地面胶带运输机设计方案1.docx

土城矿地面1＃、4＃皮带改造设计方案
土城矿地面1＃、4＃皮带是全矿主运输的咽喉，按照矿400万吨的生产目标，现有1＃、4＃皮带运输能力无法满足要求，现需要对这两条皮带进行改造。
第一部分 方案选择
经过现场实地勘查，确定将原来3.15m/s的带速提高到4m/s，运输能力提高一级。
第二部分 皮带选型计算
一、选型计算
本设计计算是计算各种标准部件，然后组装成适用条件下的胶带输送机。
（一）设计参数及计算
按照年运输400万吨的要求，对胶带机选型计算。
已知条件：
1、设计运输生产率Q＝400万吨/年，按照每年工作360天，每天工作20小时计算，则Q＝400÷360÷20＝560t/h，而集中运输时运量在750t/h。
2、运输距离 L=100 米
3、运输机安装倾角 β=18 °
4、货载散集密度，由于胶带机只需要运输原煤，在设计中，选择原煤的散集密度来计算。则 ρ = 1 t/m3；
5、货载在胶带上的堆积角α=30°；
6、货载的块度 amax = 300 mm。
（二）输送能力和胶带宽度的计算
Q=3.6qv
Q=3.6Aρv （3-1）
式中 Q ——胶带输送机的输送能力，t/h；
q ——每米胶带上货载的质量，Kg/m；
A ——胶带上货载的断面积，m2；
ρ ——货载的散集密度，Kg/m3；
v ——胶带运行速度，Kg/m3；
由于胶带的货载堆积方式可以近似地按一个等腰三角形和一个梯形来考虑，则 Q= KB2ρvc （3-2）
式中 K ——货载断面因素，K=3.6（0.16tanα+0.0693），取0.458；
B ——胶带的宽度，m；
c ——输送机倾角因素，取0.8；
v ——带速，取v＝4 m/s。
胶带宽度已经确定 B=1000mm
（三）胶带运行阻力计算
带运行阻力包括直线段运行阻力和曲线段运行阻力
重段 Wzh= g(q+qd+qg′) Lω′cosβ+ g(q+qd)Lsinβ （3-5）
空段 Wk= g(qd+qg")Lω"cosβ+ gqdLsinβ （3-6）
式中 W——运行阻力，N；
Qs 750
q——每米胶带上货载质量，Kg/m，q= ——— = ———— =52 Kg/m；
3.6 v 3.6×4
qd——每米胶带的质量，Kg/m，查得qd = 17.6 Kg/m（PVG胶带，带厚17mm）
qg'、qg"——折 算到每米长度上得上、下托辊转动部的质量（托辊直径d＝133mm）Kg/m；查表得qg'——17/1.2 =14 Kg/m，qg"——15/3 =5 Kg/m；
L——输送机长度，100 m；
β——输送机安装倾角, 18°；
ω′、ω"——输送带运行的阻力因素，ω′取0.05、ω"取0.04。
将上述条件代入（1-5）得
Wzh= 9.8×(52+17.6+14)×100×0.05×0.95+ 9.8(52+17.6)×100×0.3
= 3890 + 20462
= 24352 N
将上述条件代入（1-6）得
Wk = 9.8×(17.6+5)×100×0.04×0.95-9.8×17.6×100×0.3
= 841-5174
= -4333 N
（四）胶带张力计算

图3—1 输送机计算示意图
1）按照逐点计算法列出F1和F4的关系式
F1= Fmin
F2= F1+ Wk
F3= F2+ k'F2=(1+ k') F2=1.05 F1（取k＝0.05）
F4= F3+ Wzh =1.053 F1+ 1.05Wk+ Wzh （3-7） 2）按摩擦传动力条件列出F1和F4的关系式
eμa-1 eμa-1
F4= F1（1+ ——— ） = F1（1+ ——— ）（取K0=1.2） （3-8）
K0 1.2
总围包角取210°，滚筒与胶带之间的摩擦因数μ以及eμa值，查表得μ=0.15，eμa=1.78。
联立解得 F1= 39604 N
F2= 35271 N
F3= 37034 N
F4= 61386 N
（五）胶带垂度与强度的验算
1）垂度验算
按垂度要求，重载段上允许的最小张力为
[Fzh.min]=5g(q+qd)L'cosβ （3-9）
=5×9.8(52+17.6)×1.2×cos18°
＝3887 N
[Fzh.min]≤35271 ,胶带垂度满足要求。
根据公式 SdB
胶带安全因素 m = —— （3-10）
Fmax
式中 Fmax——胶带运行时所受到的最大张力，N；
B ——输送带宽度，100mm；
Sd ——阻燃带的整体纵向拉断强度，N/mm，选择
1000N/mm强度的PVG胶带；
则
1000×1000
m = ——————
61386
= 16.2 > 10 满足要求。
则选择胶带强度为Sd＝1000 N/mm的PVG整芯胶带。
（六）牵引力和电动机功率的计算
1、传动滚筒的牵引力
根据图（3—1），得
W0= F4-F1+0.05(F4+F1) （3—11）
= 61386 – 39604 + 0.05×（61386 + 39604）
= 21782 + 5049
＝ 26831 N
2、电动机功率
1）对于动力方式运行
W0 v
P= k ——— （3—12）
1000η
式中 P——电动机功率，KW；
v——胶带运行速度，m/s；
η——减速机机械效率，0.8—0.85;
k——功率备用因素；1.15—1.2。
则
26831×4
P总 = 1.2× ——————— = 151 KW （ 选择160 KW ）
1000×0.85
二、初步选型
综合以上计算，所选胶带机基本参数如下：
（一）胶带机
1、型号：DTⅡ型（机尾重锤拉紧方式）；
2、带宽B＝1000 mm；
3、运行速度V＝4 m/s；
4、胶带强度Gx＝1000 N/mm，PVG整芯胶带；
5、运输距离L＝100 m；
（二）电机功率总和P总 =160 KW，其基本参数为：
型 号：YB315L1—4
功 率：160 KW
额定电压：660/1140V
数 量：一台
（三）减速器 型号：M3PSF60
（四）逆止器： 型号：NYD250
第二节 4＃皮带选型计算
由于4＃皮带从原来的135m长度缩短40m，缩短后长度变为95m，坡度、运量与1＃皮带相同，则4＃皮带的选型计算与1＃皮带完全相同。

三、皮带运输设备资金估算
(单位：万元）
序号
名 称
规格型号
单位
数量
单价
金额
备 注
1
胶带输送机
DTⅡ
台
2
30
60
200米
2
电动机
YB315L1—4
台
3
10
30
一台备用
3
减速器
M3PSF60
台
3
20
60
一台备用
4
电软启动装置

5
电缆
3×70+1×16
米
850