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安徽矿业职业技术学院2016届学生毕业设计（论文）

大输料能力的确定是以实际最大负载(如我厂以3台窑满负荷生产煅后焦)时，其能及时输送为原则，测取系统相关数据。

(2)确定皮带秤控制信号比例关系。将皮带称输出信号接入变频器，连续、均匀地给料(皮带秤信号变化量不超过0.1ma，则可认为给料恒定)，记录给料量、变频器输出(频率)、电机温度等参数值。分析数据，则可验证其设定值的大小是否合理。或根据数据变化趋势，采取相应的对策(增加或减小)调整其比例系数。本系统最终确定其皮带秤信号的比率为85(输入信号合成关系为ai1×1+aic×85%)。另外若给定值修正不理想，可通过改变皮带秤的pid参数(一般是改变比例常数)，也可获得匹配的参数修正值。

(3)最高频率确定。当3台回转窑满负荷正常生产时，其1条爬坡皮带输料量必须达到18.4t/h(±0.2)，才能保证皮带不会出现压料现象，此时变频器输出必须超过58hz以上。由于这一频率超出工频不多，又电机额定转速为

1460r/min(4极)，其工作在58hz时电机转速不超过1740r/min，根据电机设计学，其小幅度的超频运行完全可以。经过较长时间超频(60hz)运行，其电机各项运行参数均正常。

(4)最低频率确定。由于皮带输送机采用普通异步电动机驱动，其工作频率低于15 hz时，电机温度迅速升高，虽然实际中，这洪超低速运行现象较少，但对于拖动系统的安全性和可靠性要求，应尽可能地避免，为此将系统的最低频率定为15hz。

系统投入运行后，为降低系统因传感器、积算器等控制器的信号波动引起变频器频繁工作在加、减速调节现象(这会造成电机、变频器运行温度较高问题)，可采用延长积算器信号采样周期和增大pi积分常数等措施，就能显著地提高变频器的稳定性。另外采取在变频器的aic端假装高频过滤器，也可改善系统的波动干扰问题；加速时间设定为4—7s较为适宜：加速时间过长，当皮带料量突然较大幅度地增加时皮带不能及时升速，造成压料现象；加速时间太短，由于皮带负载时惯性很大，会使皮带出现打滑现象。这种设置虽降低了系统的动态响应性，但却能提高皮带输料机的正常工作稳定性。 3.3系统运行效果

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皮带输送机采用ctv-28ud变频器调速控制，能使输料机拖动电机工作在15～60hz范围内，皮带走速实现了0.3m/s～1.2m/s的较大范围调速控制。2005～2007年，证明，这种小范围内的增加电机最高运行频率，是完全可行的，其改造效果良好：皮带输送能力提高了32.6%(如爬坡皮带输料机的输料量由原来13.2t/h提高到18.6t/h)；皮带使用寿命延长43%；由于大幅减少了皮带跑空现象，其皮带输送机月耗电降低约9%左右；输送机维修费用降低47%左右。另外在改造工程中，还具有如下几点好处：

(1) 没有复杂的外部控制电路设计，调试过程简单、易操作，系统易实现； (2) 通过变频器、皮带秤功能数据修改，就能实现系统控制各项参数优化调整；

(3) 只需购置变频器；电机、皮带称(包括控制仪)、操作柜等可利用原有的设施，改造成本低；

(4) 变频器控制柜是安装在操作室内，其控制系统关键部件变频器每4～6个月才需清灰一次，系统维护工作量少。

变频调速技术的广泛应用，能实现设备的节能控制，提高生产工艺精度，节约电能，改善一线工作环境。应用变频器对皮带输料机控制改造，实现了皮带输料机走速按照实际物料的进料量大小自动调节控制，提高其输料能力，减少皮带跑空现象，大幅降低了物料输送中的能耗，提高设备的利用率。据统计单台皮带输送机(11kw)月节电2200kwh以上：每月减少因平衡物料用车费用1.5万余元。

第4章 其他装置的选用

4.1 制 动 装 置

04对于倾斜输送物料的带式输送机，其平均倾角大于时，当满载停车时会发

生上运物料时带的逆转和下运物料时带的顺滑现象，从而引起物料的堆积、飞车等事故，所以应设置制动装置。制动器是用于机器或机构减速使其停止的装置，有时也能用作调节或限制机构的运行速度，它是保证机构或机器安全正常工作的重要部件。

带式输送机制动器的种类很多，根据输送机的技术性能和具体使用条件（如功率大小，安装倾角等），可选用不同形式的制动器。常用的有带式逆止器、滚柱逆止器、液压电磁闸瓦制动器和盘形制动器等。

制动器的选型要考虑以下几点：

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（1）.机械运转状况，计算轴上的负载转矩，并要有一定的安全储备。 （2）应充分注意制动器的任务，根据各自不同的执行任务来选择，支持制动器的制动转矩，必须有足够储备，即保证一定的安全系数，对于安全性有高度要求的机构需要装设双重制动器。

（3）制动器应能保证良好的散热功能，防止对人身、机械及环境造成危害。 输送机向上运输时，在停车时需防止输送带的反向倒退，此时的制动一般称为逆止。向下运输时，在停车时需防止输送带的正向前进，此时称为制动。输送机应根据其工作条件设计制动装置（逆止装置）。作用在传动滚筒所需的制动力（或逆止力）应按照输送机水平、上运和下运三种情况分别确定。

由带宽B＝1000mm，滚筒直径D＝800mm，V＝1.6m/s及电动机的功率75kw，查《运输机械设计选用手册》表2－78，选用制动器型号为：YWz5?315型液压推杆制动器。 4.2 改 向 装 置

带式输送机采用改向滚筒或改向托辊组来改变输送带的运动方向。改向滚筒

0009045180可用于输送带、或＜的方向改变。一般布置在尾部的改向滚筒或垂直

重锤式的张紧滚筒使输送带改向180，垂直重锤张紧装置上方滚筒改向90，而改向45以下一般用于增加输送带与传动滚筒间的围包角。

改向滚筒直径有250、315、400、500、630、800、1000mm等规格．选用时可与传

0009045180动滚筒直径匹配，改向时其直径可比传动滚筒直径小一档，改向或时

000可随改向角减小而适当取小1—2挡。本次设计采用3个直径630mm的改向滚筒,改向180°,3个直径为500mm和2个直径为400mm的滚筒来改变较小角度,调整皮带位置.

改向托辊组是若干沿所需半径弧线布置的支承托辊，它用在输送带弯曲的曲率半径较大处，或用在槽形托辊区段，使输送带在改向处仍能保持槽形横断面。输送带通过凸弧段时，由于托辊槽角的影响，使输送带两边伸长率大于中心，为降低胶带应力应使凸弧段曲率半径尽可能大．一般按织物芯带伸长率为0.8%、钢绳芯带为0.2％计算． 4.3 给 料 装 置

4.3.1 给料装置的基本要求

带式输送机装载和转载物料是最重要、最复杂的运输作业之一。研究证明，在广泛应用的中距离输送机上（长度在260m以内），输送带的使用期限主要取决

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于给料装置的结构是否合理。为了减轻输送带的磨损，对给料装置提出了一系列要求：物料给到输送带上的速度快慢和方向应与带速近似一致，对准输送带中心给料，保证物料均匀的给到输送带上；在装料点不允许有物料堆积和撒料现象，应在给料装置内部而不是在输送带上形成物流；在装料设施后面尽量避免设置紧接输送带的拦板，尽量减少物料的落差，特别是要防止大块物料从很高处直接下落到输送带上。当被输送物料的物理机械性质变化或使用条件改变时，要有可能调节物料的速度，具有良好的通过性能，特别是当输送强黏性物料时保证不堵塞，结构紧凑，工作可靠，耐磨性好，等等。

运输夹杂大块的物料时，给料装置要有可能先将细块和粉料卸到输送带上形成垫层，然后再装块矿石，防止大块矿石直接冲击输送带。当输送磨损性强、棱角锐利的大块物料时，输送机的受料段最好布置成水平的。当输送机在倾斜段装料时，物料在达到带速之前容易产生紊流，为了防止撒料，必须设置高而长的拦板。

2给料漏斗的宽度应不大于输送带宽度的3。另一方面，为防止漏斗堵塞，其宽度

应采取如下值：当输送筛分过的物料时应不小于最大块度的2.5～3倍，当运输未经筛分时可取最大块度的2倍。 4.3.2 装料段栏板的布置及尺寸

当物料在离开给料漏斗达到带速之前，必须用栏板使其保持在输送带上。实际上，挡板就是给料漏斗的侧板沿输送机方向的延长段。

当输送大块坚硬矿石时，栏板下缘与输送带之间的缝隙应沿输送带运行方向均匀的增大。这样挤在栏板下面的块料随着输送带向前运动，容易从栏板下面被带出，因此可避免输送带被划伤。

为了防止块状物料堵塞在栏板之间，通常将两块栏板不是相互平行布置，而是向前扩张布置。后栏板的下缘做成弧形，而不是直线。

布置中间装料点的栏板时，必须考虑前面装料点给到输送带上的物料能顺利通过。当各中间装料点的距离较近时，为了避免撒料，最好布置连续的拦板。

为了防止粉矿从栏板下缘与运动输送带的缝隙滑出，需在栏板外侧镶一条厚

0045608mm～16mm的密封用硬橡胶面，或将托辊组侧托辊的倾角增大到，有时达。这时仅用金属栏板导流就能形成稳定的物流。

栏板的长度随物料各到输送带上的速度和带速之差的增大而增大。栏板之间2的最大间距通常取槽形输送带宽度的3。当输送流动性好的物料时，最好将栏板

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1的间距减少到槽形输送带宽度的2。

4.3.3 装料点的缓冲

带式输送机装卸块状特别是比重大的矿石时，输送带受很大的冲击力作用。在这种情况下，输送带面层可能被划破，甚至击穿，引起输送带早期报废。理论分析证明，输送带受冲击载荷的大小主要与下列因素有关。即装载点的高度、矿石块的质量及其棱角的形状、托辊的质量、输送带的横向弹性模量以及托辊衬垫的弹性模量，等等。在装料点采用缓冲悬挂托辊组，能大大减轻输送带的动载荷，减少输送带损坏的几率。提出以下几点建议供设计、运输大块物料的输送带输送机装料点时参考：

⑴.输送带所受的动载荷随着相互冲击物体质量的减小而减小。在矿石块质量给定的情况下，只要减轻参与冲击作用的托辊组的质量，就可使动载荷减小。借助缓冲装置使托辊组与输送机机架隔离，亦即采用悬挂托辊组，是减轻动载荷的一种有效方法。将悬挂托辊组各托辊之间做成弹性连接，可进一步减轻输送带的动载荷。

⑵.当采用动托辊组时，借增多托辊数量和改变几何形状以减少托辊组的折算质量，以及降低给料高度，同样能减轻输送带的动载荷。

⑶.给缓冲托辊加衬，是减轻输送带动载荷的及其有效的方法。同时托辊衬垫的弹性模量应大大低于输送带的弹性模量，而且衬垫应具有足够大的厚度（3cm～5cm）。

⑷.在不显著增大托辊组重量的条件下，应尽量增大托辊的直径，运输大块坚硬物料的输送带应比普通输送带具有更厚的上、下覆盖胶。

⑸.装料点的托辊组间距应在0.4m～0.6m范围内。给料漏斗的安装位置必须保证物料块落到两组托辊之间，而不是落在某一托辊上。 4.4 卸料装置

带式输送机可以在末端卸料，也可在中间卸料，前者不需专门的卸料装置，后者可以采用卸载挡板或卸载小车。

卸载挡板（犁形卸料器）为平直挡板或V形挡板，适用于平皮带输送机，可用来卸件货，也可在一侧或两侧卸货。卸载挡板的结构十分简单，但对输送带的磨损比较厉害，还会增加带条运行阻力，因此对较长的输送带，特别是输送块度大、磨损性大的物料时不宜采用。

为了使卸料挡板能够正常地工作，必须正确的选择它对于带条纵向轴线的倾

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