300噸每小時煤粉帶式輸送機設計-機械畢業(yè)論文【答辯優(yōu)秀】

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1、目 錄 摘要 . 錯誤 !未定義書簽。 Abstract. 2 1 緒論 . 3 2 帶式輸送機概述 . 5 2.1 帶式輸送機的應用 . 5 2.2 帶式輸送機的分類 . 6 2.4 帶式 輸送機的工作原理 . 7 2.5 帶式輸送機的結構和布置形式 . 8 2.5.1 帶式輸送機的結構 . 8 2.5.2 布置方式 . 8 3 帶式輸送機的設計計算 . 9 3.1 已知原始數據及工作條件 . 9 3.2 計算步驟 . 10 3.3 傳動功率計算 . 12 3.4.1 傳動軸功率計算 . 12 3.5 輸送帶張力計算 . 14 3.5.1 最大張力計算及輸送帶材料選擇 . 14 3.5.2

2、輸送帶不打滑條件校核 . 15 3.5.2 輸送帶下垂度校核 . 16 3.5.3 各特性點張力計算 . 16 3.8 拉緊力計算 . 18 4 驅動裝置的選用與設計 . 19 4.1 電機的選用 . 19 4.2.1 傳動裝置的總傳動比 . 19 4.2.3 聯軸器 . 20 5 帶式輸送機部件的選用 . 22 5.1 輸送帶 . 22 5.1.1 輸送帶的分類： . 23 5.1.2 輸送帶的連接 . 24 5.2 傳動滾筒 . 25 5.2.1 傳動滾筒的作用及類型 . 25 5.2.2 傳動滾筒的選型及設計 . 25 5.3 托輥 . 26 5.3.1 托輥的作用與類型 . 26 5.

3、3.2 托輥的選型 . 28 5.6 拉緊裝置 . 29 5.6.1 拉緊裝置的作用 . 29 5.6.2 張緊裝置在使用中應滿足的要求 . 29 5.6.3 拉緊裝置在過渡工況下的工作特點 . 30 5.6.4 拉緊裝置布置時應遵循的原則 . 30 5.6.5 拉緊裝置的種類及特點 . 31 6 其他裝置 . 33 6.1 給料裝置 . 33 6.2 卸料裝置 . 33 6.3 清掃裝置 . 34 7 電氣及安全保護裝置 . 35 結論 . 36 參考文獻 . 37 1 摘要 本次畢業(yè)設計是關于礦用固定式帶式輸送機的設計。 首先對膠帶輸送機作了簡單的概述；接著分析了帶式輸送機的選型原則及計算

4、方法；然后根據這些設計準則與計算選型方 法按照給定參數要求進行選型設計；接著對所選擇的輸送機各主要零部件進行了校核。普通型帶式輸送機由六個主要部件組成：傳動裝置，機尾和導回裝置，中部機架，拉緊裝置以及膠帶。最后簡單的說明了輸送機的安裝與維護。 目前，膠帶輸送機正朝著長距離，高速度，低摩擦的方向發(fā)展，近年來出現的氣墊式膠帶輸送機就是其中的一個。在膠帶輸送機的設計、制造以及應用方面 ,目前我國與國外先進水平相比仍有較大差距 ,國內在設計制造帶式輸送機過程中存在著很多不足。 本次帶式輸送機設計代表了設計的一般過程 , 對今后的選型設計工作有一定的參考價值。 關鍵詞 ： 帶式輸送機； 選型設計；主要部

5、件 2 Abstract The design is a graduation project about the belt conveyor used in coal mine. At first, it is introduction about the belt conveyor. Next, it is the principles about choose component parts of belt conveyor. After that the belt conveyor abase on the principle is designed. Then, it is chec

6、king computations about main component parts. The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Drive Unit, Jib or Delivery End, Tail Ender Return End, Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt. At last, it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor. Today, long distance, h

7、igh speed, low friction is the direction of belt conveyors development. Air cushion belt conveyor is one of them. At present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. There are a lot of wastes in the design of belt conveyor. Keyword: belt conveyor； Lect

8、otype Design；main parts 3 1 緒論 4 帶 式輸送機是連續(xù)運行的運輸設備 ， 在冶金 、 采礦 、 動力 、 建材等重工業(yè)部門及交通運輸部門中主要用來運送大量散狀貨物 ， 如礦石 、 煤 、 砂等粉 、 塊狀物和包裝好的成件物品 。帶式輸送機是煤礦最理想的高效連續(xù)運輸設備，與其他運輸設備相比，不僅具有長距離、大運量、連續(xù)輸送等優(yōu)點，而且運行可靠 ,易于實現自動化、集中化控制 ,特別是對高產高效礦 5 井，帶式輸送機已成為煤炭高效開采機電一體化技術與裝備的關鍵設備。特別是近 10年 ， 長距離 、 大運量 、 高速度的帶式輸送機的出現 ， 使其在礦山建設的井下巷道 、

9、礦井地表運輸系統(tǒng)及露天采礦場 、 選礦廠中的應用又得 到進一步推廣 。 選擇 帶式輸送機這種通用機械的設計作為畢業(yè)設計的選題，能培養(yǎng)我們獨立解決工程實際問題的能力， 通過這次畢業(yè)設計是對所學基本理論和專業(yè)知識的一次綜合運用，也使我們的設計、計算和繪圖能力都得到了全面的訓練。 原始參數： 1）輸送物料：石灰石 2）物料特性：（ 1）塊度： 0 50mm （ 2）散裝密度： 1.2t/m3 （ 3）在輸送帶上堆積角： =25 3）輸送系統(tǒng)及相關尺寸：（ 1）運距： 30m （ 2）傾斜角： =0 （ 3）最大運量 :300t/h 設計解決的問題： 熟悉帶式輸送機的各部分的功能與作用， 對主要部件進

10、行選型設計與計算，解決在實際使用中容易出現的問題，并大膽地進行創(chuàng)新設計。 2 帶式輸送機概述 2.1 帶式輸送機的應用 帶式輸送機是連續(xù)運輸機的一種，連續(xù)運輸機是固定式或運移式起重運輸機中主要類型之一，其運輸特點是形成裝載點到裝載點之間的連續(xù)物料流，靠連續(xù)物料流的整體運動來完成物流從裝載點到卸載點的輸送。在工業(yè) 、 農業(yè) 、 交通等各企業(yè)中，連續(xù)運輸機是生產過程 6 中組成有節(jié)奏的流水作業(yè)運輸線不可缺少的組成部分。 連續(xù)運輸機可分為： （ 1）具有撓性牽引物件的輸送機，如帶式輸送機，板式輸送機 ，刮板輸送機，斗式輸送機 、 自動扶梯及架空索道等； （ 2）不具有撓性牽引物件的輸送機，如螺旋輸送

11、機 、 振動輸送機等； （ 3）管道輸送機 (流體輸送 )，如氣力輸送裝置和液力輸送管道。 其中帶輸送機是連續(xù)運輸機中是使用最廣泛的，帶式輸送機運行可靠，輸送量大，輸送距離長，維護簡便，適應于冶金煤炭，機械電力，輕工，建材，糧食等各個部門。 2.2 帶式輸送機的分類 帶式輸送機分類方法有多種，按運輸物料的輸送帶結構可分成兩類，一類是普通型帶式輸送機，這類帶式輸送機在輸送帶運輸物料的過程中，上帶呈槽形，下帶呈平形，輸送帶有托 輥托起，輸送帶外表幾何形狀均為平面；另外一類是特種結構的帶式輸送機，各有各的輸送特點。其簡介如下： 80TDQDDXU 型 固 定 式 帶 式 輸 送 機輕 型 固 定 式

12、 帶 式 輸 送 機普 通 型型 鋼 繩 芯 帶 式 輸 送 機型 帶 式 輸 送 機管 形 帶 式 輸 送 機帶 式 輸 送 機氣 墊 帶 式 輸 送 機波 狀 擋 邊 帶 式 輸 送 機特 種 結 構 型鋼 繩 牽 引 帶 式 輸 送 機壓 帶 式 帶 式 輸 送 機其 他 類 型 2.3 帶式輸送機的發(fā)展狀況 目前帶式輸送機已廣泛應用于國民經經濟各個部門，近年來在露天礦和地下礦的聯合運輸系統(tǒng)中帶式輸送機又成為重要的組成部分。主要有：鋼繩芯帶式輸送機 、 鋼繩牽引膠帶輸送機和排棄場的連續(xù)輸送設施等。 這些輸送機的特點是輸送能力大 (可達 30000t/h)，適用范圍廣 (可運送礦石，煤炭，

13、巖石和各種粉狀物料，特定條件下也可以運人 )，安全可靠，自動化程 度高，設備維護檢修容易，爬坡能力大 (可達 16 )，經營費用低，由于縮短運輸距離可節(jié)省基建投資。 目前，帶式輸送機的發(fā)展趨勢是：大運輸能力 、 大帶寬 、 大傾角 、 增加單機長度和水平轉彎，合理使用膠帶張力，降低物料輸送能耗，清理膠帶的最佳方法等。我國已于 1978 年 7 完成了鋼繩芯帶式輸送機的定型設計。鋼繩芯帶式輸送機的適用范圍： （ 1）適用于環(huán)境溫度一般為 40 40 C；在寒冷地區(qū)驅動站應有采暖設施； （ 2）可做水平運輸， 傾斜向上 (16 )和向下 ( 010 012 )運輸，也可以轉彎運輸；運輸距離長，單機

14、輸送可達 15km； （ 3）可露天鋪設，運輸線可設防護罩或設通廊； （ 4）輸送帶伸長率為普通帶的 1/5 左右；其使用壽命比普通膠帶長；其成槽性好；運輸距離大。 2.4 帶式輸送機的工作原理 帶式輸送機又稱膠帶運輸機，其主要部件是輸送帶，亦稱為膠帶，輸送帶兼作牽引機構和承載機構。帶式輸送機 組成及工作原理如圖 2-1 所示，它主要包括一下幾個部分：輸送帶(通常稱為膠帶 )、 托輥及中間架 、 滾筒拉緊裝置 、 制動裝置 、 清掃裝置和卸料裝置等。 圖 2-1 帶式輸送機簡圖 1-張緊裝置 2-裝料裝置 3-犁形卸料器 4-槽形托輥 5-輸送帶 6-機架 7-動滾筒 8-卸料器 9-清掃裝置

15、 10-平行托輥 11-空段清掃器 12-清掃器 輸送帶 1 繞經傳動滾筒 2 和機尾換向滾筒 3 形成一個無極的環(huán)形帶。輸送帶的上 、 下兩部分都支承在托輥上。拉緊裝 置 5 給輸送帶以正常運轉所需要的拉緊力。工作時，傳動滾筒通過它和輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶運行。物料從裝載點裝到輸送帶上，形成連續(xù)運動的物流，在卸載點卸載。一般物料是裝載到上帶 (承載段 )的上面，在機頭滾筒 (在此，即是傳動滾筒 )卸載，利用專門的卸載裝置也可在中間卸載。 8 普通型帶式輸送機的機身的上帶是用槽形托輥支撐，以增加物流斷面積，下帶為返回段(不承載的空帶 )一般下托輥為平托輥。帶式輸送機可用于水平 、 傾斜和

16、垂直運輸。 輸送帶是帶式輸送機部件中最昂貴和最易磨損的部件。當輸送磨損性強的物料時，如鐵礦石等，輸送帶的 耐久性要顯著降低。 提高傳動裝置的牽引力可以從以下三個方面考慮： （ 1）增大拉緊力。 （ 2）增加圍包角0 （ 3）增大摩擦系數0 通過對上述傳動原理的闡述可以看出，增大圍包角 是增大牽引力的有效方法。故在傳動中擬采用這種方法。 2.5 帶式輸送機的結構和布置形式 2.5.1 帶式輸送機的結構 帶式輸送機主要由以下部件組成：頭架、驅動裝置、傳動滾筒、尾 架、托輥、中間架、尾部改向裝置、卸載裝置、清掃裝置、安全保護裝置等。 由于帶式輸送機的結構特點決定了其具有優(yōu)良性能，主要表現在：運輸能力

17、大，且工作阻力小，耗電量低，約為刮板輸送機的 1/3 到 1/5；由于物料同輸送機一起移動，同刮板輸送機比較，物料破碎率?。粠捷斔蜋C的單機運距可以很長，與刮板輸送機比較，在同樣運輸能力及運距條件下，其所需設備臺數少，轉載環(huán)節(jié)少，節(jié)省設備和人員，并且維護比較簡單。由于輸送帶成本高且易損壞，故與其它設備比較，初期投資高且不適應輸送有尖棱的物料。 輸送機年工作時間一般取 4500-5500 小時。當二班工作和輸送剝離物，且輸送環(huán)節(jié)較多，宜取下限；當三班工作和輸送環(huán)節(jié)少的礦石輸送，并有儲倉時，取上限為宜。 2.5.2 布置方式 電動機通過聯軸器 、 減速器帶動傳動滾筒轉動或其他驅動機構，借助于滾筒或

18、其他驅動機構與輸送帶之間的摩擦力，使輸送帶運動。帶式輸送機的驅動方式按驅動裝置可分為單點驅動方式和多點驅動方式兩種。 通用固定式輸送帶輸送機多采用單點驅動方式，即驅動裝置集中的安裝在輸送機長度的某一個位置處，一般放在機頭處。單點驅動方式按傳動滾筒的數目分，可分為單滾筒和雙滾筒驅動。對每個滾筒的驅 動又可分為單電動機驅動和多電動機驅動。因單點驅動方式最常 9 用，凡是沒有指明是多點驅動方式的，即為單驅動方式，故一般對單點驅動方式，“單點 ”兩字省略。 單筒 、 單電動機驅動方式最簡單，在考慮驅動方式時應是首選方式。在大運量 、 長距離的鋼繩芯膠帶輸送機中往往采用多電動機驅動。帶式輸送機常見典型的

19、布置方式如下表2-2 所示： 表 2-2 帶式輸送機典型布置方式 3 帶式輸送機的設計計算 3.1 已知原始數據及工作條件 （ 1）輸送物料：石灰石 （ 2）物料特性： 1）塊度： 0 50mm 2）散裝密度： 1.2t/ 3m 10 3）在輸送帶上堆積角： =25 （ 3）輸送系統(tǒng)及相關尺寸： （ 1）運距： 30m （ 2）傾斜角： =0 （ 3）最大運量 :300t/h 初步確定輸送機布置形式，如圖 3-1 所示： 3.2 計算步驟 3.2.1 輸送機帶速的選擇 選擇帶速時，我參考了以下帶速選擇原則： (1)輸送量大、輸送帶較寬時，應選擇較高的帶速。 (2)較長的水平輸送機，應選擇較高的

20、帶速；輸送機傾角愈大，輸送距離愈短，則帶速應愈低。 (3)物料易滾動、粒度大、磨琢性強的， 或容易揚塵的以及環(huán)境衛(wèi)生條件要求較高的，宜選用 低帶速。 (4)一般用于給了或輸送粉塵量大時，帶速可取 0.8m/s1m/s；或根據物料特性和工藝要求決定。 (5)人工配料稱重時，帶速不應大于 1.25m/s。 (6)采用犁式卸料器時，帶速不宜超過 2.0m/s。 (7)采用卸料車時，帶速一般不宜超過 2.5m/s；當輸送細碎物料或小塊料時，允許帶速 3.15m/s。 (8)有計量秤時，帶速應按自動計量秤的要求決定。 (9)輸送成品物件時，帶速一般小于 1.25m/s。 帶速與帶寬 、 輸送能力 、 物

21、料性質 、 塊度和輸送機 的線路傾角有關 .當輸送機向上運輸時，傾角大，帶速應低；下運時，帶速更應低；水平運輸時，可選擇高帶速 .帶速的確定還 11 應考慮輸送機卸料裝置類型，當采用犁式卸料車時，帶速不宜超過 3.15m/s. 輸送機的帶速很大程度上取決于所輸送的物料的特性、所期望的輸送能力和所采用的輸送帶的張力。 粉末狀的物料要采用足夠低的帶速輸送，以最大程度地減少灰波士頓，特別是在裝料點和卸料點更是如此。易碎的物料同樣也會限制帶速。當輸送帶和所輸送的物料通過托輥時，較低的帶速可以使易碎的物料在裝料和卸料點處不會發(fā)生跳動碎裂。本物料的輸送物 料為塊、粒狀散狀物料，根據所需的輸送量計算得帶速為

22、 0.8m/s。 3.2.2 輸送帶帶寬計算 對于散狀物料，輸送帶寬度按式（ 1）計算。 B= 錯誤 !未找到引用源。 （ 1） 式中 B 輸送帶寬度， m； Q 所需輸送量， t/h； 物料松散密度， t/錯誤 !未找到引用源。 ； v 輸送帶速度， m/s； y 斷面系數 ； c 傾角系數，水平輸送，這里取 1.0； k 裝載系 數，一般取 k=0.80.9； 查設計手冊，我設計的托輥為 3 節(jié)式等長 45槽式托輥，物料截面積與帶寬之間有如下關系： A=y 錯誤 !未找到引用源。 （ 2） 其中 y=0.142 再將 v=0.8m/s、 Q =300t/h、 =1.2 t/錯誤 !未找到引

23、用源。 等數據帶入公式 （ 1）： B=錯誤 !未找到引用源。 =0.824m 取 B=0.9m 設計 12 則 A=0.115 錯誤 !未找到引用源。 3.2.3 輸送機輸送能力的計算 散狀物料的輸送能力按式（ 3）計算。 Q= 3600A*v c （ 3） 實際輸送量 Q=0.115*0.8*1.2*0.9*3600=357.7t/h 3.3 傳動功率計算 3.4.1 傳動軸功率計算 傳動滾筒軸功率計算 本輸送機設計輸送長度為 30m，其功率計算方法采用日本標準驅動功率的計算方法計算。日本標準 JIS B 8805 1976 的功率計算方法的驅動功率（即為傳動滾筒軸功率）計算式為： P=錯

24、誤 !未找到引用源。 =0.06fWv 錯誤 !未找到引用源。 +f 錯誤 !未找到引用源。 （ 4） 式中 P 所需驅動功率， kW； 錯誤 !未找到引用源。 空載所需驅動功率， kW； 錯誤 !未找到引用源。 水平運輸物料所需功率， kW； 錯誤 !未找到引用源。 提升物料所需驅動功率， kW； f 托輥的轉動摩擦系數； W 除物料外運動部分的質量， kg/m； v 帶速， m/min； L 輸送 機長度， m； 錯誤 !未找到引用源。 中心距修正值， m； H 提升高度（上升或下降的垂直高度，有卸料器時包括卸料器的附加高度），m； 錯誤 !未找到引用源。 輸送量， t/h； 托輥的轉動摩

25、擦系數 f 和中心距修正值 錯誤 !未找到引用源。 可由下表得到： 表 1 托輥的轉動摩擦系數和中心距修正值 設備結構上的特征 f 錯誤 !未找到引用源。 /m 使用普通阻力的托輥，設備的狀態(tài)不太好 0.03 49 使用阻力特別小的托輥，設備狀態(tài)良好 0.022 66 計算下運負功率運行時 0.012 156 13 除物料外的運動部分質量，由下表給出： 表 2 物料外運動部分的質量 W 帶寬 /mm 400 450 500 600 750 900 1050 1200 1400 質量 W/(kg/m) 22.4 28 30 35.5 53 63 80 90 112 有卸料器時需要加上卸料器所需功

26、率 錯誤 !未找到引用源。 ，由下表給出： 表 3 有卸料器時需加上卸料器所需功率 錯誤 !未找到引用源。 帶寬 /mm 400 450 500 600 750 900 1050 1200 1400 功率 錯誤 !未找到引用源。 /kW 1.5 2.65 3.55 5.0 由此可計算傳動滾筒功率： P=錯誤 !未找到引用源。 =0.06fWv 錯誤 !未找到引用源。 +f 錯誤 !未找到引用源。 +錯誤 !未找到引用源。 =0.06*0.03*63*（ 0.8*60） *錯誤 !未找到引用源。 +0.03*357.7*錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 +2.65 =1.17+2.

27、31+2.65=6.13kW 取 P=6.5kW 設計。 3.4.1 電動機功率計算 錯誤 ! 未 找 到 引 用 源 。 = 錯誤 ! 未找到引用源。 （ 5） 式中 錯誤 !未找到引用源。 電動機功率， kW； P 傳動滾筒軸功率， kW； 錯誤 !未找到引用源。 傳動總效率， 錯誤 !未找到引用源。 0.9； K 備用系數，取 K=1.1 則 錯誤 !未找到引用源。 =錯誤 !未找到引用源。 =錯誤 !未找到引用源。=7.9kW，取 錯誤 !未找到引用源。 8kW 3.5 輸送帶張力計算 輸送帶張力在整個長度上是變化的，影響因素很多，為保證輸送機上午正常運行，輸送帶張力必須滿足以下兩個條

28、件： 14 （ 1）在任何負載情況下，作用在輸送帶上的張力應使得全部傳動滾筒上的圓周力是通過摩擦傳遞到輸送帶上，而輸送帶與滾筒間應保證不打滑； （ 2）作用在輸送帶上的張力應足夠大，使輸送帶在兩組托輥間的垂度小于一定值。 3.5.1 最大張力計算及輸送 帶材料選擇 在單驅動的帶式輸送機中，驅動滾筒的趨入點 S 處的張力通常為輸送帶的最大張力。 sF= )1(1000 0eveP 根據通用帶式輸送機的設計一書相關內容： 取 =0.38,包角 =180 = =3.14 則 e =3.3, 故sF=11.7kN， 輸送帶層數按式BnFZ s可算 試選用帆布帶，剛可計算 z=5.2 層，取整為 6 層

29、。 則帶厚 Bd =0.56*6=3.36mm 符合要求。 外層選用聚脂覆蓋層 則滾筒最小直徑可根據 BBdCD =80*3.36=268.8 根據滾筒標準尺寸選取直徑 D=315mm 3.5.2 輸送帶不打滑條件校核 圓周驅動力UF通過摩擦傳遞到輸送帶上（見圖 3-3） 15 圖 3-3 作用于輸送帶的張力 如圖 4所示，輸送帶在傳動滾簡松邊的最小張力應滿足式 (28)的要求。 min maxLS CF 傳動滾筒傳遞的最大圓周力max aF K F。動載荷系數 1.2 1.7aK ；對慣性小、起制動平穩(wěn)的輸送機可取較小值 ；否則，就應取較大值。取aK1.5 傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系 數，見

30、表 3-7 表 3-7 傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數 AK=1.5，由式 maxUF=1.5 14425=21638N 對常用 C= 11e=1.97 該設計取 =0.05； =470 。 min maxLS CF=1.97 21638=42626N 3.5.2 輸送帶下垂度校核 為了限制輸送帶在兩組托輥間的下垂度，作用在輸送帶上任意一點的最小張力minF，需按式（ 6）和（ 7）進行驗算。 工作條件 光面滾筒 膠面滾筒 清潔干燥 0.25 0.03 0.40 環(huán)境潮濕 0.10 0.15 0.25 0.35 潮濕粘污 0.05 0.20 16 承載分支0m i n()8BGadma q q

31、gFha承 (6) 回程分支0m i n8Badma q gFha回 （ 7） 式中admha 允許最大垂度，一般 0.01； 0a 承載上托輥間距（最小張力處）； ua 回程下托輥間距（最小張力處）。 取admha=0.01 由式（ 2.5-2）得： minF承 1 . 2 6 0 . 7 3 4 ) 9 . 88 0 . 0 1 （ 9.2=10280 N minF回 3 9 . 2 9 . 8 33818 0 . 0 1 N 3.5.3 各特性點張力計算 為了確定輸送帶作用于各改向滾筒的合張力，拉緊裝置拉緊力和凸凹弧起始點張力等特性點張力，需逐點張力計算法，進行各特性點張力計算。 (1)

32、運行阻力的計算 有分離點起，依次將特殊點設為 1、 2、 3、 ，一直到相遇點 10 點，如圖 2-4 所示。 計算運行阻力時，首先要確定輸送帶的種類和型號。在前面我們已經選好了輸送帶， 680S型煤礦用阻燃輸送帶，縱向拉伸強度 750N/mm；帶厚 8.5mm；輸送帶質量 9.2Kg/m. 1)承載段運行阻力 由式（ 9）： 00) c o s ( ) s i n )Z t z ZF q q q L q q L g （ 8） = ( 6 0 . 6 7 9 . 2 2 0 . 2 5 ) 3 0 0 0 . 0 4 c o s 0 9 . 8 =10598N 2)回空段運行阻力 由式（ 9）

33、 17 00) c o s ( ) s i n )K t k k kF q q L q q L g （ 9） 56 ( 9 . 2 5 . 2 7 ) 2 9 5 0 . 0 3 5 c o s 0 9 . 8F =1464N 12 ( 9 . 2 5 . 2 7 ) 4 0 . 0 3 5 c o s 0 9 . 8F =20N 9 1 0 ( 9 . 2 5 . 2 7 ) 2 0 . 0 3 5 c o s 0 9 . 8F =10N 34 ( 9 . 2 5 . 2 7 ) 1 0 . 0 3 5 c o s 0 9 . 8F =5N 3)最小張力點 有以上計算可知， 4 點為最小張力

34、點 (2)輸送帶上各點張力的計算 1）由懸垂度條件確定 5 點的張力 承載段最小張力應滿足 minF承 1 . 2 6 0 . 7 3 4 ) 9 . 88 0 . 0 1 （ 9.2=10280N 2)由逐點計算法計算各點的張力 因為7S=10280N,根據表 14-3 選FC=1.05， 故有76FSS C =9790N 5 6 5 6S S F 8326N 54FSS C =7929N 3 4 3 4S S F 7924N 32FSS C =7546N 1 2 1 2S S F 7526N 87ZS S F 20878N 98FS S C=21921N 18 YS=1 0 9 9 1 0

35、S S F 21931N (3)用摩擦條件來驗算傳動滾筒分離點與相遇點張力的關系 滾筒為包膠滾筒，圍包膠為 470。由表 14-5 選摩擦系數 =0.35。并取摩擦力備用系數 n=1.2。 由式（ 10）可算得允許YS的最大值為： m a x 11(1 )YeSS n （ 10） = 4700 . 3 5 180 17 5 2 6 ( 1 )1 . 2e =33340NYS 故摩擦條件滿足。 3.8 拉緊力計算 拉緊裝置拉緊力0F按式（ 3.8-1）計算 01iiF S S （ 11） 式中iS 拉緊滾筒趨入點張力（ N）；1 i S 拉緊滾筒奔離點張力（ N）。 由式0 2 3F S S=7

36、924+7546=15470 N =15.47 KN 查煤礦機械設計手冊初步選定螺旋式拉緊裝置。 4 驅動裝置的選用與設計 帶式輸送機的負載是一種典型的恒轉矩負載，而且不可避免地要帶負荷起動和制動。電動機的起動特性與負載的起動要求不相適應在帶式輸送機 上比較突出，一方面為了保證必要的起動力矩，電機起動時的電流要比額定運行時的電流大 6 7 倍，要保證電動機不因電流的沖擊過熱而燒壞，電網不因大電流使電壓過分降低，這就要求電動機的起動要盡量快，即提高轉子的加速度，使起動過程不超過 3 5s。驅動裝置是整個皮帶輸送機的動力來源，它由電動機 、 偶合器，減速器 、 聯軸器 、 傳動滾筒組成。驅動滾筒由

37、一臺或兩臺電機通過各自的聯軸器 、 減速器 、 和鏈式聯軸器傳遞轉矩給傳動滾筒。 19 減速器有二級 、 三級及多級齒輪減速器，第一級為直齒圓錐齒輪減速傳動，第二、三級為斜齒圓柱齒輪降速傳動，聯接電 機和減速器的連軸器有兩種，一是彈性聯軸器，一種是液力聯軸器。為此，減速器的錐齒輪也有兩種；用彈性聯軸器時，用第一種錐齒輪，軸頭為平鍵連接；用液力偶合器時，用第二種錐齒輪，軸頭為花鍵齒輪聯接。 傳動滾筒采用焊接結構，主軸承采用調心軸承，傳動滾筒的機架與電機 、 減速器的機架均安裝在固定大底座上面，電動機可安裝在機頭任一側。 4.1 電機的選用 電動機額定轉速根據生產機械的要求而選定，一般情況下電動機

38、的轉速不低 500r/min，因為功率一定時，電動機的轉速低，其尺寸愈大，價格愈貴，而效率低。若電機的轉速高，則極對數 少，尺寸和重量小，價格也低。本設計皮帶機所采用的電動機的總功率為 8kW，所以需選用額定功率為 11kW 的電機， 擬采用 Y160L-6 型電動機，該型電機效率為 87%，滿載轉速為 970r/min,可以滿足要求。 4.2 減速器的選用 4.2.1 傳動裝置的總傳動比 已知輸送帶寬為 900mm ，查運輸機械選用設計手冊表 2 77 選取傳動滾筒的直徑D 為 315mm ，而帶速為 v=0.8m/s，故可求得滾筒轉速為： N=60v/ D=60*0.8/(3.14*0.3

39、15)=48.53r/min 則可計算傳動比為 i+970/48.53=20 本次設計選用 ZLY 型減速器 ,傳動比為 20。公稱輸入 1000r/min，輸出 50r/min。 4.2.3 聯軸器 本次驅動裝置的設計中，較多的采用聯軸器，這里對其做簡單介紹： 聯軸器是機械傳動中常用的部件。它用來把兩軸聯接在一起，機器運轉時兩軸不能分離；只有在機器停車并將聯接拆開后，兩軸才能分離。 聯軸器所聯接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響等，往往不能保證嚴格的對 中，而是存在著某種程度的相對位移。這就要求設計聯軸器時，要從結構上采取各種不同的措施，使之具有適應一定范圍的相對位移

40、的性能。 根據對各種相對位移有無補償能力（即能否在發(fā)生相對位移條件下保持聯接的功能），聯軸器可分為剛性聯軸器（無補償能力）和撓性聯軸器（有補償能力）兩大類。撓性聯軸器又可按是否具有彈性元件分為無彈性元件的撓性聯軸器和有彈性元件的撓性聯軸器兩個類 20 別。 剛性聯軸器 這類聯軸器有套筒式、夾殼式和凸緣式等。凸緣聯軸器是把兩個帶有凸緣的半聯軸器聯成一體，以傳遞運動和轉矩。凸緣聯軸器的材料可用灰鑄鐵或碳鋼 ，重載時或圓周速度大于30m/s 時應用鑄鋼或碳鋼。由于凸緣聯軸器屬于剛性聯軸器，對所聯兩軸的相對位移缺乏補償能力，故對兩軸對中性的要求很高。當兩軸有相對位移存在時，就會在機件內引起附加載荷，使

41、工作情況惡化，這是它的主要缺點。但由于構造簡單、成本低、可傳遞較大轉矩，故當轉速低、無沖擊、軸的剛性大、對中性較好時亦常采用。 撓性聯軸器 （ 1）無彈性元件的撓性聯軸器 這類聯軸器因具有撓性，故可補償兩軸的相對位移。但因無彈性元件，故不能緩沖減振。常用的有以下幾種： 1）十字滑塊聯軸器 十字滑塊聯軸器由兩國在端面上開有 凹槽的半聯軸器和一個兩面帶有凸牙的中間盤所組成。因凸牙可在凹槽中滑動，故可補償安裝及運轉時兩軸間的相對位移。 這種聯軸器零件的材料可用 45 鋼，工作表面須進行熱處理，以提高其硬度；要求較低時也可用 Q275 鋼，不進行熱處理。為了減少摩擦及磨損，使用時應從中間盤的油孔中注油

42、進行潤滑。 因為半聯軸器與中間盤組成移動副，不能發(fā)生相對轉動，故主動軸與從動軸的角速度應相等。但在兩軸間有相對位移的情況下工作時，中間盤就會產生很大的離心力，從而增大動載荷及磨損。因此選用時應注意其工作轉速不得大于規(guī)定值。 這種聯軸器一般用于轉 速 2 5 0 / m innr ,軸的剛度較大，且無劇烈沖擊處。效率1 ( 3 5 ) yfd ，這里 f 為摩擦系數，一般取為 0.120.25； y 為兩軸間徑向位移量，單位為 mm ； d 為軸徑，單位為 mm 。 2） 滑塊聯軸器 這種聯軸器與十字滑塊聯軸器相似，只是兩邊半聯軸器上的溝槽很寬，并把原來的中間盤改為兩面不帶凸牙的方形滑塊，且通常

43、用夾布膠木制成。由于中間滑塊的質量減小，又具有較高的極限轉速。中間滑塊也可用尼龍 6 制成，并在配制時加入少量的石墨或二硫化鉬，以便在使用時可以自行潤滑。 21 這種聯軸器結構簡單，尺寸緊湊，適用于小功率、高轉速而無劇烈沖擊處。 3)十字軸式萬向聯軸器 這種聯軸器可以允許兩軸間有較大的夾角（夾角 最大可達 0035 45 ），而且在機器運轉時，夾角發(fā)生改變仍可正常傳動；但當 過大時，傳動效率會顯著降低。這種聯軸器的缺點是：當主動軸角速度為常數時，從動軸的角速度并不是常數，而是在一定范圍內變化，因而在傳動中將產生附加動載荷。為了改善這種情況，常將十字軸式萬向聯軸器成隊使用。 這種聯軸器結構緊湊，

44、維護方便，廣泛應用于汽車、多頭鉆床等機器的傳動系統(tǒng)中。小型十字軸式萬向聯軸器已標準化，設計時可按標準選用。 4）齒式聯軸器 這種聯軸器能傳遞很大的轉矩，并允許有較大的偏移 量，安裝精度要求不高；但質量較大，成本較高，在重型機械中廣泛使用。 5）滾子鏈聯軸器 滾子鏈聯軸器的特點是結構簡單，尺寸緊湊，質量小，裝拆方便，維修容易、價廉并具有一定的補償性能和緩沖性能，但因鏈條的套筒與其相配件間存在間隙，不宜用于逆向傳動、起動頻繁或立軸傳動。同時由于受離心力影響也不宜用于高速傳動。 （ 2）有彈性元件的撓性聯軸器 這類聯軸器因裝有彈性元件，不僅可以補償兩軸間的相對位移，而且具有緩沖減振的能力。彈性元件所

45、能儲存的能量愈多，則聯軸器的緩沖能力愈強；彈性元件的彈性滯后性能與彈性變形時零件間的摩 擦功愈大，則聯軸器的減振能力愈好。 1）彈性套柱銷聯軸器 這種聯軸器的構造與凸緣聯軸器相似，只是套有彈性套的柱銷代替了聯接螺栓。因為通過蛹狀的彈性套傳遞轉矩，故可緩沖減振。這種聯軸器制造容易，裝拆方便，成本較低，但彈性套易磨損，壽命較短。他適用于聯接載荷平穩(wěn)、需正反轉或起動頻繁的傳遞中小轉矩的軸。 2）彈性柱銷聯軸器 這種聯軸器與彈性套柱銷聯軸器很相似，但傳遞轉矩的能力很大，結構更為簡單，安裝、制造方便，耐久性好，也有一定的緩沖和吸振能力，允許被聯接兩軸有一定的軸向位移以及少量的徑向位移和角位移，適用于軸向

46、 竄動較大、正反轉變化較多和起動頻繁的場合。 3）梅花形彈性聯軸器 22 這種聯軸器的半聯軸器與軸的配合孔可作成圓柱形或圓錐形。裝配聯軸器時將梅花形彈性件的花瓣部分夾緊在兩半聯軸器端面凸齒交錯插進所形成的齒側空間，以便在聯軸器工作時起到緩沖減振的作用。 梅花形彈性聯軸器的結構圖如下： 5 帶式輸送機部件的選用 5.1 輸送帶 輸送帶在帶式輸送機中既是承載構件又是牽引構件（鋼絲繩牽引帶式輸送機除外），它不僅要有承載能力，還要有足夠的抗拉強度。輸送帶有帶芯（骨架）和覆蓋層組成，其中覆蓋層又分為上覆蓋膠，邊條膠，下 覆蓋膠。 輸送機的帶芯主要是有各種織物（棉織物，各種化纖織物以及混紡織物等）或鋼絲繩

47、構成。它們是輸送帶的骨干層，幾乎承載輸送帶工作時的全部負載。因此，帶芯材料必須有一定的強度和剛度。覆蓋膠用來保護中間帶芯不受機械損傷以及周圍有害介質的影響。上覆蓋膠層一般較厚，這是輸送帶的承載面，直接與物料接觸并承受物料的沖擊和磨損。下覆膠層是輸送帶與支撐托輥接觸的一面，主要承受壓力，為了減少輸送帶沿托輥運行時的壓陷阻力，下覆蓋膠的厚度一般較薄。側邊覆蓋膠的作用是當輸送帶發(fā)生跑偏使側面與機架相碰時，保護帶芯不受機械損傷。 5.1.1 輸送帶的分類： 按輸送帶帶芯結構及材料不同，輸送帶被分成織物層芯和鋼絲繩芯兩大類。織物層芯又分為分層織物芯和整體織物層層芯兩類，且織物層芯的材質有棉，尼龍和維綸等

48、。 23 整體編織織物層芯輸送帶與分層織物層芯輸送帶相比，在帶強度相同的情況下，整體輸送帶的厚度小，柔性好，耐沖擊性好，使用中不會發(fā)生層間剝裂，但伸長率較高，在使用過程中，需要較大的拉緊行程。 鋼絲繩芯輸送帶是有許多柔軟的細鋼絲繩相隔一定的間距排列，用與鋼絲繩有良好粘合性的膠料粘合而成。鋼絲繩芯輸送帶的縱向拉伸強度高，抗彎曲性能好；伸長率小，需 要拉緊行程小。同其它輸送帶相比，在帶強度相同的前提下，鋼絲繩芯輸送帶的厚度小。 在鋼芯繩中 ,鋼絲繩的質量是決定輸送帶使用壽命長短的關鍵因素之一，必須具有以下特點： (1)應具有較高的破斷強度。鋼芯強度高則輸送帶亦可增大，從另一個角度來說，繩芯強度越高

49、，所用繩之直徑即可縮小，輸送帶可以做的薄些，已達到減小輸送機尺寸的目的。 (2)繩芯與橡膠應具有較高的黏著力。這對于用硫化接頭具有重大意義 .提高鋼繩與橡膠之間黏著力的主要措施是在鋼繩表面電鍍黃銅及采用硬質橡膠等。 (3)應具有較高的耐疲勞強度，否則鋼繩疲勞后，它 與橡膠的黏著力即下降乃至完全分離。 (4)應具有較好的柔性 .制造過程中采用預變形措施以消除鋼繩中的殘余應力，可使鋼繩芯具有較好的柔性而不松散。 輸送帶上下覆蓋膠目前多采用天然橡膠 ,國外有采用耐磨和抗風化的橡膠的膠帶，如輪胎花紋橡膠的改良膠作為覆蓋膠 ,以提高其使用壽命。輸送帶的中間用合成橡膠與天然膠的混合物。 鋼繩芯帶與普通帶相

50、比較以下優(yōu)點： (1)強度高。由于強度高，可使 1 臺輸送機的長度增大很多。目前國內鋼繩芯輸送帶輸送機 1 臺長度達幾公里 、 幾十公里。伸長量小 .鋼繩芯帶的伸長量約為帆布帶伸長量的十分之一，因此 拉緊裝置縱向彈性高。這樣張力傳播速度快，起動和制動時不會出現浪涌現象。 (2)成槽性好。由于鋼繩芯是沿著輸送帶縱向排列的，而且只有一層，與托輥貼合緊密 ,可以形成較大的槽角。近年來鋼繩芯輸送帶輸送機的槽角多數為 35，這樣不僅可以增大運量，而且可以防止輸送帶跑偏。 (3)抗沖擊性及抗彎曲疲勞性好，使用壽命長。由于鋼繩芯是以很細的鋼絲捻成鋼繩帶芯，它彎曲疲勞和耐沖擊性非常好。 (4)破損后容易修補，

51、鋼繩芯輸送帶一旦出現破損，破傷幾乎不再擴大，修補也很容易。相反，帆布帶損傷后，會由于水浸等原因而引起剝離。使帆布帶 強度降低。 24 (5)接頭壽命長。這種輸送帶由于采用硫化膠接，接頭壽命很長，經驗表明有的接頭使用十余年尚未損壞。 (6)輸送機的滾筒小。鋼繩芯輸送帶由于帶芯是單層細鋼絲繩，彎曲疲勞輕微，允許滾筒直徑比用帆布輸送帶的。 鋼繩芯輸送帶也存在一些缺點 : (1)制造工藝要求高，必須保證各鋼繩芯的張力均勻，否則輸送帶運轉中由于張力不均而發(fā)生跑偏現象。 (2)由于輸送帶內無橫向鋼繩芯及帆布層，抗縱向撕裂的能力要避免縱向撕裂。 (3)易斷絲。當滾筒表面與輸送帶之間卡進物料時，容易引起輸送帶

52、鋼繩芯的斷絲。因此 ,要求要有可靠的清 掃裝置。 5.1.2 輸送帶的連接 為了方便制造和搬運，輸送帶的長度一般制成 100 200 米，因此使用時必須根據需要進行連接。橡膠輸送帶的連接方法有機械接法與硫化膠接法兩種。硫化膠接法又分為熱硫化和冷硫化膠接法兩種。塑料輸送帶則有機械接法和塑化接法兩種。 (1)機械接頭 機械接頭是一種可拆卸的接頭。它對帶芯有損傷，接頭強度效率低，只有 25% 60%，使用壽命短，并且接頭通過滾筒表面時，對滾筒表面有損害，常用于短距或移動式帶式輸送機上。織物層芯輸送帶常采用的機械接頭形式有膠接活頁式，鉚釘固定的夾板式和鉤狀卡子式，但鋼絲繩芯輸送帶一般不采用機械接頭方式

53、。 (2)硫化（塑化）接頭 硫化（塑化）接頭是一種不可拆卸的接頭形式。它具有承受拉力大， 使用壽命長，對滾筒表面不產生損害，接頭效率高達 60% 95%的優(yōu)點，但存在接頭工藝復雜的缺點。 對于分層織物層芯輸送帶在硫化前，將其端部按帆布層數切成階梯狀，如下圖 5-1 所示： 圖 5-1 分層織物層芯輸送帶的硫化接頭 25 然后將兩個端頭相互很好的粘合，用專用的硫化設備加壓加熱并保持一定的時間即可完成。其強度為原來強度 的 (i-1)/i100%。其中 i 為帆布層數。 5.2 傳動滾筒 5.2.1 傳動滾筒的作用及類型 傳動滾筒是傳動動力的主要部件。作為單點驅動方式來講，可分成單滾筒傳動及雙滾筒

54、傳動。單滾筒傳動多用于功率不太大的輸送機上，功率較大的輸送機可采用雙滾筒傳動，其特點是結構緊湊，還可增加圍包角以增加傳動滾筒所能傳遞的牽引力。使用雙滾筒傳動時可以采用多電機分別傳動，可以利用齒輪傳動裝置使兩滾筒同速運轉。如雙滾筒傳動仍不需要牽引力需要，可采用多點驅動方式。 輸送機的傳動滾筒結構有鋼板焊接結構及鑄鋼或鑄鐵結構，新設計產品 全部采用滾動軸承。傳動滾筒的表面形式有鋼制光面滾筒、鑄（包）膠滾筒等，鋼制光面滾筒主要缺點是表面磨擦系數小，所以一般用在周圍環(huán)境濕度小的短距離輸送機上，鑄（包）膠滾筒的主要優(yōu)點是表面磨擦系數大，適用于環(huán)境濕度大、運距長的輸送機，鑄（包）膠滾筒按其表面形狀又可分為

55、光面鑄（包）膠滾筒、人字形溝槽鑄（包）膠滾筒和菱形鑄（包）膠滾筒。 5.2.2 傳動滾筒的選型及設計 傳動滾筒是傳遞動力的主要部件，它是依靠與輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶運行的部件。傳動滾筒根據承載能力分為輕型、中型和重型三種。同一種滾筒直徑又有幾種 不同的軸徑和中心跨距供選用。 輕型：軸承孔徑 80 100 。軸與輪轂為單鍵聯接的單幅板焊接筒體結構。單向出軸。 中型：軸承孔徑 120 180 。軸與輪轂為脹套聯接。 重型：軸承孔徑 200 220 。軸與輪轂為脹套聯接，筒體為鑄焊結構。有單向出軸和雙向出軸兩種。 輸送機的傳動滾筒結構有鋼板焊接結構及鑄鋼或鑄鐵結構，驅動滾筒的表面形式有鋼制光面

56、滾 筒 、 鑄（包）膠滾筒等，鋼制光面滾筒主要缺點是表面摩擦系數小，一般用在周圍環(huán)境濕度小的短距離輸送機上。鑄（包）膠滾筒的主要優(yōu)點是表面摩擦系數大，適用于環(huán)境濕度大 、 運距長的輸送機，鑄（包）膠滾筒按其表面形狀又可分為光面鑄（包）膠滾筒 、 人字形溝槽鑄（包）膠滾筒和菱形鑄（包）膠滾筒。 人字形溝槽鑄（包）膠滾筒是為了增大摩擦系數，在鋼制光面滾筒表面上，加一層帶人 26 字溝槽的橡膠層面，這種滾筒有方向性，不得反向運轉。人字形溝槽鑄（包）膠滾筒，溝槽能使水的薄膜中斷，不積水，同時輸送帶與滾筒接觸時，輸送帶表面能擠壓到溝槽里，由 于這兩種原因，即使在潮濕的場合工作，摩擦系數降低也很小。考慮到

57、本設計的實際情況和輸送機的工作環(huán)境：用于工廠生產，環(huán)境潮濕，功率消耗大，易打滑，所以我們選擇這種滾筒。鑄膠膠面厚且耐磨，質量好；而包膠膠皮易掉，螺釘頭容易露出，刮傷皮帶，使用壽命較短，比較二者選用鑄膠滾筒。 5.3 托輥 5.3.1 托輥的作用與類型 （一）作用 托輥是決定帶式輸送機的使用效果，特別是輸送帶使用壽命的最重要部件之一。托輥組的結構在很大程度上決定了輸送帶和托輥所受承載的大小與性質。對托輥的基本要求是：結構合理，經久耐用，密封裝置防塵 性能和防水性能好，使用可靠。軸承保證良好的潤滑，自重較輕，回轉阻力系數小，制造成本低，托輥表面必須光滑等。 支承托輥的作用是支承輸送帶及帶上的物料，

58、減小帶條的垂度，保證帶條平穩(wěn)運行，在有載分支形成槽形斷面，可以增大運輸量和防止物料的兩側撒漏。一臺輸送機的托輥數量很多，托輥質量的好壞，對輸送機的運行阻力 、 輸送帶的壽命 、 能量消耗及維修 、 運行費用等影響很大。 安裝在剛性托輥架上的三個等長托輥組是最常見的，三個托輥一般布置在同一個平面內，兩個側托輥向前傾 03 ；亦可將 中間托輥和側托輥錯開布置。后一種形式托輥組的優(yōu)點是能接觸到每一個托輥，便于潤滑；缺點是托輥組支架結構復雜 、 重量大，并且輸送帶運行阻力大約增加 10。因此實際上主要采用三個托輥布置在同一平面內的托輥組。 （二）類型 托輥可分為槽形托輥 、 平行托輥 、 緩沖托輥和調

59、心托輥等； 圖 5-3 槽形托輥 槽形托輥 (圖 5-3)用于輸送散粒物料的帶式輸送機上分支，使輸送帶成槽形，以便增大輸送能力和防止物料向兩邊灑漏。目前國內 DT 系列由三個輥子組成的槽形托輥槽角 27 為 035 或 045 ，增大槽角可加大載貨的橫斷面積相防止輸送帶跑偏，但使膠帶彎折，對輸送帶的壽命不利。為降低膠帶邊緣的附加應力，在傳動滾筒與第一組槽形托輥之間可采取槽角為 010 、 020 、 030 的過渡托輥使膠帶逐步成槽。 平形托輥由一個平 直的輥子構成，用于輸送件貨。 其結構簡圖如下： 圖 5-4 平行托輥 托輥直徑與帶寬 、 物料松散密度和帶速有關。隨著這些參數的增大，托輥直徑

60、相應增大。帶式輸送機有載分支最常用的是由剛性的、定軸式的三節(jié)托輥組成的槽形托輥。一般帶式輸送機的槽角為 030 ，如果槽角由 020 增大到 030 ，則在同樣帶寬條件下物料橫斷面積增大20，運輸量可提高 13，帶式輸送機的無載分支常采用 平形托輥。帶式輸送機的裝載處由于物料對托輥的沖擊，易引起托輥軸承的損壞，常采用緩沖托輥組。 托輥密封結構的好壞直接影響托輥阻力系數的大小和托輥的壽命。托輥的轉動阻力不僅與速度 、 軸承及其密封有關，而且與潤滑脂的選擇也有很大關系。潤滑脂除起潤滑作用外，還起密封作用。 （三）托輥間距 托輥間距的布置應遵循膠帶在托輥間所產生的撓度盡可能小的原則。膠帶在托輥間的撓

61、度值一般不超過托輥間距的 2.5。在裝載處的上托輥間距應小一些，一般的間距為 300600mm，而且必須選用緩沖托輥，下托輥間距可取 2500 3000mm， 或取為上托輥間距的兩倍。 我選用的為上托輥間距 1 m,下托輥間距 1.5m。 (接料處間隔上托輥 0.5m) 5.3.2 托輥的選型 由于膠帶輸送機膠帶跑偏常常引起設備停機，撒料，機架堵塞，膠帶邊緣撕裂、磨損等故障，嚴重影響了設備的使用及壽命，明顯地降低了運輸經濟指標。因此，設計時應引起注意，現著重分析帶式輸送機膠帶跑偏的原因并提出相應的防偏措施。 （ 1）帶式輸送機膠帶跑偏的主要原因 帶式輸送機在運轉過程中受各種偏心力的作用，使膠帶

62、中心偏離輸送機的中心線，產生 28 偏心，其主要原因是卸料點偏心給料、安裝制造誤差、風 力干擾、蛇行等。膠帶跑偏不僅能引起膠帶邊緣的磨損、物料灑落等，而且還能造成人力、物力和財力的浪費。 （ 2）改變托輥組結構來防止帶式輸送機膠帶跑偏 膠帶跑偏是通過膠帶傳送給托輥。使托輥組與膠帶間的摩擦力產生變化引起的。因此，解決輸送機的膠帶跑偏問題，最好是改變托輥組結構，常見的防偏托輥組結構有前傾托輥組、調心托輥組和鉸鏈式吊掛托輥組。 1）前傾托輥組 前傾托輥組與普通托輥組的區(qū)別在于側輥在邊支柱上沿輸送機運行方向前傾一個角度，一般為 1.5 2.O從安裝制造上講，不會造成成本的增加。前傾托輥組糾偏原理是：當

63、 膠帶跑偏時，偏離側的托輥與膠帶的摩擦力增大，而膠帶運行方向與托輥的線速度方向有一夾角及前傾角，使膠帶產生一個向心的糾偏力。由于輥子的前傾增加，膠帶的運行阻力也會增加，輸送機全程采用前傾托輥，耗能約增加 10 20，所以，長距離的輸送機不宜全程采用前傾托輥組。合理的前傾托輥組其邊支柱應做成可將邊托輥置于前傾和對中兩種位置上，在調試運行過程中。只有跑偏段的托輥調到前傾位置上輸送機的耗能增加很少，不會超過3。一般情況下。給料穩(wěn)定的膠帶機采用前傾托輥組，能較好地解決膠帶跑偏問題。 2）調心托輥組 調心托輥組重量 較大、成本較高。對于給料經常發(fā)生變化的膠帶機用調心托輥組糾偏效果較好。目前采用的調心托輥

64、組主要有錐形連桿式雙向自動調心托輥組、分體式錐形調心托輥組和帶側擋輥的調心托輥組。調心托輥組的糾偏原理是：當膠帶跑偏時，引起托輥上的載荷重新分布并且是不均勻的，相對轉軸產生扭矩，跑偏量較小時，調心托輥組的扭矩小于摩擦力矩，調心托輥組不會轉動，對跑偏沒有反應，當跑偏量逐漸增大，扭矩超過摩擦力矩時橫梁就圍繞立軸成旋轉，并隨著轉動的增加，轉矩繼續(xù)加大，調心托輥組繼續(xù)轉動，輥子的線速度方向與膠帶的運行方向形成的夾角增大，使它們的 摩擦力產生向心分力。強制膠帶返回中心位置，而越過中心位置向另一側繼續(xù)移動，扭矩也逐漸減少，經過幾次往復直到扭矩小于摩擦力矩。膠帶達到穩(wěn)定運行。試驗證明，每 8 1O個托輥組增

65、加一個調心托輥組，能很好地解決膠帶跑偏的問題。 3）鉸鏈式吊掛托輥組 鉸鏈式吊掛托輥組的輥子是相互鉸接的。側輥靠拆卸方便的掛具吊在機架或鋼繩上，特別適用于輸送大塊物料和經常搬移、安裝精度不高的移置式輸送機上。它的糾偏原理是：膠帶跑偏時物料偏向一邊，鉸接的托輥組外形發(fā)生變化，跑偏的一邊因承載力的加大，膠帶與 29 輥子摩擦力的增大，位于跑偏一邊的側 托輥傾角大于另一側的托輥傾角，使中間輥發(fā)生偏轉并產生調心力，由于物料的大部分由中間輥承受因此總的調心力顯著增大，對膠帶糾偏效果很好。鉸鏈式吊掛托輥組的優(yōu)點：一是更換托輥時不停機。在輸送物料過程中可將托輥組與膠帶脫離隨時更換，對載荷的適應性強。二是托輥

66、組重量輕。由于它沒有橫梁所以比一般的托輥組重量輕許多。三是噪音低。因其屬于撓性連接，所以可以吸 收振動和沖擊，運行平穩(wěn)。這種托輥在國外得到了廣泛的應用，國內也多次采用了這種結構的托輥，但應注意鉸鏈式吊掛托輥組不適用于井下輸送機。因為輸送機的傾角使膠帶產生偏心橫向力，膠帶不易使輸送機對中運動，造成運行的不穩(wěn)定。 5.6 拉緊裝置 5.6.1 拉緊裝置的作用 拉緊裝置的作用是：保證輸送帶在傳動滾筒的繞出端（即輸送帶與傳動滾筒的分離點）有足夠的張力，能使?jié)L筒與輸送帶之間產生必須的摩擦力，防止輸送帶打滑；保證輸送帶的張力不低于一定值，以限制輸送帶在各支撐托輥間的垂度，避免撒料和增加運動阻力；補償輸送帶

67、在運轉過程中產生的塑性伸長和過渡工況下彈性伸長的變化。 5.6.2 張緊裝置在使用中應滿足的要求 .布置輸送機正常運行時，輸送帶在驅動滾筒的分離點具有一定的恒張力，以防 輸送帶打滑。 .布置輸送機在啟動和停機時，輸送帶在驅動滾筒的分離點具有一定恒張力，比值一般取 1.3 1.7（可以通過設計計算不小于啟動系數進行確定）。 .保證輸送帶承載分支和回空分支最小張力處的輸送帶下垂度不應超過標準規(guī)定值（ GB/T17119 1997，規(guī)定：輸送帶下垂度為兩組托輥間距的 1/100。而 MT/T467 1996規(guī)定為 1/50）。 .補償輸送帶的塑性伸長和過渡工況下彈性伸縮的變化。 .為輸送帶接頭提供必

68、要的張緊行程。 （ 6）在工況過渡過程中，應能將輸送帶中出現的動力效應減至最小限度，以 防損壞輸送機。 5.6.3 拉緊裝置在過渡工況下的工作特點 (1) 為使輸送帶分離點張力保持恒定，一般情況下需用“理想”的拉緊裝置，這種拉緊裝置應能以很大的 、 按規(guī)律變化的速度移動。除了由于要在相當大的速度下保持張力恒定所引 30 起的困難以外，還需知道速度的變化規(guī)律。拉緊裝置的運動，在很大程度上與輸送機質量對驅動裝置拆算質量的比值有關。隨著此比值的減少拉緊裝置的移動速度也減小。 （ 2）拉緊裝置的移動速度隨著輸送機啟動時間增長而減小。 （ 3）對于固定拉緊裝置的輸送機，輸送帶分離點必須有很大的預緊力，以

69、防止啟動時輸送帶打滑。 （ 4）對于大功率輸送機，應延長啟動過程，以便降低動載荷并改善拉緊裝置的工況（減少行程及其電動機功率）。 5.6.4 拉緊裝置布置時應遵循的原則 帶式輸送機拉緊裝置的位置的合理布置，對輸送機正常運轉 、 啟動和制動，以及拉緊裝置的設計 、 性能及成本的影響都十分大，一般情況下拉緊裝置的布置應遵循以下原則： .為降低拉緊裝置的成本，使其張緊力最小，一般張緊裝置盡可能布置在輸送帶張力最小處。 .長運距水平輸送機和坡度在 5以下的傾斜輸送機，拉緊裝置一般布置在驅動滾筒的空載側（張力最小處）。 .距離較短的輸 送機和坡度在 6以上的傾斜輸送機拉緊裝置一般布置在輸送機機尾，并盡可

70、能將輸送機局部滾筒作拉緊滾筒。 .拉緊裝置的布置位置還要考慮輸送機的具體安裝布置形式，使拉緊裝置便于安裝 、維護。 5.6.5 拉緊裝置的種類及特點 螺旋式拉緊裝置 螺旋式拉緊裝置如圖所示，拉緊滾筒的軸承座安裝在帶有螺母的滑動架上，滑動架可在尾架的導軌上移動。它利用人力旋轉螺桿來調節(jié)輸送帶的張力。螺旋式拉緊裝置的結構簡單緊湊，但是拉緊力的大小不易掌握，工作過程中不能保持恒定。一般用于機長小于 100m，功率較小的輸送機上，可按機長的 1% 1.5% 選取拉緊行程。 31 圖 5-10 螺旋式拉緊裝置 1-螺桿 2-滾筒 3-機架 4-可移動的滾筒軸承座 根據 DT 系列，其拉緊行程分為 500

71、 、 800 、 1000 三種，許用的最大拉緊力見表 表 5-4 螺旋拉緊裝置的最大拉緊力 帶寬（ mm） 500 650 800 1000 1200 1400 最大拉緊力（ kN） 9 16 24 38 54 75 小車重錘式拉緊裝置 小車重錘式拉緊裝置結構 原理如圖所示，其拉緊滾筒固定在小車上，通過重錘的重力牽引小車，從而達到張緊輸送帶的作用。它的結構也較簡單，可保持恒定的拉緊力，其大小決定于重錘的重量。小車重錘式拉緊裝置外形尺寸大、占地多、質量大，適用于長度、功率較大的輸送機，尤其是傾斜輸送機上。 32 圖 5-11 小車重錘式張緊裝置 1-重錘 2-小車 3-滑輪組 4-絞車 除此之

72、外還有直式拉緊裝置和繩絞筒式拉緊裝置等對于我設計的輸送機，由于帶長和運量都不大，因此我采用了第一種拉緊方式，即螺旋式拉緊裝置。 33 6 其他裝置 6.1 給料裝置 帶式輸送機裝載和轉載物料是最重要 、 最復雜的運輸作業(yè)之一。研究證明，在廣泛應用的中距離輸送機上（長度在 260m 以內），輸送帶的使用期限主要取決于給料裝置的結構是否合理。為了減輕輸送帶的磨損，對給料裝置提出了一系列要求：物料給到輸送帶上的速度快慢和方向應與帶速近似一致，對準輸送帶中心給料，保證物料均勻的給到輸送帶上；在裝料點不允許有物料堆積和撒料現象，應在給料裝置內部而不是在輸送帶上形成物流；在裝料設施后面盡量避免設置緊接輸送

73、帶的攔板，盡量減少物料的落差，特別是要防止大塊 物料從很高處直接下落到輸送帶上。當被輸送物料的物理機械性質變化或使用條件改變時，要有可能調節(jié)物料的速度，具有良好的通過性能，特別是當輸送強黏性物料時保證不堵塞，結構緊湊，工作可靠，耐磨性好，等等。 運輸夾雜大塊的物料時，給料裝置要有可能先將細塊和粉料卸到輸送帶上形成墊層，然后再裝塊礦石，防止大塊礦石直接沖擊輸送帶。當輸送磨損性強 、 棱角銳利的大塊物料時，輸送機的受料段最好布置成水平的。當輸送機在傾斜段裝料時，物料在達到帶速之前容易產生紊流，為了防止撒料，必須設置高而長的攔板。 給料漏斗的寬度應不大于輸送帶寬度 的 23。另一方面，為防止漏斗堵塞

74、，其寬度應采取如下值：當輸送篩分過的物料時應不小于最大塊度的 2.5 3 倍，當運輸未經篩分時可取最大塊度的 2 倍。 6.2 卸料裝置 帶式輸送機可以在末端卸料，也可在中間卸料，前者不需專門的卸料裝置，后者可以采用卸載擋板或卸載小車。 卸載擋板（犁形卸料器）為平直擋板或 V 形擋板，適用于平皮帶輸送機，可用來卸件貨，也可在一側或兩側卸貨。卸載擋板的結構十分簡單，但對輸送帶的磨損比較厲害，還會增加帶條運行阻力，因此對較長的輸送帶，特別是輸 送塊度大 、 磨損性大的物料時不宜采用。 為了使卸料擋板能夠正常地工作，必須正確的選擇它對于帶條縱向軸線的傾角。卸料小車裝設在長皮帶機的水平區(qū)段上，由小車車

75、架 、 兩個滾筒和兩個跨在皮帶機兩側的導向槽組成。卸料小車可沿導軌在皮帶機長度方向移動，因此，卸料小車適用于散粒物料在皮帶機 34 輸送中途的各個卸載點上卸料，物料從卸載小車的上滾筒拋出經導向槽由皮帶機的一側或兩側卸下。 為引導物料流卸載方向和減少粉塵飛揚，在卸料滾筒或卸料小車處要加設罩蓋。為使罩蓋內表面不受物流過大的沖擊，其形狀應根據物流拋出的軌跡制作，首先應找出物料 與繞在滾筒上的輸送帶表面的分離點。 圖 6-3 卸料小車 1-車架 2、 3-導向滾筒 4-導料漏斗 6.3 清掃裝置 輸送機在運轉過程中，不可避免的有部分顆粒和粉料粘在輸送帶表面，通過卸料裝置后不能完全卸凈，表面粘有物料的輸

76、送帶工作面通過下托輥或改向滾筒時，由于物料的積聚而使其直徑增大，加劇托輥和輸送帶的磨損，引起輸送帶跑偏。而且，不斷掉落的物料還污染了場地環(huán)境。因此，清掃粘結在輸送帶表面的物料，對于提高輸送帶的壽命和保證輸送帶的正常工作具有重要意義。 35 7 電氣及安全保護裝置 安全保護裝置是在輸送機工作中出現故障能進行監(jiān)測和報警的設備，可使輸送機系統(tǒng)安全生產，正常運行，預防機械部分的損壞，保護操作人員的安全。此外，還便于集中控制和提高自動化水平。 (1)電氣及安全保護裝置的設計、制造、運輸及使用等要求，應符合有關國家標準或專業(yè)標準要求，如 IEC439低壓開關設備和控制裝置； GB4720裝有低壓電器的電控

77、設備；GB3797裝有電子器件的電控設備。 (2)電氣設備的保護：主回路要求有電壓、電流儀表指示器，并有斷路、短路、過流 (過載 )、缺相、接地等項保護及聲、光報警指示，指 示器應靈敏、可靠。 (3)安全保護和監(jiān)測；應根據輸送機輸送工藝要求及系統(tǒng)或單機的工況進行選擇，常用的保護和監(jiān)測裝置如下： a輸送帶跑偏監(jiān)測：一般安裝在輸送機頭部、尾部、中間及需要監(jiān)測的點，輕度跑偏量達 5帶寬時發(fā)出信號并報警，重度跑偏量達 l 0帶寬時延時動作，報警、正常停機。 b打滑監(jiān)測：用于監(jiān)視傳動滾筒和輸送帶之間的線速度之差，并能報警、自動張緊輸送帶或正常停機。 c超速監(jiān)測：用于下運或下運工況，當帶速達到規(guī)定帶速的

78、l15 l25時報警并緊急停機。 d沿線緊急停機用拉繩開關，沿輸送機全長在機 架的兩側每隔 60m 各安裝 組開關，動作后自鎖、報警、停機。 e其他料倉堵塞信號、縱向撕裂信號及拉緊、制動信號、測溫信號等，可根據需要進行選擇。 36 結論 本次設計主要是根據現有的設計標準進行仿形設計，嚴格依據設計標準和有關規(guī)范進行設計與計算。 設計的主要成果為： （ 1）熟練地掌握了輸送機各部分的結構、原理和功能，了解了國內外的發(fā)展現狀。 （ 2） 掌握了輸送機在使用過程中經常出現的問題，并在設計中針對每個問題做了適當的解決。 (3) 系統(tǒng)地掌握了機械（機器、設備）設計的全過程。了解到每一 個參數的獲得都要經過

79、大量的計算和論證。 存在的主要問題： （ 1） 對部分零件的結構尺寸和安裝尺寸掌握的不夠準確。 （ 2） 設計中還采用了一部分老舊的部件。 (3) 部分參數計算不夠精確。連板設計略有破綻。 進一步研究的建議 ： （ 1） 根據實際情況對輸送機整體進行簡化，減小輸送機的重量和體積。 （ 2） 對各個部件進行優(yōu)化設計，使各部分的功能達到最優(yōu)。 37 參考文獻 1 機械工程手冊、電機工程手冊編輯委員會 .機械工程手冊 機械產品（二） M.機械工業(yè)出版社 .1982 年 8 月 . 2 范祖堯等 .現代機械設備設計手冊 非標準機械設備設計 M.機械工業(yè)出版社 .2000 年6 月 . 3 唐金松 .簡

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