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中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
學(xué) 生 姓 名：
吳羅維
學(xué) 號：
12020144X36
系 別：
機(jī)械工程及其自動(dòng)化
專 業(yè)：
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
設(shè)計(jì)(論文)題目：
皮帶輸送機(jī)的設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師:
陸春月
2016年3月21日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告
1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫2000字左右的文獻(xiàn)綜述：
1.1研究目的意義
帶式輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)動(dòng)的無端輸送帶輸送貨物的機(jī)械。它結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低、運(yùn)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(jī)在工業(yè)生產(chǎn)的重要性越來越大，是工業(yè)機(jī)械化的重要內(nèi)容[1]。
1.2國內(nèi)外帶式輸送機(jī)卸料車研究狀況和應(yīng)用前景
1）國外帶式輸送機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀
國外帶式輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在2個(gè)方面：一方面是帶式輸送機(jī)的功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，如高傾角帶輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)等各種機(jī)型；另一方面是帶式輸送機(jī)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(yùn)量、高帶速等大型帶式輸送機(jī)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(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了帶式輸送機(jī)的運(yùn)行性能和可靠性[3]。目前，在煤礦井下使用的帶式輸送機(jī)已達(dá)到主要技術(shù)指標(biāo)，其關(guān)鍵技術(shù)與裝備有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
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(dòng)態(tài)分析技術(shù)和機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)監(jiān)控等高新技術(shù)，采用大功率軟起動(dòng)與自動(dòng)張緊技術(shù)，對輸送機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動(dòng)張力，設(shè)備運(yùn)行性能好，運(yùn)輸效率高。
⑶采用多機(jī)驅(qū)動(dòng)與中間驅(qū)動(dòng)及其功率平衡、輸送機(jī)變向運(yùn)行等技術(shù)，使輸送機(jī)單機(jī)運(yùn)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(dòng)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(jìn)的大功率驅(qū)動(dòng)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(jī)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(jī)就采用了液粘差速或變頻調(diào)速裝置，運(yùn)輸能力達(dá)3000 t/h以上，它的機(jī)尾與新型轉(zhuǎn)載機(jī)（如美國久益公司生產(chǎn)的S500E）配套，可隨工作面推移而自動(dòng)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(jī)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(huì)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(jī)的發(fā)展帶來了新的契機(jī)。新時(shí)期以來，我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，帶式輸送機(jī)技術(shù)也因此獲得了很大的提高?？傊?dāng)前我國帶式輸送機(jī)發(fā)展迅速，帶式輸送機(jī)的類型也日漸豐富化。帶式輸送機(jī)依靠科學(xué)技術(shù)的強(qiáng)大支持，不僅運(yùn)輸距離獲得了很大的提高，而且?guī)捷斔蜋C(jī)功率提高的幅度也非常大?？梢?，新時(shí)期以來我國帶式輸送機(jī)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(jī)的技術(shù)差距
技術(shù)性能上差距
我國帶式輸送機(jī)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(jī)的關(guān)鍵元部件及其功能如自移機(jī)尾、高效儲(chǔ)帶與張緊裝置等與國外有著很大差距。
⑴裝機(jī)功率
我國工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)最大裝機(jī)功率為4×250 kW，國外產(chǎn)品可達(dá)4×970 kW，國產(chǎn)帶式輸送機(jī)的裝機(jī)功率約為國外產(chǎn)品的30%～40%，固定帶式輸送機(jī)的裝機(jī)功率相差更大。
⑵運(yùn)輸能力
我國帶式輸送機(jī)最大運(yùn)量為3000 t/h，國外已達(dá)5500 t/h。
⑶最大輸送帶寬度
我國帶式輸送機(jī)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(jī)帶速為4m/s，國外為5m/s以上。
⑸工作面順槽運(yùn)輸長度
我國為3000 m，國外為7300m。
⑹自移機(jī)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(jī)機(jī)尾隨著工作面的快速推進(jìn)而快速自移。國內(nèi)自移機(jī)尾主要依賴進(jìn)口，主要有2種：（a）隨轉(zhuǎn)載機(jī)一起移動(dòng)的由英國LONGWALL公司生產(chǎn)的自移機(jī)尾裝置。（b）德國DBT公司生產(chǎn)的自移機(jī)尾裝置。前者只有一個(gè)推進(jìn)油缸，后者則有2個(gè)推進(jìn)油缸。LONGWALL公司生產(chǎn)的自稱機(jī)尾用于在國內(nèi)帶寬1.2 m的輸送機(jī)上，缺點(diǎn)是自移機(jī)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(jī)尾在國內(nèi)使用效果優(yōu)于前者，水平、垂直2個(gè)方向均有調(diào)偏油缸，糾偏能力強(qiáng)。因此，前者還需完善，后者則需研制。但對自移機(jī)尾的要求是共同的，既要滿足輸送機(jī)正常工作時(shí)防滑的要求，又要滿足在輸送機(jī)不停機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)快速自移。
⑺高效儲(chǔ)帶與張緊裝置
我國采用封閉式儲(chǔ)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(shí)，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(jìn)的開放式儲(chǔ)帶裝置和高精度的大扭矩、大行程自動(dòng)張緊設(shè)備，托輥小車能自動(dòng)隨輸送帶伸縮到位。輸送帶容易跑偏，不會(huì)出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象。
⑻輸送機(jī)品種
機(jī)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(yùn)人、運(yùn)料或雙向運(yùn)輸?shù)裙δ?，做到一機(jī)多用；另外，我國煤礦的地質(zhì)條件差異很大，在運(yùn)輸系統(tǒng)的布置上經(jīng)常會(huì)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(jī)種帶式輸送機(jī)。
1.3帶式輸送機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r
帶式輸送機(jī)現(xiàn)代的發(fā)展趨勢是:輸送量、運(yùn)輸距離和驅(qū)動(dòng)裝置的功率迅猛地增長。例如，國外露天礦己采用輸送量達(dá)36000t/h以上、帶寬3m以上、帶速6~8m/s的帶式輸送機(jī)。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(jī)線，單機(jī)長度達(dá)8~10km,總長度超過100km。
隨著帶式輸送機(jī)的功能和機(jī)型趨于多元化，應(yīng)用范圍也擴(kuò)大化。如有高傾角帶式輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)等各種機(jī)型:同時(shí)帶式輸送機(jī)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(yùn)量、高帶速等大型輸送機(jī)已成為其發(fā)展的主要方向。
未來我國帶式輸送機(jī)經(jīng)努力將實(shí)現(xiàn)雙向輸送功能，實(shí)現(xiàn)人與料的雙向運(yùn)輸，從而在很大程度上提高帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸功能，為煤礦開采單位創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)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(jī)，提高帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸功能，例如大傾角帶式輸送機(jī)就一非常典型的代表[4]。
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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 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(jī)的組成及工作原理
帶式輸送機(jī)的基本組成及工作原理如圖所示。輸送帶1繞經(jīng)驅(qū)動(dòng)(主動(dòng))滾筒2和機(jī)尾改向(換向)滾筒3形成一個(gè)無極的環(huán)形帶。上、下輸送帶由安裝在機(jī)架6上轉(zhuǎn)動(dòng)的托輥4支撐。上股輸送帶運(yùn)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(yùn)輸能力;下股輸送帶不裝運(yùn)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(yùn)轉(zhuǎn)提供所需的張緊力。
帶式輸送機(jī)工作原理圖
1-輸送帶;2-驅(qū)動(dòng)滾筒;3一機(jī)尾改向滾筒;4-托輥;s一拉緊裝置; s一固定機(jī)架
2.2擬采用的研究手段
（1）分析國內(nèi)外皮帶運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，對國內(nèi)外皮帶運(yùn)輸機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，類比,分析；
（2） 皮帶輸送機(jī)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(jī)的主動(dòng)滾筒在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，通過主動(dòng)滾筒與輸送帶之間的摩擦力帶動(dòng)輸送帶及輸送帶上的貨載一同連續(xù)運(yùn)行，當(dāng)貨載運(yùn)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(yùn)輸機(jī)主要由：傳動(dòng)裝置，機(jī)尾和導(dǎo)回裝置，中部機(jī)架，拉緊裝置以及膠帶六個(gè)主要部件組成。此次設(shè)計(jì)的皮帶運(yùn)輸機(jī)主要用于煤廠中煤的裝車使用，所以機(jī)構(gòu)較小，移動(dòng)較為方便，滾筒選擇膠面?zhèn)鲃?dòng)滾筒，輸送帶初步選為帆布帶這樣的組合可使傳動(dòng)效率更高，驅(qū)動(dòng)裝置作為皮帶輸送機(jī)的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)。傳動(dòng)裝置一般由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、減速器及驅(qū)動(dòng)滾筒組成。根據(jù)不同的使用條件和工作要求，皮帶輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式，可分單電機(jī)驅(qū)動(dòng)、多電機(jī)驅(qū)動(dòng)、單滾筒驅(qū)動(dòng)、雙滾筒驅(qū)動(dòng)和多滾筒驅(qū)動(dòng)幾種。由于此設(shè)計(jì)為小型皮帶輸送機(jī)，采用水平輸送，運(yùn)輸距離短，所以選用Y系列電機(jī)+聯(lián)軸器+減速器的傳動(dòng)型式，單電機(jī)單滾筒驅(qū)動(dòng)。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(jì)為小型輸送機(jī)，機(jī)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(jī)年工作時(shí)間為取4500-5500小時(shí)。故此次選擇DTⅡ（A）型皮帶輸送機(jī)作為設(shè)計(jì)機(jī)型。
皮帶運(yùn)輸機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖
（3） 對設(shè)計(jì)出的定位機(jī)構(gòu)進(jìn)行校核并進(jìn)行改進(jìn)。
2.3畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度安排
2016年
2月29日~3月5日 熟悉課題、搜集資料，進(jìn)行設(shè)計(jì)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(bào)告
3月21日~ 4月5日 設(shè)計(jì)整體的框架結(jié)構(gòu)
4月6日 ~ 4月30日 輸送機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算
5月1日 ~5月15日 輸送機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)計(jì)計(jì)算
5月16日 ~ 5月25日 撰寫設(shè)計(jì)說明書
5月26日~ 6月4日 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 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