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带式输送机传动装置设计范文1
关键词：张紧装置;液压式
一、一般张紧装置具有以下几方面的作用：
1、保证胶带在驱动装置分离点具有适当的张力，以防止胶带打滑。
2、保证胶带周长上各点具有必要的张力，以防止由于胶带的悬垂度过大而引起胶带运行不平稳而撒料。
3、补偿胶带的塑性伸长和过渡工况下弹性伸长的变化。
4、为胶带的重新接头提供必要的胶带长度。
二、为了保证胶带输送机的正常运转、起动和制动，对拉紧装置的布置要考虑以下几点：
1、张紧装置要尽可能布置在胶带张力最小处，以便减少张紧装置的结构尺寸，工作时减少胶带附加力。
2、长度在300m以上的水平运输或者坡度在5%以下的倾斜输送机，张紧装置应设在紧靠驱动滚筒的空载侧。
3、对于距离较短的胶带输送机和坡度在5%以上的倾斜输送机，张紧装置应尽量布置在输送机尾部，并用尾部滚筒作为张紧滚筒，本设计即采用此种布置方式。
4、不论哪一种张紧装置都必须布置使张紧滚筒绕入和绕出分支与滚筒的位移线平行，而且施加的拉紧力要绕过滚筒的中心。张紧装置的行程要根据输送机的长度和轮廓来定，而本设计采用以织物作衬垫的输送带，张紧行程约为机长的1.5～2.0%，故张紧行程取0.2m。
三、液压式张紧装置的特点 ：
液压传动装置能在运行过程中进行无级调速，调速范围较大。
在同样功率情况下，液压传动装置体积小、质量轻、惯性小、结构紧凑，且能传递较大的力和扭距。
液压传动装置工作较平稳、反应快、冲击小、可高速启动 、制动及换向、换制动较简单，操作较方便。
液压传动装置省力，易实现自动化。
液压传动装置易于实现过载保护，可以自行，因此使用寿命较长。
液压传动装置可以很简单地实现直线运动和回转运动，其布置也具有很大的灵活性。
液压传动装置由于其元件实现了系列化、标准化、通用化，容易设计制造和推广使用。
在液压传动装置中，因功率损失等原因所产生的热量可以由流动着的油液带走，因此避免了局部温升现象。
四、液压式自动张紧装置的工作原理
液压油经过过滤装置（滤油器：防止液压油中杂质阻塞元件），经油泵抽入系统元件之中，首先经过一个手动截止阀进入单向阀（两者组合可具有暂时保压的效能），然后再经过一个手动截止阀进入液压缸，使液压缸收紧，从而实现拉紧的目的。当拉紧力大于输送带拉力设定值，即拉紧力超过某一值时，转化为压力值超过设计压力值，溢流阀（作安全阀用）的开口打开溢流，使油经安全阀直接回油箱，这样便得液压缸无杆腔内压力升高，推动活塞杆使拉紧装置放松，达到调节输送带拉力的目的。其中手动截止阀为组合件，在其他元件检修及出现故障时可人工进行关闭，使液压缸在一定时间内保持恒定，从而在截断与其他元件的联系时保持恒定，易于故障的排除及维护。压力继电器在系统超压不正常的情况下发出警报，以便及时找原因加以排除。
五、液压回路设计和工作过程分析
液压式自动张紧装置的工作过程，由于拉紧力在输送机启动时和正常运行时不同，这就要求液压系统必须能够在两种压力下工作，在 带式输送机运料的过程中由于负荷或其他原因引起T2增大时，液压系统必须能使T2值降低到正常值。当T2减少到低于正常值时，液压系统的工作使T2值升到额定值，以防止输送带打滑。当带式输送机处于超载运行时，液压系统必须有能力使带式输送机停车以实现过载保护。
六、液压系统过载包括以下过程：
1、电源接通油泵供油，电磁换向阀工作，接通高压溢流阀，此时油泵供油压力为P1，液压缸拉紧小车使输送带拉紧，以达到启动时所需要的拉紧力F启。
2、当输送机启动后，带速达到额定速度时，通过继电器使电磁换向阀断电，电磁换向阀断电复位后，接通低压溢流阀 ，使油泵供油压力降为P2，此时液压缸施加的拉紧力为输送机正常运行所需的拉紧力F。
3、在输送机运行中，由于负荷变化使T2值大于运行值时，因平衡原理，液压缸必须使输送带的弹性变形 减少，以使T2值降低为正常值，这是液压系统中由于压力油受到压缩而压力超过P2时，液压系统中的压力油将返回回油箱。
4、在输送机运行中，由于负荷变化，使T2值小于正常值，拉力传感器将给油泵信号，使油泵供压力油，通过液压缸收紧小车，以提高T2值。
5、当输送机正常运行时，输送带所需的拉紧力与液压缸的拉紧力达到平衡时，油泵继续供油，压力油将通过溢流阀回油箱，这时压力继电器工作，使油泵断电以停止供油。
6、输送机超载时，由于输送带的拉力作用使液压缸的移动量超过拉紧行程，这时液压缸将压力行程开关顶开，使输送机断电，以实现断电保护作用。
带式输送机传动装置设计范文2
关键词:CST;传送带;控制系统
胶带输送机是选煤厂、斜井运煤的主要运输设备,带式输送机具有运量大、运输连续、维护简便等特点,在煤矿生产中是比较经济可靠的运输设备,所以已成为井下原煤运输的主要运输设备。但由于三相异步电机起动性能差,而且起动电流大,对电网的冲击给其它用电设备带来影响;动转矩大,与带式输送机直相连起动,会增加胶带的张力,缩短胶带的使用寿命。为了式输送机胶带及其它部件的使用寿命,在带式输送机上应用可控起动显得非常重要。目前大型带式输送机可控起动装置主要有液力调速装置、液体豁性传动装置、交流电机软起动装置等几种。
CST(ControlledStartTransmission可控传动技术)是由美国R。CkwellAutomation/Dodge公司研制开发的一种带有电一液反馈控制及齿轮减速器,在低速轴端装有线性、湿性离合器的新型机电一体化软起动系统。该装置通过比例阀及控制系统实现软起动与功率平衡,是集减速、离合、调速于一体的传动装置。典型的CTS系统主要由机械传动系统、电液控制系统、风冷热交换器、油泵系统、冷却控制系统等五部分组成。在传动系统稳定阶段,CST装置与液力偶合器不同,CTS的反应盘像液压制动器一样完全锁住,此时不产生滑差,没有效率损失。CTS是目前唯一能保证在紧急停车或突然断电时提供可控停车的驱动系统。
一、CST系统介绍
(一)CST系统的原理
CST系统是由微机控制的机械与液压组合的系统。它的主机是一个装有湿式摩擦离合器反应盘的齿轮变速器。CST系统之所以具有良好的起动、停车、调速和功率平衡的功能,主要是通过控制主机摩擦离合器反应盘来控制行星传动的差动功能实现的。摩擦离合器反应盘是内轮毅、外轮毅、环形液压缸及静、动摩擦片等的统称。它的传动路线、转向及其冷却示意如图2.2所示。这种摩擦离合器反应盘传动的基本原理是基于液粘传动的摩擦定律,液粘传动常用的液力传动油或硅油基本上符合牛顿内摩擦定律的规律,它的动力粘度不随剪切速度而变,剪切应力与剪切速度成正比,被视为牛顿流体。CTS系统主机的摩擦离合器反应盘的工作原理就是利用牛顿内摩擦这一基本原理设计而成的液粘调速离合器。
(二)CST装置的特点
CST装置具有如下特点:
a.软连接、可控软起动(停车);
b.集机电控于一体,具有完善的智能故障自诊断功能;
C.有效延长皮带机整体使用寿命,提高运行效率,降低维护成本;
d.完善的多点驱动功率平衡解决方案;
e.控制系统开放,易于实现数据共享和网络化,便于整体矿山自动化系统的集成。
二、驱动控制系统的实现
随着现场总线技术、PLC技术、控制网络的迅猛发展,带式输送机监控系统采用现场总线技术、PLC等构成网络,能够实现对现场数据的采集几处理、控制和通讯功能,监测接触器故障、液压故障、绞车过速、打滑、油温超限、绞车张力过大、绞车张力过小和张紧限位故障、跑偏开关、拉线开关、纵撕传感器、堆煤传感器、烟雾传感器、打滑传感器、洒水装置等信号;具有过载保护、接地漏电保护、接地漏电跳闸、短路保护、缺相保护、先导保护及欠压保护等功能;同时对CST装置的各种信号进行检测并控制CTS的运行。本文主要研究CST装置的控制方法与实现。
(一)CST控制原理
基于PLC的控制系统可对每台CST装置进行监视、控制和操作,并提供用户接口。采用CST的主要目的是在起动过程加速阶段降低张力作用对胶带输送机带来的不利影响,通过控制起动上升曲线,可减小胶带输送机空载或满载起动时带来的瞬时尖峰张力,从而得到一个满意的动态结果。在一些超长的带式输送机应用中,通过在上升曲线中增加一段缓冲特性来提升起动性能。缓冲性确保胶带输送机在起动初始阶段逐渐张紧,胶带输送机各部分单元在胶带输送机正常加速之前处于低速低起动力矩的运行状态,这降低了胶带输送机的应力作用。在一些超长、多摸数胶带输送机中,胶带机内存储的动应力能量在制动过程中会出现反作用,产生尖峰应变力,甚至比起动过程产生的影响更大。
在动态分析的基础上,尤其对停车失败或紧停制动这些状态下应力波的分析结果,需要为CST的停车过程提供一减速曲线,这种减速方式通过在输出轴上安装飞轮系统进行解决。再大多数应用中,依靠与皮带输送机相连的驱动装置和电机的惯量,控制环形活塞压力也可得到这种特性,带式输送机监控系统设计。
(二)系统组成
控制系统选用AB公司的SLC50O系列作为控制器,并支持多种通信方式。过HD十网实现现场级人机界面装置Pna1eVlwe与中央处理器进行通信控制和显示相关信息。
主驱动控制系统是典型的串级控制系统,离合器压力反馈控制系统构成系统的副回路,输出轴速度反馈控制构成系统的主回路;控制器皆采用PDI控制。从驱动控制系统为电机功率闭环控制系统,功率给定信号由主电机功率检测信号确定,是典型的随动系统。
PDI控制是控制系统中应用最广泛的一种控制规律,实际运行经验及理论分析充分表明,这种控制规律在对相当多的工业对象进行控制时能够得到较满意的结果,因而在本系统中控制器皆采用PDI控制算法。
三、结束语
CST(ControlledStartTransmissi可控传动技术)这种新型机电一体化软起动系统,通过比例阀及控制系统实现软起动与功率平衡,是集减速、离合、调速于一体的传动装置。是目前唯一能保证在紧急停车或突然断电时提供可控停车的驱动系统。
参考文献:
带式输送机传动装置设计范文3
关键词：带式输送机 驱动装置 单点浮动支承
中图分类号：TD528文献标识码： A 文章编号：
前言
驱动装置是带式输送机中最关键的部件，它的性能直接影响到整机的运转。因此合理的选用驱动装置是带式输送机设计中需要研究的主要问题。传统的带式输送机驱动装置中传动滚筒轴与减速机输出轴之间通常采用联轴器连接。如果采用固定式联轴器，则由于制造和安装的误差，工作载荷引起轴和支承部分的变形，以及基础下沉的不均衡等等因素均使两根轴的对中受到影响。鉴于这种情况，越来越多的设计者愿意使用一种新型的驱动装置 ，即在带式输送机传动装置中取消传动滚筒轴和减速机出轴之间的联轴器，而把减速机的末级齿轮轴套装在滚筒轴上，其整个驱动装置浮动在单点支承上，这就是单点浮动驱动装置。
1 单点浮动支承装置的工作原理
1辅助支承2减速机3联轴器、制动器4电动机
5单点支承6底座7传动滚筒8轴支承座
注：图中符号说明
W传动装置的总重量NB 辅助支承处的支承反力
n传动滚筒的旋转方向a、b、c,为W、N、NB到y轴距离
M胶带作用在传动滚筒上的扭矩N单点支承处的支承反力
P、Q、S,为W、N、NB到用点的水平位置
NA 轴支承座处的支承反力L ,为P、Q、S到轴支承做的距离
如图所示，电动机、联轴器、减速机安装在同一底座上，减速机末级齿轮轴套装在传动滚筒轴上(它们之间用锁紧盘连接)，底座支承在驱动装置Q点处的单点支承上。
电动机通过减速机驱动传动滚筒按图中所示n方向旋转，而滚筒上作用着由胶带引起的外扭矩M。正常工作时，由于外扭矩M和传动装置总重量W及单点支承的共同作用，使驱动装置处于平衡状态。这时传动滚筒轴的悬臂部分不受弯距作用，原因是M、W和N的联合作用使此处的剪力为零。
当有安装、制造误差和外扭矩M发生变化时，整个驱动装置就会产生沿x、y、z方向的摇摆，因为驱动装置在单点支承上是浮动的，所以摇摆时可以认为不受任何约束。
单点浮动支承驱动装置的优点
2．1 减振作用。由于胶带张力的变化及制造安装误差所引起驱动装置的振动不会传递到基础上。
2．2 降低了对安装精度的要求，缩短安装时间。单点浮动支承驱动装置要求减速机齿轮要套装在传动滚筒轴上，这就解决了滚筒轴和减速机末级轴之间多点支承的不同心问题，从而降低了安装调整的精度要求，同时也提高了安装速度。
2．3 降低了对安装基础的尺寸精度要求，缩小了基础的支承面积。由滚筒轴和末级齿轮采用套装，那么安装滚筒轴承座的基础和单点支承基础的高度误差对传动精度没有影响。这就降低了对基础相对高度的尺寸精度要求。
2．4 降低了附加力，提高了传动精度。由于去掉了传动滚筒和减速机之间的联轴器，则由制造、安装误差及工作中所引起的滚筒轴和末级齿轮轴的附加力大大地降低，因齿轮轴变形减小，也提高了传动精度，而在这里的附加力只是由于惯性和支承点处的摩擦力而引起的。
单点浮动支承在带式输送机应用中若干问题的探讨
为了研究问题方便，把滚筒轴从E-E处断开,取驱动装置轴支承座为平衡隔离体，则该隔离体有外力W、N、NA、NB及滚筒轴上的外扭矩M的作用。这里因滚筒的重量、胶带张力、轴支承座重量不影响所要研究的问题，所以不考虑滚筒轴断面处的剪力和弯矩。而电机的转矩及各齿轮间的作用力均为内力，也不影响要研究的问题。
3.1 正常工作状态下单点支承的理想作用点
所谓理想位置就是在正常传动工作状态下（M=常数），单点支承的位置使传动滚筒轴悬臂端除轴的自重外，只受扭矩M的作用而不受任何其它外力的作用。如果略去轴的自重，则NA =0，如考虑不设辅助支承的情况，则NB=0。
则由平衡条件得到：
Σz=0N-W=0 (1)
则 N = W
又 ΣMy=0- M + N·b - W·a=0(2)
则 b =(M + W·a ) / N (3)
(1)式代入(3) 式：
b =(M + W·a ) / W = a + M / W(4)
因为所取隔离体是平衡体，所以对x轴的力矩之和也应为零。这样就要使W与N的P、Q两作用点都在垂直于y轴的同一直线上。
又因为各式的符号均按图1所示方向定，故必有M/W>0,b>a; 即在这种情况下，单点支承作用点Q在驱动装置总重量重心作用点P的正x方向。
3．2 非传动状态（静止时）滚筒轴的附加外力
此时M=0,则单点支承反力N将发生变化，而且在轴支承座A处也将产生反力，设单点支承处反力为Nj，轴支承座A处支反力为NAj，则由静力平衡
ΣMy=0 Nj·b-W·a=0(5)
得Nj = W·a / b
又由ΣZ=0,Nj + NAj - W =0 (6)
得NAj =W - Nj
将(5)代入(6)得NAj =W - W·a / b = W(1- / b)(7)
由前面知b>a, NAj>0。
即在静止时轴承支座A处的支承反力为正 z 方向。而作用在滚筒轴上的附加外力与NAj 大小相等，方向相反。
3．3 辅助支承的设置
为了使静止时传动滚筒轴悬臂端受力为零，实际上安装时也需要，则需另设一辅助支承，其作用点S。如图1所示S在Q、P的延长线上，而S点的具置可根据结构的布置而定，它距P点的远近影响NB的大小，而对滚筒轴的受力无任何影响。
增设辅助支承后，怎样才能使正常工作状态时只有单点支承工作，而底座脱离辅助支承，即NB =0,把单点支承作用点Q往P点方向移动一个不大的距离就可以达到目的。
设移动后的单点支承作用点到y轴的距离为b’ ,则此时支承点处的反力为N’
由（3）式得到N’= (M + W·a )/ b’(8)
比较（3）和(8)式， b> b’ N’> N
由于这样做的结果，使得正常工作状态时轴支承座A 处将产生支承反力NA’，
由平衡条件
ΣZ=0 得 N A + NA’- W =0 (9)
则NA’= W – N’
将(8)带入(9) NA’= W –(M + W·a )/ b（10）
N’> N NA’= W – N’< W-N =0
此结果说明NA’为z的负方向。
如果再从上述隔离体中取出滚筒轴为隔离体，其中d点为悬挂减速机的作用点，Nd’为d点处的附加作用力。
由平衡条件得到Nd’= NA’ （Nd’正z方向）。
在Nd’的作用下，滚筒轴悬臂端将会产生一个向上的挠度，由于底座的刚度足够大，则底座与辅助支承脱离接触即 NB=0。
实践中，通过计算看出单点支承位置的适当移动，对滚筒轴的附加应力及其产生的挠度都不大，对驱动装置的正常工作几乎没有影响。
综上所述，单点支承的作用点是在正常工作状态下即M为常数时的位置，那么当M发生变化时，例如胶带机起动时，由（10）式可计算出NA’，则 Nd’对滚筒轴所造成的附加应力约为轴的许用应力的10%左右。
结束语
实践证明单点浮动支承驱动装置使用效果很好,现在堆取料机的悬臂胶带机和露天矿胶带机已广泛采用这种驱动装置。
参考文献：
[1] 机械工业部北京运输机械研究所。DTⅡ型固定式带式输送机 设计选用手册[M]。北京：冶金工业出版社，1994。
带式输送机传动装置设计范文4
关键词：带式输送机 高压变频器 PLC控制系统 智能上位监控系统 输送机保护系统
中图分类号：TD528.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（c）-00-01
马道头矿井设计生产能力为10 Mt/a，采用斜井开拓方式，在工业场地设主、副斜井。主斜井带式输送机担负全矿煤炭的运输任务，输送机带长3040 m，带速0～5 m/s。电动机电压为10 kV，功率3150 kW，三台工作。
1 电控系统总体技术要求
1.1 系统构成
主斜井带式输送机电控系统包括高压变频调速系统、PLC网络化操作系统、智能上位监控系统、输送机保护系统等。电控系统结构图见图1。地面设置一台工业控制计算机、一台不间断电源及相应的控制软件与信号传输设备，通过网络与输送机机头的嵌入式计算机进行通信。在控制室内设置一台PLC控制柜，完成输送机设备控制设备的远程控制以及采集被控设备的运行状态及相关的模拟量参数，一台嵌入式本安型计算机及多功能控制驱动器，提供沿线的保护以及机尾被控设备的控制，由此两部分组成控制装置。
1.2 系统功能要求
1.2.1 传动系统要求
传动系统采用全数字高压交-直-交变频调速系统，要求能适应相应输送机系统的各种工作情况，变频器的过载能力大于电动机的过载能力，按照预定的速度和工艺要求实现输送机的启动、加速、匀速、减速、停车等运行方式，使输送机具有较高的运行效率。
1.2.2 控制系统要求
系统具有远程集中自动控制、就地自动控制、就地手动控制（检修方式）等多种控制功能。（1）远程集中自动控制：地面工控机作为整个输送机集控系统的控制主站，控制主斜井输送机以及其他设备的开停。（2）就地自动控制：将工作方式设置为就地自动控制时，则输送机的起停直接由本安计算机进行控制，实现一键自动起/停输送机。（3）就地手动控制（检修方式）：将控制机设置“手动”方式时，由本站的PLC控制柜对输送机相关设备进行手动开停控制，手动方式只作为备用方式或检修时使用。
2 主要电控设备的配置
2.1 高压变频调速装置
变频器为西门子6SR4502 10-10-5250 10 kV/260A 5250 kVA高压交-直-交变频调速装置。采用全数字技术矢量控制技术，功率部分采用IGBT的电压源型48脉动交流变频传动装置。单元串联矢量控制正弦波脉宽调制叠波输出，10 kV每相8个单元，17电平。变频器引起的电网谐波电压和谐波电流含量满足IEEE Std 519-1992和GB/T 14549-93《电能质量公用电网谐波》对谐波含量的要求。
2.2 监控系统
监控系统选用西门子公司的S7-300可编程控制器，完成以下功能。
（1）通过控制柜触摸屏控制输送机及配套设施（冷却风扇、拉紧装置、减速器、变频器等），可在触摸屏上通过按钮设定操作参数。PLC柜设定输送机运行曲线，并保证变频器同步功能。
（2）状态显示：本安计算机上可动态图形显示输送机状态、主电机状态、制动闸状态；高、低配电柜状态参数显示及监测（合闸、分闸、高压柜电压电流信号）。监测电机、变压器状态。（3）故障指示：本安计算机上实时显示输送机跑偏、闭锁、纵撕、超温、打滑、烟雾、堆煤、洒水等保护信号。如发现各状态参数异常时可报警。（4）记录和历史查询功能：系统具有操作、开停、故障、运行状态数据的记录和查询功能。（5）沿线闭锁位置显示。（6）控制系统可与自动化调度网联网，实现在矿调度室对输送机的监控。
3 结语
该电控系统已调试完毕，投入运行。经实践证明，本电控系统实现了输送机力矩响应速度快，控制精确系统可靠性高、操作简单、运行稳定，为煤矿创造了较大的经济效益，具有较高的推广价值。
参考文献
[1] 天津电气传动设计研究所.电气传动自动化技术手册[M].2版.北京：机械工业出版社，2006.
[2] 王新伟，软启动在带式输送机中的应
用[J].矿山机械，2005（4）.
[3] 郭宗仁.可编程序控制器及其通信网络技术[M].北京：人民邮电出版社，
带式输送机传动装置设计范文5
关键词 带式输送机；能源效率；节能
中图分类号 TH222 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）160-0185-02
带式输送机又被称为胶带输送机，是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的现代机械设备，通常由机架、输送带、托辊、滚筒、张紧装置、传动装置等构成，随着工业生产流程中相关工艺的不断完善，现阶段其可以实现有节奏的流水作业，极大地提升了现代工业的生产效率，而且缩减了大量人工输送任务，得到广泛应用，与此同时其节能优化也引起关注。
1 带式输送机能源效率计算方式
机械效率可以对能源利用率的大小进行反映，所以在所有能量转化机械中和以能量输出对象机械中，机械效率实质上也是能源效率的体现，在原动机、传动机的能源效率计算的过程中可以直接进行机械效率的计算，即直接表示为工作及所消耗的功率与原动机和传动机机械效率的比值，可见原动机和传动机机械效率与功率消耗之间呈现出负相关性[1]。但由于部分设备其并不以能量输出为主要目的，例如带式输送机，其输入能量的直接目的是为了完成物料的输送而不是输出有用功，其机械设备整体效率并不能完全以机械效率公式为计算依据，此时需要进行其针对性的能源效率计算[2]。能源效率使衡量机械设备能源有效利用程度的主要标准，其可以对机械设备在消耗单位能耗情况下所完成的有用工作量进行反映，也可以对机械设备完成单位工作两下的能源消耗量进行衡量，换言之能源效率使机械设备能源有效利用程度的度量方式，对带式输送机的能源效率进行研究是推动其向节能方向深化的有效途径[3]。
1.1 水平带式输送机的能源效率计算
带式输送机在工业中的应用任务主要是完成物料的输送，其有用工作通常以单位时间内物料输送量和输送距离进行衡量，且常规中工作效率与输送量和输送距离之间呈正相关性，这在实践中也可以得到论证，例如带式输送机在单位时间内其输送的物料量越大、距离越远，其消耗的功率也越大，由此可见如果带式输送机其自身的带长为L，其在单位时间内完成输送的物料量为Q，单位时间内输送物料所使用的能源为P；那么水平带式输送机的能源效率就可以表示为QL/P，当Q和L为固定值的情况下，缩减P可直接提升水平带式输送机的能源效率，这也是现阶段带式输送机节能设计的主要方向[4]。现阶段在对带式输送机进行实际应用的过程中，由于常规工作环境下功率、单位时间物料输送量、输送机的带长的单位通常分别为kW、t/h、km，所以也会将水平带式输送机能源效率的单位设定为t・km/（kW・h），特殊计算情况可以单位转换。
1.2 上运带式输送机的能源效率计算
2 我国带式输送机的水平和其与发达国家之间的差距分析
笔者随机选择永煤集团城郊煤矿、新汶矿业协庄煤矿、鲁能集团彭庄煤矿、鸡西矿业集团、潞安王庄煤矿、吴四圪堵矿井、神华哈尔乌素露天矿、汾西矿业曙光矿等12家我国常规规模的煤矿企业，对其带式传送机的能源消耗进行计算，计算过程中所选用的P、Q、L、h均以粗略估算为主，通过计算发现我国现代带式输送机能源效率通常在1至4t・km/（kW・h）之间，平均值为1.95t・km/（kW・h），；而笔者在查阅资料的过程中发现上个世纪80年代我国带式传送机的能源效率通常在1至3t・km/（kW・h）之间，平均值为1.78t・km/（kW・h），通过数据对比可以发现，我国带式传送机的能源效率在近年来整体是呈现出上升的趋势，与我国节能减排的理念相一致，但增长的速度并不理想。另外，笔者在查阅外国文献的过程中发现，20世纪80年代，英国道梯公司、德国艾可霍夫BH-1000、德国弗勒兴露天煤矿、澳大利亚阿平煤矿、日本雄别煤矿、加拿大富雅煤矿等12家煤矿企业的能源输送效率通常在2至5t・km/（kW・h）之间，平均值为3.84t・km/（kW・h），通过数据对比分析可以发现，我国现阶段带式传送机的能源消耗水平不及西方发达国家在20世纪80年代的一半，这足以说明我国带式传送机能源效率提升的空间较大，在发展的过程中，我国可以积极借鉴西方发达国家的成功经验，带式输送机凭借其在运动速度、稳定性、生产率、自重、驱动功率、结构、自动控制、通用性等方面的优势，除在煤矿开采领域外，在其他领域也得到加快的发展，而且越来越受到市场的欢迎，在带式传送机的适用范围不断扩大的同时，能源效率得到不断提升，以此推动我国向社会主义节约型社会发展。
3 结论
通过上述分析可以发现，带式输送机与原动机、传动机等相似能源效率计算方面所采用的方式存在较大的差别，其需要利用能源输送量运输物料规模和距离对能源效率进行计算而且上运带式输送机和下运带式输送机在计算的过程中也存在差别。另外，近年来我国带式输送机在能源效率方面虽然得到较大幅度的优化，但与发达国家仍存在较大的差距，需要进一步完善。
参考文献
[1]林福严，张晓如，雷冀，等.带式输送机的能源效率探讨[J].起重运输机械，2010（10）：5-9.
[2]张世珍.带式输送机节能优化方法的研究[D].沈阳：东北大学，2012.
[3]贾军风.料场堆取料带式输送机系统节能优化问题的研究[D].沈阳：东北大学，2011.
带式输送机传动装置设计范文6
关键词:大倾角光面胶带运输机;设计;先进;可靠;方便;设备
1、概述
火铺矿井+900m水平延深是2004我集团公司的重大工程项目。主提升设备的能力按能满足+700水平生产1200kt/a的需要考虑。主提升设备是选用25°大倾角光面胶带运输机。
大倾角光面胶带运输机结构简单，技术先进、安全可靠、操作方便，它的成功运用，将使大倾角光面胶带运输机取代17°普通胶带运输机成为集团公司各矿主井提升的理想首选设备。
2、大倾角皮带运输机的技术特征
2.1、大倾角光面胶带输送机是一项新技术。普通上运带式输送机只能适用于18゜以下的场合，目前国内外实现大倾角带式输送机主要有压带式输送机、管状输送机、波纹挡边隔板式输送机和花纹胶带输送机四种机型，其中压带式输送机和管状输送机在输送量、输送距离能达到大运量、长距离的要求，但前者结构复杂，后者需要较大带宽及特殊的托辊，两者的造价均较高，而且不能满足多点装载的要求。波纹挡边隔板式输送机采用特殊的输送带，且受传动条件限制，只能用于短距离输送。以上三种机型都不适合煤矿井下输送原煤。花纹胶带输送机能满足要求，但清扫困难，而且传动功率受花纹与改向滚筒之间的比压等许多条件的限制，价格也昂贵。
大倾角光面胶带输送机克服了上述机型的缺点，采用“双排V型深槽托辊组”新技术提高导来摩擦系数，提高胶带输送倾角 。其结构有以下优点;⑴用4个标准托辊取代5个特殊托辊，不但省工省料，而且便于制造和维修;⑵取消了中间的水平托辊，当中两托辊呈V型布置，增加了侧压力，在装载量少时导来摩擦系数仍然较大，不易下滑;⑶4个托辊按双排交错布置，托辊两端尖角不与胶带接触，对胶带寿命有利;⑷通过爬坡试验，确定槽角，可选定原煤输送的最大许用倾角。
大倾角光面胶带输送机最大输送倾角为上运28゜、下运25゜，最大运距1500m，最大运行速度为3.15m/s，带宽有800mm、1000mm、1200mm，最大运行功率为1500kw，可以多点驱动，多点装载，最大运量为630t/h。
2.2、慢速起动及功率平衡装置
皮带运输机上运倾角越大，起动时加速度对物料的稳定性影响也就越大，为了防止起动加速度过大，对电网冲击及引起物料下滑或滚动，需要慢速起动，同时由于井下条件限制，不宜采用体积重量过大的传动装置，因此必须采用多机驱动，各电机负荷均衡也是要解决的技术关键之一。液力调速装置与电气调节配合，很好地解决了输送机慢速起动和功率平衡这一难题。液力调速装置承载能力比YL型偶合器大40%，起动加速度可在0.1m/s2～0.3m/s2范围内无极调速，多台液力调速装置可同时使用，满足煤矿生产需要。
2.3、可编程序控制器控制系统
大倾角皮带运输机配制了先进的微机化可编程控制器PC。控制、保护功能齐全，具有慢速起动及多机驱动功率平衡自动调节功能，易于扩充，电路结构简单，维修方便，可靠性高，并具有以下功能:
2.3.1、连续检测电机转速或胶带线速度，各电机顺序分别空载起动。对电网冲击小;
2.3.2、具有超速及打滑保护功能;利用PC的高速计数器模块，预置超速上限值及打滑的下限值，当高速计数器的计数值超过或低于预置时，PC内部继电器动作，实现超速或打滑保护。PC─.4、元部件更加优化
2.4.1、液力调速装置单机功率提高到650kw。
2.4.2、采用行星齿轮减速器，体积小，承载能力大，传动效率高，噪音低。
2.4.3、传动滚筒架改进为三角架形，缩小了头架体积;
2.4.4、安装了逆止器液压均载装置，双电机驱动时，可改善停机时的逆止 性能。
3、大倾角皮带运输的选型设计
3.1、设计基础资料(以火铺矿主井提升设备为例)
输送物料，原煤 ρ= 1t/m3
输送量Q=400t/h
输送长度 +900m水平360m+700m水平 830m
输送机倾角β=25°(上运)
3.2、主要参数确定
3.2.1、带速V
按MT414中的速度系列选用带速V=2m/s
3.2.2、带宽B
按输送量计算，带宽B为:
B= Q/ K V ρ Cst=400/(302×2×1×0.72)=0.92m
式中:
B—带宽;
Q—每小时输送量;
Cst—倾斜系数取0.72 ;
ρ—容重ρ=1t/m3;
V—带速V=2m/s
K—装料断面系数K=302
取带宽B=1m
3.2.3、输送带
经计算胶带的静张力为3150kg/cm
选用钢丝绳芯输送带ST2000
3.2.4、轴功率及电机功率
⑴+900m水平
传动滚筒园周力F=CnfLg[qt+(2q0+q)COSβ]+gqH=1.1×0.03×360×9.8×[15.2+(2×27.2+55.6)×COЗ25]+9.8×55.6×152=96198.2N
式中:
Cn——附加阻力系数Cn=1.1;
f——运行阻力系数f=0.03;
L——运距 L=360m;
g——重力加速度 g=9.8m/s2;
q0——输送带单位长度质量 q0=27.2kg/m;
qt——回空托辊组转动部分单位长度质量qt=15.2kg/m
q——输送煤单位长度质量
q=Q/3.6V=400/(3.6×2)= 55.6kg/m
H——物料提升高度 H=360×Sin25°=152m
轴功率 为P=10-3FV=192(KW)
采用单机驱动，驱动系统由电动机、调速型液力偶合器、减速器、逆止器等组成，根据驱动系统特性，电机功率Pd为:
Pd=KdP/ηξξd
式中:
Kd——功率备用系数Kd=1.2
ξd——多机功率不平衡系数一台时取ξd=1，二台时 取ξd=0.95;
η——驱动装置传动效率η=0.9(下转86页)
(上接83页)
ξ- ——电压降系数 ξ=0.95
Pd=1.2×192/(0.9×0.95×1)= 269.5KW
选用6000V280KW电机1台
⑵+700m水平
传动滚筒园周力为
F=CNfLg[qt+(2qo+q)Cosβ]+gqH
=221969.3(N)
轴功率 P=10-3FV=443.9(KW)
电动机功率
采用两套驱动装置，每套驱动装置由电动机、调速型液力偶合器、减速器、逆止器等组成，根据驱动系统特性，电动机功率:
Pd=KdP/ηξξd=1.2×400/(0.9×0.95×0.95) = 655.8(KW)
下延至+700m水平，增加一套驱动装置，配6000V， 400KW电机1台。
4、应用情况
由于25°大倾角皮带运输机采用了新型深槽托辊装置、液力调速、慢速起动及功率平衡装置和可编程控制器控制系统，技术先进，结构简单，操作维修方便，自2004年8月投入运行以来，工作正常，没有发生过设备事故。维修费用和运行费用比普通胶带运输机降低了50%。完全满足+900水平生产需要，达到了设计目的。
5、经济和社会效益分析
火铺矿井+900m水平主提升选用上运25°大倾角光面胶带运输机，设备总购置费用为162万元，若采用17°普通皮带运输机， 设备总购置费用约为201万元， 设备投资可节省资39万元。
经一年多的实际效果证明，大倾角胶带运输机比同等条件的普通胶带运输机，一年可节省维修及运行成本约20万元。25°大倾角光面胶带运输机在火铺矿井+900m水平延深中的成功运用，改善了矿井技术面貌，节省了大量投资，缩短了建设工期，保证了矿井生产接替工作的顺利进行，稳定了矿井产量，为火铺矿及集团公司的稳定和可持续发展作出了巨大贡献，为其它矿井斜井主提升设计提供了宝贵经验，社会效益显著。
参考文献
