安理工 港口帶式輸送機選型設(shè)計 胡坤

1、安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計本科畢業(yè)設(shè)計說明書港口運煤帶式輸送機選型設(shè)計DESIGN FOR PORT COAL BELT CONVEYOR學(xué)院（部）： 機械工程學(xué)院專業(yè)班級： 機設(shè)079班學(xué)生姓名： 周 旋 指導(dǎo)教師： 胡 坤 講 師 2011 年 6 月 7 日II港口運煤帶式輸送機選型設(shè)計摘要本次畢業(yè)設(shè)計是關(guān)于港口運煤帶式輸送機的設(shè)計。首先對帶式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方法；然后根據(jù)這些設(shè)計準(zhǔn)則與計算選型方法按照給定參數(shù)要求進行選型設(shè)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(dǎo)回裝置，中部機架，拉緊裝置以

2、及輸送帶。最后簡單的說明了輸送機的安裝與維護。目前，帶式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(xiàn)的氣墊式帶式輸送機就是其中的一個。在帶式輸送機的設(shè)計、制造以及應(yīng)用方面,目前我國與國外先進水平相比仍有較大差距,國內(nèi)在設(shè)計制造帶式輸送機過程中存在著很多不足。本次港口運煤帶式輸送機的設(shè)計代表了設(shè)計的一般過程, 對今后的選型設(shè)計工作有一定的參考價值。關(guān)鍵詞：帶式輸送機；鋼絲繩芯帶；安全系數(shù)校核；張力 ；選型設(shè)計；DESIGN FOR PORT COAL BELT CONVEYORABSTRACTThis graduation project is about design on por

3、t coal belt conveyor. First gave a brief introduction on belt conveyor; Then the principle of selection and method of calculation; then designed it as the given parameter based on the method of design and selection, and checked the selected major components of the conveyor. Common belt conveyor cons

4、ists of six major parts: transmission, tail and return device, the central rack, tensioning device and conveyor belt. Finally, simply describes the installation and maintenance of conveyor. At present, the belt conveyor is for long distance, high speed, anti-friction. One of which is air-cushion bel

5、t conveyor in recent years. However, our level is lower than foreign advanced level in design of belt conveyor, manufacture and application while there is much space in domestic process of design and manufacture of belt conveyor. The design of the port coal belt conveyor represents the general proce

6、ss of design and has some reference value in future selection design. KEYWORDS：belt conveyor；steel cord belt; safely factor calibration; tension; selection design目錄摘要IABSTRACTII緒論11 帶式輸送機概述21.1輸送機發(fā)展歷史21.2 帶式輸送機在港口的應(yīng)用21.3 帶式輸送機的分類31.4 帶式輸送機特點41.5 帶式輸送機的發(fā)展概況41.6 帶式輸送機工作原理52 帶式輸送機的設(shè)計計算72.1原始設(shè)計參數(shù)72.2初定設(shè)

7、計參數(shù)72.3計算步驟72.4 輸送帶寬度核算82.5 圓周驅(qū)動力的計算92.5.1 計算公式92.5.2 輸送帶選擇102.5.3 輸送帶主要阻力計算102.5.4 主要特種阻力計算112.5.5 附加特種阻力計算122.5.6 圓周驅(qū)動力132.6 傳動功率計算132.6.1 傳動軸功率計算132.6.2 電動機功率計算132.7 輸送帶張力計算142.7.1 輸送帶不打滑條件校核142.7.2 輸送帶下垂度校核152.7.3 各特性點張力計算152.8 傳動滾筒、改向滾筒合張力162.8.1 傳動滾筒合張力計算162.8.2 改向滾筒合張力計算172.9 傳動滾筒最大扭矩計算172.10

8、 拉緊力計算172.11 鋼繩芯輸送帶安全系數(shù)校核計算183帶式輸送機選型設(shè)計193.1驅(qū)動裝置的設(shè)計與選用193.2電機的選用193.3 輸送帶203.4 傳動滾筒223.5 托輥233.5.1 托輥的選型233.5.2 托輥的校核243.6 改向裝置253.7 拉緊裝置263.8 機架與中間架273.9 支腿選型設(shè)計283.10 導(dǎo)料槽選型283.11 卸料裝置選型設(shè)計283.12 電氣及安全保護裝置28結(jié)論30參考文獻31致謝32IV緒論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

9、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。使用非常方便帶式輸送機是連續(xù)運行的運輸設(shè)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(shè)備，與其他運輸設(shè)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(xiàn)自動化、集

10、中化控制,特別是對高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機已成為煤炭高效開采機電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)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(xiàn)，使其在礦山建設(shè)的井下巷道、礦井地表運輸系統(tǒng)及露天采礦場、選礦廠中的應(yīng)用又得到進一步推廣。選擇帶式輸送機這種通用機械的設(shè)計作為畢業(yè)設(shè)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(shè)計是對所學(xué)基本理論和專業(yè)知識的一次綜合運用，也使我們的設(shè)計、計算和繪圖能力都得到了全面的訓(xùn)練。設(shè)計解決的問題：熟悉帶式輸送機的各部分的功能與作用，對主要部件進行選型設(shè)計與計算，解決在實際使用中容易出現(xiàn)的問題，并大膽地進行創(chuàng)新設(shè)計。1 帶式輸送機概述1.1輸送

11、機發(fā)展歷史中國古代的高轉(zhuǎn)筒車和提水的翻車，是現(xiàn)代斗式提升機和刮板輸送機的雛形；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)的輸送機相繼出現(xiàn)。 1868年，在英國出現(xiàn)了帶式輸送機；1887年，在美國出現(xiàn)了螺旋輸送機；1905年，在瑞士出現(xiàn)了鋼帶式輸送機；1906年，在英國和德國出現(xiàn)了慣性輸送機。此后，輸送機受到機械制造、電機、化工和冶金工業(yè)技術(shù)進步的影響，不斷完善，逐步由完成車間內(nèi)部的輸送，發(fā)展到完成在企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間甚至城市之間的物料搬運，成為物料搬運系統(tǒng)機械化和自動化不可缺少的組成部分。1.2 帶式輸送機在港口的應(yīng)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

12、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(nóng)業(yè)、交通等各企業(yè)中，連續(xù)運輸機是生產(chǎn)過程中組成有節(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(yīng)于冶金煤炭，機械電力，輕

13、工，建材，糧食等各個部門。帶式輸送機在港口散狀物料運輸中起著重要的作用。圖1-1是某港口煤碼頭裝船運輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)的工藝流程為兩種方式：一是將煤從火車卸載后經(jīng)帶式輸送機系統(tǒng)裝船；另一種是將煤從貨車卸下，通過帶式輸送機，由堆料機存入堆場，再由取料機從堆場取煤通過帶式輸送機進行裝船。整個系統(tǒng)由25條帶式輸送機組成。在輸送機3-3、4-3、1-6、2-6上裝有金屬檢測器。在3-2B、4-2B、1-4、2-4上裝有電子秤，用于測量輸送帶上物料的瞬時和累計輸送量，出料端電子秤可以發(fā)出取樣信號。裝卸設(shè)備設(shè)有中心控制室，用集中和自動控制，進行整個系統(tǒng)的控制和管理。微型控制器負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的控制，控制臺有人工控

14、制開關(guān)、自動操作開關(guān)、現(xiàn)場轉(zhuǎn)換操作開關(guān)、流程選擇開關(guān)、各種不同的操作電鈕指示燈 、警報顯示器等，還沒有同步顯示屏、工業(yè)電視機，能看到整個系統(tǒng)裝卸設(shè)備的操作情況 。圖1-1 港口煤碼頭裝船系統(tǒng)控制包括：流程控制、程序控制、同步多流程控制 、停止和緊急停機控制、可移動設(shè)備的沖撞保護控制；取制樣裝置、金屬檢測裝置、測量裝置、除塵裝置的起動等都要在中控室顯示。整個系統(tǒng)的25條輸送機的驅(qū)動裝置均由籠型電動機配限矩型液力耦合器。 1.3 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(jié)構(gòu)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

15、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(jié)構(gòu)的帶式輸送機，各有各的輸送特點。其簡介如下：（1）QD80輕型固定式帶輸送機 QD80輕型固定式帶輸送機與TD型相比，其帶較薄、載荷也較輕，運距一般不超過100m，電機容量不超過22kw。（2）DX鋼繩芯帶式輸送機 它屬于高強度帶式輸送機，其輸送帶的帶芯中有平行的細(xì)鋼繩，一臺運輸機運距可達幾公里到幾十公里。（3）U形帶式輸送機 它又稱為槽形帶式輸送機，其明顯特點是將普通帶式輸送機的槽形托輥角由3045提高到90使輸送帶成U形。這樣一來輸送帶與物料間產(chǎn)生擠壓，導(dǎo)致物料對膠帶的摩擦力增大，從而輸送機的運輸傾角可達25。（4）管形帶式輸送機

16、U形帶式輸送帶進一步的成槽，最后形成一個圓管狀，即為管形帶式輸送機，因為輸送帶被卷成一個圓管，故可以實現(xiàn)閉密輸送物料，可明顯減輕粉狀物料對環(huán)境的污染，并且可以實現(xiàn)彎曲運行。（5）氣墊式帶輸送機 其輸送帶不是運行在托輥上的，而是在空氣膜(氣墊)上運行，省去了托輥，用不動的帶有氣孔的氣室盤形槽和氣室取代了運行的托輥，運動部件的減少，總的等效質(zhì)量減少，阻力減小，效率提高，并且運行平穩(wěn)，可提高帶速。但一般其運送物料的塊度不超過300mm。增大物流斷面的方法除了用托輥把輸送帶強壓成槽形外，也可以改變輸送帶本身，把輸送帶的運載面做成垂直邊的，并且?guī)в袡M隔板。一般把垂直側(cè)擋邊作成波狀，故稱為波狀帶式輸送機，

17、這種機型適用于大傾角，傾角在30以上，最大可達90。（6）壓帶式帶輸送機 它是用一條輔助帶對物料施加壓力。這種輸送機的主要優(yōu)點是：輸送物料的最大傾角可達90，運行速度可達6m/s，輸送能力不隨傾角的變化而變化，可實現(xiàn)松散物料和有毒物料的密閉輸送。其主要缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、輸送帶的磨損增大和能耗較大。（7）鋼繩牽引帶式輸送機 它是無際繩運輸與帶式運輸相結(jié)合的產(chǎn)物，既具有鋼繩的高強度、牽引靈活的特點，又具有帶式運輸?shù)倪B續(xù)、柔性的優(yōu)點。1.4 帶式輸送機特點 帶式輸送機是煤礦最理想的高效連續(xù)運輸設(shè)備，與其他運輸設(shè)備(如機車類)相比， 具有輸送距離長、運量大、連續(xù)輸送等優(yōu)點，而且運行可靠，易于實現(xiàn)自動化和

18、集中化控制，尤其對高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機已成為煤炭開采機電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。 帶式輸送機主要特點是機身可以很方便的伸縮，設(shè)有儲帶倉，機尾可隨采煤工作面的推進伸長或縮短，結(jié)構(gòu)緊湊，可不設(shè)基礎(chǔ)，直接在巷道底板上鋪設(shè)，機架輕巧，拆裝十分方便。當(dāng)輸送能力和運距較大時，可配中間驅(qū)動裝置來滿足要求。根據(jù)輸送工藝的要求，可以單機輸送，也可多機組合成水平或傾斜的運輸系統(tǒng)來輸送物料。 帶式輸送機廣泛地應(yīng)用在冶金、煤炭、交通、水電、化工等部門，是因為它具有輸送量大、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、成本低、通用性強等優(yōu)點。 帶式輸送機還應(yīng)用于建材、電力、輕工、糧食、港口、船舶等部門。1.5 帶式輸送機的發(fā)展概況目前

19、帶式輸送機已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)經(jīng)濟各個部門，近年來在露天礦和地下礦的聯(lián)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(shè)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，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(shè)備維護檢修容易，爬坡能力大(可達16)，經(jīng)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(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。我國已于1978年完成了鋼繩芯帶式輸送機

20、的定型設(shè)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-40C40C；在寒冷地區(qū)驅(qū)動站應(yīng)有采暖設(shè)施；（2）可做水平運輸，傾斜向上(16)和向下(1012)運輸，也可以轉(zhuǎn)彎運輸；運輸距離長，單機輸送可達15km；（3）可露天鋪設(shè)，運輸線可設(shè)防護罩或設(shè)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。1.6 帶式輸送機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(gòu)和承載機構(gòu)。帶式輸送機組成及工作原理如圖1-2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

21、置和卸料裝置等。1、漏斗 2、機頭改向滾筒 3、改向滾筒 4、驅(qū)動滾筒 5、導(dǎo)料槽6、空段清掃器 7、增面滾筒 8、機尾改向滾筒圖1-2 帶式輸送機簡圖輸送帶1繞經(jīng)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(zhuǎn)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。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

22、承載的空帶)一般下托輥為平托輥。帶式輸送機可用于水平、傾斜和垂直運輸。對于普通型帶式輸送機傾斜向上運輸，其傾斜角不超過18，向下運輸不超過15。輸送帶是帶式輸送機部件中最昂貴和最易磨損的部件。當(dāng)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。增加初張力可使輸送帶在傳動滾筒分離點的張力S1增加，此法提高牽引力雖然是可行的。但因增大S1必須相應(yīng)地增大輸送帶斷面，這樣導(dǎo)致傳動裝置的結(jié)構(gòu)尺寸加大，是不經(jīng)濟的。故設(shè)計時不宜采用。但在運轉(zhuǎn)中由于運輸帶伸長，張力減小，造成牽引力下降，可以利用拉緊裝置適當(dāng)?shù)卦龃蟪鯊埩?，從而增大S1，以提

23、高牽引力。（2）增加圍包角0對需要牽引力較大的場合，可采用雙滾筒傳動，以增大圍包角。（3）增大摩擦系數(shù)0其具體措施可在傳動滾筒上覆蓋摩擦系數(shù)較大的襯墊，以增大摩擦系數(shù)。2 帶式輸送機的設(shè)計計算2.1原始設(shè)計參數(shù)原始參數(shù)：1）輸送物料：煤2）物料特性：（1）塊度：0300mm（2）散裝密度：1.4t/m3（3）在輸送帶上堆積角：=353）工作環(huán)境：港口4）輸送系統(tǒng)及相關(guān)尺寸：（1）運距：2689m （2）傾斜角：=0（3）最大運量:1200t/h（4）帶速：v=2.5m/s 5）工作環(huán)境與裝載點：輸送機工作條件良好，裝載點在機尾處。2.2初定設(shè)計參數(shù)帶寬B=1200mm，上托輥間距a0=1.5m

24、，下托輥間距au=3.0m；上托輥槽角=35，前傾角=123,下托輥槽角=0，上下托輥徑133mm。2.3計算步驟由DT（A）帶式輸送機設(shè)計手冊(此后簡稱手冊)式（3.3-6）得帶式輸送機的最大運輸能力計算公式為 （2.3-1）式中: Q輸送量（t/h）；v帶速（m/s）；物料堆積密度（kg/m3）；s在運行的輸送帶上物料的最大堆積面積（m2）；k輸送機的傾斜系數(shù)。表2-1傾斜系數(shù)k選用表 1傾角()2468101214161820k1.000.990.980.970.950.930.910.890.850.81輸送機的工作傾角=0；查手冊（表3-1）得k=1；按給定的工作條件,取原煤的堆積角

25、為=30；表2-2槽形托輥物料斷面面積A 1槽 角帶寬B=500mm帶寬 B=650mm帶寬 B=800mm帶寬B=1000mm動堆積角20動堆積角30動堆積角20動堆積角30動堆積角20動堆積角30動堆積角20動堆積角30300.02220.02660.04060.04840.06380.07630.10400.1240350.02360.02780.04330.05070.06780.07980.11100.1290400.02470.02870.04530.05230.07100.08220.11600.1340450.02560.02930.04690.05340.07360.0840

26、0.12000.1360由帶寬B=1200mm，查表3-2得s=0.1797前述知帶速為v=2.5m/s，將以上數(shù)據(jù)代入公式（2.3-1）即：Q=3.6*0.1797*1200*1*2.5=1940.76t/h1200t/h因此最大輸送能力符合要求。2.4 輸送帶寬度核算輸送大塊散狀物料的輸送機，需要按手冊（3.2-2）式核算，再查手冊表2-3 （2.4-1）式中:最大粒度，mm。表2-3不同帶寬推薦的輸送物料的最大粒度mm 1帶寬B500650800100012001400粒度篩分后100130180250300350未篩分150200300400500600則有：所以輸送帶寬B=1200m

27、m滿足輸送要求。2.5 圓周驅(qū)動力的計算2.5.1 計算公式 1）所有長度（包括L80m） 傳動滾筒上所需圓周驅(qū)動力Fu為輸送機所有阻力之和，可用式（2.5-1）計算： （2.5-1）式中：FH主要阻力，N；FN附加阻力，N；FS1特種主要阻力，N；FS2特種附加阻力，N。四種阻力中，、是所有輸送機都有的，其他兩類阻力，根據(jù)輸送機側(cè)型及附件裝設(shè)情況定，由設(shè)計者選擇。2）對機長大于80m的帶式輸送機，附加阻力明顯的小于主要阻力，可用簡便的方式進行計算，不會出現(xiàn)嚴(yán)重錯誤。為此引入系數(shù)C作簡化計算，則公式變?yōu)橄旅娴男问剑?（2.5-2）式中：C與輸送機長度有關(guān)的系數(shù)，在機長大于80m時，可按手冊式（

28、2.3-3）計算，或從表查取 （2.5-3）式中：L0附加長度，一般在70m到100m之間；C系數(shù)，不小于1.02。表2-4 系數(shù)C 1L80100150200300400500600C1.921.781.581.451.311.251.201.17L70080090010001500200025005000C1.141.121.101.091.061.051.041.032.5.2 輸送帶選擇查手冊表4-5選用輸送帶型號為st1600，即其扯斷強度為=1600N/mm；上覆蓋層厚度為6mm；下覆蓋層厚度為6mm；輸送帶厚度為17mm；輸送帶質(zhì)量q B=32.4 kg/m。2.5.3 輸送帶主

29、要阻力計算輸送機的主要阻力是物料及輸送帶移動和承載分支及回程分支托輥旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生阻力的總和?？捎檬謨允剑?.4-4）計算： （2.5-4）式中：模擬摩擦系數(shù)，根據(jù)工作條件及制造安裝水平?jīng)Q定，一般可按表查??；輸送機長度（頭尾滾筒中心距），m；重力加速度。初步選定上托輥間距a01.2m，下托輥間距au 2.4m，上托輥槽角=35，前傾角=123，下托輥槽角0。qR0承載分支托輥組每米長度旋轉(zhuǎn)部分重量，kg/m，由手冊式（3.4-5）： （2.5-5）式中：G1承載分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分重量，kg；a0承載分支托輥間距，m。qRU回程分支托輥組每米長度旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，kg/m，由手冊式（3.3-6）： （

30、2.5-6）式中：G2回程分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量；回程分支托輥間距，m。每米長度輸送物料質(zhì)量，由手冊式（3.4-7）： （2.5-7）查手冊表3-7知：G1=22.14kg，G2=19.28kg；則有： kg/m kg/m kg/mqB每米長度輸送帶質(zhì)量，kg/m，由手冊表4-5：qB =32.4kg/m=0.02326899.818.45+8.03+（232.41+133.3）cos7=136118N f 運行阻力系數(shù) f 值應(yīng)根據(jù)表3-5選取。取 f=0.014。 表2-5 阻力系數(shù)f 1安裝情況輸送機工況水平，或者向上傾斜，處于電動狀態(tài)工作條件和設(shè)備質(zhì)量良好，帶速低，物料內(nèi)摩擦較小0.

31、020.023工作條件和設(shè)備質(zhì)量一般，帶速較高，物料內(nèi)摩擦較大0.0250.030工作條件惡劣、多塵低溫、濕度大，設(shè)備質(zhì)量較差，托輥成槽角大于350.0350.045向下傾斜設(shè)計制造正常，處于發(fā)電工況時0.0120.0162.5.4 主要特種阻力計算主要特種阻力包括托輥前傾的摩擦阻力和被輸送物料與導(dǎo)料槽攔板間的摩擦阻力兩部分，按式（3.3-7）計算： （2.5-7）由手冊式（3.4-10）：=0.430.32689（32.4+133.3）cos0sin1239.8=13565.7 N=1076 N則： FS1 =13567.7+1076=14641.7 N2.5.5 附加特種阻力計算附加特種阻

32、力包括輸送帶清掃器摩擦阻力和卸料器摩擦阻力等部分，由手冊式（3.4-13）： （2.5-8）由手冊式（3.4-4）： （2.5-9） （2.5-10）式中: 清掃器個數(shù)，包括頭部清掃器和空段清掃器；A 個清掃器和輸送帶接觸面積，m2，見表P 清掃器和輸送帶間的壓力，N/m2，一般取為31044104N/m2；3清掃器和輸送帶間的摩擦系數(shù)，一般取為0.50.7；k2刮板系數(shù)，一般取為1500 N/m。表2-6導(dǎo)料槽欄板內(nèi)寬、刮板與輸送帶接觸面積 1帶寬B（mm）導(dǎo)料欄板內(nèi)寬b1/m刮板與輸送帶接觸面積A/頭部清掃器空段清掃器5000.3150.0050.0086500.4000.0070.018

33、000.4950.0080.01210000.6100.010.01512000.7300.0120.01814000.8500.010.021查手冊表3-7得：A=0.012m，取=10104N/，取3=0.6，將數(shù)據(jù)帶入式（2.5-11）則有： =0.012100.6=720 N擬設(shè)計的總圖中有一個頭部清掃器和一個空段清掃器（一個空段清掃器相當(dāng)于1.5個清掃器）。由手冊式（3.3-10）得：=2.5720=1800 N2.5.6 圓周驅(qū)動力由式（2.5-2）得： =1.073136118+14641.7+1800=157596N2.6 傳動功率計算2.6.1 傳動軸功率計算由手冊式（3.6

34、-1），傳動滾筒軸功率： （2.6-1）則有： KN2.6.2 電動機功率計算對于港口運煤帶式輸送機，由手冊式（3.8-1）： （2.6-2） 式中：傳動效率（0.850.95）；電壓降系數(shù)（0.900.95）；多電機驅(qū)動功率不平衡系數(shù)（0.900.95）；取為0.9；取為0.95；取為0.95（雙電機驅(qū)動）；根據(jù)計算出的PM值，查電動機型譜，按就大不就小原則選定電動機功率。由式（2.6-2）： =485 KW2.7 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件：（1）在任何負(fù)載情況下，作用在輸送帶上的張力應(yīng)使得全部傳動滾

35、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(yīng)保證不打滑；（2）作用在輸送帶上的張力應(yīng)足夠大，使輸送帶在兩組托輥間的垂度小于一定值。2.7.1 輸送帶不打滑條件校核 圓周驅(qū)動力FU通過摩擦傳遞到輸送帶上（見圖2-1）圖2-1作用于輸送帶的張力如圖2-1所示，輸送帶在傳動滾簡松邊的最小張力應(yīng)滿足手冊式（3.5-1）: （2.6-3）傳動滾筒傳遞的最大圓周力Fmax =KAFU ；傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)，見表2-7工作條件光面滾筒膠面滾筒清潔干燥0.250.030.40環(huán)境潮濕0.100.150.250.35潮濕粘污0.050.20表2-7 傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù) 1取=1.

36、5，則：FUmax=1.3157596=204875 N查手冊表3-13得：e =11.56據(jù)條件，取=0.35； =400。則不打滑條件為：F2st204875 N2.7.2 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Fmin，由手冊式（3.5-2）和（3.5-3）進行驗算。 (2.7-1) （2.7-2）式中: 允許最大垂度，一般0.01；a0承載上托輥間距（最小張力處）；au回程下托輥間距（最小張力處）。取= 0.01 ， 由式（2.5-2）得：=23458 N =9525.6N2.7.3 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，

37、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。圖2-2 張力分布點圖據(jù)不打滑條件，傳動滾筒奔離點最小張力為204875 N。驅(qū)動裝置雙驅(qū)電機功率配比選為：1：1則有： FU1=FU2=1/2FU=157596/2=78798N則有： =78798NN=32832.5N1.0332832.5=33817.5N1.0233817.5=34493.8N1.0234493.8=35183.7N1.0435183.7=36591.0N1.0336591.0=37688.8N=37688.8+0.02320009.8(32.4+8.03)+1.5720=63479.

38、5N1.0463497.5=66018.6N=66018.6+0.02326899.8(18.45+32.4+133.3)+14641.7=198087.2N1.04198087.2+720=198599N1.03198599=206730N206730N2.8 傳動滾筒、改向滾筒合張力2.8.1 傳動滾筒合張力計算根據(jù)各特性點的張力計算傳動滾筒的合張力：則有第一傳動滾筒合張力：=32832.5+111630.5=144463N第二滾筒合張力： =206730+111630.5 =318360.5N2.8.2 改向滾筒合張力計算根據(jù)計算出的各特性點張力,計算各滾筒合張力。(1)頭部改向滾筒的合

39、張力：=198087.2198599=218407.2N (2)尾部改向滾筒的合張力： =63479.566018.6=129498.1N (3)拉緊滾筒拉力： =35183.736591 =71774.7N2.9 傳動滾筒最大扭矩計算雙驅(qū)時,傳動滾筒的最大扭矩Mmax由手冊式（3.7.1）計算： （2.9-1）式中：D傳動滾筒的直徑（mm）。 初選傳動滾筒直徑為1400mm,則傳動滾筒的最大扭矩為： KN2.10 拉緊力計算拉緊裝置拉緊力F0由手冊式（3.8-1）計算 （2.10-1）式中：Si拉緊滾筒趨入點張力（N）；Si+1拉緊滾筒奔離點張力（N）。由式（2.10-1）=35183.73

40、6591=71774.7N查手冊選用絞車?yán)o裝置。2.11 鋼繩芯輸送帶安全系數(shù)校核計算 由手冊式3.14-7 得： （2.11-1） 式中：m輸送帶安全系數(shù)； B輸送帶寬度； 輸送帶縱向拉伸強度； Smax輸送帶最大張力； 則有： 由于此設(shè)計針對港口運煤帶式輸送機的設(shè)計，工作環(huán)境良好，工作時承載均勻、平穩(wěn)，不存在頻繁啟動、停止的情況。參考手冊可知鋼繩芯輸送帶的安全系數(shù)為：711。而此鋼繩芯輸送帶安全系數(shù)m=9.29,故符合國內(nèi)要求，滿足條件。 3帶式輸送機選型設(shè)計3.1驅(qū)動裝置的設(shè)計與選用Y-ZLY/ZSY 驅(qū)動裝置的裝配型式有六種，由于該帶式輸送機為水平運輸，無逆止器，僅裝備有制動器，故選

41、擇6型裝配方式。表3-1 驅(qū)動組合明細(xì)表 1組合號電動機規(guī)格號功率/kw制動器規(guī)格型號逆止器規(guī)格型號減速器規(guī)格型號625Y3555-4280YWZ5-500/12-DCY500-20聯(lián)軸器規(guī)格型號總質(zhì)量/kg驅(qū)動裝置代號驅(qū)動裝置圖號裝配形式Y(jié)OXIIZ6506841Q625-6ZDJQ625Z-D63.2電機的選用圖3-1 輸送機驅(qū)動電機電動機額定轉(zhuǎn)速根據(jù)生產(chǎn)機械的要求而選定，一般情況下電動機的轉(zhuǎn)速不低500r/min，因為功率一定時，電動機的轉(zhuǎn)速低，其尺寸愈大，價格愈貴，而效率低。若電機的轉(zhuǎn)速高，則極對數(shù)少，尺寸和重量小，價格也低。本設(shè)計皮帶機所采用的電動機的總功率為485kw，所以需選用兩

42、臺功率為280kw的電機，擬采用Y3555型電動機，該型電機轉(zhuǎn)矩大，性能良好，可以滿足要求。查運輸機械設(shè)計選用手冊，它的主要性能參數(shù)如下表：表3-2 Y3555-4型電動機主要性能參數(shù) 1電動機型號額定功率/kw滿載轉(zhuǎn)速r/min電流/A效率 %功率因數(shù)cosY3555-4280150032.6393.50.86起動轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩重量kg0.81.820503.3 輸送帶按輸送帶帶芯結(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。由于港口運煤帶式輸送機的運量大，運距長，速度較快，故而選定鋼

43、絲繩芯輸送帶。鋼絲繩芯輸送帶是有許多柔軟的細(xì)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。圖3-2 鋼繩芯輸送帶結(jié)構(gòu)示意圖鋼繩芯帶與普通帶相比較以下優(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(nèi)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(xiàn)浪涌現(xiàn)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

44、輸送機的槽角多數(shù)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(xì)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，鋼繩芯輸送帶一旦出現(xiàn)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。(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(jīng)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(xì)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

45、，否則輸送帶運轉(zhuǎn)中由于張力不均而發(fā)生跑偏現(xiàn)象。(2)由于輸送帶內(nèi)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(dāng)滾筒表面與輸送帶之間卡進物料時，容易引起輸送帶鋼繩芯的斷絲。因此,要求要有可靠的清掃裝置。據(jù)設(shè)計計算的結(jié)果，選定鋼絲繩輸送帶規(guī)格為st1600,具體參數(shù)如下表：表3-3 鋼絲繩芯輸送帶規(guī)格及技術(shù)參數(shù) 1規(guī)格項目125016002000縱向拉伸強度KN/mm125016002000鋼絲繩最大直徑mm4.55.06.0鋼絲繩間距mm121212帶厚mm171720上覆蓋膠厚度mm668下覆蓋膠厚度mm6663.4 傳動滾筒圖3-3 傳動滾筒圖3-4傳動滾筒結(jié)構(gòu)示意圖

46、由傳動滾筒所受合張力：N；N與傳動滾筒所受最大扭矩： KN查手冊表6-1選取代號為120125.2傳動滾筒，滾筒長度為1400。其參數(shù)如表3-4。表3-4傳動滾筒120125.2參數(shù)表 1mm許用扭矩許用合力120040661400軸承型號圖號轉(zhuǎn)動慣量kg重量kg24152120A209Y(Z)56045693.5 托輥3.5.1 托輥的選型圖3-5 槽形托輥（35）圖3-6 槽形托輥（35）結(jié)構(gòu)簡圖該設(shè)計采用槽形前傾托輥（前傾角123）用于輸送散粒物料的帶式輸送機的上分支，最常用的由三個棍子組成的槽形托輥。由原始尺寸B1200mm查手冊查得所需托輥類型，見表3-5：表3-5 托輥技術(shù)規(guī)格表

47、1托輥類型托輥直徑（mm）托輥長度（mm）軸承號質(zhì)量（kg）槽角（）圖號承載槽形托輥1334656305/C459.235120C524緩沖托輥1334656306/C480.635120C514H平行下托C430.30120C560托輥的間距設(shè)計由帶寬B1200mm，取上托輥間距為1200mm，下托輥間距為2400mm。3.5.2 托輥的校核所選用的上托輥為槽形前傾托輥（35）。（一）上托輥的校核所選用的上托輥為槽形前傾托輥35，其結(jié)構(gòu)簡圖3-2：承載分支的校核： （3-1）式中：P0承載分支托輥靜載荷，N；a0承載分支托輥間距，m；e輥子載荷系數(shù)，查手冊表（4-1

48、3）得，e=0.8；v帶速，m/s；qB每米輸送帶質(zhì)量，kg/m；Im輸送能力，kg/s。其中由手冊公式（3.3-5）得： （3-2）式中：S輸送帶上允許的最大物料橫截面積，m2；由前設(shè)計計算中已查出：S=0.1797 m2；k=1；=850 kg/m2代入上式得：P0=3440.8 N查手冊表6-34得，上托輥直徑為133mm，長度為465mm，軸承型號為6305/C4，承載能力滿足要求。3.6 改向裝置圖3-7 改向滾筒布置簡圖帶式輸送機采用改向滾筒或改向托輥組來改變輸送帶的運動方向。改向滾筒可用于輸送帶180、90或45的方向改變。一般布置在尾部的改向滾筒或垂直重錘式的張緊滾筒使輸送帶改

49、向180，垂直重錘張緊裝置上方滾筒改向90，而改向45以下一般用于增加輸送帶與傳動滾筒間的圍包角。本設(shè)計中，滾筒a為增大傳動滾筒包角的該項滾筒，其受力較大，包角小于等于210，滾筒d/e為拉緊裝置的改向滾筒，包角約為180，滾筒b/c包角約為90。由前述所得的改向滾筒所受的合力，查手冊表2-5表6-2得改向滾筒所用的各個型號見表3-5。表3-5 改向滾筒選型 1滾筒編號直徑（mm）許用合力（KN）軸承代號圖號a100043724152120B608(G)b/c6305322224120B206(G)d/e80010022228120B207(G)g/h100039123244120B508(G

50、)3.7 拉緊裝置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(yīng)能以很大的、按規(guī)律變化的速度移動。除了由于要在相當(dāng)大的速度下保持張力恒定所引起的困難以外，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(zhì)量對驅(qū)動裝置拆算質(zhì)量的比值有關(guān)。張緊裝置在使用中應(yīng)滿足的要求。（1）布置輸送機正常運行時，輸送帶在驅(qū)動滾筒的分離點具有一定的恒張力，以防輸送帶打滑。（2）布置輸送機在啟動和停機時，輸送帶在驅(qū)動滾筒的分離點具有一定恒張力，比值一般取1.31.7（可以通過設(shè)計計算不小于啟動系數(shù)進行確定）。（3）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(yīng)超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值（GB/T171191997，規(guī)定：輸送帶下垂度為兩組托輥間距的1/100。而MT/T4671996規(guī)定為1/50）。（4）補償輸送帶的塑性伸長和過渡工況下彈性伸縮的變化。（5）為輸送帶接頭提供必要的張緊行程。（6）在工況過渡過程中，應(yīng)能將輸送帶中出現(xiàn)的動力效應(yīng)減至最小限度，以防損壞輸送機。根據(jù)設(shè)計要求以及計算結(jié)果，查手冊表6-46得絞車?yán)o裝置組合。簡圖如下：圖3-8 拉緊裝置簡圖 13.8 機架與中間架槽形托輥軸的兩端加工成矩形，這樣就可以把單個滾筒放進機架中，即可以定位又可以起到固定軸的作用。因為皮帶運輸機的滾筒很多，損壞的也