大倾角带式输送机的设计
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
摘 要 : 主要介绍了大倾角带式输送机的工作原理及选型设计方法 ,并依据给定的设计参数 对输送机的驱动装置 、传动滚筒 、托辊等主要部件进行了选型设计 。经使用证明 ,所设计的带式输 送机的起动和运转性能好且整机成本低 ,满足设计要求 。
关键词 : 大倾角 ; 带式输送机 ; 设计 中图分类号 : TD528 文献标志码 : A 文章编号 :100320794 (2008) 0720013203
Structural Strength Analysis and Design of Axle Housing of Electric Wheel Based on ANSYS
DENG Xun , ZHANG Wen - ming (Civil and Environment Engineering College , Beijing University of Science and Technology , Beijing 100083 , China)
31. 087 kgΠm ; qru ———单位机长下托辊转动部分质量 ,取 qru =
31. 087 kgΠm ; L ———输送机长度 ; ω———托辊阻力系数 ,取 ω= 0. 025 ; α———输送机倾角 , (°) ; Fc ———驱动滚筒附加阻力 ,取 Fc = 600 N (经
验值) ; Fg ———改向滚筒附加阻力 ,取 Fg = 500 N (经
Design of Large - inclined Angle Belt Conveyor
CHEN Xiao - feng , ZHANG Dong - feng (Mechanical Engineering College of Ningxia University , Yinchuan 750021 , China)
范围 ,因所选电动机的功率为 400 kW ,所以选用功 率范围 290～760 kW ,型号为 YOTcs650 的调速型液 力耦合器 。
(3) 减速器的选型计算 ①确定减速器的速比
i =π60Dvn = 31. 25
式中
D ———驱动滚筒的直径 ,取 D = 1 250 mm ; n ———电动机转速 ,取 n = 1 500 rΠmin ; v ———输送带速度 ,取 v = 3. 15 mΠs。
输送带总长 LΠm
750
输送带宽度 BΠmm
1 200
运量 (原煤) QΠt·h - 1
500
1 大倾角带式输送机的设计方案
经对比分析 ,本带式输送机采用图 1 所示的整
体布置方案 。驱动装置采用带有液力调速装置的双
电动机双滚筒驱动 ;为防止滚料 ,采用由 4 节普通托
辊组成的 60°深槽形托辊组 ,并且在适ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的位置安装
Abstract : The principle and design methods are introduced , and the drive , transmission roller and support roller are selected also. After application , it proves that the large - inclined angle belt conveyor not only has good start and work performance , but also can meet the design demand. Key words :large inclined angle ; belt conveyor ; design
第 29 卷第 2008 年
7 7
期 月
煤 Coal
矿 机 械 Mine Machinery
Vol129No17
Jul . 2 0 0 8
基于 ANSYS 的电动轮桥壳结构强度分析和设计 3
邓 勋 , 张文明
(北京科技大学 土木与环境工程学院 , 北京 100083)
F1 = ( qg + qro + qb ) Lωgn con α 下分支运行阻力
F2 = ( qru + qb ) Lωgn con α 物料提升阻力
F3 = qg L gn sin α 绕过滚筒的附加阻力
F′= 2 Fc + 4 Fg
式中
qg ———物料单位质量 , qg = 441092 kgΠm ; qb ———输送带单位质量 ,粗选 qb = 56. 4 kgΠm ; qro ———单位机长上托辊转动部分质量 ,取 qro =
摘 要 : 分析设计了 170 t 电动轮矿用汽车桥壳的结构 ,采用 ProΠE 进行三维建模 ,并用 ANSYS 软件进行了工况分析计算 ,计算结果显示后桥壳的应力分布满足强度和刚度要求 ;在不断地进行改 进后 ,减轻了桥壳重量即簧载质量 ,提高了汽车的行驶平顺性 ,并节省了制造成本 。
关键词 : 电动轮 ; 桥壳设计 ; 有限元分析 中图分类号 : U463. 218 ; TP391 文献标志码 : A 文章编号 :100320794 (2008) 0720015203
挡煤装置 ,以防止较大煤块下滚 。
2 大倾角带式输送机的选型设计 2 . 1 输送带速度的确定及输送量校核
带式输送机的输送带速度一般在 3 mΠs 左右 , 本机初选带速 v = 3. 15 mΠs。下面计算该带速能否 满足设计运量的要求 。
输送带上允许的最大物料横截面积 S ( S1 + S2 ) 如图 2 所示 。
图 2 深槽角托辊架 θ1 堆积角 ,为安息角的 50 %～70 % ,原煤的安息角为 27° λ. 托辊架 槽角 (°) b. 有效带宽 , b = 019 B - 0105 = 1103 m x . 单向托辊长度 ,
x = 456 mm
根据 DT Ⅱ设计手册 ,输送能力 Im = Svkρ= 420103 kgΠs
棒销联轴器 6. 制动器 、带制动轮联轴器 7. 逆止器 81 输送带
(1) 驱动电动机的选型计算 双驱动滚筒的轴功率
Po = Fu v = 544195 kW 单个驱动滚筒的轴功率
Po1 = Po2 = PoΠ2 = 2721475 kW 驱动电机功率
PN ≥Po1 f 1 f 2
式中 f1 ———工作机系数 ,取 f 1 = 1. 4 ; f2 ———原动机系数 ,取 f 2 = 1. 0 。
式中
P=
Po K
= 73015 kW
K ———电机功率系数 , K =η1η2η3η4 ; η1 ———减速器效率 ,取 η1 = 0. 95 ; η2 ———电压降系数 ,取 η2 = 0. 90 ; η3 ———液力耦合器效率 ,取 η3 = 0. 97 ; η4 ———多机功能不平衡系数 ,取 η4 = 0. 90 。
验值) 。
2 . 3 驱动部的选型设计 本带式输送机采用带有液力调速装置的双电动
机双滚筒驱动 。驱动装置由电动机 、带制动轮的联
轴器 、减速器 、逆止器 、棒销联轴器等组成 (见图 3) 。
单个驱动电机的功率
P1 = P2 = PΠ2 = 365125 kW 根据电机样本 (南阳电机厂) 大于 365125 kW , 最近一挡 YB 系列的电机为 YB450S3 - 4 (6 kV 、400 kW) 。 (2) 耦合器的选型计算 本机由于运输倾角大 ,为了减小对输送带 、减速 器 、电动机及其他部件的冲击 ,必须使启动时间能达 到 45 s 的调速型液力耦合器 。 调速型液力耦合器选型的重要指标是功率传递
91 传动滚筒
— 13
S2
=
[
x
+
(b2
x)
cos
λ]
(
b
2
x) sin λ= 01148
3
m2
S = S1 + S2 = 0. 182 66 m2
输送量
Q′= 316 Im = 1 5121108 tΠh > Q
—
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
Abstract : The structure of axle housing of 170 - tone electric wheel dumping truck was analyzed and designed. Firstly , the three - dimension model was established by ProΠE , then , different work conditions were analyzed by means of ANSYS. Results reveal that the stress distribution of welding axle housing can meet the need of strength and stiffness , moreover , after constant modification ,the unsprung weight is reduced greatly and the ride comfort is improved obviously , at the same time ,the manufacturing cost are saved. Key words :electric wheel ; design of axle housing ; FEA
0 前言
大倾角带式输送机因其输送倾角大 (最大可达
25°) 而被煤炭 、冶金 、化工 、矿山 、港口等运输行业广
泛采用 。其主要的技术关键是双机启动时的功率平
衡 、断电时的制动及防止滚料等 。本文就大倾角带
式输送机的设计作一探讨 。拟设计的大倾角带式输
送机的设计参数 :
输送机最大倾角α/ (°)
25
计算得 PN ≥Po1 f 1 f 2 = 511. 35 kW
选取型号为 H3 SH14 的减速器 (弗兰德) 。 ③确定减速器的热容量 PG 经校核 ,所选型号的减速器热功率满足要求 。 (4) 制动器的选型
— 14 —
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
第 29 卷第 2008 年
7 7
期 月
煤 Coal
矿 机 械 Mine Machinery
Vol129No17
Jul . 2 0 0 8
大倾角带式输送机的设计
陈晓峰 , 张东峰 (宁夏大学 机械工程学院 , 银川 750021)
Vol129No17 大倾角带式输送机的设计 ———陈晓峰 ,等 第 29 卷第 7 期
即 :当带速为 3. 15 mΠs 时 ,最大输送能力满足设计 要求 。 2 . 2 运行总阻力的计算
输送带运行的总阻力 F 应与驱动滚筒的周向 力 Fu 相等 ,则
F = Fu = F1 + F2 + F3 + F′= 173 kN 上分支运行阻力
式中
v ———带速 ,mΠs ; k ———倾斜系数 ,25°倾角时 k = 0. 73 ; ρ———物料松散密度 ,原煤取ρ= 1 000 kgΠm3 。
图 2 中 S1 = [ x + ( b - x) cos λ]2 tg6θ= 01034 36 m2
图 1 整机布置方案图 11 卸载部 2 、4 、71 托辊 3 、51 传动部 61 输送带 81 拉紧小车
圆整后 ,根据减速器样本 ,选取标准速比 i =
3115 。则 ,输送带的实际速度
v′=
nπD 60 i
= 3109
mΠs
因 v′-
v
v = 119 % < 5 % ,所以 ,所选减速器的速
比满足要求 。
②确定减速器的额定功率
图 3 大倾角带式输送机双驱动布置方案 1. 弹性柱销齿式联轴器 2. 减速器 3. 液力耦合器 4. 电动机 5.
关键词 : 大倾角 ; 带式输送机 ; 设计 中图分类号 : TD528 文献标志码 : A 文章编号 :100320794 (2008) 0720013203
Structural Strength Analysis and Design of Axle Housing of Electric Wheel Based on ANSYS
DENG Xun , ZHANG Wen - ming (Civil and Environment Engineering College , Beijing University of Science and Technology , Beijing 100083 , China)
31. 087 kgΠm ; qru ———单位机长下托辊转动部分质量 ,取 qru =
31. 087 kgΠm ; L ———输送机长度 ; ω———托辊阻力系数 ,取 ω= 0. 025 ; α———输送机倾角 , (°) ; Fc ———驱动滚筒附加阻力 ,取 Fc = 600 N (经
验值) ; Fg ———改向滚筒附加阻力 ,取 Fg = 500 N (经
Design of Large - inclined Angle Belt Conveyor
CHEN Xiao - feng , ZHANG Dong - feng (Mechanical Engineering College of Ningxia University , Yinchuan 750021 , China)
范围 ,因所选电动机的功率为 400 kW ,所以选用功 率范围 290～760 kW ,型号为 YOTcs650 的调速型液 力耦合器 。
(3) 减速器的选型计算 ①确定减速器的速比
i =π60Dvn = 31. 25
式中
D ———驱动滚筒的直径 ,取 D = 1 250 mm ; n ———电动机转速 ,取 n = 1 500 rΠmin ; v ———输送带速度 ,取 v = 3. 15 mΠs。
输送带总长 LΠm
750
输送带宽度 BΠmm
1 200
运量 (原煤) QΠt·h - 1
500
1 大倾角带式输送机的设计方案
经对比分析 ,本带式输送机采用图 1 所示的整
体布置方案 。驱动装置采用带有液力调速装置的双
电动机双滚筒驱动 ;为防止滚料 ,采用由 4 节普通托
辊组成的 60°深槽形托辊组 ,并且在适ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的位置安装
Abstract : The principle and design methods are introduced , and the drive , transmission roller and support roller are selected also. After application , it proves that the large - inclined angle belt conveyor not only has good start and work performance , but also can meet the design demand. Key words :large inclined angle ; belt conveyor ; design
第 29 卷第 2008 年
7 7
期 月
煤 Coal
矿 机 械 Mine Machinery
Vol129No17
Jul . 2 0 0 8
基于 ANSYS 的电动轮桥壳结构强度分析和设计 3
邓 勋 , 张文明
(北京科技大学 土木与环境工程学院 , 北京 100083)
F1 = ( qg + qro + qb ) Lωgn con α 下分支运行阻力
F2 = ( qru + qb ) Lωgn con α 物料提升阻力
F3 = qg L gn sin α 绕过滚筒的附加阻力
F′= 2 Fc + 4 Fg
式中
qg ———物料单位质量 , qg = 441092 kgΠm ; qb ———输送带单位质量 ,粗选 qb = 56. 4 kgΠm ; qro ———单位机长上托辊转动部分质量 ,取 qro =
摘 要 : 分析设计了 170 t 电动轮矿用汽车桥壳的结构 ,采用 ProΠE 进行三维建模 ,并用 ANSYS 软件进行了工况分析计算 ,计算结果显示后桥壳的应力分布满足强度和刚度要求 ;在不断地进行改 进后 ,减轻了桥壳重量即簧载质量 ,提高了汽车的行驶平顺性 ,并节省了制造成本 。
关键词 : 电动轮 ; 桥壳设计 ; 有限元分析 中图分类号 : U463. 218 ; TP391 文献标志码 : A 文章编号 :100320794 (2008) 0720015203
挡煤装置 ,以防止较大煤块下滚 。
2 大倾角带式输送机的选型设计 2 . 1 输送带速度的确定及输送量校核
带式输送机的输送带速度一般在 3 mΠs 左右 , 本机初选带速 v = 3. 15 mΠs。下面计算该带速能否 满足设计运量的要求 。
输送带上允许的最大物料横截面积 S ( S1 + S2 ) 如图 2 所示 。
图 2 深槽角托辊架 θ1 堆积角 ,为安息角的 50 %～70 % ,原煤的安息角为 27° λ. 托辊架 槽角 (°) b. 有效带宽 , b = 019 B - 0105 = 1103 m x . 单向托辊长度 ,
x = 456 mm
根据 DT Ⅱ设计手册 ,输送能力 Im = Svkρ= 420103 kgΠs
棒销联轴器 6. 制动器 、带制动轮联轴器 7. 逆止器 81 输送带
(1) 驱动电动机的选型计算 双驱动滚筒的轴功率
Po = Fu v = 544195 kW 单个驱动滚筒的轴功率
Po1 = Po2 = PoΠ2 = 2721475 kW 驱动电机功率
PN ≥Po1 f 1 f 2
式中 f1 ———工作机系数 ,取 f 1 = 1. 4 ; f2 ———原动机系数 ,取 f 2 = 1. 0 。
式中
P=
Po K
= 73015 kW
K ———电机功率系数 , K =η1η2η3η4 ; η1 ———减速器效率 ,取 η1 = 0. 95 ; η2 ———电压降系数 ,取 η2 = 0. 90 ; η3 ———液力耦合器效率 ,取 η3 = 0. 97 ; η4 ———多机功能不平衡系数 ,取 η4 = 0. 90 。
验值) 。
2 . 3 驱动部的选型设计 本带式输送机采用带有液力调速装置的双电动
机双滚筒驱动 。驱动装置由电动机 、带制动轮的联
轴器 、减速器 、逆止器 、棒销联轴器等组成 (见图 3) 。
单个驱动电机的功率
P1 = P2 = PΠ2 = 365125 kW 根据电机样本 (南阳电机厂) 大于 365125 kW , 最近一挡 YB 系列的电机为 YB450S3 - 4 (6 kV 、400 kW) 。 (2) 耦合器的选型计算 本机由于运输倾角大 ,为了减小对输送带 、减速 器 、电动机及其他部件的冲击 ,必须使启动时间能达 到 45 s 的调速型液力耦合器 。 调速型液力耦合器选型的重要指标是功率传递
91 传动滚筒
— 13
S2
=
[
x
+
(b2
x)
cos
λ]
(
b
2
x) sin λ= 01148
3
m2
S = S1 + S2 = 0. 182 66 m2
输送量
Q′= 316 Im = 1 5121108 tΠh > Q
—
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
Abstract : The structure of axle housing of 170 - tone electric wheel dumping truck was analyzed and designed. Firstly , the three - dimension model was established by ProΠE , then , different work conditions were analyzed by means of ANSYS. Results reveal that the stress distribution of welding axle housing can meet the need of strength and stiffness , moreover , after constant modification ,the unsprung weight is reduced greatly and the ride comfort is improved obviously , at the same time ,the manufacturing cost are saved. Key words :electric wheel ; design of axle housing ; FEA
0 前言
大倾角带式输送机因其输送倾角大 (最大可达
25°) 而被煤炭 、冶金 、化工 、矿山 、港口等运输行业广
泛采用 。其主要的技术关键是双机启动时的功率平
衡 、断电时的制动及防止滚料等 。本文就大倾角带
式输送机的设计作一探讨 。拟设计的大倾角带式输
送机的设计参数 :
输送机最大倾角α/ (°)
25
计算得 PN ≥Po1 f 1 f 2 = 511. 35 kW
选取型号为 H3 SH14 的减速器 (弗兰德) 。 ③确定减速器的热容量 PG 经校核 ,所选型号的减速器热功率满足要求 。 (4) 制动器的选型
— 14 —
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
第 29 卷第 2008 年
7 7
期 月
煤 Coal
矿 机 械 Mine Machinery
Vol129No17
Jul . 2 0 0 8
大倾角带式输送机的设计
陈晓峰 , 张东峰 (宁夏大学 机械工程学院 , 银川 750021)
Vol129No17 大倾角带式输送机的设计 ———陈晓峰 ,等 第 29 卷第 7 期
即 :当带速为 3. 15 mΠs 时 ,最大输送能力满足设计 要求 。 2 . 2 运行总阻力的计算
输送带运行的总阻力 F 应与驱动滚筒的周向 力 Fu 相等 ,则
F = Fu = F1 + F2 + F3 + F′= 173 kN 上分支运行阻力
式中
v ———带速 ,mΠs ; k ———倾斜系数 ,25°倾角时 k = 0. 73 ; ρ———物料松散密度 ,原煤取ρ= 1 000 kgΠm3 。
图 2 中 S1 = [ x + ( b - x) cos λ]2 tg6θ= 01034 36 m2
图 1 整机布置方案图 11 卸载部 2 、4 、71 托辊 3 、51 传动部 61 输送带 81 拉紧小车
圆整后 ,根据减速器样本 ,选取标准速比 i =
3115 。则 ,输送带的实际速度
v′=
nπD 60 i
= 3109
mΠs
因 v′-
v
v = 119 % < 5 % ,所以 ,所选减速器的速
比满足要求 。
②确定减速器的额定功率
图 3 大倾角带式输送机双驱动布置方案 1. 弹性柱销齿式联轴器 2. 减速器 3. 液力耦合器 4. 电动机 5.