大型带式输送机系统设计

2571 前言带式输送机作为我国重要的运输设备，在各行各业中均被广泛应用，随着我国开采量的不断加大，带式输送机逐步向着大跨距、大运量方向发展。

但随着带式输送机的运载能力的提升，其耗电成本占生产费用的比重也在增大[1，2]。

由于我国地质条件的不均匀性，使得在进行煤矿开采过程中的采煤量不是恒定值，所以带式输送机在运输过程中存在满载和空载的情况，当满载时带式输送机的效率就高，反之较低，所以改善带式输送机运输速度与载重的配比情况对于提升带式输送机效率，降低运输成本十分重要[3，4]。

本文基于变频器对带式输送机的控制系统进行优化设计，为带式输送机速度与载重的协调做出一定的借鉴。

2 系统软件设计针对矿用带式输送机这种大马拉小马的情况，对变频控制系统进行研究，带式输送机的运行速度与带式输送机的能耗呈现正相关的关系，在实际运行过程中，降低带式输送机的运行速度能够达到降能的目的。

在带式输送机运行过程中影响其运行速度的因素有许多，如运载量、皮带的宽度等。

当运行速度降低时，此时的带式输送机的线密度增加，此时皮带需要的张力增大，当张力不足时会造成设备的损坏，所以在降低能耗的同时又能保障带式输送机的正常工作是本文研究的目标。

带式输送机运量与运行速度间的关系如下公式所示：mQ q 6.3v =公式中：Q 为带式输送机运载量，kg；v 为运行速度，m/s；q m 为带式输送机的线密度，kg/m。

所以在不同阶段内带式输送机的运输量是不同的，所以通过检测设备负载情况进行速度的自动控制，从而实现带速与载重量的匹配。

进行带式输送机变频控制的前提需要设计PLC 智能调节器，PLC根据采集到的运行数据进行逻辑运算，从而给出带式输送机的运行速度，带式输送机的驱动装置选定为变频驱动。

变频控制系统主要由控制单元、执行单元及检测单元组成，其中控制单元为整个控制系统的核心，检测单元为系统控制的基础，执行单元为系统控制的保障。

PLC控制程序需要包括电机的控制程序、煤量的控制程序、节能调速控制程序、预警控制程序等。

带式输送机传动系统的设计概述带式输送机是一种常见的物料搬运设备，广泛应用于矿山、港口、粮食加工等行业。

带式输送机的传动系统是保证其正常运行的关键部分，设计合理的传动系统可以提高设备的传输效率和可靠性。

本文将围绕带式输送机传动系统的设计展开讲解，包括传动方式的选择、传动元件的参数计算以及选型等方面。

传动方式选择目前常见的带式输送机传动方式有两种：电动辊筒传动和电动滚筒传动。

电动辊筒传动电动辊筒传动是一种较为简单的传动方式，其结构由电动机、减速机和辊筒组成。

电动机通过减速机将转速降低，然后通过辊筒与输送带接触，从而传递动力。

电动辊筒传动的优点是结构简单、维护方便，适合于短距离、小负载的输送机。

然而，对于长距离、大负载的输送机，电动辊筒传动的动力传递效率较低，且易于产生滑跑现象。

电动滚筒传动电动滚筒传动是一种较为复杂的传动方式，其结构由电动机、减速机和滚筒组成。

电动机通过减速机将转速降低，然后通过滚筒与输送带接触，从而传递动力。

相较于电动辊筒传动，电动滚筒传动的动力传递效率更高，且能够承受较大的负载。

然而，其结构较为复杂，维护和调试难度较高。

在选择传动方式时，需要根据具体的输送机工作条件和要求来决定。

对于长距离、大负载的输送机，建议选择电动滚筒传动；而对于短距离、小负载的输送机，则可以选择电动辊筒传动。

传动元件参数计算在传动系统的设计中，需要进行各个传动元件的参数计算，以确保其能够满足工作条件和要求。

电动机的选择电动机的选择应考虑输送机的工作负载和运行速度。

通常，在确定输送机的工作负载和传动比后，可以根据相关的电动机性能参数来选择适合的电动机。

常见的电动机类型有交流电动机和直流电动机，根据具体的应用情况来选择。

减速机的选择减速机的选择应考虑输送机的传动比和输出转速。

通常，在确定输送机的传动比和工作条件后，可以根据相关的减速机性能参数来选择适合的减速机。

常见的减速机类型有齿轮减速机和行星减速机，根据具体的应用情况来选择。

第４０卷第１８期２００９年９月人　民　长　江Ｙａｎｇｔｚｅ　ＲｉｖｅｒＶｏｌ．４０，Ｎｏ．１８Ｓｅｐ．，２００９收稿日期：２００９－０６－１２作者简介：杨　宇，男，长江水利委员会工程建设监理中心锦屏工程监理部，高级工程师。

文章编号：１００１－４１７９（２００９）１８－００２８－０３国内最大管状带式输送机系统设计与安装杨　宇　尚文勇　沈攀登（长江水利委员会工程建设监理中心锦屏工程监理部，四川西昌６１５０００）摘要：锦屏一级水电站混凝土所需的粗骨料主要是通过６条带式输送机运输。

其中４条为普通带式输送机，２条为管状带式输送机（以下简称管带机）。

锦屏工程管带输送机是国内最大的，所使用的Ｄ５００管径，强度２５００Ｎ／ｍｍ２的管带在国内水电工程中是第１次使用。

管带的性能及其安装决定骨料输送的成败。

对管带机的设计、安装及管带的性能进行了详细的介绍。

２００９年６月，管带机正式投入运行。

关　键　词：管带机；设计；横向刚度值；施工；锦屏一级水电站中图分类号：ＴＶ５３１ 文献标识码：Ａ１　概述１．１　成品骨料带式输送机系统锦屏一级成品骨料带式输送机系统将印把子沟人工骨料加工系统（位于左岸印把子沟１７１０ｍ高程（地面高程））生产的成品砂岩骨料，由带式输送机经跨江桥分别运输至右岸大坝坝肩处的高线混凝土系统１９７５．０ｍ高程处的粗骨料竖井和从棉纱沟将部分粗料、所有细骨料分流至低线混凝土系统地面料仓中，运输距离分别为５．５ｋｍ和２．８ｋｍ。

运输物料为砂岩碎石及人工砂，最大粒度１５０ｍｍ，平均容重１．６ｇ／ｃｍ３，带式输送系统设计输送能力２５００ｔ／ｈ。

该系统由１０１、１０２、１０４、１０５号４条普通带式输送机和１０３、１０６号两条管带机组成。

１０１、１０２、１０５号输送机沿地面安装，总水平长度为１．２１ｋｍ；１０４号输送机吊挂在隧洞顶部，水平长度１．５６ｋｍ；１０３、１０６号管带机布置在专用隧洞里，总水平长度２．７４ｋｍ。

《机械设计》课程设计说明书课题名称带式输送机的传动系统设计学院 xxxxxXXXXXXXX专业机械设计制造与其自动化作者 XXXXXXXXXXXXXXXXXX学号 XXXXXXXXXXXXXXXXXX指导老师 XXXXXXXXXXXXXXXXXXX二0一五年十二月二十一目录第一章绪论 (1)第二章减速器结构选择与相关性能参数计算 (2)第三章V带传动设计 (4)第四章齿轮的设计计算 (6)第五章轴的设计计算 (12)第六章轴承、键和联轴器的选择 (18)第七章减速器润滑、密封与附件的选择确定以与箱体主要结构尺寸的计算 (20)第八章设计小结 (24)参考资料 (24)第一章绪论1.1 设计目的（1）培养我们理论联系实际的设计思想，训练综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。

（2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。

（3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册与相关技术资料的能力以与计算、绘图数据处理等设计方面的能力。

1.2传动方案拟定1、传动系统的作用与传动方案的特点：机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。

传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。

传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。

合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。

本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。

传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。

带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。

浅析带式输送机智能控制系统设计1. 引言1.1 研究背景在传统的带式输送机控制系统中，通常采用固定的控制策略，无法根据实际情况做出实时调整。

这导致了带式输送机在运行过程中难以保持稳定运行状态，容易出现故障，影响了生产效率。

我们需要设计一种能够根据不同情况自适应调整的智能控制系统，以提高带式输送机运行的稳定性和效率。

通过引入先进的智能控制技术，结合传感器和通信技术，可以实现带式输送机的智能化控制。

这样可以实现对带式输送机运行状态的实时监测和调整，提高其运行效率和安全性。

本文将重点探讨带式输送机智能控制系统的设计方法，以及传感器技术和PLC控制系统在其中的应用，为带式输送机控制系统的优化提供参考。

1.2 研究目的研究目的是为了探讨带式输送机智能控制系统设计的相关技术和方法，提高带式输送机的运行效率和安全性。

通过深入研究传统带式输送机控制系统设计、智能控制系统设计方法、传感器技术在带式输送机控制中的应用、PLC控制系统设计以及通信技术在带式输送机智能控制系统中的应用等方面，探讨如何运用先进的技术手段和方法，提高带式输送机的智能化水平，实现自动化控制和监测。

通过对带式输送机智能控制系统设计的研究，为相关行业提供参考和借鉴，推动我国带式输送机行业的发展，提升我国在输送机设备制造领域的竞争力。

希望通过本研究能够为带式输送机的智能化改造和设计提供科学的依据和技术支持，为工程实践提供有益的借鉴和启示。

2. 正文2.1 传统带式输送机控制系统设计传统带式输送机控制系统设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。

在硬件设计方面，传统带式输送机控制系统通常采用PLC（可编程逻辑控制器）作为主要控制设备。

PLC具有稳定性高、可靠性强、操作简单等优点，适合用于大型带式输送机的控制。

在软件设计方面，传统带式输送机控制系统一般采用传统的控制算法，例如PID控制算法。

这种算法简单易实现，能够满足基本的控制要求。

传统带式输送机控制系统设计还需要考虑到安全性和稳定性。

带式输送机系统的设计及其设备选型首先，在设计带式输送机系统时，需要考虑输送距离和输送能力。

根据实际情况确定带式输送机的长度、宽度以及输送速度，同时选择合适的驱动设备来确保输送机系统的正常运行。

对于长距离输送和大容量输送需求，通常会采用重型带式输送机，其传动系统选择大功率的电动机或液压驱动系统。

其次，根据输送物料的特性选择合适的带式输送机。

不同的物料特性对带式输送机的要求也不同，比如粘性物料需要选择具有清洁装置的带式输送机，而对于易燃易爆的物料，则需要选择防爆设计的带式输送机。

在选择带式输送机时，也需要考虑物料的颗粒大小、密度以及流动性等因素，并根据这些因素选择适合的输送带和输送机结构。

最后，对于带式输送机系统的设备选型，除了输送机本身外，还需要考虑支撑设备、清洁装置、驱动设备、保护装置等配套设备的选型。

这些配套设备的选择需要根据实际需要来确定，确保整个带式输送机系统的稳定运行。

总的来说，设计一套带式输送机系统需要综合考虑多种因素，并根据实际需求选择合适的设备进行选型，这样才能确保带式输送机系统能够满足生产运输的需求。

设计带式输送机系统的设备选型是一个复杂的过程，需要考虑到多方面的因素。

除了输送距离、输送能力和输送物料的特性外，设备选型还需要考虑到环境条件、设备的可靠性、维护成本以及安全性等方面。

在进行设备选型时，还需要根据国家相关标准和规范进行合理的选择和配置，以确保设计的带式输送机系统能够高效稳定地运行。

针对不同的输送距离和输送能力需求，需要设计带式输送机系统。

备选型思路需要从带式输送机的结构和材料方面进行考虑。

带式输送机一般由传动辊、托辊、机架、输送带等组成。

对于长距离输送，需要选择具有足够刚性和稳定性的机架结构，保证输送带的平稳运行。

另外，对于大容量输送，还需要选择宽带式输送机，以及较大功率的驱动设备，保证系统的输送效率和功率匹配。

同时，在输送物料的特性方面，需要考虑物料的颗粒大小、粘性、流动性以及酸碱性等方面的特性。

带式输送机传动系统设计摘要毕业设计是在完成机械设计课程学习后，一次重要的实践性教学环节。

是高等院校学生一次较全面的设计能力训练，也是对机械课程设计的全面复习和实践。

其目的是培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用机械设计和有关选修课程的理论，结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力，巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识。

本次论文设计的题目是“带式输送机传动系统设计”。

进行结构设计并完成带式输送机传动装置装配、零件图设计及主要零件的工艺、工装设计。

本次的设计具体内容主要包括：带式输送机传动总体设计；主要传动机构设计；主要零、部件设计；完成主要零件的工艺设计；设计一套主要件的工艺装备；撰写开题报告；撰写毕业设计说明书；翻译外文资料等。

掌握机械设计的一般程序、方法、设计规律、技术措施，并与生产实习相结合，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，具备了机械传动装置、简单机械的设计和制造。

目前，我国的带式输送机设计、制造以及应用方面，与国外先进水平相比仍有较大的差距。

国内在设计制造带式输送机过程中存在着很多不足。

本次带式输送机设计代表了设计的一般过程,对今后的选型设计工作有一定的参考价值。

关键词带式输送机传动系统减速器齿轮轴承目录摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1 课题的研究背景和意义 (1)1.2 带式输送机机体设计 (1)1.3 带式输送传动系统设计 (2)1.4 带式输送机的爬升角度 (3)1.5 本章小结 (3)第2章课题题目及主要技术参数方案说明 (4)2.1 课题题目 (4)2.2 主要技术参数说明 (4)2.3 传动系统工作条件 (4)2.4 带式输送机传动装置型式 (4)2.5 传动方案选择 (5)2.6 本章小结 (5)第3章减速器结构选择及相关性能参数计算 (6)3.1 减速器结构 (6)3.2 电动机选择 (6)3.2.1 传动比分配 (6)3.2.2 动力运动参数计算 (6)3.3 本章小结 (7)第4章齿轮的设计计算 (8)4.1 齿轮材料和热处理选择 (8)4.2 齿轮几何尺寸的设计计算 (8)4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 (8)4.2.2 齿轮弯曲强度校核 (10)4.2.3 齿轮几何尺寸确定 (10)4.3 齿轮的结构设计 (10)4.4 本章小结 (11)第5章轴的设计计算 (13)5.1 轴的材料和热处理选择 (13)5.2 轴几何尺寸的设计计算 (13)5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径 (13)5.2.2 轴的结构设计 (13)5.2.3 轴的强度校核 (13)5.3 本章小结 (15)第6章工件切削区域的应力分布 (16)6.1 轴承的选择及校核 (16)6.2 键的选择计算及校核 (16)6.3 联轴器的选择 (17)6.4 本章小结 (17)第7章减速器及箱体结构的设计计算 (18)7.1 润滑的选择确定 (18)7.1.1 润滑方式 (18)7.1.2 润滑油牌号及用量 (18)7.2 密封方式 (18)7.3 箱体主要结构计算 (18)7.4 减速器附件的选择确定 (19)7.5 本章小结 (19)结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)第1章绪论1.1课题的研究背景和意义1.1.1课题研究背景在现代散装物料的连续输送中，带式输送机是主要的输送设备，使用范围相当广泛，具有运输成本低、运量大、无地形限制及维护简便等优势，在矿山、建材、化工、港口、电力、煤炭等工矿企业中越来越呈现出其重要的作用。

引言在现代科学技术层出不穷的时代，虽然有许多先进的新技术可以更好地实现甚至能够取代一些机械产品和零件的功能，但是至今日，从工业设备、农业机械、交通工具、游乐设施、电器产品到家庭日用生活品、孩童的玩具等许多产品，包括现代高科技产品，仍然离不开机械系统实现或辅助实现其功能。

机械设计的理论基础多源自数学、物理学、理论力学、材料力学及机械制图等一些基础课程的理论知识，学习机械设计的过程中，应注意了解运用知识解决和分析问题的思路、途径及方法。

机械设计与工程实际密切相关，注重培养创新思维能力和创新意识非常重要，这就需要在重视逻辑思维的同时，还应加强形象思维能力的培养，平时善于观察、分析身边的事和物，注意运用课程知识解决实际问题。

这样，从事设计工作时，就能够从日常积累中获得创造灵感，设计出符合用户需求、能够使用户喜欢的产品。

勤思考、多练习，与各类设计者、制造者以及使用者多交流，是巩固、深化和扩展机械本设计课题就是为了进一步掌握常用带式运输机机构的作用、组成、结构、工作原理、类型、运动特点、设计方法等方面的基本知识，加强运用标准、规范、手册、图册等技术资料，进行机械设计的能力，了解机械系统、机械零件和机械设计在现代科技产品及其设计中的重要作用，增强创新意识。

学习理论的同时要坚持联系实际，联系整体机械系统进行综合分析。

本课程比其他专业基础课更贴近于实际，只有在学习理论的同时，坚持联系工程实际才能加深对理论知识的理解。

通过对带式输送机动力系统和传动系统的设计，能够初步掌握机械系统的传动结构，知道传动结构对机械系统的重要性，为以后毕业从事机械设计工作打好基础。

1 动力方案的设计1.1 电动机的分类电机分为直流电机和交流电机两大类，交流电机又有同步电机和异步电机之分，异步电机又可分为异步发电机和异步电动机。

异步电动机按相数不同，可分为三相异步电动机和单相异步电动机，其中三相异步电动机因其结构简单、制造方便、价格便宜、运行可靠，在各种电动机中应用最广、需求量最大。

大倾角带式输送机设计、计算及使用说明书前言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，普通带式输送机已经在矿山得到了普遍的应用。

但由于目前形成系列化的带式输送机运输倾角一般在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。

大倾角带式输送机在各行业中的广泛应用，充分显示了其优越性和经济性。

在国外矿山运输应用大倾角输送机已相当普遍，露天矿、地下矿、隧道工程竖井等均有用大倾角输送机提升和垂直提升，应用较多的是波状挡边输送机和压带式输送机，输送能力也大。

在国内，由于深槽形带式输送机具有结构简单、运行成本低的特点，使其在矿山运输、矿井提升、煤矿井下输送等场合有着广阔的应用前景。

深槽形带式输送机深槽形带式输送机的倾角一般在30°以下，国内的研制开发正处于发展阶段，生产的机种有上下运带式输送机，带宽800 ～1 200 mm，运量500 t/ h ，倾角18～28°。

主要研制单位有沈阳起重输送机械厂、煤炭科学研究总院上海分院等单位。

另外前苏联、美国、英国都在研制。

尽管目前正在应用的各种大倾角输送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。