滾筒輸送機的設(shè)計

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1、滾筒輸送機的發(fā)展 機械設(shè)計制造及其自動化本 摘 要:關(guān)于輸送機滾筒的設(shè)計，適用于小型的礦山幵采等。首先 對膠帶輸送機作了簡單的概述；之后對滾筒進行了具體的分析。以滾筒作 為傳送裝置的帶式輸送機有著極其重要的意義。 [1]因其擁有結(jié)構(gòu)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(yīng)在各種惡劣工作環(huán)境下工作包括潮濕、 泥濘、 粉塵多等。因此國內(nèi)外將帶式輸送機廣泛應(yīng)用于采礦、糧食、冶金等各個 生產(chǎn)領(lǐng)域，思維的不斷幵闊、制造技術(shù)的不斷提高和制造材料的不斷改進， 帶式輸送機將以前所未有的速度發(fā)展。 [2]保障散料輸送工作高效、安全、 可靠的

2、運轉(zhuǎn)，并將在社會和經(jīng)濟發(fā)展領(lǐng)域繼續(xù)起到更加重要的意義。本次 設(shè)計主要是考慮成本與實際的結(jié)合。 關(guān)鍵字:輸送機 滾筒 高效 安全 可靠 1、輸送機的概述 1.1帶式輸送機的應(yīng)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。 [3] 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

3、動扶梯及架空索道等； [4] （ 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(yīng)于冶金煤炭，機械電力，輕 工，建材，糧食等各個部門。 1.2 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， 它主要包括一下幾個部分：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

4、卸料裝置等。 [5] 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 輸送帶 1繞經(jīng)傳動滾筒 2 和機尾換向滾筒 3 形成一個無極的環(huán)形帶。 輸送帶的上、下兩部分都支承在托輥上。 [6] 拉緊裝置 5 給輸送帶以正常 運轉(zhuǎn)所需要的拉緊力。工作時，傳動滾筒通過它和輸送帶之間的摩擦力帶 動輸送帶運行。物料從裝載點裝到輸送帶上，形成連續(xù)運動的物流，在卸 載點卸載。 [7] 一般

5、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。 普通型帶式輸送機的機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。帶式輸送機可用于水 平、傾斜和垂直運輸。對于普通型帶式輸送機傾斜向上運輸，其傾斜角不 超過 18°，向下運輸不超過 15°。 [8] 輸送帶是帶式輸送機部件中最昂貴和最易磨損的部件。當輸送磨損性 強的物料時，如鐵礦石等，輸送帶的耐久性要顯著降低。 [9] 提高傳動裝置的牽引力可以從以下三個方面考慮： （ 1）增大拉緊力。增加初張力

6、可使輸送帶在傳動滾筒分離點的張力 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， 這樣導致傳動裝置的結(jié)構(gòu)尺寸加大，是不經(jīng)濟的。 [10] 故設(shè)計時不宜 采用。但在運轉(zhuǎn)中由于運輸帶伸長，張力減小，造成牽引力下降，可以利 用拉緊裝置適當?shù)卦龃蟪鯊埩Γ瑥亩龃?，以提高牽引力? （ 2）增加圍包角 對需要牽引力較大的場合，可采用雙滾筒傳動，以 增大圍包角。 [11] （ 3）增大摩擦系數(shù) 其具體措施可在傳動滾筒上覆蓋摩擦系數(shù)較大的 襯墊，以增大摩擦系數(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。 [12] 2、滾筒 滾筒簡介 滾筒

7、為圓柱形的零件，分驅(qū)動和從動輥。廣泛應(yīng)用于如圓網(wǎng)印花機、 數(shù)碼打印機，輸送設(shè)備，造 紙等。 [13] 包裝機械等各類傳動輸送系統(tǒng)中。通常采用無縫鋼管制成，也有視不 同工藝需要采用諸如鋁合金 6061T5，304L/316L 不銹鋼，2205 雙相不銹鋼， 鑄鋼件，實心鍛打合金鋼芯為材料的。 [14] 滾筒的生產(chǎn)主要有輥體初車、初校靜平衡、軸頭過盈裝配焊接、精車 和精校動平衡等工序組成。 [15] 若對行為公差如圓度、圓柱度和直線度等 要求在0.2mm以下的，則在精車后需要上外圓磨床或軋輥磨床磨削加工。 對表面硬度有要求的，則需要增加熱處理工序。 [16] 滾筒成型后，出于防銹防腐、耐磨和

8、支撐的需要，還需要表面處理或 包覆如噴漆、鍍鋅、TEFLON噴涂、包橡膠、鍍鉻、陶瓷噴涂和氧化等工序。 [17] 按尺寸來分類，有大型的如造紙機械用輥筒（長度可以達到 10 米以 上，直徑在1500mm以上），有小型的如自動流水線上皮帶輸送上用的平托 輥（一般在 1 米長以內(nèi)） 度以內(nèi)，直徑也在 159mm。 [18] 按作用來分，有要保證傳遞精度的如數(shù)碼激光打印機上的輥筒，有起 壓濾作用的如造紙機械上的壓光輥，有對尺寸精度要求不高的支撐用托 輥，有熱交換要求的輥筒，也有起重型壓濾作用的輥筒等，不一一列舉。 滾筒直徑選擇： 25mm、 32mm、 38mm、 42mm、 50mm、

9、57mm、 60mm、 76mm、 [19] 80mm、 89mm。 滾筒材質(zhì)選擇：碳鋼鍍鋅、碳鋼鍍鉻、碳鋼包膠、鋁合金、不銹鋼、 ABS等。輥筒類型選擇：無動力輥筒、單鏈輥筒、雙鏈輥筒、 “O'帶輥筒、 錐形輥筒、槽型輥筒。 [20] 輥筒固定方式：彈簧壓入式、內(nèi)牙軸式、全扁 榫式、通軸銷孔式。 [21] 滾筒制動失靈原因主要有： 1、氣壓大小是否異常，如氣泵是否異常，氣管是否漏氣或堵塞。 2、 剎車制動塊是否損傷。 3、 滾筒兩側(cè)的制動盤是否缺損。 4、 操作制動開關(guān)系統(tǒng)是否有故障，使制動命令傳遞不暢。 5、 動力傳遞系統(tǒng)是否及時切斷動力。 [22] 6

10、、 對于帶式摩擦制動，應(yīng)檢查摩擦帶是否松動或摩擦因數(shù)下降， 應(yīng)進行調(diào)節(jié)或更換。 [23] 3、滾筒結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.1 、滾筒的外觀尺寸 本次設(shè)計的滾筒， 滾筒端蓋和滾筒殼采用焊接連接如圖 3.1.1 的 2 處， 所以滾筒殼的滾鍍鋅處理要在滾筒端蓋和滾筒殼焊接之后完成。 [24] 為節(jié) 省滾筒的生產(chǎn)成本，滾筒軸與滾筒端蓋焊接。滾筒的結(jié)構(gòu)和外觀尺寸如圖 3.12 。 [25] 圖 3.1.1 圖 3.1.2 3.2 滾筒殼的設(shè)計 滾鍍鋅的滾筒多采用性能較好的酸性鍍鋅工藝，零件混合周期的影響 相對較小，一般情況下，滾鍍鋅的滾筒最大裝載質(zhì)量多為 50到 60kg 若再 增大看似產(chǎn)能提高

11、了，但由于零件混合周期加長致使電鍍時間長，使得成 本變高。 [26] 本著節(jié)省成本的前提，本次設(shè)計尺寸如圖 3.2 ： 圖 3.2 3.3 、滾筒軸設(shè)計 軸 (shaft) 是穿在軸承中間或車輪中間或齒輪中間的圓柱形物件，但 也有少部分是方型的。 [27] 軸是支承轉(zhuǎn)動零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運 動、扭矩或彎矩的機械零件。 [28] 一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的 直徑。機器中作回轉(zhuǎn)運動的零件就裝在軸上。 軸的材料采用碳素鋼，碳素鋼價格低，對應(yīng)力集中的敏感性較低，通 過熱處理或化學處理的辦法可以提高其耐磨性和抗疲勞強度，所以我采用 45 碳素鋼作為軸的材料。 [29] 結(jié)構(gòu)和尺寸如

12、圖 3.3 ： 圖 3.3 3.4 、端蓋設(shè)計 端蓋材料為HT2O0 HT200抗拉強度和塑性低，但鑄造性能和減震性 能好，主要用來鑄造汽車發(fā)動機汽缸、汽缸套、車床床身等承受壓力及振 動部件。 [30] 結(jié)構(gòu)和尺寸如圖 3.4.1 圖 3.4.1 為節(jié)省生產(chǎn)滾筒的成本， 滾筒軸沒有橫貫兩個端蓋， 其結(jié)構(gòu)如圖 3.4.2 圖 3.4.2 參考文獻 [1] 帶式輸送機傳動滾筒軸的有限元分析 _陳清華 [2] 帶式輸送機滾筒包膠磨損的研究及建模 _李凌云 [3] 帶式輸送機滾筒直徑變化對電機功率分配的影響 _賈慶明 [4] 帶式輸送機重型傳動滾筒的有限元分析 _荀兵 [5]

13、滾筒輸送機及模型試驗裝置的設(shè)計與試驗研究 _徐長生 [6] 基于改進遺傳算法的帶式輸送機滾筒優(yōu)化設(shè)計 _關(guān)維娟 [7] 驅(qū)動滾筒直徑變化對雙滾筒帶式輸送機的影響 _馬憲亭 [8] 泰安煤礦主提升帶式輸送機的設(shè)計 _楊桂從 [9] 帶式輸送機單滾筒驅(qū)動裝置布置分析 _秦國棟 [10] 帶式輸送機滾筒結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算 _耿躍海 [11] 帶式輸送機滾筒主要技術(shù)參數(shù)計算方法研究 _李高正 [12] 多滾筒驅(qū)動膠帶輸送機的驅(qū)動參數(shù)計算 _董久赤 [13] 國外帶式輸送機設(shè)計的新動向 _李光布 [14] 基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的帶式輸送機設(shè)計系統(tǒng) _杜冬梅 [15] 雙滾筒獨立驅(qū)動帶式輸送機

14、起動自動拉緊力調(diào)定 _王廣豐 [16] 液力耦合器多滾筒傳動帶式輸送機的功率平衡 _石寧 [17] 帶式輸送機多滾筒傳動的功率配比分析 _張建軍 [18] 帶式輸送機滾筒結(jié)構(gòu)分析 _趙成權(quán) [19] 帶式輸送機驅(qū)動滾筒的應(yīng)力分析 _程相文 [20] 多滾筒驅(qū)動膠帶輸送機拉緊力的調(diào)定 _王廣豐 [21] 基于 Ansys 的帶式輸送機大型傳動滾筒應(yīng)力分析 _王建軍 [22] 礦用帶式輸送機驅(qū)動滾筒的有限元分析 _王二剛 [23] 雙滾筒分別驅(qū)動帶式輸送機不打滑條件的分析計算 _郭永存 [24] 帶式輸送機改向滾筒結(jié)構(gòu)及工藝改進 _龐雄邦 [25] 帶式輸送機滾筒卸載式中間驅(qū)動

15、技術(shù)研究及設(shè)計計算 _朱立平 [26] 帶式輸送機設(shè)計軟件系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn) _高英 [27] 滾筒驅(qū)動帶式輸送機常見故障及預防 _陳旭昌 [28] 基于PRO_啲高速帶式輸送機驅(qū)動滾筒受力分析 _劉訓濤 [29] 礦渣冷卻滾筒輸送機的設(shè)計與改進 _沙德宏 [30] 雙滾筒驅(qū)動帶式輸送機牽引力分配研究 _莊嚴 Roller conveyor design Conveyor rollers design, suitable for small mining. First made ??a brief overview of the belt conveyor; drum after a

16、 specific analysis. Belt conveyor drum as a delivery device has an extremely important significance. Because of its compact structure, high transmission efficiency, low noise, long life, stable operation, reliability and good sealing, small footprint, and can adapt to work in a variety of harsh work

17、ing conditions, including wet, muddy, dust wait. At home and abroad belt conveyor is widely used in mining, food, metallurgy and other production areas, constantly thinking visionary, the continuous improvement of manufacturing technology and the continuous improvement of manufacturing materials, be

18、lt conveyors will be an unprecedented pace. Protection of bulk material handling efficient, safe and reliable operation, and will continue to play a greater significance in the field of social and economic development. The design of the main consideration of cost and the actual binding. Keywords: Conveyor Roller Efficient Security Reliable