运输机械选型设计(新)

带式输送机选型计算实例

某矿斜井运煤，确定选用带式输送机，试确定带式输送机的具体参数和拖动方式。

1．原始数据

井筒倾角：16°；主斜井井口标高：+1277.000m；主斜井给料点井底标高：+836.000m；

输送物料：原煤；原煤的松散容重：1000kg/m3；井筒垂直高度：441m；井筒斜长：1600m 2．输送带输送机主要参数的确定

运量确定：矿井设计能力800万t/a，井下不设井底煤仓，运输大巷输送带输送机直接转至主斜井皮带，因此主斜井皮带设计运量Q按3000t/h。

根据皮带的设计运量Q，初步确定主斜井输送带输送机的带速v=4.5m/s、带宽B=1800mm。

输送的理论计算能力Q c：

Q c＝3.6S vkρ=3.6×0.384×4.5×0.87×1000＝5412.09t/h

Q c＞Q

因此，所选输送带能满足输送能力的要求。

3．输送机拖动方式的选择

带式输送机的启动及停车过程为非稳定工况，其启停特性对带式输送机的正常安全运行影响很大，因此对于长距离大运量的带式输送机驱动系统的合理选择，显得特别重要。

对于大型带式输送机，目前具有可控启/停功能的驱动装置主要有CST驱动装置、变频调速驱动装置等。

CST可控启/停驱动装置是DODGE公司专门为带式输送机开发的驱动装置。它集机电液于一体，是带电液反馈控制系统、行星齿轮减速器并在输出轴装有线性湿式离合器的高技术产品。通过液压系统压力控制离合片之间的距离，实现差动调节输出力矩和输出转速的目的。CST具有设定启动速度曲线自动跟踪控制、过载保护、多机平衡等功能，可以控制带式输送机按设定的“S”形曲线启动，以满足整机动态稳定性及可靠性的要求。它动态响应快，结构紧凑，占地面积小，布置简单。由于它的结构及功能的特点，适用于大惯量重载系统的可控启动和停车，对主斜井带式输送机是较理想的驱动装置。其缺点是系统较复杂，液压元器件的维护工作量较大，难于实现长时间低速验带要求。

变频调速驱动装置是由隔离变压、变频、谐波滤波、电控等单元组成的系统装置，目前在国内已用的为“交－直－交”变频调速方式。它通过改变电动机定子供电频率来调节电动机的输出转速并满足对转矩的要求。具有调速范围宽、控制精度高、效率高等优点，能够提供

理想的可控启/制动性能，能在低速情况下长时间运行，真正提供验带速度，还可根据煤量大小调节输送带速度。主要适用于短时间内对力矩和速度需要大范围变化的系统。

CST 可控启/停驱动装置维护费用高，油耗量大。随着科学技术不断进步，变频调速技术越来越完善，因此本设计选用“交－直－交”变频调速驱动装置。

4．输送带输送机选型计算

1）初选输送带机

输送带输送机主要技术参数初选为：运量Q ＝3000t/h ，机长L =1640m ，倾角16°，提升高度H =452m ，带速v =4.5m/s ，带宽B =1800mm ，带强ST5400。

2）圆周驱动力F u

根据初选的输送带机主要参数，计算圆周驱动力F u （暂不考虑附加阻力）：

F u =CfLg （q RO +q RU +2q B +q

G ）cosδ+q G Hg

=1.06×0.028×1640×9.81×(60+20.3+2×100.62+185.185)×cos16°+185.185×452×9.81

=1530363.007N

其中，C ——考虑到附加阻力后引入的系数，C =1.06

F ——模拟摩擦系数，f =0.028

q RO ——承载分支托辊每米长旋转部分质量，q RO =60kg/m

q RU ——回程分支托辊每米长旋转部分质量，q RU =20.3kg/m

q B ——每米长输送带的质量，q B =100.62kg/m

q G ——每米长输送物料的质量，q G =Q/3.6v=185.185kg/m

3）电动机功率P

传动滚筒轴所需功率：P A ＝F u v /1000=4659.134kW

电动机功率：P=P A /0.78＝5973.248kW

电动机采用4台YBP-4、2000kW 、10kV ，3台工作，一台备用。

5．输送带张力计算

1）限制输送带下垂度的最小张力 承载分支：233.42056)/(8)(max 0min =+≥

a h g q q a F G B s N 回程分支：583.37015)/(8max

min =≥a h g q a F B u x N 2）输送带工作时不打滑需保持的最小张力

按双滚筒传动，功率配比2：1。

00.690242321==

u U F F N 00.3451213

2==u U F F N 为满足不打滑条件，11211ϕμe S S ≤-，2

22

21ϕμe S S ≤- 22211

211U U F S S F S S =-=--- 50.2259641

5.12222=-=ϕμe F S U N 50.5710852221=+=-S F S U N

51.126132721=+=S F S U N

其中，围包角φ按195°，滚筒与皮带间的摩擦系数μ取0.35，e μα=3.291。

291.321.2112

11=<=-αμe S S ，满足防滑条件。 3）上、下分支最小张力

下分支最小张力：

N F N F S S x 58.3701549.170461min 223=>=-=

其中下分支阻力：

F 2=C f Lg （q RU + q B ）cos δ＝1.06×0.028×1640×9.81×（20.3+100.62）×cos16°＝55503.01N 上分支最小张力：

S 4= S 3＝170461.49N ＞F smin =42056.233N

满足要求。

6．输送带安全系数

71.71

==S B n σ 满足要求。 7．选型计算结果

带宽：B =1800mm ；带速： v =4.5m/s ；带强：σ =5400N/mm ；运输能力：Q =3000t/h ； 机长：L h =1640m ；倾角：β=16°；提升高度： H =441m ；传动滚筒直径：2040mm ； 托辊直径：194mm ；电动机：YBP-4，4×2000kW,1500r/min （一台备用）

减速器：ML3PSF150，减速比31.5，4套；制动器：SHI252，4套

逆止器：1185NRT ，2套；液压张紧装置：ZLY500J ，1套