帶式輸送機的設(shè)計論文.doc

摘要 帶式輸送機在當(dāng)今社會應(yīng)用日益廣泛，當(dāng)然一個產(chǎn)品也需要不斷的研發(fā)和更新，才能永?；盍ΑＮ宜龅膯瓮休伻忾]帶式輸送機就是在一些方面進行了改進，首先用單托輥代替槽型托輥以防止跑偏，其次在輸送機外加外罩來防止污染，美化環(huán)境，再次螺旋拉緊裝置保證了運行的穩(wěn)定和可靠性等。這些結(jié)構(gòu)和技術(shù)保證了帶式輸送機的整機性能優(yōu)良，輸送量大，帶速快，高效節(jié)能。 通過對國內(nèi)外帶式輸送機技術(shù)現(xiàn)狀的分析，得出了其在以后的發(fā)展趨勢；在對帶式輸送機的各部件進行設(shè)計與選擇，得出了對其整體的設(shè)計與選擇；在其計算中驗證了帶式輸送機的各部件滿足了它的功能要求，另外輸送機在設(shè)計的過程中考慮到了工作環(huán)境，運行過程中皮帶易磨損等問題進行了加外罩和單托輥結(jié)構(gòu)，是本輸送機與其他機器的不同之處！可以使輸送機在更廣的范圍，更可靠的運行。 關(guān)鍵詞： 帶式輸送機、單托輥、螺旋拉緊裝置。 目 錄 前言 3 第一章 帶式輸送機的技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 4 第一節(jié). 國外帶式輸送機技術(shù)的現(xiàn)狀 5 第二節(jié). 國內(nèi)帶式輸送機技術(shù)的現(xiàn)狀 6 第三節(jié). 國內(nèi)外帶式輸送機技術(shù)的差距 6 第二章 整體的設(shè)計與選擇 8 第一節(jié) 電動機的選擇 9 第二節(jié) 帶速的選擇 9 第三節(jié) 總體布置設(shè)計 10 第四節(jié) 控制系統(tǒng)的設(shè)計...........................................12 第三章 輸送機各部件選型計算過程． 14 第一節(jié) 輸送機布置簡圖 15 第二節(jié) 初定參數(shù) 16 第三節(jié) 張力計算 17 第四節(jié) 拉緊裝置計算 18 第五節(jié) 輸送帶選擇計算 19 第六節(jié) 輸送帶組合型號 20 參考文獻 21 致謝……………………………………………………………………..22 前 言 運輸機又稱帶式輸送機,是一種連續(xù)運輸機械,也是一種通用機械。皮帶運輸機被廣泛應(yīng)用在港口、電廠、鋼鐵企業(yè)、水泥、糧食以及輕工業(yè)的生產(chǎn)線。即可以運送散狀物料,也可以運送成件物品 ,堆取料機,堆料機,取料機,皮帶機,發(fā)電等。 在煤礦的開采過程中，帶式輸送機的作用至關(guān)重要，其性能的好壞直接影響到煤礦行業(yè)的發(fā)展和效益，因此研究帶式輸送機對煤礦行業(yè)和其他一些輸送類的行業(yè)有著非常重要的意義。帶式輸送機的工作環(huán)境一般情況下都比較惡劣，對帶式輸送機的性能要求也很高，在研究的同時，對其性能進行分析與提高也式目前輸送行業(yè)中不可缺少的重要部分。在本次設(shè)計中的帶式輸送機采用了全封閉式結(jié)構(gòu)，對帶式輸送機的工作環(huán)境惡劣的方面進行了一些改進。 帶式輸送機制造以其優(yōu)質(zhì)、高效、工藝適應(yīng)性廣的技術(shù)特色，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。  第一章 帶式輸送機的技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 第一節(jié) 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) Tab.1 The main technical parameters of belt conveyer in overseas 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/m 6000～7500 ＞6000 帶速/ 4.5～6 4～7, 最高達10 輸送量/ 3500～5000 4000～5000 驅(qū)動功率/kW 1500～4000 3500～7000，最大達15000 第二節(jié) 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。在“八五”期間，通過國家一條龍“日產(chǎn)萬噸綜采設(shè)備”項目的實施，帶式輸送機的技術(shù)水平有了很大提高，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)呂開發(fā)都取得了很大的進步。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) Tab.2 The main technical parameters of the belt conveyer China 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/m 2000～3000 ＞3000 帶速/ 3.5～4 4～5, 最高達8 輸送量/ 2500～3000 3000～4000 驅(qū)動功率/kW 1200～2000 1500～3000，最大達10000 第三節(jié) 國內(nèi)外帶式輸送機技術(shù)的差距及發(fā)展趨勢 一、大型帶式輸送機的關(guān)鍵核心技術(shù)上的差距. 1、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。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=5～6），并使輸送機的設(shè)備成本尤其是輸送帶成本大為降低。 2、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0.3～0.1 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-CST(用于大慣性負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。 二、技術(shù)性能上差距 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4×250 kW，國外產(chǎn)品可達4×970 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?，做到一機多用；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（>+25°）直至垂直提升等，應(yīng)開發(fā)特殊型專用機種帶式輸送機。 三、可靠性、壽命上的差距 1、輸送帶抗拉強度 我國生產(chǎn)的織物整芯阻燃輸送帶最高為2500 N/mm，國外為3150 N/mm。鋼絲繩芯阻燃輸送帶最高為4000 N/mm，國外為7000 N/mm。 2、輸送帶接頭強度 我國輸送帶接頭強度為母帶的50%～65%，國外達母帶的70%～75%。 3、托輥壽命 我國現(xiàn)有的托輥技術(shù)與國外比較，壽命短、速度低、阻力大外國的比我們的壽命多30%-40% 4、輸送機減速器壽命 我國輸送機減速器壽命3萬h，國外減速器壽命7萬h。 5、帶式輸送機上下運行時可靠性差. 四、控制系統(tǒng)上差距 1、驅(qū)動方式 我國為調(diào)速型液力偶合器和硬齒面減速器，國外傳動方式多樣，如BOSS系統(tǒng)、CST（軟啟動）可控傳動系統(tǒng)等，控制精度較高。 2、監(jiān)控裝置 國外輸送機已采用高檔可編程序控制器PLC，開發(fā)了先進的程序軟伯與綜合電源繼電器控制技術(shù)以及數(shù)據(jù)采信、處理、存儲、傳輸、故障診斷與查詢等完整自動監(jiān)控系統(tǒng)。我國輸送機僅采用了中檔可編程序控制器來控制輸送機的啟動、正常運行、停機等工作過程。雖然能與可控啟（制）支裝置配合使用，達到可控啟（制）動、帶速同步、功率平衡等功能，但沒有自動臨近裝置，沒有故障診斷與查詢等。 3、輸送機保護裝置 國外帶式輸送機除安裝防止輸送帶跑偏、打滑、撕裂、過滿堵塞、自動灑水降塵等保護裝置外，近年又開發(fā)了很多新型監(jiān)測裝置：傳動滾筒、變向滾筒及托輥組的溫度監(jiān)測系統(tǒng)；煙霧報警及自動消防滅火裝置；纖維織輸送帶縱撕裂及接頭監(jiān)測系統(tǒng)；防爆電子輸送帶秤自動計量系統(tǒng)。這些新型保護系統(tǒng)我國基本處于空白。而我國現(xiàn)有的打滑、堆煤、溜煤眼滿倉保護，防跑偏、超溫灑水，煙霧報警裝置的可靠性、靈敏性、壽命都較低。 五、發(fā)展趨勢 目前世界上輸送機向遠距離、高帶速、大輸送量、高可靠性發(fā)展，我國在這方面還有很大的發(fā)展空間. 第二章 整體的設(shè)計與選擇 第一節(jié) 電動機的選擇 電動機是輸送機的重要組成部分，應(yīng)遵循以下原則進行選擇 功率的選擇：電動機的功率不能選擇過小，否則難于啟動或者勉強啟動，使運轉(zhuǎn)電流超過電動機的額定電流，導(dǎo)致電動機過熱以致燒損。電動機的功率也不能選擇太大，否則不但浪費投資，而且電動機在低負荷下運行，其功率和功率因數(shù)都不高，造成功率浪費。 應(yīng)采用防護式、封閉式防爆式：這種電動機的轉(zhuǎn)子，定子繞組等都裝在一個封閉的機殼內(nèi)，能防止灰塵、鐵屑或其它雜物侵入電動機內(nèi)部，但它的密封不很嚴(yán)密，所以還不能在水中工作，“JO”系列電動機屬于這種防護形式⑶電動機電壓等級的選擇，要根據(jù)電動機的類型，功率以及使用地點的電壓來決定。電動機的額定轉(zhuǎn)速根據(jù)生產(chǎn)機械的要求而決定，一般采用盡量高轉(zhuǎn)速的電動機。 第二節(jié) 帶速的選擇 帶速是輸送機的重要參數(shù)，應(yīng)遵循以下原則進行選擇： 1、 長距離，大運量，寬度大輸送機可選擇較高帶速； 2、傾角越大，運距越短則帶速亦應(yīng)越??； 3、粒度大，磨琢性大，易粉碎和易起塵的物料宜選用較低帶速； 4、采用卸料車卸料時帶速不宜超過2.5m/s，采用犁式卸料器卸料時，帶速不宜超過2m/s 5、輸送成件物品時，帶速不得超過1.25m/s 6、手選用帶式輸送機帶速一般為0.3m/s； 第三節(jié) 總體布置設(shè)計 概述：影響帶式輸送機總體布置的因素有：輸送機傾角，受料段和機尾長度，卸料段，弧度段，過渡段，拉緊裝置型式和位置，驅(qū)動裝置位置等。這些因素的變化都會帶來側(cè)向布置的變化，為突出側(cè)向布置對整機設(shè)計的重要性，并為計算機處理時簡化輸入提供方便，本文將這些影響總體布置的因素歸并為側(cè)向設(shè)計問題來加以處理。 1、輸送機傾角：輸送機的輸送能力隨其傾角的提高而減小，因而盡量選用較小傾角，特別對于由多臺輸送機組成的輸送系統(tǒng)更是這樣。對于帶速超過2.5m/s的輸送機，為保證機尾不撒料，輸送機的最大傾角應(yīng)較規(guī)定值減小2°-4°，速度越高，傾角應(yīng)越小。輸送多種物料的輸送機的最大傾角，按最大傾角規(guī)定值最小的那種物料確定。槽角λ=45°的輸送機，其最大傾角可較一般輸送機提高2°-3°。同時采取特殊措施時除外下運帶式輸送機的傾角應(yīng)較一般輸送機減少2°-4°。某些情況下，無論上運或下運輸送機的傾角可以提高到28°或更高。此時需要采取特殊措施，例如，降低帶速，提高拖輥槽角，改變側(cè)型以增加水平或較緩坡段等，并請教專家進行經(jīng)濟和技術(shù)評估，不應(yīng)貿(mào)然采取大傾角。 2、受料段和機尾長度：受料段應(yīng)盡量設(shè)計為水平段，必須傾斜受料時，其傾角應(yīng)盡量小。物料落到輸送機的受料點，應(yīng)是輸送機正常成槽的地方，并使導(dǎo)料槽處在一種托輥槽角上，以確保受料順利，方便導(dǎo)料槽的密封。有條件時，受料段的槽角最好為45°，并在導(dǎo)料槽前后均配設(shè)過段，以更好地消除導(dǎo)料槽撒料的可能性。 3、卸料段：傾斜輸送機的卸料段最好設(shè)計成水平段，盡量不采用高式架和高式驅(qū)動裝置架，以方便操作和維修，有利于輸送機頭部和轉(zhuǎn)運站設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化。卸料段為水平的傾斜輸送機，其折點到頭部滾筒中心線的距離應(yīng)足夠，以保證所有過渡托輥均不在凹弧段上。帶速≥3.15 m/s的輸送機的卸料段一般應(yīng)設(shè)計為水平段。 4、拉緊裝置型式：三種拉緊方式中，應(yīng)優(yōu)先采用中部重錘拉緊裝置，并使其盡量靠近傳動滾筒。螺旋拉緊裝置一般只用于無法采用其他拉緊方式的機長小于30m的輸送機上，對于輕質(zhì)物料或運量特小的輸送機，此值可延長到50m。計算拉緊行程較大，在側(cè)型布置上有困難時，可采用雙行程中部重錘拉緊裝置，或同時采用倆種不同形式的拉緊裝置予以解決。車式重錘拉緊裝置可置于輸送機中部和尾部，條件允許時，應(yīng)盡量置于中部并靠近傳動滾筒處，不得已時，才將車式重錘拉緊裝置置于輸送機尾部。長距離輸送機選擇電動絞車?yán)o裝置或液壓車式拉緊裝置時，總是將拉緊裝置設(shè)于輸送機中部并靠近中部傳動滾筒。 5、過渡段：大運量，長距離，輸送帶張力大和重要的輸送機一般均應(yīng)設(shè)置過渡段。頭部滾筒中心線至第一組正常槽型托輥中心線的最小過渡段長度。有條件時，設(shè)置了頭部過渡段的輸送機宜相應(yīng)設(shè)置尾部過渡段。應(yīng)在尾部改向滾筒槽角托輥間加設(shè)兩組30°、一組25°、一組20°、一組15°槽形托輥作為過渡。 6、驅(qū)動裝置位置：單滾筒傳動輸送機，其驅(qū)動裝置一般設(shè)于頭部滾筒處。因工藝布置需要，或為了維修方便，或為了不增加投資，可考慮將驅(qū)動裝置設(shè)于中部或尾部。采用雙滾筒傳動或多滾筒傳動時，驅(qū)動裝置位置則根據(jù)計算決定。 7、滾筒匹配： 表3 滾筒匹配 B 傳動滾 筒直徑 180°尾部改 向滾筒直徑 180°中部改 向滾筒直徑 180°頭部改 向滾筒直徑 90°改向 滾筒直徑 ＜45°改向 滾筒直徑 1200 1000 800 800 1000 630 500 8、托輥間距：托輥間距應(yīng)滿足輥子承載能力和輸送帶下垂度倆個條件。凸弧段托輥間距一般為承載分支托輥間距的1/2。受料段托輥間距一般為承載分支托輥間距的1/2-1/3 。因受力過大需加密托輥時，可根據(jù)實際需要，由設(shè)計者確定托輥間距。輸送質(zhì)量大于20㎏的成件物品時，托輥間距不應(yīng)大于物品長度（沿輸送方向）的1/2；對于20㎏以下的成件物品，托輥間距可取1200mm 9、輸送帶： 輸送帶是帶式輸送機中的拽引構(gòu)件和承載構(gòu)件，是帶式輸送機最主要的部件，其價格一般占整機價格的30％-40％或以上。因而，選擇適用的輸送帶，降低輸送帶所承載的張力，保護輸送帶在使用中不被損傷，方便輸送帶的安裝以及更換和維修，延長輸送帶的使用壽命等成為輸送機設(shè)計的核心內(nèi)容。 ⑴輸送帶規(guī)格和技術(shù)參數(shù)： 普通輸送帶的芯層和覆蓋膠可用多種材料制成，以適應(yīng)不同的工作條件。 ⑵輸送帶的選用：①類型選擇：普通輸送帶一般多采用橡膠覆蓋層，其適用的環(huán)境溫度與輸送機一樣為-20-40℃。環(huán)境溫度低于-5℃時，不宜采用維綸帆布芯膠帶。環(huán)境溫度低于-15℃時，不宜采用普通棉帆布芯膠帶。在環(huán)境溫度低于-20℃條件下采用鋼絲芯膠帶時，應(yīng)采用耐寒型膠帶并與制造廠簽訂保證協(xié)議。普通橡膠輸送帶適用的輸送物料溫度一般為常溫。當(dāng)輸送物料溫度為80-200℃時，應(yīng)采用耐熱帶，我國生產(chǎn)的耐熱帶分三型，即1型100℃，2型125℃，3型150℃，而有的廠生產(chǎn)的特種耐熱帶其耐熱類型為1型130℃，2型160℃，3型200℃。煤礦井下輸送機，用作高爐帶式上料機的輸送機及其他有火災(zāi)危險的場所使用的輸送機，用采用阻燃型難燃型輸送帶。輸送具有酸性，堿性和其他腐蝕性物料或含油物料時，應(yīng)采用相應(yīng)的耐酸，耐堿，耐腐蝕或耐油橡膠帶或塑料帶。PVC類型的 塑料覆蓋層輸送帶在井下作業(yè)有很好的表現(xiàn)，但使用這種輸送帶時，輸送機傾角一般不大于13°采用特殊措施者除外。 ②帶寬：取1400 ，層數(shù)：3層 ，上膠厚：3 ，下膠厚：1.5 10、封閉外殼：封閉外殼式輸送機能夠防止外來污染，更可靠運行的保障，其各部分尺寸按照各部件的運行要求來加工 第四節(jié) 控制系統(tǒng)的設(shè)計 一、電動機正反轉(zhuǎn)線路 圖2-1為異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路，從圖2-1（a）可知，按下SB2，正向接觸器KM1得電動作，主觸點閉合，使電動機正轉(zhuǎn)。按停止按鈕SB1，電動機停止。按下SB3，反向接觸器KM2得電動作，其主觸點閉合，使電動機子繞組與正轉(zhuǎn)時相比相序反了，則電動機反轉(zhuǎn)。 從主回路來看，如果KM1、KM2同時通電動作，就會造成主回路短路。在線路圖2-1（a）中，如果按了SB2又按了SB3，就會造成上述事故。為此要求線路中必須設(shè)置聯(lián)鎖環(huán)節(jié)。如圖2-1（b）所示，根據(jù)本章前面所講述過的互鎖的內(nèi)容，利用兩個接觸器的輔助常閉觸點互鎖控制的方式將其中一個接觸器的常閉觸點串入另一個接觸器的線圈電路中，則任何一個接觸器先通電后，即使按下相反方向的起動按鈕，另一個接觸器也無法通電，這種方式稱為電氣聯(lián)鎖或電氣互鎖. 電動機工作后才能起動等等，都需要有類似的這種聯(lián)鎖控制。如果現(xiàn)在電動機在正轉(zhuǎn)，想要反轉(zhuǎn)，則線路2-1（b）必須先按停止按鈕SB1后，再按方向按鈕SB3才能實現(xiàn)，顯然操作不方便。線路圖2-1（c）利用復(fù)合按鈕就可實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的直接轉(zhuǎn)換。很顯然采用復(fù)合按鈕，還可以起到聯(lián)鎖作用，這是由于按下復(fù)合按鈕SB2時，KM1可得電動作，同時KM2回路被切斷。同理按下復(fù)合按鈕SB3時，KM2得電，同時KM1回路被切斷。這樣的互鎖叫機械互鎖。圖2-1（c）既有接觸器常閉觸點的電氣互鎖，也有復(fù)合按鈕常閉觸點的互鎖，即具有雙重互線。 二、動力頭的自動循環(huán)控制 　　圖2-2是動力頭的行程控制線路，它也是由行程開關(guān)按行程控制來實現(xiàn)動力頭的往復(fù)運動的。 　　控制線路完成了這樣一個工作循環(huán)：首先使動力頭Ⅰ由位置b移到位置a停下；然后動力頭Ⅱ由位置c移到位置d停下；接著使動力頭Ⅰ和Ⅱ同時退回到原位置停下。 　　行程開關(guān)ST1、ST2、ST3、ST4分別裝在床身b、a、c、d處。電動機M1帶動動力頭Ⅰ，電動機M2帶動動力頭Ⅱ。動力頭Ⅰ和Ⅱ在原位時分別壓下ST1和ST3。線路的工作過程如下： 　　按下起動按鈕SB2，接觸器KM1得電并自鎖，使電動機M1正轉(zhuǎn)，動力頭Ⅰ由原位b向a點前進。 　　當(dāng)動力頭到a點位置時，ST2行程開關(guān)被壓下，結(jié)果使KM1失電，動力頭Ⅰ停止；同時使KM2得電動作，電動機M2正轉(zhuǎn)，動力頭Ⅱ由原位c點向d點前進。圖有個 當(dāng)動力頭Ⅱ到達d點時，ST4被壓下，結(jié)果使KM2失電，與此同時KM3與KM4得電動作并自鎖，電動機M1與M2都反轉(zhuǎn)。使動力頭Ⅰ與Ⅱ都向原位退回，當(dāng)退回到原位時，行程開關(guān)ST1、ST3分別被壓下，使KM3和KM4失電，兩個動力頭都停在原位。 KM3和KM4接觸器的常開觸點，分別起自鎖作用，這樣能夠保障動力頭Ⅰ和Ⅱ都確實退到原位。如果只用一個接觸器的觸點自鎖，那另一個動力頭就可能到原位接觸器就已失點的情況。 第三章 輸送機各部件選型計算過程． 第一節(jié) 輸送機布置簡圖 原始數(shù)據(jù) 帶速： V=1.6m/s 機長L=45m， 提升高度：H=12.9m ,傾角:β= 16° ,最大輸送量：Qmax =318t/h 輸送物料：干熄煤 靜堆積角為a=40 ° 動堆積角β=25° 容重： ρ =400 kg/m3 第二節(jié) 初定參數(shù) 上托輥槽角為35°，中間部分直徑159mm,輸送帶上膠厚4.5mm,下膠厚1.5mm。 一、核算輸送能力 Q=3.6SVKρ 由a=40 °,查表得S=0.2354 m2 傾角β= 16°，查表得K=0.89 Q=3.6*0.2354*1.6*0.89*400=482.7﹥318（滿足要求） 二、核算輸送帶的寬度 B= Qmax =159t/h，ρ =400 kg/m3 V=1.6m/s 查表得斷面系數(shù)K=420 查表得C=0.88， 查表得ξ=1.0。 數(shù)據(jù)代入得 B==1.159m 取輸送帶倆側(cè)空邊100mm 考慮到過載等多重因素輸送帶寬度為1400mm 三、計算圓周驅(qū)動的傳動功率 主要阻力FH FH=fLg(qRO+qRU+2q B+qG) cos δ， 查表得 f=0.03(多塵，潮濕) 有表得 G2=25.68 kg（采用V型托輥直徑為189mm，前傾角度為1.42°） 由于上托輥在設(shè)計手冊上沒有說明。所以用SOLIDWORKS仿真出來按照材料為鋼的密度為7900kg/m3得出其質(zhì)量為73.4kg 則上托輥組旋轉(zhuǎn)部分每米重量： 取上托輥間距為a0=1.2m，下托輥間距為3m. q RO = =73.4/1.2kg/m=61.17 kg/m 下托輥組旋轉(zhuǎn)部分每米重量： q RU =32.54/3kg/m =10.85 kg/m qG=Q/3.6V=318/3.6*1.6 kg/m =55.2kg/m 查表得:q B=19kg/m， L=45/ cos 16=46.8m 則： FH=0.03*46.8*9.81*[61.17+10.85+（2*19+55.2）cos 16]=0.03*46.8*9.81*161.6 =2225.9N 四、主要特征阻力FS1 Fs1= Fε+FqL 承載托輥前傾阻力: Fε=Cεμ0Ln ( q B + q G ) g cos δsinε Cε槽型系數(shù)35°槽角時取為0.43， μ0托輥和輸送帶摩擦系數(shù)一般取0.3~0.4， ε下托輥前傾角度1.42° 代入數(shù)據(jù)的： Fε=[0.43*0.3*（19+55.2）*46.8*9.81*cos16°*sin1.42°]=104.7N 式中l(wèi)為導(dǎo)料槽擋板長度，3m b1導(dǎo)料槽兩攔板間寬度 查表得b1=0.85 輸送料上允許的最大物料面積S S1= =[0.65+(1.159-0.65)cos350]2tg250/6 =0.0885 S2= =[0.65+(1.159-0.65)cos350/2][(1.159-0.65)sin350/2] =0.8585*0.146 =0.1253 S=S1+S2=0.0885+0.1253=0.2138 K1= 式中δ輸送機在運行方向的傾角16 0， θ被輸送物料的運行堆積角250。 代入上式得K1==0.93. K=1-S1*（1-K1）/S = 1-0.0885*(1-0.93)/0.2138 =1-0.0290 =0.971 IV=S*v*k =0.2138*1.6*0.971 =0.3321 =0.7*0.33212*400*9.81*3/1.62*0.852 =491.4N 則： FS1 =Fε0+ Fg L=104.7+491.4=596.1N 五、附加特殊阻力 FS2=n3*Fr+Fa Fr=APμ3 查表得A=0.014.取P=10*104 μ3取為0.6,則： Fr=APμ3 =0.014*10*104*0.6N =840N，F(xiàn)a=0 Fs2= 5Fr= 4200 N 式中，n3=5,包括2個清掃器和2個空段清掃器（1個空段清掃器相當(dāng)于1.5個清掃器）。 六、傾斜阻力Fst： Fst=qGHg =55.2*9.81*12.9 =6986 N 七、圓周驅(qū)動力FU： FU=C FH + Fst+FS1+FS2 =2225.9+596.1+4200+6986 =14001 N 八、傳動功率計算 傳動滾筒軸功率PA為： PA=Fu*v/1000=14001*1.6/1000=22.41kw 電動機功率PM為： PM= PA /η =22.41/（0.88*0.95*1.0） =26.8KW 式中：η=η1η2=0.96*0.98*0.94=0.88 取功率增大系數(shù)為1.4，則： 電動機實際功率P=1.4* PM=1.3*26.8=34.84kw 由表選電動機型號為Y225S-4，轉(zhuǎn)速為1500r/m，滿載轉(zhuǎn)速為1480，N=37kw。 第三節(jié) 張力計算 一、輸送機不打滑校核 輸送帶不打滑的條件為： F2（S1）min=FU2max/(eμφ-1) 式中：FU2max =KAFU = 1.5*14001=21001.5 N 根據(jù)給定條件，第一傳動滾筒圍包角φ190°，傳動滾筒與輸送帶間摩擦系數(shù)：μ= 0.35 查表得尤拉系數(shù)：eμφ=3.18 則： F2（S1）min =FU2max/(eμφ-1) = 21001.5/(3.18-1) N = 9633.7N 二、輸送帶下垂度校核 承載分支最小張力Fmin為： h/a =0.01 F承min =a0(qB +qG )g/8(h/a)max = 1.2×(19+55.2) ×9.81/(8×0.01) = 10918.5 N 回程分支最小張力Fmin為： F回min =aU qBg/8(h/a)max = 3×19 ×9.81/(8×0.01) = 6989.6 N 三、傳動滾筒合力Fn Fn= Fu+2S1=21001.5+2*9633.7 N =40268.93N =40.27KN 根據(jù)Fn查表初選傳動滾筒直徑D=800， 輸送機代號10080.1，許用合力73kN。 傳動滾筒扭矩: Mmax=FUmax*D/2000 =21001.5*0.8/2000kN*m =8.4KN<12 kN*m 初選規(guī)格滿足要求，輸送機代號為10080.1.質(zhì)量962kg. 根據(jù)輸送機代號和電動機功率，查表驅(qū)動裝置選擇表得：驅(qū)動裝置組合號為463。根據(jù)組合號查表驅(qū)動裝置組合表可知驅(qū)動裝置各部件型號，再從表驅(qū)動裝置與傳動滾筒組合表可查得低速連軸器型號及尺寸L。 四、個特性點張力 根據(jù)不打滑條件，傳動滾筒奔離點最小張力為9633.7N. 令S1=9633.7N> F回min亦滿足空載邊垂度條件 S2=S1+2Fr =9633.7+2*840N =11313.7N S3=1.02*S2 =1.02*11313.7 N =11540 N S4=S3+f*Li*g*( q RU+qb)+1.5*Fr =11540+0.03*45*9.81（10.85+19）+1.5*840 N =13195.3N S5=1.02*S4 =1.02*13195.3N =13459.2N S6=S5=13459.2N S7=1.04S6 =1.04*13459.2N =13997.6 N>10918.5N 滿足承載邊保證下垂最小張力要求。 第四節(jié) 拉緊裝置計算 拉緊力 F0=S6+S7 =13459.2N+13997.6N =27456.8N=27.5kN 考慮結(jié)構(gòu)緊湊的問題采用螺旋拉緊裝置。改向滾筒100B206，查表改向滾筒型譜Gk2=971kg. 第五節(jié) 輸送帶選擇計算 初選輸送帶為NN-100 由式Z=Fmax*n/B*δ =23634.7*12/（1400*100） =2.03 Fmax= FU+S1 =14001+9633.7 =23634.7N 確定Z=3層 核算傳動滾筒直徑： D=CZdBl =90*3*0.7mm =189mm<630mm C系數(shù)棉80，尼龍芯90，聚酯芯108。 dBl織物芯帶每層厚度0.7mm。 第六節(jié) 輸送帶組合型號 463組合裝配型號 電動機型號Y225S-4 （37kw） 高速聯(lián)軸器 MLL6（55*112）/（J48*84）MT6b 逆止器型號NFA25 減速器規(guī)格ZSY315-40 聯(lián)軸器或者耦合器護罩MF34 裝配尺寸A0=842mm,A1=1230mm,A3=384mm,B=699mm h0=225mm, h1=355mm，總質(zhì)量1312kg，代號 Q462-3NZ 驅(qū)動裝置圖號JQ413N-Z。 參考文獻 [1]帶式輸送機手冊.冶金工業(yè)出版社.北京起重運輸機械研究所.2003 [2] 梁庚煌.運輸機械手冊.化學(xué)工業(yè)出版社. 1987 [3] 王鷹.起重輸送機械圖冊.機械工業(yè)出版社. 1991 [4] 機械設(shè)計手冊電子版3.0 [5] 張質(zhì)文.起重機設(shè)計手冊.中國鐵道出版社.1997 [6] 周定文 電工技術(shù) 2006 [7] 張忠夫 機電傳動與控制2006 [8] 陳位宮 工程力學(xué) 高等教育出版社2000 [9] 仲崇生 電氣控制及PLC 鄭州大學(xué)出版社 2008 [10] 岳優(yōu)蘭、馬文鎖，新編機械設(shè)計基礎(chǔ) 河南大學(xué)出版社 ，2004 致謝 這是在我們導(dǎo)師趙老師的親切關(guān)懷和精心指導(dǎo)下完成的畢業(yè)論文，從課題的選擇到項目的最終完成，趙老師都始終給予我細心的指導(dǎo)和不懈的支持。在他熱忱的關(guān)心和耐心的指導(dǎo)下，我順利地完成了畢業(yè)論文的制作。在這里我再次感謝趙老師他那一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)禁求實的態(tài)度，踏踏實實的精神始終給我以上進的動力，歷時三載不僅授我以文，而且孕育了我怎樣做人，受益終生。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友也給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母。感謝我的室友們，從遙遠的家共同來到這個陌生的城市里，是你們和我共同維系著彼此之間兄弟般的感情，維系著寢室那份家的融洽。四年了，仿佛就在昨天。四年里，我們經(jīng)過了苦辣酸甜，寒霜酷暑，我們曾經(jīng)拼搏奮斗過；也爭吵過，發(fā)生過一些不愉快，但過后我們依然笑口顏開，親如兄弟，發(fā)生在大學(xué)間那任何不開心的事情，都已隨波逐流不復(fù)再現(xiàn)，留下的只有美好的回憶和那惆悵的回味。只是今后大家也就難得再聚在一起吃每年元旦那頓飯了吧，沒關(guān)系的，“馬背中有鞍，鷹云中有志?！薄疤旄呷硒B飛，海闊憑魚躍！”各奔前程，大家珍重！ 最后，忠心對輔導(dǎo)我過的老師和幫助過我的同學(xué)再次真心地表示感謝！ 祝愿我的老師、同學(xué)、和遠去的朋友們前途一路順風(fēng)、事業(yè)一帆風(fēng)順！ 25