皮带运输机选型设计-(1)

胶带输送机选型设计一、运煤系统12K区、二采区1268工作面、1258工作面运煤系统由12K运煤巷（765m，-6°～-15°）至226运煤巷（480m，10°～12°）到226（170m，-5°～-13°）运煤联巷进入二采区改造煤仓，再经3t底卸式煤车由10t电机车牵引至地面卸载站。12K区运煤系统全部选用皮带运输。（一）、12k区运煤巷胶带运输机选型设计1、设计依据①设计运输生产率：Qs=400t/h；设计综采工作面最大生产能力Q=400t/h。故设计胶带的运输生产率取值应与综采生产能力配套，即设计运输生产率：Qs=400t/h。②运输距离：L=650米；③运输安装角度：β=-6°～-15°（此处计算时取值为-12°）；④货载散集密度：ρ=0.8t/m3～1.0t/m3；(此处计算时取值为1.0)；⑤煤在胶带上堆积角：α=30°。2、输送能力计算Q=3.6qv=3.6Aρv=KB2ρvc式中：q——每米胶带货载质量q=Aρ，kg/m；A——胶带上货载断面积，取0.124㎡；v——胶带运行速度，取2m/s；K——货载断面因数；B—胶带宽度，(暂定)B=1m；c—倾角运输因数，取c=0.9；Q=KB2ρvc=3.6×0.124㎡×1×1000/m3×2m/s×0.9=803.52t/hQ=803.52t/hQs=400t/h；故1米平皮带在2米/秒的运行速度上其输送能力能够满足设计输送能力。3、胶带宽度计算求出胶带最小宽度B=533，暂取B=1000；宽度校核：B≥2max+200，式中max为原煤最大块度尺寸不大于400；则B≥2×400+200=1000故暂定的B=1000的胶带宽度满足要求。4、胶带运行阻力计算：胶带及物料产生的运行阻力计算：逐点计算234561F1=Lωg(cosa2q0+cosaq+q1+q2)式中：L——胶带长度，m；ω——上下胶带模拟阻力系数，0.04；q——每米胶带货载质量，kg/m；q=QS/3.6v=400/3.6/2=55.56kg/m；a——皮带角度，15°；q0——每米胶带质量，kg/m，暂取10.56kg/m；q1——拆算到每米长度上托辊转动部份质量，查表取6kg/m；q2——拆算到每米长度下托辊转动部份质量，按上式为2.927kg/m；代入上式求得:F1=g(q+qd+q’g)Lω’cosβ±g(q+qd)LsinβF1=11642.03N物料提升阻力：F2=Hqg=-91686.65N头部清扫器对胶带阻力：F3=2APμ3=720N尾部清扫器对胶带阻力：F4=20Bg=196.20N导料板阻力：F5=μ2Iv2γgl/v2b12=439.85N给料点处物料附加阻力：F6=Ivγv=446.40N胶带绕过滚筒附加阻力：F7=6000N驱动滚筒圆周驱动力：Fu=F2-（F1+F3+F4+F5+F6+F7）=-72242.17N5、传动功率计算及驱动设备选型传动滚筒轴功率计算：P0=FuV=-144.481kw电动机功率计算:Pe=1.15P0/η1η2η3η4η5=-213kw式中：η1--减速器效率；取0.95η2--偶合器效率；取0.95η3--联轴器效率；取0.98η4--电压降系数；取0.9η5--不平衡系数；取0.95根据计算，选取电机功率2×132kw，电压等级：660v6、胶带张力计算:胶带在允许最大下垂度时输送带张力：（１）胶带垂度验算:Fzh·min≥a0(q+q0)g/8(h/a)maxFzh·min—重段最小张力，N；q—每米胶带货载质量，kg/m；q=QS/3.6v=400/3.6/2=55.56kg/m；q0—每米胶带质量，kg/m，暂取10.56kg/m；代入上式Fzh·min≥6080.57N同理空段最小张力Fk·min≥1942.38N滚筒与胶带在临界打滑状态时输送带张力S1min≥KAFu/3(eμФ2-1)S1min≥18034.96式中：KA——滚筒起动系数，取1.5；eμФ2——胶带传动尤拉系数，胶带围包角为210°，μ=0.3时，计算出得3；头部第一传动滚筒S2=S1'+2Fu/3S2=90277.14N头部滚筒第一个改向滚筒合力SG=1.41S1'=59.38KN尾部滚筒胶带奔离点输送带张力S3=S2-Lωg(q+q0+q1)-F5-F6-F7-Hg(q0+q)=9862.39N=9.9KN因S3=9.9KNFzh·min=6.08KN,故重段最小张力满足要求。（2）拉紧装置重量计算尾部滚筒胶带趋入点输送带张力S4=S3/Kg=9.7KN式中：Kg——胶带绕过滚筒时的阻力系数，取1.02；拉紧装置处输送带张力S5=S4-(L-L1)ωg(q0+q2)+(L-L1)q0gtgβ-F4=6.3KN拉紧力计算，采用车式拉紧G=2.1[kFu/2(g(eμФ-1))+(q0+q2)ωL1-q0L1tgβ]=6270.64kg=61.51KN拉紧行程LL≥L(ε+ε1)+ln=15.65m③胶带强度验算:m=SdB/Fmax式中：ST—胶带整本纵向拉断强度,N/m,查表得ST=1250N.cm-1B—胶带宽度，cmFmax—胶带运行时的最大张力,Nm=1250×100×7÷72242.17=12.11可知所选胶带输送机安全系数大于设计要求系数11，故强度满足要求。综上所述，经计算，12k运煤巷皮带初步选型为通用管架式平皮带DTG100/63/2×132电机功率2×132kW，长度650m，选用PVC1250S型胶带，带宽1000mm，输送机速度为2m/s，张紧方式为机尾小车游动张紧，制动方式：液压盘形制动闸。（二）、二采区226运煤巷皮带选型设计1、设计依据①设计运输生产率：Qs=400t/h；二采区设计生产能力，Q=90万t/a=150t/h；设计综采生产能力Q=400t/h。故设计胶带的运输生产率取值应与综采生产能力配套，即设计运输生产率：Qs=400t/h。②运输距离：L=480米；③运输安装角度：β=10°～12°（此处计算时取值为12°）；④货载散集密度：ρ=0.8t/m3～1.0t/m3；(此处计算时取值为1.0)；⑤煤在胶带上堆积角：α=30°。2、输送能力计算Q=3.6qv=3.6Aρv=KB2ρvc式中：q——每米胶带货载质量q=Aρ，kg/m；A——胶带上货载断面积，取0.124㎡；v——胶带运行速度，取2m/s；K——货载断面因数；B—胶带宽度，(暂定)B=1m；c—倾角运输因数，取c=0.9；Q=KB2ρvc=3.6×0.124㎡×1×1000/m3×2m/s×0.9=803.52t/hQ=803.52t/hQs=400t/h；故1米平皮带在2米/秒的运行速度上其输送能力能够满足设计输送能力。3、胶带宽度计算求出胶带最小宽度B=533，暂取B=1000；宽度校核：B≥2max+200，式中max为原煤最大块度尺寸不大于400；则B≥2×400+200=1000故暂定的B=1000的胶带宽度满足要求。4、胶带运行阻力计算，逐点计算：234561胶带及物料产生的运行阻力F1=Lωg(cosa2q0+cosaq+q1+q2)式中：L——胶带长度，m；ω——上下胶带模拟阻力系数，0.04；q——每米胶带货载质量，kg/m；q=QS/3.6v=400/3.6/2=55.56kg/m；a——皮带角度，12°；q0——每米胶带质量，kg/m，暂取10.56kg/m；q1——拆算到每米长度上托辊转动部份质量，查表取6kg/m；q2——拆算到每米长度下托辊转动部份质量，按上式为2.927kg/m；代入上式求得:F1=g(q+qd+q’g)Lω’cosβ±g(q+qd)LsinβF1=8694.27N物料提升阻力：F2=Hqg=54389.7N头部清扫器对胶带阻力：F3=2APμ3=720N尾部清扫器对胶带阻力：F4=20Bg=196.20N导料板阻力：F5=μ2Iv2γgl/v2b12=439.85N给料点处物料附加阻力：F6=Ivγv=446.4N胶带绕过滚筒附加阻力：F7=6000N驱动滚筒圆周驱动力：Fu=F2+F1+F3+F4+F5+F6+F7）=70886.41N5、传动功率计算及驱动设备选型传动滚筒轴功率计算：P0=FuV=141.77kw电动机功率计算:Pe=1.15P0/η1η2η3η4η5=184kw式中：η1--减速器效率；取0.95η2--偶合器效率；取0.95η3--联轴器效率；取0.98η4--电压降系数；取0.9η5--不平衡系数；取0.95根据计算，选取电机功率2×110kw，电压等级：660v6、胶带张力计算:胶带在允许最大下垂度时输送带张力：（１）胶带垂度验算:Fzh·min≥a0(q+q0)g/8(h/a)maxFzh·min—重段最小张力，N；q—每米胶带货载质量，kg/m；q=QS/3.6v=400/3.6/2=55.56kg/m；q0—每米胶带质量，kg/m，暂取10.56kg/m；代入上式Fzh·min≥6080.57N同理空段最小张力Fk·min≥1942.38N滚筒与胶带在临界打滑状态时输送带张力S1min≥KAFu/3(eμФ2-1)S1min≥21570.38式中：KA——滚筒起动系数，取1.5；eμФ2——胶带传动尤拉系数，胶带围包角为210°，μ=0.3时，计算出得3；头部第一传动滚筒S2=S1'+2Fu/3S2=88582.91N头部滚筒第一个改向滚筒合力SG=1.41S1'=58.27KN尾部滚筒胶带奔离点输送带张力S3=S2-Lωg(q+q0+q1)-F5-F6-F7-Hg(q0+q)=15497.87N=15.5KN因S3=15.5KNFzh·min=6.08KN,故重段最小张力满足要求。（2）拉紧装置重量计算尾部滚筒胶带趋入点输送带张力S4=S3/Kg=15.2KN式中：Kg——胶带绕过滚筒时的阻力系数，取1.02；拉紧装置处输送带张力S5=S4-(L-L1)ωg(q0+q2)+(L-L1)q0gtgβ-F4=24.2KN拉紧力计算，采用车式拉紧G=2.1[kFu/2(g(eμФ-1))+(q0+q2)ωL1-q0L1tgβ]=6152.96kg=60.36KN拉紧行程LL≥L(ε+ε1)+ln=12.08m③胶带强度验算:m=SdB/Fmax式中：ST—胶带整本纵向拉断强度,N/m,查表得ST=1310N.cm-1B—胶带宽度，cmFmax—胶带运行时的最大张力,Nm=1250×100×7÷70886.41=12.34可知所选胶带输送机安全系数大于设计要求系数11，故强度满足要求。综上所述，经计算，226运煤巷皮带初步选型为通用管架式平皮带DTG100/63/2×110电机功率2×110kW，长度480m，选用PVC-1250S型胶带，带宽1000mm，输送机速度为2m/s，张紧方式为机尾小车游动张紧，制动方式：逆止器。（三）、二采区226运煤联巷皮带选型设计1、设计依据①设计运输生产率：Qs=400t/h；二采区设计生产能力，Q=90万t/a=150t/h；设计综采生产能力Q=400t/h。故设计胶带的运输生产率取值应与综采生产能力配套，即设计运输生产率：Qs=400t/h。②运输距离：L=170米；③运输安装角度：β=-5°～-13°（此处计算时取值为-13°）；④货载散集密度：ρ=0.8t/m3～1.0t/m3；(此处计算时取值为1.0)；⑤煤在胶带上堆积角：α=30°。2、输送能力计算Q=3.6qv=3.6Aρv=KB2ρvc式中：q——每米胶带货载质量q=Aρ，kg/m；A——胶带上货载断面积，取0.124㎡；v——胶带运行速度，取2m/s；K——货载断面因数；B—胶带宽度，(暂定)B=1m；c—倾角运输因数，取c=0.9；Q=KB2ρvc=3.6×0.124㎡×1×1000/m3×2m/s×0.9=803.52t/hQ=803.52t/hQs=400t/h；故1米平皮带在2米/秒的运行速度上其输送能力能够满足设计输送能力。3、胶带宽度计算