矿山运输机械选型设计成稿.docx

1、重庆大学网络教育学院 毕业设计（论文）题目矿山运输机械选型设计学生所在校外学习中心 重庆学习中心 批次 层次 专业 092机械设计制造及其自动化 学 号 W09200426 学 生 刘莫俭 指 导 教 师 鞠平华 起 止 日 期 20110909-20111024 矿山运输机械选型设计摘要 矿山机械的发展一人类的技术进步、现代科学技术和整体工业水平息息相关，特别是与机械工程科学和采矿学科的发展紧密相连。机械工程科学发展的总趋势将是数字化、智能化、精密化、微型化、生命化和生态化。矿山机械作为机械工程学科的一个分支，也遵循这个发展的总趋势。然而，由于千差万别的实际需求，对矿山机械的选型提出了新的要

2、求。国内外许多的专家与学者针对不同的实际情况在此方面的研究也颇多。此篇文章中，主要针对矿山的回采工作面实际的生产能力对其矿山运输机械的选择，对各种传送带的系统比较和相关实际分析以及矿产运输在相应安全指标下运输能力的最优化做了理论的分析和实际运用情况近似计算。本文从几个主要的方面从理论和实际需求上对矿山运输机械做出了相对准确的分析，基本可以满足矿山运输机械的最优化，同时也能对同类的研究做出相应的参考。 关键词：矿山运输机械；传送系统的比较；矿车运输最优化目录1 绪论41.1本课题研究的背景和意义41.2国内外相关研究情况51.3本课题研究的相关情况61.4本课题的研究方法62回采工作面运输机械的

3、选择设计72.1定位基准的选择72.1.1粗基准的选择原则72.1.2精基准的选额原则82.1.3辅助基准的应用102.2装夹方法102.2.1压板、螺丝、V 型架、垫块组合102.2.2 采用502胶水粘合112.2.3 磁性吸盘吸附122.3加工工艺问题162.3.1基准修正162.3.2齿轮加工方案162.3.3热处理的安排182.3.4制定工艺路线192.3.5选择加工设备及刀具202.3.6加工工序设计253 滚齿加工用的夹具设计273.1夹紧原理简介273.2夹具设计284 滚齿液压波形胀紧夹具设计314.1夹紧原理简介314.2夹具设计321 绪论1.1本课题研究的背景和意义机械

4、选型在我国应用非常广泛，如交通运输、能源、矿山、农林水利、化工、房地产建设、市政建设和现代化国防建设等方面都离不开机械。机械设备选型的确定在可行性研究中是控制项目投资和资本有机构成的重要因素，同时对以后的施工图设计、降低成本、减轻劳动强度起到不可替代的作用，是一个项目决定建设与否的关键环节。设备的选型必须遵循先进性、合理性、适用性的原则。设备的机械化程度、自动化水平的高低，决定了工程施工进度、施工质量、产品生产进度、产品质量和工人的劳动强度。因此在可行性研究阶段对机械设备选型不仅要进行项目正常生产时的综合分析，而且要对项目建设期间所使用的工程设备进行综合分析。首先，对项目拟选地域的自然环境进行

5、研究在可行性分析中，首先要确定项目所处的地理位置，气候条件等自然环境，这对项目建设期间和生产期间的设备选型非常重要。自然环境中的酷热、严寒、雨雪、风力和海拔高度等因素都会对机械设备的正常使用造成很大的影响。机械设备在上述条件下使用时，应该研究如何采取必要的措施对机械设备进行养护，并根据实际情况对设备的一些参数进行必要的调整，例如在北方寒冷地区露天操作的设备，需要对其所在的天气分析，以选择合适的燃料作为动力；在高纬度地区要分析其所在地区的压强、温度、风力的大小，它们对机械的正常工作同样有影响，如风力过时传输设备的输料传送带就会发生跑偏，严重时会发生输料传送带扯裂或是输料皮带架倾斜、倒塌和扬尘等现

6、象。因此，项目在选择机械设备时，首先要分析项目所处的地理位置和气候条件。其次，研究项目拟选地域的公用配套措施在确定建设项目地理位置的同时，还要对机械设备使用的公用配套设施（如：交通条件、供水、供电、排水、设备用油等）进行分析，这是项目正常实施的有利保证。一个项目从建设到生产，没有充足的能源保证，即便可以满足，但交通条件等因素的影响，导致成本高、不经济，项目同样是无法实现的。因此确定项目建设地点是项目成功与否的关键要素，除对自然环境的研究外，还要对能源供应的能力、供应方式和交通条件进行调查和研究分析，必要时还应进行方案的比选。第三、利用价值工程原理确定机械设备生产同种产品的设备有很多，设备的规格

7、和型号不同，其加工工艺技术也不相同。生产工艺决定了产品的生产周期、物料消耗、产品质量、产品的外型尺寸以及工人的劳动强度等，因此在设备选型时要对其加工工艺、产品成本、工人操作安全、设备投资等进行综合性能分析，这就需要利用价值工程对项目选择的机械设备进行析。价值工程是以设备最低的寿命周期费用，生产出功能上能满足用户要求的产品、服务或工程项目，从而获得最大经济效益。其出发点和核心是站在用户立场上，对产品进行功能分析和改进，去除不必要的或过剩的功能，使产品功能结构更加合理，在可行性研究中，我们利用价值工程这一原理对备选设备进行分析，确定适应本项目的先进设备。第四、机械设备要满足清洁化生产的需要清洁化生

8、产是一门涉及到资源及环境保护学、社会科学、材料科学、设计与制造科学在内的新兴边缘科学，它的实质是研究如何在产品研究设计和生产过程中考虑资源的优化利用和环境保护的要求，使设计出的产品在生产和使用过程中消耗的资源最少，使产品在报废后便于回收和重新利用。清洁化生产包括绿色产品和清洁化生产过程两项内容，两者的共同特征是节省能源和资源，对环境的污染达到最小或为零，不至于对环境造成影响，符合人机工程学原理，绿色产品在报废后可回收处理和再利用。对项目备选的机械设备主要从上述入手研究，从而在可行性研究阶段避免选择对资源、能源的消耗高，对环境影响较大的机械设备。综上所述，项目在确定施工设备和生产设备时，不仅要考

9、虑项目所在地区的自然环境、公用配套工程，还要利用价值工程原理来选择机械设备，确保项目顺利实施。环保、节能和安全已是当前各行业的发展方向，作为咨询行业也不例外，在选择机械设备时必须深入研究和推广工程机械的清洁生产、节能、安全使用及尽量减少对人和环境的污染与危害作为方向和总体目标。!1.2国内外相关研究情况随着经济的飞速发展，各种工业设备也日新月异。人们在追逐设备性能的下，也强调对设备的选用，以获取最大的经济效益。我国在“十一五”期间，国家重点发展能源、电力、石化、冶金、造船、交通等工业领域。其中：煤炭工业：预计到2010年，我国煤炭产量将达到30亿吨。“十一五期间”，我国将重点发展综采、煤化工、

10、煤基液化燃料(煤炭液化)和低热值煤矸石洗选设备。起重运输机械制造业将提供所需的竖井提升设备、斜井防爆下运带式输送机、防爆移置式带式输送机、装车机、露天矿连续开采输送设备、用于洗选设备的各种输送设备等。在矿产的开采中。培育自主创新能力，走引进国外先进技术、消化吸收再创新、集成创新的道路。发展自主品牌的新产品，替代进口产品，并出口国际市场，参与国际竞争。2010年力争有25%30的产品接近或达到国际先进水平。树立品牌意识，推进名牌战略，努力创建中国名牌产品、行业名牌产品。有关部门应引导少数行业龙头企业制造中国名牌产品，一批中等骨干企业制造行业名牌产品，以此引导市场，冲击、淘汰落后产品和企业。充分认

11、识“科技是第一生产力”的观点。在大型企业集团建立研发中心，并在行业内建立行业技术研发中心，为中小企业服务。根据我国国情，应大力提倡产、学、研相结合的方针。研发中心应有一批以科技尖子为中心的高级科技人才。根据我国企业分布地域，建议高水平的研发中心可以建在我国经济技术实力比较雄厚的沿海中心城市，至少应建在省会一级中心城市。建立各类行业培训中心，加强对重点骨干企业、起重机械制造基地的管理干部、科技人才和高级技工的培训。1.3本课题研究的相关情况（1）以矿产开采过程的理论为基础，逐步分析开采过程中各个性能指标，在充分分析各个程序的运行效率和对比各种机型的参数的基础上，综合对比得出结论。（2）由于要保证

12、效率，每个过程的实际操作都必须以为整体生产能力服务。（3）对各种设备的使用必须遵行相关的法律和安全运行指标，在确保安全的基础上提升效益。1.4本课题的研究方法根据前人对矿产开采与运输的理论研究，在现有的设备基础之上，综合分析矿产运输中的各种物理数据的条件下，选择最合理的运输机型。2 回采工作面运输机械的选择设计2.1采工作面运输机械选择的基本要求2.1.1 在回采工作面，使用刮板输送机。在回采工作面，选择刮板输送机时应注意其与采煤机和液压支架的配套要求。2.1.2工作面刮板输送机和采煤机的配套要求是：1.刮板输送机的运输能力必须与采煤机或刨煤机的运输能力相匹配，即应使刮板输送机的运输能力大于或

13、等于采煤机或刨煤机的生产能力；2.刮板输送机的结构型式及附件必须能密切与采煤机结构相配套。2.1.3 刮板输送机与液压支架的配套要求1.刮板输送机的型号及溜槽结构要与液压支架的架型相匹配。2.刮板输送机的溜槽长度要与液压支架的宽度相匹配。3.刮板输送机溜槽与液压支架的推溜千斤顶连接装置的间距和配合结构要匹祝配。在一般情况下，刮板输送机的技术特征中给出了下列参数，输送能力Q、出厂长度L、铺设倾角、电机功率N等参数。当工作地点的情况与上述参数相符时，据刮板输送机技术特征表选出一台刮板输送机即可。但当工作地点的倾角和长度与技术特征不相符时，必须通过计算，才能确定所选刮板输送机能否用于该工作地点。2.

14、2刮板输送机设计计算的主要内容(1)刮板渝送机运输能力计算；(2)刮扳输送机运行阻力计算；(3)刮板输送机刮板链张力计算； (4)刮扳输送机牵引力及电动机功率计算；(5)刮板链的预紧力和紧链力计算；(6)刮板链强度计算.2.3回采工作面生产能力原始资料(1)回采工作面生产能力QC，t/h；(2)刮板输送机的铺设长度L，m；（3）刮板输送机的铺设倾角；（4）物料的散碎密度，kg/m3，（5）其它有关资料。如未知回采工作面的生产能力，可用下面公式计算每一班生产能力Qb=Lbh0cnb （2.1）式中:Q b每班采煤生产能力，t/班； L工作面长度，m； b一次采掘深度，m； h一采掘高度，m； 0

15、原煤密度，t/m3；c采出系数一般取Q. 97; n每循环出煤班数（每昼夜一循环时，一般nb=2)炮采工作面生产能力为Qc=KQb （2.2）式中:K运输不均匀系数，人工装煤时，K1.5-2，爆破装煤时,K>2； Tb一每班运输设备工作时间，h，一般Tb=5h。2.3.2滚筒采煤机生产能力Qc=60hb0bvc （2.3）式中b 滚简的截深，m； v采煤机牵引连度， m/min.2.4刮板输送机运行阻力计算刮板输送机运行阻力按直线段与曲线段分别计算。2.4.1直线段运行阻力W z沿倾斜运行的刮板输送机的重段直线段。运行时出了克服物料和刮板链的运行阻力，还要克服物料和刮板链的重力。通常将他

16、们一起记为总运行阻力，作为牵引构件的刮板链，在重段直线运行的总阻力为1.重段直线段运行的总阻力Wzk=q+q11Lgcos±q+q1Lgsin （2.4）2.空段直线段的总阻力Wk=qLg1cos±sin （2.5）式中：W z k 重段直线段运行的总阻力，N；q中部槽单位长度贷载质量Kg /m；q1刮板链单位长度质量，kg/m，查刮板输送机技术参数； 物料在溜槽中的运行阻力系数，按教材表3一6选取；双链：=0.7 1刮板链在溜槽内移行的阻力系数，按教材表3一6选取；双链：1=0.3L刮板输送机的铺设长度，m；g重力加速度，m/s2 刮板输送机的铺设倾角。“+”，“-”号的

17、选取，该段向上运行时取“+”，向下取“-”；阻力系数的值与物料的性质，刮板链型式，中部槽的型式，安装条件等诸多因素有关当机身在在中部槽平面有弯曲时，如图，在弯曲段刮板链沿槽帮滑行，相当于牵引链绕固定的圆弧导向体。这种情况下应按另计算弯曲段的附加阻力。工作面可用弯曲刮板输送机是在这种情况下运行。弯曲的中心角，可由几何关系求出。图2-1 机身弯曲段及其几何关系图a为工作面内弯段的相关尺寸；图b为刮板链的运行系统；图c为弯曲段中线的几何关系。由图d得sin'2=l2R （2.6） , 得 R=lsin2 （2.7）由图c的三角形COD得：R2=L22+R-22 （2.8）由三角形ABE得si

18、n2=L2+a2 （2.9）式中：相邻两节点中部槽间的最大折曲角；l标准中部槽长，m；R弯曲段的半径，m；机身推移距离，m；L 弯曲段全长，m； o 弯曲段中心角。空段和重段两个弯曲段的附加阻力得W2,3=s3-s2=s2e2ao-1 （2.10）W6,7=s7-s6=s6e2ao-1 （2.11）式中：W（2,3）空段弯曲段的附加阻力；W（6,7）重段弯曲段的附加阻力；s2 , s3, s6 ,s7为图3-1b中各点的张力；f刮板链与槽帮间的摩擦系数，可取为0.4;e为自然对数的底。由于按照理论推导计算公式比较麻烦，而且实际情况多变，所以经常按照直线段阻力的10%记为弯曲段的附加阻力W f

19、j :Wfj=Wzk+Wk*10% （2.12）2.4.2绕经曲线段的阻力链条饶经链轮的阻力，由以下三部分组成：a， 在链条与链轮的相遇点，当它由直线变为弯曲时，因链条的转折产生的阻力W;b， 链轮轴上的摩擦阻力W;c， 在链条绕出链轮的分离点，当它由弯变直时，因链条的专责产生的阻力W;如图3-2示，设链条的张力为F1在与链轮的相遇点为S y；与链轮的分离点为S1.在相遇点由直变弯绕近链轮时，链轴上的摩擦力为F1=Syf1 （2.13） 式中：F1相遇点在链轴上的摩擦阻力，N;S y链条在相遇点的张力，N;f1链轴的摩擦系数。图2-2 链条绕经链轮的阻力把这个作用在链条上的F1，变换到链轮的圆

20、周上，即为链条所转折问去的摩擦力给链轮旋转增加的阻力W，按做功相等的条件得：F1d12=W'D2 （2.14）将F1=Syf1代入其中得W'=S1f1d1D （2.15）式中：W链条由直变弯的阻力，N；d 1链轴直径，mm；D链轮直径，mm；链条绕近链轮时，相邻两链节转折的角度。同理可得到，在分离点链条由弯变直，因链轴上的摩擦对链轮的的旋转增加的阻力为：W'''=S1f1d1D （2.16）式中:W链条由弯变直的阻力，N；S1链条在分离点的张力，N;链轮转轴上的摩擦力，当链条的绕进和绕出两股平行时F2=sy+s1f （2.17）式中F2链轮转轴上的摩擦力

21、,N;f链轮转轴的摩擦系数。把作用在链轮轴上的摩擦阻力F2变换到链轮圆周上，即为转轴上的摩擦阻力对链轮旋转的阻力W，按力矩相等的条件得：F2d2=WD2 （2.18）将F2=sy+s1f代入其中得W=sy+s1fdD （2.19）式中：W链条由直变弯的阻力，N；d 链轮的转轴直径，mm；由以上分析得到，链条绕经链轮的阻力W l为Wl=W'+W''+W'''=s1+syf1+fdD （2.30）令k1=f1+fdD则Wl=W'+W''+W'''=s1+syk1 （2.31）由于按照理论推导计算公式比较

22、麻烦，而且实际情况多变，所以经常按照直线段的运行总阻力的10%记为绕经曲线段的阻力，即:Wl=Wz*10% （2.32）2.5刮板链张力的计算2.5.1判断最小的张力点的位置图 2.3 最小张力判断图中2.3点为张力最大点，3点为张力最小点，其值为零。2.5.2用逐点计算法求各点张力逐点法的规则是：牵引构件每一点上的张力，等于沿其运行方向后一点的张力与这两点间的运行阻力之和。用公式表达为Si=Si-1+Wi-1*i （2.33）式中：Si，Si-1分别为牵引构件上前后两点的张力；Wi-1*i前后两点间的运行阻力；用逐点法求牵引构件上各个点的张力，可从任意点开始，依次分别绕进和绕出驱动装置的相遇

23、点和分离点进行。一般从牵引构件的最小张力开始。图 2.4 用逐点计算法求张力图沿牵引构件运行方向，将图编号。根据逐点计算方法规则有S2=S1+Wk （2.34）S3=S2+W2 3 （2.35）S4=S3+Wzk （2.36）式中 S1，S2，S3，S4分别为牵引构件在各点处的张力； Wk空行程段的运行阻力； W2 3绕经上端曲线2 3 的阻力； Wzk承载段的运行阻力。当倾角不大时，Wk>0时，S1>S2>S3>S42.6 牵引力及运行功率2.6.1驱动滚筒所需的牵引力参照类似带式输送机，驱动滚筒上所需的牵引力为P=Cq+2qd+qg'+qg''

24、;Lgsin （2.37）式中 C附加阻力系数，取1.12； Q 单位长度传送带的物料量； qg' 重段单位长度上分布的旋转部件的质量； qg'' 空段单位长度上分布的旋转部件的质量 ； L 传送机的铺设长度； g 重力加速度 ； 输送带在旋转运行的阻力系数，取0.022. 动堆积角10o20o25o30o35oK平形67135172209247槽形316385422458496表2.1 物料断面系数工作倾角0o1o10o15o15o20oC10.950.9表2.2 倾角系数2.6.2带式输送机所需的运行功率记驱动设备的传动效率为，所需电动机的功率为N=PV （2.38

25、）式中P驱动滚筒上所需的牵引力；V输送带速度；传动系统的效率，一般为0.80.85。2.7刮板输送机验算预选的刮板输送机的型号：SGZ730/320：输送能力：700Tt/h;电机型号：KBY-160型；刮板链型式：双中心链；圆环链规格（$xt）mm:26x92;单位长质量：36.26kg/m;一条链破断力：850KN；链速：0-93m/s;溜槽宽x高mm:730x220;使用条件：缓倾斜中厚煤层综采。上面已选出了一种刮板输送机，下面对其进行验算，如验算通过，选之即2.7.1验算运输能力Q=3.6Fv Q=3.6FV-VC6=3.6*0.28*850*0.8*0.93-360=603t/h式中

26、:F运行物料的断面积，m2； 物料的散碎密度，kg/m3； v刮板链速度，m/s； 装满系数，按表2-1选择输送情况水平及向下运输向上运输<5o=(5-10)o>15o0.91.00.90.80.6装满系数 表21各种溜槽的尺寸如表2-2所示。B620630630630730750764H18015090220220250222A65656565808080C175175175175190190190D520520520520710710710溜槽结构参数 表22 若QQc，则所选刮板输送机运输能力满足要求，否则另选刮板输送机。 3 采区顺槽运输机械的选择设计对炮采工作面的顺槽运输

27、，一般采用多台刮板输送机串联运输，若产量较大且顺槽巷道较直时，可采用绳架吊挂式带式输送机，但需要配一台转载机或一台转载机和一台可伸缩带式输送机。刮板输送机选型计算与第一节同，对综采工作面的顺槽运输，一般采用转载机、可伸缩带式输送机和绳架吊挂式带式输送机。3.1转载机的选择选择转载机时，要注意与工作面刮板输送机的配套要求即载机的运输能力要稍大于工作面刮板输机的运输能力；顺槽转载机的机尾与工作面输送机的连接处要配套；顺槽转载机的零部件与工作面，刮板输送机的零部件应尽可能通用。 在选择转载机时只要满足上述要求，可不作验算。3.2带式输送机的选型计算带式输送机选型计算时，所需的原始资料有： 带式输送机

28、的铺设长度L，m; 带式输送机的铺设倾角， 顺槽的运输生产率Q:，t/h； 物料的散碎密度, kg/m3， 物料中最大块度的长尺寸,mm； 物料的动堆积角。 知道上述资料后，首先按表3-1至表3-3选择带式输送机，然后按下述步骤进行计算。3.2.1验算带式输送机的运输能力和带宽带式输送机的运输能力用下式计算Q=3.6sk （3.1） 式中 Q输送量，t/h; 带速，m/s; 物料堆积密度；kg/m3; s在运行的输送带上物料的最大堆积面积，m2； k输送机的倾斜系数带速的选择原则：1，输送量大，输送带较宽时，应选择较高的带速；较长的水平输送机，应选择较高的带速，输送的倾斜角越大，输送距离越短，

29、则带速应愈低；2，物料易滚动，粒度大，磨琢性强的，或容易扬尘以及卫生条件较高的，宜选用较低带速。表31 倾斜系数k选用表倾角（o）2468101214161820k1.000.990.980.970.950.930.910.890.850.81输送带宽度的核算输送带宽度的核算可按照以下公式B2+200 （3.2）式中 B输送带带宽； 最大粒度，mm。表32不同带宽推荐的输送物料的最大粒度mm对照表带宽B500650800100012001400粒度筛分后100130180250300350未筛分150200300400500600表 33 可伸缩带式输送机技术参考型号DSP1063/1000D

30、SP1040/800DSP1080/1000SDJ150SD2150SD80输送能力t/h6301000800400630630输送机长度，m10001000100010001000800倾角，（。）000±4°010±4°储带长度，m5010050100100100主电机 型号JDSB125YSB160DSB90DSB75/JDSB75DSB75/功率，kw125160902×752×752×40电压，v660/1140660/1140660/1140660/1140380/660380/660转速，r/min147514

31、751475148014801470输送带 型式耐热整芯塑料带耐热整芯塑料带耐热整芯塑料带尼龙橡胶带尼龙橡胶带尼龙橡胶带规格（宽×厚）1000×81000×8800×81000×81000×8800×8径向扯断强度(KN/m）600580580882617.4580滚筒数222222减速比24.644819.86723.5524.437624.437624.6756输送带运行速度，m/s1.882.521.922液力耦合器YL500YL562YL487YL450YL450YL400滚筒直径，mm630630630630630

32、500总围包角，（。）455455454455455455托辊直径，mm10810810810810889张紧方式电绞车电绞车液压电绞车电绞车电绞车张紧装置牵引力，KN8.828.8258.88.8218.828.82与转载机搭接轨距mm136213621100136213621100有效搭接长度，m121212121212整机总重量，kg935009350078520666506025031280 注：1.弹簧钢条的弯曲应力为4500公斤厘米2，硬度Rc=502.每卷胶带出厂时长度50米3.表中所列均为上下绳槽间距相等的对称型胶带 若计算的运谕能力满足,则说明带式输送机的运输能力满足要求,否

33、则重选带式输送机。 3.3圆周驱动力3.3.1 计算公式 1、所有长度（包括L80m） 传动滚筒上所需圆周驱动力为输送机所有阻力之和，可用式计算： （3.3） 式中主要阻力，N；附加阻力，N；特种主要阻力，N；特种附加阻力，N；倾斜阻力，N。五种阻力中，、是所有输送机都有的，其他三类阻力，根据输送机侧型及附件装设情况定，由设计者选择。2、对机长大于80m的带式输送机，附加阻力明显的小于主要阻力，可用简便的方式进行计算，不会出现严重错误。为此引入系数C作简化计算，则公式变为下面的形式： （3.4） 式中与输送机长度有关的系数，在机长大于80m时，可按式计算，或从表查取 式中附加长度，一般在70m

34、到100m之间；系数，不小于1.02。查DT（A）型带式输送机设计手册表3-5 既本说明书表3-4表34系数CL80100150200300400500600C1.921.781.581.451.311.251.201.17L70080090010001500200025005000C1.141.121.101.091.061.051.041.033.3.2 主要阻力计算输送机的主要阻力是物料及输送带移动和承载分支及回程分支托辊旋转所产生阻力的总和。可用式（2.4-4）计算： （3.5） 式中模拟摩擦系数，根据工作条件及制造安装水平决定，一般可按表查取。输送机长度（头尾滚筒中心距），m；重力加

35、速度；初步选定托辊为DT6204/C4，查表27，上托辊间距1.2m，下托辊间距 m，上托辊槽角35°，下托辊槽角°。承载分支托辊组每米长度旋转部分重量，kg/m，用式（3.4-5）计算 （3.6） 其中承载分支每组托辊旋转部分重量，kg；承载分支托辊间距，m；托辊已经选好，知 计算：=20.25 kg/m （3.7）式中回程分支托辊组每米长度旋转部分质量，kg/m。 （3.8） 其中，回程分支每组托辊旋转部分质量回程分支托辊间距，m；kg计算：=5.267 kg/m （3.9）其中,每米长度输送物料质量。=kg/m （3.10）其中，每米长度输送带质量，kg/m，=9.2

36、kg/m.则：=0.045×300×9.8×20.25+5.267+（2×9.2+60.734）×cos35°=11379N （3.11）运行阻力系数f值应根据表3-5选取。取=0.045。表3-5 阻力系数f输送机工况工作条件和设备质量良好，带速低，物料内摩擦较小0.020.023工作条件和设备质量一般，带速较高，物料内摩擦较大0.0250.030工作条件恶劣、多尘低温、湿度大，设备质量较差，托辊成槽角大于35°0.0350.0453.3.3 主要特种阻力计算主要特种阻力包括托辊前倾的摩擦阻力和被输送物料与导料槽拦板间的摩

37、擦阻力两部分，按式（3.3-7）计算：+ （3.12） ：三个等长辊子的前倾上托辊时 （3.13） 二辊式前倾下托辊时： （3.14） 本输送机没有主要特种阻力，即=03.3.4 附加特种阻力计算附加特种阻力包括输送带清扫器摩擦阻力和卸料器摩擦阻力等部分，按下式计算： （3.15） （3.16） （3.17） 式中清扫器个数，包括头部清扫器和空段清扫器；A一个清扫器和输送带接触面积，见表36；清扫器和输送带间的压力，N/，一般取为3 N/；清扫器和输送带间的摩擦系数，一般取为0.50.7；刮板系数，一般取为1500 N/m。表3-6导料槽栏板内宽、刮板与输送带接触面积带宽B/mm导料栏板内宽/

38、m刮板与输送带接触面积A/m头部清扫器空段清扫器5000.3150.0050.0086500.4000.0070.018000.4950.0080.01210000.6100.010.01512000.7300.0120.01814000.8500.0140.021查表36得 A=0.008m，取=10N/m，取=0.6，将数据带入式则=0.008×10×0.6=480 N （3.18）拟设计的总图中有两个清扫器和一个空段清扫器（一个空段清扫器相当于1.5个清扫器）=0由式（3.15） 则 =3.5×480=1680 N （3.19）3.3.5 倾斜阻力计算倾斜阻

39、力按下式计算： （3.20）式中，因为是本输送机水平运输，所以H=0=0由式（3.3）=1.12×11379+0+1680+0=14425N （3.21）3.4传动功率计算3.4.1 传动轴功率（）计算传动滚筒轴功率（）： （3.22） 3.4.2 电动机功率计算电动机功率 （3.23）式中传动效率，一般在0.850.95之间选取；联轴器效率（每个机械式联轴器效率：=0.98液力耦合器器：=0.96）；减速器传动效率，按每级齿轮传动效率.为0.98计算（二级减速机：=0.98×0.98=0.96；三级减速机：=0.98×0.98×0.98=0.94）电压

40、降系数，一般取0.900.95。多电机功率不平衡系数，一般取，单驱动时，。根据计算出的值，查电动机型谱，按就大不就小原则选定电动机功率。由式（3.22）=23080W （3.24）由式（3.23）=2 （3.25）=55614W选电动机型号为YB200L-4，N=30 KW，数量2台。3.5 输送带张力计算输送带张力在整个长度上是变化的，影响因素很多，为保证输送机上午正常运行，输送带张力必须满足以下两个条件：（1）在任何负载情况下，作用在输送带上的张力应使得全部传动滚筒上的圆周力是通过摩擦传递到输送带上，而输送带与滚筒间应保证不打滑；（2）作用在输送带上的张力应足够大，使输送带在两组托辊间的垂

41、度小于一定值。3.5.1 输送带不打滑条件校核圆周驱动力通过摩擦传递到输送带上（见图31）图31 作用于输送带的张力如图所示，输送带在传动滚简松边的最小张力应满足的要求 （3.26）传动滚筒传递的最大圆周力。动载荷系数；对惯性小、起制动平稳的输送机可取较小值;否则，就应取较大值。取1.5传动滚筒与输送带间的摩擦系数，见表3-7表3-7 传动滚筒与输送带间的摩擦系数工作条件光面滚筒胶面滚筒清洁干燥0.250.030.40环境潮湿0.100.150.250.35潮湿粘污0.050.20取=1.5，由式 =1.5×14425=21638N （3.27）对常数C=该设计取=0.05；=470

42、。=1.9721638=42626N （3.28）3.5.2 输送带下垂度校核为了限制输送带在两组托辊间的下垂度，作用在输送带上任意一点的最小张力，需按式（3.29）和（3.30）进行验算。承载分支 （3.29）回程分支 （3.30）式中允许最大垂度，一般0.01；承载上托辊间距（最小张力处）；回程下托辊间距（最小张力处）。取=0.01 由式得：=10280 N （3.31） N （3.32）3.5.3 各特性点张力计算为了确定输送带作用于各改向滚筒的合张力，拉紧装置拉紧力和凸凹弧起始点张力等特性点张力，需逐点张力计算法，进行各特性点张力计算。图32 张力分布点图(1)运行阻力的计算有分离点起

43、，依次将特殊点设为1、2、3、，一直到相遇点10点，如图2-4所示。计算运行阻力时，首先要确定输送带的种类和型号。在前面我们已经选好了输送带，680S型煤矿用阻燃输送带，纵向拉伸强度750N/mm；带厚8.5mm;输送带质量9.2Kg/m.1)承载段运行阻力由式（3.33）： =10598N （3.33）2)回空段运行阻力由式（3.34） （3.34） =1464N （3.35）=20N （3.36）=10N （3.37）=5N （3.38）(2)输送带上各点张力的计算最小张力点有以上计算可知，4点为最小张力点1）由悬垂度条件确定5点的张力承载段最小张力应满足=10280N （3.39）2)由

44、逐点计算法计算各点的张力因为=10280N,选=1.05，故有=9790N （3.40）8326N （3.41）=7929N （3.42）7924N （3.43）=7546N （3.44）7526N （3.45）20878N （3.46）=21921N （3.47）=21931N （3.48）(3)用摩擦条件来验算传动滚筒分离点与相遇点张力的关系滚筒为包胶滚筒，围包胶为470°。选摩擦系数=0.35。并取摩擦力备用系数n=1.2。可算得允许的最大值为： （3.49）=33340N>故摩擦条件满足。3.6 传动滚筒、改向滚筒合张力计算3.6.1 改向滚筒合张力计算根据计算出的各特

45、性点张力,计算各滚筒合张力。头部180改向滚筒的合张力:=20878+21921=42799N （3.50）尾部180改向滚筒的合张力: =9790+10280=20070N （3.51）3.6.2 传动滚筒合张力计算根据各特性点的张力计算传动滚筒的合张力:动滚筒合张力:=21926+7526=29452N3.7 传动滚筒最大扭矩计算单驱动时,传动滚筒的最大扭矩： （3.51）式中D传动滚筒的直径（mm）。 双驱动时,传动滚筒的最大扭矩： （3.52）初选传动滚筒直径为500mm,则传动滚筒的最大扭矩为:=29.452KN （3.53）=5.4KN/m （3.54）3.8 拉紧力计算拉紧装置拉

46、紧力： （3.55）式中拉紧滚筒趋入点张力（N）；拉紧滚筒奔离点张力（N）。则=7924+7546=15470 N =15.47 KN （3.56）查煤矿机械设计手册初步选定钢绳绞筒式拉紧装置。3.9绳芯输送带强度校核计算 绳芯要求的纵向拉伸强度： （3.57）式中静安全系数，一般=710。运行条件好，倾角好，强度低取小值；反之，取大值。输送带的最大张力21926 N选为7,则 N/mm （3.58）可选输送带为680S,即满足要求。4节主要运输巷道运输 一般主要运输巷道应首先考虑使用电机车运输，而且尽可能先考虑使用架线式电机车。 在低瓦斯矿井进风（全风压通风）的主要运输巷道内，可使用架线式电机车 在高瓦斯矿井进风（全风压通风）的主要运输巷道内，应使用矿用防爆特殊型蓄电池式机车或矿用防爆柴油机车。如果使用架线式电机车，必须遵守下列规定： 沿煤层或穿过煤层的巷道必须砌暄或锚喷支护； 有瓦斯涌出的掘进巷道的回风流，不得进入架线式电机车的巷道中； 采用炭素滑板或其它能减少火花的集电器； 在各个装煤点和有瓦斯涌出的巷道区域内，都必须装设瓦斯自动检测报警断电装置保证在进风流中瓦斯浓度超过0.5%时，切断该区域的4.1架线式电机车电源。4.2列车组成计算一台列车有多少矿车组成，要按机车的牵引能力和制动能力计算牵引能力受粘着力和牵引电机升温条件限制；制动能力是在规定