带式输送机设计选型.docx
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带式输送机设计选型
上111皮带下山带式输送机
上111皮带下山总长度2315m,其中前段长度515m为-3°(下运),后段长度1800m为10°(上运),初期铺设带式输送机长度515m(-3°),服务期限约10年。
为合理设置运输设备,减少投资,节约能源及利于后期接续,经多方案比选,本设计认为初期铺设带式输送机长度515m(-3°),原煤卸入上111煤仓,矸石向前25m卸入上111矸石仓。
根据巷道坡度,依输送机工况以后可延长至850m,考虑后期巷道开拓延伸,后段长度1490m(10°)(上运),后期另铺设一条上运带式输送机与前期带式输送机搭接运输。
1、设计依据
输送能力:
Q=820t/h
输送机长度:
L=540m(850)
提升高度:
H=-27(26.83)m
倾角:
β=-3°(10°)
2、选型计算
(1)输送机主要参数确定
带速:
V=3.15m/s
带宽:
B=
=0.89mm取B=1000mm
(2)设计计算
根据输送机的布置,按前后期分别计算,前期输送长度L=540m,后期输送长度L=850m,输入原始数据用计算机计进行优化设计。
输送机计算简图
工况一:
初期长度L=540m全段满载;
工况二:
后期长度L=850m全段满载;
工况三:
后期长度L=850m,上运(长度L=310m,倾角β=10°)段满载,下运(长度L=540m,倾角β=3°)段空载,阻力系数ω=0.012)。
①、原始参数及计算结果
见表3-3-1。
上111下山带式输送机技术参数
表3-3-1
序号
名称
单位
输入参数
序号
名称
单位
输出参数
初期
后期
工况一
工况二
工况三
1
输送能力
t/h
820
1
物料载荷
N/m
723
2
松散容重
t/m3
0.95
2
胶带载荷
N/m
230
250
3
动堆积角
°
25
3
上托辊载荷
N/m
183
4
带宽
mm
1000
4
下托辊载荷
N/m
56.7
5
带速
m/s
3.15
5
胶带最大张力
kN
26(空载))
104
110
6
机长
m
540
850
6
胶带最小张力
kN
12(空载)
38
44
7
倾角
度
-3°
7
安全系数
26
9.6
9
8
提升高度
m
-27
26.83
8
计算轴功率
kW
44(空载)
177
204
9
托辊阻力系数
0.03
9
传动效率
0.91
0.91
0.91
10
传动滚筒围包角
度
210
10
传动滚筒直径
mm
800
800
800
11
滚筒摩擦系数
0.30
11
计算电机功率
kW
58(空载)
233
257
12
功率配比
12
选定电动机功率
kW
132
2×132
2×132
13
电机功率储备系数
1.2~1.15
13
减速器型号、速比
B3SH10i=20
14
上托辊间距
m
1.2
14
低速轴制动力力矩
Nm
1140
-10
-1613
15
下托辊间距
m
3
15
胶带规格
680
1000
1000
②、张力计算(后期)
见表3-3-2。
输送机各段张力、阻力表
表3-3-2
序号
满载逐点张力
满载各段阻力
字符标志
各段名称
特征参数
1
45797
400
O
30度该向滚筒
2
46197
400
S
180度该向滚筒
3
46597
400
P
拉紧滚筒
4
46997
400
S
180度该向滚筒
5
57695
10698
B
下支空载段
515,27
6
46615
-11081
B
下支空载段
310,-53.83
7
47015
400
S
180度该向滚筒
8
110152
63137
A
上支承载段
310,53.83
9
110097
-55
C
上支空载段
515,-27
10
111097
1000
K
弹簧清扫器
11
111497
400
S
180度该向滚筒
12
43997
400
T
单出轴传动滚筒
210
13
44906
909
A
上支承载段
25,0
14
45406
400
S
180度该向滚筒
15
45797
391
C
上支空载段
25,0
③、输送机安全校验
依据GB50431-2008《带式输送机工程设计规范》第为防止下运输送机发生飞车,应设置液压制动器。
单个制动器应满足系统所需力炬。
逆转力矩按最不利工况计算,(上分支倾斜段满载,阻力系数ω=0.012),计算出系统逆转力矩=-1613Nm。
预选液压推杆制动器BYWZ5-400/121[M]=1000Nm
折算到低速轴制动力矩:
[M]×i/1.5=1000×20/(1.5~2)=133333~10000Nm
式中[M]——额定制动力矩=1000Nm
I——减速比=20
低速轴制动力矩>系统逆转力矩满足要求。
④、输送机动态计算
根据系统惯性自动计算的满载起制动加速度时间和距离。
当电动机直接启动、制动器直接投入,输送机的加减速度为:
起动加速度a=.288m/s<[a]=0.3起动时间t=10.921s;
制动加速度a=.366m/s>[a]=0.3制动时间t=8.593s。
3、选型结果
输送机初后期主要技术参数如下:
输送机代号:
DTⅡ(A)10080;
运量:
Q=820t/h;
带宽:
B=1000mm;
带速:
V=3.15m/s;
机长:
L=540(后期850)m;
整芯阻燃运输带:
PVG680/1×1000(PVG1250/1×1000)900m(后期1750m);
电动机:
YB355M-4N=132kWV=660V一台(后期二台);
减速机:
B3SH10+风扇i=20一台(后期二台);
电液推杆制动器BYWZ5-400/121[M]=1000Nm一台(后期二台);
液压拉紧装置:
ZYL400(DYL-4/80)一台(装在头部)。
高速轴连轴器初期为弹性注销连轴器,后期改为调速型液力偶合器或液粘软启动装置;传动滚筒均为双出轴,一端接驱动装置另一端后期再接驱动装置。
(二)下111皮带下山带式输送机
下111皮带下山总长度2100m,其中前段长度560m为3°(上运),后段长度1540m为10°(下运),初期铺设带式输送机长度380m(3°),服务期限约10年。
为合理设置运输设备,减少投资,节约能源以及利于后期接续,经多方案比选,本设计认为初期铺设带式输送机长度380m(3°),根据据巷道坡度,依输送机工况以后可延长至1100m,考虑后期巷道开拓延伸,后段长度1000m(-10°)(下运),后期另铺设一条下运带式输送机与前期带式输送机搭接运输。
1、设计依据
输送能力:
Q=285t/h;
输送机长度:
L=380(后期1100)m;
提升高度:
H=20(-73.8)m;
倾 角:
β=3°(-10°)。
2、选型计算
(1)输送机主要参数确定
带速:
V=2.5m/s
带宽:
B=
=0.645mm取B=800mm
(2)输送机工况分析
据输送机的布置,分别按以下四种工况进行计算,用计算机计进行优化设计。
输送机计算简图
工况一:
上运长度L=560m全段满载;
工况二:
后期长度L=1100m全段满载;
工况三:
后期长度L=1100m;
上运(长度L=560m,倾角β=3°)段空载,下运(长度L=540m,倾角β=10°)段满载,阻力系数ω=0.012。
工况四:
后期长度L=1100m;
上运(长度L=560m,倾角β=3°)段满载,下运(长度L=540m,倾角β=10°)段空载,阻力系数ω=0.012。
①、原始参数及计算结果
见表3-3-3。
下111下山带式输送机技术参数
表3-3-3
序号
名称
单位
输入参数
序号
名称
单位
输出参数
工况一
工况二
工况三
工况四
1
输送能力
t/h
285
1
物料载荷
N/m
316
2
松散容重
t/m3
0.95
2
胶带载荷
N/m
191
3
动堆积角
°
25
3
上托辊载荷
N/m
112
4
带宽
mm
800
4
下托辊载荷
N/m
40
5
带速
m/s
2.5
5
胶带最大张力
kN
45
46
46
46
6
机长
m
380(800)
6
胶带最小张力
kN
17
8
8
18
7
倾角
度
3°(3~-10°)
7
安全系数
12
12.2
12
12
8
提升高度
m
20(-5.6)
8
计算轴功率
kW
67
48
47
68
9
托辊阻力系数
0.03
9
传动效率
0.87
0.87
10
传动滚筒围包角
度
210
10
计算电机功率
kW
92
83.6
66
94
11
滚筒摩擦系数
0.30
11
选定电机功率
kW
132
12
动力工况
电动运行
12
传动滚筒直径
mm
800
13
电机功率储备系数
1.2
13
减速器型号速比
B3SH10i=25
14
上托辊间距
m
1.2
14
低速轴制动力矩
Nm
190
1000
1000
-900
15
下托辊间距
m
3
15
胶带强度
N/mm
680
680
注:
工况三为发电动运行,电机功率储备系数=1.5
②、张力计算
输送机的工况较复杂,胶带最大张力较小,故不再赘述。
③、输送机安全校验
依据GB50431-2008《带式输送机工程设计规范》第和条为防止上运输送机发生逆转,应装设置制动装置器和逆止装置器。
每台制动器或逆止应满足系统所需逆转力炬。
逆转力矩按以上四种工况计算,计算出最大制动(逆转)力矩=1000Nm。
预选液压推杆制动器BYWZ5-400/121[M]=1000Nm
折算到低速轴制动力矩:
[M]×i/(1.5~2)=1000×25/(1.5~2)=16666~12500Nm
式中[M]——额定制动力矩(1000Nm)
I——减速比(25)
低速轴制动力矩〉系统逆转力矩满足要求。
后期预选液压盘式制动器SHI201。
④、输送机动态计算(后期)
根据系统惯性自动计算的满载起制动加速度时间和距离。
当电动机直接启动、制动器直接投入,输送机的加减速度为:
起动加速度a=0.231m/s<[a]=0.3起动时间t=10.793s;
制动加速度a=0.195m/s<[a]=0.3制动时间t=12.809s。
3、选型结果
输送机主要技术参数如下:
输送机代号:
DTⅡ(A)80100;
运量:
Q=285t/h;
带宽:
B=800mm;
带速:
V=2.5m/s;
机长:
L=380(后期1100)m;
整芯阻燃运输带:
PVG680/1×800 800m(后期2250);
电动机:
YB355M-4N=132kWV=660V一台;
减速机:
B3SH10+风扇+逆止器i=25一台;
电液推杆制动器:
BYWZ5-400/121[M]=1000Nm一台;
液压拉紧装置:
ZYL400(DYL-4/80)一台。
辅助运输设备选型
根据矿井工艺布置,井下辅助运输设备选用KWGP型无极绳牵引连续牵引车。
(一)9号煤辅助运输设备选型
1、设计依据
(1)运输距离:
L=1514m;
(2)巷道倾角:
2°~5°;
(3)工作制度:
330d/a、16h/d;
(4)最大班运输量
矸石:
35车/班;
材料、砂石、水泥:
15车/班;
设备:
6车/班;
其它:
5车/班;
(5)1t矿车
型号:
MGC1.1-6;
自重:
Qz=610kg;
载重量:
Q=1700kg
(6)最大件重量:
Q大=16000kg;
(7)平板车(18t):
自重QP=900kg。
2、设备选型
牵引力计算
(1)运输一个最大件时:
F大=(Qp+Q大+Q牵)(sinα°+0.01cosα°)+2μqRL=37.4kN
(2)运输矿车时(每次运输9辆矸石车)
F矸=[n(Q+QZ)+Q牵](sinα°+0.01cosα°)+2μqRL=40.7kN
为了便于管理,该采区同样选择KWGP-90/600J型无极绳连续牵引车,其主要技术参数为:
额定牵引力(kN):
90;
运行速度(m/s):
0.6/1.2;
电动机功率(kW):
65/132。
3、钢丝绳选择
钢丝绳选用24NAT6×19S+FC1570钢丝绳,其主要参数为:
直径:
dk=24mm;
单位重量:
pk=1.14kg/m;
抗拉强度:
σ=1570Mpa;
钢丝绳破断拉力:
Qp=298kN;
钢丝破断拉力系数:
k=1.134。
4、钢丝绳安全性能验算
《煤矿安全规程》规定所需钢丝绳安全系数为3.5。
所选钢丝绳安全系数:
m=6.66>3.5。
5、功率验算
实际所需电动机功率为:
N=kFV/η=68.44kW<132kW。
6、运输能力计算
一次运输循环时间:
T=2(L/v+θ)=2754s。
其最大班运输时间为6.12h<7h,符合运输要求。
最大班辅助运输作业时间平衡表见表3-3-4。
最大班辅助运输作业时间平衡表
表3-3-4
项目
单位
每班
数量
每次
提升量
每班
提升次数
运输循环
时间(s)
每班提升
时间(min)
备注
矸石
车/班
35
9
4
2754
183.57
设备
车/班
6
3
2
2754
91.77
其它
车/班
5
5
1
2754
45.89
富裕次数
1
2754
45.89
材料
车/班
15
与运输矸石车时重合计算
合计
367.14
h
6.12
(二)15煤辅助运输设备选型
1、设计依据
(1)运输距离:
L=1268m;
(2)巷道倾角:
3°~15°;
(3)工作制度:
330d/a、16h/d;
(4)最大班运输量
矸石:
35车/班;
材料、砂石、水泥:
15车/班;
设备:
6车/班;
其它:
5车/班;
(5)1t矿车
型号:
MGC1.1-6;
自重:
Qz=610kg;
载重量:
Q=1700kg;
(6)最大件重量:
Q大=16000kg;
(7)平板车(18t):
自重QP=900kg。
2、设备选型
牵引力计算
(1)运输一个最大件时:
F大=(Qp+Q大+Q牵)(sinα°+0.01cosα°)+2μqRL=69.4kN
(2)运输矿车时(每次运输8辆矸石车)
F矸=[n(Q+QZ)+Q牵](sinα°+0.01cosα°)+2μqRL=71.8kN
选择KWGP-90/600J型无极绳连续牵引车,其主要技术参数为:
额定牵引力(kN):
90;
运行速度(m/s):
0.6/1.2;
电动机功率(kW):
65/132。
3、钢丝绳选择
钢丝绳选用24NAT6×19S+FC1570钢丝绳,其主要参数为:
直径:
dk=24mm;
单位重量:
pk=1.14kg/m;
抗拉强度:
σ=1570Mpa;
钢丝绳破断拉力:
Qp=298kN;
钢丝破断拉力系数:
k=1.134。
4、钢丝绳安全性能验算
《煤矿安全规程》规定所需钢丝绳安全系数为3.73。
所选钢丝绳安全系数:
m=4.13>3.73。
5、功率验算
实际所需电动机功率为:
N=kFV/η=120.6kW<132kW。
6、运输能力计算
一次运输循环时间:
T=2(L/v+θ)=2314s。
其最大班运输时间为5.8h<7h,符合运输要求。
最大班辅助运输作业时间平衡表见表3-3-5。
最大班辅助运输作业时间平衡表
表3-3-5
项目
单位
每班
数量
每次
提升量
每班
提升次数
运输循环
时间(s)
每班提升
时间(min)
备注
矸石
车/班
35
8
5
2314
192.85
设备
车/班
6
3
2
2314
77.14
其它
车/班
5
5
1
2314
38.57
富裕次数
1
2314
38.57
材料
车/班
15
与运输矸石车时重合计算
合计
347.14
h
5.78
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