皮帶輸送機(jī)-畢業(yè)設(shè)計(jì)參考課件

1、山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書摘要皮帶輸送機(jī)是現(xiàn)代散狀物料連續(xù)運(yùn)輸?shù)闹饕O(shè)備。隨著工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展，采用大運(yùn)量、長距離、高帶速的大型帶式輸送機(jī)進(jìn)行散狀物料輸送已成為帶式輸送機(jī)的發(fā)展主流。越來越多的工程技術(shù)人員對皮帶輸送機(jī)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了大量的研究。本文從膠帶輸送機(jī)的傳動原理出發(fā)利用逐點(diǎn)計(jì)算法，對皮帶輸送機(jī)的張力進(jìn)行計(jì)算。將以經(jīng)濟(jì)、可靠、維修方便為出發(fā)點(diǎn)，對皮帶輸送機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)對驅(qū)動裝置、托輥、滾筒、輸送帶、拉進(jìn)裝置以及其他輔助裝置進(jìn)行了優(yōu)化性選型設(shè)計(jì)。張緊系統(tǒng)采用先進(jìn)的液控張緊裝置，即流行的液壓自動拉進(jìn)系統(tǒng)。帶式輸送機(jī)是煤礦最理想的高效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，與其他運(yùn)輸設(shè)備相比

2、，不僅具有長距離、大運(yùn)量、連續(xù)輸送等優(yōu)點(diǎn)，而且運(yùn)行可靠,易于實(shí)現(xiàn)自動化、集中化控制,特別是對高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機(jī)已成為煤炭高效開采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。關(guān)鍵詞：皮帶輸送機(jī);設(shè)計(jì);拉緊裝置 8山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文前言礦井開采是整個(gè)國家乃至世界的工業(yè)基礎(chǔ)，而其產(chǎn)品運(yùn)輸又是最重要的工序之一，它的成本直接關(guān)系到工業(yè)各部門。所以，世界各國都在不斷的改革礦井運(yùn)輸問題。大型礦井采用的運(yùn)輸方式有自卸汽車運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸和膠帶運(yùn)送及運(yùn)輸?shù)?。其中，膠帶運(yùn)送機(jī)運(yùn)輸可謂是目前最先進(jìn)的礦井開采新工藝。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容即膠帶輸送機(jī)。膠帶輸送機(jī)是現(xiàn)代散狀物料連續(xù)運(yùn)輸?shù)闹饕O(shè)備。越來越多的工程技術(shù)人員對膠帶

3、機(jī)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了大量的研究。我們將以經(jīng)濟(jì)、可靠、維護(hù)方便為出發(fā)點(diǎn)，對膠帶機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)對驅(qū)動裝置、托輥、滾筒、輸送帶、拉進(jìn)裝置以及其他輔助裝置進(jìn)行嚴(yán)格選型。由于帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其具有優(yōu)良性能，主要表現(xiàn)在：運(yùn)輸能力大，且工作阻力小，耗電量低，約為刮板輸送機(jī)的1/3到1/5；由于物料同輸送機(jī)一起移動，同刮板輸送機(jī)比較，物料破碎率?。粠捷斔蜋C(jī)的單機(jī)運(yùn)距可以很長，與刮板輸送機(jī)比較，在同樣運(yùn)輸能力及運(yùn)距條件下，其所需設(shè)備臺數(shù)少，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)少，節(jié)省設(shè)備和人員，并且維護(hù)比較簡單。由于輸送帶成本高且易損壞，故與其它設(shè)備比較，初期投資高。輸送機(jī)年工作時(shí)間一般取4500-5500小時(shí)。

4、當(dāng)二班工作和輸送剝離物，且輸送環(huán)節(jié)較多，宜取下限；當(dāng)三班工作和輸送環(huán)節(jié)少的礦石輸送，并有儲倉時(shí)，取上限為宜。電動機(jī)通過聯(lián)軸器、減速器帶動傳動滾筒轉(zhuǎn)動或其他驅(qū)動機(jī)構(gòu)，借助于滾筒或其他驅(qū)動機(jī)構(gòu)與輸送帶之間的摩擦力使輸送帶運(yùn)動。帶式輸送機(jī)的驅(qū)動方式按驅(qū)動裝置可分為單點(diǎn)驅(qū)動方式和多點(diǎn)驅(qū)動方式兩種。通用固定式輸送帶輸送機(jī)多采用單點(diǎn)驅(qū)動方式，即驅(qū)動裝置集中的安裝在輸送機(jī)長度的某一個(gè)位置處，一般放在機(jī)頭處。單點(diǎn)驅(qū)動方式按傳動滾筒的數(shù)目分，可分為單滾筒和雙滾筒驅(qū)動。對每個(gè)滾筒的驅(qū)動又可分為單電動機(jī)驅(qū)動和多電動機(jī)驅(qū)動。因單點(diǎn)驅(qū)動方式最常用，凡是沒有指明是多點(diǎn)驅(qū)動方式的，即為單驅(qū)動方式，故一般對單點(diǎn)驅(qū)動方式，“單

5、點(diǎn)”兩字省略。單筒、單電動機(jī)驅(qū)動方式最簡單，在考慮驅(qū)動方式時(shí)應(yīng)是首選方式。在大運(yùn)量、長距離的鋼繩芯膠帶輸送機(jī)中往往采用多電動機(jī)驅(qū)動。目錄摘要 IAbstrct II前言 第一章 帶式輸送機(jī)的應(yīng)用和傳動原理1.1帶式輸送機(jī)應(yīng)用范圍 11.2帶式輸送機(jī)摩擦傳動原理 11.2.1撓性體摩擦傳動原理 11.2.2工作弧與靜止弧 31.2.3驅(qū)動滾筒的摩擦牽引力 51.3帶式輸送機(jī)的特點(diǎn) 61.4帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和形式 7第2章 帶式輸送機(jī)的動、靜力學(xué)設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)計(jì)算 92.2輸送帶寬 92.3輸送帶運(yùn)行速度的選擇 92.4輸送帶寬度的計(jì)算 102.4.1按輸送能力確定帶寬 102.4.2按輸送物料塊

6、度確定帶寬 112.5.初選輸送帶 12第3章 膠帶輸送機(jī)部件的選擇3.1托輥的作用 143.2托輥組的種類 143.3托輥間距的確定 173.4托輥直徑和長度的確定 183.5托輥?zhàn)枇ο禂?shù) 193.6過渡段托輥組的布置 193.7托輥的計(jì)算與選型 213.7.1線質(zhì)量運(yùn)算 213.7.2輥?zhàn)訋儆?jì)算 223.7.3輥?zhàn)虞d荷計(jì)算 223.8線路阻力計(jì)算 243.9輸送帶張力的計(jì)算 263.10輸送帶強(qiáng)度驗(yàn)算 283.11牽引力和電動機(jī)功率的計(jì)算 293.12電機(jī)數(shù)量與配比的選擇 293.13減速器的選型與熱容量校核 303.14制動力矩計(jì)算 29第4章 拉緊裝置4.1拉緊裝置的作用 324.2

7、張緊裝置在使用中應(yīng)滿足的要求 324.3拉緊裝置在過渡工況下的工作特點(diǎn)及應(yīng)遵循的原則 324.4拉緊力的計(jì)算 344.5拉緊裝置選擇 344.6拉緊裝置的適用性分析 354.7液壓車式拉緊裝置的優(yōu)化及設(shè)計(jì) 374.8液壓元件的選取 38第五章 制動力的計(jì)算及制動器的選擇5.1制動力的計(jì)算 425.2制動器的選擇 42第六章 輔助裝置6.1逆止器 466.2傳動滾筒 476.3改向滾筒 476.4清掃器 486.5機(jī)架 496.6中間架及支腿 506.7拉緊裝置架 516.8頭部漏斗 516.9導(dǎo)料槽 526.10卸料裝置 526.11輔助和配套設(shè)備配置方式 54 55 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文

8、第一章 帶式輸送機(jī)的應(yīng)用及傳動原理1.1皮帶輸送機(jī)的應(yīng)用范圍帶式輸送機(jī)是化工、煤炭、冶金、建材、電力、輕工、糧食及交通運(yùn)輸?shù)炔块T廣泛使用的運(yùn)輸設(shè)備。輸送堆積密度為5002500kg/m3的各種散裝物料和成件物品，使用環(huán)境溫度為-2040。帶式輸送機(jī)可沿水平或傾斜線路運(yùn)行，使用平面輸送帶沿傾斜工作時(shí)，不同物料的最大運(yùn)輸傾角可參閱表4-15。同一類物料的濕度和塊度組成對最大運(yùn)輸傾角有影響。運(yùn)送物料最大傾角不能大于20°，運(yùn)送散裝物料傾角為最大傾角的80。帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸能力大、運(yùn)行阻力小、運(yùn)行平穩(wěn)、運(yùn)途中對物料的破碎性小、連續(xù)運(yùn)行、容易實(shí)現(xiàn)自動控制，因此被廣泛應(yīng)用在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門。礦井

9、的井上、下帶式輸送機(jī)使用越來越多。由于輸送帶易損壞，不易運(yùn)送堅(jiān)硬有棱角的物料。1.2帶式輸送機(jī)摩擦傳動原理1.2.1撓性體摩擦傳動原理輸送帶是撓性牽引件，滾筒驅(qū)動的帶式輸送機(jī)依靠輸送帶與滾筒間的摩擦傳遞牽引力。滾筒驅(qū)動所能傳遞的最大牽引力，按撓性體在圓弧上的摩擦的理論，其歐拉公式計(jì)算。歐拉公式是在假定撓性牽引構(gòu)件不可拉伸，沒有彎曲阻力，沒有質(zhì)量和厚度且它與圓弧面間的摩擦系數(shù)不變的理想條件下導(dǎo)出的。如圖1.1圖1.1 輸送帶傳動當(dāng)驅(qū)動滾筒順時(shí)針等速轉(zhuǎn)動時(shí)，輸送帶在相遇點(diǎn)上的張力為Sy，分離點(diǎn)的張力Sl,圍包角為，其對應(yīng)的輸送帶弧長為圍包弧，輸送帶與滾筒間的摩擦系數(shù)為。在平衡條件下，相遇點(diǎn)張力Sy

10、與分離點(diǎn)張力St的關(guān)系。由分析得到：在圍包弧內(nèi)任取一微量弧長cd,它所對應(yīng)的圍包角為，在這段長度上的輸送帶受到的力有：c端的張力S,d端張力SdS，滾筒的反力dN,滾筒的摩擦力dF。如圖1.1所示的坐標(biāo)系，在極限平衡條件下，即dF達(dá)最大值時(shí)，可得下式 dN=Ssin+(S+dS)sin 式（1.1) (S+dS)cos=Scos+Df 式（1.2)由于的d很小，可以近似認(rèn)為sin;cos1。摩擦力dF的最大值為dN，代入上式得： 式（1.3) 式（1.4)略去式（1.3）中的二次微量項(xiàng)dS，將它帶入式（1.4）得 式（1.5)兩邊積分得： 式（1.6）即 式（1.7） 式中 Symax輸送帶在

11、相遇點(diǎn)上的最大張力。得式Symax=Steua為歐拉公式。當(dāng)輸送帶在相遇點(diǎn)上的實(shí)際張力超過式（1.6）的最大值時(shí)，滾筒將在輸送帶接觸面上打滑。因此，撓形體摩擦傳動的工作條件是。1.2.2工作弧與靜止弧歐拉公式所表示的是摩擦力達(dá)到極限時(shí)，相遇點(diǎn)和分離點(diǎn)的張力關(guān)系。按此式給出撓性牽引構(gòu)件在驅(qū)動滾筒上的張力線如圖1.2的acb線。圖1.2 撓性件張力線在實(shí)際運(yùn)行中，帶式輸送機(jī)如相遇點(diǎn)上的實(shí)際張力Sy<Symax時(shí)，研究表明，這時(shí)輸送帶的張力將沿acb線變化，即在圍包角的范圍內(nèi)，輸送帶的張力按歐拉公式變化Sy=SLe在圍包角的范圍內(nèi)，輸送帶的張力沒有變化。角與角之和等于實(shí)際的圍包角，即+= 式(

12、1.8)角所對應(yīng)的圍包弧稱為利用?。唤撬鶎?yīng)的圍包弧稱為靜止弧。相應(yīng)的角為利用角，角為靜止角。由于在利用弧內(nèi)輸送帶的張力隨包角變化，而輸送帶是彈性體，所受的張力大時(shí)，其彈性伸長大；張力小時(shí)，彈性伸長小；因此，輸送帶隨滾筒由相遇點(diǎn)向分離點(diǎn)運(yùn)行中，隨張力逐漸減小，伸長量也逐漸減小。見圖1.3所示。圖1.3 輸送帶張力圖這樣，輸送帶張力小的部位相張力大的方向收縮或蠕動。彈性構(gòu)件摩擦牽引力產(chǎn)生彈性滑動是不可避免的。利用角的大小，由式Sy=Sle得：=1/lnsy/sl可以看出，隨著相遇點(diǎn)的實(shí)際張力的增加，利用角增大。從式(1.8)知，包圍角一定，靜止角隨利用角的增加而減小。由于靜止弧內(nèi)的張力無變化，它

13、不傳遞牽引力。由此可知，靜止弧從傳遞摩擦牽引力的角度看，有備用的性質(zhì)，靜止弧愈大，驅(qū)動裝置的備用摩擦力愈大。相遇點(diǎn)的張力增加到式Symax=Sle的Synax時(shí)，=,=0，全部圍包弧的上的摩擦力都被利用。如驅(qū)動滾筒相遇點(diǎn)所需的張力超過Symax值，滾筒上的摩擦力不夠，就在輸送帶接觸面上空滑。為加大Symax值，從式Symax=Sle看出，可以采用增加分離點(diǎn)張力Sl，增大摩擦系數(shù),或增加圍包角來達(dá)到。1.2.3驅(qū)動滾筒的摩擦牽引力由于輸送帶在驅(qū)動滾筒兩端的張力差是驅(qū)動滾筒的圓周牽引力為增大滾筒傳遞的牽引力，可從三個(gè)方面著手：1）加大輸送帶的拉盡力。以增加輸送帶在驅(qū)動滾筒分離點(diǎn)的張力Sl值，這種辦

14、法在運(yùn)轉(zhuǎn)可以采用，設(shè)計(jì)時(shí)不宜采用，因?yàn)檫@使輸送帶最大張力增大，可能因此需要選用高一級強(qiáng)度的輸送帶。2）增加圍包角，單滾筒驅(qū)動，圍包角只能取200230，雙滾筒驅(qū)動可達(dá)450480。3）增加摩擦系數(shù)。在驅(qū)動滾筒表面包覆摩擦材料，如橡膠或其他材料。在實(shí)際使用中，考慮到摩擦系數(shù)和運(yùn)行阻力的變化，以及啟動加速時(shí)的動載荷影響，應(yīng)使摩擦牽引力有一定的余量作為備用。摩擦系數(shù)對所能傳遞的牽引力有很大影響，影響摩擦系數(shù)的因數(shù)很多，主要是輸送帶與滾筒接觸面的材料、表面狀態(tài)以及工作條件。對于功率大的帶式輸送機(jī)，還要考慮比壓、輸送帶覆蓋膠和滾筒包覆層的硬度、滑動速度、接觸面溫度。在一般情況下，摩擦系數(shù)可按表1.1查取

15、表1.1 摩擦系數(shù)輸送帶滾筒橡膠輸送帶塑料輸送帶無襯光面滾筒干燥0.250.17潮濕0.200.15有泥水0.10膠面滾筒干燥0.400.3潮濕0.350.25有泥水人字溝槽膠面滾筒干燥0.40.5潮濕0.300.35有泥水0.251.3帶式輸送機(jī)的特點(diǎn)（1）QD80輕型固定式帶輸送機(jī)QD80輕型固定式帶輸送機(jī)與TD型相比，其帶較薄、載荷也較輕，運(yùn)距一般不超過100m，電機(jī)容量不超過22kw。（2）U形帶式輸送機(jī)它又稱為槽形帶式輸送機(jī)，其明顯特點(diǎn)是將普通帶式輸送機(jī)的槽形托輥角由提高到使輸送帶成U形。這樣一來輸送帶與物料間產(chǎn)生擠壓，導(dǎo)致物料對膠帶的摩擦力增大，從而輸送機(jī)的運(yùn)輸傾角可達(dá)25

16、6;。（3）管形帶式輸送機(jī)U形帶式輸送帶進(jìn)一步的成槽，最后形成一個(gè)圓管狀，即為管形帶式輸送機(jī)，因?yàn)檩斔蛶П痪沓梢粋€(gè)圓管，故可以實(shí)現(xiàn)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(shí)現(xiàn)彎曲運(yùn)行。（4）氣墊式帶輸送機(jī)其輸送帶不是運(yùn)行在托輥上的，而是在空氣膜(氣墊)上運(yùn)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(yùn)行的托輥，運(yùn)動部件的減少，總的等效質(zhì)量減少，阻力減小，效率提高，并且運(yùn)行平穩(wěn)，可提高帶速。但一般其運(yùn)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(qiáng)壓成槽形外，也可以改變輸送帶本身，把輸送帶的運(yùn)載面做成垂直邊的，并且?guī)в袡M隔板。一般把垂直側(cè)擋邊作成波狀

17、，故稱為波狀帶式輸送機(jī)，這種機(jī)型適用于大傾角，傾角在30°以上，最大可達(dá)90°。（5）壓帶式帶輸送機(jī)它是用一條輔助帶對物料施加壓力。這種輸送機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是：輸送物料的最大傾角可達(dá)90°，運(yùn)行速度可達(dá)6m/s，輸送能力不隨傾角的變化而變化，可實(shí)現(xiàn)松散物料和有毒物料的密閉輸送。其主要缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、輸送帶的磨損增大和能耗較大。（6）鋼繩牽引帶式輸送機(jī)它是無際繩運(yùn)輸與帶式運(yùn)輸相結(jié)合的產(chǎn)物，既具有鋼繩的高強(qiáng)度、牽引靈活的特點(diǎn)，又具有帶式運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)、柔性的優(yōu)點(diǎn)。1.4帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式帶式輸送機(jī)主要由以下部件組成：頭架、驅(qū)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(hù)裝置等。帶式輸送機(jī)的承載構(gòu)件，帶上的物料隨輸送帶一起運(yùn)行，物料根據(jù)需要可以在輸送機(jī)的端部和中間部位卸下。輸送帶用旋轉(zhuǎn)的托棍支撐，運(yùn)行阻力小。帶式輸送機(jī)可沿水平或傾斜線路布置。使用光面輸送帶沿傾斜線