帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)方案定稿

1、濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)方案題 目 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)設(shè)10Q4 學(xué) 生 董吉蒙 學(xué) 號(hào) 20103006012 指導(dǎo)教師 顧英妮 二一四 年 三 月 二十一 日- 11 - / 12文檔可自由編輯打印學(xué)院 泉城學(xué)院 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生 董吉蒙 學(xué)號(hào) 20103006012 設(shè)計(jì)題目 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì) 一、選題背景與意義隨著工業(yè)化經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng),帶式輸送機(jī)作為輸送行業(yè)中的重要設(shè)備,其技術(shù)發(fā)展已成為輸送設(shè)備發(fā)展更替的重要標(biāo)志之一。全球化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和提倡低能環(huán)保機(jī)械的倡導(dǎo),設(shè)計(jì)出低能耗和環(huán)保新型帶式輸送機(jī)又成為眾多工程技術(shù)人員的目標(biāo)。目前帶

2、式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)主要集中在長(zhǎng)距離、高速度、大運(yùn)量、大功率等方向，其特點(diǎn)將得到充分的發(fā)揮，更具有現(xiàn)代物流發(fā)展意義，與傳統(tǒng)的直線輸送機(jī)搭接、汽車等其它運(yùn)輸工具相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。生產(chǎn)實(shí)踐證明,帶式輸送機(jī)與其他運(yùn)輸機(jī)械相比,其相關(guān)技術(shù)指標(biāo)都表現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性,但作為機(jī)械設(shè)備來(lái)講,都會(huì)有自身的不足之處,如通用帶式輸送機(jī)的運(yùn)動(dòng)零部件多,維護(hù)維修費(fèi)用大問(wèn)題、由于托輔的原因帶速受限問(wèn)題,再比如輸送機(jī)的起動(dòng)、輸送帶的振動(dòng)易跑偏和摩擦起熱等問(wèn)題,近些年來(lái),國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)對(duì)諸如此類的問(wèn)題都做了大量的研究,相關(guān)的科學(xué)技術(shù)研究取得了重要的突破。國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀盡管我國(guó)已擁有先進(jìn)的軟起動(dòng)技術(shù)及多機(jī)功率平衡技術(shù)、中間驅(qū)動(dòng)技

3、術(shù),而且掌握的技術(shù)完全可滿足煤礦長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)的需要,但由于國(guó)內(nèi)輸送帶技術(shù)跟不上國(guó)外先進(jìn)國(guó)家,帶強(qiáng)受到限制,無(wú)法滿足高強(qiáng)度帶式輸送機(jī)發(fā)展的需要。因此,輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)必須盡量減少對(duì)輸送機(jī)各部件的動(dòng)負(fù)荷,控制對(duì)輸送帶的動(dòng)張力,防止輸送帶在滾筒上的打滑,減小張緊行程。因此,輸送機(jī)的起制動(dòng)要求更高,據(jù)有關(guān)資料介紹,上運(yùn)輸送機(jī)最佳的起動(dòng)特性曲線應(yīng)為“S”形,有必要進(jìn)一步研制新型啟動(dòng)技術(shù)和自動(dòng)張緊技術(shù)。國(guó)外研究現(xiàn)狀國(guó)外對(duì)于無(wú)輯式特種帶式輸送機(jī)的研究較早,成果也相對(duì)豐富。氣墊式帶式輸送機(jī)最初始于荷蘭,系統(tǒng)介紹氣墊式帶式輸送機(jī)的文獻(xiàn)出自荷蘭TWERTE大學(xué)C.O.Jonkers教授發(fā)表的“輸送機(jī)膠帶利用氣膜

4、代替托輯-空氣帶式輸送機(jī)可供選擇”之后美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)和日本相繼開(kāi)始研究。在美國(guó)、英國(guó)和法國(guó),一種供運(yùn)送旅客用的氣墊輸送機(jī)取得專利,另外國(guó)外還有供搬集裝箱的新型雙氣墊輸送機(jī)。國(guó)外有關(guān)氣塾帶式輸送機(jī)的專利有幾十項(xiàng),國(guó)外主要的生產(chǎn)廠家有,荷蘭的Shiis公司,英國(guó)的Simon-Carves和Numec公司等,在初期階段,國(guó)外的氣墊帶式輸送機(jī)多用于輸送面粉、谷物等密度較小的散狀物料,近些年來(lái),幵始用于輸送憐酸鹽、煤礦等密度較大且剛性大的物料,并逐漸向長(zhǎng)距離、高運(yùn)速和大運(yùn)量上發(fā)展。國(guó)外液墊式帶式輸送機(jī)也很有研究,液墊式是將托輥裝置改成為液墊裝置,將干摩擦消除。最早研究液墊帶式輸送機(jī)的是前蘇聯(lián),1979

5、年前蘇聯(lián)的東方采礦科研工所和西北生產(chǎn)聯(lián)合體就研制出了液墊帶式輸送機(jī)樣機(jī),試驗(yàn)獲取了成功;對(duì)磁塾式帶式輸送機(jī)前蘇聯(lián)的有關(guān)科研單位也做過(guò)研究,將托親支撐改由磁性支撐,將膠帶進(jìn)行磁化,利用斥力懸浮運(yùn)行,相繼之后,其關(guān)于磁墊帶式輸送機(jī)的理論研究成果未見(jiàn)報(bào)道,然而針對(duì)利用磁力改變輸送機(jī)運(yùn)動(dòng)方式的國(guó)外還有直線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)輸送機(jī)和磁力摩擦式輸送機(jī),直線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)輸送機(jī)利用磁場(chǎng)的作用的安培力直接作用在輸送物料上,直接推動(dòng)物料運(yùn)動(dòng),具有直線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的帶式輸送機(jī)最早由英國(guó)曼徹斯特大學(xué)研制出來(lái)的,磁力摩擦式輸送機(jī)是通過(guò)中間鏈?zhǔn)津?qū)動(dòng)裝置代替驅(qū)動(dòng)滾筒,依靠磁力來(lái)提高輸送帶對(duì)磁性塊的正壓力,以此來(lái)獲取牽引力的,此樣

6、機(jī)于1972年由前蘇聯(lián)設(shè)計(jì)制造,并對(duì)其進(jìn)行了試驗(yàn),得到了實(shí)踐性的論證,德國(guó)相繼也進(jìn)行了相關(guān)的研究,取得了一定的成果。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于固定式帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。首先對(duì)輸送機(jī)作一下簡(jiǎn)單的概述，接著分析帶式輸送機(jī)的選型原則及計(jì)算方法，然后根據(jù)這些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與技術(shù)選型方法按照給定參數(shù)要求進(jìn)行選型設(shè)計(jì)；接著對(duì)所選的輸送機(jī)各主要部件進(jìn)行了校核，普通帶式輸送機(jī)的機(jī)械部分由輸送帶、托輥、滾筒及驅(qū)動(dòng)裝置、制動(dòng)器、張緊裝置、裝載、卸載、清掃器等裝置組成。除了機(jī)械裝置外，還要適當(dāng)?shù)倪x用一些安全保護(hù)裝置，以確保生產(chǎn)的安全進(jìn)行。具體內(nèi)容如下：1 帶式輸送機(jī)系統(tǒng)初步設(shè)計(jì) 1.1 帶式輸送機(jī)系統(tǒng)布置圖的設(shè)計(jì) 根據(jù)

7、設(shè)計(jì)要求及設(shè)備工作環(huán)境等因素，選擇布置輸送機(jī)系統(tǒng)。1.2帶式輸送機(jī)初步設(shè)計(jì)計(jì)算 布置形式的分析確定，帶速的選擇；輸送帶帶寬、類型的選擇確定；圓周驅(qū)動(dòng)力；傳動(dòng)功率計(jì)算；各直線區(qū)段阻力計(jì)算；局部阻力計(jì)算；輸送帶各點(diǎn)張力計(jì)算及強(qiáng)度校核；滾筒牽引力與電機(jī)功率的計(jì)算；拉緊力與拉緊行程的計(jì)算。 1.3機(jī)械裝置的選擇與確定 電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器的選擇；軟起動(dòng)裝置或制動(dòng)裝置的選擇；傳動(dòng)滾筒、改向滾筒的選擇與設(shè)計(jì)；采用托輥、托輥組的種類、結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)；采用拉緊裝置的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)。 2 電氣控制系統(tǒng)（該部分非本專業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容）2.1 總體要求 控制核心采用可編程序控制器，具有自動(dòng)、遠(yuǎn)控/近控兩種工作方式；電控裝置

8、和軟起動(dòng)裝置（水平或上運(yùn)）或軟制動(dòng)裝置（下運(yùn)）配合，保證空載、滿載工況下的軟起動(dòng)和軟停車；滿足空載起動(dòng)、重載起動(dòng)；可以分別控制二臺(tái)設(shè)備，具有運(yùn)行狀態(tài)顯示和故障指示，并具有沿線通話和起車預(yù)警功能；具有前、后臺(tái)設(shè)備閉鎖功能；具備液壓系統(tǒng)壓力及溫度保護(hù)功能，并能輸出報(bào)警。 2.2 電控系統(tǒng)綜合保護(hù) 防跑偏開(kāi)關(guān)、拉線保護(hù)、縱撕保護(hù)、煙霧保護(hù)、超溫保護(hù)、煙霧保護(hù)和自動(dòng)灑水裝置、打滑保護(hù)、語(yǔ)音信號(hào)保護(hù)。 2.3 對(duì)軟起動(dòng)裝置的控制要求 可以實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)在空載、滿載等工況下的正常軟起動(dòng)。 2.4 對(duì)軟制動(dòng)裝置的控制要求 軟制動(dòng)裝置必須具備可靠的制動(dòng)效果，保證帶式輸送機(jī)的安全運(yùn)行與配套電控聯(lián)合工作能滿足下運(yùn)

9、帶式輸送機(jī)正常制動(dòng)、緊急制動(dòng)、斷電制動(dòng)等要求。設(shè)計(jì)結(jié)果預(yù)期完成帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)，包括零件的工藝分析，輸送帶的選擇，帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)的整體計(jì)算，傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，傳動(dòng)部件及零件的設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)的組成及作用，輸送機(jī)的安全裝置設(shè)計(jì)，帶式板輸送機(jī)系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì)，為零件的加工提供了工藝準(zhǔn)備。完成帶式輸送機(jī)裝配圖、零件圖，論文說(shuō)明書(shū)。能準(zhǔn)確地進(jìn)行輸送帶選型、拉緊裝置、制動(dòng)裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、清掃裝置的選型。完成這些機(jī)械設(shè)備、部件和電氣設(shè)備，為施工打下基礎(chǔ)。 接著了解掌握帶式輸送機(jī)各種保護(hù)的原理并選擇相應(yīng)的保護(hù)裝置，進(jìn)而完成施工設(shè)計(jì)以及電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 最后完成設(shè)計(jì)圖紙，包括總裝配圖和零部件圖，工程繪圖量不少于

10、折合成圖幅為A0號(hào)的圖紙3張（有三維裝配圖的，其二維繪圖量不少于折合成圖幅為A0的圖紙2張），其中手工圖和計(jì)算機(jī)繪圖都不少于一張A0圖紙。三、設(shè)計(jì)方案在設(shè)計(jì)初期，認(rèn)真學(xué)習(xí)帶式輸送機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，閱讀各類有關(guān)下運(yùn)帶式輸送機(jī)的中文及外文，為設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。對(duì)帶式輸送機(jī)整體結(jié)構(gòu)的了解，對(duì)各參數(shù)的選取與計(jì)算，同時(shí)能準(zhǔn)確地進(jìn)行輸送帶、拉緊裝置、制動(dòng)裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、清掃裝置的選型。了解電機(jī)的類型、規(guī)格和用途等特點(diǎn)。完成這些機(jī)械設(shè)備、部件和電氣設(shè)備的選型，為施工打下基礎(chǔ)。接著了解掌握帶式輸送機(jī)各種保護(hù)的原理并選擇相應(yīng)的保護(hù)裝置，進(jìn)而完成施工設(shè)計(jì)以及電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，并用cad繪制，完成對(duì)帶式輸送機(jī)

11、的設(shè)計(jì)。1. 帶式輸送機(jī)系統(tǒng)布置單筒、單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式最簡(jiǎn)單，在考慮驅(qū)動(dòng)方式時(shí)應(yīng)是首選方式。在大運(yùn)量、長(zhǎng)距離的鋼繩芯膠帶輸送機(jī)中往往采用多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。帶式輸送機(jī)常見(jiàn)典型的布置方式如下表1所示：表1 帶式輸送機(jī)典型布置方式本次設(shè)計(jì)針對(duì)濟(jì)鋼原料廠輸送鐵礦粉等原料，綜合考慮工作環(huán)境、工作量、能耗等因素，初步確定輸送機(jī)布置形式，如圖1所示：1 輸送機(jī)布置方式2. 機(jī)械裝置的選取（設(shè)計(jì)計(jì)算完畢）2.1 輸送帶的選取輸送帶用來(lái)傳遞牽引力和承受被運(yùn)貨物，因此要求它強(qiáng)度高、抗磨耐用、撓性好、伸長(zhǎng)率小和便于安裝修理。我們選用鋼繩芯輸送帶，它主要用于煤炭、港口、礦山、電力、建材等領(lǐng)域輸送物料。如圖2-1所示：2.

12、1 鋼繩芯輸送帶2.2 傳動(dòng)滾筒的選擇 考慮到本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況和輸送機(jī)的工作環(huán)境：用于工廠生產(chǎn)，環(huán)境潮濕，功率消耗大，易打滑，我們采用人字形溝槽鑄（包）膠滾筒。鑄膠膠面厚且耐磨，質(zhì)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。如圖2.22.2 驅(qū)動(dòng)滾筒示意圖2.3 托輥的選擇2.3.1 本次設(shè)計(jì)是為了運(yùn)輸鐵礦粉等散料，上托輥采用操行托輥，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。如圖2.3（1）2.3（1）槽型托輥2.3.2 下托輥采用平行托輥，如圖2.3（2）2.3（2）平行托輥2.3.3 緩沖托輥用于帶式輸送機(jī)的受料處，以便減少物料對(duì)輸送帶

13、的沖擊，有橡膠圈式和彈簧板式等。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：2.3（3）緩沖托輥.2.3.4 調(diào)心托輥用來(lái)調(diào)整輸送帶的橫向位置，使它保持正常運(yùn)行。調(diào)心托輥形式很多，輸送散粒物料最簡(jiǎn)單的是采用槽形前傾托輥。2.3（4） 側(cè)托輥前傾的調(diào)心托輥2.4 拉緊裝置的選擇2.4.1 螺旋式拉緊裝置，如下圖：2.4（1）螺旋式拉緊裝置螺旋式拉緊裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，但是拉緊力的大小不易掌握，工作過(guò)程中不能保持恒定。一般用于機(jī)長(zhǎng)小于100m，功率較小的輸送機(jī)上。2.4.2 小車重錘式拉緊裝置，如下圖：2.4（2）小車重錘式拉緊裝置其拉緊滾筒固定在小車上，通過(guò)重錘的重力牽引小車，從而達(dá)到張緊輸送帶的作用。它的結(jié)構(gòu)也較簡(jiǎn)單，可

14、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(zhì)量大，適用于長(zhǎng)度、功率較大的輸送機(jī)上。2.5 制動(dòng)裝置的選擇由于慣性，運(yùn)動(dòng)中的物料突然停下來(lái)時(shí)可能發(fā)生逆轉(zhuǎn)或者順滑（本方案可能遇到的情況）現(xiàn)象，對(duì)此設(shè)計(jì)中應(yīng)選取適當(dāng)?shù)闹苿?dòng)裝置。滾柱逆止器也用于向上運(yùn)輸?shù)牡膸捷斔蜋C(jī)上，在輸送機(jī)正常工作時(shí)，滾柱在切口的最寬處，不會(huì)妨礙星輪的運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)輸送機(jī)停車時(shí)，在負(fù)載重力的作用下，輸送帶帶動(dòng)星輪反轉(zhuǎn)，滾柱處在固定圈與星輪切口的狹窄處，滾柱被楔住，輸送帶被制動(dòng)。這種制動(dòng)器制動(dòng)迅速，平穩(wěn)可靠，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：2.5 滾柱逆止器2.6 改向裝置的選擇帶式輸送機(jī)采用改向滾筒或改向托輥組來(lái)改

15、變輸送帶的運(yùn)動(dòng)方向。這里我們采用置于輸送機(jī)尾部的改向滾筒。2.7 驅(qū)動(dòng)裝置是整個(gè)皮帶輸送機(jī)的動(dòng)力來(lái)源，它由電動(dòng)機(jī)、減速器 、聯(lián)軸器、傳動(dòng)滾筒組成。2.7.1 電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求而選定。2.7.3 減速器的選擇根據(jù)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比選取適宜的減速器。2.7.4 聯(lián)軸器的選擇凸緣聯(lián)軸器的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，要求兩軸的同軸度較好。適用于剛度較大的場(chǎng)合。2.8 清掃裝置的選擇對(duì)于非工作面，采用比較普遍的V型皮帶機(jī)清掃裝置。 如圖示：2.8（1）V型皮帶機(jī)清掃裝置對(duì)于工作面，采用篦子式刮板清掃裝置。篦子式刮板清掃裝置，在國(guó)外得到了廣泛應(yīng)用。它主要由金屬刮板、彈性桿和

16、轉(zhuǎn)桿組成。其原理是：多個(gè)金屬刮板沿輸送帶寬度方向按棋盤形式布置每個(gè)刮板分別通過(guò)彈性桿與轉(zhuǎn)桿相連。轉(zhuǎn)桿上可裝扭轉(zhuǎn)彈簧或者重錘，以使刮板對(duì)輸送帶有一定的正壓力。這種清掃裝置比普通的刮板清掃裝置效果好。1-輸送帶；2-金屬刮板；3-彈性桿；4-卸載滾筒；5-轉(zhuǎn)桿2.8（2）篦子式刮板清掃裝置四、參考文獻(xiàn)1 程剛.墊式帶式輸送機(jī)的研究D.安徽:安徽理工大學(xué),2012.2 董大仟.帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)特性研究及其應(yīng)用D.北京:華北電力大學(xué),2008. 3 蔣衛(wèi)糧.帶式輸送機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)J. 煤礦機(jī)械,1999(07).4 藤曉強(qiáng),黃立志.式輸送機(jī)用新型犁式卸料器.J糧食流通技術(shù).2005(04)

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