斗輪堆取料機(jī)皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

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1、 XXXX 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 作 者： XXX 學(xué) 號(hào)： XXX 學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院 系(專(zhuān)業(yè))： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 題 目： 斗輪堆取料機(jī)皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)者： XXX 教授 (姓 名) (專(zhuān)業(yè)技術(shù)職務(wù)) 評(píng)閱者：

2、 (姓 名) (專(zhuān)業(yè)技術(shù)職務(wù)) 2012年 06月 01日 目 錄 1 引言（或緒論）……………………………………………………………………………………1 1.1人造大理石生產(chǎn)線研究的歷史和現(xiàn)狀 ………………………………………………………1 1.2人造大理石輸送部分難點(diǎn)………………………………………………………………………1 2 總體設(shè)計(jì)方案的制定……………………………………………………………………………2 2.1大理石成產(chǎn)線布局圖……………………………………………………………………………2 2

3、.2功能劃分……………………………………………………………………………………………2 2.3各部分功能分析 …………………………………………………………………………………2 3 推桿設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………………………4 3.1推桿實(shí)體結(jié)構(gòu)圖………………………………………………………………………………… 4 3.2推桿選型與設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………… 5 3.3氣動(dòng)元件選型與設(shè)計(jì)………………………………………………………………………… …8 3.4控制系統(tǒng)選型與設(shè)計(jì)………………………………………………

4、……………………………10 4 輸送機(jī)設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………………11 4.1帶式輸送機(jī)概述…………………………………………………………………………………11 4.2帶寬和帶速的確定………………………………………………………………………………13 4.3 圓周驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算 ……………………………………………………………………………14 4.4傳動(dòng)功率計(jì)算 ……………………………………………………………………………………17 4.5 輸送帶張力計(jì)算…………………………………………………………………………………18 4.6 傳動(dòng)滾筒最大扭

5、矩計(jì)算……………………………………………………………………… 19 4.7繩芯輸送帶強(qiáng)度校核計(jì)算…………………………………………………………………… 19 4.8驅(qū)動(dòng)裝置的選型與設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………19 4.9聯(lián)軸器選型 ………………………………………………………………………………………21 4.10帶式輸送機(jī)部件的選型與設(shè)計(jì)………………………………………………………………21 5 升降機(jī)設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………………25 5.1升降機(jī)原理………………………………………………………………………………

6、……… 25 5.2剪叉式升降機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)選型與設(shè)計(jì)…………………………………………………………26 5.3電動(dòng)推桿的選型…………………………………………………………………………………28 5.4機(jī)械部分的選型與設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………28 5.5結(jié)果核算和受力校核……………………………………………………………………………30 結(jié)論 ……………………………………………………………………………………31 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………32 致謝……………………………………………………………………………………

7、……33 1 引言（或緒論） 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，需要對(duì)一些散料進(jìn)行裝卸，如熱力發(fā)電廠需要把儲(chǔ)料場(chǎng)的燃料——煤取走，進(jìn)行磨碎、噴燒；大型港口需要把運(yùn)送來(lái)的某些散料，如礦石、煤炭等裝船、卸船；斗輪挖掘機(jī)等采挖的礦物和廢棄物要運(yùn)到儲(chǔ)存場(chǎng)或排到排土場(chǎng)等。 運(yùn)輸機(jī)又稱(chēng)帶式輸送機(jī),是一種連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械,也是一種通用機(jī)械。皮帶運(yùn)輸機(jī)被廣泛應(yīng)用在港口、電廠、鋼鐵企業(yè)、水泥、糧食以及輕工業(yè)的生產(chǎn)線。即可以運(yùn)送散狀物料,也可以運(yùn)送成件物品 ,堆取料機(jī),堆料機(jī),取料機(jī),皮帶機(jī),發(fā)電等。 在煤礦的開(kāi)采過(guò)程中，帶式輸送機(jī)的作用至關(guān)重要，其性能的好壞直接影響到煤礦行業(yè)的發(fā)展和效益，因此研究帶式輸送機(jī)對(duì)煤

8、礦行業(yè)和其他一些輸送類(lèi)的行業(yè)有著非常重要的意義。帶式輸送機(jī)的工作環(huán)境一般情況下都比較惡劣，對(duì)帶式輸送機(jī)的性能要求也很高，在研究的同時(shí)，對(duì)其性能進(jìn)行分析與提高也式目前輸送行業(yè)中不可缺少的重要部分。在本次設(shè)計(jì)中的帶式輸送機(jī)采用了全封閉式結(jié)構(gòu)，對(duì)帶式輸送機(jī)的工作環(huán)境惡劣的方面進(jìn)行了一些改進(jìn)。 帶式輸送機(jī)制造以其優(yōu)質(zhì)、高效、工藝適應(yīng)性廣的技術(shù)特色，深受制造業(yè)的重視，在煤礦、工程運(yùn)輸?shù)雀呒夹g(shù)領(lǐng)域及機(jī)械制造、煤礦開(kāi)采、汽車(chē)制造等產(chǎn)業(yè)部門(mén)一直有著廣泛的應(yīng)用。近些年，帶式輸送機(jī)又在其他一些產(chǎn)業(yè)部門(mén)表現(xiàn)出具有巨大的潛力和廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。 斗輪堆取料機(jī)的皮帶輸送機(jī)構(gòu)包括臂架皮帶機(jī)部分和尾車(chē)皮帶機(jī)部分。

9、帶式輸送機(jī)在當(dāng)今社會(huì)應(yīng)用日益廣泛，當(dāng)然一個(gè)產(chǎn)品也需要不斷的研發(fā)和更新，才能永保活力。堆取料機(jī)之所以工作效率高，是因?yàn)閺V泛使用了帶式輸送機(jī)。 帶式輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械中效率最高，使用最普遍的一種機(jī)型，它既是承載構(gòu)件，又是牽引構(gòu)件，依靠輸送帶及滾筒之間的摩擦力平穩(wěn)地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。 懸臂式堆取料機(jī)的帶式輸送機(jī)應(yīng)該能夠正、反運(yùn)行，并可滿(mǎn)負(fù)荷啟動(dòng)。 帶式輸送機(jī)的特點(diǎn)： 1輸送物料種類(lèi)廣泛。 2輸送能力范圍寬。 3 輸送線路的適應(yīng)性強(qiáng)。 4 靈活的裝卸料。

10、 5 可靠性強(qiáng)。 6 安全性高。 7 費(fèi)用低。 1．1 本課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 1、 國(guó)外發(fā)展概況 懸臂式斗輪堆取料機(jī)是由斗輪挖掘機(jī)演變而來(lái)的，是斗輪挖掘機(jī)發(fā)展過(guò)程中派生出來(lái)的一個(gè)分支。世界上研究和開(kāi)發(fā)斗輪挖掘機(jī)最早的國(guó)家是德國(guó)，其次是前蘇聯(lián)和前捷克斯洛伐克等。對(duì)于斗輪挖掘機(jī)的研究始于19世紀(jì)30年代，第一臺(tái)斗輪挖掘機(jī)于19世紀(jì)80年代問(wèn)世，真正投入實(shí)際應(yīng)用是在20世紀(jì)初。世界上第一臺(tái)投入實(shí)際采礦使用的斗輪挖掘機(jī)是1916年，在比特費(fèi)爾德附近的

11、德國(guó)貝格威茨褐煤露天礦進(jìn)行上向開(kāi)采和剝離，這是第一臺(tái)在煤礦使用的軌道行走式斗輪堆取料機(jī)。1919年生產(chǎn)出了第一臺(tái)履帶行走式斗輪挖掘機(jī)，它采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，該機(jī)只能挖取堆放的散料。這可以說(shuō)是斗輪挖掘機(jī)發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)里程碑，標(biāo)志著斗輪挖掘機(jī)進(jìn)入了實(shí)際應(yīng)用階段。這期間，研究人員解決了動(dòng)力驅(qū)動(dòng)、輸送帶、斗輪向帶式輸送機(jī)上輸送物料等關(guān)鍵問(wèn)題，研制了軌道式行走機(jī)構(gòu)和履帶式行走機(jī)構(gòu)。這些研究成果經(jīng)不斷完善，一直沿用至今，成為斗輪挖掘機(jī)不可缺少的組成部分。 圖1普通型斗輪挖掘機(jī) 20世紀(jì)50年代是斗輪挖掘機(jī)的有一個(gè)新的發(fā)展階段。 到20世紀(jì)70年代，斗輪挖掘機(jī)的各組成部分結(jié)構(gòu)形成的發(fā)展和改進(jìn)已近成熟。日

12、生產(chǎn)能力超過(guò)20萬(wàn)立方米的巨型斗輪挖掘機(jī)的問(wèn)世，標(biāo)志著斗輪挖掘機(jī)進(jìn)入了現(xiàn)代斗輪挖掘機(jī)的發(fā)展時(shí)期。德國(guó)克虜伯公司于1977年研究開(kāi)發(fā)的、迄今為止最大的SchRs6300/(9-17).51型斗輪挖掘機(jī)，目前仍工作在德國(guó)萊茵褐煤公司的露天礦上。世界上最大的斗輪堆取料機(jī)由奧地利的奧鋼聯(lián)公司制造，2002年使用在澳大利亞活勒塔港。 圖3 世界上最大的斗輪挖掘機(jī) 2、 國(guó)內(nèi)發(fā)展概況 國(guó)內(nèi)對(duì)斗輪挖掘機(jī)的研究起步較晚，1960年，從國(guó)外引進(jìn)的第一批斗輪挖掘機(jī)是我國(guó)對(duì)斗輪式機(jī)械的性用，研究和開(kāi)發(fā)工作的開(kāi)始。最早的斗輪堆取料機(jī)設(shè)計(jì)可以追溯到1966年。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)部分鋼廠、碼頭急需使用此類(lèi)設(shè)備。為滿(mǎn)足

13、當(dāng)時(shí)的社會(huì)需要，開(kāi)發(fā)了我國(guó)第一代的斗輪堆取料機(jī)，經(jīng)過(guò)數(shù)十年的努力，我國(guó)已經(jīng)生產(chǎn)了數(shù)以百計(jì)的斗輪堆取料機(jī)，堆取料能力在300~6000t/h范圍內(nèi)，這標(biāo)志著我國(guó)也具有制造大型散料輸送機(jī)械的能力。 進(jìn)入20世紀(jì)80年代，隨著電力工業(yè)和鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，對(duì)斗輪堆取料機(jī)的生產(chǎn)能力的要求也不斷地增加，“七五”期間，國(guó)內(nèi)從德國(guó)的M.A.N公司引進(jìn)了一套生產(chǎn)能力為6000t/h的斗輪取料機(jī)成套設(shè)備，這是國(guó)內(nèi)的、生產(chǎn)能力最大的機(jī)型。同時(shí)堆取料機(jī)在電力部門(mén)的使用數(shù)量有很大提高，并且在港口上的使用量劇增。寶鋼的原料碼頭、秦皇島港、連云港、北侖港、西基港、煙臺(tái)港、天津港、大連港等相繼一大批港口增設(shè)了散料碼頭，用于煤

14、炭或礦石的轉(zhuǎn)運(yùn)。 20世紀(jì)90年代，國(guó)內(nèi)斗輪堆取料機(jī)的事業(yè)向著數(shù)量更多、應(yīng)用更廣的方向發(fā)展。在鋼鐵企業(yè)、電力企業(yè)、各大港口幾乎都可以看到斗輪堆取料機(jī)的應(yīng)用。在港口，人們已經(jīng)把斗輪堆取料機(jī)當(dāng)做一種港口集機(jī)械。 經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，我國(guó)的斗輪堆取料機(jī)研制水平取得了較大提高，但同發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍存在明顯差距，其控制技術(shù)僅限于基于可編程控制器（PLC）為核心的單機(jī)控制，作業(yè)水平也僅限于單機(jī)手動(dòng)方式。 近幾年里，國(guó)內(nèi)斗輪堆取料機(jī)的發(fā)展相當(dāng)迅速，研制水平也取得了較大的提高，國(guó)內(nèi)在引進(jìn)國(guó)外產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，能夠生產(chǎn)帶有半自動(dòng)微機(jī)程控系統(tǒng)的機(jī)型。此外，在控制方面也在積極研究將新的故障診斷技術(shù)、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)

15、通信和處理技術(shù)應(yīng)用到斗輪堆取料機(jī)中。隨著鋼鐵企業(yè)、港口、電廠的煤炭和礦石的料場(chǎng)不斷增加，原材料、能源的發(fā)展也給其發(fā)展提供了良好的市場(chǎng)環(huán)境。市場(chǎng)的增加，激發(fā)了國(guó)內(nèi)許多制造業(yè)企業(yè)對(duì)裝備研發(fā)和創(chuàng)新的信心，提高了國(guó)內(nèi)企業(yè)自主設(shè)計(jì)制造大型裝備的能力，國(guó)內(nèi)堆取料機(jī)的發(fā)展將向更高一級(jí)的產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)計(jì)水平邁進(jìn)。 3、 發(fā)展方向 懸臂式斗輪堆取料機(jī)需要開(kāi)展的研究工作： ⑴分析斗輪堆取料機(jī)變幅裝置的結(jié)構(gòu)形式并進(jìn)行多剛體系統(tǒng)模型簡(jiǎn)化，建立運(yùn)動(dòng)學(xué)約束方程、驅(qū)動(dòng)方程和動(dòng)力學(xué)方程，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)特性仿真軟件和動(dòng)力學(xué)特征仿真軟件的開(kāi)發(fā)等工作。 ⑵對(duì)運(yùn)動(dòng)仿真在變幅裝置運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)應(yīng)力場(chǎng)分析建模和計(jì)算中的應(yīng)用進(jìn)行研究；將運(yùn)動(dòng)仿

16、真和有限元法相結(jié)合，研究變幅裝置在不同工位的動(dòng)態(tài)性能變化規(guī)律。 在過(guò)去的40年，發(fā)達(dá)國(guó)家斗輪堆取料機(jī)技術(shù)的發(fā)展，極大地促進(jìn)了散料輸送工業(yè)的發(fā)展。 近年來(lái)，自動(dòng)化和信息技術(shù)又推動(dòng)了該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。其發(fā)展方向： ①理論生產(chǎn)率向大型化發(fā)展。 ②各國(guó)都在使斗輪堆取料機(jī)的生產(chǎn)系列化、基礎(chǔ)部件通用化。系列化的好處之一是可保證某些零配件，如鏟斗、履帶板、驅(qū)動(dòng)輪等通用化、標(biāo)準(zhǔn)化，使顧客更方便地在市場(chǎng)上買(mǎi)到現(xiàn)貨?；A(chǔ)部件的通用化、模塊化，促使設(shè)計(jì)組合化，加上AutoCAD的使用，縮短了設(shè)計(jì)周期，并提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，以適應(yīng)市場(chǎng)快速反應(yīng)機(jī)制的要求。 ③自動(dòng)化、半自動(dòng)化。目前，國(guó)產(chǎn)斗輪堆取料機(jī)已逐步由手動(dòng)過(guò)渡到半自

17、動(dòng)化，機(jī)、電、液的整體水平較往日有了很大的提高和進(jìn)步。但要實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化，由中央集控室集中控制，實(shí)施機(jī)上無(wú)人操作尚需進(jìn)一步努力。 ④采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)手段，優(yōu)化結(jié)構(gòu)組合，在保證生產(chǎn)能力的前提下，盡量減輕整機(jī)重量，提高設(shè)備的可靠程度。 國(guó)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(gè)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；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(zhǎng)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(kāi)發(fā)應(yīng)用于了帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了帶式輸送機(jī)的運(yùn)

18、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)到表1所示的主要技術(shù)指標(biāo)，其關(guān)鍵技術(shù)與裝備有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 1、設(shè)備大型化。 2、應(yīng)用動(dòng)態(tài)分析技術(shù)和機(jī)電一體化。 3、輸送系統(tǒng)設(shè)備的通用性、互換性及其單元驅(qū)動(dòng)的可靠性。 4、新型、高可靠性關(guān)鍵元部件技術(shù)。 表1 國(guó)外帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) Tab.1 The main technical parameters of belt conveyer in overseas 主參數(shù) 順槽可伸縮帶式輸送機(jī) 大巷與斜井固定式強(qiáng)力帶式輸送機(jī) 運(yùn)距/m 6000～7500 ＞6000 帶速/ 4.5～6 4～7, 最高達(dá)

19、10 輸送量/ 3500～5000 4000～5000 驅(qū)動(dòng)功率/kW 1500～4000 3500～7000，最大達(dá)15000 我國(guó)生產(chǎn)制造的帶式輸送機(jī)的品種、類(lèi)型較多。在“八五”期間，通過(guò)國(guó)家一條龍“日產(chǎn)萬(wàn)噸綜采設(shè)備”項(xiàng)目的實(shí)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(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)呂開(kāi)發(fā)都取得了很大的進(jìn)步。如大傾角長(zhǎng)距離帶式輸送機(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)等均填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，并對(duì)帶式輸送機(jī)的減低關(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(kāi)發(fā)，研制成功了多種軟起動(dòng)和制動(dòng)裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置統(tǒng)采用調(diào)速型液

20、力偶合器和行星齒輪減速器。目前，我國(guó)煤礦井下用帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)特征指標(biāo)如表2所示 表2 國(guó)內(nèi)帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) Tab.2 The main technical parameters of the belt conveyer China 主參數(shù) 順槽可伸縮帶式輸送機(jī) 大巷與斜井固定式強(qiáng)力帶式輸送機(jī) 運(yùn)距/m 2000～3000 ＞3000 帶速/ 3.5～4 4～5, 最高達(dá)8 輸送量/ 2500～3000 3000～4000 驅(qū)動(dòng)功率/kW 1200～2000 1500～3000，最大達(dá)10000 1．2 帶式輸送機(jī)的分類(lèi) 帶式輸送機(jī)分

21、類(lèi)方法有多種，按運(yùn)輸物料的輸送帶結(jié)構(gòu)可分成兩類(lèi)，一類(lèi)是普通型帶式輸送機(jī)，這類(lèi)帶式輸送機(jī)在輸送帶運(yùn)輸物料的過(guò)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(lèi)是特種結(jié)構(gòu)的帶式輸送機(jī)，各有各的輸送特點(diǎn)。其簡(jiǎn)介如下： 1．3 各類(lèi)帶式輸送機(jī)的特點(diǎn) （1）QD80輕型固定式帶輸送機(jī) QD80輕型固定式帶輸送機(jī)與TDⅡ型相比，其帶較薄、載荷也較輕，運(yùn)距一般不超過(guò)100m，電機(jī)容量不超過(guò)22kw。 （2） 它屬于高強(qiáng)度帶式輸送機(jī)，其輸送帶的帶芯中有平行的細(xì)鋼繩，一臺(tái)運(yùn)輸機(jī)運(yùn)距可達(dá)幾公里到幾十公里。 （3）U形帶式輸送機(jī) 它又稱(chēng)為槽形帶式輸送機(jī)，其明

22、顯特點(diǎn)是將普通帶式輸送機(jī)的槽形托輥角由提高到使輸送帶成U形。這樣一來(lái)輸送帶與物料間產(chǎn)生擠壓，導(dǎo)致物料對(duì)膠帶的摩擦力增大，從而輸送機(jī)的運(yùn)輸傾角可達(dá)25。 （4）管形帶式輸送機(jī) U形帶式輸送帶進(jìn)一步的成槽，最后形成一個(gè)圓管狀，即為管形帶式輸送機(jī)，因?yàn)檩斔蛶П痪沓梢粋€(gè)圓管，故可以實(shí)現(xiàn)閉密輸送物料，可明顯減輕粉狀物料對(duì)環(huán)境的污染，并且可以實(shí)現(xiàn)彎曲運(yùn)行。 （5）氣墊式帶輸送機(jī) 其輸送帶不是運(yùn)行在托輥上的，而是在空氣膜(氣墊)上運(yùn)行，省去了托輥，用不動(dòng)的帶有氣孔的氣室盤(pán)形槽和氣室取代了運(yùn)行的托輥，運(yùn)動(dòng)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(yùn)行平穩(wěn)，可提高帶速。但一般其運(yùn)送物料的

23、塊度不超過(guò)300mm。增大物流斷面的方法除了用托輥把輸送帶強(qiáng)壓成槽形外，也可以改變輸送帶本身，把輸送帶的運(yùn)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(chēng)為波狀帶式輸送機(jī)，這種機(jī)型適用于大傾角，傾角在30以上，最大可達(dá)90。 （6）壓帶式帶輸送機(jī) 它是用一條輔助帶對(duì)物料施加壓力。這種輸送機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是：輸送物料的最大傾角可達(dá)90，運(yùn)行速度可達(dá)6m/s，輸送能力不隨傾角的變化而變化，可實(shí)現(xiàn)松散物料和有毒物料的密閉輸送。其主要缺點(diǎn)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(jī) 它是無(wú)際繩運(yùn)輸與帶式運(yùn)輸相結(jié)合的產(chǎn)物，既具有鋼繩的高強(qiáng)度、牽引靈活的特點(diǎn)，

24、又具有帶式運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)、柔性的優(yōu)點(diǎn)。 2 總體設(shè)計(jì)方案的制定 2.1、懸臂式斗輪堆取料機(jī)帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 帶式輸送機(jī)必須滿(mǎn)足斗輪堆取料機(jī)的最大生產(chǎn)能力，首先按最大生產(chǎn)能力確定輸送斷面積和驅(qū)動(dòng)功率。設(shè)計(jì)時(shí)，還要考慮能夠承受短期尖峰產(chǎn)量的能力。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：決定帶速；決定帶寬；計(jì)算帶式輸送機(jī)運(yùn)輸量；計(jì)算運(yùn)行阻力；計(jì)算輸送帶張緊力；確定輸送帶張緊裝置的伸縮距離。 確定輸送線路的原則：輸送帶數(shù)量和轉(zhuǎn)折點(diǎn)的個(gè)數(shù)應(yīng)盡量減至最少；避免使用短輸送帶；為了提高輸送帶的疲勞壽命，雙滾筒盡量不用S形布置；張緊裝置應(yīng)布置在輸送帶張力最小處；當(dāng)水平輸送機(jī)采用多電機(jī)分別啟動(dòng)時(shí)，張緊裝置應(yīng)放在先啟動(dòng)

25、的1號(hào)滾筒張力小的一側(cè)；輸送機(jī)盡可能布置成線形。 輸送帶的選擇原則：最好采用鋼繩芯輸送帶，而不采用織物芯輸送帶。這是因?yàn)殇摾K芯輸送帶延伸率低，僅需較小的張緊距離，因而張緊滾筒位置可以改變較短距離。皮帶應(yīng)具有以下特性： (1) 耐磨﹐耐沖擊﹐耐拉扯﹐耐燃。 (2) 寬度容許差 1%。 (3) 傳統(tǒng)皮帶最大延伸不得超過(guò) 2%。 (4) 黑色﹐防霉。 2．2、懸臂式斗輪堆取料機(jī)帶式輸送機(jī)構(gòu)的基本組成 懸臂式輸送機(jī)主要由帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，傳輸部分，清掃器，張緊裝置和各種保護(hù)裝置組成。 帶式輸送機(jī)傳輸部分有輸送帶，槽型托輥架及托輥，改向滾筒等組成。落料

26、段設(shè)有緩沖托輥。懸臂帶式輸送機(jī)滿(mǎn)足正，反轉(zhuǎn)運(yùn)行，并可滿(mǎn)負(fù)荷啟動(dòng)。 受料點(diǎn)設(shè)有倒料設(shè)施，帶式輸送機(jī)不撒料。輸送帶承料面和非承料面均設(shè)置清掃裝置。為保證足夠的張力，防止清掃器刮壞輸送帶，輸送帶必須粘接后，要保證自然跑偏量小于50mm。 因托輥上有物料，粘接頭會(huì)促使輸送帶跑偏，所以要經(jīng)常清掃。對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)不靈或位置不當(dāng)?shù)耐休亼?yīng)進(jìn)行調(diào)整。不轉(zhuǎn)動(dòng)托輥應(yīng)及時(shí)更換，采用合金橡膠清掃器。 在斗輪堆取料機(jī)前部靠近斗輪處的改向滾筒在取料工作狀態(tài)常常因撒料使部分物料落到回程輸送帶上使輸送帶損壞，降低了輸送帶的使用壽命。因此位置長(zhǎng)度較短，避免物料落到回程輸送帶上比較困難，使輸送帶在較短的時(shí)間就損壞，為解決這一問(wèn)題可采

27、用一種排渣滾筒來(lái)清除改向滾筒下的物料，以提高輸送帶的使用壽命。 電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器、減速器帶動(dòng)傳動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)或其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，借助于滾筒或其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與輸送帶之間的摩擦力，使輸送帶運(yùn)動(dòng)。帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式按驅(qū)動(dòng)裝置可分為單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式和多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式兩種。 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)。 普通型帶式輸送機(jī)的機(jī)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(jī)可用于水平、傾斜和垂直運(yùn)輸。對(duì)于普通型帶式輸送機(jī)傾斜向上運(yùn)輸，其傾斜角不超過(guò)18，向下運(yùn)輸不超過(guò)15。

28、 輸送帶是帶式輸送機(jī)部件中最昂貴和最易磨損的部件。當(dāng)輸送磨損性強(qiáng)的物料時(shí)，如鐵礦石等，輸送帶的耐久性要顯著降低。 提高傳動(dòng)裝置的牽引力可以從以下三個(gè)方面考慮： （1）增大拉緊力。增加初張力可使輸送帶在傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)的張力增加，此法提高牽引力雖然是可行的。但因增大必須相應(yīng)地增大輸送帶斷面，這樣導(dǎo)致傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)尺寸加大，是不經(jīng)濟(jì)的。故設(shè)計(jì)時(shí)不宜采用。但在運(yùn)轉(zhuǎn)中由于運(yùn)輸帶伸長(zhǎng)，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，以提高牽引力? （2）增加圍包角對(duì)需要牽引力較大的場(chǎng)合，可采用雙滾筒傳動(dòng)，以增大圍包角。 （3）增大摩擦系數(shù)其具體措施可在傳動(dòng)滾筒上覆蓋摩擦系數(shù)

29、較大的襯墊，以增大摩擦系數(shù)。 通過(guò)對(duì)上述傳動(dòng)原理的闡述可以看出，增大圍包角是增大牽引力的有效方法。故在傳動(dòng)中擬采用這種方法。 帶式輸送機(jī)常見(jiàn)典型的布置方式如下圖： 初步?jīng)Q定懸臂式斗輪堆取料機(jī)臂架皮帶輸送機(jī)選型方式如下圖： 三 詳細(xì)設(shè)計(jì) 1. 已知原始數(shù)據(jù)及工作條件 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算，應(yīng)具有下列原始數(shù)據(jù)及工作條件的資料 （1） 物料名稱(chēng)和平均最大輸送能力。物料名稱(chēng)包括煤炭、礦石等。 （2） 物料的特性：

30、 1） 粒度大小、最大粒度和粒度組成情況。 2） 所輸送的物料體積質(zhì)量ρ 3） 物料在輸送帶上的動(dòng)堆積角α 4） 物料的溫度、濕度、磨琢性、腐蝕性等。 （3） 工作環(huán)境。露天、室內(nèi)、干燥、潮濕、環(huán)境溫度和灰塵多少等。 （4） 輸送機(jī)布置形式及有關(guān)尺寸。 （5） 卸料點(diǎn)數(shù)目、位置及卸料方式。 （6） 給料點(diǎn)數(shù)目、位置及導(dǎo)料槽長(zhǎng)度。 （7） 輸送成件物品時(shí)。成件物品單

31、位質(zhì)量和外形尺寸。 2. 原始參數(shù)和工作條件 （1）輸送物料：煤 （2）物料特性： 1）塊度：0～300mm 2）散裝密度：0.90t/ m 3）在輸送帶上堆積角：ρ=20 4）物料溫度：<50℃ （3）工作環(huán)境：室外 （4）輸送系統(tǒng)及相關(guān)尺寸： （1）運(yùn)距：300m （2）傾斜角：β=0 3. 帶速的確定 帶速選擇原則： (1)輸送量大、輸送帶較寬時(shí)，應(yīng)選擇較高的帶速。 (2)較長(zhǎng)的水平輸送機(jī)，應(yīng)選擇較高的帶速；輸送機(jī)傾角愈大，輸送距離愈短，則帶速應(yīng)愈低。 (3)物料易滾動(dòng)、粒度大、磨琢性強(qiáng)的，或容易揚(yáng)塵的以及環(huán)境衛(wèi)生條件要求較高的，宜選用較低帶速。 (

32、4)一般用于給了或輸送粉塵量大時(shí)，帶速可取0.8m/s~1m/s；或根據(jù)物料特性和工藝要求決定。 (5)人工配料稱(chēng)重時(shí)，帶速不應(yīng)大于1.25m/s。 (6)采用犁式卸料器時(shí)，帶速不宜超過(guò)2.0m/s。 (7)采用卸料車(chē)時(shí)，帶速一般不宜超過(guò)2.5m/s；當(dāng)輸送細(xì)碎物料或小塊料時(shí)，允許帶速為3.15m/s。 (8)有計(jì)量秤時(shí)，帶速應(yīng)按自動(dòng)計(jì)量秤的要求決定。 (9)輸送成品物件時(shí)，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(jī)的線路傾角有關(guān).當(dāng)輸送機(jī)向上運(yùn)輸時(shí)，傾角大，帶速應(yīng)低；下運(yùn)時(shí)，帶速更應(yīng)低；水平運(yùn)輸時(shí)，可選擇高帶速.帶速的確定還應(yīng)考慮輸送機(jī)卸料裝置類(lèi)型

33、，當(dāng)采用犁式卸料車(chē)時(shí)，帶速不宜超過(guò)3.15m/s. 原煤的堆積密度為900kg/; 考慮工作條件取帶速為3.75m/s; 4. 帶寬的確定 查閱《斗輪堆取料機(jī)》工程機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，綜合工作環(huán)境，運(yùn)輸能力，物料堆積密度和帶速，選取帶寬B=1600mm 5. 托輥的選型與設(shè)計(jì) 托輥用于支承輸送帶和輸送帶上所承載的物料，使輸送帶穩(wěn)定地運(yùn)行。一臺(tái)輸送機(jī)的托輥數(shù)量很多，托輥質(zhì)量的好壞直接影響輸送機(jī)的運(yùn)行。而且托輥的維修費(fèi)用成為帶式輸送機(jī)運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的重要組成部分。所以要求它能經(jīng)久耐用，周?chē)幕覊m不進(jìn)入軸承，密封裝置必須很可靠，軸承能得到很好的潤(rùn)滑。這樣可使輸送機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)阻力小，節(jié)省能源。 托輥有

34、鋼托輥，塑料托輥等。鋼托輥多用無(wú)縫鋼管制成。托輥的直徑根據(jù)輸送帶寬度的增加而增加，一般取為89-200。 為了提高生產(chǎn)率，輸送散粒物料的上托輥一般采用槽型托輥組，結(jié)構(gòu)如下圖。 其中λ為槽角，多年來(lái)取20。但現(xiàn)在許多企業(yè)已使用30、35、45的托輥槽角。合理地選用托輥槽角，可以使輸送帶的橫斷面積增大。如果槽角由20增加到30，則在同樣帶寬時(shí)可使物料橫斷面積增大20％，運(yùn)輸量可提高1％。目前在帶式輸送機(jī)中，大部分采用30的槽角。 托輥間距的布置應(yīng)保證輸送帶在托輥間所產(chǎn)生的下垂度盡可能低小。輸送帶在托輥間下垂直度一般取為不超過(guò)托輥間距的2.5％。輸送機(jī)上托輥的間距見(jiàn)下表： 帶寬

35、 300-400 500-650 800-1000 1200-1400 松散物料的堆積密度 ρ/tm^(-3) ≦1.0 1500 1400 1300 1200 1-2 1400 1300 1200 1100 ＞2.0 1300 1200 1100 1000 托輥密封結(jié)構(gòu)的好壞直接影響托輥?zhàn)枇ο禂?shù)的大小和托輥的壽命。托輥的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力不僅與速度、軸承及其密封有關(guān)，而且與潤(rùn)滑脂的選擇也有很大關(guān)系。潤(rùn)滑脂除起潤(rùn)滑作用外，還起密封作用。 6. 張緊裝置 1 螺桿式張緊裝置 由于它的行程受到限制，又不能自動(dòng)保持恒張力，所以。一般只適用于長(zhǎng)度較短、功率較

36、小的輸送機(jī)上。它的張緊行程按整機(jī)長(zhǎng)度的1%選取。如下圖： 1-螺桿 2-滾筒 3-機(jī)架 4-可移動(dòng)的滾筒軸承座 2 墜重式張緊裝置 它適用于輸送機(jī)長(zhǎng)度較大、功率也較大的情況。由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，因此可優(yōu)先選用。 垂直安裝的滾筒墜重式張緊裝置用于小車(chē)墜重式張緊裝置有困難的場(chǎng)合。它的缺點(diǎn)是改向滾筒多，而且物料容易落入張緊滾筒之間，從而損壞輸送帶。 下圖為小車(chē)重錘式張緊裝置 1-重錘 2-小車(chē) 3-滑輪組 4-絞車(chē) 7 帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置 帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置一般由一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)滾筒、減速器、聯(lián)軸器等組成。 為了適應(yīng)輸送

37、機(jī)滿(mǎn)載啟動(dòng)，多選用JQ1、JQ2、JQ3系列電動(dòng)機(jī)。這種電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)力矩為額定力矩的1.8-2.0倍。對(duì)于功率大于100kw的輸送機(jī)，若采用JS型電動(dòng)機(jī)，則由于這種電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能差，需要配備粉末聯(lián)軸器。 為了傳遞必要的牽引力，輸送帶與滾筒之間必須有足夠的摩擦力。要提高牽引力，可以增加松邊張力，摩擦系數(shù)和圍包角。當(dāng)增加松邊張力時(shí)，輸送帶的強(qiáng)度必須提高，這樣會(huì)增加輸送機(jī)的造價(jià)。因此設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，多采用增加摩擦系數(shù)和圍包角的方法來(lái)保證獲得必要的牽引力。 采用單滾筒驅(qū)動(dòng)時(shí)，圍包角可達(dá)210-230。另外可采用膠面滾筒以提高摩擦系數(shù)。 4 輸送機(jī)設(shè)計(jì) 4.2帶寬和帶速的確

38、定 4.2.1 帶寬的確定 式中B——帶寬mm，——最大粒度，mm。 （4.2-1） 輸送帶寬度應(yīng)由載托輥槽角，物料的堆積角配合物料堆積的橫斷面積進(jìn)行選型計(jì)算， 再由公式（4.2-1）進(jìn)行核算，但本設(shè)計(jì)輸送物品為成品大理石，成品大理石下邊有托架和玻璃板，而且是單件輸送，無(wú)法計(jì)算粒度和無(wú)聊堆積的橫斷面積。故先取帶寬B=500mm。 4.2.2帶速選擇原則 (1)輸送量大、輸送帶較寬時(shí)，應(yīng)選擇較高的帶速[6]。 (2)較長(zhǎng)的水平輸送機(jī)，應(yīng)選擇較高的帶速；輸送機(jī)傾角愈大，輸送距離愈短，則帶速應(yīng)愈低[6]。 (3)物料易滾動(dòng)、粒度大、磨琢性強(qiáng)的，或容易揚(yáng)塵的以及環(huán)境

39、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(shí)，帶速可取0.8m/s~1m/s；或根據(jù)物料特性和工藝要求決定。 (5)人工配料稱(chēng)重時(shí)，帶速不應(yīng)大于1.25m/s。 (6)采用犁式卸料器時(shí)，帶速不宜超過(guò)2.0m/s。 (7)采用卸料車(chē)時(shí)，帶速一般不宜超過(guò)2.5m/s；當(dāng)輸送細(xì)碎物料或小塊料時(shí)，允許帶速為4.15m/s。 (8)有計(jì)量秤時(shí)，帶速應(yīng)按自動(dòng)計(jì)量秤的要求決定。 (9)輸送成品物件時(shí)，帶速一般小于1.25m/s[6]。 故本輸送機(jī)是運(yùn)輸成品的大理石，屬于成品物件，而且要求穩(wěn)定運(yùn)輸，由上原則可知帶速不超過(guò)1.25 m/s。此處先取帶速0.25 m/s.

40、 4.3 圓周驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算 4.3.1圓周驅(qū)動(dòng)力計(jì)算公式 傳動(dòng)滾筒上所需圓周驅(qū)動(dòng)力為輸送機(jī)所有阻力之和，可用式（4.3-1）計(jì)算： （4.3-2） 式中——主要輸送阻力，N； ——單獨(dú)部件的附加阻力，N； ——輸送載荷的傾斜阻力，N； ——特種附加阻力，N； ——傾斜阻力，N。 五種阻力中，、是所有輸送機(jī)都有的，其他三類(lèi)阻力，根據(jù)輸送機(jī)側(cè)型及附件裝設(shè)情況定，由設(shè)計(jì)者選擇[7]。 對(duì)機(jī)長(zhǎng)大于80m的帶式輸送機(jī)，附加阻力明顯的小于主要阻力，可用簡(jiǎn)便的方式進(jìn)行計(jì)算，不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重錯(cuò)誤。為此引入系數(shù)C作簡(jiǎn)化計(jì)算，取C=

41、2，則公式變?yōu)橄旅娴男问剑? （4.3-3） 4.3.2 主要阻力計(jì)算 輸送機(jī)的主要阻力是物料及輸送帶移動(dòng)和承載分支及回程分支托輥旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生阻力的總和。可用式（2.4-4）計(jì)算： （4.3-4） 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，一般可按表查取。 ——輸送機(jī)長(zhǎng)度（頭尾滾筒中心距），m； ——重力加速度； 帶寬為500m查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選定托輥直徑89mm，型號(hào)：DTⅡGP1107，上托輥間距a1=400mm，下托輥間距a2=600mm，重量/k

42、g: 11.6kg，槽角均為０ ——承載分支托輥組每米長(zhǎng)度旋轉(zhuǎn)部分重量，kg/m，用式（4.3-5）計(jì)算 （4.3-5） 其中——承載分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分重量，kg； ——承載分支托輥間距，m； 托輥已經(jīng)選好，知 計(jì)算： ——回程分支托輥組每米長(zhǎng)度旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，kg/m，用式（4.3-6）計(jì)算： （4.3-6） 其中——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

43、； 計(jì)算： ——每米長(zhǎng)度輸送物料質(zhì)量 ——每米長(zhǎng)度輸送帶質(zhì)量，kg/m， =0.0259.8[28.5+10.4+（25.02+134.3）cos0]=178.6N 運(yùn)行阻力系數(shù)f值應(yīng)根據(jù)表選取。取=0.02。 表4-2 阻力系數(shù)f 輸送機(jī)工況 工作條件和設(shè)備質(zhì)量良好，帶速低，物料內(nèi)摩擦較小 0.02～0.023 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 0.025～0.030 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35 0.035～0.045 4.3.3 主要特種阻力計(jì)算 主要特種阻力包括托輥前傾的摩擦阻力和被

44、輸送物料與導(dǎo)料槽攔板間的摩擦阻力兩部分，按式（4.4-7）計(jì)算： （4.3-7） 按式（2.4-8）或式（4.4-9）計(jì)算： 三個(gè)等長(zhǎng)輥?zhàn)拥那皟A上托輥時(shí) （4.3-8） 二輥式前傾下托輥時(shí) （4.3-9） 本輸送機(jī)沒(méi)有主要特種阻力，即 4.3.4 附加特種阻力計(jì)算 輸送機(jī)沒(méi)有主要特種阻力，即=0 4.3.5 傾斜阻力計(jì)算 傾斜阻力按下式計(jì)算：

45、 （4.3-10） 式中：因?yàn)槭潜据斔蜋C(jī)水平運(yùn)輸，所有H=0 =0 由式（2.4-2） 4.4傳動(dòng)功率計(jì)算 4.4.1 傳動(dòng)軸功率計(jì)算 傳動(dòng)滾筒軸功率（）按式（4.4-1）計(jì)算： （4.4-1） 4.4.2 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算 電動(dòng)機(jī)功率，按式（4.4-2）計(jì)算： （4.4-2） 式中——傳動(dòng)效率，一般在0.85~

46、0.95之間選??； ——聯(lián)軸器效率； 每個(gè)機(jī)械式聯(lián)軸器效率：=0.98 液力耦合器器：=0.96； ——減速器傳動(dòng)效率，按每級(jí)齒輪傳動(dòng)效率.為0.98計(jì)算； 二級(jí)減速機(jī)：=0.980.98=0.96 三級(jí)減速機(jī)：=0.980.980.98=0.94 ——電壓降系數(shù)，一般取0.90~0.95。 ——多電機(jī)功率不平衡系數(shù)，一般取，單驅(qū)動(dòng)時(shí)，。 根據(jù)計(jì)算出的值，查電動(dòng)機(jī)型譜，按就大不就小原則選定電動(dòng)機(jī)功率[8]。速度V=0.25m/s 由式（4.4-1） 由式（4.4-2） 4.5 輸送帶張力計(jì)算 輸送帶張力在整個(gè)長(zhǎng)度上是變化的，影響因素很多，為保證輸送機(jī)上午正常運(yùn)行，輸送

47、帶張力必須滿(mǎn)足以下兩個(gè)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(dòng)滾筒上的圓周力是通過(guò)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。 4.5.1 輸送帶不打滑條件校核 圓周驅(qū)動(dòng)力通過(guò)摩擦傳遞到輸送帶上（見(jiàn)圖4-2） 圖4-2作用于輸送帶的張力 如圖4-2所示，輸送帶在傳動(dòng)滾簡(jiǎn)松邊的最小張力應(yīng)滿(mǎn)足要求： （4.5-1） 傳動(dòng)滾筒傳遞的最大圓周力。動(dòng)載荷系數(shù)；對(duì)慣性小、起制動(dòng)平穩(wěn)的輸送

48、機(jī)可取較小值;否則，就應(yīng)取較大值。取 則由式 表4-3 傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù) 該設(shè)計(jì)取=0.35；=470。對(duì)常用 故摩擦條件滿(mǎn)足。輸送帶不會(huì)打滑。 4.6 傳動(dòng)滾筒最大扭矩計(jì)算 單驅(qū)動(dòng)時(shí),傳動(dòng)滾筒的最大扭矩按式（4.7.1）計(jì)算： （4.6.1） 式中D——傳動(dòng)滾筒的直徑（mm）。 雙驅(qū)動(dòng)時(shí),傳動(dòng)滾筒的最大扭矩按式（4.7.2）計(jì)算： Mmax=428.64x0.5/2=0.107KN/m

49、 （4.6.2） 初選傳動(dòng)滾筒直徑為500mm,則傳動(dòng)滾筒的最大扭矩為:0.107KN/m 4.7繩芯輸送帶強(qiáng)度校核計(jì)算 繩芯要求的縱向拉伸強(qiáng)度按式（4.9-1）計(jì)算； （4.7-1） 式中——靜安全系數(shù)，一般。運(yùn)行條件好，傾角好，強(qiáng)度低取小值；反之，取大值。 輸送帶的最大張力428.64 N 選為7,由式（4.7-1） Gx=428.64*7/500=6N/mm 可選輸送帶為NN-100,帶寬500mm，三層尼龍布，即滿(mǎn)足要求. 4.8驅(qū)動(dòng)裝置的選型與設(shè)計(jì) 4.

50、8.1輸出轉(zhuǎn)速的確定 已知輸送帶寬為500，查《運(yùn)輸機(jī)械選用設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2－77選取傳動(dòng)滾筒的直徑D為500，則工作轉(zhuǎn)速為： 所需功率為0.2KW，最大扭矩107N/m由于轉(zhuǎn)速低，功率小，若用普通三相電機(jī)配合減速器，減速比太大，減速器成本太高，故選用效率小可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)速的減速電機(jī)。 4.8.2減速電機(jī)的選型 減速電機(jī)特點(diǎn)： 1、同軸式斜齒輪減速電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,造型美觀,承受過(guò)載能力強(qiáng)。 2、傳動(dòng)比分級(jí)精細(xì),選擇范圍廣,轉(zhuǎn)速型譜寬,范圍i=2-28800。 3、能耗低,性能優(yōu)越,減速器效率高達(dá)百分之九十六,振動(dòng)小,噪音低。 4、通用性強(qiáng),是用維護(hù)方便,維護(hù)成

51、本低,特別是生產(chǎn)線,只需備用內(nèi)部幾個(gè)傳動(dòng)件即可保證整線正常生產(chǎn)的維修保養(yǎng)。 5、采用新型密封裝置,保護(hù)性能好,對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),可在有腐蝕、潮濕等惡劣環(huán)境中連續(xù)工作。 6、本系列產(chǎn)品可批配普通Y系列、Y2系列、起重電機(jī)、防暴電機(jī)、制動(dòng)電機(jī)、變頻電機(jī)、直流電機(jī)、戶(hù)外型專(zhuān)用電機(jī)等各種電機(jī),可通過(guò)裝置本公司MB型無(wú)級(jí)變速器組成無(wú)級(jí)調(diào)速齒輪減速電機(jī),滿(mǎn)足各種不同的用途。 減速電機(jī)分類(lèi)：大功率齒輪減速電機(jī) 、同軸式斜齒輪減速電機(jī) 、平行軸斜齒輪減速電機(jī)、螺旋錐齒輪減速電機(jī)、YCJ系列齒輪減速電機(jī)。速電機(jī)廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、起重、運(yùn)輸、水泥、建筑、化工、紡織、印染、制藥等各種通用機(jī)械設(shè)備的減速傳

52、動(dòng)機(jī)構(gòu)。 查看減速電機(jī)樣本，綜合考慮功率，減速比，輸出轉(zhuǎn)速，輸出轉(zhuǎn)矩等各項(xiàng)指標(biāo)，選定R107-Y 2.2-4P-139.47-M1-1參數(shù)如下圖 圖4-3 R系列電機(jī)參數(shù) 圖4-4 R107外形尺寸圖 4.9聯(lián)軸器選型： 帶式輸送機(jī)一般選用彈性柱銷(xiāo)齒式聯(lián)軸器和梅花形彈性聯(lián)軸器，此處選擇彈性柱銷(xiāo)齒式聯(lián)軸器，制造方便，價(jià)格便宜，耐久性好。 載荷計(jì)算： 電機(jī)輸出功率為2.2KW，減速電機(jī)輸出軸徑為70mm，額定轉(zhuǎn)速為970 r/min， 輸送機(jī)所需轉(zhuǎn)矩 查機(jī)械設(shè)計(jì)第八版表14-1取 故 型號(hào)選擇：從GB 5015-2003中查的LZ

53、5型彈性柱銷(xiāo)齒式聯(lián)軸器 公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩Tn /(Nm): 4500 許用轉(zhuǎn)矩[n] /(r/min): 4000 軸孔直徑 d1、d2: 70 軸孔長(zhǎng)度L|Y型: 142 軸孔長(zhǎng)度L|J1型: 107 D: 192 D1: 120 B: 90 s: 4 質(zhì)量 m/kg: 27.02 圖4-5LZ1型彈性柱銷(xiāo)齒式聯(lián)軸器 4.10帶式輸送機(jī)部件的選型與設(shè)計(jì) 4.10.1輸送帶 抗拉體材料: 尼龍帆布

54、 輸送帶型號(hào): NN-100 每層扯斷強(qiáng)度σ/（N/mm）: 100 每層厚度δ/mm: 1.0 每層重量m/（kg/m^2）: 1.02 伸長(zhǎng)率（定載荷）（%）: 1.5～2 帶寬范圍b/mm: 500 層數(shù): 3 覆蓋膠厚度δ1/mm|上: 1.5/1.70 覆蓋膠厚度δ1/mm|下: 1.5/1.70 4.10.2傳動(dòng)滾筒 傳動(dòng)滾筒長(zhǎng)度的確定. 查《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》表2－39得

55、： 其主要性能參數(shù)如表4-4所示： 表4-4傳動(dòng)滾筒參數(shù)表 mm 許用扭矩 許用合力 500 42.7 49 500 軸承型號(hào) 軸承座型號(hào) 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 重量 1316 軸承座SNK316 5 250 再查表《運(yùn)輸設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》2－40可得出滾筒長(zhǎng)度為600。 或者由經(jīng)驗(yàn)公式： 已知帶寬B＝500，傳動(dòng)滾筒直徑為500，滾筒長(zhǎng)度比膠帶寬略大，一般 取 與查表結(jié)果一致 傳動(dòng)滾筒的直徑驗(yàn)算 大量實(shí)驗(yàn)表明，傳動(dòng)滾筒的摩擦系數(shù)與膠帶和滾筒之間的單位壓力有較大關(guān)系，在單位壓力較大的區(qū)域摩擦系數(shù)隨壓力的增大而減小，所以傳動(dòng)滾筒的直徑應(yīng)

56、按平均壓力進(jìn)行驗(yàn)算。 B——帶寬，500mm D——傳動(dòng)滾筒直徑，500mm a——膠帶在滾筒上的包角， p——傳動(dòng)滾筒的牽引力，357.2N 所以 因此傳動(dòng)滾筒直徑合格。 4.10.3托輥 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選定托輥直徑89mm，型號(hào)：DTⅡGP1107，上托輥間距a1=400mm，重量/kg: 11.6kg下托輥間距a2=600mm，重量/kg: 10.4kg，槽角均為０ 表4-5 托輥技術(shù)規(guī)格表 托輥直徑mm 托輥軸徑mm 軸承型號(hào) 托輥長(zhǎng)度mm 托輥軸外伸長(zhǎng)mm 89 20 4G204 600 14 托輥?zhàn)枇ο禂?shù)主要由實(shí)驗(yàn)來(lái)確

57、定,見(jiàn)表4-6: 表4-6 常用的托輥?zhàn)枇ο禂?shù) 工作條件 平行托輥 槽型托輥 室內(nèi)清潔、干燥、無(wú)磨損性塵土 0.018 0.02 空氣濕度、溫度正常,有少量磨損性塵土 0.025 0.03 室外工作,有大量磨損性塵土 0.035 0.04 近年來(lái),對(duì)于托輥?zhàn)枇M(jìn)行了許多理論與試驗(yàn)的研究.研究結(jié)果表明,托輥的運(yùn)行阻力主要包括托輥的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力及擠壓阻力等.擠壓阻力又包括物料碰擊阻力,輸送帶反復(fù)彎曲阻力及壓陷滾動(dòng)阻力[10]. 托輥的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力是由托輥軸承及其密封所產(chǎn)生的阻力,大小取決于托輥的結(jié)構(gòu).而擠壓阻力則與輸送帶的張力的大小有關(guān). 研究資料表明,轉(zhuǎn)動(dòng)阻力與擠壓阻力相

58、比,擠壓阻力要比轉(zhuǎn)動(dòng)阻力大的多,而在擠壓阻力中,壓陷滾筒阻力占比重最大,物料碰擊阻力與反復(fù)彎曲阻力隨著輸送帶張力增大而降低[11]. 4.10.4改向裝置 帶式輸送機(jī)采用改向滾筒或改向托輥組來(lái)改變輸送帶的運(yùn)動(dòng)方向。改向滾筒可用于輸送帶、或＜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向，垂直重錘張緊裝置上方滾筒改向，而改向以下一般用于增加輸送帶與傳動(dòng)滾筒間的圍包角。 改向滾筒直徑有250、315、400、500、630、800、1000mm等規(guī)格．選用時(shí)可與傳動(dòng)滾筒直徑匹配，改向時(shí)其直徑可比傳動(dòng)滾筒直徑小一檔，改向或時(shí)可隨改向角減小而適當(dāng)取小1—2擋。本次設(shè)計(jì)采用

59、1個(gè)直徑500mm的改向滾筒,改向180，改向托輥組是若干沿所需半徑弧線布置的支承托輥，它用在輸送帶彎曲的曲率半徑較大處，或用在槽形托輥區(qū)段，使輸送帶在改向處仍能保持槽形橫斷面。輸送帶通過(guò)凸弧段時(shí)，由于托輥槽角的影響，使輸送帶兩邊伸長(zhǎng)率大于中心，為降低膠帶應(yīng)力應(yīng)使凸弧段曲率半徑盡可能大．一般按織物芯帶伸長(zhǎng)率為0.8%、鋼繩芯帶為0.2％計(jì)算[12]． 表4-5改向滾筒參數(shù)表 mm 許用扭矩 許用合力 500 30.2 10 500 軸承型號(hào) 軸承座型號(hào) 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 重量 1310 軸承座SNK312 3 135 4.10.5拉緊裝置

60、 拉緊裝置的作用是：保證輸送帶在傳動(dòng)滾筒的繞出端（即輸送帶與傳動(dòng)滾筒的分離點(diǎn)）有足夠的張力，能使?jié)L筒與輸送帶之間產(chǎn)生必須的摩擦力，防止輸送帶打滑；保證輸送帶的張力不低于一定值，以限制輸送帶在各支撐托輥間的垂度，避免撒料和增加運(yùn)動(dòng)阻力；補(bǔ)償輸送帶在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的塑性伸長(zhǎng)和過(guò)渡工況下彈性伸長(zhǎng)的變化。 拉緊裝置包括螺旋式拉緊裝置，小車(chē)重錘式拉緊裝置，直式拉緊裝置，繩絞筒式拉緊裝置[13]。本設(shè)計(jì)采用螺旋拉緊裝置，占地面積小，容易操作，制造簡(jiǎn)單， 螺旋式拉緊裝置，拉緊滾筒的軸承座安裝在帶有螺母的滑動(dòng)架上，滑動(dòng)架可在尾架的導(dǎo)軌上移動(dòng)。它利用人力旋轉(zhuǎn)螺桿來(lái)調(diào)節(jié)輸送帶的張力。螺旋式拉緊裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊

61、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，可按機(jī)長(zhǎng)的選取拉緊行程。 根據(jù)Ⅱ系列，其拉緊行程分為500㎜、800㎜、1000㎜三種，許用的最大拉緊力見(jiàn)表 表5-4螺旋拉緊裝置的最大拉緊力 帶寬（mm） 500 650 800 1000 1200 1400 最大拉緊力（kN） 9 16 24 38 54 75 本設(shè)計(jì)選用行程500mm的螺旋拉緊裝置。 4.10.6 Y方向輸送機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù) 輸送帶：材料：尼龍帆布 型號(hào): NN-150 帶寬：650mm 托輥： 外徑89mm 長(zhǎng)度：75

62、0mm 上托輥間距：300mm 傳動(dòng)滾筒：外徑500mm 許用轉(zhuǎn)矩：3.5 其他參數(shù)與x方向傳動(dòng)滾筒相同 改向滾筒：外徑400mm 許用合力：20 其他參數(shù)與x方向改向滾筒相同 電機(jī)，聯(lián)軸器等除支架以外其他參數(shù)均與x方向輸送機(jī)相同 5 升降機(jī)設(shè)計(jì) 5.1升降機(jī)原理 5.1.1升降機(jī)結(jié)構(gòu) 　傳統(tǒng)升降機(jī)由行走機(jī)構(gòu)， 液壓機(jī)構(gòu)，電動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，支撐機(jī)構(gòu)組成的一種升降機(jī)設(shè)備。液壓油由葉片泵形成一定的壓力，經(jīng)濾油器、隔爆型電磁換向閥、節(jié)流閥、液控單向閥、平衡閥進(jìn)入液缸下端，使液缸的活塞向上運(yùn)動(dòng)，提升重物，液缸上端回油經(jīng)隔爆型電磁換向閥回到油箱，其額定

63、壓力通過(guò)溢流閥進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)壓力表觀察壓力表讀數(shù)值[14]。 升降機(jī)產(chǎn)品按照工作方式分為套缸式升降機(jī)、剪叉式升降機(jī)、桅桿式升降機(jī)。其中剪叉式升降機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，應(yīng)用廣泛，故采用剪叉式升降機(jī)。 5.1.2升降機(jī)分類(lèi) 按照升降機(jī)結(jié)構(gòu)的不同分：剪叉式升降機(jī)、套缸式升降機(jī)、鋁合金（立柱）式升降機(jī)、曲臂式升降機(jī)、鏈條式升降機(jī)[15]。其中剪叉式升降機(jī)作為一種平面升降機(jī)械,主要用于抬升重物,具有制造容易,價(jià)格低廉、堅(jiān)實(shí)耐用、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、移動(dòng)靈活、環(huán)境適用性強(qiáng)、便于維修保養(yǎng)等特點(diǎn)[16].故本次設(shè)計(jì)選用剪叉式升降機(jī)。 5.1.3傳統(tǒng)剪叉式升降機(jī)原理 剪叉式升降機(jī)是靠剪刀式支承架的展開(kāi)與折疊來(lái)完

64、成貨物平臺(tái)的升降，其動(dòng)力是通過(guò)油缸的伸縮來(lái)推動(dòng)剪刀的展開(kāi)與折疊。由于油缸的伸縮速度是由油泵的流量決定的，一般在設(shè)計(jì)油缸速度時(shí)速度很慢，其速度為200mm/分鐘，且與油缸相連的進(jìn)油管直徑為Φ6mm。萬(wàn)一油管斷裂，液壓油也只能從Φ6mm的進(jìn)油口回油，所以下降速度也是很慢，因此不會(huì)造成破壞與損失[17]。 升降機(jī)上升與下降都是平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，即使斷管，液壓系統(tǒng)沒(méi)有安全自鎖的情況下，也是慢速下降，僅僅浪費(fèi)液壓油而已。所以液壓升降平臺(tái)是一種十分安全、故障率低、維護(hù)費(fèi)用低的升降工具[18]。 5.2剪叉式升降機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)選型與設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)打破原有剪叉式升降機(jī)采用液壓控制的方法，采用了電動(dòng)推桿代替液壓缸，

65、通過(guò)電動(dòng)推桿的推桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)剪叉式升降機(jī)的上下運(yùn)動(dòng)。 5.2.1升降機(jī)結(jié)構(gòu)形式的選擇 剪叉式升降機(jī)有三種結(jié)構(gòu)形式，直立固定剪叉式結(jié)構(gòu)，電動(dòng)推桿的形程等于平臺(tái)的升降行程，整體結(jié)構(gòu)尺寸龐大，且球鉸鏈加工復(fù)雜，在實(shí)際中應(yīng)用較少；水平固定剪叉式結(jié)構(gòu)，平臺(tái)的升降行程大于電動(dòng)推桿的行程，但不足之處是活塞桿受橫向力的作痛，影響推桿的壽命；雙鉸鏈剪叉式結(jié)構(gòu)避免了上述缺點(diǎn)，結(jié)構(gòu)比較合理，平臺(tái)的升降行程可達(dá)到電動(dòng)推桿行程的2倍以上[19]。因此本次設(shè)計(jì)選用雙鉸鏈剪叉式結(jié)構(gòu)。 5.2.2升降機(jī)結(jié)構(gòu)形式的選擇 圖5-1雙鉸鏈剪叉式升降機(jī)實(shí)體結(jié)構(gòu)圖 5

66、.2.3升降機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù) 本次設(shè)計(jì)為剪叉式升降機(jī)，采用電動(dòng)推桿驅(qū)動(dòng)，相關(guān)參數(shù)如下： 額定載荷200Kg，升高高度：1800mm 平臺(tái)尺寸1160mmx1660mm 5.2.4升降機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)選型與設(shè)計(jì) 圖5-2中黃色部分為電動(dòng)推桿，淡藍(lán)色和黑色部分為升降機(jī)的兩個(gè)位置，設(shè)升降機(jī)升高的高度為H，支架長(zhǎng)為d，則有 H=2dsina （5.2-1） 圖5-2 升降機(jī)機(jī)構(gòu)圖 為方便計(jì)算，下邊取h=H/2=d sina，設(shè)b=AC,a=AD,c=CD,則有 （5.2-2） 式（5.2-1）和（5.2-2）聯(lián)立得 （5.2-3） 推拉力計(jì)算： FN為下底板的支撐力，F(xiàn)為推桿的推力，G為升降機(jī)+物料的