長距離中間雙驅式帶式輸送機的主要參數優化計算

摘 要：本條膠帶輸送機，計算過程嚴格遵照ISO5048標準，選用符合國家標準的DTⅡ膠帶輸送機，系統中所有設備可在最大能力下滿載啟動和制動。驅動部分為非標設計，采用中部單滾筒雙驅動形式，以保證整個設備具有較高的設備可靠性及安全性，能長期穩定運行，同時具有良好節能效果。由于膠帶機運行距離長，運量大，運行環境惡劣，計算所得膠帶張力大，所以選擇鋼繩芯膠帶，既能滿足帶強，又能降低拉緊行程。

關鍵詞：ISO5048；DTII；滿載；液壓拉緊；雙驅動

1 膠帶機數據參數

帶寬 B=1200mm

帶速 V=3.15m/s

運量 Q=2102t/h

密度 ρ=1.37t/m3

膠帶長度 L=1860m

提升高度 H=17.2m

上托輥間距 ao=1.2m

下托輥間距 au=3m

圖1 膠帶機簡圖

2 圓周力的計算一

輥子載荷計算：

每米物料重 qG=（Ivρ）/v=185.36kg/m

每米物料重 qB=37.8kg/m（膠帶初選ST1600）

靜載計算：

承載分支托輥：Po=e×ao×（qG+qB）×9.8=2100N

回程分支托輥：Pu=e×au×qB×9.8=1111N

動載計算：

承載分支托輥：Po'=Po×fs×fd×fa=3194N

回程分支托輥：Pu'=Pu×fs×fa=1467N

fs-運行系數；fd-沖擊系數；fa-工況系數

根據計算結果，托輥選型如下：上托輥輥徑Φ133，軸承型號4306，下托輥輥徑Φ133，軸承型號4306。

3 圓周力計算二

輸送帶張力在整個長度上是變化的，影響因素很多，為保證輸送機的正常運行，輸送帶的張力必須滿足一下兩個條件：（1）輸送帶的張力在任何負載情況下，作用到全部滾筒上的圓周力是通過摩擦傳遞到輸送帶上，而輸送帶與滾筒間應保證不打滑。（2）作用到輸送帶上的張力應足夠大，使輸送帶在兩組承載托輥間保持垂度小于一定值。

f=0.025，c=1.05 μ=0.3

3.1 上分支主要阻力

FHS=（qG+qRO+qB）×f×L×g×c

=（185.36+37.8+22.4）×0.025×1860×9.81×1.05

=118733N

3.2 下分支主要阻力

FHX=（qRU+qB）×f×L×g×c

=（7.49+37.8）×0.025×1860×9.81×1.05

=21897N

3.3 提升阻力

Fst=qGHg

=185.36×17.2×9.8=31276N （物料）

3.4 特種主要阻力

Fs=Fεs+Fεx+Fgl+Fr1+Fr2+Fa

=16033+2488+1785+1008+980

=22294N

3.5 圓周驅動力

FU=118733+21897+31276+22294

=194200N

3.6 傳動功率計算

傳動滾筒軸功率：PA=FU×v=612KW

驅動電機軸功率：PM=PA×1.3=795.3KW

故電機功率為 2×400KW

3.7 輸送帶張力計算

輸送帶最小張力校核：

（1）按輸送帶不打滑條件：

μ=0.35 Φ=200° eμΦ= 3.4

Fumax=Fu×KA=194200N×1.5=291300N

F2min=121375N

（2） 按輸送帶允許最大下垂度計算最小張力

承載分支：

F2min=32838N

由F2min=121375N計算輸送機各點張力，得F4為140362N>32838N，則取F2min=121375N

所以F1max=F2+Fu=315576N

故：F1=315576N，F2=121375N，F3=140362N

4 膠帶選型

膠帶類型：ST1600

帶芯材料：鋼繩芯

厚度：17mm

縱向抗撕裂強度：≥125N/mm

縱向拉伸強度：1600N/mm

膠帶連接方式及拉伸強度：硫化接頭，95%原帶強

膠帶重量：27kg/m2

5 驅動選型

電機：AMA400L4A 400KW 4160V

制動器：YWZ9-400/E121

高速軸聯軸器：JB/ZQ4644-97 聯軸器NGCL8

減速器：B3SH14+1FAN

低速軸聯軸器：ZL14

驅動裝置采用電機+鼓型齒式聯軸器+制動器+減速器+彈性柱銷齒式聯軸器形式。

6 結束語

經過以上計算，在長距離輸送機的驅動布置形式的選擇及皮帶機膠帶類型的選擇上提供了最安全優化的選擇。有利于整條皮帶機的性能提高。本次優化計算給我公司在加拿大皮帶機行業樹立了標桿，用戶特別滿意。

參考文獻

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