帶式輸送機(jī)張緊裝置畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、1 / 83 文檔可自由編輯打印中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)姓 名： 李軍李軍 學(xué) 號(hào)： 0310121303101213 學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 設(shè)計(jì)題目： 帶式輸送機(jī)張緊裝置帶式輸送機(jī)張緊裝置 專 題： 指導(dǎo)教師： 李凌李凌 職 稱： 講師講師 二二 O 一四一四 年 六 月 徐州2 / 83 文檔可自由編輯打印中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)年級(jí) 機(jī)械工程及自動(dòng)化 10 級(jí) 學(xué)生姓名 李軍 任任務(wù)務(wù)下下達(dá)達(dá)日日期期： 2014 年年 3 月月 1 日日畢業(yè)設(shè)計(jì)日期：畢業(yè)設(shè)計(jì)日期： 2014.3.12014.6.15畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：帶式輸

2、送機(jī)張緊裝置畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)張緊裝置畢業(yè)設(shè)計(jì)專題題目：畢業(yè)設(shè)計(jì)專題題目： 畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和要求：畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和要求：本次畢業(yè)設(shè)計(jì)為帶式輸送機(jī)張緊裝置。即為利用液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)帶式輸送機(jī)皮帶的拉力大小的自動(dòng)控制。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括液壓系統(tǒng)中的液壓泵站、液壓缸和控制閥等的設(shè)計(jì)，液壓執(zhí)行元件與帶式輸送機(jī)連接部分的設(shè)計(jì)（滑輪、小車等） 。通過(guò)對(duì)以上內(nèi)容的設(shè)計(jì)用 AutoCAD 繪制了總裝圖、部件圖以及零件圖。本次設(shè)計(jì)的條件參數(shù)：輸送能力 450 噸/小時(shí)；塊煤最大尺寸 200mm；煤密度 1000kg/m3；提升高度-15m；運(yùn)輸距離 1500m3 / 83 文檔可自由編輯打印院長(zhǎng)簽字：

3、指導(dǎo)教師簽字：4 / 83 文檔可自由編輯打印中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)閱書(shū)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)（基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力；研究?jī)?nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法；取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；工作態(tài)度及工作量；總體評(píng)價(jià)及建議成績(jī)；存在問(wèn)題；是否同意答辯等）：成 績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日5 / 83 文檔可自由編輯打印中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱教師評(píng)閱書(shū)評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ)（選題的意義；基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力；工作量的大??；取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；寫(xiě)作的規(guī)范程度；總體評(píng)價(jià)及建議成績(jī)；存在問(wèn)題；是否同意答辯等）：成 績(jī)： 評(píng)閱教師簽字： 年 月 日6 /

4、83 文檔可自由編輯打印中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱教師評(píng)閱書(shū)評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ)（選題的意義；基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力；工作量的大小；取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；寫(xiě)作的規(guī)范程度；總體評(píng)價(jià)及建議成績(jī)；存在問(wèn)題；是否同意答辯等）：成 績(jī)： 評(píng)閱教師簽字： 年 月 日7 / 83 文檔可自由編輯打印中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯及綜合成績(jī)答 辯 情 況回 答 問(wèn) 題提 出 問(wèn) 題正 確基本正確有一般性錯(cuò)誤有原則性錯(cuò)誤沒(méi)有回答答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)及建議成績(jī)：答辯委員會(huì)主任簽字： 年 月 日8 / 83 文檔可自由編輯打印學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評(píng)定成績(jī)：學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人： 年 月 日摘 要 設(shè)計(jì)一

5、種用于帶式輸送機(jī)的液壓自動(dòng)張緊裝置，通過(guò)分析了其他張緊裝置的優(yōu)缺點(diǎn)的同時(shí)，認(rèn)為此種液壓自動(dòng)張緊裝置具有工作較平穩(wěn)、對(duì)空間要求低、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)，是一種較先進(jìn)、較完善、適合于大型帶式輸送機(jī)的張緊裝置。根據(jù)要求，分三部分（張緊裝置的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、張緊裝置的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算、張緊油缸的設(shè)計(jì)與計(jì)算） ，對(duì)此種液壓自動(dòng)張緊裝置進(jìn)行了分析；同時(shí)，利用繪圖軟件 Auto CAD2008 繪制了結(jié)構(gòu)布置圖、系統(tǒng)原理圖、零件圖及裝配圖等。關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī)；自動(dòng)張緊裝置；液壓系統(tǒng)；張緊液壓缸；關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī)；自動(dòng)張緊裝置；液壓系統(tǒng)；張緊液壓缸； 9 / 83 文檔可自由編輯打印ABSTRACT This

6、thesis is introducing the hydraulic auto tense equipment used in strap conveyor. After analyzing the advantages and the disadvantages of other tense equipments, I hold the view that this hydraulic auto tense equipment has a good quality of working consistently, requiring less room, and qualifying re

7、liability,so as to be a more advanced, more reformed type of tense equipment, more suitable for full-length strap conveyor. As it is required,the thesis could be divided into four main parts (the designing of the main structure of the tense equipment, the designing and calculating of the hydraulic s

8、ystem for the tense equipment, of the tense oil jar ,and of the slow winch) to design the hydraulic auto tense equipment; Meanwhile ,graph-software including Auto CAD 2008 are used to draw out the structure arrangement, the principle of the whole system, the work pieces and the assemble.Keywords: Be

9、lt conveyor ; automatic tension device; hydraulic system; hydraulic cylinder; 10 / 83 文檔可自由編輯打印目目 錄錄1 1 緒緒論論.1 11.1 帶式輸送機(jī)的基本概念 11.1.1 帶式輸送機(jī)的定義 11.1.2 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 11.1.3 帶式輸送機(jī)的工作原理 31.2 帶式輸送機(jī)的張緊裝置31.2.1 帶式輸送機(jī)張緊裝置的作用 41.2.2 帶式輸送機(jī)的張緊裝置的分類及工作原理 41.2.3 液壓張緊裝置 72 2 帶式輸送機(jī)液壓張緊裝置的總體機(jī)構(gòu)帶式輸送機(jī)液壓張緊裝置的總體機(jī)構(gòu) .8 82.1

10、 帶式輸送機(jī)液壓張緊裝置總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 82.2 液壓張緊裝置總圖的設(shè)計(jì)93 3 帶式輸送機(jī)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算帶式輸送機(jī)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算.12123.1 已知工作條件和參數(shù) 123.2 帶式輸送機(jī)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 123.2.1 帶速和帶寬的設(shè)計(jì)計(jì)算 123.2.2 運(yùn)行阻力的計(jì)算 133.2.3 膠帶張力的計(jì)算 143.2.4 膠帶垂度與強(qiáng)度的校核 153.2.5 拉緊力的計(jì)算 163.2.6 帶式輸送機(jī)張緊裝置部分的示意圖初步擬定 164 4 帶式輸送機(jī)與液壓張緊系統(tǒng)連接部分的設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)與液壓張緊系統(tǒng)連接部分的設(shè)計(jì).17174.1 連接部分的總體設(shè)計(jì) 174.1.1 連接部分設(shè)計(jì)思路 174.1

11、.2 連接部分的初步設(shè)計(jì)圖 1711 / 83 文檔可自由編輯打印4.1.3 連接部分的工作原理 174.2 鋼絲繩的設(shè)計(jì)選擇計(jì)算 184.3 滑輪和滑輪支架的設(shè)計(jì)計(jì)算 184.3.1 滑輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 184.3.2 滑輪支架的設(shè)計(jì)計(jì)算 204.4 小車的設(shè)計(jì)計(jì)算 214.4.1 小車的作用 214.4.2 小車各部分材料的選擇 214.4.3 車輪尺寸的確定224.4.4 小車其他部分尺寸的確定 234.4.5 小車其他零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算和選用244.4.6 鋼軌的選擇245 5 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì).25255.1 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 255.1.1 工況分析 255.1.2 擬定系統(tǒng)圖

12、265.2 驅(qū)動(dòng)元件的選擇 285.2.1 液壓泵的選擇 285.2.2 電動(dòng)機(jī)的選擇與計(jì)算 305.2.3 聯(lián)軸器的選擇與計(jì)算 305.3 液壓元件的選擇315.3.1 液壓控制閥的選擇 315.3.2 液壓輔助件的選擇 345.4 液壓工作介質(zhì)的選擇385.4.1 液壓工作介質(zhì) 的選擇385.4.2 液壓工作介質(zhì)的添加劑 385.4.3 液壓工作介質(zhì)的使用要點(diǎn) 396 6 液壓缸的設(shè)計(jì)與計(jì)算液壓缸的設(shè)計(jì)與計(jì)算.42426.1 液壓缸的類型、安裝形式的選擇426.1.1 液壓缸的類型的確定426.1.2 液壓缸的安裝形式 426.2 液壓缸主要性能參數(shù)的計(jì)算 436.3 液壓缸主要零部件設(shè)計(jì)

13、446.3.1 缸筒 446.3.2 活塞的設(shè)計(jì)與計(jì)算476.3.3 活塞桿的設(shè)計(jì)與計(jì)算4812 / 83 文檔可自由編輯打印6.3.4 活塞桿導(dǎo)向套和密封 496.3.5 緩沖裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 526.3.6 缸蓋和缸底的設(shè)計(jì) 526.4 液壓缸底板及其輔助件的設(shè)計(jì) 546.4.1 底板、液壓缸座和后座的設(shè)計(jì) 546.4.2 地腳螺栓的選擇54參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).5555英文資料翻譯英文資料翻譯.5656英文原文 56中文譯文 64致致 謝謝.71711 / 83 文檔可自由編輯打印1 1 緒論緒論1.11.1 帶式輸送機(jī)的基本概念帶式輸送機(jī)的基本概念1.1.11.1.1 帶式輸送機(jī)的定義帶式輸

14、送機(jī)的定義中文名稱：帶式輸送機(jī) 英文名稱： coal conveyer belt;belt conveyer;belt conveyor 其他名稱：皮帶輸煤機(jī);皮帶機(jī);皮帶運(yùn)輸機(jī);皮帶輸送機(jī) 帶式輸送機(jī)(belt conveyer)又稱膠帶輸送機(jī)，俗稱皮帶輸送機(jī)。它是冶金、電 力和化工等工礦企業(yè)常見(jiàn)的連續(xù)動(dòng)作式運(yùn)輸設(shè)備之一，尤其在煤炭工業(yè)中，使用更為廣泛。在煤礦上，帶式輸送機(jī)主要用于采區(qū)順槽、采區(qū)上（下）山、主要運(yùn)輸平巷及斜井，較常用于地面生產(chǎn)和選煤廠中。 目前輸送帶除了橡膠帶外，還有其他材料的輸送帶(如 pvc、PU、特氟龍、尼龍帶等)。 帶式輸送機(jī)由驅(qū)動(dòng)裝置拉緊輸送帶,中部構(gòu)架和托輥組成輸

15、送帶作為牽引和承載構(gòu)件，借以連續(xù)輸送散碎物料或成件品。1.1.21.1.2 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 1.帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu) 帶式輸送機(jī)主要由輸送帶、驅(qū)動(dòng)裝置、托輥及支架、拉緊裝置、制動(dòng)裝置、 儲(chǔ)帶裝置和清掃裝置組成。如圖 1-1，2 所示，即為帶式輸送機(jī)。 2帶式輸送機(jī)特點(diǎn) 帶式輸送機(jī)鋪設(shè)傾角一般為 16 18，一般向上運(yùn)輸取較大值，向下運(yùn)輸取較小值。帶式輸送機(jī)能力大、調(diào)度組織簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，因而運(yùn)營(yíng)費(fèi)低。此外，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行平穩(wěn)可靠、運(yùn)行阻力小、耗電量低、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化也是它的特點(diǎn)。2 / 83 文檔可自由編輯打印 圖 1-1 帶式輸送機(jī) 圖 12 帶式輸送機(jī)3 / 83

16、 文檔可自由編輯打印1.1.31.1.3 帶式輸送機(jī)的工作原理帶式輸送機(jī)的工作原理 帶式輸送機(jī)是一種摩擦驅(qū)動(dòng)以連續(xù)方式運(yùn)輸物料的機(jī)械。應(yīng)用它，可以將物料在一定的輸送線上，從最初的供料點(diǎn)到最終的卸料點(diǎn)間形成一種物料的輸送流程。它既可以進(jìn)行碎散物料的輸送，也可以進(jìn)行成件物品的輸送。除進(jìn)行純粹的物料輸送外，還可以與各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)流程中的工藝過(guò)程的要求相配合，形成有節(jié)奏的流水作業(yè)運(yùn)輸線。所以帶式輸送機(jī)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化的各種工業(yè)企業(yè)中。帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖 1-3 所示，輸送帶繞經(jīng)驅(qū)動(dòng)滾筒和機(jī)尾換向滾筒形成無(wú)機(jī)閉合帶。上下兩股輸送帶是由安裝在機(jī)架上的托輥支承著。拉緊裝置的作用是給輸送帶正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需

17、要的張緊力。工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)滾筒通過(guò)它與輸送帶之間的摩擦力驅(qū)動(dòng)輸送帶運(yùn)行。貨載裝載輸送帶上并與其一起運(yùn)行。帶式輸送機(jī)一般是利用上分支輸送帶輸送貨載的，并且在端部卸載。利用專門(mén)的卸載裝置也可在中間卸載。 圖 1-3 帶式輸送機(jī)工作原理1.21.2 帶式輸送機(jī)的張緊裝置帶式輸送機(jī)的張緊裝置輸送帶最初是由傳送帶發(fā)展而來(lái)的，隨著輸送機(jī)的用途不斷擴(kuò)大和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,輸送帶為了滿足輸送機(jī)的要求,品種不斷擴(kuò)大，但所有的輸送機(jī)在運(yùn)行一段時(shí)間后都有可能使輸送帶變長(zhǎng)、變形等,輸送帶的變長(zhǎng)由彈性伸長(zhǎng)和永久伸長(zhǎng)組成。所以，需要采用拉緊裝置來(lái)克服由于輸送帶變長(zhǎng)而帶來(lái)的缺陷。帶式輸送機(jī)4 / 83 文檔可自由編輯打印張緊裝

18、置又稱為“帶式輸送機(jī)拉緊裝置” ，是礦用帶式輸送機(jī)不可缺少的重要組成部分,它直接關(guān)系到帶式輸送機(jī)的安全運(yùn)行及使用壽命等1.2.11.2.1 帶式輸送機(jī)張緊裝置的作用帶式輸送機(jī)張緊裝置的作用 為了保證輸送機(jī)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，張緊裝置是必不可少的裝置之一。張緊裝置有四個(gè)主要作用：（1）保證帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒分離點(diǎn)的足夠張力，從而保證驅(qū)動(dòng)裝置依靠摩擦傳動(dòng)所必須傳遞的摩擦牽引力，以帶動(dòng)輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）保證承載分支最小張力點(diǎn)的必須張力，限制輸送帶在托輥之間垂度，保證帶式輸送機(jī)的正常運(yùn)行，不致因輸送帶松弛而導(dǎo)致打滑、跑偏等現(xiàn)象。（3）補(bǔ)償塑性變形與過(guò)渡工況時(shí)輸送帶伸長(zhǎng)量的變化。由于負(fù)載變化會(huì)引起輸送帶發(fā)

19、生長(zhǎng)度變化，蠕變現(xiàn)象也會(huì)造成輸送帶伸長(zhǎng)，張緊力是變化的，必須經(jīng)常調(diào)節(jié)拉緊滾筒的位置，才能保證帶式輸送機(jī)的正常運(yùn)行。（4）為輸送帶重新接頭作必要的行程準(zhǔn)備。每部帶式輸送機(jī)都有若干個(gè)接頭，可能在某一時(shí)間接頭會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，必須截頭重做，拉緊裝置為帶式輸送機(jī)已準(zhǔn)備了負(fù)荷以外的輸送帶，這樣接頭故障就可以通過(guò)放松拉緊裝置重新接頭來(lái)解決問(wèn)題。1.2.21.2.2 帶式輸送機(jī)的張緊裝置的分類及工作原理帶式輸送機(jī)的張緊裝置的分類及工作原理1重錘車式張緊裝置如圖 1-3 所示，機(jī)尾換向滾筒固定在小車上，垂直懸吊的重錘和小車相連，由于重錘的重量可以為一定值，所以皮帶的張力、拉緊力恒定，同時(shí)重錘靠自重張緊，能自動(dòng)補(bǔ)償皮

20、帶的伸長(zhǎng)；但其需要的空間大，占地面積大，往往受空間限制而無(wú)法使用，宜于使用在固定式長(zhǎng)距離運(yùn)輸機(jī)上。5 / 83 文檔可自由編輯打印圖 1-3 重錘車式張緊裝置1.滾筒；2.移動(dòng)小車；3.重錘2螺旋式張緊裝置如圖 1-4 所示，拉緊滾筒的軸承座安裝在活動(dòng)架上，活動(dòng)架可以在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，旋轉(zhuǎn)螺旋桿使活動(dòng)架上的螺母和活動(dòng)架一起前進(jìn)和后退，達(dá)到張緊和放松的目的。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但行程太小，只適用于短距離的運(yùn)輸機(jī)上，且當(dāng)皮帶自行伸長(zhǎng)時(shí)，不能自動(dòng)張緊。圖 1-4 螺旋式張緊裝置 圖 1-5 垂直式張緊裝置3垂直式張緊裝置如圖 1-5 所示，其裝置是利用重錘的重力拉緊，其特點(diǎn)同“重錘車式張緊裝置” 。4鋼繩絞車式

21、張緊裝置如圖 1-6 所示，這種張緊裝置是利用小型絞車張緊。絞車一般用蝸輪蝸桿減速器帶動(dòng)卷筒來(lái)纏繞鋼繩從而張緊皮帶。這種張緊裝置的優(yōu)點(diǎn)是體積小、拉力大，所以被廣泛運(yùn)用到井下帶式運(yùn)輸機(jī)中，但其不能自行張緊。圖 1-6 鋼繩絞車式張緊裝置6 / 83 文檔可自由編輯打印5電控自動(dòng)張緊裝置自動(dòng)張緊裝置不僅能根據(jù)主動(dòng)滾筒的牽引力來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)拉緊力，而且還能補(bǔ)償皮帶的伸長(zhǎng)。如圖 1-7 所示，是電控自動(dòng)張緊裝置的一種，此張緊裝置只能保持張緊力恒定，相當(dāng)于重錘式拉緊裝置，不能根據(jù)及其工況隨時(shí)改變張緊力。圖 1-7 電控自動(dòng)張緊裝置1.控制箱；2.永久磁鐵；3.控制桿；4.彈簧；5.緩沖器；6.電動(dòng)機(jī)；7.減

22、速器；8.鏈傳動(dòng)；9.傳動(dòng)齒輪；10.滾筒；11.鋼絲繩；12.拉緊滾筒及活動(dòng)小車;13.皮帶電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，經(jīng)過(guò)彈性連軸節(jié)帶動(dòng)蝸輪減速器，再經(jīng)過(guò)傳動(dòng)裝置（鏈傳動(dòng)）帶動(dòng)下面的滾筒，下面的滾筒通過(guò)傳動(dòng)比為 11 的齒輪帶動(dòng)上面的滾筒，兩個(gè)滾筒旋轉(zhuǎn)方向相反，這樣通過(guò)鋼繩可以移動(dòng)小車，使皮帶存儲(chǔ)或放111213出。從而使皮帶張緊或放松?？刂茥U的一端通過(guò)鋼繩繞過(guò)兩個(gè)定滑輪組后與動(dòng)滑輪相連，另一端連有兩根彈簧，通過(guò)調(diào)節(jié)彈簧可以做到滿足所需要的拉力。在鋼繩拉力和彈簧拉力的共同作用下，控制桿處于中間位置。當(dāng)膠帶張緊力小于調(diào)節(jié)好的數(shù)值時(shí)，彈簧對(duì)控制桿的作用力大于鋼繩對(duì)控制桿的作用力，原被拉伸的彈簧縮回，帶動(dòng)控制

23、桿向右偏斜。裝在控制桿上的磁鐵接通安裝在控制箱中的張緊繼電器，開(kāi)動(dòng)絞車使皮帶拉緊，鋼繩對(duì)控制桿的張緊力逐漸增加，彈簧又逐漸伸長(zhǎng)。當(dāng)皮帶的張緊力恢復(fù)到調(diào)節(jié)好的數(shù)值時(shí)，控制桿回到中間位置。這時(shí)永久磁鐵離開(kāi)張緊繼電器，繼電器斷開(kāi)，絞車停止轉(zhuǎn)動(dòng)，從而張緊過(guò)程結(jié)束。反之，當(dāng)膠帶張緊力大于調(diào)節(jié)好的數(shù)值時(shí)，可以開(kāi)動(dòng)絞車反轉(zhuǎn)，以放松皮帶。緩沖器的作用是使張力的震蕩受到阻尼作用。此裝置中張緊力的調(diào)節(jié)可以通過(guò)調(diào)節(jié)彈簧實(shí)現(xiàn)。另一種自動(dòng)張緊裝置是在驅(qū)動(dòng)回程段使膠帶保持一個(gè)恒定的張力，它是通過(guò)測(cè)力計(jì)與拉緊裝置的控制系統(tǒng)一起工作的，在啟動(dòng)時(shí)能傳感膠帶張力的變化，從7 / 83 文檔可自由編輯打印而使拉緊絞車?yán)p卷或松弛，以

24、保持合適的皮帶張力的。1.2.31.2.3 液壓張緊裝置液壓張緊裝置 1. 如圖 1-8 所示即為帶式輸送機(jī)液壓張緊裝置的實(shí)物圖。 圖 1-8 液壓張緊裝置2.液壓張緊裝置的特點(diǎn)液壓式自動(dòng)拉緊裝置，與電力、氣壓傳動(dòng)相比，具有以下特點(diǎn)：（1）液壓傳動(dòng)裝置能在運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍大。（2）在同樣功率下，體積小、質(zhì)量輕、慣性小、結(jié)構(gòu)緊湊，能傳遞較大的力和轉(zhuǎn)矩。（3）工作較平穩(wěn)、反應(yīng)快、沖擊小、可高速啟動(dòng)、制動(dòng)和換向、換制動(dòng)較簡(jiǎn)單，操作較方便、省力、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。（4）易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，可以自行潤(rùn)滑，因此使用壽命較長(zhǎng)。（5）可簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其布置也具有很大的靈活性。（6）由

25、于其元件實(shí)現(xiàn)了系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，容易設(shè)計(jì)制造和推廣使用。（7）因功率損失等原因所產(chǎn)生的熱量可以由流動(dòng)著的油液帶走，因此避免了局部溫升現(xiàn)象。由于其液壓缸的行程及油壓所限，只適用于中長(zhǎng)距離的帶式輸送機(jī)，可與輸8 / 83 文檔可自由編輯打印送機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)電器控制聯(lián)網(wǎng)。2 2 帶式輸送機(jī)液壓張緊裝置的總體機(jī)構(gòu)帶式輸送機(jī)液壓張緊裝置的總體機(jī)構(gòu)2.12.1 帶式輸送機(jī)液壓張緊裝置總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)液壓張緊裝置總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)整個(gè)張緊裝置的作用以及應(yīng)滿足的要求的分析和選擇，確定裝置應(yīng)具有的部件如下。1.執(zhí)行部件的選擇由前文可知張緊裝置在其工作中的作用如下：（1）保證帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒分離點(diǎn)的足

26、夠張力，從而保證驅(qū)動(dòng)裝置依靠摩擦傳動(dòng)所必須傳遞的摩擦牽引力，以帶動(dòng)輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）保證承載分支最小張力點(diǎn)的必須張力，限制輸送帶在托輥之間垂度，保證帶式輸送機(jī)的正常運(yùn)行，不致因輸送帶松弛而導(dǎo)致打滑、跑偏等現(xiàn)象。（3）補(bǔ)償塑性變形與過(guò)渡工況時(shí)輸送帶伸長(zhǎng)量的變化。由于負(fù)載變化會(huì)引起輸送帶發(fā)生長(zhǎng)度變化，蠕變現(xiàn)象也會(huì)造成輸送帶伸長(zhǎng)，張緊力是變化的，必須經(jīng)常調(diào)節(jié)拉緊滾筒的位置，才能保證帶式輸送機(jī)的正常運(yùn)行。（4）由于空間位置關(guān)系的影響，可以將液壓執(zhí)行部件放在地面，通過(guò)鋼絲繩實(shí)現(xiàn)對(duì)絞車的拉伸改變皮帶的張進(jìn)力，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)張進(jìn)力的自動(dòng)控制?？梢?jiàn)，拉緊裝置應(yīng)具有自動(dòng)調(diào)節(jié)拉緊力、響應(yīng)快、體積小、控制簡(jiǎn)單、等特

27、點(diǎn)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，液壓自動(dòng)拉緊裝置的執(zhí)行元件可選擇工程液壓缸結(jié)合調(diào)度絞車的形式，以滿足皮帶機(jī)在正常工作、斷帶調(diào)整、重新街頭以及位置轉(zhuǎn)移時(shí)對(duì)拉緊裝置的不同要求。2.控制部件的選擇（1）皮帶運(yùn)輸機(jī)在煤礦生產(chǎn)中大多用在井下和地上選煤廠，在井下使用時(shí)應(yīng)保證其工作過(guò)程中不產(chǎn)生電火花，所以張緊裝置應(yīng)有防爆控制箱。可以將執(zhí)行部分放在地面，通過(guò)鋼絲繩的拉伸作用實(shí)現(xiàn)控制，避免了井下復(fù)雜的工作環(huán)境和有限的空間。（2）拉緊裝置正常工作時(shí)，可采用泵斷續(xù)的供油，利用蓄能器實(shí)現(xiàn)油缸的自動(dòng)拉緊和特殊情況下啟保護(hù)作用，以此減少消耗，降低能耗。（3）通過(guò)實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁換向閥的控制，從而實(shí)現(xiàn)液壓缸的伸出和縮回，實(shí)現(xiàn)對(duì)皮帶的拉進(jìn)和舒張

28、，使張進(jìn)力在一個(gè)合適的工作范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，使材料9 / 83 文檔可自由編輯打印在最佳環(huán)境下工作。3.動(dòng)力及其他部件的選擇（1）設(shè)置液壓泵站，為系統(tǒng)提供動(dòng)力。（2）設(shè)置固定繩座，選擇系統(tǒng)所用的綱繩以及其他附屬元件。2.22.2 液壓張緊裝置總圖的設(shè)計(jì)液壓張緊裝置總圖的設(shè)計(jì)1. 拉緊裝置總體組成及其作用 由上文分析、選擇可知，拉緊裝置總體有以下幾部分組成：（1）液壓缸，正常工作時(shí)的執(zhí)行元件。（2）慢速調(diào)度小車，對(duì)液壓缸的活塞起支撐作用，且使對(duì)皮帶的張進(jìn)力的控制更加穩(wěn)定。（3）液壓泵站，提供壓力油、提供系統(tǒng)動(dòng)力。（4）蓄能器，在液壓泵間隔空轉(zhuǎn)時(shí)為系統(tǒng)提供動(dòng)力，并在特殊情況下其保護(hù)作用。（5）其他部

29、件，為系統(tǒng)起固定、連接、傳動(dòng)等作用。2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖如圖 2-1 所示，為系統(tǒng)總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置簡(jiǎn)圖圖 2-1 張緊裝置執(zhí)行部分滾筒 張進(jìn)小車 滑輪如圖 2-2 為液壓缸控制張緊小車執(zhí)行部分10 / 83 文檔可自由編輯打印圖 2-2 張緊小車和液壓缸如圖 2-3 為液壓泵站提供動(dòng)力部分圖 2-3 液壓泵站液壓系統(tǒng)回路圖如 2-4 所示 圖 2-4 系統(tǒng)回路11 / 83 文檔可自由編輯打印 3.基本工作原理在帶式輸送機(jī)的皮帶上貼有力傳感器，力傳感器在皮帶上隨著帶的拉長(zhǎng)或者收縮而產(chǎn)生應(yīng)變，然后通過(guò)電信號(hào)傳到調(diào)制器，再經(jīng)過(guò)放大器和濾波器，在經(jīng)過(guò)分析處理，同一定的力的合理范圍進(jìn)行比較。當(dāng)力大于

30、或者小于這一合理范圍，則通過(guò)電信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁換向閥的不同工作位置實(shí)現(xiàn)液壓缸活塞桿的前后運(yùn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)皮帶的伸縮程度，實(shí)現(xiàn)力的改變，使之控制在合理的工作范圍內(nèi)。12 / 83 文檔可自由編輯打印3 3 帶式輸送機(jī)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算帶式輸送機(jī)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算3.13.1 已知工作條件和參數(shù)已知工作條件和參數(shù)輸送能力 450 噸/小時(shí)；塊煤最大尺寸 200mm；煤密度 1000kg/m3；提升高度-15m；運(yùn)輸距離 1500m3.23.2 帶式輸送機(jī)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算帶式輸送機(jī)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.13.2.1 帶速和帶寬的設(shè)計(jì)計(jì)算帶速和帶寬的設(shè)計(jì)計(jì)算1 帶速 v 的確定由礦山運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)表 1-25，v=2

31、.0 m/s2.帶寬 b 的確定 煤密度 =1 t/3 運(yùn)輸機(jī)傾角影響系數(shù)礦山運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)圖 1-42， C=1.0 輸送能力 Q=450 t/h 材料斷面積 A=Q/36 =4503600 1.0 2.0 1.0= 0.0625 3 堆積角 由礦井運(yùn)輸及提升設(shè)備表 2-8，得 = 30 貨載斷面系數(shù)由表，得 K458最小膠帶寬度= 0.9912又有 22002 200 + 200 = 600由表 2-11，可取 B=1000 mm13 / 83 文檔可自由編輯打印3.2.23.2.2 運(yùn)行阻力的計(jì)算運(yùn)行阻力的計(jì)算重段運(yùn)行阻力= ( + + )cos + ( + )sin 空段運(yùn)行阻力 = (

32、+ )cos + sin - 輸送機(jī)傾角 = 0.5729 - 輸送機(jī)長(zhǎng)度 = 1500 - 槽型托輥?zhàn)枇ο禂?shù) = 0.06- 平行托輥?zhàn)枇ο禂?shù) = 0.056 - 每米長(zhǎng)的膠帶上貨載質(zhì)量 =3.6=45000036003.6 2= 17.36 /- 每米長(zhǎng)度上的上托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分質(zhì)量 由表 2-13 = / = 22 /- 每米長(zhǎng)度上的下托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分質(zhì)量 由表 2-13 = = 8.5 / - 上托輥間距 取1 - 下托輥間距 取2- 每米長(zhǎng)膠帶自身質(zhì)量 查表1 - 27，得 = 33.4 /由上數(shù)據(jù)，計(jì)算= 9.8 (17.36 + 33.4 + 22) 1500 0.06 cos 0.572

33、9 + 9.8 (17.36 + 33.4) 1500 sin 0.5729 = 71632 14 / 83 文檔可自由編輯打印= 9.8 （33.4 + 8.5） 1500 0.056 cos 0.5729 + 9.8 33.4 1500 sin 0.5729 =39400 3.2.33.2.3 膠帶張力的計(jì)算膠帶張力的計(jì)算運(yùn)輸機(jī)布置示意圖，如圖 3-1 所示， 圖 3-1 運(yùn)輸機(jī)示意圖 2= 1+ 1 2= 1+ =K324= 3+ 3 4= （1+ ）+ =04- 1= ( 1)1+ + 0=0=1(- 1)K附加阻力系數(shù) K=1.031.07n摩擦力備用系數(shù) n 取 1.151.2查表

34、 2-14，得 = 0.2 = 3.14 由，得0= 01=(+ )- 1 + (1 )則有 1= 160435 15 / 83 文檔可自由編輯打印 2=1+ = 199835 =K32= 205830 4= ( 1)1+ + = 277642 3.2.43.2.4 膠帶垂度與強(qiáng)度的校核膠帶垂度與強(qiáng)度的校核1. 強(qiáng)度的校核允許的膠帶最大張力 = =100 200007= 285714 4膠帶強(qiáng)度滿足條件2. 垂度的校核允許的最小張力空段 = 5 = 5 33.4 9.8 20.5729 = 2806 1重段 = 5( + )= 5 （17.36 + 33.4） 9.8 0.5729 = 248

35、7 3垂度滿足條件3.2.53.2.5 拉緊力的計(jì)算拉緊力的計(jì)算拉緊力位于機(jī)頭滾筒，拉緊力為= 1+ 4= 160435 + 277642 = 438077 16 / 83 文檔可自由編輯打印3.2.63.2.6 帶式輸送機(jī)張緊裝置部分的示意圖初步擬定帶式輸送機(jī)張緊裝置部分的示意圖初步擬定圖 32 張緊裝置執(zhí)行部分滾筒 張緊小車 滑輪4 4 帶式輸送機(jī)與液壓張緊系統(tǒng)連接部分的設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)與液壓張緊系統(tǒng)連接部分的設(shè)計(jì)4.14.1 連接部分的總體設(shè)計(jì)連接部分的總體設(shè)計(jì)4.1.14.1.1 連接部分設(shè)計(jì)思路連接部分設(shè)計(jì)思路 帶式輸送機(jī)的張緊裝置是通過(guò)絞車的往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，絞車的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是通過(guò)鋼絲繩

36、的牽引實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)繩索的牽引，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離的控制絞車避免了空間所造成的影響，可以有效的、靈活的實(shí)現(xiàn)對(duì)張緊裝置的控制。為了使活塞桿伸縮運(yùn)動(dòng)更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)張緊裝置的控制，可以添加鋼軌和小車實(shí)現(xiàn)。這樣可以使活塞桿的運(yùn)動(dòng)更加靈活，可以使活塞桿有一定的支承作用，可以避免受力不均衡對(duì)系統(tǒng)造成的影響，同時(shí)可以使運(yùn)動(dòng)更平穩(wěn)，受力更均衡，同時(shí)也使活塞桿的行程限制問(wèn)題得到一定程度的解決。17 / 83 文檔可自由編輯打印4.1.24.1.2 連接部分的初步設(shè)計(jì)圖連接部分的初步設(shè)計(jì)圖連接部分的初步設(shè)計(jì)如圖 4-1 所示 圖 4-1 連接小車 由上圖所示，連接部分由鋼絲繩、滑輪、滑輪支架、小車和鋼軌組成。4.1.34.1

37、.3 連接部分的工作原理連接部分的工作原理液壓缸的活塞桿在收到液壓能而向前或者向后的力的作用下向前或者向后運(yùn)動(dòng)，活塞桿的運(yùn)動(dòng)推動(dòng)固定在活塞桿前端上的滑輪支架以及連結(jié)在一起的小車的前后運(yùn)動(dòng)，從而使中間的鋼絲繩的有效工作長(zhǎng)度發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)的張緊裝置中絞車的運(yùn)動(dòng)，使皮帶拉緊或者舒張，控制在合理工作壓力下。4.24.2 鋼絲繩的設(shè)計(jì)選擇計(jì)算鋼絲繩的設(shè)計(jì)選擇計(jì)算鋼絲繩的工作情況如圖 4-2 所示， 圖 4-2 鋼絲繩的工作圖 鋼絲繩所受的總拉緊力為= 1+ 4= 160435 + 277642 = 438077 18 / 83 文檔可自由編輯打印 由上圖可知，圖中有兩個(gè)動(dòng)滑輪，相當(dāng)于有四根

38、繩在受力，每根繩上的力為1/4，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 8-1-6，可選擇鋼絲繩 6直徑為 7繩纖維芯18.5mm，該繩適合于帶式輸送機(jī)的工作場(chǎng)合。 繩的校核 由于繩本身的重量不可忽略，所以應(yīng)保證較大的安全系數(shù)S=438077 4 131.88 = 832 29500 /2滿足要求4.34.3 滑輪和滑輪支架的設(shè)計(jì)計(jì)算滑輪和滑輪支架的設(shè)計(jì)計(jì)算4.3.14.3.1 滑輪的設(shè)計(jì)計(jì)算滑輪的設(shè)計(jì)計(jì)算1. 滑輪的結(jié)構(gòu)和材料承受負(fù)荷不大的小尺寸滑輪（D350 mm）一般制成實(shí)體滑輪，用鑄鐵、15 鋼、Q235。受大負(fù)荷的滑輪一般采用球鐵或鑄鋼，鑄成帶筋和孔或帶輪輻的結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)的滑輪受到較大載荷且為小尺寸滑輪，

39、根據(jù)要求可以選擇小尺寸齒輪加工，材料可以選擇為鑄鐵。2. 直徑的選擇 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 8-3-3，可查得滑輪的直徑 D = 225 mm3. 繩槽斷面尺寸的計(jì)算繩槽斷面截圖如圖 4-3 所示， 圖 4-3 繩槽斷面 鋼絲繩的直徑為 d = 18.5 mm，根據(jù)表 8-3-4，可以確定繩槽斷面的各個(gè)尺寸。19 / 83 文檔可自由編輯打印具體尺寸如下： R = 10.5 H = 32.5 = 56 E = 41 C = 1.5B1 = 18 = 15 = 3.0 = 5.0 1234M = 12 N = 0 S = 124. 鑄造滑輪的形式、輪轂和軸承尺寸滑輪形式如圖 4-4 所示，圖 4-4

40、 滑輪形式和尺寸查表 8-3-5，具體尺寸如下：軸徑 = 50 = 60 B =60 = 86 = 46.05647 = 110 = 6 軸承型號(hào) 6212 寬度 22725. 其他零部件的設(shè)計(jì)選擇計(jì)算緊定螺釘 M815 8 個(gè) 8.8 級(jí)軸承端蓋 2 HT150氈圈 2 內(nèi)軸套 2 Q235A套筒 1 Q235A潤(rùn)滑脂的選用，查表 10-2-9可選用石墨鈣基潤(rùn)滑脂 6. 校核計(jì)算選用滑輪為小型鑄造滑輪，強(qiáng)度尺寸決定于鑄造工藝條件，不必進(jìn)20 / 83 文檔可自由編輯打印行強(qiáng)度校核。7. 滑輪整體外觀 圖 4-5 滑輪整體外觀4.3.24.3.2 滑輪支架的設(shè)計(jì)計(jì)算滑輪支架的設(shè)計(jì)計(jì)算1 滑輪支

41、架材料的選擇滑輪支架主要起對(duì)滑輪的固定支撐作用，可以選擇的材料為 45 鋼。2滑輪支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滑輪支架設(shè)計(jì)如圖 4-6 所示，21 / 83 文檔可自由編輯打印 圖 4-6 滑輪支架滑輪支架的制造尺寸由圖中的數(shù)據(jù)確定。支架凸出部分為裝滑輪提供足夠空間，上下相對(duì)的孔的大小根據(jù)滑輪軸來(lái)確定孔直徑，由此確定的孔直徑大小為 D=50 mm。右圖所示的螺紋孔的大小即由液壓缸的活塞桿伸出部分的直徑來(lái)確定。此處選擇螺紋連接，也可以根據(jù)實(shí)際情況需要加防松措施，4.44.4 小車的設(shè)計(jì)計(jì)算小車的設(shè)計(jì)計(jì)算4.4.14.4.1 小車的作用小車的作用由于活塞桿的工作行程較大，伸出的距離可能較長(zhǎng)，可能會(huì)造成較大的傾覆

42、力矩，而發(fā)生危險(xiǎn)。所以，通過(guò)添加小車可以使小車對(duì)活塞桿和滑輪支架有一個(gè)支撐作用。同時(shí)，小車固定在一個(gè)軌道上，可以保證活塞桿運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定，可以使響應(yīng)更加靈活。4.4.24.4.2 小車各部分材料的選擇小車各部分材料的選擇 小車的底板和車輪座可以選擇材料 HT200，支座架可以選擇 45 鋼，車輪可以選擇鑄鐵。對(duì)于車輪，軋制車輪材料應(yīng)不低于 GB699-88優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號(hào)和一般技術(shù)條件中的 60 鋼；鍛造車輪材料應(yīng)不低于 GB699-88 中規(guī)定的 45 鋼；鑄造車輪材料應(yīng)不低于 GB11352-86 中一般工程用鑄造碳鋼件中規(guī)定的 ZG340-640。且車輪需經(jīng)熱處理使踏面和輪緣內(nèi)側(cè)面的硬度

43、HB300380。4.4.34.4.3 車輪尺寸的確定車輪尺寸的確定 車輪的剖面和尺寸如圖 4-7 所示，22 / 83 文檔可自由編輯打印 圖 4-7 單輪緣型車輪截面及尺寸 查表 8-6-10 確定車輪各部分尺寸如下， D = 250 = 280 B = 90 = 90 11 D = 70 = 60 c=5 b=202 = 50 = 504.4.44.4.4 小車其他部分尺寸的確定小車其他部分尺寸的確定 小車的各部分尺寸如圖 4-8 所示，23 / 83 文檔可自由編輯打印 圖 4-8 小車各部分尺寸4.4.54.4.5 小車其他零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算和選用小車其他零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算和選用1.螺釘

44、選擇為了將滑輪支架和支架座固定在一起，可以選用 4 個(gè)緊固螺釘 M16x44。 為了將車輪處的軸承端蓋固定在車輪架上，根據(jù)國(guó)標(biāo) GB/T71-1985 選擇螺釘24 / 83 文檔可自由編輯打印M8x20 將軸承端蓋固定。2.螺母選擇選擇螺母 M70 在軸的兩端擰緊，使車輪固定在車輪架上。3.車輪軸的設(shè)計(jì)車輪軸的材料選擇為 45 鋼。車輪軸的尺寸如圖 4-9 所示， 圖 4-9 車輪軸的尺寸4.4.64.4.6 鋼軌的選擇鋼軌的選擇 方鋼 60 軌距 60025 / 83 文檔可自由編輯打印5 5 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.15.1 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.1.15.1.1 工況

45、分析工況分析1.負(fù)載分析初步確定各工況的負(fù)載和速度液壓缸負(fù)載主要包括：張緊力、摩擦阻力、慣性阻力、重力、密封阻力和背壓阻力等。（1）張緊力：根據(jù)油缸、綱繩的連接的形式可知：F張=300440 同時(shí)應(yīng)考慮油缸啟動(dòng)時(shí)的壓力應(yīng)為實(shí)際工作壓力的 1.41.5 倍，所以液壓缸的F張?jiān)趩?dòng)時(shí)應(yīng)為：420615 KN （2）摩擦阻力：由于液壓缸的摩擦阻力相對(duì)于張緊力很小，故可忽略不計(jì)。（3）慣性阻力、重力：由于液壓缸水平布置，且其工作時(shí)運(yùn)動(dòng)量很小，不屬于快速往復(fù)運(yùn)動(dòng)型，故慣性阻力、重力可不以考慮。（4）密封阻力和背壓阻力：將密封阻力考慮在液壓缸的機(jī)械效率中去，取液壓缸的機(jī)械效率為 0.9背壓阻力是液壓缸回油

46、路上的阻力，初算時(shí)可不考慮，其數(shù)值在系統(tǒng)確定后才能定下來(lái)。由上面計(jì)算可得表 1-1 液壓缸各工況負(fù)載計(jì)算表 5-1 進(jìn)給液壓缸負(fù)載計(jì)算工 況計(jì) 算 公 式液 壓 缸 的 負(fù) 載（KN）啟 動(dòng) 階 段F啟F實(shí)F啟 min=420/0.9=466.7F啟 max=615/0.9=684張 緊 階 段F工=F張F(tuán)工 min=30/0.9=333.3F張 max=440/0.9=489由于液壓缸的工況階段在張緊階段，且其快退時(shí)的速度的范圍沒(méi)有限制，所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中主要考慮張緊階段以及啟動(dòng)階段。這里液壓缸的負(fù)載圖、速度圖也不再列出。2.初步確定液壓缸參數(shù)（1）液壓缸的內(nèi)徑和活塞桿的內(nèi)徑26 / 83 文

47、檔可自由編輯打印由 F啟 max= 700（KN） 、F工 max=500，由表 93、94、9-5 取P工= 12 Mpa，為防止啟動(dòng)產(chǎn)生沖擊,液壓缸回油腔應(yīng)有背壓,設(shè)背壓為0.6Mp。為保證穩(wěn)定的低速進(jìn)給，用液壓缸的有桿腔作為工作進(jìn)給時(shí)的工作腔，則液壓缸的直徑D為：mmmPPFD88.1181188. 0109 . 03 . 01814. 350000042/4621工國(guó)標(biāo) GB 2348-80,可取 D = 125mm 可取活塞桿直徑 d 為：查表得，取標(biāo)準(zhǔn)值 d= 70mm根據(jù)已取得缸徑和活塞桿的直徑，計(jì)算液壓缸的實(shí)際有效面積，無(wú)桿腔面積A1和有桿腔面積 A2分別為：A1=122.66

48、cm2, A2=38.47cm2驗(yàn)算液壓缸能否獲得最小的穩(wěn)定速度，如果驗(yàn)算后不能獲得最小穩(wěn)定速度時(shí)，還要相應(yīng)加大液壓缸直徑，直至滿足穩(wěn)定速度為止，其計(jì)算方法如下：2minmin7035cm2QAV穩(wěn)式中：A穩(wěn)能保證最小穩(wěn)定速度的最小有效面積；Qmin調(diào)速閥最小穩(wěn)定流量；從手冊(cè)中查得Q= 25L/min，流量閥Qmin= 70cm3/min；Vmin執(zhí)行機(jī)構(gòu)最小速度。根據(jù)上面計(jì)算，由于液壓缸有效面積A1A穩(wěn)，所以能滿足最小穩(wěn)定速度的要求。5.1.25.1.2 擬定系統(tǒng)圖擬定系統(tǒng)圖1.選擇液壓基本回路液壓回路如圖 5-1 所示，（1）選擇蓄能供能回路和過(guò)載保護(hù)回路設(shè)置蓄能器可在一定時(shí)間內(nèi)保持系統(tǒng)壓

49、力動(dòng)態(tài)并衡，同時(shí)其采用壓力繼電器及三位四通電磁閥可起到斷帶保護(hù)的作用。圖示壓力油流動(dòng)方向?yàn)閱?dòng)后壓力油流動(dòng)方向，此時(shí)，蓄能器蓄能。啟動(dòng)階段，由于系統(tǒng)壓力較高，此時(shí)三位四通電磁閥應(yīng)斷開(kāi)，啟動(dòng)完畢后接通。27 / 83 文檔可自由編輯打印 圖 5-1 液壓系統(tǒng)圖（2）選擇斷帶保護(hù)回路實(shí)際工作中，當(dāng)意外事情（如突然斷帶等）發(fā)生時(shí)，會(huì)對(duì)液壓缸產(chǎn)生很大沖擊，此時(shí)若對(duì)系統(tǒng)不加以保護(hù)，定會(huì)造成嚴(yán)重的損失。為防止類似事情發(fā)生，在小車軌道上設(shè)置行程開(kāi)關(guān)，斷帶時(shí)，小車快速右移，觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)，行程開(kāi)關(guān)通過(guò)控制三位四通電磁換向閥，使 YA 得電，左位工作，油液壓力下降，通過(guò)三位四通電磁換向閥 13 流回油箱，從而保護(hù)

50、系統(tǒng)。（3）過(guò)載保護(hù)回路實(shí)際工作過(guò)程中，若皮帶機(jī)突然過(guò)載，即油缸有桿腔壓力突然增大，此時(shí)可以通過(guò)設(shè)置壓力溢流閥，設(shè)置溢流閥壓力為某一定值，當(dāng)油缸中的壓力達(dá)到此值時(shí)即通過(guò)溢流閥卸荷，活塞桿左移，過(guò)載消除液壓缸恢復(fù)原位，保持皮帶拉壓力在一個(gè)很小范圍內(nèi)變化。同理，油缸有桿腔壓力突然增大時(shí)（皮帶輕載） ，活塞桿右移拉緊皮帶。2.液壓回路的組合及其動(dòng)作原理根據(jù)以上選擇的液壓回路，考慮各個(gè)回路及元件之間的先后動(dòng)作組合成符合設(shè)計(jì)要求的液壓系統(tǒng)并繪出液壓系統(tǒng)圖（如圖 5-1） 。其基本動(dòng)作原理簡(jiǎn)要如下：（1）啟動(dòng)階段：?jiǎn)?dòng)系統(tǒng)，泵開(kāi)始工作，同時(shí)三位四通電磁換向閥延時(shí)（設(shè)定延時(shí)時(shí)間為系統(tǒng)壓力達(dá)到電磁溢流閥設(shè)定值

51、為止，此時(shí)間可通過(guò)試驗(yàn)得到，觀測(cè)壓力表 6） ，三位四通電磁閥處左位，從而系統(tǒng)壓力由電磁溢流閥控制；油液通過(guò)兩三位四通電磁閥進(jìn)入液壓缸有桿腔，油液壓力達(dá)到一定值后，活塞、活塞桿帶動(dòng)滑輪組以及拉緊小車右移，進(jìn)而拉緊皮帶，液壓缸28 / 83 文檔可自由編輯打印無(wú)桿腔油液經(jīng)三位四通電磁閥回油箱。（2）張緊階段：三位四通電磁閥延時(shí)結(jié)束后失電，三位四通電磁閥 18 處中位，此時(shí)系統(tǒng)壓力由溢流閥控制；油液繼續(xù)進(jìn)入液壓缸有桿腔的同時(shí)經(jīng)二位二 通電磁閥 10 進(jìn)入蓄能器 11，蓄能器 11 蓄能；到蓄能器的壓力達(dá)到一定值（系統(tǒng)工作時(shí)的壓力值） ，電磁壓力繼電器動(dòng)作控制電磁溢流閥的二位二通閥的 1YA， ，使

52、電磁溢流閥的二位二通閥接通，油液從泵源直接回油箱，泵空轉(zhuǎn)（停止工作） 。（3）保壓階段：由蓄能器為液壓缸補(bǔ)充由于油液損失而造成的壓力不等，以維持液壓缸的正常的工作壓力；由于油液損失的繼續(xù)，以至蓄能器的補(bǔ)充也難 以 維持時(shí)（系統(tǒng)壓力小于規(guī)定值時(shí)） ，電磁繼電器 12 動(dòng)作，控制控制電磁溢流閥 19 的二位二通閥的 1YA，1YA 失電，使使電磁溢流閥 19的二位二通閥斷開(kāi)，油液從新向液壓缸有桿腔、蓄能器供油；到蓄能器的壓力達(dá)到一定值（系統(tǒng)工作時(shí)的壓力值） ，電磁繼電器 12 動(dòng)作控制電磁溢流閥 19 的二位二通閥的 1YA， ，使電磁溢流閥 19 的二位二通閥接通，油液從泵源直接回油箱，泵空轉(zhuǎn)（

53、停止工作），這樣系統(tǒng)反復(fù)此過(guò)程，保證液壓缸工作的正常壓力。5.25.2 驅(qū)動(dòng)元件的選擇驅(qū)動(dòng)元件的選擇5.2.15.2.1 液壓泵的選擇液壓泵的選擇由液壓缸的工作的條件可知，液壓缸的工作額定壓力為 P=17.8 MPa，因此可以選擇額定工作壓力為 20 MPa 的齒輪泵。液壓缸的排量為 650 ml/s，則可知 650ml/min。在此情況下，可選擇公稱流量為 16 60 = 39000 ml/r，額定轉(zhuǎn)速為 3000 r/min，的齒輪泵。根據(jù)以上條件，齒輪泵的型號(hào)可選擇為 CB-F316。該齒輪泵是中高壓，中小排量的齒輪泵。結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，適合于工程機(jī)械的液壓系統(tǒng)中，且適合于該

54、工作條件。CB-F316 型齒輪泵性能參數(shù)如表 5-2 所示 表 5-2 CB-F316 型齒輪泵性能參數(shù)型號(hào)公稱流量ml/r額定壓力MPa最高壓力MPa額定轉(zhuǎn)速r/min最高轉(zhuǎn)速r/min驅(qū)動(dòng)功率kW重量kgCB-F3161620253000360016.32.45 CB-F316 型齒輪泵的外形尺寸如圖 5-2 所示，29 / 83 文檔可自由編輯打印 圖 5-2 CB-F316 型齒輪泵的外形尺寸CB-F316 型齒輪泵的工作原理如圖 5-3 所示 圖 5-3 CB-F316 型齒輪泵的工作原理圖30 / 83 文檔可自由編輯打印5.2.25.2.2 電動(dòng)機(jī)的選擇與計(jì)算電動(dòng)機(jī)的選擇與計(jì)算

55、根據(jù)已選定的液壓泵，可知液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率為 16.3 kW，額定轉(zhuǎn)速為 3000 r/min，再由工作環(huán)境等因素共同影響作用下，選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為 Y160L-2。電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為 Y160L-2 的數(shù)據(jù)如表 5-3 所示表 5-3 電動(dòng)機(jī) Y160L-2 技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)額定功率/kW額定電流/A額定轉(zhuǎn)速r/min效率%功率因數(shù)cos堵轉(zhuǎn)電流/額定電流堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩重量/kgY160L-218.535.52930890.897.02.02.21475.2.35.2.3 聯(lián)軸器的選擇與計(jì)算聯(lián)軸器的選擇與計(jì)算根據(jù)電動(dòng)機(jī)的軸徑為 42 mm，可選擇型號(hào) YL8 的聯(lián)軸器。YL8 聯(lián)

56、軸器基本參數(shù)如表 5-4 所示表 5-4 YL8 聯(lián)軸器基本參數(shù)型號(hào)公稱轉(zhuǎn)矩 Tn/Nm許用轉(zhuǎn)速軸孔直徑/mm軸孔長(zhǎng)度mmDD1YL825043004284130105螺栓L0質(zhì)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量4M101737.290.04331 / 83 文檔可自由編輯打印5.35.3 液壓元件的選擇液壓元件的選擇5.3.15.3.1 液壓控制閥的選擇液壓控制閥的選擇1. 溢流閥的選擇（1） 溢流閥的主要用途a. 作定壓閥，保持系統(tǒng)壓力的恒定b. 作安全閥，保證系統(tǒng)安全c. 使系統(tǒng)卸荷，節(jié)省能量消耗d. 遠(yuǎn)程調(diào)壓閥，用于系統(tǒng)高、低壓力的多級(jí)控制（2） 型號(hào)的選擇選擇型號(hào)為 DG-02-H溢流閥 DG-02-H 的

57、技術(shù)參數(shù)如表 5-5表 5-5 溢流閥 DG-02-H 的技術(shù)參數(shù)型號(hào)最高使用壓力MPa最大流量L/min質(zhì)量 kgDG-02-H21161.5（3） 外形尺寸溢流閥 DG-02-H 的外形尺寸如圖 5-4 所示 圖 5-4 溢流閥 DG-02-H 的外形尺寸（4） 溢流閥 DG-02-H 的工作原理圖如圖 5-5，32 / 83 文檔可自由編輯打印圖 5-5 溢流閥 DG-02-H 的工作原理圖2. 電磁換向閥的選擇（1） 型號(hào)的選擇選擇型號(hào)為 DSG-01-3C60電磁換向閥 DSG-01-3C60 的技術(shù)參數(shù)如表 5-6，（2） 外形尺寸電磁換向閥 DSG-01-3C60 的外形尺寸如圖

58、 5-6 所示，33 / 83 文檔可自由編輯打印表 5-6 電磁換向閥 DSG-01-3C60 的技術(shù)參數(shù)類別型號(hào)最大流量L/min最高使用壓力MPaT 口允許背壓MPa最高換向頻率次/分質(zhì)量kg普通型DSG-01-3C606331.5163002.2 圖 5-6 電磁換向閥 DSG-01-3C60 的外形尺寸電磁換向閥 DSG-01-3C60 的結(jié)構(gòu)原理圖電磁換向閥 DSG-01-3C60 的結(jié)構(gòu)原理圖如圖 5-7 所示，34 / 83 文檔可自由編輯打印 圖 5-7 電磁換向閥 DSG-01-3C60 的結(jié)構(gòu)原理圖5.3.25.3.2 液壓輔助件的選擇液壓輔助件的選擇1.管件(1)管道液

59、壓系統(tǒng)用鋼管可以選擇無(wú)縫鋼管，焊接式管接頭一般采用普通無(wú)縫鋼管。材料用 10 號(hào)或 15 號(hào)鋼，由于本設(shè)計(jì)為中高壓，所以采用 15 號(hào)鋼。且這些鋼管均要求在退火狀態(tài)下使用。35 / 83 文檔可自由編輯打印管子內(nèi)徑 d 1130 = 1130 6.5 10 42= 20.37 管子壁厚 2=17.8 20.372 400 4= 1.8 查表 19-8-2 可以選擇如下表 5-7 所示，表 5-7 鋼管公稱通徑、外徑、壁厚、連接螺紋及推薦流量公稱通徑 DNmmin鋼管外徑mm管接頭螺紋 mm公稱壓力PN，MPa 31.5推薦管路通過(guò)流量L/min203/428M27 24100（2）管接頭a.選

60、擇焊接式管接頭（JB9661003-77）查表 19-8-10，可得焊接式管接頭的參數(shù)如表 5-8 所示，表 5-8 焊接式管接頭參數(shù)管子外徑 D公稱通徑DNdd1d2ll1l22820M33 22834162454扳手尺寸重量 kgLLSS1O 型圈墊圈JB966JB188339934141303.1330.4500.640b.焊接式三通管接頭(JB972-77)查表 19-8-12，可得焊接式三通管接頭的參數(shù)如表 5-9 所示， 表 5-9 焊接式三通管接頭參數(shù)扳手尺寸管子外徑D公稱通徑DNd1l1LSS1O 型圈重量kg36 / 83 文檔可自由編輯打印2820282448324130