【可伸縮式帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)（論文）5300字】

可伸縮式帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-2"\h\u21773可伸縮式帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì) 1182221引言 115952一 1315601.1研究背景 1318621.2國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀 2130821.3研究目的與意義 2310581.4主要設(shè)計(jì)任務(wù) 2241092總體設(shè)計(jì) 3264382.1初步確定布置形式 3190522.2可伸縮式帶式輸送機(jī)主要部件的選用 3300412.3傳動(dòng)方案的確定 5185323可伸縮式帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算 584463.1輸送帶設(shè)計(jì)計(jì)算 5313423.2圓周驅(qū)動(dòng)力 9315083.3傳動(dòng)功率計(jì)算 10282063.4傳動(dòng)滾筒、改向滾筒合張力計(jì)算 1086803.5傳動(dòng)滾筒最大扭矩計(jì)算 10233143.6拉緊力和拉緊行程計(jì)算 11623.7繩芯輸送帶強(qiáng)度校核計(jì)算 11301283.8托輥的設(shè)計(jì)計(jì)算 11307493.9機(jī)架的設(shè)計(jì)計(jì)算 1218982結(jié)論 141引言對(duì)輸送機(jī)作了一些簡(jiǎn)略概述，描述了可伸縮式輸送機(jī)在國(guó)內(nèi)和國(guó)外的研究背景和應(yīng)用現(xiàn)狀，并以此引出研究可伸縮式帶式輸送機(jī)的目的及意義；根據(jù)對(duì)于可伸縮式帶式輸送機(jī)的使用環(huán)境及設(shè)計(jì)原則，按照題目設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行選型與方案設(shè)計(jì)；并根據(jù)各部件的使用原則選定各個(gè)部件的組成，之后對(duì)于零件進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算與校核，一般來說，帶式輸送機(jī)由傳動(dòng)裝置，中部機(jī)架，拉緊裝置，機(jī)尾，導(dǎo)回裝置組成，在此設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，我國(guó)的帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)水平仍不如國(guó)外，需要進(jìn)去不去探索和提高。本文主要對(duì)可伸縮式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，包括對(duì)可伸縮帶式輸送機(jī)輸送帶、電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、張緊裝置、托輥以及滾筒的設(shè)計(jì)及選擇計(jì)算等進(jìn)行研究一1.1研究背景帶式輸送機(jī)在采礦，建筑材料等重工業(yè)的物資運(yùn)輸方面發(fā)揮著重要作用，包括一些散狀散塊物品及包裝貨物，輸送機(jī)的生產(chǎn)特點(diǎn)是連續(xù)且穩(wěn)定的，且運(yùn)輸能力比較強(qiáng)，環(huán)境適應(yīng)性也比較好，非常適合于井下及礦區(qū)作業(yè)，近些年隨著生產(chǎn)技術(shù)的提高，伸縮帶式輸送機(jī)已經(jīng)在帶式輸送機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，大大提高了井下作業(yè)的效率和生產(chǎn)成本。該機(jī)能適應(yīng)巷道變化，實(shí)現(xiàn)一次性安裝，具有推廣價(jià)值。礦井下的環(huán)境很復(fù)雜。一方面，有許多相對(duì)較短的換乘通道。另一方面，有一些爆炸性混合物，如可燃?xì)怏w，氣體和煤塵。山雨防爆電動(dòng)滾筒帶式輸送機(jī)適用于有甲烷或煤塵爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境。同時(shí)，由于其結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、使用維護(hù)方便、運(yùn)行安全可靠、電機(jī)功率低、避免電能浪費(fèi)等優(yōu)點(diǎn)，在謝莊煤礦得到了廣泛應(yīng)用。1.2國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀在中國(guó)，帶式輸送機(jī)主要用于井下及礦區(qū)的生產(chǎn)運(yùn)輸，在采礦方面發(fā)揮著重要作用，在其他物資運(yùn)輸方面也有廣泛使用，目前最主要的有兩種：繩帶式輸送機(jī)和鋼繩牽引式帶式輸送機(jī)。運(yùn)輸機(jī)的特點(diǎn)是運(yùn)輸能力強(qiáng)，使用范圍也比較廣，維修方便，操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本也比較低，早在1978年，中國(guó)就完成了關(guān)于鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)，此運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸距離比較長(zhǎng)，最高可達(dá)16公里，環(huán)境適應(yīng)性也比較強(qiáng)。國(guó)外關(guān)于帶式輸送機(jī)的發(fā)展比中國(guó)要領(lǐng)先，國(guó)外的帶式運(yùn)輸機(jī)功能更多種多樣，適用環(huán)境也比較多樣，也發(fā)展出了大傾角的帶式運(yùn)輸機(jī)，管狀的帶式輸送機(jī)等，目前國(guó)外300到500萬t/a大型礦井作業(yè)的帶式輸送機(jī)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)為運(yùn)距大于3000m，輸送量大于3000t/h，帶速大于3.5。1.3研究目的與意義煤礦產(chǎn)業(yè)用的帶式輸送機(jī)一般都是固定式的不能伸縮，這在一定程度上影響了應(yīng)用效果。為了改變這個(gè)狀況，需要將固定式傳統(tǒng)帶式輸送機(jī)改造成伸縮式帶式輸送機(jī)，以便于更好地適應(yīng)煤礦井下生產(chǎn)的狀況，更好地為礦井生產(chǎn)服務(wù)?？缮炜s式帶式輸送機(jī)相比于普通輸送機(jī)，適用范圍更廣，生產(chǎn)效率更高，維護(hù)方便，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制，可伸縮式帶式輸送機(jī)可以進(jìn)行水平和向上18度及向下15度的運(yùn)輸。1.4主要設(shè)計(jì)任務(wù)了解帶式輸送機(jī)的各個(gè)部分的構(gòu)成及各個(gè)部件的選用，并進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算主要設(shè)計(jì)參數(shù)輸送物料為塊度：0-300mm的原煤顆粒，密度為0.90t/m3物料溫度：<40℃?工作環(huán)境：礦區(qū)井下運(yùn)距：600m傾斜角：β=0°最大運(yùn)量:350t/h2總體設(shè)計(jì)2.1初步確定布置形式可伸縮式帶式輸送機(jī)可以布置成很多形式，但是需要滿足，輸送帶所受的張力最小，滿足驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力的要求；可伸縮式帶式輸送機(jī)主要由傳動(dòng)裝置，機(jī)頭、機(jī)身、儲(chǔ)帶倉(cāng)及機(jī)尾部這幾部分構(gòu)成，通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)滾筒，傳動(dòng)滾筒帶動(dòng)輸送帶，輸送帶承載物料運(yùn)行。其中驅(qū)動(dòng)裝置原理圖如下圖1驅(qū)動(dòng)裝置原理圖傳動(dòng)效率的計(jì)算總效率η=運(yùn)輸機(jī)傳送帶效率η1×減速器效率η2×運(yùn)輸機(jī)與減速器間聯(lián)軸器效率η3×v帶傳動(dòng)效率η4=0.96×0.96×0.96×0.95=0.842.2可伸縮式帶式輸送機(jī)主要部件的選用2.2.1輸送帶的選用輸送帶是帶式輸送機(jī)的承載牽引部件，它需要滿足輸送機(jī)的牽引力與承載力輸送帶選用應(yīng)考慮以下因素盡量選擇橡膠貼面，有利于減少物料磨損，且使用壽命也比其他的更好。根據(jù)實(shí)際情況選用尼龍層帶，尼龍層帶較耐水，耐腐蝕，成槽性也比較好。由于在井下生產(chǎn)作業(yè)，所以皮帶應(yīng)該選擇阻燃型，遂皮帶材料選擇氯丁CR。因?yàn)檩斔偷氖窃呵逸斔土枯^大和運(yùn)距較長(zhǎng)，所以要求皮帶強(qiáng)度較大，可以初選輸送帶帶寬為800mm，型號(hào)為EP-500的輸送帶2.2.2傳動(dòng)滾筒的選用傳動(dòng)滾筒有鋼板焊接結(jié)構(gòu)和鑄鋼結(jié)構(gòu)，根據(jù)表面形式可以分鋼制光面滾筒和鑄膠滾筒，鋼制滾筒適合在環(huán)境濕度小，輸送距離短的環(huán)境中使用，鑄膠滾筒適合在濕度大，輸送距離長(zhǎng)的環(huán)境中使用根據(jù)設(shè)備的工作環(huán)境及設(shè)備的實(shí)際情況，選擇鑄膠滾筒。2.2.3托輥的選用托輥需要具備堅(jiān)固耐用，密封性好，阻力小，表面光滑的特點(diǎn)根據(jù)B＝800mm的條件查《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》后，可以選用托輥直徑為89mm的DTⅡ03C0711緩沖托輥；下托輥選用平行型托輥DTⅡ03C2112,托輥直徑為89mm，帶寬選擇B＝800mm，取上輥間距1200mm，下輥間距3000mm。2.2.4電機(jī)的選用一般取泵=0.91，則已知，帶入=0.99后得功率為6.53kw所以選擇功率為7.5kW，轉(zhuǎn)數(shù)為1440r/min的Y132M-4型的電動(dòng)機(jī)2.2.5減速器的選用查《太原重工重型減速機(jī)分公司》選擇JS40型減速器，如圖所示圖2減速器結(jié)構(gòu)示意圖當(dāng)功率為40kw時(shí)，減速器三級(jí)別分別為第一級(jí)；第二級(jí)；第三級(jí)，總傳動(dòng)比為。該減速器的冷卻與潤(rùn)滑：2.2.6液力偶合器的選用礦區(qū)井下的帶式輸送機(jī)都會(huì)使用液力耦合器，電動(dòng)機(jī)和液力耦合器一起運(yùn)作是可以有效保護(hù)性能。已知功率，查《礦山設(shè)計(jì)手冊(cè)》選擇YL—40的液力偶合器泵輪轉(zhuǎn)速為1470，額定力矩為26.5n/m，質(zhì)量為58kg。2.2.7輸送機(jī)清掃器的選用輸送機(jī)清掃器主要作用可以清除輸送帶上的多于沾連物，并將其堆積在卸料區(qū)，若清理不及時(shí)，可能會(huì)造成輸送帶的磨損，甚至停機(jī)。清掃機(jī)效率如何，主要還取決于輸送的物料特性，根據(jù)本設(shè)計(jì)所處的實(shí)際環(huán)境，消耗量較大，所以在卸載部采用重錘清掃器，在各滾筒間采用刮板清掃器以提高工作效率，在機(jī)頭及機(jī)尾各安裝一個(gè)犁式清掃器。2.3傳動(dòng)方案的確定帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)滾筒可以根據(jù)需要去靈活布置，傳動(dòng)滾筒數(shù)量可以是多變的；可以根據(jù)需要在頭部、尾部、頭尾加中間布置。需要提高傳動(dòng)裝置拉緊力可以通過調(diào)整拉緊力，調(diào)整圍包角和增大摩擦系數(shù)來提高。所以該輸送機(jī)采用雙滾筒驅(qū)動(dòng)形式，通過增大圍包角的方式來增大拉緊力，通過菱形包膠包住傳動(dòng)滾筒的方法來增大摩擦系數(shù)。3可伸縮式帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算3.1輸送帶設(shè)計(jì)計(jì)算3.1.1牽引力計(jì)算設(shè)機(jī)長(zhǎng)為，可查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》得關(guān)于牽引力的計(jì)算如下：為了簡(jiǎn)化計(jì)算。引入，故本機(jī)可簡(jiǎn)化為:承載段為驅(qū)動(dòng)滾筒上的牽引力（圓周力），；查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》表得，若距離600米時(shí)，c取1.17；；；為阻力系數(shù)。查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》表4—17得，?？蛰d段式中為驅(qū)動(dòng)滾筒上所需的牽引力，；通過《礦山運(yùn)輸機(jī)械》表4—18得，l=600m時(shí)，取1.17；；；；為阻力系數(shù)。通過查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》表4—17選。3.1.2輸送量計(jì)算輸送機(jī)持續(xù)運(yùn)行并時(shí)，由得為物料最大橫截面積，；為物料堆積密度，。計(jì)算q時(shí)應(yīng)乘一個(gè)傾斜系數(shù)，可用=3.6來計(jì)算3.1.3輸送帶各點(diǎn)張力的計(jì)算作為帶式輸送機(jī)的牽引部件，帶式輸送機(jī)需要能夠克服帶式輸送機(jī)運(yùn)行阻力所需的牽引力。同時(shí)其張力也需要滿足滾筒摩擦傳動(dòng)的需要。同時(shí)，為了防止傳送帶在托輥之間的過度下垂，張力不應(yīng)該超過規(guī)定值。并且應(yīng)該用逐點(diǎn)法算各點(diǎn)的張力。（1）求各區(qū)段的運(yùn)行阻力各段運(yùn)行阻力如下：通過查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》表4—17得；通過查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》表4—17得。求各點(diǎn)的張力設(shè)輸送帶繞經(jīng)滾筒兩項(xiàng)阻力按輸送帶張力增加百分之五計(jì)算。依逐點(diǎn)計(jì)算法得：雙滾筒驅(qū)動(dòng)可以取圍包角為°，根據(jù)滾筒特性及環(huán)境因素取，，通過查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》Ⅱ表3—27得。按摩擦牽引條件：空段輸送帶最大允許垂度要求空段最小張力點(diǎn)應(yīng)小于上式求得之值為：則取最小張力點(diǎn)為：令，按照上列各點(diǎn)張力的關(guān)系式求算各點(diǎn)的張力得：3.1.4求膠帶層數(shù)查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》Ⅱ有下式則為帶帆布層數(shù)；為膠帶的最大張力，；為輸送帶安全系數(shù)，取；為輸送帶帶寬，；為一層拉斷力，。遂選膠帶的型號(hào)為，三條。3.1.5輸送帶壽命的計(jì)算目前常用德國(guó)的HZ7ZEL法來求輸送帶壽命，即：則%100%180%100%100%120%120%80%450通過查詢《新型帶式輸送機(jī)手冊(cè)》表6—29得，=450萬t；通過查詢《新型帶式輸送機(jī)手冊(cè)》表6—30得，=100%；通過查詢《新型帶式輸送機(jī)手冊(cè)》表6—31得=100%；通過查詢《新型帶式輸送機(jī)手冊(cè)》表6—32得=180%；通過查詢《新型帶式輸送機(jī)手冊(cè)》表6—33得=100%；通過查詢《新型帶式輸送機(jī)手冊(cè)》表6—33得=100%；通過查詢《新型帶式輸送機(jī)手冊(cè)》表6—33得=120%；通過查詢《新型帶式輸送機(jī)手冊(cè)》表6—33得=120%；通過查詢《新型帶式輸送機(jī)手冊(cè)》表6—33得=80%；3.2圓周驅(qū)動(dòng)力3.2.1計(jì)算公式圓周驅(qū)動(dòng)力可用表示機(jī)身距離比較長(zhǎng)的時(shí)候，附加阻力小于主要阻力，所以需要引入系數(shù)C得；+=CC通過查〈〈DTⅡ（A）型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)〉〉表3-5后取C為1.12。3.2.2主要阻力計(jì)算輸送機(jī)的主要阻力可用以下計(jì)算：為模擬摩擦系數(shù)；為輸送機(jī)長(zhǎng)度；為重力加速度；選擇托輥為槽形托輥DTⅡ03c121，選1.2m，選３m，直徑D＝89mm,長(zhǎng)度L＝315mm,軸承為4G204。上托輥槽角與下托輥槽角為35°，０°?？梢杂糜?jì)算帶入得==20.25kg/m可以用計(jì)算：選取D＝89mm,L=950mm,kg帶入得：==5.267kg/m—＝＝55.6kg/m=0.045×600×9.18×[20.25+5.267+（2×9.18+55.6）×cos35°]=22783N運(yùn)行阻力系數(shù)f根據(jù)輸送機(jī)工況取=0.045。3.3傳動(dòng)功率計(jì)算（1）傳動(dòng)軸功率計(jì)算傳動(dòng)滾筒功率為＝54.39kw（2）電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算電求值后選擇電動(dòng)機(jī)功率。==54390W電動(dòng)機(jī)功率為=2=65300W＝65.3KW由此可得需要選擇功率為37kw的電機(jī)兩個(gè)3.4傳動(dòng)滾筒、改向滾筒合張力計(jì)算（1）改向滾筒合張力計(jì)算改向滾筒的和張力為:==29522+30998＝60520N==9069+9523＝18592N（2）傳動(dòng)滾筒合張力計(jì)算合張力為=4943+31015=35958N3.5傳動(dòng)滾筒最大扭矩計(jì)算雙驅(qū)動(dòng)時(shí)直徑為500m帶入公式得最大扭矩為=＝35958N=8.98KN/m3.6拉緊力和拉緊行程計(jì)算拉緊裝置拉緊力由此得+=＝21716N查〈〈煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)〉〉后選用鋼繩絞車式拉緊裝置；拉緊行程為：△L≧（）L＝（0.01+0.001）×600＝6.6m3.7繩芯輸送帶強(qiáng)度校核計(jì)算拉伸強(qiáng)度應(yīng)該滿足以下條件根據(jù)環(huán)境情況選擇7-10，此選為7。求最大工作張力查《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》得＝100n(N)==68571N根據(jù)得＝599.9N/mm所以選擇6層100mm·層，大于可滿足要求3.8托輥的設(shè)計(jì)計(jì)算托輥靜載荷計(jì)算查《新型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得托輥的靜載荷公式為托輥動(dòng)載荷計(jì)算查《新型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得托輥的動(dòng)載荷公式為回程分支托輥的額定負(fù)荷和最大轉(zhuǎn)速查《新型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》托輥的實(shí)際負(fù)荷為：槽形托輥通過查《新型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》得小于表中的額定負(fù)荷所以符合條件平行托輥=8.03×9.8×1.12×1.1×0.95×3.0=平形托輥實(shí)際負(fù)荷不能大于表值，所以符合條件。所以托輥?zhàn)畲筠D(zhuǎn)速在90~645。3.9機(jī)架的設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)架式輸送機(jī)物料，輸送帶，滾筒，托輥等的承載機(jī)構(gòu)，需要滿足良好的拉伸性和抗撞擊，彎曲能力。所以該機(jī)架選用剛性材質(zhì)，采用槽鋼和鋼管并用。卸載架需要很大的承載能力，就需要在卸載架延伸段加支撐桿去支撐，同時(shí)為了拆卸方便，與角鋼中間采用焊接的方式，機(jī)架與角鋼采用螺栓連接，如下圖所示；①①②③圖3卸載架示意圖1-支撐桿；2-卸載架；3-角鋼3.9.1中間架的強(qiáng)度校核查《新型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》得每個(gè)中間架支腿受力帶入?yún)?shù)后得因輸送帶跑偏的存在，對(duì)鋼管產(chǎn)生的合彎矩利用余弦定理可得則鋼管的最大彎距為：=2489.4×0.75所以應(yīng)選擇外徑=，內(nèi)徑的鋼管。鋼管的抗彎截面模量為：帶入后得鋼管的彎曲正應(yīng)力為：所以選取抗拉強(qiáng)度在～之間的q235號(hào)鋼，抗拉強(qiáng)度為420mpa。將安全系數(shù),帶入許用應(yīng)力公式得，所以鋼管強(qiáng)度滿足條件。中間架主要由座架和縱梁裝配構(gòu)成，為了方便調(diào)偏與拆卸，上托輥固定在立架上，下托輥固定在機(jī)架上，中間加一個(gè)橫梁，如下圖所示