m水平至m水平皮带设计说明书

1、北京昊华能源股份有限公司长沟峪煤矿510m水平至-410m水平钢丝绳芯带式输送机设计说明书2018年10长沟峪煤矿机电科月10日第一部分1号皮带输送机1一、 原始数据1二、 设计依据1三、主要设计参数的确定及计算2一）确定设计参数21、选择设计参数22、核算输送能力23、核算输送带带宽3二）圆周驱动力和传动功率的计算31、 传动滚筒的圆周力Fu的计算32、传动功率的计算53、各点张力计算6 4、求欧拉系数5、确定欧拉系数86、拉紧力Fo参数计算 估算值）8四、设备选型结果 8五、供电部分8一）变电所位置的选择：8二）主接线原则：9三）负荷统计：91、负荷统计：92、 变压器容量的选择：93、电

2、缆选择：104、 馈电开关的整定：135、校验：14第二部分2号皮带输送机15一、原始数据1522三、 主要设计参数的确定及计算16一）确定设计参数161、选择设计参数162、核算输送能力163、核算输送带带宽17二）圆周驱动力和传动功率的计算171、传动滚筒的圆周力 Fu的计算172、传动功率的计算193、各点张力计算204、求欧拉系数e 215、确定欧拉系数226、拉紧力Fo参数计算 估算值）22四、 设备选型结果 22五、-510m水平至-410m二号皮带供电设计一）变电所位置的选择：22二）负荷统计：231、负荷统计：232、电缆选择：233、 馈电开关的整定：244、校验：24第三部

3、分：给煤机配电点供电设计25一、 配电点位置的选择：25二、 负荷统计：25 一）负荷统计：251、负荷统计：252、电缆选择：263、 对支路电缆选择：274、开关的整定：285、校验：29附表：31煤炭工业出版社-510m水平至-410m水平钢丝绳芯带式输送机设计说明书第一部分1 1号皮带输送机一、原始数据1）提升物料名称：原煤2）粒度：0300mm3）原煤密度p : 850kg/m34）输送能力Q 400t/h5）工作制h:每班8小时工作制，三班6）输送距离L: 386.377）巷道倾角a： 158）静堆积角0 1： 459）输送能力Q:400t/h二、设计依据矿山固定设备选型使用手册于

4、励民、仵自连主编煤矿安全规程-510m水平B=800mm 带机头1号主驱动2号主驱动机尾b=35，托辊辊1 20,输送三、主要设计参数的确定及计算一）确定设计参数1、选择设计参数长沟峪煤矿已有四部均为钢丝绳芯带式输送机在使用，固 至-410m水平1号皮带依然选用钢丝绳芯带式输送机，带宽 速v=2.0m/s，皮带输送机布置如下图所示：上托辊间距L1=1200mm下托辊间距L2=3000mm托辊槽角 径108mm输送带上胶厚4.5mm，下胶厚1.5mm托辊前倾 机铺设长度386.37m。2、核算输送能力Q=3.6Svkp式中：Q- 输送能力；输送带横截面积，0.0754m2;- 倾角系数,1；煤的

5、堆积密度，850 kg/m 3;Q=3.6Svkp =3.6 X0.0754 x2X 1X850=461.448t/h461.448t/h 400 t/h，满足要求。3、核算输送带带宽已知B=800mm查附表一可知，带宽可满足粒度要求。二）圆周驱动力和传动功率的计算1、传动滚筒的圆周力Fu的计算传动滚筒的圆周驱动力Fu应为输送机上运行阻力之和，计算公式FU二二CFH+Fs1+F32+Fst式中：FH-主要阻力，物料、输送带及托辊等运行引起的阻力;FS1 主要特种阻力，托辊前倾及导料槽引起的阻力，N;FS2 - 附加特种阻力，清扫器、卸料器等引起的阻力，N;FSt输送机倾斜阻力，N;C附加阻力系

6、数，1.25 ；cos 0输送带运行速度，2.0m/s ;式中:a 0、上、下托辊间距，a0=1.2m, au=3mG2 8.783 =2.93,kg/mFH-可分为承载分支主要阻力阻力 FHS和回程分支主要阻力FHX,N ； f 摩擦因数，查附表二，取0.022 ;L-输送机头、机尾滚筒中心之间的长度，386.37m;g-重力加速度，9.18m/s20 -输送机倾角，15;qR”-承载分支托辊组每M长度转动部分质量，kg/m;qRu-承载分支托辊组每M长度转动部分质量，kg/m;qG-输送带上每M长度物料的质量，kg/m;qB-每M长度输送带质量，kg/m,承载分支托辊组每M长度转动部位质量

7、qR。回程分支托辊转动部分每M质量qRuqRO=G1aoqRU=Gau式中：G、G-上、下托辊转动部分质量，查附表三，取G=10.59kg,G 2=8.78 ;qRO=G1 =10.59 =8.825,kg/mq RU=a。1.2au查表四得，钢丝绳芯输送带每 M质量qB=20.5kg/m每M输送带上物料质量qG的计算;qG=3.6V式中：Q-实际需要输送带量，t/h ;qG-每M输送带上物料的质量，kg/m;v带速，m/s;qG=3.6V4003.6 2=55.56kg/mFH=fLgq Rc+qRu+(2qB+qGcos 0=0.022 X 386.37 X 9.18 X 8.825+2.

8、93+2 X 20.5+55.56 ) X 0.965 =8188.24N2)主要特种阻力Fs附加阻力FS2此处不考虑， L1(qB qG)g8(h/a)式中：Fmin-输送带最小允许张力，N；Li-承载分支相邻两托轮组的间距，I i=1.2m;qo-输送带上每M长度物料的质量，55.56kg/m ；qB-每M长度输送带质量，20.5kg/m ；g-重力加速度，9.18m/s2；h/a-允许输送带最大下垂度，一般取 0.01 ;FmQ 血血 qG) )g=1-2 (20.5 55.56) 9.18 =10473.46N8(h/a)87.01(2回程分支F2点张力最小，取回程分支相邻两托辊间距离

9、L2=3.则回程分支最小张力忌忌 Lh=Lf=7057-125N于是，F11 F1+R+Fst二 10473.46+8188.24+49983.99=68645.69N4 4、求欧拉系数e e 1 1e二FumF1 仁 FUKAF11式中：e“- 欧拉系数；FU-圆周驱动力，60219.29N；K-启动系数，取1.5 ；e二FWF1 仁 FUKAF11=60219.29X 1.5 - 68645.69=1.315、 确定欧拉系数传动滚筒均均采用人字形沟槽橡胶覆盖面滚筒，包围角c=210,查表七得摩擦因数?=0.25,查表八得， 2.5 1.31，满足皮带不打滑条件的需 要。6、 拉紧力Fo参数

10、计算 800型钢丝绳芯带式输送机，带宽B=800mm驱动滚筒宽950mm滚筒直径 800mm轴承机座号 22228，图号 80A307Y（Z,带速v=2.0m/s，改向滚筒直径630mm宽 950mm轴承机座号 22228,图号80B306mm硬齿面减速器型号：KZNP320-31.5,速比31.5，电动机功率90Kw，上托辊间距L1=1200mm下托辊间距 L2=3000mm托辊槽角b=35, 托辊辊径108m m输送带上胶厚4.5mm,下胶厚1.5mm,托辊前倾 1 20。五、供电部分一）变电所位置的选择：-510m水平至-410m皮带变电所设置在皮带口硐室。S=3Pe XCOS e炭电工

11、手册公式 10-3-1 )二）主接线原则：-510m水平至-410m皮带变电所按双电源供电引自-510m水平中央变电所。三）负荷统计:1、负荷统计:-510m水平至-410m皮带变电所主要为皮带驱动，根据皮带电机选型,电机功率如下:1号皮带输送机皮带口变电点负荷统计表设备名称功率kw）负荷小计kw）901#皮带输送机90180回柱绞车30吨）4545综保照明44负荷总计2292、变压器容量的选择:式中：Kr-需用系数，取0.6；匸Fe -电动机的总功率；cos -功率因数，取0.7;S= zpe xK rCOS e=229x0.60.7= 196.94KVA根据计算结果，环境温度25C,选择矿

12、用变压器KS9-315/6型,195KVAC 315KVA,满足使用要求，选择矿用变压器 KS9-315/6型变压器。3、电缆选择：用电设备持续工作电流的计算：按持续允许电流选择截面：P=K 刀 FN式中：P干线电缆所供负荷的计算功率，kw;&需用系数；0.6;刀FN干线电缆所供的电动机额定功率之和，229kw;P=K 刀 FN=0.6x 229 = 137.4kw表2 井下用电设备的需用系数及平均功率因数表井下负荷名称需用系数K Kr功率因数 cos 备注综米工作面0.7一般机械化工作面0.6 0.7Kr值按照公式1、公式2计 算炮米工作面 缓倾斜煤层）0.4 0.50.6炮米工作面 急倾斜

13、煤层）0.5 0.60.7掘进工作面0.3 0.40.6架线电机车0.45 0.650.9蓄电池电机车0.80.9输送机0.50.7井底车场：无排水设备有排水设备0.6 0.70.7干线电缆中所通过的工作电流P 103I w = v3U N cos式中：I w一一线路长时工作电流，A;P干线电缆所供负荷的计算功率，137.4kw;UN电动机的额定电压，660vcos功率因数 200.328A满足要求。对支路电缆选择：90kw电机电缆进行选择：3PN，10式中：Ica 线路长时、3U N cos :工作电流，A ；P N电机的功率，90kwU N电动机的额定电压，660vcos取0.6I caP

14、N * 103、3UN cos90 10001.732 660 0.6= 131.2A查煤炭电工手册表3:矿用橡套软电缆在空气中敷设的载流量,选择50mfri矿用橡套软电缆，长时持续载流量为Ji=173A,Ji=131.2Av 173A，满足要求。45kw回柱绞车电缆进行选择：3Ica=_PN10式中：一一线路长时V3U N cos n工作电流，A;P N-电机的功率，45kwU N电动机的额定电压，660vcos -取 0.6=_P03_ca V3uNcos45F0001.732 660 0.6=65.61A查煤炭电工手册表 3:矿用橡套软电缆在空气中敷设的载流量，选择16mm矿用橡套软电缆

15、，长时持续载流量为Izl=85A, Gvlzl=65.61Av85A，满足要求。4、馈电开关的整定:1200V及以下馈电开关过电流继电器的电流整定值，按照下列规定选 择。对保护电缆干线的装置进行整定 按公式 iQe +I e煤矿井下供电的三大保护细则公式474.3+49.7524A整定值为lz=525A电机电磁启动器的QBZ-80开关的整定：电磁启动器中的电子保护器的过流整定值，按照公式7)选择：Iz I e煤矿井下供电的三大保护细则公式7)式中：Iz - 电子保护器的过流整定值，取电动机额定电流的近似值，A ；Ie- 电动机的额定电流，27.5A;整定值为Iz=25A。公式6)1107525

16、5 5、校验:馈电开关VKBZ-630 )的校验:按公式5)整定后，要用两相短路电流值进行校验，应符合公式-被保护电缆干线或支线距变压器最远点的两相短路电流 值，A ；Iz -过电流保护装置的电流整定值，A ；1.5 -保护装置的可靠动作系数。磁力启动器QBZ-80的校验:按公式7)整定后，要用两相短路电流值进行校验，应符合公式8)的要求:Id(2)_1.28I z煤矿井下供电的三大保护细则公式-被保护电缆干线或支线距变压器最远点的两相短路电流值，A ；Iz -过电流保护装置的电流整定值，A ；8Iz -电子保护器短路保护动作值，A ；1.2 -保护装置的可靠动作系数。第二部分2号皮带输送机一

17、、原始数据匚1.28Iz笃一2,满足要求1）提升物料名称：原煤2）粒度：0300mm3）原煤密度p : 850kg/m34）输送能力Q 400t/h5）工作制h:每班8小时工作制，三班6）输送距离L: 43.5867）巷道倾角a： 158）静堆积角0仁459）输送能力Q:400t/h、设计依据煤炭工业出版社矿山固定设备选型使用手册于励民、仵自连主编煤矿安全规程式中：Q输送能力;三、主要设计参数的确定及计算一）确定设计参数1、选择设计参数-510m水平至-410m水平2号皮带依然选用钢丝绳芯带式输送机，带宽B=800mm带速v=2.0m/s，输送机长43.586m,皮带输送机布置如下图所示：机头

18、主驱动机尾上托辊间距Li=1200mm下托辊间距L2=3000mm托辊槽角b=35,托辊辊径108mm输送带上胶厚4.5mm，下胶厚1.5mm托辊前倾1 20,输送机铺设长度43.586m。2、核算输送能力Q=3.6SvkpS-输送带横截面积，0.0754m2;v-输送带运行速度，2.0m/s ;k- 倾角系数，1;P - 煤的堆积密度,850 kg/m 3;Q=3.6Svkp =3.6 X0.0754 x2X 1X850=461.448t/h461.448t/h 400 t/h，满足要求。3、核算输送带带宽已知B=800mm查附表一可知，带宽可满足粒度要求。二）圆周驱动力和传动功率的计算1、

19、传动滚筒的圆周力Fu的计算传动滚筒的圆周驱动力Fu应为输送机上运行阻力之和，计算公式FU二二CFH+Fs1+F32+Fst式中：FH-主要阻力，物料、输送带及托辊等运行引起的阻力;FS1 主要特种阻力，托辊前倾及导料槽引起的阻力，N;FS2 - 附加特种阻力，清扫器、卸料器等引起的阻力，N;FSt输送机倾斜阻力，N; C附加阻力系数，1.25 ;cos 0qRU=G2G2 8_78 =2.93,kg/mqRO=式中:FH-可分为承载分支主要阻力阻力 FHS和回程分支主要阻力FHX,N ； f 摩擦因数，查附表二，取0.022 ;L-输送机头、机尾滚筒中心之间的长度，43.586m;g-重力加速

20、度，9.18m/s20 -输送机倾角，15;qRG 承载分支托辊组每M长度转动部分质量，kg/m;qRu-承载分支托辊组每M长度转动部分质量，kg/m;qG-输送带上每M长度物料的质量，kg/m;qB-每M长度输送带质量，kg/m,承载分支托辊组每M长度转动部位质量qR。回程分支托辊转动部分每M质量qRuqRO=G1ao式中：G、G-上、下托辊转动部分质量，查附表三，取G=10.59kg,G2=8.78 ;a。、au 上、下托辊间距，a=1.2m, au=3mGi =l0i59=8.825,kg/mq RU=a。1.2au查表四得，钢丝绳芯输送带每 M质量qB=20.5kg/m每M输送带上物料

21、质量qG的计算；QqG=-3.6 V式中：Q-实际需要输送带量，t/h ;qG-每M输送带上物料的质量，kg/m;v带速，m/s;qG=-Q-3.6V400 3.6 2=55.56kg/mFH=fLgq Ro+qRu+(2qB+q(Gcos B=0.022 X 43.586 X 9.18 X 8.825+2.93+2 X 20.5+55.56 ) X 0.965 =923.40N2)主要特种阻力Fs1、附加阻力FS2此处不考虑， L1(qB qG)g8(h/a)式中：Fmin-输送带最小允许张力，N；Li-承载分支相邻两托轮组的间距，I i=1.2m;qo-输送带上每M长度物料的质量，55.5

22、6kg/m ；qB-每M长度输送带质量，20.5kg/m ；g-重力加速度，9.18m/s2；h/a-允许输送带最大下垂度，一般取 0.01 ;FmQ 血血 qG) )g=1-2 (20.5 55.56) 9.18 =10473.46N8(h/a)87.01(2回程分支F2点张力最小，取回程分支相邻两托辊间距离L2=3.则回程分支最小张力忌忌 Lh=Lf=7057-125N于是，F11 F1+FF+Fst=10473.46+1434.90+8941.01=20849.37N4 4、求欧拉系数e e 1 1e二FumF1 仁 FUKAF11式中：e“- 欧拉系数；FU-圆周驱动力，10734.6

23、3N ；K-启动系数，取1.5 ；e二FWF1 仁 FUKAF11= 10734.63X 1.5 - 20849.37=0.785、 确定欧拉系数传动滚筒均均采用人字形沟槽橡胶覆盖面滚筒，包围角c=210,查表七得摩擦因数=0.25,查表八得， 2.5 0.78，满足皮带不打滑条件的需 要。6、 拉紧力Fo参数计算 800型钢丝绳芯带式输送机，带宽 B=800mm驱动滚筒宽 950mm滚筒直径 800mm轴承机座号 22228，图号 80A307Y（Z,带速 v=2.0m/s，改向滚筒直径320mm宽950mrp电动机功率30Kw,上托辊间距 Li=1200mm下托辊间距L2=3000mm托辊

24、槽角b=35，托辊辊径108mm输 送带上胶厚4.5mm下胶厚1.5mm托辊前倾1 20。五、-510m水平至-410m二号皮带供电设计一）变电所位置的选择：-510m水平至-410m二号皮带由-410m水平皮带口变电所供电。二）负荷统计:1、负荷统计：2号皮带电动滚筒选择30kw2、电缆选择：用电设备持续工作电流的计算：电缆中所通过的工作电流：P *1031 w 、3U N cos式中：I w线路长时工作电流，A ；P干线电缆所供负荷的计算功率，30kw;U N电动机的额定电压，660v cos一一功率因数 查表2），取0.63Iw= p10V3u N cos30 00001.732 660

25、 0.6=43.74A查煤炭电工手册：矿用橡套电缆，选择16mm电缆，其长时持续载流量为Izi=85A，85A43.74A，满足要求。3 3、馈电开关的整定:电机电磁启动器的QBZ-80开关的整定：电磁启动器中的电子保护器的过流整定值，按照公式7)选择：Iz I e煤矿井下供电的三大保护细则公式7)式中：lz- 电子保护器的过流整定值，取电动机额定电流的近似值,A ；le- 电动机的额定电流，35A ；整定值为Iz=35A。4 4、校验:磁力启动器QBZ-80的校验:按公式7)整定后，要用两相短路电流值进行校验，应符合公式8)的要求：Id(2)_1.28I z煤矿井下供电的三大保护细则公式-被

26、保护电缆干线或支线距变压器最远点的两相短路电流 值，A ；lz -过电流保护装置的电流整定值，A ；8IZ-电子保护器短路保护动作值，A ；1.2 -保护装置的可靠动作系数。-1 .2947835_ 1.2 ,满足要求第三部分：给煤机配电点供电设计一、配电点位置的选择：给煤机配电点供电引自-510罐笼配变电所二、负荷统计： 一)负荷统计:1、负荷统计:给煤机配电点主要为给煤机电机驱动，根据给煤机电机选型，电机功率如下：皮带配电点负荷统计表设备名称功率kw)负荷小计kw)给煤机电机5.55.5综保照明44综保照明:44负荷总计13.52 2、电缆选择:用电设备持续工作电流的计算：按持续允许电流选

27、择截面：P=Kr 刀 PN式中：P干线电缆所供负荷的计算功率，kw；Kr需用系数；0.6 ;刀PN干线电缆所供的电动机额定功率之和，13.5kw;P=Kr 刀 PN=0.6x 13.5=8.1kw表2 井下用电设备的需用系数及平均功率因数表井下负荷名称需用系数Kr功率因数cos备注综采工作面0.7一般机械化工作面0.6 0.7Kr值按照公式1、公式2 计算炮采工作面 缓倾斜煤层）0.4 0.50.6炮采工作面 急倾斜煤层）0.5 0.60.7掘进工作面0.3 0.40.6架线电机车0.45 0.650.9蓄电池电机车0.80.9输送机0.50.7井底车场： 无排水设备 有排水设备0.6 0.7

28、0.7干线电缆中所通过的工作电流P *103I w 二v3U N cos 式中：Iw 线路长时工作电流，A;P干线电缆所供负荷的计算功率，8.1 kw ;UN 电动机的额定电压，660vcos一一功率因数 11.8A,满足要求。3 3、对支路电缆选择：5.5kw电机电缆进行选择:式中：Ica 线路长时工作电流,_PN *103Ca V3U N cos 半 口A;PN 电机的功率，5.5kwUN 电动机的额定电压，660vcos取0.6,_ PN103I ca _J3UN cos5.5x10001.732 660 0.6=8A查煤炭电工手册表 3:矿用橡套软电缆在空气中敷设的载流量，选择6mm2

29、矿用橡套软电缆，长时持续载流量为lzl=53A，Ica v Izl =8A v53A,满足要求。4 4、开关的整定：电机电磁启动器的QBZ-80开关的整定：电磁启动器中的电子保护器的过流整定值，按照公式7)选择：Iz I e煤矿井下供电的三大保护细则公式7)式中：Iz- 电子保护器的过流整定值，取电动机额定电流的近似值,A ；Ie -电动机的额定电流，7.5A;整定值为Iz=6A。电机电磁启动器的QBZ-120开关的整定：电磁启动器中的电子保护器的过流整定值，按照公式7)选择：Iz Ie煤矿井下供电的三大保护细则公式7)式中：Iz-电子保护器的过流整定值，取电动机额定电流的近似值，Id(2)8I-1 .2煤矿井下供电的三大保护细则公式8)A ；le -电动机的额定电流，12.5A;整定值为lz=12A。5 5、校验:磁力启动器QBZ-120的校验:按公式7)整定后，要用两相短路电流值进行校验，应符合公式-被保护电缆干线或支线距变压器最远点的两相短路