礦用固定式帶式輸送機傳動裝置設計說明

1、 . PAGE59 / NUMPAGES59圖書分類號：密 級：畢業(yè)設計帶式輸送機傳動裝置設計TRANSMISSION BELT CONVEYORDESIGN 學生學院名稱專業(yè)名稱指導教師2009年5月29日 工程學院學位論文原創(chuàng)性聲明本人重聲明： 所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標注。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。論文作者簽名： 日期：年月日工程學院學位論文協(xié)議書本人完全了解工程學院關于收集、保存

2、、使用學位論文的規(guī)定，即：本校學生在學習期間所完成的學位論文的知識產(chǎn)權歸工程學院所擁有。工程學院有權保留并向國家有關部門或機構送交學位論文的紙本復印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱。工程學院可以公布學位論文的全部或部分容，可以將本學位論文的全部或部分容提交至各類數(shù)據(jù)庫進行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。論文作者簽名： 導師簽名：日期：年月日 日期：年月日摘要本次畢業(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與計算方法；然后根據(jù)這些設計準則與計算選型方法按照給定參數(shù)要求進行選型設計；接著對所選擇的

3、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，拉緊裝置以與膠帶。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(xiàn)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、制造以與應用方面,目前我國與國外先進水平相比仍有較大差距,國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；主要部件AbstractThe design is a graduation project about the

4、 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 checking computations about main component parts. The ordinar

5、y 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, high speed, low friction is the direction of belt conveyor

6、s 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 conveyorLectotypeDesignmain parts目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc23

7、0519953摘要HYPERLINK l _Toc230519954AbstractHYPERLINK l _Toc2305199561緒論 PAGEREF _Toc230519956 h 1HYPERLINK l _Toc2305199571.1 研究的目的和意義 PAGEREF _Toc230519957 h 1HYPERLINK l _Toc2305199581.2 本課題的主要研究容 PAGEREF _Toc230519958 h 1HYPERLINK l _Toc2305199591.3 國外研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc230519959 h 1HYPERLINK l _Toc

8、2305199602帶式輸送機概述 PAGEREF _Toc230519960 h 2HYPERLINK l _Toc2305199612.1 帶式輸送機的應用 PAGEREF _Toc230519961 h 2HYPERLINK l _Toc2305199622.2 帶式輸送機的分類 PAGEREF _Toc230519962 h 2HYPERLINK l _Toc2305199632.3 各種帶式輸送機的特點 PAGEREF _Toc230519963 h 2HYPERLINK l _Toc2305199642.4 帶式輸送機的發(fā)展狀況 PAGEREF _Toc230519964 h 3H

9、YPERLINK l _Toc2305199652.5 帶式輸送機的工作原理 PAGEREF _Toc230519965 h 4HYPERLINK l _Toc2305199662.6 帶式輸送機的結構和布置形式 PAGEREF _Toc230519966 h 5HYPERLINK l _Toc2305199672.6.1 帶式輸送機的結構 PAGEREF _Toc230519967 h 5HYPERLINK l _Toc2305199682.6.2 布置方式 PAGEREF _Toc230519968 h 5HYPERLINK l _Toc2305199693 帶式輸送機的設計計算 PAGE

10、REF _Toc230519969 h 7HYPERLINK l _Toc2305199703.1 已知原始數(shù)據(jù)與工作條件 PAGEREF _Toc230519970 h 7HYPERLINK l _Toc2305199713.2 計算步驟 PAGEREF _Toc230519971 h 7HYPERLINK l _Toc2305199723.2.1 帶寬的確定 PAGEREF _Toc230519972 h 7HYPERLINK l _Toc2305199733.2.2輸送帶寬度的核算 PAGEREF _Toc230519973 h 9HYPERLINK l _Toc2305199743.3

11、 圓周驅(qū)動力 PAGEREF _Toc230519974 h 9HYPERLINK l _Toc2305199753.3.1 計算公式 PAGEREF _Toc230519975 h 9HYPERLINK l _Toc2305199763.3.2 主要阻力計算 PAGEREF _Toc230519976 h 10HYPERLINK l _Toc2305199773.3.3 主要特種阻力計算 PAGEREF _Toc230519977 h 11HYPERLINK l _Toc2305199783.3.4 附加特種阻力計算 PAGEREF _Toc230519978 h 12HYPERLINK l

12、 _Toc2305199793.3.5 傾斜阻力計算 PAGEREF _Toc230519979 h 12HYPERLINK l _Toc2305199803.4傳動功率計算 PAGEREF _Toc230519980 h 13HYPERLINK l _Toc2305199813.4.1 傳動軸功率（PA）計算 PAGEREF _Toc230519981 h 13HYPERLINK l _Toc2305199823.4.2 電動機功率計算 PAGEREF _Toc230519982 h 13HYPERLINK l _Toc2305199833.5 輸送帶力計算 PAGEREF _Toc2305

13、19983 h 13HYPERLINK l _Toc2305199843.5.1 輸送帶不打滑條件校核 PAGEREF _Toc230519984 h 14HYPERLINK l _Toc2305199853.5.2 輸送帶下垂度校核 PAGEREF _Toc230519985 h 14HYPERLINK l _Toc2305199863.5.3 各特性點力計算 PAGEREF _Toc230519986 h 15HYPERLINK l _Toc2305199873.6 傳動滾筒、改向滾筒合力計算 PAGEREF _Toc230519987 h 16HYPERLINK l _Toc230519

14、9883.7 傳動滾筒最大扭矩計算 PAGEREF _Toc230519988 h 16HYPERLINK l _Toc2305199893.8 拉緊力計算 PAGEREF _Toc230519989 h 16HYPERLINK l _Toc2305199903.9輸送帶強度校核計算 PAGEREF _Toc230519990 h 17HYPERLINK l _Toc2305199914 驅(qū)動裝置的選用與設計 PAGEREF _Toc230519991 h 18HYPERLINK l _Toc2305199924.1 電機的選用 PAGEREF _Toc230519992 h 18HYPERL

15、INK l _Toc2305199934.2 減速器的選用 PAGEREF _Toc230519993 h 18HYPERLINK l _Toc2305199944.2.1 傳動裝置的總傳動比 PAGEREF _Toc230519994 h 19HYPERLINK l _Toc2305199954.2.2 液力偶合器 PAGEREF _Toc230519995 h 19HYPERLINK l _Toc2305199964.2.3 聯(lián)軸器 PAGEREF _Toc230519996 h 19HYPERLINK l _Toc2305199975 帶式輸送機部件的選用 PAGEREF _Toc230

16、519997 h 21HYPERLINK l _Toc2305199985.1 輸送帶 PAGEREF _Toc230519998 h 21HYPERLINK l _Toc2305199995.1.1 輸送帶的分類 PAGEREF _Toc230519999 h 21HYPERLINK l _Toc2305200005.1.2 輸送帶的連接 PAGEREF _Toc230520000 h 21HYPERLINK l _Toc2305200015.2 傳動滾筒 PAGEREF _Toc230520001 h 22HYPERLINK l _Toc2305200025.2.1 傳動滾筒的作用與類型

17、PAGEREF _Toc230520002 h 22HYPERLINK l _Toc2305200035.2.2 傳動滾筒的選型與設計 PAGEREF _Toc230520003 h 22HYPERLINK l _Toc2305200045.2.3 傳動滾筒結構 PAGEREF _Toc230520004 h 23HYPERLINK l _Toc2305200055.2.4 傳動滾筒的直徑驗算 PAGEREF _Toc230520005 h 23HYPERLINK l _Toc2305200065.3 托輥 PAGEREF _Toc230520006 h 24HYPERLINK l _Toc2

18、305200075.3.1 托輥的作用與類型 PAGEREF _Toc230520007 h 24HYPERLINK l _Toc2305200085.3.2 托輥的選型 PAGEREF _Toc230520008 h 26HYPERLINK l _Toc2305200095.3.3 托輥的校核 PAGEREF _Toc230520009 h 27HYPERLINK l _Toc2305200105.4 制動裝置 PAGEREF _Toc230520010 h 29HYPERLINK l _Toc2305200115.4.1 制動裝置的作用 PAGEREF _Toc230520011 h 29

19、HYPERLINK l _Toc2305200125.4.2 制動裝置的種類 PAGEREF _Toc230520012 h 29HYPERLINK l _Toc2305200135.4.3 制動裝置的選型 PAGEREF _Toc230520013 h 30HYPERLINK l _Toc2305200145.5 改向裝置 PAGEREF _Toc230520014 h 30HYPERLINK l _Toc2305200155.6拉緊裝置 PAGEREF _Toc230520015 h 31HYPERLINK l _Toc2305200165.6.1 拉緊裝置的作用 PAGEREF _Toc

20、230520016 h 31HYPERLINK l _Toc2305200175.6.2 緊裝置在使用中應滿足的要求 PAGEREF _Toc230520017 h 31HYPERLINK l _Toc2305200185.6.3 拉緊裝置在過渡工況下的工作特點 PAGEREF _Toc230520018 h 31HYPERLINK l _Toc2305200195.6.4 拉緊裝置布置時應遵循的原則 PAGEREF _Toc230520019 h 32HYPERLINK l _Toc2305200205.6.5 拉緊裝置的種類與特點 PAGEREF _Toc230520020 h 32HYP

21、ERLINK l _Toc2305200216其他部件的選用 PAGEREF _Toc230520021 h 34HYPERLINK l _Toc2305200226.1 機架與中間架 PAGEREF _Toc230520022 h 34HYPERLINK l _Toc2305200236.2 給料裝置 PAGEREF _Toc230520023 h 35HYPERLINK l _Toc2305200246.2.1 對給料裝置的基本要求 PAGEREF _Toc230520024 h 35HYPERLINK l _Toc2305200256.2.2 裝料段攔板的布置與尺寸 PAGEREF _T

22、oc230520025 h 35HYPERLINK l _Toc2305200266.2.3 裝料點的緩沖 PAGEREF _Toc230520026 h 35HYPERLINK l _Toc2305200276.3 卸料裝置 PAGEREF _Toc230520027 h 35HYPERLINK l _Toc2305200286.4清掃裝置 PAGEREF _Toc230520028 h 36HYPERLINK l _Toc2305200296.4.1 篦子式刮板清掃裝置 PAGEREF _Toc230520029 h 36HYPERLINK l _Toc2305200306.4.2 輸送機

23、式刮板清掃裝置 PAGEREF _Toc230520030 h 36HYPERLINK l _Toc2305200316.4.3 刷式清掃裝置 PAGEREF _Toc230520031 h 36HYPERLINK l _Toc2305200326.4.4 振動式清掃裝置 PAGEREF _Toc230520032 h 37HYPERLINK l _Toc2305200336.4.5 水力和風力清掃裝置 PAGEREF _Toc230520033 h 37HYPERLINK l _Toc2305200346.4.6 聯(lián)合清掃裝置 PAGEREF _Toc230520034 h 37HYPERL

24、INK l _Toc2305200356.4.7 輸送帶翻轉裝置 PAGEREF _Toc230520035 h 37HYPERLINK l _Toc2305200366.4.8 清掃裝置的種類 PAGEREF _Toc230520036 h 38HYPERLINK l _Toc2305200376.5 頭部漏斗 PAGEREF _Toc230520037 h 38HYPERLINK l _Toc2305200386.6 電氣與安全保護裝置 PAGEREF _Toc230520038 h 39HYPERLINK l _Toc230520039結論 PAGEREF _Toc230520039 h

25、 40HYPERLINK l _Toc230520040致 PAGEREF _Toc230520040 h 41HYPERLINK l _Toc230520041參考文獻 PAGEREF _Toc230520041 h 42HYPERLINK l _Toc230520042附錄 PAGEREF _Toc230520042 h 43HYPERLINK l _Toc230520043英文原文 PAGEREF _Toc230520043 h 43HYPERLINK l _Toc230520044中文翻譯 PAGEREF _Toc230520044 h 49 1緒論1.1 研究的目的和意義帶式輸送機是

26、連續(xù)運行的運輸設備，在冶金、采礦、動力、建材等重工業(yè)部門與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(xiàn)自動化、集中化控制,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(xiàn)，使其在礦山建設的井下巷道、礦井地表運輸系統(tǒng)與露天采礦場、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

27、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。1.2 本課題的主要研究容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)新設計。1.3 國外研究現(xiàn)狀八十年代末期以來,我國的煤礦用帶式輸送機也有了很大的發(fā)展,對其關鍵技術研究和新產(chǎn)品開發(fā)都取得了可喜的成果。輸送機產(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、適應特種用途的各種帶式輸送機系列，如國家“七五”攻關項目-大傾角帶式輸送機成套設備、“九五”攻關項目-高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送

28、機等都填補了國空白，開發(fā)了大傾角、長距離輸送原煤的新型帶式輸送機系列產(chǎn)品，并對帶式輸送機的關鍵技術與其主要元部件進行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，應用動態(tài)分析技術和中間驅(qū)動與智能化控制等技術，研制成功了多種軟起動和制動裝置與以PLC 為核心的可編程電控裝置。但與國外相比，其機型一般都偏小，特別是帶速通常均不超過4m/s，對高帶速輸送機與其動態(tài)設計與計算機監(jiān)控等關鍵技術問題缺乏實踐經(jīng)驗，由于帶速普遍較低，許多設計單位仍延用以往的靜態(tài)設計法，用加大輸送帶安全系數(shù)的方法來提高設計的可靠性，其結果不僅增大了設備成本，而且降低了設備運行的可靠性。此外，我國輸送機制造企業(yè)追求小而全模式，未能像國外一樣形成大規(guī)模的

29、元部件專業(yè)生產(chǎn)廠或加工中心，致使元部件設計與制造水平得不到有效提高。建立帶式輸送機的輸送帶在起動和停機過程中的動力學方程,求解輸送帶上不同點隨時間推移所發(fā)生所的變化，找出變化劇烈的力波可能造成的破壞，這就是帶式輸送機的動態(tài)分析。動態(tài)分析技術是一門綜合性學科，不僅要對整機運行全過程的動態(tài)特性進行分析，更重要的是對其涉與到的基礎理論，運用現(xiàn)代先進技術進行系統(tǒng)研究，是當今世界的高新技術。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

30、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、自動扶梯與架空索道等。（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

31、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：2.3 各種帶式輸送機的特點（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型鋼繩芯帶式輸送機: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提高到使輸送帶成U形。這樣一來輸送

32、帶與物料間產(chǎn)生擠壓，導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: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

33、本身，把輸送帶的運載面做成垂直邊的，并且?guī)в袡M隔板。一般把垂直側擋邊作成波狀，故稱為波狀帶式輸送機，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。其主要缺點是結構復雜、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。2.4 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(jīng)經(jīng)濟各個部

34、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)輸送設施等。這些輸送機的特點是輸送能力大(可達30000t/h)，適用圍廣(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彎，合理使用膠帶力，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的定型設計。鋼繩芯帶式輸送機的適用圍：（1

35、）適用于環(huán)境溫度一般為C；在寒冷地區(qū)驅(qū)動站應有采暖設施；（2）可做水平運輸，傾斜向上(16)和向下()運輸，也可以轉彎運輸；運輸距離長，單機輸送可達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。2.5 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。帶式輸送機組成與工作原理如圖2-1所示，它主要包括一下幾個部分：輸送帶(通常稱為膠帶)、托輥與中間架、滾筒拉緊裝置、制動裝置、清掃裝置和卸料裝置等。圖2-1 DT II(A)型帶式輸送機整機結構

36、輸送帶繞經(jīng)傳動滾筒和機尾換向滾筒形成一個無極的環(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。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

37、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。增加初力可使輸送帶在傳動滾筒分離點的力增加，此法提高牽引力雖然是可行的。但因增大必須相應地增大輸送帶斷面，這樣導致傳動裝置的結構尺寸加大，是不經(jīng)濟的。故設計時不宜采用。但在運轉中由于運輸帶伸長，力減小，造成牽引力下降，可以利用拉緊裝置適當?shù)卦龃蟪趿Γ瑥亩龃?，以提高牽引力。?）增加圍包角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)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)。通過對上述傳動原

38、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。2.6 帶式輸送機的結構和布置形式2.6.1 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(qū)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。輸送帶是帶式輸送機的承載構件，帶上的物料隨輸送帶一起運行，物料根據(jù)需要可以在輸送機的端部和中間部位卸下。輸送帶用旋轉的托棍支撐，運行阻力小。帶式輸送機可沿水平或傾斜線路布置。使用光面輸送帶沿傾斜線路布置時，不同物料的最大運輸傾角是不同的，如下表2-1所示：表2-1 不同物料的最大運角物料種類角度物料種類角度煤塊18篩分后的石灰石12

39、煤塊20干沙15篩分后的焦碳17未篩分的石塊180350mm礦石16水泥200200mm油田頁巖22干松泥土20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(xiàn)在：運輸能力大，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??；帶式輸送機的單機運距可以很長，與刮板輸送機比較，在同樣運輸能力與運距條件下，其所需設備臺數(shù)少，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

40、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。2.6.2 布置方式電動機通過聯(lián)軸器、減速器帶動傳動滾筒轉動或其他驅(qū)動機構，借助于滾筒或其他驅(qū)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(qū)動方式按驅(qū)動裝置可分為單點驅(qū)動方式和多點驅(qū)動方式兩種。通用固定式輸送帶輸送機多采用單點驅(qū)動方式，即驅(qū)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(qū)動方式按傳動滾筒的數(shù)目分，可分為單滾筒和雙滾筒驅(qū)動。對每個滾筒的驅(qū)動又可分為單電動機驅(qū)動和多電動機驅(qū)動。因單點驅(qū)動方式最常用，凡是沒有指明是多點驅(qū)動方式的，即為單驅(qū)動方式，故一般對單點驅(qū)動方式，“單點”兩字省略。單筒、

41、單電動機驅(qū)動方式最簡單，在考慮驅(qū)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(qū)動。帶式輸送機常見典型的布置方式如下表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(shù)據(jù)與工作條件帶式輸送機的設計計算，應具有下列原始數(shù)據(jù)與工作條件資料（1）物料的名稱和輸送能力： （2）物料的性質(zhì)：1）粒度大小，最大粒度和粗度組成情況；2）堆積密度；3）動堆積角、靜堆積角，溫度、濕度、粒度和磨損性等。（3）工作環(huán)境、露天、室、干燥、潮濕和灰塵多少等；（4）卸料方式和卸料裝置形式；（5）給料點數(shù)目和位置；（6）輸送機布置形式和尺寸，即輸送機系統(tǒng)（單機

42、或多機）綜合布置形式、地形條件和供電情況。輸送距離、上運或下運、提升高度、最大傾角等；（7）裝置布置形式，是否需要設置制動器。原始參數(shù)和工作條件（1）輸送物料：煤（2）物料特性： 1）塊度：0400mm2）散裝密度：0.90t/3）在輸送帶上堆積角：=204）物料溫度：50 （3）工作環(huán)境：井下 （4）輸送系統(tǒng)與相關尺寸： 1）運距：400m 2）傾斜角：=0 3）最大運量:400t/h3.2 計算步驟3.2.1 帶寬的確定按給定的工作條件,取原煤的堆積角為20;原煤的堆積密度按900 kg/;輸送機的工作傾角=0;帶式輸送機的最大運輸能力計算公式為 Q=3.6Svk （3.2-1）式中：Q輸

43、送量（; v帶速（;物料堆積密度（）; s在運行的輸送帶上物料的最大堆積面積(); k傾斜輸送機面積折減系數(shù); 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，或容易揚塵的以與環(huán)境衛(wèi)生條件要求較高的，宜選用較低帶速。(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(jù)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；

44、當輸送細碎物料或小塊料時，允許帶速為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、物料性質(zhì)、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. 表3-3傾斜系數(shù)k選用表傾角()2468101214161820k1.000.990.980.970.950.930.910.890.850.81輸送機的工作傾角=0;查DT（A)型帶式輸送機選用手冊（表3-3）(此后

45、凡未注明均為該書)得k=1按給頂?shù)墓ぷ鳁l件,取原煤的堆積角為20;原煤的堆積密度為900kg/m3; 考慮井下的工作條件取帶速為1.6m/s;將個參數(shù)值代入上式, 可得到為保證給頂?shù)倪\輸能力,帶上必須具有的的截面積S=Q/(3.6vk)=400/(3.6*900*1.6*1)=0.0772m2 圖3-2 槽形托輥的帶上物料堆積截面表3-2槽形托輥物料斷面面積A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30300.02270.02770.04160.05040.0

46、6510.07890.10620.1282350.02420.02890.04420.05250.06920.08220.11270.1335450.02620.03030.04770.05490.07470.08610.12160.1396 查表3-2, 輸送機的承載托輥槽角30，物料的堆積角為20時，帶寬為1000mm的輸送帶上允許物料堆積的橫斷面積為0.1062，此值大于計算所需要的堆積橫斷面積,據(jù)此選用寬度為1000mm的輸送帶能滿足要求。經(jīng)如上計算,確定選用帶寬B=1000mm,680S型煤礦用阻燃輸送帶。680S型煤礦用阻燃輸送帶的技術規(guī)格（表4-4）：縱向拉伸強度750N/mm；

47、帶厚8.5mm;輸送帶質(zhì)11.5Kg/m.3.2.2輸送帶寬度的核算輸送大塊散狀物料的輸送機，需要按（3.2-2）式核算，再查表3-4 （3.2-2）式中最大粒度，mm。表3-4不同帶寬推薦的輸送物料的最大粒度mm帶寬B500650800100012001400粒度篩分后100130180250300350未篩分150200300400500600計算：B=1000=2*400+200=1000故，輸送帶寬滿足輸送要求。3.3 圓周驅(qū)動力3.3.1 計算公式1）所有長度（包括L故摩擦條件滿足。3.6 傳動滾筒、改向滾筒合力計算根據(jù)計算出的各特性點力,計算各滾筒合力。頭部180改向滾筒的合力:=

48、S1+S2=26185.796+9323.46=35509.256N尾部180改向滾筒的合力:=S5+S6=11331.6+11898.18=23229.78N 3.7 傳動滾筒最大扭矩計算單驅(qū)動時,傳動滾筒的最大扭矩按式（3.7.1）計算： （3.7.1）式中D傳動滾筒的直徑（mm）。 初選傳動滾筒直徑為800mm,則傳動滾筒的最大扭矩為:Mmax=12.07*0.8/2=4.83KN/m 3.8 拉緊力計算拉緊裝置拉緊力按式（3.8-1）計算 （3.8-1）式中拉緊滾筒趨入點力（N）；拉緊滾筒奔離點力（N）。由式（3.8-1）F0=S3+S4=9333.74+9800.43=19134.1

49、7N =19.13KN查煤礦機械設計手冊。3.9輸送帶強度校核計算縱向拉伸強度按式（3.9-1）計算； （3.9-1）式中靜安全系數(shù)，一般n1=710。運行條件好，傾角好，強度低取小值；反之，取大值。輸送帶的最大力26185.796 Nn1選為7,由式（3.9-1）GX26185.796*7/1000=183.30N/mm可選輸送帶為680S,即滿足要求.4 驅(qū)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67倍，要保

50、證電動機不因電流的沖擊過熱而燒壞，電網(wǎng)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35s。驅(qū)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(lián)軸器、傳動滾筒組成。驅(qū)動滾筒由一臺或兩臺電機通過各自的聯(lián)軸器、減速器、和鏈式聯(lián)軸器傳遞轉矩給傳動滾筒。減速器有二級、三級與多級齒輪減速器，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(lián)接電機和減速器的連軸器有兩種，一是彈性聯(lián)軸器，一種是液力聯(lián)軸器。為此，減速器的錐齒輪也有兩種；用彈性聯(lián)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(lián)接

51、。傳動滾筒采用焊接結構，主軸承采用調(diào)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(jù)生產(chǎn)機械的要求而選定，一般情況下電動機的轉速不低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(shù)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21.6kw，所以需選用功率為30kw的電動機，擬采用Y200L型電動機，該型電機轉矩較大，性能良好，可以滿足要求。查DTII(A)帶式輸送機設計手冊，它的主要性能參數(shù)如下表：Y200L型電動機主要性能參數(shù)電動機型號額

52、定功率kw滿載轉速r/min電流A效率功率因數(shù)Y200L30147056.892.20.87起動電流/額定電流起動轉矩/額定轉矩最大轉矩/額定轉矩重量kg7.02.02.22554.2 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1000，查運輸機械選用設計手冊選取傳動滾筒的直徑D為800，則工作轉速為：nw=60/(D)=60*1.6/(*0.8)=38.22r/min已知電機轉速為nm1470 r/min ，則電機與滾筒之間的總傳動比為：I=nm/nw=1470/38.22=38.46本次設計選用 ZSY型 礦用減速器,傳動比為40，可傳遞30KW功率。兩級圓柱齒輪齒減速器，其

53、展開簡圖如下：圖4-1 ZSY型減速器展開簡圖電動機和I軸之間，軸和傳動滾筒之間用的都是聯(lián)軸器，故傳動比都是1。4.2.2 液力偶合器液力傳動與液壓傳動一樣，都是以液體作為傳遞能量的介質(zhì)，同屬液體傳動的疇，二者的重要區(qū)別在于，液壓傳動是同過工作腔容積的變化，是液體壓力能改變傳遞能量的；液力傳動是利用旋轉的葉輪工作，輸入軸與輸出軸為非剛性連接，通過液體動能的變化傳遞能量，傳遞的紐矩與其轉數(shù)的平方成正比目前，在帶式輸送機的傳動系統(tǒng)中，廣泛使用液力偶合器.液力傳動裝置除煤礦機械使用外，還廣泛用于各種軍用車輛，建筑機械，工程機械，起重機械，載重汽車小轎車和艦艇上.本次設計選用的YOD400，輸入轉速為

54、1470rmin，效率達0.96，起動系數(shù)為1.31.7。4.2.3 聯(lián)軸器本次驅(qū)動裝置的設計中，較多的采用聯(lián)軸器，這里對其做簡單介紹：聯(lián)軸器是機械傳動中常用的部件。它用來把兩軸聯(lián)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(lián)接拆開后，兩軸才能分離。聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造與安裝誤差、承載后的變形以與溫度變化的影響等，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(lián)軸器時，要從結構上采取各種不同的措施，使之具有適應一定圍的相對位移的性能。根據(jù)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(lián)接的功能），聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器（無補償能力）和撓性聯(lián)軸器（

55、有補償能力）兩大類。撓性聯(lián)軸器又可按是否具有彈性元件分為無彈性元件的撓性聯(lián)軸器和有彈性元件的撓性聯(lián)軸器兩個類別。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。輸送帶由帶芯（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，各種化纖織物以與混紡織物等）或鋼絲繩構成。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與周圍有害介質(zhì)的影響。上覆蓋膠層一般較厚，這是輸

56、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與材料不同，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。整體編織織物層芯輸送帶與分層織物層芯輸送帶相比，在帶強度一樣的情況下，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

57、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，在帶強度一樣的前提下，鋼絲繩芯輸送帶的厚度小。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。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100200米，因此使用時必須根據(jù)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

58、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。(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(chǎn)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。5.2 傳動滾筒5.2.1 傳動滾筒的作用與類型傳動滾筒是傳動動力的主要部件。作為單點驅(qū)動方式來講，

59、可分成單滾筒傳動與雙滾筒傳動。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。雙滾筒傳動亦可采用多點驅(qū)動方式。輸送機的傳動滾筒結構有鋼板焊接結構與鑄鋼或鑄鐵結構，新設計產(chǎn)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(shù)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(shù)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

60、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 傳動滾筒的選型與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(jù)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80100。軸與輪轂為單鍵聯(lián)接的單幅板焊接筒體結構。單向出軸。 中型：軸承孔徑120180。軸與輪轂為脹套聯(lián)接。 重型：軸承孔徑200220。軸與輪轂為脹套聯(lián)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與鑄鋼或鑄鐵結構，驅(qū)動滾筒的表面形式有鋼制光面滾筒、鑄（包）膠滾筒等，鋼