汽配人首頁 > 問答首頁

帶式運輸機傳動裝置一級圓柱齒輪減速器課程設計

: 問提問者：網友 | 2017-07-12

最佳回答

輸送能力 Q=1800t/h輸送長度 L=3005m輸送帶寬度 B=1200mm2.2.2 線路參數東翼一采區上山主運輸大巷共3005米，可簡化為如圖2.1所示的八段:第一段(1點到2點)平運，長度540米;第二段(2點到3點)下運，水平長度207米，提升高度-27.1米;第三段(3點到4點)平運，水平長度62米;第四段(4點到5點)下運，水平長度518米，提升高度-82米;第五段((5點到6點)平運，長度470米;第六段(6點到7點)上運，水平長度360米，提升高度18.9米;第七段((7點到8點)下運，水平長度400米，提升高度-28.4米:第八段(8點到9點)下運，水平長度435米，提升高度-56米;整機水平長度2992米，運輸長度3005米。圖2.1 輸送線路參數圖2.2.3 物料特性輸送物料原煤物料密度 ρ=900kg/m3物料安息角 50°2.2.4 帶式輸送機工作環境安裝地點:東灘煤礦東翼一采區上山主運輸大巷，底板為煤。環境溫度:0~35℃ 。由于帶式輸送機巷道起伏不平，變坡點較多，致使此帶式輸送機運行工況相當復雜，是目前國內乃至國外煤礦井下運行工況最為復雜的帶式輸送機之一:從另一方面，下運帶式輸送機運行安全可靠性要求高，控制系統復雜，且我國目前對下運帶式輸送機的理論研究較少，特別是長運距、大運量下運帶式輸送機系統的工況分析、動態分析、啟動、制動技術研究較少，這也是本文選擇長運距、大運量下運帶式輸送機進行研究的目的。2.3 本課題的研究內容2.3.1 長運距、大運量下運帶式輸送機關鍵技術分析研究通過下運帶式輸送機驅動裝置的各種組成方案的分析比較，以及常規長運距、大運量下運帶式輸送機驅動方案中軟制動技術和軟起動技術的理論研究，提出長運距、大運量下運帶式輸送機常見驅動方式和制動方法，并分析常見驅動方式和制動方法的優點和存在問題，歸納總結出長運距、大運量下運帶式輸送機關鍵驅動方案和制動方式選擇的依據。2.3.2 帶式輸送機的設計及驅動、制動方案的分析針對充礦集團東灘煤礦東翼一采區主運輸大巷固定下運帶式輸送機的設計參數及其特殊的工作環境所形成的復雜工況，首先對正常運行時工況進行設計計算，然后再對空載及最大正功和最大負功工況進行計算，再對各種工況的計算結果分析討論，最后確定合理的張緊方式及張緊力大小，提出合理的張緊裝置的選型。通過各種工況的計算、分析比較，提出合理的驅動裝置中，電機、減速器、軟起動裝置(調速型液力耦合器)及軟制動裝置各部件的選型方案。3 長距離、大運量下運帶式輸送機關鍵技術的分析3.1 下運帶式輸送機的基本組成帶式輸送機的組成如圖3.1所示[2]，主要其有:輸送帶、驅動裝置(電動機、減速機、軟起動裝置、制動器、聯軸器、逆止器)、傳動滾筒、改向滾筒、托輥組、拉緊裝置、卸料器、機架、漏斗、導料槽、安全保護裝置以及電氣控制系統等組成。 1-頭部漏斗 ;2-機架;3-頭部掃清器;4-傳動滾筒 5-安全保護裝置;6-輸送帶;7-承載托輥;8-緩沖托輥;9-導料槽;10-改向滾筒;11-拉緊裝置 12-尾架;13-空段掃清器;14-回程托輥;15-中間架;16-電動機;17-液力偶合器;18-制動器;19-減速器;20-聯軸器圖3.1 帶式輸送機組成示意圖3.2 驅動方案的確定帶式輸送機的驅動部是整機組成的關鍵部件。驅動部配置是否合適，直接影響帶式輸送機能否正常運行。長距離、大運量帶下運帶式輸送機對驅動部的要求比通用帶式輸送機的要求更高，它要求驅動裝置能提供平穩、平滑的起動和停車制動力矩，以保證輸送帶不出現超速、打滑及輸送帶上的物料不出現滾料和滑料現象。為此要求驅動裝置具有一個制動力可隨時調整的制動器，以保證起動和停車制動的可控，極大地減小對物料的沖擊。同時，在輸送機空載起車時還必需保證起動的平穩性。下運帶式輸送機受地形條件(如起伏較大)和裝載量的影響，其起動工況比較復雜，應考慮如下幾種: (1)負載量小或空載，松閘后帶式輸送機不能自起動; (2)負載量較大，松閘后帶式輸送機能自起動，但自然加速度較小; (3)負載量大，松閘后帶式輸送機能自起動，且自然加速度較大。下運帶式輸送機在正常運行時，電動機也存在發電工況、電動工況交織運行的問題，所以在設計中，一般較少考慮軟起動裝置。帶式輸送機配下運帶式輸送機在正常運行時，電動機也存在發電工況、電動工況交織運行的問題，所以在設計中，一般較少考慮軟起動裝置。帶式輸送機配置軟起動裝置，可有效降低起、制動過程的動張力，延長輸送帶及接頭的使用壽命，甚至可降低輸送帶強度，具有很大的經濟意義。對此《煤礦安全規程》作了相應規定。由于下運帶式輸送機一般情況下電動機工作在發電工況，空載時電動機工作在電動工況。目前常用的下運帶式輸送機驅動部典型設備配置如表3.1所示。表3.1 常用下運帶式輸送機驅動部組合表組合設備 1 2 3 4 5電動機單機或多機1:1(或2:1)驅動單機驅動或多機1:1(或2:1)驅動多電機1:1(或2:1)驅動多電機1:1(或2:1)驅動多電機1:1(或2:1)驅動軟起動無限矩型液力偶合器限矩型液力偶合器調壓電氣軟起動滑差離合器減速器垂直軸或平行軸垂直軸或平行軸垂直軸或平行軸垂直軸或平行軸可以采用垂直軸或平行軸制動器可控盤式制動裝置可控盤式制動裝置液壓制動或液力制動+推桿制動可控制動裝置可控制動器拉緊裝置重力拉緊或自動拉緊重力式拉緊裝置重力式拉緊裝置重力拉緊或自動拉緊裝置重力拉緊或自動拉緊裝置適用場合短距離，中小傾角、小型機中長距離，大傾角中長距離，大傾角長距離，變坡，傾角不大長距離，變坡，傾角不大3.3 新型下運帶式輸送機驅動組合及其控制過程多數下運帶式輸送機采用以下幾種驅動部組合方式:(1)電動機-制動裝置-減速器-滾筒(2)電動機-限矩型液力偶合器-制動裝置-減速器-滾筒(3)電動機-限矩型液力偶合器-減速器-可控制動裝置-滾筒(4)電動機-軟啟動-減速器-液壓軟制動-盤式制動裝置-滾筒(5)電動機-軟啟動-減速器-液力軟制動-盤式制動裝置-滾筒(6)電動機-軟啟動-減速器-可控盤式制動裝置-滾筒(7)電動機-軟啟動-減速器-液粘軟制動-滾筒其中方式(1)~(3)多用于小型(短距離、小傾角、小運量、低帶速)下運機上方式;(4)~(7)較適于大傾角下運輸送機上。由上述方案可見，下運輸送機可控制動裝置必不可少;并且目前對下運輸送機電動工況的可控起動問題有所忽視。對于長距離、大運量下運帶式輸送機，可控制動裝置必不可少，同時可控起動裝置也成為必須。為此我們提出一種經濟實用的長距離、大運量、大功率下運帶式輸送機的驅動部組合方案。該方案驅動部主要有以下設備組成:電動機、聯軸器、調速型液力偶合器、減速機、可控制動裝置、驅動滾筒等組成，如圖3.2所示[3]。圖3.2 驅動部分組合方案示意圖采用以上驅動組合的下運帶式輸送機的起動和停車過程如下:(1)開機準備:先給軟起動裝置的電氣系統和液壓系統送電，使主、從動摩擦片閉合，可控制動裝置逐漸松閘，如果是重載，按起動要求重車逐漸自動起動帶式輸送機。(2)當輸送帶在裝滿物料的情況下起動帶式輸送機時，不能直接對電機送電，否則起動太快，物料容易出現下滑或滾料，所以在這種情況下而是靠煤的下滑力起動輸送機，當逐漸松開制動器，輸送帶帶動電機旋轉，通過速度傳感器檢測旋轉速度，當速度達到近電機同步運行轉速時，PLC控制電機自動送電起動，從而使電機運行于正常的發電狀態，這樣可以大大減小電機起動時對電氣和機械的沖擊。而且向下輸送的角度越大，起動加速度越大。為了保證起動平穩，通過速度反饋改變制動器施加的制動力，根據不同的制動力，把加速度控制在0.3m/s2之內，保證起動過程的平穩性。(3)電機直接起動控制，當輸送機空載或輕載，逐漸松開制動器時，輸送機不能自動起動，這時根據測速裝置檢測輸送機處于零速狀態或起車太慢時，需要采用調速型液力偶合器來可控起動帶式輸送機，此時的可控起動過程完全同上運帶式輸送機的起動過程。(4)正常運行時，調速型液力偶合器開度最大，傳動效率達到最大。(5)當多電機驅動時，出現某臺電機超載，需要功率平衡時，根據電機的電流反饋來進行調速型液力偶合器的輸入與輸出速度調節(具體詳見電氣部分)，來進行多電機間的功率平衡調節。一般只要帶式輸送機系統設計合理，都能保證系統的多機功率平衡。(6)停車時，按預定的減速度要求進行閉環改變可控制動系統的制動力矩，使帶式輸送機按預定的減速度減速，實現可控停車。(7)當輸送機在帶載停車時，不能直接切斷電機，否則容易出現飛車現象，造成嚴重事故。為此在停機時，先對輸送機施加制動力，當檢測到電機旋轉速度降到其同步速度時，再對電機斷電，這樣在施加制動力降速時，可以充分利用電機的制動力，使停車更平穩。當輸送機的速度降至電機的同步速度時，調速型液力偶合器勺管全部插入，保證電機與輸送機系統的同步切除，保證了可控制動系統進一步按要求減速停車。(8)如果停車時，帶式輸送機是空載(即主電機處于電動狀態)，則可以同上運帶式輸送機的停車過程結合可控制動裝置進行聯合停車制動。(9)定車時，可控制動裝置抱閘，主電機停機，調速型液力偶合器的液壓和電氣系統停電。(10)在起動和停車過程中出現故障，如輸送帶跑偏、撕帶、油溫過高等等，調速型液力偶合器和可控制動裝置的電氣控制系統會自動根據要求可控停機。4 長距離大運量下運帶式輸送機設計充礦集團東灘煤礦東翼一采區主運輸大巷固定帶式輸送機，運距3005米，運量1800噸/小時，提升高度-175.5米，環境溫度為0~35 ℃ ,是屬于典型的煤礦井下長運距、大運量下運帶式輸送機。由于帶式輸送機巷道起伏不平，變坡點較多，致使此帶式輸送機運行工況相當復雜。此外，該機運行安全可靠性要求高，控制系統復雜，是目前國內乃至國外煤礦井下運行工況較為復雜的帶式輸送機。本章以該下運帶式輸送機為例，說明其設計過程。4.1 帶式輸送機原始參數帶式輸送機是目前井下煤炭的主要輸送設備，其設計的自動化先進程度、結構布置方式、使用安全性、可靠性、連續性和高效運行將直接影響礦井生產成本。采用帶式輸送機輸送物料與其它方式相比有著一系列的優越性和高效性，其自動化程度高，代表現代物流技術的發展方向。本課題所要求設計的帶式輸送機的參數如表4.1所: 回答者：網友

產品精選

我來回答