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中北大學信息商務學院
畢業(yè)設計開題報告
學 生 姓 名：
吳羅維
學 號：
12020144X36
系 別：
機械工程及其自動化
專 業(yè)：
機械設計制造及其自動化
設計(論文)題目：
皮帶輸送機的設計
指導教師:
陸春月
2016年3月21日 畢 業(yè) 設 計 開 題 報 告
1．結合畢業(yè)設計課題情況，根據所查閱的文獻資料，撰寫2000字左右的文獻綜述：
1.1研究目的意義
帶式輸送機是連續(xù)運動的無端輸送帶輸送貨物的機械。它結構簡單、造價低、運輸距離長，而且有很高的生產率。被廣泛用于冶金、采礦、煤炭、電站以及工業(yè)企業(yè)。隨著現代工業(yè)科學技術的不斷發(fā)展，帶式輸送機在工業(yè)生產的重要性越來越大，是工業(yè)機械化的重要內容[1]。
1.2國內外帶式輸送機卸料車研究狀況和應用前景
1）國外帶式輸送機技術現狀
國外帶式輸送機技術的發(fā)展很快，其主要表現在2個方面：一方面是帶式輸送機的功能多元化、應用范圍擴大化，如高傾角帶輸送機、管狀帶式輸送機、空間轉彎帶式輸送機等各種機型；另一方面是帶式輸送機本身的技術與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長距離、大運量、高帶速等大型帶式輸送機已成為發(fā)展的主要方向[2]，其核心技術是開發(fā)應用于了帶式輸送機動態(tài)分析與監(jiān)控技術，提高了帶式輸送機的運行性能和可靠性[3]。目前，在煤礦井下使用的帶式輸送機已達到主要技術指標，其關鍵技術與裝備有以下幾個特點：
⑴設備大型化。其主要技術參數與裝備均向著大型化發(fā)展，以滿足年產300~500萬t以上高產高效集約化生產的需要。
⑵應用動態(tài)分析技術和機電一體化、計算機監(jiān)控等高新技術，采用大功率軟起動與自動張緊技術，對輸送機進行動態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動張力，設備運行性能好，運輸效率高。
⑶采用多機驅動與中間驅動及其功率平衡、輸送機變向運行等技術，使輸送機單機運行長度在理論上已有受限制，并確保了輸送系統設備的通用性、互換性及其單元驅動的可靠性。
⑷新型、高可靠性關鍵元部件技術。如包含CST等在內的各種先進的大功率驅動裝置與調速裝置、高壽命高速托輥、自清式滾筒裝置、高效貯帶裝置、快速自移機尾等。如英國FSW生產的FSW1200/（2~3）×400（600）工作面順槽帶式輸送機就采用了液粘差速或變頻調速裝置，運輸能力達3000 t/h以上，它的機尾與新型轉載機（如美國久益公司生產的S500E）配套，可隨工作面推移而自動快速自移、人工作業(yè)少、生產效率高。
2）國內帶式輸送機的現狀
隨著改革開放的深入開展，我國生產力水平不斷提高，社會對煤礦開采事業(yè)的需求也在逐步增大，這一切都給我國帶式輸送機的發(fā)展帶來了新的契機。新時期以來，我國科學技術發(fā)展迅速，帶式輸送機技術也因此獲得了很大的提高?？傊?，當前我國帶式輸送機發(fā)展迅速，帶式輸送機的類型也日漸豐富化。帶式輸送機依靠科學技術的強大支持，不僅運輸距離獲得了很大的提高，而且?guī)捷斔蜋C功率提高的幅度也非常大。可見，新時期以來我國帶式輸送機技術也的確獲得了長足的發(fā)展[4]。
3）國內帶式輸送機的技術差距
技術性能上差距
我國帶式輸送機的主要性能與參數已不能滿足高產高效礦井的需要，尤其是順槽可伸縮帶式輸送機的關鍵元部件及其功能如自移機尾、高效儲帶與張緊裝置等與國外有著很大差距。
⑴裝機功率
我國工作面順槽可伸縮帶式輸送機最大裝機功率為4×250 kW，國外產品可達4×970 kW，國產帶式輸送機的裝機功率約為國外產品的30%～40%，固定帶式輸送機的裝機功率相差更大。
⑵運輸能力
我國帶式輸送機最大運量為3000 t/h，國外已達5500 t/h。
⑶最大輸送帶寬度
我國帶式輸送機為1400 mm，國外最大為1830 mm。
⑷帶速
由于受托輥轉速的限制，我國帶式輸送機帶速為4m/s，國外為5m/s以上。
⑸工作面順槽運輸長度
我國為3000 m，國外為7300m。
⑹自移機尾
隨著高產高效工作面的不斷出現，要求順槽可伸縮帶式輸送機機尾隨著工作面的快速推進而快速自移。國內自移機尾主要依賴進口，主要有2種：（a）隨轉載機一起移動的由英國LONGWALL公司生產的自移機尾裝置。（b）德國DBT公司生產的自移機尾裝置。前者只有一個推進油缸，后者則有2個推進油缸。LONGWALL公司生產的自稱機尾用于在國內帶寬1.2 m的輸送機上，缺點是自移機尾輸送帶的跑偏量太小，糾偏能力弱，剛性差。德國生產的自移機尾在國內使用效果優(yōu)于前者，水平、垂直2個方向均有調偏油缸，糾偏能力強。因此，前者還需完善，后者則需研制。但對自移機尾的要求是共同的，既要滿足輸送機正常工作時防滑的要求，又要滿足在輸送機不停機的情況下實現快速自移。
⑺高效儲帶與張緊裝置
我國采用封閉式儲帶結構和絞車紅緊為主，張緊小車易脫軌，輸送帶易跑偏，輸送帶伸縮時，托輥小車不自移，需人工推移，檢修麻煩。國外采用結構先進的開放式儲帶裝置和高精度的大扭矩、大行程自動張緊設備，托輥小車能自動隨輸送帶伸縮到位。輸送帶容易跑偏，不會出現脫軌現象。
⑻輸送機品種
機型品種少，功能單一，使用范圍受限，不能充分發(fā)揮其效能，如拓展運人、運料或雙向運輸等功能，做到一機多用；另外，我國煤礦的地質條件差異很大，在運輸系統的布置上經常會出現一些特殊要求，如彎曲、大傾角（>+25°）直至垂直提升等，應開發(fā)特殊型專用機種帶式輸送機。
1.3帶式輸送機的發(fā)展狀況
帶式輸送機現代的發(fā)展趨勢是:輸送量、運輸距離和驅動裝置的功率迅猛地增長。例如，國外露天礦己采用輸送量達36000t/h以上、帶寬3m以上、帶速6~8m/s的帶式輸送機。出現了聯結礦山與發(fā)電廠、礦山與港口之間的長距離帶式輸送機線，單機長度達8~10km,總長度超過100km。
隨著帶式輸送機的功能和機型趨于多元化，應用范圍也擴大化。如有高傾角帶式輸送機、管狀帶式輸送機、空間轉彎帶式輸送機等各種機型:同時帶式輸送機本身的技術與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長距離、大運量、高帶速等大型輸送機已成為其發(fā)展的主要方向。
未來我國帶式輸送機經努力將實現雙向輸送功能，實現人與料的雙向運輸，從而在很大程度上提高帶式輸送機的運輸功能，為煤礦開采單位創(chuàng)造出更多的經濟效益。同時還要研制能夠適用于當下復雜開采環(huán)境的帶式輸送機，提高帶式輸送機的運輸功能，例如大傾角帶式輸送機就一非常典型的代表[4]。
參考文獻
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[2] 王龍江.國內外帶式輸送機的差距及未來發(fā)展趨勢淺析.技術廣場.2007,18
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[4] 張戰(zhàn)勝.帶式輸送機的現狀與發(fā)展趨勢.科技創(chuàng)新與應用.2013,27
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[7] 李炳文,王啟廣.礦山機械.中國礦業(yè)大學出版社，2007.1
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[14]潘文祥.試論皮帶輸送機驅動系統及發(fā)展趨勢.輕工科技.2012(2)
[15]董杰，田斌.礦山運輸系統的自動化控制山東工業(yè)技術.2015(18):129-129
[16]傅雷.淺析煤礦皮帶輸送機工會博覽·理論研究.2011(4):206-206
畢 業(yè) 設 計 開 題 報 告
２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：
2.1帶式輸送機的組成及工作原理
帶式輸送機的基本組成及工作原理如圖所示。輸送帶1繞經驅動(主動)滾筒2和機尾改向(換向)滾筒3形成一個無極的環(huán)形帶。上、下輸送帶由安裝在機架6上轉動的托輥4支撐。上股輸送帶運送貨載稱為工作段或重段，由槽形托輥支撐，以增加承載斷面積，提高運輸能力;下股輸送帶不裝運貨載稱為回空段，常用平形托輥支撐。拉緊裝置5的作用是為膠帶的正常運轉提供所需的張緊力。
帶式輸送機工作原理圖
1-輸送帶;2-驅動滾筒;3一機尾改向滾筒;4-托輥;s一拉緊裝置; s一固定機架
2.2擬采用的研究手段
（1）分析國內外皮帶運輸機的設計結構，對國內外皮帶運輸機的優(yōu)缺點進行總結，類比,分析；
（2） 皮帶輸送機已廣泛應用于電力、冶金、化工、煤炭、礦山、港口和糧食等許多部門，本次應用場合主要為煤廠。皮帶輸送機的主動滾筒在電動機驅動下旋轉，通過主動滾筒與輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶及輸送帶上的貨載一同連續(xù)運行，當貨載運到端部后，由于輸送帶的換向而卸載。利用專門的卸載裝置也可以在中部任意位置卸載。皮帶運輸機主要由：傳動裝置，機尾和導回裝置，中部機架，拉緊裝置以及膠帶六個主要部件組成。此次設計的皮帶運輸機主要用于煤廠中煤的裝車使用，所以機構較小，移動較為方便，滾筒選擇膠面?zhèn)鲃訚L筒，輸送帶初步選為帆布帶這樣的組合可使傳動效率更高，驅動裝置作為皮帶輸送機的動力傳遞機構。傳動裝置一般由電動機、聯軸器、減速器及驅動滾筒組成。根據不同的使用條件和工作要求，皮帶輸送機的驅動方式，可分單電機驅動、多電機驅動、單滾筒驅動、雙滾筒驅動和多滾筒驅動幾種。由于此設計為小型皮帶輸送機，采用水平輸送，運輸距離短，所以選用Y系列電機+聯軸器+減速器的傳動型式，單電機單滾筒驅動。托輥托輥分為承載托輥（槽型托輥）和回程托輥（平行托輥）兩類。承載托輥初選DTⅡGP1103，回程托輥初選DTⅡGP1211，緩沖托輥選擇DTⅡGH1103。上托輥間距選擇1m，下托輥間距選擇2m。上托輥槽角35°，下托輥槽角0°。由于本次設計為小型輸送機，機長較短，功率較小，故可選用螺旋拉緊裝置；輸送物料為散狀物料，堆積密度為500～2500kg/m；適用環(huán)境溫度為-20～40℃；輸送機年工作時間為取4500-5500小時。故此次選擇DTⅡ（A）型皮帶輸送機作為設計機型。
皮帶運輸機結構示意圖
（3） 對設計出的定位機構進行校核并進行改進。
2.3畢業(yè)設計進度安排
2016年
2月29日~3月5日 熟悉課題、搜集資料，進行設計構思
3月5日~ 3月 10日 相關完成論文相關的外文資料翻譯
3月10日~ 3月20日 完成開題報告
3月21日~ 4月5日 設計整體的框架結構
4月6日 ~ 4月30日 輸送機執(zhí)行機構設計計算
5月1日 ~5月15日 輸送機傳動機構計計算
5月16日 ~ 5月25日 撰寫設計說明書
5月26日~ 6月4日 畢業(yè)設計答辯
畢 業(yè) 設 計 開 題 報 告
指導教師意見：
指導教師：
年 月 日
所在系審查意見：
教學主任：
年 月 日