TD650皮帶輸送機(jī)的設(shè)計(jì)-帶式輸送機(jī)含開題及7張CAD圖
TD650皮帶輸送機(jī)的設(shè)計(jì)-帶式輸送機(jī)含開題及7張CAD圖,td650,皮帶,輸送,設(shè)計(jì),開題,cad
帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)
摘 要
帶式輸送機(jī)，又稱作是“膠帶運(yùn)輸機(jī)”。俗稱“皮帶輸送機(jī)”。是現(xiàn)今最重要的散裝物料運(yùn)輸設(shè)備，具有輸送能力大、耗電量小、連續(xù)運(yùn)輸能力、運(yùn)輸阻力小、且運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。所以，被廣泛應(yīng)用于礦井巷道內(nèi)采用帶式輸送機(jī)運(yùn)送煤炭、礦石等物料，對(duì)建設(shè)現(xiàn)代化礦井有重要作用，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)中很常見。
帶式輸送機(jī)是一種摩擦驅(qū)動(dòng)以連續(xù)方式運(yùn)輸物料的機(jī)械。其主要由機(jī)架、輸送皮帶、皮帶輥筒、張緊裝置、傳動(dòng)裝置等組成。它可以將物料在一定的輸送線上，從最初的供料點(diǎn)到最終的卸料點(diǎn)間形成一種物料的輸送流程。它既可以進(jìn)行碎散物料的輸送，也可以進(jìn)行成件物品的輸送。除進(jìn)行純粹的物料輸送外，還可以與各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)流程中的工藝過(guò)程的要求相配合，形成有節(jié)奏的流水作業(yè)運(yùn)輸線。
帶式輸送機(jī)可以用于水平運(yùn)輸或傾斜運(yùn)輸，使用非常方便，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化的各種工業(yè)企業(yè)中。在煤礦中，帶式輸送機(jī)主要用于運(yùn)輸平巷及斜井，也常用于地面生產(chǎn)系統(tǒng)和選煤廠中。
本文根據(jù)筆者多年的學(xué)習(xí)經(jīng)歷、社會(huì)實(shí)踐以及CAD技術(shù)，并結(jié)合自己在校所學(xué)相關(guān)專業(yè)知識(shí)，對(duì)各相關(guān)機(jī)械學(xué)科進(jìn)行綜合匯總，說(shuō)明設(shè)計(jì)一臺(tái)帶式輸送機(jī)。并介紹了TD帶式輸送機(jī)的滾筒托輥等結(jié)構(gòu)、工作原理、設(shè)計(jì)過(guò)程、安裝操作維護(hù)及相關(guān)的安全防護(hù)技術(shù)。
關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī) 原理 設(shè)計(jì)計(jì)算 滾筒托輥 安裝維護(hù)
Abstract
Belt conveyor, also known as" adhesive tape conveyer". Commonly known as the" belt conveyor". Nowadays the most important bulk material transportation equipment, strong conveying capacity, low power consumption, continuous transport capacity, transport small resistance, and stable operation and the like. So, is widely used in mine roadway with belt conveyor for transporting coal, ores and other materials, on the construction of modern mine has an important role in the national economy, the various industry is very common.
Belt conveyor is a kind of friction drive by the continuous mode transportation machinery materials. It is mainly composed of a machine frame, conveying belt, a belt roller, tensioning device, transmission device. It can be the material in certain transportation line, from the initial material to the final point of discharge is formed between a material conveying process. It not only can be broken loose material conveying, can also be carried into pieces of goods transportation. In addition to the pure material handling, but also with various industrial enterprise production process in process requirements are matched, formation of rhythmic flow transport line.
Belt conveyor can be used for horizontal transport or incline transportation, use very convenient, widely used in modern industrial enterprises. In the coal mine, belt conveyor is mainly used for the transport level and inclined shaft, also used in surface production system and coal preparation plant.
In this paper, according to the years of learning experiences, social practice and CAD technology, combined with their own learned in school and related professional knowledge, the related mechanical discipline comprehensive summary, description of the design of a belt conveyor. And introduced the TD belt conveyor drum roller structure, working principle, design process, installation operation and maintenance and related security protection technology.
Key words: principles of design calculation of belt conveyor drum roller installation and maintenance
目 錄
摘 要 1
Abstract 2
前 言 5
1. 概述 7
1.2 通用帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu) 9
1.2.1輸送帶 10
1.2.2 驅(qū)動(dòng)裝置 19
1.2.3 托輥 22
1.2.4 機(jī)架 25
1.2.5 拉緊裝置 26
2. 帶式輸送機(jī)摩擦傳動(dòng)理論 30
2.1 摩擦傳動(dòng)理論 30
2.2 提高牽引力的途徑 31
3 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算選型 32
3.1 帶式輸送機(jī)選型設(shè)計(jì)的依據(jù)及要求 32
3.2 帶式輸送機(jī)的工藝布置 32
3.3 零部件設(shè)計(jì)計(jì)算及選擇 34
3.3.1 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)、符號(hào)和單位 34
3.3.2 原始數(shù)據(jù)及工作條件 35
3.3.3 輸送能力和輸送帶寬度的計(jì)算 37
3.3.4 計(jì)算圓周驅(qū)動(dòng)力和傳動(dòng)功率計(jì)算 40
3.3.5 張力計(jì)算 44
3.3.6 輸送帶選擇計(jì)算 48
3.3.7 拉緊裝置計(jì)算 54
3.3.8 托輥的選擇 54
4 帶式輸送機(jī)的操作、維護(hù)和安裝 57
4.1 啟動(dòng)和停機(jī) 57
4.2 帶式輸送機(jī)的維護(hù) 58
4.3 帶式輸送機(jī)的安裝 62
致 謝 64
參考文獻(xiàn) 65
前 言
煤炭運(yùn)輸是煤炭生產(chǎn)過(guò)程中不可缺少的一部分。礦井中，運(yùn)輸線路比較長(zhǎng)，巷道條件多種多樣，運(yùn)輸若不通暢，采掘工作或是其它的工作都無(wú)法進(jìn)行，整個(gè)煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)將處于癱瘓狀態(tài)。礦井運(yùn)輸機(jī)械的類型很多，按運(yùn)行方式不同，可分為連續(xù)運(yùn)行和往返運(yùn)行兩種。連續(xù)運(yùn)行式運(yùn)輸設(shè)備的特點(diǎn)是，一經(jīng)開動(dòng)就不需操作而連續(xù)運(yùn)行。普通膠帶機(jī)、鋼繩芯膠帶輸送機(jī)、鋼繩牽引膠帶輸送機(jī)等均屬于此類運(yùn)輸設(shè)備。往返運(yùn)行式運(yùn)輸設(shè)備的特點(diǎn)是，在運(yùn)行區(qū)間，以一定的方式，作往返式周期性運(yùn)行，運(yùn)行中需要操作換向。機(jī)車運(yùn)輸及單繩牽引運(yùn)輸?shù)葘儆诖祟愡\(yùn)輸設(shè)備。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，礦井生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，運(yùn)輸系統(tǒng)也經(jīng)歷了不斷的變革和進(jìn)步，并以煤流運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)化（輸送機(jī)化），設(shè)備大型化（使用長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)營(yíng)、高運(yùn)速、大功率輸送機(jī)）、自動(dòng)化、高可靠性與安全性能來(lái)保證礦井的連續(xù)、高效生產(chǎn)。正是在這種環(huán)境下，膠帶輸送機(jī)系統(tǒng)由于具有輸送距離長(zhǎng)、運(yùn)量大、連續(xù)輸送等優(yōu)點(diǎn)，而且運(yùn)行可靠，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和集中化控制，目前，特別是在高產(chǎn)高效礦井，它已成為煤炭開采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。
運(yùn)輸機(jī)又稱帶式輸送機(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)煤礦行業(yè)和其他一些輸送類的行業(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、煤礦開采、汽車制造等產(chǎn)業(yè)部門一直有著廣泛的應(yīng)用。近些年，帶式輸送機(jī)又在其他一些產(chǎn)業(yè)部門表現(xiàn)出具有巨大的潛力和廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
1. 概述
帶式輸送機(jī)是一種以摩擦驅(qū)動(dòng)方式連續(xù)運(yùn)輸物料的機(jī)械。應(yīng)用它，可以將碎散或者成件的物料在一定的輸送線上，從最初的供料點(diǎn)到最終的卸料點(diǎn)間形成一種物料的輸送流程。除進(jìn)行純粹的物料輸送外，還可以與各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)流程中的工藝過(guò)程的要求相配合，形成有節(jié)奏的流水作業(yè)運(yùn)輸線。所以帶式輸送機(jī)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化的各種工業(yè)企業(yè)中。
在礦山的井下巷道、礦井地面運(yùn)輸系統(tǒng)、露天采礦場(chǎng)及選礦廠中，廣泛應(yīng)用帶式輸送機(jī)進(jìn)行水平運(yùn)輸或傾斜運(yùn)輸。在傾斜向上運(yùn)輸時(shí)，運(yùn)送不同物料所允許的最大傾角β值見表1。若β值超過(guò)規(guī)定值，物料將由于物料與輸送帶間，或物料與物料間的摩擦力不足(即傾角大于摩擦角)而下滑滾動(dòng)或?yàn)⒙?，因此影響輸送機(jī)正常的工作，降低運(yùn)輸能力和生產(chǎn)效率。在傾斜向下輸送時(shí)，允許最大傾角為表1所列各值的80％。若需要用大于表1的傾角輸送時(shí)，可選用花紋帶式輸送機(jī)。
帶式輸送機(jī)具備許多優(yōu)良的性能：
首先是它輸送線路適應(yīng)性強(qiáng)又靈活，運(yùn)行可靠。線路長(zhǎng)度按需而定．短則幾米，長(zhǎng)可達(dá)10千米以上，應(yīng)用環(huán)境隨意。
其次帶式輸送機(jī)動(dòng)力消耗低。由于物料與輸送帶幾乎無(wú)相對(duì)移動(dòng)，不僅使運(yùn)行阻力小，而且對(duì)貨載的磨損和破碎均小，生產(chǎn)率高。這些均有利于降低生產(chǎn)成本。
表1 帶式輸送機(jī)向上運(yùn)輸允許的最大傾角β值
Table 1 belt conveyor transport upward inclination to allow the greatest value β
`物料名稱
β
物料名稱
β
塊煤
18°
濕精礦（含水12%）
20-22°
原煤
20°
干精礦
18°
粉煤水洗后產(chǎn)品
21°
篩分后的石灰石
12°
篩分后的焦炭
17°
干砂
15°
0-25mm焦炭
18°
混有礫石的砂
18-20°
0-3mm焦炭
20°
采石場(chǎng)的砂
20°
0-350mm礦石
16°
濕砂
23°
0-120mm礦石
18°
鹽
20°
0-60mm礦石
20°
型砂
24°
`物料名稱
β
物料名稱
續(xù)表1
β
40-80mm油母頁(yè)巖
18°
廢砂
20°
20-40mm油母頁(yè)巖
20°
未篩分的石塊
18°
0-200mm油母頁(yè)巖
22°
水泥
20°
干松泥土
20°
塊狀干粘土
15-18°
濕土
20-23°
粉狀干粘土
22°
在環(huán)保方面，帶式輸送機(jī)工作時(shí)噪聲小，必要時(shí)，帶式輸送機(jī)可被封閉在機(jī)罩里，不至于飄散灰塵污染空氣。若在轉(zhuǎn)運(yùn)站，灰塵可被密封在轉(zhuǎn)運(yùn)溜槽里，如與除塵器相連，粉塵還可收集起來(lái)。
帶式輸送機(jī)與其它輸送設(shè)備相比，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，受傾角的限制的缺點(diǎn)，在運(yùn)送高度比較高時(shí)，帶式輸送機(jī)所需廠房面積和長(zhǎng)度均較大。
常見的帶式輸送機(jī)有下列幾種類型：
(1)通用固定式(TD系列)普通型帶式輸送機(jī)。用在物料的一般輸送上：礦井地面選煤廠及井下主要運(yùn)輸巷道中，絕大多數(shù)采用這種類型。
(2)花紋帶式輸送機(jī)。此種輸送機(jī)的膠帶工作面上有凸出的花紋．運(yùn)送物料的傾角可以增加至35°。
(3)鋼繩帶式輸送機(jī)。輸送機(jī)的帶條只作裝載物料用，輸送帶是有鋼繩牽引而運(yùn)動(dòng)，因此運(yùn)送距離長(zhǎng)。我國(guó)制造鋼繩帶式輸送機(jī)的最大運(yùn)距可達(dá)2500m。
根據(jù)安裝的特點(diǎn)，帶式輸送機(jī)又可分為固定式、移動(dòng)式和機(jī)架可伸縮式三種類型。
固定式帶式輸送機(jī)一般應(yīng)用在輸送量大和使用期限長(zhǎng)的情況下，它的機(jī)架和部件不能任意拆移。移動(dòng)式帶式運(yùn)輸機(jī)是應(yīng)用在距離短、運(yùn)輸量不大且施工地點(diǎn)經(jīng)常變動(dòng)的場(chǎng)合，其結(jié)構(gòu)輕便，并安裝有車輪或輪胎可以隨意移動(dòng)。伸縮式帶式輸送機(jī)的機(jī)架是由若干節(jié)短機(jī)架拼裝而成，各短機(jī)架之間用螺栓或掛鉤連接。這種帶式輸送機(jī)通常在運(yùn)輸長(zhǎng)度常常改變又經(jīng)常移動(dòng)的情況下采用。
通用帶式輸送機(jī)產(chǎn)品的規(guī)格是以帶寬及傳動(dòng)滾簡(jiǎn)直徑來(lái)表示或以帶寬表示：
例如：TD—12080或TDl2080
120——帶寬的厘米值；
80——傳動(dòng)滾筒直徑的厘米值。
1.2 通用帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)
圖1為帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。它由輸送帶、驅(qū)動(dòng)裝置、托輥、機(jī)架、清掃器、拉緊裝置和制動(dòng)裝置等組成。輸送帶l繞經(jīng)驅(qū)動(dòng)滾筒2和尾部改向滾筒3形成無(wú)極的環(huán)形封閉帶。上、下兩股輸送帶分別支承在上托輥4和下托輥5上。拉緊裝置7保證輸送帶正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需的張緊力。工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)滾筒通過(guò)摩擦力驅(qū)動(dòng)輸送帶運(yùn)行。物料裝在輸送帶上與輸送帶一同運(yùn)動(dòng)。通常利用上股輸送帶運(yùn)送物料，并在輸送帶繞過(guò)機(jī)頭滾筒改變方向時(shí)卸載。必要時(shí)，可利用專門的卸載裝置在輸送機(jī)中部任意點(diǎn)進(jìn)行卸載。（見第10頁(yè)）
1.2.1輸送帶
輸送帶是輸送機(jī)中最昂貴、耐久性最差的曳引構(gòu)件和承載部件，在輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，輸送帶受到各種不同性質(zhì)和大小的裁荷作用，處在極復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下。輸送帶最典型的損壞形式有：工作面層和邊緣磨損；受大塊礦巖沖擊作用引起擊穿、撕裂和剝離；芯體通過(guò)短笛和托輥組受反復(fù)彎曲應(yīng)力引起疲勞；在環(huán)境介質(zhì)作用下，引起強(qiáng)度指標(biāo)降低和老化等等。計(jì)算表明，輸送帶的費(fèi)用約占輸送機(jī)全部設(shè)備費(fèi)用的30%~40%以上。因此，在設(shè)計(jì)中根據(jù)輸送機(jī)的使用條件；選擇合適的輸送帶，并在運(yùn)行中加強(qiáng)維護(hù)管理，延長(zhǎng)其使用壽命，對(duì)提高輸送機(jī)工作效率，降低輸送機(jī)生產(chǎn)成本具有重要意義。
通用帶式輸送機(jī)所用的輸送帶有橡膠帶(圖2)和塑料帶(圖3)兩種。橡膠帶適用于工作環(huán)境溫度在-10~ + 400℃之間，物料溫度不得超過(guò)+500℃。當(dāng)溫度超過(guò)500℃以后，膠帶的彈性開始消失，如溫度過(guò)低時(shí)，膠帶就變硬發(fā)生裂紋。溫度超過(guò)+900℃時(shí)，應(yīng)使用防火輸送帶；溫度低于-15~ -550℃時(shí)應(yīng)使用抗寒輸送帶。
橡膠帶在實(shí)踐中應(yīng)用最廣。其基本構(gòu)造如圖2a所示。它是由帶芯和覆蓋膠兩部分組成。帶芯是膠帶的骨架，它的作用是承受荷載傳遞牽引力以及承受在裝料點(diǎn)物料對(duì)膠帶的沖擊力。普通橡膠帶的帶芯是由多層掛膠帆布制成的，帶芯材質(zhì)也可以是棉質(zhì)、維尼綸、尼龍等纖維織物或混紡帆布，還可以是化纖整體編織的一層厚布，如圖2c所示。覆蓋膠為帶芯的保護(hù)層，保護(hù)帶芯不受運(yùn)輸物料曲直接沖擊、磨損和腐蝕，以延長(zhǎng)輸送帶的使用壽命。表2為覆蓋膠質(zhì)量選擇方面的有關(guān)資料。
表2中，I類輸送帶的覆蓋膠采用天然橡膠、合成橡膠、天然橡膠和合成橡膠的混合物或各種合成橡膠的混合物制成，目的是為了使覆蓋膠具有最好的抗切割和耐磨蝕的綜合性能。
表2 輸送帶覆蓋膠質(zhì)量的選擇
Table 2 the choice of plastic conveyor belt covering quality
覆蓋膠類別
主要產(chǎn)品
一般用途
抗切割和
抗撕裂性
耐磨性
耐油性
正 常 工 作 條 件
I類
極好
極好
不推薦
輸送大塊礦石，鋒利的切割性物料，用于極其惡劣的工作條件
II類
良好
極好
不推薦
輸送切割作用不大的具有磨蝕性的經(jīng)過(guò)篩分的物料，用于繁重的工作條件
有油和化學(xué)物質(zhì)的工作條件
耐油氯丁橡膠（一般稱為人造橡膠）
良好
很好
對(duì)于石油好，對(duì)植物油和動(dòng)物油相當(dāng)好
輸送噴過(guò)大量油的煤，任何用大量石油處理過(guò)的和含有大量石油的物料
耐油丁腈橡膠
良好
良好
對(duì)于石油、植物油
和動(dòng)物油均很好
輸送油質(zhì)谷物或種子，輸送食品、油脂和噴過(guò)油的煤
中等耐油橡膠
良好
良好
對(duì)于石油、植物油和動(dòng)物油均限制使用
輸送噴過(guò)少量油的煤、含油中等的谷物、飼料、木屑和磷酸鹽
II類輸送帶的覆蓋膠采用天然橡膠、合成橡膠、天然橡膠與合成橡膠的混合物或各種合成橡膠的混合物制成。II類輸送帶的覆蓋膠具有良好的耐磨性，但抗切割性和抗腐蝕性不如I類輸送帶高。
熱物料輸送帶的覆蓋膠是用合成橡膠或合成橡膠混合物制成的，它具有最良好的耐高溫性能并對(duì)輸送特殊物料具有足夠的耐磨性、抗切割性和抗腐蝕性。在要求輸送帶同時(shí)具有耐熱性和耐油性的地方，必須采用特殊的合成橡膠混合物。
覆蓋膠有上、下之分，上覆面是承載面：即與物料接觸的一面稱為上覆蓋膠或稱工作，面其厚度為2~6mm；另一面為下覆蓋膠，是運(yùn)轉(zhuǎn)面，即與文承托輥接觸的一面，厚度為1.5~2mm。膠帶兩側(cè)的覆蓋膠稱為邊膠，應(yīng)采用高耐磨性的橡膠，因兩側(cè)極容易磨損破壞。一般用途的橡膠帶，其覆蓋膠的推薦厚度見表3。
表3 橡膠輸送帶覆蓋膠的推薦厚度
Table 3 the recommended thickness of rubber conveyor belt plastic cover
物料特性
物料名稱
覆蓋膠厚度/mm
上膠厚
下膠厚
ρ<2t/m3，中小粒度或磨損性小的物料
焦炭、煤、白云石、石灰石燒結(jié)混合料、砂等
3.0
1.5
ρ>2t/m3塊度≤200mm磨損性較大的物料
破碎后的礦石、選礦產(chǎn)品、各種巖石、油母頁(yè)巖等
4.5
1.5
ρ>2t/m3磨損性大的大塊物料
大塊鐵礦石、油母頁(yè)巖等
6.0
1.5
輸送性質(zhì)不同的物料，應(yīng)選擇不同品種的膠帶。普通型橡膠帶織物芯的強(qiáng)度與多層塑料織物芯的強(qiáng)度一樣，均為560N/cm層；整芯的強(qiáng)度大，整芯厚4mm其帶芯強(qiáng)度為2240N／cm層；整芯厚5mm的帶芯強(qiáng)度為3360N/cm層。
選煤廠的各種物料一般采用普通型的橡膠帶，橡膠帶的主要品種和規(guī)格見表4。
表4 橡膠帶主要品種和帶寬
Table 4 Main varieties and bandwidth of the rubber band
品 種
帶 寬 B/mm [GB523-74]
每層帶芯抗拉強(qiáng)度N/cm
工作環(huán)境溫度 ℃
物料最高溫度 ℃
300
400
500
650
800
1000
1200
1400
1600
普 通 型
√
√
√
√
√
√
√
√
√
550
-10～+40
50
耐 熱 型
?
√
√
√
√
√
√
√
√
550
-10～+40
120
維尼綸芯
?
?
?
√
√
√
√
√
?
1374
-5～+40
50
我國(guó)目前橡膠工業(yè)部門生產(chǎn)的膠帶，其寬度范圍是300~1600mm，通用帶式輸送機(jī)常用帶寬只有6種規(guī)格：500、650、800、1000 、1200、1400mm。這也是選煤廠中常用的規(guī)格。通用帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)所采用橡膠帶的帶寬B和織物層數(shù)Z列于表5。各種規(guī)格橡膠帶的質(zhì)量見表6。
表5 帶寬B與織物襯墊層數(shù)
Table 5 bandwidth B and fabric liner rise
B /mm
500
650
800
1000
1200
1400
Z
3～4
4～45
4～6
5～8
5～10
6～12
表6 各種規(guī)格橡膠輸送帶的質(zhì)量
Table 6 the quality of specifications rubber conveyor belt
帆布層數(shù)
Z
上膠+下膠
厚度/
mm
帶 寬 B/mm
500
650
800
1000
1200
1400
Qm kg/m
3
3.0+1.5
5.02
?
?
?
?
?
4.5+1.5
5.88
?
?
?
?
?
6.0+1.5
6.74
?
?
?
?
?
4
3.0+1.5
5.82
5.57
9.31
?
?
?
4.0+1.5
6.68
8.70
10.70
?
?
?
6.0+1.5
7.55
9.82
12.10
?
?
?
5
3.0+1.5
?
8.62
10.60
13.25
15.90
?
4.0+1.5
?
9.73
11.98
14.98
17.95
?
6.0+1.5
?
10.87
13.38
16.71
20.05
?
6
3.0+1.5
?
?
11.80
14.86
17.82
20.80
4.0+1.5
?
?
13.28
16.59
19.90
23.20
6.0+1.5
?
?
14.65
18.32
22.00
25.65
7
3.0+1.5
?
?
?
16.47
19.80
23.10
4.0+1.5
?
?
?
18.20
21.85
25.50
6.0+1.5
?
?
?
19.93
23.95
27.95
帆布層數(shù)
Z
上膠+下膠
厚度/
mm
帶 寬 B/mm
500
650
800
1000
1200
1400
Qm kg/m
8
3.0+1.5
?
?
?
18.08
21.65
25.30
4.0+1.5
?
?
?
19.81
23.80
27.75
6.0+1.5
?
?
?
21.54
25.82
30.10
9
3.0+1.5
?
?
?
?
23.60
27.55
4.0+1.5
?
?
?
?
25.70
30.00
6.0+1.5
?
?
?
?
27.80
32.40
10
3.0+1.5
?
?
?
?
25.55
29.80
4.0+1.5
?
?
?
?
27.65
32.25
6.0+1.5
?
?
?
?
29.70
34.70
11
3.0+1.5
?
?
?
?
?
32.10
4.0+1.5
?
?
?
?
?
34.50
6.0+1.5
?
?
?
?
?
36.80
12
3.0+1.5
?
?
?
?
?
34.30
4.0+1.5
?
?
?
?
?
36.70
6.0+1.5
?
?
?
?
?
39.20
塑料輸送帶是用維尼綸—棉混紡織物編織成的整體平帶芯，用聚氯乙烯塑料作覆面的一種輸送帶。這種輸送帶具有耐油、酸、堿等特點(diǎn)。整芯塑料帶工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)率高、成本低、質(zhì)量好。塑料輸送帶多應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)部門和煤礦井下等處。目前生產(chǎn)整芯塑料帶的規(guī)格見表7。
表7 常用塑料帶的規(guī)格
Table 7 the specifications of commonly used plastic
品種
帶寬
mm
總厚度
mm
上覆面厚度
mm
下覆面厚度
mm
整芯厚度
mm
帶芯抗拉強(qiáng)度
N/cm
每米自重
N/m
普通型
400
500
650
800
9
3
2
4
2198
44.5
55.6
80
98.1
10
5
3296
強(qiáng)力型
800
11
3
2
6
4905
106
對(duì)輸送帶的主要要求是：
(1)要求輸送帶自身質(zhì)量小，抗拉強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度大，成槽性能好；
(2)由于承受交變彎曲載荷，故要求帶芯夾層與橡膠層間要有較高的粘附強(qiáng)度，以防層間剝離和撕開；
(3)要求加工精細(xì)，保證在受純拉伸時(shí)，各夾層均勻承受載荷；
(4)輸送帶的覆蓋膠和夾層帶芯都應(yīng)具有較高的抗沖擊性能和抗機(jī)械損傷性能；
(5)為延長(zhǎng)使用壽命，應(yīng)使輸送帶具有足夠的耐磨性；
(6)為使驅(qū)動(dòng)時(shí)所需的初張力盡量小，故要求輸送帶具有高摩擦系數(shù)；
(7)具有較好的外形穩(wěn)定性，既無(wú)太大的縱向彈性伸長(zhǎng)又具有較小的永久伸長(zhǎng)，其張緊行程不超過(guò)帶式輸送機(jī)長(zhǎng)度的1.5％；
(8)輸送帶端頭連接要簡(jiǎn)單，但其接頭處的強(qiáng)度不應(yīng)顯著減弱，并且接頭處厚度必須與其它部位厚度相同。
在輸送帶承受較大張力時(shí)，應(yīng)選取盡可能少的層數(shù)而強(qiáng)度又較高的帶芯，比選取層數(shù)多而強(qiáng)度一般的帶芯容易得到滿足。薄的輸送帶彎曲性能好，并且在它繞過(guò)滾筒彎曲運(yùn)行時(shí)，帶芯各夾層間受載均勻，因而可選取較小的拉伸安全系數(shù)；對(duì)于運(yùn)送塊度和硬度大的物料，可選用多層帶芯的輸送帶。
輸送帶端頭連接方法有機(jī)械連接和硫化(塑化)連接兩種。選煤廠常用的是機(jī)械連接方法，有鉤卡連接、合頁(yè)連接和板卡連接等，如圖4所示。機(jī)械連接法操作較簡(jiǎn)便，但接頭處強(qiáng)度只相當(dāng)于輸送帶本身強(qiáng)度的35~40％，使用期限短。
圖4 輸送帶機(jī)械連接法
硫化膠接有熱硫化和冷硫化兩種膠接法。后者連接時(shí)間長(zhǎng)，采用得比較少。硫化膠接法，先將輸送帶兩接頭部位每層的夾層對(duì)縱軸成60°至70°傾斜地切成階梯形狀，如圖 5所示，使兩端頭很好地相互配合，在每層夾層上涂以橡膠漿使其粘著，然后用專門的硫化設(shè)備，在整個(gè)輸送帶寬度范圍內(nèi)施加均勻面足夠的壓力進(jìn)行熱的或冷的硫化粘合連接。硫化膠接法接頭強(qiáng)度高，牢固耐用，但操作復(fù)雜。塑料輸送帶的塑化接頭方法是，將兩端的整編帶芯拆開，相互編織打結(jié)后，上下覆以塑料片，再適當(dāng)濕度與壓力。塑化接頭的強(qiáng)度可達(dá)帶芯強(qiáng)度的75％~80％，并可防止帶芯外露，工藝也不復(fù)雜，故多采用。
圖5 輸送帶的硫化膠接
1—螺桿；2—上電熱板；3—下電熱板；4—膠帶；5—木塊；
6—機(jī)架；7—槽鋼；8—填充鉸
Fig. 5 conveyor belt's curing glued joint 1- screw rod; 2- on electric hot plates; 3- electric hot plate; 4- adhesive tapes; 5- logs; 6- rack; 7- channel steel; 8- packing articulation
1.2.2 驅(qū)動(dòng)裝置
驅(qū)動(dòng)裝置是帶式輸送機(jī)的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)。一般由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、減速器及驅(qū)動(dòng)滾筒組成。
根據(jù)不同的使用條件和工作要求，帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式，可分單電機(jī)驅(qū)動(dòng)、多電機(jī)驅(qū)動(dòng)、單滾筒驅(qū)動(dòng)、雙滾筒驅(qū)動(dòng)和多滾筒驅(qū)動(dòng)幾種。
選煤廠使用的TD75系列通用固定式帶式輸送機(jī)，多采用單電機(jī)單滾筒驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)裝置在機(jī)頭卸載端(圖1)。當(dāng)功率大時(shí)，采用單電機(jī)雙滾筒驅(qū)動(dòng)，即一臺(tái)電機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)滾筒，在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)滾筒間用一對(duì)齒數(shù)相同的開式齒輪連接起來(lái)。電機(jī)與減速器之間，采用彈性聯(lián)軸節(jié)或柱銷聯(lián)軸器連接；減速器與驅(qū)動(dòng)滾筒之間，則采用十字滑塊聯(lián)軸器連接。帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)如圖6所示。
圖6 帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置
1— 電動(dòng)機(jī)；2—齒輪減速機(jī)；3—驅(qū)動(dòng)滾筒；4—輸送帶；5—改向滾筒
Fig. 6 belt conveyor drive
1 - motor; 2 - Gear Reducer, 3 - Driver drum; 4 - conveyor belt; 5 - bend drum
在要求結(jié)構(gòu)緊湊和輕巧的情況下，可采用電動(dòng)滾筒。電動(dòng)滾筒是將電動(dòng)機(jī)和減速器裝入驅(qū)動(dòng)滾筒內(nèi)，如圖7所示。電動(dòng)滾筒適用于功率在55kW下，也適用于環(huán)境潮濕、機(jī)頭空間位置狹小和有腐蝕性的場(chǎng)合。
圖7 電動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)圖
1—接線盒；2—軸承座；3—電機(jī)外殼；4—電動(dòng)機(jī)定子；5—電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子；
6—滾筒外殼；7—正齒輪；8—內(nèi)齒輪
Fig. 7 structure of the electric drum
1 - junction box; 2 - housings; 3 - motor shell; 4 - motor stator; 5 - motor rotor;
6 - drum shell; 7 - are gear; 8 - in gear
滾筒可分驅(qū)動(dòng)滾筒和改向滾筒兩種。驅(qū)動(dòng)滾筒的作用是通過(guò)筒面和帶面之間的摩擦驅(qū)動(dòng)使輸送帶運(yùn)動(dòng)，同時(shí)改變輸送帶的運(yùn)動(dòng)方向。只改變輸送帶運(yùn)動(dòng)方向而不傳遞動(dòng)力稱為改向滾筒(如尾部滾筒、垂直拉緊滾筒等)。滾筒又分鋼板焊接滾筒(大型的)和鑄造滾筒(小型的)。
驅(qū)動(dòng)滾筒是傳遞動(dòng)力的主要部件。為了傳遞必要的牽引力，輸送帶與滾筒間必須具有足夠的摩擦力。根據(jù)摩擦傳動(dòng)的理論，在設(shè)計(jì)或選擇驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，可采用增加輸送帶與驅(qū)動(dòng)滾筒間的摩擦和圍包角的方法來(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)180°~240°；當(dāng)采用雙滾筒驅(qū)動(dòng)時(shí)，圍包角為360°~480°左右。用雙滾筒傳動(dòng)能大大提高輸送機(jī)的牽引力，所以常常被采用，尤其是當(dāng)運(yùn)輸長(zhǎng)度比較長(zhǎng)時(shí)，一般采用雙滾筒驅(qū)動(dòng)。
驅(qū)動(dòng)滾筒的表面有光面和膠面兩種型式。膠面的用途是增大驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)，減小滾筒的磨損。當(dāng)功率不大，環(huán)境濕度小的情況下，可選用光面滾筒；環(huán)境潮濕，功率又大，容易打滑的情況下，應(yīng)選用膠面滾筒作為驅(qū)動(dòng)滾筒。
滾筒的確定：在使用織物帶芯的輸送帶時(shí)，取決于輸送帶的厚度，即織物帶芯的層數(shù)。這是因?yàn)檩斔蛶г谶\(yùn)轉(zhuǎn)中要反復(fù)地繞過(guò)滾筒，在滾筒上發(fā)生撓曲。膠帶在撓曲時(shí)，外層受拉伸，內(nèi)層受壓縮，各層的應(yīng)力和應(yīng)變均不一樣，這樣多次反復(fù)撓曲到一定程度以后，各層之間的橡膠層就要發(fā)生機(jī)械疲勞，產(chǎn)生層間剝離而損壞。滾筒的直徑越小，膠帶的撓曲度就越大，機(jī)械疲勞而導(dǎo)致的層間剝離出現(xiàn)得也越快。所以，驅(qū)動(dòng)滾筒的直徑D由輸送帶的允許彎曲度來(lái)決定。
1.2.3 托輥
托輥是帶式輸送機(jī)的輸送帶及貨載的支承裝置。托輥隨輸送帶的運(yùn)行而轉(zhuǎn)動(dòng)，以減小輸送機(jī)的運(yùn)行阻力。托輥質(zhì)量的好壞取決于帶式輸送機(jī)的使用效果，特別是輸送帶的使用壽命。而托輥的維修費(fèi)用成為帶式輸送機(jī)運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的重要組成部分。所以要求托輥：結(jié)構(gòu)合理，經(jīng)久耐用，回轉(zhuǎn)阻力系數(shù)小，密封可靠，灰塵、煤粉不能進(jìn)入軸承，從而使輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)阻力小、節(jié)省能源、延長(zhǎng)使用壽命。
托輥分鋼托輥和塑料托輥兩種。鋼托輥多由無(wú)縫鋼管制成。托輥輥?zhàn)又睆脚c輸送帶寬度有關(guān)。通用固定式輸送機(jī)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中，帶寬B為800mm以下的輸送機(jī)，選用托輥直徑為89mm；帶寬1000~1400mm選用輥?zhàn)又睆綖?08mm。
Fig.8 Channel and parallel upside roller
托輥按用途又可分為槽形托輥、平形托輥、緩沖托輥和調(diào)心托輥，如圖8、9、10所示。
圖9 緩沖托輥
a— 橡膠圈式緩沖托輥；b—彈簧板式托輥
Fig. 9 buffer roller
a-rubber ring-buffer roller; b-spring plate roller
圖10 調(diào)心托輥
Fig. 10 aligning roller
表10 上托輥的間距
Table 10 space between upside roller
松散物料的堆積密度ρ
kg/m3
膠帶寬B /mm
500
600
800
1000
1200
1400
上托輥間距l(xiāng)0 /mm
≤1.6
＞1.6
1200
1200
1200
1100
1200
1100
為了提高生產(chǎn)率，輸送散狀物料，支承輸送帶重段的上托輥一般采用槽型托輥；輸送成件物品輸送機(jī)的上托輥，選煤廠手選輸送帶的上托輥，及支承輸送帶回空段的下托輥，均采用平形托輥。
槽形托輥中傾斜托輥與水平托輥軸線之間的夾角稱為槽角。槽角大小是決定運(yùn)輸物料的重要參數(shù)。我國(guó)過(guò)去的帶式輸送機(jī)，槽角一般為20°。TD75型系列設(shè)計(jì)，槽角采用30°，也有采用35°和45°的。在相同帶寬條件下，槽角由20°增至30°，輸送帶運(yùn)送散狀物料的橫斷面積增大20％，運(yùn)輸量可提高13％，并可在運(yùn)行中減少物料灑落。
托輥間距的布置應(yīng)保證輸送帶在托輥間所產(chǎn)生的下垂度盡可能地小。輸送帶在相鄰?fù)休侀g的下垂度一般不超過(guò)托輥間距的2.5％。輸送帶上托輥間距見表10；下托輥間距一般取3000mm或者是上托輥間距的2倍；在受料處，托輥的間距為300~600mm。凸弧段上托輥間距為水乎段托輥間距的l／2。輸送機(jī)頭部滾筒中心線到第一組槽形上托輥的距離，一般可取為上托輥間距的1~1.3倍，尾部滾筒到第一組托輥間距不小于上托輥間距。
在輸送帶的受料處，須裝設(shè)緩沖托輥，以減少?zèng)_擊作用，保護(hù)輸送帶；緩沖托輥的構(gòu)造與一般托輥基本相同，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中采用橡膠板式和彈簧板式兩種，如圖9所示。橡膠板式就是在管體外面套裝若干橡膠圈；彈簧板式是托輥的支座具有彈性，以緩沖物料的沖擊。
為了防止和克服輸送帶的跑偏，在輸送帶的重載段每隔10組槽形托輥，設(shè)置一組槽形調(diào)心托輥，其構(gòu)造如圖10所示。在輸送帶的回空段，每隔6~10組下托輥設(shè)置一組下平形調(diào)心托輥如圖11所示。
圖11 平形調(diào)心托輥
a— 平形上調(diào)心托輥；b—平形下調(diào)心托輥
Fig. 11 aligning roller
a-heart-shaped roller; b-down-heart-shaped roller
槽形調(diào)心托輥或平形調(diào)心托輥，除了完成一般支承作用外，托輥架還能繞垂直軸自由回轉(zhuǎn)。當(dāng)輸送帶跑偏時(shí)，輸送帶的一邊便壓在立輥上，使其旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)托輥架回轉(zhuǎn)一定的角度a(見圖10b)，這時(shí)托輥速度與帶速方向不一致，產(chǎn)生一個(gè)與輸送帶跑偏方向相反的分速度，使輸送帶向輸送機(jī)中心線兩側(cè)移動(dòng)，從而糾正跑偏現(xiàn)象。當(dāng)輸送帶回復(fù)到運(yùn)行中心位置時(shí)，回轉(zhuǎn)的托輥架也恢復(fù)正常位置。
1.2.4 機(jī)架
帶式輸送機(jī)機(jī)架有落地式和繩架吊掛式兩種結(jié)構(gòu)。落地式機(jī)架又有固定式和移動(dòng)式兩種。
固定帶式輸送機(jī)的機(jī)架是用角鋼和槽鋼焊接而成的結(jié)構(gòu)件。按照機(jī)架的用途，可分為頭架、尾架、中間架和驅(qū)動(dòng)裝置架。
頭架用來(lái)安裝驅(qū)動(dòng)滾筒和改向滾筒(圖12a)，其側(cè)面與驅(qū)動(dòng)裝置架組裝在一起。尾架用以安裝尾部滾筒(圖l2b)，尾架的結(jié)構(gòu)與所采用的拉緊裝置有關(guān)，所以應(yīng)當(dāng)根據(jù)所采用的拉緊裝置來(lái)選擇尾架。中間架用以安裝上、下托輥，它是由一節(jié)節(jié)的組裝而成(圖12c)。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中，中間架有標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)兩種規(guī)格，標(biāo)準(zhǔn)中間架長(zhǎng)為6000mm，非標(biāo)準(zhǔn)中間架長(zhǎng)為3000~6000mm。中間架的兩端與頭架和尾架相接。中間架寬度約比輸送帶寬300~500mm。中間架的高度一般為550~650mm。
圖12 帶式輸送機(jī)的機(jī)架
Fig. 12 belt conveyor rack
1.2.5 拉緊裝置
在各種具有撓性牽引構(gòu)件的輸送機(jī)中，必須裝沒有拉緊裝置。帶式輸送機(jī)的拉緊裝置的作用：
(1)使輸送帶具有足夠的初張力，保證輸送帶與驅(qū)動(dòng)滾筒之間所必須的摩擦力，并且使摩擦力有一定的貯備；
(2)補(bǔ)償牽引構(gòu)件在工作過(guò)程中的伸長(zhǎng)；
(3)限制輸送帶在各支承托輥間的垂度，保證輸送機(jī)正常平穩(wěn)地運(yùn)行。
拉緊裝置的結(jié)構(gòu)形式有：螺旋式、車式和垂直式三種。
1)螺旋式拉緊裝置
張緊滾筒兩端的軸承座安裝在帶有螺母的滑架上，滑架可以在尾架上移動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)尾架上的螺桿，可使?jié)L筒前后移動(dòng)，以調(diào)節(jié)輸送帶的張力如圖13所示。螺扦的螺紋應(yīng)能自鎖，防止松動(dòng)。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是工作過(guò)程中，張緊力不能保持恒定。一般用于機(jī)長(zhǎng)較短(小于80m)，功率較小的輸送機(jī)上。螺旋拉緊裝置的適用功率范圍及許用張緊力(即上、下兩分支輸送帶張力之和)列于表11。
圖13 螺旋式張緊裝置
Fig. 13 spiral tensioning device
表11 螺旋式張緊裝置的功率和許用張緊力
Table 11 power and allowable tension of spiral take-up equipment
B/mm
500
650
800
1000
1200
1400
適用功率/kW
張 緊 力/N
15.6
12000
20.5
18000
25.2
24000
35
38000
42
50000
58
66000
2)車式拉緊裝置
機(jī)尾張緊滾筒安裝在尾架導(dǎo)軌可移動(dòng)的小車上，鋼絲繩的一端連接在小車上，而另一端懸掛著重錘，如圖14所示。它是依靠重錘的重力拉緊輸送帶，故可以自動(dòng)張緊輸送帶，保持恒定的張緊力。適用于輸送機(jī)距離較長(zhǎng)，功率較大的場(chǎng)合，尤其適于傾斜輸送的輸送機(jī)上。其缺點(diǎn)是機(jī)尾需要有較大的空間。
圖14 車式拉緊裝置
Fig. 14 car-tensioning device
3)垂直拉緊裝置
垂直拉緊裝置如圖15所示。滾筒1安裝在框架2上，重錘3吊掛在框架上，框架沿導(dǎo)軌上下移動(dòng)，利用重錘的重力使輸送帶經(jīng)常處于張緊狀態(tài)。該裝置適用于長(zhǎng)度較大(大于100m)的輸送機(jī)或輸送機(jī)末端位置受到限制的情況。這種拉緊裝置一般適合裝設(shè)在驅(qū)動(dòng)滾筒近處或利用輸送機(jī)走廊下面的空間。
缺點(diǎn)是改向滾筒多，而且物料容易落入輸送帶與張緊滾筒之間，從而損壞輸送帶。
圖15 垂直拉緊裝置
Fig. 15 vertical tensioning device
2. 帶式輸送機(jī)摩擦傳動(dòng)理論
2.1 摩擦傳動(dòng)理論
帶式輸送機(jī)所需的牽引力是通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置中的驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦作用而傳遞的，因而稱為摩擦傳動(dòng)。為確保作用力的傳遞和牽引構(gòu)件不在驅(qū)動(dòng)輪上打滑，必須滿足下列條件：
(1)牽引構(gòu)件具有足夠的張力；
(2)牽引帶與驅(qū)動(dòng)滾筒的接觸表面有一定的粗糙度；
(3)牽引帶在驅(qū)動(dòng)輪上有足夠大的圍包角。
圖 22為一臺(tái)帶式輸送機(jī)的簡(jiǎn)圖。當(dāng)驅(qū)動(dòng)滾筒按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)它與輸送帶間的摩擦力驅(qū)動(dòng)輸送帶沿箭頭方向運(yùn)動(dòng)。
圖22 帶式輸送機(jī)摩擦驅(qū)動(dòng)原理
Fig. 22 belt conveyor friction driving principle
?
在輸送帶不工作時(shí)，帶子上各點(diǎn)張力是相等的。當(dāng)輸送帶運(yùn)動(dòng)時(shí)，各點(diǎn)張力就不等了。其大小取決于張緊力P0、運(yùn)輸機(jī)的生產(chǎn)率、輸送帶的速度、寬度、輸送機(jī)長(zhǎng)度、傾角、托輥結(jié)構(gòu)性能等等。故輸送帶的張力由l點(diǎn)到4點(diǎn)逐漸增加，而在繞經(jīng)驅(qū)動(dòng)滾筒的主動(dòng)段，由4點(diǎn)到l點(diǎn)張力逐漸減小。必須使輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒上的趨入點(diǎn)張力Sn大于奔離點(diǎn)張力S1，方能克服運(yùn)行阻力，使輸送帶運(yùn)動(dòng)。此兩點(diǎn)張力之差，即為驅(qū)動(dòng)滾筒傳遞給輸送帶的牽引力W0。在數(shù)值上它等于輸送帶沿驅(qū)動(dòng)滾筒圍包弧上摩擦力的總和，即
W0=Sn-S1
2.2 提高牽引力的途徑
根據(jù)摩擦傳動(dòng)的理論公式(7)均可以看出，提高帶式輸送機(jī)的牽引力可以采用以下三種方法：
(1)增加奔離點(diǎn)的張力S1，以提高牽引力。具體的措施是通過(guò)張緊輸送機(jī)的拉緊裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。隨著S1的增大，輸送帶上的最大張力也相應(yīng)增大，就要求提高輸送帶的強(qiáng)度，這種做法是不經(jīng)濟(jì)的，在技術(shù)上也不合理。
(2)改善驅(qū)動(dòng)滾筒表面的狀況，以得到較大的摩擦系數(shù)μ，由表29可知，膠面滾筒的摩擦系數(shù)比光面滾筒大，環(huán)境干燥時(shí)比潮濕時(shí)大，所以，可以采用包膠、鑄塑，或者采用在膠面上壓制花紋的方法來(lái)提高摩擦系數(shù)。
(3)采用增加輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒上的圍包角來(lái)提高牽引力。其具體措施是增設(shè)改向滾筒(即增面輪)可使包角由180°增至210°-240°必要時(shí)采用雙滾筒驅(qū)動(dòng)。
3 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算選型
由于帶式輸送機(jī)的零部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，但從整臺(tái)機(jī)器的布置形式、基本尺寸和運(yùn)輸能力等都是根據(jù)工藝要求、用途來(lái)確定的，所以對(duì)整機(jī)來(lái)說(shuō)，是非標(biāo)準(zhǔn)的。由此，需要根據(jù)用途進(jìn)行選型設(shè)計(jì)。
3.1 帶式輸送機(jī)選型設(shè)計(jì)的依據(jù)及要求
1．設(shè)計(jì)依據(jù)
(1)根據(jù)工藝的要求給料和卸料的方法確定帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸線路。如根據(jù)受料點(diǎn)的位置和卸料點(diǎn)的方位，就可以確定帶式輸送機(jī)的水平輸送距離Lh。提升高度H和布置傾角。
(2)根據(jù)運(yùn)輸線路上的地形和途經(jīng)相鄰的設(shè)備以及建筑物的關(guān)系。確定輸送機(jī)運(yùn)輸線路上是否設(shè)置曲線區(qū)段(凹弧段和凸弧段)，或者中間是否要設(shè)置轉(zhuǎn)載點(diǎn)。
(3)根據(jù)運(yùn)輸物料的性質(zhì)和工作環(huán)境，為選擇帶速、帶寬、摩擦驅(qū)動(dòng)提供依據(jù)。
(4)根據(jù)運(yùn)輸機(jī)的生產(chǎn)率，確定輸送機(jī)的規(guī)格等。
2．選型設(shè)計(jì)的要求
帶式輸送機(jī)的選型設(shè)計(jì)要解決以下幾個(gè)問(wèn)題，
(1)確定輸送帶的規(guī)格及電動(dòng)機(jī)功率；
(2)選擇輸送機(jī)所需要的零、部件；
(3)繪出輸送機(jī)安裝關(guān)系圖。
3.2 帶式輸送機(jī)的工藝布置
由于生產(chǎn)系統(tǒng)的需要或建筑結(jié)構(gòu)等種種原因，帶式輸送機(jī)有各種各樣的布置方式。帶式輸送機(jī)最基本的布置形式見圖24中的a、b、c、d、e等五種形式。其中a——水平式；b——傾斜式；c——由傾斜轉(zhuǎn)為水平式；d——由水平轉(zhuǎn)為傾斜式，采用平緩彎曲的布置形式，e——由水平轉(zhuǎn)入傾斜向上，采用急劇彎曲的布置形式。
圖24c是由傾斜轉(zhuǎn)變?yōu)樗降膸捷斔蜋C(jī)，在轉(zhuǎn)折點(diǎn)附近的托輥，如對(duì)于平型上托輥，可以由兩個(gè)改向滾筒代替；對(duì)于槽形托輥，這個(gè)轉(zhuǎn)折段就應(yīng)該做成圓弧形(凸形)，同時(shí)托輥間距要比一般的間距小一倍，否則可能使輸送帶產(chǎn)生折皺或?yàn)⒙湮锪?。轉(zhuǎn)折段圓弧的最小曲率半徑見表13。
表13 帶式輸送機(jī)凸弧段的曲率半徑
Table 13 the radius curvature of the belt conveyor convex arc
輸送帶寬度B/mm
500-650
800-1000
1200
1400
曲率半徑R1/m
12
18
22
26
圖24d是由水平轉(zhuǎn)為傾斜的帶式輸送機(jī)，其轉(zhuǎn)折處是根據(jù)輸送帶下垂曲線來(lái)布置托輥的輸送帶的懸垂線，在理論上是條拋物線，實(shí)際上可按圓弧布置，圓弧半徑取決于輸送帶的寬度和張力。由水平轉(zhuǎn)為傾斜的轉(zhuǎn)折圓弧(又稱凹弧段)，其最小曲率半徑見表14。如果圓弧半徑小于表中數(shù)值，則輸送帶就會(huì)離開托輥，造成輸送帶扭轉(zhuǎn)而灑落物料(繞中線)；實(shí)際上，由于輸送帶上負(fù)荷的變化，即使所取得的半徑比最小允許值大得多，輸送帶也有可能離開托輥。所以在有些轉(zhuǎn)折處采取壓輪的方法，即用兩個(gè)壓輪將輸送帶凹弧段上股壓住，中間仍可以通過(guò)物料；下股用變向滾筒轉(zhuǎn)折。
表14 帶式輸送機(jī)凹弧段的曲率半徑（TD75型）
Table 14 the radius curvature of belt conveyor concave arc (TD75 type)
輸送帶寬度B/mm
500-650
800-1000
1200-1400
曲率半徑R2/m
80
100
120
在進(jìn)行帶式輸送機(jī)布置時(shí)，應(yīng)特別注意輸送機(jī)的轉(zhuǎn)載點(diǎn)。當(dāng)兩條輸送機(jī)轉(zhuǎn)載時(shí)，轉(zhuǎn)載點(diǎn)的空間尺寸應(yīng)保證能安裝一臺(tái)輸送機(jī)機(jī)頭和下一臺(tái)輸送機(jī)機(jī)尾的所有部件，同時(shí)應(yīng)使物料能夠順利流入下一臺(tái)輸送機(jī)中。
在輸送機(jī)走廊里，帶式輸送機(jī)安裝尺寸如圖25所示。若同時(shí)安裝兩臺(tái)，則中間人行道至少要保持700mm寬。而兩邊通道尺才為400mm，圖中B0=B+(300～400)mm。
圖24，圖25
圖24 帶式輸送機(jī)最基本的布置形式
a— 水平式；b—傾斜式；c—由傾斜轉(zhuǎn)為水平式；d—由水平轉(zhuǎn)為傾斜式，
b— 采用平緩彎曲的形式；e—由水平轉(zhuǎn)入傾斜向上，采用急劇彎曲的布置形式
Figure 24 the basic layout of belt conveyor
a-horizontal; b-tilt type; c-by-tilt to the level; d-by-level to tilt,
b-a gentle bend in the form; e-turn by the level of tilt upward, a sharp bend in the form of arrangement
3.3 零部件設(shè)計(jì)計(jì)算及選擇
3.3 零部件設(shè)計(jì)計(jì)算及選擇
根據(jù)工藝布置和計(jì)算結(jié)果，即可選擇零部件。
3.3.1 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)、符號(hào)和單位
3.3.1.1 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)
本設(shè)計(jì)關(guān)于輸送機(jī)輸送能力、輸送帶上物料的橫截面積、運(yùn)行功率和張力的計(jì)算，均執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17119－1997 ISO 5048:1989——《連續(xù)搬運(yùn)設(shè)備 帶承載托輥的帶式輸送機(jī) 運(yùn)行功率和張力的計(jì)算》。
3.3.1.2 符號(hào)和單位
本設(shè)計(jì)計(jì)算使用的符號(hào)和單位，除增加了G1、G2、Im、Mmax、Q、R1、R2和z外，均與GB/T 17119－1997相同，見表15。
圖25帶式輸送機(jī)在走廊內(nèi)布置尺寸
Fig.25 belt conveyors in the corridors within the layout size
3.3.2 原始數(shù)據(jù)及工作條件
表15 符號(hào)和單位
Table 15 marks and unit
符號(hào)
說(shuō)明
單位
符號(hào)
說(shuō)明
單位
ao
輸送機(jī)承載分支托輥間距
M
l
導(dǎo)料板（導(dǎo)料槽）的長(zhǎng)度
m
aU
輸送機(jī)回程分支托輥間距
m
l3
中間輥長(zhǎng)度（三輥槽形）
m
A
輸送機(jī)清掃器與輸送帶的接觸面積
m2
lb
加速段長(zhǎng)度
M
b
輸送帶裝載物料的寬度（即輸送帶實(shí)際充滿或支撐物料的寬度）；輸送帶的可用寬度
M
L
輸送機(jī)長(zhǎng)度（頭尾滾筒中心距）
M
b1
導(dǎo)料欄板間的寬度
m
L0
輸送機(jī)附加長(zhǎng)度
M
B
輸送帶寬度
M
Le
裝有前傾托輥的輸送機(jī)長(zhǎng)度
M
C
系數(shù)（附加阻力）
1
Mmax
傳動(dòng)滾筒最大扭矩
kN.m
Cε
槽形系數(shù)
1
p
輸送帶清掃器與輸送帶間的壓力
N/m2
d
輸送帶厚度
m
PA
傳動(dòng)滾筒所需運(yùn)行功率
kW
d0
滾筒軸承內(nèi)徑
m
PM
驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需運(yùn)行功率
kW
D
滾筒直徑
m
qB
承載分支或回程分支每米輸送帶質(zhì)量
kg/m
e
自然對(duì)數(shù)底
1
qG
每米輸送物料的質(zhì)量
kg/m
f
模擬摩擦系數(shù)
1
qRO
輸送機(jī)承載分支每米托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量
kg/m
F
滾筒上輸送帶平均張力
N
qRU
輸送機(jī)回程分支每米托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量
kg/m
F1
滾筒上輸送帶緊邊張力（見圖3-3）
N
Q
輸送機(jī)小時(shí)生產(chǎn)能力
t/h
F2
滾筒上輸送帶松邊張力（見圖3-3）
N
R1
輸送機(jī)凸弧半徑
m
FH
主要阻力
N
R2
輸送機(jī)凹弧半徑
m
Fmax
輸送帶最大張力
N
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