　　　带式输送机自它诞生以来，经过200多年不断完善和改进，已进入电力，冶金，煤炭，化工，矿山，港口等各行各业之中。其机构简单，输送物料范围广，输送量大，运距长，对线路适应性强，装卸料十分方便，可靠性高，营运费低廉，基建投资省，耗能低，效率高，维修费少。本设计是对输送带的改造，主要是通过添加线摩擦驱动装置。本论文中主要介绍：首先，对输送带的组成，工作原理和相关参数进行了简单的介绍；其次是介绍线摩擦驱动原理及相关计算原理；最后部分是改造设计计算和校验。本设计中对比了输送带改造中常用的几种方案，最后确定采用用线摩擦驱动装置。设计中主要涉及：胶带的选型（织物层），胶带的检验，辅机长度计算和位置的确定，及辅机的组成！

　　　设本次毕业设计是关于DTⅡ型固定式带式输送机的设计。首先对胶带输送机作了简单的概述；接着分析了胶带输送机的选型原则及计算方法；然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。普通型带式输送机由六个主要部件组成：传动装置，机尾或导回装置，中部机架，拉紧装置以及胶带。最后简单的说明了输送机的安装与维护。目前，胶带输送机正朝着长距离，高速度，低摩擦的方向发展，近年来出现的气垫式胶带输送机就是其中的一个。

　　　本次带式输送机设计代表了计的一般过程, 对今后的选型设计工作有一定的参考价值。

关键字：输送带，电动机，摩擦。

Abstract

　　　The belt conveyer with continue development and improvement has entered all trades and professions such as power, metallurgy, coal, chemical engineering, mine and port since being born for more than 200 years. Its construction is simple , it is broad to transport stockscope, it is big to transport quantity, the length of haul distancehas strong adaptability for line, handling material is very convenient, reliability is high , it can reduce investment inbasicconstruction, high efficiency, low maintenance cost.Theaimofthisdesign is to alter the conveyor belt, mainly throughaddingthelinefriction drive equipment. What is mainly introduced in the present paper is as followed: First, to introduce the composition of conveyor belt, the work principle and the correlated parameter. Second, to introduce the principle of line friction drive and the correlated calculation principle. Finally,to transform the design calculation and verify it. In this design several kind of plans are contrasted which are used to transform the conveyor belt, finally the line friction drive equipment is determined to use with. The design mainly involves: the choosing of adhesive tape (fabric level), the examination of adhesive tape, the length calculation of auxiliary engine and position determination,and auxiliary engine composition!

　　　The design is a graduation project about the belt conveyor. At first, it is introduction about the belt conveyor. Next, it is the principles about choose component parts of belt conveyor. After that the belt conveyor abase on the principle is designed. Then, it is checking computations about main component parts. The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Drive Unit, Jib or Delivery End, Tail Ender Return End. Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt. At last, it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor. Today, long distance, high speed, low friction is the direction of belt conveyor’s development. Air cushion belt conveyor is one of them. There are a lot of wastes in the design of belt conveyor.

Key word：Conveyor belt，electric motor，friction.

前言1

1 带式输送机概述2

1.1 带式输送机的应用2

1.2 带式输送机的分类2

1.3 各种带式输送机的特点3

1.4 带式输送机的发展状况4

1.5 带式输送机的工作原理5

1.6 带式输送机的结构和布置形式7

1.6.1 带式输送机的结构7

1.6.2 布置方式8

1.6.3 运行阻力的计算9

2带式输送机的设计计算12

2.1 已知原始数据及工作条件12

2.2 计算步骤12

2.2.1 带速和槽角的确定:12

2.2.2 承载段运行阻力15

2.2.3 空回段运行阻力16

2.2. 4 最小张力点16

2.2.5 输送点上各点张力的计算17

2.2.6 输送带的强度验算18

2.2.7 传动滚筒直径的确定和滚筒强度的验算20

2.2.8 拉紧装置21

2.2.9 电动机功率和减速器的减速比22

2.2.10 逆止力与电机轴的制动力矩的计算23

3 驱动装置的选用25

3.1 电机的选用25

3.2 减速器的选用26

3.2.1 传动装置的总传动比26

3.2.2 液力偶合器26

3.2.3 联轴器27

4带式输送机部件的选用32

4.1 输送带32

4.1.1 输送带的分类：32

4.1.2 输送带的连接34

4.2 传动滚筒35

4.2.1 传动滚筒的作用及类型35

4.2.2 传动滚筒的选型及设计36

4.2.3 传动滚筒结构37

4.2.4 传动滚筒的设计37

4.2.5 传动滚筒轴的设计计算41

4.3 托辊44

4.3.1 托辊的作用与类型44

4.3.2 托辊的选型48

4.4 制动装置51

4.4.1 制动装置的作用51

4.4.2 制动装置的种类51

4.4.3 制动装置的选型53

4.5 改向装置54

4.6 拉紧装置54

4.6.1 拉紧装置的作用54

4.6.2 张紧装置在使用中应满足的要求55

4.6.3 拉紧装置在过渡工况下的工作特点55

4.6.4 拉紧装置布置时应遵循的原则56

4.6.5 拉紧装置的种类及特点56

4.6.6 拉紧装置的选用58

5其他部件的选用61

5.1 机架与中间架61

5.2 给料装置63

5.2.1 对给料装置的基本要求63

5.2.2 装料段拦板的布置及尺寸63

5.2.3 装料点的缓冲64

5.3 卸料装置65

5.4 清扫装置66

5.5 头部漏斗69

5.6 电气及安全保护装置69

结论71

致谢72

参考文献73

　　　带式输送机是最常用的固体物料的连续输送机，广泛应用于国民经济的各行各业中。

　　　本设计的内容包括：带式输送机的应用、分类、发展状况、工作原理、结构、布置方式、及运行阻力；带式输送机的主要零部件（如滚筒等）的常规设计计算和主要零部件的强度校核，主要包括传动功率和输送带张力的计算和校核；驱动装置的选用；输送机部件的选用，主要有输送带、传动滚筒、托辊、制动装置、该向装置、拉紧装置等。

　　　本设计以经典的基本理论和设计方法为基础，充分吸收参考书中的基本理论及设计方法；收集了具有代表性的设计用图和设计用表。　　　电动机通过联轴器、减速器带动传动滚筒转动或其他驱动机构，借助于滚筒或其他驱动机构与输送带之间的摩擦力，使输送带运动。带式输送机的驱动方式按驱动装置可分为单点驱动方式和多点驱动方式两种。

　　　通用固定式输送带输送机多采用单点驱动方式，即驱动装置集中的安装在输送机长度的某一个位置处，一般放在机头处。单点驱动方式按传动滚筒的数目分，可分为单滚筒和双滚筒驱动。对每个滚筒的驱动又可分为单电动机驱动和多电动机驱动。因单点驱动方式最常用，凡是没有指明是多点驱动方式的，即为单驱动方式，故一般对单点驱动方式，“单点”两字省略。

　　　单筒、单电动机驱动方式最简单，在考虑驱动方式时应是首选方式。在大运量、长距离的钢绳芯胶带输送机中往往采用多电动机驱动。带式输送机常见典型的布置方式如下图1-2所示：　　　1.6.3 运行阻力的计算

　　　输送带的张力包括有拉紧装置所形成的初张力,克服各种阻力所需要的张力及由动载荷所产生的张力。

　　　运行阻力分为直线段、曲线段及其他附加阻力．

　　　如下图所示,运行阻力包括两部分,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总是为正,但由于下滑力引起的阻力在此段输送带向上运行时为正,向下为负。

查1-2表（见通用机械设计）可知，

表1－2　胶带参数

纵向拉伸强度 N/mm　　　　　1000

钢丝绳间距/mm12

带厚/mm16

上覆盖胶厚度/mm6

下覆盖胶厚度/mm6

输送带质量 kg/m23.1　

纵向拉伸强度=1000N/mm；输送带每米质量。

承载段(或称为重段)运行阻力为

　　（２）输送物料：煤；块度 ;

　　（３）输送量：；物流密度=1t/m3

　　（４）输送机长： L=100 m；

（５）倾角： β=16.

当承载段向上运行时,下滑力是正;向上运行时,下滑力是负。

　　　带式输送机装卸块状特别是比重大的矿石时，输送带受很大的冲击力作用。在这种情况下，输送带面层可能被划破，甚至击穿，引起输送带早期报废。理论分析证明，输送带受冲击载荷的大小主要与下列因素有关。即装载点的高度、矿石块的质量及其棱角的形状、托辊的质量、输送带的横向弹性模量以及托辊衬垫的弹性模量，等等。在装料点采用缓冲悬挂托辊组，能大大减轻输送带的动载荷，减少输送带损坏的几率。提出以下几点建议供设计、运输大块物料的输送带输送机装料点时参考：

　　　（１）输送带所受的动载荷随着相互冲击物体质量的减小而减小。在矿石块质量给定的情况下，只要减轻参与冲击作用的托辊组的质量，就可使动载荷减小。借助缓冲装置使托辊组与输送机机架隔离，亦即采用悬挂托辊组，是减轻动载荷的一种有效方法。将悬挂托辊组各托辊之间做成弹性连接，可进一步减轻输送带的动载荷。

　　　（２）当采用动托辊组时，借增多托辊数量和改变几何形状以减少托辊组的折算质量，以及降低给料高度，同样能减轻输送带的动载荷。

　　　（３）给缓冲托辊加衬，是减轻输送带动载荷的及其有效的方法。同时托辊衬垫的弹性模量应大大低于输送带的弹性模量，而且衬垫应具有足够大的厚度（3cm～5cm）。

　　　（４）在不显著增大托辊组重量的条件下，应尽量增大托辊的直径，运输大块坚硬物料的输送带应比普通输送带具有更厚的上、下覆盖胶。

　　　（５）装料点的托辊组间距应在0.4m～0.6m范围内。给料漏斗的安装位置必须保证物料块落到两组托辊之间，而不是落在某一托辊上。

5.3 卸料装置

　　　带式输送机可以在末端卸料，也可在中间卸料，前者不需专门的卸料装置，后者可以采用卸载挡板或卸载小车。

　　　卸载挡板（犁形卸料器）为平直挡板或V形挡板，适用于平皮带输送机，可用来卸件货，也可在一侧或两侧卸货。卸载挡板的结构十分简单，但对输送带的磨损比较厉害，还会增加带条运行阻力，因此对较长的输送带，特别是输送块度大、磨损性大的物料时不宜采用。

　　　为了使卸料挡板能够正常地工作，必须正确的选择它对于带条纵向轴线的倾角。卸料小车装设在长皮带机的水平区段上，由小车车架、两个滚筒和两个跨在皮带机两侧的导向槽组成。卸料小车可沿导轨在皮带机长度方向移动，因此，卸料小车适用于散粒物料在皮带机输送中途的各个卸载点上卸料，物料从卸载小车的上滚筒抛出经导向槽由皮带机的一侧或两侧卸下。

　　　为引导物料流卸载方向和减少粉尘飞扬，在卸料滚筒或卸料小车处要加设罩盖。为使罩盖内表面不受物流过大的冲击，其形状应根据物流抛出的轨迹制作，首先应找出物料与绕在滚筒上的输送带表面的分离点。　

5.4 清扫装置

　　　输送机在运转过程中，不可避免的有部分颗粒和粉料粘在输送带表面，通过卸料装置后不能完全卸净，表面粘有物料的输送带工作面通过下托辊或改向滚筒时，由于物料的积聚而使其直径增大，加剧托辊和输送带的磨损，引起输送带跑偏。而且，不断掉落的物料还污染了场地环境。因此，清扫粘结在输送带表面的物料，对于提高输送带的寿命和保证输送带的正常工作具有重要意义。

　　　弹簧清扫器一般装在头部滚筒的头部滚筒的下方，使输送带进入无载分支前，先将大部分黏附物清扫掉。弹簧压力的大小根据不同物料的粘性进行调节，同时保证弹簧的工作行程为20mm。

　　橡胶合金清扫器是一种新型清扫装置，其结构如下图

　　　　　 3－清扫板 4－金属连板 5－缓冲器 6－调整杆

　　　　　7－调整螺栓 8－支架 9－轴杆

　　　它由清扫板3，金属连板4，橡胶缓冲器5，调整杆6，调节螺栓7，支架8及轴杆9组成。当调节调整螺栓7时，使调整杆逆时针旋转，通过轴杆带动清扫板转动并紧贴在输送带上产生一定的压力。

　　　这种清扫器的优点是：

　　　（１）刮板与输送带摩擦面积小，减少对输送带的磨损，提高了输送带的使用寿命。

　　　（２）清扫板上镶有耐磨硬质合金，寿命长。

　　　（３）清扫器是由数块清扫板组成，如若输送带表面局部黏附的黏结物没被清扫掉时，清扫板跳动不影响其他清扫板工作。

　　　橡胶清扫器有H型和P型两种，可以分别安装在输送机的不同位置上构成复式清扫装置，所以清扫效果好。

　　　对于长距离的带式输送机，近年来出现了输送带翻转清扫法。输送带无载分支在离开头部滚筒后旋转，在进入尾部滚筒之前再往回旋转，恢复原状。采取输送带翻转清扫法能避免弄脏托辊和沿输送机线路撤落黏结物，减轻输送带和托辊的磨损，使下托辊的使用寿命大约增加一倍左右，减少输送带运行阻力，传动功率也相应减少。

　　　此外，在靠近机尾换向滚筒处也安装清扫装置，一般为犁形清扫器，使刮板紧贴输送带的内表面（即回空股输送带的上表面）。清扫装置对双滚筒尤为重要。因为输送带装煤的上表面要与传动滚筒接触，若清扫不净，会使输送带受到损坏或由于煤粉杂质粘结滚筒表面，使输送带过快磨损，对于钢芯绳带则会使钢绳芯断丝。在多电机传动的输送带上，若清扫不净造成两个传动滚筒直径的差异，从而可能造成电机功率分配不均，甚至发生事故。

　　　因为本设计的输送机功率不是太大，距离也不是很远，故采用弹簧清扫装置。　　　本次设计过程所用到的相关知识有：理论力学、材料力学、机械制图、机械原理、机械设计、cad制图等。设计原则是参照已有设计结合自身情况进行。所用到的机构均有模型，对其进行改装重组，设计出适应特定生产要求的设备。通过本次设计学习到输送机的相关知识，主要有输送机各部件的工作原理，各零件的设计要求。

　　　本次设计代表了机械设计的一般过程，让我对机械设计有了更深入的学习与掌握。

参考文献

　[1] 程居山.矿山机械.徐州:中国矿业大学出版社,1997；

[2] 机械设计手册编写组.机械设计手册.化学工业出版社,1987；

[3] 方慎权.煤矿机械.徐州:中国矿业学院出版社,1986；

[4] 潘英.通用机械设计.徐州:中国矿业大学出版社,2002；

[5] 孔庆华,刘传绍.极限测量与测试技术基础.同济大学出版社,2002；

[6] 唐大放,冯晓宁.杨现卿.机械设计工程学.徐州:中国矿业大学出版社,2001；

　[7] 机械电子工业部编.机械产品目录8.机械工业出版社,1991；

[8] 中国纺织大学工程图学教研室.画法几何及工程制图.上海科技出版社,2000；

　[9] 焦作矿业学院，煤矿机械传动设计，煤炭工业出版社，1979；

　[10] 候志学，矿山运输机械，冶金工业出版社，1996；

　[11] 纪名贵，机械设计，高等教育出版社，2004。

槽形托辊.gif

传动滚筒.gif

传动滚筒轴.gif

大轴承座.gif

高支腿.gif

机架.gif

驱动装置.gif

总装图.gif

内容简介：: 河南理工大学万方科技学院本科毕业设计（论文）开题报告题目名称DTII型固定式带式输送机学生姓名专业班级07机设1班学号一、选题的目的和意义：DT型皮带机主要用于输送煤炭、矿石、沙石、谷物等散装物料。其在连续装卸条件下能实现连续运输，所以生产率较高；另外皮带传送机结构简单，设备费用低；工作平稳可靠、噪音小，输送距离长，输送量大，能源消耗少；其应用范围相当广泛，遍及矿山、冶金、化工、建筑、轻工、港口和车站货场，并能适应在各种恶劣工作环境下工作，包括潮湿、泥泞、粉尘多等。所以他已经是国民经济中不可或缺的关键设备，加之国际互联网络化的实现又大大缩短了带式输送机的设计、开发、制造、销售的周期，使他更加具有竞争力。目前带式输送机已经成为露天矿和地下矿的联合运输系统中重要的组成部分。选择本课题是为了更好的研究带式输送机的工作原理，发现技改及其不足之处，为以后的学习打下夯实的基础二、国内外研究综述：国外带式输送机技术的发展很快，其主要表现在两个方面。一方面是带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型。另一方面是带式输送机本身的技术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型带式输送机，已成为发展的主要方向。其核心技术是开发应用了带式输送机动态分析与监控技术，提高了带式输送机的运行性能和可靠性。我国生产制造的带式输送机的品种类型较多。在八五期间通过国家一条龙日产万吨综采设备项目的实施，带式输送机的水平有了很大提高。煤矿井下用大功率长距离带式输送机的关键技术研究和新产品开发都取得了很大进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备，高产高效工作面顺曹可伸缩带式输送机等三、毕业设计（论文）所用的主要技术与方法：认真学习基础知识，阅读各类中外文献，了解带式输送机国内的发展状况和发展方向，为做设计打下一个良好的基础。随后通过毕业实习对带式输送机有一个感性认识。最后查阅图书文献，网络资料借鉴，书面计算与画图分析。四、主要参考文献与资料获得情况：1袁纽运输机械设计选用手册化学工业出版社19992夏炽宇.胶带运输机在电厂中应用情况与技术要求，19913中国矿业学院.矿山运输机械.煤炭工业出版社，19874于学谦.矿山运输机械.中国矿业大学出版社，20045 杨复兴.胶带输送机结构、原理与计算.煤炭工业出版社，19836 张钺.新型带式输送机设计手册.冶金工业出版社，20037 周广林.机械工程基础.黑龙江人民出版社，20008 徐灏.机械设计手册.第四卷.机械工业出版社，19929任嘉卉.公差配合.机械工业出版社，199310 甘永力.几何量公差与检测.上海科学技术出版社，200311 梁德本，叶玉驹.机械制图手册.第2版.机械工业出版社，200012 成大先.机械设计手册.单行本（减速器、电机与电器）.化学工业出版社，199613黄大巍现代起重运输机械化学工业出版社200614钟雯机械类课程设计、毕业设计与选题精选化学工业出版社15梁庚煌运输机械手册化学工业出版社五、毕业设计（论文）进度安排（按周说明）1.了解设计内容，查阅资料图书，完成开题报告 1周2.毕业实习 2周3.设计理论学习，初步设计与部件选择 1周4.计算与绘图 1周5.整理资料编写说明书 1周6准备毕业答辩 1周六、指导教师审批意见：指导教师：（签名）年月日 4河南理工大学万方科技学院本科毕业论文摘要带式输送机自它诞生以来，经过200多年不断完善和改进，已进入电力，冶金，煤炭，化工，矿山，港口等各行各业之中。其机构简单，输送物料范围广，输送量大，运距长，对线路适应性强，装卸料十分方便，可靠性高，营运费低廉，基建投资省，耗能低，效率高，维修费少。本设计是对输送带的改造，主要是通过添加线摩擦驱动装置。本论文中主要介绍：首先，对输送带的组成，工作原理和相关参数进行了简单的介绍；其次是介绍线摩擦驱动原理及相关计算原理；最后部分是改造设计计算和校验。本设计中对比了输送带改造中常用的几种方案，最后确定采用用线摩擦驱动装置。设计中主要涉及：胶带的选型（织物层），胶带的检验，辅机长度计算和位置的确定，及辅机的组成！设本次毕业设计是关于DT型固定式带式输送机的设计。首先对胶带输送机作了简单的概述；接着分析了胶带输送机的选型原则及计算方法；然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。普通型带式输送机由六个主要部件组成：传动装置，机尾或导回装置，中部机架，拉紧装置以及胶带。最后简单的说明了输送机的安装与维护。目前，胶带输送机正朝着长距离，高速度，低摩擦的方向发展，近年来出现的气垫式胶带输送机就是其中的一个。本次带式输送机设计代表了计的一般过程, 对今后的选型设计工作有一定的参考价值。关键字：输送带，电动机，摩擦。 AbstractThe belt conveyer with continue development and improvement has entered all trades and professions such as power, metallurgy, coal, chemical engineering, mine and port since being born for more than 200 years. Its construction is simple , it is broad to transport stockscope, it is big to transport quantity, the length of haul distancehas strong adaptability for line, handling material is very convenient, reliability is high , it can reduce investment inbasicconstruction, high efficiency, low maintenance cost.Theaimofthisdesign is to alter the conveyor belt, mainly throughaddingthelinefriction drive equipment. What is mainly introduced in the present paper is as followed: First, to introduce the composition of conveyor belt, the work principle and the correlated parameter. Second, to introduce the principle of line friction drive and the correlated calculation principle. Finally,to transform the design calculation and verify it. In this design several kind of plans are contrasted which are used to transform the conveyor belt, finally the line friction drive equipment is determined to use with. The design mainly involves: the choosing of adhesive tape (fabric level), the examination of adhesive tape, the length calculation of auxiliary engine and position determination,and auxiliary engine composition!The design is a graduation project about the belt conveyor. At first, it is introduction about the belt conveyor. Next, it is the principles about choose component parts of belt conveyor. After that the belt conveyor abase on the principle is designed. Then, it is checking computations about main component parts. The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Drive Unit, Jib or Delivery End, Tail Ender Return End. Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt. At last, it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor. Today, long distance, high speed, low friction is the direction of belt conveyors development. Air cushion belt conveyor is one of them. There are a lot of wastes in the design of belt conveyor. Key word：Conveyor belt，electric motor，friction.73目录前言11 带式输送机概述21.1 带式输送机的应用21.2 带式输送机的分类21.3 各种带式输送机的特点31.4 带式输送机的发展状况41.5 带式输送机的工作原理51.6 带式输送机的结构和布置形式71.6.1 带式输送机的结构71.6.2 布置方式81.6.3 运行阻力的计算92带式输送机的设计计算122.1 已知原始数据及工作条件122.2 计算步骤122.2.1 带速和槽角的确定:122.2.2 承载段运行阻力152.2.3 空回段运行阻力162.2. 4 最小张力点162.2.5 输送点上各点张力的计算172.2.6 输送带的强度验算182.2.7 传动滚筒直径的确定和滚筒强度的验算202.2.8 拉紧装置212.2.9 电动机功率和减速器的减速比222.2.10 逆止力与电机轴的制动力矩的计算233 驱动装置的选用253.1 电机的选用253.2 减速器的选用263.2.1 传动装置的总传动比263.2.2 液力偶合器263.2.3 联轴器274带式输送机部件的选用324.1 输送带324.1.1 输送带的分类：324.1.2 输送带的连接344.2 传动滚筒354.2.1 传动滚筒的作用及类型354.2.2 传动滚筒的选型及设计364.2.3 传动滚筒结构374.2.4 传动滚筒的设计374.2.5 传动滚筒轴的设计计算414.3 托辊444.3.1 托辊的作用与类型444.3.2 托辊的选型484.4 制动装置514.4.1 制动装置的作用514.4.2 制动装置的种类514.4.3 制动装置的选型534.5 改向装置544.6 拉紧装置544.6.1 拉紧装置的作用544.6.2 张紧装置在使用中应满足的要求554.6.3 拉紧装置在过渡工况下的工作特点554.6.4 拉紧装置布置时应遵循的原则564.6.5 拉紧装置的种类及特点564.6.6 拉紧装置的选用585其他部件的选用615.1 机架与中间架615.2 给料装置635.2.1 对给料装置的基本要求635.2.2 装料段拦板的布置及尺寸635.2.3 装料点的缓冲645.3 卸料装置655.4 清扫装置665.5 头部漏斗695.6 电气及安全保护装置69结论71致谢72参考文献73前言带式输送机是最常用的固体物料的连续输送机，广泛应用于国民经济的各行各业中。本设计的内容包括：带式输送机的应用、分类、发展状况、工作原理、结构、布置方式、及运行阻力；带式输送机的主要零部件（如滚筒等）的常规设计计算和主要零部件的强度校核，主要包括传动功率和输送带张力的计算和校核；驱动装置的选用；输送机部件的选用，主要有输送带、传动滚筒、托辊、制动装置、该向装置、拉紧装置等。本设计以经典的基本理论和设计方法为基础，充分吸收参考书中的基本理论及设计方法；收集了具有代表性的设计用图和设计用表。 1 带式输送机概述1.1 带式输送机的应用带式输送机是连续运输机的一种，连续运输机是固定式或运移式起重运输机中主要类型之一，其运输特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流，靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送。在工业、农业、交通等各企业中,连续运输机是生产过程中组成有节奏的流水作业运输线不可缺少的组成部分。连续运输机可分为:(1)具有挠性牵引物件的输送机,如带式输送机,板式输送机,刮板输送机,斗式输送机、自动扶梯及架空索道等;(2)不具有挠性牵引物件的输送机,如螺旋输送机、振动输送机等;(3)管道输送机(流体输送),如气力输送装置和液力输送管道.其中带输送机是连续运输机中是使用最广泛的, 带式输送机运行可靠，输送量大，输送距离长，维护简便，适应于冶金煤炭，机械电力，轻工，建材，粮食等各个部门。 1.2 带式输送机的分类带式输送机分类方法有多种,按运输物料的输送带结构可分成两类,一类是普通型带式输送机,这类带式输送机在输送带运输物料的过程中,上带呈槽形,下带呈平形,输送带有托辊托起,输送带外表几何形状均为平面;另外一类是特种结构的带式输送机,各有各的输送特点.其简介如下: 1.3 各种带式输送机的特点（）QD80轻型固定式带输送机 QD80轻型固定式带输送机与TD型相比,其带较薄、载荷也较轻,运距一般不超过100m,电机容量不超过22kw.（）它属于高强度带式输送机,其输送带的带芯中有平行的细钢绳，一台运输机运距可达几公里到几十公里.（）U形带式输送机它又称为槽形带式输送机,其明显特点是将普通带式输送机的槽形托辊角由提高到使输送带成U形.这样一来输送带与物料间产生挤压,导致物料对胶带的摩擦力增大,从而输送机的运输倾角可达25.（）管形带式输送机 U形带式输送带进一步的成槽,最后形成一个圆管状,即为管形带式输送机,因为输送带被卷成一个圆管,故可以实现闭密输送物料,可明显减轻粉状物料对环境的污染,并且可以实现弯曲运行.（）气垫式带输送机其输送带不是运行在托辊上的,而是在空气膜(气垫)上运行,省去了托辊,用不动的带有气孔的气室盘形槽和气室取代了运行的托辊,运动部件的减少,总的等效质量减少,阻力减小,效率提高,并且运行平稳,可提高带速.但一般其运送物料的块度不超过300mm.增大物流断面的方法除了用托辊把输送带强压成槽形外,也可以改变输送带本身,把输送带的运载面做成垂直边的,并且带有横隔板，一般把垂直侧挡边作成波状,故称为波状带式输送机,这种机型适用于大倾角,倾角在30以上,最大可达90.（）压带式带输送机它是用一条辅助带对物料施加压力.这种输送机的主要优点是:输送物料的最大倾角可达90,运行速度可达6m/s,输送能力不随倾角的变化而变化,可实现松散物料和有毒物料的密闭输送.其主要缺点是结构复杂、输送带的磨损增大和能耗较大。（）钢绳牵引带式输送机它是无际绳运输与带式运输相结合的产物,既具有钢绳的高强度、牵引灵活的特点,又具有带式运输的连续、柔性的优点。1.4 带式输送机的发展状况目前带式输送机已广泛应用于国民经经济各个部门,近年来在露天矿和地下矿的联合运输系统中带式输送机又成为重要的组成部分.主要有:钢绳芯带式输送机、钢绳牵引胶带输送机和排弃场的连续输送设施等。这些输送机的特点是输送能力大(可达30000t/h),适用范围广(可运送矿石,煤炭,岩石和各种粉状物料,特定条件下也可以运人),安全可靠,自动化程度高,设备维护检修容易,爬坡能力大(可达16),经营费用低,由于缩短运输距离可节省基建投资。目前,带式输送机的发展趋势是:大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水平转弯,合理使用胶带张力,降低物料输送能耗,清理胶带的最佳方法等.我国已于1978年完成了钢绳芯带式输送机的定型设计.钢绳芯带式输送机的适用范围：（）适用于环境温度一般为C;在寒冷地区驱动站应有采暖设施;（）可做水平运输,倾斜向上不超过 (16)和向下()运输不超过,也可以转弯运输;运输距离长,单机输送可达15km；（）可露天铺设,运输线可设防护罩或设通廊；（）输送带伸长率为普通带的1/5左右;其使用寿命比普通胶带长;其成槽性好;运输距离大。1.5 带式输送机的工作原理带式输送机又称胶带运输机,其主要部件是输送带,亦称为胶带,输送带兼作牵引机构和承载机构.带式输送机组成及工作原理如图1-1所示 ,它主要包括一下几个部分:输送带(通常称为胶带) 、托辊及中间架、滚筒拉紧装置、制动装置、清扫装置和卸料装置等.图1-1 带式输送机简图1张紧装置 2装料装置 3犁形卸料器 4槽形托辊5输送带 6机架 7传动滚筒 8卸料器9清扫装置 10平行托辊 11空段清扫器 12减速器输送带5绕经传动滚筒7和机尾换向滚筒1形成一个无极的环形带.输送带的上、下两部分都支承在托辊上.拉紧装置给输送带以正常运转所需要的拉紧力.工作时,传动滚筒通过它和输送带之间的摩擦力带动输送带运行.物料从装载点装到输送带上,形成连续运动的物流,在卸载点卸载.一般物料是装载到上带(承载段)的上面,在机头滚筒(在此,即是传动滚筒)卸载,利用专门的卸载装置也可在中间卸载。普通型带式输送机的机身的上带是用槽形托辊支撑,以增加物流断面积,下带为返回段(不承载的空带)一般下托辊为平托辊.带式输送机可用于水平、倾斜和垂直运输.对于普通型带式输送机倾斜向上运输,其倾斜角不超过18,向下运输不超过15。输送带是带式输送机部件中最昂贵和最易磨损的部件.当输送磨损性强的物料时,如铁矿石等,输送带的耐久性要显著降低。提高传动装置的牵引力可以从以下三个方面考虑：（）增大拉紧力。增加初张力可使输送带在传动滚筒分离点的张力增加，此法提高牵引力虽然是可行的。但因增大必须相应地增大输送带断面，这样导致传动装置的结构尺寸加大，是不经济的。故设计时不宜采用。但在运转中由于运输带伸长，张力减小，造成牵引力下降，可以利用拉紧装置适当地增大初张力，从而增大，以提高牵引力。（）增加围包角对需要牵引力较大的场合，可采用双滚筒传动，以增大围包角。（）增大摩擦系数其具体措施可在传动滚筒上覆盖摩擦系数较大的衬垫，以增大摩擦系数。通过对上述传动原理的阐述可以看出，增大围包角是增大牵引力的有效方法。故在传动中拟采用这种方法。1.6 带式输送机的结构和布置形式 1.6.1 带式输送机的结构带式输送机主要由以下部件组成：头架、驱动装置、传动滚筒、尾架、托辊、中间架、尾部改向装置、卸载装置、清扫装置、安全保护装置等。输送带是带式输送机的承载构件，带上的物料随输送带一起运行，物料根据需要可以在输送机的端部和中间部位卸下。输送带用旋转的托棍支撑，运行阻力小。带式输送机可沿水平或倾斜线路布置。使用光面输送带沿倾斜线路布置时，不同物料的最大运输倾角是不同的，如下表1-1所示：表1-1 不同物料的最大运角物料种类角度物料种类角度煤块18 筛分后的石灰石12煤块20 干沙15筛分后的焦碳17 未筛分的石块180350mm矿石16 水泥200200mm油田页岩22干松泥土20由于带式输送机的结构特点决定了其具有优良性能，主要表现在：运输能力大，且工作阻力小，耗电量低，约为刮板输送机的1/3到1/5；由于物料同输送机一起移动，同刮板输送机比较，物料破碎率小；带式输送机的单机运距可以很长，与刮板输送机比较，在同样运输能力及运距条件下，其所需设备台数少，转载环节少，节省设备和人员，并且维护比较简单。由于输送带成本高且易损坏，故与其它设备比较，初期投资高且不适应输送有尖棱的物料。输送机年工作时间一般取45005500小时。当二班工作和输送剥离物，且输送环节较多，宜取下限；当三班工作和输送环节少的矿石输送，并有储仓时，取上限为宜。1.6.2 布置方式电动机通过联轴器、减速器带动传动滚筒转动或其他驱动机构，借助于滚筒或其他驱动机构与输送带之间的摩擦力，使输送带运动。带式输送机的驱动方式按驱动装置可分为单点驱动方式和多点驱动方式两种。通用固定式输送带输送机多采用单点驱动方式，即驱动装置集中的安装在输送机长度的某一个位置处，一般放在机头处。单点驱动方式按传动滚筒的数目分，可分为单滚筒和双滚筒驱动。对每个滚筒的驱动又可分为单电动机驱动和多电动机驱动。因单点驱动方式最常用，凡是没有指明是多点驱动方式的，即为单驱动方式，故一般对单点驱动方式，“单点”两字省略。单筒、单电动机驱动方式最简单，在考虑驱动方式时应是首选方式。在大运量、长距离的钢绳芯胶带输送机中往往采用多电动机驱动。带式输送机常见典型的布置方式如下图1-2所示：图1-2 带式输送机典型布置方式1.6.3 运行阻力的计算输送带的张力包括有拉紧装置所形成的初张力,克服各种阻力所需要的张力及由动载荷所产生的张力。运行阻力分为直线段、曲线段及其他附加阻力如下图所示,运行阻力包括两部分,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总是为正,但由于下滑力引起的阻力在此段输送带向上运行时为正,向下为负。查1-2表（见通用机械设计）可知，表12胶带参数纵向拉伸强度 N/mm1000钢丝绳间距/mm12带厚/mm16上覆盖胶厚度/mm6下覆盖胶厚度/mm6输送带质量 kg/m23.1纵向拉伸强度=1000N/mm；输送带每米质量。承载段(或称为重段)运行阻力为因为所以式中当承载段向上运行时,下滑力是正;向上运行时,下滑力是负。同样,输送带回空段阻力为式中当承载段向上运行时,回空段是向下运行的,此时,回空段向下滑力为负;反之,回空段的下滑力为正。同时选出托辊间距，=3m。当承载段向上运行时,回空段是向下运行的,此时,回空段向下滑力为负;反之,回空段的下滑力为正。2带式输送机的设计计算2.1 已知原始数据及工作条件（）采区上山运煤,带式输送机布置形式及尺寸如图2-1所示图2-1 带式输送机布置形式及尺寸示意图（）输送物料：煤；块度 ;（）输送量：；物流密度=1t/m3（）输送机长： L=100 m；（）倾角： =2.2 计算步骤2.2.1 带速和槽角的确定:按给定的工作条件,取原煤的堆积角为20。带式输送机的最大运输能力计算公式为式中：输送量（；带速（；物流密度；带速选择原则：（）输送量大、输送带较宽时，应选择较高的带速。（）较长的水平输送机，应选择较高的带速；输送机倾角愈大，输送距离愈短，则带速应愈低。（）物料易滚动、粒度大、磨琢性强的，或容易扬尘的以及环境卫生条件要求较高的，宜选用较低带速。（）一般用于给了或输送粉尘量大时，带速可取0.8m/s1m/s；或根据物料特性和工艺要求决定。（）人工配料称重时，带速不应大于1.25m/s。（）采用犁式卸料器时，带速不宜超过2.0m/s。（）采用卸料车时，带速一般不宜超过2.5m/s；当输送细碎物料或小块料时，允许带速为3.15m/s。（）有计量秤时，带速应按自动计量秤的要求决定。（）输送成品物件时，带速一般小于1.25m/s。带速与带宽、输送能力、物料性质、块度和输送机的线路倾角有关.当输送机向上运输时，倾角大，带速应低；下运时，带速更应低；水平运输时，可选择高带速.带速的确定还应考虑输送机卸料装置类型，当采用犁式卸料车时，带速不宜超过3.15m/s. 考虑山上的工作条件取带速为2 m/s; 故所选的槽形物料断面面积 A=0.234m2, 选槽角=,动积角=300。试中 r-物流密度，t/; -倾斜系数，对普通带可在下表中查得;q-物流每米质量，kg/m;v -速度，m/s; 表2-1 倾斜系数表倾角/（）246810121416182010.990.980.970.950.930.910.890.850.81图2-2 槽形托辊的带上物料堆积截面查表4-16各种带宽适用的最大块度(mm)带宽5006508001000120014001600最大块度100150200300350350350初选带宽为B=1200mm NN-150 Z=5层上胶厚4.5mm 下胶厚1.5mm2.2.2 承载段运行阻力由式物流每米质量故可算得 = 表2-2 常用的托辊阻力系数工作条件平行托辊Wk槽型托辊wz 室内清洁,干燥,无磨损性尘土0.0180.02 室内潮湿,温度正常,有少量磨损性尘土0.0250.03室外工作,有大量磨损性尘土,污染摩檫表面0.0350.04查表2-2得,=0.04代入表达试求得 =（208.3+23.1+31.3）1000.04 +(208.3+23.1) 100 9.81=75.327kN2.2.3 空回段运行阻力表2-3 DX型托辊组转动部分质量托辊形式800（带宽B）10001200140016018002000上托辊槽型铸铁座冲压座14112217252047507072下托辊平型铸铁座冲压座12111715201839426165查表2-2 得，带入表达式求得2.2. 4 最小张力点由上式计算可知，因空回段运行阻力为负值，所以最小张力点是下图中的3点。2.2.5 输送点上各点张力的计算（）由悬垂度条件确定4点的张力由式（）由逐点计算法计算各点的张力，因为表2-4 分离点张力系数表轴承类型近900 围包角近1800 围包角滑动轴承1.03-1.041.05-1.06滚动轴承1.02-1.031.04-1.05故有用摩擦条件来验算传动滚筒分离点与相遇点张力的关系设：为包角滚筒，每个滚筒与输送带的为包角为。选摩擦系数：=0.25，并取摩擦力备用，。由式式中 n- 摩擦力备用系数，一般 -输送带与传动滚筒间的摩擦系数；-输送带与两个滚筒的为包角之和。故摩擦条件满足。2.2.6 输送带的强度验算（）输送带的计算安全系数由式。（）输送带的许用安全系数表2-6 基本安全系数与表带芯材料工作条件基本安全系数m0弯曲伸长系数cw有利3.2织物芯带正常3.51.5不利3.8有利2.8刚绳芯带正常31.8有利3.2可知=3.0，=1.8，取=1.2，=0.95，得（）输送带强度脸算因mm，故所选输送带满足强度要求。通过以上的计算结果可知，；故ST1000是满足要。表2-7钢丝绳输送带技术规格输送带型号 ST1000钢丝绳最大直径/mm4纵向拉伸强度N/mm1000钢丝绳间距/mm12带厚/mm16上覆盖胶厚度/mm6下覆盖胶厚度/mm6输送带质量kg/m223.1 表2-7可知,ST1000钢绳芯带中钢绳直径为。2.2.7 传动滚筒直径的确定和滚筒强度的验算（）考虑到比压及摩擦条件的滚筒最小直径计算时，可两滚筒分开算，以可一起来算。由式=（）按钢绳芯带绳芯中的纲绳直径与滚筒直径的比值，由式：要求 D150d=1504=600mm,可采用直径为D=630mm的滚筒.（）验算滚筒的比压比压要按相遇点滚筒承受的比压来算，因此滚筒所承受的比压较大。按最不利的情况来考虑，设总的牵引力由两滚筒均分，各传递一半牵引力。总的牵引力=94.13-19.593=74.537kN。其分离点所承受的拉力。由式Mpa0.7Mpa因为0.7Mpa，故通用设计的滚筒强度是足够的，不必再进行强度验算。2.2.8 拉紧装置拉紧装置行程由式式中拉紧装置行程，；输送机长度，；输送带的弹性延伸率; 输送带的悬垂度率; 2-9 钢绳芯带接头长度型号ST-630ST-800ST-1000ST-1250ST-1600ST-2000ST-2500钢绳直径d33.544.5567.5接头长度6006507001250135014501550 2-8 常用输送带的延伸率与接头长度表胶带种类弹性延伸率悬垂度率接头长度面帆布带0.010.0012尼龙胶带0.020.012钢绳芯胶带0.00250.001表（2-9）值+1查上表选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 电动机功率和减速器的减速比电动机功率，由式式中动力系数，=1.151.2.减速器效率，-0.850.9.按两滚筒的功率为，可选用1台L同步转数为1000r/min的5kW的电动机。由式。式中 -电动机的同步转数，一般取=1500r/min,1000r/min,750r/min; 传动滚筒的直径，m. -输送带的速度，m/s.减速器的减速比为：。2.2.10 逆止力与电机轴的制动力矩的计算向上运输且倾角较大，停车时会出现逆转，所需的逆止力，由式电机轴上制动力矩由式式中 D传动滚筒直径； K-安全制动系数，K=1.25； -电动机到传动滚筒间的传动效率,=0.850.9；i -减速器的减速比。3 驱动装置的选用带式输送机的负载是一种典型的恒转矩负载，而且不可避免地要带负荷起动和制动。电动机的起动特性与负载的起动要求不相适应在带式输送机上比较突出，一方面为了保证必要的起动力矩，电机起动时的电流要比额定运行时的电流大67倍，要保证电动机不因电流的冲击过热而烧坏，电网不因大电流使电压过分降低，这就要求电动机的起动要尽量快，即提高转子的加速度，使起动过程不超过35s。驱动装置是整个皮带输送机的动力来源，它由电动机、偶合器，减速器、联轴器、传动滚筒组成。驱动滚筒由一台或两台电机通过各自的联轴器、减速器、和链式联轴器传递转矩给传动滚筒。减速器有二级、三级及多级齿轮减速器，第一级为直齿圆锥齿轮减速传动，第二级为斜齿圆柱齿轮降速传动，联接电机和减速器的连轴器有两种，一是弹性联轴器，一种是液力联轴器。为此，减速器的锥齿轮也有两种；用弹性联轴器时，用第一种锥齿轮，轴头为平键连接；用液力偶合器时，用第二种锥齿轮，轴头为花键齿轮联接。传动滚筒采用焊接结构，主轴承采用调心轴承，传动滚筒的机架与电机、减速器的机架均安装在固定大底座上面，电动机可安装在机头任一侧。3.1 电机的选用电动机额定转速根据生产机械的要求而选定，一般情况下电动机的转速不低于500r/min，因为功率一定时，电动机的转速低，其尺寸愈大，价格愈贵，而效率较低。若电机的转速高，则极对数少，尺寸和重量小，格也低。本设计皮带机所采用的电动机的总功率为221kw，所以需选用功率为250kw的电机，拟采用L型电动机，该型电机转矩大，性能良好，可以满足要求。3.2 减速器的选用本次设计选用 DCY 315-40型二级硬齿面圆锥-圆柱齿轮减速器,传动比为15.8第一级为螺旋齿轮、第二级为斜齿和直齿圆柱齿轮传动，其展开简图如下：图31 减速器示意图电动机和I轴之间，III轴和传动滚筒之间用的都是联轴器，故传动比都是1。3.2.1 传动装置的总传动比由以上电机选择可知电机转速则工作转速=1000r/min,因减速器的标准减速比为=35.3,可求得r/min。3.2.2 液力偶合器液力传动与液压传动一样，都是以液体作为传递能量的介质，同属液体传动的范畴，二者的重要区别在于，液压传动是通过工作腔容积的变化，是液体压力能改变传递能量的；液力传动是利用旋转的叶轮工作，输入轴与输出轴为非刚性连接，通过液体动能的变化传递能量，传递的纽矩与其转数的平方成正比目前，在带式输送机的传动系统中，广泛使用液力偶合器，它安装在输送机的驱动电机与减速器之间，电动机带动泵轮转动，泵轮内的工作液体随之旋转，这时液体绕泵轮轴线一边作旋转运动，一边因液体受到离心力而沿径向叶片之间的通道向外流动，到外缘之后即进入涡轮中，泵轮的机械能转换成液体的动能，液体进去涡轮后，推动涡轮旋转，液体被减速降压，液体的动能转换成涡轮的机械能而输出作功它是依靠液体环流运动传递能量的，而产生环流的先决条件是泵轮的转速大于涡流转速，即而者之间存在转速差液力传动装置除煤矿机械使用外，还广泛用于各种军用车辆，建筑机械，工程机械，起重机械，载重汽车小轿车和舰艇上，它所以获得如此广泛的应用，原因是它具有以下多种优点：（）能提高设备的使用寿命由于液力转动的介质是液体，输入轴与输出轴之间用非刚性连接，故能将外载荷突然骤增或骤减造成的冲击和振动消除或部分消除，转化为连续连续渐变载荷，从而延长机器的使用寿命这对处于恶劣条件下工作的煤矿机械具有这样意义（）有良好的启动性能由于泵轮扭矩与其转速的平方成正比，故电动机启动时其负载很小，起动较快，冲击电流延续时间短，减少电机发热（）良好的限矩保护性能（）使多电机驱动的设备各台电机负荷分配趋于均匀3.2.3 联轴器本次驱动装置的设计中，较多的采用联轴器，这里对其做简单介绍：联轴器是机械传动中常用的部件。它用来把两轴联接在一起，机器运转时两轴不能分离；只有在机器停车并将联接拆开后，两轴才能分离。联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差、承载后的变形以及温度变化的影响等，往往不能保证严格的对中，而是存在着某种程度的相对位移。这就要求设计联轴器时，要从结构上采取各种不同的措施，使之具有适应一定范围的相对位移的性能。根据对各种相对位移有无补偿能力（即能否在发生相对位移条件下保持联接的功能），联轴器可分为刚性联轴器（无补偿能力）和挠性联轴器（有补偿能力）两大类。挠性联轴器又可按是否具有弹性元件分文无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器两个类别。刚性联轴器这类联轴器有套筒式、夹壳式和凸缘式等。凸缘联轴器是把两个带有凸缘的半联轴器联成一体，以传递运动和转矩。凸缘联轴器的材料可用灰铸铁或碳钢，重载时或圆周速度大于30m/s时应用铸钢或碳钢。由于凸缘联轴器属于刚性联轴器，对所联两轴的相对位移缺乏补偿能力，故对两轴对中性的要求很高。当两轴有相对位移存在时，就会在机件内引起附加载荷，使工作情况恶化，这是它的主要缺点。但由于构造简单、成本低、可传递较大转矩，故当转速低、无冲击、轴的刚性大、对中性较好时亦常采用。挠性联轴器（）无弹性元件的挠性联轴器这类联轴器因具有挠性，故可补偿两轴的相对位移。但因无弹性元件，故不能缓冲减振。常用的有以下几种：十字滑块联轴器十字滑块联轴器由两国在端面上开有凹槽的半联轴器和一个两面带有凸牙的中间盘所组成。因凸牙可在凹槽中滑动，故可补偿安装及运转时两轴间的相对位移。这种联轴器零件的材料可用45钢，工作表面须进行热处理，以提高其硬度；要求较低时也可用Q275钢，不进行热处理。为了减少摩擦及磨损，使用时应从中间盘的油孔中注油进行润滑。因为半联轴器与中间盘组成移动副，不能发生相对转动，故主动轴与从动轴的角速度应相等。但在两轴间有相对位移的情况下工作时，中间盘就会产生很大的离心力，从而增大动载荷及磨损。因此选用时应注意其工作转速不得大于规定值。这种联轴器一般用于转速,轴的刚度较大，且无剧烈冲击处。效率，这里为摩擦系数，一般取为0.120.25；为两轴间径向位移量，单位为；为轴径，单位为。滑块联轴器这种联轴器与十字滑块联轴器相似，只是两边半联轴器上的沟槽很宽，并把原来的中间盘改为两面不带凸牙的方形滑块，且通常用夹布胶木制成。由于中间滑块的质量减小，又具有较高的极限转速。中间滑块也可用尼龙6制成，并在配制时加入少量的石墨或二硫化钼，以便在使用时可以自行润滑。这种联轴器结构简单，尺寸紧凑，适用于小功率、高转速而无剧烈冲击处。十字轴式万向联轴器这种联轴器可以允许两轴间有较大的夹角（夹角最大可达），而且在机器运转时，夹角发生改变仍可正常传动；但当过大时，传动效率会显著降低。这种联轴器的缺点是：当主动轴角速度为常数时，从动轴的角速度并不是常数，而是在一定范围内变化，因而在传动中将产生附加动载荷。为了改善这种情况，常将十字轴式万向联轴器成队使用。这种联轴器结构紧凑，维护方便，广泛应用于汽车、多头钻床等机器的传动系统中。小型十字轴式万向联轴器已标准化，设计时可按标准选用。齿式联轴器这种联轴器能传递很大的转矩，并允许有较大的偏移量，安装精度要求不高；但质量较大，成本较高，在重型机械中广泛使用。滚子链联轴器滚子链联轴器的特点是结构简单，尺寸紧凑，质量小，装拆方便，维修容易、价廉并具有一定的补偿性能和缓冲性能，但因链条的套筒与其相配件间存在间隙，不宜用于逆向传动、起动频繁或立轴传动。同时由于受离心力影响也不宜用于高速传动。（）有弹性元件的挠性联轴器这类联轴器因装有弹性元件，不仅可以补偿两轴间的相对位移，而且具有缓冲减振的能力。弹性元件所能储存的能量愈多，则联轴器的缓冲能力愈强；弹性元件的弹性滞后性能与弹性变形时零件间的摩擦功愈大，则联轴器的减振能力愈好。弹性套柱销联轴器这种联轴器的构造与凸缘联轴器相似，只是套有弹性套的柱销代替了联接螺栓。因为通过蛹状的弹性套传递转矩，故可缓冲减振。这种联轴器制造容易，装拆方便，成本较低，但弹性套易磨损，寿命较短。他适用于联接载荷平稳、需正反转或起动频繁的传递中小转矩的轴。弹性柱销联轴器这种联轴器与弹性套柱销联轴器很相似，但传递转矩的能力很大，结构更为简单，安装、制造方便，耐久性好，也有一定的缓冲和吸振能力，允许被联接两轴有一定的轴向位移以及少量的径向位移和角位移，适用于轴向窜动较大、正反转变化较多和起动频繁的场合。梅花形弹性联轴器这种联轴器的半联轴器与轴的配合孔可作成圆柱形或圆锥形。装配联轴器时将梅花形弹性件的花瓣部分夹紧在两半联轴器端面凸齿交错插进所形成的齿侧空间，以便在联轴器工作时起到缓冲减振的作用。梅花形弹性联轴器的结构图如下：图32 梅花形弹性联轴器4带式输送机部件的选用4.1 输送带输送带在带式输送机中既是承载构件又是牵引构件（钢丝绳牵引带式输送机除外），它不仅要有承载能力，还要有足够的抗拉强度。输送带有带芯（骨架）和覆盖层组成，其中覆盖层又分为上覆盖胶，边条胶，下覆盖胶。输送机的带芯主要是有各种织物（棉织物，各种化纤织物以及混纺织物等）或钢丝绳构成。它们是输送带的骨干层，几乎承载输送带工作时的全部负载。因此，带芯材料必须有一定的强度和刚度。覆盖胶用来保护中间带芯不受机械损伤以及周围有害介质的影响。上覆盖胶层一般较厚，这是输送带的承载面，直接与物料接触并承受物料的冲击和磨损。下覆胶层是输送带与支撑托辊接触的一面，主要承受压力，为了减少输送带沿托辊运行时的压陷阻力，下覆盖胶的厚度一般较薄。侧边覆盖胶的作用是当输送带发生跑偏使侧面与机架相碰时，保护带芯不受机械损伤。4.1.1 输送带的分类：按输送带带芯结构及材料不同，输送带被分成织物层芯和钢丝绳芯两大类。织物层芯又分为分层织物芯和整体织物层层芯两类，且织物层芯的材质有棉，尼龙和维纶等。整体编织织物层芯输送带与分层织物层芯输送带相比，在带强度相同的情况下，整体输送带的厚度小，柔性好，耐冲击性好，使用中不会发生层间剥裂，但伸长率较高，在使用过程中，需要较大的拉紧行程。钢丝绳芯输送带是有许多柔软的细钢丝绳相隔一定的间距排列，用与钢丝绳有良好粘合性的胶料粘合而成。钢丝绳芯输送带的纵向拉伸强度高，抗弯曲性能好；伸长率小，需要拉紧行程小。同其它输送带相比，在带强度相同的前提下，钢丝绳芯输送带的厚度小。在钢芯绳中,钢丝绳的质量是决定输送带使用寿命长短的关键因素之一，必须具有以下特点：（）应具有较高的破断强度。钢芯强度高则输送带亦可增大，从另一个角度来说，绳芯强度越高，所用绳之直径即可缩小，输送带可以做的薄些，已达到减小输送机尺寸的目的。（）绳芯与橡胶应具有较高的黏着力。这对于用硫化接头具有重大意义.提高钢绳与橡胶之间黏着力的主要措施是在钢绳表面电镀黄铜及采用硬质橡胶等。（）应具有较高的耐疲劳强度，否则钢绳疲劳后，它与橡胶的黏着力即下降乃至完全分离。（）应具有较好的柔性.制造过程中采用预变形措施以消除钢绳中的残余应力，可使钢绳芯具有较好的柔性而不松散。输送带上下覆盖胶目前多采用天然橡胶,国外有采用耐磨和抗风化的橡胶的胶带，如轮胎花纹橡胶的改良胶作为覆盖胶,以提高其使用寿命。输送带的中间用合成橡胶与天然胶的混合物。钢绳芯带与普通带相比较以下优点：（）强度高。由于强度高，可使1台输送机的长度增大很多。目前国内钢绳芯输送带输送机1台长度达几公里、几十公里。伸长量小.钢绳芯带的伸长量约为帆布带伸长量的十分之一，因此拉紧装置纵向弹性高。这样张力传播速度快，起动和制动时不会出现浪涌现象。（）成槽性好。由于钢绳芯是沿着输送带纵向排列的，而且只有一层，与托辊贴合紧密,可以形成较大的槽角。近年来钢绳芯输送带输送机的槽角多数为35，这样不仅可以增大运量，而且可以防止输送带跑偏。（）抗冲击性及抗弯曲疲劳性好，使用寿命长。由于钢绳芯是以很细的钢丝捻成钢绳带芯，它弯曲疲劳和耐冲击性非常好。（）破损后容易修补，钢绳芯输送带一旦出现破损，破伤几乎不再扩大，修补也很容易。相反，帆布带损伤后，会由于水浸等原因而引起剥离。使帆布带强度降低。（）接头寿命长。这种输送带由于采用硫化胶接，接头寿命很长，经验表明有的接头使用十余年尚未损坏。（）输送机的滚筒小。钢绳芯输送带由于带芯是单层细钢丝绳，弯曲疲劳轻微，允许滚筒直径比用帆布输送带的。钢绳芯输送带也存在一些缺点:（）制造工艺要求高，必须保证各钢绳芯的张力均匀，否则输送带运转中由于张力不均而发生跑偏现象。（）由于输送带内无横向钢绳芯及帆布层，抗纵向撕裂的能力要避免纵向撕裂。（）易断丝。当滚筒表面与输送带之间卡进物料时，容易引起输送带钢绳芯的断丝。因此,要求要有可靠的清扫装置。4.1.2 输送带的连接为了方便制造和搬运，输送带的长度一般制成100200米，因此使用时必须根据需要进行连接。橡胶输送带的连接方法有机械接法与硫化胶接法两种。硫化胶接法又分为热硫化和冷硫化胶接法两种。塑料输送带则有机械接法和塑化接法两种。（）机械接头机械接头是一种可拆卸的接头。它对带芯有损伤，接头强度效率低，只有25%60%，使用寿命短，并且接头通过滚筒表面时，对滚筒表面有损害，常用于短距或移动式带式输送机上。织物层芯输送带常采用的机械接头形式有胶接活页式，铆钉固定的夹板式和钩状卡子式，但钢丝绳芯输送带一般不采用机械接头方式。（）硫化（塑化）接头硫化（塑化）接头是一种不可拆卸的接头形式。它具有承受拉力大，使用寿命长，对滚筒表面不产生损害，接头效率高达60%95%的优点，但存在接头工艺复杂的缺点。对于分层织物层芯输送带在硫化前，将其端部按帆布层数切成阶梯状，如下图4-1所示：图4-1 分层织物层芯输送带的硫化接头然后将两个端头相互很好的粘合，用专用的硫化设备加压加热并保持一定的时间即可完成。其强度为原来强度的(i-1)/i3100%。其中i为帆布层数。4.2 传动滚筒4.2.1 传动滚筒的作用及类型传动滚筒是传动动力的主要部件。作为单点驱动方式来讲，可分成单滚筒传动及双滚筒传动。单滚筒传动多用于功率不太大的输送机上，功率较大的输送机可采用双滚筒传动，其特点是结构紧凑，还可增加围包角以增加传动滚筒所能传递的牵引力。使用双滚筒传动时可以采用多电机分别传动，可以利用齿轮传动装置使两滚筒同速运转。如双滚筒传动仍不需要牵引力需要，可采用多点驱动方式。输送机的传动滚筒结构有钢板焊接结构及铸钢或铸铁结构，新设计产品全部采用滚动轴承。传动滚筒的表面形式有钢制光面滚筒、铸（包）胶滚筒等，钢制光面滚筒主要缺点是表面磨擦系数小，所以一般用在周围环境湿度小的短距离输送机上，铸（包）胶滚筒的主要优点是表面磨擦系数大，适用于环境湿度大、运距长的输送机，铸（包）胶滚筒按其表面形状又可分为光面铸（包）胶滚筒、人字形沟槽铸（包）胶滚筒和菱形铸（包）胶滚筒。4.2.2 传动滚筒的选型及设计传动滚筒是传递动力的主要部件，它是依靠与输送带之间的摩擦力带动输送带运行的部件。传动滚筒根据承载能力分为轻型、中型和重型三种。同一种滚筒直径又有几种不同的轴径和中心跨距供选用。（）轻型：轴承孔径80100。轴与轮毂为单键联接的单幅板焊接筒体结构。单向出轴。（）中型：轴承孔径120180。轴与轮毂为胀套联接。（）重型：轴承孔径200220。轴与轮毂为胀套联接，筒体为铸焊结构。有单向出轴和双向出轴两种。输送机的传动滚筒结构有钢板焊接结构及铸钢或铸铁结构，驱动滚筒的表面形式有钢制光面滚筒、铸（包）胶滚筒等，钢制光面滚筒主要缺点是表面摩擦系数小，一般用在周围环境湿度小的短距离输送机上。铸（包）胶滚筒的主要优点是表面摩擦系数大，适用于环境湿度大、运距长的输送机，铸（包）胶滚筒按其表面形状又可分为光面铸（包）胶滚筒、人字形沟槽铸（包）胶滚筒和菱形铸（包）胶滚筒。人字形沟槽铸（包）胶滚筒是为了增大摩擦系数，在钢制光面滚筒表面上，加一层带人字沟槽的橡胶层面，这种滚筒有方向性，不得反向运转。人字形沟槽铸（包）胶滚筒，沟槽能使水的薄膜中断，不积水，同时输送带与滚筒接触时，输送带表面能挤压到沟槽里，由于这两种原因，即使在潮湿的场合工作，摩擦系数降低也很小。考虑到本设计的实际情况和输送机的工作环境：用于工厂生产，环境潮湿，功率消耗大，易打滑，所以我们选择这种滚筒。铸胶胶面厚且耐磨，质量好；而包胶胶皮易掉，螺钉头容易露出，刮伤皮带，使用寿命较短，比较二者选用铸胶滚筒。 4.2.3 传动滚筒结构其结构示意图如图4-1所示：图4-1驱动滚筒示意图4.2.4 传动滚筒的设计（）求轴上的功率若取每级齿轮传动的效率（包括轴承效率在内）=0.97，则则轴的角转速（）轴的最小直径的确定式中选取轴的材料为45钢，调质处理，选取=112。于是得（）滚筒体厚度的计算选Q235A钢板用作电动滚筒体材料，并取。对于Q235A刚，=235N/，则=58.75N/。式中 p功率，kW; -带速，m/s; l筒长，mm, R=; -许用应力，N/。表4-1型带式输送机宽度与筒长对应表输送带宽度800100012001400电动滚筒长度950115014001600由表4-1可知滚筒长度l=1600mm,（）电动滚筒筒体强度的校核已知功率P=228.2kW,带速筒长l=1600mm,直径D=630mm，筒体厚度t=60.5mm,材料为Q235钢板。由式 -圆周驱动力；由式，代入得 =2=224200N， =114100N；，-为滚筒所受转矩；设输送带平均张力F沿滚筒长度L均匀地分布在滚筒上，则滚筒单位长度上受的力因此中 W-抗弯截面模数，对于内径d，外径为D的电动滚筒，其抗弯截面模数应按圆柱壳理论选取：因此式中 R壳（滚筒）的平均半径，mm; t壳(滚筒)的厚度，mm;则正应力根据第四强度理论，合成弯矩可以写成：计算强度校核通过。4.2.5 传动滚筒轴的设计计算（）求轴上的功率传动滚筒轴的设计因滚筒材料为Q235A刚，其密度为，与滚筒的直径D=630mm,厚度t=40mm,可求得滚筒质量为m=886kg.若取每级齿轮传动的效率（包括轴承效率在内）=0.97，则则轴的角转速（）轴的最小直径的确定式中选取轴的材料为45钢，调质处理，选取=112。于是得（）传动滚筒轴的结构设计拟定轴上的零件方案，现选用下图 4-1的装配方案。图42 传动滚筒轴受力图根据定位和装配的要求确定轴的各段直径和长度，轴的左边部分如下图所示。图43 传动滚筒轴左部分图轴上零件的周向定位联轴器与轴的定位均采用平键联结，滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6。确定轴上圆角和倒角尺寸取周端倒角为，各轴肩处的圆角半径为R2。求轴上的载荷轴的受力简图如4-1所示，轴在水平方向的受力如图所示，图44 轴水平方向力矩图由M（A）=0，可求得，上图可知 =71883N轴在垂直方向的受力如图所示，图45 轴垂直方向力矩图由M（A）=0，可求得，扭矩图为，图46 轴的扭矩图从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面E是轴的危险截面。（）按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面E）的强度。根据式式中 -轴的计算应力，单位为MPa；M-轴所受的弯矩，单位为，。T-轴所受的扭矩，单位为，。W-轴的抗弯截面系数，单位为，对没键槽的由式 W=-许用弯曲应力，对也选定的材料为45钢，调质处理，。因有，因此，此轴安全。4.3 托辊4.3.1 托辊的作用与类型（）作用托辊是决定带式输送机的使用效果，特别是输送带使用寿命的最重要部件之一。托辊组的结构在很大程度上决定了输送带和托辊所受承载的大小与性质。对托辊的基本要求是：结构合理，经久耐用，密封装置防尘性能和防水性能好，使用可靠。轴承保证良好的润滑，自重较轻，回转阻力系数小，制造成本低，托辊表面必须光滑等。支承托辊的作用是支承输送带及带上的物料，减小带条的垂度，保证带条平稳运行，在有载分支形成槽形断面，可以增大运输量和防止物料的两侧撒漏。一台输送机的托辊数量很多，托辊质量的好坏，对输送机的运行阻力、输送带的寿命、能量消耗及维修、运行费用等影响很大。安装在刚性托辊架上的三个等长托辊组是最常见的，三个托辊一般布置在同一个平面内，两个侧托辊向前倾；亦可将中间托辊和侧托辊错开布置。后一种形式托辊组的优点是能接触到每一个托辊，便于润滑；缺点是托辊组支架结构复杂、重量大，并且输送带运行阻力大约增加10。因此实际上主要采用三个托辊布置在同一平面内的托辊组。（）类型托辊可分为槽形托辊、平行托辊、缓冲托辊和调心托辊等；图4-7 槽形托辊槽形托辊(图l 73抽)用于输送散粒物料的带式输送机上分支，使输送带成槽形，以便增大输送能力和防止物料向两边洒漏。目前国内系列由三个辊子组成的槽形托辊槽角为或，增大槽角可加大载货的横断面积相防止输送带跑偏，但使胶带弯折，对输送带的寿命不利。为降低胶带边缘的附加应力，在传动滚筒与第一组槽形托辊之间可采取槽角为、的过渡托辊使胶带逐步成槽。平形托辊由一个平直的辊子构成，用于输送件货。其结构简图如下：图4-8 平行托辊缓冲托辊用于带式输送机的受料处，以便减少物料对输送带的冲击，有橡胶圈式和弹簧板式等。其结构简图如下：图4-9 缓冲托辊a)橡胶圈式 b)弹簧板式调心托辊用来调整输送带的横向位置，使它保持正常运行。调心托辊形式很多，输送散粒物料最简单的是采用槽形前倾托辊。如图l 78-7所示借助两个侧托辊朝胶带运行方向前倾一定角度(一般约)而对跑偏的输送带起复位作用。这种方法简单，但会使阻力增大约10。其它还有锥形、V形、反V形等多种调心托辊，可按需选用。图4-10 侧托辊前倾的调心托辊托辊直径与带宽、物料松散密度和带速有关。随着这些参数的增大，托辊直径相应增大。带式输送机有载分支最常用的是由刚性的、定轴式的三节托辊组成的槽形托辊。一般带式输送机的槽角为，如果槽角由增大到，则在同样带宽条件下物料横断面积增大20，运输量可提高13，带式输送机的无载分支常采用平形托辊。带式输送机的装载处由于物料对托辊的冲击，易引起托辊轴承的损坏，常采用缓冲托辊组。托辊密封结构的好坏直接影响托辊阻力系数的大小和托辊的寿命。托辊的转动阻力不仅与速度、轴承及其密封有关，而且与润滑脂的选择也有很大关系。润滑脂除起润滑作用外，还起密封作用。（）托辊间距托辊间距的布置应遵循胶带在托辊间所产生的挠度尽可能小的原则。胶带在托辊间的挠度值一般不超过托辊间距的2.5。在装载处的上托辊间距应小一些，一般的间距为300600mm，而且必须选用缓冲托辊，下托辊间距可取25003000mm，或取为上托辊间距的两倍。在有载分支头部、尾部应各设置一组过渡托辊，以减小头、尾过渡段胶带边缘的应力，从而减少胶带边缘的损坏。过渡托辊的槽角为与两种，端部滚筒中心线与过渡托辊之间的距离一般不大于8001000mm。带式输送机在运转过程中，经常出现胶带跑偏现象，即胶带运行中心线偏离输送机的的纵向几何中心线。为防止和克服胶带跑偏现象，常用的方法是采用不同形式的调心托辊，在有载分支每隔10组槽形托辊放置一组调心托辊，下分支每隔610组平型托辊放置一组调心托辊。最简单的调心托辊是上分支采用前倾式槽形托辊，下分支采用V型前倾式托辊，前倾托辊的两个侧托辊朝胶带运行方向前倾。由于托辊有前倾角，则胶带运行速度和托辊周围速度之间相差一个角度，因而托辊相对胶带就有一个相对速度;使托辊有沿轴向产生相对运动的趋势，但是，托辊受托辊架的限制不能运动，于是两侧托辊相对胶带就产生一个向内的横向摩擦力。当胶带位于正中央时，胶带两侧受力平衡。当胶带偏向一侧时，该侧胶带和托辊所受正压力增加，则胶带所受到的横向摩擦力大于另一侧，因而使胶带又回复到正中位置。这种托辊防跑偏简单可靠，但由于胶带运行时存在附加滑动摩擦力，增加了胶带的磨损，前倾托辊只能用于胶带单向运行。另外还有一种回转式调心托辊，槽形调心托辊用于有载分支，其防跑偏原理与前倾托辊相同。当胶带跑偏时，胶带的一侧压在立挡辊上，给挡辊以正压力和摩擦力，从而使托辊架绕垂直轴回转一角度，这时胶带受到一个与跑偏方向相反的摩擦力，使胶带向输送机中心线移动，从而纠正跑偏现象。这种调心托辊在固定型带式输送机上应用的很多。4.3.2 托辊的选型槽形托辊用于输送散粒物料的带式输送机的上分支，最常用的由三个棍子组成的槽形托辊。由原始尺寸B1400mm查运输机械设计选用手册表242，取托辊为DT04C0122, 托辊直径D为108mm。在输送机的受料处，为了减少物料对输送带的冲击，减少运行阻力，拟采用DT04C0723缓冲托辊；结构型式为弹簧板式，托辊直径选为108mm。下托辊采用DT03C2123 ,托辊直径为108 mm。托辊的间距设计由带宽B1000mm，取上托辊间距为1200mm，下托辊间距为3000mm。表4-2 托辊技术规格表托辊直径mm托辊轴径mm轴承型号托辊长度mm托辊轴外伸长mm旋转部分质量kg托辊质量kg89204G204200142.082.792502.152.983152.583.584653.875.246004.786.487505.797.87254G205950177.2311.21108254G2054 G2053153.535.073804.075.864654.776.896005.898.537006.729.749508.7412.7711509.413.99140010.0315.62133254G3053806.38.21115016.920.971594659.6412.02140025.8231.52托辊阻力系数主要由实验来确定,见表3-4 : 表4-3 常用的托辊阻力系数工作条件平行托辊槽型托辊室内清洁、干燥、无磨损性尘土0.0180.02空气湿度、温度正常,有少量磨损性尘土0.0250.03室外工作,有大量磨损性尘土0.0350.04近年来,对于托辊阻力进行了许多理论与试验的研究.研究结果表明,托辊的运行阻力主要包括托辊的转动阻力及挤压阻力等.挤压阻力又包括物料碰击阻力,输送带反复弯曲阻力及压陷滚动阻力.托辊的转动阻力是由托辊轴承及其密封所产生的阻力,大小取决于托辊的结构.而挤压阻力则与输送带的张力的大小有关.实验表明,转动阻力与挤压阻力相比,挤压阻力要比转动阻力大的多,而在挤压阻力中,压陷滚筒阻力占比重最大,物料碰击阻力与反复弯曲阻力随着输送带张力增大而降低.4.4 制动装置4.4.1 制动装置的作用对于倾斜输送物料的带式输送机，其平均倾角大于时，当满载停车时会发生上运物料时带的逆转和下运物料时带的顺滑现象，从而引起物料的堆积、飞车等事故，所以应设置制动装置。制动器是用于机器或机构减速使其停止的装置，有时也能用作调节或限制机构的运行速度，它是保证机构或机器安全正常工作的重要部件。4.4.2 制动装置的种类带式输送机制动器的种类很多，根据输送机的技术性能和具体使用条件（如功率大小，安装倾角等），可选用不同形式的制动器。常用的有带式逆止器、滚柱逆止器、液压电磁闸瓦制动器和盘形制动器等。（）带式逆止器带式逆止器适用于倾角向上运输的带式输送机，当倾斜输送机停车时，在负载重力作用下，输送带逆转时将制动胶带带入滚筒与输送带之间，将滚筒楔住，输送带即被制动。带式逆止器结构简单、造价便宜。其缺点是制动时输送带要先逆转一段距离，造成机尾受载处堵塞溢料。头部滚筒直径越大，逆转距离就越长，因此对功率较大的输送机不宜采用。其结构简图如下：图4-11 带式逆止器 1-输送带 2-传动滚筒 3-逆止带（）滚柱逆止器滚柱逆止器也用于向上运输的的带式输送机上，在输送机正常工作时，滚柱在切口的最宽处，不会妨碍星轮的运转；当输送机停车时，在负载重力的作用下，输送带带动星轮反转，滚柱处在固定圈与星轮切口的狭窄处，滚柱被楔住，输送带被制动。这种制动器制动迅速，平稳可靠，并且已系列化生产，可参考DT型系列标准，按减速器选配。所允许的扭矩一般不超过20.但因其是安装在减速器的输出轴上，故适用于输送机的驱动电机容量较小的场合，功率范围为。其结构简图如下：图4-12 滚柱逆止器 1-星轮 2-外壳 3-滚柱 4-弹簧（）液压推杆制动器液压推杆制动器对于向上或向下输送的带式输送机均可使用，安装在高速轴上，动作迅速可靠，带式输送机一般都装配有此种制动器。（）盘型制动器盘型制动器的结构原理如图所示。利用液压油通过油缸推动闸瓦沿轴向压向制动盘，使其产生磨擦而制动。每套制动器有四个油缸，由一套液压系统统一控制。这种制动器多用于大功率、长距离强力式带式输送机及钢绳牵引带式输送机可，安装在高速轴上。这种制动器的特点是制动力矩大，散热性能好，油压可以调整，在工作中制动力矩可无极调节。4.4.3 制动装置的选型制动器的选型要考虑以下几点：（）机械运转状况，计算轴上的负载转矩，并要有一定的安全储备。（）应充分注意制动器的任务，根据各自不同的执行任务来选择，支持制动器的制动转矩，必须有足够储备，即保证一定的安全系数，对于安全性有高度要求的机构需要装设双重制动器。（）制动器应能保证良好的散热功能，防止对人身、机械及环境造成危害。输送机向上运输时，在停车时需防止输送带的反向倒退，此时的制动一般称为逆止。向下运输时，在停车时需防止输送带的正向前进，此时称为制动。输送机应根据其工作条件设计制动装置（逆止装置）。作用在传动滚筒所需的制动力（或逆止力）应按照输送机水平、上运和下运三种情况分别确定。由带宽B1000mm，滚筒直径D800mm，V1.6m/s及电动机的功率75kw，查运输机械设计选用手册表278，选用制动器型号为：型液压推杆制动器。4.5 改向装置带式输送机采用改向滚筒或改向托辊组来改变输送带的运动方向。改向滚筒可用于输送带、或的方向改变。一般布置在尾部的改向滚筒或垂直重锤式的张紧滚筒使输送带改向，垂直重锤张紧装置上方滚筒改向，而改向以下一般用于增加输送带与传动滚筒间的围包角。改向滚筒直径有250、315、400、500、630、800、1000mm等规格选用时可与传动滚筒直径匹配，改向时其直径可比传动滚筒直径小一档，改向或时可随改向角减小而适当取小12挡。本次设计采用3个直径630mm的改向滚筒,改向180,3个直径为500mm和2个直径为400mm的滚筒来改变较小角度,调整皮带位置.改向托辊组是若干沿所需半径弧线布置的支承托辊，它用在输送带弯曲的曲率半径较大处，或用在槽形托辊区段，使输送带在改向处仍能保持槽形横断面。输送带通过凸弧段时，由于托辊槽角的影响，使输送带两边伸长率大于中心，为降低胶带应力应使凸弧段曲率半径尽可能大一般按织物芯带伸长率为%、钢绳芯带为0.2计算4.6 拉紧装置4.6.1 拉紧装置的作用拉紧装置的作用是：保证输送带在传动滚筒的绕出端（即输送带与传动滚筒的分离点）有足够的张力，能使滚筒与输送带之间产生必须的摩擦力，防止输送带打滑；保证输送带的张力不低于一定值，以限制输送带在各支撑托辊间的垂度，避免撒料和增加运动阻力；补偿输送带在运转过程中产生的塑性伸长和过渡工况下弹性伸长的变化。4.6.2 张紧装置在使用中应满足的要求（）布置输送机正常运行时，输送带在驱动滚筒的分离点具有一定的恒张力，以防输送带打滑。（）布置输送机在启动和停机时，输送带在驱动滚筒的分离点具有一定恒张力，比值一般取1.31.7（可以通过设计计算不小于启动系数进行确定）。（）保证输送带承载分支和回空分支最小张力处的输送带下垂度不应超过标准规定值（GB/T171191997，规定：输送带下垂度为两组托辊间距的1/100。而MT/T4671996规定为1/50）。（）补偿输送带的塑性伸长和过渡工况下弹性伸缩的变化。（）为输送带接头提供必要的张紧行程。（）在工况过渡过程中，应能将输送带中出现的动力效应减至最小限度，以防损坏输送机。 4.6.3 拉紧装置在过渡工况下的工作特点（）为使输送带分离点张力保持恒定，一般情况下需用“理想”的拉紧装置，这种拉紧装置应能以很大的、按规律变化的速度移动。除了由于要在相当大的速度下保持张力恒定所引起的困难以外，还需知道速度的变化规律。拉紧装置的运动，在很大程度上与输送机质量对驱动装置拆算质量的比值有关。随着此比值的减少拉紧装置的移动速度也减小。（）拉紧装置的移动速度随着输送机启动时间增长而减小；（）对于固定拉紧装置的输送机，输送带分离点必须有很大的预紧力，以防止启动时输送带打滑；（）对于大功率输送机，应延长启动过程，以便降低动载荷并改善拉紧装置的工况（减少行程及其电动机功率）。4.6.4 拉紧装置布置时应遵循的原则带式输送机拉紧装置的位置的合理布置，对输送机正常运转、启动和制动，以及拉紧装置的设计、性能及成本的影响都十分大，一般情况下拉紧装置的布置应遵循以下原则：（）为降低拉紧装置的成本，使其张紧力最小，一般张紧装置尽可能布置在输送带张力最小处；（）长运距水平输送机和坡度在5以下的倾斜输送机，拉紧装置一般布置在驱动滚筒的空载侧（张力最小处）；（）距离较短的输送机和坡度在6以上的倾斜输送机拉紧装置一般布置在输送机机尾，并尽可能将输送机局部滚筒作拉紧滚筒；（）拉紧装置的布置位置还要考虑输送机的具体安装布置形式，使拉紧装置便于安装、维护。4.6.5 拉紧装置的种类及特点（）螺旋式拉紧装置螺旋式拉紧装置如下图所示，拉紧滚筒的轴承座安装在带有螺母的滑动架上，滑动架可在尾架的导轨上移动。它利用人力旋转螺杆来调节输送带的张力。螺旋式拉紧装置的结构简单紧凑，但是拉紧力的大小不易掌握，工作过程中不能保持恒定。一般用于机长小于100m，功率较小的输送机上，可按机长的选取拉紧行程。图413 螺旋式拉紧装置1螺杆 2滚筒 3机架 4可移动的滚筒轴承座根据系列，其拉紧行程分为500、800、1000三种，许用的最大拉紧力见表表4-4 螺旋拉紧装置的最大拉紧力带宽（mm）500650800100012001400最大拉紧力（kN）91624385475（）小车重锤式拉紧装置小车重锤式拉紧装置结构原理如图所示，其拉紧滚筒固定在小车上，通过重锤的重力牵引小车，从而达到张紧输送带的作用。它的结构也较简单，可保持恒定的拉紧力，其大小决定于重锤的重量。小车重锤式拉紧装置外形尺寸大、占地多、质量大，适用于长度、功率较大的输送机，尤其是倾斜输送机上。图4-14 小车重锤式张紧装置1重锤 2小车 3滑轮组 4绞车（）垂直式拉紧装置垂直式拉紧装置是利用重锤重力，使拉紧滚筒沿垂直导轨移动产生拉紧力。它能保证输送带在各种运动状态下有恒定的牵引力，可以自动补偿输送带的伸长，适用于长距离固定式带式输送机。其缺点是需要有足够的空间放置拉紧滚筒、重锤和要保证拉紧所需要的行程，因此在空间受限的条件下无法使用。（）钢绳绞筒式拉紧装置利用钢绳缠绕在绞筒上，将输送带拉紧。一般绞筒都是经过蜗轮减速器来带动。这种方式在带式输送机上广泛使用。4.6.6 拉紧装置的选用本次设计选用的是YZLA-50型液压自动张紧装置,随着井下运输能力的不断提高,输送带的长度在不断加长,为了提高井下胶带的阻燃可靠性,阻燃整芯胶带的使用也在不断扩大,胶带长度的延长和整芯胶带的使用带来了新问题,那就是胶带的伸长量急剧增加,以前使用的钢丝绳芯胶带其伸长率为0.1%,而阻燃整芯胶带的伸长率为1%,整整提高了十倍,这给常规使用的重锤张紧,回柱绞车张紧等胶带张紧装置带来局限性,导致这些张紧装置受其张紧距离和张紧力的限制而难以适应特别是500米以上皮带的张紧要求. 此外,长距离胶带机的使用要求配套采用张紧力可调的张紧装置,即启动阶段满足胶带运输机的动态防滑要求使张紧力增大,等速阶段张紧力降低以维持胶带正常运行要求.这样可避免长距离胶带启动时的波动现象.现在使用的重锤张紧,回柱绞车张紧都不具备这种功能.（）YZLA液压自动张紧装置特点液压绞车张紧装置采用的是液压绞车执行张紧动作,所以胶带启动时松边的胶带能够被及时拉紧(绞车速度在0-0.7米/秒),大大改善了胶带的启动特性,能够减轻甚至消除其他张紧形式下出现的波涌,打带现象. 本装置能够自动实现对胶带机在启动时的张力(约为正常运行时张力的1.11.5倍),正常运行时张力的张紧动作,以满足胶带启动时的防止打滑及胶带正常运行时对张紧力的不同要求.这样即满足了运行要求,节约了能耗同时又延长了胶带使用寿命.在胶带机正常工作阶段,对于因为运输量发生变化引起的胶带张紧力波动,由液压自动张紧装置的张力缓冲装置对胶带的张力进行调整.既可避免张紧装置液压系统的频繁启动,又可随时平衡胶带的张力.使胶带的受力更加平稳,合理.液压绞车张紧装置可根据用户的实际拉紧行程需要储绳,可以在大行程范围内实现自动张紧,这样便能够适应伸长率大的整芯胶带机和长距离胶带机的张紧要求.本装置设有手动换向阀,可迅速松弛或张紧胶带,便于胶带整机的维护.当停机或意外停电时,张紧装置能实现自锁.此时仍能可靠地确保运输带处于张紧状态.当胶带机启动并正常运转后,本装置通过机械方式对液压轿车实施制动,以保持胶带的张力,随后液压站停止工作,整个液压系统处于无压状态,这样可以杜绝其他形式的液压张紧装置,因液压元件损坏而导致密封件,液压件损坏,系统泄漏所造成胶带张力急剧下降,打滑磨损等影响生产的事故发生.由于设计合理,液压自动张紧装置的可靠性高,故障率底,即使需要对张紧装置维护也可在胶带机不停机的情况下进行,更不需要将张紧装置提到井上维修,保证了胶带的工作时间.（）工作原理本装置有液压站,液压绞车，电器控制柜，张力监控装置和张力控制器组成。基本工作原理简述如下:操作司机点动胶带机张紧装置的点动按钮,液压系统油泵电机启动,液压马达运转,带动绞车卷筒张紧钢丝绳是胶带张紧,当拉力达到胶带机正常起动时的起动张紧力时(具体数值可根据现场实际要求设定)胶带机起动并加速运行;在胶带机达到等速运行状态后,张紧装置使运输带张力降到正常运行所需要值,同时制动液压绞车以保持胶带张力并使液压站停止工作. 在胶带机正常运输过程中,本装置的张力检测装置随时监测胶带的张紧力.一旦发现张紧力小于正常张紧力的0.95倍（此值的设定应远离胶带打滑的张力值)时,它将通过电器控制柜重新启动液压系统,增大胶带张力至正常运行所需要的值.调整结束后,液压系统再次自动停止工作.（）电控过程点动本装置的电动按钮,给电控柜的可编程控制器供电,使可编程控制器工作,可编程控制器首先接通液压站的油泵电机起动回路,液压站工作并打开液压绞车制动器,液压绞车张紧胶带至起动所需的张力值,可编程控制器发出主胶带电机可以启动的信号,胶带运转,可编程控制器接通液压系统电磁换向阀线圈,电磁换向阀换向,液压系统的压力降低,胶带张力降到匀速运转时设定的值,张力调整结束后油泵电机自动停止并制动液压绞车.5其他部件的选用5.1 机架与中间架机架式支承滚筒及承受输送带张力的装置。（）机架有四种结构，如图所示。可满足带宽5001400、倾角、围包角多种形式的典型布置。并能与漏斗配套使用。图5-1 机架 01机架：用于倾角的头部传动及头部卸料滚筒。选用时应标注角度。 02机架：用于倾角的尾部改向滚筒或中间卸料的传动滚筒。 03机架：用于倾角的头部探头滚筒或头部卸料传动滚筒，围包角小于或等于。 04机架：用于传动滚筒设在下分支的机架。可用于单滚筒传动，也可以用于双滚筒传动（两组机架配套使用)。围包角大于或等于。 01，02机架适于带宽5001400mm；03，04机架适于带宽8001400mm。（）本系列机架适用于输送带强度范围；CC-56棉帆布38层，NN-100300尼龙带及EP-100300聚酯带36层；钢绳芯带ST2000以下。（）滚筒直径范围：5001000mm。（）中间架用于安装托辊。标准长度为6000mm，非标准长度为30006000mm及凸凹弧段中间架；支腿有I型(无斜撑)、H型(有斜撑)两种。中间架和中间架支腿全部采用螺栓联接，便于运输和安装。中间架为螺栓联接的快速拆装支架，它由钢管、H型支架、下托辊、和挂钩式槽形托辊组成，是机器的非固定部分，钢管作为可拆卸的机身，用弹性柱销架设在H型支架的管座中。柱销固装在钢管上，只是打入的位置适当转动钢管，就能方便地从管座中抽出或放入。图5-2 中间架槽形托辊轴的两端加工成矩形，这样就可以把单个滚筒放进机架中，即可以定位又可以起到固定轴的作用。因为皮带运输机的滚筒很多，损坏的也经常，当辊子需要维修时，就可以快速取下，以便于维修和更换，对运输很小，提高了工作效率。这就是快速拆装的特点。中间架作为输送机架的一部分，输送机架的选型即决定了中间架的型式。输送机的机架随输送机类型的不同而不同，有落地式和吊挂式，而落地式又有钢架落地式和绳架落地式，吊挂式有钢架调挂式和绳架吊挂式等种类。本皮带运输机是属于DT型固定式，选用钢架落地式机架。该种机架机身机构简单，节省钢材，安装、拆卸方便，不易跑偏等特点。5.2 给料装置5.2.1 对给料装置的基本要求带式输送机装载和转载物料是最重要、最复杂的运输作业之一。研究证明，在广泛应用的中距离输送机上（长度在260m以内），输送带的使用期限主要取决于给料装置的结构是否合理。为了减轻输送带的磨损，对给料装置提出了一系列要求：物料给到输送带上的速度快慢和方向应与带速近似一致，对准输送带中心给料，保证物料均匀的给到输送带上；在装料点不允许有物料堆积和撒料现象，应在给料装置内部而不是在输送带上形成物流；在装料设施后面尽量避免设置紧接输送带的拦板，尽量减少物料的落差，特别是要防止大块物料从很高处直接下落到输送带上。当被输送物料的物理机械性质变化或使用条件改变时，要有可能调节物料的速度，具有良好的通过性能，特别是当输送强黏性物料时保证不堵塞，结构紧凑，工作可靠，耐磨性好，等等。运输夹杂大块的物料时，给料装置要有可能先将细块和粉料卸到输送带上形成垫层，然后再装块矿石，防止大块矿石直接冲击输送带。当输送磨损性强、棱角锐利的大块物料时，输送机的受料段最好布置成水平的。当输送机在倾斜段装料时，物料在达到带速之前容易产生紊流，为了防止撒料，必须设置高而长的拦板。给料漏斗的宽度应不大于输送带宽度的。另一方面，为防止漏斗堵塞，其宽度应采取如下值：当输送筛分过的物料时应不小于最大块度的2.53倍，当运输未经筛分时可取最大块度的2倍。5.2.2 装料段拦板的布置及尺寸当物料在离开给料漏斗达到带速之前，必须用拦板使其保持在输送带上。实际上，挡板就是给料漏斗的侧板沿输送机方向的延长段。当输送大块坚硬矿石时，拦板下缘与输送带之间的缝隙应沿输送带运行方向均匀的增大。这样挤在拦板下面的块料随着输送带向前运动，容易从拦板下面被带出，因此可避免输送带被划伤。为了防止块状物料堵塞在拦板之间，通常将两块拦板不是相互平行布置，而是向前扩张布置。后拦板的下缘做成弧形，而不是直线。布置中间装料点的拦板时，必须考虑前面装料点给到输送带上的物料能顺利通过。当各中间装料点的距离较近时，为了避免撒料，最好布置连续的拦板。为了防止粉矿从拦板下缘与运动输送带的缝隙滑出，需在拦板外侧镶一条厚8mm16mm的密封用硬橡胶面，或将托辊组侧托辊的倾角增大到，有时达。这时仅用金属拦板导流就能形成稳定的物流。拦板的长度随物料各到输送带上的速度和带速之差的增大而增大。拦板之间的最大间距通常取槽形输送带宽度的。当输送流动性好的物料时，最好将拦板的间距减少到槽形输送带宽度的。5.2.3 装料点的缓冲带式输送机装卸块状特别是比重大的矿石时，输送带受很大的冲击力作用。在这种情况下，输送带面层可能被划破，甚至击穿，引起输送带早期报废。理论分析证明，输送带受冲击载荷的大小主要与下列因素有关。即装载点的高度、矿石块的质量及其棱角的形状、托辊的质量、输送带的横向弹性模量以及托辊衬垫的弹性模量，等等。在装料点采用缓冲悬挂托辊组，能大大减轻输送带的动载荷，减少输送带损坏的几率。提出以下几点建议供设计、运输大块物料的输送带输送机装料点时参考：（）输送带所受的动载荷随着相互冲击物体质量的减小而减小。在矿石块质量给定的情况下，只要减轻参与冲击作用的托辊组的质量，就可使动载荷减小。借助缓冲装置使托辊组与

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