斜井中帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算

朱紅娟 裴永剛

摘要：個(gè)別煤礦根據(jù)生產(chǎn)需要新增混合斜井，斜井內(nèi)需要鋪設(shè)帶式輸送機(jī)，根據(jù)需要對(duì)帶式輸送機(jī)的輸送帶、托輥的選取及傳動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)力、輸送帶張力、拉緊力等的確定進(jìn)行了詳細(xì)的分析和計(jì)算。

關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī)；參數(shù)；設(shè)計(jì)計(jì)算

中圖分類號(hào)： TD528 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

Design Calculation Of Belt Conveyor Used In Inclined Shaft

ZHU Hong-juan1，PEI Yong-gang2

(1.Henan Central South Coal Engineering Design Co., Ltd., Zhengzhou 450006,China;2.Henan Thinker Automatic Co., Ltd., Zhengzhou 450002,China)

Abstract：Individual mines often need to add mixed new hybrid inclined shaft ，inclined shaft need to lay belt conveyors, according to the need for belt conveyor ,select and determine the roller selection of the conveyor belt and transmission drum drive ,belt tension ,tension, determination made a detailed analysis and calculations.

Key words：Inclined shaft；belt conveyor；parameters；design and calculation

O前言

嵩陽(yáng)煤業(yè)有限公司某礦由于現(xiàn)有副立井?dāng)嗝嫫?，大型設(shè)備及支護(hù)長(zhǎng)材料不能正常入井，輔助提升能力不足，增設(shè)混合斜井?；旌闲本捎媚z帶輸送機(jī)運(yùn)輸煤炭，配備絞車擔(dān)負(fù)輔助提升任務(wù)，架空乘人裝置運(yùn)輸人員。本文對(duì)斜井中膠帶輸送機(jī)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和計(jì)算。

1基本參數(shù)的選定與設(shè)計(jì)計(jì)算

1.1 原始參數(shù)

運(yùn)輸物料原煤

松散密度ρ/t·m-30.95

運(yùn)輸能力Q/t·h-1120

輸送帶傾角δ/(0)18

輸送帶速度v/m·s-1 1.6

水平運(yùn)輸距離Ln/m230

提升高度H/m74.73

運(yùn)輸斜長(zhǎng)L/m241.92

1.2 自定義參數(shù)

輸送帶寬度B=800mm，傳動(dòng)滾筒直徑選取為D=630mm，其他主要滾筒直徑為φ=320mm；初選聚酯帆布芯帶EP-200，每層輸送帶總想扯斷強(qiáng)度為σ=300Mpa，層數(shù)Z=5，上覆蓋膠厚度b1=3mm，下覆蓋膠厚度b2=1.5mm；上托輥間距a0=1200mm,下托輥間距au=3000mm；托輥槽角λ=35°，托輥輥徑108mm,托輥前傾1°23＇；

輸送機(jī)理論運(yùn)量

QL=3.6Svkρ=3.6×0.1227×1.6×0.61×950=409t/h>120t/h

式中S—輸送帶上物料最大截面積，S=0.1227m2;

k—傾斜輸送機(jī)面積折減系數(shù)，k=0.61。

單位長(zhǎng)度輸送帶質(zhì)量

qB=16.8kg/m

單位輸送物料重量

qG===20.83kg/m

承載段采用35°槽型托輥組，輥?zhàn)又睆綖棣?=108mm,托輥前傾1°23＇，托輥間距a0=1200mm；

承載分支托輥單位旋轉(zhuǎn)部分組件重量

qRO ===8.825kg/m

式中G1—承載分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，G1=10.59kg。

回程段采用普通平行型下托輥組，輥?zhàn)又睆綖棣?=108mm,托輥間距au=3000mm；

回程分支托輥單位旋轉(zhuǎn)部分組件重量

qRU ===3.18kg/m

式中G1—承載分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，G1=9.54kg。

拉緊方式 重錘拉緊，拉緊裝置至傳動(dòng)滾筒距離為3000m

清掃方式 頭部布置P行合金橡膠清掃器，空段布置角形硬質(zhì)合金清掃器

1.3輸送機(jī)布置形式（見(jiàn)圖1）

1.4 輸送機(jī)阻力計(jì)算

（1）主要阻力FH

FH= fLg[qRO+qRu+(2qB+qG) cosδ]=4535.68N

式中 f—模擬摩擦系數(shù),0.03。

（2）傾斜阻力Fst

Fst=qGgH=20.83×9.8×74.73=15254.93N

（3）主要特種阻力Fs1

托輥前傾阻力

Fε=CεμL(qB+qG)gcosδsinε=264.23N

式中 Cε—槽形系數(shù)，Cε=0.43；

μ—托輥和輸送帶間的摩擦系數(shù)，μ=0.3；

ε—托輥前傾角度，ε=1°23＇。

導(dǎo)料板阻力

Fgl===511.24N

式中μ2—物料與導(dǎo)料板間的摩擦系數(shù)，μ2=0.6；

Iv—輸送能力，Iv==0.1198m3/s；

b1—導(dǎo)料槽兩欄板間寬度，b1=0.495。

主要特種阻力Fs1=Fε+Fgl=264.23+511.24=775.47N

（4）附加特種阻力Fs2

FS2=Apμ1+Bk2=0.008×10×104×0.7+0.8×1500=1760N

式中A—頭部清掃器與輸送帶接觸面積，A=0.008m2；

p—頭部清掃器與輸送帶間壓力，p=10×104Pa；

μ1—頭部清掃器與輸送帶間的摩擦系數(shù)，μ1=0.7；

k2—刮板系數(shù)，k2=1500N/m。

（5）輸送機(jī)圓周驅(qū)動(dòng)力計(jì)算

FU=CFH+FS1+FS2+FSt＝22735.3N

式中C—附加阻力系數(shù)，C=0.41。

1.5傳動(dòng)功率計(jì)算及驅(qū)動(dòng)設(shè)備選型

傳動(dòng)滾筒軸功率

PA＝=＝36.38kW

電動(dòng)機(jī)功率

PM＝=＝49.00kW

式中Kd—電機(jī)功率備用系數(shù),取1.2

η—傳動(dòng)滾筒與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的傳動(dòng)效率,取0.95

η1—多機(jī)驅(qū)動(dòng)不平衡系數(shù),取0.92

η2—電壓降系數(shù),取0.92

驅(qū)動(dòng)滾筒采用單滾筒驅(qū)動(dòng)，因此配備電機(jī)選用Y系列電機(jī)，功率N=75kW,轉(zhuǎn)速n=980r/min，額定電壓660V。

1.6 輸送帶張力計(jì)算

（1）輸送帶不打滑條件

F2min≥FUmax=29555.89×=13557.75N

式中：FUmax—輸送帶滿載啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的最大圓周驅(qū)動(dòng)力，啟動(dòng)時(shí)FUmax=KAFU=1.3×22735.3=29555.89N

eμΦ—?dú)W拉系數(shù)，eμΦ=3.18

（2）輸送帶下垂度條件

承載分支最小張力

Fcmin≥==5531.61N

回程分支最小張力

Fhmin≥==6174N

（3）各特性點(diǎn)張力

根據(jù)不打滑條件，傳動(dòng)滾筒奔離點(diǎn)最小張力F2min>Fcmin,滿足輸送帶垂度要求。故另S1=F2min=13557.75N，據(jù)此計(jì)算各點(diǎn)張力，計(jì)算結(jié)果如表1

表1各特性點(diǎn)張力

計(jì)算公式 數(shù)值（N）

S1=F2min 13557.75

S2=S1+2Fr 14757.75

S3=1.02S2 15052.91

S4=S3+fLg（qRU+qB）+1.5Fr 17373.97

S5=1.03S4 17895.19

S6=S5 17895.19

S7=1.04S6 18610.00

S8=S7 18610.00

S9=1.03S8 19169.33

S10=S9+fLg（qRO+qB）+1.5Fr 21490.40

S11=1.02S10 21920.20

S12=S11 21920.20

S13=1.04S12 22797.01

拉緊裝置的計(jì)算

拉緊裝置的拉緊力

F0=S6+S7=17895.19+18610.00=36505.19N

1.7 輸送帶強(qiáng)度校核

輸送帶接頭采用帶扣連接，其強(qiáng)度取帶強(qiáng)的80%

輸送帶層數(shù) Z== 3.2

式中：Fmax—輸送帶最大張力，F(xiàn)max=S1+Fumax=13557.75+29555.89=43113.64N

n—穩(wěn)定工況下，聚酯帆布芯帶靜安全系數(shù)，取n=12

故所選層數(shù)滿足強(qiáng)度條件

2 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)該礦條件下的膠帶機(jī)進(jìn)行了論述，經(jīng)過(guò)計(jì)算和選定所確定的數(shù)據(jù):膠帶機(jī)的寬度、速度、托輥、電機(jī)功率、拉緊力及滾筒直徑，經(jīng)過(guò)相關(guān)驗(yàn)算滿足煤礦生產(chǎn)條件要求。

參考文獻(xiàn)：

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[2]向光波，黃亮，欒曉慧.DZY100/30S型充填帶式轉(zhuǎn)載機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算[J].煤礦機(jī)械，2013,34（12）:34-36.

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