帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)方案-定稿

濟(jì)南高校泉城學(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(zhuān)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)老師顧英妮二〇一四年三月二十一日學(xué)院泉城學(xué)院專(zhuān)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)記之一。全球化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和提倡低能環(huán)保機(jī)械的提倡,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(chē)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)修理費(fèi)用大問(wèn)題、由于托輔的緣由帶速受限問(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)外探討機(jī)構(gòu)對(duì)諸如此類(lèi)的問(wèn)題都做了大量的探討,相關(guān)的科學(xué)技術(shù)探討取得了重要的突破。國(guó)內(nèi)探討現(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)技術(shù),而且駕馭的技術(shù)完全可滿(mǎn)意煤礦長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)的須要,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(mǎn)意高強(qiáng)度帶式輸送機(jī)發(fā)展的須要。因此,輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)必需盡量削減對(duì)輸送機(jī)各部件的動(dòng)負(fù)荷,限制對(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)外探討現(xiàn)狀國(guó)外對(duì)于無(wú)輯式特種帶式輸送機(jī)的探討較早,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高校C.O.Jonkers教授發(fā)表的“輸送機(jī)膠帶利用氣膜代替托輯-空氣帶式輸送機(jī)可供選擇”之后美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)和日本相繼起先探討。在美國(guó)、英國(guó)和法國(guó),一種供運(yùn)輸旅客用的氣墊輸送機(jī)取得專(zhuān)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(zhuān)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,并漸漸向長(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)也很有探討,液墊式是將托輥裝置改成為液墊裝置,將干摩擦消退。最早探討液墊帶式輸送機(jī)的是前蘇聯(lián),1979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)獲得了勝利;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)探討,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)的理論探討成果未見(jiàn)報(bào)道,然而針對(duì)利用磁力變更輸送機(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)的作用的安培力干脆作用在輸送物料上,干脆推動(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)曼徹斯特高校研制出來(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)獲得牽引力的,此樣機(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)的探討,取得了肯定的成果。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)潔的概述，接著分析帶式輸送機(jī)的選型原則及計(jì)算方法，然后依據(jù)這些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與技術(shù)選型方法依據(jù)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，一般帶式輸送機(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用一些平安愛(ài)護(hù)裝置，以確保生產(chǎn)的平安進(jìn)行。詳細(xì)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)依據(jù)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(lèi)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)；采納托輥、托輥組的種類(lèi)、結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)；采納拉緊裝置的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)。2電氣限制系統(tǒng)（該部分非本專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容）2.1總體要求限制核心采納可編程序限制器，具有自動(dòng)、遠(yuǎn)控/近控兩種工作方式；電控裝置和軟起動(dòng)裝置（水平或上運(yùn)）或軟制動(dòng)裝置（下運(yùn)）協(xié)作，保證空載、滿(mǎn)載工況下的軟起動(dòng)和軟停車(chē)；滿(mǎn)意空載起動(dòng)、重載起動(dòng)；可以分別限制二臺(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(huà)和起車(chē)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)壓力及溫度愛(ài)護(hù)功能，并能輸出報(bào)警。2.2電控系統(tǒng)綜合愛(ài)護(hù)防跑偏開(kāi)關(guān)、拉線愛(ài)護(hù)、縱撕愛(ài)護(hù)、煙霧愛(ài)護(hù)、超溫愛(ài)護(hù)、煙霧愛(ài)護(hù)和自動(dòng)灑水裝置、打滑愛(ài)護(hù)、語(yǔ)音信號(hào)愛(ài)護(hù)。2.3對(duì)軟起動(dòng)裝置的限制要求可以實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)在空載、滿(mǎn)載等工況下的正常軟起動(dòng)。2.4對(duì)軟制動(dòng)裝置的限制要求軟制動(dòng)裝置必需具備牢靠的制動(dòng)效果，保證帶式輸送機(jī)的平安運(yùn)行與配套電控聯(lián)合工作能滿(mǎn)意下運(yùn)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)的平安裝置設(shè)計(jì)，帶式板輸送機(jī)系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì)，為零件的加工供應(yīng)了工藝打算。完成帶式輸送機(jī)裝配圖、零件圖，論文說(shuō)明書(shū)。能精確地進(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)。接著了解駕馭帶式輸送機(jī)各種愛(ài)護(hù)的原理并選擇相應(yīng)的愛(ài)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)。最終完成設(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，仔細(xì)學(xué)習(xí)帶式輸送機(jī)的基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)，閱讀各類(lèi)有關(guān)下運(yùn)帶式輸送機(jī)的中文及外文，為設(shè)計(jì)做好打算。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)能精確地進(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(lèi)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)。接著了解駕馭帶式輸送機(jī)各種愛(ài)護(hù)的原理并選擇相應(yīng)的愛(ài)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)的設(shè)計(jì)。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)潔，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)中往往采納多電動(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)布置方式機(jī)械裝置的選?。ㄔO(shè)計(jì)計(jì)算完畢）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：2.1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)際狀況和輸送機(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，我們采納人字形溝槽鑄（包）膠滾筒。鑄膠膠面厚且耐磨，質(zhì)量好；而包膠膠皮易掉，螺釘頭簡(jiǎn)潔露出，刮傷皮帶，運(yùn)用壽命較短，比較二者選用鑄膠滾筒。如圖2.22.2驅(qū)動(dòng)滾筒示意圖托輥的選擇本次設(shè)計(jì)是為了運(yùn)輸鐵礦粉等散料，上托輥采納操行托輥，使輸送帶成槽形，以便增大輸送實(shí)力和防止物料向兩邊灑漏。如圖2.3（1）2.3（1）槽型托輥下托輥采納平行托輥，如圖2.3（2）2.3（2）平行托輥緩沖托輥用于帶式輸送機(jī)的受料處，以便削減物料對(duì)輸送帶的沖擊，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)心托輥形式許多，輸送散粒物料最簡(jiǎn)潔的是采納槽形前傾托輥。2.3（4）側(cè)托輥前傾的調(diào)心托輥拉緊裝置的選擇螺旋式拉緊裝置，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)潔緊湊，但是拉緊力的大小不易駕馭，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。小車(chē)重錘式拉緊裝置，如下圖：2.4（2）小車(chē)重錘式拉緊裝置其拉緊滾筒固定在小車(chē)上，通過(guò)重錘的重力牽引小車(chē)，從而達(dá)到張緊輸送帶的作用。它的結(jié)構(gòu)也較簡(jiǎn)潔，可保持恒定的拉緊力，其大小確定于重錘的重量。小車(chē)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。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（本方案可能遇到的狀況）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)阻礙星輪的運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)輸送機(jī)停車(chē)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)快速，平穩(wěn)牢靠，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：2.5滾柱逆止器改向裝置的選擇帶式輸送機(jī)采納改向滾筒或改向托輥組來(lái)變更輸送帶的運(yùn)動(dòng)方向。這里我們采納置于輸送機(jī)尾部的改向滾筒。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。電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)依據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求而選定。減速器的選擇依據(jù)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比選取相宜的減速器。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)潔、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。清掃裝置的選擇對(duì)于非工作面，采納比較普遍的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，采納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(pán)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)輸送帶有肯定的正壓力。這種清掃裝置比一般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)的探討[D].安徽:安徽理工高校,2012.[2]董大仟.帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)特性探討及其應(yīng)用[D].北京:華北電力高校,2008.

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