下運帶式輸送機選型設(shè)計論文

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1、 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 下運帶式輸送機選型設(shè)計 THE LECTOTYPE DESIGN OF DOWNWARD BELT CONVEYOR 學(xué)院（部）： 機械工程學(xué)院 專業(yè)班級： 學(xué)生： 指導(dǎo)教師： 2011 年 6 月 10 日 33 / 39 下運帶式輸送機選型設(shè)計 摘要 帶式輸送機是用于散料輸送的重要設(shè)備之一，其結(jié)構(gòu)簡單，運行平穩(wěn)可靠，能耗低，對環(huán)境污染少，便于控制和實現(xiàn)自動化，且管理維護方便在連續(xù)裝載的情況下可實現(xiàn)連續(xù)運

2、輸，因此在國民經(jīng)濟各部門得到廣泛的應(yīng)用，特別是在煤炭生產(chǎn)和礦山運輸中系統(tǒng)中，目前帶式輸送機正向長距離，大運量，高帶速的方向發(fā)展，日趨大型化，復(fù)雜化，智能化。而下運帶式輸送機在煤炭采掘過程中也被經(jīng)常用到，而且，下運時的控制因素往往比上運時的更為復(fù)雜，因此設(shè)計下運帶式輸送機能使學(xué)生運用大學(xué)所學(xué)知識，解決實際問題的能力得到大幅提升。[1] 本文便是礦用井上下運帶式輸送機的選型設(shè)計說明書。其與系統(tǒng)裝配圖以與零件圖共同構(gòu)成本次畢業(yè)設(shè)計的主要容。該設(shè)計是以畢業(yè)設(shè)計為契機依照傳統(tǒng)的帶式輸送機選型設(shè)計方法進行設(shè)計。第一章緒論中對帶式輸送機結(jié)構(gòu)功能原理等進行了簡單的介紹，以便使讀者對帶式輸送機擁有一般性的認識

3、。第二章則針對下運帶式輸送機的具體參數(shù)進行設(shè)計計算，具體說明本設(shè)計中各個參數(shù)的由來，從而為后面的選型設(shè)計以與整體設(shè)計提供堅實的理論基礎(chǔ)，和精確的數(shù)據(jù)支持。第三章則根據(jù)前面的計算結(jié)果進行帶式輸送機零部件的選型校核，以確保設(shè)計中的各個部件選用的合理性，以與可靠性。然后進行總結(jié)并致，最后附上參考書目。 關(guān)鍵詞：下運帶式輸送機，尼龍繩芯帶，傳動滾筒，重錘拉緊，選型設(shè)計 THE LECTOTYPE DESIGN OF DOWNWARD BELT CONVEYOR ABSTRACT The belt conveyor is one of the important equi

4、pment which is used in the transportation of bulk cargo. The advantage of the belt conveyor is simple structure smooth and reliable operation, low energy consumption, little pollution to the environment, easily control and easily to be automation, and can continuously transport in the continuous l

5、oading. So it has been widely used in the department of the national economy, especially in the production and transportation of the coal. Recently, it is developing to the long distance, large transportation quantity and high speed. It is become bigger and bigger, more and more complex and more an

6、d more intelligent. And the downward belt conveyor is often used in thecoal mining work, and its control factor is often more complex than the upward belt conveyor, so the lectotype design of downward belt conveyor can let the ability that the student use the knowledge which is learned in the univer

7、sity to solve problem increase significantly. This essay is about the lectotype design of downward belt conveyor which is used in the mine on the ground. Themanual, the assembly drawing and the part drawing are made of the main content of the graduation project. This lectotype design of downward

8、 belt conveyor is based on the traditional design method. There is introduction about the downward belt conveyor in the chapter one so that the reader can have a general understanding, the design calculation which is based on the operation parameter is to give a theoretical underpinning to the desig

9、n in the chapter two, the model selection of the parts in the chapter three to insure the rationality and the reliability. Then is summarize and a list of the reference books at the last chapter. KEYWARDS：downward belt conveyor, lifesaver core belt, driving pulley, thegrauity, lectotype design

10、 目錄 1緒論1 1.1引言1 1.2 帶式輸送機的應(yīng)用1 1.3 帶式輸送機的分類2 1.3.1 帶式輸送機種類2 1.3.2 帶式輸送機特點2 1.4 帶式輸送機的發(fā)展概況4 1.5 帶式輸送機工作原理4 2帶式輸送機的設(shè)計計算6 2.1 原始設(shè)計參數(shù)6 2.2 初定設(shè)計參數(shù)7 2.3 由帶速帶寬驗算輸送能力7 2.4 輸送帶寬度核算8 2.5 圓周驅(qū)動力9 2.5.1 計算公式9 2.5.2 輸送帶選擇10 2.5.3 輸送帶主要阻力計算11 2.5.4 主要特種阻力計算13 2.5.5 附加特種阻力計算14 2.5.6 傾斜阻力計算15

11、2.6 傳動功率計算15 2.6.1 傳動軸功率計算15 2.6.2 電動機功率計算16 2.7 輸送帶力計算16 2.7.1 輸送帶不打滑條件校核17 2.7.2 輸送帶下垂度校核18 2.7.3 各特性點力計算19 2.8 傳動滾筒、改向滾筒合力計算21 2.8.1 改向滾筒合力計算21 2.8.2 傳動滾筒合力計算22 2.9 傳動滾筒最大扭矩計算22 2.10 拉緊力計算22 2.11 繩芯輸送帶強度校核計算23 4 帶式輸送機部件的選用25 3.1傳動滾筒的選型與設(shè)計25 3.2 輸送機組合驅(qū)動裝置選擇26 3.3驅(qū)動裝置裝配形式選擇26 3.4 輸

12、送帶26 3.5托輥26 3.6.1 托輥的選型26 3.6.2 托輥的校核27 3.7改向裝置28 3.8拉緊裝置29 3.9 機架與中間架29 3.10支腿選型設(shè)計29 3.11 導(dǎo)料槽選型29 3.12卸料裝置選型設(shè)計30 3.13 電氣與安全保護裝置30 結(jié)論31 致31 參考文獻32 1緒論 1.1引言 帶式輸送機是連續(xù)運行的運輸設(shè)備，在冶金、采礦、動力、建材等重工業(yè)部門與交通運輸部門中主要用來運送大量散狀貨物，如礦石、煤、砂等粉、塊狀物和包裝好的成件物品。帶式輸送機是煤礦最理想的高效連續(xù)運輸設(shè)備，與其他運輸設(shè)備相比，不僅具有長距離、大運量、連續(xù)

13、輸送等優(yōu)點，而且運行可靠,易于實現(xiàn)自動化、集中化控制,特別是對高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機已成為煤炭高效開采機電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。特別是近10年，長距離、大運量、高速度的帶式輸送機的出現(xiàn)，使其在礦山建設(shè)的井下巷道、礦井地表運輸系統(tǒng)與露天采礦場、選礦廠中的應(yīng)用又得到進一步推廣。 選擇帶式輸送機這種通用機械的設(shè)計作為畢業(yè)設(shè)計的選題，能培養(yǎng)我們獨立解決工程實際問題的能力，通過這次畢業(yè)設(shè)計是對所學(xué)基本理論和專業(yè)知識的一次綜合運用，也使我們的設(shè)計、計算和繪圖能力都得到了全面的訓(xùn)練。[3] 1.2 帶式輸送機的應(yīng)用 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

14、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，依靠連續(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。 連續(xù)運輸機可分為： （1）具有撓性牽引物件的輸送機，如帶式輸送機，板式輸送機，刮板輸送機，斗式輸送機、自動扶梯與架空索道等； （2）不具有撓性牽引物件的輸送機，如螺旋輸送機、振動輸送機等； （3）管道輸送機(流體輸送)，如氣力輸送裝置和液力輸送管道。 其中帶輸送機是連續(xù)運輸機中是使用最廣泛的，帶式輸送機運行可靠，輸送量大，輸送距離長，維護簡便，適應(yīng)于冶金煤炭，機械電力，輕工，

15、建材，糧食等各個部門。 1.3 帶式輸送機的分類 1.3.1 帶式輸送機種類 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： 1.3.2 帶式輸送機特點 （1）QD80輕型固定式帶輸送機 QD80輕型固定式帶輸送機與TDⅡ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） 它屬于高強度帶式輸送機，其輸送帶的帶芯中有平行的細鋼

16、繩，一臺運輸機運距可達幾公里到幾十公里。 （3）U形帶式輸送機 它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25°。 （4）管形帶式輸送機 U形帶式輸送帶進一步的成槽，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

17、，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，這種機型適用于大傾角，傾角在30°以上，最大可達90°。 （6）壓帶式帶輸送機 它是用一條輔助帶對物料施加壓力。這種輸送機的主要優(yōu)點是：輸送物料的最大傾角可達90°，運行速度可達6m/s，輸送能力不隨傾角的變化而變化，可實現(xiàn)松散物料和有毒物料的密閉輸送。其主要缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、輸送帶的磨損增大和能耗較大。

18、 （7）鋼繩牽引帶式輸送機 它是無際繩運輸與帶式運輸相結(jié)合的產(chǎn)物，既具有鋼繩的高強度、牽引靈活的特點，又具有帶式運輸?shù)倪B續(xù)、柔性的優(yōu)點。 1.4 帶式輸送機的發(fā)展概況 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30000t/h)，適用圍廣(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16°)，經(jīng)營費用低，由于縮短運輸距離可節(jié)省基建投

19、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圍： （1）適用于環(huán)境溫度一般為-40oC～40oC；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(16°)和向下(10o～12o)運輸，也可以轉(zhuǎn)彎運輸；運輸距離長，單機輸送可達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 帶式輸送機工作原理

20、 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)。帶式輸送機組成與工作原理如圖2-1所示，它主要包括一下幾個部分：輸送帶(通常稱為膠帶)、托輥與中間架、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-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-動滾筒 8-卸料器 9-清掃裝置 10-平行托輥 11-空段清掃器 12-清掃器 輸送帶1繞經(jīng)傳動滾筒2和機尾換向滾筒3形成一個無極的環(huán)形帶。輸送帶的上、下兩部分都

21、支承在托輥上。拉緊裝置5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。當輸送磨損性強的物料時，如鐵礦石

22、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。增加初力可使輸送帶在傳動滾筒分離點的力增加，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，力減小，造成牽引力下降，可以利用拉緊裝置適當?shù)卦龃蟪趿Γ瑥亩龃?，以提高牽引力? （2）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)。 2帶式輸送機的設(shè)計計算 2.1 原始設(shè)計參數(shù) 原始參數(shù)：

23、 1）輸送物料：煤 2）物料特性：（1）塊度：0～300mm （2）散裝密度：0.90t/m3 （3）在輸送帶上堆積角：θ=30° （4）物料溫度：<50℃ 3）工作環(huán)境與裝載點：井上,裝載點位于機頭。 4）輸送系統(tǒng)與相關(guān)尺寸：（1）運距：200m （2）傾斜角：β=-7° （3）最大運量:580t/h 5）工作環(huán)境與裝載點：輸送機工作條件一般，裝載點在機頭處。 2.2 初定設(shè)計參數(shù) 帶寬B=1000mm，V=1.6m/s，上托輥間距a0=1.2m，下托輥間距au=3.0m。上托輥槽角λ=35°，下托輥槽角λ=0°，上下托輥徑108mm。 2.3 由帶速帶

24、寬驗算輸送能力 由《DTⅡA帶式輸送機選用手冊》（以下稱手冊）式（3.3-6）得帶式輸送機的最大運輸能力計算公式為： （2.1） 式中：Q——輸送量（； V——帶速（； Ρ——物料堆積密度（）； S——在運行的輸送帶上物料的最大堆積面積, ； K——輸送機的傾斜系數(shù)。 表2-1傾斜系數(shù)k選用表 傾角(°) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 k 1.00 0.99 0.98 0.97 0.95 0.93 0.91 0.89 0.85 0.81 資料來源：[2]

25、輸送機的工作傾角為 -7°; 查《手冊》（表3-1）得k=0.975 按給定的工作條件,取原煤的堆積角為30°; 表2-2槽形托輥物料斷面面積A 槽 角λ 帶寬B=500mm 帶寬 B=650mm 帶寬 B=800mm 帶寬B=1000mm 動堆積角ρ20° 動堆積角ρ30° 動堆積角ρ 20° 動堆積角ρ 30° 動堆積角ρ 20° 動堆積角ρ 30° 動堆積角ρ 20° 動堆積角ρ 30° 30° 0.0222 0.0266 0.0406 0.0484 0.0638 0.0763 0.1040 0.1240 35° 0

26、.0236 0.0278 0.0433 0.0507 0.0678 0.0798 0.1110 0.1290 40° 0.0247 0.0287 0.0453 0.0523 0.0710 0.0822 0.1160 0.1340 45° 0.0256 0.0293 0.0469 0.0534 0.0736 0.0840 0.1200 0.1360 由 資料來源：[2] 帶寬B=1000mm，查表2-2得s=0.1335 由前述知帶速為V=1.6m/s，將以上數(shù)據(jù)代入公式（2.1）即： 因此最

27、大輸送能力符合運輸要求。 2.4 輸送帶寬度核算 輸送大塊散狀物料的輸送機，需要按式（2.2）（由《手冊》式（3.2-2）得）核算，再查表2-3 （2.2） 式中：——最大粒度，mm。表2-3不同帶寬推薦的輸送物料的最大粒度 帶寬B (mm) 500 650 800 1000 1200 1400 粒度 (mm) 篩分后 100 130 180 250 300 350 未篩分 150 200 300 400 500 600 資料來源：[2] 計算： ㎜ 故，輸送帶寬B=1000㎜>800㎜滿

28、足輸送要求。 2.5 圓周驅(qū)動力 2.5.1 計算公式 1）所有長度（包括L<80m） 傳動滾筒上所需圓周驅(qū)動力為輸送機所有阻力之和，可用式（2.3）計算： （2.3） 式中:——主要阻力，N； ——附加阻力，N； ——特種主要阻力，N； ——特種附加阻力，N； ——傾斜阻力，N。 五種阻力中，、是所有輸送機都有的，其他三類阻力，根據(jù)輸送機側(cè)型與附件裝設(shè)情況定，由設(shè)計者選擇。 2） 對機長大于80m的帶式輸送機，附加阻力明顯的小于主要阻力，可用簡便的方式進行計算，不會出現(xiàn)嚴重錯誤。為此引入系數(shù)C作簡化計算，

29、則公式變?yōu)橄旅娴男问剑? （2.4） 式中——與輸送機長度有關(guān)的系數(shù)，在機長大于80m時，可按式（2.5）（查手冊式（2.3-3））計算，或從表查取 （2.5） 式中： ——附加長度，一般在70m到100m之間； ——系數(shù)，不小于1.02，具體可查表2-4 表2-4系數(shù)C L 80 100 150 200 300 400 500 600 C 1.92 1.78 1.58

30、1.45 1.31 1.25 1.20 1.17 L 700 800 900 1000 1500 2000 2500 5000 C 1.14 1.12 1.10 1.09 1.06 1.05 1.04 1.03 資料來源：[2] 2.5.2 輸送帶選擇 查〈〈DTⅡ（A）型帶式輸送機設(shè)計手冊〉〉表4-2 選用輸送帶型號為NN-100，即其扯斷強度為100N/mm/層 每層厚度為0.7mm/層 每層質(zhì)量為1.02kg/mm 取輸送帶層數(shù)Z=4 核算滾筒直徑：（查《手冊》公式3.9-2）

31、 （2.6） C=90 查《手冊》表4-2得 則： 輸送帶厚度計算： 由式（2.7）（查《手冊》式（3.9-6））得 （2.7） 查《手冊》表4-2得 =3mm =1.5mm帶入公式得 輸送帶單位長度質(zhì)量計算： 由《手冊》公式（3.9-7）得 （2.8） 則 ㎏/m 2.5.3 輸送帶主要阻力計算 輸送機的主要阻力是物料與輸送帶移動和承載分支與回程分支托輥旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生阻力的總和?？捎檬?.9（由《手冊》式（2.4-4））計算：

32、 （2.9） 式中： ——模擬摩擦系數(shù)，根據(jù)工作條件與制造安裝水平?jīng)Q定，一般可按表查取。 ——輸送機長度（頭尾滾筒中心距）m； ——重力加速度； 初步選定托輥為DTⅡ6204/C4，查《手冊》表2-7，上托輥間距＝1.2m，下托輥間距 ＝3m，上托輥槽角35°，下托輥槽角0°。 ——承載分支托輥組每米長度旋轉(zhuǎn)部分重量，kg/m，由式（2.10）（查《手冊》式（3.4-5））計算 （2.10） 其中： ——承載分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分重量，kg； ——承載分支托輥間距，m； 托輥已經(jīng)選好，知 計算： ㎏/m

33、 ——回程分支托輥組每米長度旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，kg/m，用式（2.11）（《手冊》式（3.3-6））計算： （2.11） 其中——回程分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量 ——回程分支托輥間距，m； =12.5kg 計算： ㎏/m ——每米長度輸送物料質(zhì)量 ㎏/m ——每米長度輸送帶質(zhì)量，kg/m，=9.21kg/m 由式2.9得 運行阻力系數(shù)f值應(yīng)根據(jù)表2-5（《手冊》表3-5）選取，取=0.014。 表2-5 阻力系數(shù)f 安裝情況 輸送機工況 水平，或者向上傾斜，處于電動狀

34、態(tài) 工作條件和設(shè)備質(zhì)量良好，帶速低，物料摩擦較小 0.02～0.023 工作條件和設(shè)備質(zhì)量一般，帶速較高，物料摩擦較大 0.025～0.030 工作條件惡劣、多塵低溫、濕度大，設(shè)備質(zhì)量較差，托輥成槽角大于35° 0.035～0.045 向下傾斜 設(shè)計制造正常，處于發(fā)電工況時 0.012～0.016 資料來源：[2] 2.5.4 主要特種阻力計算 主要特種阻力包括托輥前傾的摩擦阻力和被輸送物料與導(dǎo)料槽攔板間的摩擦阻力兩部分，按式2.12式（查《手冊》式（3.3-7））計算： （2.12） 按式2.13或式（2.14）（查《手冊》式（2.3-8）或式（3.3-9）計算：

35、 三個等長輥子的前傾上托輥時： （2.13） 二輥式前傾下托輥時： （2.14） 本輸送機沒有主要特種阻力，即=0 2.5.5 附加特種阻力計算 附加特種阻力包括輸送帶清掃器摩擦阻力和卸料器摩擦阻力等部分，按下式計算： （2.15） （2.16） （2.17） 式中——清掃器個數(shù)，包括頭部清掃器和空段清掃器； A —一個清掃器和輸送帶接觸面積，，見表 ——清掃器和

36、輸送帶間的壓力，N/，一般取為3 N/； ——清掃器和輸送帶間的摩擦系數(shù)，一般取為0.5~0.7； ——刮板系數(shù)，一般取為1500 N/m。 表2-6導(dǎo)料槽欄板寬、刮板與輸送帶接觸面積 帶寬B /mm 導(dǎo)料欄板寬 /m 刮板與輸送帶接觸面積A/m 頭部清掃器 空段清掃器 500 0.315 0.005 0.008 650 0.400 0.007 0.01 800 0.495 0.008 0.012 1000 0.610 0.01 0.015 1200 0.730 0.012 0.018 1400 0.850 0.014 0.0

37、21 資料來源：[2] 查《手冊》表3-7得 A=0.015m，取=7N/m，取=0.6，將數(shù)據(jù)帶入式（2.16）則 擬設(shè)計的總圖中有一個頭部清掃器和兩個空段清掃器（一個空段清掃器相當于1.5個清掃器） =0 由《手冊》式（3.3-10） 則得 2.5.6 傾斜阻力計算 傾斜阻力按下式計算： （2.18） 式中：因為是本輸送機向下傾斜運輸，所以 m 由《手冊》式（2.4-2）得： （2.19） N 2.6 傳動功率計算 2.6.1 傳動軸功率計算 傳動滾筒軸功率（）按式

38、（3.4-1）計算： （2.20） 2.6.2 電動機功率計算 對于煤礦用下運式輸送機，，根據(jù)MT/T467-1996規(guī)定按照式（3.14-13）計算，即： （2.21） 式中： ——電動功率備用系數(shù)（通常在1.0到1.2之間選?。?； ——傳動滾筒到驅(qū)動電機的傳動效率； ——多機驅(qū)動不平衡系數(shù)（一般取0.90~0.95）； ——電壓降系數(shù)（一般取0.90~0.95）； 取為1.1； 取為0.97； 取為1.0（單機驅(qū)動）； 取為0.

39、93； 根據(jù)計算出的值，查電動機型譜，按就大不就小原則選定電動機功率。 由式（2.20）得 ： =25.93kW 由式（2.21）得： W 2.7 輸送帶力計算 輸送帶力在整個長度上是變化的，影響因素很多，為保證輸送機上午正常運行，輸送帶力必須滿足以下兩個條件： （1）在任何負載情況下，作用在輸送帶上的力應(yīng)使得全部傳動滾筒上的圓周力是通過摩擦傳遞到輸送帶上，而輸送帶與滾筒間應(yīng)保證不打滑； （2）作用在輸送帶上的力應(yīng)足夠大，使輸送帶在兩組托輥間的垂度小于一定值。 2.7.1 輸送帶不打滑條件校核 圓周驅(qū)動力通過摩擦傳遞到輸送帶上（見圖3-3）

40、 圖2-3作用于輸送帶的力 如圖4所示，輸送帶在傳動滾簡松邊的最小力應(yīng)滿足式(28)的要求： 傳動滾筒傳遞的最大圓周力。動載荷系數(shù)；對慣性小、起制動平穩(wěn)的輸送機可取較小值;否則，就應(yīng)取較大值。取 ——傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)，見表2-7 表2-7 傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù) 工作條件 光面滾筒 膠面滾筒 清潔干燥 0.25～0.03 0.40 環(huán)境潮濕 0.10～0.15 0.25～0.35 潮濕粘污 0.05 0.20 取=1.5，由式： 資料來源：[2] N 查表3-13得： =3.40 則 該設(shè)計取=0.35；

41、=200。 =10129.46N 2.7.2 輸送帶下垂度校核 為了限制輸送帶在兩組托輥間的下垂度，作用在輸送帶上任意一點的最小力，需按式（2.5-1）和（2.5-2）進行驗算。 承載分支： 回程分支： （2.21） 式中——允許最大垂度，一般0.01； ——承載上托輥間距（最小力處）； ——回程下托輥間距（最小力處）。 取=0.01 由式（2.5-2）得： N N 按垂度條件知： N 2.7.3 各特性點力計算 為了確定輸送帶作用于各改向滾筒的合力，拉緊裝置拉緊力和凸凹弧起始點力等特

42、性點力，需逐點力計算法，進行各特性點力計算。 圖2-4 力分布點圖 (1)運行阻力的計算 有分離點起，依次將特殊點設(shè)為1、2、3、…，一直到相遇點8點，如圖2-4所示。 計算運行阻力時，首先要確定輸送帶的種類和型號。在前面我們已經(jīng)選好了輸送帶，NN-100輸送帶，縱向拉伸強度100N/mm；帶厚0.7mm/層;輸送帶質(zhì)量9.21Kg/m. 1)回空段阻力計算 由《手冊》式（3.4-1）得： （2.22） （2.23） = =45.69 則

43、N N N 滿足條件，故=21523.24N =21523.24++16207.13=37730.37 N 3)最小力點 有以上計算可知，7點為最小力點 2.8 傳動滾筒、改向滾筒合力計算 2.8.1 改向滾筒合力計算 根據(jù)計算出的各特性點力,計算各滾筒合力。 (1) 尾部180改向滾筒6的合力: (2) 中部改向滾筒5的合力： 由理論力學(xué)知識易推得： (3) 拉緊滾筒4拉力： (4) 中部改向滾筒3的合力： 由理論力學(xué)知識易推得： 2.8.2 傳動滾

44、筒合力計算 根據(jù)各特性點的力計算傳動滾筒的合力: 傳動滾筒合力: N 2.9 傳動滾筒最大扭矩計算 單驅(qū)動時,傳動滾筒的最大扭矩按《手冊》式（3.7.1）計算： （2.24） 式中D——傳動滾筒的直徑（mm）。 初選傳動滾筒直徑為800mm,則傳動滾筒的最大扭矩為: N 2.10 拉緊力計算 拉緊裝置拉緊力按《手冊》式（3.8-1）計算 （2.25） 式中——拉緊滾筒趨入點力（N）； ——拉緊滾筒奔離點力（N）。 由式（2.25）： N 查《手冊》選用重錘拉緊裝置

45、。 2.11 繩芯輸送帶強度校核計算 繩芯要求的縱向拉伸強度按式（3.9-1）計算 由《手冊》查得公式3.14-7,3.14-8，3.14-9 得 （2.26） （2.27） （2.28） 式中 m——輸送帶計算安全系數(shù)； ——輸送帶許用安全系數(shù)； ——輸送帶額定拉斷力； ——輸送帶接頭效

46、率，見表2-8； ——基本安全系數(shù)，見表2-9； ——附加彎曲折算系數(shù)，見表2-9； 表2-8 接頭形式 輸送帶種類 機械接頭 硫化接頭 帆布芯橡膠輸送帶 35% 85% 尼龍整芯橡膠輸送帶 70% 90% 鋼絲繩芯橡膠輸送帶 75% 資料來源：[2] 根據(jù)帶式輸送機的工作條件，正常，以與用尼龍繩芯帶，由表2-9中查得： ， 對接頭采用機械接頭則取0.7 則 滿足 ，因此選用NN-100輸

47、送帶滿足強度要求 表2-9 帶芯材料 工作條件 基本安全系數(shù) 附加彎曲伸長折算系數(shù) 織物芯帶 （棉布、尼龍、聚酯） 有利 3.2 1.5 正常 3.5 不利 3.8 鋼絲繩芯帶 有利 2.8 1.8 正常 3.0 不利 3.2 資料來源：[2] 4 帶式輸送機部件的選用 3.1傳動滾筒的選型與設(shè)計 圖3-1傳動滾筒結(jié)構(gòu)示意圖 由傳動滾筒所受拉力： N 與傳動滾筒所受最大扭矩： 查《手冊》表6-1選取代號為12080.2傳動滾筒，滾筒長度為1400。其參數(shù)如表3-1。 表3-1傳動滾筒12080.2參數(shù)表

48、 mm 許用扭矩 許用合力 1000 12 73 800 軸承型號 圖號 轉(zhuǎn)動慣量 重量 3520 120A207Y(Z) 7.8 432 資料來源：[2] 3.2 輸送機組合驅(qū)動裝置選擇 由電動機功率： W 帶速V=1.6m/s 以與3.1.2所述的傳動滾筒參數(shù)查《手冊》表7-1選取輸送機代號為Y-ZLY/ZSY12080，驅(qū)動裝置組合號為462的驅(qū)動組合裝置。 3.3驅(qū)動裝置裝配形式選擇 Y-ZLY/ZSY 驅(qū)動裝置的裝配型式有六種，見表3-2，由于該帶式輸

49、送機為下運式，無逆止器，僅裝備有制動器，故選擇5型裝配方式。 表3-2 組合號 電動機規(guī)格型號 功率/kw 制動器規(guī)格型號 逆止器規(guī)格型號 減速器規(guī)格型號 462 Y200L-4 30 - ZSY280-40 聯(lián)軸器規(guī)格型號 總質(zhì)量 /kg 驅(qū)動裝置代號 驅(qū)動裝置 圖號 裝配 形式 - 1054 Q462-5ZZ JQ310Z-Z 5 資料來源：[2] 3.4 輸送帶 由于本輸送機為短距離輸送，輸送距離為200m，為降低成本，故所選用的輸送帶街頭形式為機械街頭。并且，設(shè)計計算部分已經(jīng)得出選用四層尼龍繩芯帶滿足設(shè)計要求，上層橡膠覆蓋

50、層厚度為3.0mm，下層為1.5mm。 3.5托輥 3.6.1 托輥的選型 該設(shè)計采用槽形托輥用于輸送散粒物料的帶式輸送機的上分支，最常用的由三個棍子組成的槽形托輥。由原始尺寸B＝1000mm查《DTⅡA型帶式輸送機設(shè)計選型手冊》查得所需托輥類型，見表4-1： 表3-3 托輥技術(shù)規(guī)格表[2] 托輥類型 托輥直徑（mm） 托輥長度（mm） 軸承號 質(zhì)量（kg） 槽角（°） 圖號 承載槽形托輥 108 380 6205/C4 38.0 35 100C414 緩沖托輥 108 380 6305/C4 49.9 35 100C414H 平行下

51、托輥 108 1105 6205/C4 22 0 100C460 摩擦下調(diào)心托輥 108 590 6205/C4 87.6 - 100C491M 托輥的間距設(shè)計由帶寬B＝800mm，取上托輥間距為1200mm，下托輥間距為3000mm。 3.6.2 托輥的校核 （一）上托輥的校核 所選用的上托輥為槽形托輥，其結(jié)構(gòu)簡圖如下： （1）承載分支的校核 由前設(shè)計計算中已查出： ； ； ； 代入上式得： 查《手冊》表2-74得，上托輥直徑為108mm，長度為380mm，軸承型號為6205/C4，承載能力大于所計算的，故滿足要求。

52、 3.7改向裝置 帶式輸送機采用改向滾筒或改向托輥組來改變輸送帶的運動方向。改向滾筒可用于輸送帶、或＜的方向改變。一般布置在尾部的改向滾筒或垂直重錘式的緊滾筒使輸送帶改向，垂直重錘緊裝置上方滾筒改向，而改向以下一般用于增加輸送帶與傳動滾筒間的圍包角。本設(shè)計中，12號滾筒為增大傳動滾筒包角的該項滾筒，其受力不大，包角小于等于，3號滾筒，5號滾筒為拉緊裝置的改向滾筒，包角為，4號，六號滾筒包角為。．由前述所得的改向滾筒所受的合力，查《DTⅡA帶式輸送機選型手冊》表2-5表6-2得改向滾筒所用的各個型號見表4-3。 表3-4 改向滾筒選型 滾筒編號 直徑（mm） 許用合力（KN）

53、 軸承代號 圖號 2 400 29 22220 100B204(G) 3 500 35 22220 100B105(G) 4 630 64 22224 100B206(G) 5 500 35 22220 100B105(G) 6 630 64 22224 100B206(G) 資料來源：[2] 3.8拉緊裝置 由于本輸送機工作于井上，擁有足夠的空進放置拉緊滾筒重錘以與保證拉緊所需要的行程，故選用重錘直式拉緊裝置。拉緊裝置配重按照《手冊》式（3.10.2）: ──拉緊重錘重力（N）； ──拉緊滾筒合力（N）； ──拉緊滾筒

54、自重（N）。 查表6-32得到重錘拉緊的各項參數(shù)，圖號為D113。 3.9 機架與中間架 槽形托輥軸的兩端加工成矩形，這樣就可以把單個滾筒放進機架中，即可以定位又可以起到固定軸的作用。因為皮帶運輸機的滾筒很多，損壞的也經(jīng)常，當輥子需要維修時，就可以快速取下，以便于維修和更換，對運輸很小，提高了工作效率。這就是快速拆裝的特點。 查《DTⅡA型帶式輸送機選型設(shè)計手冊》表9-5，選用圖示角形傳動滾筒頭架（H型鋼）由輸送機代號12080.2選出具體參數(shù)，圖號為120JA2073 輸送機尾架查《DTⅡA型帶式輸送機選型設(shè)計手冊》選用角型改向滾筒尾架（H型鋼）依據(jù)輸送機代號12080.2查表

55、9-19得到其主要尺寸與圖號為1204061 中間架作為輸送機架的一部分，輸送機架的選型即決定了中間架的型式。 由于本帶式輸送機單位時間輸送量僅為580t/h，故選用輕中型中間架。查《DTⅡA型帶式輸送機選型設(shè)計手冊》表9-32得到其主要參數(shù)，圖號為100JC21Q。 輸送機的機架隨輸送機類型的不同而不同，有落地式和吊掛式，而落地式又有鋼架落地式和繩架落地式，吊掛式有鋼架調(diào)掛式和繩架吊掛式等種類。本皮帶運輸機是屬于DTⅡ型固定式，選用鋼架落地式機架。 該種機架機身機構(gòu)簡單，節(jié)省鋼材，安裝、拆卸方便，不易跑偏等特點。 3.10支腿選型設(shè)計 由于本輸送機械運量為580t/h，運量較小，

56、為節(jié)省成本，該下運帶式輸送機采用輕中型標準系列支腿Ⅰ型支腿，依據(jù)帶寬B=1000mm，查《手冊》表9-38得到支腿主要參數(shù)，其中質(zhì)量為20.4kg圖號位100JC10011。 3.11 導(dǎo)料槽選型 依據(jù)帶寬B=1000mm，托輥直徑，查查《DTⅡA型帶式輸送機選型設(shè)計手冊》表9-42得到λ=矩形口導(dǎo)料槽主要參數(shù)，其中L=2000mm槽體質(zhì)量為217kg，圖號為100M111-2，前簾質(zhì)量為9kg，圖號為100M111-5，后擋板質(zhì)量為29kg，圖號為100M111-6。 3.12卸料裝置選型設(shè)計 由于本帶式輸送機得帶速小于2.5m/s，物料密度小于1600kg，帶寬在500-1400

57、mm之間，且為機械接頭方式，所以選用卸料車卸料。 3.13 電氣與安全保護裝置 安全保護裝置是在輸送機工作中出現(xiàn)故障能進行監(jiān)測和報警的設(shè)備，可使輸送機系統(tǒng)安全生產(chǎn)，正常運行，預(yù)防機械部分的損壞，保護操作人員的安全。此外，還便于集中控制和提高自動化水平。 (1)電氣與安全保護裝置的設(shè)計、制造、運輸與使用等要求，應(yīng)符合有關(guān)國家標準或?qū)I(yè)標準要求，如IEC439《低壓開關(guān)設(shè)備和控制裝置》；GB4720《裝有低壓電器的電控設(shè)備》；GB3797《裝有電子器件的電控設(shè)備》。 (2)電氣設(shè)備的保護：主回路要求有電壓、電流儀表指示器，并有斷路、短路、過流(過載)、缺相、接地等項保護與聲、光報警指示，指

58、示器應(yīng)靈敏、可靠。 (3)安全保護和監(jiān)測；應(yīng)根據(jù)輸送機輸送工藝要求與系統(tǒng)或單機的工況進行選擇，常用的保護和監(jiān)測裝置如下： a．輸送帶跑偏監(jiān)測：一般安裝在輸送機頭部、尾部、中間與需要監(jiān)測的點，輕度跑偏量達5％帶寬時發(fā)出信號并報警，重度跑偏量達l 0％帶寬時延時動作，報警、正常停機。 b．打滑監(jiān)測：用于監(jiān)視傳動滾筒和輸送帶之間的線速度之差，并能報警、自動緊輸送帶或正常停機。 c．超速監(jiān)測：用于下運或下運工況，當帶速達到規(guī)定帶速的l15％~l25％時報警并緊急停機。 d．沿線緊急停機用拉繩開關(guān)，沿輸送機全長在機架的兩側(cè)每隔60m各安裝—組開關(guān)，動作后自鎖、報警、停機。 e．其他料倉堵塞信

59、號、縱向撕裂信號與拉緊、制動信號、測溫信號等，可根據(jù)需要進行選擇。 結(jié)論 本次設(shè)計主要是根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)計標準進行仿形設(shè)計，嚴格依據(jù)設(shè)計標準和有關(guān)規(guī)進行設(shè)計與計算。 設(shè)計的主要成果為： 熟練的掌握了帶式輸送機得結(jié)構(gòu)，工作原理，以與目前國外得發(fā)展趨勢，特別是運煤類的帶式輸送機。 進一步掌握了機械制圖的基本技能，尤其是運用計算機輔助設(shè)計制圖軟件的技能得到進一步提升。 在查閱資料思考設(shè)計的過程中進一步增強了動手實踐能力以與自主學(xué)習(xí)思考的能力。 存在的主要問題： （1） 對部分零件的結(jié)構(gòu)尺寸和安裝尺寸掌握的不夠準確。 （2） 設(shè)計中所采用的方法以與所采用的

60、部件舊，技術(shù)落后，與目前國外的帶式輸送機先進設(shè)計方法相差較遠。 (3) 對帶式輸送機的具體實際的工作狀態(tài)，構(gòu)造缺乏準確的把握。 進一步研究的建議： 根據(jù)實際情況對輸送機整體進行簡化，減小輸送機的重量和體積。 對各個部件進行優(yōu)化設(shè)計，使各部分的功能達到最優(yōu)。 致 本次畢業(yè)設(shè)計是在胡坤老師的親切指導(dǎo)下完成的，從畢業(yè)設(shè)計開始前得寒假，胡老師便讓我主動查找相關(guān)資料，學(xué)期開始又帶我們奔波于各個實習(xí)廠區(qū)之間熟悉帶式輸送機的實際生產(chǎn)加工過程，具體結(jié)構(gòu)以與實際的工作環(huán)境，之后在設(shè)計計算、繪圖、設(shè)計說明書編寫等階段，胡坤老師都不辭辛苦的一遍遍檢查我們的工作，苦口婆心的給我們改正意見，在這里向

61、胡坤老師致意由衷的感。 同時也要感學(xué)校給予我們四年的本科高等教育，使我對機械領(lǐng)域有了深刻的認識并具備了進行帶式輸送機設(shè)計選型的基本能力，在畢業(yè)設(shè)計中也給我們良好的設(shè)計環(huán)境以與豐富的資料查詢，使畢業(yè)設(shè)計得以順利的完成的同時，科研能力，實際動手能力等專業(yè)素質(zhì)得到進一步的提升。 最后感班級同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計過程中給我以真誠的幫助。 參考文獻 [1] 鉞.新型圓管帶式輸送機設(shè)計手冊[M].:化學(xué)工業(yè),2007.1 [2] 起重運輸機械研究所，等.DTⅡ(A)型帶式輸送機設(shè)計手冊[M].：冶金工業(yè),2003.8 [3] 炳文，萬麗榮等.礦上機械[R].：中國礦業(yè)大學(xué)，2010.1 [6] 機

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