皮帶機的設(shè)計論文.

1、河南廣播電視大學機械設(shè)計制造及其自動化（本科）畢業(yè)論文淺談固定式帶式輸送機的選型設(shè)計姓名：李 克 勤學號：20081410140518學校：許昌電大禹州分校指導教師：劉 海 峰目錄摘要,2、, 、-一、前言,2二、工作原理,3、_* I i ZJ ,11三、基本結(jié)構(gòu),3四、固定式帶式輸送機選型設(shè)計計算 , 10五、參考文獻 , 141_1 *7 丿、11 少、，1 1淺談固定式帶式輸送機的選型設(shè)計摘要：煤礦用帶式輸送機主要運輸?shù)V石、煤的設(shè)備，巷輔助運輸設(shè)備，本文介紹 固定式帶式輸送機的結(jié)構(gòu)設(shè)計、工作原理、計算方法等。該裝置具有寬皮帶、大 運量、長距離、高速度、集中控制、便于維護、和運送效率高等

2、特點。一、前言礦井在建設(shè)高產(chǎn)高效過程中，在不斷引進采煤、掘進新技術(shù)、新工藝、新 裝備的同時，輔助運輸應不斷改進創(chuàng)新，以滿足現(xiàn)代化礦井發(fā)展的需要?，F(xiàn)代化 的高產(chǎn)高效礦井，采掘機械化程度越來越高。新技術(shù)、新裝備的應用，使工人的 勞動強度越來越小，生產(chǎn)效率越來越高，而井下運輸卻滯后于礦井的發(fā)展，而 大運量、高速度、寬皮帶的帶式輸送機廣泛的得以應用。帶式輸送機是以膠帶、 鋼帶、鋼纖維帶、塑料帶和化纖帶作為傳送物料和牽引工作的輸送機械。帶式輸送機自1795年發(fā)明以來，經(jīng)過兩個世紀的發(fā)展，已被電力、冶金、煤炭、化工、 礦山、港口等各行各業(yè)廣泛采用。特別是第三次工業(yè)革命帶來了新材料、 新技術(shù) 的采用，使帶式

3、輸送機的發(fā)展進入了一個新紀元。帶式輸送機的新發(fā)展方向呈現(xiàn) 長距、大運量、高速度、集中控制等特點。與其他運輸設(shè)備（如機車類）相比， 不僅具有長距離、大運量、連續(xù)運輸?shù)奶攸c，而且運行可靠，易于實現(xiàn)自動化和 集中控制，經(jīng)濟效應十分明顯。帶式輸送機也是煤礦最為理想的高效連續(xù)運輸設(shè) 備，特別是煤礦高產(chǎn)高效現(xiàn)代化大型礦井， 帶式輸送機已成為煤炭高效開采機電 一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備，該設(shè)備具有以下特點：（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、驅(qū)動裝 置、輸送帶等幾大件組成，進行標準化生產(chǎn)，并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。帶式輸送機的輸送帶具有阻燃、耐酸堿

4、、油抗磨， 耐高、低溫，因此能輸送散料、塊料，化學品和混凝土等。（3）輸送量大。 運量可從每小時幾公斤到幾千噸。（4）運距長。 可達幾千米到十幾千米，中間無需轉(zhuǎn)載點。(5) 對線路適應性強。(6) 裝卸料十分方便?？梢愿鶕?jù)工藝流程需要，在任何點上進行裝、卸 料。(7) 可靠性高。由于結(jié)構(gòu)簡單，運動部件自重輕，使用壽命長。(8) 營運費低。 帶式輸送機磨損件僅為托輥和滾筒，輸送帶壽命長，自 動化程度高，使用人員少，消耗機油和電力少。能耗低，效率高。 由運動部件自重輕，無效運量少，所以能耗最低，維修費少。帶式輸送機運動部件僅是托輥和滾筒，輸送帶又十分耐應用領(lǐng)域廣闊，市場巨大。 帶式輸送機用許多行業(yè)

5、，特別煤礦每年(9)效率最高(10)磨。(11)就用一百多萬臺。通過調(diào)查帶式輸送機的種類很多，煤礦用的帶式輸送機一般有：繩架式帶式輸送機，可伸縮式帶式輸送機，大傾角帶式輸送機，固定式帶式輸送機等。以下主要介紹固定式帶式輸送機結(jié)構(gòu)選型。二、工作原理工作原理：固定式帶式輸送機其他帶式輸送機一樣， 是以膠帶兼作牽引機構(gòu)和承載機構(gòu)的一種連續(xù)動作式輸送機，依靠主動滾與膠帶之間的摩擦力而帶動膠帶及帶上的貨物一同連續(xù)運轉(zhuǎn)。裝在膠帶上的貨載運到端部后，由于膠帶的轉(zhuǎn)向 而卸載。三、基本結(jié)構(gòu)組成帶式輸送機有驅(qū)動部分、張緊部分、卸載部分、中間部分、機尾、膠帶、磁 力開關(guān)、保護等組成。見附圖1。3.1、驅(qū)動部分帶式輸

6、送機的驅(qū)動裝置通常通常在用戶給出數(shù)據(jù)，根據(jù)張力選型，有電動機、減速機、驅(qū)動架、液力耦合器、聯(lián)軸器、傳動滾筒、逆止器及制動器部分所 組成，設(shè)計圖見附圖2。3.1.1 電動機功率由實際運送量、帶速、輸送長度和地勢計算確定，一般選用防爆型電機YB型，并應符合GB3836-2000爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備。3.1.2 減速器減速器是根據(jù)電機功率、帶速計算出傳動比選用減速器，有JS-30、DCYBCY等輸入軸和輸出軸垂直的；如果條件允許的情況下，可選用輸入軸和輸出軸 平行的減速機，如ZDY ZLY ZSY3.1.3 制動器的確定制動器一般安裝：下運皮帶機一定要安裝；平運皮帶機不安裝；上運皮帶 機根據(jù)要求

7、安裝，一般情況下不安裝。制動器是根據(jù)傳動滾筒所需要的制動力來 選型。制動器一般有液壓推桿制動器和電磁離合制動器等，一般常選用液壓推桿制動器。常安裝在電機和減速機之間。3. 1.4 逆止器的選用根據(jù)計算逆止力來選用逆止器。逆止器一般情況下用接觸式和非接觸 式兩種，接觸式逆止器安裝在減速機低速軸上和傳動滾筒軸上，具有制動力矩大、傳力可靠、解脫容易、安裝方便的優(yōu)點；非接觸式逆止器安裝在減速機的高速軸 上，逆止力大、可靠性高、安裝方便等特點。3.1.5 傳動機架（驅(qū)動架）傳動機架有機架、大底架、電機底架組成，它們有型鋼組焊而成。機架 放在大底架上，傳動滾筒放在機架上，電機機架與大底架連在一起，電機和減

8、速 機放在電機底架上，3.1.6 液力耦合器液力耦合器置于驅(qū)動裝置好帶式輸送機的減速器之間，它具有一般聯(lián)軸 器所沒有的功能，將變速調(diào)節(jié)力矩轉(zhuǎn)換和制動三者的功能集于一身，而且還有軟啟動和過載保護功能。目前，我國生產(chǎn)的液力耦合器有標準型、限距型（安全型） 和調(diào)速型三種。帶式輸送機廣泛用于限距型和調(diào)速型，而后者廣泛用于主動控制 中。帶式輸送機使用液力耦合器的好處：（1）改善啟動性（2）滿載啟動時，可 利用電動機的啟動力矩（3）過載保護可靠（4）節(jié)約能耗（5）可以通過液力聯(lián) 軸器的油量使中間摩擦式和多驅(qū)動式帶式輸送機的各電機平衡（6）中間摩擦式帶式輸送機為多點驅(qū)動工作方式（7）使用調(diào)速液力聯(lián)軸器可實現(xiàn)

9、無極調(diào)速，以 減輕振動。3.1.7 傳動滾筒傳動滾筒是傳遞帶式輸送機功率的圓柱形體筒，與驅(qū)動架相聯(lián)，是帶式輸送機最重要的部分件，驅(qū)動功率的大小往往取決于表面同輸送帶的摩擦系數(shù)和輸送 帶在該滾筒上的包角。傳動滾筒的表面一般為鑄膠的。傳動滾筒的直徑的選擇根 據(jù)帶式輸送機的帶速和減速機的傳動比來決定的。其公式V=Q3 D3 n/60i導出D=60i3 v/( n3 n)。其中D為滾筒的直徑，i為減速機的傳動比，v為帶速輸送機的帶速，n為 電機的轉(zhuǎn)速。3.2 張緊部分張緊部分一般有張緊架、張緊滾筒、換向滾筒、導軌和張緊裝置。導軌固定在張緊架上，張緊滾筒裝在導軌上，換向滾筒固定在機架上。張 緊滾筒通過張

10、緊裝置來張緊皮帶，而換向滾筒用來改變皮帶的方向。3.2.1 承擔轉(zhuǎn)矩，結(jié)構(gòu)比較簡單，起改變皮帶的方向。3.2.2 拉緊裝置輸送帶是橡膠和纖維織品兩者復合而成的織品，在應用中的重錘拉緊裝置， 在運行一段時間后，重錘后自動下降一段距離，使輸送帶變長。這說明輸送帶發(fā) 生了蠕變，在啟動、制動過程中也會發(fā)生蠕變現(xiàn)象。 此時拉緊裝置就必須進一步 收緊才不會發(fā)生打滑現(xiàn)象。因此拉緊裝置是保證帶式輸送機正常運轉(zhuǎn)必不可缺少的重要部件，它的功 能有：(1) 使輸送帶在傳動滾筒上形成正壓力，靠摩擦力將傳動滾筒的圓周力傳 遞出來。(2) 限制輸送帶在托輥間的垂度，防止輸送帶在托輥間距內(nèi)過分松弛而 散失槽型，引起物料好輸

11、送帶跑偏，增加運行阻力。(3) 補償輸送帶的彈性伸長好線粘性伸長。(4) 為重連接接頭提供必要的行程。(5) 在長距離帶式輸送機中，拉緊裝置對其拉緊力產(chǎn)生重大影響。固定式帶式皮帶機拉緊裝置一般有螺旋拉緊裝置；垂直重錘拉緊裝置；車 式拉緊裝置；絞車拉緊裝置；蝸輪蝸桿張緊裝置等。322.1 螺旋拉緊裝置螺旋拉緊裝置一般裝在機尾滾筒處，直接拉緊皮帶，拉緊滾筒的軸承座安 裝在活動架上，活動架可在導軌上滑動。當螺旋螺桿時使活動架上的螺母同活動 架一起前進或后退，達到拉緊或放松的目的。它的特點是結(jié)構(gòu)簡單，拉緊行程較 小，拉緊最大距離為1m,只適應于短距離的輸送機，一般用于機長在 30m-80m以 內(nèi)。3.

12、2.2.2 重錘拉緊裝置重錘拉緊裝置是結(jié)構(gòu)最簡單，應用范圍最廣泛的拉緊裝置。它是保持張緊 力不變的拉緊裝置。在重錘的作用下，這種拉緊裝置可以產(chǎn)生位移以吸收輸送帶 的彈性伸長和永久伸長。提供設(shè)備需要的最大張緊力，并保證輸送帶的最大張緊 行程。3.2.2.3 車式拉緊裝置車式拉緊裝置動作靈活，占地面積少，一般用絞車拉緊。3.2.2.4 蝸輪卷筒張緊裝置蝸輪蝸桿傳動比大，機構(gòu)緊湊，傳動平穩(wěn)，具有自鎖性；結(jié)構(gòu)簡單，便于 安裝。因此，大多數(shù)帶式輸送機使用蝸輪卷筒張緊裝置。蝸輪裝置是通過鋼絲繩拉緊張緊滾筒來張緊皮帶。本設(shè)計選用的張緊裝置是蝸輪卷筒張緊裝置。3.3 卸載部分卸載部分一般在機頭，有卸載架、載滾

13、筒和機頭清掃器組成。卸載架有成型鋼組成的，卸載滾筒放在卸載架上，清掃器安裝在卸載架上， 清掃器的刮板緊貼在卸載滾筒上。一般情況下，電機正傳時，也就是正拉，煤從 卸載滾筒上落下，卸載部分放在傳動部分前邊。用戶要求倒拉時，卸載部分放在 傳動部分后邊。3.4 中間部分中間部分是連接機頭和機尾的部分，主要有“ H架、縱梁和三聯(lián)輥和下托 輥。占帶式輸送機長度的主要部分，“ H架固定在底板上，縱梁放在“ H架上， 三聯(lián)輥放在橫梁上，長托輥放在“ H部。有的中間部分根據(jù)設(shè)計和用戶的要求， 中間部分是有支腿、縱橫梁和長托輥和三個短托輥組成的。3.5機尾和清掃器3.5.1 機尾機尾主要有機尾架機尾滾筒機尾護照和

14、機尾清掃器等組成的。機尾架是機 尾的主要組成部分，機尾滾筒裝在機尾架上，機尾罩裝在機尾滾筒上，機尾清掃 器是清掃皮帶上的碎煤。3.5.2 清掃器清掃器是帶式輸送機輸送散狀物料時必須裝備的部件，是清掃輸送帶有粘 性物質(zhì)，以防一部分會粘在輸送帶的工作面上， 在卸料時不能卸掉，粘者物料進 入托輥和滾筒，托輥和滾筒運轉(zhuǎn)不靈活，使皮帶跑偏，增加皮帶的磨損，因此造 成嚴重的后果。固定式帶式輸送機用的清掃器有頭部清掃器和空段清掃器。3.5.2.1 頭部清掃器頭部清掃器裝設(shè)于輸送機頭部卸載滾筒處，用以清掃輸送帶工作面上粘附 的物料。頭部清掃器一般分為兩種型式，重錘刮板清掃器和硬質(zhì)合金重錘刮板式 清掃器。著重介

15、紹重錘刮板清掃器。重錘刮板清掃器是本設(shè)計用的清掃器。重錘刮板清掃器是采用重錘杠桿是 清掃刮板緊貼輸送帶，更適于輸送磨蝕性小、較干燥和不易粘附到輸送帶上的物 料的輸送機使用。3.522 空段清掃器（機尾清掃器）空段清掃器用于清除落在輸送帶下分支非工作面上的雜物以保護機尾滾筒 和輸送帶。機尾清掃器常用空段清掃器，空段清掃器安裝在機尾滾筒前。安裝時，需 使清掃器刮板的犁尖對著輸送帶運動方向，以便將雜物刮到輸送機兩側(cè)的地面 上。3.6 QBZ礦用隔爆型真空電磁起動器此起動器適用于具有爆炸性危險氣體，（甲烷混合氣體）和煤塵的煤礦井下， 在交流電50HZ電壓660V 380V供電中，用于遠距離控制相應頻率

16、和電壓的礦 用隔爆三相鼠籠型感應電動機起動、停止和反轉(zhuǎn)或就地停止之用。起動器的換向 開關(guān)具有一定的分斷能力；還具有過載、短路、斷相、失壓和漏電閉鎖等保護功起動器電系統(tǒng)特別使用于頻繁操作、重載荷的煤礦機械設(shè)備中。電磁起動 器的種類好多，如 QBZ80/660(380)N、QBZ120/660(380)等，使用于地面和井下。 本設(shè)計選用的為 QBZ80/660(380)N電磁起動器。3.7礦用帶式輸送機保護裝置3.7.1 概述帶式輸送機保護裝置，它采用先進微計算機和傳感技術(shù)，實現(xiàn)對帶式輸送 機全面監(jiān)控和保護?？梢灾苯又甘境黾蓖ｉ_關(guān)和跑偏傳感器的故障位置，具有很 高的先進性和實用性。實現(xiàn)低速、打滑、

17、斷帶、煤位、跑偏、急停、撕裂、溫度、煙霧、張力等多種功能的監(jiān)控和保護。3.7.2 顯示窗口功能顯示“主、付電機，各種故障(急停、跑偏、煙霧、速度、堆煤、撕裂、 張力等)。3.7.3 按鈕電控箱正面有“起車”、“停止”、“通話”和“打點”四個按 鈕?！捌疖嚒薄ⅰ巴Ｖ埂笨煽刂破C的起動和停止?！巴ㄔ挕薄ⅰ按螯c”可以實 現(xiàn)沿線設(shè)備間的對講和信號通信。電控箱側(cè)面設(shè)有：“確定”、“退出”、“位移”和“增加”按鈕。根據(jù)漢字液 晶顯示器的菜單提示，可對電控箱的運行參數(shù)進行設(shè)定。3.7.4工作原理它的核心是一個微控制器 MCU (單片機)，為了顯示和參數(shù)設(shè)置方便直觀。 在單片機外圍擴展由液晶顯示器為主的顯示

18、電路，可有漢字顯示運行狀態(tài)、故障種類、設(shè)定的參數(shù)等。為了保證設(shè)置的參數(shù)及信息在停電是不丟失，采用了非易失存儲器來保存這些參數(shù)。用合成語言電路對運行狀態(tài)和故障沿線播放。對故障的急停、跑偏傳感器可以將其定位編號，以便在故障報警時指出故障位置。3.7.5保護裝置特性和功能保護裝置具有集中控制和單機控制兩種方式。集中控制時具有連鎖功能， 即某一臺停機時，向其他煤的皮帶機停機；具有逆煤延時順序起車功能，延時時 間為10秒土 5秒。在手動控制下，配接開停傳感器可實現(xiàn)順煤流延時順序起停 車。無論在集中控制方式或手動方式下，有起車延時功能、語言報警功能、故障 停車保護功能、保障顯示功能、故障語言報警功能、故障

19、自鎖功能、全縣系統(tǒng)狀 態(tài)對位顯示功能，全線聯(lián)系及對講功能。7.36各種保護功能（1）速度保護：當皮帶機運行時，從動滾筒安全不轉(zhuǎn)，連續(xù)超過 5-10 S時，低速故障報警信號延時保持 2S 1S。（2）堆煤保護：當媒位傳感器的導桿偏離中心線 45土 5時，延時13 秒，實現(xiàn)故障保護停車。（3）跑偏保護：當跑偏傳感器的導桿偏離中心線 15 5時，經(jīng)延時 10S 5S,實現(xiàn)故障保護停車。（4）煙霧保護：當產(chǎn)生煙霧時，煙霧傳感器將次信號送給主機即實 現(xiàn)煙霧保護。（5）溫度保護：當監(jiān)測點溫度超過溫度傳感器的設(shè)定溫度時（+80 C），立刻實現(xiàn)溫度故障保護。（6）沿線緊急停車保護：當沿線的某一緊急停車開關(guān)被接

20、通時， 立 即實現(xiàn)停車保護功能。（7）撕帶保護：當運輸帶撕裂時，撕帶傳感器把電信號傳給主機， 主機立即實現(xiàn)停車保護功能。各種故障在保護裝置是均有相應的指示，同時發(fā)出語音報警。保護后均障自鎖狀態(tài)，并發(fā)出相應的語音報警。四固定式帶式輸送機的選型計算（一）、已知技術(shù)參數(shù)：1、輸入物料：原煤2、物料堆積容重：丫 = 1t/m33、輸送物料堆積角：204、輸送物料最大塊度：Xmax=.3m5、輸送量：Q = 3t/h6輸送長度：L=200m7、輸送傾角：68、工作環(huán)境與裝載點：輸送機用于煤礦井下，工作條件一般，裝載點在 機尾處（一般布置方式）。（二）、計算依據(jù)及引用標準MT/T467 - 1996煤礦用

21、帶式輸送機設(shè)計計算MT/T414 - 1995煤礦用帶式輸送機基本參數(shù)和尺寸（三 ）、主要參數(shù)確定1、帶速按MT/T414 1995中的速度系列，選用帶速 v=1.6m/s2、按輸送量計算初選帶寬B = 0.8m根據(jù)MT/T467 1996,表2和表3,傾斜系數(shù)取Cst= 0.98，裝料斷面系數(shù) K = 363 （用等長三托輥組，成槽角 入=30）。按式 3: B =（ Q/K 丫 v Cst） -2= （300/3633 13 1.6 3 0.98 ） -2=0.72（m）3、按輸送物料塊度驗算按式 4: B 2Xmax+0.2=3 0.3+0.2=0.8m因此，選用標準系列帶寬 B = 0

22、.8m.4、輸送帶預選整體帶芯輸送帶規(guī)格為 PVG 680s輸送帶額定拉斷力Sn= 0.753 106N帶芯厚度 S =0.007m輸送帶單位長度的質(zhì)量q=10.6kg/m5、托滾選用托滾直徑 89mm承載分支三托滾組轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量 Gtz=14kg承載托滾組間距 Ltz = 1.5m回空托輥組轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量Gtk = 12 kg回空托輥組間距 Ltk = 3m承載、回空托輥轉(zhuǎn)動部分單位長度的質(zhì)量：按式 8： qt=Gtz/Ltz+ Gtk/Ltk=14/1.5+12/3=13.33(kg/m)(四)、傳動滾筒圓周力和軸功率計算輸送機布置示意圖如圖1所示：輸送帶纏線示意圖V-r|s7-1、圓周力計

23、算根據(jù)8.1規(guī)定，傳動滾筒圓周力可根據(jù)經(jīng)驗公式計算:輸送物料單位長度的質(zhì)量按式 9: q=Q/3.6v= 300/363 1.6 = 52.08 ( kg/m)查表4、表5:運行阻力系數(shù)取f=0.03附加阻力系數(shù)：C=1.45按式 24： F= CNfLg qt+(2 qo+q)cosB +gqH=1.453 0.03 3 2003 9.8 3 13.33+(2 3 10.6+52.08) 3 cos6 +9.8 3 52.08 3 2003 sin6 =18020.07(N)2、軸功率計算按式25：3 3P= 10 FV=10 3 18020.073 1.6=28.83 (kw)3 、電動機功率確定驅(qū)動系統(tǒng)采用雙滾筒雙電機傳動方式，每套驅(qū)動裝置由電動機調(diào)速型液力 偶合器、減速器、逆止器等組成。根據(jù)驅(qū)