1输送带卷扬机设计制作与使用阚锴1.docx
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1输送带卷扬机设计制作与使用阚锴1
毕业论文
第二届优秀管理班
输送带卷扬机设计制作与使用
姓名阚锴
输送带卷扬机设计制作与使用
摘要
目前股份公司输送带机非常多,输煤和输岩各种规格输送带更换非常频繁,更换下来的输送带用人工和工程设备无法缠制成卷,全部堆积在地面上,无法摆放整齐。
露天堆积在空地上,占地面积大,现场脏、乱,对管理、维护和再次利用都带来很大困难。
制作了输送带卷扬机后,能把散乱的旧输送带回收、整理,方便入库整理保存。
关键字:
十字联轴器、组装、输送带回收
1结构设计
针对现场的工作环境,设计、制作了输送带卷扬机。
图1
1.减速机2.电动机3.变频器4.减速机底座5.联轴器6.主轴7.卷筒
8.轴承座9.支架10.支撑架11.托辊组12.底座13.联接板
说明:
中心高为1850mm,主轴Φ150mm,底座为5500*1850mm。
上图为已制作完成的输送带卷扬机示意图,具体设计方案如下:
1.1主体支撑由底座和2个支架由螺栓连接,并且底座也是由一大、一小两个部分组成,通过联接板联接。
图2
大的底座用于联接2个支架,承载输送带;小的底座用于安装电机、减速机、变频器等。
通常电机、减速机和底座安装后不拆卸,这样有利于安装、运输和存放。
1.2减速机和主轴通过十字联轴器联接,轴承座是上下分体,通过螺栓固定。
要松开轴承座螺栓,调整轴端半联轴器的径向位置(开口垂直水平方向),主轴就可以吊出,方便、快捷。
图3
1.半联轴器(与轴联接)2.十字滑块3.半联轴器(与减速机联接)4.轴承座5.轴驱动端(正方型)
输送带在地面平铺(200m)或在输送带机架上(2000m),初期缠绕时机械受力大,联接处容易损坏,所以选用了十字联轴器,并采用方形轴与半联轴器联接的方式取代了一般的键联接,不但保证设备能正常使用,也达到了设备易拆装的要求。
1.3主轴和卷筒平面联接的方式,如下图:
图4
1.槽钢(卷筒)2.槽钢(卷筒)3.筋板(卷筒)4.平面(轴)
主轴Φ150,上下有2个平面,2平面的距离为120mm。
卷筒由上下2根槽钢和左右的筋板焊接组成,槽钢槽中焊若干筋板,槽钢长1.45m(视输送带宽度),槽钢宽0.16m,槽钢间的距离为125mm,筋板有孔,方便输送带的固定。
使用时,把主轴穿过卷筒,用吊车固定在轴承座即可;拆卸时,把主轴从卷筒中取出,卷筒随卷好的输送带运走,每个卷筒只能卷一根输送带,主轴重复使用。
主轴和卷筒通过平面联接,有以下优点:
使卷筒的制作工艺简单,费用低。
(露天进成品卷筒每个3000元以上)
拆装快速、容易。
能传递较大的扭矩,不易损坏。
1.4防止输送带跑偏
为了防止输送带跑偏,在输送带前方安装了支撑架和托辊组,托辊组由一根水平长托辊和2个垂直支架的小托辊组成。
当输送带通过托辊组时,自动进行找正,使输送带回收后整齐、规范。
支撑架不仅起到防止跑偏的作用,也起到固定卷扬机的作用,由于工作时输送带与地面滑动摩擦力较大,卷扬机相对较轻,设备易前倾或前移,支撑架一端通过销轴固定在支架上,另一端与地面或输送带机架牢靠固定,避免输送带卷扬机的移动。
1.5输送带的安装
在输送带的一端,打出4个孔,用铁丝固定在卷筒的筋板上即可。
2输送带卷扬机的驱动部分设计(电机、减速机选型计算)
2.1输送带的摩擦阻力计算
F=µNN=mg
橡胶与混凝土的摩擦系数=0.3
钢丝输送带的重量系数(GX-2000)34kg/m2
输送带重(按长200m,宽1.4米,GX-2000)=200*1.4*34=9520kg
F=0.3*9520*9.8
=27988.8N
2.2减速机扭力计算和选用
减速机扭矩=9500*电机功率/电机输入转速*速比*使用系数
选用30KW6级电机,减速机选用速比1:
144行星减速机,通过变频器调至8赫兹。
电机转速=60f/p=60*8/3=160转/分钟。
减速机扭矩=9550*30/160*144*0.8=206280Nm.
通过计算,所选电机、减速机可用。
减速机输出转速1-3转/分钟。
2.3速度控制
驱动部分的电机:
6级,30KW;减速机:
速比1:
144。
采用第二输煤系统破碎机的刮板驱动装置。
刮板减速机是行星减速机,具有体积小、扭矩大等优点,电机、减速机为周转件,减少了制作的成本。
由于电机是960r/min,减速机的速比是144,也就是输出速度为960/144=6.6r/min;而卷输送带的速度应控制在1-4r/min,特别是当输送带卷的直径越大,速度越快,为降低减速机的输出速度,增加输出扭矩,采用变频器控制,以调整轴输出扭矩和转速,使输出扭矩的输出转度达到使用要求。
3使用方法
3.1在地面上对已经更换下的输送带进行回收
图5
3.1.1平整设备安装场地,组装输送带卷扬机,联接2部分的底座和2个支架。
3.1.2把主轴穿过卷筒,联接主轴上的半联轴器,调整好十字滑块的位置,把主轴安放在轴承座上,紧固轴承座上部的螺栓。
两支腿要与地面牢靠接触,以防工作时拉力过大使设备前倾或移动。
3.1.3利用工程设备调整输送带使其尽量呈直线平铺。
3.1.4输送带需要卷起的一端,通过托辊组,在钻出4个孔,通过钢丝固定在卷筒的筋板上(输送带从下向上卷,降低设备重心。
3.1.5连接电源,调整变频器档位,设定好减速机主轴速度。
3.1.6电动机给电,启动卷扬机。
3.1.7输送带卷好后,停电源,同时调整好轴上的半联轴器的位置,使开口垂直水平方向。
3.1.8松开轴承座上部分的固定螺栓,用吊车垂直吊出。
3.1.9把主轴从卷筒中取出.。
3.1.10拆卸电源。
3.1.11拆卸支架、底座连接螺栓。
3.1.12完成。
3.2在输送带托辊架上对输送带进行回收。
图6
3.2.1平整场地,组装输送带卷扬机,联接2部分的底座。
3.2.2拆除一组托辊架,把底座穿过输送带,放到2个托辊架的中间。
3.2.3在输送带的两侧安装2个支架并固定。
3.2.4把主轴穿过卷筒,联接主轴上的半联轴器,调整好十字滑块的位置,把主轴安放在轴承座上,紧固轴承座上部的螺栓。
3.2.5输送带机张紧要先解除。
输送带需要卷起的一端,通过托辊组,在钻出4个孔,通过钢丝固定在卷筒的筋板上(输送带应从下向上卷,降低卷扬机的中心。
3.2.6连接电源,调整变频器档位,设定好减速机主轴速度。
3.2.7输送带卷至适当长度后断输送带,停电源,同时调整好轴上的半联轴器的位置,使开口垂直水平方向。
3.2.8松开轴承座上部分的固定螺栓,用吊车垂直吊出。
3.2.9把主轴从卷筒中取出.。
3.2.10拆卸电源。
3.2.11拆卸支架、底座连接螺栓。
3.2.12恢复拆卸的托辊架。
3.2.13完成。
4技术关键:
4.1可以将输送带缠制成卷。
4.2拆装快速、容易。
4.3能传递较大的扭矩,不易损坏。
5解决途径:
自制的设备可以在两种方式下将输送带缠制成卷。
5.1在地面上对已经更换下的输送带进行回收,如图7。
5.2在输送带托辊架上对输送带进行回收,如图9。
6达到的主要技术指标:
此设备可在地面卷制1.8m以下(包括1.8m)规格输送带,输送带厚度如超过25mm则卷制长度不宜超过200m(理论上可卷320m);也可骑跨在输送带机架上进行工作,输送带机长度不限,但须安装在水平位置,无需工程设备配合(前装机等)可连续作业,利用其牵引力卷制旧输送带的同时铺设新输送带。
图7
图8
图9
图10
以上是输送带卷扬机械在使用中的照片
7成果应用情况:
用自行设计、制作的输送带卷扬机械,已卷输送带12卷,总计120吨左右,长2600米,输送带型号为:
ST1600×1400(1.4米宽)。
7.1取得的经济效益和社会效益:
卷筒每个成本200元,而露天外购用的卷筒每个3000元,每卷一条输送带斗都要使用一个卷筒。
已卷好的输送带2600米,其中2000米是可以回收利用的,回收可利用输送带每米价值400元,计80万元。
7.2详细测算或评价依据:
评价依据1.4米宽钢丝输送带每米1000元计算,回收后,每米400元。
7.3远景预测:
用自行设计、制作的输送带卷扬机械,已卷输送带12卷,总计120吨左右,长2600米,输送带型号为:
ST1600×1400(1.4米宽)。
以后还可以卷各系统更换下的1.8米以下的输送带。
8结论
2013年-2014年用自行设计、制作的输送带卷扬机回收输送带8卷,总计80吨左右,1600m。
经过实际检验,能满足不同工作条件下的使用要求,达到了原设计目的。
参考文献:
1 吴全生主编、国家职业资格培训教材编审委员会组编.《机修钳工中级》.机械工业出版社 2012.5(2014.4重印)
2 邵明亮等编著.《带式输送机》.化学工业出版社 2006.94、(美)帕姆莉主编邹平译.《机械设计零件与实用装置图册》.北京:
机械工业出版社 2013.2
3 周邹明,吴东平主编.《机电设备故障诊断与维修》.北京:
科学出版社 2009
4 姜继红,何时剑,蒋亚南.《机械零部件测绘》.北京:
机械工业出版社 2009.9