皮带运输机MT T 467-1996

本标准参照采用国际标准ISO5048——1989(<连续搬运设备——带承载托辊的带式输送机——运行功率和张力的计算》和ISO3684——1990《各种输送带的带式输送机——最小滚筒直径的确定》。

1 主题内容与适用范围
本标准规定了煤矿用带式输送机(以下简称输送机)的基本设计计算方法和公式。

本标准主要适用于煤矿用带式输送机，也适用于选煤等作业场所用带式输送机。

2 引用标准
MT 414 煤矿用带式输送机基本参数和尺寸 ZBD 93008 煤矿井下用带式输送机技术条件 3 术语
3.1 散状物料
没有包装的块状、粒状、粉状物料(如原煤、矸石等)。

3.2 输送物料堆积角
散状物料被输送带输送时的安息角。

3.3 堆积容重
包括散状物料之间空隙在内的单位体积物料的质量，t ／m 3。

4 符号 见表1。

表1
续表1
续表1
续表1
续表1
θ传动滚筒围包角rad λ托辊成槽角(°)
μ传动滚筒与输送带间的摩擦系数(按表6)
—
μ1 输送物料与输送带间的摩擦系数(通常μ1=0.5～0.7) —μ2 输送物料与导料槽侧板间的摩擦系数(通常μ2=0.5～O.7) —μ3 输送带与清扫器间的摩擦系数(通常μ3=0.6～O.7) —
μ4 输送带与托辊间的摩擦系数(通常μ4=O.3～4)
—
ξ电压降系数(通常ξ=0.90～O.95)
—
ξ1 多机功率不平衡系数(一般ξd= 0.90～O.95)
—ρ输送物料堆积角(°)
φ托辊安装前倾角
(°)
5 基本参数及技术要求
输送机的基本参数及技术要求应符合MT414和ZBD93008中的规定。

6 输送能力
输送机的输送能力用最大装料断面面积，带速和倾斜系数来表示，按式(1)计算：
Q n=3 600A max VC st (1)
6.1最大装料断面面积应根据带宽、托辊成槽角和输送物料堆积角确定。

对三托辊组槽形输送机按图1所示，用式(2)计算。

其中，p应按照物料静态安息角的50％～70％选取(如：对一般流动物料取P=20°为标准值)。

图1
(2)
6.2 倾斜系数用来表示输送机倾斜运行而引起的装料断面面积的减小，它的值应根据表2选取口
倾角β
(°)
≤4 6 8 10 12 14 倾斜系数C st 1.O 0.98 O.97 0.96 0.93 O.9 1
倾角β
(°)
l 6 18 20 22 24 25
倾斜系数C st 0.88 0.85
0.81
0.76 O.74 0.7 2
7 输送带带宽的确定
7.1 带宽计算
按式(3)计算必需的带宽值，对照MT414中的带宽标准值予以圆整。

(3)
式中，装料断面系数K值是由最大装料断面面积决定的。

对等长三托辊组槽形输送机，K值按表3选取。

表3
带宽mm 堆积角P(°)
等长三托辊组槽形输送机装料断面系数K
成槽角λ，(°)
20 25 30 35 40 45
500 10 208 238 265 289 309 325 20 273 301 325 346 362 375 30 341 366 388 406 419 428
650 10 226 259 288 313 335 352 20 295 325 351 373 391 404 30 366 394 417 437 450 459
800 10 234 267 298 324 346 364 20 304 336 363 386 404 41 8 30 379 407 431 451 465 474
续表3
带宽mm 堆积角P
(°)
等长三托辊组槽形输送机装料断面系数K
成槽角λ，(°)
20 25 30 35 40 45
1 000 100 245 280 31
2 339 362 380 20 318 350 379 402 421 435
30 394 424 449 469 483 492
1 200 10 249 285 317 345 368 387 20 323 356 385 409 429 44
2 30 401 431 457 477 495 501
1 400 10 255 29
2 325 35
3 377 395 20 330 36
4 393 413 437 45l 30 409 440 466 486 501 510
1 600 10 259 296 329 358 38
2 401 20 334 369 399 424 44
3 457 30 41
4 44
5 472 492 507 516
1 800 10 26l 299 333 36
2 386 405 20 338 37
3 403 428 448 462 30 418 450 476 497 512 521
2 000 10 26
3 301 335 36
4 388 407 20 340 37
5 405 430 450 464 30 421 452 479 500 515 524
2 200 1 0 267 305 340 369 39
3 412 20 34
4 379 410 43
5 455 469 30 425 457 484 505 520 529
7.2 带宽验算
7.2.1 对未经筛分的散状物料
B≥2X mBx+0.2 (4)
7.2.2 对经过筛分的散状物料
B≥3X m+0.2 (5)
8 传动滚筒圆周力和轴功率计算
8.1 圆周力计算
8.1.1 一般计算公式
F=F H+F N+F st+F a (6)
a.输送线路上的主要阻力F H
F H=fLg[qt+(2q0+q)cosβ] (7)
式中：
(8)
(9)
运行阻力系数f值应根据表4选取。

表4
输送机工况 f
驱动装置为电动工况工作条件和设备质量良好，带速低，物料内摩擦较小O.020～O.023 工作条件和设备质量一般，带速较高，物料内摩擦较大
O.025～0.030
工作条件恶劣、多尘低温、湿度大，设备质量较差，托辊成槽角大
于35°
O.035～O.045 驱动装置为发电工况0.012
b.各输送机部件上的附加阻力F N
F N=F ba+F f+F r+F c+F c+F w+F t (10)
式中：
F ba=Qv(V-V0) (11)
(12)
(其中， )
F r=μ3 P r A r (13)
(14)
（其中：凸曲线应取“+”号；凹曲线应取“-”）号
(15)
（对织物芯输送带）
(16)
（对钢丝绳芯输送带）
(17)
c.输送物料的倾斜阻力F st
F st=gqH (18)
d.特殊阻力Fs
F s=Fγ+F1+F b (19)
式中：
(20)
(对承载分支槽形托辊组。

其中，Cr与成槽角有关，一般λ=30°时，C r=0.4；λ=30°时，C r=0.5）；
(21)
（对回空分支V形托辊组）
(22)
(23)
8.1.2 经验公式
对一般布置、输送长度L≥80m的输送机，可用经验公式计算。

(24)
附加阻力系数C n值应按表5选取。

表5
输送长度Lm 80 lOO 150 200 300 400 500
附加阻力系数C N 1.92 1.73 1.58 1.45 1.31 1.25 1.20
输送长度Lm
600
600 700
700
800
800
900
900
1 000
1 000
1 500
1 500
≥2 000
2 ooo
附加阻力系数C N
1.1 7 1.14 1.12 1.10 1.09 1.06 1.05
8.2 轴功率计算
P=1O-3FV (25)
9电动机功率计算
电动机功率应分别按如下两种工况计算。

9.1电动工况
(26)
9.2发电工况
(27)
10 输送带张力
10.1输送带张力沿其全长变化，其值取决于下列诸因素：
a.输送机长度和铺设状况；
b.传动滚筒的数量和布置方式；
c.驱动和制动系统的特性；
d.拉紧装置的型式及其布置；
e.输送机工况(载荷及运动状态)。

10.2为保证输送机正常运行，输送带最小张力应满足下面两个条件：
a.传动滚筒能传递足够的圆周力，保证输送带不打滑；
b.输送带在两组托辊间的下垂度不得大于许用的垂度值(一般不超过2％)。

10.2.1传动滚筒传递圆周力所需的最小张力
图2
如图2所示，输送带在传动滚筒松边的最小张力应满足式(28)的要求。

S Lmin≥CF max (28)
传动滚筒传递的最大圆周力Fmax=Ka│F│。

动载荷系数K-=1.2～1.7；对惯性小、起制动平稳的输送机可取较小值，否则，就应取较大值。

传动系数，其中，μ值应根据表6确定，对常用c值可按表7选取。

工作条件μ
光面滚筒胶面滚筒
清洁干燥0.25～0.30 0.40
环境潮湿0.10～0.15 0.25～0.35
潮湿粘污0.05 0.20
表7
传动滚筒围包角θ
传动系数 C
传动滚筒与输送带间的摩擦系数μ
0.05 0.10 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40
（°）
160 6.67 3.10 1.34 0.990 0.763 0.603 0.486
170 6.25 2.90 1.23 0.909 0.697 0.548 0.439
180 5.88 2.71 1.14 0.838 0.638 0.499 0.398
190 5.54 2.54 1.06 0.775 0.587 0.456 0.361
200 5.24 2.39 0.990 0.718 0.541 0.418 0.329
210 4.97 2.26 0.925 0.667 0.499 0.384 0.300
220 4.72 2.14 0.866 0.621 0.462 0.353 0.274
230 4.50 2.02 0.312 0.579 0.428 0.325 0.251
240 4.29 1.92 0.763 0.541 0.398 0.300 0.230
320 3.10 1.34 0.486 0.329 0.230 0.165 0.120
330 3.00 1.28 0.462 0.311 0.216 0.154 0.111
340 2.90 1.23 0.439 0.293 0.203 0.143 0.103
350 2.80 1.19 0.418 0.277 0.190 0.134 0.095 1 360 2.71 1.14 0.398 0.262 0.179 0.125 0.088 1 370 2.62 1.10 0.379 0.248 0.168 0.116 0.081 7 380 2.54 1.06 0.361 0.235 0.158 0.109 0.075 8 390 2.47 1.03 0.345 0.223 0.149 0.102 0.070 3 400 2.39 0.990 0.329 0.212 0.140 0.095 1 0.065 3 410 2.32 0.957 0.341 0.201 0.132 0.089 0 0.060 6 420 2.26 0.925 0.300 0.190 0.125 0.083 3 0.056 3 430 2.20 0.894 0.287 0.181 0.118 0.078 0 0.052 3 440 2.14 0.87 0.274 0.172 0.111 0.073 0 0.048 6 450 2.08 0.838 0.262 0.163 0.105 0.068 4 0.045 2 460 2.02 0.812 0.251 0.155 0.0998 0.064 1 0.042 0 470 1.97 0.787 0.240 0.148 0.0933 0.060 0 0.039 1 480 1.92 0.763 0.230 0.140 0.0881 0.056 3 0.036 3
10.2.2.1承载分支
(29)
10.2.2.2回空分支
(30)
10.3输送带张力计算
在稳定工况下，输送带各点张力采用逐点计算法，各后续点的张力S i+1
(31)
在分支区段上，各项阻力的计算应符合下面的规定：
a.主要阻力F Hi，
(32)
b.倾斜阻力F sti
(33)
c.附加阻力F Ni 和特种阻力F Bi 应分别参照8.1.1条b 款和8.1.1条d 款的规定计算。

10.4输送带强度校核
输送带强度应满足下式条件：
m ≥[m] (34)
式中：
(35)
(36)
输送带接头效率η0应符合ZBD93008中3.10.2条的规定，基本安全系数mo 和Cw 值应按表8确定。

表8
带芯材料 工作条件0 基本安全系数m 0
附加弯曲伸长折算系数C w
织物芯带 （帆布、尼龙、聚酯）
有利 3.2 1.5
正常 3.5 不利 3.8 钢丝绳芯带
有利
2.8 1.8 正常
3.O 不利
3.2
11 拉紧装置的拉紧力和拉紧行程 11.1 拉紧力T
T ＝2Sm (37)
11.2 拉紧行程
拉紧滚筒的拉紧行程与输送机的起动，制动方式和频率、输送带的伸长和延伸特性有关，对三种常用输送带的拉紧行程按式(38)和表9确定。

(38)
表9
符 号
织物芯带
钢丝绳芯带
帆 布 尼 龙 ε O.01 0.02 O.002 5 ε1 0.001 O.001 O.00 1
L u ,m
2
2
一个接头所需长度+1.0
12 制动和逆止
输送机应根据其工作条件设置制动装置和逆止装置，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、上运和下运三种工况分别确定。

12.1 水平输送
一般可不设制动装置。

但当输送机对制动减速度有要求时应设制动装置，传动滚筒所需的制动力按制动平衡方程式(39)确定。

F B+F=F A (39)
式中；
F A=Ma (40)
12.2 上运输送
当输送机停车出现逆转时，必须设置逆止装置和制动装置，传动滚筒所需的逆止力和制动力应按输送机的最不利逆止工况计算，按式(41)确定。

F BN≥1.5(F stmax-F Hmin) (41)
式中，在计算F Hmin时，规定，值为0.012。

当输送机停车不可能出现逆转时，可参照12.1条的规定。

12.3 下运输送
必须设置制动装置，其工作制动力应按12.1条中式(39)确定。

为安全起见，对驱动装置为发电工况的下运输送机，传动滚筒所需的最大制动力应按最不利制动工况计算，按式(42)确定。

(42)
13 滚筒直径
输送机滚筒直径受输送带附加弯曲应力、受压表面的面比压和覆盖胶变形量的限制，一般要求传动滚筒和改向滚筒的直径应分别符合下列规定。

13.1 传动滚筒直径应符合式(43)的要求，其中，确定最小滚筒直径的计算系数应根据表10选取。

(43)
表10
带芯材料C0值
织物芯输送带
帆布80
尼龙90
聚酯108 钢丝绳芯输送带150
对钢丝绳芯输送带，需校核输送带受压表面的面比压，应满足式(44)的要求。

(44)
13.2 改向滚筒直径应参照传动滚筒的直径，按输送带张力利用率和滚筒围包角的大小确定，一般应符合表11的要求。

表11 mm
传动滚筒直径
改向滚简直径
输送带张力利用率（）
>60～100% >30%～60％≤30％围包角(°) 围包角(°) 围包角(°)
1 80 l 05 30 l 80 1 05 30 1 80 1 05 30
315 400 500 315
400
500
250
315
400
200
250
315
250
31 5
400
200
250
315
－
200 250
200
250
31 5
200
250
3l 5
－
200
250 630
800
1 000
630
800
1 000
500
630
800
400
500
630
500
630
800
400
500
630
315
400
500
400
500
630
400
5OO
630
315
400
500 1 250
1 400
1 600
1 250
1 400
1 600
1 000
1 250
1 250
800
1 000
1 000
1 000
1 250
1 250
800
1 000
1 000
630
800
800
800
1 000
l 000
800
l 000
1 000
630
800
800
1 800
2 000
1 800
2 000
l 400
1 600
1 250
1 250
1 400
l 600
1 250
l 250
1 000
1 000
1 250
I 250
l 25 0
l 250
1 000
l 000 14 过渡弧和过渡长度
对输送线路过渡弧的曲率半径和输送带进出槽形的过渡长度，原则上应按下面的经验公式确定。

14.1 凹过渡弧曲率半径
(45)
14.2 凸过渡弧曲率半径
14.2.1 对织物芯输送带
(46)
14.2.2 对钢丝绳芯输送带
(47)
14.3 过渡长度
图3
(48)
附录A
煤矿用带式输送机设计计算实例
（参考件）
A1 已知条件
a.输送物料：原煤，；
b.输送量：Q＝400t／h；
c.输送长度：L＝800m；
d.输送机倾角：β=12°(上运)；
e.工作环境与装载点：输送机于煤矿井下，工作条件一般，装载点在机尾处(一般布置方式)。

A2 主要参数确定
A2.1 带速
按MT414中的速度系列，选用带速可υ=2m／s。

A2.2 带宽
A2.2.1 按输送量计算
初选带宽B=0.8m
根据表2和表3：C st=0.93,K=363 (用等长三托辊组，λ=30。

)
按式(3) ；
A2.2.2 按输送物料块度验算
按式(4)：B≥2Xmax+0.2=2×0.3+0.2=0.8(m)
因此，选用标准系列带宽B=0.8m
A2.3 输送带
预选钢丝绳芯输送带规格为ST=2000；Sn=1.6×106N，δ=d=0.006m，t=0.012m，q0=27.2kg/m。

A2.4 托辊
选用托辊直径φ89mm：承载分支三托辊组G tz=14kg，L tx=1.5m；回空分支平形托辊组G tk=12kg，L fk=3m。

按式(8) ：
A3 传动滚筒圆周力和轴功率计算
输送机布置示意图如图A1所示：
图A1
A3.1 圆周力计算
根据8.1条的规定，传动滚筒圆周力可按经验公式计算：
按式(9):
查表4、表5：
按式(24)；
A3.2 轴功率计算
按式(25)：
A3.3 电动机功率确定
驱动系统采用双滚筒双电机传动方式，每套驱坳装置由电动机、调速型液力偶合器(慢速起动和功率平衡装置)、减速器、逆止器等组成。

根据本驱动系统的特性，取 (对煤矿)。

按式(26)
选择双滚筒传动的功率配比为1：1，所以，决定选用两台防爆电动机，每台额定功率为200kW。

A4 输送带张力计算
A4.1 最小张力确定
A4.1.1 按传动条件
传动滚筒均采用包胶滚筒，并使
根据表6：μ=0.25；取Ka =1.2
按式(28)：S lmin≥CF max，则：
a对传动滚筒Ⅱ：
取Q I =210°，由表7：C I =0.667
b对传动滚筒I：
取θI =170°，由表7：C I =0.909
亦即：
所以，按传动条件应满足S3min≥49 106N
A4.1.2按垂度条件
a．对承载分支
按公式(29)：
b．对回空分支
按式（30）：
所以，按垂度条件应满足根 S4min= S5min≥7 441N
据式(31)：回空分支区段上各项阻力总和
按工（32）、(33)：
比较上述计算结果：最小张力应由传动条件确定，故取S3=49 016N。

A4，2输送带张力计算
根据逐点计算法式(31)；
A4.3 输送带强度校核
根据表8：取m0＝3.0，C W＝1.8，对接头效率取η0＝0.85
按式（36）：
按式（35）：
因此，选用ST2000输送带满足强度要求。

A5 拉紧力和拉紧行程确定
A5.1 拉紧力
按式(37)：T ＝2S4＝2×11 877＝23 754（N）
A5.2 拉紧行程
按式(38)和表9：
其中，一个接头长度取L m，选用L＝5m。

A6 逆止力
按式(41)：
参照式（17）和（18）：
A7 滚筒直径确定
A7.1 1传动滚筒直径
按式(43)及表10：
按式(44)：其中，
所以，按滚筒直径系列选用传动滚筒直径D＝1m。

A7.2 改向滚筒直径
根据表11，选用改向滚筒直径如表A1所示
表A1
滚筒名称
输送带张力利用率围包角
(°)
滚筒直径
mm
机头改向滚筒180 630 机尾拉紧滚筒180 630 机尾压紧滚筒<30 500 A8 其他有关计算从略。

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附加说明：
本标准由煤炭工业部煤矿专用设备标准化技术委员会提出。

本标准由煤炭工业部煤矿专用设备标准化技术委员会带式输送机分会归口。

本标准由煤炭科学研究总院上海分院负责起草。

本标准主要起草人李云海、黄健章、曹永明、华英芬。

本标准委托煤炭科学研究总院上海分院负责解释。