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河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文
附 錄
外文資料與中文翻譯
礦井提升機的小波變換和PCA診斷技術(shù)
摘要：提出了一種新的算法，以正確地確定故障情況，準(zhǔn)確地監(jiān)測出故障發(fā)生的礦井提升機。這種新方法是基于小波包變換和內(nèi)核鎮(zhèn)痛（核主復(fù)合成分分析，核主元分析） 。非線性監(jiān)測系統(tǒng)故障檢測的關(guān)鍵是提取他主要的特點。小波包變換是一種新型的信號處理技術(shù)，擁有出色的時頻局部化特點。它適用于分析信號。核主元分析的原始輸入功能進入了更高的層面，通過非線性映射出主成分，然后發(fā)現(xiàn)了多維特征空間。轉(zhuǎn)變的核心主元用于提取分析主要的非線性特性實驗數(shù)據(jù)，檢測出小波包變換的故障特征。結(jié)果表明，該方法提供了可靠的故障檢測鑒定。
關(guān)鍵詞：核方法、主成分分析、核主元分析、故障檢測。
1.簡介
由于礦井提升機是一個非常復(fù)雜和可變系統(tǒng)，提升機在長期運行條件和重載過程中將不可避免地產(chǎn)生一些故障。這會導(dǎo)致設(shè)備損壞，停工，降低了作業(yè)效率，甚至可能威脅到礦井人員的安全。因此，確定運行故障的安全系統(tǒng)已成為一個重要組成部分。提升機的關(guān)鍵技術(shù)是狀態(tài)監(jiān)測與故障識別信息，監(jiān)測信號的提取功能，然后提供一個判斷的結(jié)果。然而，有許多變量，用于監(jiān)測礦井提升機，也有許多復(fù)雜的變量和工作設(shè)備之間的相互關(guān)系。這里介紹的不確定因素和信息，表現(xiàn)出復(fù)雜的形式，如多故障或相關(guān)故障，其中引進相當(dāng)困難的故障診斷與鑒定。目前有許多常規(guī)的提取方法，礦井提升機故障特征，如主成分分析（ PCA ）和（ PLS ） 。這些方法已應(yīng)用于實際的過程。然而，這些方法基本上是一個線性變換的方法。但實際的監(jiān)測過程中，包括不同程度的非線性。因此，研究人員已經(jīng)提出了一系列的非線性方法的變革，涉及復(fù)雜的非線性。此外，這些非線性方法只限于故障檢測：故障變量分離和故障識別仍有困難的問題。
本文介紹了提升機故障診斷功能基于小波包變換（小波包變換）和核主成分分析（核主元分析）。我們提取的小波包變換的特點，然后提取物的主要特征變換利用核主元分析，該項目的樣本監(jiān)測數(shù)據(jù)到一個高維空間。然后我們做了降維和重建回到奇異核矩陣。在此之后，目標(biāo)特征提取的重建非奇異矩陣。這樣確定目標(biāo)功能是獨特的，穩(wěn)定的。通過比較分析數(shù)據(jù)表明，提出了本文是有效的。
2.基于特征提取的小波包變換和核主元分析
2.1小波包變換
小波包變換方法，就是一個概括的小波分解，提供了豐富的各種可能性信號分析。頻帶升降器電機收集到的傳感器信號系統(tǒng)是廣泛的。大量的數(shù)據(jù)隱藏在實用的信息。一般情況下，一些頻率的信號放大，有些不利的信息。這就是說，這些寬帶信號包含了大量有用的信息：但是信息不能直接得到的數(shù)據(jù)。小波包變換是一個很好的信號分析方法的信號分解成許多層，并更好地解決在時頻域。實用的信息在不同頻段將表達不同的小波系數(shù)的分解后的信號。 “概念的能源信息”是以確定新的信息隱藏數(shù)據(jù)。能源特征向量，然后利用快速排雷信息隱藏了大量的數(shù)據(jù)。
該算法是：
第1步：執(zhí)行3層小波包分解的回波信號和信號特征提取的8個頻率組成部分，從低到高，在第三層。
第2步：重構(gòu)系數(shù)的小波包分解。使用（ j = 0 ， 1 ， ... ， 7 ）來表示每個重建信號的頻帶范圍內(nèi)的第三層?？偟男盘柧涂梢员幻麨椋?(1)
第3步：構(gòu)建特征向量的回波信號的雷達。當(dāng)電磁波的耦合傳輸他們滿足各種地下非均勻介質(zhì)。能源分布的回波信號在每個頻帶然后將不同。承擔(dān)相應(yīng)的能源的S3j（ j = 0 ， 1 ， ... ， 7 ）可派代表作為E3j（ j = 0 ， 1 ， ...7 ） 。規(guī)模分散點的重建信號是：S3j xjk(j=0, 1, …, 7; k=1, 2, …, n), 其中n是長度的信號。然后，我們可以得到：
認(rèn)為我們?nèi)〉昧酥挥?層小波包分解的回波信號。為了使每一個變化的更詳細(xì)的頻率成分的2階統(tǒng)計特性的重建信號也視為一個特征向量：
第4步：流行性往往大，所以我們正?；麄?。假設(shè)，從而得出的特征向量是，最后：
信號分解的小波包，然后有用的特征信息提取的特征向量是通過上述過程。相對于其他傳統(tǒng)方法，如希爾伯特變換，方法基于小波包變換分析更歡迎由于敏捷的過程和它的科學(xué)分解。
2.2版內(nèi)核主成分分析
該方法的核心主成分分析方法，適用于核心主成分分析[ 4-5 ] 。讓主要組成部分是在對角線元素后，協(xié)方差矩陣，已被算好。一般而言，前n值沿對角線，相應(yīng)的大特征值，是有用的信息的分析。常設(shè)仲裁法院解決了特征值和特征向量的協(xié)方差矩陣。求解特征方程[ 6 ] ：
如果特征值和特征向量的本質(zhì)，常設(shè)仲裁中介。讓非線性變換，項目原始空間到特征空間，然后，協(xié)方差矩陣，原來的空間具有下列表格中的功能空間：（6）
非線性主成分分析法可以被認(rèn)為是主成分分析的C的功能空間，F(xiàn). 顯然，所有的特征值和特征向量. 所有的解決方案是在空間的變換由
有一個系數(shù).得（8）
從（6）（7）（8）可以得出當(dāng)k=1,2…,M.A相當(dāng)于M*M的乘機。其要點是：（10）從（9）（10）可以獲得（11）
作為A的特征值，作為相應(yīng)的特征向量。
我們只需要計算測試點的預(yù)測的特征向量Vk對應(yīng)的非零特征值的F這樣做主要成分的提取.確定這是Bk，它是由：
不難看出，如果我們解決了直接的主要組成部分，我們需要知道確切形式的非線性圖像。還為層面的特征空間增加了計算量成倍上升。因為Eq12涉及黨內(nèi)產(chǎn)品計算， 根據(jù)原則的Hilbert -施密特我們能夠找到一種內(nèi)核功能，滿足了條件，使。然后Eq12可以寫作（13）
這里α是特征向量的光，這樣點的產(chǎn)品必須在原來的空間，但具體形式Φ （ x ）的需要不知道。映射， Φ （ x ）和空間的特點，男，都完全取決于選擇的核函數(shù)。
2.3說明算法
該算法提取目標(biāo)特征識別的故障診斷是：
第1步：提取特征的小波包變換;
第2步：計算核基質(zhì)，鉀，對每個樣品，，在原來的輸入空間，和
第3步：計算后的核基質(zhì)零意味著處理測繪數(shù)據(jù)的特征空間;
第4步：求解特征方程Mλa =Aa;
第5步：提取物的主要組成部分使用均衡器制定出一個新的載體。
由于核函數(shù)用于滿足現(xiàn)狀,又是核主成分分析可以用來代替內(nèi)在的產(chǎn)品在特徵空間。它不需要考慮的精確形式的非線性變形。. 這個映射函數(shù)可以非線性和尺寸的特征空間就會很高,但它可能會得到有效成分的主要特征,通過選擇合適的內(nèi)核函數(shù)和內(nèi)核的參數(shù).
3結(jié)果與討論
這個角色的最常見的故障的礦井提升機的頻率振動信號的裝置。實驗采用振動信號的礦井提升機作為測試數(shù)據(jù)。收集到的振動信號進行小波包變換首先處理。然后通過觀察不同的時頻能量分布在一個水平的小波包變換給出了原始數(shù)據(jù)表顯示在表1中運行電動機的特點。在故障診斷模型,用于故障識別和分類。
表1原故障數(shù)據(jù)表
實驗測試了兩部分:第一部分是性能的對比和主成分分析法(PCA)對特征提取核主成分分析的原始數(shù)據(jù),即:分布投影的主要部件故障樣本進行。第二部分是分類性能的比較,構(gòu)建了以核主成分分析提取特征后或主成分分析法(PCA)。加權(quán)最小距離,用于分類標(biāo)準(zhǔn)進行比較,這也可以測試核主成分分析和主成分分析法(PCA)性能。
在第一部份的實驗,300故障樣本被用于比較和主成分分析法(PCA)對特征提取核主成分分析。簡化的計算采用高斯核函數(shù)。
這個值σ,內(nèi)核參數(shù)和3之間,0.8%區(qū)間數(shù)降低0.4時確定的尺寸。所以最好的正確分類率在這個維度的精確度是選粉機具有最好的分類結(jié)果。
在第二部分的實驗,該分類識別特征提取了之后比較兩個方面:進行加權(quán)最小距離或種群選擇。80%的數(shù)據(jù)為訓(xùn)練和其他20%是用于測試。結(jié)果顯示在表2和3。
表2對比的辨識率的主成分分析和核主成分分析方法
表3倍比較認(rèn)可的主成分分析和核主成分分析方法
從表2、3,可以得出結(jié)論,從表2、3個核主成分分析需要更少的時間,比主成分分析法(PCA)的識別精度較高。
4結(jié)論
一個主成分分析提取方法使用內(nèi)核過錯。問題是先從一個非線性空間成為一個線性更高維度空間。然后更高維度特徵空間在以內(nèi)部產(chǎn)品與核函數(shù)。從而解決這個復(fù)雜的計算問題,巧妙地克服困難的高維度和局部極小化。從實驗數(shù)據(jù),比較分析了傳統(tǒng)主成分分析法(PCA)核主成分分析,極大地提高了特征提取和識別故障狀態(tài),效率。
參考文獻
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河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院
本科畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查表
指導(dǎo)教師： 職稱： 副教授
所在院（系）： 機械與動力工程學(xué)院 教研室（研究室）： 機械制造教研室
題 目
斗式提升機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
學(xué)生姓名
專業(yè)班級
機制08-3班
學(xué)號
1、 選題質(zhì)量：
1、選題符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，充分利用了機械設(shè)計及制造方面的知識，綜合訓(xùn)練了大學(xué)四年學(xué)習(xí)的專業(yè)知識，再次鞏固知識，為以后的工作打下基礎(chǔ)；
2、題目難易程度中等，在保證規(guī)定的生產(chǎn)率和高質(zhì)量的提升機的同時，還要保證提升機零件具有良好的工藝性，以便于進行裝配制造與管理；
3、題目工作量較大，需要設(shè)計計算的部分較多，還需要對主要設(shè)計部位進行零部件設(shè)計、計算和繪圖；
4、題目廣泛的應(yīng)用在各個部門，它具有結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、成本低、通用性強等優(yōu)點。
二、開題報告完成情況：
開題報告已完成。
三、階段性成果：
1、通過大量的資料搜集，整理思路，形成提綱；
2、完成了說明書大體框架；
3、大部分計算已完成。
四、存在主要問題：
1、設(shè)計說明書層次較亂，需要進行調(diào)整；
2、一部分設(shè)計沒有思路；
3、繪圖沒有完成。
五、指導(dǎo)教師對學(xué)生在畢業(yè)實習(xí)中，勞動、學(xué)習(xí)紀(jì)律及畢業(yè)設(shè)計（論文）進展等方面的評語
指導(dǎo)教師： （簽名）
年 月 日
2
畢
業(yè)
實
習(xí)
報
告
學(xué) 院：
專業(yè)班級：
姓 名：
學(xué) 號：
指導(dǎo)老師：
一、 實習(xí)目的
通過對煤礦用運輸機、絞車、提升機的實地實習(xí)認(rèn)識，使我們對煤礦用運輸機械的工作原理、實物和設(shè)計制造，有了一次全面的感性認(rèn)識，加深了我們對所學(xué)課程知識的理解，使學(xué)習(xí)和實踐相結(jié)合。為畢業(yè)設(shè)計做好準(zhǔn)備。
二、實習(xí)時間
2012年3月13日
三、實習(xí)地點
焦作神華重型機械制造有限公司是河南煤業(yè)化工集團裝備制造骨干企業(yè)。其前身為1905年英商福公司在焦作開辦“澤煤盛廠”（煤礦）而興建的煤礦設(shè)備修理廠。曾先后易名為焦作礦務(wù)局機修廠、焦作礦務(wù)局機 電總廠、焦作重型機器廠、焦作重型機器制造有限責(zé)任公司。是一個集科研開發(fā)、生產(chǎn)經(jīng)營、技術(shù)服務(wù)為一體的國家二級企業(yè)、國家二級計量單位、ISO國際質(zhì)量體系認(rèn)證單位（2000年版）、省級文明單位、河 南省納稅信用企業(yè)、中國煤炭機械50強，2004年改為股份制企業(yè)。
四、實習(xí)內(nèi)容
今天實習(xí)主要是對該廠的幾種主要產(chǎn)品的認(rèn)識了解。
1、絞車
調(diào)度絞車是礦山生產(chǎn)系統(tǒng)中最常用的機電設(shè)備，主要用于煤礦井下和其他礦山在傾角度小于30度的巷道中拖運礦車及其它輔助搬運工作，也可用于回采工作面和掘進工作面裝載站上調(diào)度編組礦車。 在設(shè)計過程中根據(jù)絞車牽引力選擇電動的型號以及鋼絲繩的直徑，選擇后驗證速度是否與設(shè)計要求速度一致，根據(jù)要求設(shè)計絞車是通過兩級行星輪系及所采用的浮動機構(gòu)完成絞車的減速和傳動，其兩級行星齒輪傳動分別在滾筒的兩側(cè)，從而根據(jù)設(shè)計要求確定行星減速器的結(jié)構(gòu)和各個傳動部件的尺寸，根據(jù)滾筒的結(jié)構(gòu)形式選擇制動裝置為帶式制動，并對各個設(shè)計零部件進行校核等等。絞車通過操縱工作閘和制動閘來實現(xiàn)絞車卷筒的正轉(zhuǎn)和停轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)對重物的牽引和停止兩種工作狀態(tài)。設(shè)計中絞車內(nèi)部各轉(zhuǎn)動部分均采用滾動軸承，運轉(zhuǎn)靈活。 JD-0.5型調(diào)度絞車采用行星齒輪傳動，絞車具有結(jié)構(gòu)緊湊、剛性好、效率高、安裝移動方便、起動平穩(wěn)、操作靈活、制動可靠、噪音低以及隔爆性能、設(shè)計合理、操作方便，用途廣泛等特點。 關(guān)鍵詞：調(diào)度絞車； 帶式制動；行星輪系 。
絞車傳動采用兩組內(nèi)齒輪傳動副和一組行星齒輪系。電動機軸直接伸入卷筒端部，由電機齒輪和小內(nèi)齒輪組成一對內(nèi)齒輪傳動副；內(nèi)齒輪的連軸齒輪與另一小內(nèi)齒輪又組成第二個內(nèi)齒輪傳動副；以第二個內(nèi)齒輪的連軸齒輪為太陽輪和行星架上的兩個行星輪相嚙合、兩個行星輪又和大內(nèi)齒輪相嚙合構(gòu)成行星輪系。機器運轉(zhuǎn)時；當(dāng)剎緊大內(nèi)齒圈上的剎車帶、而卷筒松剎時，行星齒輪一面繞著心軸自轉(zhuǎn)、同時又繞著太陽輪公轉(zhuǎn)，由于行星齒輪架和卷筒有兩個鍵和六個螺栓相連接，因此帶動卷筒旋轉(zhuǎn)進行作業(yè)。
當(dāng)剎緊卷筒上的剎車帶、松開大內(nèi)齒圈上的剎車帶時；行星架停止轉(zhuǎn)動、行星輪僅繞心軸自轉(zhuǎn)并帶動大內(nèi)齒圈旋轉(zhuǎn)。
如果卷筒和大內(nèi)齒圈兩個剎車同時松開，則兩種運轉(zhuǎn)都有可能出現(xiàn)；但是，嚴(yán)禁兩個剎車帶同時剎緊！同時剎緊將會發(fā)生設(shè)備事故。
絞車可通過兩個剎車裝置交替剎緊、松開來調(diào)節(jié)牽引速度。
2、刮板運輸機
用刮板鏈牽引，在槽內(nèi)運送散料的輸送機叫刮板輸送機。KS刮板輸送機刮板輸送機的相鄰中部槽在水平、垂直面內(nèi)可有限度折曲的叫可彎曲刮板輸送機。其中機身在工作面1和運輸巷道交匯處呈90度彎曲設(shè)置的工作面輸送機叫“拐角刮板輸送機”。 在當(dāng)前采煤工作面內(nèi)，刮板輸送機的作用不僅是運送煤和物料，而且還是采煤機的運行軌道，因此它成為現(xiàn)代化采煤工藝中不可缺少的主要設(shè)備。刮板輸送機能保持連續(xù)運轉(zhuǎn)，生產(chǎn)就能正常進行。否則，整個采煤工作面就會呈現(xiàn)停產(chǎn)狀態(tài)，使整個生產(chǎn)中斷。
部件組成
各種類型的刮板輸送機的主要結(jié)構(gòu)和組成的部件基本是相同的，它由機頭、中間部和機尾部等三個部分組成。
此外，還有供推移輸送機用的液壓千斤頂裝置和緊鏈時用的緊鏈器等附屬部件。機頭部由機頭架、電動機、液力偶合器、減速器及鏈輪等件組成。中部由過渡槽、中部槽、鏈條和刮板等件組成。機尾部是供刮板鏈返回的裝置。重型刮板輸送機的機尾與機頭一樣，也設(shè)有動力傳動裝置，從安設(shè)的位置來區(qū)分叫上機頭與下機頭。
刮板輸送機組成
按刮板輸送機溜槽的布置方式和結(jié)構(gòu)，可分為并列式及重疊式兩種，按鏈條數(shù)目及布置方式，可分為單鏈、雙邊鏈、雙中心鏈和三鏈4種。
實際應(yīng)用
刮板輸送機可用于水平運輸，亦可用于傾斜運輸。沿傾斜向上運輸時，煤層傾角不得超過25°，向下運輸時，傾角不得超過20°，當(dāng)煤層傾角較大時，應(yīng)安裝防滑裝置?？蓮澢伟遢斔蜋C允許在水平和垂直方向作2°～4°的彎曲。
刮板輸送機的工作原理是什么？
刮板輸送機的工作原理是，將敞開的溜槽，作為煤炭、矸石或物料等的承受件，將刮板固定在鏈條上（組成刮板鏈），作為牽引構(gòu)件。當(dāng)機頭傳動部啟動后，帶動機頭軸上的鏈輪旋轉(zhuǎn)，使刮板鏈循環(huán)運行帶動物料沿著溜槽移動，直至到機頭部卸載。刮板鏈繞過鏈輪作無級閉合循環(huán)運行，完成物料的輸送。
刮板輸送機有什么優(yōu)缺點？
優(yōu)點: 1、結(jié)構(gòu)堅實。能經(jīng)受住煤炭、矸石或其他物料的沖、撞、砸、壓等外力作用。
2、 能適應(yīng)采煤工作面底板不平、彎曲推移的需要，可以承受垂直或水平方向的彎曲。
3、機身矮，便于安裝。
4、能兼作采煤機運行的軌道。
5、可反向運行，便于處理底鏈?zhǔn)鹿省?
6、能作液夜支架前段的支點。
缺點: 1、空載功率消耗較大，為總功率的30%左右。
2、不宜長距離輸送。
3、易發(fā)生掉鏈、跳鏈?zhǔn)鹿省?
4、消耗鋼材多。成本大。
輸送機的分類輸送機一般按有無牽引件來進行分類
具有牽引件的輸送機一般包括牽引件、承載構(gòu)件、驅(qū)動裝置、張緊裝置、改向裝置和支承件等。牽引件用以傳遞牽引力，可采用輸送帶、牽引鏈或鋼絲繩；承載構(gòu)件用以承放物料，有料斗、托架或吊具等；驅(qū)動裝置給輸送機以動力，一般由電動機、減速器和制動器(停止器)等組成；張緊裝置一般有螺桿式和重錘式兩種，可使?fàn)恳３忠欢ǖ膹埩痛苟?，以保證輸送機正常運轉(zhuǎn)；支承件用以承托牽引件或承載構(gòu)件，可采用托輥、滾輪等。
具有牽引件的輸送機的結(jié)構(gòu)特點是：被運送物料裝在與牽引件連結(jié)在一起的承載構(gòu)件內(nèi)，或直接裝在牽引件(如輸送帶)上，牽引件繞過各滾筒或鏈輪首尾相連，形成包括運送物料的有載分支和不運送物料的無載分支的閉合環(huán)路，利用牽引件的連續(xù)運動輸送物料。
這類的輸送機種類繁多，主要有帶式輸送機、板式輸送機、小車式輸送機、自動扶梯、自動人行道、刮板輸送機、埋刮板輸送機、斗式輸送機、斗式提升機、懸掛輸送機和架空索道等。
沒有牽引件的輸送機的結(jié)構(gòu)組成各不相同，用來輸送物料的工作構(gòu)件亦不相同。它們的結(jié)構(gòu)特點是：利用工作構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)運動或往復(fù)運動，或利用介質(zhì)在管道中的流動使物料向前輸送。例如，輥子輸送機的工作構(gòu)件為一系列輥子，輥子作旋轉(zhuǎn)運動以輸送物料；螺旋輸送機的工作構(gòu)件為螺旋，螺旋在料槽中作旋轉(zhuǎn)運動以沿料槽推送物料；振動輸送機的工作構(gòu)件為料槽，料槽作往復(fù)運動以輸送置于其中的物料等。
未來輸送機的將向著大型化發(fā)展、擴大使用范圍、物料自動分揀、降低能量消耗、減少污染等方面發(fā)展。
大型化包括大輸送能力、大單機長度和大輸送傾角等幾個方面。水力輸送裝置的長度已達440公里以上帶式輸送機的單機長度已近15公里，并已出現(xiàn)由若干臺組成聯(lián)系甲乙兩地的“帶式輸送道”。不少國家正在探索長距離、大運量連續(xù)輸送物料的更完善的輸送機結(jié)構(gòu)。擴大輸送機的使用范圍，是指發(fā)展能在高溫、低溫條件下有腐蝕性、放射性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團、粘性物料的輸送機
發(fā)展趨向 輸送機的發(fā)展趨向是：①繼續(xù)向大型化發(fā)展。大型化包括大輸送能力、大單機長度和大輸送傾角等幾個方面。水力輸送裝置的長度已達 440公里以上。帶式輸送機的單機長度已近15公里，并已出現(xiàn)由若干臺組成聯(lián)系甲乙兩地的"帶式輸送道"。不少國家正在探索長距離、大運量連續(xù)輸送物料的更完善的輸送機結(jié)構(gòu)。②擴大輸送機的使用范圍。發(fā)展能在高溫、低溫條件下、有腐蝕性、放射性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團、粘性的物料的輸送機。③使輸送機的構(gòu)造滿足物料搬運系統(tǒng)自動化控制對單機提出的要求。如郵局所用的自動分揀包裹的小車式輸送機應(yīng)能滿足分揀動作的要求等。④降低能量消耗以節(jié)約能源，已成為輸送技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)科研工作的一個重要方面。已將1噸物料輸送1公里所消耗的能量作為輸送機選型的重要指標(biāo)之一。⑤減少各種輸送機在作業(yè)時所產(chǎn)生的粉塵、噪聲和排放的廢氣。
帶式輸送機
帶式輸送機是最重要的現(xiàn)代散狀物料輸送設(shè)備，它廣泛的應(yīng)用電力、糧食、冶金、化工、煤炭、礦山、港口、建材等領(lǐng)域。近年來，帶式輸送機因為它所擁有的輸送料類廣泛、輸送能力范圍寬、輸送路線的適應(yīng)性強以及靈活的裝卸料和可靠性強費用低的特點，已經(jīng)在某些領(lǐng)域逐漸開始取代汽車、機車運輸。成為散料運輸?shù)闹饕b備，在社會經(jīng)濟結(jié)構(gòu)中扮演越來越重要的角色。特別是電動滾筒驅(qū)動的帶式輸送機在糧庫的散料輸送過程中更加有無可比擬的優(yōu)勢和發(fā)展?jié)摿σ虼宋覀冮_拓思維、努力創(chuàng)新并結(jié)合自己原有的知識和現(xiàn)有的資料對其進行創(chuàng)新完善。在此過程中檢驗自己的創(chuàng)新能力使其應(yīng)用的范圍更加廣泛的在國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域起到更加重要的作用。
加快帶式輸送機的創(chuàng)新研制特別是以電動滾筒作為驅(qū)動裝置的帶式輸送機有著極其重要的意義。因其擁有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動效率高、噪聲低、使用壽命長、運轉(zhuǎn)穩(wěn)定、工作可靠性和密封性好、占據(jù)空間小等特點，并能適應(yīng)在各種惡劣工作環(huán)境下工作包括潮濕、泥濘、粉塵多等。因此國內(nèi)外將帶式輸送機（電動滾筒驅(qū)動）廣泛應(yīng)用于采礦、糧食、冶金等各個生產(chǎn)領(lǐng)域，思維的不斷開闊、制造技術(shù)的不斷提高和制造材料的不斷改進，帶式輸送機將以前所未有的速度發(fā)展。保障散料輸送工作高效、安全、可靠的運轉(zhuǎn)，并將在社會和經(jīng)濟發(fā)展領(lǐng)域繼續(xù)起到更加重要的意義。
輸送機械按使用的用途分可以分為:
1,散料輸送機械(如:帶式輸送機\螺旋輸送機\斗式提升機\大傾角輸送機等) （1）帶式輸送機由驅(qū)動裝置拉緊裝置輸送帶中部構(gòu)架和托輥組成輸送帶作為牽引和承載構(gòu)件，借以連續(xù)輸送散碎物料或成件品。
帶式輸送機是一種摩擦驅(qū)動以連續(xù)方式運輸物料的機械。應(yīng)用它，可以將物料在一定的輸送線上，從最初的供料點到最終的卸料點間形成一種物料的輸送流程。它既可以進行碎散物料的輸送，也可以進行成件物品的輸送。除進行純粹的物料輸送外，還可以與各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)流程中的工藝過程的要求相配合，形成有節(jié)奏的流水作業(yè)運輸線。所以帶式輸送機廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化的各種工業(yè)企業(yè)中。 在礦山的井下巷道、礦井地面運輸系統(tǒng)、露天采礦場及選礦廠中，廣泛應(yīng)用帶式輸送機。它用于水平運輸或傾斜運輸。
通用帶式輸送機由輸送帶、托輥、滾筒及驅(qū)動、制動、張緊、改向、裝載、卸載、清掃等裝置組成。
①輸送帶 常用的有橡膠帶和塑料帶兩種。 橡膠帶適用于工作環(huán)境溫度-15～40°C之間。物料溫度不超過50°C。向上輸送散粒料的傾角12°～24°。對于大傾角輸送可用花紋橡膠帶。塑料帶具有耐油、酸、堿等優(yōu)點，但對于氣候的適應(yīng)性差，易打滑和老化。帶寬是帶式輸送機的主要技術(shù)參數(shù)。
②托輥 分單滾筒（膠帶對滾筒的包角為210°～230°）、雙滾筒（包角達350°）和多滾筒（用于大功率）等。有槽形托輥、平形托輥、調(diào)心托輥、緩沖托輥。槽形托輥（由2～5個輥子組成）支承承載分支，用以輸送散粒物料；調(diào)心托輥用以調(diào)整帶的橫向位置，避免跑偏；緩沖托輥裝在受料處，以減小物料對帶的沖擊。
③滾筒 分驅(qū)動滾筒和改向滾筒。驅(qū)動滾筒是傳遞動力的主要部件。分單滾筒（膠帶對滾筒的包角為210°～230°）、雙滾筒（包角達350°）和多滾筒（用于大功率）等。
④張緊裝置 其作用是使輸送帶達到必要的張力，以免在驅(qū)動滾筒上打滑，并使輸送帶在托輥間的撓度保證在規(guī)定范圍內(nèi)。
帶式輸送機的技術(shù)優(yōu)勢
首先是它運行可靠。在許多需要連續(xù)運行的重要的生產(chǎn)單位，如發(fā)電廠煤的輸送，鋼鐵廠和水泥廠散狀物料的輸送，以及港口內(nèi)船舶裝卸等均采用帶式輸送機。如在這些場合停機，其損失是巨大的。必要時，帶式輸送機可以一班接一班地連續(xù)工作。
帶式輸送機動力消耗低。由于物料與輸送帶幾乎無相對移動，不僅使運行阻力小(約為刮板輸送機的1/3-1/5)，而且對貨載的磨損和破碎均小，生產(chǎn)率高。這些均有利于降低生產(chǎn)成本。
帶式輸送機的輸送線路適應(yīng)性強又靈活。線路長度根據(jù)需要而定．短則幾米，長可達10km以上?？梢园惭b在小型隧道內(nèi)，也可以架設(shè)在地面交通混亂和危險地區(qū)的上空。
根據(jù)工藝流程的要求，帶式輸送機能非常靈活地從一點或多點受料．也可以向多點或幾個區(qū)段卸料。當(dāng)同時在幾個點向輸送帶上加料(如選煤廠煤倉下的輸送機)或沿帶式輸送機長度方向上的任一點通過均勻給料設(shè)備向輸送帶給料時，帶式輸送機就成為一條主要輸送干線。
帶式輸送機可以在貯煤場料堆下面的巷道里取料，需要時，還能把各堆不同的物料進行混合。物料可簡單地從輸送機頭部卸出，也可通過犁式卸料器或移動卸料車在輸送帶長度方向的任一點卸料。
（2）螺旋輸送機俗稱絞龍，適用于顆?；蚍蹱钗锪系乃捷斔?，傾斜輸送，垂直輸送等形式。輸送距離根據(jù)畸形不同而不同，一般從2米到70米。
輸送原理：旋轉(zhuǎn)的螺旋葉片將物料推移而進行螺旋輸送機輸送。使物料不與螺旋輸送機葉片一起旋轉(zhuǎn)的力是物料自身重量和螺旋輸送機機殼對物料的摩擦阻力。
結(jié)構(gòu)特點：螺旋輸送機旋轉(zhuǎn)軸上焊有螺旋葉片，葉片的面型根據(jù)輸送物料的不同有實體面型、帶式面型、葉片面型等型式。螺旋輸送機的螺旋軸在物料運動方向的終端有止推軸承以隨物料給螺旋的軸向反力，在機長較長時，應(yīng)加中間吊掛軸承。
雙螺旋輸送機就是有兩根分別焊有旋轉(zhuǎn)葉片的旋轉(zhuǎn)軸的螺旋輸送機。說白了，就是把兩個螺旋輸送機有機的結(jié)合在一起，組成一臺螺旋輸送機。 螺旋輸送機旋轉(zhuǎn)軸的旋向，決定了物料的輸送方向，但一般螺旋輸送機在設(shè)計時都是按照單項輸送來設(shè)計旋轉(zhuǎn)葉片的。當(dāng)反向輸送時，會大大降低輸送機的使用壽命。
（3）斗式提升機 利用均勻固接于無端牽引構(gòu)件上的一系列料斗，豎向提升物料的連續(xù)輸送機械。
斗式提升機具有輸送量大，提升高度高，運行平穩(wěn)可靠，壽命長顯著優(yōu)點，其主要性能及參數(shù)符合JB3926----85《垂直斗式提升機》（該標(biāo)準(zhǔn)等效參照了國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進標(biāo)準(zhǔn)），牽引圓環(huán)鏈符合MT36----80《礦用高強度圓環(huán)鏈》,本提升機適于輸送粉狀，粒狀及小塊狀的無磨琢性及磨琢性小的物料，如：煤、水泥、石塊、砂、粘土、礦石等，由于提升機的牽引機構(gòu)是環(huán)行鏈條，因此允許輸送溫度較高的材料(物料溫度不超過250 ℃)。一般輸送高度最高可達40米。 斗式提升機工作原理
斗式提升機結(jié)構(gòu)簡單、運行平穩(wěn)，掏取式裝料，混合式或重力卸料，斗式提升機輪緣采用組合鏈輪，更換方便，鏈輪輪緣經(jīng)特殊處理壽命長，下部如采用重力自動張緊裝置，能保持恒定的張力，避免打滑或脫鏈，同時在料斗遇阻時，有一定的容讓性能夠有效地保護運動部件，物料溫度不超過250 ℃。
2,物流輸送機械(如:流水線,流水線設(shè)備,輸送線,懸掛輸送線,升降機,氣動升降機,齒條式升降機,剪叉式,升降機,輥道輸送機,升降機) 。
輸送機種類：大傾角輸送機 波形擋邊輸送機 擋邊隔板輸送機，移動輸送機 移動式輸送機 水平移動式輸送機，大傾角膠帶輸送機。輸送機是彩瓦機械的配套設(shè)備，應(yīng)用廣泛
不銹鋼網(wǎng)帶輸送機
1.本機型機架可采用不銹鋼制作，鋁型材制作。鏈板可根據(jù)需要選用相應(yīng)材質(zhì)和寬度的鏈板。參照輸送產(chǎn)品-平板鏈 來選型
2.選用不同形式的平板鏈，可實現(xiàn)平面輸送、平面轉(zhuǎn)彎、提升下降等各種功能。
3.電機可根據(jù)需要設(shè)置在機架下面或機架上面。
4.速度調(diào)節(jié)可選擇變頻調(diào)速或選用無級變速減速電機。
5.輸送機可設(shè)置側(cè)面擋板，兩側(cè)安裝控制工位單元，實輸送過程的自動化功能
6.用戶在詢價時請?zhí)峁┰敿?xì)輸送物料名稱、尺寸和要求機器的材質(zhì)、尺寸、速度、輸送量要求等 。
3、皮帶運輸機
皮帶運輸機，是運用皮帶的無極運動運輸物料的機械。皮帶運輸機運行時皮帶跑偏是最常見的故障，為解決這類故障重點要注意安裝的尺寸精度與日常的維護保養(yǎng)。機器的維護保養(yǎng)是一項極其重要的經(jīng)常性的工作，它應(yīng)與極其的操作和檢修等密切配合，應(yīng)有專職人員進行值班檢查。
皮帶運輸機
皮帶輸送機常見故障： 皮帶跑偏的原因有多種，需根據(jù)不同的原因區(qū)別處理。 1.1 調(diào)整承載托輥組 皮帶機的皮帶在整個皮帶運輸機的中部跑偏時可調(diào)整托輥組的位置來調(diào)整跑偏；在制造時托輥組的兩側(cè)安裝孔都加工成長孔，以便進行調(diào)整。具體方法是皮帶偏向哪一側(cè)，托輥組的哪一側(cè)朝皮帶前進方向前移，或另外一側(cè)后移。皮帶向上方向跑偏則托輥組的下位處應(yīng)當(dāng)向左移動，托輥組的上位處向右移動。
1.2安裝調(diào)心托輥組 調(diào)心托輥組有多種類型如中間轉(zhuǎn)軸式、四連桿式、立輥式等，其原理是采用阻擋或托輥在水平面內(nèi) 方向轉(zhuǎn)動阻擋或產(chǎn)生橫向推力使皮帶自動向心達到調(diào)整皮帶跑偏的目的。一般在皮帶運輸機總長度較短時或皮帶運輸機雙向運行時采用此方法比較合理，原因是較短皮帶運輸機更容易跑偏并且不容易調(diào)整。而長皮帶運輸機最好不采用此方法，因為調(diào)心托輥組的使用會對皮帶的使用壽命產(chǎn)生一定的影響。
1.3 調(diào)整驅(qū)動滾筒與改向滾筒位置 驅(qū)動滾筒與改向滾筒的調(diào)整是皮帶跑偏調(diào)整的重要環(huán)節(jié)。因為一條皮帶運輸機至少有2到5個滾筒，所有滾筒的安裝位置必須垂直于皮帶運輸機長度方向的中心線，若偏斜過大必然發(fā)生跑偏。其調(diào)整方法與調(diào)整托輥組類似。對于頭部滾筒如皮帶向滾筒的右側(cè)跑偏，則右側(cè)的軸承座應(yīng)當(dāng)向前移動，皮帶向滾筒的左側(cè)跑偏，則左側(cè)的軸承座應(yīng)當(dāng)向前移動，相對應(yīng)的也可將左側(cè)軸承座后移或右側(cè)軸承座后移。尾部滾筒的調(diào)整方法與頭部滾筒剛好相反。經(jīng)過反復(fù)調(diào)整直到皮帶調(diào)到較理想的位置。在調(diào)整驅(qū)動或改向滾筒前最好準(zhǔn)確安裝其位置。
1.4 張緊處的調(diào)整 皮帶張緊處的調(diào)整是皮帶運輸機跑偏調(diào)整的一個非常重要的環(huán)節(jié)。重錘張緊處上部的兩個改向滾筒除應(yīng)垂直于皮帶長度方向以外還應(yīng)垂直于重力垂線，即保證其軸中心線水平。使用螺旋張緊或液壓油缸張緊時，張緊滾筒的兩個軸承座應(yīng)當(dāng)同時平移，以保證滾筒軸線與皮帶縱向方向垂直。具體的皮帶跑偏的調(diào)整方法與滾筒處的調(diào)整類似。
1.5 轉(zhuǎn)載點處落料位置對皮帶跑偏的影響 轉(zhuǎn)載點處物料的落料位置對皮帶的跑偏有非常大的影響，尤其在兩條皮帶機在水平面的投影成垂直時影響更大。通常應(yīng)當(dāng)考慮轉(zhuǎn)載點處上下兩條皮帶機的相對高度。相對高度越低，物料的水平速度分量越大，對下層皮帶的側(cè)向沖擊也越大，同時物料也很難居中。使在皮帶橫斷面上的物料偏斜，最終導(dǎo)致皮帶跑偏。如果物料偏到右側(cè)，則皮帶向左側(cè)跑偏，反之亦然。在設(shè)計過程中應(yīng)盡可能地加大兩條皮帶機的相對高度。在受空間限制的移動散料運輸機械的上下漏斗、導(dǎo)料槽等件的形式與尺寸更應(yīng)認(rèn)真考慮。一般導(dǎo)料槽的的寬度應(yīng)為皮帶寬度的三分之二左右比較合適。為減少或避免皮帶跑偏可增加擋料板阻擋物料，改變物料的下落方向和位置。
1．6 雙向運行皮帶運輸機跑偏的調(diào)整 雙向運行的皮帶運輸機皮帶跑偏的調(diào)整比單向皮帶運輸機跑偏的調(diào)整相對要困難許多，在具體調(diào)整時應(yīng)先調(diào)整某一個方向，然后調(diào)整另外一個方向。調(diào)整時要仔細(xì)觀察皮帶運動方向與跑偏趨勢的關(guān)系，逐個進行調(diào)整。重點應(yīng)放在驅(qū)動滾筒和改向滾筒的調(diào)整上，其次是托輥的調(diào)整與物料的落料點的調(diào)整。 同時應(yīng)注意皮帶在硫化接頭時應(yīng)使皮帶斷面長度方向上的受力均勻,在采用導(dǎo)鏈牽引時兩側(cè)的受力盡可能地相等。
五、實習(xí)總結(jié)
通過這此實習(xí)讓我學(xué)到了很多學(xué)校里學(xué)不到的東西，學(xué)會了我怎樣去與顧客接處，讓我認(rèn)識到，生活中的很多事情不是那么輕易就能做好的，要靠自己的不斷努力和堅韌的毅力才能做好。使我們對煤礦用運輸機械的工作原理、實物和設(shè)計制造，有了一次全面的感性認(rèn)識，加深了我們對所學(xué)課程知識的理解，使學(xué)習(xí)和實踐相結(jié)合。為畢業(yè)設(shè)計做好準(zhǔn)備。
河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院
本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
題目名稱
斗式提升機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
學(xué)生姓名
專業(yè)班級
學(xué)號
一、 選題的目的和意義：
隨著國民經(jīng)濟對燃料和各種礦物需要量的不斷增長，礦井生產(chǎn)機械化、自動化和集中化程度的不斷提高，各種礦物的產(chǎn)量亦不斷擴大；我國煤礦和各類礦山每年都要生產(chǎn)大量的煤和礦石。為了使礦井生產(chǎn)能夠正常地進行和充分發(fā)揮設(shè)備的效能，目前在礦井井下主要運輸環(huán)節(jié)之間普遍設(shè)置了各類的煤倉，以調(diào)節(jié)和緩和各運輸環(huán)節(jié)的能力，使之連成一個有機的整體，以保證煤和礦石源源不斷地運到地面上來。因此，提升機在礦井生產(chǎn)中的一個十分重要的環(huán)節(jié)。
二、 國內(nèi)外研究綜述：
提升機中最主要的故障是在倉內(nèi)發(fā)生堵塞事故，漏口的反復(fù)堵塞使煤的流動呈間歇狀況，影響放出口的生產(chǎn)率，倉內(nèi)的嚴(yán)重堵塞往往還會形成跑倉事故，威脅著工人的生命安全。
要使提升機堵塞事故不是一件容易的事，國內(nèi)外在這方面進行了大量的研究工作。根據(jù)對貯倉堵塞事故的觀察和分析可以發(fā)現(xiàn)，堵塞事故多數(shù)發(fā)生在倉體的下部和漏斗口附近，并有一定的規(guī)律性。常見的堵塞現(xiàn)象主要有以下幾種：卡塞現(xiàn)象、結(jié)拱現(xiàn)象、黏附現(xiàn)象、棚蓋現(xiàn)象。
煤從倉內(nèi)流出受許多因素的綜合影響，主要包括內(nèi)因和外因兩個方面。內(nèi)因主要是指煤的物理機械性質(zhì)，如貯料的品種、粒度組成、含水量等，但其中起決定性的因素使貯料的粒度組成。外因主要是指倉體功能設(shè)計中的一些因素，如倉體、斗倉及漏口的斷面形狀與尺寸、漏口的數(shù)目和傾角、倉體貯料的高度等。
防止堵塞事故可以從以下幾個方面入手：選擇合理的倉體結(jié)構(gòu)形式、改進斗倉和漏口的結(jié)構(gòu)、加強和改進倉體的防護、在倉體下部設(shè)置破拱帽、采用彈性卸料口等。根據(jù)傳送量可調(diào)節(jié)傳送速度，并隨需求選取型號升機按牽引件的構(gòu)造不同分為TD型、TGD型、TH型、NE型4種。按照斗型不同分為深斗、中深斗、淺斗和鱗斗幾種形式(一般情況下，淺料斗適宜于輸送較潮濕、易結(jié)塊、較難拋出的物料；深料斗適宜于輸送干燥、松散、易拋出的物料)。按取料方式不同可分為掏取式或喂人式裝載。
三、 畢業(yè)設(shè)計（論文）所用的主要技術(shù)與方法：
1. 圖書館查閱相關(guān)資料。
2. 在工廠的實踐畢業(yè)實習(xí)。
3. 老師和工程師的指導(dǎo)。
4. 查閱網(wǎng)上的相關(guān)資料。
5. PROE、AutoCAD、CAXA等計算機軟件
四、 主要參考文獻與資料獲得情況：
[1] 程居山主編.礦山機械.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2005.8
[2] 辛一行主編 . 現(xiàn)代機械設(shè)備設(shè)計手冊 . 機械工業(yè)出版社 2000
[3] 馬新民主編.礦山機械.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1999.8
[4] 何慶主編 . 機械制造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)與范例 . 化學(xué)工業(yè)出版社 2008
[5] 杜文豐主編 . Auto CAD2004中文版機械制圖 . 北京大學(xué)出版社 2003
[6] 顧崇銜 主編. 機械制造工藝學(xué). 陜西科學(xué)技術(shù)出版社 1999
[7] 孔慶華 劉傳紹 主編. 極限配合與測量技術(shù)基礎(chǔ). 同濟大學(xué)出版社，2002
[8] 孫桓 陳作模 葛文杰主編. 機械原理 . 高等教育出版社 2006
[9] 濮良貴 紀(jì)名剛編著. 機械設(shè)計 . 高等教育出版社 2007
五、 畢業(yè)設(shè)計（論文）進度安排（按周說明）
1～2 周：查找相關(guān)書籍及相關(guān)資料,進行總體分析。
3～4 周：根據(jù)收集的資料及所學(xué)的相關(guān)知識進行斗式提升機的總體設(shè)計。
5～6 周：進行各零部件的參數(shù)設(shè)計，并繪制相應(yīng)的裝配圖和零件圖。
7～8 周：進行帶式輸送機驅(qū)動部分的參數(shù)設(shè)計，繪制裝配圖，確定控制方案，
畫出整體聯(lián)系尺寸圖。
9～12周：檢查錯誤，進行修改，完善設(shè)計內(nèi)容。
13 周：上交圖紙，準(zhǔn)備答辯。
14 周：答辯。
六、 指導(dǎo)教師審批意見：
指導(dǎo)教師： （簽名）
年 月 日
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