事故；当在一条带式输送机上多个驱动装置布置在不同的位置上(头部、尾部及中间)，在确定了输送机的启动顺序后，启动的时间间隔也非常重要，后续的驱动装置启动过早，将出现输送带张力下降、堆积，而启动过晚，会出现振荡和冲击。 下图是对两种不同驱动方式的输送机

24、启动过程的计算机仿真速度曲线.其中图2-2为鼠笼电动机串限矩型液力耦合器，从图中可见，由于采用自动启动方式，按驱动装置的固有机械特性进行启动，在速度变化过程中，当驱动力矩较小时，甚至出现速度下降(在此过程中，驱动装置一直在向输送机系统输入能量)，而当驱动装置输入的驱动力较大时，输送机将产生较大的加速度，整个启动过程处于非平缓的过程，出现尾部的最大速度比驱动装置输入的速度还高(实际上，当配置的液力耦合器的规格和充液量较合适时，启动过程可以得到一定的改善)。图2-3是采用控制启动方式，此时，启动的速度和加速度按设定值进行控制，启动过程比较平缓，仅产生较小的动载荷。 图2-2 按驱动装置的机械特性启

25、动 图2-3输送带启动过程的速度曲线可见，控制启动过程能够避免应力过大和振荡，达到降低输送带、滚筒、托辊、机架等的载荷，提高设备的整体经济性，因此，正确选用可靠的可控驱动装置是大型带式输送机设计中的关键问题。2.8.2大型带式输送机对驱动装置的要求大型带式输送机具有驱动电动机容量大、设计上需要满足输送机有载启动和多机驱动等特点，因而对大型带式输送机驱动装置的基木要求是:1. 驱动装置应具有良好的启动性能，具有大的启动力以使输送机能够有载启动。2. 启动过程中具有足够小、合理的加速度以减小动载荷，避免由过大的惯性力引起物料在输送带上的滑移、洒料，及输送带和滚筒打滑以及拉紧装置的过大行程。理论上要

26、求在不同的货载情况下都应保持恒定的启动过程。3. 提供低速运行方式.为了验带或者防止冻结，有时要求输送机必须在低速下持续运行(一般是设计速度的10%12% )。4. 驱动装置必须防止输送机的功率以及力矩超过安全限度，以保证过载的输送机自动停机，避免发生灾难性的事故。5. 在采用多驱动情况下，应保证各电动机的负荷均匀，避免各驱动装置及输送机的部件过载。6. 电动机启动时对电网的冲击小，最好能使电动机无载启动。7. 驱动装置应该具有较高的传动效率。8. 驱动装置应具有良好的可控性，控制启动、停机时的速度和加减速度。9. 尽量使电动机空载启动，错开启动时各电动机的启动时间；减少电动机的启动次数，有可

27、能时，可在输送机停止时不必停电动机。2.8.3现有驱动装置及其分类驱动装置实际上是一种能量转换装置，根据能量可能进行的转换方式，带式输送机的驱动可以有下面的几种途径: 1. 电能机械能:电动机通过电力电子技术直接驱动。其主要形式为:直流电动机调速方式、交流电动机软启动方式、交流电动机变频调速方式、差动变频无级调速。2. 电能液体动能流体摩擦机械能:液粘离合器驱动。3. 电能液体动能机械能:液力耦合器驱动。4. 电能液压能机械能:液压马达驱动。按驱动系统的控制方式，可分为按驱动装置的特性启动和控制启动.由于带式输送机系统的驱动种类较多，根据传动原理和结构特点的不同，将现有的驱动装置分成变频调速、

28、液力耦合器传动、直流电动机调速、液体粘性离合器传动、液压马达驱动、交流电动机软起动和差动变频无级调速等7类。2.8.4带式输送机各种驱动方式的比较研究1. 电动滚筒电动滚筒分内装式电动滚筒和外装式电动滚筒。它们的主要区别在于内装式电动滚筒电动机装在滚筒内部，外装式电动滚筒电动机装在滚筒外部，并与滚筒刚性联接。内装式电动滚筒由于电动机装在滚筒内部，电动机散热性较差，一般用在功率为30以下、机长小于150的带式输送机上。外装式电动滚筒由于电动机装在滚筒外部，电动机散热性较好，一般用在功率为45以下、机长小于15的带式输送机上。其最大的优点是结构紧凑，维修费用低，可靠性高，驱动装置和传动滚筒合二为一

29、。其缺点是软起动性能差，电动机启动时对电网冲击大，可靠性比Y型电动机+联轴器+减速器驱动方式差。Y型电动机+联轴器+减速器Y型电动机+联轴器+减速器驱动方式的优点是:结构简单，维护工作量小，维修费用低，可靠性高。其缺点是软起动性能差，电动机启动时对电网冲击大。一般用在功率为45以下、机长小于150的带式输送机上。3. Y型电动机+限矩型液力耦合器+减速器Y型电动机+限矩型液力耦合器+减速器是带式输送机上使用最为广泛的一种驱动装置。限矩型液力耦合器分带后辅室限矩型液力耦合器和不带后辅室限型液力耦合器。由于带后辅室限矩型液力偶合器在电动机启动时.液力油由后辅室通过节流孔缓慢进入液力耦合器下作腔.所

30、以其启动性能优于不带后辅室限矩型液力偶合器。但是由于带后辅室限矩型液力耦合器启动时间长、发热量大，所以在限矩型液力耦合器选型时.如果选用带后辅室限矩型液力耦合器。在液力耦合器有两个型号均能满足其传递功率时，由于该形式液力偶合器启动时间长、发热量大，所以应优先选用较大型号液力耦合器；如果选用不带后辅室限矩型液力耦合器，在液力耦合器有两个型号均能满足其传递功率时，由于该形式液力耦合器启动时间较短、发热量较小，所以应优先选用较小型号液力耦合器。对于有多台电动机驱动的带式输送机，如果选用Y型电动机+限矩型液力耦合器+减速器驱动方式，液力耦合器建议选用带后辅室限矩型液力耦合器。由于限矩型液力耦合器受散热

31、条件限制，所以Y型电动机+限矩型液力耦合器+减速器驱动方式一般用在单机功率为630以下，机长小于1500的带式输送机上。其优点是:性价比高，结构简单紧凑，维护工作量小，维修费用低，保护电动机过载，多台电动机驱动时能平衡电机功率，可分台延时启动，减小带式输送机起动时对电网的冲击，可靠性高，价格低，是机长小于1500的带式输送机的首选驱动方式。其缺点是:软起动性能较差，不宜用于下运带式输送机及要求具有调速功能的带式输送机。4. Y型电动机+调速型液力偶合器+减速器Y型电动机+调速型液力耦合器+减速器是大型带式输送机常用的一种驱动方式，一般用在机长大于800的长距离大型带式输送机上。其优点是:结构较

32、简，维护工作量较小，电动机空负荷启动，保护电动机过载，多台电动机驱动时，延时启动，减小带式输送机启动时对电网的冲击，可靠性较高，软启动性能较好，具有启动可控性能，即启动时间可控、启动速度曲线可控，价格较低。其缺点是:液力耦合器启动时，由于液力耦合器工作腔油量变化和速度变化曲线为非线性关系且具有置后性，所以可控性动态响应慢，做闭环控制难度较大，有时有渗油现象发生。不宜用于下运带式输送机及要求具有调速功能的带式输送机。5. Y型电动机+CST驱动装置Y型电动机+CST驱动装置是美国道奇公司专为带式输送机设计的具有较高可靠性的机电一体化驱动装置。一般用在机长大于1000的长距离大型带式输送机上。其优

33、点是:软起动性能良好，起动时速度曲线线性可控，停车时速度曲线也可控，可做闭环控制，电动机空负荷起动，结构简的单，维护工作量小，多台电动机驱动时，可分台延时启动，减小带式输送机起动时对电网的冲击。其缺点是:对维修工及润滑油要求高，设备价格高。不宜用于下运带式输送机及要求具有调速功能的带式输送机。6. 绕线电动机+减速器绕线电动机+减速器有三种控制方式。第一种控制方式为绕线电动机串频敏电阻或水电阻；第二种控制方式为绕线电动机串金属电阻；第三种控制方式为绕线电动机串级调速。第一种控制方式无调速功能，且电动机不能频繁启动，一般用在机长大于500且电动机不频繁启动的带式输送机上；第一种控制方式无调速功能

34、，但电动机可以频繁启动.配可控硅动力制动后，是下运带式输送机最常用的驱动方式；第三种控制方式具有调速功能，可做闭环控制，一般用在机长大于1000的长距离，且要求具有调速功能的大型带式输送机上。其优点是:第一、二种控制方式，结构简单，维护工作量较小，软起动性能较好，价格较低，起动时对电网冲击小，可靠性高，可控性能好；第三种控制方式，动力制动性能优良。其缺点是:第一、二种控制方式启动和停车时能耗较大；第三种控制方式系统复杂，且有被交-交变频或交-直-交变频替代的趋势。7. 高速直流电动机+减速器高速直流电动机+减速器驱动方式是一种具有调速功能的驱动方式，一般用在要求具有调速功能的大型带式输送机上。

35、其优点是:软起动性能良好，起动时速度曲线线性可控，停车时速度曲线线性可控，电气制动性能好，可无级变速，可控性能优良，可做闭环控制，可靠性较高。其缺点是:价格十分昂贵，可控硅整流系统复杂，电控设备占地而积大，功率因数低，直流电动机有滑环，电刷磨损大，维护工作量较大。2.8.5确定驱动方式本矿井主斜井钢丝绳芯带式输送机，为了防止动应力波造成的振动对带式输送机的损害，尤其在断电时易产生非常强的动应力振动，对长距离、大运量、大功率带式输送机带来巨大的冲击，对输送机造成破坏。在设计中对CST可控传输系统、变频调速、液粘软驱动进行了技术经济方案比较。1）、可控起动传输（CST）可控起动传输（CST）是美国

36、DODGE公司产品，其原理是在星行轮减速器里加装反应盘线行湿式离合器，传递到输出轴的力矩完全由压力控制阀的压力控制。控制系统实时检测输出轴转速并随时调整液压系统压力以保证跟踪所求的加速度斜率，只是在启动和制动时可控。优点：a.可确保操作者需要的稳定的加速度斜率。b.力矩控制器加装在低速轴，线性曲线好。c.突然断电由于CST输入轴安装了飞轮，可在断电后的一段时间内，依靠惯性，对胶带机提供动力，液压系统通向高压控制腔的管道内增设了闭锁阀。一旦断电闭锁阀从开路变单向阀，高压腔内油压能保持一段时间，能确保在紧急停车时及突然断电时，提供可控停车。d.可自动通过PID控制回路来实现多机驱动时的功率平衡。e

37、.国外一般习惯：不进行动态分析时，每一公里长的胶带机起动时间为45S，CST完全能实现。缺点：a.线性湿式离合器加装在减速器内，减速器一旦发生问题，CST装置会发生致命的损害。b.油液要求非常严格。c.价格较贵，制动器及逆止器因装在低速轴需大型设备，故又带来其它部件价格的升高。2）变频调速系统其原理是通过改变电机频率来进行调速，是全过程的调速系统，这种系统可根据负载自动调整带速和张力，使功率最合理，节电效果显著，但我国大功率变频器目前尚不过关。3）液体粘性软驱动装置目前液体粘性软驱动装置可广泛地应用于矿山连续运输机械设备软起动，它不仅能够改善机械设备的起动、运行和停车性能，有利于消除对电气和机

38、械设备的冲击，而且具有过载自动保护以及多驱动单元功率均衡等功能。液体粘性软驱动装置的起动和调速过程平稳、无冲击，能够实现电机空载起动，具有过载保护功能。经综合比较，本次设计推荐液体粘性软起动为主井带式输送机和下山胶带运输大巷带式输送机软驱动方式。2.8.6电动机的选择计算在说明书的2.5.3部分已经计算得到所需电动机的功率为710，根据所需电动机的功率选取型号为YKK45044的三相异步电动机。额定功率功率为355，满载时。2.9带式输送机拉紧装置的设计拉紧装置的作用是张紧带式输送机的输送带，限制带在各支承托辊问的垂度和保证带中有必要的张力，使带与驱动滚筒之间产生足够的摩擦牵引力，以保证正常工

39、作拉紧装置有螺杆式、小车坠重式和垂直坠重式三种。其位置最好安装在包角等于180。、张力较小的改向滚筒处。2.9.1 拉紧装置的作用拉紧装置在大型带式输送机系统中起以下作用: 1. 产生预紧力，防止输送带在传动滚筒上打滑，确保传动滚筒传递足够的圆周力；2. 使输送带在两节托辊间的垂度满足要求，减小输送带在托辊间的运行阻力，并防止输送机撒料；3. 在带式输送机启、制动及正常运行过程中补偿输送带的塑性和弹性伸长；4. 减小启、制动时输送带中出现的动负荷；5. 为输送带重接接头提供必要的行程；6. 在输送带、传动滚筒等部件维修时释放输送带中的张紧力。2.9.2 各种拉紧装置的性能比较及拉紧装置的确定1

40、. 螺旋拉紧装置。螺旋拉紧装置结构简单，拉紧行程太小，只适用于短距离输送机，般机长小于80m才选用。缺点是当胶带自行伸长后，不能自动拉紧。2. 重锤拉紧装置。重锤拉紧装置是结构最简单，应用最广泛的一种拉紧装置。它是利用重锤来自动拉紧，由于重锤靠自重拉紧，所以它能保证拉紧力在各种工况下保持恒定不变，能自动补偿胶带的伸长。重力拉紧装置的特点是拉紧力不变，拉紧位移可变，它适用于固定式长距离运输机。优点是简单、方便、实用、易维护,输送带伸长变形不影响其张紧力，工作的可靠性最强。缺点是空间要求大，在空间受限制的地方，无法使用。3. 固定绞车拉紧装置。固定绞车拉紧装置是利用小型绞车来拉紧，绞车一般用蜗轮蜗

41、杆减速器带动卷筒来缠绕钢绳，从而拉紧胶带。这种拉紧装置的优点是体积小，拉力大，所以被广泛应用于井下带式输送机。缺点是它只能根据所需要的拉紧力调定后产生固定的拉紧力，拉紧力不能自动调节，当绞车和控制系统出现问题时，对胶带机不能产生恒定的拉紧力或拉紧力失效，安全可靠性相对较低。4. 自动拉紧装置。液压自动式拉紧装置动态响应特性好,使用方便,适用范围广,结构紧凑,保护功能全,能远控,但由于其成本较高,电气控制线路复杂，拉紧小车易掉道且固定式拉紧装置已经完全可以满足本设计的输送带的拉紧需要，故不作考虑。拉紧装置是保证带式输送机正常工作的重要部件，在确保输送机最小初拉力满足挠度要求的条件下，输送带在驱动

42、滚筒相遇点和分离点的张力比应为定值，为此要求启动时拉紧力与工作时额定拉紧力的比值k为1.41.5，允许波动范围为10；正常工作过程中k为0.91.1。当输送机的结构、起动和制动方式及拉紧装置的安装位置确定后，拉紧装置的特性就取决于其自身的性能。实际上，拉紧装置的作用除保证承载分支最小张力点所必需的张力，使其挠度在规定的范围内；保证输送带在传动滚筒分离点的张力，在起动和制动及正常运转时，使输送带与传动滚筒之间有足够的摩擦力而不致打滑外，还具有弥补输送带塑性变形及起动和制动过程中张力变化而引起的输送带长度变化；为输送带重新接头及修补提供必要行程；输送机检修时放松输送带等作用。拉紧装置在整机中的位置

43、很重要，它距传动滚筒越近，响应速度就越快，性能就越好。拉紧装置位置确定的原则为：尽可能布置在输送带张力最小处；电动机作电动运行时，拉紧装置尽可能设在驱动滚筒的松边；电动机作发电运行时，拉紧装置尽可能设在驱动滚筒的入（紧）边；尽可能减少输送带的弯曲次数。在本次设计时，把拉紧装置设在了机头部，并设在了驱动滚筒的松边。对拉紧装置的要求：响应速度快，工作可靠；拉紧滚筒上输送带的包角180，并与滚筒位移平行，施加的拉紧力应通过滚筒中心，以免张力由于其位置不同而变化；不能出现死区，即拉紧滚筒作反方向移动时不至于产生张力突然变化。尤其机尾有低谷的高垂度输送机，制动时在低谷处会由于垂度过大而引起输送带的折叠和严重变形，从而导致落料。本设计拉紧装置采用固定绞车拉紧装置如图2-4图2-4 固定绞