产品中心
广东省广州市番禺经济开发区
13976789988
329465596
大型皮带输送机
带式输送机特大重型滚筒设计_李志见
来源:admin 时间:2020-05-19

  带式输送机特大重型滚筒策画_李志睹_冶金/矿山/地质_工程科技_专业原料。煤矿新颖化 2013 年第 6 期 总第 117 期 带式输送机特大重型滚筒策画 李志睹 (兖矿集团公司机电兴办创制厂,山东 邹城 273500) 摘 要 滚筒失效领会、策画盘算推算及有限元领会。

  煤矿新颖化 2013 年第 6 期 总第 117 期 带式输送机特大重型滚筒策画 李志睹 (兖矿集团公司机电兴办创制厂,山东 邹城 273500) 摘 要 滚筒失效领会、策画盘算推算及有限元领会。 要害词 重型滚筒;策画;有限元 中图分类号:TD528.1 文献标识码:A 作品编号:1009-0797(2013)06-0065-03 跟着高效集化化临蓐技能的开展,带式输送机运 距越来长,运量越来大,大带宽、大直径、高张力的带 式输送机的策画开拓成为紧张课题。本文联络某矿带 宽 1600mm、运量 2350t/h、机长 3687m、倾角 0 ̄8°, 带速 3.55mm/s、ST3500 钢丝绳芯胶带的强力带式输 送机,先容直径 1600mm、最大输入扭矩 2×180knm、 单边张力 625kN 的特大重型滚筒的策画。 1 滚筒失效领会 1.1 滚洞失效体例 (1)裂纹。焊接滚筒的裂纹众显现正在辐板与轮毂 及轮毂与筒体处;铸焊滚筒的裂纹众显现正在轮毂与 筒体焊接处。 (2)部变形过大。此种情景众显现筒体的中部, 再现体例为筒体中部塌陷。 (3)压裂。滚筒持久受到较大比压效力下,滚筒 压裂妨害。 (4)账套损坏。连绵螺栓被剪断或者弯曲变形过 大。 1.2 滚筒失效发生的原由 (1)外面盘算推算不相符实质情景; (2)原原料有缺陷,如内部裂纹等; (3)布局分歧理,过渡一面刚度相差过大; (4)焊接工艺错误,焊接处洗涤不净; (5)利用欠妥,如过载以及加快过大; (6)焊后没有举办热照料后没有实时举办热处 理都邑变成焊接残存应力过大等。 2 重型滚筒布局策画 滚筒是带式输送机上的紧张部件。重型滚筒结 构可分为焊接布局、铸焊布局两种体例。重型滚筒受 力大、扭矩大,众采用铸焊布局体例。 2.1 铸焊布局 寻常情景下,纯焊接布局滚筒的焊缝正在受力情 况下易于翻脸;铸焊布局滚筒,应力最大的轮辐和轮 毂为团体铸件,从而裁减焊缝翻脸的几率,故咱们采 取铸焊布局。滚筒铸焊布局有两种典范布局,睹图 1、 图 2。 图 1 锻制布局 图 2 锻制布局 图 1 是典范的强力带式输送机滚筒铸焊布局。 即团体轮毂与筒体对接环焊缝焊接,正在轮毂与筒体 连绵处仍有焊缝,虽远离应力纠合区,且轮毂和筒体 连绵处有台阶接缝坡口又呈 V 型,可有用承载材干, 可是有弗成避免有筒体对接环焊缝应力。 图 2 为高强度重载强力带式输送机滚筒铸焊结 构。即团体轮毂与筒体正在轮毂端面环焊缝焊接,与轮 毂连绵处筒体对称圆孔塞焊接,保障了筒体轮廓面 没有焊缝。极大排除筒体轮廓面焊缝翻脸,从而有用 进步滚筒承载材干。故咱们选用图二体例的铸焊结 构滚筒。 2.2 胀套连绵 跟着板滞创制和加工的精度和程度进步,金属 焊接原料焊接功能高,现时大型滚筒众采用铸焊结 构,辐板和主轴采用胀套连结。胀套连结是通过高强 度螺栓的效力,使内环与轴之间,胀套外环与轮毂之 间可以发生宏伟抱紧力同时当秉承负荷时,可以靠 胀套与轴的联络压力及相伴发生的摩擦力通报扭 矩,以达成机件与轴的连结,它利用时通过高强度螺 栓的效力,使内环与轴之间,外环与轮毂之间发生巨 大抱紧力;胀套连绵的益处是: (1)胀套的利用寿命长,强度高。胀套依托摩擦 传动,对被连结件没有键槽消弱。 (2)定位精度高,通报力矩平均,轴受力合理,比 键连绵可采用较小的轴截面。 (3)安装纯洁,轴向定位可调剂,拆装维修简单; 轴和孔的加工央浼精度底。 (4)超载爱戴功效,胀套正在超载时,将落空连结 ·65· 煤矿新颖化 2013 年第 6 期 总第 117 期 效力,可能爱戴兴办不受损害。 (5)胀套拆卸简单,且具有优良的交流性。 2.3 滚筒轴策画盘算推算 传 动 滚 筒 受 力 约 为 860kN, 传 送 扭 矩 2 × 180kNm, 制 动 扭 矩 236kNm, 直 径 1600mm, 带 宽 1600mm。 滚筒轴选用 37SiMn2MoV,调质照料,抗拉强度 σb=1000MPa,服从点 σs=850 MPa, 依据电动机功率盘算推算: 姨 姨 d≥A3 P =112*3 900*31.5 =298mm n 1500 轴伸连绵处有单键,最小直径应增大 3%,轴伸 处直径 d=1.03×300=310mm。 依据制动工况斟酌: 姨 姨 d≥17.23 T τP =17.2*3 236000 35 =324mm 轴伸处直径 d=1.03×312=321mm。 3.1 重型传动滚筒三维模子 利用三维软件 SolidWorks 筑设三维实体模子, 将通过焊缝连绵的零件连绵区视为连接的团体,略 去轴承模子,将其对滚筒轴的束缚施加于有限元模 型。筑模历程中做了如下简化: (1)关于包胶滚筒,不斟酌它与滚筒间的彼此作 用,只是将其质料等效到滚筒上; (2)输送带正在运转历程中无滑动气象,相符欧拉 公式; (3)略去次要构件,如轴承座、胀套预紧用的螺 钉、螺孔等; (4)轴承座对滚筒轴的束缚转化为柱坐标束缚; 3.2 重型传动滚筒有限元领会 将 SolidWorks 筑 立 滚 筒 实 体 模 型 直 接 导 入 到 ANSYS 体例中,正在 ANSYS 软件中有限元领会,得出 滚筒应力求和位移云图等一系列应力求,睹图 4、图 5。 图 3 轴受力领会图 依据弯扭合成强度盘算推算轴径: 姨 d=21.683 姨M2+(T)2 =21.68*3 σ-1P 姨 姨2107002+(0.7*236000)2 =252mm 170 故选用轴伸处直径为 340mm。 2.4 筒皮厚度布局确定 选 用 16Mn 钢 板 作 为 筒 皮 材 料 , 屈 服 强 度 345MPa,则[σ]=σs/4=86.25 t=86.71× p VR2 × 姨0.0338L2+0.1875D2 =86.71× 900 3.55*8002 × 姨0.0338×18002+0.1875×16002 =26.4mm 斟酌筒皮加工存正在厚度差错及外圆螺旋刀纹对 筒皮厚度影响,挑选筒皮厚度为 30mm,而且采用筒 皮内加环形筋来巩固筒皮强度和刚度。 3 三维有限元领会 ·66· 图 4 滚筒应力求 图 5 滚筒位移云图 传动滚筒的应力闭键纠合正在胀套与轮毅之间的 轴段、胀套外端面、辐板处和滚筒内壁。滚筒的最大 等效应力是正在与胀套连绵的轴部位,这是由于这个部 位不只受到弯曲应力况且还受到剪切应力。滚筒最 大应力为 S=208MPa,许用应力[S]=250MPa,S<[S],满 足静强度央浼 因为输送带的挤压,筒壳显现凹陷变形,相应地 另半周筒壳发生隆起变形,滚筒的最大变形量 Dmax=0.092mm,位于滚筒中央部位,满意滚筒变形要 求。 4 绪论 通过滚筒有限元领会得知,滚筒策画中,安详系 数不单完整相符央浼,况且裕度足够,可能对其举办 优化领会,正在满意实质利用的条件下,减小筒体的体 积,消重滚筒的重量,裁减创制本钱。 参考文献: [1] DTⅡ型固定式带式输送机策画选用手册[M]. 北京:冶金 工 业出书社, 1994. [2] 刘金依,薛河,聂文杰. 带式输送机驱动滚筒的应力领会, 煤矿板滞, 2001.4. 煤矿新颖化 2013 年第 6 期 总第 117 期 大采高优点事面地外挪动变形实测领会 谷宏亮 (新密市煤炭学校,河南 新密 452370) 摘 要 本文以山西某矿 4301 处事面为工程布景,采用静态 GPS 对地外 31 个测点举办了观测。基 于数据照料模子对实测数据举办了领会,取得了该开采条目下地外挪动变形的基础次序。 要害词 大采高;地外挪动变形;实测领会 中图分类号:TD325.2 文献标识码:B 作品编号:1009-0797(2013)06-0067-02 1 处事面大概 1.1 处事面井上下比照联系 井上场所:4301 处事面位于小东山风井场合东 北,东山村东南。 井下场所:处事面以西为东四辅撤运输巷 (已 掘),北为正正在掘进的 4302 处事面,南为 3306 处事 面采空区,东为 DF1 大断层(井田界线)。 处事面基础音讯如外 1 所示。 外 1 处事面基础音讯 煤层名称 3# 煤 程度名称 +350m 盘区名称 东四盘区 处事面名称 4301 地面标高(m) +780 ̄+1104 处事面标高(m) +488 ̄+624 厚度 6.3m 偏向长度(m) 297.46 走向长度(m) 2353.53 1.2 地貌特色 4301 工 作 面 对 应 的 地 外 标 高 为 +780m ̄+1123m,大致位于东山村以东南,小东山风 井场合东北。地势团体涌现东高西低,遵循搜集的实 测井上下比照图显示东北角地外标高最大的 +1123. 9m,西南角地外标高最小为 +780.5m。地外地形复 杂,地势陡立,地外正在东北角地势较高的地方众为陡 坎斜坡,过渡地带众为陡崖,区域内植被繁茂,有少 量农田。西南角地势较为平整,众为农田。处事面井 上下比照三维示妄图如图 1 所示。 图 1 处事面井上下比照三维图 [3] 韩香丽.大型带式输送机驱动滚筒的有限元领会及 CAD, 太道理工大学, 2003.3. [4] 乔李宁. 带式输送机特大型滚筒的策画. 太道理工大学,, 2007.5. [5] 带式输送机滚筒通用策画形式探究.东北大学,徐昆鹏, 2009.7. 2 地外挪动变形实测领会 2.1 地外挪动观测站安顿 为了探究该矿 4301 大采高优点事面地外挪动 次序,需求遵循地形地貌特色筑设符合的观测站,并 依据央浼扶植一系列观测点。正在处事面推动历程中, 按期地对观测点举办监测,从而控制地外挪动和变 形的次序。 遵循 4301 处事面地外地貌特色,探究历程中观 测站扶植为剖面线状浅显地外挪动测站。观测线布 置两条,个中走向观测线和倾斜观测线彼此笔直,且 位于地外挪动盆地的主断面上。 4301 处事面最大采深为 580m,均匀采深约为 386m,可是地外地形杂乱,地势陡立,地外正在东北角 地势较高的地方众为陡坎斜坡,过渡地带众为陡崖, 区域内植被繁茂,有少量农田,是以斟酌处事面地外 实质情景,测点间距取为 50m。联络处事面地外实质 情景,由观测线长度盘算推算得各测线统制点和处事测 点的个数,如外 2 所示,个中测点安顿如图 2 所示。 外 2 处事测点和统制点个数 观测线名称 处事点 (个) 统制点(个) 合计(个) 走向观测线 (个中一个测点共用) 4 35 (个中一个测点共用) 2.2 地外挪动变形数据领会 遵循 4301 处事面地外挪动变形观测站总共观 测的观测数据结果,按拍照闭形式盘算推算测站点的下 重、倾斜、曲率、程度挪动变形值,个中走向及偏向下 重动态弧线、程度挪动动态弧线 处事面地外挪动变形的实质观测情 作家简介: 李志睹,1972 年生,男,工程师。持久从事运输板滞兴办 的开拓和策画处事。 (收稿日期:2013-8-29) ·67·