帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置設(shè)計

帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置設(shè)計,輸送,驅(qū)動,裝置,設(shè)計 南京理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 系： 機(jī)械工程系 專 業(yè)： 機(jī)械工程及自動化 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號： 060104227 設(shè)計(論文)題目： 帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置設(shè)計 起 迄 日 期: 2009年2月24 日 ~ 6 月15 日 設(shè)計(論文)地點: 南京理工大學(xué) 指 導(dǎo) 教 師: 江琴 專業(yè)負(fù)責(zé)人: 肖猛 發(fā)任務(wù)書日期: 2010 年 2 月 23 日  任務(wù)書填寫要求 1．畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書由指導(dǎo)教師根據(jù)各課題的具體情況填寫，經(jīng)學(xué)生所在專業(yè)的負(fù)責(zé)人審查、系領(lǐng)導(dǎo)簽字后生效。此任務(wù)書應(yīng)在畢業(yè)設(shè)計（論文）開始前一周內(nèi)填好并發(fā)給學(xué)生； 2．任務(wù)書內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書寫，禁止打印在其它紙上后剪貼； 3．任務(wù)書內(nèi)填寫的內(nèi)容，必須和學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）完成的情況相一致，若有變更，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過所在專業(yè)及系主管領(lǐng)導(dǎo)審批后方可重新填寫； 4．任務(wù)書內(nèi)有關(guān)“系”、“專業(yè)”等名稱的填寫，應(yīng)寫中文全稱，不能寫數(shù)字代碼。學(xué)生的“學(xué)號”要寫全號； 5．任務(wù)書內(nèi)“主要參考文獻(xiàn)”的填寫，應(yīng)按照國標(biāo)GB 7714—2005《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》的要求書寫，不能有隨意性； 6．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)GB/T 7408—2005《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2008年3月15日”或“2008-03-15”。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書 1．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題應(yīng)達(dá)到的目的： “帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置設(shè)計”課題，旨在參考總體方案設(shè)計驅(qū)動裝置，含驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置架，傳動滾筒，滾筒頭架等部件。通過設(shè)計使學(xué)生能夠綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識，訓(xùn)練與提高進(jìn)行工程設(shè)計、計算、繪圖等能力，設(shè)計結(jié)構(gòu)及主要零件加工接近可行，并且實用。 2．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置設(shè)計的原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求及工作要求 輸送機(jī)驅(qū)動裝置技術(shù)性能： (1) 運(yùn)輸物料: 原煤 (2) 膠帶速度: 2.5m/s (3) 傳動滾筒轉(zhuǎn)速: 59.7r/min (4) 物料堆積密度：r= 800kg/m3 (5) 傳動滾筒軸功率: 62.5kW (6) 帶式輸送機(jī)傾角：α=100 (7) 輸送帶拉力：25KN （8）設(shè)計運(yùn)輸生產(chǎn)率： Q=1500t/h 使用情況：每天工作8小時，每年300天，5年。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書 3．對本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題成果的要求〔包括畢業(yè)設(shè)計論文、圖表、實物樣品等〕： 畢業(yè)設(shè)計說明書一份，設(shè)計圖紙折合A0不少于3.5張，圖紙盡可能符合國標(biāo)及加工工藝要求。 4．主要參考文獻(xiàn)： [1] 吳宗澤．機(jī)械零件設(shè)計手冊[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.3. [2] 運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計選用手冊編輯委員會編．輸送機(jī)設(shè)計選用手冊[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999.1. [3] 王榮祥．礦山工程設(shè)備技術(shù)[M]．北京：冶金工業(yè)出版社，2005.4. [4] 洪致育， 林良明．連續(xù)運(yùn)輸機(jī)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1982.12. [5] 侯志學(xué)．礦山運(yùn)輸機(jī)械[M]．北京：冶金工業(yè)出版社，1996.10. [6] 運(yùn)輸機(jī)械研究所主編．帶式輸送機(jī)選用手冊[M]． 黃河水利出版社，1996.1. [7] 濮良貴， 紀(jì)名剛．機(jī)械設(shè)計[M]．北京：高等教育出版社，2006.5. [8] 郭奇亮， 羅述潔．機(jī)械零件課程設(shè)計[M]．貴州： 貴州人民出版社，1982.1. [9] 成大先， 王德夫等．機(jī)械設(shè)計手冊[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.5. [10] 機(jī)械設(shè)計手冊編委會． 機(jī)械設(shè)計手冊：單行本.零部件設(shè)計常用基礎(chǔ)標(biāo)[M]． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.7. [11] 鄒慧君. 機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計[M]. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1996. [12] 華大年, 唐之偉. 機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計[M]. 紡織工業(yè)出版社， 1985. 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書 5．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題工作進(jìn)度計劃： 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 2010 年 2月23日 ~ 3 月 4 日 3月 5 日 ~ 3 月15日 3月16日 ~ 3 月31日 4月 1 日 ~ 4 月10日 4月15日 ~ 4 月30日 5月 4 日 ~ 5 月18日 5月19日 ~ 5 月25日 理解課題性質(zhì)、內(nèi)容、指標(biāo)及要求，安排進(jìn)度，完成外文翻譯 提出結(jié)構(gòu)方案，查閱文獻(xiàn)資料，完成開題報告 比較方案，初步計算傳動系統(tǒng)，完成畢業(yè)設(shè)計前期材料 繪制結(jié)構(gòu)草圖，完善必要的結(jié)構(gòu)組成，進(jìn)行結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度的分析計算 繪制結(jié)構(gòu)總圖及零件圖，完善計算 編制設(shè)計說明書，完善機(jī)構(gòu)圖，檢查欲達(dá)到產(chǎn)品圖要求的加工性 完成論文及答辯前的全部準(zhǔn)備工作，參加論文答辯 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 系意見： 系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 參考文獻(xiàn) [1] 趙玉文，李云海. 帶式輸送機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[M]. 煤礦機(jī)械，2004(4). [2] 蔣衛(wèi)糧. 帶式輸送機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 煤礦機(jī)械 ，1999,(6):29-33. [3] 吳明龍. 煤礦井下帶式輸送機(jī)計算發(fā)展方向[J]. 煤礦機(jī)電，2000,(5):66-70. [4] 張宏富. 帶式輸送機(jī)發(fā)展方向的研究[M]. 能源技術(shù)與管理, 2006年4月. [5] 宋偉剛. 帶式輸送機(jī)的研究進(jìn)展[J]. 起重運(yùn)輸機(jī)械，2004(2). 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DTⅡ(A)型帶式輸送機(jī)機(jī)械設(shè)計手冊[M]. 冶金工業(yè)出版社，2003-08. 南 京 理 工 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(論文)前期工作材料 學(xué)生姓名: 學(xué) 號： 學(xué)院(系): 機(jī)械工程系 專 業(yè): 機(jī)械工程及自動化 設(shè)計(論文)題目: 帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置設(shè)計 指導(dǎo)教師: 江琴 講師 (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù)) 材 料 目 錄 序號 名 稱 數(shù)量 備 注 1 畢業(yè)設(shè)計(論文)選題、審題表 1 2 畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書 1 3 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告〔含文獻(xiàn)綜述〕 1 4 畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯〔含原文〕 1 5 畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查表 1 2010年 3月 注：畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查工作結(jié)束后，請將該封面與目錄中各材料合訂成冊，并統(tǒng)一存放在學(xué)生“畢業(yè)設(shè)計（論文）資料袋”中（打印件一律用A4紙型）。 南京理工大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）選題、審題表 系： 機(jī)械工程系 專業(yè)： 機(jī)械工程及自動化 指導(dǎo)教師 姓 名 江琴 專業(yè)技術(shù)職 務(wù) 講師 課題名稱 帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置設(shè)計 適用專業(yè) 機(jī)械工程及自動化 課題性質(zhì) A B C D E 課題來源 A B C D 課題預(yù)計 工作量大小 大 適中 小 課題預(yù)計 難易程度 難 適中 易 備注: 課題簡介 課題應(yīng)完成的任務(wù)和對學(xué)生的要求 所在專業(yè)審定意見： 專業(yè)負(fù)責(zé)人(簽名)： 年 月 日 注：本課題由 同學(xué)選定，學(xué)號： 注：1．該表由指導(dǎo)教師填寫，經(jīng)所在專業(yè)負(fù)責(zé)人簽名后生效，作為該專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）選題使用； 2．有關(guān)內(nèi)容的填寫見背面的填表說明，并在表中相應(yīng)欄內(nèi)打“√”； 3．課題一旦被學(xué)生選定，此表須放在學(xué)生“畢業(yè)設(shè)計（論文）資料袋”中存檔。 填 表 說 明 1．該表的填寫只針對1名學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計（論文）時選擇使用，如同一課題由2名及2名以上同學(xué)選擇，應(yīng)在申報課題的名稱上加以區(qū)別（加副標(biāo)題），并且在“設(shè)計（論文）要求”一欄中說明。 2．“課題性質(zhì)”一欄： A．產(chǎn)品設(shè)計； B．工程技術(shù)研究； C．軟件開發(fā)； D．研究論文或調(diào)研報告； E．其它。 3．“課題來源”一欄： A．自然（社會）科學(xué)基金與?。ú浚?、市級以上科研課題； B．企、事業(yè)單位委托課題； C．院、系級基金課題； D．自擬課題。 4．“課題簡介”一欄： 主要指該課題的背景介紹、理論意義或?qū)嵱脙r值 南京理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書(論文) 作 者: 學(xué) 號： 系： 機(jī)械工程系 專 業(yè): 機(jī)械工程及自動化 題 目: 帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置設(shè)計 講師 江琴 指導(dǎo)者： (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù)) 評閱者： (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù)) 2010 年 5 月 畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）中文摘要 帶式輸送機(jī)是煤礦最理想的連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，與其他運(yùn)輸設(shè)備（如機(jī)車類）相比，不僅具有長距離、大運(yùn)量、連續(xù)輸送等優(yōu)點，而且運(yùn)行可靠，易于實現(xiàn)自動化、集中控制，特別是對高產(chǎn)高效礦井的出現(xiàn)。本次的設(shè)計具體內(nèi)容主要包括：帶式輸送機(jī)傳動總體設(shè)計；主要傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計；主要零、部件設(shè)計；完成主要零件的工藝設(shè)計；設(shè)計一套主要件的工藝裝備。文章對用于新型帶式輸送機(jī)的驅(qū)動裝置裝置進(jìn)行了重新的優(yōu)化設(shè)計，在驅(qū)動滾筒結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了必要的改進(jìn)和校核，部分解決了驅(qū)動裝置在啟動的時候動載荷過大問題。降低了輸送帶的安全系數(shù)。 關(guān)鍵詞 帶式輸送機(jī) 驅(qū)動裝置 傳動滾筒 聯(lián)軸器 畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）外文摘要 Title The Design of Belt Conveyor Drive ABSTRACT Coal belt conveyor is the ideal continuous transport equipment, and other transportation equipment (such as locomotive-type), the not only has the long-distance, large capacity, the advantages of continuous conveyor, but also reliable and easy to implement automated, centralized control, especially for the emergence of high yield and efficiency of mine.This time design concrete content mainly includes: The belt type transports the engine drive system design; Main transmission system design; Main zero, part design; Completes the major parts the technological design; Designs set of main important documents the craft equipment; This type of belt conveyor drive device are analyzed, and the optimization design in driving drum of structure, and improve the driving devices in part to solve the dynamic load startup when big problems. Reduced the safety factor of the conveyor belt. KEYWORDS belt conveyor device drivers drive roller coupling 南 京 理 工 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號： 060104227 專 業(yè)： 機(jī)械工程及自動化 設(shè)計(論文)題目： 帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置設(shè)計 指 導(dǎo) 教 師: 江琴（講師） 2010年 3 月 19 日 開題報告填寫要求 1．開題報告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效； 2．開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見； 3．“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打印）在本開題報告第一欄目內(nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊）； 4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)GB/T 7408—2005《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫 2000字左右的文獻(xiàn)綜述： 文 獻(xiàn) 綜 述 1.帶式輸送機(jī)發(fā)展概況 隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，市場競爭日趨激烈，在機(jī)械制造中，運(yùn)輸工業(yè)已成為國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一。帶式輸送機(jī)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(jī)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(qiáng)以及靈活的裝卸料和可靠性強(qiáng)費(fèi)用低的特點，已經(jīng)在某些領(lǐng)域逐漸開始取代汽車、機(jī)車運(yùn)輸[1-2]。成為散料運(yùn)輸?shù)闹饕b備，在社會經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中扮演越來越重要的角色。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，帶式輸送機(jī)在煤炭、電力、建才、鋼鐵、化工等領(lǐng)域越來越廣泛地被使用，且有著運(yùn)量越來越大, 運(yùn)距越來越長，帶速越來越高的發(fā)展趨勢[3-4]，所以在帶式輸送機(jī)的設(shè)計中，如何合理選擇帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置，是帶式輸送機(jī)設(shè)計中的關(guān)鍵，也是帶式輸送機(jī)設(shè)計是否合理、運(yùn)行是否正常、維修費(fèi)用和維修量較少的關(guān)鍵問題。 在過去的20年里，在世界范圍內(nèi)帶式輸送機(jī)發(fā)生了重大的發(fā)展。帶式輸送機(jī)已經(jīng)在長距離輸送機(jī)、轉(zhuǎn)彎輸送機(jī)、高強(qiáng)度傾斜輸送帶、高速輸送機(jī)、管狀輸送機(jī)、雙向輸送機(jī)、垂直提升輸送機(jī)和氣墊帶式輸送機(jī)等方面取得了新的發(fā)展。伴隨著能力和速度不斷提高的現(xiàn)代計算機(jī)的應(yīng)用，許多工程技術(shù)人員已經(jīng)研制出了新的產(chǎn)品，同時理解了有關(guān)運(yùn)輸?shù)奈锢磉^程。隨著全球經(jīng)濟(jì)的增長，帶式輸送機(jī)技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的前沿之一。當(dāng)今的全球經(jīng)濟(jì)，需要設(shè)計和生產(chǎn)“環(huán)?！毙洼斔蜋C(jī)，不能污染周圍的環(huán)境，可以根據(jù)運(yùn)輸需要輸送量超過10,000t/h,并且還要節(jié)約能量[5]。輸送機(jī)技術(shù)進(jìn)步的一個重要特點是基礎(chǔ)研究發(fā)展為應(yīng)用技術(shù)，進(jìn)而實現(xiàn)商業(yè)化。 2．國內(nèi)帶式輸送機(jī)的現(xiàn)狀及存在問題 我國生產(chǎn)制造的帶式輸送機(jī)的品種、類型較多。在“八五”期間，通過國家一條龍“日產(chǎn)萬噸綜采設(shè)備”項目的實施，帶式輸送機(jī)的技術(shù)水平有了很大提高，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)呂開發(fā)都取得了很大的進(jìn)步。九十年代以來，我國煤礦帶式輸送機(jī)向長運(yùn)距、高帶速、大運(yùn)量、大功率的方向發(fā)展[6]；經(jīng)過科研攻關(guān)和引進(jìn)、消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)，基本滿足了發(fā)展需求，但與國外先進(jìn)帶式輸送機(jī)比仍然存在不少差距。為了適應(yīng)現(xiàn)代化煤礦建設(shè)的發(fā)展要求，國產(chǎn)帶式輸送機(jī)的設(shè)計和制造水平，都巫待有一個質(zhì)的飛躍。國產(chǎn)煤礦帶式輸送機(jī)發(fā)展為各種多功能特種帶式輸送機(jī)系列，如大傾角帶式輸送機(jī)成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)，大傾角、長運(yùn)距帶式輸送機(jī)系列產(chǎn)品等，并用動態(tài)分析、智能化控制技術(shù)等對關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，研制成功多種軟起動和制動裝置以及可編程電控裝置[7-8]。但和國外先進(jìn)機(jī)型相比，國內(nèi)輸送機(jī)機(jī)型一般較小，帶速通常不超過4 m/s，普遍沿用靜態(tài)設(shè)計法，設(shè)備成本偏高，運(yùn)行的可靠性偏低。此外，我國，輸送機(jī)品種 機(jī)型品種少，功能單一，使用范圍受限，不能充分發(fā)揮其效能，如拓展運(yùn)人、運(yùn)料或雙向運(yùn)輸?shù)裙δ?，做到一機(jī)多用。 3．國外帶式輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 國外帶式輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在2個方面：一方面是帶式輸送機(jī)的功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，如高傾角帶輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)等各種機(jī)型[9]；另一方面是帶式輸送機(jī)本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長距離、大運(yùn)量、高帶速等大型帶式輸送機(jī)已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術(shù)是開發(fā)應(yīng)用于了帶式輸送機(jī)動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了帶式輸送機(jī)的運(yùn)行性能和可靠性。目前，在煤礦井下使用的帶式輸送機(jī)已達(dá)到主要技術(shù)指標(biāo)，其關(guān)鍵技術(shù)與裝備有以下幾個特點： 1.設(shè)備大型化 其主要技術(shù)參數(shù)與裝備均向著大型化發(fā)展，以滿足年產(chǎn)300～500萬噸以上高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要。 2.應(yīng)用動態(tài)分析技術(shù)和機(jī)電一體化、計算機(jī)監(jiān)控等高新技術(shù)，采用大功率軟起動與自動張緊技術(shù)[10]，對輸送機(jī)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動張力，設(shè)備運(yùn)行性能好，運(yùn)輸效率高。 3.采用多機(jī)驅(qū)動與中間驅(qū)動及其功率平衡、輸送機(jī)變向運(yùn)行等技術(shù)，使輸送機(jī)單機(jī)運(yùn)行長度在理論上已有受限制，并確保了輸送系統(tǒng)設(shè)備的通用性、互換性及其單元驅(qū)動的可靠性。 4.新型、高可靠性關(guān)鍵元部件技術(shù) 如包含CST等在內(nèi)的各種先進(jìn)的大功率驅(qū)動裝置與調(diào)速裝置[11-13]、高壽命高速托輥、自清式滾筒裝置、高效貯帶裝置、快速自移機(jī)尾等。如英國FSW生產(chǎn)的FSW1200/(2～3)×400(600)工作面順槽帶式輸送機(jī)就采用了液粘差速或變頻調(diào)速裝置，運(yùn)輸能力達(dá)3000t/h以上，它的機(jī)尾與新型轉(zhuǎn)載機(jī)配套，可隨工作面推移而自動快速自移、人工作業(yè)少、生產(chǎn)效率高。 4. 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)特點 帶式輸送機(jī)具有運(yùn)量大、運(yùn)輸連續(xù)、維護(hù)簡便等特點,在煤礦生產(chǎn)中是比較經(jīng)濟(jì)可靠的運(yùn)輸設(shè)備, 所以已成為井下原煤運(yùn)輸?shù)闹饕\(yùn)輸設(shè)備。為了適應(yīng)現(xiàn)代化礦井高產(chǎn)高效的發(fā)展, 帶式輸送機(jī)朝著大功率、大運(yùn)量、長運(yùn)距的方向發(fā)展[14]。通用帶式輸送機(jī)的主要部件有以下幾部分組成： 1.驅(qū)動裝置 驅(qū)動裝置是輸送機(jī)的動力部分，由電機(jī)、液力耦合器（聯(lián)軸器）、減速機(jī)、制動器、逆止器等組成。驅(qū)動裝置的選擇與帶式輸送機(jī)的工作環(huán)境、使用工況、驅(qū)動功率、輸送距離等諸多因素有關(guān)[15]。 2.滾筒 分驅(qū)動滾筒和改向滾筒。驅(qū)動滾筒是將驅(qū)動裝置的動力，通過摩擦力傳遞給輸送帶的部件。改向滾筒用來改變輸送帶的運(yùn)行方向或增加輸送帶與傳動滾筒間的圍包角。改向滾筒和傳動滾筒一樣有鋼板焊接結(jié)構(gòu)和鑄焊結(jié)構(gòu)兩種形式。 3．托輥 托輥用于支承輸送帶及其上物料，保證輸送帶穩(wěn)定運(yùn)行的裝置。有槽形、平形、調(diào)心、前傾、緩沖、過渡等形式。組成托輥的數(shù)量有一節(jié)輥、兩節(jié)輥、三節(jié)輥等形式。 4輸送帶 輸送帶是帶式輸送機(jī)的牽引構(gòu)件及承載構(gòu)件，用于輸送物料和傳遞動力。常用的有橡膠帶和塑料帶兩種。帶寬是帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。 5.張緊裝置 其作用是使輸送帶具有足夠的張緊力，保證輸送帶與滾筒之間不打滑，并限制輸送帶在各托輥間的垂度，使輸送帶正常運(yùn)行。 6.卸料裝置 用于在輸送機(jī)中部任意點卸下物料的裝置，普遍使用的有兩種型式：犁式卸料器和電動卸料小車。 7.清掃器 清除粘結(jié)在輸送帶上的殘余物料，避免殘余物料被帶到輸送帶回程分支，影響輸送帶的正常運(yùn)行。 5．結(jié)論 我國的帶式輸送機(jī)設(shè)計研究技術(shù)及帶式輸送機(jī)專業(yè)制造技術(shù)都已接近了國際水平，但與世界先進(jìn)工業(yè)國家比較仍存在一定差距，有待于進(jìn)一步努力。驅(qū)動裝置是帶是輸送機(jī)最重要的部件之一,加快帶式輸送機(jī)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(jī)有著極其重要的意義。 參考文獻(xiàn) [1] 趙玉文，李云海. 帶式輸送機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[M]. 煤礦機(jī)械，2004(4). 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DTⅡ(A)型帶式輸送機(jī)機(jī)械設(shè)計手冊[M]. 冶金工業(yè)出版社，2003-08. 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 ２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 1. 解決的問題 根據(jù)現(xiàn)場工況對設(shè)備的要求，計算輸送帶的帶速、輸送機(jī)的運(yùn)行阻力，并選取合適功率的驅(qū)動電動機(jī)，確定帶式輸送機(jī)的制動、拉緊裝置和托輥、輸送帶、中間架的結(jié)構(gòu)參數(shù)和相關(guān)零、部件，完成輸送機(jī)的整體設(shè)計，特別是電動滾筒的系統(tǒng)設(shè)計。同時正確獲取各零件的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸和公差等。最后對所設(shè)計的機(jī)械零部件根據(jù)相關(guān)尺寸進(jìn)行CAD制圖。 2.解決方法 我們自己需要列一個所查資料的清單，收集資料的方法有很多種 （1）上網(wǎng)查詢 比如上一些有關(guān)帶式輸送機(jī)的網(wǎng)站或者論壇，從上面摘錄我所需要的信息。以及看有關(guān)驅(qū)動裝置的發(fā)展歷史等等。比如寫開題報告，論文，我可以上網(wǎng)寫多看幾篇別人寫的開題報告和論文，學(xué)習(xí)一下別人的寫法，了解一下寫作格式。（2）雜志，電視以及各種地方的廣告 我可以從各種技術(shù)雜志上找有關(guān)我研究課題的論文、做一下參考，借鑒別人好的內(nèi)容。 （3）查閱書籍 我可以翻閱自己的教科書，并查閱上課時的筆記，這樣容易理解基礎(chǔ)知識，這些教科書都可以起到工具書的作用。 （4）找朋友幫忙提供信息 我可以去問問自己的朋友，看有誰從事帶式輸送機(jī)這方面的工作，我可以去請教他們，讓他們給我講解一些相關(guān)知識。 （5）調(diào)研 我可以去驅(qū)動裝置生產(chǎn)產(chǎn)家去調(diào)研，也可以去一些有該裝置的工廠參觀，可以問他們借看一下驅(qū)動裝置的使用說明書、參數(shù)說明書、硬件連接說明書、電機(jī)設(shè)計手冊等。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 指導(dǎo)教師意見： 1．對“文獻(xiàn)綜述”的評語： 2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計（論文）結(jié)果的預(yù)測： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 2 頁 共2頁 目次 1 引言……………………………………………………………………………………1 1.1國內(nèi)帶式輸送機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r………………………………………………………1 1.2帶式輸送機(jī)發(fā)展的技術(shù)前瞻………………………………………………………1 1.3帶式輸送機(jī)的概述…………………………………………………………………2 1.3.1 帶式輸送機(jī)的優(yōu)缺點…………………………………… ………………2 1.3.2帶式輸送機(jī)工作原理………………………………………………………3 1.3.3帶式輸送機(jī)的分類…………………………………………………………3 1.4驅(qū)動裝置形式………………………………………………………………………4 2 運(yùn)動方案的擬定………………………………………………………………………6 3 電動機(jī)的設(shè)計…………………………………………………………………………8 3.1帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置設(shè)計的原始數(shù)據(jù)……………………………………………8 3.2選擇電動機(jī)的類型…………………………………………………………………8 3.3選擇電動機(jī)的容量…………………………………………………………………8 3.4選擇電動機(jī)的轉(zhuǎn)速…………………………………………………… …………10 4 減速器的設(shè)計…………………………………………………………………………12 4.1計算總傳動比并分配各級傳動比…………………………………………………12 4.2運(yùn)動參數(shù)的計算……………………………………………………………………12 5 驅(qū)動滾筒的設(shè)計………………………………………………………………………15 5.1輸送帶的選擇……………………………………………………………………15 5.2驅(qū)動滾筒的選擇設(shè)計……………………………………………………………15 5.3驅(qū)動滾筒尺寸的確定……………………………………………………………16 5.4驅(qū)動滾筒軸的設(shè)計………………………………………………………………19 5.4．1驅(qū)動滾筒軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計…………………………………………………20 5.4．2滾筒軸的校核……………………………………………………………20 5.4．3滾筒的周向定位…………………………………………………………21 6 聯(lián)軸器的設(shè)計…………………………………………………………………………23 6.1高速聯(lián)軸器………………………………………………………………………23 6.2低速聯(lián)軸器………………………………………………………………………24 7 制動裝置設(shè)計…………………………………………………………………………25 7.1制動裝置作用……………………………………………………………………25 7.2 制動裝置的種類…………………………………………………………………25 7.3制動裝置的選擇…………………………………………………………………25 8 帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置特性分析………………………………………………………26 8.1大功率帶式輸送機(jī)對驅(qū)動裝置的要求…………………………………………26 8.2啟動控制…………………………………………………………………………26 8.3制動控制…………………………………………………………………………27 8.4過載保護(hù)…………………………………………………………………………27 8.5多機(jī)驅(qū)動時的負(fù)載平衡…………………………………………………………27 8.6驅(qū)動裝置的其他要求……………………………………………………………27 結(jié)論………………………………………………………………………………………29 致謝………………………………………………………………………………………30 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………31 帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置設(shè)計答辯人：答辯人：指導(dǎo)老師：江琴指導(dǎo)老師：江琴 專業(yè)：機(jī)械工程系專業(yè)：機(jī)械工程系 日期日期 ：20102010年年6 6月月4 4號號南京理工大南京理工大南京理工大南京理工大學(xué)紫金學(xué)院學(xué)紫金學(xué)院學(xué)紫金學(xué)院學(xué)紫金學(xué)院 1.計算總傳動比并分配各級傳動 2.運(yùn)動參數(shù)的選擇計算 1.輸送帶的選擇 2.驅(qū)動滾筒的選擇設(shè)計 3.驅(qū)動滾筒軸的設(shè)計驅(qū)動裝置設(shè)計的主要思路運(yùn)動方案的擬定運(yùn)動方案的擬定 1電機(jī)類型的選用 2選擇電機(jī)容量 3選擇電機(jī)轉(zhuǎn)速 減速器的設(shè)計減速器的設(shè)計驅(qū)動滾筒的設(shè)計驅(qū)動滾筒的設(shè)計 電機(jī)的選擇電機(jī)的選擇聯(lián)軸器的設(shè)計聯(lián)軸器的設(shè)計驅(qū)動裝置總體結(jié)構(gòu)設(shè)計基本參數(shù)的確定l(1)運(yùn)輸物料:原煤l(2)膠帶速度:2.5m/sl(3)傳動滾筒轉(zhuǎn)速:59.7r/minl(4)物料堆積密度：800kg/m3l(5)傳動滾筒軸功率:62.5kWl(6)帶式輸送機(jī)傾角：=10l(7)輸送帶拉力 25KNl(8)設(shè)計運(yùn)輸生產(chǎn)率 Q=1500t/hl2.使用情況：每天工作8小時，每年300天，5年。驅(qū)動裝置運(yùn)動方案擬定驅(qū)動裝置是帶式輸送機(jī)的原動力部分，由電動機(jī)、減速器以及高（低）速聯(lián)軸器、制動器和逆止器等組成。其型式的確定按與傳動滾筒和關(guān)系，驅(qū)動裝置可分為分離式、半組合式和組合式三種。分離式驅(qū)動裝置有兩種，在這兩種分離式裝置中，應(yīng)優(yōu)先選擇Y-ZLY驅(qū)動裝置；而Y-DBY適用于要求布置特別緊湊的地方。電動機(jī)的設(shè)計 1.電機(jī)類型的選擇 按工作要求和條件選取Y系列一般用途的全封閉自扇冷式 籠型三相異步。2.電機(jī)功率的計算電機(jī)額定功率大于工作功率查機(jī)械零件設(shè)計手冊取電動機(jī)的額定功率為=110kw 綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、重量以及減速器的傳動比，可知方案2比較適合。因此選定電動機(jī)型號為Y315S-4,所選電動機(jī)的額定功率P=110kw，滿載轉(zhuǎn)速n=1480r/min。減速器的設(shè)計l計算總傳動比41 計算總傳動比并分配各級傳動比計算總傳動比并分配各級傳動比42 運(yùn)動參數(shù)的計算運(yùn)動參數(shù)的計算 5 驅(qū)動滾筒設(shè)計驅(qū)動滾筒設(shè)計1.輸送帶的選擇2.驅(qū)動滾筒的選擇設(shè)計3.滾筒尺寸的確定4.驅(qū)動滾筒軸的設(shè)計 滾筒尺寸的確定滾筒尺寸的確定1.帶寬的計算=1.4m=1400mm驅(qū)動滾筒軸的設(shè)計驅(qū)動滾筒軸的設(shè)計1.驅(qū)動滾筒軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計5.4.2 滾筒軸的校核 2.滾筒軸的校核6 聯(lián)軸器的設(shè)計聯(lián)軸器的設(shè)計6.1 高速聯(lián)軸器高速聯(lián)軸器6.2 低速聯(lián)軸器低速聯(lián)軸器制動裝置設(shè)計制動裝置設(shè)計l制動裝置的作用l制動裝置的種類l制動裝置的選型帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置特性分析1 大功率帶式輸送機(jī)對驅(qū)動裝置的要求大功率帶式輸送機(jī)對驅(qū)動裝置的要求2 起動控制起動控制3 制動控制制動控制4 過載保護(hù)過載保護(hù)5 驅(qū)動裝置的其他要求動裝置的其他要求 結(jié) 論 綜合考慮，該設(shè)計的驅(qū)動裝置的組合方式為分離式Y(jié)-ZLY。該驅(qū)動裝置由電動機(jī)、聯(lián)軸器、減速器、制動器、滾筒組成。通過結(jié)合設(shè)計參數(shù)的計算對以上的驅(qū)動裝置分別進(jìn)行選型。電動機(jī)采用型號為Y315S-4,所選電動機(jī)的額定功率P=110kw，滿載轉(zhuǎn)速n=1480r/min。減速器采用型號為，=24.79，額定功率=110kw。制動器采用的型號為：YWZ5-315。滾筒采用人字形溝槽包膠滾筒。高速級聯(lián)軸器采用聯(lián)軸器，低速級聯(lián)軸器采用ZL8型聯(lián)軸器。通過采用以上所選型號的驅(qū)動裝置，能達(dá)到設(shè)計參數(shù)的要求，降低所選用的輸送帶的強(qiáng)度要求，節(jié)約整機(jī)成本，是一種合理的選擇。總結(jié)畢業(yè)設(shè)計參照DT帶式輸送機(jī)進(jìn)行設(shè)計，對輸送機(jī)驅(qū)動裝置了初步的了解，在此次設(shè)計過程中復(fù)習(xí)了大學(xué)四年所學(xué)知識，對所學(xué)知識有了進(jìn)一步加深。但由于本人知識水平有限，設(shè)計過程中還有許多不盡之處，望評委老師能夠批評指正！致謝 感謝我的母校南京理工大學(xué)紫金學(xué)院給了我在大學(xué)四年深造的機(jī)會。感謝我的家人給予我的支持。本次畢業(yè)設(shè)計最感謝我的指導(dǎo)老師江琴老師，在畢業(yè)設(shè)計各個環(huán)節(jié)過程中都給予細(xì)心指導(dǎo)，在此謹(jǐn)向江老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意！最后，感謝所有關(guān)心和幫助過我的每一個人，感謝在座各位評委老師！本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 33 頁 共32頁 1 引言 1．1 國內(nèi)外帶式輸送機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 輸送機(jī)是在一定線路上連續(xù)輸送物料的物料搬運(yùn)機(jī)械，又稱連續(xù)輸送機(jī)。輸送機(jī)可進(jìn)行水平、傾斜和垂直輸送，也可組成空間輸送線路，輸送線路一般是固定的。輸送機(jī)輸送能力大，運(yùn)距長，還可在輸送過程中同時完成若干工藝操作，所以應(yīng)用廣泛。 17世紀(jì)中，開始應(yīng)用架空索道輸送散狀物料；19世紀(jì)中葉，各種現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的輸送機(jī)相繼出現(xiàn)。1868年，在英國出現(xiàn)了帶式輸送機(jī)；1887年，美國出現(xiàn)了螺旋輸送機(jī)；1905年，瑞士出現(xiàn)了鋼帶式輸送機(jī)；1906年，英國和德國出現(xiàn)了慣性輸送機(jī)[1]。 20世紀(jì)80年代末以來，我國的煤礦用帶式輸送機(jī)也有了很大的發(fā)展，對其關(guān)鍵技術(shù)的研究和新產(chǎn)品的開發(fā)都取得了可喜的成果。輸送機(jī)產(chǎn)品系列不斷增多，從定型的SDJ、SSJ、STJ、DT等系列發(fā)展到多功能、適應(yīng)特種用途的各種帶式輸送機(jī)系列，如國家“七五”攻關(guān)項目—“大傾角帶式輸送機(jī)成套設(shè)備”、“九五”攻關(guān)項目—“高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)”等都填補(bǔ)了國內(nèi)空白，開發(fā)了大傾角、長距離輸送原煤的新型帶式輸送機(jī)系列產(chǎn)品，并對帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，應(yīng)用動態(tài)分析技術(shù)和中間驅(qū)動與智能化控制等技術(shù)，研制成功了多種軟啟動和制動裝置及以PLC為核心的可編程電控裝置。但與國外相比（如表1-1），其機(jī)型一般都偏小，特別是帶速通常均不超過4.5m/s，對高帶速輸送機(jī)及其動態(tài)設(shè)計與計算機(jī)監(jiān)控等關(guān)鍵技術(shù)問題缺乏實踐經(jīng)驗，由于帶速普遍較低，許多設(shè)計單位仍沿用以往的靜態(tài)設(shè)計法，用加大帶式輸送機(jī)安全系數(shù)的方法來提高設(shè)計的可靠性，其結(jié)果不僅增大了設(shè)備成本，而且降低了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。 表1-1 國外目前帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)[2] 主要技 術(shù)參數(shù) 300-500萬噸高產(chǎn)高效礦井 順槽可伸縮帶式輸送機(jī) 大巷與斜井固定帶式輸送機(jī) 國內(nèi) 國外 國內(nèi) 國外 運(yùn)距m 2000-3000 2000-3000 >5000 >4500 帶速m/s 3.5-4 2.4-2.5 4-5,最高可達(dá)8 3-5 輸送量t/h 2500-3000 1500-3500 3000-5000 2000-3000 驅(qū)動功率kw 1200--2000 900-1600 1500-3000 1500-3000 目前，帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢是：大運(yùn)輸能力、大帶寬、大傾角、增加單長度和水平轉(zhuǎn)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。 1．2 帶式輸送機(jī)發(fā)展的技術(shù)前瞻 帶式輸送機(jī)大型化與高可靠性要求，對設(shè)計者和制造商提出了更高的要求，只有解決了帶式輸送機(jī)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，才能制造出高性能、高可靠性的大型帶式輸送機(jī)。其關(guān)鍵技術(shù)為[2]： 1．動態(tài)分析技術(shù) 就是建立帶式輸送機(jī)輸送帶在啟動和停機(jī)過程中的動力學(xué)方程，求解帶式輸送機(jī)上不同點隨時間推移所發(fā)生的變化，找出變化劇烈的張力波可能造成的破壞，這就是帶式輸送機(jī)的動態(tài)分析。 2．可控啟動技術(shù) 大型帶式輸送機(jī)的啟動，一定要有一個足夠的啟動時間，使啟動加速度保持在允許范圍內(nèi)，運(yùn)距越長、帶速越高、輸送量越大，啟動時間就越長。因而必須對啟動時間加以控制，可控啟動時輸送帶張力波動極小，啟動平穩(wěn)。 3．下運(yùn)制動技術(shù) 包括三個技術(shù)關(guān)鍵，分別是制動能量大、制動平穩(wěn)性要求高、在事故停電時要求系統(tǒng)迅速而安全地制動。 4.中間驅(qū)動技術(shù) 隨著我國高產(chǎn)高效礦井的出現(xiàn)，煤礦井下用帶式輸送機(jī)已向大型化方向發(fā)展，但由于受到輸送帶強(qiáng)度與驅(qū)動裝置的限制，井下使用的帶式輸送機(jī)單機(jī)長度還不允許無限制地加長。中間驅(qū)動就是把驅(qū)動功率的一部分放在輸送機(jī)的中間段，使驅(qū)動功率分散開來，這樣可以降低輸送帶的最大張力，降低輸送帶的強(qiáng)度，提高輸送機(jī)的輸送能力，降低征集成本。 5.高速托輥技術(shù) 托輥使帶式輸送機(jī)的主要部件，量大面廣，在順槽中使用的托輥一般采完一個工作面后，托輥損壞數(shù)量很大，經(jīng)濟(jì)損失相當(dāng)嚴(yán)重。另外托輥的旋轉(zhuǎn)阻力及輸送機(jī)運(yùn)行阻力大，功率消耗很大，因此提高托輥質(zhì)量對降低能耗、節(jié)省費(fèi)用、增加運(yùn)行可靠性具有重大意義。 6.電控與監(jiān)測自動化技術(shù) 國外大型帶式輸送機(jī)都已采用高檔PLC可編程控制器，開發(fā)了先進(jìn)的程序軟件與綜合電源繼電器控制技術(shù)以及數(shù)據(jù)采集等完整的自動監(jiān)控系統(tǒng)。這樣可以實現(xiàn)輸送機(jī)可控啟（制）動、中間驅(qū)動、功率平衡、帶速同步、自動張緊與機(jī)尾自移以及各種保護(hù)裝置、通信與信號聯(lián)絡(luò)等綜合功能的要求。 1.3 帶式輸送機(jī)概述 1.3.1 帶式輸送機(jī)的優(yōu)缺點 帶式輸送機(jī)的優(yōu)點是輸送物料種類廣泛，運(yùn)輸能力大，輸送路線的適應(yīng)性強(qiáng)，靈活的裝卸料，可靠性強(qiáng)、安全性高、費(fèi)用低，工作阻力小，耗電量低，約為刮板輸送機(jī)耗電量的1/3～1/5。因在運(yùn)輸過程中物料與輸送帶一起移動，故磨損小，物料破碎性小。由于結(jié)構(gòu)簡單，既節(jié)省設(shè)備，又節(jié)省人力，故廣泛應(yīng)用于我國國民經(jīng)濟(jì)的許多工業(yè)部門。 帶式輸送機(jī)的缺點是輸送帶成本高且易損壞，故與其他輸送設(shè)備相比，初期投資高，且不適于運(yùn)送有棱角的物料。 1.3.2 帶式輸送機(jī)的工作原理 帶式輸送機(jī)的機(jī)構(gòu)示意圖如下所示， 圖2-1 帶式輸送機(jī)工作原理圖 1. 驅(qū)動滾筒；2.清掃裝置；3.托輥4.輸送機(jī)5.機(jī)尾換向滾筒6.拉緊裝置 輸送帶繞經(jīng)驅(qū)動滾筒1和機(jī)尾換向滾筒5形成無極閉合帶。上下兩股輸送帶是由安裝在機(jī)架上的托輥3支承著。拉緊裝置的作用是給輸送帶正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的張緊力。工作時，驅(qū)動滾筒通過它與輸送帶之間的摩擦力驅(qū)動輸送帶運(yùn)行。貨載裝載輸送帶上并與其一起運(yùn)行。帶式輸送機(jī)一般是利用上分支輸送帶輸送貨載的，并且在端部卸載。利用專門的卸載裝置也可在中間卸載。 1.3.3 帶式輸送機(jī)的分類 帶式輸送機(jī)分類方法有多種,按運(yùn)輸物料的輸送帶結(jié)構(gòu)可分為兩大類；一類是普通型帶式輸送機(jī)，這類帶式輸送機(jī)在輸送帶運(yùn)送物料的過程中，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；另一類是特種結(jié)構(gòu)的帶式輸送機(jī)，各有各的輸送特點，其分類圖如下[4]： TDII型固定式帶式輸送機(jī) GD80輕型帶式輸送機(jī) 普通型 DX型鋼繩芯帶式輸送機(jī) U型帶式輸送機(jī) 帶式輸送機(jī) 管形帶式輸送機(jī) 氣墊型輸送機(jī) 特種結(jié)構(gòu) 波狀擋邊帶式輸送機(jī) 鋼繩牽引帶式輸送機(jī) 壓帶式帶式輸送機(jī)及其它類型。 圖1-1 帶式輸送機(jī)的分類 1．4 驅(qū)動裝置形式 驅(qū)動裝置實際上是一種能量轉(zhuǎn)換裝置, 根據(jù)能量可能進(jìn)行的轉(zhuǎn)換方式, 帶式輸送機(jī)的驅(qū)動可以有下面的幾種途徑: a) 電能→機(jī)械能: 電動機(jī)通過電力電子技術(shù)直接驅(qū)動。其主要形式為: 直流電動機(jī)調(diào)速方式、交流電動機(jī)軟啟動方式、交流電動機(jī)變頻調(diào)速方式、差動變頻無級調(diào) 速。 b) 電能→液體動能→流體摩擦→機(jī)械能: 液粘離合器驅(qū)動。 c) 電能→液體動能→機(jī)械能: 液力耦合器驅(qū)動。 d) 電能→液壓能→機(jī)械能: 液壓馬達(dá)驅(qū)動。 根據(jù)設(shè)計參數(shù)和要求，綜合考慮后，采用第一種途徑。 驅(qū)動裝置的作用是將電動機(jī)的動力傳遞給輸送帶，并帶動它運(yùn)動。 驅(qū)動裝置是帶式輸送機(jī)的動力傳遞機(jī)構(gòu)。一般由電動機(jī)、聯(lián)軸器、制動器、減速器及驅(qū)動滾筒組成。 電動機(jī)：帶式輸送機(jī)用的電動機(jī)，有鼠籠式、繞線式異步電動機(jī)。在有防爆要求的場合，就采用礦用隔爆機(jī)。使用液力耦合器時，不需要具有高起動力矩的電動機(jī)，只要與耦合器匹配得當(dāng)，就能得到接近電機(jī)最大力矩的起動力矩。 聯(lián)軸器：按傳動和結(jié)構(gòu)上的需要，分別采用液力耦合器、柱梢聯(lián)軸器、棒梢聯(lián)軸器、齒輪聯(lián)軸器或十字滑塊聯(lián)軸器。 減速器：帶式輸送機(jī)用的減速器，有圓柱齒輪減速器和圓錐-圓柱齒輪減速器。圓柱齒輪減速器的傳動效率高，但是它要求電機(jī)軸與輸送機(jī)軸平行，驅(qū)動裝置占地寬度大，適合于在地面驅(qū)動；而井下使用時需要加寬峒室，若把電機(jī)布置在輸送帶下面，會給維護(hù)和更換造成困難。因此，用于采區(qū)巷道是，常采用圓錐-圓柱齒輪減速器。 驅(qū)動滾筒：驅(qū)動滾筒是依靠它與輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶運(yùn)行的部件。據(jù)撓性牽引構(gòu)件的摩擦傳動理論，輸送帶與滾筒之間的最大摩擦力，隨摩擦系數(shù)和圍包角的增大面增大。所以提高牽引力必須人這兩方面入手。 根據(jù)不同的使用條件和工作要求，帶式輸送機(jī)的驅(qū)動方式，可分單電機(jī)單滾筒驅(qū)動單電機(jī)雙滾筒驅(qū)動及多電機(jī)驅(qū)動多滾筒驅(qū)動幾種。 2 運(yùn)動方案的擬定 驅(qū)動裝置是帶式輸送機(jī)的原動力部分，由電動機(jī)、減速器以及高（低）速聯(lián)軸器、制動器和逆止器等組成。其型式的確定按與傳動滾筒和關(guān)系，驅(qū)動裝置可分為分離式、半組合式和組合式三種[5]。其三種組合方式如下表所示： 表2-1 驅(qū)動裝置的組成 類型 代號 功率范圍/kw 驅(qū)動系統(tǒng)組成 分離式 Y-DBY 2.2～315 Y電機(jī)-MLL聯(lián)軸器-YOX耦合器-直交軸- 減速器-ZL聯(lián)軸器 Y-ZLY 2.2～315 Y電機(jī)-MLL聯(lián)軸器-YOX耦合器-平行軸-減速器-ZL聯(lián)軸器 半組合式 YTH 2.2～250 Y電機(jī)-HL聯(lián)軸器-減速滾筒 組合式 YⅡ 2.2～55 Y電機(jī)電動滾筒 分離式驅(qū)動裝置有兩種，在這兩種分離式裝置中，應(yīng)優(yōu)先選擇Y-ZLY驅(qū)動裝置；而Y-DBY適用于要求布置特別緊湊的地方。 半組合式驅(qū)動裝置是只將減速齒輪副置于滾筒內(nèi)部，電動機(jī)伸出在滾筒外面的驅(qū)動裝置。它解決了電動滾筒散熱條件差的問題。因而作業(yè)率可不受太大的限制。 組合式驅(qū)動裝置是將電動機(jī)和減速器齒輪副裝入滾筒內(nèi)部與傳動滾筒組合在一起的驅(qū)動裝置。驅(qū)動裝置不占空間，適用于短距離及較小功率的帶式輸送機(jī)上。但電動機(jī)在滾筒內(nèi)部，散熱條件差，因而電動滾筒不適合長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，也不適合在環(huán)境溫度不大40C的場合使用[6]。 傳動裝置的傳動方案是否合理將直接影響機(jī)器的工作性能、重量和成本。綜合考慮本題設(shè)計采用的為第一種分離式傳動方案。其結(jié)構(gòu)圖如下: 圖2-1 分離式驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)圖 3 電動機(jī)的設(shè)計 3．1 帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置設(shè)計的原始數(shù)據(jù) 1. 驅(qū)動裝置技術(shù)性能： (1) 運(yùn)輸物料: 原煤 (2) 膠帶速度: 2.5m/s (3) 傳動滾筒轉(zhuǎn)速: 59.7r/min (4) 物料堆積密度：= 800kg/m3 (5) 傳動滾筒軸功率: 62.5kW (6) 帶式輸送機(jī)傾角：α=100 (7) 輸送帶拉力 25KN （8）設(shè)計運(yùn)輸生產(chǎn)率 Q=1500t/h 2. 使用情況：每天工作8小時，每年300天，5年。 3.2 選擇電動機(jī)的類型 按工作要求和條件選取Y系列一般用途的全封閉自扇冷式籠型三相異步電動機(jī)。它具有高效、節(jié)能、振動小、噪聲小和運(yùn)行安全可靠的特點，安裝尺寸和功率等級符合國際標(biāo)準(zhǔn)。 3.3 選擇電動機(jī)的容量 表3—1 類別 傳動形式 效率 圓柱齒輪傳動 很好跑合的6、7級精度（稀油潤滑） 0.98-0.99 8級精度的一般齒輪傳動（稀油潤滑） 0.97 9級精度（稀油潤滑） 0.96 加工齒的開式傳動（干油潤滑） 0.94-0.96 鑄造齒的開式傳動 0.90-0.93 圓錐齒輪傳動 很好跑合的6、7級精度（稀油潤滑） 0.97-0.98 8級精度的一般齒輪傳動（稀油潤滑） 0.94-0.97 加工齒的開式傳動（干油潤滑） 0.92-0.95 鑄造齒的開式傳動 0.88-0.92 蝸桿傳動 有自鎖性的普通圓柱蝸桿傳動（稀油潤滑） 0.40-0.45 單頭普通圓柱蝸桿傳動（稀油潤滑） 0.70-0.75 雙頭普通圓柱蝸桿傳動（稀油潤滑） 0.75-0.82 三頭和四頭普通圓柱蝸桿傳動（稀油潤滑） 0.80-0.92 帶傳動 平帶開式傳動 0.98 V帶傳動 0.96 鏈傳動 滾子鏈傳動 0.396 齒形鏈傳動 0.97 摩擦傳動 平摩擦輪傳動 0.85-0.92 卷繩輪傳動 0.95 軸承（一對） 滾動軸承（球軸承取大值） 0.99-0.995 滑動軸承（液體摩擦取大值，潤滑不良取小值） 0.97-0.995 聯(lián)軸器 浮動聯(lián)軸器（滑塊聯(lián)軸器等） 0.97-0.99 齒式聯(lián)軸器 0.99 彈性聯(lián)軸器 0.99-0.995 萬向聯(lián)軸器 0.95-0.98 減（變）速器 單級圓柱齒輪減速器 0.97-0.98 兩級圓柱齒輪聯(lián)軸器 0.95-0.96 單級NGW型行星齒輪減速器 0.95-0.98 單級圓錐齒輪減速器 0.95-0.96 兩級圓錐—圓柱齒輪減速器 0.94-0.95 無級變速器 0.92-0.95 工作所需的功率： （1） （2） 由上式（1），（2）可知: 式中——電動機(jī)的工作功率kw； ——工作機(jī)所需功率(指輸入工作軸的功率)，kw； ——工作機(jī)的效率； ——輸送帶主軸牽引力N； ——輸送帶運(yùn)行速度 m/s； ——電動機(jī)至工作機(jī)之間傳動裝置的總效率。 式中、、、、分別為齒輪傳動、卷筒、軸承、聯(lián)軸器的效率。 查表3—1得，=0.97、=0.96、=0.98、=0.99則： =0.972×0.96×0.984×0.992=0.817 所以: 根據(jù)選取電動機(jī)的額定功率。 查《機(jī)械零件設(shè)計手冊》取電動機(jī)的額定功率為=110kw 3．4 選擇電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 由傳動滾筒軸的轉(zhuǎn)速,按二級斜齒圓柱減速器的傳動比的合理范圍=8:30,故電動機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍為: =(477.6:1791)r/min。配合計算出的容量,可查出有兩種適用的電動機(jī)型號, 其技術(shù)參數(shù)比較情況見下表： 表3-2 兩種適用的電動機(jī)型號的參數(shù) 方 案 電動機(jī)型號 額定功率 電動機(jī)轉(zhuǎn)速 電動機(jī)重量 kw 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 1 Y315M2-6 110 1000 990 1110 2 Y315S-4 110 1500 1480 1000 綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、重量以及減速器的傳動比，可知方案2比較適合。因此選定電動機(jī)型號為Y315S-4,所選電動機(jī)的額定功率P =110kw，滿載轉(zhuǎn)速n=1480r/min 。 4 減速器的設(shè)計 4．1 計算總傳動比并分配各級傳動比 圖4—1 運(yùn)動簡圖 電動機(jī)確定后，根據(jù)電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和工作裝置的轉(zhuǎn)速就可以計算傳動裝置的總傳動比[7]。 4.1.1 計算總傳動比 ==24.79 4.1.2 分配各級傳動比 確定各級的傳動比時,考慮到潤滑條件,應(yīng)使高、低級兩個在齒輪的直徑相近，所以低速級大齒輪略大些，推薦高帶級傳動比=(1.2:1.3) 4．2 運(yùn)動參數(shù)的計算 4.2.1 計算各軸轉(zhuǎn)速 =1480r/min =1480/5.49=269.58r/min =269.58/4.51=59.77r/min 4.2.2 各軸的功率和轉(zhuǎn)矩 電動機(jī)軸輸出功率和轉(zhuǎn)矩 ＝80kw ＝9550×＝9550× 軸Ⅰ的輸入功率和轉(zhuǎn)矩： = ·= 80×0.99=79.2kw ＝9550× ＝9550×＝511.05 軸Ⅱ的輸入功率和轉(zhuǎn)矩： = ·· = 79.2×0.97×0.98=75.29kw ＝9550× ＝9550×＝2667.18 軸Ⅲ的輸入功率和轉(zhuǎn)矩： = ··=75.29×0.97×0.98=71.57kw ＝9550× ＝9550×＝11435.39 傳動滾筒軸的輸入功率和轉(zhuǎn)矩： = ··· =71.57×0.98×0.99×0.96=66.66kw ＝9550× ＝9550×＝10650.87 將以上各軸的轉(zhuǎn)速，功率及轉(zhuǎn)矩，列成表格 表4-1 各軸的轉(zhuǎn)速，功率和轉(zhuǎn)矩 參 數(shù) 軸 名 電動機(jī)軸 Ⅰ軸 Ⅱ軸 Ⅲ軸 滾筒軸 轉(zhuǎn) 速 r/min 1480 1480 269.58 59.77 59.77 功 率 kw 110 79.2 75.29 71.57 66.66 轉(zhuǎn) 矩 516.21 511.05 2667.18 11435.39 10650.87 綜合考慮傳動比和額定功率，應(yīng)該選取減速器，=24.79， 額定功率 =110kw。 5 驅(qū)動滾筒設(shè)計 5.1 輸送帶的選擇 輸送帶在帶式輸送機(jī)中既是承載構(gòu)件又是牽引構(gòu)件（鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)除外），它不僅要有承載能力，還要有足夠的抗拉強(qiáng)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(jī)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）或鋼絲繩構(gòu)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(fù)載[18]。因此，帶芯材料必須有一定的強(qiáng)度和剛度。覆蓋膠用來保護(hù)中間帶芯不受機(jī)械損傷以及周圍有害介質(zhì)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(yùn)行時的壓陷阻力，下覆蓋膠的厚度一般較薄。側(cè)邊覆蓋膠的作用是當(dāng)輸送帶發(fā)生跑偏使側(cè)面與機(jī)架相碰時，保護(hù)帶芯不受機(jī)械損傷。 按輸送帶帶芯結(jié)構(gòu)及材料不同，輸送帶被分成織物層芯和鋼絲繩芯兩大類?？椢飳有居址譃榉謱涌椢镄竞驼w織物層層芯兩類，且織物層芯的材質(zhì)有棉，尼龍和維綸等。 為了方便制造和搬運(yùn)，輸送帶的長度一般制成100米～200米，因此使用時必須根據(jù)需要進(jìn)行連接。橡膠輸送帶的連接方法有機(jī)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。 5.2 驅(qū)動滾筒的選擇設(shè)計 驅(qū)動滾筒是傳遞動力的主要部件。根據(jù)不同的使用條件和工作要求，帶式輸送機(jī)的驅(qū)動方式，按單點驅(qū)動方式來講，可分單滾筒驅(qū)動和雙滾筒驅(qū)動。單滾筒傳動多用于功率不大的輸送機(jī)上，功率較大的輸送機(jī)可以采用雙滾筒傳動，其特點是結(jié)構(gòu)緊湊，還可以增加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(jī)分別傳動，也可以利用齒輪傳動裝置使雙滾筒同速運(yùn)轉(zhuǎn)。如雙滾筒傳動仍不滿足牽引力需要，可采用多點驅(qū)動方式。滾筒結(jié)構(gòu)又分為鋼板焊接滾筒(大型的)和鑄造滾筒(小型的)。 驅(qū)動滾筒的作用是通過筒面和帶面之間的摩擦驅(qū)動使輸送帶運(yùn)動，同時改變輸送帶的運(yùn)動方向。為了傳遞必要的牽引力，輸送帶與滾筒間必須具有足夠的摩擦力。根據(jù)摩擦傳動的理論，在設(shè)計或選擇驅(qū)動裝置時，可采用增加輸送帶與驅(qū)動滾筒問的摩擦和圍包角的方法來保證獲得必要的牽引力。采用單滾筒驅(qū)動時；圍包角可達(dá)180°～240°；當(dāng)采用雙滾筒驅(qū)動時，圍包角為360°～480°左右。用雙滾筒傳動能大大提高輸送機(jī)的牽引力，所以常常被采用，尤其是當(dāng)運(yùn)輸長度比較長時，一般采用雙滾筒驅(qū)動。 驅(qū)動滾筒的表面形式有鋼制光面滾筒和包膠面滾筒等。鋼制光面滾筒的主要缺點是表面摩擦系數(shù)小，所以一般用在周圍環(huán)境濕度小的短距離運(yùn)輸機(jī)上[19-20]。包膠滾筒的主要優(yōu)點是表面摩擦系數(shù)大，適用于環(huán)境濕度大，運(yùn)距較長的輸送機(jī)。而包膠的主要用途就是為了增大驅(qū)動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)，減小滾筒的磨損。當(dāng)功率不大，環(huán)境濕度小的情況下，可選用光面滾筒；環(huán)境潮濕，功率又大，容易打滑的情況下，應(yīng)選用膠面滾筒作為驅(qū)動滾筒。包膠滾筒按其表面形狀又可分為光面包膠滾筒、人字形溝槽包膠滾筒和菱形包膠滾筒。 本設(shè)計采用人字形溝槽包膠滾筒。這種滾筒是為了增大摩擦系數(shù)，在鋼制光面滾筒表面上，加上一層帶人字形的橡膠層面制成。這種滾筒有滾筒方向性，使人字刻槽的尖端順著輸送方向，不得反向運(yùn)轉(zhuǎn)。方向如下圖所示。人字形溝槽膠滾筒，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，由于這種原因，即使在潮濕的場合工作，摩擦系數(shù)降低也很小。而菱形膠表適用于可逆運(yùn)轉(zhuǎn)的輸送機(jī)[8]。 兩種人字形溝槽包膠滾筒如下圖所示： 圖5-1 左向人字形包膠滾筒和右向人字形包膠滾筒的結(jié)構(gòu)示意圖 5.3 滾筒尺寸的確定 輸送帶的寬度直接影響，原煤的輸送生產(chǎn)率[9]。由帶式輸送機(jī)的輸送能力公式： 易知：滿足運(yùn)輸生產(chǎn)率要求的最小輸送帶寬度 式中 —輸送帶寬度，m； —帶速，m/s； —物料散集密度，t/m3； —輸送量，t/h； —物料的斷面系數(shù)，值與物料的堆積角值有關(guān)，可由表5—1查得； —輸送機(jī)傾角系數(shù)，即考慮傾斜運(yùn)輸時運(yùn)輸能力的減小而設(shè)的系數(shù)，其值見表5—2。 表5—1 物料斷面系數(shù)表 動堆積角 10° 20° 25° 30° 35° 槽形 316 385 422 458 466 平形 67 135 172 209 247 表5—2 輸送機(jī)傾角系數(shù)表 α 0°~ 7° 8°~ 15° 16°~ 20° 1.0 0.95~0.9 0.9~0.8 表5—3 各種物料散集密度及物料堆積角 貨載名稱 貨載名稱 煤 0.8~1.0 30° 石灰?guī)r 1.6~2.0 25° 煤渣 0.6~0.9 35° 砂 1.6 30° 焦炭 0.5~0.7 35° 黏土 1.8~2.0 35° 黃鐵礦 2.0 25° 碎石 1.8 20° 設(shè)計中，帶式輸送機(jī)采用的是槽形托輥；由原始數(shù)據(jù)可知，運(yùn)送的是原煤，輸送機(jī)的傾角為10°。故從表5—3查得=30°；從表5—1中查得=458；從表5—2中查得=0.95—0.9，取=0.92。 代入數(shù)據(jù)： =m=1.33m 查表選取帶寬=1.4m=1400mm 在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計中，帶寬與滾筒直徑也有一定比例關(guān)系，所以用上式計算的滾筒直徑，然后在系列標(biāo)準(zhǔn)中圓整成相近的標(biāo)準(zhǔn)直徑，帶寬B與驅(qū)動滾筒標(biāo)準(zhǔn)直徑的關(guān)系如下表所示[22]： 表5-4 帶寬與驅(qū)動滾筒標(biāo)準(zhǔn)直徑的關(guān)系 膠帶寬度mm 650 800 1000 1200 1400 驅(qū)動滾筒 標(biāo)準(zhǔn)直徑D(mm) 630 630 800 800 1000 - 800 1000 1000 1250 - - - 1250 1400 滾筒長度應(yīng)比輸送帶寬度B大些，一般取為=+（100～200） mm 故滾筒長度=（1400+200）mm =1600 mm 由表5—4選取驅(qū)動滾筒的標(biāo)準(zhǔn)直徑D=1000mm 本系列傳動滾筒設(shè)計時,已考慮了輸送機(jī)啟制動時出現(xiàn)的尖峰載荷,因而傳動滾筒只需按穩(wěn)定工況算出的扭矩和合力來選擇即可。 由總體方案的設(shè)計部分可知，傳動滾筒的圓周合力為： 而按穩(wěn)定工況計算出的轉(zhuǎn)矩為： =66.66KW ＝9550× =9550×＝10650.87 故該滾筒選擇滿足要求。 其結(jié)構(gòu)尺寸如下圖所示[10]： 圖5-2 傳動滾筒的結(jié)構(gòu)尺寸安裝圖 由DT(Ⅱ)輸送機(jī)設(shè)計手冊[22]查得安裝尺寸如表5—5所示： 表5—5 B D/mm 許用應(yīng)力/KN 軸承型號 主要尺寸/mm A L d K 1400 1000 27 22232 2050 1600 1125 150 250 主要尺寸/mm M N Q P H h B 200 105 520 640 200 60 158 36 M30 圖5-4 傳動滾筒的三維模型 5.4 驅(qū)動滾筒軸的設(shè)計 5.4.1 驅(qū)動滾筒軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 計算最小軸徑： 筒的輸入功率和轉(zhuǎn)速 =66.66kw ＝ 選取驅(qū)動滾筒軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表知：考慮彎矩影響的設(shè)計系數(shù)為=118，于是軸的最小直徑為： =118=122.7mm， 滾筒軸的結(jié)構(gòu)尺寸如下圖所示： 圖5-5 滾筒軸的結(jié)構(gòu)尺寸 圖5-6滾筒軸的三維模型 5.4.2 滾筒軸的校核 由于只受扭轉(zhuǎn)力的作用，故只校核軸的強(qiáng)度和剛度。 (1)強(qiáng)度校核 由強(qiáng)度校核條件： ===15.78Mpa ——軸的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力,Mpa； T ——軸所受的扭矩，N.mm； WT ——軸的抗扭截面模量，對于實心軸，WT =0.2d3； P——軸所傳遞的功率，KW； n——軸的轉(zhuǎn)速，r/m3； d——軸的截面直徑,mm； []——許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，Mpa； 由于軸承的材料為45鋼，查機(jī)械零件表15-3得，軸的材料的許用扭轉(zhuǎn)剪切應(yīng)力為25～45 因為<[]，所以符合要求。 (2) 剛度校核 由剛度條件得： =5.73×=5.73×=0.46(/m) T——軸所受的扭矩,N.mm G——軸的材料剪切彈性模量，對于鋼材，G=8.1104Mpa Ip——軸的截面的極慣性矩,mm4，對于軸Ip = 由于傳動滾筒為一般的傳動軸，因此=0.5～1(/m) 故軸的剛度合格。 5.4.3 滾筒的周向定位 對于零件的周向定位，一般的方法是采用鍵、螺釘?shù)冗M(jìn)行，這就不同程度的削弱了軸強(qiáng)度，基于此，本設(shè)計采用脹套定位，利用錐面原理，通過調(diào)整錐面軸向位移，達(dá)到徑向膨脹[21-22]。 優(yōu)點及特性： a)制造和安裝簡單。安裝脹套的軸和孔不像過盈配合那樣要求高精度的制造公差，安裝脹套也無需加熱，冷卻或使用加壓設(shè)備，只須將螺釘按規(guī)定扭矩值寧緊即可。 b)有良好地互換性，且拆卸方便。拆卸時，先松開壓緊螺釘，再用頂出螺釘頂出卸載，即可拆除聯(lián)接狀態(tài)，將脹套與聯(lián)結(jié)零件分離。 c)脹套聯(lián)接可以承受重負(fù)載。其結(jié)構(gòu)可作成各種樣式，為適應(yīng)安裝負(fù)載要求，一個脹套不夠用時，還可多個串聯(lián)使用。 d)脹套聯(lián)接是一種精密無間隙、無鍵的聯(lián)接。可靠的消除了鍵傳動所造成的應(yīng)力集中等弊病。具有定位方便快捷、使用壽命長、不易腐蝕等優(yōu)點。在工作中無相對滑動，不會磨損。 e)脹緊聯(lián)接在軸向安裝時，不需軸向任何固定就可以調(diào)整其軸向所需位置尺寸及零件相對位置。 f)脹緊聯(lián)結(jié)套可以在-30~200溫度范圍之間工作，并可以根據(jù)工作環(huán)境和介質(zhì)的不同，選擇多種不同的材料[12]。 以上特點彌補(bǔ)了鍵聯(lián)接的許多不足之處，該產(chǎn)品是取代鍵的最佳選擇，相對于鍵聯(lián)結(jié)，可以保證無間隙，使用壽命極長。 6 聯(lián)軸器的設(shè)計 6.1 高速聯(lián)軸器 在減速器高速軸與電動機(jī)之間，由于轉(zhuǎn)速較高，且有輕微的沖擊振動；輸送機(jī)功率在110KW以內(nèi)的高速軸一般采用彈性柱梢聯(lián)軸器[23]，這種聯(lián)軸器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力很大，結(jié)構(gòu)簡單，安裝制造方便，耐久性好，彈性柱梢有一定的緩沖和吸振能力，允許被聯(lián)接兩軸有一定的軸向位移以及少量的徑向位移和角位移[13]。 計算選型如下： 選擇時應(yīng)滿足如下的強(qiáng)度條件 計算轉(zhuǎn)矩：=（） ——電動機(jī)系數(shù)，查機(jī)械手冊得=0.25 ——工作機(jī)類型系數(shù)，查機(jī)械手冊得=1.2 =1.45511.05=766.57 由聯(lián)軸器的計算和軸的設(shè)計計算，選聯(lián)軸器 其公稱許用轉(zhuǎn)矩1250，許用轉(zhuǎn)速為4700r/min ，故滿足要求。 其結(jié)構(gòu)尺寸如下表所示 表6-1 聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)尺寸 型號 公稱轉(zhuǎn)矩 (Nm) 許用轉(zhuǎn)速 (r/min) 軸孔直徑 、 mm 軸孔長度mm D mm Y型 、、Z型 L L LX3 1250 4700 30，32，35，38 82 60 82 240 40，42，45，48 112 84 112 mm Bmm Smm 轉(zhuǎn)動慣量(kg㎡) 質(zhì)量kg 160 36 2.5 0.026 8 6.2 低速聯(lián)軸器 在低速級與工作機(jī)之間，其轉(zhuǎn)矩很大，且有一定的沖擊振動，減速器輸出軸與工作機(jī)軸間又有一定的軸向和徑向位移，所以此處選擇彈性齒式聯(lián)軸器。 這種聯(lián)軸器由兩個帶有內(nèi)齒及凸緣的外套筒和兩個帶有外齒的內(nèi)套筒組成。兩個內(nèi)套筒分別用鍵與兩軸連接，兩個外套筒用螺栓連成一體，依靠內(nèi)外齒相嚙合以傳遞轉(zhuǎn)矩。由于外齒的齒頂制成橢球面，且保證與內(nèi)齒嚙合后具有適當(dāng)?shù)捻斚逗蛡?cè)隙，故在傳動時，套筒可有軸向和徑向位移以及角位移。但為了減少磨損，應(yīng)對齒面進(jìn)行潤滑。這類聯(lián)軸器能傳遞很大的轉(zhuǎn)矩，長允許有較大的偏移量，安裝精度要求不高；成本較高，在重型機(jī)械廣泛應(yīng)用。 計算選型如下： 選擇時應(yīng)滿足如下的強(qiáng)度條件 計算轉(zhuǎn)矩：=（）Nm 電動機(jī)系數(shù)，=0.25 工作機(jī)類型系數(shù)，=1.25 =1. 511435.39=17153.09Nm 由聯(lián)軸器的計算和軸的設(shè)計計算，選 ZL8型聯(lián)軸器。 公稱許用轉(zhuǎn)矩25000Nm 許用轉(zhuǎn)速2300r/min，故滿足要求。 其結(jié)構(gòu)尺寸如下表所示： 表6-2 ZL8型聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)尺寸 型號 公稱轉(zhuǎn)矩 (Nm) 許用轉(zhuǎn)速 (r/min) 軸孔直徑 、 mm 軸孔長度mm D mm Y型 型 L L ZL8 16000 2500 140 212 167 300 150 252 202 mm Bmm Smm 轉(zhuǎn)動慣量(kg㎡) 質(zhì)量kg 190 128 6 0.798 90.626 0.800 82.060 7 制動裝置 7.1 制動裝置的作用 對于傾斜輸送物料的帶式輸送機(jī)，平均傾角大于4°時，為了防止因滿載停機(jī)發(fā)生上運(yùn)物料的倒轉(zhuǎn)或下運(yùn)物料的順滑現(xiàn)象，從而引起物料的堆積、飛車等事故，所以就應(yīng)增設(shè)逆止或制動裝置。制動器是用于機(jī)器或機(jī)構(gòu)減速使其停止的裝置，有時也能用調(diào)節(jié)或限制機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度，它是保證機(jī)構(gòu)或機(jī)器安全正常的重要部件。 7.2 制動裝置的種類 帶式輸送機(jī)的逆止和制動裝置的種類較多，視輸送機(jī)的具體使用條件采用不同形式的逆止或制動器。常用的有帶式逆止器、滾柱逆止器、液壓電磁閘瓦制動器、盤形制動器和液壓推桿制動器等幾種。本設(shè)計采用液壓推桿制動器 。 這種制動器對向上、水平或向下運(yùn)輸?shù)膸捷斔蜋C(jī)均可采用。其工作頻率快，制動平衡，且制動力矩可調(diào)，壽命長等優(yōu)點。因此多用于大功率、長距離的輸送機(jī)上。安裝在緊靠減速器的輸入軸(高速軸)上，作為因斷電停機(jī)和緊急剎車之用，適用于對停機(jī)時間有要求的場合。 7.3 制動器的選型 制動器的選擇要考慮以下幾點[14]： a)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，計算軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，并要有一定的安全儲備。 b)應(yīng)充分注意制動器的任務(wù)，根據(jù)各自不同的任務(wù)來選擇，支持制動器的制動轉(zhuǎn)矩，必須有足夠儲備，即保證一定的安全系數(shù)，對于安全性有高度要求的機(jī)構(gòu)需要裝設(shè)雙重制動器。 c)制動器就能保證良好的散熱功能，防止對人身、機(jī)械及環(huán)境造成危害[11]。 8 帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置特性分析 驅(qū)動裝置是帶式輸送機(jī)的核心部件，屬于系統(tǒng)的動力部件，其性能對于帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸能力、運(yùn)輸成本、膠帶最大張力的控制以及輸送機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性的控制方面，都是至關(guān)重要的。性能穩(wěn)定、性價比高、功能完善、技術(shù)先進(jìn)，是現(xiàn)代大型帶式輸送機(jī)動力裝置必然的要求。而對于我國這樣的國家，性能穩(wěn)定、性價比高應(yīng)該優(yōu)先于后兩項指標(biāo)。 8.1 大功率帶式輸送機(jī)對驅(qū)動裝置的要求 驅(qū)動裝置是影響輸送機(jī)動態(tài)特性的主要因素。大功率帶式輸送機(jī)在正常運(yùn)行，尤其是在較不穩(wěn)定的起制動狀況時，動張力與靜張力迭加，引起膠帶在驅(qū)動滾筒處的張力重新分布并導(dǎo)致不穩(wěn)定的運(yùn)行[24-25]。此外，還引起拉緊裝置載荷的顯著增大和重錘式拉緊裝置位移的增加。這是因為膠帶是彈性體，在外界擾動力(驅(qū)動力、制動力和運(yùn)行阻力等)的作用下，沿膠帶縱向產(chǎn)生振動的緣故。這是帶式輸送機(jī)動力學(xué)現(xiàn)象最主要的部分之一。如何減小其膠帶的張力及其張力變化以減少沖擊，對于完善輸送機(jī)的運(yùn)行性能和提高運(yùn)輸能力非常重要。而減小膠帶張力及其變化于動力裝置的性能有很大關(guān)系。驅(qū)動力過大、起動過快都會引起過大的膠帶張力，從而影響到系統(tǒng)的所有元部件。理想的驅(qū)動裝置必須具備以下條件。 (1) 起動控制，即對起動加速度和起動時間的精確控制(可控起動)，或至少能滿足空載或輕載起動(軟起動)。 (2) 頻繁起動和多機(jī)驅(qū)動的功率平衡。 (3) 停車安全。 (4) 安全可靠，維護(hù)方便，經(jīng)濟(jì)高效。 8.2 起動控制 驅(qū)動裝置必須連續(xù)地對膠帶加速而不受負(fù)載的影響，起動時間應(yīng)足夠長，加速度值應(yīng)控制在0.1-0.3以內(nèi)，以防止撤料、滾料(尤其是大傾角帶式輸送機(jī))、膠帶在滾筒上打滑以及拉緊裝置的過度位移。膠帶是粘彈性體而不是剛性體，因此要求起動輸送機(jī)不能產(chǎn)生較大的膠帶動張力(這種動張力甚至可能在膠帶中引起共振)，傳統(tǒng)的電機(jī)加減速器直接起動的方式早已不能滿足大功率、長距離帶式輸送機(jī)的起動要求。 8.3 制動控制 停車時驅(qū)動裝置若能保持足夠長的停車時間和平緩的減速曲線，將使停車時產(chǎn)生的張力波保持在安全范圍內(nèi)。對于長距離、大彈性模量的帶式輸送機(jī)來說，停車制動時比加速更具危險性，控制更困難。分析表明，膠帶內(nèi)部儲存的應(yīng)力能在停車使所產(chǎn)生的特殊動應(yīng)力比驅(qū)動系統(tǒng)在加速時所產(chǎn)生的動應(yīng)力要大得多。這就要求對長距離帶式輸送機(jī)必須用動態(tài)分析法來徹底的研究，諸如起動斷電、緊急停車等工況所帶來的危害[26]。 正常停車曲線的形狀可能不像起動曲線那樣至關(guān)重要，但是最好在驅(qū)動輸入端安裝飛輪，從而延長停車時間。在大多數(shù)情況下，驅(qū)動裝置的慣性必須始終加在輸送機(jī)上，以避免過快地停車。 在緊急停車時，使用與加速曲線類似地可控制地減速方法是必要的。停車時間要延長到滿足安全系數(shù)的要求。 在實際中，只要延長加減速時間，就可以降低膠帶安全系數(shù)，意味著降低膠帶成本和輸送機(jī)總價格(因膠帶占輸送機(jī)總價35%-45%左右)。所以選擇合適的驅(qū)動裝置，就降低高至幾百萬元的設(shè)備投資。由此可見，選擇最佳的驅(qū)動和制動裝置所帶來的經(jīng)濟(jì)效益是很可觀的。 8.4 過載保護(hù) 所有帶式輸送機(jī)的零部件都必須防止過載，因為驅(qū)動裝置可以將過大力矩傳遞到膠帶上，膠帶上的沖擊載荷也可對減速器和電動機(jī)的機(jī)械部件產(chǎn)生嚴(yán)重的影響[27-28]。起動加載過多的輸送機(jī)，對電動機(jī)過載能力的要求較高，可以用可調(diào)整最大力矩限制裝置如限矩型液力偶合器來排除輸送機(jī)偶然起動和運(yùn)行加載過多的可能性，能消除膠帶上主要的瞬間沖擊動應(yīng)力及其對減速器和電動機(jī)的影響。 8.5 多機(jī)驅(qū)動時的負(fù)載平衡 大功率帶式輸送機(jī)通常采用多機(jī)驅(qū)動的方式，由于電機(jī)特性的差異，以及驅(qū)動滾筒直徑的微小變化都可能造成各驅(qū)動單元的功率不平衡，嚴(yán)重的可導(dǎo)致電機(jī)過載而燒毀。國外大功率帶式輸送機(jī)通常采用串聯(lián)式PID(比例、積分、微分)控制回路，從而控制驅(qū)動裝置的速度和輸出力矩，快速準(zhǔn)確地進(jìn)行功率平衡。國內(nèi)限于技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件通常采用技術(shù)較為成熟的液力偶合器(限矩型或調(diào)速型)來控制電機(jī)的功率均衡。 8.6 驅(qū)動裝置的其他要求 大功率帶式輸送機(jī)的驅(qū)動裝置還應(yīng)該具備延長電機(jī)絕緣材料的壽命，降低對電機(jī)的技術(shù)要求以及低速驗帶、故障自我診斷、對電網(wǎng)污染小等性能。另外，驅(qū)動裝置也應(yīng)允許在不停電動機(jī)時停車(當(dāng)停車時間很短并允許的情況下)，這將盡可能地減少沖擊電流。國外研究表明，電動機(jī)損壞有37%與高峰值沖擊電流引起的絕緣損壞有關(guān)。 為了減少電動系統(tǒng)的應(yīng)力，各驅(qū)動電動機(jī)可以分時起動，減少起動電流對電網(wǎng)的沖擊，降低對電源系統(tǒng)的技術(shù)要求，避免因過大的電壓將而引起起動力矩降低?？刂戚斔蛶У膭訌埩?，減小拉緊裝置的的行程。能夠滿足頻繁起動控制系統(tǒng)還應(yīng)使裝置在滿載運(yùn)行時具有可調(diào)性。比如，在多驅(qū)動的輸送機(jī)上，若負(fù)載較小，且其中一個或幾個驅(qū)動裝置需暫時脫開的話，必須保證輸送機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。最后也是最重要的要是，安全、可靠、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均衡，即性價比好。 結(jié) 論 綜合考慮，該設(shè)計的驅(qū)動裝置的組合方式為分離式Y(jié)-ZLY。該驅(qū)動裝置由電動機(jī)、聯(lián)軸器、減速器、制動器、滾筒組成。通過結(jié)合設(shè)計參數(shù)的計算對以上的驅(qū)動裝置分別進(jìn)行選型。電動機(jī)采用型號為Y315S-4,所選電動機(jī)的額定功率P=110kw，滿載轉(zhuǎn)速n=1480r/min 。減速器采用型號為，=24.79， 額定功率 =110kw。滾筒采用人字形溝槽包膠滾筒。高速級聯(lián)軸器采用聯(lián)軸器，低速級聯(lián)軸器采用ZL8型聯(lián)軸器。 通過采用以上所選型號的驅(qū)動裝置，能達(dá)到設(shè)計參數(shù)的要求，降低所選用的輸送帶的強(qiáng)度要求，節(jié)約整機(jī)成本，是一種合理的選擇。 致 謝 本論文的完成過程中，自始自終得到了江琴老師的精心指導(dǎo)和親切關(guān)懷。指導(dǎo)老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、嚴(yán)于律己寬以待人的做人風(fēng)范是我們終身學(xué)習(xí)的榜樣。另外課題組活躍的學(xué)術(shù)風(fēng)氣、學(xué)術(shù)觀點與為人上的坦誠也深深的感染了我，使我獲得了太多的啟發(fā)，在此特表深深謝意！ 在課題研究的整個過程中，江老師一直給予悉心的指導(dǎo)與幫助。在同他們的合作中取得了很大的進(jìn)步，同時他們豐富的理論知識及實際工作經(jīng)驗、對待學(xué)術(shù)問題的科學(xué)態(tài)度令我欽佩。在此表示由衷的感謝！ 同時，我向在寫作過程中與我共同探討問題的同學(xué)、朋友表示誠摯的感謝。 謹(jǐn)以此文獻(xiàn)給所有曾經(jīng)指導(dǎo)、關(guān)懷、幫助、和支持過我的老師、各級領(lǐng)導(dǎo)、朋友和同學(xué)！ 參 考 文 獻(xiàn) [1] 宋偉剛，張尊敬，王鷹. 帶式輸送機(jī)的研究進(jìn)展[J]. 起重運(yùn)輸機(jī)械,2004,(2)，1—4 [2] 洪曉華，陳軍. 礦井運(yùn)輸提升[M]. 徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社.2005.6 [3] 謝錫純，李曉豁. 礦山機(jī)械與設(shè)備[M]. 徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社.2000.5 [4] 蔣瓊珠. 連續(xù)輸送機(jī)[M]. 北京：人民出版社，2004. 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