钢丝绳牵引带式输送系统的升级与改造

摘要

本文通过分析目前国内使用的钢丝绳牵引带式输送系统的特点，结合现场设备多年使用亟需升级的实际状态，找出普遍存在的问题，如零部件的使用寿命较短，可能出现脱槽及断带事故，驱动装置复杂，运行可靠性差，维修费用高等，提出了一种对目前老式的钢丝绳牵引带式输送机进行升级改造的方案。
　　根据钢丝绳牵引带式输送机的运行特性，以山东能源新汶矿业集团某矿井的钢丝绳牵引带式输送机运输系统的升级改造为例，具体做了以下工作：
　　（1）研究该钢丝绳牵引带式输送系统的静力学设计和动力学特性，完成钢丝绳牵引带式输送机的系统升级方案设计计算。
　　（2）运用等应力理论和有限元分析方法，对新材料驱动绳轮、高分子钢丝绳托轮等核心零部件进行研究和结构优化设计，既保证零部件工艺性，又本着合理利用工程材料的原则，尽可能的充分利用零部件的各个截面的承载能力，减轻机械设备的重量，降低成本。
　　（3）对钢丝绳牵引带式输送机的驱动系统、可控制动系统以及控制系统进行升级优化设计，提高其运行的安全性和可靠性。
　　（4）针对改造过程中可能出现的问题，设计出优化改造和施工方案，提高了改造效率，为矿井快速恢复生产争取了宝贵时间。
　　（5）升级钢丝绳牵引带式输送机、给煤机、转载机等组成的网络控制系统，实现基本控制功能、故障诊断、监控、补偿计算、优化控制策略、支持参数修改、报警功能和显示功能等。
　　经过对钢丝绳牵引带式输送机系统的升级改造，形成了目前较为先进的钢丝绳牵引带式输送系统，为用户单位节省了投资，缩短了改造时间，提高了系统安全性和可靠性。

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1 绪 论

1.1 课题研究背景

1.1.1 钢丝绳牵引带式输送机的特殊性

1.1.2 钢丝绳牵引带式输送机的工作原理

1.1.3 钢丝绳牵引带式输送机的优点

1.2 钢丝绳牵引带式输送系统研究现状

1.2.1 国内发展概况

1.2.2 钢丝绳牵引带式输送机存在的主要问题

1.3 本文主要研究工作

2 钢丝绳牵引带式输送系统的升级改造设计计算

2.1 基本参数及升级要求

2.2 静力学设计

2.2.1 钢丝绳宽度验算

2.2.2 基本参数确定计算

2.2.3 线路阻力计算

2.2.4 牵引钢丝绳张力的计算

2.2.5 钢丝绳强度验算

2.2.6 牵引力和电动机功率的计算

2.2.7 减速机的选型

2.2.8 制动力矩计算

2.3 动力学特性分析

2.3.1 动态起动性能计算分析

2.4 升级改造设计计算结论

2.5 本章小结

3 钢丝绳牵引带式输送机关键部件的设计及优化

3.1 关键部件的选型设计

3.1.1 钢丝绳

3.1.2 输送带

3.1.3 支承装置

3.1.4 装料装置

3.1.5 卸载装置

3.1.6 拉紧装置

3.1.7 压绳轮

3.1.8 分绳装置

3.2 驱动绳轮的结构设计及有限元分析

3.2.1 驱动绳轮的结构设计

3.2.2 驱动绳轮有限元分析

3.3 托绳轮的结构设计及有限元分析

3.4 压绳轮的结构设计及有限元分析

3.5 本章小结

4 钢丝绳牵引带式输送机系统升级改造方案实施

4.1 驱动系统的布置设计

4.1.1 电动机

4.1.2 减速机

4.1.3 联轴器

4.2 可控制动系统的设计

4.2.1 制动器

4.2.2 逆止器

4.3 计算机控制系统的设计

4.3.1 控制系统的功能

4.3.2 控制系统的组成

4.4 基础施工升级改造设计

4.5 本章小结

5 总结与展望

5.1 工作总结

5.2 工作展望

参考文献

致 谢