矿用带式输送机的张紧装置设计

矿用带式输送机的张紧装置设计

张洋

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摘要

带式输送机结构轻便,工作性能较为平稳,有害声音小,可以进行长距离大倾斜运行,设备成本可控,方便在任意位置进行物料的装卸,具有效率高、工作量大、的特点,被广泛应用于原煤运输、港口、快递、建材、粮食等许多工农业领域。经过长时间的发展,带式输送机已经在技术能力上具备了高强度、大运量、大功率的现代化散状物料输送设备的特征。本论文主要介绍了带式输送机的自动张紧装置的设计过程，介绍了各个液压元件的选取。

关键词  矿用   带式输送机   液压张紧装置

第1章 概述

带式输送机结构轻便,工作性能较为平稳,有害声音小,可以进行长距离大倾斜运行,设备成本可控,方便在任意位置进行物料的装卸,具有效率高、工作量大、的特点,被广泛应用于原煤运输、港口、快递、建材、粮食等许多工农业领域。胶带张紧装置是带式输送机非常重要的一个部分，带式输送机可以稳定运行它有很大功劳。它系统的稳定性和张紧能力的优秀与否直接决定了带式输送机的工作能力。

第2章 总体设计

 张紧装置参数假设

 假设：张紧行程L=2m，活塞杆运动速度=4m/min。带式输送机的T3=2460.72N,T4=2559.15N,每天工作22h，停车2h，全年工作360天，每天停机两次。

    张紧装置在驱动滚筒之后，所以张紧力F= T3+T4，这个张紧力是只考虑带式输送机在满载正常运行情况下的张紧力。当启动时，所需要的输送带的张紧力

          =1.5F

    用公式表示为：F= T3+T4=2460.72+2559.15=10.19kN

    F启=1.5F=75.29kN

（1）方案原理图见图2-1：   

图2-1张紧装置原理

1－慢速绞车 2－张紧小车 3－输送带 4－手动换向阀 5－张紧油缸 6－单向阀             7－电磁换向阀 8－油泵 9－油箱 10，11－溢流阀 J－压力继电器

（2）工作原理

当司机合上开关后，电控箱开始工作。首先启动油泵8，压力油经过手动换向阀4及单向阀6进入油缸，拉动张紧小车2；然后启动慢速绞车，直接拉动张紧小车2。当达到输送机启动时所需的张紧力时，电动箱的压力继电器控制输送机启动。溢流阀10控制胶带的最大张紧力。正常运行阶段张紧力由压力继电器J1,J2和溢流阀调整。溢流阀10的调定压力比溢流阀11的调定压力高。通过这种控制就可以保证输送胶带的自动张紧，张紧力减小时，溢流阀11关闭，油泵向油缸补液，油缸拉动张紧小车提高张紧力；张紧力超出整定范围时，溢流阀11打开进行回油，油缸带动张紧小车减小张紧力。启动与正常运行这两个阶段由测速装置进行控制，将速度信号转换为开关信号，由电磁阀7进行切换。

第3章  各元件的确定

3.1 油缸的选择和计算

3.1.1油缸的要求

（1）由于刚体的工作环境是高温高压，故必须有高的强度；

（2）足够的刚度可以保证液压杆上的侧向力不至于破坏缸体了；

（3）应有较高的耐磨性，以免因磨损过大而发生泄露现象；

（4）尺寸公差等级和形位公差等级足以保证活塞密封件的密封性。

（5）需要焊接的缸筒还要求有良好的可焊性，以便在焊上法兰活管接头后不至于产生裂纹或过大的变形。

 总之，缸筒是液压缸的主要零件，它与缸盖、缸底、油口等零件构成密封的容腔，用以容纳压力油液，同时它还是活塞活动的“轨道”。

3.1.2液压缸的计算

由液压缸的行程为2m，最大拉力为75.29kN,参考《液压元件产品样本》，决定选用缸径为100mm，活塞杆直径为55mm，行程为2.2mm，最大拉力为87kN，速比为1.46的HSG系列的油缸。油缸内的压力为：

P2 =

式中   —— 启动拉力， N；

        D —— 油缸内径，mm；

        d —— 活塞杆直径，mm；

        —— 油缸机械效率，一般取  = 0.95。

输送机启动、正常运行的压力分别为：

         P1

油缸的有效工作面积为：

油缸工作时所需要的最大流量为：

                          Q = A

式中     

—— 油缸活塞杆运动速度，m/min；

A —— 油缸有效工作面积，m2。

速度=4m/min，则：

               Q=A=454.810-1=21.92L/min

液压缸的结构图如下所示：

  3.2液压油液的功能和基本要求

    液压油液是液压系统中传递能量的工作介质，同时还兼有润滑、密封、冷却和防锈等功能。

    在液压系统中，由于压力、速度及温度在很大范围内变化，为了保证工作状态的稳定，要求所应用的液压油液能适应这种变化，并保持稳定的性能，不致因外界条件的变化而引起很大的改变或破坏，因此对液压油液提出如下基本要求：

   （1）具有适当的粘度和良好的粘－温特性。粘度要符合实际工作条件，粘度国大，摩擦损失将增加；粘度过小，会造成泄漏。粘度过大或过小都将导致效率的降低。因此为了使液压系统能够稳定的工作，液压油液的粘度随温度的变化要小，也即要具有良好的粘－温特性。

    （2）具有优良的润滑性。液压油液对液压系统中的各运动部件起润滑作用，以降低摩擦和减少磨损，保证系统能够长时间正常工作。当前，液压系统和元件正朝高压、高速方向发展，液压元件内部摩擦副处于边界润滑状态，这时，液压油液更应具有良好的润滑性。

    （3）具有良好的化学稳定性。液压油液与空气接触会产生胶质沉淀物质，这些沉淀粘附在滑阀表面或节流缝隙处会堵塞孔、隙等通道，影响元件的动作，从而降低系统的效率。因此，液压油液应具有良好的化学稳定性。

参考文献

1于学谦.矿山运输机械.中国矿业大学出版社，2004

2 张钺.新型带式输送机设计手册.冶金工业出版社，2003

3 周广林.机械工程基础.黑龙江人民出版社，2000