DTⅡ型帶式輸送機設(shè)計

歡迎下載本文檔參考使用，如果有疑問或者需要CAD圖紙的請聯(lián)系q1484406321 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文） 題目 DT型帶式輸送機設(shè)計 院（系部） 機械與動力工程系 專業(yè)名稱 機械設(shè)計制造及其自動化年級班級 機制08-3班 學(xué)生姓名 李 洛 指導(dǎo)教師 李 新 2012年 5月25日河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計摘 要本次畢業(yè)設(shè)計是關(guān)于DT型固定式帶式輸送機的設(shè)計。首先對膠帶輸送機作了簡單的概述；接著分析了膠帶輸送機的選型原則及計算方法；然后根據(jù)這些設(shè)計準(zhǔn)則與計算選型方法按照給定參數(shù)要求進(jìn)行選型設(shè)計；接著對所選擇的輸送機各主要零部件進(jìn)行了校核。普通型帶式輸送機由六個主要部件組成：傳動裝置，機尾或?qū)Щ匮b置，中部機架，拉緊裝置以及膠帶。最后簡單的說明了輸送機的安裝與維護。目前，膠帶輸送機正朝著長距離，高速度，低摩擦的方向發(fā)展，近年來出現(xiàn)的氣墊式膠帶輸送機就是其中的一個。在膠帶輸送機的設(shè)計、制造以及應(yīng)用方面,目前我國與國外先進(jìn)水平相比仍有較大差距,國內(nèi)在設(shè)計制造帶式輸送機過程中存在著很多不足。本次帶式輸送機設(shè)計代表了設(shè)計的一般過程, 對今后的選型設(shè)計工作有一定的參考價值。 關(guān)鍵詞：帶式輸送機 傳動裝置 導(dǎo)回裝置Abstract The graduation project is about the DT type fixed belt conveyor design. First briefly on the belt conveyor overview; then analyzes the principle of selection of conveyor belt and method of calculation; then calculated based on these design criteria and selection method in accordance with the requirements of a given selection of design parameters; went on to the selected conveyor major components was checked. Common type of belt conveyor consists of six main components: transmission, tail or lead back to the device, the middle frame, tensioning device, and tape. Finally, a simple description of a conveyor installation and maintenance. Currently, the belt conveyor is moving long distance, high speed, low friction direction, in recent years in the Air Cushion Belt Conveyor is one of them. In the belt conveyor design, manufacture and application, the current compared with foreign advanced level in China is still a wide gap between the domestic process in the design and manufacture of belt conveyor there is much to be desired. The belt conveyor design represents the general process of design, selection of design work on the future of some reference value. Keywords: belt transmission device back into 目 錄前 言11 帶式輸送機概述21.1帶式輸送機的應(yīng)用21.2帶式輸送機的分類31.3 各種帶式輸送機的特點31.4 帶式輸送機的發(fā)展?fàn)顩r41.5 帶式輸送機的工作原理51.6 帶式輸送機的結(jié)構(gòu)和布置形式71.6.1 帶式輸送機的結(jié)構(gòu)71.6.2 布置方式81.7 運行阻力的計算92 帶式輸送機的設(shè)計計算122.1 已知原始數(shù)據(jù)及工作條件122.2 計算步驟122.2.1槽角的確定122.2.2 承載段運行阻力142.2.3 空回段運行阻力152.2.4 最小張力點162.2.5 輸送點上各點張力的計算162.2.6 輸送帶的強度驗算182.2.7 傳動滾筒直徑的確定和滾筒強度的驗算202.2.8 拉緊裝置212.2.9 電動機功率和減速器的減速比222.2.10 逆止力與電機軸的制動力矩的計算233 驅(qū)動裝置的選用253.1 電機的選用253.2 減速器的選用263.2.1 傳動裝置的總傳動比263.2.2液力偶合器的原理、特點與選擇273.2.3 聯(lián)軸器的選用284帶式輸送機部件的選用294.1 輸 送 帶294.1.1 輸送帶的分類294.1.2 輸送帶的連接314.2 傳動滾筒324.2.1 傳動滾筒的作用及類型324.2.2 傳動滾筒的選型及設(shè)計334.2.3 傳動滾筒結(jié)構(gòu)344.2.4 傳動滾筒的設(shè)計344.2.5 傳動滾筒軸的設(shè)計計算384.3 托 輥424.3.1 托輥的作用與類型424.3.2 托輥的選型464.4 制 動 裝 置484.4.1 制動裝置的作用484.4.2 制動裝置的種類494.4.3 制動裝置的選型504.5 改 向 裝 置514.6 拉 緊 裝 置524.6.1 拉緊裝置的作用524.6.2 張緊裝置在使用中應(yīng)滿足的要求524.6.3 拉緊裝置在過渡工況下的工作特點534.6.4 拉緊裝置布置時應(yīng)遵循的原則534.6.5 拉緊裝置的種類及特點544.6.6 拉緊裝置的選用565其他部件的選用595.1 機架與中間架595.2 給 料 裝 置615.2.1 對給料裝置的基本要求615.2.2 裝料段攔板的布置及尺寸625.2.3 裝料點的緩沖635.3 卸料裝置645.4 清 掃 裝 置655.5 頭部漏斗685.6 電氣及安全保護裝置686 結(jié)論70致 謝71參考文獻(xiàn)7273前 言帶式輸送機是連續(xù)運輸機的一種，連續(xù)運輸機是固定式或運移式起重運輸機中主要類型之一，其運輸特點是形成裝載點到裝載點之間的連續(xù)物料流，靠連續(xù)物料流的整體運動來完成物流從裝載點到卸載點的輸送。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等各企業(yè)中,連續(xù)運輸機是生產(chǎn)過程中組成有節(jié)奏的流水作業(yè)運輸線不可缺少的組成部分。其中帶輸送機是連續(xù)運輸機中是使用最廣泛的。DTII固定式帶式輸送機具有輸送量大、輸送距離長、輸送平穩(wěn)，物料與輸送帶沒有相對運動，噪音較小，結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、能量消耗少、部件標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點，因而廣泛應(yīng)用于采礦、冶金、化工、鑄造、建材等行業(yè)的輸送和生產(chǎn)流水線以及水電站建設(shè)工地和港口等生產(chǎn)部門，用來輸送松散物料或成件物品。固定帶式輸送機，礦用帶式輸送機可在環(huán)境溫度20至40范圍內(nèi)使用，輸送物料的溫度在50以下。 選擇DTII型帶式輸送機這種通用機械的設(shè)計作為這次畢業(yè)設(shè)計選擇題目，能培養(yǎng)我們獨立解決工程實際問題的能力，這次畢業(yè)設(shè)計是對對所學(xué)基本理論和專業(yè)知識的一次綜合運用，同時也使設(shè)計、計算和繪圖能力都得到了全面的訓(xùn)練。1 帶式輸送機概述1.1帶式輸送機的應(yīng)用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，俗稱皮帶機。輸送帶根據(jù)摩擦傳動原理而運動，既是承載貨物的構(gòu)件，也是傳遞牽引力的構(gòu)件。通用帶式輸送機包括普通型帶式輸送機和高強度型鋼繩芯帶式輸送機。目前我國已編制了統(tǒng)一的“DTII型固定式輸送機”新系列，包括原通用型和高強度型二大系列產(chǎn)品。帶式輸送機的輸送能力大、輸送距離長、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、操作管理簡單、能量消耗小，因而廣泛應(yīng)用于采礦、冶金、化工、鑄造、建材等大行業(yè)的輸送和生產(chǎn)流水線以及水電站建設(shè)工地和港口等大宗散貨的輸送裝卸作業(yè)中，在許多應(yīng)用場合下，它是非標(biāo)機械的重要組成部分。 通用帶式輸送機適用于在水平或?qū)λ匠尚A角的方向輸送堆積角為的各種疏散及小型件貨，運送粉末物料時容易揚塵，需采取防塵措施。為了更好的適應(yīng)不同的工作條件和要求，近年來出現(xiàn)了一些新型的特種帶式輸送機，如波紋擋板帶式輸送機、雙帶輸送機、氣墊帶式輸送機、中間帶驅(qū)動帶式輸送機、管型帶式輸送機等。它們之中，有的可在大傾角或垂直方向上輸送物料，有的在輸送段呈管型，避免揚塵，展現(xiàn)了良好的應(yīng)用前景。1.2帶式輸送機的分類帶式輸送機分類方法有多種,按運輸物料的輸送帶結(jié)構(gòu)可分成兩類,一類是普通型帶式輸送機，這類帶式輸送機在輸送帶運輸物料的過程中，上帶呈槽形，下帶呈平形，輸送帶有托輥托起，輸送帶外表幾何形狀均為平面；另外一類是特種結(jié)構(gòu)的帶式輸送機，各有各的輸送特點。其簡介如下表1-1：表1-1 帶式輸送機的分類帶式輸送機普通型特種結(jié)構(gòu)型DTII型固定式、QD80輕型固定式、DX型鋼繩芯型、U型帶式輸送機管型、氣墊、波狀擋邊型、剛生牽引型壓帶式輸送機、其他類型1.3 各種帶式輸送機的特點（1）QD80輕型固定式帶輸送機：QD80輕型固定式帶輸送機與DT型相比，其帶較薄、載荷也較輕，運距一般不超過100m，電機容量不超過22kw。（2）DX型鋼繩芯型帶式輸送機：它屬于高強度帶式輸送機，其輸送帶的帶芯中有平行的細(xì)鋼繩，一臺運輸機運距可達(dá)幾公里到幾十公里。（3）U形帶式輸送機：該類型輸送機又稱為槽形帶式輸送機，其明顯特點是將普通帶式輸送機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，從而輸送機的運輸傾角可達(dá)25左右 。（4）管形帶式輸送機：U形帶式輸送帶進(jìn)一步的成槽，最后形成一個圓管狀，即為管形帶式輸送機，因為輸送帶被卷成一個圓管，故可以實現(xiàn)閉密輸送物料，可明顯減輕粉狀物料對環(huán)境的污染，并且可以實現(xiàn)彎曲運行。（5）氣墊式帶輸送機：其輸送帶不是運行在托輥上的，而是在空氣膜(氣墊)上運行，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行的托輥，運動部件的減少，總的等效質(zhì)量減少，阻力減小，效率提高，并且運行平穩(wěn)，可提高帶速。但一般其運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壓成槽形外，也可以改變輸送帶本身，把輸送帶的運載面做成垂直邊的，并且?guī)в袡M隔板。一般把垂直側(cè)擋邊作成波狀，故稱為波狀帶式輸送機。1.4 帶式輸送機的發(fā)展?fàn)顩r目前帶式輸送機已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)經(jīng)濟各個部門,近年來在露天礦和地下礦的聯(lián)合運輸系統(tǒng)中帶式輸送機又成為重要的組成部分.主要有:鋼繩芯帶式輸送機、鋼繩牽引膠帶輸送機和排棄場的連續(xù)輸送設(shè)施等。這些輸送機的特點是輸送能力大(可達(dá)30000t/h),適用范圍廣(可運送礦石,煤炭,巖石和各種粉狀物料,特定條件下也可以運人),安全可靠,自動化程度高,設(shè)備維護檢修容易,爬坡能力大(可達(dá)16),經(jīng)營費用低,由于縮短運輸距離可節(jié)省基建投資。目前,帶式輸送機的發(fā)展趨勢是:大運輸能力、大帶寬、大傾角、增加單機長度和水平轉(zhuǎn)彎,合理使用膠帶張力,降低物料輸送能耗,清理膠帶的最佳方法等.我國已于1978年完成了鋼繩芯帶式輸送機的定型設(shè)計.鋼繩芯帶式輸送機的適用范圍：(1)適用于環(huán)境溫度一般為C;在寒冷地區(qū)驅(qū)動站應(yīng)有采暖設(shè)施; (2)可做水平運輸,傾斜向上不超過 (16)和向下()運輸不超過,也可以轉(zhuǎn)彎運輸;運輸距離長,單機輸送可達(dá)15km； (3)可露天鋪設(shè),運輸線可設(shè)防護罩或設(shè)通廊； (4)輸送帶伸長率為普通帶的1/5左右;其使用壽命比普通膠帶長；其成槽性好;運輸距離大。1.5 帶式輸送機的工作原理帶式輸送機又稱膠帶運輸機,其主要部件是輸送帶,亦稱為膠帶,輸送帶兼作牽引機構(gòu)和承載機構(gòu).帶式輸送機組成及工作原理如圖1-1所示 ,它主要包括一下幾個部分:輸送帶(通常稱為膠帶) 、托輥及中間架、滾筒拉緊裝置、制動裝置、清掃裝置和卸料裝置等.圖1-1 帶式輸送機簡圖1張緊裝置 2裝料裝置 3犁形卸料器 4槽形托輥5輸送帶 6機架 7傳動滾筒 8卸料器9清掃裝置 10平行托輥 11空段清掃器 12減速器輸送帶5繞經(jīng)傳動滾筒7和機尾換向滾筒1形成一個無極的環(huán)形帶.輸送帶的上、下兩部分都支承在托輥上.拉緊裝置給輸送帶以正常運轉(zhuǎn)所需要的拉緊力.工作時,傳動滾筒通過它和輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶運行.物料從裝載點裝到輸送帶上,形成連續(xù)運動的物流,在卸載點卸載.一般物料是裝載到上帶(承載段)的上面,在機頭滾筒(在此,即是傳動滾筒)卸載,利用專門的卸載裝置也可在中間卸載。普通型帶式輸送機的機身的上帶是用槽形托輥支撐,以增加物流斷面積,下帶為返回段(不承載的空帶)一般下托輥為平托輥.帶式輸送機可用于水平、傾斜和垂直運輸.對于普通型帶式輸送機傾斜向上運輸,其傾斜角不超過18,向下運輸不超過15。輸送帶是帶式輸送機部件中最昂貴和最易磨損的部件.當(dāng)輸送磨損性強的物料時,如鐵礦石等,輸送帶的耐久性要顯著降低。提高傳動裝置的牽引力可以從以下三個方面考慮：（1）增大拉緊力。增加初張力可使輸送帶在傳動滾筒分離點的張力增加，此法提高牽引力雖然是可行的。但因增大必須相應(yīng)地增大輸送帶斷面，這樣導(dǎo)致傳動裝置的結(jié)構(gòu)尺寸加大，是不經(jīng)濟的。故設(shè)計時不宜采用。但在運轉(zhuǎn)中由于運輸帶伸長，張力減小，造成牽引力下降，可以利用拉緊裝置適當(dāng)?shù)卦龃蟪鯊埩?，從而增大，以提高牽引力。?）增加圍包角對需要牽引力較大的場合，可采用雙滾筒傳動，以增大圍包角。（3）增大摩擦系數(shù)其具體措施可在傳動滾筒上覆蓋摩擦系數(shù)較大的襯墊，以增大摩擦系數(shù)。通過對上述傳動原理的闡述可以看出，增大圍包角是增大牽引力的有效方法。故在傳動中擬采用這種方法。1.6 帶式輸送機的結(jié)構(gòu)和布置形式 1.6.1 帶式輸送機的結(jié)構(gòu) 帶式輸送機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、安全保護裝置等。輸送帶是帶式輸送機的承載構(gòu)件，帶上的物料隨輸送帶一起運行，物料根據(jù)需要可以在輸送機的端部和中間部位卸下。輸送帶用旋轉(zhuǎn)的托棍支撐，運行阻力小。帶式輸送機可沿水平或傾斜線路布置。使用光面輸送帶沿傾斜線路布置時，不同物料的最大運輸傾角是不同的，如下表1-2所示：表1-2 不同物料的最大運角物料種類角 度物料種類角 度煤 塊18 篩分后的石灰石12煤 塊20 干 沙15篩分后的焦碳17 未篩分的石塊180350mm礦石16 水 泥200200mm油田頁巖22干 松 泥 土20由于帶式輸送機的結(jié)構(gòu)特點決定了其具有優(yōu)良性能，主要表現(xiàn)在：運輸能力大，且工作阻力小，耗電量低，約為刮板輸送機的1/3到1/5；由于物料同輸送機一起移動，同刮板輸送機比較，物料破碎率小；帶式輸送機的單機運距可以很長，與刮板輸送機比較，在同樣運輸能力及運距條件下，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，初期投資高且不適應(yīng)輸送有尖棱的物料。輸送機年工作時間一般取小時。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，取上限為宜。1.6.2 布置方式電動機通過聯(lián)軸器、減速器帶動傳動滾筒轉(zhuǎn)動或其他驅(qū)動機構(gòu)，借助于滾筒或其他驅(qū)動機構(gòu)與輸送帶之間的摩擦力，使輸送帶運動。帶式輸送機的驅(qū)動方式按驅(qū)動裝置可分為單點驅(qū)動方式和多點驅(qū)動方式兩種。通用固定式輸送帶輸送機多采用單點驅(qū)動方式，即驅(qū)動裝置集中的安裝在輸送機長度的某一個位置處，一般放在機頭處。單點驅(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。對每個滾筒的驅(qū)動又可分為單電動機驅(qū)動和多電動機驅(qū)動。因單點驅(qū)動方式最常用，凡是沒有指明是多點驅(qū)動方式的，驅(qū)動方式，故一般對單點驅(qū)動方式，“單點”兩字省略。單筒、單電動機驅(qū)動方式最簡單，在考慮驅(qū)動方式時應(yīng)是首選方式。在大運量、長距離的鋼繩芯膠帶輸送機中往往采用多電動機驅(qū)動。帶式輸送機常見典型的布置方式如下圖1-2所示：圖1-2 帶式輸送機典型布置方式1.7 運行阻力的計算輸送帶的張力包括有拉緊裝置所形成的初張力,克服各種阻力所需要的張力及由動載荷所產(chǎn)生的張力。運行阻力分為直線段、曲線段及其他附加阻力,現(xiàn)分述如下.（1）如下圖所示,運行阻力包括兩部分,一部分是摩擦阻力;一部分是由下滑力(自重分力)引起的阻力.有摩擦力引起的阻力總是為正,但由于下滑力引起的阻力在此段輸送帶向上運行時為正,向下為負(fù)。查1-3表（見通用機械設(shè)計）可知，表13膠帶參數(shù)縱向拉伸強度 N/mm1000 鋼絲繩間距/mm12 帶厚/mm16 上覆蓋膠厚度/mm6 下覆蓋膠厚度/mm6輸送帶質(zhì)量 kg/m23.1縱向拉伸強度=1000N/mm；輸送帶每米質(zhì)量。承載段(或稱為重段)運行阻力為 (1.6.1) (1.6.2)所以 (1.6.3)-承載托輥組轉(zhuǎn)動不分的質(zhì)量，kg/m；-承載托輥組運行阻力系數(shù)，L-承載托輥組間距，m;L -輸送帶沿傾角方向的長度，m;當(dāng)承載段向上運行時,下滑力是正;向上運行時,下滑力是負(fù)。同樣,輸送帶回空段阻力為 = (1.6.4)式中= (1.6.5) 當(dāng)承載段向上運行時,回空段是向下運行的,此時,回空段向下滑力為負(fù);反之,回空段的下滑力為正。同時選出托輥間距，=3m。 當(dāng)承載段向上運行時,回空段是向下運行的,此時,回空段向下滑力為負(fù);反之,回空段的下滑力為正。2 帶式輸送機的設(shè)計計算 2.1 已知原始數(shù)據(jù)及工作條件（1）采區(qū)上山運煤,帶式輸送機布置形式及尺寸如圖2-1所示 圖2-1 帶式輸送機布置形式及尺寸示意圖（2）輸送物料：煤，塊度； （3）輸送量：，物料密度=1t/m3；（4）輸送機長： L=100 m；（5）傾角：=16；（6）帶速: 2m/s ；（7）帶寬: 1400mm2.2 計算步驟2.2.1槽角的確定 按給定的工作條件,取原煤的堆積角為20。帶式輸送機的最大運輸能力計算公式為 式中：輸送量（； 帶速（； 物料密度；考慮山上的工作條件取帶速為2 m/s; 故所選的槽形物料斷面面積 A， (2.2.2) 選槽角=350,動積角=300。試中 r-物流密度，t/; -傾斜系數(shù)，對普通帶可在下表中查得;q-物流每米質(zhì)量，kg/m;v -速度，m/s; 考慮山上的工作條件取帶速為2 m/s; 故所選的槽形物料斷面面積 A=0.234m2, 選槽角=,動積角=300。試中 r-物流密度，t/; -傾斜系數(shù)，對普通帶可在下表中查得;q-物料每米質(zhì)量，kg/m;v -速度，m/s; 表2-1 傾斜系數(shù) 表傾角/（）246810121416182010.990.980.970.950.930.910.890.850.81圖2-2 槽形托輥的帶上物料堆積截面查表4-16得，各種帶寬適用的最大塊度(mm)帶 寬5006508001000120014001600最大塊度100150200300350350350初選帶寬為B=1400mm NN-150 Z=5層 上膠厚4.5mm 下膠厚1.5mm2.2.2 承載段運行阻力由式物料每米質(zhì)量 故可算得 = 表2-2 常用的托輥阻力系數(shù) 工 作 條 件平行托輥Wk槽型托輥Wz 室內(nèi)清潔,干燥,無磨損性塵土0.0180.02 室內(nèi)潮濕,溫度正常,有少量磨損性塵土0.0250.03 室外工作,有大量磨損性塵土,污染摩檫表面0.0350.04查表2-2得,=0.04代入表達(dá)試求得 =（208.3+23.1+31.3）1000.04 +(208.3+23.1) 100 9.81=75.327kN2.2.3 空回段運行阻力表2-3 DX型托輥組轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量托輥形式800（帶寬B）10001200140016018002000上托輥槽型鑄鐵座沖壓座14112217252047507072下托輥平型鑄鐵座沖壓座12111715201839426165查表2-2 得，帶入表達(dá)式求得2.2.4 最小張力點由上式計算可知，因空回段運行阻力為負(fù)值，所以最小張力點是下圖中的3點。2.2.5 輸送點上各點張力的計算（1）由懸垂度條件確定4點的張力 由式 （2）由逐點計算法計算各點的張力，因為表2-4 分離點張力系數(shù)表軸承類型近900 圍包角近1800 圍包角滑動軸承1.03-1.041.05-1.06滾動軸承1.02-1.031.04-1.05故有用摩擦條件來驗算傳動滾筒分離點與相遇點張力的關(guān)系設(shè)：為包角滾筒，每個滾筒與輸送帶的為包角為。選摩擦系數(shù)：=0.25，并取摩擦力備用 ，。由式 式中 n- 摩擦力備用系數(shù)，一般 -輸送帶與傳動滾筒間的摩擦系數(shù)；-輸送帶與兩個滾筒的為包角之和。故摩擦條件滿足。2.2.6 輸送帶的強度驗算（1）輸送帶的計算安全系數(shù)由式 。（2）輸送帶的許用安全系數(shù)表2-6 基本安全系數(shù)與表帶芯材料工作條件基本安全系數(shù)m0彎曲伸長系數(shù)cw有利3.2織物芯帶正常3.51.5不利3.8有利2.8剛繩芯帶正常31.8有利3.2可知=3.0，=1.8，取=1.2，=0.95，得（3）輸送帶強度驗算因mm，故所選輸送帶滿足強度要求。通過以上的計算結(jié)果可知，；故ST1000是滿足要。 表2-7鋼絲繩輸送帶技術(shù)規(guī)格 輸送帶型號 ST1000鋼絲繩最大直徑/mm4縱向拉伸強度N/mm1000鋼絲繩間距/mm12帶厚/mm16上覆蓋膠厚度/mm6下覆蓋膠厚度/mm6輸送帶質(zhì)量kg/m223.1 表2-7可知,ST1000鋼繩芯帶中鋼繩直徑為。2.2.7 傳動滾筒直徑的確定和滾筒強度的驗算 （1）考慮到比壓及摩擦條件的滾筒最小直徑計算時，可兩滾筒分開算，以可一起來算。由式=（2）按鋼繩芯帶繩芯中的綱繩直徑與滾筒直徑的比值，由式： 要求 D150d=1504=600mm,可采用直徑為D=630mm的滾筒.（3）驗算滾筒的比壓 比壓要按相遇點滾筒承受的比壓來算，因此滾筒所承受的比壓較大。按最不利的情況來考慮，設(shè)總的牽引力由兩滾筒均分，各傳遞一半牽引力。總的牽引力=94.13-19.593=74.537kN。其分離點所承受的拉力。由式Mpa0.7Mpa因為0.7Mpa，故通用設(shè)計的滾筒強度是足夠的，不必再進(jìn)行強度驗算。2.2.8 拉緊裝置拉緊裝置行程 由式 式中 拉緊裝置行程，； L輸送機長度，； 輸送帶的彈性延伸率; 輸送帶的懸垂度率; 表2-8 常用輸送帶的延伸率與接頭長度表 膠帶種類彈性延伸率懸垂度率接頭長度面帆布帶0.010.0012尼龍膠帶0.020.012鋼繩芯膠帶0.00250.001表（2-9）值+1查上表選0.0025, =0.001, =1.75m,代入上式得：l100(0.0025+0.001)+0.7+1=2.05m, 令l2.5。2.2.9 電動機功率和減速器的減速比電動機功率，由式 式中動力系數(shù)，=1.151.2.減速器效率，-0.850.9. 型號ST-630ST-800ST-1000ST-1250ST-1600ST-2000ST-2500鋼繩直徑d33.544.5567.5接頭長度6006507001250135014501550表2-9 鋼繩芯帶接頭長度按兩滾筒的功率為，可選用1臺Y2355L6同步轉(zhuǎn)數(shù)為1000r/min的250kW的電動機。由式。式中 -電動機的同步轉(zhuǎn)數(shù)，一般取=1500r/min,1000r/min,750r/min; D傳動滾筒的直徑，m. -輸送帶的速度，m/s.減速器的減速比為： 。2.2.10 逆止力與電機軸的制動力矩的計算向上運輸且傾角較大，停車時會出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)，所需的逆止力，由式 電機軸上制動力矩由式 式中 D傳動滾筒直徑； K-安全制動系數(shù)，K=1.25； -電動機到傳動滾筒間的傳動效率,=0.850.9；i -減速器的減速比。3 驅(qū)動裝置的選用帶式輸送機的負(fù)載是一種典型的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，而且不可避免地要帶負(fù)荷起動和制動。電動機的起動特性與負(fù)載的起動要求不相適應(yīng)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(wǎng)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(zhuǎn)子的加速度，使起動過程不超過35s。驅(qū)動裝置是整個皮帶輸送機的動力來源，它由電動機、偶合器，減速器 、聯(lián)軸器、傳動滾筒組成。驅(qū)動滾筒由一臺或兩臺電機通過各自的聯(lián)軸器、減速器、和鏈?zhǔn)铰?lián)軸器傳遞轉(zhuǎn)矩給傳動滾筒。減速器有二級、三級及多級齒輪減速器，第一級為直齒圓錐齒輪減速傳動，第二級為斜齒圓柱齒輪降速傳動，聯(lián)接電機和減速器的連軸器有兩種，一是彈性聯(lián)軸器，一種是液力聯(lián)軸器。為此，減速器的錐齒輪也有兩種；用彈性聯(lián)軸器時，用第一種錐齒輪，軸頭為平鍵連接；用液力偶合器時，用第二種錐齒輪，軸頭為花鍵齒輪聯(lián)接。傳動滾筒采用焊接結(jié)構(gòu)，主軸承采用調(diào)心軸承，傳動滾筒的機架與電機、減速器的機架均安裝在固定大底座上面，電動機可安裝在機頭任一側(cè)。3.1 電機的選用電動機額定轉(zhuǎn)速根據(jù)生產(chǎn)機械的要求而選定，一般情況下電動機的轉(zhuǎn)速不低于500r/min，因為功率一定時，電動機的轉(zhuǎn)速低，其尺寸愈大，價格愈貴，而效率較低。若電機的轉(zhuǎn)速高，則極對數(shù)少，尺寸和重量小，格也低。本設(shè)計皮帶機所采用的電動機的總功率為221kw，所以需選用功率為250kw的電機，查運輸機械設(shè)計選用手冊表1-57,擬采用Y355-39-4型電動機，該型電機轉(zhuǎn)矩大，性能良好，可以滿足要求。3.2 減速器的選用本次設(shè)計選用 DCY500-25型二級硬齒面圓錐-圓柱齒輪減速器,傳動比為15.8第一級為螺旋齒輪、第二級為斜齒和直齒圓柱齒輪傳動，其展開簡圖如下：圖31 減速器示意圖電動機和I軸之間，III軸和傳動滾筒之間用的都是聯(lián)軸器，故傳動比都是1。3.2.1 傳動裝置的總傳動比由以上電機選擇可知電機轉(zhuǎn)速則工作轉(zhuǎn)速=1000r/min,因減速器的標(biāo)準(zhǔn)減速比為=35.3,可求得r/min。 3.2.2液力偶合器的原理、特點與選擇以液體為工作介質(zhì)的一種非剛性聯(lián)軸器，又稱液力耦合器。液力耦合器的泵輪和渦輪組成一個可使液體循環(huán)流動的密閉工作腔，泵輪裝在輸入軸上,渦輪裝在輸出軸上。動力機（內(nèi)燃機、電動機等）帶動輸入軸旋轉(zhuǎn)時，液體被離心式泵輪甩出。這種高速液體進(jìn)入渦輪后即推動渦輪旋轉(zhuǎn)，將從泵輪獲得的能量傳遞給輸出軸。最后液體返回泵輪，形成周而復(fù)始的流動。液力耦合器靠液體與泵輪、渦輪的葉片相互作用產(chǎn)生動量矩的變化來傳遞扭矩。目前，在帶式輸送機的傳動系統(tǒng)中，廣泛使用液力偶合器，它安裝在輸送機的驅(qū)動電機與減速器之間，它是依靠液體環(huán)流運動傳遞能量的，而產(chǎn)生環(huán)流的先決條件是泵輪的轉(zhuǎn)速大于渦流轉(zhuǎn)速，即而者之間存在轉(zhuǎn)速差。 液力傳動裝置除煤礦機械使用外，還廣泛用于各種軍用車輛、建筑機械、工程機械、起重機械、載重汽車、小轎車和艦艇上，它所以獲得如此廣泛的應(yīng)用，原因是它具有以下多種優(yōu)點：（1）能提高設(shè)備的使用壽命（2）有良好的啟動性能（3）良好的限矩保護性能使多電機驅(qū)動的設(shè)備各臺電機負(fù)荷分配趨于均勻。通過查DTII型帶式輸送機設(shè)計手冊表7-3本次設(shè)計選用的液力耦合器的型號為。超載時部分也留靠自身速度沖出工作腔進(jìn)入前、后輔腔，工作腔充滿度的降低使傳遞力矩下降，從而限制了超載力矩升高。其耦合器的主要參數(shù)見表3-1：表3-1 液力耦合器的主要參數(shù)規(guī)格型號輸入轉(zhuǎn)速傳遞功率范圍過載系數(shù)效率轉(zhuǎn)動慣量 充油量 主動件從動件40%80%1500120- 2701.3-1.70.963.11.21530 3.2.3 聯(lián)軸器的選用聯(lián)軸器是機械傳動中常用的部件。它是連接兩軸或軸和回轉(zhuǎn)件，在傳遞運動和動力的過程中一同回轉(zhuǎn)而不脫開的一種裝置。此外，聯(lián)軸器還可能具有補償兩軸相對位移、緩沖和減震以及安全防護等功能。它用來把兩軸聯(lián)接在一起，機器運轉(zhuǎn)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。由于在減速器的高速端采用了液力耦合器進(jìn)而代替了高速端的聯(lián)軸器，所以只需選擇減速器與傳動滾筒兩軸（低速軸）連接的聯(lián)軸器即可。通過查DTII(A）型帶式輸送機設(shè)計手冊表7-6可知：選用的聯(lián)軸器的型號為:,驅(qū)動裝置和傳動滾筒組合號見下表3-2：表3-2 驅(qū)動裝置和傳動滾筒組合號及參數(shù)表驅(qū)動裝置的組合號輸送機的代號Y-DCY驅(qū)動裝置低速軸聯(lián)軸器型號質(zhì)量L/mm5208080.2453.718624帶式輸送機部件的選用4.1 輸 送 帶輸送帶在帶式輸送機中既是承載構(gòu)件又是牽引構(gòu)件（鋼絲繩牽引帶式輸送機除外），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（骨架）和覆蓋層組成，其中覆蓋層又分為上覆蓋膠，邊條膠，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(gòu)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(fù)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(zhì)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(cè)邊覆蓋膠的作用是當(dāng)輸送帶發(fā)生跑偏使側(cè)面與機架相碰時，保護帶芯不受機械損傷。4.1.1 輸送帶的分類按輸送帶帶芯結(jié)構(gòu)及材料不同，輸送帶被分成織物層芯和鋼絲繩芯兩大類?？椢飳有居址譃榉謱涌椢镄竞驼w織物層層芯兩類，且織物層芯的材質(zhì)有棉，尼龍和維綸等。整體編織織物層芯輸送帶與分層織物層芯輸送帶相比，在帶強度相同的情況下，整體輸送帶的厚度小，柔性好，耐沖擊性好，使用中不會發(fā)生層間剝裂，但伸長率較高，在使用過程中，需要較大的拉緊行程。鋼絲繩芯輸送帶是有許多柔軟的細(xì)鋼絲繩相隔一定的間距排列，用與鋼絲繩有良好粘合性的膠料粘合而成。鋼絲繩芯輸送帶的縱向拉伸強度高，抗彎曲性能好；伸長率小，需要拉緊行程小。同其它輸送帶相比，在帶強度相同的前提下，鋼絲繩芯輸送帶的厚度小。在鋼芯繩中,鋼絲繩的質(zhì)量是決定輸送帶使用壽命長短的關(guān)鍵因素之一，必須具有以下特點：（1）應(yīng)具有較高的破斷強度。鋼芯強度高則輸送帶亦可增大，從另一個角度來說，繩芯強度越高，所用繩之直徑即可縮小，輸送帶可以做的薄些，已達(dá)到減小輸送機尺寸的目的。（2）繩芯與橡膠應(yīng)具有較高的黏著力。這對于用硫化接頭具有重大意義.提高鋼繩與橡膠之間黏著力的主要措施是在鋼繩表面電鍍黃銅及采用硬質(zhì)橡膠等。（3）應(yīng)具有較高的耐疲勞強度，否則鋼繩疲勞后，它與橡膠的黏著力即下降乃至完全分離。（4）應(yīng)具有較好的柔性.制造過程中采用預(yù)變形措施以消除鋼繩中的殘余應(yīng)力，可使鋼繩芯具有較好的柔性而不松散。輸送帶上下覆蓋膠目前多采用天然橡膠,國外有采用耐磨和抗風(fēng)化的橡膠的膠帶，如輪胎花紋橡膠的改良膠作為覆蓋膠,以提高其使用壽命。輸送帶的中間用合成橡膠與天然膠的混合物。鋼繩芯帶與普通帶相比較以下優(yōu)點：（1）強度高。由于強度高，可使1臺輸送機的長度增大很多。目前國內(nèi)鋼繩芯輸送帶輸送機1臺長度達(dá)幾公里、幾十公里。伸長量小.鋼繩芯帶的伸長量約為帆布帶伸長量的十分之一，因此拉緊裝置縱向彈性高。這樣張力傳播速度快，起動和制動時不會出現(xiàn)浪涌現(xiàn)象。（2）成槽性好。由于鋼繩芯是沿著輸送帶縱向排列的，而且只有一層，與托輥貼合緊密,可以形成較大的槽角。近年來鋼繩芯輸送帶輸送機的槽角多數(shù)為35，這樣不僅可以增大運量，而且可以防止輸送帶跑偏。（3）抗沖擊性及抗彎曲疲勞性好，使用壽命長。由于鋼繩芯是以很細(xì)的鋼絲捻成鋼繩帶芯，它彎曲疲勞和耐沖擊性非常好。（4）破損后容易修補，鋼繩芯輸送帶一旦出現(xiàn)破損，破傷幾乎不再擴大，修補也很容易。相反，帆布帶損傷后，會由于水浸等原因而引起剝離。使帆布帶強度降低。（5）接頭壽命長。這種輸送帶由于采用硫化膠接，接頭壽命很長，經(jīng)驗表明有的接頭使用十余年尚未損壞。（6）輸送機的滾筒小。鋼繩芯輸送帶由于帶芯是單層細(xì)鋼絲繩，彎曲疲勞輕微，允許滾筒直徑比用帆布輸送帶的。鋼繩芯輸送帶也存在一些缺點:（1）制造工藝要求高，必須保證各鋼繩芯的張力均勻，否則輸送帶運轉(zhuǎn)中由于張力不均而發(fā)生跑偏現(xiàn)象。（2）由于輸送帶內(nèi)無橫向鋼繩芯及帆布層，抗縱向撕裂的能力要避免縱向撕裂。（3）易斷絲。當(dāng)滾筒表面與輸送帶之間卡進(jìn)物料時，容易引起輸送帶鋼繩芯的斷絲。因此,要求要有可靠的清掃裝置。4.1.2 輸送帶的連接為了方便制造和搬運，輸送帶的長度一般制成100200米，因此使用時必須根據(jù)需要進(jìn)行連接。橡膠輸送帶的連接方法有機械接法與硫化膠接法兩種。硫化膠接法又分為熱硫化和冷硫化膠接法兩種。塑料輸送帶則有機械接法和塑化接法兩種。（1）機械接頭機械接頭是一種可拆卸的接頭。它對帶芯有損傷，接頭強度效率低，只有25%60%，使用壽命短，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?？椢飳有据斔蛶С２捎玫臋C械接頭形式有膠接活頁式，鉚釘固定的夾板式和鉤狀卡子式，但鋼絲繩芯輸送帶一般不采用機械接頭方式。（2）硫化（塑化）接頭硫化（塑化）接頭是一種不可拆卸的接頭形式。它具有承受拉力大，使用壽命長，對滾筒表面不產(chǎn)生損害，接頭效率高達(dá)60%95%的優(yōu)點，但存在接頭工藝復(fù)雜的缺點。對于分層織物層芯輸送帶在硫化前，將其端部按帆布層數(shù)切成階梯狀，如下圖4-1所示：圖4-1 分層織物層芯輸送帶的硫化接頭然后將兩個端頭相互很好的粘合，用專用的硫化設(shè)備加壓加熱并保持一定的時間即可完成。其強度為原來強度的(i-1)/i3100%。其中i為帆布層數(shù)。4.2 傳動滾筒4.2.1 傳動滾筒的作用及類型傳動滾筒是傳動動力的主要部件。作為單點驅(qū)動方式來講，可分成單滾筒傳動及雙滾筒傳動。單滾筒傳動多用于功率不太大的輸送機上，功率較大的輸送機可采用雙滾筒傳動，其特點是結(jié)構(gòu)緊湊，還可增加圍包角以增加傳動滾筒所能傳遞的牽引力。使用雙滾筒傳動時可以采用多電機分別傳動，可以利用齒輪傳動裝置使兩滾筒同速運轉(zhuǎn)。如雙滾筒傳動仍不需要牽引力需要，可采用多點驅(qū)動方式。輸送機的傳動滾筒結(jié)構(gòu)有鋼板焊接結(jié)構(gòu)及鑄鋼或鑄鐵結(jié)構(gòu)，新設(shè)計產(chǎn)品全部采用滾動軸承。傳動滾筒的表面形式有鋼制光面滾筒、鑄（包）膠滾筒等，鋼制光面滾筒主要缺點是表面磨擦系數(shù)小，所以一般用在周圍環(huán)境濕度小的短距離輸送機上，鑄（包）膠滾筒的主要優(yōu)點是表面磨擦系數(shù)大，適用于環(huán)境濕度大、運距長的輸送機，鑄（包）膠滾筒按其表面形狀又可分為光面鑄（包）膠滾筒、人字形溝槽鑄（包）膠滾筒和菱形鑄（包）膠滾筒。4.2.2 傳動滾筒的選型及設(shè)計 傳動滾筒是傳遞動力的主要部件，它是依靠與輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶運行的部件。傳動滾筒根據(jù)承載能力分為輕型、中型和重型三種。同一種滾筒直徑又有幾種不同的軸徑和中心跨距供選用。 （1）輕型：軸承孔徑80100。軸與輪轂為單鍵聯(lián)接的單幅板焊接筒體結(jié)構(gòu)。單向出軸。（2）中型：軸承孔徑120180。軸與輪轂為脹套聯(lián)接。（3）重型：軸承孔徑200220。軸與輪轂為脹套聯(lián)接，筒體為鑄焊結(jié)構(gòu)。有單向出軸和雙向出軸兩種。輸送機的傳動滾筒結(jié)構(gòu)有鋼板焊接結(jié)構(gòu)及鑄鋼或鑄鐵結(jié)構(gòu)，驅(qū)動滾筒的表面形式有鋼制光面滾筒、鑄（包）膠滾筒等，鋼制光面滾筒主要缺點是表面摩擦系數(shù)小，一般用在周圍環(huán)境濕度小的短距離輸送機上。鑄（包）膠滾筒的主要優(yōu)點是表面摩擦系數(shù)大，適用于環(huán)境濕度大、運距長的輸送機，鑄（包）膠滾筒按其表面形狀又可分為光面鑄（包）膠滾筒、人字形溝槽鑄（包）膠滾筒和菱形鑄（包）膠滾筒。人字形溝槽鑄（包）膠滾筒是為了增大摩擦系數(shù)，在鋼制光面滾筒表面上，加一層帶人字溝槽的橡膠層面，這種滾筒有方向性，不得反向運轉(zhuǎn)。人字形溝槽鑄（包）膠滾筒，溝槽能使水的薄膜中斷，不積水，同時輸送帶與滾筒接觸時，輸送帶表面能擠壓到溝槽里，由于這兩種原因，即使在潮濕的場合工作，摩擦系數(shù)降低也很小?？紤]到本設(shè)計的實際情況和輸送機的工作環(huán)境：用于工廠生產(chǎn)，環(huán)境潮濕，功率消耗大，易打滑，所以我們選擇這種滾筒。鑄膠膠面厚且耐磨，質(zhì)量好；而包膠膠皮易掉，螺釘頭容易露出，刮傷皮帶，使用壽命較短，比較二者選用鑄膠滾筒。 4.2.3 傳動滾筒結(jié)構(gòu)其結(jié)構(gòu)示意圖如圖4-1所示： 圖4-1驅(qū)動滾筒示意圖4.2.4 傳動滾筒的設(shè)計（1）求軸上的功率若取每級齒輪傳動的效率（包括軸承效率在內(nèi)）=0.97，則則軸的角轉(zhuǎn)速 （2）軸的最小直徑的確定式中 選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，選取=112。于是 得 （3）滾筒體厚度的計算 選Q235A鋼板用作電動滾筒體材料，并取。對于Q235A剛，=235N/，則=58.75N/。式中 p功率，kW; -帶速，m/s; l筒長，mm, R=; -許用應(yīng)力，N/。表4-1型帶式輸送機寬度與筒長對應(yīng)表輸送帶寬度800100012001400電動滾筒長度950115014001600由表4-1可知 滾筒長度l=1600mm, （4） 電動滾筒筒體強度的校核 已知 功率P=228.2kW,帶速筒長l=1600mm,直徑D=630mm，筒體厚度t=60.5mm,材料為Q235鋼板。由式 -圓周驅(qū)動力；由式 ， 代入得 =2=224200N， =114100N； ，-為滾筒所受轉(zhuǎn)矩；設(shè)輸送帶平均張力F沿滾筒長度L均勻地分布在滾筒上，則滾筒單位長度上受的力 因 此中 W-抗彎截面模數(shù)，對