帶式輸送機整機及部件設計含開題及4張CAD圖
帶式輸送機整機及部件設計含開題及4張CAD圖,輸送,整機,部件,設計,開題,cad
附件6
中期報告
（學生用表）
系（部）： 專業(yè)： 班級：
學生姓名
學號
指導教師
課題名稱
帶式輸送機整機及部件設計
簡述開題以來所做的具體工作和取得的進展或成果：
1、查找了大量的相關文獻，并進行了整理與歸納。
2、查看了礦上關于帶式輸送機的設計手冊、使用說明以及維護與保養(yǎng)措施。
3、基本完成了皮帶輸送機的方案選擇和及部件的選型。
4、確定了設計方案，及主要設計參數(shù)的計算。
5、根據(jù)參數(shù)繪制出主要零件的圖紙，并一步步趨于完善。
存在的具體問題與解決方法：
1、對機頭減速器不是很熟悉，需要再仔細查找相關資料進行學習與完善。
2、在計算總阻力時各種附件阻力的計算不是很熟練，需要重復性的多計算幾次，并找老師傅請教。
3、在繪制CAD圖紙時發(fā)現(xiàn)自己對CAD操作有待提高，需要對CAD操作進行練習。
4、有些圖標沒有對其進行標注，下一步進行完善。
下一步工作的主要研究任務、具體設想與安排：
任務：
對帶式輸送機結構的設計以及主要部件CAD圖紙的完善，設計說明書的起稿。
設想：
結合礦上現(xiàn)有的輸送機的CAD圖紙進行進一步的改進與完善，期間要與礦上的老師傅進行交流與探討，彌補自己設計的不足之處。
安排：
在四月底之前完成所有CAD圖紙的繪制，并盡可能地完成設計說明書的編寫，一步步完成自己的畢業(yè)設計。
指導教師對前期工作的評價：
指導教師簽名：
年 月 日
注：1、本表可根據(jù)內(nèi)容續(xù)頁；2、指導教師評價及簽名手寫，其他內(nèi)容電子版填寫。
附件3
任務書
（指導教師用表）
系（部）： 專業(yè)： 班級：
學生姓名
指導教師姓名
論文（設計）題目
帶式輸送機整機及部件設計
下達任務日期
任務起止日期
主要研究內(nèi)容及方法
1、帶式輸送機整體結構概述；
2、給定參數(shù)要求進行帶式輸送機的理論計算；
3、根據(jù)設計準則與計算結果按給定參數(shù)要求進行部件選型校核。
主要任務及目標
1、完成帶式輸送機整機及部件的理論設計；
2、用CAD完成帶式輸送機的整體結構圖，并提供造型圖；
3、提供結構設計圖4張，一張0號，三張1號。
主要參考文獻
[1] 于學謙. 礦山運輸機械[M]. 中國礦業(yè)大學出版社, 1998年.
[2]李利,王瑞,黨棟.帶式輸送機的技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].橡膠工業(yè),2015,62(02):123-127.
[3]張妙恬,馮禹,張博,杜巖,孟國營.礦用長距離大傾角下運帶式輸送機設計[J]. 煤礦機械,2014,35(02):24-27
進度安排
各階段工作任務
起止日期
接收任務書、查閱文獻、收集資料， 撰寫開題報告。
3.5 -3.10
完成開題報告審核工作，進行畢業(yè)設計實地調(diào)研。
3.11 -3.20
總體結構方案設計,初始計算以及輸送機傳動裝置設計。
3.21-3.31
輸送機各部件的強度計算與校核，提交中期檢查記錄。
4.1 -4.15
根據(jù)計算結果用Auto CAD繪圖軟件完成輸送機零件圖和裝配圖的繪制。
4.16 -4.28
圖紙最終定稿、打印，編寫設計說明書，答辯。
4.29 -6.2
任務下達人簽名
任務接收人簽名
教研室指導小組組長簽名
系部領導小組組長簽名
注：1、本表可根據(jù)內(nèi)容續(xù)頁；2、本表一式兩份，學生、系部存檔各一份；3、簽名需手寫，其他內(nèi)容電子版填寫。
附件7
工作中期檢查記錄
系（部）： 專業(yè)： 班級：
姓名
學號
指導教師
檢
查
主
要
內(nèi)
容
畢業(yè)設計的進度如何，目前已經(jīng)完成的內(nèi)容，尚需完成的內(nèi)容等。
已完成的內(nèi)容：
畢業(yè)設計基本按照進度進行。通過查閱文獻、收集資料， 明確了思路，撰寫了開題報告；針對畢業(yè)設計進行了實地調(diào)研；完成了輸送機總體結構方案設計，完成了輸送機的整機及部件的初始計算，輸送機傳動裝置設計；輸送機各部件的強度計算與校核；用Auto CAD軟件繪制了輸送機零件圖和裝配圖。
需完成的內(nèi)容：
進一步審核設計計算，完成校核計算；完善圖紙，編寫說明書初稿。
指導教師是否到位，有無指導記錄，記錄情況如何等。
指導教師每周基本同同學進行一次設計的檢查與輔導，針對每個學生的設計進度情況，進行不同的指導，并做好記錄。
存在的問題及擬采取的方法等。
存在問題：
1、設計中所運用的準則計算掌握得不到位；
2、整體部件協(xié)調(diào)問題的研究不夠，對相關問題的支撐程度不足。
解決方法：
1、對設計所涉及的知識以及前人的研究成果理解程度需要更加深刻，在這個基礎上才能得到有深度的結論。
2、需要對已完成的資料進行多次審閱，從資料、結構等方面給予調(diào)整。
畢業(yè)論文（設計）工作領導小組意見
組長簽名：
年 月 日
注：1、本表可根據(jù)內(nèi)容續(xù)頁；2、領導小組意見手寫，其他內(nèi)容電子版填寫。
附件5
開題報告
（學生用表）
系（部）： 專業(yè)： 班級：
課題名稱
帶式輸送機整機及部件設計
指導教師
學生
學號
1、 課題的來源及意義
帶式輸送機因其具有結構緊湊、傳動效率高、噪聲低、使用壽命長、運轉(zhuǎn)穩(wěn)定、工作可靠性和密封性好、占據(jù)空間小等特點，并能適應在各種惡劣工作環(huán)境下工作，包括潮濕、泥濘、粉塵多等，所以它已經(jīng)是國民經(jīng)濟中不可或缺的關鍵設備。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。
一次偶然的機會我來到了煤礦上實習，而井下最常見的用的最多的，就是帶式輸送機了。據(jù)我了解，目前，帶式輸送機已經(jīng)成為露天礦和地下礦的聯(lián)合運輸系統(tǒng)中重要的組成部分。為了更好的研究帶式輸送機的工作組成原理，發(fā)現(xiàn)及改進其不足之處，本課題所研究的是大傾角、下運帶式輸送機。此次研究的主要問題在于系統(tǒng)的驅(qū)動件布置、軟啟動和制動問題。帶式輸送機向下運送物料時，其驅(qū)動電動的運行工礦有別于一般的帶式輸送機。由于運轉(zhuǎn)上的需要，在結構上有特點，控制上有特殊需求。下運帶式輸送機的制動裝置及其控制技術尤為關鍵。如何實現(xiàn)制動與自動張緊，逐漸向智能化、自動化、人性化方向發(fā)張，是目前帶式輸送機的發(fā)展方向，也是本課題的研究目的和意義所在。相信隨著課題的不斷深入，對帶式輸送機將會有更深入的了解，為以后的學習也能打下夯實的基礎。
二、國內(nèi)外發(fā)展狀況及研究背景
帶式輸送機自1795年被發(fā)明以來，經(jīng)歷了兩個多世紀的發(fā)展，特別是第二次工業(yè)革命帶來了新材料、新技術的采用，使帶式輸送機的發(fā)展步入一個新紀元。當今，無論從輸送量、、運距、經(jīng)濟效益等各方面來衡量，它已經(jīng)可以同火車、汽車運輸相抗衡，成為三足鼎立局面，并成為各國爭先發(fā)展的行業(yè)。目前帶式輸送機是生產(chǎn)中最常用的運輸工具之一，與其他的運輸工具相比，其具有輸送能力大、結構簡單、運行可靠、能連續(xù)輸送、投資費用相對較低及維護方便等特點而被廣泛應用于港口、碼頭、冶金、熱電廠、焦化廠、露天礦和煤礦井下的物料輸送等。它大大的減輕了勞動強度和提高生產(chǎn)效率。在現(xiàn)有帶式輸送機的設計制造理論的基礎上，提出大運量、長運距下的帶式輸送機的設計制造方案。經(jīng)過研究分析，設計出大運量、長運距下的帶式輸送機的可行方案。
國外對帶式輸送機的研究和使用比較早，尤其是工業(yè)科技發(fā)達的國家，帶式輸送機的技術水平更高。帶式輸送機的功能更豐富，應用范圍更廣泛，還研發(fā)出高技術的帶式輸送機，并用于實際生產(chǎn)中。如高傾角帶式輸送機、管狀帶式輸送機、水平轉(zhuǎn)彎帶式輸送機等各種多功能高技術的機型。與常規(guī)帶式輸送機相比,高傾角帶式輸送機具有常規(guī)帶式輸送機的所有特點，而且在提升高度相同的情況下，所占地面和空間少，并且投資成本低。美國大陸運輸設備公司和德國Trellex FIexowell公司已生產(chǎn)出輸送量可達4000 t/h，提升高度300 m，傾角90度的壓帶式輸送機。1996 年5 月,美國紐約北部一個水庫隧道的豎井開鑿中應用帶式輸送機將料袋式垂直提升, 運速2.42m /s，連續(xù)垂直提升了208m。管狀帶式輸送機采用封閉輸送的方式，輸送傾角大，輸送線可沿空間曲線靈活布置，水平轉(zhuǎn)彎半徑小，運輸距離長，成本低、安裝維護方便、使用可靠等優(yōu)點。水平轉(zhuǎn)彎帶式輸送機可以代替沿折線布置的、由多臺單獨的直線輸送機串聯(lián)而成的運輸系統(tǒng)，沿復雜的空間折曲線路實現(xiàn)物料的連續(xù)運輸。輸送帶平面上轉(zhuǎn)彎運行，可以大大簡化物料運輸系統(tǒng)，減少轉(zhuǎn)載站的數(shù)目，降低基建工程量和投資。法國在這種帶式輸送機的研制和使用方面，具有國際領先水平。1980年法國生產(chǎn)了一臺拐彎帶式輸送機機長11.12km, 高差577m。澳大利亞恰那礦生產(chǎn)的一臺水平拐彎帶式輸送機曲率半徑9km, 弧長4km, 功率3 *700 kW (直流)。還有就是帶式輸送機本身的技術與裝備的巨大發(fā)展，尤其是長距離、大運量、高運速的帶式輸送機已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術是開發(fā)應用了帶式輸送機動態(tài)分析與監(jiān)控技術，提高了帶式輸送機的運行性能和可靠性。目前，世界上單機運距最長達30.4km 帶式輸送機已在澳大利亞的鋁釩土礦投入使用；運輸量達到37500t/h，帶速為 7.4m/s的一條大型帶式輸送機已應用于德國露天煤礦。
目前，帶式輸送機的關鍵技術與裝備有以下幾個特點：
設備大型化、應用機電一體化、計算機監(jiān)控等技術，采用大功率軟起動與自動張緊技術，對帶式輸送機的起動、制動和拉緊部分進行實時分析與監(jiān)控,實現(xiàn)智能化,有效地降低了輸送帶的動張力和彈性振動，并能過載保護,設備運行性能好，運輸效率高。
采用多電機變頻驅(qū)動、輸送機運行變向等技術，以滿足輸送機朝大功率、大運量、長運距的方向發(fā)展，提高設備的運行效率，保證設備運行的穩(wěn)定性。
應用新型、可靠性高的元部件。如包含等在內(nèi)的各種先進的大功率驅(qū)動裝置與調(diào)速裝置、高壽命高速托輥、自清式滾筒裝置、高效貯帶裝置、快速自移機尾等。
隨著我國生產(chǎn)力水平的不斷提高，為了適應這高產(chǎn)高效集中化的生產(chǎn)，我國的帶式輸送機有了很大的發(fā)展，在帶式輸送機的關鍵技術方面的理論研究和新產(chǎn)品的研發(fā)都取得了很大的成就，帶式輸送機的產(chǎn)品類型也不斷增多，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。如大傾角帶式輸送機成套設備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等填補了多項國內(nèi)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，研制成功了多種軟起動和制動裝置以及以PLC為核心的編程電控裝置，應用動態(tài)分析、智能化控制等技術，驅(qū)動系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器?？梢姡母镩_放以來我國帶式輸送機技術獲得了巨大的發(fā)展。
雖然國內(nèi)的帶式輸送機技術水平有了巨 大的提高，但是從總體來看，國內(nèi)的帶式輸送機與國外的相比在某些技術方面仍然存在一定的差距，與國外的先進產(chǎn)品相比，輸送機的機型較小，運送速度低，運行的可靠性差，并且輸送機的生產(chǎn)成本高,我國輸送機的技術有待發(fā)展。因此，我們要學習借鑒國外的先進技術經(jīng)驗，努力縮小差距，爭取在帶式輸送機技術方面取得更大的成績。
三、研究目標及內(nèi)容
帶式輸送機設計的開始，首先要對系統(tǒng)初步設計，接著對系統(tǒng)設計進行設計計算，根據(jù)各個受力的計算，進行機械設備的選擇確定，確定其電動機、減速帶、聯(lián)軸器以及拉緊裝置的選擇；然后對系統(tǒng)電氣控制設計，設計電氣系統(tǒng)綜合保護，軟啟動裝置。
本課題通過查閱資料，在現(xiàn)有技術的基礎上，設計出一款大運量多功能的帶式輸送機。
帶式輸送機初步設計計算
布置形式的分析確定，帶速的選擇；輸送帶帶寬、類型的選擇確定；輸送帶線質(zhì)量的計算；物料線質(zhì)量的計算；托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量的計算；各直線區(qū)段阻力計算；局部阻力計算；輸送帶各點張力計算及強度校核；變坡段曲率半徑的確定；滾筒牽引力與電機功率的計算；拉緊力與拉緊行程的計算；制動力矩的計算。
機械裝置的選擇與確定
電動機、減速器、聯(lián)軸器的選擇；軟起動裝置或制動裝置的選擇；傳動滾筒、改向滾筒的選擇與設計；采用托輥、托輥組的種類、結構形式及特點；采用拉緊裝置的結構與特點。
根據(jù)任務書查閱相關資料，進行總體分析和設計：選擇輸送機類型、零件型號等，為后面的計算做準備。
結構設計：通過設計的數(shù)據(jù)，根據(jù)帶式輸送機卸料車各零部件的強度、剛度、壽命要求以及各零部件之間的相互關系，計算出零件的結構尺寸。
實體建模：根據(jù)上一步計算出的結構尺寸用AUTOCAD完成帶式輸送機裝配圖。
圖紙生成： 整機總圖A0一張；上托輥圖A1一張；傳動滾筒圖A1一張；頭架圖A1一張；
四、本課題研究方法及進度安排
研究方法：
1. 調(diào)查法；2.觀察法；3.文獻研究法；4.定性分析法；5.定量研究法。
進度安排：
3月5號到3月10號 接收任務書、查閱文獻、收集資料， 撰寫開題報告；
3月11號到3月20號 完成開題報告審核工作，進行畢業(yè)設計實地調(diào)研；
3月21號到3月31號 輸送機總體結構方案設計,通過查閱資料和手冊完成初始計算，輸送機傳動裝置設計；
4月1號到4月15號 輸送機各部件的強度計算與校核，提交中期檢查記錄；
4月16號到4月28號 根據(jù)計算結果用Auto CAD繪圖軟件完成輸送機零件圖和裝配圖的繪制；
4月29號到5月18號 圖紙最終定稿、打印，說明書草稿初稿；
5月19號到6月2號 編寫設計計算說明書，形成畢業(yè)設計全部文件，準備答辯。
五、研究方案的可行性分析和已具備的研究條件
我準備先收集帶式輸送機的資料，了解帶式輸送機的工作原理和通用的結構。然后再從設計的任務出發(fā)開始設計機械，在這過程中我會好好的復習以前學習的知識，主動地學習需要的新知識，積極的查閱所需要的參考資料、手冊，努力的做出一個優(yōu)秀的設計方案。
原始數(shù)據(jù)（資料）：
1.物料密度γ=0.95t/m3；
2.動堆積角20°、靜堆積角；
3.輸送量Q=1200t/h；
4.輸送機長度Lh=1500m ；
5.原煤粒度0～300mm；
6.輸送機傾角δ=15°；
7.帶寬B=1200mm；
8.WL1=30m 帶速v=3.15m/s；
9.工作環(huán)境：多塵潮濕。
六、參考文獻
[1]王鷹等. 連續(xù)輸送機械設計手冊[M]. 中國鐵道出版社，2001年
[2]北京起重機機械研究所、武漢豐凡科技開發(fā)有限責任公司. DTⅡ(A)型帶式輸送機機械設計手冊[M]. 冶金工業(yè)出版社，2003年8月.
[3]太原重型機械學院王鷹、大連理工大學呂建行等. 起重運輸機械設計圖冊[M].
[4]張鉞等.新型園管帶式輸送機設計手冊.化學工業(yè)出版社，2007年
[5]太原科技大學 徐格寧.機械裝備金屬結構設計.機械工業(yè)出版社，2009年
[6]李廉錕.結構力學（第五版）.高等教育出版社，2010年
[7]機械設計手冊編委會. 機械設計手冊新版（第1、2、3、4、5、6卷）[M]. 機械工業(yè)出版社， 2004年8月.
[8]上海煤礦機械研究所. 煤礦機械設計手冊[M]，1972年.
[9]于學謙. 礦山運輸機械[M]. 中國礦業(yè)大學出版社, 1998年.
[10]黃大巍、李鳳、毛文杰等.現(xiàn)代起重運輸機械[M]. 化學工業(yè)出版社，2006年3月.
[11]宋偉剛,季洪博.圓管帶式輸送機的研究進展及其設計計算方法[J].工程設計學報,2018,25(01):1-11.
[12]劉洵文.煤礦井下V型特殊巷道段帶式輸送機設計研究[J].煤炭科學技術,2017,45(09):157-161.
[13]彭天好,黃鵬,張義龍,王光耀,沈磊.帶式輸送機機尾滾筒清淤裝置設計與研制[J].煤炭科學技術,2015,43(10):107-110.
[14]李利,王瑞,黨棟.帶式輸送機的技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].橡膠工業(yè),2015,62(02):123-127.
[15]張妙恬,馮禹,張博,杜巖,孟國營.礦用長距離大傾角下運帶式輸送機設計[J]. 煤礦機械,2014,35(02):24-27
指導教師意見：
指導教師簽名：
年 月 日
注：1、本表可根據(jù)內(nèi)容續(xù)頁；2、指導教師意見及簽名手寫，其他內(nèi)容電子版填寫。
附件4
指導記錄
（指導教師用表）
系（部）： 專業(yè)： 班級：
姓名
學號
指導教師
副教授
畢業(yè)設計題目
帶式輸送機整機及部件設計
日 期
指導內(nèi)容
存在問題
指導
學時數(shù)
2018．03．05
首次小組指導，課題下達，指導老師根據(jù)實際情況安排畢業(yè)設計課題的分配，并詳細介紹了設計中的注意事項，布置了開題報告
不確定自己的實際情況，不好定題。
2學時
2018．03．09
指導老師檢查每個同學的開題報告，指出其中的不足，提出修改意見。
沒有找到足夠的參考資料，不足以定題。
2學時
2018．03．16
指導老師再此檢查開題報告，確定無誤以后，開始講解設計章節(jié)安排，布置下一階段的任務。
找不到足夠的參考文獻。
2學時
2018．03．20
聽取各個同學對自己課題設計思路的闡述，老師指出其中的不足之處并對每個同學的課題的重點進行詳細解釋.
在剛剛開始的時候，好多東西都不懂，不好上手。
2學時
2018．03．23
對各個同學目前主要設計的東西進行分析，讓同學們有了清晰的思路。
思路不是很清晰。
2學時
2018．03．30
檢查已經(jīng)計算的部分，督促同學盡快完成計算，指導老師對每個同學遇到的問題進行耐心的回答，并對結構設計計算提出了一些建議。
設計結構的一些細節(jié)問題不是很清楚。
2學時
2018．04．06
本次指導過程主要針對的是各個設計中的計算，強調(diào)要嚴格按照國家標準進行計算，對計算結果嚴格檢查，不能出現(xiàn)差錯，否則無法進行下一步的工作。
設計初稿方向不明確，各章節(jié)內(nèi)容過亂。
2學時
2018．04．13
本次主要檢查結構設計部分，對有問題的地方進行指導糾正，然后對同學們的疑惑進行答疑。
對一些標準零件的型號和規(guī)格不清楚。
2學時
2018．04．20
對已經(jīng)繪制的零件圖進行了查閱，并指出錯誤。
設計中的格式有些要求不符，需要進一步修改。
2學時
2018．04．25
對已繪制的零件圖進行了進一步的查閱，并催促同學們進行總裝圖的繪制。
對大體結構不清楚。
2學時
2018．04．28
對繪制裝配圖的進度進行了檢查，并催促同學們完成裝配圖。
基本完成所有零件圖和裝配圖的繪制，但是還有一些細節(jié)問題需要優(yōu)化。
2學時
2018．05．04
本次指導老師檢查了裝配體，給出了一定的指導意見，對圖中出現(xiàn)的問題進行仔細的講解。
零件圖中的一些細節(jié)問題還需要進一步的優(yōu)化。
2學時
2018．05．11
本次指導時，在檢查CAD圖的同時，提到了說明書的重要性，催促我們盡快完成說明書。
說明書內(nèi)摘要部分需要修改，同時還有格式部分也需要修改。
2學時
2018．05．18
本次檢查指導時，基本已經(jīng)完成了老師對其中的格式字體部分進行檢查，進一步加強了格式的重要性。
對說明書內(nèi)一些細節(jié)性的格式還需要修改比如：行間距。
2學時
2018．05．22
打印初稿，并交給老師查閱，老師指出問題，進行指導。
參考文獻書刊有些陳舊。
2學時
2018．05．25
整理資料，進行最后的檢查，準備答辯。
對答辯需要準備的資料不清楚。
2學時
注：本表可續(xù)頁，由指導教師根據(jù)畢業(yè)設計指導工作方案和實際指導情況填寫（可電子版填寫）。
帶式輸送機整機及部件設計
摘 要
本課題對帶式輸送機整機及部件進行了設計。選擇本課題是為了更好地了解通用帶式輸送機各部分的組成及裝配關系。首先，對帶式輸送機作了簡單的概述介紹；然后，依據(jù)DTⅡ(A)型帶式輸送機設計手冊設計準則與計算方法，按照給定參數(shù)要求進行了帶式輸送機的理論計算；接著，根據(jù)這些設計準則與計算結果按照給定參數(shù)要求進行部件選型，對所選擇的輸送機各主要零部件進行了校核。之后，對頭部清掃器、改向滾筒尾架、進料倉漏斗進行選型繪圖。
目前，帶式輸送機正朝著長距離、高速度、大運量、低污染的方向發(fā)展。在帶式輸送機的設計、制造以及應用方面,我國與國外先進水平相比仍有一定差距,國內(nèi)在設計制造帶式輸送機過程中存在著很多不足。但隨著我國經(jīng)濟快速的發(fā)展，起重運輸機械在國民經(jīng)濟中的地位日益重要，所以帶式輸送機已經(jīng)是國民經(jīng)濟中不可或缺的關鍵設備。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。
關鍵詞：帶式輸送機；設計計算；零部件
ABSTRACT
The whole machine and parts of belt conveyor are designed. This topic is selected to better understand the composition and assembly relationship of each part of the universal belt conveyor. First, the belt conveyor is briefly introduced. Then, on the basis of DT Ⅱ (A) type belt conveyor design manual design criterion and calculation method, in accordance with the requirements for A given parameter has carried on the theoretical calculation of the belt conveyor; Then, according to these design criteria and calculation results, the selected parts are selected according to the given parameters, and the selected main parts of the conveyor are checked. After that, the head sweeper, reversing cylinder tail frame and hopper are selected for drawing.
At present, belt conveyor is developing towards long distance, high speed, large volume and low pollution. In the design, manufacture and application of belt conveyor, there is still a certain gap between China and foreign advanced level. There are many deficiencies in the design and manufacture of belt conveyor in China. However, with the rapid development of China's economy, hoisting and transportation machinery plays an increasingly important role in the national economy, so belt conveyor has become an indispensable key equipment in the national economy. In addition to the realization of international interconnection and network, the design, development, manufacture and sales cycle of belt conveyor are greatly shortened, making it more competitive.
Key words: Belt conveyor; Design calculation; Parts
目 錄
第1章 緒論 1
第2章 帶式輸送機概述 3
2.1 帶式輸送機的工作原理 3
2.2 帶式輸送機的應用 4
2.3帶式輸送機的布置形式 5
第3章 帶式輸送機的設計與計算和其部件的選型 7
3.1 已知原始的參數(shù)和初選設計的參數(shù) 7
3.1.1 原始參數(shù) 7
3.1.2 初選設計參數(shù) 8
3.2 核算輸送能力 8
3.3 核算輸送機帶寬 9
3.4 計算圓周驅(qū)動力和傳動功率 9
3.4.1 主要阻力 9
3.4.2 主要特種阻力 11
3.4.3 附加特種阻力 12
3.4.4 傾斜阻力 12
3.4.5 圓周驅(qū)動力 13
3.4.6 傳動功率計算 13
3.5 張力計算 14
3.5.1 輸送帶不打滑條件校核 14
3.5.2 輸送帶下垂校核 14
3.5.3 特性點張力計算 15
3.5.4 確定傳動滾動合張力（功率配比） 16
3.5.5 確定驅(qū)動裝置 18
3.5.6 拉緊裝置計算 19
3.5.7 輸送帶的選擇計算 19
3.5.8 啟動制動驗算 20
3.5.9 逆止力的計算 22
3.5.10 凸凹弧段尺寸 22
3.6 滾筒型號 23
3.7 制動裝置的選擇 24
3.7.1 逆止器 24
3.7.2 制動器 24
3.8 托輥 25
3.8.1 托輥型式 25
3.8.2 托輥間距的確定 25
3.8.3 托輥載荷校核 25
第4章其他部件的選用 29
4.1機架與中間架 29
4.2給料裝置 30
4.3卸料裝置 30
4.4清掃裝置 31
4.5頭部漏斗 33
4.6電氣及安全保護裝置 33
總 結 35
附 錄 37
參考文獻 39
致 謝 41
第1章 緒論
目前，帶式輸送機已經(jīng)成為露天礦和地下礦的聯(lián)合運輸系統(tǒng)中重要的組成部分。為了更好的研究帶式輸送機的工作組成原理，發(fā)現(xiàn)及改進其不足之處，本課題所研究的是大傾角、下運帶式輸送機。此次研究的主要問題在于系統(tǒng)的驅(qū)動件布置、軟啟動和制動問題。帶式輸送機向下運送物料時，其驅(qū)動電動的運行工礦有別于一般的帶式輸送機。由于運轉(zhuǎn)上的需要，在結構上有特點，控制上有特殊需求。下運帶式輸送機的制動裝置及其控制技術尤為關鍵。如何實現(xiàn)制動與自動張緊，逐漸向智能化、自動化、人性化方向發(fā)張，是目前帶式輸送機的發(fā)展方向，也是本課題的研究目的和意義所在。
本次畢業(yè)設計的帶式輸送機，是在原DTⅡ(A)型帶式輸送機的基礎上進行的一些改造與設計，原參數(shù)的選取來源于毛家莊煤業(yè)有限公司井下8201運輸巷道中的一段帶式輸送機。
原始參數(shù):
原煤密度γ=0.95t/m3
動堆積角20°
靜堆積角
輸送量Q=1200 t/h
輸送機長度Lh=1500m
原煤粒度0～300mm
輸送機傾角δ=15°
帶寬B=1200mm WL1=30m
帶速v=3.15m/s
工作環(huán)境：多塵潮濕
工作地點：毛家莊煤礦8201運輸巷道
設計解決的問題：
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，并進行創(chuàng)新設計。
第2章 帶式輸送機概述
2.1 帶式輸送機的工作原理
帶式輸送機在日常生活中俗稱為膠帶式輸送機，它的主要部件由輸送帶，也稱膠帶，牽引機構、承載機構二者能夠由輸送帶同時帶動。帶式輸送機的各個部件的組成部分和它工作時的操作原理如圖2-1所示。
輸送帶在運作的時候，經(jīng)過傳動滾筒、機尾換向滾，進行繞行，這時會呈現(xiàn)出一個無極的環(huán)形圈帶。托輥托住輸送帶的上邊部分和下邊部分。為了保證輸送帶的有效運行，拉緊裝置給其提供了足夠的拉力。在它工作的時候，拉緊裝置和輸送帶之間能夠產(chǎn)生足夠的摩擦力，產(chǎn)生的摩擦力會使輸送帶正常運轉(zhuǎn)起來。我們把物料放在裝載的地方，然后輸送到輸送帶上邊，這時會形成一個持續(xù)運動的物體流動模式，可以到卸載點的卸載。這樣在一般的情況下，物品是裝到帶上的，也就是承載段的面上，在輸送機頭部卸掉物料。
普通型帶式輸送機有上帶和下帶兩部分組成，但是是分為不同的形狀的，上帶是用槽型托輥支撐的，它的作用體現(xiàn)在增大物流斷面積，下帶是因為返回段（空載的），所以一般表現(xiàn)為平托輥。帶式輸送機的應用是非常廣泛的，不僅有水平方向的、傾斜方向，而且還有垂直段的輸送。普通型帶式輸送機一般在傾斜向上的物料的運輸，必須保證它的傾斜角度一般不得大于18°，向下運輸不大于15°。
在帶式輸送機的部件中，最易磨損和最貴的是輸送帶。輸送帶既是承載機構，又是牽引機構。常用的輸送帶有3種類型，即普通輸送帶、鋼絲繩芯輸送帶和鋼絲繩牽引輸送帶。但是按帶芯結構材料又可分為鋼絲繩芯輸送帶、尼龍芯輸送帶、維棉芯輸送帶和帆布芯輸送帶。在煤礦中用的最多的就是鋼絲繩芯阻燃輸送帶。
輸送帶是由托輥來支撐的，以此來減少輸送帶運行阻力，并使輸送帶懸垂度不超過一定限度，以保證輸送帶運行平穩(wěn)。托輥安裝在機架上。托輥由軸、軸承和標準套筒等組成。托輥按用途可分為：槽形托輥、平行托輥、調(diào)心托輥和緩沖托輥四種。
提高傳動裝置的牽引力可以從考慮下面三個方面：
增大拉緊力。如果初張力得到增大，毋庸置疑，這樣就會使輸送帶在經(jīng)過傳動滾筒分離點時產(chǎn)生的張力S1增加,這種辦法提高牽引力雖然可行。但張力S1增大以后，輸送帶的斷面也會隨之增大，最終會使傳動裝置的結構尺寸增大， 考慮到經(jīng)濟成本這個現(xiàn)實因素，因此設計的時候不宜采用。但在輸送帶運轉(zhuǎn)的時候，它的長度會伸出，張力會減小，從而造成牽引力下降，這時，我們可以利用拉緊裝置來適當?shù)陌殉鯊埩υ龃螅瑥亩龃骃1，達到以提高牽引力的目的。
圖2-1 帶式輸送機工作原理圖
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-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
將包角α的角度變大，因為有的時候需要的牽引力比較大，這時可以使用雙滾筒進行傳動，目的是增大圍包角。
把摩擦系數(shù)μ也變大，我們可以采取的方法有在輸送帶傳動滾筒的上面鋪蓋一層摩擦系數(shù)較大的襯墊去增大摩擦系數(shù)μ。
以上是對傳動裝置操作原理的闡述說明，可以清晰地看出，三者之中將包角α的角度變大是提高牽引力的有效途徑。所以，我們應該在傳動時運用這種方法。
2.2 帶式輸送機的應用
帶式輸送機是在一種連續(xù)運輸機器，它在各行各業(yè)都得到廣泛使用，尤其在工業(yè)、交通、建筑等行業(yè)最為普遍。帶式輸送機在好多車間都得到廣泛運用，通常運用到流水線上的運輸上，已經(jīng)成為了不可或缺的一部分。
連續(xù)運輸機可分為具有撓性牽引物件的輸送機、不具有撓性牽引物間的輸送機以及管道輸送機三種情況。第一種包含的例如有帶式輸送機，刮板式輸送機、埋刮板式輸送機、斗式提升機、自動扶梯及架空索道等等好多；第二種包含螺旋輸送機、震動輸送機、輥子輸送機、滾柱輸送機、氣力輸送機等等多種；第三種包含的有水利及氣力輸送等等。
在三種輸送機中，使用最廣泛的還屬帶式輸送機。因為它運行一般比其他的可靠一些，并且它運輸量一般較大，并且運輸距離長，設備在保養(yǎng)起來方便，在煤礦、建筑材料、食品行業(yè)等各個部門應用廣泛。
隨著社會的發(fā)展，自動化、大型化、機械化成為經(jīng)濟發(fā)展的要求，帶式輸送機也應該會朝著大型化、自動化的目標和方向發(fā)展，在未來，帶式輸送機正在向大型自動化的，運輸能力大的，并且長度較長的方向發(fā)展。目前，在世界上的好多國家，已經(jīng)發(fā)明出了好多擁有距離很長、運輸量大并且能夠輸送物料的帶式輸送機結構。并且，正在研究發(fā)明更大的，更長的，運輸量更大的輸送機。
2.3帶式輸送機的布置形式
一般的皮帶式輸送機不僅可以布置成水平的和傾斜的，而且，有時候還能采用帶凸弧段和直線的部分相結合的運輸?shù)妮斔托问剑覀冊O計的輸送機可以運輸?shù)奈锪系膲K度取決于我們選取的參數(shù)，例如有：帶式輸送機本身所具有的輸送帶的帶寬，傾角，還有等等參數(shù)，并且，有時候也跟出現(xiàn)的大塊物料的頻繁程度。下面的具體內(nèi)容是我自己所安排的帶式輸送機的布置的模式。
首先來說，電動機通過連接聯(lián)軸器，減速箱里包含的減速器先帶動傳動滾筒和其它驅(qū)動，靠滾筒和其它驅(qū)動和輸送帶之間產(chǎn)生的摩擦力，能讓輸送帶運轉(zhuǎn)起來。它的驅(qū)動方式可以分為兩種，分別是單點和多點驅(qū)動。
單點驅(qū)動是人們在日常生活中最常用的，通用式的帶式輸送機在正常運行的時候也用它。單點驅(qū)動的驅(qū)動裝置部分通常都被集中安裝在輸送機的某個地方，一般情況下，大部分都安裝在機頭的地方。
一般在考慮驅(qū)動安裝方式的時候，一般選擇安裝單筒、單電動機的驅(qū)動方式。只有在煤礦，石礦這種大產(chǎn)量，并且距離長的輸送過程中，才選擇采用多電機驅(qū)動方式。帶式輸送機被人們所通識的普通位置的布置方式如下圖2-2所列：
圖2-2 帶式輸送機的典型位置的布置
第3章 帶式輸送機的設計與計算和其部件的選型
3.1 已知原始的參數(shù)和初選設計的參數(shù)
3.1.1 原始參數(shù)
圖3-1 帶式輸送機總體線路布置圖
物料密度γ=0.95t/m3
動堆積角20°
靜堆積角
輸送量Q=1200 t/h
輸送機長度Lh=1500m
原煤粒度0～300mm
輸送機傾角δ=15°
帶寬B=1200mm WL1=30m
帶速v=3.15m/s
工作環(huán)境：多塵潮濕
3.1.2 初選設計參數(shù)
根據(jù)給定參數(shù)選擇上拖輥的間距，下托輥的間距，托輥的槽角，托輥的前傾。我們可以把托輥輥徑設定為133 mm，同時把導料槽長度規(guī)定為4000 mm，輸送帶上覆面膠厚和下覆面膠厚為4.5 mm和1.5 mm。將導料槽位置定距尾部改向滾筒中心3500 mm處，拉緊裝置位置定在距頭部滾筒中心15 m處。
3.2 核算輸送能力
Q=3.6Svkρ （3-1）
式中：S為被運物料在輸送帶上的堆積面積（m2）；
V為物料運行的速度（m ∕s）；
K為安全系數(shù)；
ρ 為散落物料的堆積密度（t∕m3）；
由查DTⅡ(A)型帶式輸送機的設計手冊[2]，得:
由θ=20°，通過查DTⅡ(A)型帶式輸送機的設計手冊[2]，得S=0.1127
由δ=13.8°，查表DTⅡ(A)型帶式輸送機手冊[2]得:
由查DTⅡ(A)型帶式輸送機的設計手冊[2]，得
B輸送帶可用寬度為，B2m時，b=0.9B-0.05m=1.03m
中間輥的長度，=0.465
由查DTⅡ(A)型帶式輸送機的設計手冊[2] ,得
同得
所以
故滿足輸送能力的要求
3.3 核算輸送機帶寬
輸送帶的寬度可以由已知原煤粒度計算公式
（3-2）
式中：B為帶寬（mm）；為物料典型顆粒的尺寸。
得：
從上面的公式可以看出輸送機帶的寬度能夠達到輸送300mm粒度的原煤的條件。
3.4 計算圓周驅(qū)動力和傳動功率
3.4.1 主要阻力
輸送機的主要阻力被認為是被傳送物料與輸送帶移動和承受壓力分支和不承受壓力空轉(zhuǎn)返回的分支托輥旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生出來的阻力相加之和。
（3-3）
水平段：
傾斜段：
式中：為模擬摩擦系數(shù)，根據(jù)工作條件及制造安裝水平?jīng)Q定。對于重要的輸送機，建議仔細閱讀國家標準GB/T 17119—1999中5.1.3節(jié)后慎重選擇。
為輸送機長度（頭尾滾筒中心距），；
g為重力加速度 g=9.81m/s2 ≈10/s2 ；
qR0為承載分支托輥組每米長度旋轉(zhuǎn)部分重量，kg/m；
qRV為回程分支托輥組每米長度旋轉(zhuǎn)部分重量，kg/m；
qB為每米程度輸送帶質(zhì)量，kg/m,初始計算時可憑經(jīng)驗取值；
其中計算得；
由DTⅡ(A)型帶式輸送機設計手冊[2]模擬摩擦系數(shù)，滿足工作條件多灰塵，溫度偏低，載重較多，高速運轉(zhuǎn)的輸送帶以及安裝情況不太好，在這幾種條件下，可以取。
根據(jù)DTⅡ(A)型帶式輸送機設計手冊[2]，查到槽型托輥，平行托輥
得：
（3-4）
式中：G1為承載分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，kg；
a0為承載分支托輥間距，；
(3-5)
式中：G2為回程分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，kg；
aV為回程分支托輥間距，（m）；
由查DTⅡ(A)型帶式輸送機的設計手冊，，
（3-6）
查DTⅡ(A)型帶式輸送機設計手冊[2]，得 機長1500m，厚度d=17mm
所以：
3.4.2 主要特種阻力
主要特種阻力既包含托輥前傾(托輥前傾是為了保證皮帶不容易跑偏)的摩擦阻力，也包含著被輸送物料與導料槽欄板間的摩擦阻力，所以可得出以下公式：
(3-7)(3-8) (3-9)
所以：
式中：為在本例當中，槽形系數(shù)=35°，據(jù)此可查得槽角=0.43；
為托輥與輸送帶間有正壓力，運動會產(chǎn)生摩擦，摩擦系數(shù)查表可得0.3；
為當其裝有前傾托輥時，這時的輸送機總體長度會有一個變化，但可以近似取為1320.8 mm；
為托輥前傾角度；
為可以取導料槽欄板的長度為4；
為導料槽和兩欄板之間所具有的寬度，取0.73；
為運輸物料和導料欄板間產(chǎn)生的摩擦系數(shù)，近似取得0.6；
為體積輸送能力。
3.4.3 附加特種阻力
附加特種阻力通常由兩部分阻力所構成：輸送帶清掃器摩擦阻力、犁式卸料起摩擦阻力，這兩個力。所以：
(3-10)
(3-11) (3-12)
我們可以根據(jù)DTⅡ(A)型帶式輸送機的設計手冊[2]查出，A=0.012m2，p取10×104N/m2，μ3取0.7
所以：
式中：=5個清掃器,它包括1個頭部清掃器和2個空段清掃器（1個空段清掃器基本等于2個頭部清掃器）；
A為一個清掃器在與輸送帶的接觸時的面積；
為一個清掃器和輸送帶之間的壓力大?。?
為清掃器和輸送帶之間的摩擦系數(shù)；
為刮板系數(shù) ；
3.4.4 傾斜阻力
（3-13）
式中：H為輸送機裝料點與卸料點之間的高度差；
3.4.5 圓周驅(qū)動力
（3-14）
所以：
=（1.06×101282.39+8776.900+4200+56653.016）N
= 176989.2494N
式中：C為跟輸送機相關的系數(shù)，取得1.6 由DTⅡ(A)型帶式輸送機的設計手冊[2]可以查出的。
3.4.6 傳動功率計算
傳動滾筒軸功率為
（3-15）
電動機功率為
(3-16）
式中：為傳動時的效率，；
為機械式聯(lián)軸器效率，0.98；
為減速器的傳動效率的算法可根據(jù)每級齒輪傳動效率等于0.98來
計算，如果是三級減速器取=0.94；
為電壓降系數(shù)，取0.95；
為多個電機驅(qū)動時的不平衡系數(shù)，??；
我們可以根據(jù)計算出來的值然后去查DTⅡ(A)型帶式輸送機的設計手冊[2]電動機型譜，得：選電動機的型號為AEEF系列，N=400kW，V=10kV。
3.5 張力計算
3.5.1 輸送帶不打滑條件校核
一般情況下圓周驅(qū)動力是通過摩擦傳遞到輸送帶上來的。
為使保證輸送帶在工作的時候不產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，通常需要在回程帶上保持著最小的張力，其中取1.7，則 ：
（3-17）
（3-18）
圖3-2 作用在輸送帶上的張力示意圖
根據(jù)給定條件：取μ=0.40，α=400°，查DTⅡ(A)型帶式輸送機設計手冊[2]，所以
=19627.9289N
式中：為帶式輸送機在滿載物料的情況下啟動時或制動時呈現(xiàn)的最大的圓周驅(qū)動力，啟動系數(shù) 取得1.4；
為傳動滾筒和輸送帶之間產(chǎn)生的摩擦系數(shù)，可從DTⅡ(A)型帶式輸送機的設計手冊[2]中查得；
為在整個傳動滾筒上，輸送帶的圍包角，rad；
為歐拉系數(shù)；
3.5.2 輸送帶下垂校核
為了保證輸送帶在兩組托輥之間的下垂度得到很好的限制，此時，F(xiàn)min作為作用在輸送帶上的任意一點的最小張力，可以用以下式子計算，可以得出：
承載分支最小張力
（3-19）
回程分支最小張力
（3-20）
3.5.3 特性點張力計算
保證輸送帶在每個改向滾筒的合張力，我們可以按照逐點張力法根據(jù)不打滑的條件下來校核傳動滾筒奔離點最小的張力等于19627.9289N。
令，能夠滿足空載情況下邊垂度的條件
取
,取
3.5.4 確定傳動滾動合張力（功率配比）
功率配比1：1時:
第一滾筒合張力
第二滾筒合張力
功率配比2:1時:
第一滾筒合張力
第二滾筒合張力
F2=S24+S1=73820.0445+44113.7892=117933.8337N
功率配比1:2時:
,
第一滾筒合張力
第二滾筒合張力
綜合以上三種情況：
第一滾筒合張力
第二滾筒合張力
按照三種不同驅(qū)動工況計算出的各個特性點張力，如下表3-1所示；
由表3-1初選傳動滾筒，各滾筒匹配值及軸承內(nèi)徑1000-220，800-200，630-
160，500-140；由查DTⅡ(A)型帶式輸送機的設計手冊[2] 可得：
表3-1 各個特性點張力
不打滑計算
1:1雙傳動
2:1雙傳動
1:2雙傳動
S1(N)
19628
22280
44114
29706
S2(N)
21308
23959.6915
45793.7892
31386.2553
S3(N)
21734
24438.8853
46709.6650
32013.9804
S4(N)
23924
25710.6064
48269.8381
33574.1535
S5(N)
23993
26481.9246
49717.9332
34581.3781
S6(N)
23993
26481.9246
49717.9332
34581.3781
S7(N)
24953
27541.2016
51706.6505
35964.6332
S8(N)
24953
27541.2016
51706.6505
35964.6332
S9(N)
25701
28867.4376
53257.8500
37043.5722
S14(N)
42763
43285.3114
70319.81707
54105.5392
S15(N)
43619
44151.0176
71726.2134
55187.6500
S16(N)
43619
44151.0176
71726.2134
55187.6500
S17(N)
45363
45917.0583
74595.2619
57395.1560
S18(N)
91193.2931
S22(N)
13247
132792.2622
161478.4507
144278.3448
S23(N)
91207.5519
S23(N)
110730
73820
147640
（3-21）
式中：D為滾筒直徑，取D=1000mm，則應選120100.6 。
3.5.5 確定驅(qū)動裝置
傳動滾筒的直徑選為1000，可得出輸送機的代號為：120100，帶速3.15m/s，電機功率400kW。查DTⅡ(A)型帶式輸送機的設計手冊[2]，得：
高速軸耦合器：
制動器規(guī)格型號：YWZ5-400/121
減速器型號：ZSY 500-40
耦合器/聯(lián)軸器護罩：
驅(qū)動裝置代號：Q474-5ZZ，總質(zhì)量6079 kg
驅(qū)動裝置架圖號:JQ473Z-Z
根據(jù)減速器及傳動滾筒的型號，由查DTⅡ(A)型帶式輸送機的設計手冊[2]
得：低速軸聯(lián)軸器 :ZL15
3.5.6 拉緊裝置計算
最大拉緊力出現(xiàn)于2:1雙傳動時，拉緊力
查DTⅡ(A)型帶式輸送機的設計手冊[2]得：選用箱式垂直重錘拉近裝置改向滾筒，型號120B307；圖號120D3073C；拉緊裝置質(zhì)量。
查DTⅡ(A)型帶式輸送機的設計手冊[2]得：改向滾筒質(zhì)量，轉(zhuǎn)動慣量J=99.5，重錘質(zhì)量G=8623.5kg，重錘塊數(shù)
拉緊行程的計算
（3-22）
式中：lφ為拉緊裝置總行程；
為輸送帶在延伸變化的時候的工作行程，為：，輸送帶的延伸率的系數(shù)，，輸送帶的總機長為I=1500m
為安裝行程
3.5.7 輸送帶的選擇計算
初選輸送帶為st2000
輸送帶最大張力為:
鋼芯帶按照要求的縱向的拉伸強度
由公式 (3-23)
式中：為靜安全系數(shù)，一般情況下取7～9
得：，查DTⅡ(A)型帶式輸送機的設計手冊[2]，則選用st2000滿足要求。
鋼絲繩的縱向拉伸強度為2000N/mm，鋼絲繩的最大的直徑為6.0mm,鋼絲繩之間的間距12mm,帶厚為20mm，上覆蓋膠和下覆蓋膠的厚度分別為8mm和6mm,輸送帶的帶寬長度為1200 mm，鋼絲繩的根數(shù)等于94根。
鋼繩芯帶的單位質(zhì)量由公式得出：
與初始計算使用值相差較大，需要代入進行修改計算，得出正確的尺寸。輸送帶的訂貨的總長度為,
（3-24）
式中:由幾何尺寸決定的輸送帶的周長；
N為接頭數(shù)；
為接頭長度；
估算:
整體部分帶芯鋼繩芯輸送帶的訂貨總平方米數(shù)為
輸送帶總質(zhì)量
3.5.8 啟動制動驗算
啟制動過程，需克服系統(tǒng)的慣性，我們必須考慮動載荷這個因素，并同時保證進行啟制動時，能夠在最不利條件下的進行加速度或減速帶都能能保證物料與輸送帶間不打滑，則：
（3-25)
式中：為啟動加速度，控制在0.1203 m/s2；
為制動加速度，控制在0.1203 m/s2；
啟動時，啟動圓周力： （3-26）
（3-27）
（3-28)
=54754.2604kg （3-29）
式中：為穩(wěn)定運行工況圓周驅(qū)動力，；
n 為驅(qū)動單元數(shù)；
為驅(qū)動單元第i個旋轉(zhuǎn)部件至傳動滾筒的傳動比；
r 為傳動滾筒半徑，；
為第i個滾筒的轉(zhuǎn)動慣量，；
為i個滾筒的滾筒半徑，；
啟動的時候，傳動滾筒上所呈現(xiàn)的最大圓周力等于公式：；，取1.5，；
啟動時間
自由停車制動： 自由停車制動圓周力為0，摩擦阻力
加速度；自由停車時間
采用制動器制動：此時圓周力；
式中： I 為制動器至傳動滾筒的傳動比；
為制動器的制動力矩；
r 為傳動滾筒半徑；
查DTⅡ(A)型帶式輸送機設計手冊[2]得，制動器，制動轉(zhuǎn)矩為1000—2000， 質(zhì)量為93.8kg,傳動比i=25，滾筒半徑r=0.5m。
N
加速度
制動時間
3.5.9 逆止力的計算
傳動滾筒上需要的逆止力
（3-30）
為出于安全上的考慮，對阻止逆轉(zhuǎn)的力乘了0.8的系數(shù)，作用于傳動滾筒上的逆
止力矩為：
（3-31）
式中：D為傳動滾筒直徑，mm；
（3-32）
式中：i 為從傳動滾筒軸到減速器安裝逆止器軸的速比；
為從傳動滾筒軸到減速器安裝逆止器軸的傳動效率；
3.5.10 凸凹弧段尺寸
1凸弧段
（1）凸弧段最小曲率半徑
（3-33）
取
式中：：輸送帶帶寬，；
：托輥槽角，（°）。
（2）凸弧段弧長
2凹弧段
輸送機凹弧段的曲率半徑，應該保證輸送機空載啟動時，輸送帶不能從托輥上跳起，凹弧段最小曲率半徑，
（3-34）
取
式中：：凹弧段起點處輸送帶張力，；
：輸送帶線載荷，。
3.6 滾筒型號
表3-2 滾筒型號
滾筒
直徑（mm）
合張力（kN）
圖號
轉(zhuǎn)動慣量（）
質(zhì)量（kg）
主傳動滾筒
1000
262.212
120A608Y
283
3311
副傳動滾筒
1000
177.346
120A608Y
283
3311
90°改向滾筒
630
65.413
12B306
42.5
1090
90°改向滾筒
630
69.295
12B306
48.5
1090
180°改向滾筒
800
101.425
12B307
99.5
1507
90°改向滾筒
630
73.124
12B306
42.5
1090
45°增面滾筒
500
54.370
12B305
21
925
尾部180°
1000
146.321
12B307
99.5
1507
3.7 制動裝置的選擇
3.7.1 逆止器
在輸送機向上運輸?shù)那闆r下，當進入停車的狀態(tài)時，需要防止輸送帶發(fā)生反向倒退，此時它產(chǎn)生的制動我們通常稱做逆止。假設此時輸送機呈現(xiàn)的坡度較大且向上運輸有載時，因為停電、驅(qū)動設備產(chǎn)生不良狀況而出現(xiàn)輸送帶停止向上運行的狀況時，這時輸送帶會有向后方倒轉(zhuǎn)的趨向。如果輸送帶發(fā)生倒轉(zhuǎn)，這時物料會在輸送機的底端出現(xiàn)堆積的情況，如果堆積太多的話甚至會破壞輸送帶的完整性，造成帶崩斷而發(fā)生安全事故。為了防止輸送帶向后方倒轉(zhuǎn)而出現(xiàn)意外，我們應該采用逆止器這種設備。
除非在輸送機上裝有制動器可以不安裝逆止器，其他條件下為了保障安全必須設有逆止器。
3.7.2 制動器
在輸送機向下運輸?shù)那闆r下，當進入停車的狀態(tài)時，需要防止輸送帶發(fā)生正向前進，此時它被稱做制動。
為了確保帶式輸送機的正常運作，制動器需要滿足以下條件：
制動裝置要能夠消耗巨大的能量，因為大型輸送機在整個運行中，會出現(xiàn)從運行狀態(tài)進入到停車狀態(tài)的過程，此時產(chǎn)生巨大的機械能會由輸送機的運行阻力和制動裝置消耗。
制動裝置設置的合適與否特別重要。如果設置的不合適，會造成制動裝置出現(xiàn)損壞、磨損現(xiàn)象；在往下運輸物料的時候，也會因為制動裝置的制動力下降而達不到客觀的設計要求，最終會導致輸送帶的速度不斷加快，運行時失控進而發(fā)生“飛車”現(xiàn)象，嚴重時將會發(fā)生電動機轉(zhuǎn)自甩壞的意外事故。
調(diào)整制動器去彌補“跑合”過程。在跑合以后，使得制動器的制動表面處于完全接觸的狀態(tài)，這個時候就可以獲得設計時所需要的摩擦系數(shù)，這時，摩擦式制動器或者用來做逆止器的制動器進行局部調(diào)整來彌補這一過程。
一般情況下，輸送機在向上傾斜的時候所需要花費的制動時間可以通過制動器進行操控。如果有一臺重要的大型輸送機，它在發(fā)生機械故障的時候可能出現(xiàn)反轉(zhuǎn)和向后運行兩種情況，為了保險起見，需要電動制動和機械逆止器共同作為保障措施起作用。
在選型時，我們應該時刻關心機械的運轉(zhuǎn)情況，然后計算制動器軸上的負載轉(zhuǎn)矩，并要有一定的安全儲備。應該十分關注制動器所要求的任務，然后我們可以依據(jù)每個部分的執(zhí)行任務來進行選擇，還需要滿足的條件是制動器的選型必須保證有足夠的儲備來支撐制動器本身的制動轉(zhuǎn)矩，也就是說能夠保障所必需的安全系數(shù)，如果有的機構它的安全性有比較高的要求，那么就需要安裝雙重制動器設備。在散熱方面，制動器應該有較好的功能來使輸送機的溫度不至于很高，以免對操作人員、機械本身及周圍的環(huán)境造成危害。
本次設計制動器選用YWZ5-400/121。
3.8 托輥
3.8.1 托輥型式
槽型上托輥：
一臺輸送機使用最多的是35°槽型托輥和35°槽型前傾托輥。在選配上，這兩種托輥有全前傾、部分前傾托輥（在每含有5組上托輥中就要求設有一組前傾托輥）、無前傾（采用調(diào)心托輥）。
緩沖托輥：
它如果作用在受料段的那一部分，就可以減輕物料給輸送帶帶來的沖力。
調(diào)心托輥：
調(diào)心托輥的作用就是主動去把輸送帶在運行過程中可能呈現(xiàn)的過量跑偏的情況進行糾正，目的是確保輸送機可以正常運行。對于某些輸送機，如果它的安裝精度比較高，并且還裝有前傾托輥，這時可以不去設置調(diào)心托輥。輸送機需要設置調(diào)心托輥，通常是在每10組托輥中間設置1組調(diào)心托輥，這樣可以確保輸送機正常運轉(zhuǎn)。
3.8.2 托輥間距的確定
托輥間距的布置應有這樣的原則膠帶在托輥間所產(chǎn)生的撓度盡可能小的原則。按照其原則，一般規(guī)定膠帶在托輥間的撓度數(shù)值通常不可以大于托輥間距的2.5％。在裝載物料的地方，應該小一點，通常使用的間距為300～600mm，下托輥間距應該大一些，可取2500～3000mm，或是上托輥間距的兩倍，上托輥之間必須選用緩沖托輥。凸弧段的輸送機中間架，當凸弧長度超過5m，輸送帶的下面那些分支應該使用加密的托輥模式成弧。
在運行的過程中，帶式輸送機會發(fā)生膠帶跑偏的情況，也就是膠帶的運行中心線在工作的時候自動偏離輸送機上的縱向幾何中心線。為了避免膠帶發(fā)生跑偏現(xiàn)象，我的具體方法就是：輸送機的上分支可以采用前傾式槽形托輥，在此基礎上，可以在有載分支上每隔10組的槽形托輥中放置1組調(diào)心托輥，同樣地，下分支上每隔6~10組的平型托輥中放置1組調(diào)心托輥。
3.8.3 托輥載荷校核
承載分支托輥的校核
選用的上托輥為35°槽形托輥
靜載計算
（3-35）
式中：為承載分支托輥所產(chǎn)生的的靜載荷，單位為N；
為輥子載荷系數(shù)，由DTⅡ(A)型手冊[2]表4-13取為0.8；
為輸送帶速度，3.15 m/s；
為輸送機上每米長度的輸送帶質(zhì)量，kg/m,已知=40.8 kg/m；
為輸送能力，455.2489 kg/s；
所以
由DTⅡ(A)型帶式輸送機設計手冊[2]，選上托輥直徑為133 mm，上托輥長度取465 mm，把軸承型號定為6305/C4，故靜載滿足要求。
動載計算
（3-36）
因此承載分支可以滿足動載的要求。
式中：：承載分支托輥的動載荷，N；
：運行系數(shù)，查DTⅡ(A)型手冊[2]表4-14，取1.2；
：沖擊系數(shù)，查DTⅡ(A)型手冊[2]表4-15，取1.04；
：工況系數(shù)，查TⅡ(A)型手冊[2]表4-16，取1.00。
回程分支托輥的校核D
選用的為V型前傾下托輥:
靜載計算
（3-37）
由DTⅡ(A)型帶式輸送機設計手冊[2]，我們可以選擇下托輥的直徑為108mm,它的長度為1150mm,同時可以取軸承為6205/C4,那么它的承載能力為1230 N，已經(jīng)超過計算得到的值，因此滿足靜載的要求。
動載計算
（3-38）
因此回程托輥可以滿足動載的要求。
第4章 其他部件的選用
4.1機架與中間架
機架式支承滾筒及承受輸送帶張力的裝置。
機架有四種結構，如圖4-1所示。它們能夠滿足帶寬范圍在500~1400mm、傾角在之間、圍包角在之間的多種形式的典型布置。同時能夠與漏斗配套使用。在本設計中運用了前三種，第一種用在了機頭部分，第二種用在了機架中間部分，第三種則用在了機尾部分。
圖4-1 機 架
滾筒直徑范圍：500~1000mm。
中間架用于安裝托輥。它的標準長度等于6000 mm，它的非標準長度等于3000~6000 mm和凸凹弧段中間架；支腿兩種類型，包括I型(無斜撐)和H型(有斜撐)。我們通常用螺栓把中間架和中間架支腿全部聯(lián)接起來，這樣有利于運輸和安裝能力。
中間架在螺栓聯(lián)接時可以起快速拆裝支架的作用，它由五部分組成，包括鋼管、下托輥、H型支架、以及掛鉤式槽形托輥，不是作為機器的固定部分，鋼管本身作為機身的一部分，可以拆卸，可以用彈性柱銷架把它裝設在H型支架的管座中。在鋼管上把柱銷固裝起來，在固裝之前如果把打入的地方進行適當?shù)剞D(zhuǎn)動鋼管，這樣就能很容易地把它從管座中抽出來或放進去。
中間架是輸送機架的一個組成部分，中間架的型式取決于輸送機架的選型種類。因為輸送機的類型不同所以機架的類型也隨之而不同。中間機架機身的結構比較簡單，會更節(jié)省鋼材，在安裝與拆卸的時候容易操作，也有不易跑偏等特點。
圖4-2 中間架
4.2給料裝置
帶式輸送機在正常運行的過程中，裝載和轉(zhuǎn)載物料是非常重要、非常復雜的操作過程之一。給料裝置通過一系列的措施來減輕對輸送帶的磨損程度，如：當物料給到輸送帶上時，它的速度快慢以及方向應該確保與輸送帶運轉(zhuǎn)時的帶速盡量保持一致，我們在給料時務必瞄準輸送帶的中心，確保物料可以平均分布在輸送帶上；在裝料的地方不要出現(xiàn)有物料的堆積和撒料的情況，應該在給料裝置的里面匯成物流，不要出現(xiàn)在輸送帶上，等等。另外，裝料段攔板的布置及尺寸也有具體的要求，我們應該按照它的要求來決定布置的格局和尺寸的大小，來確保物料能夠順利地被輸送。同時對運輸大塊的物料的輸送機的裝料點提供一些建議：如果輸送帶輸送機裝料點運輸?shù)氖谴髩K物料，輸送帶的動載荷會隨著裝料點相互碰撞物體質(zhì)量的減小而變小。當我們使用動托輥組的時候，可以借用增多托輥的數(shù)量或改變它的幾何形狀去縮減托輥組的折算質(zhì)量，并且降低給料的高度，輸送帶的動載荷也會變小。
4.3卸料裝置
帶式輸送機如果在末端進行卸料，它是不需要安裝專門的卸料裝置；但如果在中間部分進行卸料，就必須使用卸載擋板或者卸載小車。
卸載擋板可以分為兩種類型：平直擋板、V形擋板。雖然它的結構非常簡單，但是對輸送帶的磨損程度會比較嚴重，與此同時還會加大帶條運行時的阻力，因此，它不適用于帶長的輸送機，更不能適用輸送塊度大、磨損性的物料。我們可以通過正確合理的選擇卸料擋板對帶條縱向軸線的傾角的大小來確保卸料擋板的順利運轉(zhuǎn)。
我們通常會在卸料滾筒或者卸料小車處添加一層罩蓋，這樣可以順利地引導物料流到卸載方向并且能夠減少粉塵到處飛揚。通過尋找物料和繞在滾筒上的輸送帶表面的分離點來確定物流拋出時的物流，最終可以根據(jù)物流來決定罩蓋的形狀。
1-車架2、3-導向滾筒4-導料漏斗
圖4-3 卸料小車
4.4清掃裝置
清掃裝置在輸送機的運轉(zhuǎn)過程中起著必不可少的作用。當輸送機運作時，會有一些顆粒以及少量粉料粘附在在輸送帶的表層，由于前期的卸料裝置不能把那些殘留顆粒和粉料卸干凈，如果輸送帶工作面上依附著殘留物，當它通過下托輥或者改向滾筒的時候，會因為物料的堆積導致其直徑變大，最終會造成托輥、輸送帶的嚴重磨損，以致輸送帶跑偏，影響輸送機的正常運作。另外，在輸送中，會有物料不間斷的掉落，這會污染工作環(huán)境。綜上來看，把粘附在輸送帶工作表面的物料清掃干凈非常重要，可以提高輸送帶的使用壽命以及確保輸送帶的正常有效運轉(zhuǎn)。
工作時一般用的清掃裝置彈簧稱作刮板清掃器，如圖4-4所示：
1-刮板2-彈簧
圖4－4 彈簧清掃器
彈簧清掃器為了可以把輸送帶進入無載分支前，通常會安裝在頭部滾筒的頭部滾筒的下方，先將大部分黏附物清掃掉。我們可以依據(jù)各種物料本身的粘調(diào)整彈簧壓力的大小，但必須確保彈簧的工作行程是性來20mm。
橡膠合金清掃器是一種新型清掃裝置，其結構如圖4-5所示：
圖4-5 橡膠合金清掃器
3-清掃板4-金屬連板5-緩沖器 6-調(diào)整桿
7-調(diào)整螺栓8-支架 9-軸桿
這種清掃器的優(yōu)點是：
它的刮板和輸送帶之間的摩擦面積比較會小，對輸送帶本身的磨損力度會降低，從而提高了輸送帶的使用期限。
它的清掃板上有耐磨的且堅硬的合金，能夠長時間使用。
這種清掃器是由許多清掃板組裝而成的，假如輸送帶的工作表面部分黏附的顆粒沒能被清掃干凈時，這時，清掃板的跳動會不打擾剩余清掃板的工作。
橡膠清掃器包含兩種類型：H型、P型，能夠同時把它們裝在輸送機的不同地，這樣就可以形成一種復式清掃裝置，它的清掃力度強。
近幾年，人們在長距離運輸?shù)膸捷斔蜋C上使用了輸送帶的翻轉(zhuǎn)清掃法。它有兩次旋轉(zhuǎn)，輸送帶的無載分支會在離開頭部滾筒后進行第一次旋轉(zhuǎn)，當它還沒有快進行尾部滾筒時會再往回進行第二次旋轉(zhuǎn)，從而可以恢復原狀。使用輸送帶翻轉(zhuǎn)清掃法有許多好處，可以避免把托輥以及沿輸送機線路撤落的黏結物弄臟了，不太會對輸送帶和托輥的產(chǎn)生磨損現(xiàn)象，下托輥的使用期限會比以前提高了大約一倍左右，可以使輸送帶更順利地運行，因為它的阻力會變小，傳動功率也會降低。
由于本研究設計所需要的輸送機功率不是特別大，距離的要求也不是非常遠，因此應該使用彈簧清掃裝置。
4.5頭部漏斗
頭部漏斗是一種可以導料并且能決定料流方向的設備，也可起防塵作用。
這種漏斗有兩種類型：普通型、調(diào)節(jié)擋板型(3型)。另外，普通型自身也能劃分成兩種類型：不帶襯板(1型)、帶襯板(2型)。
在訂貨的時候，切記要標明所需要的清掃器類型，如：重錘式或HP型刮板式等其他的類型，為了能夠清楚的明確漏斗上清掃器的安裝孔。
在采用這種漏斗的時候，作為一個設計者，應該能夠依照輸送機之間的搭接高度來準確的設計漏斗與導料槽之間的聯(lián)接段。
4.6電氣及安全保護裝置
帶式輸送機在工作的時候最容易出現(xiàn)故障，為了能及時發(fā)現(xiàn)故障，并且進行檢測，要設置一些能報警的設備，安全裝置是必不可少的。在這樣的情況下，我們就能保證輸送機正常安全的運行并且生產(chǎn)，這樣就變得更加安全，同時可靠的加工生產(chǎn)零部件可以保證生產(chǎn)量，還能增加人身安全，并且還能防止機械部分的損壞。除此之外，還有集中控制，并且能提高自動化生產(chǎn)水平。
在對電氣和安全保護裝置的一些方面，如設計過程、制造步驟、運輸過程及使用說明等都有具體的要求，這些要求應該符合相關的國家標準或者專業(yè)標準所明確要求的。
我們也得注意對電氣設備進行保護：主回路那部分要求有電壓設備以及電流儀表指示器，為了避免出現(xiàn)斷路、短路、過流(過載)、缺相、接地的突發(fā)狀況，也應該提前做好預防準備。另外，對聲、光的報警指示，指示器設備應該及時更新，為了確保它反應時的靈敏性、可靠性。
在對輸送機進行安全保護和監(jiān)測時，我們應該根據(jù)輸送機的輸送工藝要求和系統(tǒng)或者單機的工況來做決定。
總 結
本設計的內(nèi)容包括：帶式輸送機的概述；通用帶式輸送機的總體設計計算及選型，這部分內(nèi)容設計以經(jīng)典的基本理論和設計方法為基礎，使我掌握了設計帶式輸送機的過程。其中，我將自己在計算和選型過程中難于理解的部分，通過自己查閱的資料和老師的講解之后，提出了部分的解釋說明，完善了設計過程；帶式輸送機典型零部件的繪圖過程，不僅使我熟練了AutoCAD的操作應用，而且讓我更加清楚帶式輸送機的零部件結構造型及其裝配方式。
通過本次設計，使我了解了輸送機設計的一般過程，熟悉了CAD，我的知識領域得到進一步擴展，專業(yè)技能也得到進一步提高，同時增強了分析和解決工程實際的綜合能力。
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