皮带运输毕业设计

摘 要本次毕业设计是关于 DT(A)带式输送机的设计。首先对胶带输送机作了简单的概述，接着分析了带式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，机尾和导回装置，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。在胶带输送机的设计、制造以及应用方面, 从 20 世纪 80 年代起，我国煤矿用带式输送机也有了很大发展，对带式输送机的关键技术研究和新产品的开发都取得了可喜的成果，输送机产品系列不断增多，从定型的 SDJ, SSJ, STJ, DT 等系列发展到多功能、适应特种用途的各种带式输送机系列，但这一阶段的发展大都基于我国 70 年代前后引进带式输送机的变形和改进，主体结构没有大的变化。进入 90 年代后，随着煤矿现代化的发展和需要，我国对大倾角带式输送机、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机及长运距、大运量带式输送机及其关键技术、关键零部件进行了理论研究和产品开发，应用动态分析技术和中间驱动与智能化控制等技术，研制成功了软启动和制动装置以及 PLC 控制为核心的防爆电控装置。国外带式输送机技术的发展主要表现在三个方面：(1)带式输送机功能多元化、应用范围扩大化，如大倾角带式输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型；(2)带式输送机本身的技术向长运距、大运量、高带速等大型带式输送机方向发展；(3)带式输送机本身关键零部件向高性能、高可靠性方向发展。在煤矿井下，由于受环境条件的限制，其带式输送机的技术指标要比地面用带式输送机的指标为低。本次带式输送机设计代表了设计的一般过程, 对今后的选型设计工作有一定的参考价值。关键词：带式输送机 ；选型设计 ；主要部件目 录1 绪 论 .12 带式输送机概述 .22.1 带式输送机及其基本组成 .22.2 带式输送机的分类 .22.3 特种带式输送机 .22.4 带式输送机的发展状况 .42.5 带式输送机的结构和布置形式 .42.5.1 带式输送机的结构 .42.5.2 布置方式 .53 带式输送机的设计计算 .63.1 已知原始数据及工作条件 .63.2 设计计算 .73.2.1 最大的物料横截面积 .73.2.2 输送能力 .73.2.3 输送带带宽 .83.3 圆周驱动力 .83.3.1 计算公式 .83.3.2 主要阻力计算 .103.3.3 主要特种阻力计算 .113.3.4 附加特种阻力计算 .113.3.5 倾斜阻力计算 .123.4 传动功率计算 .133.4.1 传动滚筒轴功率计算 .133.4.2 电动机功率计算 .133.5 输送带张力计算 .143.5.2 输送带下垂度校核 .153.5.3 各特性点张力计算 .163.6 绳芯输送带强度校核计算 .174 驱动装置的选用与设计 .184.1 电机的选用 .184.2 减速器的选用 .194.2.1 传动装置的总传动比 .194.2.2 液力偶合器 .194.2.3 联轴器 .205 带式输送机部件的选用 .245.1 输送带 .245.1.1 输送带的分类： .245.1.2 输送带的连接 .255.2 传动滚筒 .255.2.1 传动滚筒的作用及类型 .255.2.2 传动滚筒的选型及设计 .265.2.3 传动滚筒结构 .275.3 托辊 .275.3.1 托辊的作用与类型 .275.3.2 托辊的选型 .305.4 制动装置 .315.4.1 制动装置的作用 .315.4.2 制动装置的种类 .325.4.3 制动装置的选型 .335.5 改向装置 .345.6 拉紧装置 .345.6.1 拉紧装置的作用 .345.6.2 张紧装置在使用中应满足的要求 .345.6.3 拉紧装置在过渡工况下的工作特点 .355.6.4 拉紧装置布置时应遵循的原则 .355.6.5 拉紧装置的种类及特点 .355.7 保护装置 .365.7.1 防纵向撕裂保护装置 .365.7.2 跑偏开关 .386 其他部件的选用 .396.1 机架与中间架 .396.2 给料装置 .406.2.1 对给料装置的基本要求 .406.2.2 装料段拦板的布置及尺寸 .416.2.3 装料点的缓冲 .426.3 卸料装置 .427 总 结 .44参考文献 .45致 谢 .46第 1 页1 绪 论带式输送机是连续运行的运输设备，在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物，如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备相比，不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点，而且运行可靠,易于实现自动化、集中化控制,特别是对高产高效矿井，带式输送机已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。特别是近10年，长距离、大运量、高速度的带式输送机的出现，使其在矿山建设的井下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的应用又得到进一步推广。选 择 带式输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，能培养我们独立解决工程实际问题的能力，通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。原始参数：1）输送物料： 煤2）物料特性： 原煤粒度: 0300mm堆积密度: 0.90t/m3在输送带上堆积角：=20物料温度：503）工作环境： 地面4）输送系统及相关尺寸：（1）运距：150m （2）倾斜角：=0（3）最大运量:800t/h设计解决的问题：熟悉带式输送机的各部分的功能与作用，对主要部件进行选型设计与计算，解决在实际使用中容易出现的问题。第 2 页2 带式输送机概述2.1 带式输送机及其基本组成带式输送的基本组成部分是：输送带，托辊，驱动装置（包括传动滚筒） ，机架，拉紧装置和清扫装置。输送带绕经传动滚筒和改向滚筒，拉紧滚筒接成环形，拉紧装置给输送带以正常运行所需的张力。工作时，驱动装置驱动传动滚筒，通过传动滚筒与输送带之间的摩擦力带动输送带连续运行，装到输送带上的物料随它一起运行到端部卸出。利用专门的卸载装置也可以在中间部位卸载。2.2 带式输送机的分类带式输送机的分类见下表表 2-1名称 代号 类，组，型代号通用带式输送机 T(通) DT轻型带式输送机 Q(轻) DQ移动带式输送机 Y(移) DY钢丝绳芯带式输送机 X(芯) DX大倾角带式输送机 J(角) DJ钢丝绳牵引带式输送机 S(绳) DS压带式输送机 A(压) DA气垫带式输送机 D(垫) DD磁性带式输送机 C(磁) DC钢带式输送机 G(钢) DG网带式输送机 W(网) DW2.3 特种带式输送机(1)钢丝绳牵引带式输送机钢丝绳牵引带式输送机是一种强力带式输送机，在我国煤矿斜井中曾广泛应用。这种输送机的特点是以钢丝绳作为牵引机构，胶带只起承载作用，不承受牵引力，其优点第 3 页是输送距离长，输送能力大。功率消耗少，运行平衡，由于单机长度大，转载次数少，操作简单，故便于实现自动化。其主要缺点是设备费用和投资高，胶带工艺复杂，制作成本高，而且有些矿井胶带使用寿面低，钢丝绳和托绳轮的寿命短，而且换绳工作量和托绳轮维修工作量大。（2）中间多驱动带式输送机中间多驱动带式输送机是长距离带式输送机的一种型式，它是在长距离的机身中，间隔一定距离设置一台短的驱动带，每条驱动带有自己的驱动装置和拉紧装置。驱动带运行时依靠它与主输送带之间的摩擦力，带动主输送带的运行，还可以在主输送带的两端，也设置驱动装置直接带动主输送带。一台这种驱动方式的输送带能达到的运输距离，从原理上讲是没有限制的，只是在多台分散的驱动装置之间，难以保持同步运转。这种输送带的优点是把牵引力分散到各中间驱动部位，使主输送带所受的张力大为降低，在长距离运输中，可采用低强度的输送带，使初期投资降低，在运输距离分散加强的场合采用这种运输机，可随运输距离的加长逐渐增加驱动装置，避免在初期设置大功率的驱动装置。（3）圆管式胶带输送机圆管式胶带输送机是用托辊逐渐把胶带卷成管型，其他部分如滚筒，张紧装置，驱动装置和普通胶带输送机的结构相同。从尾部滚筒到胶带卷成管形的这段距离称为过渡段，加料口一般设在过渡段之间。在过渡段后胶带变成圆管形。在输送段胶带同物料一起运行，当物料到达卸料端之后胶带又同物料一起从圆管形变成槽形，而到头部滚筒变成平行，在空段也是如此。有的圆管式运输机上部是圆管形，下部是平行。（4）大倾角带式输送机大倾角带式输送机能在超临界角度情况下运送物料，通常采用下面几种方法使物料不下滑也不向外撒洒料。增加物料对输送带表面的摩擦力。在普通输送带上增设与输送带一起移动的横隔板。增加物料与胶带的正压力。（5）气垫式带式输送气垫带式输送机是 20 世纪 70 年代首先在荷兰研制成功的一种新型连续输送设备。目前，美国、英国、日本和俄罗斯等国都在研制生产这种输送设备，并广泛用于煤炭，化工，粮食等部门输送各种散装物料。其特点如下结构简单，运动部件特别少，它具有可靠的性能和较低的维修费用。 第 4 页物料在输送带上能完全静止，减少粉尘，并降低并几乎清除运行过程中的震动，有利于提高输送机的运行速度，其最高带速已达到 8m/s在气垫带式输送机上，负载的输送带和盘槽的摩擦阻力实际上和带速无关。一台长距离的静止的负载气垫带式输送机只要形成气膜，不需要其他措施便能立即启动。气垫带式输送机采用箱型断面，其支撑有良好的刚度和强度，且易于制造。2.4 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。 2.5 带式输送机的结构和布置形式 2.5.1 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 2-2 所示：表 2-2 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 18第 5 页0350mm 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 4500-5500 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。2.5.2 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。第 6 页3 带式输送机的设计计算3.1 已知原始数据及工作条件带式输送机的设计计算，应具有下列原始数据及工作条件资料（1）物料的名称和输送能力； （2）物料的性质：粒度大小，最大粒度和粗度组成情况；堆积密度；动堆积角、静堆积角，温度、湿度、粒度和磨损性等。（3）工作环境、露天、室内、干燥、潮湿和灰尘多少等；（4）卸料方式和卸料装置形式；（5）给料点数目和位置；（6）输送机布置形式和尺寸，即输送机系统（单机或多机）综合布置形式、地形条件和供电情况。输送距离、上运或下运、提升高度、最大倾角等；（7）装置布置形式，是否需要设置制动器。原始参数和工作条件（1）输送物料：煤（2）物料特性： 块度：0300mm散装密度：0.90t/ 3m在输送带上堆积角：=20物料温度：50（3）工作环境：地面（4）输送系统及相关尺寸： 机长：150m 倾斜角：=0输送能力:800t/h带宽：1000mm带速：2.5m/s第 7 页初步确定输送机布置形式，如图 3-1 所示：图 3-1 传动布置形式3.