第二章-胶带输送机

新疆工程学院机械工程系第二章胶带输送机学习目标：掌握胶带输送机的组成、工作原理、特点及功能，会正确操作胶带输送机，能够维护、检查它们的运行，并能解决运行中遇到的基本问题。重点：胶带输送机的主要组成、工作原理及用途；胶带输送机的选型计算；胶带输送机的安装、运转、维护和故障处理。难点：胶带输送机的选型计算。学时分配：学习目标、重点与难点本章内容第四节胶带输送机安装、运输与维护第五节刮板输送机的安装、运转、维护及故障处理第三节胶带输送机选型计算第二节胶带输送机主要结构第一节胶带输送机概述第一节胶带输送机概述胶带输送机用胶带或皮带兼作牵引机构和承载机构的一种连续动作式运输设备一、胶带输送机的发展概况二、胶带输送机的工作原理带式输送机工作原理图三、胶带输送机的特点优点：运输能力大，工作阻力小，耗电量低，运输距离长，使用寿命长，并且对煤的破碎作用小，噪音低，安全可靠。缺点：机身高，不便于装载，不宜运有棱角的货物，无法弯曲铺设。四、胶带输送机的适用范围胶带输送机主要用于采区顺槽、采区上（下）山、主要运输平巷及斜井、地面生产系统和选煤厂。即可用于水平运输，亦可用于倾斜运输。当倾斜运输时，其倾角如下：向上运输：最大倾角≯18º向下运输：最大倾角≯15º五、胶带输送机的主要类型1.按输送带的强度不同，分为通用型和强力型。2.按输送作用不同，分为转载式、伸缩式和固定式。3.按安装方式不同，分为落地式、吊挂式和组合式。4.按牵引方式不同，分为滚筒驱动式和钢丝绳牵引式。①通用固定式，简称普通型特点是托辊安装在固定的机架上，机架是落地式的，而且固定在地基上。②可伸缩胶带输送机优点是随工作面的推进可灵活伸缩。钢丝绳吊挂式：SD-150型和SD-80型落地架式：SJ-80型和SSP-1000型落地吊挂混合式：SJK-150型③强力胶带输送机优点是作长距离、大运量的运煤设备。④中间多级驱动胶带输送机优点是可以进行多点布置，用一般强度的胶带就可以完成长距离、大运量的输送；驱动装置的外廓尺寸减小，使初期投资成本降低。⑤气垫胶带输送机优点是：结构简单；运行平稳；能耗少；维修费用低等。气垫胶带输送机工作原理图1-鼓风机；2-气室；3-盘槽；4-胶带；5-气垫；6-物料六、胶带输送机的型号意义第二节胶带输送机主要结构胶带输送机的组成有：主要由胶带（输送带）、托辊及机架、驱动装置、拉紧装置、储带装置和清扫装置等组成。胶带类型：普通胶带、钢丝绳芯胶带和钢丝绳牵引胶带。1.普通胶带一、胶带织物芯输送带(a)分层输送带；(b)整芯输进带1-帆布层；2-覆盖胶所谓阻燃带是指在生产胶带过程中加入一定量的阻燃剂和抗静电剂等材料，经塑化和硫化而成的胶带。阻燃带在做安全性能试验时应满足以下要求：①导电性能要求。②滚筒摩擦试验要求。③酒精喷灯燃烧试验要求。④常规巷道丙烷燃烧试验要求。织物芯输送带的接头方法(a)硫化接头；(b)铰接活页接头；(c）铆钉固定夹板接头；(d)勾状卡子接头2．钢丝绳芯胶带钢丝绳牵引带钢绳芯输送带断面图（a）全胶型（b）布胶型1-覆盖胶；2-中间腔；3-钢丝绳；4-帆布二、托辊和机架1.托辊托辊的作用是支承胶带，减小运行阻力，并使胶带垂度不超过规定限度，保证胶带平稳运行。基本要求是：使用可靠，回转阻力小，制造成本低，托辊表面光滑，径向跳动小，使用寿命不低于15000h。1）托辊分类托辊按用途可分为承载托辊和专用托辊。（1）承载托辊承载托辊包括上分支托辊和下分支托辊，即上托辊和下托辊。落地式机架和托辊1-纵梁；2-槽形托架；3-平形托架；4-弹簧销；5-弧形弹性挂钩；6-支承架回转式槽形调心托辊l-槽形托辊；2-立辊；3-回转架；4-轴承座（2）专用托辊包括缓冲托辊和调心托辊。回转式平形调心托辊1-下横桨；2-回转架；3-平形托辊；4-立辊；5-轴承座调偏过程：当胶带发生跑偏时，碰到立棍，立棍带动回转架转动，使胶带向中心移动，且槽形和平形托辊随之摆动，使跑偏的胶带被纠正过来。2.机架带式输送机的中间机架分为落地式和绳架式。落地固定式机架特点：①机架支腿用螺栓和底板固定；②每个短托辊之间有支撑；③机架各零件之间大部分为焊接结构；④托辊本身不能调偏，一般采用回转式调心托辊调偏。落地可拆式机架和托辊1-H形中间机架；2-纵向钢管；3-连接销；4-槽形上托辊；5-平形下托辊绳架吊挂式机架1-紧绳装置；2-钢丝绳；3-下托辊；4-铰接式上托辊；5-分绳槊；6-中间吊架优点：结构简单，节省钢材；机身高度可以调节，不受巷道底鼓和积水的影响，便于清理和维修。三、传动装置1.组成由电动机、减速器、联轴器和主动滚筒等组成。其传动过程为：电动机通过液力偶合器和减速器带动主动滚筒转动。单电动机双滚筒（传动装置）驱动装置1-电动机；2-联轴器；3-减速器；4-驱动滚筒；5-传动齿轮2.分类按电机数目分为：单电动机和多电动机传动两种；按传动滚筒数目分为：单滚筒、双滚筒和多滚筒传动三种。带式输送机滚筒的结构有钢板焊接结构与铸钢或铸铁结构。对于普通带式输送机，驱动滚筒的直径取决于帆布层数。①当采用硫化接头时，滚筒直径(mm)与帆布层数之比不应小于125。当②采用机械接头时，其比值不应小于100。③对于采区顺槽、上(下)山用的带式输送机，限于巷道空间狭窄，滚筒直径与帆布层数之比可降到80。对于钢绳芯带式输送机，驱动滚筒的直径取决于输送带的强度及钢绳芯直径.一般驱动滚筒直径与钢绳芯直径之比不小于150。滚筒长度B，要比输送带的宽度B1大一些，一般取B=B1+(100～200)，mm。四、拉紧装置拉紧装置的作用①保证胶带具有足够的张力，使滚筒与输送带之间产生足够的摩擦力；②限制胶带在相邻两托辊间的下垂度。拉紧装置的分类螺杆式、重砣式、钢绳绞筒式和液压式等。螺杆式拉紧装置螺杆式拉紧装置示意图1-拉紧滚筒；2-滑块；3-螺杆双滚筒驱动示意图(a)双滚筒共同驱动；(b)双滚筒分别驱动斜坡式重砣拉紧装置1-拉紧小车及重砣；2-拉紧滚筒；3-轨道垂直式重砣拉紧装置1-拉紧滚筒；2-活动小车；3-重砣；4-手摇绞车五、制动装置制动装置的作用①正常停机——输送机在空载或满载情况下停车时，能可靠地制动住输送机；②紧急停机——当输送机工作不正常或发生紧急情况时，对输送机进行紧急制动。拉紧装置的分类①逆止器——逆止器是供向上运输的输送机停机后防止输送机逆转用；②制动器——制动器是供向下运输的输送机停机用。塞带式逆止器(a)正常运转转状态，(b)制动状态滚柱逆止器1-星轮；2-固定脚；3-滚柱；4-弹簧液压推杆制动器1-制动轮；2-闸瓦；3-液压推动器；4-弹簧第三节胶带输送机的选型计算①运输能力与胶带宽度的计算②胶带运行阻力与张力的计算③胶带悬垂度与强度的计算④牵引力和电动机功率的计算胶带输送机的输送能力，是指输送机每小时运送货载的质量。它取决于胶带的运行速度和每米胶带上货载的质量。即Q=3.6qvQ=3600Sρv式中：Q-胶带输送机的运输能力，t/h；q-每米长度上货载的质量，kg/m；S-货载断面积，m2；ρ-货载散集密度；v-胶带运行速度，m/s。Q=KB2vρCK—货载断面系数；C—输送机倾角系数。一、运输能力与胶带宽度的计算对于未经筛分的松散货载B≥2amax+200对于筛分后的货载B≥3.3ap+200式中：amax-货载最大宽度的横向尺寸，mm；ap-货载平均块度的横向尺寸，mm。CKvQB1．直线段运行阻力二、胶带运行阻力与张力的计算Fzh=g（q+qd+qgˊ）Lωˊcosβ±g（q+qd）LsinβFzh-重段阻力，N；Fk-空段阻力，N；g-重力加速度，m/s2；q-每米长度胶带上的货载质量，kg/m；qd-每米长胶带自身质量，kg/m；L-输送机铺设长度，m；β-输送机铺设角度；ωˊ、ω″-槽形、平形托辊的阻力因数；qgˊ、qg″-折算到每米长度上的上、下托辊转动部分的质量，kg/m；∓-对于重段，向上取“+”，向下取“-”；对于空段，符号与重段相反。Fk=g（qd+qg″）Lω″cosβ∓gqdLsinβ2．曲线段运行阻力曲线段运行阻力包括胶带绕经滚筒时本身的刚性阻力和滚筒轴承的摩擦阻力。胶带绕经从动滚筒时的阻力F从=（0.05～0.07）Tyˊ胶带绕经主动滚筒时的阻力F主=（0.03～0.05）（Ty+Tl）式中：Tyˊ-牵引机构与从动滚筒相遇点的张力；Ty-牵引机构与主动滚筒相遇点的张力；Tl-牵引机构与主动滚筒分离点的张力。3．胶带张力计算逐点计算法：自传动机构分离点开始，按运动方向将牵引机构上的选定点依次编号，直至相遇点为止。其中某一点的张力等于它前一点的张力与此二点间运行的阻力之和,即Ti=Ti-1+Fi-1～i。胶带输送机运行阻力计算示意图三、胶带悬垂度与强度验算1、悬垂度验算按转矩平衡条件（∑MA=0）可知（图见教材P83）cos8)(4cos2)(2///maxmingdggdzhlqqgllqqgyTcos8)(max2/minylqqgTgdzhmaxy-胶带最大允许下垂度；Tminzh-胶带重载段最小张力，N；/gl-重载段两组托辊间距，m；β-输送机安装倾角；q、qd-货载和胶带每米长度质量，kg/m。式中：将/max025.0gly代入上式可得重载段胶带允许的最小张力cos)(5cos025.08)(cos8)(//2/max2/mingdggdgdzhlqqgllqqgylqqgT同理，可得空载段胶带允许的最小张力cos5//mingdklgqTcos8)(max2/minylqqgTgdzhcos)(5/mingdzhlqqgT满足＞cos8)(max2/minylqqgTgdzhcos)(5/mingdzhlqqgT满足垂度要求，若＜加大重段最小张力点的张力，使之满足垂度要求，再重新按逐点计算法计算各点张力。2.胶带强度验算1）普通帆布层胶带强度的验算nBPiT10max式中：Tmax-胶带运行时实际承受的最大张力，N；B-胶带宽度，cm；P-一层帆布每厘米宽的拉断力，N/(cm.层)；i-胶带间帆布层数；n-胶带的允许安全系数。2）钢丝绳芯胶带强度的验算nBPFmax式中：P-每厘米宽钢丝绳芯胶带的拉断力，N/(cm.层)；n-钢丝绳芯胶带安全系数，要求n不小于7，重大载荷时一般可取10～12。四、牵引力和电动机功率计算))(05.0~03.0(141410FFFFWFFWchy1、传动滚筒的牵引力2、电动机功率1）对于动力方式运行10000vWkP上山运输机，当W0〈0时，电动机将以发电方式运转，此时电动机功率为1000'0vWkP上山运输机空载运行时，可能仍以电动机方式运转，空载时电动机功率为1000'0vWkP2）对于发电方式运行第四节胶带输送机的安装、运输和维护①机头部底座与电动机应安装牢固。②机身钢丝绳两端必须牢固，不允许有松动；两根钢丝绳高度应相同，张紧程度应一致，钢丝绳不允许有打折现象。③机尾的固定钢丝绳必须绑扎牢固，不允许有松动。④机头、机身和机尾的中心线必须保证成一直线。⑤机头、机尾各滚筒、铰接托辊、吊架的位置必须与输送机中心线垂直。一、胶带输送机的安装1.运转中的注意事项①在带式输送机的安装、调整、运转和维护工作中都应特别注意输送带的运转状态，防止输送带跑偏造成事故。②注意检查输送带的拉紧情况。③注意检查清扫装置。二、胶带输送机的运转2.启动前的准备工作①检查清扫器刮板与胶带的距离。②检查各部件螺栓是否齐全牢固。③检查托辊是否齐全，与带式输送机中心线是否垂直。④检查油位、油质和密封是否符合规定。⑤胶带的张紧要适宜，其最大张力不得超过厂家规定。⑥通讯信号系统要保持正常。⑦检查综合保护装置(断带、打滑、烟雾、过速、过载等)是否齐全、完整、可靠。3.带式输送机司机的安全技术操作①操作人员经过培训考核并取得合格证后，方可上岗。②运转前按以上规定的要求进行检查