带式输送机断带保护装置设计了偏心轮夹紧机构设计说明书.doc
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1、(专业)论文(二号黑体,居中)(空四字,四号宋体)论文题目: (空四字,四号宋体) 姓 名: 身份证号: 安工大学号: 班 级: 论 文 撰 写 格 式 标 题(二号黑体,居中)姓 名(四号仿宋体,居中)单 位(四号仿宋体,居中)摘要:(摘要正文,四号楷体,行间距固定值22磅)(论文正文,四号宋体,行间距固定值22磅)注释:(小四号宋体,单倍行距)参考文献:(小四号宋体,单倍行距) (1) (2) (3) 1 绪论1.1引言皮带运送机又称带式输送机,是一种连续运送机械,也是一种通用机械。工作过程中噪音较小,结构简朴。皮带运送机可用于水平或倾斜运送。皮带运送机由皮带、机架、驱动滚筒、改向滚筒、承
2、载托辊、回程托辊、张紧装置、清扫器等零部件组成。随着带式输送机技术的不断完善与发展,带式输送机己经成为散体物料的重要运送工具之一,因其能实现物料的连续装卸运送并且运送距离长、输送能力大、电耗低、投资费用相对较低以及维护方便等特点,而广泛应用于港口、码头、冶金、热电厂、露天矿和煤矿井下的物料运送。然而作为煤矿运送系统中的关键设备,在使用过程中由于胶带各点的受力不均,滚筒转动不灵活等因素,胶带易发生跑偏及打滑、断带等事故。一旦发生断带故障时,由于重力和惯性的作用,断裂的胶带将与胶带上的物料一同迅速下滑将胶带和物料一同堆积在输送机的下方机头处,给带式输送机的修复工作带来很多的困难,带来较大的经济损失
3、。带式输送机的横向断带事故时有发生。下面列举一些资料中已公开的断带事故和记录数据。(1)1994年5月20日和7月31日。山东省七五煤矿330采区钢丝绳芯胶带输送机在正常生产运转中,连续2次发生断带事故,虽未导致人员伤亡,但每次均导致直接经济损失约9.8万元。间接损失达250余万元。第一起事故,编号为88128的硫化接头运营到胶带机头以下150 m左右一较大的变坡点处时脱落断裂。断后的胶带在载荷和胶带重力分力作用下,逐渐加速,飞速下滑,直至堆积到不能再下滑为止。下滑距离达500余米。胶带托辊支架冲击损坏150余架。托辊损坏60余只。打毁架空乘人装置吊座20余架。第二起事故,编号为9452的硫化
4、接头运营到胶带机头以下约200 m处发生脱落断裂。胶带下滑距离达550余米,情形与第一次事故基本相同。(2)淮北矿业集团公司朱仙庄煤矿,随着机械化限度的逐步提高,原煤产量也逐年增长,目前已超过170万t/d,而85%以上的原煤需要强力输送机来运送。1996年以来朱仙庄煤矿陆续安装并投入使用了5部ST型钢丝绳芯输送机,输送机胶带总长达成13200 m。随着输送机胶带服务年限的增长,出现了不同限度的老化现象,致使输送机胶带覆盖层与带芯之间粘合强度下降。2023年终连续发生5起输送机胶带接头拉断事故,直接影响了全矿的安全生产。(3)大同煤矿集团公司现有主提高斜井胶带输送机12部,暗斜井主运送胶带输送
5、机11部;斜井坡度为1416度,胶带宽度11.4 m、机长4001100 m。从19891995年,有7部主斜井胶带输送机发生断带事故,共影响生产近400 h,影响产量达30万吨。断带事故不仅影响了生产和经济效益,还严重破坏了井下装备,甚至威胁到职工的生命安全。(4)平顶山矿务局至1996年有l7台钢丝绳芯胶带输送机在运营,其中有SQD-440型上运大倾角胶带输送机、STJ/4X2805型钢丝绳芯胶带输送机(运量达1000t/h)等等。共有10个矿使用钢丝绳芯胶带输送机,其中有8个矿发生过断带事故。发生断带事故的胶带输送机占总数的58.82%。据不完全记录,截止1995年8月,全局共发生钢丝绳
6、芯胶带断带事故16起,累计影响生产时间1706.2 h,影响产量20余万吨。其中15起断带发生在接头处,占断带总数的93.75%。以淮北矿务局某煤矿为例:该矿日产量在5000 t以上,一个采区的日产量也有2023 t,停产1d,就会导致100余万元的经济损失,若断带后皮带推倒皮带架子,损坏设备,将产生更大的经济损失,更严重也许引发人员的伤亡事故,将会给煤矿安全生产带来更大的负面影响。目前国内已有多厂家研制了胶带输送机综合保护器,它们可有效地实现带式输送机在运营过程中的部分故障保护,但还无法完毕带式输送机断带、飞车保护,加之输送机的断带、飞车事故在煤矿、电厂、水泥厂工作中时有发生,因此这一问题急
7、需解决。1.2国内外皮带的研究现状上世纪五十年代以来,从运送谷物的帆布、木支座运送机到现在钢丝绳牵引运送机、波状挡边带式输送机、斗式等各种输送机,带式输送机技术得到了飞速发展。带式输送机不仅在各大零部件的结构,性能以及整机管理方面有了很大的改善和提高外,在起制动动态特性的研究方面也有了重大突破,如德国、澳大利亚、美国、波兰、南非、日本等,相续对此进行了大量的理论和实验研究,在动态研究分析领域采用粘弹性流变力学理论对系统作了更接近于实际的假设分析,澳大利亚还对胶带横向振动问题进行了进一步的研究。20世纪60年代,前苏联在简化的力学模型上提出了第一个带式输送机非稳定状态运营期间动态分析的计算公式,
8、1973年形成了动态分析方法,并开始实际应用。1984年3月Harrison 的博士论文“动态测量与钢丝绳芯带的分析”,论述了输送带弯曲理论和带式输送机起、制动时瞬时弹性力的分析方法。1984年,美国的 Nordell 和 Gozda 发表了第一篇关于质量-弹簧模型的论文,题目是“起、制动时的瞬时张力和有限元法仿真弹力特性”。在国内,由于缺少大型带式输送机的设计和使用经验,动态分析研究起步较晚。从80年代初,我国逐步进行了带式输送机动态特性研究,进行了带式输送机受料处的动载荷的研究;进行了输送带和带式输送机的动力学模型的研究;进行了带式输送机胶带的粘弹性及整机运动的动态过程的研究;进行了带式输
9、送机在起、制动非稳定工况下的动态响应的研究以及恒张力自动张紧系统等研究。尽管对输送机起制动问题目前以做了大量的理论和实验研究,积累了一定的经验,但由于各国研究的发展状况不同,应用的客观条件不同,技术自身研究的深度和广度以及数学分析解决方法的种种局限性,仍未提出一种切实可行的,能满足工程设计规定的方法。如下:(1)由于实际胶带的组织是复合材料组成的三向异性体,要准确地描述其粘弹性动力特性是很困难的,即使理论上可以采用较好近似限度的复杂组合模型,但模型参数的实验测定和动态分析也会变的相称复杂,有时甚至难以实现,目前的研究均按 Vogit 模型解决,且以ISO/DP9856标准测试。此外,同一型号胶
10、带动态参数的离散性很大,加之托辊支座和物料的联合作用,给动态分析带来了更大的难度,我国胶带厂生产的胶带多数没有给出动态参数或没有进行这方面的测试,也给胶带粘弹性模型的建立与其相应参数的测定带来了一定的困难。(2)输送机回转系统均简化为沿胶带长度方向的一维粘弹性杆或简化为二维、三维粘弹性体来分析研究,关于驱动装置的力矩传递特性的抽象简化,相称于分析动态回转系统的外加激励,但是对起动装置的动特性研究较少,此外驱动装置特性曲线的计算机模拟和驱动滚筒打滑状态的判断方面研究也很少,这是对整个系统的动态分析都会带来不利的影响。(3)离散模型的电模拟法,连续模型的波动法,仅对胶带动态特性作了近似的反映,计算
11、工作量大,分析过程复杂。(4)动态过程的控制分析未能同系统动态分析结合起来,这样就将研究成果的应用范围限制的很小,无法实现任意带式输送机系统动态过程控制。(5)横向弯曲振动的研究到目前还没有一套工程合用的无共振设计方法或程序。(6)目前仅能对任意点的带速、驱动系统、张紧系统的响应进行测试,不能对任意点张力进行动态测试。为改善输送带的耐磨、抗冲击、防断裂、阻燃和抗静电等性能,其相关研究重要采用了一系列材料作为芯体(骨架层)的覆盖层或涂层。部分文献报道如下:(1)管状高耐磨输送带:安徽天地人(集团)股份有限公司提供的该产品以尼龙帆布、钢丝绳等构成的芯体为骨架,以高弹性、高耐磨、高强度橡胶为工作面组
12、成新型运送物件,重要用于输送粉状、颗粒状等易污染环境的物料。产品具有耐屈挠,抗冲击,附着力高等优点。经测试和使用,其硬度为(邵氏A)655度,磨耗量不大于0.2cm3/1.61,弹性不小于30%,扯断强度不小于20MPa,扯断伸长率不小于450%,布-布粘着力不小于10N/mm,胶-布粘着力不小于6N/mm。(2)CONVEYOR BELT EXCELLENT IN PARTIAL WEAR RESISTANCE AND ITSCOMPOSITION(PN:JP PD:2023.10.23 PA:WATANABE HIROAKI):日本专利JP涉及一种增强橡胶输送带局部区域耐磨性的方法。该专利
13、在输送带两端设立覆盖层,覆盖层采用橡胶混合烃作为重要成分与碳黑合成而呈现胶状特性,以遏制输送带表面的磨耗。(3)分层阻燃输送带(申请号:02270298.9;申请日:2023年10月28日;公告日:2023年11月12日;专利权人:兖矿集团有限公司):中国实用新型专利ZL02270298.9涉及一种带式输送机分层阻燃输送带,特别适合于煤矿井下用的直经分层阻燃输送带。它由带芯织物分层及其浸渍糊料形成的阻燃弹性体、阻燃上覆盖层和阻燃下覆盖层构成。其覆盖层为硫化橡胶或者橡塑混胶层或者PVC层或者聚氨脂层,带芯织物分层为多个,层间有阻燃的缓冲胶层。输送带具有抗拉强度高、相对拉伸模量高、伸长率低、耐动态
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