皮带运输机选型设计

胶带输送机选型设计

一、运煤系统

12K区、二采区1268工作面、1258工作面运煤系统由12K运煤巷（765m，-6°～-15°）至226运煤巷（480m，10°～12°）到226（170m，-5°～-13°）运煤联巷进入二采区改造煤仓，再经3t底卸式煤车由10t电机车牵引至地面卸载站。12K区运煤系统全部选用皮带运输。

（一）、12k区运煤巷胶带运输机选型设计

1、设计依据

①设计运输生产率：Q s=400t/h；

设计综采工作面最大生产能力Q=400t/h。故设计胶带的运输生产率取值应与综采生产能力配套，即设计运输生产率：Q s=400t/h。

②运输距离：L=650米；

③运输安装角度：β=-6°～-15°（此处计算时取值为-12°）；

④货载散集密度：ρ=0.8t/m3～1.0t/m3；(此处计算时取值为1.0)；

⑤煤在胶带上堆积角：α=30°。

2、输送能力计算

Q=3.6qv=3.6Aρv=KB2ρvc

式中：q——每米胶带货载质量q=Aρ，kg/m；

A——胶带上货载断面积，取0.124㎡；

v——胶带运行速度，取2m/s；

K——货载断面因数；

B—胶带宽度，(暂定)B=1m；

c—倾角运输因数，取c=0.9；

Q =KB2ρvc=3.6×0.124㎡×1×1000/m3×2m/s×0.9

=803.52t/h

Q=803.52t/h> Q s=400t/h；故1米平皮带在2米/秒的运行速度上其输送能力能够满足设计输送能力。

3、胶带宽度计算

求出胶带最小宽度B=533，暂取B=1000；

宽度校核：

B≥2max+200，式中max为原煤最大块度尺寸不大于400；

则B≥2×400+200=1000

故暂定的B=1000的胶带宽度满足要求。

4、胶带运行阻力计算：

胶带及物料产生的运行阻力计算：逐点计算

F1=Lωg(cosa2q0+cosaq+q1+q2)

式中：L——胶带长度，m；

ω——上下胶带模拟阻力系数，0.04；

q——每米胶带货载质量，kg/m；

q=Q S/3.6v=400/3.6/2=55.56kg/m；

a——皮带角度，15°；

q0——每米胶带质量，kg/m，暂取10.56kg/m；

q1——拆算到每米长度上托辊转动部份质量，查表取6kg/m；

q2——拆算到每米长度下托辊转动部份质量，按上式为2.927kg/m；

代入上式求得:

F1=g(q+q d+q’g)Lω’cosβ±g(q+q d)Lsinβ

F1=11642.03N

物料提升阻力：F2=Hqg=-91686.65N

头部清扫器对胶带阻力：F3=2APμ3=720N

尾部清扫器对胶带阻力：F4=20Bg=196.20N

导料板阻力：F5=μ2Iv2γgl/v2b12=439.85N

给料点处物料附加阻力：F6=Ivγv=446.40N

胶带绕过滚筒附加阻力：F7=6000N

驱动滚筒圆周驱动力：F u = F2-（ F1+ F3+ F4+ F5+ F6+ F7）=-72242.17N

5、传动功率计算及驱动设备选型

传动滚筒轴功率计算：P0=F u V=-144.481kw

电动机功率计算:P e= 1.15P0/η1η2η3η4η5

=-213kw

式中：η1--减速器效率；取0.95

η2--偶合器效率；取0.95

η3--联轴器效率；取0.98

η4--电压降系数；取0.9

η5--不平衡系数；取0.95

根据计算，选取电机功率2×132kw，电压等级：660v 6、胶带张力计算:

胶带在允许最大下垂度时输送带张力：

（１）胶带垂度验算:

Fzh·min≥a0(q+q0)g/8(h/a)max

Fzh·min—重段最小张力，N；

q—每米胶带货载质量，kg/m；

q=Q S/3.6v=400/3.6/2=55.56kg/m；

q0—每米胶带质量，kg/m，暂取10.56kg/m；

代入上式

Fzh·min≥6080.57N

同理空段最小张力

Fk·min≥1942.38N

滚筒与胶带在临界打滑状态时输送带张力

S1min≥K A F u/3(eμФ2-1)

S1min≥18034.96

式中：K A——滚筒起动系数，取1.5；

eμФ2——胶带传动尤拉系数，胶带围包角为210°，μ=0.3时，计算出得3；

头部第一传动滚筒

S2=S1'+2F u/3

S2=90277.14N

头部滚筒第一个改向滚筒合力

S G= 1.41S1'

= 59.38KN

尾部滚筒胶带奔离点输送带张力

S3= S2-Lωg(q+q0+q1)-F5-F6-F7-Hg(q0+q)

= 9862.39 N=9.9KN

因S3= 9.9KN > Fzh·min=6.08KN,故重段最小张力满足要求。

（2）拉紧装置重量计算

尾部滚筒胶带趋入点输送带张力

S4=S3/K g

=9.7KN

式中：K g——胶带绕过滚筒时的阻力系数，取1.02；

拉紧装置处输送带张力

S5=S4-(L-L1)ωg(q0+q2)+(L-L1)q0gtgβ-F4

=6.3KN

拉紧力计算，采用车式拉紧