水平帶式輸送機設計說明書

1、江蘇技術師范學院畢業(yè)設計說明書（論文）第1章 概 述帶式輸送機是用途最為廣泛的一種運輸機械。主要應用在沿水平方向或沿坡度不大的傾斜方向，連續(xù)的大批量地運送粒散狀物料或單件物品。它具有生產率高、運送距離長、工作平穩(wěn)、結構簡單、可以在任意位置上裝卸、自重小、工作可靠、操作簡便、耗能少等重要優(yōu)點。帶式輸送機結構簡易，自動化程度高，將是21世紀中最經濟、最可靠、最安全的輸送散狀料的工具，值得我們不斷加以研究開發(fā)。1.1帶式輸送機發(fā)展狀況帶式輸送機中的膠帶輸送機發(fā)展迅猛，在兩個多世紀的應用中不斷擴大，已成為國民經濟中輸送散狀料不可缺少的設備。伴隨著新技術、新材料的不斷涌現(xiàn)，帶式輸送機的品種也日益新穎，如

2、出現(xiàn)了夾帶機、波紋擋邊機、袋式提升機、中摩式輸送機、圓管式輸送機等。1.1.1國外帶式輸送機技術的現(xiàn)狀國外帶式輸送機技術的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在2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與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長距離、大運量、高帶速等大型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)應用于了帶式輸送機動態(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。其關鍵技術與裝備有以下幾個特點：設備大型化。其主要技術參數(shù)與裝備均向著大型化發(fā)展，以滿足年產300500萬噸以上高產高效集約化

3、生產的需要。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，采用大功率軟起動與自動張緊技術，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。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有受限制，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。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。如英國FSW生產的FSW1200/（23）×400（600）工作面順槽帶式輸送機就采用了液粘差速或變頻調速

4、裝置，運輸能力達3000t/h以上，它的機尾與新型轉載機（如美國久益公司生產的S500E）配套，可隨工作面推移而自動快速自移、人工作業(yè)少、生產效率高。1.1.2國內帶式輸送機技術的現(xiàn)狀 帶式輸送機是一種應用極為廣泛的物料搬運設備。我國已經定型的產品有；TD75型通用固定式帶式輸送機，其膠帶用棉織或尼龍帆布做芯體，適用于短距離物料運輸；DX型鋼繩芯帶式輸送機，其膠帶用鍍銅或鍍鋅鋼絲繩做芯體，適用于長距離物料運輸；GH69型花紋帶式輸送機，其膠帶表面鑄有凸起的花紋，適用于高傾角物料運輸。雖然各類輸送機膠帶結構不同，但整機的部件組成形式和各種參數(shù)的計算基本相同，故設計中亦可選用各類部件混合組成所需要

5、的輸送機。1980-2000年輸送機技術有了明顯的發(fā)展，這某種程度上應歸功于研究。研究成果的應用和認可常常要求商業(yè)的決定和冒險以便把這些研究成果應用到工作系統(tǒng)中。國內的主要應用有：寶鋼燃料輸送系統(tǒng)，全長57km；小龍?zhí)睹旱V連續(xù)開采工藝輸送系統(tǒng)；首鋼水廠鐵礦半連續(xù)開采工藝輸送系統(tǒng)；大柳塔煤礦主平峒輸送機，長4602m；山西晉城礦務局寺河礦，長7600m。近年來除國家已定型的三種產品外，許多廠家還研制了性能更好的帶式輸送機。我國生產制造的帶式輸送機的品種、類型較多。在“八五”期間，通過國家一條龍“日產萬噸綜采設備”項目的實施，帶式輸送機的技術水平有了很大提高，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關

6、鍵技術研究和新產品開發(fā)都取得了很大的進步。如大傾角長距離帶式輸送機成套設備、高產高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內空白，并對帶式輸送機的減低關鍵技術及其主要元部件進行了理論研究和產品開發(fā)，研制成功了多種軟起動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置，驅動系統(tǒng)采用調速型液力偶合器和行星齒輪減速器。為了適應高產高效集約化生產的需要，帶式輸送機的輸送能力要加大。長距離、高帶速、大運量、大功率是今后發(fā)展的必然趨勢，也是高產高效礦井運輸技術的發(fā)展方向。在今后的10年內輸送量要提高到30004000 t/h，還速提高至46m/s，輸送長度對于可伸縮帶式輸送機要達到3000m。對于鋼繩芯強力帶

7、式輸送機需加長至5000 m以上，單機驅動功率要求達到10001500 kW，輸送帶抗拉強度達到6000 N/mm（鋼繩芯）和2500 N/mm（鋼繩芯）。尤其是煤礦井下順槽可伸縮輸送技術的發(fā)展，隨著高產高效工作面的出現(xiàn)及煤炭科技的不斷發(fā)展，原有的可伸縮帶式輸送機，無論是主參數(shù)，還是運行性能都難以適應高產高效工作面的要求，煤礦現(xiàn)場急需主參數(shù)更大、技術更先進、性能更可靠的長距離、大運量、大功率順槽可伸縮帶式輸送機，以提高我國帶式輸送機技術的設計水平，填補國內空白，接近并趕上國際先進工業(yè)國的技術水平。其包含7個方面的關鍵技術：帶式輸送機動態(tài)分析與監(jiān)控技術；軟起動與功率平衡技術；中間驅動技術；自動張

8、緊技術；新型高壽命高速托輥技術；快速自移機尾技術；高效儲帶技術。1.2 帶式輸送機設計的目的和意義1.2.1技術上的差距帶式輸送機動態(tài)分析與監(jiān)測技術 長距離、大功率帶式輸送機的技術關鍵是動態(tài)設計與監(jiān)測，它是制約大型帶式輸送機發(fā)展的核心技術。目前我國用剛性理論來分析研究帶式輸送機并制訂計算方法和設計規(guī)范，設計中對輸送帶使用了很高的安全系統(tǒng)（一般取n=10左右），與實際情況相差很遠。實際上輸送帶是粘彈性體，長距離帶式輸送機其輸送帶對驅動裝置的起、制動力的動態(tài)響應是一個非常復雜的過程，而不能簡單地用剛體力學來解釋和計算。已開發(fā)了帶式輸送機動態(tài)設計方法和應用軟件，在大型輸送機上對輸送機的動張力進行動態(tài)

9、分析與動態(tài)監(jiān)測，降低輸送帶的安全系統(tǒng)，大大延長使用壽命，確保了輸送機運行的可靠性，從而使大型帶式輸送機的設計達到了最高水平（輸送帶安全系數(shù)n=56），并使輸送機的設備成本尤其是輸送帶成本大為降低。 可靠的可控軟起動技術與功率均衡技術 長距離大運量帶式輸送機由于功率大、距離長且多機驅動，必須采用軟起動方式來降低輸送機制動張力，特別是多電機驅動時。為了減少對電網的沖擊，軟起動時應有分時慢速起動；還要控制輸送機起動加速度0.30.1 m/s2，解決承載帶與驅動帶的帶速同步問題及輸送帶涌浪現(xiàn)象，減少對元部件的沖擊。由于制造誤差及電機特性誤差，各驅動點的功率會出現(xiàn)不均衡，一旦某個電機功率過大將會引起燒電

10、機事故，因此，各電機之間的功率平衡應加以控制，并提高平衡精度。國內已大量應用調速型液力偶合器來實現(xiàn)輸送機的軟起動與功率平衡，解決了長距離帶式輸送機的起動與功率平衡及同步性問題。但其調節(jié)精度及可靠性與國外相比還有一定差距。此外，長距離大功率帶式輸送機除了要求一個運煤帶速外，還需要一個驗帶的帶速，調速型液力偶合器雖然實現(xiàn)軟啟動與功率平衡，但還需研制適合長距離的無級液力調速裝置。當單機功率>500 kW時，可控CST軟起動顯示出優(yōu)越性。由于可控軟起動是將行星齒輪減速器的內齒圈與濕式磨擦離合器組合而成（即粘性傳動）。通過比例閥及控制系統(tǒng)來實現(xiàn)軟起動與功率平衡，其調節(jié)精度可達98% 以上。但價格昂

11、貴，急需國產化。1.2.2 技術性能上差距我國帶式輸送機的主要性能與參數(shù)已不能滿足高產高效礦井的需要，尤其是順槽可伸縮帶式輸送機的關鍵元部件及其功能如自移機尾、高效儲帶與張緊裝置等與國外有著很大差距。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4×250 kW，國外產品可達4×970 kW，國產帶式輸送機的裝機功率約為國外產品的30%40%，固定帶式輸送機的裝機功率相差更大。 運輸能力 我國帶式輸送機最大運量為3000 t/h，國外已達5500 t/h。最大輸送帶寬度 我國帶式輸送機為1400 mm，國外最大為1830 mm。帶速 由于受托輥轉速的限制，我國帶式輸

12、送機帶速為4 m/s，國外為5 m/s以上。工作面順槽運輸長度 我國為3000 m，國外為7300 m。自移機尾 隨著高產高效工作面的不斷出現(xiàn)，要求順槽可伸縮帶式輸送機機尾隨著工作面的快速推進而快速自移。國內自移機尾主要依賴進口，主要有2種：（a）隨轉載機一起移動的由英國LONGWALL公司生產的自移機尾裝置。（b）德國DBT公司生產的自移機尾裝置。前者只有一個推進油缸，后者則有2個推進油缸。LONGWALL公司生產的自稱機尾用于在國內帶寬1.2 m的輸送機上，缺點是自移機尾輸送帶的跑偏量太小，糾偏能力弱，剛性差。德國生產的自移機尾在國內使用效果優(yōu)于前者，水平、垂直2個方向均有調偏油缸，糾偏能

13、力強。因此，前者還需完善，后者則需研制。但對自移機尾的要求是共同的，既要滿足輸送機正常工作時防滑的要求，又要滿足在輸送機不停機的情況下實現(xiàn)快速自移。高效儲帶與張緊裝置 我國采用封閉式儲帶結構和絞車拉緊為主，張緊小車易脫軌，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。輸送帶有易跑偏，不會出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象。輸送機機型品種少，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埽龅揭粰C多用；另外，我國煤礦的地質條件差異很大，在運輸系統(tǒng)的布置上經常會出現(xiàn)一些

14、特殊要求，如彎曲、大傾角（>+25°）直至垂直提升等，應開發(fā)特殊型專用機種帶式輸送機。1.2.3 可靠性、壽命上的差距輸送帶抗拉強度 我國生產的織物整芯阻燃輸送帶最高為2500 N/mm，國外為3150 N/mm。鋼絲繩芯阻燃輸送帶最高為4000 N/mm，國外為7000 N/mm。輸送帶接頭強度 我國輸送帶接頭強度為母帶的50%65%，國外達母帶的70%75%。托輥壽命 我國現(xiàn)有的托輥技術與國外比較，壽命短、速度低、阻力大，而美國等使用的新型注油托輥，其運行阻力小，軸承采用稀油潤滑，大大地提高了托輥的使用壽命，并可作為高速托輥應用于帶式輸送機上，使用面廣，經濟效益顯著。我國輸

15、送機托輥壽命為2萬h，國外托輥壽命59萬h，國產托輥壽命僅為國外產品的30%40%。輸送機減速器壽命 我國輸送機減速器壽命20000 h，國外減速器壽命70000 h。帶式輸送機上下運行時可靠性差1.2.4 控制系統(tǒng)上差距驅動方式 我國為調速型液力偶合器和硬齒面減速器，國外傳動方式多樣，如BOSS系統(tǒng)、CST可控傳動系統(tǒng)等，控制精度較高。監(jiān)控裝置 國外輸送機已采用高檔可編程序控制器PLC，開發(fā)了先進的程序軟件與綜合電源繼電器控制技術以及數(shù)據(jù)采信、處理、存儲、傳輸、故障診斷與查詢等完整自動監(jiān)控系統(tǒng)。我國輸送機僅采用了中檔可編程序控制器來控制輸送機的啟動、正常運行、停機等工作過程。雖然能與可控啟（

16、制）支裝置配合使用，達到可控啟（制）動、帶速同步、功率平衡等功能，但沒有自動臨近裝置，沒有故障診斷與查詢等。輸送機保護裝置 國外帶式輸送機除安裝防止輸送帶跑偏、打滑、撕裂、過滿堵塞、自動灑水降塵等保護裝置外，近年又開發(fā)了很多新型監(jiān)測裝置：傳動滾筒、變向滾筒及托輥組的溫度監(jiān)測系統(tǒng)；煙霧報警及自動消防滅火裝置；纖維織輸送帶縱撕裂及接頭監(jiān)測系統(tǒng)；防爆電子輸送帶秤自動計量系統(tǒng)。這些新型保護系統(tǒng)我國基本處于空白。而我國現(xiàn)有的打滑、堆煤、溜煤眼滿倉保護，防跑偏、超溫灑水，煙霧報警裝置的可靠性、靈敏性、壽命都較低。1.2.5 運輸機的形式運輸機械的形式很多，通常按有無撓性牽引件（鏈、繩、帶）分為：1）具有撓

17、性牽引件的運輸機：如帶式輸送機、板式輸送機、刮板輸送機、提升機、架空索道等；2）無撓性牽引件的運輸機：如螺旋運輸機、滾柱輸送機、氣力運輸?shù)龋?）裝卸機械：如無軌運輸車輛中的叉車、跨車；卸車機；裝載機；堆取料機等。本項目要求設計的輸送機械為第一類，即固定式帶式輸送機。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。隨著全球經濟的增長，帶式輸送機技術已成為當代科學技術發(fā)展的前沿之一。當今世界需要設計和生產“環(huán)?！毙洼斔蜋C，要求輸送量超過10000 th，并且要節(jié)約能量。輸送機技術進步的一個重要特點是基礎研究發(fā)展為應用技術，進而實現(xiàn)商業(yè)化。1.3 設計原理及要點輸送帶既是承載貨物的構件，又是傳遞牽

18、引力的牽引構件，依靠輸送帶與滾筒的摩擦力平穩(wěn)地進行驅動。如總裝圖所示，輸送帶繞過驅動滾筒和張緊滾筒，并支承在許多托輥上。工作時，依靠傳動滾筒傳給它的拉力，用以克服它在運動中所受到的各種阻力。這個拉力的產生是由輸送帶以足夠的壓力緊貼于傳動滾筒的表面，使皮帶伸長的內力，稱為張力。張力沿皮帶運輸方向變化，因此各點所受的張力是不相同的。皮帶機的設計計算，也就是以張力的計算為依據(jù)。換句話說，也就是計算傳動滾筒的圓周力和運動阻力。設計要點如下：(1)采用平面摩擦驅動，應先確定驅動形式和驅動段數(shù)，再計算各種阻力、驅動段長度和膠帶張力等。 (2)設計所選用的電動機型式和機械特性應一致。 (3)驅動段的長度應滿

19、足任何工況時摩擦牽引力的需要，不能發(fā)生打滑現(xiàn)象。 (4)在任何工況下工作時的最小張力應滿足懸垂度要求。 (5)最大張力應小于膠帶許用抗拉強度。1.4 固定式帶式輸送機的布置形式帶傳動是兩個或兩個以上帶輪之間以帶作為擾性構件，靠帶與帶輪接觸面間的摩擦（或嚙合）進行運動以及動力傳遞的一種傳動裝置。根據(jù)帶的截面形狀不同，帶傳動可以分為水平帶傳動、V帶傳動、多鍥傳動和同步帶傳動等。帶傳動設計的實質就是根據(jù)已知的工作條件，合理選擇傳送帶的類型、截面尺寸、長度和根數(shù)、帶輪的結構尺寸等。帶傳動的特點及應用范圍（1）特點：帶是擾性體，有彈性，能緩和沖擊，吸收振動，因而工作平穩(wěn)，噪音少。由于普通帶傳動是靠摩擦力

20、傳動的，故過載時帶在小帶輪上打滑，可防止其他零件損壞。與嚙合傳動相比，帶傳動的結構簡單，制造和安裝精度要求較低，適宜于中心距較大的場合。由于帶傳動屬于摩擦傳動，且?guī)菑椥泽w，故傳動效率低（平帶95%，V帶92%），傳動比不準確。帶傳動尺寸不緊湊，壓軸力大（與捏合傳動相比）。帶的壽命教短，一般只能用20003000h。且不宜于高溫、易燃、易爆等場合。根據(jù)項目條件現(xiàn)選擇水平輸送機，其布置形式如圖1-1所示。（2）應用范圍 由于帶傳動的上述特點，故不宜于大功率傳動，平帶傳動傳遞功率少于500kw，V帶傳動傳遞功率少于700 kw，帶的工作速度一般為5-25m/s。帶速不宜過高或過低，否則均會降低帶傳

21、動的傳遞能力。根據(jù)項目條件現(xiàn)選擇水平輸送機，其布置形式如圖1-1所示。圖1-1 水平布置形式第2章 部件的選用2.1 帶式輸送機應用范圍及選用2.1.1型式及應用范圍帶式輸送機的化工、煤炭、冶金、礦山、建材、電力、輕工、糧食及交通運輸?shù)炔块T廣泛使用的運輸設備。適用于輸送松散密度為0.52.5t/m3的各種粒狀、粉狀等松散體物料，也可以輸送成件物品。2.1.2帶速的選擇輸送量大、輸送帶較寬時，應選較高的帶速；較長的水平輸送機，應選較高的帶速；輸送機傾角愈大，輸送距離愈短，則帶速應愈低；物料易滾動、粒度大、磨逐性強的，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；一般用于給料或輸送粉塵量

22、大的物料時，帶速可取0.81 m/s，或根據(jù)物料特性和工藝要求決定。人工配料秤重時，帶速不應大于1.25 m/s；采用卸料器時，帶速不宜大于2.0 m/s秒；采用卸料車時，帶速一般不宜超過2.5 m/s，當輸送細碎后的物料或小塊物料時，允許帶速為3.15 m/s；有計量秤時，帶速應按自動計量秤的要求而定；輸送成件物品時，帶速一般小于1.25 m/s。2.1.3輸送帶的選擇帶式輸送機使用的輸送帶有橡膠帶、塑料帶、鋼帶、金屬網帶等，最常用的是橡膠帶。橡膠輸送帶有棉織芯、合成纖維芯、鋼絲繩芯等多種。塑料輸送帶有層芯和整芯之分。各種芯材和不同的覆蓋膠可組成各種類型的光面或花紋輸送帶。普通橡膠輸送帶適用

23、的工作環(huán)境溫度一般為-1040。工作環(huán)境溫度低于-5時，不宜采用維綸芯膠帶；工作環(huán)境溫度低于-15時，不宜采用普通棉織芯膠帶；在工作環(huán)境溫度低于-20的條件下采用鋼絲繩芯膠帶時，應向制造廠家提出耐寒要求。普通橡膠輸送帶適用的輸送物料溫度不超過80，當輸送物料溫度在80150時，應采用耐熱型膠帶（1型100，2型125，3型150）；當輸送物料溫度超過150時，應向制造廠咨詢；當輸送300500高溫物料時，應采用耐高溫型輸送帶。輸送具有酸性、堿性、腐蝕性、含油類物質和有機溶劑等物料時，應采用耐酸堿、耐腐蝕、耐油的橡膠帶或塑料帶。在有火災危險場所工作的輸送帶應采用阻燃型帶。固定式帶式輸送機的主要部

24、件的作用及選用情況： 輸送帶、驅動裝置、傳動滾筒、改向滾筒、托輥、機架。2.2 輸送帶輸送帶用來傳遞牽引力和承放被運貨物，因此要求它強度高、抗磨耐用、撓性好、伸長率小和便于安裝修理。輸送帶主要采用橡膠帶和塑料帶。在本項目中擬采用普通橡膠帶。它用棉織物或化纖物掛膠后的膠布層作帶芯材料，用橡膠作覆蓋材料，適用于工作環(huán)境在-15°+40之間、物料溫度不超過50的情況，符合本設計項目所要求的條件。輸送帶的張力由帶芯膠布襯墊層承受，帶的強度決定于帶的寬度和帶芯襯墊層數(shù)。同時，為了使輸送帶有足夠的橫向剛度，防止它在支承托輥之間向兩側過分塌下，應根據(jù)帶寬選用一定的襯墊層數(shù)，見表2-1，并按下式作輸

25、送帶的強度驗算： （N） （2-1）式中：分別為輸送帶實際傳遞的和允許傳遞的最大張力（N）；Z 襯墊層數(shù)；B 帶寬（cm）；輸送帶強度極限，普通橡膠帶為560 N/cm層，強力型以維尼綸作襯墊可達1400N/cm層；n 安全系數(shù)，硫化接頭為810，機械接頭為1012，襯墊層數(shù)多取上限。表2-1 橡膠帶薦用襯層數(shù) 帶寬（cm）500650800100012001400襯層Z（層）34454658510612橡膠覆蓋層的作用是保護襯層免受機械損壞、磨損以及外部介質的侵蝕，因為本項目所輸送的物料為粗碎礦石，故選用覆蓋膠厚度為：上膠厚4.5mm、下膠厚1.5mm。輸送帶全長的計算 （2-2） 式中：好

26、輸送帶全長（m）；輸送機頭尾滾筒中心間展開長度（m）；頭、尾滾筒直徑（m）輸送帶接頭數(shù)；輸送帶接頭長度（m）。見圖2-1所示。當輸送帶采用機械接頭時=0；采用硫化接頭時，按下式計算： （2-3）式中：輸送帶帆布層數(shù)；硫化接頭階梯長度（m）。一般取=0.15 m；輸送帶寬度（m）。圖2-1輸送帶圖連接方法推薦采用硫化法連接，將帶條的兩端按襯布層數(shù)切成階梯形接口，其尺寸按帶寬和襯布層多少而定，然后用汽油加以洗滌干凈，涂上粘合膠，將切口接頭對合好，然后把粘好的接頭放入金屬模壓板中加熱（用蒸汽或電流）到140°150壓緊，保壓2560min即可粘好。如無加熱設備也可在常溫下粘合，只是保壓時間

27、要長得多。2.3 驅動裝置驅動裝置的功用是驅動輸送帶運動，實現(xiàn)貨物運送。通用固定式帶式輸送機采用單滾筒驅動，即電動機通過減速器和聯(lián)軸器帶動一個驅動滾筒運轉。驅動裝置作為一個機組，由電動機、減速器、柱銷聯(lián)軸器、十字滑塊聯(lián)軸器及防護罩等組成。電動機功率在100千瓦以下時，按地區(qū)配套不同配有JO3及JO2系列或JQO2系列（高速軸配柱銷聯(lián)軸器）；功率在115185千瓦時，選用JS系列（高速軸配粉末聯(lián)軸器）或JR系列（高速軸配柱銷聯(lián)軸器），低速軸均采用十字滑塊聯(lián)軸器。減速器有NGW型（<100千瓦）和ZQ型減速器，功率超過ZQ型承載能力時，采用ZL型減速器。具體選用見后。其驅動滾筒用鑄鐵或鋼板制

28、成。外形為圓柱形，中間略帶凸起（凸起高度取為1/200筒寬，但最小要大于4mm）。滾筒之直徑取決于帶條的襯布層數(shù)，可以用下式計算： （mm） （2-4）式中：帶條中襯布層數(shù)；系數(shù)，對普通膠帶，用硫化接頭時：=125；用機械接頭時：=100。滾筒直徑過小，將增加帶條的磨損，降低使用壽命，并增加帶條的附加阻力。根據(jù)歐拉公式，用滾筒驅動帶條時，如使帶條與滾筒不發(fā)生滑動，必須滿足下列條件： （2-5）式中：帶條在滾筒上的包角；帶條與滾筒的摩擦系數(shù)；驅動滾筒上繞入與繞出側帶條內拉力。表2-2 滾筒直徑和帶寬的關系 帶寬B/mm500650800100012001400卷筒直徑D/mm5005006305

29、00630800630800100063080010001250800100012501400若不計帶條繞過滾筒的剛性阻力，則驅動滾筒上之圓周力： （2-6）由式（2-5）,(2-6)可見，當不變時，滾筒上圓周力P取決于摩擦系數(shù)和包角，如果增大和便可以增加圓周力。為了增加摩擦系數(shù)，可以在滾筒表面鑲上橡膠或木條。為了加大包角，可采取增加壓力托輥或雙滾筒驅動的措施。2.4 傳動滾筒是動力傳遞的主要部件。輸送帶借其與滾筒之間的摩擦力而運行。本項目傳動滾筒有膠面和光面之分。膠面滾筒是為了增加滾筒和輸送帶之間的摩擦系數(shù)，從而增加摩擦力。它又分鑄膠和包膠兩種。本項目傳動滾筒為鋼板焊接結構，采用滾筒軸承。滾

30、筒分為光面、包膠和鑄膠滾筒三種。在功率不大、環(huán)境溫度小的情況下可采用光面滾筒。在環(huán)境潮濕，功率又大，容易打滑的情況下應采用膠面滾筒。其中鑄膠滾筒質量較好，膠層厚而耐磨，推薦選用和生產鑄膠滾筒。包膠滾筒也可達到同樣的使用性能。雖然使用壽命較短，但現(xiàn)場可以自行換膠面。普通型橡膠輸送帶采用硫化接頭時，傳動滾筒直徑與帆布層數(shù)之比D/z125。采用機械接頭時D/z100。2.5 改向滾筒用于改變輸送帶的運行方向，或增加輸送帶與傳動滾筒間的圍包角。改向滾筒分別作180°、90°及小于45°改向用。180°改向滾筒一般用于尾部滾筒或垂直拉緊滾筒；90°改向滾

31、筒一般用作垂直拉緊裝置上方的改向滾筒；小于或等于45°的改向滾筒一般用作增面滾筒。傳動滾筒與改向滾筒直徑匹配見（參考文獻3，表2-21和表2-22）。2.6托輥用于支承輸送帶和帶上物料，減少輸送帶的垂度，使其能夠穩(wěn)定的運行。槽形托輥用于輸送散狀物料；平行托輥一般用于輸送成件物品；調心托輥用于調整輸送帶，使它保持正常運行不致跑偏；緩沖托輥裝于輸送機受料處，以保護輸送帶，延長輸送帶使用壽命。本項目有槽形托輥、平行上托輥、平行下托輥、槽形調心托輥等結構形式。托輥直徑與帶寬的關系見表2-3表2-3 托輥直徑與帶寬的關系B（mm）50080010001400托 輥 直 徑（mm）89108上托

32、輥分為槽形和平形兩種。輸送散狀物料時，一般均采用槽形托輥，其槽角為30°，用于手選輸送機及輸送成件物品時，采用平行托輥。下托輥均為平行托輥。為了防止和克服輸送帶跑偏現(xiàn)象，可選用自動調心托輥。上分支每隔10組槽形托輥（或平行上托輥），設置一組槽形調心托輥（或平行上調心托輥）。下分支每隔610組平行下托輥，設置一組平行下調心托輥。托輥輥子有無縫鋼管配沖壓軸承座、鑄鐵軸承座和全增強塑料3種，均采用滾動軸承，密封結構相同，性能大體相同。全增強塑料托輥，能耐酸，耐堿，但不耐沖壓。托輥間距應滿足兩個條件：輥子軸承的承載能力（見參考文獻3，表2-4）及輸送帶的下垂度，托輥間距應配合考慮該處的輸送帶

33、張力，使輸送帶獲得合適的垂度。表2-4 上托輥間距（mm） r(t/m3)B500，650800，10001200，1400l01.61.6120012001200110012001100受料處托輥間距視物料容重及塊度而定，一般取為上托輥間距的1/21/3。下托輥間距可取為3米。凸弧段托輥間距一般取水平段上托輥間距的1/2。頭部滾筒軸線到第一組槽形托輥的間距可取為上托輥間距的11.3倍；尾部滾筒到第一組托輥間距不小于上托輥間距。2.7機架機架是支承滾筒及承受輸送帶張力的裝置。本項目機架采用了結構緊湊、剛性好、強度高的三角機架。如下圖2-2（a），用于頭部傳動及頭部卸料滾筒；如圖2-2（b）用于

34、尾部改向滾筒或中間卸料的傳動滾筒。圖2-2 （a） 圖2-2（b） 頭部機架 尾部機架 第3章 設計計算3.1 已知原始數(shù)據(jù)及工作條件（1）帶式輸送機布置形式如圖1-1所示。（2）輸送物料：粗碎礦石，松散密度8 t/m3，粒度在0100 mm，容重=2.8 t/m3。物料在帶面上的堆積角=30°；（3）輸送量：=300 t/h；（4）工作環(huán)境：露天；（5）總機長度：200 m。3.2 計算步驟3.2.1由帶寬、帶速驗算輸送能力根據(jù)式 （3-1）已知=300 t/h，=2.8噸t/m3。參考（參考文獻2，表2-3-5），選取=3.15 m/s；參考（參考文獻2，表2-3-1、表2-3-

35、6），選取=435;查表（參考文獻2，表2-3-2），得=1.0；查表（參考文獻2，表2-3-3），得=0.94。將以上各數(shù)值代入計算式，得：m選取B=400毫米的膠帶，查表（參考文獻2，表2-3-2），滿足塊度要求。初選的帶寬為B=400mm，帶速3.15m/s，托輥槽角35°，動堆積角30°，查表（參考文獻3，表1-3）得S=0.0399m2。輸送機傾角為零，由表（參考文獻3，表2-28）得系數(shù)k=1.0。 （3-2）能滿足300 t/h的輸送能力要求。3.2.2張力的逐點計算設帶式輸送機各點張力如圖3-1所示，則得各點張力關系如下：圖3-1 張力逐點計算圖根據(jù)下式計算

36、彈簧清掃器阻力：代入得：查表（參考文獻2，2-3-20），改向滾筒阻力系數(shù)。代入得：根據(jù)下式，空載段運行阻力： (3-3)查表（參考文獻2，2-2-1），有Z=46。取Z=4；查表（參考文獻2，2-2-2），取上下膠層厚（3+1.5）毫米；查表（參考文獻2，2-2-5），得q。=9.31 kg/m；查表（參考文獻2，2-3-19），得G=11 kg，下托輥間距 m。因此，由下式得： kg/m (3-4)查表（參考文獻2，2-3-8）得=0.035。代入上式得：kg根據(jù)下式，空段清掃器阻力：kg代入得：查表（參考文獻2，2-3-20），改向滾筒阻力系數(shù)=1.02。代入得：查表（參考文獻2，2-3

37、-20），改向滾筒阻力系數(shù)=1.04。代入得：根據(jù)下式，導料槽阻力： kg (3-5)根據(jù)下式，物料加速阻力： (3-6)因為kg/m所以kg根據(jù)下式，承載段運行阻力：查表（參考文獻2，2-3-19）得G=11 kg；查表（參考文獻2，2-2-11）得l。=1.2 m，故kg/m查表（參考文獻2，2-3-8）得=0.04，故kg代入得： 根據(jù)下式 (3-7)采用光面?zhèn)鲃訚L筒，=200°，=0.2。查表（參考文獻2，2-3-18）得。代入上式得： 聯(lián)立、，則：因此kgkg3.2.3功率計算根據(jù)下式，傳動滾筒軸功率為：kw (3-8)根據(jù)下式，電動機功率為： (3-9)采用JO2型電動機

38、得K=1.4，光面?zhèn)鲃訚L筒=0.88，所以kw采用JO2-91-4電動機，額定功率為45 kw。3.2.4膠帶核算求得膠帶最大張力為1319.36 kg，查表（參考文獻2，2-3-17），當B=400 mm，Z=4層時，膠帶的最大允許張力為2240 kg，所以滿足最大張力要求。按下式計算承載段最小張力必須滿足：kg而承載段最小張力：kg，故滿足要求3.2.5車式拉緊裝置重錘重量計算根據(jù)下式求出拉緊力：kg根據(jù)下式求重錘重量：kg3.2.6負荷起動功率驗算按照下式，負荷起動時，電動機功率 (3-10)才能滿足負荷起動功率要求。根據(jù)下式，靜功率 (3-11) kg。已知=3.15 m/s，=0.8

39、8，代入上式，得kw根據(jù)下式，動功率 (3-12)已知L=200米，q。=9.31 kg/m，q=53 kg/m。K。=1.24，查電動機技術數(shù)據(jù)表，=4.536kg. m2。按下式計算： (3-13)已知q=9.2 kg/m，q=3.7 kg/m；按表（參考文獻2，2-2-9）選用傳動滾筒D=400 mm，尾輪D=230 mm，增面輪兩個，D=120 mm，查表（參考文獻2，2-3-23），（光面?zhèn)鲃訚L筒重量近似取鑄膠滾筒重量），得 kg。將以上數(shù)據(jù)代入上式求：kg/m再將以上數(shù)據(jù)代入求：取=0.9，查電動機技術數(shù)據(jù)表，=1.2，kw原選JO2-91-4電動機的額定功率為55 kw，小于負荷

40、起動功率79 kw，故不能滿足負荷起動時的要求。試改選JO2-92-4電動機，額定功率75 kw，=5.533 kg.m2，=1.1。根據(jù)這些數(shù)據(jù)重新計算：kw以上計算結果表明，仍不能滿足負荷起動要求。再改選JO2-93-4電動機，額定功率100 kw，=6.437 kg.m2，=1.1。再次計算：kwJO2-93-4電動機額定功率為100 kw，大于負荷起動功率88.83 kw，故能符合負荷起動要求。最后選定電動機為JO2-93-4型，額定功率100 kw，轉速1470 r/min。減速器型號為：ZQ100，中心距1000，傳動比25，第種裝配方式。第4章 帶式輸送機主要部件圖及總圖4.1

41、傳動滾筒見圖4-1 圖4-1 傳動滾筒4.2 改向滾筒見圖4-2圖4-2 改向滾筒4.3 托 輥見圖4-3,4-4圖4-3 平行下托輥圖4-4 槽形調心托輥4.4 總圖見圖4-5圖4-5 總圖第5章 使用與維護5.1 固定式帶式輸送機皮帶跑偏的原因及糾正措施5.1.1皮帶正常運行及跑偏特征皮帶的運行呈閉合循環(huán)運動，上行、下行部分的皮帶中心線保持平行或處于同一平面內；運行速度平穩(wěn)；沿皮帶寬度方向其偏移量處于正常范圍（皮帶寬度的5%）內。正常運行時，皮帶上所受的拉應力（?。┤缦聢D5-1（a）所示。其帶寬上的拉應力相等。圖5-1皮帶寬度方向上的拉應力分布按皮帶機上使用規(guī)范要求，皮帶偏移量達到帶寬的5

42、%及以上則認為跑偏。當皮帶出現(xiàn)跑偏時，上行、下行部分的皮帶中心線不處于同一平面內，皮帶沿帶寬上的拉應力較大。5.1.2皮帶跑偏的原因皮帶與托輥的相互作用情況如下圖5-2所示。在托輥上取一微段d1進行分析，忽略離心力和皮帶彎曲應力的影響，對微段d1列出平衡關系式： (F+dF)sin(d/2)+Fsin(d/2)-dN=0 (5-1) (F+dF)sin(d/2)- Fsin(d/2) -fdN=0 (5-2)圖5-2 皮帶在托輥上的受力情況取sin(d/2)d/2，cos(d/2)1，并略去高階無窮小dF。d后有：dN=FddN=FdN消去dN后積分下式：（1/F）dF=fd+c (5-3)由

43、工作邊值條件可以推得：Ff=FF0為皮帶上空載時的拉力；由上式可以看出，傳送帶和托輥間的相互作用力Ff與帶和托輥之間的接觸角及摩擦系數(shù)Ff有關。沿托輥身方向上，若各點的接觸角不同，則各處的相互作用力如下圖5-3所示，那么托輥ab則有繞o點逆時針轉動的趨勢，所以皮帶就以右移的方式以求的暫時的力平衡跑偏。 圖5-3 皮帶跑偏原理 在生產現(xiàn)場中，引起托輥對皮帶的作用力沿帶寬方向不均勻的原因很多。歸結起來如下幾類：（1）托輥加工質量不高，引起輥身方向徑向誤差較大，導致帶與托輥在輥上的接觸角不等。（2）橫梁、托輥的安裝質量不高，導致帶對托輥的壓力沿輥身方向不等。（3）裝料漏斗位置不正，皮帶出現(xiàn)載荷偏心，

44、導致皮帶在輥身方向上的接觸角和壓力都不等。（4）皮帶性能不好，成槽性差，接頭不正或局部損傷，都將導致皮帶上的拉力發(fā)生變化，最終皮帶向著拉力大的一側側移。5.1.3可采取的具體糾偏措施根據(jù)皮帶跑偏的具體情況，可以用下列措施予以糾正：（1）槽形承載托輥的側輥沿皮事運地方向前傾一個角度（一般為2°3°）；或者將普通槽形托輥側支架上的垂直偏孔改為水平扁長孔，外側托輥軸的兩個扁頭改為相互垂直，使其成為能自動定心的槽形承載托輥、對皮帶的運行起自動定心作用）。（2）沿皮帶長度方向每隔6組槽形托輥安裝一組帶可逆旋轉架的自動調心槽形托輥，對皮帶的跑偏進行自動糾正；也可使用外力使旋轉架旋轉，對

45、皮帶的跑偏進行人力糾正或機械糾正）。（3）每隔若干組托輥采用一組帶橡膠圈的托輥，增加皮帶的抗側移能力。（4）在皮帶跑偏處的機架兩側設置立輥，強制阻礙皮帶跑偏，但這種方法對皮帶的壽命不利。5.1.4紅外線檢測的自動糾偏方法皮帶運行情況及跑偏信息通過紅外線技術進行監(jiān)測。將成對的紅外線發(fā)射管與接收管（簡稱紅外線裝置）安裝在皮帶的上、下方。若皮帶沒有擋住紅外線的通路，發(fā)射管發(fā)出的紅外線被接管接收，接收管中則有電流信號發(fā)生。若皮帶擋住了紅外線的通路，則接收管中無電流信號發(fā)生。把接收管中的電流信號放大，轉換后送給監(jiān)測儀監(jiān)測及控制。5.1.5利用跑偏開關的自動糾偏法皮帶的運行情況及跑偏信息由一個二級跑偏開關

46、采集。將采集的信號進行放大。轉換后輸送給顯示控制臺和反饋給伺服電機，執(zhí)行顯示自動跟蹤和自動糾偏。5.1.6結論皮帶跑偏是皮帶運行中的普遍現(xiàn)象。引起皮帶跑偏的主要原因是沿皮帶寬度方向上皮帶和支承托輥間的摩托車擦力不相等。根據(jù)分析，皮帶跑偏是可以糾正的，承載托輥前傾法是實現(xiàn)皮帶自動糾偏的基礎。皮帶跑偏的在線監(jiān)測和自動糾偏在特殊生產環(huán)境中，上料機中具有十分重要的意義。紅外線檢測的自動糾偏系統(tǒng)和利用跑偏開關的自動糾偏系統(tǒng)是兩種簡單有效的自動糾偏系統(tǒng)。5.2 固定式帶式輸送機的安裝、試運轉和調整5.2.1安裝安裝前應根據(jù)驗收規(guī)則進行驗收，并熟悉安裝技術要求和輸送機圖紙要求。安裝技術要求見機械設備安裝工程

47、施工及驗收規(guī)范（1）安裝順序：一般是：劃中心線-安裝機架（頭架-中間架-尾架）-安裝下托輥及改向滾筒-將輸送帶放在下托輥上-安裝上托輥-安裝拉緊裝置，傳動滾筒和驅動裝置-將輸送帶經過頭尾筒-輸送帶接頭-張緊輸送帶-(安裝清掃器、帶式逆止器、導料槽及罩殼等)（2）安裝注意事項：全部滾筒、托輥、驅動裝置安裝后均應轉動靈活。重型緩沖托輥安裝時，應按圖紙要求保證彈簧的預緊力。輸送帶接頭時，應將拉緊滾筒放在最前方位置，并盡量拉緊輸送帶。安裝調心托輥時，應使擋輪位于膠帶運動方向上輥子的后方（見一般安裝形式圖）。（3）輸送帶硫化接頭法：將橡膠帶割剝成階梯形（每層帆布一階梯），階梯寬度B一般等于150 mm。

48、剝割面要平整，不得損壞帆布層。然而銼毛表面并涂生膠漿進行搭接。在上、下復蓋膠的對縫處貼生膠片。加熱加壓進行硫化。壓力為5-10 kg/cm2，溫度為140 Co左右（若用蒸汽加熱，氣壓為4-4.5 kg/cm2），升溫應緩慢，并保持硫化平板各點溫度均勻。保溫時間從達到140 Co時算起，按下式計算：T=6+T-3脳2，式中T為帆布層數(shù)，達到保溫時間后、停止加熱讓其自然冷卻到常溫、卸壓取出。5.3固定式帶式輸送機的安全操作、維護和保養(yǎng)輸送機能否長期正常的運轉，與其能否正確操作和定期維護保養(yǎng)有直接的關系。不正確操作會造成設備事故和人身事故，造成設備事故的主要原因是物料砸懷輸送帶和跑偏撕裂輸送帶。必

49、須盡量降低落料高度時減少物料的沖擊。當落料高度超過1.2 m時，在設計導料槽和給料漏斗應使物料不直接沖擊到輸送帶面上。輸送混有大塊物料的物品時，應在物料達到輸送帶之前經過特別的傾斜的棚格讓粉狀和小塊物料經過棚格先落到輸送帶上，而大塊物料則沿著棚格滾到已經輔有小塊物料的輸送帶上，從而防止大塊物料直接沖擊地面。必須及時排除引起跑偏的因素，圖5-4。圖5-4 輸送機操作 引起人身事故的原因通常是在膠帶運轉時進行清理或更換零件，部件。因此，堅持維修制度是避免事故的重要措施之一。若機尾滾筒后方設有人行道時，應在機尾一側設立欄桿或護罩，防止人員不慎被輸送帶卷入。在車式拉緊或垂直拉緊裝置的垂錘塊下方應設立護

50、棚，防止人員走入重錘下方發(fā)生危險。輸送機應盡量在帶上物料卸凈后停車，并以空載啟動為宜。在多臺聯(lián)合使用組成運輸系統(tǒng)時，亦應呆板此要求編制先后啟閉的電氣控制系統(tǒng)。每臺輸送機應有使用維修記錄，做好交接工作。根據(jù)輸送機的不同工作條件，可參照下列內容編制維護保養(yǎng)制度。5.3.1班間維修內容：經常注意觀察減速器或電滾動筒的油面指示器，及時添加潤滑油，及時更換轉動不靈活和軸向竄動量大于2 mm的托輥棍子，在經過維修后才能繼續(xù)使用；清掃器，卸料器，導料槽的橡膠板磨損后應及時調整；清理粘接在托輥和滾筒表面上的物料；清理受料段及輸送機走廊上的撒落物；觀察輸送帶表面的剝落情況，及時補修。5.3.2小修內容：一般一年

51、一次清洗減速器或電動滾筒，并更換潤滑油；清洗滾筒軸承座，并更換潤滑脂；更換清掃器，卸料器、導料槽的橡膠板。更換磨損嚴重的包膠滾筒膠面，液壓電磁閘瓦制動器的閘瓦柱銷聯(lián)軸器的尼龍柱銷和粉末聯(lián)軸器的鋼珠（當直徑小于4 mm時）；修補輸送帶。5.3.3大修內容：若干年一次拆洗減速器或電動滾筒，并檢查齒輪的磨損情況。若磨損超過齒頂寬的1/5以上時應予更換；修補或更換輸送帶；對變形或損壞的漏斗，及時修補整形?？?結通過此次設計，使我對大型機械產品的設計過程及其詳細的運用、發(fā)展都有了一次全面的了解和體會。在本設計過程中，我遇到了很多以前從沒有遇到的難題，也在解決這些難題的過程中更進一步的學到了很多知識，比如以前的課程設計都只是局限于在書本上或者網上瀏覽些文字性的東西，學到再多也只是書本上的理論罷了，