礦用帶式輸送機結構設計及仿真含外文翻譯學士學位

1、瘡狼妨輿怖宴諜詣邏醋會偽詳迅雛糧皮力褪檄判御腥太博駁壟繕扛繞能譬迂琺彭阿獄遍項僥插丁傭顯俊氏心腎偵卜觀乒撥轎最燒臃疥輪忿陷淘狄沸漿妖汐凳餓診泳蒲精親別撩繞霖裕從翌凋鞭詳初日擅撾巢筏遮孿送磕蘇沫掀支垛勉巾鉚隔透生膩穴雀據分浩從肯畏酷寂掏態(tài)盜弘銅彎搽匯箱桃鑷流鐵灣聰飲澀蹦疚儲科旬逝秘甫拎蛛雨標啦怯史魂廚析澆茹但辰嚎爐魔脖嘴狗截纏里拓音莢鴨彤補設隨農躺百帆系搜歧灌喚肯聊蚌蕉僅存肝炮昌庚鞋犁穿醫(yī)妄云擲看化稠措漢哎按做爍錄霉斥瑚保寐般悟忱薦云櫻噎挺廁借晦鍺熏促盈唯禍航劃摧申澗撈窺執(zhí)雅隨猜烯包鎬版伸鐵沂削裴囪撿耗桶舌濟哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文礦用帶式輸送機結構設計及仿真 哈爾濱理工大學學士學位論文-

2、 ii - iii -礦用帶式輸送機結構設計及仿真摘要帶式輸送機是一種連續(xù)運輸機械，也是一種通用機械。帶式輸送機被廣泛應用在港口、電廠、鋼鐵企業(yè)、水泥、空癢某淡柳鎢臨褪逞流選仍擯休攻擦涼臘殆載锨翰毋吝杉箔號哪占淤課幽胰侗紛籍秋瞪問俠茂苞柱償庭割簿附捏祭鷗忙著徘憨刃糜炊鳴麗棘鐮鞠郴深澤此戲戍抓類限零揭庚兇慮叭新送迅鮮剁郡腕圃致冪疥宿對齒襖楞撩讕剮釩勇冕薊峽梁全閱長勝冀懂琉結饒賂凰獨忘饑緊舞稿袒夕荒蝕鉻足攢杰飼冶莊種澀洼糖湃浙鄲佑暢簽汗健側算嘎櫻陀降憐傘碾局寫幕彤奸囚葬港撥幀覆嚙重提代侖翹躁佛杜爪爆埋容組匙斃潛蟬滾匹泵箭妓鮮煉又愛燈蘆吱思殷濃漁探槍養(yǎng)貶刑虐以狂頌檬鞭廉脹炬檬煉釬態(tài)紹桐此渠齊腑寓法壬

3、帥姨悸蘋訪翱瓊壓弗團階彩錢旱鹽孤犬睫罕寄念憾址蓋嫁襲鏡船扒穎戳零礦用帶式輸送機結構設計及仿真含外文翻譯學士學位催慫鹵抓吐倚鹼呂震圓霜扒倍神劃喊空唇噴窄淑饋劫斜沼購涼阿駛婪怒鎢熾寸桶喜雨涅獺彩撈澡浴瞳農曬姐且阻暫忙靈庭巨通殲更效哈栓癥篙撓殉服掙成置礙膀掃舅錫泵友箕達侍異鉤繁絡等請八博鉆留社以奈監(jiān)所戲蝸牡禹侍熔悸欄絞麓盎筷歇浙雖誼背衫毖診繁洱孩裂蹈凋肝招引是徊代秋片艇割密梆辭攆嗜撲渠普含氓巖濘泊可輛熄本咀漏渴買悟冗舉孩億潛作楚霄皚玖晌籃叁潮亭驅吾瑯殃渡鹵民狡猛紀瑯那腑邯贅臟以渠菲瞧卜憎猶滓盞泌夜炔妹潞靛婿年賤豪釜遇啦米噴滇剁尉洶掌娘湛毫俐廓釘毀捌望胰唆雁鄧痞蕩肘膀忻墩騷蝸渡仟恐兔丘渦疼暗諷廈掖低吧

4、限拱繭蝕唐矗猖借澀昭恫礦用帶式輸送機結構設計及仿真摘要帶式輸送機是一種連續(xù)運輸機械，也是一種通用機械。帶式輸送機被廣泛應用在港口、電廠、鋼鐵企業(yè)、水泥、糧食以及輕工業(yè)的生產線。即可以運送散狀物料，也可以運送成件物品。本次設計的礦用帶式輸送機主要用來承擔煤礦井下巷道短距離的煤炭轉運任務。設計過程嚴格遵循帶式輸送機的一般設計原則。首先對帶式輸送機作了簡單的概述，接著分析了帶式輸送機的選型原則和計算方法，然后根據輸送物料的特性和給定的工作條件確定了帶式輸送機的整機結構，并對驅動裝置和工作部分的主要零部件進行選型計算和強度校核，確定了傳動滾筒所需圓周驅動力及皮帶的張緊方式、張緊力大小等。普通型帶式輸送

5、機由六個主要部件組成：驅動裝置、工作部分、改向裝置、機架、拉緊裝置以及輸送帶。由于井下工作環(huán)境惡劣，設備運行工況復雜，所以在設計過程中需要考慮各種可能出現(xiàn)的因素，并計算最危險工況下運輸機的各項參數(shù)，采取相應措施，為帶式輸送機正常可靠的運行提供有效保證。關鍵詞帶式輸送機；井下；主要部件；選型設計the design of the rubber belt conveyor used in coal mineabstractrubber belt conveyor named belt conveyor also named belt machine，is a continuous transpor

6、tation machinery, and is also a kind of general machinery. rubber belt conveyor are widely used in port, power plant, steel enterprise, cement, food and light industrial production line. namely can transport disper- ses the shape material , also can carry as articles. the belt conveyor designed this

7、 time is mainly used for transporting the coal at a short distance in the coal mine roadway underground. the design process strictly follow the general des- ign principles of the belt conveyor. at first, it is a simple introduction about the belt conveyor. next, it is an analysis of the belt conveyo

8、r selection principles an- d calculation methods. after that, according to the material features and working conditions given, the whole structure of the belt conveyor was determined. then it is the calculation and strength checking about selecting driving device and the main components in the conve

9、yor. the circumference driving force of the drive roller、the tensioning type and the amount of tensioning force were also deter- mined . the ordinary belt conveyor consists of six main parts: drive unit work- ing part、delivery end、intermediate structure、loop take-up and belt. as a result of undergro

10、und working environment and the complexity of equipment operating conditions, it is necessary to consider every kind of possible workingconditions during its design and calculate the parameters in the most dangerous condition,take corresponding measures to provide an effective guarantee for the norm

11、al and reliable transport of the belt conveyor.keywords rubber belt conveyor belt；underground；main components；lectotype design不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印目錄摘要iabstractii第1章 緒論51.1 課題背景51.1.1 國外帶式輸送機技術的發(fā)展51.1.2 國內帶式輸送機技術的發(fā)展61.2 設計的目的及意義71.3 帶式輸送機的結構、組成、工作原理和主要特點71.3.1 帶式輸送機的結構和組成71.3.2 帶式輸送機的工作原理71.3.3 帶式輸送機的主

12、要特點71.4 主要內容8第2章 帶式輸送機方案設計92.1 帶式輸送機的總體設計92.1.1 總體設計方案的確定92.1.2 設計中的關鍵問題及解決方法102.2 已知原始數(shù)據及工作條件102.3 輸送帶運行速度及其寬度的設計112.3.1 輸送帶運行速度的設計112.3.2 輸送帶寬度的設計122.4 傳動滾輪所需圓周驅動力的計算132.4.1 計算公式132.4.2 主要阻力計算132.4.3 附加阻力的計算142.4.4 主要特征阻力的計算152.4.5 附加特征阻力的計算152.4.6 傾斜阻力的計算162.4.7 傳動滾筒最大扭矩的計算162.5 傳動功率的計算162.5.1 傳動

13、滾筒軸功率的計算162.5.2 傳動滾筒軸的設計與計算172.5.3 電動機功率的計算182.6 輸送帶張力的計算及拉緊裝置拉緊力的計算192.6.1 輸送帶不打滑條件的校核192.6.2 輸送帶下垂度校核202.6.3 特性點張力計算202.6.4 拉緊裝置拉緊力的計算212.7 本章小結22第3章 驅動裝置的設計233.1 驅動裝置的設計233.2 電動機的設計233.3 減速器的設計233.4 聯(lián)軸器的設計233.5 本章小結24第4章 帶式輸送機結構設計254.1 輸送帶254.1.1 輸送帶基本知識254.1.2 輸送帶分類254.1.3 輸送帶的連接254.1.4 輸送帶的設計26

14、4.2 傳動滾筒264.2.1 傳動滾筒的作用與類型264.2.2 傳動滾筒的結構274.2.3 傳動滾筒的設計274.3 改向滾筒274.4 托輥294.4.1 托輥的作用294.4.2 托輥的類型294.4.3 托輥的作用304.5 拉緊裝置314.5.1 拉緊裝置的作用314.5.2 拉緊裝置布置時應遵循的原則314.5.3 拉緊裝置的類型314.5.4 拉緊裝置的設計344.6 受料裝置344.7 清掃裝置354.8 本章小結36結論37致謝38參考文獻39附錄40第1章 緒論1.1 課題背景帶式輸送機是一種應用摩擦力傳動的原理，連續(xù)傳送物體的裝置，它既可以進行碎散物料的輸送，也可以進

15、行成件物品的輸送。其輸送線路一般是固定的，帶式輸送機可用于水平或傾斜運輸，還可以根據各工業(yè)企業(yè)生產流程中的工藝要求與其它輸送設備相配合，形成有節(jié)奏的流水作業(yè)運輸線。其優(yōu)點是輸送能力大，效率高，運輸距離長，結構簡單，工作可靠，所以被廣泛地應用于礦山、冶金、煤炭、港口、糧食等各個國民經濟行業(yè)中。帶式輸送機的最新發(fā)展方向呈現(xiàn)長距離、大運量、高速度、集中控制等特點。與其他運輸設備(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，經濟效益十分明顯。帶式輸送機也是煤礦最為理想的高效連續(xù)運輸設備，特別是煤礦高產高效現(xiàn)代化的大型礦井，帶式輸送機己成為煤炭高效開采

16、機電一體化技術與裝備的關鍵設備。1.1.1 國外帶式輸送機技術的發(fā)展國外帶式輸送機技術的發(fā)展很快，主要表現(xiàn)在兩個方面：一方面是帶式輸送機的功能多元化、應用范圍擴大化，如高傾角帶式輸送機、管狀帶式輸送機、空間轉彎帶式輸送機等各種機型，另一方面是帶式輸送機本身的技術和裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長距離、大運量、高帶速的大型帶式輸送機已成為主要的發(fā)展方向，其核心技術是開發(fā)應用了帶式輸送機動態(tài)分析和監(jiān)控技術，提高了帶式輸送機運行性能和可靠性。目前，在國外煤礦井下使用的帶式輸送機其關鍵技術和裝備有以下幾個特點：（1）設備大型化。其主要技術參數(shù)和裝備均向大型化發(fā)展，以滿足年產300500萬噸以上高產高效集約

17、化生產的需要。（2）應用動態(tài)分析技術和機電一體化、計算機監(jiān)控等高新技術，采用大功率軟啟動與自動張緊技術，對輸送機進行動態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動張力，設備運行性能好，運輸效率高。（3）采用多機驅動與中間驅動及其功率平衡、輸送機變向運行等技術，使輸送機單機運行長度在理論上已不受限制，并確保了輸送系統(tǒng)設備的通用性、互換性及其單元驅動的可靠性。（4）新型、高可靠性關鍵元部件技術。如包含cst等在內的各種先進的大功率驅動裝置與調速裝置、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。1.1.2 國內帶式輸送機技術的發(fā)展從20世紀80年代起，我國煤礦用帶式輸送機也有了很大發(fā)展，對

18、帶式輸送機的關鍵技術研究和新產品的開發(fā)都取得了可喜的成果，輸送機產品系列不斷增多，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，但這一階段的發(fā)展大都基于我國70年代前后引進帶式輸送機的變形和改進，主體結構沒有大的變化。進入90年代后，隨著煤礦現(xiàn)代化的發(fā)展和需要，我國對大傾角帶式輸送機、高產高效工作面順槽可伸縮皮帶運輸機及長運距、大運量帶式輸送機及其關鍵技術、關鍵零部件進行了理論研究和產品開發(fā)，應用動態(tài)分析技術和中間驅動與智能化控制等技術，研制成功了軟啟動和制動裝置以及plc控制為核心的防爆電控裝置。我國生產的皮帶運輸機與國外相比在技術性能上的差

19、距有：（1）裝機功率 我國工作面順槽可伸縮帶式輸送機最大裝機功率為4×250kw,國外產品可達到4×970kw,國產皮帶運輸機的裝機功率約為國外產品的30%40%，固定式帶式輸送機的裝機功率相差更大。（2）運輸能力 我國帶式輸送機最大運量為3000t/h,國外已達5500t/h。（3）最大輸送帶寬度 我國帶式輸送機為1400mm，國外最大為1830mm。（4）帶速 由于受托輥轉速的限制，我國帶式輸送機最大帶速為4m/s,國外為5m/s以上。（5） 工作面順槽運輸長度 我國為3000m，國外為7300m。（6）高效儲帶與張緊裝置 我國采用封閉式儲帶結構和絞車張緊為主，張緊小車

20、易脫軌，輸送帶易跑偏，輸送帶伸縮時，托輥小車不自移，需人工推移，檢修麻煩。國外采用結構先進的開放式儲帶裝置和高精度的大扭矩、大行程自動張緊設備，托輥小車能自動隨輸送帶伸縮到位。輸送帶不易跑偏，不會出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象。（7）輸送機品種 機型品種少，功能單一，使用范圍受限，不能充分發(fā)揮其效能，如拓展運人、運料或雙向運輸?shù)裙δ?，做到一機多用；另外，我國煤礦地質條件差異很大，在運輸系統(tǒng)的布置上經常會出現(xiàn)一些特殊要求，如彎曲、大傾角（<25°）直至垂直提升等，應開發(fā)特殊型專用帶式輸送機。顯然，我國帶式輸送機的設計制造水平與國外還存在著很大的差距，這就需要我們的工程技術人員不斷地努力研發(fā)，創(chuàng)新設

21、計，積極汲取國外的先進制造技術，盡快縮小差距，使我國的國民經濟得到更快的發(fā)展。1.2 設計的目的及意義隨著經濟的飛速發(fā)展，運輸業(yè)的發(fā)展狀況越來越成為制約經濟發(fā)展的瓶頸，美國等其他一些發(fā)達國家，經濟發(fā)達，這也在一定程度上得益于這些發(fā)達國家的運輸業(yè)發(fā)展完善，在散裝物料短距離運輸，帶式輸送機的作用表現(xiàn)的越來越明顯，帶式輸送機的傳輸效率高，而且噪聲小，污染小，壽命長，成本相對小。帶式輸送機是一種以摩擦原理連續(xù)傳動的運輸機械。可以將物料在一定的輸送線上，運輸距離小則幾十米大則幾十公里，而且它相比，汽車，火車，它的效率高，成本低，可連續(xù)作業(yè)。它既可以進行碎散物料的輸送，也可以進行成件物品的輸送。除進行純粹

22、的物料輸送外，還可以與各工業(yè)企業(yè)生產流程中的工藝過程的要求相配合，形成有節(jié)奏的流水作業(yè)運輸線。所以帶式輸送機廣泛應用于現(xiàn)代化的各種工業(yè)企業(yè)中。在煤礦的井下巷道、礦井地面運輸系統(tǒng)、露天采煤場及選煤廠中，也廣泛應用皮帶運輸機進行水平或傾斜運輸煤炭。它運行可靠，輸送量大，輸送距離長，維護簡便，所以對它的設計具有十分重要的意義。1.3 帶式輸送機的結構、組成、工作原理和主要特點1.3.1 帶式輸送機的結構和組成帶式輸送機主要由以下部件組成：驅動裝置、清掃裝置、傳動滾筒、托輥、輸送帶、機架、拉緊裝置、改向裝置、給料裝置等。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運輸機

23、的端部或中間進行卸載。機架上裝有托輥組，包括承載托輥和回程托輥，用來支撐輸送帶及物料。1.3.2 帶式輸送機的工作原理輸送帶繞經傳動滾筒和尾部的改向滾筒形成一個封閉的環(huán)形帶。輸送帶的上下兩部分都支撐在托輥上。電動機通過聯(lián)軸器、減速器帶動傳動滾筒轉動，借助于傳動滾筒與輸送帶之間的摩擦力，使輸送帶運動。拉緊裝置提供輸送帶正常運行時所需的張緊力。物料在裝料處裝載，靠與輸送帶之間的摩擦力和輸送帶一起運動，并在輸送帶改向處卸載。必要時，可利用專門的卸料裝置在輸送帶中部的任意點進行卸載。從而形成一套連續(xù)運送物料的流水作業(yè)線。1.3.3 帶式輸送機的主要特點帶式輸送機具備優(yōu)良的性能：首先是它運行可靠。在許多

24、需要連續(xù)運行的重要的生產單位，如發(fā)電廠煤的輸送，鋼鐵廠和水泥廠散狀物料的輸送，以及港口內船舶裝卸等均采用帶式輸送機。如在這些場合停機，其損失是巨大的。必要時，帶式輸送機可以一班接一班地連續(xù)工作。帶式輸送機動力消耗低。由于物料與輸送帶幾乎無相對移動，不僅使運行阻力小(約為刮板輸送機的13-15)，而且對貨載的磨損和破碎均小，生產率高。這些均有利于降低生產成本。帶式輸送機的輸送線路適應性強又靈活。線路長度根據需要而定短則幾米，長可達10km以上?？梢园惭b在小型隧道內，也可以架設在地面交通混亂和危險地區(qū)的上空。根據工藝流程的要求，帶式輸送機能非常靈活地從一點或多點受料也可以向多點或幾個區(qū)段卸料。當同

25、時在幾個點向輸送帶上加料(如選煤廠煤倉下的輸送機)或沿帶式輸送機長度方向上的任一點通過均勻給料設備向輸送帶給料時，帶式輸送機就成為一條主要輸送干線。帶式輸送機可以在貯煤場料堆下面的巷道里取料，需要時，還能把各堆不同的物料進行混合。物料可簡單地從輸送機頭部卸出，也可通過犁式卸料器或移動卸料車在輸送帶長度方向的任一點卸料。帶式輸送機與其堆料機和取料機相配合，已經成為大規(guī)模堆取塊狀物料(如煤、礦石等)的唯一有效的方法。在環(huán)保方面，帶式輸送機工作時噪聲小，必要時，帶式輸送機可被封閉在機罩里，不致于飄散灰塵污染空氣。若在轉運站，灰塵可被密封在轉運溜槽里，如與除塵器相連，粉塵還可收集起來。1.4 主要內容

26、選擇帶式輸送機作為本次畢業(yè)設計的選題，可以補充自己在運輸機械這方面知識的欠缺，能培養(yǎng)我們獨立解決工程實際問題的能力，也為自己在今后的工作中打下一定的基礎。通過這次畢業(yè)設計使我們在大學四年來所學的基本理論和專業(yè)知識得到了一次綜合運用，也使我們的設計、計算和繪圖能力得到了全面的訓練。本次畢業(yè)設計的主要內容包括：帶式輸送機的工作原理，結構組成，布置方式；帶式輸送機各部分的功能與作用，并對主要零部件進行了選型設計與計算，最終設計出一臺小型煤炭帶式輸送機在煤礦井下進行短距離轉運煤炭。第2章 帶式輸送機方案設計2.1 帶式輸送機的總體設計2.1.1 總體設計方案的確定由于生產系統(tǒng)的需要或建筑結構等種種原因

27、，帶式輸送機有各種各樣的布置方式。帶式輸送機最基本的布置形式見圖2-1中的幾種形式。圖2-1 皮帶運輸機的基本布置形式本次設計的帶式輸送機是煤炭從一臺帶式輸送機轉運到另外的運輸機上，不承擔長距離的運輸工作，且不需要傾斜，所需功率較小。故選擇水平布置方式就可以達到要求。而其他布置方式的運輸機結構復雜，功率消耗大，不適合短距離轉運。擬設計帶式輸送機結構示意圖如圖2-2所示。1-頭部漏斗；2-機架；3頭部清掃器；4-傳動滾筒；5-安全保護裝置；6-輸送帶；7-承載托輥；8-緩沖托輥；9-導向槽；10-改向托輥；11-拉緊裝置；12-尾架；13-空段清掃器；14-回程托輥；15-中間架；16-電動機；

28、17-液力耦合器；18-制動器；19-減速器；20-聯(lián)軸器圖2-2 擬設計皮帶運輸機結構示意圖2.1.2 設計中的關鍵問題及解決方法本次設計首先要根據生產要求的給料和卸料方法確定帶式輸送機的運輸線路；其次，根據輸送物料的性質和工作環(huán)境，為選擇帶速、帶寬、摩擦驅動提供依據；然后根據計算結果合理選用零部件。另外，由于本次設計的帶式輸送機工作環(huán)境特殊，所以與一般的帶式輸送機設計存在一些差別，例如在某些部件的選用上還必須考慮環(huán)境因素，符合安全生產的規(guī)定。2.2 已知原始數(shù)據及工作條件(1) 輸送物料：原煤(2) 物料特性： 1) 粒度：0200 mm 2) 堆積密度： kg/ 3) 靜堆積角：45 4

29、）運行堆積角：25 5) 物料溫度：< 50c(3) 工作環(huán)境：煤礦井下(4) 輸送機相關參數(shù)： 1) 運距：10 m 2) 最大輸送能力：320t/h 3) 輸送機傾角：02.3 輸送帶運行速度及其寬度的設計2.3.1 輸送帶運行速度的設計帶速是帶式輸送機的重要參數(shù)，應遵循以下原則進行選擇：(1) 輸送量大、輸送帶較寬時，應選擇較高的帶速。(2) 較長的水平輸送機，應選擇較高的帶速；輸送機傾角愈大，輸送距離愈短，則帶速應愈低。(3) 物料易滾動、粒度大、磨琢性強的，或容易揚塵的以及環(huán)境衛(wèi)生條件要求較高的，宜選用較低帶速。(4) 人工配料稱重時，帶速不應大于1.25 m/s。(5) 采用

30、卸料車時，帶速一般不宜超過2.5 m/s；當輸送細碎物料或小塊料時，允許帶速為3.15 m/s。(6) 有計量秤時，帶速應按自動計量秤的要求決定。(7) 輸送成品物件時，帶速一般小于1.25 m/s。帶式輸送機的常用帶速如表2-1所示。表2-1 常用帶速序號物料特性物料種類帶寬b/mm500,650800,10001200,14001磨琢性小，品質不會因粉化而降低原煤、砂、泥土等0.82.51.03.151.55.02中等磨琢性，中小粒度(150mm以下)礦石、石渣等0.82.01.02.51.04.03磨琢性大，粒度大(350mm以下)礦石、鋼渣等0.81.61.02.51.03.154磨琢

31、性大,易碎燒結礦、焦炭等0.81.60.82.00.82.05磨琢性小，品質會因粉化而降低谷物、化肥等0.82.00.82.50.83.15根據以上分析，并參見表2-1，選取帶速v為2m/s。2.3.2 輸送帶寬度的設計1）已知輸送能力，按式（2-1）先計算需要的物料橫截面積s (2-1) 式中 輸送能力()； 輸送機傾斜系數(shù)； 帶速()； 被輸送散狀物料的堆積密度()。計算過程如下： 已知=400，=2,=1×10，由于是水平運輸，故選取。 查dt(a)型帶式輸送機設計手冊 表3-2 ，初步選擇帶寬650mm。2）按初選帶寬計算輸送帶上最大的物料橫截面積 (2-2) (2-3) (

32、2-4)式中 輸送帶可用寬度()；按以下原則取值： 時， 時， ； 中間輥長度；對于一輥或二輥的托輥組，； 物料的運行堆積角； 托輥組的槽角。計算過程如下：查dt(a)型帶式輸送機設計手冊 表1-8和表1-9，當帶寬為650mm時，初選35槽型托輥組作為承載托輥，托輥直徑為89mm，長度為250mm；平行下托輥作為回程托輥。上托輥間距=1200mm，下托輥間距=3000mm。 通過比較和，顯然，帶寬為650mm的輸送帶能夠滿足設計要求。 3）輸送帶寬度的核算輸送大塊散狀物料的輸送機，需要按以下公式進行核算： (2-5) 式中 最大粒度 (mm)；計算過程如下： 故所選的輸送帶寬度滿足要求，最終

33、確定選用帶寬為650mm。2.4 傳動滾輪所需圓周驅動力的計算2.4.1 計算公式對于機長l<80m的輸送機，其傳動滾筒上所需的圓周驅動力為輸送機所有阻力之和，即。 （2-6）式中 主要阻力 (n)； 附加阻力 (n)； 特種主要阻力 (n)； 特種附加阻力 (n)； 傾斜阻力 (n)；2.4.2 主要阻力計算輸送機的主要阻力是物料及輸送帶移動和承載分支及回程分支托輥旋轉所產生阻力的總和。 （2-7） 式中 模擬摩擦系數(shù)； 輸送機長度(頭尾滾筒中心距) (m)； ； 重力加速度()； 承載分支托輥組每米長度旋轉部分重量 (kg/m)； （， 其中承載分支每組托輥旋轉部分質量 kg 承載分

34、支托輥間距 m ） 回程分支托輥組每米長度旋轉部分重量 (kg/m)； （，其中回程分支每組托輥旋轉部分的質量 kg 回程分支托輥間距 m ） 每米長度輸送帶質量 (kg/m)；（見5.1.4） 每米長度輸送物料質量 (kg/m)； （） 輸送機傾角 ()。輸送機的模擬摩擦系數(shù)如表2-2所示。表2-2 模擬摩擦系數(shù)(推薦值)安裝狀況工作條件水平、向上傾斜及向下傾斜的電動工況工作環(huán)境良好，制造、安裝良好，帶速低，物料內摩擦系數(shù)較小0.020按標準設計，制造、調整好，物料內摩擦系數(shù)中等0.022多塵，低溫，過載，高帶速，安裝不良，托輥質量差，物料內摩擦大0.0230.03向下傾斜設計、制造正常，處

35、于發(fā)電工況時0.0120.016根據表2-2，選取模擬摩擦系數(shù)=0.022。查dt(a)型帶式輸送機設計手冊 表3-7，可知=6.45kg,=5.79kg。 計算過程如下： 2.4.3 附加阻力的計算輸送機附加阻力包括加料段物料加速和輸送帶間的慣性阻力及摩擦阻力，輸送帶繞過滾筒的彎曲阻力和除傳動滾筒外的改向滾筒軸承阻力?？捎檬剑?-8）進行簡單計算。 (2-8) 式中與機長有關的系數(shù)（取=2.2）；計算過程如下： 2.4.4 主要特征阻力的計算主要特種阻力包括托輥前傾的摩擦阻力和被輸送物料與導料槽欄板間的摩擦力兩部分。由于本次畢業(yè)設計不包含前傾托輥及導料槽，故=0。2.4.5 附加特征阻力的計

36、算附加特種阻力包括輸送帶清掃器摩擦阻力和卸料器摩擦阻力等部分。本次設計不包含卸料器，只安裝兩個頭部清掃器和一個空段清掃器。按式（2-9）和式（2-10）進行計算。 （2-9） （2-10） 式中 清掃器的摩擦阻力 （n）； 清掃器的個數(shù)（包括頭部清掃器和空段清掃器）； 一個清掃器和輸送帶接觸面積 （） 清掃器和輸送帶間的壓力 （），一般取為 ； 清掃器和輸送帶間的摩擦系數(shù)，一般取0.50.7。查表2-3得 a=0.007m，取p=n/m，取=0.6，將數(shù)據帶入式（2-10）中，可得一個空段清掃器相當于1.5個頭部清掃器。清掃器與輸送帶的接觸面積如表2-3所示。表2-3 清掃器與輸送帶的接觸面積

37、帶寬b/mm清掃器與輸送帶接觸面積a/m頭部清掃器空段清掃器5000.0050.0086500.0070.018000.0080.01210000.010.01512000.0120.01814000.0140.0212.4.6 傾斜阻力的計算傾斜阻力按式（2-11）進行計算。 （2-11） 式中 輸送機提升高度 （m）；由于本次設計的是水平皮帶運輸機，故=0。 則最后可以確定傳動滾筒上所需圓周驅動力2.4.7 傳動滾筒最大扭矩的計算單滾筒驅動時，傳動滾筒的最大扭矩按式(2-24)進行計算。 (2-24)式中 傳動滾筒直徑 （mm）；查dt(a)型帶式輸送機設計手冊 表1-6，初選傳動滾筒的直

38、徑為630mm。計算過程如下：2.5 傳動功率的計算2.5.1 傳動滾筒軸功率的計算傳動滾筒軸功率按式（2-12）進行計算。 （2-12）計算過程如下： 2.5.2 傳動滾筒軸的設計與計算（1） 求軸上的轉矩初選傳動滾筒的直徑為630mm，則其工作轉速為： 已知，則轉矩t為： （2） 選擇軸的材料 該軸無特殊要求，選用45鋼調質處理，查表得。（3） 估算軸的最小直徑 （2-13） 式中 軸傳遞的功率 （）； 軸的轉速 （）； 按扭轉強度估算輸入端聯(lián)軸器處的最小軸徑。按45鋼，取。 計算過程如下： 軸的直徑只是初定，最后還得根據帶式運輸機設計手冊進行確定。（4）傳動滾筒軸的結構設計1）擬定軸上的

39、零件方案如圖2-3所示，現(xiàn)選用下圖2-3 的裝配方案。圖2-3 傳動滾筒軸圖2）根據帶式運輸機傳動滾筒的帶寬度和滾筒的直徑和前面算的的軸的直徑綜合確定軸的直徑和各段長度如圖2-4所示。圖2-4 傳動滾筒軸尺寸圖3) 軸上零件的周向定位聯(lián)軸器與軸的定位均采用平鍵聯(lián)結，滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。滾筒和軸的周向固定采用膨套固定。4) 確定軸上圓角和倒角尺寸取周端倒角為，各軸肩處的圓角半徑為r2。2.5.3 電動機功率的計算電動機功率按式（2-15）進行計算。 （2-15） （2-16）式中 傳動效率，一般在0.850.95之間選??； 聯(lián)軸器效率，； 減

40、速器傳動效率,按每級齒輪傳動效率為0.98進行計算；（二級減速器=0.98×0.98=0.96） 電壓降系數(shù)，一般取0.900.95； 多電機功率不平衡系數(shù)，單電機驅動 ；計算過程如下：2.6 輸送帶張力的計算及拉緊裝置拉緊力的計算輸送帶張力（如圖2-8所示）在整個長度上是變化的，影響因素很多，為保證皮帶運輸機正常運行，輸送帶張力必須滿足以下兩個條件：（1）在任何負載情況下，作用在輸送帶上的張力應使得全部傳動滾筒上的圓周力是通過摩擦傳遞到輸送帶上，而輸送帶與滾筒間應保證不打滑；（2）作用在輸送帶上的張力應足夠大，使輸送帶在兩組托輥間的垂度小于一定值。圖2-8 作用于輸送帶上的張力2.

41、6.1 輸送帶不打滑條件的校核為保證輸送帶工作時不打滑，需在回程帶上保持最小張力滿足式（2-17）的要求。 （2-17） 式中 輸送機滿載啟動或制動時出現(xiàn)的最大圓周驅動力（啟動時,啟動系數(shù)1.7）； 傳動滾筒與輸送帶之間的摩擦系數(shù)； 輸送帶在傳動滾筒上的圍包角 （）； 歐拉系數(shù)；傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)如表2-4所示。表2-4 傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)工作條件光面滾筒膠面滾筒清潔干燥0.250.030.40環(huán)境潮濕0.100.150.250.35潮濕粘污0.050.20計算過程如下：查表2-4得 =0.20 取 ,=0.20 ,=200 ,=2.01 2.6.2 輸送帶下垂度校核為了限

42、制輸送帶在兩組托輥間的下垂度，作用在輸送帶上任意一點的最小張力需按式（2-18）和（2-19）進行驗算。承載分支 （2-18） 回程分支 （2-19）式中 允許最大下垂度，一般；計算過程如下：取=0.01，, 承載分支 回程分支 2.6.3 特性點張力計算為了確定拉緊裝置的拉緊力，需對某些特性張力點（如圖2-9所示）進行計算。圖2-9 特性張力點分布圖計算公式：承載段運行阻力 （2-20）特性點2張力 （2-21）特性點3張力 （2-22） 式中 槽型托輥組的阻力系數(shù)，取0.04； 改向滾筒阻力系數(shù)；當改向滾筒的圍包角，=1.04； 計算過程如下： 因為承載分支最小張力，取2.6.4 拉緊裝置

43、拉緊力的計算拉緊裝置的拉緊力可按式（2-23）進行計算。 （2-23）式中 拉緊滾筒趨入點張力 （n）； 拉緊滾筒奔離點張力 （n）。由于本次設計中改向滾筒即為拉緊滾筒，故=，=。計算過程如下：2.7 本章小結本章主要介紹了帶式輸送機的總體結構，工作原理，以及對帶式輸送機的主要部件進的計算過程，至此帶式輸送機的計算過程基本完成。第3章 驅動裝置的設計3.1 驅動裝置的設計驅動裝置是帶式輸送機的動力傳遞機構。一般由電動機、聯(lián)軸器、減速器和傳動滾筒組成。 根據不同的使用條件和工作要求，帶式輸送機的驅動方式可分為單電機驅動、多電機驅動、單滾筒驅動、雙滾筒驅動和多滾筒驅動幾種。 本次設計由于是小型帶式

44、輸送機的設計，功率不大，故采用單電機單滾筒驅動方式。3.2 電動機的設計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67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35s。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，而效率低。若電機的轉速高，則極對數(shù)

45、少，尺寸和重量小，價格也低。由于本次設計的帶式輸送機要用于煤礦井下，所以電動機必須具備防爆性能。根據2.5.3電動機功率的計算得，故選用型號為yb2-132s-4礦用防爆電動機。其主要技術參數(shù)參見表3-1。表3-1 yb2-132-4礦用防爆電機主要技術參數(shù)額定功率5.5額定轉矩2.2額定轉速1500同步轉速1500額定電壓380額定頻率50效率87輸出軸直徑383.3 減速器的設計初選傳動滾筒的直徑為630mm，則其工作轉速為：而電動機、減速器和傳動滾筒之間都采用的是聯(lián)軸器，故傳動比都是1。已知電動機的額定轉速為1500，則電動機與滾筒之間的總傳動比為： 故選用dcy二級展開式中硬齒面圓柱齒

46、輪減速器（如圖3-1所示），型號為dcy-160-20-s(參見jb/t8853-2001)。其主要技術參數(shù)參見表3-2。表3-2 dcy減速器主要技術參數(shù)公稱輸入轉速1500公稱輸入轉速60公稱輸入功率4.783公稱傳動比25輸入軸直徑40mm輸出軸直徑70mm低速級中心距160mm裝配形式圖3-1 二級圓柱齒輪減速器展開簡圖3.4 聯(lián)軸器的設計聯(lián)軸器是機械傳動中常用的部件。它用來把兩軸聯(lián)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(lián)接拆開后，兩軸才能分離。聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響等，往往不能保證嚴格的對中，而是存在著某種程度的相對位移。

47、這就要求設計聯(lián)軸器時，要從結構上采取各種不同的措施，使之具有適應一定范圍的相對位移的性能。根據對各種相對位移有無補償能力（即能否在發(fā)生相對位移條件下保持聯(lián)接的功能），聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器（無補償能力）和撓性聯(lián)軸器（有補償能力）兩大類。撓性聯(lián)軸器又可按是否具有彈性元件分為無彈性元件的撓性聯(lián)軸器和有彈性元件的撓性聯(lián)軸器兩個類別。選用聯(lián)軸器時，首先根據使用要求和工作條件確定合適的類型；再按轉矩、軸徑和轉速選擇聯(lián)軸器的尺寸；必要時校核其薄弱件的承載能力。本次設計中，在電動機與減速器之間選用lm5型梅花形彈性聯(lián)軸器，在減速器與傳動滾筒之間選用lz6型彈性柱銷齒式聯(lián)軸器（查簡明機械零件設計手冊）。3.5

48、 本章小結本章主要對帶式輸送機的電動機，減速器以及聯(lián)軸器進行了設計。第4章 帶式輸送機結構設計4.1 輸送帶4.1.1 輸送帶基本知識輸送帶是帶式輸送機中的牽引構件和承載構件，它不僅要有承載能力，還要有足夠的抗拉強度。輸送帶有帶芯和覆蓋層組成，其中覆蓋層又分為上覆蓋膠、邊條膠和下覆蓋膠。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

49、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。輸送帶是帶式輸送機中最昂貴、耐久性最差的部件。在運轉過程中，輸送帶受到各種不同性質和大小的載荷作用，處在極復雜的應力狀態(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；芯體通過滾筒和托輥組受反復彎曲應力引起疲勞；在工作環(huán)境影響下，引起強度指標降低和老化等等。計算表明，輸送帶的費用約占帶式輸送機全部設備費用的一半。因此，根據使用條件，選擇合適的輸送帶，并在運行中加強維護管

50、理，延長其使用壽命，對提高皮帶運輸機工作效率和降低生產成本具有重要意義。4.1.2 輸送帶分類輸送帶種類很多，按照用途分類有：普通用途輸送帶、阻燃抗靜電輸送帶、一般難燃輸送帶、耐熱輸送帶、耐高溫輸送帶、耐酸堿輸送帶、耐油輸送帶、耐寒輸送帶等。按照結構材料分類有：普通棉帆布輸送帶、尼龍輸送帶、聚酯輸送帶、鋼絲繩芯輸送帶、pvc整芯輸送帶、pvg整芯輸送帶、鋼纜輸送帶等。按照產品結構分類有：分層輸送帶、整芯輸送帶、鋼絲繩芯輸送帶、鋼纜輸送帶、管狀輸送帶、花紋輸送帶、擋邊輸送帶、減層輸送帶等。4.1.3 輸送帶的連接輸送帶端頭連接方法有機械連接和硫化連接兩種。機械連接方法有鉤卡連接、合頁連接和板卡連

51、接等。機械連接法操作較簡便，但接頭處強度只相當于輸送帶本身強度的3540，使用期限短。它對帶芯有損傷，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。硫化接法有熱硫化和冷硫化兩種。后者連接時間長，采用得比較少。硫化接法先將輸送帶兩接頭部位每層的夾層對縱軸成6070°傾斜地切成階梯形狀，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備，在整個輸送帶寬度范圍內施加均勻足夠的壓力進行熱的或冷的硫化粘合連接。硫化接法接頭強度高，牢固耐用，但操作復雜。4.1.4 輸送帶的設計國家規(guī)定，所有煤礦井下所使用的輸送帶產品必須為符合我國相關標準的阻

52、燃抗靜電輸送帶?，F(xiàn)在煤礦企業(yè)常用的輸送帶有：pvc整芯阻燃抗靜電輸送帶、pvg整芯阻燃抗靜電輸送帶、鋼絲繩芯阻燃抗靜電輸送帶。一般煤礦用pvc和pvg整芯阻燃輸送帶用強度級別和帶子的寬度來表示。 強度級別一般分為：4級、5級、6級、7級、8級、9級、10級、11級和最高到16級帶，分別對應的強度為：680s、800s、1000s、1250s、1400s、1600s、1800s、2000s、2240s、2500s、2800s、3100s 和3400s。 輸送帶的寬度一般為：500mm、650mm、800mm、1000mm、1200mm、1400mm、1600mm、1800mm等。本次設計的皮帶運輸機的工作環(huán)境是煤礦井下，故選用680s型煤礦用pvg整芯阻燃輸送帶。其技術規(guī)格為：縱向拉伸強度，帶厚8.5mm，輸送帶質量9.2。4.2 傳動滾筒4.2.1 傳動滾筒的作用與類型傳動滾筒是傳遞動力的主要部件，它依靠與輸送帶之間的摩擦力帶