陽泉市保安煤礦下組煤下山膠帶輸送機(jī)的選型設(shè)計(jì)
摘 要
本畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于山西陽泉保安煤業(yè)15#煤皮帶大巷固定式帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。首先對礦井概況做一簡單的介紹，然后對膠帶輸送機(jī)選題依據(jù)作了概述；接著分析了帶式輸送機(jī)的選型原則及計(jì)算方法；然后根據(jù)這些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與計(jì)算選型方法按照給定參數(shù)要求進(jìn)行選型設(shè)計(jì)；接著對所選擇的輸送機(jī)各主要零部件進(jìn)行了校核；對皮帶機(jī)維護(hù)做了簡單介紹。后來簡單的說明了輸送機(jī)的安裝與維護(hù)，最后介紹膠帶輸送機(jī)的電氣控制。目前，膠帶輸送機(jī)正朝著長距離，高速度，低摩擦的方向發(fā)展，近年來出現(xiàn)的氣墊式膠帶輸送機(jī)就是其中的一個。在膠帶輸送機(jī)的設(shè)計(jì)、制造以及應(yīng)用方面,目前我國與國外先進(jìn)水平相比仍有較大差距,國內(nèi)在設(shè)計(jì)制造帶式輸送機(jī)過程中存在著很多不足。
本次帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)代表了設(shè)計(jì)的一般過程, 對今后的選型設(shè)計(jì)工作有一定的參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī)；選型設(shè)計(jì)；
Abstract
This graduation project is the design of 15# belt conveyer, which is in the type of fixed,for coal mine of Bao’an of Yangquan .First introduce the mine briefly, Then summarize the basis the mode selection of the conveyer. Then analyze the principle and the computational method of the mode selection; Then design the mode selection according to these principle and the computational method and the paramater followed the demand. Then verify the major components of the conveyer which had Choosed. Introduce the maintenance of conveyer simply. describe the maintenance and installation of conveyer. Finally elaborate the electric control of conveyer .At present, the adhesive tape conveyers is developing toward the long distance, the high velocity, and the low friction direction. In recent years the air cushion type is the example of them. There is a great distance between the domestic and the overseas with the conveyer's design, the manufacture and the application, At home many insufficiencies exist in the process of the design manufacture belt conveyer.This conveyer design has represented the general process of the design of conveyer, It will have certain reference value to the mode selection of conveyer.
Key word: conveyer; mode selection;
目 錄
摘 要 3
Abstract 4
緒 論 7
一、礦井概況 7
二、編制設(shè)計(jì)的依據(jù) 7
第一章 膠帶輸送機(jī)的選型設(shè)計(jì) 8
一、設(shè)計(jì)原始資料 8
二、井下運(yùn)輸系統(tǒng)（見圖3—3—1） 8
三、選型計(jì)算 10
1、輸送機(jī)主要參數(shù)確定 10
2、設(shè)計(jì)計(jì)算 11
3、阻力計(jì)算 11
4、軸功率及電機(jī)功率 12
5、張力計(jì)算 13
6、逆止力矩計(jì)算 13
7、驗(yàn)算 14
8、滾筒合力及扭矩計(jì)算 14
四、選型結(jié)果 15
第二章 皮帶機(jī)電控 16
一、皮帶機(jī)電控的確定 16
二、控制、保護(hù)系統(tǒng)的主要功能選擇 17
三、保護(hù)功能的選擇 21
（一）監(jiān)控信號 21
（二）、系統(tǒng)組成 22
（三）、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能 22
第三章 膠帶輸送機(jī)的維護(hù) 24
第四章 致謝 28
第五章 參考文獻(xiàn) 28
緒 論
一、礦井概況
山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)保安煤業(yè)有限公司前身為陽泉市保安煤礦，原為初步設(shè)計(jì)為山西省煤炭工業(yè)局批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)能力90萬t/a的礦井，礦井初步設(shè)計(jì)于2004年4月編制完成，并于當(dāng)年獲得批準(zhǔn)。2004年山西省煤炭工業(yè)局基本建設(shè)局以晉煤基局〔2004〕58號文批準(zhǔn)該礦井開工建設(shè)。礦井于2005年5月正式開工。截止2009年底，主、副、風(fēng)三個立井井筒已完工并投入使用，主、副井提升系統(tǒng)已正常運(yùn)行，礦井主扇于2007年6月安裝完成，并投入使用，實(shí)現(xiàn)了全負(fù)壓機(jī)械通風(fēng)；礦井地面雙回路供電線路、變電所；井下中央變電所、水泵房、水倉、火藥發(fā)放硐室等主要硐室已建成。井底車場、主要石門、大巷已完成，現(xiàn)正進(jìn)行采區(qū)15號煤層回采工作面。工業(yè)場地內(nèi)辦公樓、聯(lián)合建筑、高位水池、鍋爐房、主副井絞車房、井口房、地面火藥庫、地面扇風(fēng)機(jī)房、機(jī)修車間、庫房、瓦斯抽放泵站等設(shè)施已建成。目前正在進(jìn)行洗煤廠設(shè)備安裝,預(yù)計(jì)6月份投產(chǎn)。
二、編制設(shè)計(jì)的依據(jù)
1、本井田開采煤層埋藏深度大，設(shè)計(jì)采用立井開拓方式，工程量少，安全性好。
2、礦井采用單水平開采，主要大巷采用軌道大巷集中，皮帶、回風(fēng)大巷分組聯(lián)合布置，井巷工程量省，生產(chǎn)環(huán)節(jié)少，利于管理。
3、運(yùn)輸大巷采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸煤炭，運(yùn)量大，連續(xù)性好，安全高效。
4、設(shè)計(jì)采用一個15號煤層綜采工作面保證礦井5Mt/a的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。
第一章 膠帶輸送機(jī)的選型設(shè)計(jì)
一、設(shè)計(jì)原始資料
1、輸送機(jī)長度：480（1075）m
2、提升高度： 110（123）m
3、傾 角： 0°～14°、～3°、16'～3°
4、輸送物料： 原煤，粒度0～300mm
5、松散密度： γ=0.95 t/m3
6、工作制度： 330d/a，16h/d
7、輸送能力： 按井下工作面原煤產(chǎn)量的峰值計(jì)算
8、帶速： 3.15m/s
9、煤的堆積角： 25°
10、帶強(qiáng)選取 鋼繩芯膠帶st2000，強(qiáng)度為2000N/mm
二、井下運(yùn)輸系統(tǒng)（見圖3—3—1）
回采工作面出煤經(jīng)工作面運(yùn)輸順槽膠帶機(jī)→工作面溜煤眼→下組煤大巷帶式輸送機(jī)→轉(zhuǎn)載煤倉→石門上倉帶式輸送機(jī)→井底煤倉→主井箕斗提至地面。此處主要以下組煤帶式輸送機(jī)為研究對象，下組煤帶式輸送機(jī)是全礦出煤的咽喉地帶，全礦的所有煤量都經(jīng)過此處。
三、選型計(jì)算
1、輸送機(jī)主要參數(shù)確定
（1）運(yùn)量的確定
根據(jù)井下采掘運(yùn)輸系統(tǒng)，采煤機(jī)每班工作3～4h，原煤由順槽皮帶通過溜煤眼入下組煤大巷帶式輸送機(jī)，中間無任何緩沖環(huán)節(jié)，因此，運(yùn)量按井下工作面原煤產(chǎn)量的峰值進(jìn)行選取，設(shè)計(jì)按Q=1200t/h輸送能力計(jì)算。
（2）帶速帶寬的確定
（3）輸送機(jī)起動、制動選擇
長距離帶式輸送機(jī)因其距離長、負(fù)荷大，直接起動、制動會造成起動、制動加速度過大，將對輸送帶產(chǎn)生很大的動張力，影響帶式輸送機(jī)運(yùn)行性能和使用壽命。為保證帶式輸送機(jī)的安全可靠運(yùn)行，設(shè)計(jì)經(jīng)過對多種拖動方式的綜合研究分析，確定下組煤大巷帶式輸送機(jī)拖動方式選用變頻軟啟動，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)較長的起動加速過程。為防止輸送機(jī)滿載上運(yùn)停止，保證能可靠制動和防逆轉(zhuǎn)，在每個驅(qū)動單元配置一套液壓閘瓦制動器和低速軸逆止器。
2、設(shè)計(jì)計(jì)算
根據(jù)輸送機(jī)的布置列出計(jì)算簡圖見圖3—3—2
圖3—3—2 計(jì)算簡圖
2.1、上托輥每米轉(zhuǎn)動部分重量：
q＇=18.45Kg/m（上托輥直徑φ133，間距2m）
2.2、下托輥每米轉(zhuǎn)動部分重量：
q〃=6.91Kg/m（下托輥直徑φ133，V型、間距3m）
2.3、膠帶每米重量：
qo=32.4Kg/m（st2000鋼繩芯帶）
2.4、每米膠帶上物料重量：
q=Q/3.6V=1200/3.6×3.15=105.82Kg/m
3、阻力計(jì)算
選取托輥?zhàn)枇ο禂?shù)ω=0.03
3.1、上分支運(yùn)行阻力
F1=（q+ q＇+ qo）ωLh
=(105.82+18.45+32.4)×0.03×1063=4996Kg（L=1075m）
同理F1=2200（L=480m）
3.2、下分支運(yùn)行阻力
F2 =（qo+ q〃）ωLh
= (32.4+6.91)×0.03×1063=1253Kg（L=1075m）
同理F2=552（L=480m）
3.3、物料提升阻力
F3 =qH=105.82×11384=11787 Kg（L=1075m）
同理F3=10327（L=480m）
3.4、附加阻力
1）滾筒附加阻力 F1＇=380Kg
2）清掃器附加阻力 F2＇=140Kg
3）導(dǎo)料槽阻力 F3＇=100Kg
4）進(jìn)料處物料加速阻力 F4＇=50Kg
故總附加阻力F＇= F1＇ + F2＇+ F3＇+ F4＇=380+140+100+50=670Kg
總阻力F= F1+ F2 + F3 + F＇
=4996+1255+11787+670=18708Kg（L=1075m）
同理F=13749（L=480m）
4、軸功率及電機(jī)功率
4.1、軸功率
N0=FV/102=18708×3.15/102=577.7KW（L=1075m）
同理N0=424.6KW（L=480m）
4.2、電機(jī)功率
N=1.4N0=808.78KW （L=1075m） （1.4為功率備用系數(shù)）
同理N=594.44KW（L=480m） （1.4為功率備用系數(shù)）
5、張力計(jì)算
頭部卸料滾筒為雙出軸（傳動滾筒）用于一端安裝盤式制動器另一端安裝逆止器。
第一傳動滾筒均為雙出軸，一端接逆止器+后期驅(qū)動裝置，另一端接一套驅(qū)動裝置。第二傳動滾筒均為單出軸，一端接逆止器，另一端接驅(qū)動裝置。
驅(qū)動裝置由低速軸聯(lián)軸器→垂直軸減速機(jī)→帶制動輪聯(lián)軸器+電液推桿制動器→高速軸聯(lián)軸器→電動機(jī)。其中制動器為緊急停車使用，安裝在減速機(jī)高速軸上。
附：15#煤膠帶大巷輸送機(jī)圖
第二章 皮帶機(jī)電控
一、皮帶機(jī)電控的確定
1、高開及變壓器二次總饋電開關(guān)采用就地手動控制分合操作。輸送機(jī)為集控，給料機(jī)只閉鎖，就地啟動，停止集控。
2、當(dāng)變頻器處于零輸出時(shí)，操作臺控制單臺變頻器饋電開關(guān)KBZ16-400Z/1140Y,開關(guān)合閘，順序向變頻器供電。
3、當(dāng)具備各種開機(jī)條件如：張緊正常、各種保護(hù)正常，同時(shí)已確認(rèn)三臺變頻器主回路已正常帶電，同時(shí)打開制動器并確認(rèn)可向變頻器發(fā)出指令，控制變頻器按啟動給定曲線加速起動輸送機(jī)，達(dá)到額定速度后，輸送機(jī)轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行。
4、輸送機(jī)正常停機(jī)時(shí)，由輸送機(jī)控制系統(tǒng)向變頻器控制系統(tǒng)發(fā)出停機(jī)指令，由變頻器控制系統(tǒng)控制，按給定減速曲線減速，當(dāng)減到帶速為0.5m/s（此速度值可在調(diào)試時(shí)降低設(shè)定值）時(shí)投入制動器停車（V=0.5m/s時(shí)為緊急停車）同時(shí)斷開變頻器各分路饋電開關(guān)，變頻器恢復(fù)為零輸出狀態(tài)。
5、輸送機(jī)如需緊急停車，由輸送機(jī)控制系統(tǒng)對變頻器發(fā)出急停命令并立即分?jǐn)嘧冾l器分路饋電開關(guān)，制動器立即投入制動，變頻器恢復(fù)到零輸出狀態(tài)，輸送機(jī)停車，緊急停車完成。
6、輸送機(jī)控制、保護(hù)系統(tǒng)是主系統(tǒng)，變頻器的調(diào)速和自身保護(hù)系統(tǒng)為一個子系統(tǒng)，由輸送機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行管理。
二、控制、保護(hù)系統(tǒng)的主要功能選擇
該電控裝置應(yīng)有多種控制方式可供選擇，設(shè)有遠(yuǎn)程控制、本機(jī)控制、就地手動（檢修）、現(xiàn)場編程四種工作方式。
該電控裝置應(yīng)具有一般膠帶機(jī)開停、軟控起停、功率平衡等控制功能。
1、一般起停：
當(dāng)輸送機(jī)系統(tǒng)處于允許啟動情況下， 礦用工控機(jī)（PCL）接到開車命令后，自動發(fā)出語音預(yù)告。然后順序分時(shí)向變頻器供電，同時(shí)打開制動器（此時(shí)變頻器處于零輸出），當(dāng)確認(rèn)變頻器供電正常時(shí)，向變頻器控制系統(tǒng)發(fā)出加速指令，則變頻器控制系統(tǒng)控制變頻器輸出，使輸送機(jī)按預(yù)定S曲線起動，直至達(dá)到額定速度，輸送機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行。膠帶機(jī)開始起動時(shí)，同時(shí)監(jiān)測各信號是否正常。接收到正常停車命令后，先聯(lián)鎖停所有給煤機(jī)，在認(rèn)為膠帶機(jī)已空載后，給變頻器指令，變頻器開始調(diào)頻，按設(shè)定S曲線減速。當(dāng)減到V= 05m/s時(shí)，（現(xiàn)場調(diào)試時(shí)可適當(dāng)調(diào)低此值）一次性斷開所有變頻器供電，同時(shí)投入制動。
當(dāng)接到緊急停車命令或接收到停車故障信號后，同時(shí)急停所有給料機(jī)和所有變頻器供電，投入制動。停車后變頻器應(yīng)自動復(fù)零。為再次起動做好準(zhǔn)備。
2、軟控起停、功率平衡
礦用工控機(jī)（PCL）接到起（停）命令后，按設(shè)定的起（停）特性和規(guī)定的加（減）速度控制膠帶機(jī)起（停），在膠帶運(yùn)行的全過程中實(shí)現(xiàn)各驅(qū)動設(shè)備的功率平衡。以上工作由變頻器的控制系統(tǒng)在整機(jī)電控、保護(hù)系統(tǒng)的管理下完成。
3、驗(yàn)帶或調(diào)速：可選擇低速驗(yàn)帶（0.5m/s）或任意低速運(yùn)行。
4、檢測、保護(hù)功能
系統(tǒng)應(yīng)具有的保護(hù)功能：跑偏、閉鎖、打滑、堆煤、超溫、自動灑水、煙霧、縱向撕裂、張力下降、煤位、沿線急停等保護(hù)。
5、膠帶的跑偏保護(hù)
跑偏開關(guān)成對設(shè)置，機(jī)頭、機(jī)尾各設(shè)一對，沿線每100m設(shè)一對。當(dāng)一級跑偏動作時(shí)，只報(bào)警不停車，但能召喚顯示跑偏位置。當(dāng)二級跑偏動作時(shí)，報(bào)警并執(zhí)行急停命令，也能顯示出跑偏位置。
跑偏開關(guān)采用插接式的電纜連接方式，易于安裝和拆卸，也有出線口方式可供選擇。
6、速度檢測、打滑和超速保護(hù)
選用可靠的速度傳感器，檢測主動滾筒的轉(zhuǎn)速，折算為滾筒面線速度，同時(shí)監(jiān)測膠帶運(yùn)動速度（或檢測一個改向滾筒的轉(zhuǎn)速，折算為其滾筒面線速度，若兩個線速度不相同則意味膠帶在主動滾筒上打滑，應(yīng)急停保護(hù)，應(yīng)對輸送機(jī)進(jìn)行全過程（起動、等速、高、低速運(yùn)行）進(jìn)行打滑保護(hù)。
速度傳感器可選用光電監(jiān)測原理、測速范圍廣、低速性能好、抗干擾能力強(qiáng)。
7、沿線急停閉鎖和故障位置檢測
選用雙向拉繩急停閉鎖開關(guān)，用于膠帶輸送機(jī)沿線急停閉鎖保護(hù)，具有故障地點(diǎn)識別功能，并可兼做接線盒，膠帶機(jī)沿線其它保護(hù)，如跑偏、縱撕及信號器等可就進(jìn)接入該閉鎖開關(guān)。當(dāng)閉鎖或其它接入的其它傳感器動作時(shí)，礦用PLC報(bào)警并發(fā)出急停命令，同時(shí)能顯示故障性質(zhì)和位置，沿膠帶機(jī)每100m設(shè)置一個拉繩急停閉鎖開關(guān)，并代雙向拉繩。拉繩開關(guān)有自鎖功能，手動復(fù)位。
閉鎖開關(guān)采用插接式，電纜連接方式易干安裝和拆卸，也有出線口連接方式供選擇。
8、動力設(shè)備溫度檢測
每臺電動機(jī)均預(yù)埋，定子線圈（3只）和軸承（各一個）測溫元件Pt100，減速機(jī)均在高速軸承和油箱內(nèi)設(shè)置測油溫元件Pt100,則在PＬＣ內(nèi)配置溫度模塊，可測量各測溫點(diǎn)的運(yùn)行溫度并有數(shù)碼顯示溫度值，超過設(shè)定溫度值時(shí)報(bào)警不停車。
９、堆煤檢測
本保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)配備可靠的本安型煤位傳感器，如果煤倉堆煤會造成堆煤時(shí)卸載滾筒處膠帶摩擦發(fā)熱，損壞膠帶造成燃燒事故，所以應(yīng)時(shí)刻對煤倉煤位進(jìn)行檢測、報(bào)警并急停。
10、連續(xù)煤倉煤位檢測
選用可靠的超聲波料位計(jì)或其它連續(xù)測量料位計(jì)，礦用PLC通過料位計(jì)能檢測并顯示煤倉的煤位并能對倉滿和倉空進(jìn)行報(bào)警保護(hù)，轉(zhuǎn)載煤倉參數(shù)，為垂直倉，直徑ф4.5m，煤倉上下部均為錐型，上口直徑ф2.4m，全高12.9m,其中直線段（ф4.5m）垂高為8.2m，總?cè)莘e155t.
11、驅(qū)動滾筒的表面溫度檢測
選用紅外測溫傳感器，該傳感器采用非接觸方式，可測量驅(qū)動滾筒的表面溫度與自動灑水裝置配合使用，能有效的防止火災(zāi)發(fā)生。
12、自動灑水滅火
選用工作可靠的灑水滅火裝置，該裝置可由礦用PLC根據(jù)接收到的信號控制灑水。
13、煙霧檢測
選用工作可靠的煙霧傳感器，傳感器安裝在驅(qū)動滾筒的斜上方（下風(fēng)側(cè)）當(dāng)膠帶和滾筒發(fā)生打滑冒煙時(shí)，報(bào)警并急停，同時(shí)自動控制滅火灑水。
14、膠帶縱向撕裂保護(hù)
選用工作可靠的縱撕傳感器，傳感器安裝在裝載點(diǎn)（給煤機(jī)和給煤皮帶）的出口，由于本輸送機(jī)同時(shí)有五個給煤點(diǎn)，所以應(yīng)設(shè)置五只縱撕傳感器，當(dāng)膠帶發(fā)生縱撕故障時(shí)，任何一只傳感器動作，報(bào)警并急停。
15、電動機(jī)工作電流和開關(guān)故障檢測
在選用有電流檢測功能的真空磁力啟動器的條件下，可檢測主電機(jī)工作電流和故障。任何一臺分開關(guān)因故障斷電停車，其它兩臺分開關(guān)應(yīng)同時(shí)受控?cái)嚯娡＼嚕粢蛉我庖慌_電動機(jī)及其供電回路故障不能運(yùn)行，可選擇任何兩臺電機(jī)在適當(dāng)減少運(yùn)量的條件下，二驅(qū)動裝置維持運(yùn)行。
16、膠帶張緊力檢測
選用準(zhǔn)確可靠的應(yīng)力變送器，將應(yīng)力變送器的拉力傳感器串入液力張緊器緊帶鋼絲繩中（可在繩端串入），通過應(yīng)力變送器轉(zhuǎn)換輸出張力信號，礦用PLC能檢測到皮帶的張力，當(dāng)膠帶的張緊力小于設(shè)定值時(shí)，可能會造成由于傳動摩擦力不夠發(fā)生打滑時(shí)，礦用PLC能自動報(bào)警并急停。
17、顯示報(bào)警功能
在礦用PLC或顯示控制臺上，可顯示各膠帶電機(jī)的開停狀態(tài)，給煤機(jī)的開停狀態(tài)，電流，松閘，抱閘和變頻器的狀況等工況。
（1）故障報(bào)警顯示
在礦用PLC控制器（臺）上可顯示各膠帶機(jī)跑偏，閉鎖，縱撕，超溫，打滑，煙霧，堆煤，灑水，電機(jī)故障等故障信號，并伴有聲光，報(bào)警。本系統(tǒng)具有可存儲最近十次故障信息的存儲容量，因?yàn)殡S礦井延伸本膠帶機(jī)將延長到940m，再后將再設(shè)置一條千米以上膠帶輸送機(jī)，與本機(jī)頭尾搭接，后兩項(xiàng)工程內(nèi)容雖不在本次系統(tǒng)配置范圍內(nèi)，但本系統(tǒng)應(yīng)適當(dāng)留有擴(kuò)展（閉鎖）余地。
（2）模擬量顯示
可在礦用PLC控制器（臺）上召喚顯示閉鎖、跑偏、縱撕動作位置，電機(jī)電流、膠帶速度，煤倉煤位，驅(qū)動滾筒表面溫度，膠帶張力等模擬量顯示。
18、通信信號功能
本電控裝置配備礦用通訊信號裝置，可實(shí)現(xiàn)膠帶機(jī)沿線起動預(yù)告和打點(diǎn)信號聯(lián)絡(luò)及語音通話，每100m設(shè)一個點(diǎn)。
19、存儲打印功能
該電控裝置配RS485上傳接口，可將所有信號傳送給上位機(jī)系統(tǒng)，通過上位機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)膠帶機(jī)信息存儲和打印。
三、保護(hù)功能的選擇
（一）監(jiān)控信號
1、保護(hù)信號：打滑、超速、堆煤、煙霧、跑偏、急停閉鎖、電機(jī)外殼溫度、驅(qū)動滾筒溫度、灑水、縱撕等；
2、狀態(tài)信號：主電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、制動閘狀態(tài)、變頻器狀態(tài)、饋電開關(guān)狀態(tài)；
3、控制信號：主電機(jī)控制、制動閘控制，變頻器控制、饋電開關(guān)控制、預(yù)告控制、灑水控制；
4、模擬量信號：帶速、主電機(jī)內(nèi)部Pt100溫度（每臺電機(jī)監(jiān)測三相繞組+兩端軸承共5點(diǎn)）、驅(qū)動滾筒溫度、閉鎖位置、跑偏位置；
（二）、系統(tǒng)組成
根據(jù)減員提效、可靠先進(jìn)的設(shè)計(jì)原則，本膠帶機(jī)電控系統(tǒng)選用天地（常州）自動化股份有限公司的KJ161型礦用膠帶輸送機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，變頻器選用唐山開誠變頻設(shè)備。
在膠帶運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭設(shè)置1臺嵌入式本安型計(jì)算機(jī)、2臺多功能控制驅(qū)動器，組成控制裝置的核心部分。皮帶機(jī)頭設(shè)置的保護(hù)為：堆煤傳感器、煙霧傳感器、速度傳感器、紅外溫度傳感器、超溫灑水電磁閥；在皮帶機(jī)的沿線設(shè)置急停閉鎖開關(guān)、語音信號器及跑偏傳感器；在機(jī)尾處設(shè)置縱撕傳感器。
（三）、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能
3.1 控制功能
系統(tǒng)具有就地自動、就地手動等多種控制功能。
（1）就地自動控制：將工作方式設(shè)置為就地自動控制時(shí)，則膠帶機(jī)的起停直接由井下本安計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)一鍵自動起/停膠帶機(jī)。起車順序：預(yù)告—〉饋電開關(guān)合閘—〉制動閘松閘—〉啟動變頻器。停車順序：停止變頻器—〉制動閘抱閘—〉饋電開關(guān)分閘，以上順序可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行更改。
（2）就地手動控制：將控制機(jī)設(shè)置“手動”方式時(shí)，由本站的KDK8多功能控制驅(qū)動器對本站皮帶相關(guān)設(shè)備進(jìn)行手動開?？刂?，手動方式只作為備用方式或檢修時(shí)使用。
3.2 檢測與保護(hù)
（1）KGV5總線式急停閉鎖開關(guān)
KGV5總線式急停閉鎖開關(guān)用于輸送機(jī)沿線拉繩緊急閉鎖保護(hù)和控制，急停保護(hù)動作執(zhí)行急停命令。沿線每100米配置1臺閉鎖開關(guān)，其內(nèi)部配有總線式故障位置識別電路，電控系統(tǒng)通過它可識別各種不同故障及地點(diǎn)。閉鎖開關(guān)采用插接式的電纜連接方式。
（2）膠帶機(jī)跑偏保護(hù)
選用KGE28型膠帶跑偏開關(guān)。用于運(yùn)輸機(jī)膠帶跑偏檢測和保護(hù)用，成對使用。跑偏開關(guān)與KGV5總線式急停閉鎖開關(guān)配套使用。跑偏開關(guān)采用插接式的電纜連接方式，易于安裝和拆卸。
（3）速度檢測、打滑保護(hù)
選用KGS7型速度檢測傳感器，作為輸送機(jī)膠帶速度檢測、低速打滑，出現(xiàn)打滑或超速時(shí)執(zhí)行急停命令。
（4）堆煤檢測
選用GUJ30(B)堆煤傳感器。傳感器一般吊掛在機(jī)頭膠帶卸料點(diǎn)，滯留的積煤觸及堆煤傳感器，使它發(fā)生傾斜，報(bào)警并急停。
（5）煙霧檢測及灑水控制
選用KGN1煙霧傳感器。煙霧傳感器安裝在驅(qū)動滾筒的斜上方（下風(fēng)），當(dāng)皮帶和滾筒打滑冒煙時(shí)，報(bào)警，同時(shí)自動控制滅火灑水電磁閥進(jìn)行灑水。
（6）驅(qū)動滾筒溫度檢測
選用KGW200H本安型紅外溫度傳感器。該傳感器采用非接觸方式，可監(jiān)測到驅(qū)動滾筒的表面溫度，當(dāng)溫度超限時(shí)系統(tǒng)自動報(bào)警并灑水。
（7）膠帶縱向撕裂保護(hù)
選用GVY-2K縱撕傳感器。傳感器安裝在膠帶機(jī)機(jī)尾給料點(diǎn)下方，當(dāng)膠帶發(fā)生縱撕故障，傳感器動作報(bào)警并急停。
3.3 顯示
（1）狀態(tài)顯示
本安計(jì)算機(jī)上可動態(tài)圖形顯示膠帶機(jī)狀態(tài)、主電機(jī)狀態(tài)、變頻器狀態(tài)、制動閘狀態(tài)、饋電開關(guān)分/合閘狀態(tài)；
（2）故障指示
本安計(jì)算機(jī)上實(shí)時(shí)顯示膠帶機(jī)跑偏、閉鎖、縱撕、超溫、打滑、煙霧、堆煤、灑水等保護(hù)信號。
（3）模擬量顯示
主站和分站上實(shí)時(shí)顯示閉鎖位置、跑偏位置、皮帶速度、驅(qū)動滾筒溫度、電機(jī)內(nèi)部Pt100溫度。
（4）記錄和歷史查詢功能
系統(tǒng)具有操作、開停、故障、運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的記錄和查詢功能。
4.4 語音通信裝置
膠帶機(jī)沿線具有起動預(yù)告、故障報(bào)警、打點(diǎn)信號聯(lián)絡(luò)以及語音通訊功能，語音信號聲強(qiáng)大于100dB。
附：15#大巷膠帶機(jī)控制系統(tǒng)配置圖
第三章 膠帶輸送機(jī)的維護(hù)
1、輸送帶的修補(bǔ)和接頭
輸送帶的修補(bǔ)和接頭質(zhì)量必須平直，兩膠帶連接處中心線應(yīng)重合，不應(yīng)超過規(guī)定值。
2、驅(qū)動裝置主要部件的檢查和檢修：
驅(qū)動裝置主要由電動機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、制動器、逆止器、驅(qū)動裝置架等部件組成，各部件要嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)檢查和檢修。
⑴電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不得有異常聲音、不得有異常發(fā)熱和振動現(xiàn)象，外殼無漏油現(xiàn)象。
⑵減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不得有異常聲音或聲音的巨大變化，不得有異常振動現(xiàn)象，箱體表面溫度不能超過標(biāo)準(zhǔn)，缺油及時(shí)補(bǔ)充，不得有漏油現(xiàn)象，齒面無過量磨損，緊固螺栓不松動。
⑶制動器和逆止器無異常聲音和發(fā)熱現(xiàn)象，制動輪和閘瓦無缺損和粘油現(xiàn)象，液力推桿不漏油，各轉(zhuǎn)動銷軸無卡住或異常磨損，逆止器安裝位置和方向正確，能達(dá)到規(guī)定的逆止力。
⑷制動系統(tǒng)中，閘瓦、閘路表面應(yīng)清潔無油污；液壓站液壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常；各電磁閥動作靈活、可靠；各壓力系統(tǒng)及逆止器運(yùn)行正常。
⑸彈性柱銷聯(lián)軸器的彈性圈內(nèi)徑應(yīng)與柱銷緊密貼合，外徑與空應(yīng)有0.3—0.7mm的間隙；當(dāng)柱銷直徑磨損到原直徑的80％時(shí)要一起更換；柱銷兩端的擋板必須緊固，以防柱銷脫出；防護(hù)罩應(yīng)牢固可靠。聯(lián)軸器的端面間隙和同軸度應(yīng)符合規(guī)定。
3、減速器的檢查：
⑴減速器箱體不得有裂紋或變形。
⑵減速器箱體接合面應(yīng)平整嚴(yán)密，墊片平整無折皺，裝配時(shí)應(yīng)涂密封膠，不得漏油。
⑶減速器各部密封件齊全完整，性能良好，不漏油，密封表面無損傷，油封骨架不變形。
⑷各部接合面的紙墊、石棉墊、耐油膠墊應(yīng)平整，無折皺，眼孔一致，材質(zhì)符合要求。
⑸減速器安裝完畢或更換部件后要進(jìn)行空載和帶負(fù)荷試驗(yàn)，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，各軸承不得發(fā)熱異常，齒輪嚙合符合要求。
⑹減速器應(yīng)注入合適的潤滑油或潤滑脂，油量適當(dāng)，油壓正常。
⑺齒輪不得有斷齒，齒面不得有裂紋或剝落等現(xiàn)象。
⑻齒面出現(xiàn)嚴(yán)重的點(diǎn)蝕現(xiàn)象要根據(jù)情況決定更換或修復(fù)。
⑼減速器齒輪嚙合符合標(biāo)準(zhǔn)要求
4、制動器的檢查：
⑴制動器工作腔的油液必須按規(guī)定時(shí)間更換，換油時(shí)要用清洗油將工作腔清洗干凈，每旬檢查油面一次，檢查時(shí)用干凈的起子或桿件，油面低時(shí)應(yīng)加油。
⑵制動器的額定行程、補(bǔ)償行程和制動瓦打開間隙必須符合規(guī)定。
⑶制動器中心高和與之相配用的制動輪中心高必須相同。
⑷制動摩擦片的磨損超過其厚度一半或表面和鉚釘頭相平時(shí)，必須更換摩擦片，要求新摩擦片的鉚釘必須鉚進(jìn)摩擦片厚度一半。
⑸制動摩擦片表面及制動輪表面應(yīng)保持干凈，不得有油污。
⑹及時(shí)更換不合格的制動瓦和制動輪，要經(jīng)常對制動器各部件進(jìn)行調(diào)整。
5、滾筒組的檢查：
⑴傳動滾筒和轉(zhuǎn)向滾筒軸的水平度不應(yīng)超過0.3/1000。
⑵傳動滾筒和轉(zhuǎn)向滾筒寬度中心線與膠帶輸送機(jī)縱向中心線不重合度不應(yīng)超過2mm。
⑶傳動滾筒和轉(zhuǎn)向滾筒軸心線與膠帶輸送機(jī)縱向中心線的不垂直度不應(yīng)超過滾筒寬度的2/1000。
⑷各滾筒安裝后運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)無異常聲音、振動和發(fā)熱現(xiàn)象。
⑸各滾筒緊固螺栓和螺母無松動現(xiàn)象；各滾筒無裂紋和破損；各滾筒無粘附異物。
⑹傳動滾筒膠面不得有磨損和剝離損傷情況。
⑺膠帶機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，輸送帶在各滾筒處有跑偏現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)調(diào)整。
⑻各滾筒焊接部位無開焊或較大明顯裂紋。
6、托輥的檢查
⑴托輥必須齊全完好、轉(zhuǎn)動靈活，托輥架牢固，應(yīng)與膠帶輸送機(jī)中心線垂直。
⑵更換運(yùn)轉(zhuǎn)不良和聲音異常的托輥和托輥架，有脫落和缺損的托輥及時(shí)補(bǔ)齊，保持它們有良好的工作狀態(tài)。
⑶托輥表面不得粘附粉塵，以免引起輸送帶跑偏,托輥無異常聲音和卡死現(xiàn)象。
⑷膠帶輸送機(jī)架聯(lián)結(jié)牢固可靠并保持平穩(wěn)，及時(shí)清掃托輥架處的堆積物。
⑸緩沖托輥表面橡膠層磨損量超過原凸起高度的一半時(shí)要更換。
7、拉緊裝置的檢查和調(diào)整：
拉緊裝置能自動實(shí)現(xiàn)膠帶輸送機(jī)啟動時(shí)動態(tài)防滑及正常運(yùn)行對張緊力的不同要求。膠帶輸送機(jī)停機(jī)及停電時(shí)拉緊裝置能實(shí)現(xiàn)自動制動，可靠地確保膠帶處于張緊狀態(tài)。
⑴拉緊裝置的鋼絲繩不能有生銹和斷絲現(xiàn)象，膠帶不能有松馳現(xiàn)象。
⑵拉緊小車配重行程余量符合標(biāo)準(zhǔn)。
⑶拉緊導(dǎo)軌運(yùn)行良好，能保證在整個運(yùn)行過程中膠帶與傳動滾筒之間不發(fā)生打滑現(xiàn)象。
⑷固定式絞車?yán)o裝置，要求車架無損傷，無變形；車輪在軌道上運(yùn)行自如，無異響；牽引絞車制動裝置操作靈活，動作可靠；閘瓦制動力均勻，達(dá)到制動力矩要求；鋼絲繩不斷股，在滾筒上排列整齊，繩頭牢固可靠。如有不符標(biāo)準(zhǔn)的要及時(shí)處理或更換。
⑸重錘式拉緊裝置要求車架無損傷，無變形；車輪在滑道上運(yùn)行自如，無異響；鋼絲繩和重錘塊連接牢固；鋼絲繩不斷股。如有不符標(biāo)準(zhǔn)的要及時(shí)處理或更換。
⑹拉緊裝置的調(diào)整均以輸送機(jī)滿載時(shí)起動和制動不打滑為準(zhǔn)。
8、清掃器的檢查：
⑴機(jī)頭、機(jī)尾和各給煤點(diǎn)都必須裝設(shè)清掃器，清掃器調(diào)節(jié)裝置要完整無損。
⑵硬質(zhì)合金清掃器與輸送帶必須接觸均勻。
⑶膠帶清掃器與膠帶距離不大于2～3mm，并有足夠的壓力，其接觸長度應(yīng)大于帶寬的85%。
⑷清掃器工作時(shí)無異常聲音和振動。
⑸空段清掃器與輸送帶應(yīng)接觸良好，最大間隙不大于2mm。
⑹清掃器連接螺栓無松動、脫落和缺損現(xiàn)象，清掃器無粘附物料。
9、鋼結(jié)構(gòu)機(jī)架的檢查：
鋼結(jié)構(gòu)機(jī)架受外界的影響要發(fā)生油漆老化、生銹、螺栓受腐而松動、部件變形和損壞開焊等，要經(jīng)常進(jìn)行檢查、修理或更換，以延長設(shè)備的使用壽命和防止重大事故的發(fā)生。
10、各緊固螺栓的檢查：
⑴要求螺紋連結(jié)件和鎖緊件必須齊全，牢固可靠。
⑵螺栓頭部和螺母如有鏟傷或棱角嚴(yán)重變形，要及時(shí)更換。
⑶螺母必須擰緊，螺栓長度適中，不允許在螺母下加多余的墊圈來減少螺栓的伸出長度。
⑷螺紋表面必須光潔，彈簧墊圈應(yīng)有足夠的彈性（自由狀態(tài)開口重疊部分不得大于墊圈厚度的一半）。
⑸主要連接部位或受沖擊載荷容易松動部位的螺母，必須用防松螺母或其他防松裝置；螺栓如有彎曲，螺紋損傷超過螺紋工作高度的一半或連續(xù)超過一周，要及時(shí)更換。
⑹螺栓頭部或螺母必須和相接觸的部件緊貼，如該處為斜面時(shí)，應(yīng)加相同斜度的斜墊。
第四章 致謝
致謝
通過近兩個月的設(shè)計(jì)，我征集了大量資料，請教了許多業(yè)內(nèi)人士，基上了解了煤礦生產(chǎn)礦井的提升系統(tǒng)的基構(gòu)造和原理，對提升設(shè)備的選型和設(shè)計(jì)有了初步的了解，而且對井下大巷和采區(qū)的機(jī)械有了進(jìn)一步的深入了解，對提升機(jī)，皮帶，以及絞車的設(shè)計(jì)和選擇有了更深一步的認(rèn)識。在這次過程中，許多領(lǐng)導(dǎo)和老師給予了我及大的幫助，使我能夠在規(guī)定日期內(nèi)完成我的設(shè)計(jì)，我在此向大家表示深深的感謝，并在以后的工作中，理論聯(lián)系實(shí)際，用我的所知，所學(xué)，應(yīng)用的實(shí)際工作中去，讓自己的知識有所發(fā)揮，為礦山的快速發(fā)展作出我應(yīng)有的一份貢獻(xiàn)！
感謝指導(dǎo)老師百忙之中抽出時(shí)間予以審閱，感謝您對我的栽培，文中難免會有失誤，不當(dāng)之處望導(dǎo)師予以矯正。
第五章 參考文獻(xiàn)
參考文獻(xiàn)
[1] 機(jī)械化運(yùn)輸設(shè)計(jì)手冊編委會.機(jī)械化運(yùn)輸設(shè)計(jì)手冊[M].機(jī)械工業(yè)出版社.1997年5月.
[2] 張鉞.新型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊[M].冶金工業(yè)出版社.2001年2月.
[3]《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊》編組委.運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊（上、下）[M].化學(xué)工業(yè)出版社.1999年1月.
[4] 毋虎城.礦山運(yùn)輸與提升設(shè)備[M].煤炭工業(yè)出版設(shè).2004年5月.
[5] 上海煤礦機(jī)械研究所.煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M].1972年.
[6] 于學(xué)謙.礦山運(yùn)輸機(jī)械[M].中國礦業(yè)大學(xué)出版社,1998年.
[7] 北起所.DTⅡ型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)選用手冊[M].冶金工業(yè)出版社.1994年.
[8] 北起所.DTⅡ型帶式輸送機(jī)平行軸驅(qū)動裝置設(shè)計(jì)選用手冊[M].機(jī)械工業(yè)部.1997年.
[9] 孔慶華,劉傳紹.極限測量與測試技術(shù)基礎(chǔ)[M].同濟(jì)大學(xué)出版社.2002年.
[10] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編寫組.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M].化學(xué)工業(yè)出版社.2002年.
[11] 中國紡織大學(xué)工程圖學(xué)教研室.畫法幾何及工程制圖[M].上海科技出版社.2000年.
[12] 張文芳,段志強(qiáng),邊會杰.帶式輸送機(jī)防跑偏輥及清掃器的使用與研究[J]. 河北煤炭.2002,5:9-10.
[13] 尹萬濤,胡述記,米迎春.帶式輸送機(jī)自動調(diào)偏裝置的改進(jìn)設(shè)計(jì)[J].鄭煤科技.2005,3:42-44.
[14] 李紅玉.帶式輸送機(jī)自動調(diào)偏滾筒.礦業(yè)快報(bào).2004,4(4):36.
[15] 張廣文.起井下膠帶輸送機(jī)火災(zāi)事故的剖析與經(jīng)驗(yàn)教[J].煤礦安全,2001,32(10):46-47.
[16] 李鐵東,姜衛(wèi)東.西溝礦下運(yùn)帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].煤礦機(jī)械,2004(9):8-9.
[17] 劉訓(xùn)濤,毛君.帶式輸送機(jī)斷帶抓捕器研究[J].礦山機(jī)械,2005(2):41-42.
[18]毛君,劉訓(xùn)濤.帶式輸送機(jī)斷帶保護(hù)系統(tǒng)的研究[J].煤礦機(jī)械,2004,(11):99-100.
[19] 陳炳耀,祁開陽.帶式輸送機(jī)輸送帶與滾筒之間的打滑分析[J].煤礦機(jī)械,2003(5):49-51.
[20] 羅云.21世紀(jì)安全管理科學(xué)展望[J].中國安全科學(xué)學(xué)報(bào),2000,10(1):27-31.
[21] 禹金云.機(jī)械安全技術(shù)趨向分析[J].中國安全科學(xué)學(xué)報(bào),2004,14(4):54-56.
[22] 王傳海,張衛(wèi)國.帶式輸送機(jī)斷帶及飛車制動保護(hù)裝置[J].礦業(yè)安全與環(huán)保2003,30(3):40-46.
[23] 史志遠(yuǎn),朱真才.帶式輸送機(jī)斷帶保護(hù)裝置分析[J].煤礦機(jī)械,2005(8):83-85.
[24] 賀建華,鹿守明,丁永紅.變頻啟動器在煤礦帶式輸送機(jī)上的應(yīng)用[J].工礦自 動化.2006,12(6):56-58.
[25] 顏傳寶,胡少銀.軟起動和液力偶合器配合使用及在帶式輸運(yùn)機(jī)傳動中的應(yīng)用[J].煤礦機(jī)電.2003,334-36.
