斗轮堆取料机皮带运输机毕业设计

XXXX 大学

毕业设计说明书

学院：机械工程学院

系(专业)：机械设计制造及其自动化

题目：斗轮堆取料机皮带输送机设计指导者：XXX 教授

(姓名) (专业技术职务)

评阅者：

(姓名) (专业技术职务)

2012年06月01日

目录

1 引言（或绪论） (1)

1.1人造石生产线研究的历史和现状 (1)

1.2人造石输送部分难点 (1)

2 总体设计方案的制定 (2)

2.1石成产线布局图 (2)

2.2功能划分 (2)

2.3各部分功能分析 (2)

3 推杆设计 (4)

3.1推杆实体结构图 (4)

3.2推杆选型与设计 (5)

3.3气动元件选型与设计 (8)

3.4控制系统选型与设计.......................................................................................10 4 输送机设计...................................................................................................11 4.1带式输送机概述 (11)

4.2带宽和带速的确定 (13)

4.3 圆周驱动力的计算 (14)

4.4传动功率计算................................................................................................17 4.5 输送带力计算 (18)

4.6 传动滚筒最大扭矩计算………………………………………………………………………19 4.7绳芯输送带强度校核计算……………………………………………………………………

19 4.8驱动装置的选型与设计....................................................................................19 4.9联轴器选型...................................................................................................21 4.10带式输送机部件的选型与设计........................................................................21 5 升降机设计...................................................................................................25 5.1升降机原理...................................................................................................25 5.2剪叉式升降机机械结构选型与设计 (26)

5.3电动推杆的选型 (28)

5.4机械部分的选型与设计....................................................................................28 5.5结果核算和受力校核.......................................................................................30结论 (31)

参考文献 (32)

致 (33)

1 引言（或绪论）

随着国民经济的发展，需要对一些散料进行装卸，如热力发电厂需要把储料场的燃料——煤取走，进行磨碎、喷烧；大型港口需要把运送来的某些散料，如矿石、煤炭等装船、卸船；斗轮挖掘机等采挖的矿物和废弃物要运到储存场或排到排土场等。

运输机又称带式输送机,是一种连续运输机械,也是一种通用机械。皮带运输机被广泛应用在港口、电厂、钢铁企业、水泥、粮食以及轻工业的生产线。即可以运送散状物料,也可以运送成件物品,堆取料机,堆料机,取料机,皮带机,发电等。

在煤矿的开采过程中，带式输送机的作用至关重要，其性能的好坏直接影响到煤矿行业的发展和效益，因此研究带式输送机对煤矿行业和其他一些输送类的行业有着非常重要的意义。带式输送机的工作环境一般情况下都比较恶劣，对带式输送机的性能要求也很高，在研究的同时，对其性能进行分析与提高也式目前输送行业中不可缺少的重要部分。在本次设计中的带式输送机采用了全封闭式结构，对带式输送机的工作环境恶劣的方面进行了一些改进。

带式输送机制造以其优质、高效、工艺适应性广的技术特色，深受制造业的重视，在煤矿、工程运输等高技术领域及机械制造、煤矿开采、汽车制造等产业部门一直有着广泛的应用。近些年，带式输送机又在其他一些产业部门表现出具有巨大的潜力和广阔的市场应用前景。

斗轮堆取料机的皮带输送机构包括臂架皮带机部分和尾车皮带机部分。

带式输送机在当今社会应用日益广泛，当然一个产品也需要不断的研发和更新，才能永保活力。堆取料机之所以工作效率高，是因为广泛使用了带式输送机。

带式输送机是连续运输机械中效率最高，使用最普遍的一种机型，它既是承载构件，又是牵引构件，依靠输送带及滚筒之间的摩擦力平稳地进行驱动。

悬臂式堆取料机的带式输送机应该能够正、反运行，并可满负荷启动。

带式输送机的特点：1输送物料种类广泛。

2输送能力围宽。

3 输送线路的适应性强。

4 灵活的装卸料。

5 可靠性强。

6 安全性高。

7 费用低。

1．1 本课题国外研究现状和发展趋势

1、国外发展概况

悬臂式斗轮堆取料机是由斗轮挖掘机演变而来的，是斗轮挖掘机发展过程中派生出来的一个分支。世界上研究和开发斗轮挖掘机最早的国家是德国，其次是前联和前捷克斯洛伐克等。对于斗轮挖掘机的研究始于19世纪30年代，第一台斗轮挖掘机于19世纪80年代问世，真正投入实际应用是在20世纪初。世界上第一台投入实际采矿使用的斗轮挖掘机是1916年，在比特费尔德附近的德国贝格威茨褐煤露天矿进行上向开采和剥离，这是第一台在煤矿使用的轨道行走式斗轮堆取料机。1919年生产出了第一台履带行走式斗轮挖掘机，它采用柴油发动机，该机只能挖取堆放的散料。这可以说是斗轮挖掘机发展过程中的一个里程碑，标志着斗轮挖掘机进入了实际应用阶段。这期间，研究人员解决了动力驱动、输送带、斗轮向带式输送机上输送物料等关键问题，研制了轨道式行走机构和履带式行走机构。这些研究成果经不断完善，一直沿用至今，成为斗轮挖掘机不可缺少的组成部分。

图1

普通型斗轮挖掘机

20世纪50年代是斗轮挖掘机的有一个新的发展阶段。

到20世纪70年代，斗轮挖掘机的各组成部分结构形成的发展和改进已近成熟。日生产能力超过20万立方米的巨型斗轮挖掘机的问世，标志着斗轮挖掘机进入了现代斗轮挖掘机的发展时期。德

国克虏伯公司于1977年研究开发的、迄今为止最大的SchRs6300/(9-17).51型斗轮挖掘机，目前仍工作在德国莱茵褐煤公司的露天矿上。世界上最大的斗轮堆取料机由奥地利的奥钢联公司制造，2002年使用在澳大利亚活勒塔港。

图3 世界上最大的斗轮挖掘机

2、国发展概况

国对斗轮挖掘机的研究起步较晚，1960年，从国外引进的第一批斗轮挖掘机是我国对斗轮式机械的性用，研究和开发工作的开始。最早的斗轮堆取料机设计可以追溯到1966年。当时国部分钢厂、码头急需使用此类设备。为满足当时的社会需要，开发了我国第一代的斗轮堆取料机，经过数十年的努力，我国已经生产了数以百计的斗轮堆取料机，堆取料能力在300~6000t/h围，这标志着我国也具有制造大型散料输送机械的能力。

进入20世纪80年代，随着电力工业和钢铁工业的发展，对斗轮堆取料机的生产能力的要求也不断地增加，“七五”期间，国从德国的M.A.N公司引进了一套生产能力为6000t/h的斗轮取料机成套设备，这是国的、生产能力最大的机型。同时堆取料机在电力部门的使用数量有很大提高，并且在港口上的使用量剧增。宝钢的原料码头、港、、北仑港、西基港、港、港、港等相继一大批港口增设了散料码头，用于煤炭或矿石的转运。

20世纪90年代，国斗轮堆取料机的事业向着数量更多、应用更广的方向发展。在钢铁企业、电力企业、各大港口几乎都可以看到斗轮堆取料机的应用。在港口，人们已经把斗轮堆取料机当做一种港口集机械。

经过几十年的发展，我国的斗轮堆取料机研制水平取得了较大提高，但同发达国家相比，仍存在明显差距，其控制技术仅限于基于可编程控制器（PLC）为核心的单机控制，作业水平也仅限于单机手动方式。

近几年里，国斗轮堆取料机的发展相当迅速，研制水平也取得了较大的提高，国在引进国外产品的基础上，能够生产带有半自动微机程控系统的机型。此外，在控制方面也在积极研究将新的故障诊断技术、控制技术、计算机通信和处理技术应用到斗轮堆取料机中。随着钢铁企业、港口、电厂的煤炭和矿石的料场不断增加，原材料、能源的发展也给其发展提供了良好的市场环境。市场的增加，激发了国许多制造业企业对装备研发和创新的信心，提高了国企业自主设计制造大型装备的能力，国堆取料机的发展将向更高一级的产品质量和设计水平迈进。

3、发展方向

悬臂式斗轮堆取料机需要开展的研究工作：

⑴分析斗轮堆取料机变幅装置的结构形式并进行多刚体系统模型简化，建立运动学约束方程、驱动方程和动力学方程，进行运动学特性仿真软件和动力学特征仿真软件的开发等工作。

⑵对运动仿真在变幅装置运动瞬时应力场分析建模和计算中的应用进行研究；将运动仿真和有限元法相结合，研究变幅装置在不同工位的动态性能变化规律。

在过去的40年，发达国家斗轮堆取料机技术的发展，极促进了散料输送工业的发展。近年来，自动化和信息技术又推动了该产业的发展。其发展方向：

①理论生产率向大型化发展。

②各国都在使斗轮堆取料机的生产系列化、基础部件通用化。系列化的好处之一是可保证某些零配件，如铲斗、履带板、驱动轮等通用化、标准化，使顾客更方便地在市场上买到现货。基础部件的通用化、模块化，促使设计组合化，加上AutoCAD的使用，缩短了设计周期，并提高设计质量，以适应市场快速反应机制的要求。

③自动化、半自动化。目前，国产斗轮堆取料机已逐步由手动过渡到半自动化，机、电、液的整体水平较往日有了很大的提高和进步。但要实现全自动化，由中央集控室集中控制，实施机上无人操作尚需进一步努力。

④采用现代设计方法和设计手段，优化结构组合，在保证生产能力的前提下，尽量减轻整机重量，提高设备的可靠程度。

国外带式输送机技术的发展很快，其主要表现在2个方面：

一方面是带式输送机的功能多元化、应用围扩大化，如高倾角带输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型；另一方面是带式输送机本身的技术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型带式输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用于了带式输送机动态分析与监控技术，提高了带式输送机的运行性能和可靠性。目前，在煤矿井下使用的带式输送机已达到表1所示的主要技术指标，其关键技术与装备有以下几个特点：