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中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計開題報告 學(xué) 生 姓 名： 吳羅維 學(xué) 號： 12020144X36 系 別： 機械工程及其自動化 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 設(shè)計(論文)題目： 皮帶輸送機的設(shè)計 指導(dǎo)教師: 陸春月 2016年3月21日畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計課題情況，根據(jù)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(jié)構(gòu)簡單、造價低、運輸距離長，而且有很高的生產(chǎn)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(xiàn)代工業(yè)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，帶式輸送機在工業(yè)生產(chǎn)的重要性越來越大，是工業(yè)機械化的重要內(nèi)容[1]。 1.2國內(nèi)外帶式輸送機卸料車研究狀況和應(yīng)用前景 1）國外帶式輸送機技術(shù)現(xiàn)狀 國外帶式輸送機技術(shù)的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在2個方面：一方面是帶式輸送機的功能多元化、應(yīng)用范圍擴大化，如高傾角帶輸送機、管狀帶式輸送機、空間轉(zhuǎn)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(shù)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(shù)是開發(fā)應(yīng)用于了帶式輸送機動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，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(shù)指標(biāo)，其關(guān)鍵技術(shù)與裝備有以下幾個特點： ⑴設(shè)備大型化。其主要技術(shù)參數(shù)與裝備均向著大型化發(fā)展，以滿足年產(chǎn)300~500萬t以上高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要。 ⑵應(yīng)用動態(tài)分析技術(shù)和機電一體化、計算機監(jiān)控等高新技術(shù)，采用大功率軟起動與自動張緊技術(shù)，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(shè)備運行性能好，運輸效率高。 ⑶采用多機驅(qū)動與中間驅(qū)動及其功率平衡、輸送機變向運行等技術(shù)，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(tǒng)設(shè)備的通用性、互換性及其單元驅(qū)動的可靠性。 ⑷新型、高可靠性關(guān)鍵元部件技術(shù)。如包含CST等在內(nèi)的各種先進的大功率驅(qū)動裝置與調(diào)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(chǎn)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(diào)速裝置，運輸能力達3000 t/h以上，它的機尾與新型轉(zhuǎn)載機（如美國久益公司生產(chǎn)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(chǎn)效率高。 2）國內(nèi)帶式輸送機的現(xiàn)狀 隨著改革開放的深入開展，我國生產(chǎn)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(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，帶式輸送機技術(shù)也因此獲得了很大的提高?？傊?，當(dāng)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(xué)技術(shù)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(shù)也的確獲得了長足的發(fā)展[4]。 3）國內(nèi)帶式輸送機的技術(shù)差距 技術(shù)性能上差距 我國帶式輸送機的主要性能與參數(shù)已不能滿足高產(chǎn)高效礦井的需要，尤其是順槽可伸縮帶式輸送機的關(guān)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(chǎn)品可達4×970 kW，國產(chǎn)帶式輸送機的裝機功率約為國外產(chǎn)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(zhuǎn)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(chǎn)高效工作面的不斷出現(xiàn)，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(nèi)自移機尾主要依賴進口，主要有2種：（a）隨轉(zhuǎn)載機一起移動的由英國LONGWALL公司生產(chǎn)的自移機尾裝置。（b）德國DBT公司生產(chǎn)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(chǎn)的自稱機尾用于在國內(nèi)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(chǎn)的自移機尾在國內(nèi)使用效果優(yōu)于前者，水平、垂直2個方向均有調(diào)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(xiàn)快速自移。 ⑺高效儲帶與張緊裝置 我國采用封閉式儲帶結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shè)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(xiàn)脫軌現(xiàn)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?shù)裙δ?，做到一機多用；另外，我國煤礦的地質(zhì)條件差異很大，在運輸系統(tǒng)的布置上經(jīng)常會出現(xiàn)一些特殊要求，如彎曲、大傾角（>+25°）直至垂直提升等，應(yīng)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?fàn)顩r 帶式輸送機現(xiàn)代的發(fā)展趨勢是:輸送量、運輸距離和驅(qū)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(xiàn)了聯(lián)結(jié)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(yīng)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(zhuǎn)彎帶式輸送機等各種機型:同時帶式輸送機本身的技術(shù)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(jīng)努力將實現(xiàn)雙向輸送功能，實現(xiàn)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(jīng)濟效益。同時還要研制能夠適用于當(dāng)下復(fù)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 [1] 宋曉琨.DTII(A)型帶式輸送機CAD系統(tǒng)的開發(fā).碩士學(xué)位論文.山西.太原理工大學(xué)，2007 [2] 王龍江.國內(nèi)外帶式輸送機的差距及未來發(fā)展趨勢淺析.技術(shù)廣場.2007,18 [3] 韓超云.皮帶機輸送機綜合保護控制裝置設(shè)計實例分析與研究.華東科技.2013,09 [4] 張戰(zhàn)勝.帶式輸送機的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢.科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2013,27 [5] 李曉豁.機械工程測試技術(shù).東北大學(xué)出版社.沈陽.2005 [6] 黎佩琨.礦山機械運輸及提升.中國礦院.冶金工業(yè)出版社出版 [7] 李炳文,王啟廣.礦山機械.中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2007.1 [8] 羅浩.井下皮帶運輸機的常見故障及其防治措施.科技創(chuàng)新導(dǎo)報.2012(20):91-91 [9] 杜偉.大坡度皮帶運輸機運輸系統(tǒng)技術(shù)改造的試驗及研究分析.中小企業(yè)管理與科技旬刊.2012(1):307-308 [10] 王選澤.皮帶運輸機在煤礦使用中的故障及處理.中國高新技術(shù)企業(yè). 2013(20): 92-93 [11] 郝珉.皮帶運輸機常見問題分析與對策.中國科技博覽.2015(36):305-305 [12]范大偉.煤礦皮帶運輸機的使用與研究.內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟.2013(1):123-124 [13]張?zhí)K健.皮帶輸送機緩沖托輥的改進分析.山西焦煤科技.2016(1) [14]潘文祥.試論皮帶輸送機驅(qū)動系統(tǒng)及發(fā)展趨勢.輕工科技.2012(2) [15]董杰，田斌.礦山運輸系統(tǒng)的自動化控制山東工業(yè)技術(shù).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(shè) 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(jīng)驅(qū)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(zhuǎn)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(zhuǎn)提供所需的張緊力。 帶式輸送機工作原理圖 1-輸送帶;2-驅(qū)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(nèi)外皮帶運輸機的設(shè)計結(jié)構(gòu)，對國內(nèi)外皮帶運輸機的優(yōu)缺點進行總結(jié)，類比,分析； （2） 皮帶輸送機已廣泛應(yīng)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(yīng)用場合主要為煤廠。皮帶輸送機的主動滾筒在電動機驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，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(dāng)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(dǎo)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(shè)計的皮帶運輸機主要用于煤廠中煤的裝車使用，所以機構(gòu)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(qū)動裝置作為皮帶輸送機的動力傳遞機構(gòu)。傳動裝置一般由電動機、聯(lián)軸器、減速器及驅(qū)動滾筒組成。根據(jù)不同的使用條件和工作要求，皮帶輸送機的驅(qū)動方式，可分單電機驅(qū)動、多電機驅(qū)動、單滾筒驅(qū)動、雙滾筒驅(qū)動和多滾筒驅(qū)動幾種。由于此設(shè)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(lián)軸器+減速器的傳動型式，單電機單滾筒驅(qū)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(shè)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(shè)計機型。 皮帶運輸機結(jié)構(gòu)示意圖 （3） 對設(shè)計出的定位機構(gòu)進行校核并進行改進。 2.3畢業(yè)設(shè)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(shè)計構(gòu)思 3月5日~ 3月 10日 相關(guān)完成論文相關(guān)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(shè)計整體的框架結(jié)構(gòu) 4月6日 ~ 4月30日 輸送機執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計計算 5月1日 ~5月15日 輸送機傳動機構(gòu)計計算 5月16日 ~ 5月25日 撰寫設(shè)計說明書 5月26日~ 6月4日 畢業(yè)設(shè)計答辯  畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告 指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在系審查意見： 教學(xué)主任： 年 月 日