2081 DTⅡ型帶式輸送機設計
2081 DTⅡ型帶式輸送機設計,dt,型帶式,輸送,設計
本 科 畢 業(yè) 設 計（論文）題目 DTⅡ型帶式輸送機設計 院（系部） 機械與動力工程系 專業(yè)名稱 機械設計制造及其自動化年級班級 機制 08-3 班 學生姓名 李 洛 指導教師 李 新 2012 年 5 月 25 日河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計0摘 要本次畢業(yè)設計是關于 DTⅡ型固定式帶式輸送機的設計。首先對膠帶輸送機作了簡單的概述；接著分析了膠帶輸送機的選型原則及計算方法；然后根據這些設計準則與計算選型方法按照給定參數要求進行選型設計；接著對所選擇的輸送機各主要零部件進行了校核。普通型帶式輸送機由六個主要部件組成：傳動裝置，機尾或導回裝置，中部機架，拉緊裝置以及膠帶。最后簡單的說明了輸送機的安裝與維護。目前，膠帶輸送機正朝著長距離，高速度，低摩擦的方向發(fā)展，近年來出現的氣墊式膠帶輸送機就是其中的一個。在膠帶輸送機的設計、制造以及應用方面,目前我國與國外先進水平相比仍有較大差距,國內在設計制造帶式輸送機過程中存在著很多不足。本次帶式輸送機設計代表了設計的一般過程, 對今后的選型設計工作有一定的參考價值。 關鍵詞：帶式輸送機 傳動裝置 導回裝置河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計1Abstract The graduation project is about the DT Ⅱ type fixed belt conveyor design. First briefly on the belt conveyor overview; then analyzes the principle of selection of conveyor belt and method of calculation; then calculated based on these design criteria and selection method in accordance with the requirements of a given selection of design parameters; went on to the selected conveyor major components was checked. Common type of belt conveyor consists of six main components: transmission, tail or lead back to the device, the middle frame, tensioning device, and tape. Finally, a simple description of a conveyor installation and maintenance. Currently, the belt conveyor is moving long distance, high speed, low friction direction, in recent years in the Air Cushion Belt Conveyor is one of them. In the belt conveyor design, manufacture and application, the current compared with foreign advanced level in China is still a wide gap between the domestic process in the design and manufacture of belt conveyor there is much to be desired. The belt conveyor design represents the general process of design, selection of design work on the future of some reference value. Keywords: belt transmission device back into 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計2目 錄前 言 ........................................................11 帶式輸送機概述 .............................................21.1 帶式輸送機的應用 ......................................21.2 帶式輸送機的分類 ......................................31.3 各種帶式輸送機的特點 .................................31.4 帶式輸送機的發(fā)展狀況 .................................41.5 帶式輸送機的工作原理 .................................51.6 帶式輸送機的結構和布置形式 ...........................71.6.1 帶式輸送機的結構 ................................71.6.2 布置方式 ........................................81.7 運行阻力的計算 .......................................92 帶式輸送機的設計計算 ......................................122.1 已知原始數據及工作條件 ..............................122.2 計算步驟 ............................................122.2.1 槽角的確定 .....................................122.2.2 承載段運行阻力 .................................142.2.3 空回段運行阻力 .................................152.2.4 最小張力點 .....................................162.2.5 輸送點上各點張力的計算 .........................162.2.6 輸送帶的強度驗算 ...............................182.2.7 傳動滾筒直徑的確定和滾筒強度的驗算 .............202.2.8 拉緊裝置 .......................................212.2.9 電動機功率和減速器的減速比 .....................222.2.10 逆止力與電機軸的制動力矩的計算 ................233 驅動裝置的選用 ............................................253.1 電機的選用 ..........................................253.2 減速器的選用 ........................................263.2.1 傳動裝置的總傳動比 .............................263.2.2 液力偶合器的原理、特點與選擇 .......................273.2.3 聯軸器的選用 ...................................284 帶式輸送機部件的選用 ......................................294.1 輸 送 帶 ............................................294.1.1 輸送帶的分類 ...................................294.1.2 輸送帶的連接 ...................................31河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計34.2 傳動滾筒 ............................................324.2.1 傳動滾筒的作用及類型 ...........................324.2.2 傳動滾筒的選型及設計 ...........................334.2.3 傳動滾筒結構 ...................................344.2.4 傳動滾筒的設計 .................................344.2.5 傳動滾筒軸的設計計算 ...........................384.3 托 輥 ...............................................424.3.1 托輥的作用與類型 ...............................424.3.2 托輥的選型 .....................................464.4 制 動 裝 置 .........................................484.4.1 制動裝置的作用 .................................484.4.2 制動裝置的種類 .................................494.4.3 制動裝置的選型 .................................504.5 改 向 裝 置 .........................................514.6 拉 緊 裝 置 .........................................524.6.1 拉緊裝置的作用 .................................524.6.2 張緊裝置在使用中應滿足的要求 ...................524.6.3 拉緊裝置在過渡工況下的工作特點 .................534.6.4 拉緊裝置布置時應遵循的原則 .....................534.6.5 拉緊裝置的種類及特點 ...........................544.6.6 拉緊裝置的選用 .................................565 其他部件的選用 ............................................595.1 機架與中間架 ........................................595.2 給 料 裝 置 .........................................615.2.1 對給料裝置的基本要求 ...........................615.2.2 裝料段攔板的布置及尺寸 .........................625.2.3 裝料點的緩沖 ...................................635.3 卸料裝置 ............................................645.4 清 掃 裝 置 .........................................655.5 頭部漏斗 ............................................685.6 電氣及安全保護裝置 ..................................686 結論 ......................................................70致 謝 ......................................................71參考文獻 ....................................................72河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計0前 言帶式輸送機是連續(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)、農業(yè)、交通等各企業(yè)中,連續(xù)運輸機是生產過程中組成有節(jié)奏的流水作業(yè)運輸線不可缺少的組成部分。其中帶輸送機是連續(xù)運輸機中是使用最廣泛的。DTII 固定式帶式輸送機具有輸送量大、輸送距離長、輸送平穩(wěn)，物料與輸送帶沒有相對運動，噪音較小，結構簡單、維修方便、能量消耗少、部件標準化等優(yōu)點，因而廣泛應用于采礦、冶金、化工、鑄造、建材等行業(yè)的輸送和生產流水線以及水電站建設工地和港口等生產部門，用來輸送松散物料或成件物品。固定帶式輸送機，礦用帶式輸送機可在環(huán)境溫度－20℃至＋40℃范圍內使用，輸送物料的溫度在 50℃以下。 選擇 DTII 型帶式輸送機這種通用機械的設計作為這次畢業(yè)設計選擇題目，能培養(yǎng)我們獨立解決工程實際問題的能力，這次畢業(yè)設計是對對所學基本理論和專業(yè)知識的一次綜合運用，同時也使設計、計算和繪圖能力都得到了全面的訓練。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計11 帶式輸送機概述1.1 帶式輸送機的應用帶式輸送機是用連續(xù)運動的無端輸送帶輸送貨物的機械，俗稱皮帶機。輸送帶根據摩擦傳動原理而運動，既是承載貨物的構件，也是傳遞牽引力的構件。通用帶式輸送機包括普通型帶式輸送機和高強度型鋼繩芯帶式輸送機。目前我國已編制了統一的“DTII 型固定式輸送機” 新系列，包括原通用型和高強度型二大系列產品。帶式輸送機的輸送能力大、輸送距離長、結構簡單、工作可靠、操作管理簡單、能量消耗小，因而廣泛應用于采礦、冶金、化工、鑄造、建材等大行業(yè)的輸送和生產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，在許多應用場合下，它是非標機械的重要組成部分。通用帶式輸送機適用于在水平或對水平成小傾角的方向輸送堆積角為 的各種疏散及小型件貨，運送粉末物料時容易揚塵，需3/5.20mt?采取防塵措施。為了更好的適應不同的工作條件和要求，近年來出現了一些新型的特種帶式輸送機，如波紋擋板帶式輸送機、雙帶輸送機、氣墊帶式輸送機、中間帶驅動帶式輸送機、管型帶式輸送機等。它們之中，有的可在大傾角或垂直方向上輸送物料，有的在輸送段呈管型，避免揚塵，展現了良好的應用前景。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計21.2 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構可分成兩類,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；另外一類是特種結構的帶式輸送機，各有各的輸送特點。其簡介如下表 1-1：表 1-1 帶式輸送機的分類帶式輸送機普通型 特種結構型DTII 型固定式、QD80 輕型固定式、DX 型鋼繩芯型、U 型帶式輸送機管型、氣墊、波狀擋邊型、剛生牽引型壓帶式輸送機、其他類型1.3 各種帶式輸送機的特點（1）QD80 輕型固定式帶輸送機：QD80 輕型固定式帶輸送機與DTⅡ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）DX 型鋼繩芯型帶式輸送機：它屬于高強度帶式輸送機，其輸送帶的帶芯中有平行的細鋼繩，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：該類型輸送機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03~4509送帶成 U 形。這樣一來輸送帶與物料間產生擠壓，導致物料對膠帶的河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計3摩擦力增大，從而輸送機的運輸傾角可達 25°左右 。（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，故可以實現閉密輸送物料，可明顯減輕粉狀物料對環(huán)境的污染，并且可以實現彎曲運行。（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。一般把垂直側擋邊作成波狀，故稱為波狀帶式輸送機。1.4 帶式輸送機的發(fā)展狀況目前帶式輸送機已廣泛應用于國民經經濟各個部門,近年來在露天礦和地下礦的聯合運輸系統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。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°),經營費用低,由于縮短運輸距離可節(jié)省基建投資。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.我國已于 1978 年完成了鋼繩芯帶式輸送機的定型設計.鋼河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計4繩芯帶式輸送機的適用范圍：(1)適用于環(huán)境溫度一般為 ° °C;在寒冷地區(qū)驅動站應有40?~采暖設施;(2)可做水平運輸,傾斜向上不超過 (16°)和向下( )運18? 01~2輸不超過 ,也可以轉彎運輸;運輸距離長,單機輸送可達 15km；15?(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。1.5 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和承載機構.帶式輸送機組成及工作原理如圖 1-1 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、清掃裝置和卸料裝置等.圖 1-1 帶式輸送機簡圖河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計51——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——減速器輸送帶 5 繞經傳動滾筒 7 和機尾換向滾筒 1 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.拉緊裝置給輸送帶以正常運轉所需要的拉緊力.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.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。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°。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。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 必須相應地增大輸S 1S送帶斷面，這樣導致傳動裝置的結構尺寸加大，是不經濟的。故設計時不宜采用。但在運轉中由于運輸帶伸長，張力減小，造成牽引力下降，可以利用拉緊裝置適當地增大初張力，從而增大 ，以提高牽引力。1S（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，0?以增大圍包角。（3）增大摩擦系數 其具體措施可在傳動滾筒上覆蓋摩擦系數較大0?河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計6的襯墊，以增大摩擦系數。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。故在傳動中擬采用這種方法。1.6 帶式輸送機的結構和布置形式 1.6.1 帶式輸送機的結構 帶式輸送機主要由以下部件組成：頭架、驅動裝置、傳動滾筒/尾架、托輥、中間架、尾部改向裝置、卸載裝置、清掃裝置、安全保護裝置等。輸送帶是帶式輸送機的承載構件，帶上的物料隨輸送帶一起運行，物料根據需要可以在輸送機的端部和中間部位卸下。輸送帶用旋轉的托棍支撐，運行阻力小。帶式輸送機可沿水平或傾斜線路布置。使用光面輸送帶沿傾斜線路布置時，不同物料的最大運輸傾角是不同的，如下表 1-2 所示：表 1-2 不同物料的最大運角物料種類 角 度 物料種類 角 度煤 塊 18 ° 篩分后的石灰石 12°煤 塊 20 ° 干 沙 15°篩分后的焦碳 17 ° 未篩分的石塊 18°0—350mm 礦石 16 ° 水 泥 20°0—200mm 油田頁巖 22° 干 松 泥 土 20°由于帶式輸送機的結構特點決定了其具有優(yōu)良性能，主要表現在：河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計7運輸能力大，且工作阻力小，耗電量低，約為刮板輸送機的 1/3 到1/5；由于物料同輸送機一起移動，同刮板輸送機比較，物料破碎率?。粠捷斔蜋C的單機運距可以很長，與刮板輸送機比較，在同樣運輸能力及運距條件下，其所需設備臺數少，轉載環(huán)節(jié)少，節(jié)省設備和人員，并且維護比較簡單。由于輸送帶成本高且易損壞，故與其它設備比較，初期投資高且不適應輸送有尖棱的物料。輸送機年工作時間一般取 小時。當二班工作和輸送剝50~4離物，且輸送環(huán)節(jié)較多，宜取下限；當三班工作和輸送環(huán)節(jié)少的礦石輸送，并有儲倉時，取上限為宜。1.6.2 布置方式電動機通過聯軸器、減速器帶動傳動滾筒轉動或其他驅動機構，借助于滾筒或其他驅動機構與輸送帶之間的摩擦力，使輸送帶運動。帶式輸送機的驅動方式按驅動裝置可分為單點驅動方式和多點驅動方式兩種。通用固定式輸送帶輸送機多采用單點驅動方式，即驅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。單點驅動方式按傳動滾筒的數目分，可分為單滾筒和雙滾筒驅動。對每個滾筒的驅動又可分為單電動機驅動和多電動機驅動。因單點驅動方式最常用，凡是沒有指明是多點驅動方式的，驅動方式，故一般對單點驅動方式，“單點”兩字省略。單筒、單電動機驅動方式最簡單，在考慮驅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動。帶式輸送機常見典型的布置方式如下圖 1-2 所示：河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計8圖 1-2 帶式輸送機典型布置方式1.7 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生的張力。運行阻力分為直線段、曲線段及其他附加阻力,現分述如下.（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,但由于河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計9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。查 1-3 表（見通用機械設計）可知，表 1－3 膠帶參數縱向拉伸強度 N/mm 1000鋼絲繩間距/mm 12帶厚/mm 16上覆蓋膠厚度/mm 6下覆蓋膠厚度/mm 6輸送帶質量 kg/m 23.1縱向拉伸強度 =1000N/mm；輸送帶每米質量 。xG23.1/qkgm??承載段(或稱為重段)運行阻力為 下 滑 力阻 力 系 數正 壓 力 ???zF(1.6.1)?cos)(0gLqz?正 壓 力(1.6.2)in下 滑 力所以 (1.6.3)gLqFtzz ]sin)(cs)[( 00 ????------承載托輥組轉動不分的質量，kg/m；tzG------承載托輥組運行阻力系數，tz?L ------承載托輥組間距，m;tzL ------輸送帶沿傾角方向的長度，m;當承載段向上運行時,下滑力是正;向上運行時,下滑力是負。同樣,輸送帶回空段阻力為河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計10= (1.6.4)kF????glqLqotk?sinc0??式中 ,/m;tkq?回 空 段 托 輥 組 每 米 轉 動 部 分 質 量= (1.6.5)tkqtlG.,;;,kg/m分分分?ktklG?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。同時選出托輥間距 ， =3m。 當承載段向上運行時,回空1.5tzl?tkq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。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計112 帶式輸送機的設計計算 2.1 已知原始數據及工作條件（1）采區(qū)上山運煤,帶式輸送機布置形式及尺寸如圖 2-1 所示圖 2-1 帶式輸送機布置形式及尺寸示意圖（2）輸送物料：煤，塊度 ； max350Q?（3）輸送量： ，物料密度 =1t/m3；150/th??（4）輸送機長： L=100 m；（5）傾角：β=16°；（6）帶速: 2m/s ；（7）帶寬: 1400mm2.2 計算步驟2.2.1 槽角的確定按給定的工作條件,取原煤的堆積角為 20°。帶式輸送機的最大運輸能力計算公式為河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計123.6stQAvC??式中： ——輸送量（ ；)/h——帶速（ ；vsm——物料密度；?考慮山上的工作條件取帶速為 2 m/s; 故所選的槽形物料斷面面積 A ， (2.2.2) ? 234.091.5.2360360mCVQsT????選槽角 =350,動積角 =300。??試中 r------物流密度，t/ ;3------傾斜系數，對普通帶可在下表中查得;stCq-------物流每米質量，kg/m;v ------速度，m/s; 考慮山上的工作條件取帶速為 2 m/s; 故所選的槽形物料斷面面積 A =0.234m2, 選槽角 = ,動積角?150360362.89STQVC????35?=300。?試中 r------物流密度，t/ ;3m------傾斜系數，對普通帶可在下表中查得;stCq-------物料每米質量，kg/m;v ------速度，m/s; 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計13表 2-1 傾斜系數 表stC傾角/ （ °） 2 4 6 8 10 12 14 16 18 201 0.99 0.98 0.97 0.95 0.93 0.91 0.89 0.85 0.81圖 2-2 槽形托輥的帶上物料堆積截面查>表 4-16 得，各種帶寬適用的最大塊度(mm)帶 寬 500 650 800 1000 1200 1400 1600最大塊度 100 150 200 300 350 350 350初選帶寬為 B=1400mm NN-150 Z=5 層 上膠厚 4.5mm 下膠厚 1.5mm2.2.2 承載段運行阻力由式stCθλ S2L0.9B-51河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計14? ?()cos()sinztzZFqLqLg???????? ?物料每米質量 15028.3/3.62.Qkm??故可算得= tztzGql4731./.5kg表 2-2 常用的托輥阻力系數工 作 條 件 平行托輥 Wk 槽型托輥 Wz室內清潔,干燥,無磨損性塵土 0.018 0.02室內潮濕,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,污染摩檫表面 0.035 0.04查表 2-2 得, =0.04 代入 表達試求得 zwzF=[（208.3+23.1+31.3） 100 0.04 +(208.3+23.1) 100zF?cos16? ?] 9.81=75.327kNsin16??2.2.3 空回段運行阻力表 2-3 DX 型托輥組轉動部分質量托輥形式 800（帶寬 B） 1000 1200 1400 160 1800 2000上托輥槽型鑄鐵座沖壓座14112217252047 50 70 72河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計15查表 2-2 得 ，帶入 表達式求得0.35k??kF12(3.)16cos169.8023F N???????[8.(sin16)]9.85.7????? ?kN67[(23.1)60.35cos16]9.823.si.0.43F?????? ?2.2.4 最小張力點由上式計算可知，因空回段運行阻力為負值，所以最小張力點是下圖中的 3 點。 雙 滾 筒 驅 動 示 意 圖圖 2-2.2.5 輸送點上各點張力的計算（1）由懸垂度條件確定 4 點的張力由式下托輥平型鑄鐵座沖壓座12111715201839 42 61 65河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計164min5()costzSqgl????5(208.319).169.8kN???（2）由逐點計算法計算各點的張力，因為 4min,-, 1.05zFSkNC??由 表 選表 2-4 分離點張力系數 表FC軸承類型 近 900 圍包角 近 1800 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故有用摩擦條件來驗算傳動滾筒分離點與相遇點張力的關系設：為包角滾筒，每個滾筒與輸送帶的為包角為 。20???選摩擦系數：μ=0.25，并取摩擦力備用 ， 。1.n43223115465767.098.530.94.8FZySkNCSkNS??????河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計17由式 1()yeSn????μ式中 n--- 摩擦力備用系數，一般 1.5~2;n?--輸送帶與傳動滾筒間的摩擦系數；μ---輸送帶與兩個滾筒的為包角之和。?40.2518max1()19.3()96.783yeeS kNn?????????μ故摩擦條件滿足。2.2.6 輸送帶的強度驗算（1）輸送帶的計算安全系數由式 maxnnSN??輸 送 帶 額 定 拉 斷 力 ， ；max6maxnxSBGS??， 對 于 剛 繩 芯 帶 由 式縱 向 拉 伸 強 度 ， N/M;輸 送 帶 上 最 大 張 力 點 的 張 力 ， ；。n =B140140.859.3k???故（2）輸送帶的許用安全系數[]15.2aWWakcmck????? :基 本 安 全 系 數 ， 列 在 表 中 ；附 加 彎 曲 伸 長 折 算 系 數 ， 列 在 表 -中 ；動 載 荷 系 數 ， 一 般 取 ；輸 送 帶 接 頭 效 率 。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計18表 2-6 基本安全系數 與 表m?Wc可知 =3.0， =1.8，取 =1.2， =0.95，得m?Wcak??1.28[]307.645???（3）輸送帶強度驗算因 m>[m]，故所選輸送帶滿足強度要求。通過以上的計算結果可知， ；故 ST1000max7([]),.624yS?是滿足要。 表 2-7 鋼絲繩輸送帶技術規(guī)格 帶芯材料 工作條件 基本安全系數 m0 彎曲伸長系數 cw有利 3.2織物芯帶 正常 3.5 1.5不利 3.8有利 2.8剛繩芯帶 正常 3 1.8有利 3.2輸送帶型號 ST1000鋼絲繩最大直徑/mm 4縱向拉伸強度 N/mm 1000鋼絲繩間距/mm 12河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計19表 2-7 可知,ST1000 鋼繩芯帶中鋼繩直徑為 。4dm?2.2.7 傳動滾筒直徑的確定和滾筒強度的驗算（1）考慮到比壓及摩擦條件的滾筒最小直徑計算時，可兩滾筒分開算，以可一起來算。由式=1min2()[][]ySWDBpP????μ3(94.31.5)087.207.8m?????（2）按鋼繩芯帶繩芯中的綱繩直徑與滾筒直徑的比值，由式：150;dDm??傳 動 滾 筒 直 徑 ，鋼 芯 帶 中 鋼 繩 的 直 徑 ,要求 D 150d=150 4=600mm,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?？偟臓恳?94.13-19.593=74.537kN。71()WSy???帶厚/mm 16上覆蓋膠厚度/mm 6下覆蓋膠厚度/mm 6輸送帶質量 kg/m2 23.1河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計20其分離點所承受的拉力。'94.783.1657.skN???由式 '1D-m;ycpSB??輸 送 帶 作 用 在 傳 動 滾 筒 滑 動 狐 表 面 上 的 平 均 壓 力 ， Mpa;滾 筒 直 徑 ，Mpa〈0.7Mpa31(94.7835.61)0.7ycpSB?????因為 〈0.7Mpa，故通用設計的滾筒強度是足夠的，不必再進行強度cp驗算。2.2.8 拉緊裝置拉緊裝置行程 由式 ()tnlLl???式中 ｌ――拉緊裝置行程，ｍ；L――輸送機長度，ｍ；――輸送帶的彈性延伸率;?河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計21――輸送帶的懸垂度率; t?表 2-8 常用輸送帶的延伸率與接頭長度表 查上表選 ＝0.0025, =0.001, =1.75m,代入上式得：?t?nll 100 (0.0025+0.001)+0.7+1=2.05m, 令 l＝2.5ｍ。??2.2.9 電動機功率和減速器的減速比電動機功率，由式y1SWpk100?????式中?。毹D―動力系數，ｋ=1.15 1.2.:――減速器效率， --0.85 0.9. ?表 2-9 鋼繩芯帶接頭長度?。恚砟z帶種類 彈性延伸率 懸垂度率 t?接頭長度 nl面帆布帶 0.01 0.001 2尼龍膠帶 0.02 0.01 2鋼繩芯膠帶 0.0025 0.001 表（2-9 ）值+1型號 ST-630 ST-800 ST-1000 ST-1250 ST-1600 ST-2000 ST-2500鋼繩直徑 d 3 3.5 4 4.5 5 6 7.5接頭長度 nl600 650 700 1250 1350 1450 1550河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計22y171SW(S)(94.13-6)210pkk.2kW100.85??????????按兩滾筒的功率為 ，可選用 1 臺 Y2－355L－6 同步轉數為2e?μ1000r/min 的 250kW 的電動機。由式 。nDi0.9????式中 -----電動機的同步轉數，一般取n?=1500r/min,1000r/min,750r/min;?D――傳動滾筒的直徑，m.---輸送帶的速度，m/s.?減速器的減速比為：。nD10.63i0.96. 15.82???????2.2.10 逆止力與電機軸的制動力矩的計算向上運輸且傾角較大，停車時會出現逆轉，所需的逆止力，由式 maxHtttztk1.5()FN fLg[q(2)cos];0.1; BstF?????式 中 主 要 運 行 阻 力 ， ；stmaxF qgH;m;??最 大 的 下 滑 力 ， ；輸 送 機 的 輸 送 高 度 ，HtFfLg[q(2)cos]0.129.8[31.(3.108.6=35kN??????stmax=in9..sin65.kN??河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計23max1.5()1.5(6.35)79.4BstHFFkN??????故電機軸上制動力矩由式 M2BDKi?式中D—傳動滾筒直徑；K---安全制動系數，K=1.25；---電動機到傳動滾筒間的傳動效率, =0.85 0.9；??:i ----減速器的減速比。。30.6.85M79.4121.62BDFKkNmi?????河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計243 驅動裝置的選用帶式輸送機的負載是一種典型的恒轉矩負載，而且不可避免地要帶負荷起動和制動。電動機的起動特性與負載的起動要求不相適應在帶式輸送機上比較突出，一方面為了保證必要的起動力矩，電機起動時的電流要比額定運行時的電流大 6～7 倍，要保證電動機不因電流的沖擊過熱而燒壞，電網不因大電流使電壓過分降低，這就要求電動機的起動要盡量快，即提高轉子的加速度，使起動過程不超過 3～5s。驅動裝置是整個皮帶輸送機的動力來源，它由電動機、偶合器，減速器 、聯軸器、傳動滾筒組成。驅動滾筒由一臺或兩臺電機通過各自的聯軸器、減速器、和鏈式聯軸器傳遞轉矩給傳動滾筒。減速器有二級、三級及多級齒輪減速器，第一級為直齒圓錐齒輪減速傳動，第二級為斜齒圓柱齒輪降速傳動，聯接電機和減速器的連軸器有兩種，一是彈性聯軸器，一種是液力聯軸器。為此，減速器的錐齒輪也有兩種；用彈性聯軸器時，用第一種錐齒輪，軸頭為平鍵連接；用液力偶合器時，用第二種錐齒輪，軸頭為花鍵齒輪聯接。傳動滾筒采用焊接結構，主軸承采用調心軸承，傳動滾筒的機架與電機、減速器的機架均安裝在固定大底座上面，電動機可安裝在機頭任一側。3.1 電機的選用電動機額定轉速根據生產機械的要求而選定，一般情況下電動機的轉速不低于 500r/min，因為功率一定時，電動機的轉速低，其尺寸愈大，價格愈貴，而效率較低。若電機的轉速高，則極對數少，尺寸和重河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計25量小，格也低。本設計皮帶機所采用的電動機的總功率為 221kw，所以需選用功率為 250kw 的電機，查《運輸機械設計選用手冊》表 1-57,擬采用 Y355-39-4 型電動機，該型電機轉矩大，性能良好，可以滿足要求。3.2 減速器的選用本次設計選用 DCY500-25 型二級硬齒面圓錐-圓柱齒輪減速器,傳動比為 15.8第一級為螺旋齒輪、第二級為斜齒和直齒圓柱齒輪傳動，其展開簡圖如下：圖 3－1 減速器示意圖電動機和 I 軸之間，III 軸和傳動滾筒之間用的都是聯軸器，故傳動比都是 1。3.2.1 傳動裝置的總傳動比由以上電機選擇可知電機轉速則工作轉速 =1000r/min,因減速器mn的標準減速比為 =35.3,可求得 r/min。i1063.58wi?河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計263.2.2 液力偶合器的原理、特點與選擇以液體為工作介質的一種非剛性聯軸器，又稱液力耦合器。液力耦合器的泵輪和渦輪組成一個可使液體循環(huán)流動的密閉工作腔，泵輪裝在輸入軸上,渦輪裝在輸出軸上。動力機（內燃機、電動機等）帶動輸入軸旋轉時，液體被離心式泵輪甩出。這種高速液體進入渦輪后即推動渦輪旋轉，將從泵輪獲得的能量傳遞給輸出軸。最后液體返回泵輪，形成周而復始的流動。液力耦合器靠液體與泵輪、渦輪的葉片相互作用產生動量矩的變化來傳遞扭矩。目前，在帶式輸送機的傳動系統中，廣泛使用液力偶合器，它安裝在輸送機的驅動電機與減速器之間，它是依靠液體環(huán)流運動傳遞能量的，而產生環(huán)流的先決條件是泵輪的轉速大于渦流轉速，即而者之間存在轉速差。液力傳動裝置除煤礦機械使用外，還廣泛用于各種軍用車輛、建筑機械、工程機械、起重機械、載重汽車、小轎車和艦艇上，它所以獲得如此廣泛的應用，原因是它具有以下多種優(yōu)點：（1）能提高設備的使用壽命（2）有良好的啟動性能（3）良好的限矩保護性能使多電機驅動的設備各臺電機負荷分配趨于均勻。通過查《DTII 型帶式輸送機設計手冊》表 7-3 本次設計選用的液力耦合器的型號為 。超載時部分也留靠自身速度沖出工作腔進560YOXI入前、后輔腔，工作腔充滿度的降低使傳遞力矩下降，從而限制了超載力矩升高。其耦合器的主要參數見表 3-1：河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計27表 3-1 液力耦合器的主要參數轉動慣量 充油量 規(guī)格型號輸入轉速傳遞功率范圍過載系數效率主動件 從動件 40% 80%560YOXI1500 120- 270 1.3-1.7 0.96 3.1 1.2 15 303.2.3 聯軸器的選用聯軸器是機械傳動中常用的部件。它是連接兩軸或軸和回轉件，在傳遞運動和動力的過程中一同回轉而不脫開的一種裝置。此外，聯軸器還可能具有補償兩軸相對位移、緩沖和減震以及安全防護等功能。它用來把兩軸聯接在一起，機器運轉時兩軸不能分離；只有在機器停車并將聯接拆開后，兩軸才能分離。由于在減速器的高速端采用了液力耦合器進而代替了高速端的聯軸器，所以只需選擇減速器與傳動滾筒兩軸（低速軸）連接的聯軸器即可。通過查《DTII(A）型帶式輸送機設計手冊》表 7-6 可知：選用的聯軸器的型號為: ,驅動裝置和傳動滾筒組合號見下表 3-2：302178?JZL表 3-2 驅動裝置和傳動滾筒組合號及參數表Y-DCY 驅動裝置驅動裝置的組合號 輸送機的代號 低速軸聯軸器型號 質量 L/mm520 8080.2 302178?JZL453.7 1862河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計284 帶式輸送機部件的選用4.1 輸 送 帶輸送帶在帶式輸送機中既是承載構件又是牽引構件（鋼絲繩牽引帶式輸送機除外） ，它不僅要有承載能力，還要有足夠的抗拉強度。輸送帶有帶芯（骨架）和覆蓋層組成，其中覆蓋層又分為上覆蓋膠，邊條膠，下覆蓋膠。輸送機的帶芯主要是有各種織物（棉織物，各種化纖織物以及混紡織物等）或鋼絲繩構成。它們是輸送帶的骨干層，幾乎承載輸送帶工作時的全部負載。因此，帶芯材料必須有一定的強度和剛度。覆蓋膠用來保護中間帶芯不受機械損傷以及周圍有害介質的影響。上覆蓋膠層一般較厚，這是輸送帶的承載面，直接與物料接觸并承受物料的沖擊和磨損。下覆膠層是輸送帶與支撐托輥接觸的一面，主要承受壓力，為了減少輸送帶沿托輥運行時的壓陷阻力，下覆蓋膠的厚度一般較薄。側邊覆蓋膠的作用是當輸送帶發(fā)生跑偏使側面與機架相碰時，保護帶芯不受機械損傷。4.1.1 輸送帶的分類按輸送帶帶芯結構及材料不同，輸送帶被分成織物層芯和鋼絲繩芯兩大類?？椢飳有居址譃榉謱涌椢镄竞驼w織物層層芯兩類，且織物層芯的材質有棉，尼龍和維綸等。整體編織織物層芯輸送帶與分層織物層芯輸送帶相比，在帶強度相同的情況下，整體輸送帶的厚度小，柔性好，耐沖擊性好，使用中不會發(fā)生層間剝裂，但伸長率較高，在使用過程中，需要較大的拉緊行程。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計29鋼絲繩芯輸送帶是有許多柔軟的細鋼絲繩相隔一定的間距排列，用與鋼絲繩有良好粘合性的膠料粘合而成。鋼絲繩芯輸送帶的縱向拉伸強度高，抗彎曲性能好；伸長率小，需要拉緊行程小。同其它輸送帶相比，在帶強度相同的前提下，鋼絲繩芯輸送帶的厚度小。在鋼芯繩中,鋼絲繩的質量是決定輸送帶使用壽命長短的關鍵因素之一，必須具有以下特點：（1）應具有較高的破斷強度。鋼芯強度高則輸送帶亦可增大，從另一個角度來說，繩芯強度越高，所用繩之直徑即可縮小，輸送帶可以做的薄些，已達到減小輸送機尺寸的目的。（2）繩芯與橡膠應具有較高的黏著力。這對于用硫化接頭具有重大意義.提高鋼繩與橡膠之間黏著力的主要措施是在鋼繩表面電鍍黃銅及采用硬質橡膠等。（3）應具有較高的耐疲勞強度，否則鋼繩疲勞后，它與橡膠的黏著力即下降乃至完全分離。（4）應具有較好的柔性.制造過程中采用預變形措施以消除鋼繩中的殘余應力，可使鋼繩芯具有較好的柔性而不松散。輸送帶上下覆蓋膠目前多采用天然橡膠,國外有采用耐磨和抗風化的橡膠的膠帶，如輪胎花紋橡膠的改良膠作為覆蓋膠,以提高其使用壽命。輸送帶的中間用合成橡膠與天然膠的混合物。鋼繩芯帶與普通帶相比較以下優(yōu)點：（1）強度高。由于強度高，可使 1 臺輸送機的長度增大很多。目前國內鋼繩芯輸送帶輸送機 1 臺長度達幾公里、幾十公里。伸長量小.鋼繩芯帶的伸長量約為帆布帶伸長量的十分之一，因此拉緊裝置縱向彈性高。這樣張力傳播速度快，起動和制動時不會出現浪涌現象。（2）成槽性好。由于鋼繩芯是沿著輸送帶縱向排列的，而且只有河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計30一層，與托輥貼合緊密,可以形成較大的槽角。近年來鋼繩芯輸送帶輸送機的槽角多數為 35o，這樣不僅可以增大運量，而且可以防止輸送帶跑偏。（3）抗沖擊性及抗彎曲疲勞性好，使用壽命長。由于鋼繩芯是以很細的鋼絲捻成鋼繩帶芯，它彎曲疲勞和耐沖擊性非常好。（4）破損后容易修補，鋼繩芯輸送帶一旦出現破損，破傷幾乎不再擴大，修補也很容易。相反，帆布帶損傷后，會由于水浸等原因而引起剝離。使帆布帶強度降低。（5）接頭壽命長。這種輸送帶由于采用硫化膠接，接頭壽命很長，經驗表明有的接頭使用十余年尚未損壞。（6）輸送機的滾筒小。鋼繩芯輸送帶由于帶芯是單層細鋼絲繩，彎曲疲勞輕微，允許滾筒直徑比用帆布輸送帶的。鋼繩芯輸送帶也存在一些缺點:（1）制造工藝要求高，必須保證各鋼繩芯的張力均勻，否則輸送帶運轉中由于張力不均而發(fā)生跑偏現象。（2）由于輸送帶內無橫向鋼繩芯及帆布層，抗縱向撕裂的能力要避免縱向撕裂。（3）易斷絲。當滾筒表面與輸送帶之間卡進物料時，容易引起輸送帶鋼繩芯的斷絲。因此,要求要有可靠的清掃裝置。4.1.2 輸送帶的連接為了方便制造和搬運，輸送帶的長度一般制成 100—200 米，因此使用時必須根據需要進行連接。橡膠輸送帶的連接方法有機械接法與硫化膠接法兩種。硫化膠接法又分為熱硫化和冷硫化膠接法兩種。塑料輸送帶則有機械接法和塑化接法兩種。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計31（1）機械接頭機械接頭是一種可拆卸的接頭。它對帶芯有損傷，接頭強度效率低，只有 25%—60%，使用壽命短，并且接頭通過滾筒表面時，對滾筒表面有損害，常用于短距或移動式帶式輸送機上?？椢飳有据斔蛶С２捎玫臋C械接頭形式有膠接活頁式，鉚釘固定的夾板式和鉤狀卡子式，但鋼絲繩芯輸送帶一般不采用機械接頭方式。（2）硫化（塑化）接頭硫化（塑化）接頭是一種不可拆卸的接頭形式。它具有承受拉力大，使用壽命長，對滾筒表面不產生損害，接頭效率高達 60%—95%的優(yōu)點，但存在接頭工藝復雜的缺點。對于分層織物層芯輸送帶在硫化前，將其端部按帆布層數切成階梯狀，如下圖 4-1 所示：圖 4-1 分層織物層芯輸送帶的硫化接頭然后將兩個端頭相互很好的粘合，用專用的硫化設備加壓加熱并保持一定的時間即可完成。其強度為原來強度的( i-1)/i?100%。其中 i 為帆布層數。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計324.2 傳動滾筒4.2.1 傳動滾筒的作用及類型傳動滾筒是傳動動力的主要部件。作為單點驅動方式來講，可分成單滾筒傳動及雙滾筒傳動。單滾筒傳動多用于功率不太大的輸送機上，功率較大的輸送機可采用雙滾筒傳動，其特點是結構緊湊，還可增加圍包角以增加傳動滾筒所能傳遞的牽引力。使用雙滾筒傳動時可以采用多電機分別傳動，可以利用齒輪傳動裝置使兩滾筒同速運轉。如雙滾筒傳動仍不需要牽引力需要，可采用多點驅
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