φ2700×3600型球磨機上料系統(tǒng)設(shè)計【說明書+CAD】
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黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(文獻綜述) 第 11 頁 畢業(yè)設(shè)計文獻綜述 院(系)名稱工學(xué)院機械系 專業(yè)名稱機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名李雙權(quán) 指導(dǎo)教師閆存富2012年 03 月 10 日帶式輸送機設(shè)計摘要:帶式輸送機是由承載的輸送帶兼作牽引機構(gòu)的連續(xù)運輸設(shè)備,由于它具有運輸能力大、運輸阻力小、耗電量低、運行平穩(wěn)、在運輸途中對物料的損傷小、優(yōu)質(zhì)、高效、工藝適應(yīng)性廣的技術(shù)特色等優(yōu)點,深受制造業(yè)的重視,在煤礦、工程運輸?shù)雀呒夹g(shù)領(lǐng)域及機械制造、煤礦開采、汽車制造等產(chǎn)業(yè)部門一直有著廣泛的應(yīng)用。近些年,帶式輸送機又在其他一些產(chǎn)業(yè)部門表現(xiàn)出具有巨大的潛力和廣闊的市場應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞:全封閉帶式輸送機、螺旋拉緊裝置、前言礦用帶式輸送機有:通用普通型帶式輸送機、礦用吊掛式帶式輸送機、可伸縮帶式輸送機、鋼絲繩芯帶式輸送機和鋼絲繩牽引帶式輸送機。是礦井巷道、礦井地面、露天礦及選礦廠廣泛采用的連續(xù)式運輸設(shè)備。它具有:運輸能力大、運送距離長、運行阻力小、噪聲低,運行平穩(wěn)等一系列優(yōu)點。吊掛式帶式輸送機更具有結(jié)構(gòu)簡單,使用鋼材少,便于安裝等特點適合于井下采區(qū)使用。鋼絲繩芯帶式輸送機,由于膠帶牽引能力增大,單機長度大為增加;鋼絲繩牽引帶式輸送機,由于牽引機構(gòu)內(nèi)鋼絲繩來承擔(dān),不僅長度大為增加,還可以利用它運送人員。帶式輸送機可以用于水平及傾斜運榆,通常情況下,沿傾斜向上運送原煤時,傾角不能大于18,向下運輸時,傾角不得大于15,運送附著性和粘著性較大的物料時,傾角還可以大一些。帶式輸送機的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,運輸能力大,工作阻力小,耗電量小,耗電量約為刮板輸送機的1/31/5。由于運輸過程中,貨載與膠常一起移動,貨載的破碎性小。國內(nèi)外的生產(chǎn)實踐證明,帶式輸送機無論在運輸能力方面,還是在經(jīng)濟指標(biāo)方面都是一種較先進的運輸設(shè)各。耗電量低,約為刮扳輸送故磨損小。在膠帶輸送機運輸方面,近年來,國內(nèi)外膠帶輸送機向著長距離、大運量、高速度、大功率、低能耗方向發(fā)展。如北非撒哈拉大沙漠的磷礦石運輸采用10臺鋼絲繩芯膠帶輸送機組成輸送線,遠(yuǎn)距達100km;美國的河湖膠帶運輸線長達169km;西德的萊茵褐煤礦山公司費爾圖納露天煤礦使用的目前世界上膠帶寬度最寬,運輸能力最大的膠帶輸送機,其帶寬達6.4m,每小時運輸能力達1.6104t。為實現(xiàn)長距離無轉(zhuǎn)載連續(xù)運輸,在發(fā)展長運輸線的同時,單機長度也在不斷提高。如日本設(shè)計使用的一臺輸送機,單機長度達15.5km。在德國已采有730 mmin的高速膠帶機等。我國生產(chǎn)的帶式輸送機技術(shù)水平也有很大提高,如大傾角長距離帶式輸送機成套設(shè)備、高產(chǎn)、高效工作面平巷可伸縮帶式輸送機均填補了國內(nèi)空白,并對帶式輸送機的關(guān)鍵技術(shù)及其主要部件進行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā),研究成功了多種軟起動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置,驅(qū)動系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器。1.帶式輸送機的技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢1.1國外帶式輸送機技術(shù)現(xiàn)狀國外帶式輸送機技術(shù)的發(fā)展很快,其主要表現(xiàn)在2個方面:一方面是帶式輸送機的功能多元化、應(yīng)用范圍擴大化,如高傾角帶輸送機、管狀帶式輸送機、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機等各種機型;另一方面是帶式輸送機本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展,尤其是長距離、大運量、高帶速等大型帶式輸送機已成為發(fā)展的主要方向,其核心技術(shù)是開發(fā)應(yīng)用于了帶式輸送機動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù),提高了帶式輸送機的運行性能和可靠性。目前,在煤礦井下使用的帶式輸送機已達到表1所示的主要技術(shù)指標(biāo),其關(guān)鍵技術(shù)與裝備有以下幾個特點:1、設(shè)備大型化。2、應(yīng)用動態(tài)分析技術(shù)和機電一體化。3、輸送系統(tǒng)設(shè)備的通用性、互換性及其單元驅(qū)動的可靠性。4、新型、高可靠性關(guān)鍵元部件技術(shù)。表1 國外帶式輸送機的主要技術(shù)指標(biāo)主參數(shù)順槽可伸縮帶式輸送機大巷與斜井固定式強力帶式輸送機運距/m600075006000帶速/4.5647, 最高達10輸送量/3500500040005000驅(qū)動功率/kW1500400035007000,最大達150001.2國內(nèi)帶式輸送機技術(shù)的現(xiàn)狀我國生產(chǎn)制造的帶式輸送機的品種、類型較多。如大傾角長距離帶式輸送機成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內(nèi)空白,并對帶式輸送機的減低關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā),研制成功了多種軟起動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器。目前,我國煤礦井下用帶式輸送機的主要技術(shù)特征指標(biāo)如表2所示表2 國內(nèi)帶式輸送機的主要技術(shù)指標(biāo)主參數(shù)順槽可伸縮帶式輸送機大巷與斜井固定式強力帶式輸送機運距/m200030003000帶速/3.5445, 最高達8輸送量/2500300030004000驅(qū)動功率/kW1200200015003000,最大達100001.3國內(nèi)外帶式輸送機技術(shù)的差距及發(fā)展趨勢帶式輸送機動態(tài)分析與監(jiān)測技術(shù) 長距離、大功率帶式輸送機的技術(shù)關(guān)鍵是動態(tài)設(shè)計與監(jiān)測,它是制約大型帶式輸送機發(fā)展的核心技術(shù)。目前我國用剛性理論來分析研究帶式輸送機并制訂計算方法和設(shè)計規(guī)范,設(shè)計中對輸送帶使用了很高的安全系統(tǒng)(一般取n=10左右),與實際情況相差很遠(yuǎn)。實際上輸送帶是粘彈性體,長距離帶式輸送機其輸送帶對驅(qū)動裝置的起、制動力的動態(tài)響應(yīng)是一個非常復(fù)雜的過程,而不能簡單地用剛體力學(xué)來解釋和計算。國外已開發(fā)了帶式輸送機動態(tài)設(shè)計方法和應(yīng)用軟件,在大型輸送機上對輸送機的動張力進行動態(tài)分析與動態(tài)監(jiān)測,降低輸送帶的安全系統(tǒng),大大延長使用壽命,確保了輸送機運行的可靠性,從而使大型帶式輸送機的設(shè)計達到了最高水平(輸送帶安全系數(shù)n=56),并使輸送機的設(shè)備成本尤其是輸送帶成本大為降低。 可靠的可控軟起動技術(shù)與功率均衡技術(shù) 長距離大運量帶式輸送機由于功率大、距離長且多機驅(qū)動,必須采用軟起動方式來降低輸送機制動張力,特別是多電機驅(qū)動時。為了減少對電網(wǎng)的沖擊,軟起動時應(yīng)有分時慢速起動;還要控制輸送機起動加速度0.30.1 m/s2,解決承載帶與驅(qū)動帶的帶速同步問題及輸送帶涌浪現(xiàn)象,減少對元部件的沖擊。由于制造誤差及電機特性誤差,各驅(qū)動點的功率會出現(xiàn)不均衡,一旦某個電機功率過大將會引起燒電機事故,因此,各電機之間的功率平衡應(yīng)加以控制,并提高平衡精度。國內(nèi)已大量應(yīng)用調(diào)速型液力偶合器來實現(xiàn)輸送機的軟起動與功率平衡,解決了長距離帶式輸送機的起動與功率平衡及同步性問題。但其調(diào)節(jié)精度及可靠性與國外相比還有一定差距。此外,長距離大功率帶式輸送機除了要求一個運煤帶速外,還需要一個驗帶的帶速,調(diào)速型液力偶合器雖然實現(xiàn)軟啟動與功率平衡,但還需研制適合長距離的無級液力調(diào)速裝置。當(dāng)電機功率50 kW時, 可控啟動傳輸 (用于大慣性負(fù)載平滑啟動的多級減速齒輪裝置,多用于煤礦和礦山中帶式輸送機的驅(qū)動)顯示出優(yōu)越性。由于可控軟起動是將行星齒輪減速器的內(nèi)齒圈與濕式磨擦離合器組合而成(即粘性傳動)。通過比例閥及控制系統(tǒng)來實現(xiàn)軟起動與功率平衡,其調(diào)節(jié)精度可達98% 以上。但價格昂貴,急需國產(chǎn)化。我國帶式輸送機的主要性能與參數(shù)已不能滿足高產(chǎn)高效礦井的需要,尤其是順槽可伸縮帶式輸送機的關(guān)鍵元部件及其功能如自移機尾、高效儲帶與張緊裝置等與國外有著很大差距。(1)裝機功率 我國工作面順槽可伸縮帶式輸送機最大裝機功率為4250 kW,國外產(chǎn)品可達4970 kW,國產(chǎn)帶式輸送機的裝機功率約為國外產(chǎn)品的30%40%,固定帶式輸送機的裝機功率相差更大。(2)運輸能力 我國帶式輸送機最大運量為3000 t/h,國外已達5500 t/h。(3)最大輸送帶寬度 我國帶式輸送機為1400 mm,國外最大為1830 mm.(4)帶速 由于受托輥轉(zhuǎn)速的限制,我國帶式輸送機帶速為4m/s,國外為5m/s以上。(5)工作面順槽運輸長度 我國為3000 m,國外為7300m。(6)高效儲帶與張緊裝置 我國采用封閉式儲帶結(jié)構(gòu)和絞車?yán)o為主,張緊小車易脫軌,輸送帶易跑偏,輸送帶伸縮時,托輥小車不自移,需人工推移,檢修麻煩。國外采用結(jié)構(gòu)先進的開放式儲帶裝置和高精度的大扭矩、大行程自動張緊設(shè)備,托輥小車能自動隨輸送帶伸縮到位。輸送帶有易跑偏,不會出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象。(7)輸送機品種 機型品種少,功能單一,使用范圍受限,不能充分發(fā)揮其效能,如拓展運人、運料或雙向運輸?shù)裙δ埽龅揭粰C多用;另外,我國煤礦的地質(zhì)條件差異很大,在運輸系統(tǒng)的布置上經(jīng)常會出現(xiàn)一些特殊要求,如彎曲、大傾角直至垂直提升等,應(yīng)開發(fā)特殊型專用機種帶式輸送機。2.帶式輸送機的應(yīng)用帶式輸送機是連續(xù)運輸機的一種,連續(xù)運輸機是固定式或運移式起重運輸機中主要類型之一,其運輸特點是形成裝載點到裝載點之間的連續(xù)物料流,靠連續(xù)物料流的整體運動來完成物流從裝載點到卸載點的輸送。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等各企業(yè)中,連續(xù)運輸機是生產(chǎn)過程中組成有節(jié)奏的流水作業(yè)運輸線不可缺少的組成部分。連續(xù)運輸機可分為:(1)具有撓性牽引物件的輸送機,如帶式輸送機,板式輸送機,刮板輸送機,斗式輸送機、自動扶梯及架空索道等;(2)不具有撓性牽引物件的輸送機,如螺旋輸送機、振動輸送機等;(3)管道輸送機(流體輸送),如氣力輸送裝置和液力輸送管道.其中帶輸送機是連續(xù)運輸機中是使用最廣泛的, 帶式輸送機運行可靠,輸送量大,輸送距離長,維護簡便,適應(yīng)于冶金煤炭,機械電力,輕工,建材,糧食等各個部門。 3.帶式輸送機的分類帶式輸送機分類方法有多種,按運輸物料的輸送帶結(jié)構(gòu)可分成兩類,一類是普通型帶式輸送機,這類帶式輸送機在輸送帶運輸物料的過程中,上帶呈槽形,下帶呈平形,輸送帶有托輥托起,輸送帶外表幾何形狀均為平面;另外一類是特種結(jié)構(gòu)的帶式輸送機,各有各的輸送特點.其簡介如下: 4.各種帶式輸送機的特點(1)QD80輕型固定式帶輸送機與TD型相比,其帶較薄、載荷也較輕,運距一般不超過100m,電機容量不超過22kw.(2)DX型鋼繩芯帶式輸送機它屬于高強度帶式輸送機,其輸送帶的帶芯中有平行的細(xì)鋼繩,一臺運輸機運距可達幾公里到幾十公里.(3)U形帶式輸送機它又稱為槽形帶式輸送機,其明顯特點是將普通帶式輸送機的槽形托輥角由3045提高到90使輸送帶成U形.這樣一來輸送帶與物料間產(chǎn)生擠壓,導(dǎo)致物料對膠帶的摩擦力增大,從而輸送機的運輸傾角可達25.(4)管形帶式輸送機 U形帶式輸送帶進一步的成槽,最后形成一個圓管狀,即為管形帶式輸送機,因為輸送帶被卷成一個圓管,故可以實現(xiàn)閉密輸送物料,可明顯減輕粉狀物料對環(huán)境的污染,并且可以實現(xiàn)彎曲運行.(5)氣墊式帶輸送機其輸送帶不是運行在托輥上的,而是在空氣膜(氣墊)上運行,省去了托輥,用不動的帶有氣孔的氣室盤形槽和氣室取代了運行的托輥,運動部件的減少,總的等效質(zhì)量減少,阻力減小,效率提高,并且運行平穩(wěn),可提高帶速.但一般其運送物料的塊度不超過300mm.增大物流斷面的方法除了用托輥把輸送帶強壓成槽形外,也可以改變輸送帶本身,把輸送帶的運載面做成垂直邊的,并且?guī)в袡M隔板,一般把垂直側(cè)擋邊作成波狀,故稱為波狀帶式輸送機,這種機型適用于大傾角,傾角在30以上,最大可達90.(6)壓帶式帶輸送機 它是用一條輔助帶對物料施加壓力.這種輸送機的主要優(yōu)點是:輸送物料的最大傾角可達90,運行速度可達6m/s,輸送能力不隨傾角的變化而變化,可實現(xiàn)松散物料和有毒物料的密閉輸送.其主要缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、輸送帶的磨損增大和能耗較大。(7)鋼繩牽引帶式輸送機 它是無際繩運輸與帶式運輸相結(jié)合的產(chǎn)物,既具有鋼繩的高強度、牽引靈活的特點,又具有帶式運輸?shù)倪B續(xù)、柔性的優(yōu)點。5.帶式輸送機的安裝與試運行5.1安裝要求(1)直線運行的輸送機機頭、機身和機尾的中心線應(yīng)成一條直線。(2)機頭、機尾各滾筒,鉸接托輥,吊架的位置必須與輸送機中心線垂直。(3)膠帶接頭必須保證正和直。(4)輸送機與支拄問應(yīng)留有間隙,一面不小于0.4m;另一面不小于0.7m??拷鼨C頭和機尾的過道不應(yīng)小于0.6m。 5.2試運行首先,應(yīng)進行試運行前的全面檢查,無問題后,接著做空運轉(zhuǎn)試運行,第一步先做未裝膠帶的空運轉(zhuǎn),檢查驅(qū)動裝置、漲緊絞車、卷帶裝置等運轉(zhuǎn)部件是否運轉(zhuǎn)正常,各軸承溫升情況。運行合格后,再做裝上膠帶的試運行,主要觀察是否打滑和跑偏,若有應(yīng)相應(yīng)的處理??者\行一切正常后,方可加載運行,加載應(yīng)從輕載、半載到滿載逐級進行,正常后再做重載啟動運行。5.3輸送帶的跑偏與調(diào)整帶式輸送機在運轉(zhuǎn)中最常見的故障就是輸送帶跑偏引起其邊緣與其他機件的劇烈摩擦,致使輸送帶的邊緣被磨損甚至撕邊。下面分析一下輸送帶的跑偏原因和處理方法。輸送帶在中間機架范圍內(nèi)的跑偏主要原因是:托輥安裝不正,也就是托輥的軸線與輸送機中心線不垂直;托輥或托輥架不平、個問機架或繩架鋼絲繩高低不一致;輸送帶的接口線與其中心線不垂直;鋼繩芯輸送帶內(nèi)的鋼絲繩受力不均;貨載偏向輸送帶一側(cè);輸送帶受到側(cè)向力的沖擊;某托輥被卡住不轉(zhuǎn)動;輸送帶拉緊程度不夠等等。托輥安裝不正是以上跑偏原因中最常見的。跑偏地點一般出現(xiàn)在這個跑偏托輥前面(按輸送帶運行方向說)的第二或第三架托輥上。這類跑偏最好是在輸送視運轉(zhuǎn)過程中給予排除。排除的方法是,輸送帶往哪邊跑,就把托輥的哪一端沿著輸送帶的運行方向前移一段距離或?qū)⑼休伒牧硪欢撕笠埔欢尉嚯x,移動的距離以能糾正輸送帶的跑偏為限。這種調(diào)偏往往不能立即見效或穩(wěn)定,應(yīng)當(dāng)運轉(zhuǎn)幾分鐘后再作判斷。安裝不正的托輥究競有多少,有時直接看不出來。遇到達種情況,可以根據(jù)跑偏的范圍,一組一組地調(diào)整,直到跑偏消失為止。在某處觀察輸送帶時,有時會發(fā)現(xiàn)一會兒跑偏一會兒又不跑偏的現(xiàn)象,這很可能是輸送帶接頭不正的緣故。若接頭不正使輸送帶成弓形,則輸送帶有載運行時要比空載運行時跑偏程度小,這是由于有載運行時輸送帶被拉直曲緣故。所以,遇到空載跑伯,且又不太嚴(yán)重時,先不要急于調(diào)整,可以等輸送機滿載運行時再觀察和調(diào)整。時還會發(fā)現(xiàn),輸送帶的跑偏沒有規(guī)律,忽左忽右,這是由于輸送帶松馳的緣故當(dāng)增加輸送帶的拉緊力,紀(jì)偏就會自行消失。輸送帶在滾筒處跑偏,其原因有以下幾種情況。滾筒軸線與輸送帶中心線不垂直的情況,這種情況導(dǎo)致輸送帶向較松的一側(cè)偏去。滾筒軸線與水平面不平行的情況,這種情況特使輸送帶沿著滾筒較高的一側(cè)偏去。以上兩種情況,只要將滾筒的位置調(diào)正,跑偏現(xiàn)象即可消失。滾筒長期未作清理,致使積垢嚴(yán)重,使該筒變成錐形的情況。這時,輸送帶要向滾簡直徑較大的一端偏去。遇到這種情況,應(yīng)及時清除滾筒上的積垢。另外,要充分利用輸送機上的清掃器,防止污垢粘結(jié)到滾筒上。 以上介紹了各種跑偏情況和原因,為了便于記憶: 托輥上,跑后不跑前; 膠帶上,跑輕不跑重; 滾筒上,跑松不跑緊,跑高不跑低。 輸送帶的跑偏原因有時很復(fù)雜,尤其是剛剛安裝的帶式輸送機,單用一種方式去處理有時效果不大,所以,必須針對跑偏的各種原因,采用多種方法綜合處理,同時調(diào)整幾個部位。此外,輸送機空載運行時的跑偏不如有載運行時容易糾正,因此,調(diào)整輸送帶的跑偏一般是在有載運行時,除非空載運行時跑偏非常嚴(yán)重。6.運轉(zhuǎn)維護中應(yīng)注意的主要問題(1)帶式輸送機的工作場所必須保持清潔;保證電動機、液力偶合器和減速器具有良好的散熱條件。煤粉應(yīng)及時清除。(2)應(yīng)盡量避免頻繁起動,一般情況下應(yīng)空載起動。用兩個電動機驅(qū)動時,可先后也可同時起動。(3)每班工作前必須仔細(xì)檢查液力偶合器有無漏油現(xiàn)象,定期檢查其充油量,發(fā)現(xiàn)油量不足應(yīng)立即按規(guī)定補充。工作中禁止取掉液力偶合器的護罩。(4)經(jīng)常檢查機身鋼絲繩的張緊度,發(fā)現(xiàn)松弛現(xiàn)象時應(yīng)立即張緊,但緊繩后應(yīng)注意觀察膠帶是否跑偏。(5)托輥應(yīng)定期檢修,檢修時密封因內(nèi)必須填滿潤滑脂,轉(zhuǎn)動不靈活的托輥應(yīng)立即更換。(6)不允計膠帶沿傳動滾筒有打滑現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)膠帶松弛立即張緊。(7)發(fā)現(xiàn)膠帶跑偏應(yīng)立即調(diào)正,不允許產(chǎn)生磨膠帶邊緣現(xiàn)象。(8)經(jīng)常檢查膠帶接頭,發(fā)現(xiàn)斷裂,及時修理或更換。(9)繩卡上的斜楔必須打緊,嚴(yán)禁在運輸?shù)拿禾恐杏休^長的鐵器,以防膠帶跑偏時劃破膠帶。(10)經(jīng)常檢查情掃裝置的工作狀況。清掃后的膠帶以及傳動滾筒表面,不允許粘附碎煤或煤粉。(11)裝載應(yīng)保證貸載裝在膠帶正中,不允許在較大的高度上直接裝載,以防止大塊煤砸壞膠帶。參考文獻1 機械工業(yè)部設(shè)計單位聯(lián)合設(shè)計組.ZJT1A-96帶式輸送機設(shè)計選用手冊M.黃河水 利出版社.1998年10月.2 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