上篇带式输送机.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,目 录,第一节 概述,第二节 带式输 送机主要部件的结构,第三节 带式输送机传动理论,第四节 带式输送机的选择计算,第五节 特种带式输送机,第,1,页,/,共,126,页,第一节 概 述,带式输送机是以皮带兼作牵引机构和承载机构的一种运输设备。可输送矿石、煤炭等散装物料和包装好的成件物品,带式输送机的特点：,运输能力大，电耗低（仅为刮板输送机的1/31/5），工作阻力小，磨损小，物料破碎率小，运输距离长，转载环节少，容易维护，所需人员少。但是，输送成本高，易损坏，初期投资大，不能运输有尖角的物料。,带式输送机的类型很多，适应范围和特征各不相同。带式输送机主要类型有：普通型带式输送机；绳架吊挂带式输送机；可伸缩带式输送机；钢丝绳芯带式输送机；钢丝绳牵引带式输送机；双向运输带式输送机；多点驱动带式输送机、气垫带式输送机；大倾角带式输送机；深槽形带式输送机；花纹带式输送机；波状挡边带式输送机,。,第,2,页,/,共,126,页,一、工作原理,基本组成：由输送带、托辊、驱动装置、机架、拉紧装置、清扫装置,第,3,页,/,共,126,页,二、带式输送机的适用条件,1.,适用倾角,带式输送机用于运输散状物料，可水平、倾斜铺设。通常情况下，沿倾斜向上运输原煤时，倾角不超过,18,；倾斜向下运输时，倾角不大于,15,。运送附着性和粘着性大的物料时，倾角还可大一些。普通带式输送机最大运输倾角见表,3-2,。,2.,适用地点,（,1,）工作面运输巷多采用可伸缩带式输送机。,（,2,）采区上、下山及主要运输平巷采用绳架吊挂式或落地可拆式带式输送机。,（,3,）平硐和主斜井采用固定式钢绳芯式带式输送机或钢丝绳牵引式带式输送机。,（,4,）地面选煤厂采用普通型固定式带式输送机。,第,4,页,/,共,126,页,第,5,页,/,共,126,页,第二节主要部件的结构及其功能,一、输送带,既是承载构件要求具有承载能力，又是牵引构件要求具有足够的抗拉强度。,由带芯,（化纤织物和钢丝绳，输送带的骨架层，承受输送带的全部载荷，必须具有一定的强度）,和覆盖层,（保护带芯，上层较厚，是承载面，下层较薄，侧面也有盖胶）,组成。,1、输送带的分类,第,6,页,/,共,126,页,抗拉强度低,抗拉强度强,第,7,页,/,共,126,页,分层输送带为数层挂胶帆布构成，上、下各粘有覆盖胶，经硫化后结合为一体。帆布层可以是棉、维尼龙、尼龙等纤维织成或混纺织成。整芯输送带其带芯为一整体编织的帆布层，这种带芯多为化纤织成。它的优点是厚度小、弹性大、柔性好、耐冲击及不会像分层输送带那样容易产生层间开裂现象。,覆盖胶有上、下之分。与物料接触的一面称为上覆盖胶，较厚,（,36mm),；反面即为下覆盖胶，较薄,1.5mm,。,由于在煤矿井下使用普通橡胶和塑料制成的输送带，一旦起火蔓延很快，因此,1987.6.1,我国有关部门已有规定，禁止非阻燃输送带在井下使用。,第,8,页,/,共,126,页,输送带产品型号含义：,ST1000,H,1000,4.0,6.06.0,上下覆盖层厚度,钢丝绳直径,宽度规格,覆盖层规格,强度规格,煤矿用阻燃输送带产品型号含义：,800,S,表示阻燃输送带具有阻燃和抗静电性能,阻燃输送带整体纵向拉断强度为800,N/mm,第,9,页,/,共,126,页,2、输送带的连接,为了便于运输和搬运，出厂时输送带都制成100200,m,长卷筒，使用时，根据需要进行连接。常用的两种连接方法有：,1）机械接头：交接活页接头；铆钉固定夹板接头；勾状卡子接头。可拆卸，机械接头操作简单、接头速度快，使用寿命短，容易拉豁输送带而且机械接头的强度只有输送带本身强度的,35%,40%,，连接强度低。常用于短距离和可移动输送机。,第,10,页,/,共,126,页,2）热硫化接头：不可拆卸，接口平整，连接强度大（,8595%,），使用寿命长。它是将输送带端头的帆布层按一定形式和角度切成对称阶梯形，涂以橡胶使其粘合，然后在一定的压力和温度下保持一段时间，经过硫化反应，使生胶变成硫化橡胶。硫化接头的强度可以达到输送带本身强度的,85%,90%,。连接工艺复杂，需加热加压一定时间。,3）冷粘接接头：与硫化连接基本相同，不同之处是接头不需要加热。,第,11,页,/,共,126,页,3、输送带基本参数的计算,输送带的强度校核，一般按运行中最大静张力，并用较高的安全系数进行校核。,整体编织芯体和钢丝绳芯体输送带允许承受的最大张力：,F,S,d,B/m,分层织物芯体输送带允许承受的最大张力：,F,d,i B/m,式中,S,d,输送带整体纵向拉断强度，,N/mm,；,B,带宽，,mm,；,m,安全系数。机械接头,m,1015,；,硫化接头,m,10,；,d,每层织物单位宽度的纵向拉断强度，,N/mm,层；,i,帆布层数；,F,输送带在运行过程中的最大许用张力，,N,。,第,12,页,/,共,126,页,1、驱动装置的组成部分及主要部件特点,向带式输送机提供牵引力。如图示，主要由传动滚筒、联轴器、减速器和电动机组成。对于单电动机双滚筒驱动装置，还有一对传动齿轮,二、驱动装置,第,13,页,/,共,126,页,2,、滚筒滚筒是输送机的重要部件之一。,1）传动滚筒,分类,改向滚筒，不传递牵引力，用于完成改向、拉紧等功能。,传动（驱动）滚筒，传递牵引力和制动力,分类,齿轮滚筒,，,减速器内置，电动机外置，改善散热条件和维修条件，提 高驱动 功率。,常规传动滚筒,，,电动机和减速器外置,电动滚筒,，,电动机和减速机构内置，简化安装，减少占地面积，成本低，散热条件差,第,14,页,/,共,126,页,油冷式电动滚筒,第,15,页,/,共,126,页,2,),滚筒直径的选择与计算,增大滚筒直径，改善输送带的使用条件，如增加摩擦长度，减小输送带的比压和弯曲应力。同时，将增加滚筒重量和体积。,传动滚筒直径的计算,为限制输送带产生过大的弯曲应力，传动滚筒直径按下式确定：,（1）织物层芯输送带：,硫化接头,D125 i,；,机械接头,D100 i,；,移动式输送机,D80 i,；,式中,i,织物层芯中的帆布层数。,（2）钢丝绳芯输送带,D150d,式中,d,钢丝绳直径，,mm,。,第,16,页,/,共,126,页,改向滚筒直径的计算,D,1,=0.8 D mm,；,D,2,=0.6 D mm,。,式中,D,1,、,D,2,尾部改向滚筒直径和其它改向滚筒直径，,mm,；,D,传动滚筒直径，,mm,。,滚筒的长度,B,1,要比输送带的宽度,B,大一些，一般取,B,1,=B+(100,200),，,mm,。,第,17,页,/,共,126,页,3.,电动机,三相鼠笼型电动机（易防爆，煤矿常用）,三相绕线型电动机（防爆胶难）,直流电动机（调速性能好，成本高，结构复杂，需要直流电源）,4.,联轴器,两种,高速级：尼龙柱销、液力偶合器、,环形锁紧器,。,低速级：十字滑块、齿轮和棒销联轴器,5.,减速器,两种形式,直交轴式：占地面积小，煤矿井下常用。,平行轴式：占地面积大。,第,18,页,/,共,126,页,6,、驱动装置的类型及布置形,按驱动装置的布置位置分：头部驱动、头尾驱动和中间多点驱动,按驱动滚筒的数目分：单滚筒驱动，双滚筒驱动，多滚筒驱动,按驱动单元的配置分：头部驱动有单驱动与双驱动。两滚筒共用,1,台电动机为双滚筒驱动（或称为串联驱动）；两滚筒各用,1,台电动机为双滚筒分别驱动,第,19,页,/,共,126,页,一个驱动单元驱动两个滚筒,一个驱动单元驱动一个滚筒,两个驱动单元驱动一个滚筒,第,20,页,/,共,126,页,一般中、小型带式输送机常采用：电动机限矩型液力偶合器减速器，这一常规驱动形式，限矩型液力偶合器能起到软起动的作用，但不能实现可控起动。大型带式输送机由于在起、制动过程中会产生较大的动张力，导致输送机运行不平稳，产生强烈振动和磨损，甚至难以起动和正常运行，严重时损坏机件。为保证大型带式输送机有足够的起、制动时间，使加、减速度控制在允许范围内，以降低动张力，均使用了可控驱动装置。,目前常用的可控驱动装置有：电动机调速（直流调速、变频调速装置）和机械调速（液力调速装置和,CST,可控驱动装置）。变频调速是通过改变定子的供电频率以改变电机的转速来实现的。液力调速装置是通过液力偶合器完成。,CST,是专门用于起动高惯性负载的带式输送机的驱动设备，主要由减速器、冷却系统、润滑系统、液压控制系统和控制器（,PLC,）等组成。它具有优良的起动、停车、调速和功率平衡性能，是大型带式输送机上较理想的动力传输装置。目前已在我国部分矿井得到了使用。,第,21,页,/,共,126,页,CST,：可控启动传输系统,第,22,页,/,共,126,页,CST,组成结构,第,23,页,/,共,126,页,第,24,页,/,共,126,页,CST,机械传动装置系统图,第,25,页,/,共,126,页,CST,在带式输送机中的功能,（,1,）电动机无载启动,（,2,）输送带的加减速度特性任意可调,（,3,）输送带可低速运行,（,4,）令却系统可满足频繁启动的需要,（,5,）控制系统的响应极快,（,6,）过载保护灵敏,（,7,）多电机驱动时的功率分配均衡,第,26,页,/,共,126,页,三、托辊,1,、托辊的作用与基本结构,托辊作用：,支承输送带和其上的物料，减小运行阻力,保证输送带垂度不超过技术要求的规定，保证输送带沿预,定方向平稳运行,托辊是易损件，价格占输送机总成本的,2530%,，占整机重量的,3040%,。,组成：由心轴、管体轴承座、轴承、密封装置等组成。,第,27,页,/,共,126,页,托辊直径系：,89,、,108,、,133,、,159mm,与带宽有关,第,28,页,/,共,126,页,2、,对托辊的结构和使用的基本要求,使用可靠，回转阻力小，制造成本低，托辊表面光滑，径向跳动小，使用寿命不低于,15000,小时（现在许多厂家的托辊已达,50000,小时以上）。,环境温度为20,25,3,、,托辊的类型和应用,按用途分：,平行承载托棍，用于运送成件物品,槽形承载托辊,刚性托辊，更换方便，运行阻力小，抗冲击振动性差。,串挂托辊组，重量轻，整组更换，垂直方向自动弹性调整，抗震性强，可方便增减托辊数以适应不同带宽。,1）承载托辊,调心托辊,一般托棍,特种托辊,承载托辊,(,上）,回程托辊（下）,缓冲托辊,第,29,页,/,共,126,页,2,）,回程托辊,三托辊组中侧托辊的倾斜角度称为槽角。在我国过去的产品系列中，槽形角大多定为,30,，新的,DT,型系列，槽形角改为,35,和,45,两种。,下托辊有的采用双托辊式槽形托辊，其槽形角为,10,左右。下托辊间距较大，一般等于上托辊间距的二倍左右。一般的带式输送机，上托辊间距为,1.0,、,1.2,、,1.5m,，下托辊间距为,2.5,、,3m,。在受料处和凸弧段，托辊间距要小些,第,30,页,/,共,126,页,3,）缓冲托辊,安装在输送机装载点处，减轻物料对输送机的冲击，有橡胶圈式，弹簧支撑式,第,31,页,/,共,126,页,弹簧支撑式缓冲托辊,第,32,页,/,共,126,页,4,）调心托辊,输送机运行时，由于张力不平衡，物料偏心堆积，机架变形，托辊损坏等原因，使输送带产生跑偏现象。通常使用调心托辊纠正输送带跑偏。调心托辊被间隔的安装在承载分支和空载分支上。承载分支使用回转式槽形调心托辊，如图示。,第,33,页,/,共,126,页,第,34,页,/,共,126,页,空载分支使用回转式平形调心托辊，如图示,第,35,页,/,共,126,页,调偏过程如下：输送带偏向一侧碰到安装在支架上的立辊时，托辊架被推到斜置位置。此时，作用在斜置托辊上的力分解成切向力和轴向力用于克服托辊的运行阻力，使托辊旋转；轴向力作用在托辊上，欲使托辊沿轴向移动，由于托辊在轴向不能移动，因而作为反推力作用于输送带，当达到足够大时，就使输送带向中间移动返回，这时，由立辊的推动使转动支架逐渐回到原位。力的大小与托辊斜置角度有关。一般在承载段每隔,1015,组固定托辊设置一组调心托辊。,第,36,页,/,共,126,页,带式输送机的中间机架可分为：,第,37,页,/,共,126,页,四、拉紧装置,1,、拉紧装置的作用与位置,作用：,1,）使输送带具有足够的张紧力，保证输送带与传动滚筒之间产生足够大,的驱动力；,2,）限制输送带的下垂度，防止托辊间的输送带过分松弛而引起撒料和增加运行阻力；,3,）补偿输送带的弹性变形和塑性变形；,4,）为输送带重新接头提供必要的行程。,安装位置，确定拉紧装置的位置时需要考虑以下三点：,1,）尽量安装在,靠近传动滚筒的空载分支上,，以利于起动和制动时不产生,打滑现象。短运距的输送机可布置在机尾部，将机尾部的改向滚筒作为拉紧,滚筒；,2,）尽量安装在输送带,张力最小处,，可以减小拉紧力；,3,）拉紧滚筒绕入绕出的输送带与拉紧滚筒的位移线平行，而且施加的拉,紧力要通过滚筒中心。,2,、常用拉紧装置,常用拉紧装置按其工作原理不同，分为重锤式、螺杆式和钢丝绳绞车式、自动式。,第,38,页,/,共,126,页,1,）螺杆式拉紧装置,2,）钢丝绳绞车拉紧装置,3,）重锤式拉紧装置（下图示）,结构简单紧凑，不能适时补偿输送带的弹性变形和塑性变形。,第,39,页,/,共,126,页,4,）自动拉紧装置如图示。,自动液压绞车拉紧装置,第,40,页,/,共,126,页,五、制动装置,对于,倾斜输送物料的带式输送机，,为了防止有载停车时发生倒转或顺滑现象，应设置制动装置。按其工作方式不同可分为,逆止器,和,制动器。,1、逆止器,逆止器是供,向上运输,的输送机停机后防止输送带倒退。,按工作原理不同分为：带式逆止器、滚柱逆止器和异形块逆止器三种。,第,41,页,/,共,126,页,2,、制动器,制动器是供向下运输的输送机停机用；水平运输若需要准确停机，也应装设制动器。,分闸瓦制动器和盘式制动器两种,1,）闸瓦制动器，通常采用电动液压推杆制动器，如图示。,第,42,页,/,共,126,页,安装在减速器输入轴的制动联轴器上，通电松闸，断电弹簧包闸。散热条件差，不能单独用于下运带式输送机。,第,43,页,/,共,126,页,2,）盘式制动器：,由制动盘、制动闸和液压系统组成。调节电液比例阀的控制电流可以调节制动力矩。散热条件比前者好，可用于功率不大的下运带式输送机。但采用具有自冷却的空心制动盘时，可用于发电运行的下运带式输送机的制动。,第,44,页,/,共,126,页,盘式制动器液压系统,1-,油箱；,2-,过滤器；,3-,电动机；,4-,泵；,5-,压力继电器；,6-,单向阀；,7-,溢流阀；,8-,蓄压器；,9-,压力表；,10-,压力表,开关；,11-,电磁比例溢流阀；,12-,制动盘；,13-,制动缸；,14-,控制信号源,第,45,页,/,共,126,页,六、清扫装置,为了保证输送带的清洁，必须对其清扫。这是因为：,输送带的脏面,(,与货载接触的一面,),与滚筒相接触，粘在输送带上的物料很容易损伤输送带。,由于输送带上的物料粘在滚筒表面，使得滚筒的局部直径增大，可导致输送机跑偏。,有刮板清扫、旋转刷、振动清扫水力冲刷、,第,46,页,/,共,126,页,第三节带式输送机传动理论,一、输送带摩擦传动原理,带式输送机是靠输送带与传动滚筒之间的摩擦力（静摩擦力）将驱动装置的能量传递给输送带，使输送机完成运送物料的任务。如图示，传动滚筒分离处1点的张力为,F,l,，,相遇处4点的张力为,F,y,（,F,y,F,l,），,传动滚筒所传递的牵引力为：,F,y,F,l,。,在研究输送带张力沿传动滚筒的分布规律时，假设：,1）输送带是理想的绕性体，可以任意弯曲，没有弯曲应力；,2）在传动滚筒上，输送带的重力和离心力远小于摩擦力，可以忽略不记。,第,47,页,/,共,126,页,在输送带上取微元体,AB,作为隔离体，它所对应的圆心角为,d,，,其受力分析如图。由微元体的平衡得：,由于,d,很小，所以,sin(,d,/2),d,/2,，,cos(,d,/2)1,，,dF,d0,，上列方程组化简为：,第,48,页,/,共,126,页,解上述微分方程，将,F,0,F,l,代入得：,F,F,l,e,（,a,）,当,时，,F,最大：,F,ymax,F,l,e,（,b,）,以上两式即为挠性体摩擦传动的欧拉公式，由（,b,）,式可画出输送带在传动滚筒上的张力线图如下图的,a,cb,线。,第,49,页,/,共,126,页,实际上，输送带是一个弹性体，在张力作用下要产生弹性伸长，而且张力越大伸长量就越大。也就是说，在相遇点被拉长的输送带，在向分离点转动时就会随着张力的减小而逐渐收缩。这个过程，输送带相对于驱动滚筒不可避免地要产生一个向后的滑动，称这种滑动为,弹性滑动或弹性蠕动,。,弹性滑动只发生在有张力差的一段输送带内，这个张力差就是驱动滚筒的牵引力。也就是说，传递牵引力的围包弧内，必有弹性滑动现象。如果输送带在滚筒上没有张力差,(,如在被动滚筒上,),，就没有弹性滑动现象，也就不会产生牵引力。我们称有弹性滑动的这段弧叫做,滑动弧,，它所对应的围包角,叫做,滑动角,；不产生弹性滑动的这段弧叫做,静止弧,，它所对应的围包角,叫做,静止角,。在静止弧内，驱动滚筒不产生牵引力，它保证输送机具有一定的备用牵引力。,而且，,。,在实际运行中，,F,y,F,ymax,，,研究表明输送带的张力将沿,acb,线变化，在滑动弧,内张力按,F,y,F,l,e,变化，当输送带从,c,点转到,b,点时，张力由,F,y,变为,F,l,，,且,F,y,F,l,，,输送带的弹性伸长量逐渐减小，产生弹性滑动,.,在,内，输送带的张力没有变化。滑动弧（角）由下式计算：,（,1/,）,（,F,y,/F,l,）,由上式可见,当,一定时，,F,y,；,F,y,。,静止弧（角,）具有备用特性，,越大，传动滚筒备用摩擦力越大。,第,50,页,/,共,126,页,当,F,y,F,ymax,，,，,0,，,传动滚筒与输送带处于打滑的临界状态。,当,F,y,F,ymax,，,F,y,将克服,传动滚筒与输送带的摩擦力而打滑。,从式,F,ymax,F,l,e,可知，可以增加,F,l,、,或,来增加,F,ymax,。,就某一驱动装置来说，当分离点张力,F,l,一定时，如果负荷增加，滑动角,就随之增大，相遇点张力,F,y,也增大；当,时，,F,y,F,ymax,，摩擦力达到极限值；如果负荷再继续增加，驱动滚筒和输送带就要打滑。,输送带的弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念，不可混淆。弹性滑动是驱动滚筒产生牵引力的必然现象，而打滑是输送机在生产中的事故现象，不允许发生。,第,51,页,/,共,126,页,二、传动滚筒表面的牵引力与制动力,输送带在驱动滚筒相遇点和分离点的张力差，即是驱动滚筒的牵引力,。根据欧拉公式可得出驱动滚筒所能产生的极限牵引力,:,为保证带式输送机安全可靠地运行，在设计中，对驱动滚筒所能传递的摩擦牵引力应考虑一定的备用能力，因此，驱动滚筒实际传递的摩擦牵引力,式中,n-,摩擦力备用系数，可取,n,1.15,1.20,。,提高传动滚筒表面的牵引力和制动力措施有：,1,）,增大拉紧力（初张力,F,l,），,虽然可以增加,牵引力,，但是，提高了输送带强度的要求，增加了曲线阻力和某些部件的结构尺寸，不经济。,2）增加围包角,，,对于单传动滚筒，,不宜过大，否则将加重输送,带的弯曲疲劳破坏，可采用双滚筒或多滚筒来驱动来增加围包角,。,3）增加摩擦系数,，,这是一种最经济合理的方法。,第,52,页,/,共,126,页,三、双滚筒驱动牵引力,目前采用的双滚筒驱动有两种形式：,一种是双滚筒共同驱动，另一种是双滚筒分别驱动,。下面分别讨论这两种驱动方式的牵引力计算办法以及牵引力在两个滚筒上的分配关系。,1,双滚筒共同驱动的牵引力,双滚筒共同驱动与单滚筒驱动相比，其实质是一样的。只是总围包角,为两个滚筒的围包角,1,、,2,之和。,这种传动方式的特点是,：只有当滚筒,传递的牵引力达到最大值后，滚筒,才开始传递牵引力，此时静止角只存在于滚筒,上，即,2,=,2,；,1,=,1,+,1,。只有当输送机空载或负载很小时，滚筒,才出现静止角，此时的滚筒,全部变成静止角，即,2,=,2,+,2,；,1,=1,。,第,53,页,/,共,126,页,滚筒,能够传递的最大牵引力为,滚筒,I,能够传递的最大牵引力为,式中,-,两滚筒间输送带的张力。,两滚筒能够传递的总牵引力为,式中,=,1,+,2,。,两滚筒能够传递的最大牵引力之比为,（）,(13),当,=0.2,，,1,=,2,=210,时，式,(13),变为 。也就是说，滚,筒,I,能够传递的最大牵引力约为滚筒,的二倍。两滚筒所能传递的最大牵引力的,比值主要取决于摩擦系数和围包角的大小。,第,54,页,/,共,126,页,2,双滚筒分别驱动的牵引力,双滚筒分别驱动，其理论原理相似于两个单滚筒驱动。,由张力图可以看出，,只要两滚筒所传递的实际牵引力都小于按摩擦条件确定的最大值时，两个滚筒上必然同时存在着滑动角和静止角。两个滚筒此时相当于两个单滚筒驱动的情况。,这是双滚筒分别驱动的特点。,。,第,55,页,/,共,126,页,如果忽略两个滚筒上的电动机特性差异、两个滚筒的直径误差和输送带的弹性，那么，两个滚筒能够传递的最大牵引力比值和双滚筒共同驱动一样，仍为,否则，两滚筒传递的实际牵引力比值,式中,电动机的额定滑差；,额定牵引力；,总牵引力；,滚筒直径；,输送带刚度,第,56,页,/,共,126,页,3,双滚筒分别驱动的电动机功率配置,双滚筒分别驱动时，究竟哪个滚筒配置多大功率的电动机，这,里有三种方案。一是,按最小张力分配,，二是,按,1:1,分配,，三是,按,2:1,分配,。这三种方案各有特点，要根据具体情况进行设计。,按最小张力分配,第,57,页,/,共,126,页,这种方案是按计算出的牵引力进行功率分配。这种配置，能,够充分利用两个滚筒的最大摩擦力，而且使得在滚筒与输送带,不打滑的情况下，输送带张力保持最小，有利于输送机的正常,运行。但电动机功率都是有一定系列的，所选电动机功率比,值很难保证正好等于理论计算比值，因而不易保证预期的设计,效果。按摩擦理论进行分配，使得两滚筒上的电动机,功率不同，减速器等也不同，这对设备的互换性使用带来不便。,第,58,页,/,共,126,页,按,1:1,比例分配,这种方案即是使两滚筒所配电动机功率相同，形成,1:1,驱动。这,种配置的优点是两滚筒上的电动机、减速器等有关设备完全,相同，互换性好，运转维修方便，因此采用较多。缺点是不,能充分利用两滚筒的最大摩擦力，尤其是滚筒,I,要出现很大的静,止角，影响其摩擦力的发挥。由于围包角不能得到充分的利,用，还要求滚筒和输送带之间不能打滑，这就必须加大输送带,在滚筒,分离点处的张力,F,l,，对输送带不利。,这里所谓的,1:1,驱动，是指两滚筒上的电动机功率相同。要达,到这个目的，有两种方法：一是每个滚筒上配置,1,台电动机，且,功率相同；二是每个滚筒上配置,2,台电动机,(,即滚筒的每个轴头,上各配,1,台,),，且,4,台电动机功率相同，形成,(1,十,1):(1,十,1),驱动。,第,59,页,/,共,126,页,按,2:1,比例分配,这种方案即是使滚筒,I,所配的电动机功率为滚筒,的,2,倍。这种配置的优点是两滚筒所配电动机功率的比值和两滚筒的最大摩擦牵引力比值相接近，较,1:1,驱动能够大大提高滚筒最大摩擦力的利用，而且输送带张力也接近于最小。,实现,2:1,驱动，也有两种方法：一是每个滚筒上配置,l,台电动机，且滚筒,I,的电动机功率为滚筒,的,2,倍。这种方式虽说有,2:1,驱动的优点，但也有设备选择困难和互换性差的缺点。二是滚筒,I,配置,2,台电动机，滚筒,配置,1,台电动机，且,3,台电动机功率相同，形成,(1+1):1,驱动。这种方式既有,2:1,驱动的优点，又增加了设备的互换性，是大功率带式输送机较多采用的一种驱动形式。,第,60,页,/,共,126,页,例题：,某台钢绳芯带式输送机如图,34,所示。经计算，输送带各点张力为：,Fl,6220N,，,F2,287400N,，,F3,140500N,，,F4,F3,，,F5,67000N,。两滚筒采用,(1+1):1,分别驱动。滚筒的名义直径,D1,D2,1250mm,。求当两滚筒因某种原因造成直径偏差为,10mm,时，两滚筒的实际牵引力及其比值。,第,61,页,/,共,126,页,解：因只考虑滚筒直径差异造成的影响，故认为,3,台电动机的特性曲线完全相同，还认为钢绳芯输送带的刚度,G,较大，,1/G,趋近于零。,1)D,l,1250 mm,，,D,2,1260 mm,取滑差,e1,=,e2,=0.013,，得,F,I,/F,=117400/103000=1.14,F,I,=117400 N,，,F,=103000 N,2)Dl,1260 mm,，,D2,1250 mm,依以上步骤求解,可得,F,I,/F,=176600/43800=4.03,F,I,=176600 N,，,F,=43800 N,第,62,页,/,共,126,页,为了平衡两滚筒之间的功率分配，在电动机和减速器中间加装液力耦合器，一般液力耦合器的滑差,y=0.04,，这样电动机和液力耦合器的总滑差为,e1,=,e2,=0.013+0.04=0.053,用上述相同的条件和过程代人以上滑差，得,1),当,Dl,1250 mm,，,D2,1260 mm,时,F,I,/F,=1.74,F,I,=140000 N,，,F,=80400 N,2),当,Dl,1260 mm,，,D2,1250 mm,时,F,I,/F,=2.23,F,I,=154000 N,，,F,=66400 N,由以上计算表明，采用液力耦合器后，增大了滚筒的滑差,两滚筒的实际牵引力比值与设计值接近了很多，这也是刮板输送机和带式输送机大多采用液力耦合器的原因之一。此外，为使两滚筒的实际牵引力趋于平衡，要重视清扫器的安装，防止物料粘在滚筒表面，造成两滚筒直径的差异。,第,63,页,/,共,126,页,第四节带式输送机的设计与计算,整机定型带式输送机型号组成：,1,2,3,4/5/6,7,8,其中：,1,产品类型代号；,2,第一特征代号；,3,第二特征代号；,4/5/6,主参数（带宽,cm/,输送量,10t/,功率,kW,）；,7,补充特征代号；,8,设计修改序号。,产品类型代号,第一特征,第二特征,代号,补充特征,单向输送,双向输送,乘,人,类,型,代,号,结构形式,代号,平运,上运,下运,水平,倾斜,弯曲,直线,弯曲,直线,弯曲,矿,用,带,式,输,送,机,D,(,带,),通,用,T,(,通,),绳架,S(,绳,),DTS,不,标,注,W,(,弯,),S,(,上,),A,(,弯,),X,(,下,),N,(,弯,),P,(,平,),Q,(,倾,),R,(,人,),钢,架,吊挂,G(,挂,),DTG,落地,L(,落,),DTL,深槽,C(,槽,),DTC,伸,缩,S,(,伸,),绳架,S(,绳,),DSS,钢架,J(,架,),DSJ,转,载,用,Z,(,转,),牵,桥式,Q(,桥,),DZQ,摆动,B(,摆,),DZB,自移,Y(,移,),DZY,第,64,页,/,共,126,页,带式输送机选型设计的两种方法：,1,）对成套供应设备（或已有设备）按有关规定的要求进行生产能力、电动机功率和输送带强度等校核计算；,2,）对通用设备的选型计算，通过计算选择各组成部件（输送带、滚筒、托辊、驱动装置等），最后组合成适用于具体条件的输送机。,设计步骤：,1,）初步设计 通过计算选择适合部件，或对已选部件的验算；,2,）施工设计 完成对已选部件的安装与布置图的设计工作。（带式输送机系统典型布置图）,第,65,页,/,共,126,页,已知条件：,（,1,）设计运输生产率 ；,（,2,）运输距离 ；,（,3,）输送机安装倾角 ；,（,4,）货载散集密度 ，对于,=0.81.0t/m3,；,（,5,）货载在输送带上的堆积角，对 煤,=30,；,（,6,）货载的块度 。,计算的主要内容：,（,1,）输送能力与输送带宽度计算；,（,2,）输送带运行阻力计算；,（,3,）输送带张力计算；,（,4,）输送带垂度计算；,（,5,）牵引力和电动机功率计算。,第,66,页,/,共,126,页,一、输送带带宽的计算与设计,输送带宽度是带式输送机的一个重要参数。带宽的大小必须同时满足输送能力和货载块度两个条件的要求。,1,按输送能力条件计算,输送机的输送能力,:,Q,3.6Av t/h,式中,A-,货载的断面积，,m,2,；,-,货载的松散密度，,kg/m,3,；,v-,输送带的运行速度，,m/s,。,使用槽形托辊时，货载的断面,积如图所示。它是由梯形面积,A,1,和弓形面积,(,也可按三角形,面积计算,)A,2,组成。,第,67,页,/,共,126,页,令：,所以,A=KB,2,/3.6 m,2,再考虑输送机铺设倾角对断面大小的影响，则输送能力,t/h,式中,-,货载的动堆积角；,-,中部槽槽角；,K-,货载断面系数；,C-,输送机的倾斜系数；,B-,输送带宽度，,m,。,如果使用地点的运输生产率,Q,1,(t,h),是已知的，令其小于等于输送能力,Q,，即,Q,1,Q,，再将其代入上式，可得到输送机在满足运输生产率,Q,1,的条件下的最小输送带宽度：,m,第,68,页,/,共,126,页,货载断面系数,K,表,（,）,10,20,25,28,30,35,=0,67.3,136.3,171.9,193.8,208.7,246.9,=20,208.1,272.9,306.5,327.1,341.1,377.0,=30,264.9,325.0,356,375.1,415.1,421.3,=35,288.5,345.6,375.1,393.2,405.5,437.1,=45,324.7,374.9,400.9,416.9,427.7,455.5,输送机倾斜系数,C,表,/,度,0,7,8,15,16,20,C,1.0,0.95,0.9,0.9,0.8,第,69,页,/,共,126,页,2,按货载块度计算,对于未经过筛分的松散货载,(,如原煤,),B2a,max,+200 mm,对于经过筛分后的松散货载,B3.3a,P,+200 mm,式中,a,max,-,货载最大块度的横向尺寸，,mm,；,a,P,-,货载平均块度的横向尺寸，,mm,。,如果所选输送带宽度不能满足货载块度的要求，则可把带宽等级提高一级，但不宜单从块度要求考虑把带宽提高两级或两级以上，否则会造成浪费。,第,70,页,/,共,126,页,二、运行阻力的计算,带式输送机的运行阻力包括基本阻力和附加阻力两部分。,1,基本阻力,带式输送机的基本运行阻力包括,重段阻力和空段阻力,两部分。,N,N,第,71,页,/,共,126,页,式中：,q-,每米输送带的货载质量（,=A/3.6v,），,kg/m,；,q,d,-,每米输送带的质量，,kg/m,；,L-,输送机的铺设长度，,m,；,g-,重力加速度，,m/s,2,；,-,输送机的铺设倾角；,、,”,-,输送带在重段、空段的运行阻力系数,、,重段、空段折算到单位长度上的托辊转动,部分质量,:,kg/m,式中 、,重段、空段每个托辊转动部分的质量，,kg,；,、,重段、空段的托辊间距，,m,。,输送带向上运行取,“,+,”,；向下运行取,“,-,”,。两个公式的正负号总是相反的。,第,72,页,/,共,126,页,2,附加阻力,(1),输送带绕经滚筒以及滚筒转动的阻力,输送带绕经滚筒以及滚筒转动的阻力，与输送带在滚筒上的围包角有关，还与滚筒的种类有关。,对于驱动滚筒，其阻力,F,1,=k,1,(F,y,+F,l,)=(0.03,0.05)(F,y,+F,l,)N,对于导向滚筒，其阻力,F,1,”,=k,2,F,y,=(0.05,0.07)F,y,N,式中,F,y,、,F,l,-,输送带在滚筒相遇点、分离点处的张力，,N,。,当输送带在滚筒上的围包角较大时，上式中系数取较大值；反之，取较小值,第,73,页,/,共,126,页,(2),凸弧段阻力,带式输送机凸弧段阻力应另行计算。它除了含有直线段所具有的阻力外，还包括,A,、,B,两端的,输送带张力对托辊造成的正压力所形成的托辊运行阻力,。,重段运行阻力,F,2,=,F,i,+(q+q,d,+q,g,)gR,(q+q,d,)Hg,空段运行阻力,F,”,2,=F,i,+(q,d,+q,”,g,)gR,”,干,q,d,Hg N,式中,F,i,-,凸弧段相遇点张力，,N,；,R-,凸弧段曲率半径，,m,；,-,凸弧段所对应的中心角，,rad,；,H-A,、,B,两点的高差，,m,。,其它符号意义同前。输送带向,上运行时取,“,+,”,；向下运行时取,“,-,”,。,凹弧段不增加附加阻力，不另行计算。,第,74,页,/,共,126,页,(3),物料加速阻力,带式输送机在加料处，物料落到输送带上的瞬间至物料与输送带一起运行，由于物料的速度,(,大小和方向,),发生了变化，致使输送带产生一个附加阻力，即物料加速阻力。不同的装载方式，物料加速阻力不同；即使同一种装载方式，当物料落入输送带时的速度,(,大小和角度,),不同时，物料加速阻力也不同。,物料加速阻力,N,式中,h-,物料自加料斗中开始自由下落点至输送带间的垂高，,m,；,-,物料装载速度,v,与输送带运行速度,v,的夹角。,第,75,页,/,共,126,页,当,F,3,0,时，说明加速阻力,F,3,与输送带运行速度,v,的方向相反，,F,3,阻止输送带运行；,当,F,3,0,时，说明,F,3,与,v,方向相同，,F,3,成为主动力，帮助输送带运行；,当,F,3,=0,时，说明物料对输送带不产生附加阻力。,可见，第三种情况对输送带有利。因此，在有可能的情况下，尽量采用图,(a),所示的加料方式，并且适当调整,h,和,值，使加速阻力,F,3,达到最低限度。,第,76,页,/,共,126,页,(4),导料槽的摩擦阻力,物料装到导料槽中以后，要随输送带一起运行，而导料槽是固定不动的，因此物料和导料槽之间就要产生摩擦阻力。导料槽的摩擦阻力,F,4,=(16B,2,+70)L N,式中,B-,输送带宽度，,m,；,-,物料密度，,t/m3,；,L,导料槽长度，,m,。,第,77,页,/,共,126,页,(5),清扫器阻力,无论使用哪种清扫器，清扫过程中都要对输送带产生附加阻力。,弹簧清扫器清扫阻力,F,5,=(700,1000)B N,空段清扫器清扫阻力,F,”,5,=200B N,式中,B-,输送带宽度，,m,。,与基本阻力比较，附加阻力项目较多，但数值都不大。有时作粗略计算，某些附加阻力可忽略。,以上考虑的阻力，大部分为静阻力。除此之外，输送机还存在着动阻力，尤其是对大功率带式输送机进行阻力计算时，动阻力要重点考虑。动阻力的计算方法请参考有关资料。,第,78,页,/,共,126,页,三、输送带张力的确定,输送带的张力，一般是先用摩擦条件确定，然后再用悬垂度条件进行校核。,1.,用摩擦条件确定输送带张力,式中 ,F-,各种附加阻力之和。,联立上二式，可得到,F,l,和,F,y,。再根据逐点张力计算法，以,F,l,为基础，求出其它各点张力。这些张力是满足滚筒摩擦条件，即不打滑条件的，而且有,15%,20%(n=1.15,1.20),的摩擦力备用。,第,79,页,/,共,126,页,2,用悬垂度条件校核输送带张力,为使带式输送机运行平稳而且运行阻力降低，输送带在两托辊之间的悬垂度不宜过大。,一般把悬垂度限制在托辊间距的,25,以内,。输送带的垂度与其张力有关：张力越大，悬垂度就越小；张力越小，悬垂度就越大。输送带的张力与