带式输送机胶带换切装置的研究

发布时间：2020-07-25 22:01

【摘要】：在煤炭和非煤矿山等行业,每年约有300亿吨的松散物料(煤炭、铁与有色金属矿石等)的运输是通过多条带式输送机串联系统来完成的。有很多情况属于长距离、高速、重载运输。具有一定张力的胶带在承载所有物料的同时,还要与诸如滚筒、托辊等传动部件相互作用,产生周期性的交变应力和应变。不合理的启停控制及在突然断电或紧急制动过程中,在冲击载荷与重力势能作用下,极易产生胶带的损坏。因此,胶带的不定期更换成为保证带式输送机良好工况的先决条件,研究解决带式输送机胶带换切问题具有十分重要意义。本文介绍了带式输送机胶带换切装置的总体方案,考虑到矿山井下巷道的特殊环境与系统的工作方式,利用Solidworks三维建模软件分别建立了模块化步进式胶带更换装置和钢丝绳芯胶带切割装置,并阐述了井下带式输送机胶带更换工艺;为了保证步进式换带装置运行过程中的高效率和稳定性,结合换带装置的不同运行工况,分别建立了换带装置的电气控制系统和液压系统;根据切带装置的功能需求与工作原理,对钢丝绳芯胶带切割装置动力部件、传动部件、执行部件等进行了设计,为后续的动力学仿真奠定了基础。在完成切带装置三维建模之后,对其连杆机构进行了分析和设计计算。在ADAMS软件中建立了连杆机构的虚拟样机模型,得到各连杆的仿真曲线并进行了分析。接着使用HyperMesh和LS-DYNA对切带装置执行机构进行了联合仿真,得到钢丝绳芯胶带在被切割过程中的等效应力与切割力变化曲线,验证了切带装置机构的合理性。本文通过AMESim软件分析了步进式胶带更换装置液压系统的可行性。利用AMESim软件实现液压系统模型的搭建,完成液压元件的参数与动作信号设置,经过虚拟仿真得到固定防跑带夹紧回路、移动夹紧回路、拉带回路的仿真结果并对回路的动态特性进行分析。针对步进拉带回路效率低、能量浪费的问题,对液压拉带回路进行了研究,缩短了拉带时间,提高了换带装置的工作效率。考虑到步进式换带装置需要长时间的工作,因此必须保证其机械结构的可靠性。在ANASY Workbench中建立步进式换带装置机架有限元模型,通过模态仿真得到机架的前六阶模态振型和固有频率。在完成换带装置的加工与装配后,利用西门子LMS.Test.Lab系统对该装置机架进行了模态实验,得到了机架的固有频率。接着使用Signature Testing Advanced,采集工作条件下的换带装置振动频率,并与固有频率进行比较,验证换带装置机架的合理性。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH222
【图文】：

带式输送机,有色金属矿石,安全高效运行,散装物料

第一章绪论题研究背景及意义的煤炭、铁矿石、有色金属矿石等资源开采量十分巨大，还有水泥、石等建筑材料的输送量也十分可观，每年约有 300 亿吨的松散物料都来运送的，其中约有 70%左右的物料是通过串联带式输送机从矿井深此，在带式输送机的运行期间，总是存在可能引起向下运动趋势的重于远距离、重载高速运行的带式输送机，保障其安全高效运行极为重作业人员生命安全产生巨大影响。角带式输送机既可用于向上运输，也可用于向下运输。向上运输时输30°，此倾角适用于输送堆积密度为 0.4t/m3～2.5t/m3的散装物料或成品输送机倾角为向上输送时倾角的 80%。倾斜式带式输送机如图 1-1 所

带式输送机,伸缩式,钢架,输送机

机既可用于向上运输，也可用于向下运输。向上适用于输送堆积密度为 0.4t/m3～2.5t/m3的散装物为向上输送时倾角的 80%。倾斜式带式输送机如图 1-1 大倾角带式输送机Fig.1-1 Large angle belt conveyor输送机的工作方式与一般带式输送机相同，不同当移动小车移动到尾部末端时，胶带进入存储装此此类输送机具有可伸缩性能，该输送机如图 1-

带式输送机,胶带

图 1-3 固定落地带式输送机Fig.1-3 Fixed floor belt conveyor送机中价格最昂贵但耐久性最差的部件，其在运输，极易产生胶带的损坏。输送机胶带依据不同的结带、钢丝绳芯输送带等[4-5]。国内煤矿中带式输送机带，以钢绳芯衬垫覆盖橡胶制成来作为带式输送机1.2m、1.4m、1.8m 不等[6-7]。一般是通过多卷胶带两，胶带型号参数如图 1-4 所示。

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