摘 要本設計為帶式輸送機的設計，以低制造成本、結(jié)構(gòu)簡便、安全可靠為設計宗旨，在采用傳統(tǒng)的帶式輸送機的設計方法、設計數(shù)據(jù)的同時采用了部分先進的新型帶式輸送機的計算方法及計算數(shù)據(jù)。本設計在托輥組選型設計部分，通過對帶式輸送機托輥組間距的合理確定及優(yōu)化布置，大大減少了托輥組用量。承載段托輥組由原來的 1000 組減少到 400 組，回程段也相應地由原來的 500 組減少到 200 組，極大地降低了制造成本、維護成本，簡化了結(jié)構(gòu)，提高了運行的可靠性。拉緊裝置設計部分，通過分析研究各種拉緊裝置的優(yōu)缺點來設計拉緊裝置。把重錘車式拉緊和絞車拉緊結(jié)合起來使用，在不提高成本的基礎上綜合了兩種拉緊方式的優(yōu)越性。帶式輸送機驅(qū)動裝置配置過高是一種資源浪費，而配置過低又會嚴重影響輸送機壽命，所以選擇合理的驅(qū)動裝置、降低維修工作量和運營成本是選擇驅(qū)動裝置的關(guān)鍵。本設計綜合分析研究了幾種驅(qū)動裝置的優(yōu)缺點，合理選配了 Y 型電動機+調(diào)速型液力偶合器+減速器型驅(qū)動裝置。了解和掌握帶式輸送機輸送帶跑偏原因及糾偏方法，對保證帶式輸送機的安全運行是非常重要的。本設計調(diào)偏裝置設計部分就以上問題分析了輸送帶跑偏的原因及調(diào)偏原理并提出了解決跑偏的有效措施。關(guān)鍵詞：帶式輸送機；托輥間距；拉緊；驅(qū)動；調(diào)偏IAbstractThis design is the design of the belt conveyer, concentrate on low manufacturing costs, simple structure and reliable design which have adopted enumerated data and the design method of advanced belt conveyers while adopting design data and the design method of the belt conveyer of tradition. Design in the part of bearing roller selecting , greatly reduced the quantity of bearing roller groups by the reasonably determine and optimization arrange of across block of bearing roller groups. The bearing groups from 1000 groups of original decreasing go to 400 groups, the section of return trip also goes to 200 groups correspondingly by 500 groups of original decreasing. In pull installation design part, select pull installation design by analysis advantages and shortcomings of various pull installation. Combine hammer vehicle pull installation to winch pull without increasing cost, as a result, synthesized the superities of both two.It’s a kind of resource waste to use high disposition of actuating device for belt conveyer, but low disposition would serious influence conveyer life, so select actuating device reasonably is very important. At last choose the motor of Y model + hydraulic coincidence ware of speed adjustment + gear reducer as actuating devices. Belt conveyer is a main transport equipment, analyses the reasons of conveyer belt off tracking, puts forward improving measures and precautions to ensure the safety operation of belt conveyer. KeyWords： belt conveyer, span, pull, actuating device, off trackingII目 錄引 言 .11 帶式輸送機概述 .41.1 帶式輸送機的應用 .41.2 帶式輸送機的分類 .41.3 帶式輸送機的發(fā)展狀況 .62 總體方案設計 .82.1 布置方式 .82.2 帶式輸送機的工作原理 .92.3 傳動原理 .102.4 傳動方案和總體設計 .113 主要技術(shù)參數(shù)的設計計算 .123.1 槽角的選取 .123.2 膠帶運行阻力的計算 .133.3.1 承載段的運行阻力 .153.3.2 回空段的運行阻力 .173.3.3 最小張力點 .183.4 輸送帶上各點張力的計算 .193.4.1 由逐點計算法計算各點的張力 .193.4.2 用摩擦條件來驗算傳動滾筒分離點與相遇點張力的關(guān)系 .203.5 輸送帶的強度驗算 .213.5.1 輸送帶的計算安全系數(shù) .213.5.2 輸送帶的許用安全系數(shù) .223.5.3 傳動滾筒直徑的確定和滾筒強度的驗算 .234 驅(qū)動裝置的選用與設計 .264.1 電機的選用 .264.2 減速器的選型與設計 .274.2.1 傳動裝置的總傳動比及其分配 .274.2.2 由運動學、動力學進行參數(shù)計算 .284.2.3 減速器的選型校核 .29III4.3 聯(lián)軸器的計算與選型 .314.4 驅(qū)動滾筒的設計 .334.4.1 驅(qū)動滾筒的功率 .344.4.2 驅(qū)動滾筒軸徑的計算 .344.4.3 滾筒軸的校核 .365 托輥的設計 .385.1 托輥的作用與類型 .385.2 托輥間距 .415.3 托輥的選型 .416 制動裝置 .426.1 制動裝置的作用 .426.2 制動裝置的選型 427 改向裝置 .437.1 凸弧段曲率半徑 R 的計算 437.2 改向滾筒的選用 .448 其他部件的選用 .458.1 輸送帶 .458.1.1 輸送帶的分類 .458.1.2 輸送帶的連接 .478.2 拉緊裝置 .498.2.1 拉緊裝置的作用 .498.2.2 拉緊裝置布置時應遵循的原則 .498.2.3 拉緊裝置的選型 .508.2 頭架尾架與中間架 .508.3 卸料裝置 .518.4 清 掃 裝 置 .528.5 導料槽 .53結(jié) 論 .54致 謝 .55參考文獻 .56IV附錄 A.57Discussion about pull installation of belt conveyer 57淺談帶式輸送機的拉緊裝置 .660引 言帶式輸送機是用連續(xù)的無端輸送帶輸送貨物的機械，俗稱皮帶機。輸送帶根據(jù)摩擦傳動原理而運動，既是承載貨物的構(gòu)件，又是傳遞牽引力的構(gòu)件，其特點是：輸送能力大，爬坡能力強，操作簡單，安全可靠，自動化程度高，設備維修容易，廣泛應用于采礦、冶金、化工、鑄造、建材等行業(yè)的輸送和生產(chǎn)流水線以及水電站建設工地和港口等大宗散貨的輸送裝卸作業(yè)中，在我國的國民經(jīng)濟中占有重要的地位。今年來，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，帶式輸送機的發(fā)展趨勢有：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，特別是大傾角的皮帶輸送機，在現(xiàn)實的生產(chǎn)中，變的越來越需要，國內(nèi)外許多學者都投入到其研制過程中，雖然已經(jīng)出現(xiàn)了一批可以用于較大傾角的輸送機，不過技術(shù)還不夠完善、成熟，由于其工作的環(huán)境比較復雜帶式輸送機具有以下特點：1. 結(jié)構(gòu)簡單。帶式輸送機的結(jié)構(gòu)由傳動滾筒、改向滾筒、托輥或無輥式部件、驅(qū)動裝置、輸送帶等幾大件組成，僅有十多種部件，能進行標準化生產(chǎn)，并可按需要進行組合裝配，結(jié)構(gòu)十分簡單。2. 輸送物料范圍廣泛。輸送物料的范圍可以從很細的各種粉狀物料到大塊的礦石、石塊、煤或紙漿木料，以最小的落差輸送精細篩分過的或易碎的物料。由于橡膠輸送帶具有較高的抗腐蝕性，在輸送強腐蝕性或強磨損性物料時維修費用比較低。帶式輸送機還可以輸送堿性物料和一定溫度熱料，也可以運送成件物品。13. 輸送量大。運量可以從每小時幾千克到幾千噸，而且是連續(xù)不間斷運送，這是火車、汽車運輸望塵莫及的。4. 運距長。單機長度可達十幾千米一條，在國外已十分普及，中間無需任何轉(zhuǎn)載點。德國單機 60km 一條已經(jīng)出現(xiàn)。越野的帶式輸送機常使用中間摩擦驅(qū)動式，使輸送長度不受輸送帶強度的限制。5. 對線路適應性強。帶式輸送機可以適應坡度為 30o～35o 的地形，而對于卡車運輸來說僅能適應原有自然地形的坡度為 6o～8 o。輸送機線路可以適應地形，在空間和水平面上彎曲從而降低基建投資，并能避免在廠內(nèi)和其它擁擠地區(qū)，以免受鐵路、公路以及河流、山脈的干擾。帶式輸送機的運輸路線是十分靈活的，線路長度可根據(jù)需要延長。另外，現(xiàn)代的帶式輸送機在越野敷設時，已從槽形發(fā)展到圓管形，它可以在水平及垂直面上轉(zhuǎn)彎，打破了槽形帶式輸送機不能轉(zhuǎn)彎的限制，因而能依山傍水，沿地形而走，可節(jié)省大量修隧道、橋梁的基建投資。6. 裝卸料十分方便。帶式輸送機可根據(jù)工藝流程需要，可在任何點上進行裝、卸料。圓管式帶式輸送機也是如此。還可以在回程段上裝、卸料，進行反向運輸。7. 可靠性高。帶式輸送機的可靠性已為所有工業(yè)領(lǐng)域中的使用經(jīng)驗所證實，它的運行極為可靠，在許多需要連續(xù)運行的重要生產(chǎn)單位，如在發(fā)電廠內(nèi)煤的輸送，鋼鐵廠和水泥廠散狀物料的輸送以及港口內(nèi)船舶裝卸散狀物料等，都獲得了廣泛的應用。8. 營運費低廉。帶式輸送機的磨損件僅為托輥和滾筒，輸送帶壽命長，自2動化程度高，使用人員很少，平均千米里不到 1 人，消耗的機油和電力業(yè)很少。9. 基建投資省。火車、汽車輸送的坡度都太小，因此延長米大，修建的路基長。而帶式輸送機一般可在 20o以上，如用圓管式 90o都能上去，又能水平轉(zhuǎn)彎，大大節(jié)省了基建投資。現(xiàn)國外帶式輸送機每千米成本費為 100 萬～300 萬美元，國內(nèi)為人民幣 500 萬元，其中輸送帶占整機成本的 30%～35%.。隨著化學工業(yè)的發(fā)展，輸送成本將進一步下降。10. 能耗低，效率高。由于運動部件自重輕，無效運量少，在所有連續(xù)式和非連續(xù)式運輸中，帶式輸送機耗能最低、效率最高。11. 維修費少。帶式輸送機運動部件僅是滾筒和托輥，輸送帶又十分耐磨。相比之下，火車、汽車磨損部件要多得多，且更換磨損件也較為頻繁。12. 應用領(lǐng)域廣闊，市場巨大。根據(jù)調(diào)查，我國現(xiàn)有帶式輸送機約 200 萬臺，其中，鍋爐上煤約 40 萬臺；煤礦 120 萬臺；火力發(fā)電廠 167 座，每廠約 3km，折合 1萬臺；建材廠和水泥廠 6 千個，平均每廠 50 臺，共計 30 萬臺；港口碼頭約 1 萬臺，不包括卸船機和散貨裝船機等。綜上所述，帶式輸送機的優(yōu)越性已十分明顯，它是國民經(jīng)濟中不可缺少的關(guān)鍵設備。加之國際互聯(lián)網(wǎng)絡化的實現(xiàn)，又大大縮短了帶式輸送機的設計、開發(fā)、制造、銷售的周期，使它更加具有競爭力。31 帶式輸送機概述1.1 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，適應于冶金煤炭，機械電力，輕工，建材，糧食等各個部門。41.2 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(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:80TDQXU?????????????型 固 定 式 帶 式 輸 送 機輕 型 固 定 式 帶 式 輸 送 機普 通 型 型 鋼 繩 芯 帶 式 輸 送 機型 帶 式 輸 送 機管 形 帶 式 輸 送 機帶 式 輸 送 機 氣 墊 帶 式 輸 送 機波 狀 擋 邊 帶 式 輸 送 機特 種 結(jié) 構(gòu) 型 鋼 繩 牽 引 帶 式 輸 送 機壓 帶 式 帶 式 輸 送 機其 他 類 型（1）QD80輕型固定式帶輸送機 QD80輕型固定式帶輸送機與TDⅡ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） 它屬于高強度帶式輸送機,其輸送帶的帶芯中有DX型 鋼 繩 芯 帶 式 輸 送 機平行的細鋼繩，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.這樣一來輸送帶與物料間產(chǎn)生擠03~4509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5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,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。1.3 帶式輸送機的發(fā)展狀況目前,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,合理目前帶式輸送機已廣泛應用于國民經(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)輸送設施等.6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。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的定型設計。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 度;在寒冷地區(qū)驅(qū)動站應有采暖設施；40?~（2）可做水平運輸,傾斜向上(16)和向下( )運輸,也可以轉(zhuǎn)彎運輸;運輸距012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72 總體方案設計機械產(chǎn)品的方案設計首先確定它的工作原理方案，再確定機械運動方案。機械系統(tǒng)的工作原理和機械傳動方案的優(yōu)劣是決定產(chǎn)品性能、成本，關(guān)系到產(chǎn)品水平及競爭力的關(guān)鍵所在。因此機械系統(tǒng)的運動方案設計階段是機械產(chǎn)品設計中最重要的設計階段，是機械產(chǎn)品至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。在此階段完成的草圖和總體布置，不僅確定了整機的布置形式和重要尺寸，而且也確定了各種部件的基本型號和特性參數(shù)。2.1 布置方式電動機通過聯(lián)軸器、減速器帶動傳動滾筒轉(zhuǎn)動或其他驅(qū)動機構(gòu)，借助于滾筒或其他驅(qū)動機構(gòu)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8單點驅(qū)動方式， “單點”兩字省略。單筒、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。2.2 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(gòu)和承載機構(gòu).帶式輸送機組成及工作原理如圖 2-1所示 ,它主要包括以下幾個部分：減速器、電動機、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、清掃裝置和卸料裝置等.圖2-1 帶式輸送機簡圖1——張緊裝置 2——裝料裝置 3——犁形卸料器 4——槽形托輥5——輸送帶 6——機架 7——傳動滾筒 8——卸料器9——清掃裝置 10——平行托輥 11——空段清掃器 12——清掃器9輸送帶繞1經(jīng)頭驅(qū)動滾筒和尾部拉緊裝置的滾筒3，形成一個無極的環(huán)形封閉帶，輸送帶上分支（有載分支）支撐在槽型托輥上（上托輥） ，下分支（無載分支）支撐在平托輥上，拉緊裝置給輸送帶一保證正常運轉(zhuǎn)所需要的張力。工作時驅(qū)動滾筒通過摩擦力驅(qū)動輸送帶運行，物料經(jīng)裝載裝置加到輸送帶上，隨膠帶一起運動到頭部卸載裝置卸載，利用專門的卸載裝置在輸送機中部任意點卸載。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.2.3 傳動原理在進行總體方案設計前，首先簡要地闡述皮帶運輸機的傳動原理，下圖表示輸送機的傳動原理。如圖，要克服阻力使膠帶運動起來，必須使膠帶在傳動滾筒相遇點2的張力大于分離點1的張力。這兩點張力差就是傳動滾筒所傳給膠帶的摩擦力，也就是膠帶輸送機的牽引力。圖2-2傳動原理圖10提高傳動裝置的牽引力可以從以下三個方面考慮：（1）增加拉緊力增加初張力可以使膠帶在傳動滾筒分離點的張力增加。此法提高牽引力雖然可以，但是增大S1必須相應的增大皮帶截面，這樣會增大傳動裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，不經(jīng)濟，故在設計中不采用此法。（2）增加圍包角 ?（3）增加摩擦系數(shù) ?通過對上述傳動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。故在傳動中擬采用雙滾筒驅(qū)動，以增加圍包角。單滾筒驅(qū)動圍包角只能取到200 ～300 ，雙滾筒可以達到450 ～480 。故在設計中為增大圍包角采用雙滾筒驅(qū)動，? ?初定圍包角450 。?2.4 傳動方案和總體設計由于我們所設計的皮帶運輸機運輸量大，工作環(huán)境為露天地面，為減小設計尺寸，且提高運輸能力，決定采用兩臺電動機，分別驅(qū)動雙滾筒。按照皮帶運輸機的一般工作原理可得到總體的傳動方案。擬定 如下線路布置的傳動方案：11（1——尾部滾筒 2——改向滾筒 3——驅(qū)動滾筒 4——頭部滾筒）3 主要技術(shù)參數(shù)的設計計算3.1 槽角的選取表3-1 傾斜系數(shù) 選用表c傾角(°) 4 6 8c0.99 0.98 0.97表3-2槽形托輥物料斷面面積A（10 ） （帶寬B=800mm）4?20° 25° 30° 35° 40°0 279 344 402 454 501210 405 466 518 564 60320 535 591 638 678 7130 671 722 763 798 822由已知條件，并查手冊得：物料堆積密度 =1.26t/?3m按小時輸送量確定： 60QCst???A有表3-1得 =6°時，Cst=0.98?圖3-2 槽形托輥的帶上物料堆積截面故所選的槽形物料截面面積：500.68360361.2.9QACst??????2m在 時，對應表3-2中所列四種槽角 ，A均大于0.068 ，在此8,Bm?? ?2m選槽角 =40 ，此時A=0.071 ，??2實際 =3600x0.071x1.6x1.26x0.98=521t/h500t/h360QACst???133.2 膠帶運行阻力的計算輸送帶的張力包括有拉緊裝置所形成的初張力,克服各種阻力所需要的張力及由動載荷所產(chǎn)生的張力。運行阻力分為直線段、曲線段及其他附加阻力,現(xiàn)分述如下.（1）如下圖所示,運行阻力包括兩部分,一部分是摩擦阻力;一部分是由下滑力(自重分力)引起的阻力.有摩擦力引起的阻力總是為正 ,但由于下滑力引起的阻力在此段輸送帶向上運行時為正,向下為負 .ββ β圖3-3 運行阻力示意圖承載段(或稱為重段)運行阻力為下 滑 力阻 力 系 數(shù)正 壓 力 ???zF因為 ?cos)(0gLqz?正 壓 力in下 滑 力所以 gqqFwztz ]sin)(cos)[( 00??式中：14;kg/m,;kg/,0 部 分 質(zhì) 量承 載 段 托 輥 組 每 米 轉(zhuǎn) 動輸 送 帶 每 米 質(zhì) 量物 流 每 米 質(zhì) 量?tzqtztlGq?;,;kg,承 載 段 托 輥 組 間 距 質(zhì) 量承 載 段 托 輥 組 轉(zhuǎn) 動 部 分?tztl.m,度輸 送 帶 沿 傾 角 方 向 的 長系 數(shù)承 載 段 托 輥 組 運 行 阻 力L?當承載段向上運行時,下滑力是正;向下運行時,下滑力是負.同樣,輸送帶回空段阻力為（3.1）gLqqFwktk ]sinco)[(00 ????式中;m/kg,部 分 質(zhì) 量回 空 段 托 輥 組 每 米 轉(zhuǎn) 動?tkqtktlG?.kg/m,;;,系 數(shù)回 空 段 托 輥 組 運 行 阻 力回 空 段 托 輥 組 間 距 質(zhì) 量回 空 段 托 輥 組 轉(zhuǎn) 動 部 分?kttkl?當承載段向上運行時,回空段是向下運行的,此時,回空段向下滑力為負;反之,回空段的下滑力為正。如圖3-1由分離點起,依次將特殊點設為1、2、3。 。 。 。 ，一直到相遇點為7點，計算運行阻力時，首先，要初定輸送帶的種類和型號，在此，初選定為鋼繩芯帶，選15ST1000的鋼繩芯帶,查表得縱向拉伸強度Gx=1000N/mm，輸送帶每米質(zhì)量為qo=23.1kg/m3.3.1 承載段的運行阻力由以上所述得：gLqLqFwztz ]sin)(cos)[( 00 ??????又有 =3.6qv 36QACt??得： 物流每米質(zhì)量為 586./3.6.1Qqkgmv???表3-3每組托輥轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量m＇、m＂托輥形式 650 800 1000 1200鑄鐵座 12 14 22 25沖壓座 9 11 17 20鑄鐵座 10 12 17 20沖壓座 9 11 15 18表3-4常用的托輥阻力系數(shù)16工作條件 平行托輥 wk槽形托輥 wz室內(nèi)清潔、干燥、無磨損性塵土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，有大量磨損性塵土，污染摩擦表面0.035 0.04由表3-3得Gtz=14，同時選出托輥間距 =1.2mltz所以 14.67/.2Gtzqkgml?查表3-4 選 =0.04，代入Fzwz得 ： gLqLqFwztz ]sin)(cos)[( 00 ??????=[（86.8+23.1+11.67 ）×400×0.04× co6?+（86.8+23.1）×400× ]9.81sin=64.055KN 受料區(qū)的慣性阻力 2286.19.8qFbag???=4.360KN犁式卸料器的阻力 28BqgFbC??其中： C2為常數(shù)，當B=800mm時，C2=350N17故： =0.435KN0.869.1350Fb???3.3.2 回空段的運行阻力由： gLqqFwktk ]sinco)[(00 ????tktlG查表3-3得Gtk=12，選取 =3m ltk則： 124/3tqkgml?查表3-4得 =0.035，代入Fk w得： 2[(.14)850.3cos623.185sin6]9.81F???????:= 363.172—929.624=—5.557KN4× ×9.8167[(23.14)0.35cos6]9.81??23.si?=—0.0577KN=（23.1+4） 13 0.035 9.81 F:?cos6??=0.12KN表3-5清掃器阻力表帶寬B種類800 1000 120018彈簧清掃器 760 1540 1540空段清掃器 160 200 230清掃器摩擦阻力： Fr=F空段+F彈簧查表3-5得： Fr=760+160=920N=0.92KN3.3.3 最小張力點膠帶張力的計算示意圖見圖3-1根據(jù)簡圖可以求出各點的張力：因為： Fk =F1～2+F2～3+Fr+F6～7= 0.12+（—5.557）+0.92+（—0.0577）= —4.5747KN＜0所以： 3點的張力最小3.4 輸送帶上各點張力的計算在討論輸送帶各段的阻力計算后，為求所需要的牽引力，進而計算電機的功率，選取減速器、聯(lián)軸器的類型，以及利用懸垂度條件對膠帶強度進行校核，確定拉緊裝置的拉緊力等，都需要先計算出膠帶張力。在進行膠帶張力計算時是采用逐點計算法，逐點計算法就是沿著膠帶運行方向，輸送帶上任意點的張力Si+1等于前一點的張力Si與這兩點之間的運行阻力之和。逐點計算法的步驟：首先從驅(qū)動滾筒的繞出點開始，將輸送帶的輪廓分為相互銜19接的若干區(qū)段，在這個區(qū)段的連接點上注明標號，然后依次求出各點的張力。 3.4.1 由逐點計算法計算各點的張力表3-6 分離點張力系數(shù)Cf軸承類型 近90 圍包角?近180 圍包角?滑動軸承 1.03～1.04 1.05～1.06滾動軸承 1.02～1.03 1.04～1.05因為S4=6.433KN，又根據(jù)表3-6選Cf=1.05，故有S3= =6.127KN4SCfS2=S3—F23—F空=11.084KNSl=S1=S2—F1 2=11.084—0.12=10.964KN:S5=S4+Fba+Fb+Fz=75.283KNS6=S5Cf=79.047KNSy=S7=S6+F67+Fr=79.91KN3.4.2 用摩擦條件來驗算傳動滾筒分離點與相遇點張力的關(guān)系表3-7摩擦系數(shù) 表?光面、潮濕光面、干燥 膠面、潮濕 膠面、干燥20像膠接觸面0.2 0.25 0.35 0.4塑料接觸面0.15 0.17 0.25 0.3設：為包膠滾筒，每個滾筒與輸送帶的圍包角為 =225。由表3-7選摩擦系數(shù)2?=0.35。并取摩擦力備用系數(shù)n=1.2 。?按摩擦傳動件找出Sy與S1的關(guān)系，因為Sy—S1= 1()Sen???所以 可算得允許Sy的最大值為=10.964（1+ ）1max()eSyn?????450.3182e???=144.392KN＞79.047KN故摩擦條件滿足。213.5 輸送帶的強度驗算3.5.1 輸送帶的計算安全系數(shù)maxSn?Sn ——輸送帶的額定拉斷力，N；對鋼繩芯帶Sn=BGxGx——縱向拉伸強度，N/mm；Smax——輸送帶上最大張力點的張力，N；由 Smax=S7=79.047KNSn=BGx=8001000=800KN得 ： = =10.12maxSn?8079.43.5.2 輸送帶的許用安全系數(shù)表3-8 基本安全系數(shù)mo與Cw表帶芯材料 工作條件 基本安全系數(shù)mo彎曲伸長系數(shù)Cw22有利 3.2正常 3.5不利 3.8有利 2.8正常 3.0不利 3.2[m]= kCwmo???（3.2）mo——基本安全系數(shù)，列在表3-8中；Cw——附加彎曲伸長折算系數(shù)，列在表3-8中；——動載菏系數(shù)，一般取1.2 1.5；k?:——輸送帶接頭效率。o?由表3-8，選取mo=3，Cw=1.8；取 =1.2，k?=0.85 代入o得： [m]= =7.624KN31.2805?在此，因: m=10.12 [m]=7.624 故: 所選的輸送帶能滿足強度要求 . ?233.5.3 傳動滾筒直徑的確定和滾筒強度的驗算①考慮到比壓及摸擦條件的滾筒最小直徑計算時,可兩滾筒分開算,也可兩滾筒按一體來算. 由 2(1)min[][]woSyDBPp????（3.3）式中: wo-----輸送機的牽引力,N;Sy-----相遇點的張力,N;S1-----分離點的張力 ,N;B-----輸送帶寬度,mm;[p]-----輸送帶允許的比壓,鋼繩芯為0.7,其他普通帶為0.4mpa;------圍包角,rad;?---------摩擦系數(shù)。?故由已知條件可得:32(1)(79.10.64)min5[]8SyDBp????????=89.622KN②按鋼繩芯帶繩芯中的鋼繩直徑與滾筒直徑的比值由 150Dd?24式中 D--------傳動滾筒直徑,mm;d--------鋼芯帶中鋼繩的直徑,mm;由查表得鋼芯帶中鋼繩的直徑 d=4mm得 D≥150d=1504=600mm故 可采用直徑為 D=630mm的滾筒③驗算滾筒的比壓比壓要按相遇點滾筒所承受的比壓來算,因此滾筒所承受的比壓較大.按最不利的情況來考慮,設總的牽引力由兩滾筒均分 ,各傳遞一半牽引力.總的牽引力Wo=S7(Sy)-S1(Sl)=79.91--10.964=68.946KN 故相遇點S7,其分離點所承受的拉力為S1=79.91—68.946/2=45.437KN由 1SypcBD??式中 ----- 輸送帶作用在傳動滾筒滑動弧表面的平均壓力,mpa;D ----- 滾筒直徑,mm;故 =0.18mpa3179.0.6418SypcB??? 摘 要本設計為帶式輸送機的設計，以低制造成本、結(jié)構(gòu)簡便、安全可靠為設計宗旨，在采用傳統(tǒng)的帶式輸送機的設計方法、設計數(shù)據(jù)的同時采用了部分先進的新型帶式輸送機的計算方法及計算數(shù)據(jù)。本設計在托輥組選型設計部分，通過對帶式輸送機托輥組間距的合理確定及優(yōu)化布置，大大減少了托輥組用量。承載段托輥組由原來的 1000 組減少到 400 組，回程段也相應地由原來的 500 組減少到 200 組，極大地降低了制造成本、維護成本，簡化了結(jié)構(gòu)，提高了運行的可靠性。拉緊裝置設計部分，通過分析研究各種拉緊裝置的優(yōu)缺點來設計拉緊裝置。把重錘車式拉緊和絞車拉緊結(jié)合起來使用，在不提高成本的基礎上綜合了兩種拉緊方式的優(yōu)越性。帶式輸送機驅(qū)動裝置配置過高是一種資源浪費，而配置過低又會嚴重影響輸送機壽命，所以選擇合理的驅(qū)動裝置、降低維修工作量和運營成本是選擇驅(qū)動裝置的關(guān)鍵。本設計綜合分析研究了幾種驅(qū)動裝置的優(yōu)缺點，合理選配了 Y 型電動機+調(diào)速型液力偶合器+減速器型驅(qū)動裝置。了解和掌握帶式輸送機輸送帶跑偏原因及糾偏方法，對保證帶式輸送機的安全運行是非常重要的。本設計調(diào)偏裝置設計部分就以上問題分析了輸送帶跑偏的原因及調(diào)偏原理并提出了解決跑偏的有效措施。關(guān)鍵詞：帶式輸送機；托輥間距；拉緊；驅(qū)動；調(diào)偏IAbstractThis design is the design of the belt conveyer, concentrate on low manufacturing costs, simple structure and reliable design which have adopted enumerated data and the design method of advanced belt conveyers while adopting design data and the design method of the belt conveyer of tradition. Design in the part of bearing roller selecting , greatly reduced the quantity of bearing roller groups by the reasonably determine and optimization arrange of across block of bearing roller groups. The bearing groups from 1000 groups of original decreasing go to 400 groups, the section of return trip also goes to 200 groups correspondingly by 500 groups of original decreasing. In pull installation design part, select pull installation design by analysis advantages and shortcomings of various pull installation. Combine hammer vehicle pull installation to winch pull without increasing cost, as a result, synthesized the superities of both two.It’s a kind of resource waste to use high disposition of actuating device for belt conveyer, but low disposition would serious influence conveyer life, so select actuating device reasonably is very important. At last choose the motor of Y model + hydraulic coincidence ware of speed adjustment + gear reducer as actuating devices. Belt conveyer is a main transport equipment, analyses the reasons of conveyer belt off tracking, puts forward improving measures and precautions to ensure the safety operation of belt conveyer. KeyWords： belt conveyer, span, pull, actuating device, off trackingII目 錄引 言 .11 帶式輸送機概述 .41.1 帶式輸送機的應用 .41.2 帶式輸送機的分類 .41.3 帶式輸送機的發(fā)展狀況 .62 總體方案設計 .82.1 布置方式 .82.2 帶式輸送機的工作原理 .92.3 傳動原理 .102.4 傳動方案和總體設計 .113 主要技術(shù)參數(shù)的設計計算 .123.1 槽角的選取 .123.2 膠帶運行阻力的計算 .133.3.1 承載段的運行阻力 .153.3.2 回空段的運行阻力 .173.3.3 最小張力點 .183.4 輸送帶上各點張力的計算 .193.4.1 由逐點計算法計算各點的張力 .193.4.2 用摩擦條件來驗算傳動滾筒分離點與相遇點張力的關(guān)系 .203.5 輸送帶的強度驗算 .213.5.1 輸送帶的計算安全系數(shù) .213.5.2 輸送帶的許用安全系數(shù) .223.5.3 傳動滾筒直徑的確定和滾筒強度的驗算 .234 驅(qū)動裝置的選用與設計 .264.1 電機的選用 .264.2 減速器的選型與設計 .274.2.1 傳動裝置的總傳動比及其分配 .274.2.2 由運動學、動力學進行參數(shù)計算 .284.2.3 減速器的選型校核 .29III4.3 聯(lián)軸器的計算與選型 .314.4 驅(qū)動滾筒的設計 .334.4.1 驅(qū)動滾筒的功率 .344.4.2 驅(qū)動滾筒軸徑的計算 .344.4.3 滾筒軸的校核 .365 托輥的設計 .385.1 托輥的作用與類型 .385.2 托輥間距 .415.3 托輥的選型 .416 制動裝置 .426.1 制動裝置的作用 .426.2 制動裝置的選型 427 改向裝置 .437.1 凸弧段曲率半徑 R 的計算 437.2 改向滾筒的選用 .448 其他部件的選用 .458.1 輸送帶 .458.1.1 輸送帶的分類 .458.1.2 輸送帶的連接 .478.2 拉緊裝置 .498.2.1 拉緊裝置的作用 .498.2.2 拉緊裝置布置時應遵循的原則 .498.2.3 拉緊裝置的選型 .508.2 頭架尾架與中間架 .508.3 卸料裝置 .518.4 清 掃 裝 置 .528.5 導料槽 .53結(jié) 論 .54致 謝 .55參考文獻 .56IV附錄 A.57Discussion about pull installation of belt conveyer 57淺談帶式輸送機的拉緊裝置 .660引 言帶式輸送機是用連續(xù)的無端輸送帶輸送貨物的機械，俗稱皮帶機。輸送帶根據(jù)摩擦傳動原理而運動，既是承載貨物的構(gòu)件，又是傳遞牽引力的構(gòu)件，其特點是：輸送能力大，爬坡能力強，操作簡單，安全可靠，自動化程度高，設備維修容易，廣泛應用于采礦、冶金、化工、鑄造、建材等行業(yè)的輸送和生產(chǎn)流水線以及水電站建設工地和港口等大宗散貨的輸送裝卸作業(yè)中，在我國的國民經(jīng)濟中占有重要的地位。今年來，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，帶式輸送機的發(fā)展趨勢有：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，特別是大傾角的皮帶輸送機，在現(xiàn)實的生產(chǎn)中，變的越來越需要，國內(nèi)外許多學者都投入到其研制過程中，雖然已經(jīng)出現(xiàn)了一批可以用于較大傾角的輸送機，不過技術(shù)還不夠完善、成熟，由于其工作的環(huán)境比較復雜帶式輸送機具有以下特點：1. 結(jié)構(gòu)簡單。帶式輸送機的結(jié)構(gòu)由傳動滾筒、改向滾筒、托輥或無輥式部件、驅(qū)動裝置、輸送帶等幾大件組成，僅有十多種部件，能進行標準化生產(chǎn)，并可按需要進行組合裝配，結(jié)構(gòu)十分簡單。2. 輸送物料范圍廣泛。輸送物料的范圍可以從很細的各種粉狀物料到大塊的礦石、石塊、煤或紙漿木料，以最小的落差輸送精細篩分過的或易碎的物料。由于橡膠輸送帶具有較高的抗腐蝕性，在輸送強腐蝕性或強磨損性物料時維修費用比較低。帶式輸送機還可以輸送堿性物料和一定溫度熱料，也可以運送成件物品。13. 輸送量大。運量可以從每小時幾千克到幾千噸，而且是連續(xù)不間斷運送，這是火車、汽車運輸望塵莫及的。4. 運距長。單機長度可達十幾千米一條，在國外已十分普及，中間無需任何轉(zhuǎn)載點。德國單機 60km 一條已經(jīng)出現(xiàn)。越野的帶式輸送機常使用中間摩擦驅(qū)動式，使輸送長度不受輸送帶強度的限制。5. 對線路適應性強。帶式輸送機可以適應坡度為 30o～35o 的地形，而對于卡車運輸來說僅能適應原有自然地形的坡度為 6o～8 o。輸送機線路可以適應地形，在空間和水平面上彎曲從而降低基建投資，并能避免在廠內(nèi)和其它擁擠地區(qū)，以免受鐵路、公路以及河流、山脈的干擾。帶式輸送機的運輸路線是十分靈活的，線路長度可根據(jù)需要延長。另外，現(xiàn)代的帶式輸送機在越野敷設時，已從槽形發(fā)展到圓管形，它可以在水平及垂直面上轉(zhuǎn)彎，打破了槽形帶式輸送機不能轉(zhuǎn)彎的限制，因而能依山傍水，沿地形而走，可節(jié)省大量修隧道、橋梁的基建投資。6. 裝卸料十分方便。帶式輸送機可根據(jù)工藝流程需要，可在任何點上進行裝、卸料。圓管式帶式輸送機也是如此。還可以在回程段上裝、卸料，進行反向運輸。7. 可靠性高。帶式輸送機的可靠性已為所有工業(yè)領(lǐng)域中的使用經(jīng)驗所證實，它的運行極為可靠，在許多需要連續(xù)運行的重要生產(chǎn)單位，如在發(fā)電廠內(nèi)煤的輸送，鋼鐵廠和水泥廠散狀物料的輸送以及港口內(nèi)船舶裝卸散狀物料等，都獲得了廣泛的應用。8. 營運費低廉。帶式輸送機的磨損件僅為托輥和滾筒，輸送帶壽命長，自2動化程度高，使用人員很少，平均千米里不到 1 人，消耗的機油和電力業(yè)很少。9. 基建投資省。火車、汽車輸送的坡度都太小，因此延長米大，修建的路基長。而帶式輸送機一般可在 20o以上，如用圓管式 90o都能上去，又能水平轉(zhuǎn)彎，大大節(jié)省了基建投資?，F(xiàn)國外帶式輸送機每千米成本費為 100 萬～300 萬美元，國內(nèi)為人民幣 500 萬元，其中輸送帶占整機成本的 30%～35%.。隨著化學工業(yè)的發(fā)展，輸送成本將進一步下降。10. 能耗低，效率高。由于運動部件自重輕，無效運量少，在所有連續(xù)式和非連續(xù)式運輸中，帶式輸送機耗能最低、效率最高。11. 維修費少。帶式輸送機運動部件僅是滾筒和托輥，輸送帶又十分耐磨。相比之下，火車、汽車磨損部件要多得多，且更換磨損件也較為頻繁。12. 應用領(lǐng)域廣闊，市場巨大。根據(jù)調(diào)查，我國現(xiàn)有帶式輸送機約 200 萬臺，其中，鍋爐上煤約 40 萬臺；煤礦 120 萬臺；火力發(fā)電廠 167 座，每廠約 3km，折合 1萬臺；建材廠和水泥廠 6 千個，平均每廠 50 臺，共計 30 萬臺；港口碼頭約 1 萬臺，不包括卸船機和散貨裝船機等。綜上所述，帶式輸送機的優(yōu)越性已十分明顯，它是國民經(jīng)濟中不可缺少的關(guān)鍵設備。加之國際互聯(lián)網(wǎng)絡化的實現(xiàn)，又大大縮短了帶式輸送機的設計、開發(fā)、制造、銷售的周期，使它更加具有競爭力。31 帶式輸送機概述1.1 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，適應于冶金煤炭，機械電力，輕工，建材，糧食等各個部門。41.2 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(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:80TDQXU?????????????型 固 定 式 帶 式 輸 送 機輕 型 固 定 式 帶 式 輸 送 機普 通 型 型 鋼 繩 芯 帶 式 輸 送 機型 帶 式 輸 送 機管 形 帶 式 輸 送 機帶 式 輸 送 機 氣 墊 帶 式 輸 送 機波 狀 擋 邊 帶 式 輸 送 機特 種 結(jié) 構(gòu) 型 鋼 繩 牽 引 帶 式 輸 送 機壓 帶 式 帶 式 輸 送 機其 他 類 型（1）QD80輕型固定式帶輸送機 QD80輕型固定式帶輸送機與TDⅡ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） 它屬于高強度帶式輸送機,其輸送帶的帶芯中有DX型 鋼 繩 芯 帶 式 輸 送 機平行的細鋼繩，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.這樣一來輸送帶與物料間產(chǎn)生擠03~4509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5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,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。1.3 帶式輸送機的發(fā)展狀況目前,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,合理目前帶式輸送機已廣泛應用于國民經(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)輸送設施等.6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。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的定型設計。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 度;在寒冷地區(qū)驅(qū)動站應有采暖設施；40?~（2）可做水平運輸,傾斜向上(16)和向下( )運輸,也可以轉(zhuǎn)彎運輸;運輸距012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72 總體方案設計機械產(chǎn)品的方案設計首先確定它的工作原理方案，再確定機械運動方案。機械系統(tǒng)的工作原理和機械傳動方案的優(yōu)劣是決定產(chǎn)品性能、成本，關(guān)系到產(chǎn)品水平及競爭力的關(guān)鍵所在。因此機械系統(tǒng)的運動方案設計階段是機械產(chǎn)品設計中最重要的設計階段，是機械產(chǎn)品至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。在此階段完成的草圖和總體布置，不僅確定了整機的布置形式和重要尺寸，而且也確定了各種部件的基本型號和特性參數(shù)。2.1 布置方式電動機通過聯(lián)軸器、減速器帶動傳動滾筒轉(zhuǎn)動或其他驅(qū)動機構(gòu)，借助于滾筒或其他驅(qū)動機構(gòu)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8單點驅(qū)動方式， “單點”兩字省略。單筒、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。2.2 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(gòu)和承載機構(gòu).帶式輸送機組成及工作原理如圖 2-1所示 ,它主要包括以下幾個部分：減速器、電動機、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、清掃裝置和卸料裝置等.圖2-1 帶式輸送機簡圖1——張緊裝置 2——裝料裝置 3——犁形卸料器 4——槽形托輥5——輸送帶 6——機架 7——傳動滾筒 8——卸料器9——清掃裝置 10——平行托輥 11——空段清掃器 12——清掃器9輸送帶繞1經(jīng)頭驅(qū)動滾筒和尾部拉緊裝置的滾筒3，形成一個無極的環(huán)形封閉帶，輸送帶上分支（有載分支）支撐在槽型托輥上（上托輥） ，下分支（無載分支）支撐在平托輥上，拉緊裝置給輸送帶一保證正常運轉(zhuǎn)所需要的張力。工作時驅(qū)動滾筒通過摩擦力驅(qū)動輸送帶運行，物料經(jīng)裝載裝置加到輸送帶上，隨膠帶一起運動到頭部卸載裝置卸載，利用專門的卸載裝置在輸送機中部任意點卸載。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.2.3 傳動原理在進行總體方案設計前，首先簡要地闡述皮帶運輸機的傳動原理，下圖表示輸送機的傳動原理。如圖，要克服阻力使膠帶運動起來，必須使膠帶在傳動滾筒相遇點2的張力大于分離點1的張力。這兩點張力差就是傳動滾筒所傳給膠帶的摩擦力，也就是膠帶輸送機的牽引力。圖2-2傳動原理圖10提高傳動裝置的牽引力可以從以下三個方面考慮：（1）增加拉緊力增加初張力可以使膠帶在傳動滾筒分離點的張力增加。此法提高牽引力雖然可以，但是增大S1必須相應的增大皮帶截面，這樣會增大傳動裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，不經(jīng)濟，故在設計中不采用此法。（2）增加圍包角 ?（3）增加摩擦系數(shù) ?通過對上述傳動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。故在傳動中擬采用雙滾筒驅(qū)動，以增加圍包角。單滾筒驅(qū)動圍包角只能取到200 ～300 ，雙滾筒可以達到450 ～480 。故在設計中為增大圍包角采用雙滾筒驅(qū)動，? ?初定圍包角450 。?2.4 傳動方案和總體設計由于我們所設計的皮帶運輸機運輸量大，工作環(huán)境為露天地面，為減小設計尺寸，且提高運輸能力，決定采用兩臺電動機，分別驅(qū)動雙滾筒。按照皮帶運輸機的一般工作原理可得到總體的傳動方案。擬定 如下線路布置的傳動方案：11（1——尾部滾筒 2——改向滾筒 3——驅(qū)動滾筒 4——頭部滾筒）3 主要技術(shù)參數(shù)的設計計算3.1 槽角的選取表3-1 傾斜系數(shù) 選用表c傾角(°) 4 6 8c0.99 0.98 0.97表3-2槽形托輥物料斷面面積A（10 ） （帶寬B=800mm）4?20° 25° 30° 35° 40°0 279 344 402 454 501210 405 466 518 564 60320 535 591 638 678 7130 671 722 763 798 822由已知條件，并查手冊得：物料堆積密度 =1.26t/?3m按小時輸送量確定： 60QCst???A有表3-1得 =6°時，Cst=0.98?圖3-2 槽形托輥的帶上物料堆積截面故所選的槽形物料截面面積：500.68360361.2.9QACst??????2m在 時，對應表3-2中所列四種槽角 ，A均大于0.068 ，在此8,Bm?? ?2m選槽角 =40 ，此時A=0.071 ，??2實際 =3600x0.071x1.6x1.26x0.98=521t/h500t/h360QACst???133.2 膠帶運行阻力的計算輸送帶的張力包括有拉緊裝置所形成的初張力,克服各種阻力所需要的張力及由動載荷所產(chǎn)生的張力。運行阻力分為直線段、曲線段及其他附加阻力,現(xiàn)分述如下.（1）如下圖所示,運行阻力包括兩部分,一部分是摩擦阻力;一部分是由下滑力(自重分力)引起的阻力.有摩擦力引起的阻力總是為正 ,但由于下滑力引起的阻力在此段輸送帶向上運行時為正,向下為負 .ββ β圖3-3 運行阻力示意圖承載段(或稱為重段)運行阻力為下 滑 力阻 力 系 數(shù)正 壓 力 ???zF因為 ?cos)(0gLqz?正 壓 力in下 滑 力所以 gqqFwztz ]sin)(cos)[( 00??式中：14;kg/m,;kg/,0 部 分 質(zhì) 量承 載 段 托 輥 組 每 米 轉(zhuǎn) 動輸 送 帶 每 米 質(zhì) 量物 流 每 米 質(zhì) 量?tzqtztlGq?;,;kg,承 載 段 托 輥 組 間 距 質(zhì) 量承 載 段 托 輥 組 轉(zhuǎn) 動 部 分?tztl.m,度輸 送 帶 沿 傾 角 方 向 的 長系 數(shù)承 載 段 托 輥 組 運 行 阻 力L?當承載段向上運行時,下滑力是正;向下運行時,下滑力是負.同樣,輸送帶回空段阻力為（3.1）gLqqFwktk ]sinco)[(00 ????式中;m/kg,部 分 質(zhì) 量回 空 段 托 輥 組 每 米 轉(zhuǎn) 動?tkqtktlG?.kg/m,;;,系 數(shù)回 空 段 托 輥 組 運 行 阻 力回 空 段 托 輥 組 間 距 質(zhì) 量回 空 段 托 輥 組 轉(zhuǎn) 動 部 分?kttkl?當承載段向上運行時,回空段是向下運行的,此時,回空段向下滑力為負;反之,回空段的下滑力為正。如圖3-1由分離點起,依次將特殊點設為1、2、3。 。 。 。 ，一直到相遇點為7點，計算運行阻力時，首先，要初定輸送帶的種類和型號，在此，初選定為鋼繩芯帶，選15ST1000的鋼繩芯帶,查表得縱向拉伸強度Gx=1000N/mm，輸送帶每米質(zhì)量為qo=23.1kg/m3.3.1 承載段的運行阻力由以上所述得：gLqLqFwztz ]sin)(cos)[( 00 ??????又有 =3.6qv 36QACt??得： 物流每米質(zhì)量為 586./3.6.1Qqkgmv???表3-3每組托輥轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量m＇、m＂托輥形式 650 800 1000 1200鑄鐵座 12 14 22 25沖壓座 9 11 17 20鑄鐵座 10 12 17 20沖壓座 9 11 15 18表3-4常用的托輥阻力系數(shù)16工作條件 平行托輥 wk槽形托輥 wz室內(nèi)清潔、干燥、無磨損性塵土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，有大量磨損性塵土，污染摩擦表面0.035 0.04由表3-3得Gtz=14，同時選出托輥間距 =1.2mltz所以 14.67/.2Gtzqkgml?查表3-4 選 =0.04，代入Fzwz得 ： gLqLqFwztz ]sin)(cos)[( 00 ??????=[（86.8+23.1+11.67 ）×400×0.04× co6?+（86.8+23.1）×400× ]9.81sin=64.055KN 受料區(qū)的慣性阻力 2286.19.8qFbag???=4.360KN犁式卸料器的阻力 28BqgFbC??其中： C2為常數(shù)，當B=800mm時，C2=350N17故： =0.435KN0.869.1350Fb???3.3.2 回空段的運行阻力由： gLqqFwktk ]sinco)[(00 ????tktlG查表3-3得Gtk=12，選取 =3m ltk則： 124/3tqkgml?查表3-4得 =0.035，代入Fk w得： 2[(.14)850.3cos623.185sin6]9.81F???????:= 363.172—929.624=—5.557KN4× ×9.8167[(23.14)0.35cos6]9.81??23.si?=—0.0577KN=（23.1+4） 13 0.035 9.81 F:?cos6??=0.12KN表3-5清掃器阻力表帶寬B種類800 1000 120018彈簧清掃器 760 1540 1540空段清掃器 160 200 230清掃器摩擦阻力： Fr=F空段+F彈簧查表3-5得： Fr=760+160=920N=0.92KN3.3.3 最小張力點膠帶張力的計算示意圖見圖3-1根據(jù)簡圖可以求出各點的張力：因為： Fk =F1～2+F2～3+Fr+F6～7= 0.12+（—5.557）+0.92+（—0.0577）= —4.5747KN＜0所以： 3點的張力最小3.4 輸送帶上各點張力的計算在討論輸送帶各段的阻力計算后，為求所需要的牽引力，進而計算電機的功率，選取減速器、聯(lián)軸器的類型，以及利用懸垂度條件對膠帶強度進行校核，確定拉緊裝置的拉緊力等，都需要先計算出膠帶張力。在進行膠帶張力計算時是采用逐點計算法，逐點計算法就是沿著膠帶運行方向，輸送帶上任意點的張力Si+1等于前一點的張力Si與這兩點之間的運行阻力之和。逐點計算法的步驟：首先從驅(qū)動滾筒的繞出點開始，將輸送帶的輪廓分為相互銜19接的若干區(qū)段，在這個區(qū)段的連接點上注明標號，然后依次求出各點的張力。 3.4.1 由逐點計算法計算各點的張力表3-6 分離點張力系數(shù)Cf軸承類型 近90 圍包角?近180 圍包角?滑動軸承 1.03～1.04 1.05～1.06滾動軸承 1.02～1.03 1.04～1.05因為S4=6.433KN，又根據(jù)表3-6選Cf=1.05，故有S3= =6.127KN4SCfS2=S3—F23—F空=11.084KNSl=S1=S2—F1 2=11.084—0.12=10.964KN:S5=S4+Fba+Fb+Fz=75.283KNS6=S5Cf=79.047KNSy=S7=S6+F67+Fr=79.91KN3.4.2 用摩擦條件來驗算傳動滾筒分離點與相遇點張力的關(guān)系表3-7摩擦系數(shù) 表?光面、潮濕光面、干燥 膠面、潮濕 膠面、干燥20像膠接觸面0.2 0.25 0.35 0.4塑料接觸面0.15 0.17 0.25 0.3設：為包膠滾筒，每個滾筒與輸送帶的圍包角為 =225。由表3-7選摩擦系數(shù)2?=0.35。并取摩擦力備用系數(shù)n=1.2 。?按摩擦傳動件找出Sy與S1的關(guān)系，因為Sy—S1= 1()Sen???所以 可算得允許Sy的最大值為=10.964（1+ ）1max()eSyn?????450.3182e???=144.392KN＞79.047KN故摩擦條件滿足。213.5 輸送帶的強度驗算3.5.1 輸送帶的計算安全系數(shù)maxSn?Sn ——輸送帶的額定拉斷力，N；對鋼繩芯帶Sn=BGxGx——縱向拉伸強度，N/mm；Smax——輸送帶上最大張力點的張力，N；由 Smax=S7=79.047KNSn=BGx=8001000=800KN得 ： = =10.12maxSn?8079.43.5.2 輸送帶的許用安全系數(shù)表3-8 基本安全系數(shù)mo與Cw表帶芯材料 工作條件 基本安全系數(shù)mo彎曲伸長系數(shù)Cw22有利 3.2正常 3.5不利 3.8有利 2.8正常 3.0不利 3.2[m]= kCwmo???（3.2）mo——基本安全系數(shù)，列在表3-8中；Cw——附加彎曲伸長折算系數(shù)，列在表3-8中；——動載菏系數(shù)，一般取1.2 1.5；k?:——輸送帶接頭效率。o?由表3-8，選取mo=3，Cw=1.8；取 =1.2，k?=0.85 代入o得： [m]= =7.624KN31.2805?在此，因: m=10.12 [m]=7.624 故: 所選的輸送帶能滿足強度要求 . ?233.5.3 傳動滾筒直徑的確定和滾筒強度的驗算①考慮到比壓及摸擦條件的滾筒最小直徑計算時,可兩滾筒分開算,也可兩滾筒按一體來算. 由 2(1)min[][]woSyDBPp????（3.3）式中: wo-----輸送機的牽引力,N;Sy-----相遇點的張力,N;S1-----分離點的張力 ,N;B-----輸送帶寬度,mm;[p]-----輸送帶允許的比壓,鋼繩芯為0.7,其他普通帶為0.4mpa;------圍包角,rad;?---------摩擦系數(shù)。?故由已知條件可得:32(1)(79.10.64)min5[]8SyDBp????????=89.622KN②按鋼繩芯帶繩芯中的鋼繩直徑與滾筒直徑的比值由 150Dd?24式中 D--------傳動滾筒直徑,mm;d--------鋼芯帶中鋼繩的直徑,mm;由查表得鋼芯帶中鋼繩的直徑 d=4mm得 D≥150d=1504=600mm故 可采用直徑為 D=630mm的滾筒③驗算滾筒的比壓比壓要按相遇點滾筒所承受的比壓來算,因此滾筒所承受的比壓較大.按最不利的情況來考慮,設總的牽引力由兩滾筒均分 ,各傳遞一半牽引力.總的牽引力Wo=S7(Sy)-S1(Sl)=79.91--10.964=68.946KN 故相遇點S7,其分離點所承受的拉力為S1=79.91—68.946/2=45.437KN由 1SypcBD??式中 ----- 輸送帶作用在傳動滾筒滑動弧表面的平均壓力,mpa;D ----- 滾筒直徑,mm;故 =0.18mpa3179.0.6418SypcB???