大功率长距离胶带机的选型
胶带输送机的选型设计
胶带输送机的选型设计1概述带式输送机的选型设计有两种，一种是成套设备的选用，这只需验算设备用于具体条件的可能性，另一种是通用设备的选用，需要通过计算选着各组成部件，最后组合成适用于具体条件下的带式输送机。
设计选型分为两步：初步设计和施工设计。
在此，我们仅介绍初步设计。
初步选型设计带式输送机，一般应给出下列原始资料：1）输送长度L，m；2）输送机安装倾角,（°）;3）设计运输生产率Q，t/h；4）物料的散集密度ρ，t/m3；5)物料在输送机上的堆积角θ，（°）；6)物料的块度a，mm。
计算的主要内容为：1)运输能力与输送带宽度计算；2)运行阻力与输送带张力计算；3)输送带悬垂度与强度的验算；4)牵引力的计算及电动机功率确定。
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1/3~1/5。
因在运输过程中物料与输送带一起移动,故磨损小,物料的破碎性小。
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送能力方面,还是在经济指标方面,都是一种较先进的运送设备。
目前在大多数矿井中，主要有钢丝绳芯带式输送机和钢丝绳牵引带式输送机两种类型，它们担负着煤矿生产采区乃至整个矿井的主运输任务。
由于其铺设距离较长且输送能力较大，故称其为大功率带式输送机。
在煤矿生产中，还有装机功率较小的通用带式输送机，这些带式输送机在煤矿中也起着不可缺少的作用。
2原始数据与资料（1）矿井生产能力160万吨／年，以最大的生产能力为设计依据；（2）矿井小时最大运输生产率为A＝吨／小时；（3）主斜井倾斜角度：；（4）煤的牌号：原煤；（5）煤的块度：400毫米；（6）煤的散集容重；（7）输送机斜长950m；3.胶带宽度的计算选取胶带速度v=2米／秒；按堆积角［见附录表1］得K=458；又按［见附录表2］得C=0.95所以带宽考虑矿井的增产潜力，货载块度[附录表6]及胶带的来源，选用1米宽的阻燃胶带。
胶带输送机的选型设计毕业设计[管理资料]
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摘要胶带输送机是现代散状物料连续运输的主要设备。
随着工业和技术的发展，采用大运量、长距离、高带速的大型胶带输送机进行散状物料输送已成为胶带输送机的发展主流。
越来越多的工程技术人员对胶带输送机的设计方法进行了大量的研究。
本文从胶带输送机的传动原理出发利用逐点计算法,对胶带运输机进行选型设计。
根据运输量和块度选择了胶带，通过比较确定使用钢绳芯胶带。
对胶带的宽度进行了校核，选定1米,满足要求。
带速V=，带速满足要求。
对胶带输送机的功率和胶带张力进行了计算，电动机功率110kw,。
对胶带运行阻力进行了计算。
胶带悬垂度进行了计算。
对电动机进行选型为YB315S-4型。
减速器选用DCY-355型。
联轴器选用YDZ2L-500型。
通过计算查表主滚筒直径选定1m，拉紧装置选用车式重锤拉紧机构，拉紧机构的配重为1626kg。
胶带强度校核足够。
防滑验算满足不打滑条件。
各部件选型满足实际要求。
关键词：胶带输送机选型设计传动滚筒目录摘要 (1)第一章胶带输送机的应用及传动原理 (3)第一节胶带输送机的应用 (3)第二节胶带输送机摩擦传动原理 (4)一、挠性体摩擦传动原理 (4)二、工作弧与静止弧 (5)三、驱动滚筒的摩擦牵引力 (6)第二章胶带输送机设计方案的确定 (7)第一节方案的设计比较 (7)第二节最终方案的确定 (9)第三章胶带设计计算 (9)第一节胶带宽度的计算 (9)一、胶带速度的选择 (9)二、胶带宽度的计算 (9)第二节胶带输送机的功率和胶带张力的简易计算 (11)一、传动滚筒轴功率的简易计算 (11)二、初选电动机 (11)三、输送带最大张力的简易计算式为 (12)第三节胶带的选择及其强度验算 (12)一、胶带类型的选择 (12)二、胶带强度的验算 (12)三、传动滚筒直径的选择 (12)第四节胶带运行阻力的计算 (13)一、直线段运行阻力的计算 (13)二、胶带绕经滚筒时的阻力计算 (14)三、附加运行阻力的计算 (14)四、卸料器阻力的计算 (16)五、附加阻力计算式为 (16)第五节胶带悬垂度的验算 (16)一、托辊直径的选择 (16)二、托辊间距的选择 (16)三、钢绳芯胶带悬垂度的验算 (17)第六节胶带张力的计算 (17)一、胶带输送机形式布置 (17)二、胶带张力的计算 (18)三、按悬垂条件校核最小张力 (20)四、胶带强度校核 (20)五、防滑验算 (20)六、起动验算 (20)第四章驱动装置的选择 (21)第一节电动机的选型计算 (21)一、电动状态的胶带输送机功率计算 (21)二、电动机的选择 (22)第二节起动与制动计算 (22)一、驱动装置的选取 (22)二、传动滚筒的选择 (24)三、惯性力计算 (27)四、起动与制动的计算 (29)第五章实际带速与输送量计算、拉紧等装置的选择 (31)第一节实际带速实际输送量计算 (31)一、实际带速计算公式为 (31)二、实际输送量 (31)第二节胶带输送机拉紧装置的计算选择 (32)一、拉紧装置拉紧力 (32)二、拉紧装置拉紧行程计算公式为 (32)三、拉紧装置的选择 (32)第三节胶带输送机保护装置及机架架型的选择 (33)一、保护装置的设置 (33)二、保护装置的安装注意事项及选型 (33)三、胶带输送机机架架型的选型 (33)结束语 (34)参考文献 (35)第一章胶带输送机的应用及传动原理第一节胶带输送机的应用胶带输送机是化工、煤炭、冶金、建材、电力、轻工、粮食及交通运输等部门广泛使用的运输设备。
浅谈大功率大倾角类强力皮带机部件配置问题
方面的关键技术 ： ①带式输送机动态分析与监控技术； ②软起动 与功率平衡技术 ； 中间驱动技术 ； 自动张紧技术 ； ③ ④ ⑤新型高 寿命高速托辊技术 ； 陕 自 ⑥ 速 移机尾技术 ； ⑦高效储带技术。
１ 提 高 元 部件 性 能 和 可 靠 性 ． ２
这 在有效 的实现软启动的同时 ， 节约 能源 ， 并且 降低 了起 动载
１ 煤 矿带式 输送 机技 术 的发展 趋势
１１ 设备大型化、 ． 提高运输能力 为 了适 应高产高效集约化生产 的需要 ，带式输送机 的输
方案二 ： 动部采用机头双滚筒四驱动 ， 驱 功率配 比为 ２ ２ ：， 选用 Ｙ Ｂ系列 高压隔爆型三相异步 电动机 ＋进 口调速 型液力
偶合 器 ＋进 口硬齿面减速器 。
平行轴布 置（ 驱动装置垂直于胶带机煤 流方向）所有传动滚筒 ；
都为双出轴。
皮带机 四驱 的布置型式为 ：机头部两传 动滚筒 从头算起
的发展 ， 随着高 产高效工 作面的出现及煤炭科技的不断发展 ， 原有的可伸缩带式输送机 ， 无论 是主参 数 ， 是运行性 能都难 还
以适应高产高效工作面的要求 ， 矿现 场急需主参数更 大 、 煤 技 术更先进 、 性能更 可靠 的长距离 、 大运量 、 大功率顺 槽可伸缩 带式输送机 ， 以提高我 国带式输送机技术 的设计水平 ， 填补 国 内空 白， 接近并赶上国际先进 工业 国的技术水平。其包含 ７个
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煤 矿 现 代 化
２０ 年第３ ０８ 期
总第８ 期 ４
浅谈大功率大倾角类强力皮带机部件配置 问题
兖 矿 集 团大 陆 机械 有 限公 司 兖矿 集 团机 电设 备 制 造厂 王迎祥 温 炜 宋 峰
胶带输送机选型设计
一、皮带机的选型：二、皮带机的功率P 选型公式为：P=(L+50)*(WV/3400+Q/12230)+HQ/367三、L：皮带机水平投影长度（m）四、W：单位长度机器运动部分质量（Kg/m）；五、V:皮带运行速度（m/s）；六、Q：输送量（t/h）；七、H：上运（下运）垂直长度（m）；八、双机功率P=1.5P九、三机功率P=1.8P十、注：皮带宽度800mm 皮带宽度1000mm 皮带宽度1200mmW=57Kg/m；W=74Kg/m；W=90Kg/m；十一、根据上述公式带入113 队施工-490m 西翼提料斜巷巷道参数算得P﹤40KW，因此可选用型号为DSJ800/2*40，电机型号为YBS-40-4 的皮带机，该皮带机使用的是800mm 宽度的皮带，单电机运行平巷最大运程为400m，斜巷下运最大运程可达到550m，符合施工要求。
皮带机配置双电机，以便在一台电机无法运转的时候，启动另一台电机，减少影响生产时间。
二、关于斜巷倾角较大，矸石在皮带机上易滚落的问题。
1、由于斜巷倾角较大，安装皮带前应注意一下几点：（1）安装皮带机时尽量抬高皮带机头，以减少皮带机的坡度。
根据-490m 西翼提料斜巷断面高度为3.7m，机头抬高1.0m；（2）上平巷变坡点处卧1m 深的底，便于铺设的H 和纵梁能够平稳过渡至上平巷，减小因皮带面落差较大，造成洒矸或较大的矸石滚落构成安全威胁；（3）安装前，根据巷道中心线定出皮带机的中心线，清理平整安装地点，保证H 架和纵梁的平直，允许H 架和纵梁有一定的倾角，但每隔30m 处必须用钢丝绳将H 架和纵梁带紧。
在永久性的皮带巷道中可采用定点浇筑的方式固定H 架，保证H 架和纵梁的平直和牢固。
2、耙矸机皮带机尾的转载装置：（1）当耙矸机的卸料槽直接座在皮带机尾上时（情况较少），需加工一个梯形的漏斗，在漏斗的内表面铺上皮带面，所铺的皮带面长度要超过漏斗底部400mm，这样既增加了漏斗的使用寿命，也能对卸下的矸石起缓冲作用，对机尾的起保护作用，还能有效得防止机尾部位洒矸和夹矸现象。
1.6000米超长运距低阻无线智能单点驱动胶带机
6000米超长运距低阻无线智能单点驱动胶带机（神东煤炭集团上湾煤矿）一、实施背景上湾煤矿综采顺槽长度都在5000米以上，一般须安装2部3000米胶带机搭接，实现综采工作面的煤炭运输工作。
采用上述安装方式，需要在巷道掘进和施工矿务工程时制做2个机头硐室、2个移变硐室；当回采至3000米位置时，又要停产2天回撤一部胶带机。
这种常规的顺槽胶带机搭接运输方式已不能满足矿井需求，带来了诸多困难，比如施工工程量大、成本高，安装回撤、检修量大，人员使用数量多等问题。
能否仅使用1部长距离胶带机替代2部胶带机成为亟待解决的问题。
二、主要做法神东皮带机公司和上湾煤矿共同研制运用了6000米超长运距、智能变频控制、机头集中驱动的顺槽胶带机，提高了运输效率，减少了维护费用，降低了生产成本。
（一）为实现胶带机的超长运距，需降低胶带机的运行阻力，发明运用了轻型低阻托辊，采用迷宫密封和不锈钢辊皮，降低了托辊阻力，延长了托辊寿命；选用PVC胶带提高带速，减小带面压陷，降低托辊阻力，实现了整机降阻。
并且在胶带机头使用了鼓型滚筒替代普通滚筒，该鼓型滚筒类似于“腰鼓”形状，当带面经过鼓型滚筒时自动向滚筒中间过渡，避免了带面的跑偏。
（二）采用了“张紧服从驱动，驱动服从加载，加载服从运量”控制理念，发明运用了负载感知自适应电磁张紧系统和智能变频驱动系统，有效提高了张紧控制能力，提升了张紧和驱动的协调工作性能，实现了整机稳态控制。
（三）对标准架进行了轻型化设计，全部采用不锈钢轻型材质，并对卸载部、卷带机、绞车进行了模块化设计，整套设备重量大幅度减轻，加工制造、安装、回撤更方便，减少了维护量，降低了工人劳动强度。
三、取得的效果（一）简化皮带系统，节约生产成本。
6000米单点驱动胶带机的成功运用，代替了以往“3000米单机”两部搭接使用，可直接减少1个机头硐室和1个移变硐室的工程量，减少2天停产回撤时间，减少固定人员4人，直接节约生产成本390万元。
强力胶带输送机选型设计
强力胶带输送机选型设计作者：孙阳修来源：《科技创新导报》 2012年第12期孙阳修(新汶矿业职工大学山东莱芜 271100)摘要:煤矿井下运输系统中会用到多部运输机,其中具备长距离,大运量的强力胶带输送机应用越来越广泛。
本次选型设计介绍了强力胶带输送机各部件的选用及结构技术特点。
关键词:胶带运输机选型软启动中图分类号:TQ172 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)04(c)-0027-02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1/3～1/5。
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。
其中钢丝绳芯带式输送机又称为强力胶带输送机煤矿井巷运输中应用越来越广泛。
强力带式输送机主要有电动机、液力偶合器、减速器、机头滚筒、传动滚筒、联动齿轮、改向滚筒、游动滚筒、输送带、机尾滚筒、机架等组成。
本次带式输送机的选型设计是对通用部件的选用,需要通过计算选择各组成部件,最后组合成适用于具体条件下的带式输送机。
1 主要设备选型设计1.1 拟定原始数据2 主要部件特点:2.1 软启动磁力起动器本设计选用西门子QJR4矿用隔爆兼本质安全型软启动磁力起动器,电机软启动磁力起动器具有起动电流按“S”形曲线变化平稳,起动时间可控、电压可调、使用寿命长、维护费用低、安全系数高等优点。
它将电机软启动控制器与真空磁力起动器合二为一,通过控制电机的端电压可以降低过高的起动转矩及起动电流。
一方面可以使工作机械不受三相交流电机起动过程中过大的加速转矩作用,另一方面可以使供电系统免受过大起动电流冲击。
对加速转矩进行一定的限制与控制,大大减轻了作用在被传送物体上的机械应力,减小了工作机械和传动装置零部件磨损,从而达到了减少维护工作量提高工作安全性能和延长设备的使用寿命等功效。
2.2 液力调速型偶合器设计中采用四台电动机驱动,由于电动机的特性差异和传动滚筒的制造质量、表面磨损等原因,使滚筒直径不相等等因素,会使各电动机的负载不平衡。
煤矿胶带运输设备选型计算
********** 煤矿主斜井胶带运输设备选型计算机电部****矿主斜井胶带运输设备选型计算主斜井胶带机长L=1099m (井内1074m ，地面25m)；高差H=255.9m 。
其他原始参数为：主斜井井筒倾角β=9--18°；煤的动堆积角λ=30°；井下来煤的最大块度：αmax =300 mm ；松散容重ρ=900kg/m 3；一、选择机型根据使用条件和上运倾角，选择DTL 型固定带式输送机。
机身为钢架固定式，其上托辊间距a 0=1.2m ，下托辊间距a u =3m ，上托辊槽角 λ=35°，前倾2°；下托辊槽角0°，上下托辊辊径均选用108mm 。
二、输送带宽度确定1、满足设计能力的带宽B 1：)(64.079.029.04354001m KpvKoQB =⨯⨯⨯==K----断面系数，计算得K=435；v----带速，v=2m/s ；K β----倾角系数，这里取K β=0.79；2、满足块度条件的带宽B 2：B 2≥2a max +200=2×350+200=900(mm)根据以上计算，选用钢丝芯式输送带ST/S1600型（阻燃型），带宽为1000（mm），纵向拉伸强度为1600N/mm。
三、输送线路设计由于运距较长，为L=1099m，功率较大，选择双滚筒驱动，并将驱动装置布置于井口地面，在胶带机下端布置液压拉紧装置。
清扫装置采用刮板清扫器。
驱动滚筒直径：D≥150z=150×5.7=855(mm)所以取驱动滚筒直径D=1000mm.拉紧滚筒和机尾改向滚筒直径：D1≥0.8D=0.8×1000=800mm取D1=800mm，其余改向滚筒D2=400mm。
四、选型计算：1、胶带每米长度上货载的质量q G=Q/3.6v=400÷(3.6×2)=55.56kg/m2、承载分支和回程分支托辊折算为输送机每米长旋转部分质量上托辊φ108，L=380,轴承4G305；单个上托辊质量q’RO =4.19 kg/m；q RO=3·q’RO /a0=3×4.19/1.2=10.5 kg/m下托辊φ108，L=1150,轴承4G305；单个下托辊质量q’Ru=10.56 kg/m；q Ru = n·q’Ru /a u=1×10.56/3=3.52 kg/m3、圆周驱动力Fu=FH+q G Hg+F s1+F s2其中：主要阻力FH=CfLg((q RO+q RU+(2q B+q G))=43702（N）倾斜阻力F St= qG Hg=139335（N）特种主要阻力F s1、特种附加阻力F s2计算得7900（N）计算得圆周驱动力Fu=190937（N）五、传动功率计算P A= F U×v=190937×2= 381.8kw计算电机功率P M= P A/n= 381.8/0.85=449KW选取电机功率为250kw×2六、输送带张力计算输送带最小张力校核(1) 按输送带不打滑条件查表得磨擦系数μ=0.03，围包角φ=210°，尤拉系数eμφ=3，启动系数K A=1.5输送带最大圆周力F umax=F A= Fu×K A=286406（N）输送带最小张力F2min≥F umax/(eμφ-1)=143203（N）(2) 按输送带允许最大下垂度计算最小张力承载分支：F min≥a0(q B+ q G)g/8(h/a)max=13577（N）回程分支：F min≥auq B g/8(h/a)max=13524（N）计算得：F4=F2min+F r+fLg(q B+q RU)-q B Hg=66476（N）则 F2=F4-F r-fLg(q B+q RU)+q B Hg=90437（N）故F1max= F2+ Fu=281374（N）七、拉紧力计算拉紧力 S≈2F4＝133kN选用液压拉紧装置，对张紧小车的最大拉力为 200KN。
长距离重型胶带机(方案)
3.计算圆周驱动力和传动功率3.1主要阻力FＨ由表3-6查得：f=0.031由表3-7查得：G1(kg)=28.92G2(kg)=25.82 q RO=G1/a o (kg/m)24.10q RU=G2/a u (kg/m)8.61q G=Q/3.6v (kg/m)69.44q B(kg/m)=54.00 L水平(m)=65.00L倾斜(m)=1731.00F H=fＬ水平g(q RO+q RU+(2q B+q G))+fＬ倾斜g(q RO+q RU+(2q B+q G)cosδ) （N）112006.013.2主要特种阻力FＳ１由表3-11查得：b1(m)=0.750取μ２＝0.700I V=Q/3.6ρ (m3/s)0.14F g1=μ２I v2ρgl/(v2×b12) (N)359.13取Cε＝0.430取μ0＝0.400ε＝ （°） 1.500sinε=0.026176948托辊前倾摩擦阻力Fε＝Cεμ0Lε(q B+q G）gcosδsinε （N）9501.64FＳ１＝Fε＋F g1 (N)9860.77 3.3附加特种阻力FＳ２由表3-11查得：A(m２)=0.01取P（N／m2）=100000取μ3＝0.6取刮板系数k2＝0.00犁式卸料器摩擦阻力F a=Bk2 (N)0.00F r=APμ3 (N)600F S2=n3F r+F a (N)3000.00式中n3＝5 包括2个空段清扫器和2个清扫器（1个空段清扫器相当于1.5个清扫器）．3.4倾斜阻力FＳtFＳt=q G gH (N)286908.443.5圆周驱动力F u由表3-5查得：C= 1.06Fu=CF H+F S1+F S2+F St (N)418495.573.6传动功率计算传动滚筒轴功率P A=F u v/1000(KW)1673.98取电压降系数η＇＝0.94多机驱动功率不平衡系数η＇＇＝0.96η＝η１η２＝0.96*0.98*0.94＝0.88电动机功率PＭ＝PＡ／ηη＇η＇＇（KW）2107.99▲按照双驱动(功率分配为2:1)等围包角原则计算电机功率P1=P2=P M/3 （KW）702.66选用电机型号为：Y4502-4710KW电压：6000V4.张力计算4.1输送带不打滑条件校核输送带不打滑条件:F2(s1)min≥F umax/(eμφ－１)取k A＝ 1.50式中F umax＝KＡFＵ (N)627743.35由表3-1２查得：μ=0.30取φ1=φ2=180°由表3-1３查得：eμφ1=eμφ2 2.56eμφ=eμφ1*eμφ2 6.55F2(s1)min≥F umax/(eμφ－１) (N)113033.594.2输送带下垂度校核允许最大下垂度(h/a)adm取为0.01承载分支最小张力F承min≥a0(q B+q G)g/8(h/a)adm (N)18164.85回程分支最小张力F回min≥a u q B g/8(h/a)adm (N)19865.254.2功率配比2：1时F U1=F U/3 （N）139498.52S18-1-S1=F U1 （N）139498.52 F U2=2×F U/3 （N）278997.05S18-1=S18=F u1×eμφ1/(eμφ1-1)（N）228920.65S1=S18-1-F U1 （N）89422.13修正系数m 2.15S1修=m×S1 （N）192257.58满足垂度要求S18-1修=S18修=F u1+S1修331756.10 4.3各特性点张力计算根据不打滑及下垂度要求，传动滚筒奔离点最小张力为(N)113033.59根据双滚筒驱动2:1传动，传动滚筒奔离点最小张力为(N)192257.58令S1分别为以上最小张力（N）113033.59192257.58据此计算各点张力结果如下：计算式按不打滑条件及下垂度要求2:1双驱动（修正）S1＝S1-1113033.59192257.58 S2＝S3=1.03×S1≥F回min116424.60198025.31 S4=1.03×S3119917.34203966.07S5=S4+f×L i×g(q Ru+q B)+1.5×F r-q B×g×L2×tanδ-66602.4917446.24 S7＝S6＝1.03×S5-68600.5617969.63 S8=1.04S7-71344.5918688.41 S9＝S8 +f×L×g×(q RO+(q B+q G)cosδ)+q B×g×L2×tanδ+F s1+F st+F a541221.83631254.83 S11=S10=1.04×S9562870.70656505.02 S12=1.02×S1*******.12669635.12 S13=S12-q B×g×L X×tanδ573347.62669635.12 S14=1.03×S1*******.96689724.18 S15=S14 -q B×g×L1-2×tanδ580545.27689724.18 S17=S16=1.04×S1*******.04717313.14S18-1=S18=S1+F U1252532.11331756.10 4.4确定传动滚筒第一传动滚筒最大合张力F n=S18-1+S1(KN)524.01初选传动滚筒直径（m）= 1.60第二传动滚筒最大合张力F n=S18+S1Max(KN)1049.07初选传动滚筒直径（m）= 1.60第一传动滚筒扭矩M max=K A×F u1×D/3 (KNm)167.40第二传动滚筒扭矩M max=K A×F u2×D/6 (KNm)2×167.40第一传动滚筒HZG412-421第二传动滚筒HZG412-4205.传动、改向滚筒合力计算根据计算出的各特性点张力,计算各滚筒合张力,所选改向滚筒型号如下:序号 滚筒名称 滚筒直径mm 滚筒图号 合张力 KN1 头部180°改向滚筒1600.00ZG412-2941287.76 2 头部45°改向滚筒1000.00ZG412-301507.64 3 中部45°改向滚筒1250.00120B209520.54 4 第一180°驱动改向滚筒1600.00ZG504-2011206.36 5 第二180°驱动改向滚筒1250.00ZG412-302229.46 6 45°改向滚筒800.00DTⅡ05B6182153.93 7 尾部45°改向滚筒400.00DTⅡ05B308213.56 8 尾部45°改向滚筒400.00DTⅡ05B308214.04 9 尾部180°改向滚筒1000.00DTⅡ05B714236.66 6.拉紧装置计算拉紧力F０＝S8＋S7 （N）36658.04重锤重量G （kg）=3736.807.输送带选择计算输送带最大张力F max=F u+S1 (N)610753.15n1选为7.00 GX=F max×n1/B (N/mm)3562.73小于4000.00满足要求输送带型号为ST-40008.逆止力计算传动滚筒上需要的逆止力F L＝F st-0.8fg(L(q ro+q ru+2q B)+Hq G/sinδ)（N）196015.65传动滚筒轴上的逆止力矩M’L≥F L D/2000 （KN m）156.81须安装逆止器9．校核辊子载荷9.1静载计算承载分支：P O=ea o(I m/v+q B)g (N)1706.00由表4-17查得：上辊φ159mm,l=465mm,轴承4G305，承载能力为3400N，能满足要求．回程分支：P u=ea u q B g (N)844.00由表4-17查得：下辊φ159mm,l=1400mm,轴承4G305，承载能力为1980N，能满足要求．9.2动载计算承载分支：P’O=P O f s f d f a (N)2972.53＜3400N满足要求回程分支：P’u=P u f s f a (N)1114.08＜1980N满足要求选择传动滚筒：12.特殊工艺说明1、针对该系统部分滚筒进行非标设计，全部采用铸焊式结构，以保证设备需用合力及扭矩。
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大功率长距离胶带机的选型苏接明(北京天地华泰采矿工程技术有限公司准格尔事业部,内蒙古准格尔010300)[摘 要] 根据宁夏韦州矿区韦一煤矿的实际情况,通过多种方案比较对韦一煤矿主井胶带机提升系统驱动方式及启动方式的选型进行阐述,提出了一般大功率长距离胶带机的选型方法。
[关键词] 大功率;长距离;胶带机;选型[中图分类号]TD528 1[文献标识码]B[文章编号]1006 6225(2009)03 0083 02Lectotype of Long distance Belt Conveyor w ith Large Po wer[收稿日期]2009-01-07[作者简介]苏接明(1968-),男,安徽宿松人,高级工程师,从事煤矿机电及项目管理工作。
1 驱动方式选择韦一煤矿位于宁夏韦州矿区东北部,该矿设计生产能力900kt/a 。
韦一煤矿主斜井井筒倾角16 5 ,斜长2280m,提升高度达657 581m,设计用带式输送机提升煤炭,用架空乘人装置(俗称猴车)提升人员。
计算结果表明,如果采用头部驱动方案,带强高达6300N /mm,已无法满足胶带在托辊上的成槽性要求,为此,设计2种方案进行比较。
方案1:头部驱动加中间驱动选用1台带宽1000mm 钢丝绳芯带式输送机,运量Q =500t/h ,带速V =3 15m /s ,机长L =2315 3m,提升高度H =657 581m,带式输送机倾角 =16 5 ,胶带型号为ST /S 3500(阻燃),驱动形式采用头部单传动滚筒单电机驱动+中部单传动滚筒单电机驱动,功率配比为n 1:n 2=1 1,电机功率N =2!1000k W 。
方案2:2台带式输送机搭接选用2台带宽1000mm 钢丝绳芯带式输送机,运量Q =500t/h ,带速V =3 15m /s ,机长L =1165m,提升高度H =328 8m,带式输送机倾角 =16 5 ,胶带型号为ST /S 2500(阻燃),采用头部单传动滚筒单电机驱动,电机功率N =1000k W 。
上述2个方案的共同点是驱动装置比较分散,都在井筒中部布置1套驱动装置,并且在井筒中部驱动装置处与副斜井设专用联络巷,以方便中部驱动处的设备安装及日常维护。
方案2带强低于方案1,但搭接硐室的平面尺寸及搭接高度均大于方案1,方案2中2部胶带机如采用立交布置,猴车需布置2部,则人员下井时间难以在1h 内完成;如采用同层转载搭接,井筒内猴车则不能布置驱动装置和盘式制动器,驱动装置和盘式制动器只能布置在猴车的对应一侧,搭接方式比方案1复杂,搭接所需空间也比方案1大。
方案1所用滚筒、逆止器、盘式制动器、拉紧装置等部件的数量要少于方案2,故方案1设备维护费及备品备件数量要低于方案2。
从连续运输的角度看,采用中部驱动的本质仍是1部带式输送机,中部搭接处不易产生积料现象;采用2部带式输送机搭接,停机时间衔接上易使搭接处产生积料现象,尤其是在采用同层转载搭接的方式下,由于搭接空间所限,出现的积料会对第2部输送机传动滚筒的安全运行构成威胁。
利用中部驱动,在同等带强的情况下,带式输送机的长度可以延长或在相同机长的情况下可有效降低带强。
例如,澳大利亚ACE 公司为神华集团神东公司榆家梁煤矿、补连塔煤矿提供的6000m 长的巷道带式输送机头部采用3!375k W 驱动,中部采用3!375k W 驱动;衡阳起重运输机械有限公司为河南驻马店豫龙水泥厂设计的运输石灰石带式输送机,单机长度8139m,带宽1200mm,头部中部均采用3!560k W 驱动;同煤集团同忻煤矿主斜井采用6!1600k W 多点驱动的大型带式输送机。
因此,从保证设计猴车的运人时间、减少搭接硐室的大小、保证带式输送机系统的安全运行等角度综合分析,选用方案1比较合理。
2 启动方式选择带式输送机一般采用软启动技术,目前采用的软启动方式分为3大类:机械软启动,如液力偶合器、液体黏性软启动等;机电软启动,如可变速直83第14卷第3期(总第88期)2009年6月煤 矿 开 采Coa lm i n i ng T echno l ogy V o1 14N o 3(Ser i es N o 88)June 2009流起动、绕线转子电机驱动、CST 等;电控软启动,如可控硅软启动、变频器、PS I 系列固态降压软启动等。
而主要软启动方式有调速型液力偶合器软启动、液体黏性软启动、CST 软启动、可控硅软启动、变频软启动等。
变频软启动主要用于中小功率条件下的启动方式,在这不予论述。
2 1 调速型液力偶合器软启动调速型液力偶合器是通过工作液传递能量的,泵轮通过输入轴与电机相连,蜗轮通过输出轴与减速器相连。
工作时,在偶合器工作腔中充满工作液,当输入轴带动泵轮旋转时,进入工作腔的工作液在叶片的带动下,由于离心力的作用沿泵轮的内侧流向外缘,形成高压高速环流冲击蜗轮,使蜗轮随泵轮同向转动。
工作液在蜗轮中由外缘流向内侧的过程中减压减速,转换成机械能,通过输出轴输出,带动减速器工作。
周而复始,实现从电机到减速器的能量传递。
2 2 液体黏性软启动液体黏性软启动系统是利用液体的黏性即油膜剪切力来传递扭矩的,其结构如图1所示,其结构主体由主、从动轴,主、从动摩擦片,控制油缸、弹簧、壳体及密封件等组成。
当主动轴带动主动摩擦片旋转时,通过摩擦片之间的黏性流体形成油膜带动从动摩擦片旋转,当改变控制油缸中的油压大小来调节主、从动摩擦片之间的油膜厚度,可以改变从动摩擦片输出的转速和扭矩的大小,从而实现带式输送机各项驱动要求和可控软启动功能。
1∀输入轴;2∀壳体;3∀控制油缸动摩擦片;4∀弹簧;5∀主动摩擦片;6∀从动摩擦片;7∀输出轴图1 液体黏性软启动系统机械结构2 3 CST 软启动CST 软启动系统是由美国道奇公司研制开发的一种专为大型带式输送机配套的带有电液反馈控制及齿轮减速器、在低速轴端装有线性、湿式离合器的新型机电一体化软启动系统。
该装置通过比例阀及控制系统,实现软启动与功率平衡,是集减速、离合、调速于一体的传动装置。
主要由机械传动系统、电气控制系统、风冷热交换器、油泵系统及冷却控制系统等5部分组成。
在传动稳定阶段CST 与液力偶合器不同,CST 的反应盘像液压制动器一样安全锁住,不会产生滑差,没有效率损失。
CST 是惟一能保证在紧急停车或突然断电时提供可控停车的驱动系统。
电-液控制系统是CST 系统的#大脑∃,它对整个硬件系统提供完整的控制。
主要包括电控器、液压控制器、数字测速器等;通过固态数字逻辑电路提供准确的加速度控制,整个工作过程通过计算机工作站编程控制及屏幕显示。
采用CST 软启动系统,用户可根据实际需要,通过控制器设置所需要的加速度曲线和启动时间。
在收到启动信号后,电机空载启动,达到额定速度后,液压系统开始增加离合器反应系统的压力。
当反应盘相互作用时,其输出扭矩与液压系统的压力成正比。
设在输出轴上的速度传感器检测出转速并反馈给控制系统,该速度信号与控制系统设置的加速度曲线比较,其差值将用于调整反应盘的压力,从而确保稳定的加速度曲线的斜率。
一部带式输送机的驱动系统可由1台电机和1台CST 装置组成,也可以由多台电机和多台CST 装置组成。
当驱动电机达到满转速时,控制系统逐渐增加到每台CST 离合器上的液压压力,启动带式输送机并逐渐加速到满速度,使得带式输送机在达到满速度之前有一个缓慢的预拉伸过程。
加速阶段的持续时间可在10~160s 之间进行调整。
当一驱动系统中有多台CST 装置时,控制系统可以确保每台驱动电机分担相同的负载,合理地分配载荷可以有效地延长整个驱动系统各部件的寿命。
系统中载荷的分配是通过控制系统控制每台CST 离合器的压力,允许1台或几台CST 的离合器保持少量打滑来实现的。
输送带正常运行时,根据系统中负载的分布要求,每台CST 装置的离合器或保持少量打滑状态或保持最大压力(无打滑)以输出所要求的扭矩。
但系统中任何负载的增加都将引起离合器的打滑,这种情况被称为#软锁定∃。
当离合器被软锁定时,任何瞬间的过载或冲击载荷都将引起离合器的打滑。
驱动系统的所有部件,都将在冲击或过载时受到保护。
2 4 可控硅软启动可控硅软启动系统是通过控制可控硅的相位角来实现对启动电压的控制,从而实现降压启动。
可控硅软启动系统的电压控制范围更广,一般在20%~100%U e 之间,使启动电流由原来高出正常(下转7页)84总第88期煤 矿 开 采2009年第3期源量为55~65!106m3/a(C H434%),折算C H418 ~21!106m3/a。
目前,煤层气利用供大于求,预测年排放气量10!106m3。
3 1 煤层气发电目前国内济南柴油机厂、胜利石油管理局动力机械厂研制生产的燃气发电机组已经在山西、淮南等煤矿区投入使用,运行效果良好,其特点为:建设周期短,建设1座20000k W的电站,建站周期一般为4~6个月;电站规模可选范围宽,可根据不同煤层气浓度抽放量配置电站设备及规模;国家对煤层气综合利用有相关优惠政策;可以实现双回路供电(自供电)发电过网、发电上网等多种方式利用;对气源质量、压力要求简单,不需要加大容量的储气装置,运行成本低。
3 2 煤层气销售根据阜新市玻璃厂改扩建后对燃热值不低于20 934M J/g的要求,五龙、刘家区煤层气混总后完全可以达到用户的热值要求,但由于用气的不稳定性,应建立相应的储气装置。
4 开发规模与服务年限4 1 煤层气开发规模在分析阜新矿区所属煤矿煤层气抽放、地面钻井开采、煤层气赋存条件及煤层气赋存资源量的基础上,确定开发规模为40!106m3/a,其中,矿井抽放量22!106m3/a,地面钻井煤层气开采量18! 106m3/a。
4 2 服务年限根据煤田煤层气可采资源量的计算,并结合各矿井的服务年限,确定煤层气开发工程服务年限见表7。
工程总的煤层气可抽放量为1 77!109m3,平均服务年限为36 5a。
同时煤矿井下煤层气开采要与矿井开采同时进行,抽放的服务年限不会少于矿井服务年限。
表7 煤层气可抽放量和服务年限矿井名称煤层气资源量/108m3可抽放量/108m3规划抽放量/104(m3%a-1)服务年限/a 五龙矿14 1290614 238718172224 60海州立井4 0602291 21806952423 24地面钻井40 8003003 297590(15a)224614 708 9425253035 30总计58 95959017 696877477636 00另外,考虑到刘家区为未开采区,除地面进行钻井开采15a后,将会变成井上井下同时开采。
因此,将刘家区地面钻井抽放确定35 5a后,剩余的量转为井下采空区抽放,服务年限为14 5a。