带式输送机毕业设计

安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第1设计方向带式输送机的设计一、主要参考资料1程居山矿山机械徐州中国矿业大学出版社,1997；2机械设计手册编写组机械设计手册化学工业出版社,1987；3方慎权煤矿机械徐州中国矿业学院出版社,1986；4潘英通用机械设计徐州中国矿业大学出版社,2002；5孔庆华,刘传绍极限测量与测试技术基础同济大学出版社,2002；6唐大放,冯晓宁杨现卿机械设计工程学徐州中国矿业大学出版社,2001；7机械电子工业部编机械产品目录8机械工业出版社,1991；8中国纺织大学工程图学教研室画法几何及工程制图上海科技出版社,2000；9焦作矿业学院，煤矿机械传动设计，煤炭工业出版社，1979；10候志学，矿山运输机械，冶金工业出版社，1996；11纪名贵，机械设计，高等教育出版社，2004。二、毕业设计的主要内容和任务要求分析带式输送机的工作原理，在此基础上设计出你自己的一套带式输送机，使得所设计的带式输送机顺畅高效的完成运输工作，较传统的带式输送机有独到之处，创新点鲜明，工作性能稳定。设计的主要内容是工作原理的确定，需要对带式输送机的运动装置进行设计计算，所选带的参数，选用电机等做出选择，所设计的带式输送机必须理论上可行。三、毕业论文（设计）进度安排安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第2起讫日期工作内容备注2015年12月布置毕业实习任务和毕业设计任务2016年1月收集毕业设计资料2016年2月完成毕业设计大纲第一、二章内容2016年3月完成毕业设计大纲第三、四、五章内容2016年4月完成毕业设计大纲第六、七、章内容2016年5月准备答辩；2016年6月小组答辩，毕业设计成绩评定。学生（签名）年月日指导教师（签名）年月日系毕业设计（论文）工作指导小组意见组长（签名）年月日系毕业论文工作领导小组审核意见主管领导（签名）年月日安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第3安徽矿业职业技术学院毕业设计开题报告（2016届）题目带式输送机的设计指导教师胡萍院系安徽矿业职业技术学院机电工程系班级机电一体化1302学号135802010224姓名张磊二一五年十二月二十六日安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第4一、选题意义目前，带式输送机已经成为露天矿和地下矿的联合运输系统中重要的组成部分。为了更好的研究带式输送机的工作组成原理，发现及改进其不足之处，本课题所研究的是大倾角、下运带式输送机。此次研究的主要问题在于系统的驱动件布置、软启动和制动问题。带式输送机向下运送物料时，其驱动电动的运行工矿有别于一般的带式输送机。由于运转上的需要，在结构上有特点，控制上有特殊需求。下运带式输送机的制动装置及其控制技术尤为关键。如何实现制动与自动张紧，逐渐向智能化、自动化、人性化方向发张，是目前带式输送机的发展方向，也是本课题的研究目的和意义所在。相信随着课题的不断深入，对带式输送机将会有更深入的了解，为以后的学习也能打下夯实的基础。二、研究的主要内容，拟解决的主要问题（阐述的主要观点）带式输送机设计的开始，首先要对系统初步设计，接着对系统设计进行设计计算，根据各个受力的计算，进行机械设备的选择确定，确定其电动机、减速带、联轴器以及拉紧装置的选择；然后对系统电气控制设计，设计电气系统综合保护，软启动装置在设计中，根据生产现场的实际要求，确定带式输送机的型式，完成各部件的选用设计以及必要部件的校核，最后将他们转化成能够指导制造、装配、安装、调试。三、研究（工作）步骤、方法及措施（思路）（1）带式输送机初步设计计算输送机布置形式的分析确定，带速的选择；输送带带宽、类型的选择确定；输送带线质量的计算；物料线质量的计算；托辊旋转部分质量的计算；各直线区段阻力计算；局部阻力计算；输送带各点张力计算及强度校核；变坡段曲率半径的确定；滚筒牵引力与电机功率的计算；拉紧力与拉紧行程的计算；制动逆止力矩的计算。（2）机械装置的选择与确定电动机、减速器、联轴器的选择；软起动装置、逆止装置和制动装置的选择；传动滚筒、改向滚筒的选择与设计；确定托辊、托辊组的种类、结构形式及特点；确定拉紧装置的结构与特点。安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第5四、毕业论文（设计）提纲第一步，明确设计要求，找出研究的重难点。第二步，实地观摩，大量收集国内外相关资料，吸取专家的设计经验。第三步，初步确定设计方案。第四步，在老师的指导下完成本次的设计。一、主要参考资料1程居山矿山机械徐州中国矿业大学出版社,1997；2机械设计手册编写组机械设计手册化学工业出版社,1987；3方慎权煤矿机械徐州中国矿业学院出版社,1986；4潘英通用机械设计徐州中国矿业大学出版社,2002；5孔庆华,刘传绍极限测量与测试技术基础同济大学出版社,2002；6唐大放,冯晓宁杨现卿机械设计工程学徐州中国矿业大学出版社,2001；7机械电子工业部编机械产品目录8机械工业出版社,1991；8中国纺织大学工程图学教研室画法几何及工程制图上海科技出版社,2000；9焦作矿业学院，煤矿机械传动设计，煤炭工业出版社，1979；10候志学，矿山运输机械，冶金工业出版社，1996；11纪名贵，机械设计，高等教育出版社，2004。安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第6指导教师意见签名年月日系毕业设计（论文）工作指导小组意见签名年月日系毕业设计（论文）工作领导小组意见签名年月日安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第1带式输送机的设计设计说明书二一六年五月安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第2目录摘要2正文3第1章带式输送机的概述311带式输送机的应用312带式输送机的分类及特点4第2章带式输送机的结构及原理521带式输送机的工作原理622带式输送机的结构623布置方式7第3章带式输送机的变频调速控制831带式输送机的控制要求932系统设计与实现10321系统配置10322控制原理10323系统参数设置与调试13324给定参数的确定1433系统的运行结果15第4章其它装置的选用1641制动装置1642改向装置1743给料装置17431给料装置的基本要求17432装料段栏板的布置及尺寸18433装料点的缓冲1844卸料装置1945清扫装置1946头部漏斗2147电气及安全保护装置22结束语23致谢23参考文献24摘要本次毕业设计是关于DT型固定式带式输送机的设计。首先对胶带输送机作了简单的概述；接着分析了胶带输送机的选型原则及计算方法；然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。普通型带式输送机由六个主要部件组成传动装置，机尾或导回装置，中部机架，拉紧装置以及胶带。最后简单的说明了输送机的安装与维护。目前，胶带输送机正朝着长距离，高速度，低摩擦的方向发展，近年来出现的气垫式胶带输送机就是其中的一个。在胶带输送机的设计、制造以及应用方面,目前我国与国外先进水平相比仍有较大差距,国内在设计制造带式输送机安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第3过程中存在着很多不足。本次带式输送机设计代表了设计的一般过程,对今后的选型设计工作有一定的参考价值。关键词带式输送机传动装置导回装置正文第1章带式输送机的概述11带式输送机的应用带式输送机是连续运输机的一种，连续运输机是固定式或运移式起重运输机中主要类型之一，其运输特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流，靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送。在工业、农业、交通等各企业中,连续运输机是生产过程中组成有节奏的流水作业运输线不可缺少的组成部分。连续运输机可分为1具有挠性牵引物件的输送机,如带式输送机,板式输送机,刮板输送机,斗式输送机、自动扶梯及架空索道等2不具有挠性牵引物件的输送机,如螺旋输送机、振动输送机等3管道输送机流体输送,如气力输送装置和液力输送管道其中带输送机是连续运输机中是使用最广泛的,带式输送机运行可靠，输送量大，输送距离长，维护简便，适应于冶金煤炭，机械电力，轻工，建材，粮食等各个部门。目前带式输送机已广泛应用于国民经经济各个部门,近年来在露天矿和地下矿的联合运输系统中带式输送机又成为重要的组成部分主要有钢绳芯带式输送机、钢绳牵引胶带输送机和排弃场的连续输送设施等。这些输送机的特点是输送能力大可达30000T/H,适用范围广可运送矿石,煤炭,岩石和各种粉状物料,特定条件下也可以运人,安全可靠,自动化程度高,设备维护检修容易,爬坡能力大可达16,经营费用低,由于缩短运输距离可节省基建投资。安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第4目前,带式输送机的发展趋势是大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水平转弯,合理使用胶带张力,降低物料输送能耗,清理胶带的最佳方法等我国已于1978年完成了钢绳芯带式输送机的定型设计钢绳芯带式输送机的适用范围1适用于环境温度一般为4040C在寒冷地区驱动站应有采暖设施2可做水平运输,倾斜向上不超过1816和向下010012运输不超过15,也可以转弯运输运输距离长,单机输送可达15KM；3可露天铺设,运输线可设防护罩或设通廊；4输送带伸长率为普通带的1/5左右其使用寿命比普通胶带长其成槽性好运输距离大。12带式输送机的分类及特点带式输送机分类方法有多种,按运输物料的输送带结构可分成两类,一类是普通型带式输送机,这类带式输送机在输送带运输物料的过程中,上带呈槽形,下带呈平形,输送带有托辊托起,输送带外表几何形状均为平面另外一类是特种结构的带式输送机,各有各的输送特点其简介如下QD80轻型固定式带输送机QD80轻型固定式带输送机与TD型相比,其带较薄、载荷也较轻,运距一般不超过100M,电机容量不超过22KWDX型钢绳芯带式输送机它属于高强度带式输送机,其输送带的带芯中有平行的细钢绳，一台运输机运距可达几公里到几十公里U形带式输送机它又称为槽形带式输送机,其明显特点是将普通带式输送机的槽形托辊角由030045提高到090使输送带成U形这样一来输送带与物料间产生挤压,导致物料对胶带的摩擦力增大,从而输送机的运输倾角可达25管形带式输送机U形带式输送带进一步的成槽,最后形成一个圆管状,即为管形带式输送机,因为输送带被卷成一个圆管,故可以实现闭密输送物料,可明显减轻粉状物料对环境的污染,并且可以实现弯曲运行气垫式带输送机其输送带不是运行在托辊上的,而是在空气膜气垫上运行,省去了托辊,用不动的带有气孔的气室盘形槽和气室取代了运行的托辊,运动部件的减少,总的等效质量减少,阻力减小,效率提高,并且运行平稳,可提高带速但一般其运送物料的块度不超过300MM增大物流断面的方法除了用托辊把输送带强压成槽形外,也可以改变输送带本身,把输送带的运载面做成垂直边的,安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第5并且带有横隔板，一般把垂直侧挡边作成波状,故称为波状带式输送机,这种机型适用于大倾角,倾角在30以上,最大可达90（6）压带式带输送机它是用一条辅助带对物料施加压力这种输送机的主要优点是输送物料的最大倾角可达90,运行速度可达6M/S,输送能力不随倾角的变化而变化,可实现松散物料和有毒物料的密闭输送其主要缺点是结构复杂、输送带的磨损增大和能耗较大。钢绳牵引带式输送机它是无际绳运输与带式运输相结合的产物,既具有钢绳的高强度、牵引灵活的特点,又具有带式运输的连续、柔性的优点。第2章带式输送机的结构及原理21带式输送机的工作原理带式输送机又称胶带运输机,其主要部件是输送带,亦称为胶带,输送带兼作牵引机构和承载机构带式输送机组成及工作原理如图11所示,它主要包括一下几个部分输送带通常称为胶带、托辊及中间架、滚筒拉紧装置、制动装置、清扫装置和卸料装置等图11带式输送机简图1张紧装置2装料装置3犁形卸料器4槽形托辊5输送带6机架7传动滚筒8卸料器安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第69清扫装置10平行托辊11空段清扫器12减速器输送带5绕经传动滚筒7和机尾换向滚筒1形成一个无极的环形带输送带的上、下两部分都支承在托辊上拉紧装置给输送带以正常运转所需要的拉紧力工作时,传动滚筒通过它和输送带之间的摩擦力带动输送带运行物料从装载点装到输送带上,形成连续运动的物流,在卸载点卸载一般物料是装载到上带承载段的上面,在机头滚筒在此,即是传动滚筒卸载,利用专门的卸载装置也可在中间卸载。普通型带式输送机的机身的上带是用槽形托辊支撑,以增加物流断面积,下带为返回段不承载的空带一般下托辊为平托辊带式输送机可用于水平、倾斜和垂直运输对于普通型带式输送机倾斜向上运输,其倾斜角不超过18,向下运输不超过15。输送带是带式输送机部件中最昂贵和最易磨损的部件当输送磨损性强的物料时,如铁矿石等,输送带的耐久性要显著降低。提高传动装置的牵引力可以从以下三个方面考虑（1）增大拉紧力。增加初张力可使输送带在传动滚筒分离点的张力1S增加，此法提高牵引力虽然是可行的。但因增大1S必须相应地增大输送带断面，这样导致传动装置的结构尺寸加大，是不经济的。故设计时不宜采用。但在运转中由于运输带伸长，张力减小，造成牵引力下降，可以利用拉紧装置适当地增大初张力，从而增大1S，以提高牵引力。（2）增加围包角0对需要牵引力较大的场合，可采用双滚筒传动，以增大围包角。（3）增大摩擦系数0其具体措施可在传动滚筒上覆盖摩擦系数较大的衬垫，以增大摩擦系数。通过对上述传动原理的阐述可以看出，增大围包角是增大牵引力的有效方法。故在传动中拟采用这种方法。22带式输送机的结构带式输送机主要由以下部件组成头架、驱动装置、传动滚筒、尾架、托辊、中间架、尾部改向装置、卸载装置、清扫装置、安全保护装置等。输送带是带式输送机的承载构件，带上的物料随输送带一起运行，物料根据需要可以在输送机的端部和中间部位卸下。输送带用旋转的托棍支撑，运行阻力小。带式输送机可沿水平或倾斜线路布置。使用光面输送带沿倾斜线路布置时，不同安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第7物料的最大运输倾角是不同的，如下表11所示表11不同物料的最大运角物料种类角度物料种类角度煤块18筛分后的石灰石12煤块20干沙15筛分后的焦碳17未筛分的石块180350MM矿石16水泥200200MM油田页岩22干松泥土20由于带式输送机的结构特点决定了其具有优良性能，主要表现在运输能力大，且工作阻力小，耗电量低，约为刮板输送机的1/3到1/5；由于物料同输送机一起移动，同刮板输送机比较，物料破碎率小；带式输送机的单机运距可以很长，与刮板输送机比较，在同样运输能力及运距条件下，其所需设备台数少，转载环节少，节省设备和人员，并且维护比较简单。由于输送带成本高且易损坏，故与其它设备比较，初期投资高且不适应输送有尖棱的物料。输送机年工作时间一般取45005500小时。当二班工作和输送剥离物，且输送环节较多，宜取下限；当三班工作和输送环节少的矿石输送，并有储仓时，取上限为宜。23布置方式电动机通过联轴器、减速器带动传动滚筒转动或其他驱动机构，借助于滚筒或其他驱动机构与输送带之间的摩擦力，使输送带运动。带式输送机的驱动方式按驱动装置可分为单点驱动方式和多点驱动方式两种。通用固定式输送带输送机多采用单点驱动方式，即驱动装置集中的安装在输送机长度的某一个位置处，一般放在机头处。单点驱动方式按传动滚筒的数目分，可分为单滚筒和双滚筒驱动。对每个滚筒的驱动又可分为单电动机驱动和多电动机驱动。因单点驱动方式最常用，凡是没有指明是多点驱动方式的，即为单驱动方式，故一般对单点驱动方式，“单点”两字省略。单筒、单电动机驱动方式最简单，在考虑驱动方式时应是首选方式。在大运量、长距离的钢绳芯胶带输送机中往往采用多电动机驱动。带式输送机常见典型的布置方式如下图12所示安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第81输送机典型布置方式第3章带式输送机变频调速控制安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第931带式输送机的控制要求带式输送机的负载是一种典型的恒转矩负载，而且不可避免地要带负荷起动和制动。电动机的起动特性与负载的起动要求不相适应在带式输送机上比较突出，一方面为了保证必要的起动力矩，电机起动时的电流要比额定运行时的电流大67倍，要保证电动机不因电流的冲击过热而烧坏，电网不因大电流使电压过分降低，这就要求电动机的起动要尽量快，即提高转子的加速度，使起动过程不超过35S。驱动装置是整个皮带输送机的动力来源，它由电动机、偶合器，减速器、联轴器、传动滚筒组成。驱动滚筒由一台或两台电机通过各自的联轴器、减速器、和链式联轴器传递转矩给传动滚筒。减速器有二级、三级及多级齿轮减速器，第一级为直齿圆锥齿轮减速传动，第二级为斜齿圆柱齿轮降速传动，联接电机和减速器的连轴器有两种，一是弹性联轴器，一种是液力联轴器。为此，减速器的锥齿轮也有两种；用弹性联轴器时，用第一种锥齿轮，轴头为平键连接；用液力偶合器时，用第二种锥齿轮，轴头为花键齿轮联接。传动滚筒采用焊接结构，主轴承采用调心轴承，传动滚筒的机架与电机、减速器的机架均安装在固定大底座上面，电动机可安装在机头任一侧。在铝电解阳极生产过程中，皮带输送机被广泛应用于石油焦、沥青和残极等散装物料输送作业线上。由于设备故障、异常和生产工艺变化的随机性，实际皮带输送料量变化很大有时为4261T/H；有时可达到18T/H以上。但老式皮带输送机通常设计为1种速度控制如带速为082M/S或1M/S，其输料能力最大为13T/H左右。因而难以满足实际生产需要，经常出现压料或落料现象因皮带上堆料过高，皮带在运动过程中会出现部分物料滑落在输送机两侧。清扫落料需要耗费大量人力，作业人员易被皮带挂伤，存在着安全隐患，也会造成原料损失；另外，因设备大修或检修，有时只有1台回转窑生产，皮带机实际输送料量很小，皮带长期290天运行在运行在超低载状态；其次每2个月一二期阳极成型安排1次设备计划检修停产1014天。由于两成型煅后焦原料仓单台爬坡皮带输送机最大输送能力不足135T/H。当3台回转窑同时生产时，其煅后焦只能用2条爬坡皮带就近输送、存贮。然后再通过车辆转运平衡物料。由于上述问题，提出了应用变频调速技术对皮带输送机控制系统进行改造，实现皮带走速调节，达到提高其输送量，减少皮带跑空现象，延长皮带使用寿命等目的。根据对设备点检数安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第10据和维修备件材料消耗分析改造前皮带使用周期为1619个月/条；改造后相同材质的皮带其使用寿命延长至2634个月/条。32系统设计与实现变频调速技术应用于设备拖动系统中，实现了异步电机低电流启动、调速等功能；提高了生产工艺控制精度，延长设备使用寿命、节约电能等益处。通过对众多厂家不同系列变频器应用情况统计、分析，结合本系统控制功能的要求，选择CTV28系列施耐德生产的变频器较为适宜，此系列变频器具有质量高、性价低、抗干扰能力强、适合炭素恶劣环境使用、多参数控制等功能，十分适合较为复杂多变量控制系统。因此完全满足皮带输送机根据皮带重量大小自动调节皮带走速控制要求。321系统配置1异步电机或电动滚筒参数型号Y160M4、功率11KW、1460R/MIN、皮带走速082M/S；型号JO2G426、功率4KW、960R/MIN、皮带走速1M/S。2变频器因本地海拔超过2400余米，在选择变频器容量时应考虑其降容因素影响，故留有足够的余量；型号CTV28HD23N4、15KW20HP、33A、380V50/60HZ；型号CTV28HD12N4、75KW、10HP、17A、380V50/60HZ。3皮带秤型号SM14三组托辊悬浮式结构由SM14型全悬浮式称重桥架、SM12C型测速传感器、SM2301D型数字转换器、SM2301D积算仪组成；型号SM201单托辊由SM20型杠杆式称重桥架、SM2012C型测速传感器、SM2001积算器组成。322控制原理中长距离的皮带输送机一般采用11KW普通三相交流异步电动机拖动；短距离的输送机采用4KW三相异步电动滚筒拖动。皮带输料机结构和原理如图1所示。由于皮带输送线上通常设有多个加料口。如我厂煅烧1、2、3回转窑产能均为6T/H煅后石油焦原料分别供给2个阳极成型车间生产用料。虽然3台回转窑排料口通过短皮带机与2个成型爬坡皮带连通。但由于1台爬坡皮带输送机原设计输送料量为135T/H。若3台窑同时给1个成型原料仓上料，则1台爬坡皮带安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第11输送机就不能及时将料输送走。在实际中，通常启动2条爬坡皮带同时向2个成型原料贮存仓输料。然后再用车辆转运。故每月要安排40余台班次车辆平衡物料转运成型原料仓内的石油焦。图1爬坡皮带输送机结构与原理图针对生产中存在的上述问题，提出了变频改造计划，经过在1条爬坡皮带输送机控制系统改造试验，并使其工作在60HZ条件下，在不同工况环境下连续运行，其电机温度、电流等运行参数均正常不超过允许值；在12HZ条件下较长时间运行时，15KW异步电机温度较高达到52左右。其系统控制原理为变频器通过外部电位器给定值与皮带秤瞬时流量值相比较，作为皮带输送机控制变频器最终给定值，实现皮带输送机走速根据实际皮带输料量大小进行适当地调节和自动控制，其控制系统原理如图2所示；变频器控制接线如图3所示。安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第12图2皮带输送机变频调速系统控制原理图3变频器接线图安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第13应用变频器控制皮带走速功能，实现了根据给料量采取不同的皮带走速控制方式，达到了自动调节皮带的输料能力。如3台回转窑同时生产时，1条爬坡皮带机的驱动电机运行在58HZ以上就能满足生产要求；2台窑生产时，电机运行在46HZ左右；1台窑生产时，电机工作在31HZ左右；料量低于28T/H或空载时，电机运行在15HZ此值只作为爬坡皮带最低工作频率；电动辊筒最低工作频率可以达到8HZ以下。变频器改造后，提高了皮带输送机的输送能力，使皮带输送机即能保证实际及时输料目的，又实现了较为经济的运行方式工作。降低设备空耗和磨损，延长设备使用寿命；明显地减少了一线操作人员的巡视、维护、作业等日常工作强度；由于输送机的皮带走速度由原来082M/S电动辊筒皮带走速为1M/S提高到102M/S电动辊筒为121M/S，输料量由原来145T/H增加到186T/H，备的工作能力提高了24；每月减少平衡物料用车36台次费用580元/台次；清料次数减少至9个班1次改造前为每班1次；清料量不足02T/次改造前为03T/次左右。1条爬坡皮带就能完全承担3台回转窑煅后焦输送任务。323系统参数设置与调试变频调速系统安装完成后，根据实际生产情况进行系统调试，才能更加发挥其控制效果。本系统调试主要分为变频器控制参数设置和皮带秤系统参数设定。由于CTV28HD系列变频器具有电机参数、信号输入模式等有关参数设置，正确设置这些参数，才能使变频器运行在最佳工作状态。在通常情况下，变频器停止或锁定时，方可修改其控制参数；只有FET、SFR、NRD和SDS等少数参数可在运行中修改。1变频器控制功能激活连接端接PO、PA即可激活变频器的过流OCF、电机短路SCF、外部故障EEF、内部故障INF等保护功能；设置OPL为YES电动机缺相保护动作激活；设置电动机热保护动作电流IEH为07；设置电动机缺相故障有效OPL为YES；设置进线电源缺相故障有效IPL为YES；安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第14设置最高输出频率BFR、电机铭牌频率FRS均为60HZ。2信号输入设置设置AI1、AIC为信号输入端AI1为给定输入1；AIC为皮带秤量信号输入端。通过给定求和即AIC与AI1信号按照一定的比例求和后，作为变频器的实际控制信号给定；设置变频器频率输出上限HSP为60HZ；设置变频器频率输出下限LSP为15HZ根据表1数据分析，变频器运行频率低于12HZ，就会出现电机普通异步电动机温度过高问题。因此将变频器的输出下限设置为15HZ较为适宜；设置AIC输入的最小值CRL为0MA；设置AIC输入的最大值CRH为20MA；设置AO为OCR输出电机电流信号；设置AO为电动机电流有效值输入代码OCR；设置AOR为4模拟输出信号为420MA；设置加减速斜坡时间参数RCC为6S；设置DEC为10S从0到额定频率的变换范围，确保DEC的值与负载比不要太小。3其它参数设定控制功能PIC设置为NO修正值为正，电动机转速升高；AIC信号给定斜率XFB设定值为25；极低速度时优化力矩UFR设置为45；其余参数可默认为出厂设定值。324给定参数确定电位器给定作为控制信号1由变频器的AI1输入；皮带秤的瞬时流量信号020MA作为控制信号2由变频器的AIC输入。通过变频器的程序处理比例、合成，作为变频器的最终控制信号。其主要设置方法如下1确定给定1信号的范围。首先断开皮带秤信号，将AIC和COM两个端子短接，调整给定1电位器至最小一般为0，启动变频器运行带载，缓慢增加给定电位器电阻至变频器工作在60HZ；在调试过程中应多选择几个工作点，以便准确地获得系统控制曲线；实际验证时，要在不同给料量条件下进行测试。最安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第15大输料能力的确定是以实际最大负载如我厂以3台窑满负荷生产煅后焦时，其能及时输送为原则，测取系统相关数据。2确定皮带秤控制信号比例关系。将皮带称输出信号接入变频器，连续、均匀地给料皮带秤信号变化量不超过01MA，则可认为给料恒定，记录给料量、变频器输出频率、电机温度等参数值。分析数据，则可验证其设定值的大小是否合理。或根据数据变化趋势，采取相应的对策增加或减小调整其比例系数。本系统最终确定其皮带秤信号的比率为85输入信号合成关系为AI11AIC85。另外若给定值修正不理想，可通过改变皮带秤的PID参数一般是改变比例常数，也可获得匹配的参数修正值。3最高频率确定。当3台回转窑满负荷正常生产时，其1条爬坡皮带输料量必须达到184T/H02，才能保证皮带不会出现压料现象，此时变频器输出必须超过58HZ以上。由于这一频率超出工频不多，又电机额定转速为1460R/MIN4极，其工作在58HZ时电机转速不超过1740R/MIN，根据电机设计学，其小幅度的超频运行完全可以。经过较长时间超频60HZ运行，其电机各项运行参数均正常。4最低频率确定。由于皮带输送机采用普通异步电动机驱动，其工作频率低于15HZ时，电机温度迅速升高，虽然实际中，这洪超低速运行现象较少，但对于拖动系统的安全性和可靠性要求，应尽可能地避免，为此将系统的最低频率定为15HZ。系统投入运行后，为降低系统因传感器、积算器等控制器的信号波动引起变频器频繁工作在加、减速调节现象这会造成电机、变频器运行温度较高问题，可采用延长积算器信号采样周期和增大PI积分常数等措施，就能显著地提高变频器的稳定性。另外采取在变频器的AIC端假装高频过滤器，也可改善系统的波动干扰问题；加速时间设定为47S较为适宜加速时间过长，当皮带料量突然较大幅度地增加时皮带不能及时升速，造成压料现象；加速时间太短，由于皮带负载时惯性很大，会使皮带出现打滑现象。这种设置虽降低了系统的动态响应性，但却能提高皮带输料机的正常工作稳定性。33系统运行效果安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第16皮带输送机采用CTV28UD变频器调速控制，能使输料机拖动电机工作在1560HZ范围内，皮带走速实现了03M/S12M/S的较大范围调速控制。20052007年，证明，这种小范围内的增加电机最高运行频率，是完全可行的，其改造效果良好皮带输送能力提高了326如爬坡皮带输料机的输料量由原来132T/H提高到186T/H；皮带使用寿命延长43；由于大幅减少了皮带跑空现象，其皮带输送机月耗电降低约9左右；输送机维修费用降低47左右。另外在改造工程中，还具有如下几点好处1没有复杂的外部控制电路设计，调试过程简单、易操作，系统易实现；2通过变频器、皮带秤功能数据修改，就能实现系统控制各项参数优化调整；3只需购置变频器；电机、皮带称包括控制仪、操作柜等可利用原有的设施，改造成本低；4变频器控制柜是安装在操作室内，其控制系统关键部件变频器每46个月才需清灰一次，系统维护工作量少。变频调速技术的广泛应用，能实现设备的节能控制，提高生产工艺精度，节约电能，改善一线工作环境。应用变频器对皮带输料机控制改造，实现了皮带输料机走速按照实际物料的进料量大小自动调节控制，提高其输料能力，减少皮带跑空现象，大幅降低了物料输送中的能耗，提高设备的利用率。据统计单台皮带输送机11KW月节电2200KWH以上每月减少因平衡物料用车费用15万余元。第4章其他装置的选用41制动装置对于倾斜输送物料的带式输送机，其平均倾角大于04时，当满载停车时会发生上运物料时带的逆转和下运物料时带的顺滑现象，从而引起物料的堆积、飞车等事故，所以应设置制动装置。制动器是用于机器或机构减速使其停止的装置，有时也能用作调节或限制机构的运行速度，它是保证机构或机器安全正常工作的重要部件。带式输送机制动器的种类很多，根据输送机的技术性能和具体使用条件（如功率大小，安装倾角等），可选用不同形式的制动器。常用的有带式逆止器、滚柱逆止器、液压电磁闸瓦制动器和盘形制动器等。制动器的选型要考虑以下几点安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第17（1）机械运转状况，计算轴上的负载转矩，并要有一定的安全储备。（2）应充分注意制动器的任务，根据各自不同的执行任务来选择，支持制动器的制动转矩，必须有足够储备，即保证一定的安全系数，对于安全性有高度要求的机构需要装设双重制动器。（3）制动器应能保证良好的散热功能，防止对人身、机械及环境造成危害。输送机向上运输时，在停车时需防止输送带的反向倒退，此时的制动一般称为逆止。向下运输时，在停车时需防止输送带的正向前进，此时称为制动。输送机应根据其工作条件设计制动装置（逆止装置）。作用在传动滚筒所需的制动力（或逆止力）应按照输送机水平、上运和下运三种情况分别确定。由带宽B1000MM，滚筒直径D800MM，V16M/S及电动机的功率75KW，查运输机械设计选用手册表278，选用制动器型号为5315YWZ型液压推杆制动器。42改向装置带式输送机采用改向滚筒或改向托辊组来改变输送带的运动方向。改向滚筒可用于输送带0180、090或045的方向改变。一般布置在尾部的改向滚筒或垂直重锤式的张紧滚筒使输送带改向0180，垂直重锤张紧装置上方滚筒改向090，而改向045以下一般用于增加输送带与传动滚筒间的围包角。改向滚筒直径有250、315、400、500、630、800、1000MM等规格选用时可与传动滚筒直径匹配，改向0180时其直径可比传动滚筒直径小一档，改向090或045时可随改向角减小而适当取小12挡。本次设计采用3个直径630MM的改向滚筒,改向180,3个直径为500MM和2个直径为400MM的滚筒来改变较小角度,调整皮带位置改向托辊组是若干沿所需半径弧线布置的支承托辊，它用在输送带弯曲的曲率半径较大处，或用在槽形托辊区段，使输送带在改向处仍能保持槽形横断面。输送带通过凸弧段时，由于托辊槽角的影响，使输送带两边伸长率大于中心，为降低胶带应力应使凸弧段曲率半径尽可能大一般按织物芯带伸长率为08、钢绳芯带为02计算43给料装置431给料装置的基本要求带式输送机装载和转载物料是最重要、最复杂的运输作业之一。研究证明，在广泛应用的中距离输送机上（长度在260M以内），输送带的使用期限主要取决安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第18于给料装置的结构是否合理。为了减轻输送带的磨损，对给料装置提出了一系列要求物料给到输送带上的速度快慢和方向应与带速近似一致，对准输送带中心给料，保证物料均匀的给到输送带上；在装料点不允许有物料堆积和撒料现象，应在给料装置内部而不是在输送带上形成物流；在装料设施后面尽量避免设置紧接输送带的拦板，尽量减少物料的落差，特别是要防止大块物料从很高处直接下落到输送带上。当被输送物料的物理机械性质变化或使用条件改变时，要有可能调节物料的速度，具有良好的通过性能，特别是当输送强黏性物料时保证不堵塞，结构紧凑，工作可靠，耐磨性好，等等。运输夹杂大块的物料时，给料装置要有可能先将细块和粉料卸到输送带上形成垫层，然后再装块矿石，防止大块矿石直接冲击输送带。当输送磨损性强、棱角锐利的大块物料时，输送机的受料段最好布置成水平的。当输送机在倾斜段装料时，物料在达到带速之前容易产生紊流，为了防止撒料，必须设置高而长的拦板。给料漏斗的宽度应不大于输送带宽度的23。另一方面，为防止漏斗堵塞，其宽度应采取如下值当输送筛分过的物料时应不小于最大块度的253倍，当运输未经筛分时可取最大块度的2倍。432装料段栏板的布置及尺寸当物料在离开给料漏斗达到带速之前，必须用栏板使其保持在输送带上。实际上，挡板就是给料漏斗的侧板沿输送机方向的延长段。当输送大块坚硬矿石时，栏板下缘与输送带之间的缝隙应沿输送带运行方向均匀的增大。这样挤在栏板下面的块料随着输送带向前运动，容易从栏板下面被带出，因此可避免输送带被划伤。为了防止块状物料堵塞在栏板之间，通常将两块栏板不是相互平行布置，而是向前扩张布置。后栏板的下缘做成弧形，而不是直线。布置中间装料点的栏板时，必须考虑前面装料点给到输送带上的物料能顺利通过。当各中间装料点的距离较近时，为了避免撒料，最好布置连续的拦板。为了防止粉矿从栏板下缘与运动输送带的缝隙滑出，需在栏板外侧镶一条厚8MM16MM的密封用硬橡胶面，或将托辊组侧托辊的倾角增大到045，有时达060。这时仅用金属栏板导流就能形成稳定的物流。栏板的长度随物料各到输送带上的速度和带速之差的增大而增大。栏板之间的最大间距通常取槽形输送带宽度的23。当输送流动性好的物料时，最好将栏板安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第19的间距减少到槽形输送带宽度的12。433装料点的缓冲带式输送机装卸块状特别是比重大的矿石时，输送带受很大的冲击力作用。在这种情况下，输送带面层可能被划破，甚至击穿，引起输送带早期报废。理论分析证明，输送带受冲击载荷的大小主要与下列因素有关。即装载点的高度、矿石块的质量及其棱角的形状、托辊的质量、输送带的横向弹性模量以及托辊衬垫的弹性模量，等等。在装料点采用缓冲悬挂托辊组，能大大减轻输送带的动载荷，减少输送带损坏的几率。提出以下几点建议供设计、运输大块物料的输送带输送机装料点时参考输送带所受的动载荷随着相互冲击物体质量的减小而减小。在矿石块质量给定的情况下，只要减轻参与冲击作用的托辊组的质量，就可使动载荷减小。借助缓冲装置使托辊组与输送机机架隔离，亦即采用悬挂托辊组，是减轻动载荷的一种有效方法。将悬挂托辊组各托辊之间做成弹性连接，可进一步减轻输送带的动载荷。当采用动托辊组时，借增多托辊数量和改变几何形状以减少托辊组的折算质量，以及降低给料高度，同样能减轻输送带的动载荷。给缓冲托辊加衬，是减轻输送带动载荷的及其有效的方法。同时托辊衬垫的弹性模量应大大低于输送带的弹性模量，而且衬垫应具有足够大的厚度（3CM5CM）。在不显著增大托辊组重量的条件下，应尽量增大托辊的直径，运输大块坚硬物料的输送带应比普通输送带具有更厚的上、下覆盖胶。装料点的托辊组间距应在04M06M范围内。给料漏斗的安装位置必须保证物料块落到两组托辊之间，而不是落在某一托辊上。44卸料装置带式输送机可以在末端卸料，也可在中间卸料，前者不需专门的卸料装置，后者可以采用卸载挡板或卸载小车。卸载挡板（犁形卸料器）为平直挡板或V形挡板，适用于平皮带输送机，可用来卸件货，也可在一侧或两侧卸货。卸载挡板的结构十分简单，但对输送带的磨损比较厉害，还会增加带条运行阻力，因此对较长的输送带，特别是输送块度大、磨损性大的物料时不宜采用。为了使卸料挡板能够正常地工作，必须正确的选择它对于带条纵向轴线的倾安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第20角。卸料小车装设在长皮带机的水平区段上，由小车车架、两个滚筒和两个跨在皮带机两侧的导向槽组成。卸料小车可沿导轨在皮带机长度方向移动，因此，卸料小车适用于散粒物料在皮带机输送中途的各个卸载点上卸料，物料从卸载小车的上滚筒抛出经导向槽由皮带机的一侧或两侧卸下。为引导物料流卸载方向和减少粉尘飞扬，在卸料滚筒或卸料小车处要加设罩盖。为使罩盖内表面不受物流过大的冲击，其形状应根据物流抛出的轨迹制作，首先应找出物料与绕在滚筒上的输送带表面的分离点。图53卸料小车1车架2、3导向滚筒4导料漏斗45清扫装置输送机在运转过程中，不可避免的有部分颗粒和粉料粘在输送带表面，通过卸料装置后不能完全卸净，表面粘有物料的输送带工作面通过下托辊或改向滚筒时，由于物料的积聚而使其直径增大，加剧托辊和输送带的磨损，引起输送带跑偏。而且，不断掉落的物料还污染了场地环境。因此，清扫粘结在输送带表面的物料，对于提高输送带的寿命和保证输送带的正常工作具有重要意义。常用的清扫装置是弹簧刮板清扫器，如图所示安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第21图54弹簧清扫器1刮板2弹簧弹簧清扫器一般装在头部滚筒的头部滚筒的下方，使输送带进入无载分支前，先将大部分黏附物清扫掉。弹簧压力的大小根据不同物料的粘性进行调节，同时保证弹簧的工作行程为20MM。橡胶合金清扫器是一种新型清扫装置，其结构如下图图55橡胶合金清扫器3清扫板4金属连板5缓冲器6调整杆7调整螺栓8支架9轴杆它由清扫板3，金属连板4，橡胶缓冲器5，调整杆6，调节螺栓7，支架8及轴杆9组成。当调节调整螺栓7时，使调整杆逆时针旋转，通过轴杆带动清扫板转动并紧贴在输送带上产生一定的压力。这种清扫器的优点是（1）刮板与输送带摩擦面积小，减少对输送带的磨损，提高了输送带的使用安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）第22寿命。（2）清扫板上镶有耐磨硬质合金，寿命长。（3）清扫器是由数块清扫板组成，如若输送带表面局部黏附的黏结物没被清扫掉时，清扫板跳动不影响其他清扫板工作。橡胶清扫器有H型和P型两种，可以分别安装在输送机的不同位置上构成复式清扫装置，所以清扫效果好。对于长距离的带式输送机，近年来出现了输送带翻转清扫法。输送带无载分支在离开头部滚筒后旋转0180，在进入尾部滚筒之前再往回旋转0180，恢复原状。采取输送带翻转清扫法能避免弄脏托辊和沿输送机线路撤落黏结物，减轻输送带和托辊的磨损，使下托辊的使用寿命大约增加一倍左右，减少输送带运行阻力，传动功率也相应减少。此外，在靠近机尾换向滚筒处也安装清扫装置，一般为犁形清扫器，使刮板紧贴输送带的内表面（即回空股输送带的上表面）。清扫装置对双滚筒尤为重要。因为输送带装煤的上表面要与传动滚筒接触，若清扫不净，会使输送带受到损坏或由于煤粉杂质粘结滚筒表面，使输送带过快磨损，对于钢芯绳带则会使钢绳芯断丝。在多电机传动的输送带上，若清扫不净造成两个传动滚筒直径的差异，从而可能造成电机功率分配不均，甚至发生事故。因为本设计的输送机功率不是太大，距离也不是很远，故采用弹簧清扫装置。46