皮帶輸送機(jī)-畢業(yè)設(shè)計(jì)參考講解

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(zhǎng)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(duì)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(dòng)原理出發(fā)利用逐點(diǎn) 計(jì)算法，對(duì)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(duì)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(duì)驅(qū)動(dòng)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(dòng)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

2、其他運(yùn)輸設(shè)備相比，不僅具有長(zhǎng)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(dòng)化、集中化控 制, 特別是對(duì)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)取Ｆ渲?，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?/p>

3、要設(shè)備。越來越多的工程技 術(shù)人員對(duì)膠帶機(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(duì)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(duì)驅(qū)動(dòng)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(dòng)，同刮板輸送機(jī)比較，物料破碎率小；帶式輸送機(jī)的 單機(jī)運(yùn)距可以很長(zhǎng)，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(tái)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(jiǎn)單。 由于輸送帶成本高且易損壞，故與其它設(shè)備比

4、較，初期投資高。輸送機(jī)年工作時(shí)間一般取 4500-5500 小時(shí)。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(chǔ)倉時(shí)，取上限為宜。電動(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸器、 減速器帶動(dòng)傳動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)或其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)， 借助于 滾筒或其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與輸送帶之間的摩擦力使輸送帶運(yùn)動(dòng)。帶式輸送機(jī)的 驅(qū)動(dòng)方式按驅(qū)動(dòng)裝置可分為單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式和多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)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(dòng)方式， 即驅(qū)動(dòng)裝置集中的安裝 在輸送機(jī)長(zhǎng)度的某一個(gè)位置處，一般放在機(jī)頭處。單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式按傳動(dòng)滾山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文筒的數(shù)目分，可分為單滾筒和雙滾筒驅(qū)動(dòng)。對(duì)每個(gè)滾筒的驅(qū)動(dòng)又可分為單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和多

5、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。因單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式最常用，凡是沒有指明是多 點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式的，即為單驅(qū)動(dòng)方式， 故一般對(duì)單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式， “單點(diǎn)”兩字省略。單筒、單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式最簡(jiǎn)單，在考慮驅(qū)動(dòng)方式時(shí)應(yīng)是首選方式。在 大運(yùn)量、長(zhǎng)距離的鋼繩芯膠帶輸送機(jī)中往往采用多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。目錄摘要 錯(cuò)誤！未定義書簽。Abstrct錯(cuò)誤！未定義書簽。前言第一章 帶式輸送機(jī)的應(yīng)用和傳動(dòng)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(dòng)原理11.2.1 撓性體摩擦傳動(dòng)原理11.2.2 工作弧與靜止弧31.2.3 驅(qū)動(dòng)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第二章 帶式輸送機(jī)的動(dòng)、靜力學(xué)設(shè)計(jì)2.1 設(shè)

6、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 按輸送物料塊度確定帶寬112.5.初選輸送帶12II山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文第三章 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(zhǎng)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(dòng)機(jī)功率的計(jì)算293.1

7、2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(dòng)力矩計(jì)算29第四章 拉緊裝置4.1 拉緊裝置的作用324.2 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(dòng)力的計(jì)算及制動(dòng)器的選擇5.1 制動(dòng)力的計(jì)算425.2 制動(dòng)器的選擇42第六章 輔助裝置6.1 逆止器466.2 傳動(dòng)滾筒476.3 改向滾筒47III山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文6.4 清掃器486.5 機(jī)架496.6

8、 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5455IV山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文第一章 帶式輸送機(jī)的應(yīng)用及傳動(dòng)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 等部門廣泛使用的運(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 -20 40。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(duì)最大運(yùn)輸傾角有影響。運(yùn)送物料最大傾角不能

9、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(duì)物料的破 碎性小、連續(xù)運(yùn)行、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，因此被廣泛應(yīng)用在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè) 部門。礦井的井上、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(dòng)原理1.2.1 撓性體摩擦傳動(dòng)原理輸送帶是撓性牽引件，滾筒驅(qū)動(dòng)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(dòng)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

10、導(dǎo)出的。如圖 1.1山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文圖 1.1 輸送帶傳動(dòng)當(dāng)驅(qū)動(dòng)滾筒順時(shí)針等速轉(zhuǎn)動(dòng)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(duì)應(yīng)的輸送帶弧長(zhǎng)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(zhǎng) cd,它所對(duì)應(yīng)的圍包角為 d ，在這段長(zhǎng)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 dF 達(dá)最大值時(shí)，擦力 dF。如圖 1.1 所示的坐標(biāo)系，在極限平衡條件下，即 dd可得下式 Fx 0 dN=Ssin +(S+dS)sinddFy 0 (S

11、+dS)cosd =Scosd +Df22 dd 由于的 d很小，可以近似認(rèn)為 sin d d式(1.1)式(1.2);cosdd 1。摩擦力 dF山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文式（ 1.3）式（ 1.4）的最大值為 dN，代入上式得：dN Sd dS2dS dN略去式（ 1.3）中的二次微量項(xiàng) dSd ，將它帶入式（ 1.4）得2dS d式（ 1.5）S兩邊積分得：sy max dSu式（ 1.6）sslymax dSS0uudS ynaxSlua e式（ 1.7）式中 Symax輸送帶在相遇點(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

12、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(dòng)的工作條件是 Sy Sle 。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(dòng)滾筒上的張力線如圖 1.2 的 acb 線。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文圖 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 a cb 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 (1.8) 角所對(duì)應(yīng)的圍包弧稱

13、為利用弧； 角所對(duì)應(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(zhǎng)大；張力小時(shí)，彈性伸長(zhǎng)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(zhǎng)量也逐漸減小。見圖 1.3 所示。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文圖 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(dòng)。彈性構(gòu)件摩 擦牽引力產(chǎn)生彈性滑動(dòng)是不可避免的。利用角的大小，由式 Sy=Sle得：=1/lns y/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

14、減小。由于靜止弧內(nèi)的張力無變化，它不傳遞牽引力。 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(dòng)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(dòng)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(dòng)滾筒的摩擦牽引力 由于輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒兩端的張力差是驅(qū)動(dòng)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

15、) 加大輸送帶的拉盡力。以增加輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒分離點(diǎn)的張力Sl值，這種辦法在運(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(jí)強(qiáng)度的輸送帶。2) 增加圍包角，單滾筒驅(qū)動(dòng)，圍包角只能取 200 230，雙滾筒驅(qū)動(dòng)可山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文達(dá) 450 480。3）增加摩擦系數(shù) 。在驅(qū)動(dòng)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(dòng)加速時(shí) 的動(dòng)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(duì)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(duì)于功率大 的帶

16、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(dòng) 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0.250.200.100.400.350.4 0.50.30 0.350.170.150.30.25潮濕有泥水膠面滾筒干燥潮濕有泥水人字溝槽 膠面滾筒干燥潮濕 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

17、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(duì)膠帶的摩擦力增大，從而輸送機(jī)的運(yùn)輸 傾角可達(dá) 25。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文（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(duì)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(dòng)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(dòng)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)，

18、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，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(duì)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(dòng)裝置、傳動(dòng)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