1、5.开题报告作为毕业设计（论文）资料，与毕业设计（论文）一同存档。设计（论文）题目瑞平张村矿上运带式输送机系统设计类型（划“”）工程设计应用研究开发研究基础研究其它一、本课题的研究目的和意义带式输送机是一种输送松散物料的主要设备，因其具有输送能力大、结构简单、投资费用相对较低及维护方便等特点而被广泛应用于港口、码头、冶金、热电厂、焦化厂、露天矿和煤矿井下的物料输送。随着煤炭工业科学技术的不断进步与发展，我国的带式输送机设计研究技术及带式输送机专业制造技术都已接近了国际水平，但与世界先进工业国家比较仍存在一定差距，有待于进一步努力。目前，普通带式运输机已经在矿山得到了普遍的应用。但由于目前形成系
2、列化的带式运输机运输倾角一般在18以下，使得带式输送机在生产实际现场的应用收到一定范围的限制。而近年来发展起来的各种大倾角带式输送机在露天、地下矿山以及其他场合的使用，都取得了较好的效果。而且大倾角带式输送机在提升高度相同的情况下，所占地面积和空间都比使用普通带式输送机少，并且具有常规带式输送机的所有特点，投资成本低，因而在生产运输中越来越受到重视，应用前景十分广阔。尽管目前正在应用的各种大倾角运输机都存在各自的不足之处，然而作为一种新型运输设备，在其发展和应用的初期存在一些问题，是可以想象的。作为一种集众多优点于一身的输送设备，必将随着某些技术问题的解决，而对矿山的开拓、生产以及矿石成本等方
3、面产生积极的影响。可以预见，大倾角带式输送机必将成为21世纪矿山运输设备的重要组成部分。因此选择“大倾角运输机选型设计”的毕业设计课题，可以培养即将走上工作岗位的机械专业毕业生应具备的设计能力和经验，巩固已学的内容并将之应用到实际的工作之中，同时可以锻炼学生提出问题、分析问题、解决问题的能力，为踏上工作岗位奠定基础。二、本课题的主要研究内容（提纲）1 带式输送机初步设计1.1选择机型1.2输送带选择计算：运行速度、宽度、种类选择；1.3输送线路初步设计；1.4托辊的选择计算：种类选择，直径、质量、间距、阻力系数确定；1.5线路阻力计算：基本参数、线路阻力计算；1.6输送带张力的计算；1.7输送
4、带强度校验；1.8牵引力及电机功率的计算；1.9驱动装置及其布置：滚筒的选择，减速器、联轴器选型；1.10拉紧力、拉紧行程的计算及拉紧装置的选择；1.11制动力矩的计算及制动器的选择；1.12软启动装置及辅助装置的设计与选择；2 带式输送机电控系统设计2.1 电气系统原理图设计2.2 驱动系统、拉紧系统、保护系统、软启动、软制动系统设计；3 带式输送机施工设计三、文献综述（国内外研究情况及其发展）皮带输送机技术的现状国外皮带输送机技术的发展很快，其主要表现在2个方面：一方面是皮带输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带输送机、管状带式输送机、空间转弯皮带输送机等各种机型；另一方面是皮带输
5、送机本身的技术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型皮带输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用于了带式输送机动态分析与监控技术，提高了带式输送机的运行性能和可靠性。目前，在煤矿井下使用的带式输送机其关键技术与装备有以下几个特点：设备大型化。其主要技术参数与装备均向着大型化发展，以满足年产300500万t以上高产高效集约化生产的需要。应用动态分析技术和机电一体化、计算机监控等高新技术，采用大功率软起动与自动张紧技术，对输送机进行动态监测与监控，大大地降低了输送带的动张力，设备运行性能好，运输效率高。采用多机驱动与中间驱动及其功率平衡、输送机变向运行等技术，使输送机单机
6、运行长度在理论上已有受限制，并确保了输送系统设备的通用性、互换性及其单元驱动的可靠性。新型、高可靠性关键元部件技术。如包含CST等在内的各种先进的大功率驱动装置与调速装置、高寿命高速托辊、自清式滚筒装置、高效贮带装置、快速自移机尾等。如英国FSW生产的FSW1200/（23）400（600）工作面顺槽带式输送机就采用了液粘差速或变频调速装置，运输能力达3000 t/h以上，它的机尾与新型转载机（如美国久益公司生产的S500E）配套，可随工作面推移而自动快速自移、人工作业少、生产效率高。2 国内皮带输送机技术的现状我国生产制造的带式输送机的品种、类型较多。在“八五”期间，通过国家一条龙“日产万吨
7、综采设备”项目的实施，带式输送机的技术水平有了很大提高，煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产吕开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内空白，并对带式输送机的减低关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软起动和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置，驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器。大型皮带输送机的关键核心技术上的差距皮带输送机动态分析与监测技术 长距离、大功率带式输送机的技术关键是动态设计与监测，它是制约大型带式输送机发展的核心技术。目前我国用刚性理论来分析研究带式输送机并
8、制订计算方法和设计规范，设计中对输送带使用了很高的安全系统（一般取n=10左右），与实际情况相差很远。实际上输送带是粘弹性体，长距离带式输送机其输送带对驱动装置的起、制动力的动态响应是一个非常复杂的过程，而不能简单地用刚体力学来解释和计算。已开发了带式输送机动态设计方法和应用软件，在大型输送机上对输送机的动张力进行动态分析与动态监测，确保了输送机运行的可靠性，从而使大型带式输送机的设计达到了最高水平，并使输送机的设备成本尤其是输送带成本大为降低。此外，长距离大功率带式输送机除了要求一个运煤带速外，还需要一个验带的带速，调速型液力偶合器虽然实现软启动与功率平衡，但还需研制适合长距离的无级液力调速
9、装置。当单机功率500 kW时，可控CST软起动显示出优越性。由于可控软起动是将行星齿轮减速器的内齿圈与湿式磨擦离合器组合而成（即粘性传动）。通过比例阀及控制系统来实现软起动与功率平衡，其调节精度可达98% 以上。但价格昂贵，急需国产化。3.2技术性能上差距我国带式输送机的主要性能与参数已不能满足高产高效矿井的需要，尤其是顺槽可伸缩带式输送机的关键元部件及其功能如自移机尾、高效储带与张紧装置等与国外有着很大差距。装机功率 我国工作面顺槽可伸缩带式输送机最大装机功率为4250 kW，国外产品可达4970 kW，国产带式输送机的装机功率约为国外产品的30%40%，固定带式输送机的装机功率相差更大。
10、 运输能力 我国带式输送机最大运量为3000 t/h，国外已达5500 t/h。最大输送带宽度 我国带式输送机为1400 mm，国外最大为1830 mm。带速 由于受托辊转速的限制，我国带式输送机带速为4m/s，国外为5m/s以上。工作面顺槽运输长度 我国为3000 m，国外为7300m。自移机尾 随着高产高效工作面的不断出现，要求顺槽可伸缩带式输送机机尾随着工作面的快速推进而快速自移。国内自移机尾主要依赖进口，主要有2种：（a）随转载机一起移动的由英国LONGWALL公司生产的自移机尾装置。（b）德国DBT公司生产的自移机尾装置。前者只有一个推进油缸，后者则有2个推进油缸。LONGWALL公
11、司生产的自称机尾用于在国内带宽1.2 m的输送机上，缺点是自移机尾输送带的跑偏量太小，纠偏能力弱，刚性差。德国生产的自移机尾在国内使用效果优于前者，水平、垂直2个方向均有调偏油缸，纠偏能力强。高效储带与张紧装置 我国采用封闭式储带结构和绞车红紧为主，张紧小车易脱轨，输送带易跑偏，输送带伸缩时，托辊小车不自移，需人工推移，检修麻烦。国外采用结构先进的开放式储带装置和高精度的大扭矩、大行程自动张紧设备，托辊小车能自动随输送带伸缩到位。输送带有易跑偏，不会出现脱轨现象。输送机品种 机型品种少，功能单一，使用范围受限，不能充分发挥其效能，如拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用；另外，我国煤矿的
12、地质条件差异很大，在运输系统的布置上经常会出现一些特殊要求，如弯曲、大倾角（+25）直至垂直提升等，应开发特殊型专用机种带式输送机。3.3 可靠性、寿命上的差距输送带抗拉强度 我国生产的织物整芯阻燃输送带最高为2500 N/mm，国外为3150 N/mm。钢丝绳芯阻燃输送带最高为4000 N/mm，国外为7000 N/mm。输送带接头强度 我国输送带接头强度为母带的50%65%，国外达母带的70%75%。托辊寿命 我国现有的托辊技术与国外比较，寿命短、速度低、阻力大，而美国等使用的新型注油托辊，其运行阻力小，轴承采用稀油润滑，大大地提高了托辊的使用寿命，并可作为高速托辊应用于带式输送机上，使用
13、面广，经济效益显著。我国输送机托辊寿命为2万h，国外托辊寿命59万h，国产托辊寿命仅为国外产品的30%40%。四、拟解决的关键问题1 带式输送机静力设计；2 带式输送机动力学特性研究；3 大倾角输送过程中的滚料和逆止问题，必要时采用四节深槽托辊组；4 带式输送机电气控制系统设计；5 带式输送机驱动装置及其布置；6 带式输送机软制动装置控制系统设计；7 带式输送机施工设计。五、研究思路和方法1认真学习带式输送机的基础知识，查阅相关的资料、手册、图册以及中文外文文献，了解带式输送机在国内外的发展状况，为本次毕业设计做好基础。2在实习期间，注意观察现场设备，带着问题去实习，了解带式输送机在现场的运行
14、状况，借此次实习的良好机会，培养自己发现问题、解决问题的能力。3对带式输送机做总体方案设计，对各个细节，如驱动装置、制动装置、滚筒、托辊组、拉紧装置、皮带做出不得设计，完成A0总图。4进行电气系统的设计，在此过程中设计出启动系统，跑偏、过载保护、烟雾保护、煤位保护、超温保护的设计，绘制两张A1电气系统图。5绘制带式输送机的施工图，完成所有的工作图纸、说明书，认真巩固、总结本次毕业实习，为毕业答辩做好准备。6本课题的进度安排 2.283.13 了解设计内容，查阅资料、图书，设计理论学习，完成开题报告； 3.143.23 毕业实习，完成实习报告； 3.244.03设计理论学习，带式输送机初步设计与
15、部件选择； 4.044.20 带式输送机施工设计（计算机绘制施工总图）； 4.215.12 带式输送机综合保护原理学习与控制系统设计； 5.136.04 电气控制原理及有关接线图 （计算机绘制电气原理图）； 6.056.12 整理资料和说明书，毕业答辩。7参考文献1.M.北京：中国矿业大学出版社，1998，8.2.M.徐州：中国矿业大学出版社，2007，7. 3.型固定式带式输送机设计选用手册M.北京.冶金工业出版社，1994.4 .M.徐州.中国矿业大学出版社，2005.5.M.徐州.中国矿业大学出版社，2005.6.M.北京.化学工业出版社，1993.7.宋伟刚.特种带式输送机设计M.北京
16、.机械工业出版社，2005.8.Otrebski M.K.Attempts to Improve Start-up Performance of Conveyors with booster Drives.Bulk Solid Handling，1993.9.Lodewijks G.dynamics of belt systems:Dortoral Thesis.Delft University of Technology，Netherland，1996.10.庄严.CST在带式输送机上的应用分析J.煤矿机械，2007（7）.指导教师意见指导教师（签名）： 年 月 日所在系（所）意见负责人（签章）：年 月 日
