主皮带选型设计.doc

主皮带选型设计
主斜井皮带机校核
（一）相关技术参数
1．矿井设计生产能力：15万吨/年；
2．矿井开拓方式：斜井开拓；
3．井筒参数：斜长563m，斜坡倾角β＝20°，安装长度570m。
4．输送物料：原煤＝1t/m3；
5．设计运输能力：Q＝150t/h；
6．胶带运行速度：预选胶带运行速度V＝1.6m/s；
7．工作制度：330d/a，16h/d；
（二）胶带输送机选型
1．带宽计算
1）计算胶带宽度
B==
=0.567m
考虑到块状煤取该矿现有胶带宽度B=800mm；
式中：
B——胶带宽度，m；
Q—设计小时运输量，Q=150t/h；
K——断面系数，K值与物料的动堆积角ρ及带宽B有关，堆积角20°，按槽形角30°，K取360；
γ—煤的松散密度（t/m3），取1 t/m3；
C—输送机倾角系数，α＝20°，查表0.81；
ξ—输送机速度系数，胶带输送机带速为1.6m/s，查表取1.0。
2）带宽验算
对于未过筛的松散物料（如原煤）
=2×200+200=600（mm）
式中：
αmax—物料最大块度的横向尺寸，mm，查表取200mm。
则带宽满足要求。因为输送能力、带宽满足要求，故选定输送带速度为1.6m/s。
3）运输能力验算
运输能力
Q=3.6Svkρ
式中：
S——物料在输送带上横截面积m²，
S与带宽B，堆积角，槽形角有关，按堆积角20°，槽形角30°查表得0.0651
v——输送带运行速度，1.6m/s
k——倾角系数，0.81
ρ——物料堆积密度，1000kg/m3。
则Q=3.6×0.0651×1.6×0.81×1000=303.7t/h>150t/h
选用胶带运输能力满足要求。因为输送能力、带宽满足要求，故选定输送带速度为1.6m/s。
2．胶带机阻力计算
主斜井倾角20°；胶带机安装长度570m，煤的松散密度1t/ m3，煤的堆积角为20°。主斜井为向上运输煤炭，其胶带机输送机计算示意图如下：

其中：
--重段工作阻力；--空段工作阻力；Szk---最小张紧力；
--重段托辊的间距，1.5m；--空段托辊间距，3m。
1）重段工作阻力

式中：
q=Q/（3.6×v）=150/（3.6×1.6）=26.0kg/m；
qd--胶带单位质量，查表取16.2kg/m；
--重段托辊单位长度质量kg/m ，查表得=9.3kg/m；
--槽形托辊的阻力系数，查表取0.04；
--输送机工作长度570m；
--重力加速度。
=91432（N）
（2）空段工作阻力

式中：
--空段托辊单位长度质量kg/m，查表得=4kg/m，
--平形托辊的阻力系数，查表取0.034；

=（16.2+4）×570×0.034×cos20°×9.8-16.2×570×sin20°×9.8
=-27343（N）
3．胶带机张力计算
按照上面的胶带输送机计算示意图，图中1、2、3、4、5、6、7各点的关系按照逐点法计算胶带各点的张力为：
S2≈S1
S3=S2+Wk=S1-27343
S4=1.04S3=1.04（S1-27343）=1.04S1-28437
S5=S4+Wzh=1.04S1-28437+91432=1.04S1+62995
S7=S6=1.04S5=1.08S1+65514 (1)
根据摩擦传动原理，并考虑摩擦备用系数时

式中：
---摩擦系数包胶滚筒取0.35；
---围包角，单滚筒传动取210°=3.66rad；则：
n---摩擦力备用系数，对于井下n=1.15-1.2，取n=1.2；
-----------(2)
方程（1）、（2）联立解得一组数值：
S1=31346（N）；则S2=31346（N）；S3=4003（N）
S4=4163（N）；S5=95595（N）；S6=S7=99418（N）；
4．防滑验算
1）由前面计算可知胶带运输机传动滚筒相遇点的力为F7=99418N，分离点的力为F1=31346N，滚筒传动围包角为210°；根据防滑条件

=42222（N）
F1=31346（N）<42222（N）
防滑不符合要求。
式中：
α---单滚筒传动围包角为210°。
μ---胶带与传动滚筒之间的摩擦系数，对井下取0.35；
W0----主轴牵引力；
W0=S7－S1+0.04（S7+S1）=73302
K---起动冲击系数，取K=1.5。
2）由于防滑不符合要求：
另S1=44000得一组数值：
S1=44000（N）；则S2=44000（N）；S3=16657（N）
S4=17323（N）；S5=108755（N）；S6=S7=113105（N）；
W0=S7－S1+0.04（S7+S1）=75389

=43424（N）
F1=45000N>Fmin=43424N,防滑符合要求。
5．悬垂度验算
按悬垂度要求的最小张力，倾斜安装时为：
=5（26.0+16.2）×1.5×cos20°×9.8=2914（N）
＜S4=17323N（重载张力最小点），悬垂度满足要求。
=5×16.2×3×cos20°×9.8=2238N
＜S3=16657N（空载张力最小点），悬垂度满足要求。
6．胶带强度验算
选择St/S1500/800型钢丝整芯胶带，纵向强度P0=1500N/mm层，则胶带的安全系数为：

式中：
B——胶带宽度mm，B=800mm；
σ——胶带纵向强度， 1500 N/mm；
m——胶带实际安全系数，
mb——胶带允许安全系数，查表mb =10。
其输送带强度满足要求。
7．电动机功率计算
1）电动机功率
=
=149.1（kW），利用该矿现有的160kW的电机
经过以上计算，主斜井利用该矿现有的DTL80/15/160型大倾角带式输送机，配YB2-315L1-4型电动机一台，单台电机功率160kW，电压0.38kV。
2）电机功率校核

=0.93
式中：
Ne—选用电机额定功率，149.1kW；
N---计算电机功率，160kW；
3）电机过负荷能力
利用电机型号为YB2-315L1-4，功率160kW，电压0.38kV，规定过载系数为ke=2.2。
K=0.93＜ke=2.2。
过载能力符合要求。
8．确定胶带机
综上所述，根据以上计算，主斜井利用该矿现有的DTL80/15/160型大倾角带式输送机，其技术参数：
B=800mm，Q=150t/h，α=20°，L＝570m，V=2.0m/s，电机功率160kW，电压0.38kV。
（三）、辅助装置
1．传动滚筒
1）计算传动滚筒合力
F=F7+2F1=113105+2×44000=201105N，
2）选择传动滚筒
查表选择选择传动滚筒直径为1000mm，许用扭矩52kN.m，许用合力330kN；代号100100.5，图号100A508Y，
2．逆止力计算
F=Wzh-Wk=91432-（-27343）=118775N，选择NFA40型防逆装置。
3．拉紧行程
对胶带输送机 L1=0.0035L+2≈4.0m，采用ZY-400/5.5D-4/100型液压拉紧装置，最大拉紧行程范围6-10m，拉紧装置设在机头，最小拉紧力Skz=2F1=2×44000=88000N。
4．制动装置
计算额定制动力矩M=W0R=75389×1/2=37695kN.m，选择YWZ5-400/80型制动器。
（四）、驱动装置
1．驱动方式
采用单电机单滚筒驱动，电机通过减速器带动滚筒转动。
2．起动控制方式
选用低压隔爆真空开关起动。
（五）、综合保护装置
1．在驱动滚筒处必须装设防滑保护，同时装设温度保护、烟雾保护堆煤保护。
2．在机尾滚筒处装设温度保护、堆煤保护。
3．在胶带运输机中部安装足够数量的防跑偏装置。
4．输送带张紧力下降保护装置和防撕裂保护装置。
5．在机头和机尾防止人员与驱动滚筒相接触的防护拦。
6．每台胶带运输机在其传动滚筒下风侧10-15m处安装一氧化碳及烟雾传感器各一台。