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主井强力皮带输送机选型设计古山煤矿机电科皮带运输机选型计算-1-胶带输送机选型一、原始资料(1)矿井生产能力:75万吨/年(2)井筒倾角:β=26°(3)井筒斜长:740m(4)煤的松散密度ρ:1.3t/m3(5)煤的最大块度:300mm(6)矿井年工作日:300d二、设计任务(1)胶带输送机的选择(2)胶带宽度的选择(3)胶带输送机传动装置的布置方式(4)胶带各点张力的计算(5)拉紧装置的选择(6)减速机、电机、制动装置的选择1、胶带输送机的选择普通胶带输送机由于胶带除承载外,尚承受牵引力,因而输送机的长度受抗拉强度所限,不能安装很长。对于长距离、大容量、高速度胶带输送机,主要选用强力胶带输送机和钢丝绳牵引胶带输送机。钢丝绳胶带输送机,其胶带既是承载构件又是牵引构件。它具有强大,伸长量大,拉紧行程小,成槽行好,抗冲击及抗疲劳性能好,使用寿命长,破损后容易维修。接头寿命长等优点。皮带运输机选型计算-2-本设计采用钢丝绳芯胶带输送机。2、胶带宽度的选择及计算(1)计算小时输送量:Q=co×a/tCo:运输不均匀系数;1.2a:矿井年生产能力75万吨t:年工作小时300×14hQ=1.2×75×104/300×14=215(t/h)考滤中断影响按400(t/h)(2)根据公式S=Q/K×3600×V×ρS:断面积m2;K:输送机倾斜系数;(查表K取1.053)V:带速m/s(此处带速暂取2.5m/s)ρ:煤的松散密度:1.3t/m3求得S为0.04m2。查表得承载托辊槽角60°,物料堆积角为20°时,带宽为1000mm的输送带上允许物料堆积断面面积为0.16m2,此值大于计算所需要的断面积,因此选取带宽为1000mm的矿用阻燃输送带。(3)验算胶带宽度:B=cpVKA***=4003852.51.0531.3=0.55m式中:A—设计运输生产率,取400t/hK—货载断面系数,取385C—输送机倾角系数,取1.053v—胶带运行速度,取2.5m/s皮带运输机选型计算-3-选用B=1000mm胶带输送机满足要求。3、胶带输送机的布置方式(1)布置方式的选择双滚筒驱动:驱动功率大,围包角是两个传递滚筒围包角之和。使用于输送量大,倾角也大的远距离运输矿井。本设计采用双滚筒分别驱动方式。双滚筒分别驱动时,滚筒传递功率分配双滚筒分别驱动,两滚筒传递功率的分配有按张力最大分配和按比例分配两种:(2)1:1分配,即NⅠ:NⅡ=1:1,其优点是电机减速器及有关设备全部相同,有利于部件标准化,使部件标准化,使部件成本降低,减少备用件的品种,便于维修,缺点是不能充分利用相遇点一侧的滚筒工作能的摩擦牵引力。因而需更大输送带的张力。(3)2:1分配,即NⅠ:NⅡ=2:1,除同样与1:1分配之优点外,还可以充分发挥滚筒Ⅰ的摩擦力,传递同样的牵引力时,所需输送带的张力比1:1分配小的多。缺点是需要两套电机和减速器,占地面积大。本设计采用NⅠ:NⅡ=1:1分配。4、胶带各点张力的计算上托辊间距0a=1.5m,下托辊间距ua=3m,上托辊槽角60°。ROq——承载分支托辊组每米长度旋转部分重量,kg/m10ROGqa皮带运输机选型计算-4-其中1G——承载分支每组托辊旋转部分重量,kg;0a——承载分支托辊间距,m;托辊已经选好,知171Gkg计算:10ROGqa==11.3kg/mRUq——回程分支托辊组每米长度旋转部分质量,kg/m,2RUUGqa其中2G——回程分支每组托辊旋转部分质量Ua——回程分支托辊间距,m;152Gkg计算:2RUUGqa=5kg/mGq——每米长度输送物料质量3.6mGIQq=44.4kg/mBq——每米长度输送带质量,kg/m,Bq=25.3kg/mf运行阻力系数f值应根据表选取。取f=0.04。阻力系数f工作条件槽形平形清洁、干燥0.020.018少量尘埃、正常湿度0.030.025大量尘埃、湿度大0.040.035皮带运输机选型计算-5-胶带张力采用“逐点计算法”,即将胶带运行中所遇到的各种阻力,沿着胶带运行方向以次逐点计算。计算的规则是运行方向求胶带某一点张力,应等于它前一点的张力与这两点之间运行阻力之和。用公式表达可写成如下形式:正常运行时各点的张力:空段FK=qBLfgcosa+qRULfgcosa-qBLgsina=(25.3+5)×740×0.04×9.8×cos26-25.3×740×9.81×sin26=-72612N重段Fzh=(qB+qG+ROq)fcosaLg+(qB+qG)Lgsina=(25.3+44.4+11.3)×0.04×cos26×740×9.8+(25.3+44.4)×740×sin26×9.8=242699N按胶带悬垂度计算空段最小张力点的张力,如图所示,空段最小张力点在位置3F。号F5F1F2F4F3皮带运输机选型计算-6-02.0max/maxmax/maxRUROLfLfISOff标准规定:最大垂度。分别为重段和空段允许、式中:NLfgLqFRURUBk464902.0838.93.258max/min即NFFk4649min3令NF464934835464904.134KFFNzhFFF45=4835+242699=247534N51maxKFFF=1.04×247534=257435NkFFF324649+72612=77261N按胶带悬垂度计算重段最小张力点的张力,如图所示,重段最小张力点在位置4FNLfgLqqFROROGBzh640302.085.18.9)4.443.25(8)(maxminF4=4835N6403N需要安装拉紧装置5、拉紧装置的选择拉紧装置的类型有:自动绞车式、固定绞车式、重载车式、重锤拉紧式。a:自动绞车式、固定绞车式、重锤拉紧均不适合本设计给的条件,不予采用。b:重载车式适用于倾角大的上运输机。它是靠车上重块及自重将滚筒车架朝斜下方拉紧,滚筒车架有位移张紧力不随胶带的拉伸、气温变化而变化,本装置拉紧速度快,结构简单、可靠,因此优先选用。皮带运输机选型计算-7-3448356403256362616sinsin26cFFFNkg6、胶带强度计算Sd=BFmmax=82574351000=2059.48N/mm式中:m-胶带安全系数,取8;所以,胶带选用ST2500满足要求。7、传动功率、电机功率的计算按启动时的工况求出圆周力FU,取n=1.3,a=a1+a2=412,=0.3F1=FU(11en)257435()1.311UFe=220030N传动滚筒轴功率(AP)计算:1000UAFP=2200302.51000=550KW电机功率的确定P=AP=5500.9=611KW单机功率P1=P2=P/2=611/2=305(KW)为适合矿井工作环境,选用加强绝缘的电机、查手册选Ykk400-4功率为315KW8、胶带打滑验算122574353.377261ylFFFF58.8eeFFly小于所以胶带不会打滑。式中:412---0.3---围包角摩擦因数。取驱动滚筒与胶带之间的皮带运输机选型计算-8-9、减速器的选择(1)所需数据的计算由胶带强度和带宽可选取传动滚筒直径D=0.8m主轴牵引力F=220030N选取安全系数K=1.2则传动滚筒最大扭矩为M=K×F×D/2=1.2×220030×1.28/2=168983(N.m)M1=M2=M/2=168983/2=84492(N.m)(2)减速机速比的计算:V=πD×n/60×ii=VnD60=3.141.281475150=39(3)逆止制动力矩逆止器安装在减速器低速轴上,则逆止制动力矩=驱动滚筒上所加的制动力矩=84492Nm1)逆止器型号:型号:NJ130-S-230两台;额定逆止力矩:130000Nm;2)逆止制动力矩验算额定逆止力矩:130000Nm>逆止制动力矩84492Nm选用NJ130-S-230两台型逆止器,额定逆止力矩为130000Nm,满足要求。皮带运输机选型计算-9-有关设备选型一览表名称技术参数皮带机:DTL100/2×315S钢丝绳芯胶带带宽1000mmST2500N/mm减速器速比i=39逆止器额定逆止力矩为130000Nm电动机2×315KW重锤拉紧装置重载车式拉紧皮带运输机选型计算-10-材料配件明细序号名称型号单位单价数量备注1驱动滚筒800×1150件288892577782卸载滚筒800×1150件239991239993导向滚筒400×1150件64802129604机尾滚筒800×1150件239991239995减速机(带DCY500-25-1S台845601845605减速机DCY500-25-2N台845601845606矿用防爆电动机YB-315M-4-132台156402312807制动器YWZ500/90台125402250808逆止器NJ50-S-170台23650123650逆止器NJ50-N-170台236501236509槽型架件1822404368010H架件3461204152011槽型托辊133×370件14472010368012底托辊133×600件2362405664013钢丝绳芯输送带ST1250米48070033600014槽钢纵梁(3m)100×3000根1482403552015上调心托辊架件35910359016下调心托辊架件34910349017緩沖托辊件215501075017螺栓M1640件210002000皮带运输机选型计算-11-18螺母M16件21000200019弹垫16件0.5100050020平垫16件0.41000400
本文标题:三井主井胶带输送机校验
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