带式输送机断带保护装置设计【字数：12697】
摘 要带式输送机是一种大型连续运输机械，其输送能力大、结构简单并且输送效率高，所以常常被用于煤矿冶金产业来进行进行物料的运输。但是因为恶劣的工作环境和各种原因，带式输送机经常发生断带事故，造成重大的经济财产损失，更可能会造成人员伤亡，所以，如何在输送带发生事故后将损失降到最低以及遏止断带的情况就显得十分重要了。本文就是在原有的带式输送机断带保护装置上进行改进，提出一种新型的断带保护装置—电磁自锁型断带保护器，旨在对完全断开和严重开裂的输送带进行保护，该装置通过传感器判断输送带运行情况，用电磁系统控制运动，最后使用自锁装置实现抓捕，并用SoldWorks软件建立三维模型并进行动画仿真，以确定新型断带抓捕器的优缺点和装置的可行性。
Key words: belt ；conveyor ；capture ；protection device ；safety factor 目录
带式输送机断带保护装置设计 I
摘 要 I
1 绪论 1
1.1选题的依据和意义 1
1.2 国内外研究概况及发展趋势 1
1.3 本文研究内容 3
2 带式输送带断带过程的分析 5
2.1输送带断带原因分析 5
2.2 输送带断带位置判断 5
2.3 断带抓捕过程的力学特性分析 6
2.4本章小结 7
3 总体方案设计 8
3.1 新型断带抓捕器的方案设计 8
3.2 新型断带抓捕器的工作原理 9
3.3 本章小结 10
4关键部件设计 11
4.1 新型断带抓捕器的关键部件设计 11
4.2 抓捕头自锁原理 12
4.3 新型断带抓捕器抓捕头材料的选用 13
4.3.1 抗冲击橡胶的选择 13
4.3.2抓捕块材料的选用 13
4.3.3活动抓捕块的重量计算 14
4.4 抓捕头刚度的校核 15
4.5 活动抓捕头支撑杆强度校核 16
4.6弹簧连接处强度校核 18
4.7 本章小结 18
5其他部件的选用 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
19
5.1输送带的参数 19
5.1.1 输送带参数的选用 19
5.1.2 输送带承重计算 20
5.1.3 输送带断裂下滑力计算 20
5.2 弹簧部分的选用 21
5.3电磁铁系统的设计 22
5.3.1 压力传感器的选用 22
5.3.2 继电器的选用 24
5.3.3 接触器的选用 25
5.3.4 电磁铁的选用 26
5.4 本章小结 27
6 结论 29
参考文献 30
致谢 32
1 绪论
1.1选题的依据和意义
带式输送机是一种大型运输机械，是以输送带为承载机构和运输机构的一种连续输送机械。因其输送能力大、结构简单、输出功率稳定而深受煤矿冶金产业的喜爱。自上个世纪50年代起，带式输送机便被广泛的应用于生活中，到现在为止，带式输送机的输送能力已经得到了很大的提升，承载材料也从以前的合成材料转变为钢绳材料。并且我国的带式输送机技术也飞速发展，直至今天，带式输送机已经成为了散装物料的主要运输方式。
带式输送机多用于煤矿产业，用来进行物料的输送工作，但是其工作环境十分恶劣，长时间运行后就容易出现皮带松弛甚至皮带断裂的情况，带来巨大的经济财产损失，甚至有可能会产生人员伤亡，尤其是在那些有倾角的输送情况下，一旦发生断带事故，结果往往不可想象。在经历了大量的实践后，工程师们想出了各种各样的方法来降低事故的发生，例如提高输送带的强度、提升输送机装置的稳定性以及使用断带保护装置等。断带保护装置就是在皮带断裂后进行输送带保护的一种装置。在皮带断裂之后，断带保护装置开始工作，将断裂的皮带止住，实现断带保护。
本文就是针对矿井下进行煤矿运输的带式输送机进行的新型断带抓捕器设计，旨在对提携式运输机进行有效的断带保护，降低断带损害。
1.2 国内外研究概况及发展趋势
关于断带保护装置，现如今国内外成熟的主要有以下三种：
(1)是利用机械装置的摩擦自锁来实现断带的保护，例如逆止托辊。
(2)是利用阻尼材料的强大摩擦性能来制动断带，例如阻尼板。
(3)是通过抓捕器来抓住断带，减少断带所带来的危害。例如断带抓捕器。
1.逆止脱辊
/
图11 逆止托辊图片
图中1是固定的逆止滚轮，2是活动的逆止滚轮，3是支架，4是输送带
逆止滚轮1、2的作用主要就是使得胶带往一个定方向运动，反向运动时就会产生阻碍。
原理：当输送带正向运行时，逆止滚轮不工作，但是当发生断带事故时，皮带反向运动，逆止滚轮开始工作，两个滚轮和皮带之间依靠静摩擦力形成机械自锁，随着反向运动不停止，自锁力就不断增加，最终完成断带保护。
2.阻尼板：
/
图12 阻尼板结构示意图
原理：在带式输送带下方安装阻尼板，当皮带断裂时，松弛的皮带会下降触碰到阻尼板，因为阻尼板的表面粗糙度非常大，且断裂的皮带上拥有大量的物料，根据公式f=μF,足够的正压力和摩擦系数，就可以产生足够的静摩擦来使得断带停下来。该机构只用到摩擦，没用到自锁。
3.断带抓捕器：
/
图13 J827智能断带抓捕器
原理：在输送带两侧安装断带抓捕器，当输送带胶带断裂时，输送带会瞬间松弛，张力和速度也会骤然下降，对于大倾角提携式输送机来说输送带还会反向下滑，此时断带抓捕器就以张力、速度和反向逆行的力为驱动因子，进行断带抓捕，实现断带保护。断带抓捕器们之间虽然驱动工作的方式可能会有所不同，但是最后实现抓捕的方式都是一样的，都是靠抓捕输送带两端产生强大的摩擦使得输送带停止下滑或者逆转，避免情况变得更糟。但是对于断带抓捕器而言，虽然能够实现有效的抓捕，但是这类机械的抓捕力都过于死板，经常会因为用力过大而使得输送带发生二次断带，得不偿失。
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带式输送机断带保护装置设计 I
摘 要 I
1 绪论 1
1.1选题的依据和意义 1
1.2 国内外研究概况及发展趋势 1
1.3 本文研究内容 3
2 带式输送带断带过程的分析 5
2.1输送带断带原因分析 5
2.2 输送带断带位置判断 5
2.3 断带抓捕过程的力学特性分析 6
2.4本章小结 7
3 总体方案设计 8
3.1 新型断带抓捕器的方案设计 8
3.2 新型断带抓捕器的工作原理 9
3.3 本章小结 10
4关键部件设计 11
4.1 新型断带抓捕器的关键部件设计 11
4.2 抓捕头自锁原理 12
4.3 新型断带抓捕器抓捕头材料的选用 13
4.3.1 抗冲击橡胶的选择 13
4.3.2抓捕块材料的选用 13
4.3.3活动抓捕块的重量计算 14
4.4 抓捕头刚度的校核 15
4.5 活动抓捕头支撑杆强度校核 16
4.6弹簧连接处强度校核 18
4.7 本章小结 18
5其他部件的选用 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
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5.1输送带的参数 19
5.1.1 输送带参数的选用 19
5.1.2 输送带承重计算 20
5.1.3 输送带断裂下滑力计算 20
5.2 弹簧部分的选用 21
5.3电磁铁系统的设计 22
5.3.1 压力传感器的选用 22
5.3.2 继电器的选用 24
5.3.3 接触器的选用 25
5.3.4 电磁铁的选用 26
5.4 本章小结 27
6 结论 29
参考文献 30
致谢 32
1 绪论
1.1选题的依据和意义
带式输送机是一种大型运输机械，是以输送带为承载机构和运输机构的一种连续输送机械。因其输送能力大、结构简单、输出功率稳定而深受煤矿冶金产业的喜爱。自上个世纪50年代起，带式输送机便被广泛的应用于生活中，到现在为止，带式输送机的输送能力已经得到了很大的提升，承载材料也从以前的合成材料转变为钢绳材料。并且我国的带式输送机技术也飞速发展，直至今天，带式输送机已经成为了散装物料的主要运输方式。
带式输送机多用于煤矿产业，用来进行物料的输送工作，但是其工作环境十分恶劣，长时间运行后就容易出现皮带松弛甚至皮带断裂的情况，带来巨大的经济财产损失，甚至有可能会产生人员伤亡，尤其是在那些有倾角的输送情况下，一旦发生断带事故，结果往往不可想象。在经历了大量的实践后，工程师们想出了各种各样的方法来降低事故的发生，例如提高输送带的强度、提升输送机装置的稳定性以及使用断带保护装置等。断带保护装置就是在皮带断裂后进行输送带保护的一种装置。在皮带断裂之后，断带保护装置开始工作，将断裂的皮带止住，实现断带保护。
本文就是针对矿井下进行煤矿运输的带式输送机进行的新型断带抓捕器设计，旨在对提携式运输机进行有效的断带保护，降低断带损害。
1.2 国内外研究概况及发展趋势
关于断带保护装置，现如今国内外成熟的主要有以下三种：
(1)是利用机械装置的摩擦自锁来实现断带的保护，例如逆止托辊。
(2)是利用阻尼材料的强大摩擦性能来制动断带，例如阻尼板。
(3)是通过抓捕器来抓住断带，减少断带所带来的危害。例如断带抓捕器。
1.逆止脱辊
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图11 逆止托辊图片
图中1是固定的逆止滚轮，2是活动的逆止滚轮，3是支架，4是输送带
逆止滚轮1、2的作用主要就是使得胶带往一个定方向运动，反向运动时就会产生阻碍。
原理：当输送带正向运行时，逆止滚轮不工作，但是当发生断带事故时，皮带反向运动，逆止滚轮开始工作，两个滚轮和皮带之间依靠静摩擦力形成机械自锁，随着反向运动不停止，自锁力就不断增加，最终完成断带保护。
2.阻尼板：
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图12 阻尼板结构示意图
原理：在带式输送带下方安装阻尼板，当皮带断裂时，松弛的皮带会下降触碰到阻尼板，因为阻尼板的表面粗糙度非常大，且断裂的皮带上拥有大量的物料，根据公式f=μF,足够的正压力和摩擦系数，就可以产生足够的静摩擦来使得断带停下来。该机构只用到摩擦，没用到自锁。
3.断带抓捕器：
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图13 J827智能断带抓捕器
原理：在输送带两侧安装断带抓捕器，当输送带胶带断裂时，输送带会瞬间松弛，张力和速度也会骤然下降，对于大倾角提携式输送机来说输送带还会反向下滑，此时断带抓捕器就以张力、速度和反向逆行的力为驱动因子，进行断带抓捕，实现断带保护。断带抓捕器们之间虽然驱动工作的方式可能会有所不同，但是最后实现抓捕的方式都是一样的，都是靠抓捕输送带两端产生强大的摩擦使得输送带停止下滑或者逆转，避免情况变得更糟。但是对于断带抓捕器而言，虽然能够实现有效的抓捕，但是这类机械的抓捕力都过于死板，经常会因为用力过大而使得输送带发生二次断带，得不偿失。
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