变频调速磁性皮带喂料器的设计【优秀毕业论文 答辩通过】

需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 目 录 序 言 . 3 1 带式输送机的介绍 . 4 式输送机的概述 . 4 式输送机的工作原理 . 4 式输送机的特点 . 4 式输送机的种类 . 5 式输送机的应用 . 6 用带式输送机的结构组成 . 7 件的介绍及选用 . 9 送带 . 9 动装置 . 12 动滚筒及改向滚筒 . 13 辊 . 14 紧装置 . 17 2 喂料器的总体设计 . 18 料器的介绍 . 18 料器永磁滚筒的确定 . 21 式永磁滚筒式磁选机原理 . 21 磁滚筒技术参数的确定 . 22 料器减速器的选择 . 24 步电动机变频调速 . 24 料器对驱动装置的要求 . 24 流电动机变频调速 . 24 步电动机调速方式 . 25 频调速设计原理 . 26 料器的传动系统 . 26 3 变频调速磁性皮带喂料器主要部件及其设计计算 . 27 始数据及设计技术要求 . 27 料器对输送带的要求 . 27 输送带的要求 . 27 送带设计需考虑的问题 . 28 送带选择计算 . 28 宽 . 28 米胶带重 . 29 送带层数 Z . 29 长 . 29 送能力的计算 . 30 送带上物料流横截面面积 S 的计算 . 30 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 定质量输送量 . 32 定体积输送量 . 32 筒组的选型与设计计算 . 32 动滚筒轴的强度计算和校核 . 33 动滚筒轴承的寿命计算 . 34 周驱动力和传动功率计算 . 36 周驱动力 (N) . 36 要阻力 . 36 要特征阻力1N） . 37 加特种阻力 倾斜阻力 . 38 动功率的计算及电动机型号选定 . 38 辊的选用 计算 . 38 . 38 . 39 紧装置的选择计算 . 39 紧力的确定 . 39 紧行程的确定 . 40 定拉紧装置张紧力计算 . 40 力计算 . 41 制输送带下垂度的最小张力： . 41 特性点张力 (N) . 41 送带工作时不打滑需保持的最小张力 . 41 4 变频调速磁性皮带喂料器的机电保护装置 . 42 止跑偏保护装置 . 42 速检测保护装置 . 42 5 安全操作和维护保养 . 43 全操作 . 43 护保养 . 43 结 论 . 44 参考文献 . 45 致 谢 . 46 附录 . 47 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 变频调速磁性皮带喂料器的设计 序 言 喂料器的最主要组成部分是带式输送机，带式输送机是重要的散状物输送设备。随着国民经济的发展，带式输送机的应用越来越广泛。它广泛应用于电力、冶金、化工、煤炭、矿山、建材、粮食等领域。带式输送机是利用摩擦力传递运动，以胶带、刚带、刚纤维带和化纤维带作为传送物料和牵引工件的一种适应能力强、应用广泛的连续 输送机械。其特点是承载物料的带也是传递动力的牵引件，这是于其他输送机有着显著的区别。 我国生产制造的带式输送机的品种、类型都较多 ,产量多批次也相对的大 ,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，带式输送机的技术水平有了很大提高，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的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机 等均填补了国内空白，并对带式输送机的减低关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软起动和制动装置以及以 动系统采用 调速型液力偶合器 和行星齿轮减速器。 但其技术相对国外还是落后，特别是输送机的寿命和性能方面。带式输送机的技术水平有了很大提高，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 开发都取得了很大的进步。 国外带式输送机技术的发展很快 ，其主要表现在以下两个方面： 1、 带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带输送机、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于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。 带式输送机是一类古老、经济适用而又现代化的输送机械。现在其发展趋向为：1. 继续 向大型化发展。早在 20世纪 70年代，就已经出现了运输距离达到 100年来，带式输送机在矿山运输中已经逐渐开始取代汽车和机车运输，成为散状物料输送的主要装备。 2. 扩大输送机的使用范围。发展能在高温、低温条件下、有腐蚀性、放射性、易燃性物质的环境中工作的，以及能输送炽热、易爆、易结团、粘性的物料的输送机。 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 对单机提出的要求。如邮局所用的自动分拣包裹的小车式输送机应能满足分拣动作的要求等。 随着国内粮食加工行业、饲料工业的发展，许多面粉厂采用配 粉工艺，生产各种高品质的面粉满足市场需要，在配粉工艺中喂料器是十分常用的设备。而且该设备主要用于输送原料，同时能清楚原料中的铁性杂质，以保证机器设备的正常运行，延长设备使用寿命。因此，设计制造不易堵塞，输送量可在一定范围内调整的磁性皮带喂料器，在粮食加工，饲料生产等行业中有着重要的意义。 1 带式输送机的介绍 式输送机的概述 式输送机的工作原理 带式输送机主要由两个端点滚筒及紧套其上的闭合输送带组成。带动输送带转动的滚筒称为驱动滚筒（传动滚筒）；另一个仅在于改变输送带运动方向的滚筒称为改向 滚筒。驱动滚筒由电动机通过减速器驱动，输送带依靠驱动滚筒与输送带之间的摩擦力拖动。驱动滚筒一般都装在卸料端，以增大牵引力，有利于拖动。物料由喂料端喂入，落在转动的输送带上，依靠输送带摩擦带动运送袋卸料端卸出。 式输送机的 特点 (1) 输送物料种类广泛 输送物料的范围可以从很细的各种粉状物料到大块的矿石、石块、煤或纸浆木料，以最小的落差输送精细筛分过的或易碎的物料。由于橡胶输送带具有较高的抗腐蚀性，在输送强腐蚀性或强磨损性物料时维修费用比较低。带式输送机还可以输送碱性物料和一定温度热料，也可以运送 成件物品。 (2) 输送能力范围宽 带式输送机的输送能力可以满足任何要求的输送任务，既有轻型带式输送机完成输送量较小的输送任务，又有大型带式输送机实现每小时数千吨的输送任务。 (3) 输送统一线路的适应性强 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 带式输送机可以适应坡度为 30% 35%的地形，而对于卡车运输来说仅能适应原有自然地形的坡度为 6 8。输送机线路可以适应地形， 在空间和水平面上弯曲从而降低基建投资，并能避免在厂内和其他拥挤地区，以免受铁路、公路、以及河流、山脉的干扰。带式输送机的运输线路十分灵活的，线路长度可根据需要延长。 (4) 灵活的装卸料 带式输送机可根据工艺流程要求灵活地从一点或多点受料，也可以向多点或几个区段卸料。 (5) 可靠性强 带式输送机的可靠性已成为所有工业领域中的使用经验所证实，它的运行极为可靠，在许多需要连续运行的重要生产单位，如在发电厂内煤的输送，钢铁厂和水泥厂散物料的输送以及港口内船舶装卸散状物料 等，都获得了广泛的应用。 (6) 安全性高 带式输送机具有很高的安全性，需要的生产人员很少，与其他运输方式相比发生事故的机会比较少。不会因大块物料掉下来砸伤人员或由于大型笨重的车辆操纵失灵而引起事故。 (7) 费用 低 带式输送机系统运送每吨散状物料所需的劳动工时和能耗，在所有运输散状物料工具中通常是最低的。而且它所占用维修人员的时间少，较小零件的维修和更换可在现场很快地完成，维修费用低。 式输送机 的种类 (1) 按承载能力分类 轻型带式输送机：专门应用于轻型载荷的输送机。 通用带式输送机：这是应用最广泛的带式输送机，其他类型带式输送机都是这种带式输送机的变形。 钢绳芯带式输送机：应用于重型载荷的输送机。 (2) 按可否移动分类 固定带式输送机：输送机安装在固定的地点，不需要移动。 移动带式输送机：具有移动 机构，如轮，履带。 移置带式输送机：通过移动设备变换设备的位置。 可伸缩带式输送机：通过储带装置改变输送机的长度。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 (3) 按输送带的结构形式分类 普通输送带带式输送机：输送带为平型，带芯为帆布或尼龙帆布或钢绳芯。 钢绳牵引带式输送机：用钢丝绳作为牵引机构，用带有耳边的输送带作为承载机构。 压带式输送机：用两条闭环带，其中一条为承载带，另一条为压带。 钢带输送机：输送带是钢带。 网带输送机：输送带是网带。 管状带式输送机：输送带围包成管状或用特殊结构输送带密闭输送物料。 波状挡边带式输送机：输送带边上有挡边 ，以增大物料的截面，倾斜角度大时，一般在横抽设置挡板。 花纺带式输送机：用花纹带以增大物料和输送带的摩擦，提高输送倾角。 (4) 按承载方式分类 托辊式带式输送机：用托辊支撑输送带。 气垫带式输送机：用气膜支撑输送带。另外还有磁性输送带、液垫带式输送机，它们共同的特点是对输送带连续支撑。 深槽型带式输送机：由于加大槽深，除用托辊支撑外，也起到对物料的夹持作用，可增大输送倾角。 (5) 按输送机线路布置分类 直线带式输送机：由于输送机纵向是直线，但是可在铅垂面上有凹凸变化曲线。 平面弯曲带式输送机：可在平面上 实现弯曲运行。 空间弯曲带式输送机：可以在空间实现弯曲运行。 (6) 按驱动方式分类 单滚筒驱动带式输送机。 多滚筒驱动带式输送机。 线摩擦带式输送机：用一个或多个输送带作为驱动体。 磁性带式输送机：通过磁场作用驱动输送带。 式输送机的应用 带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。应用它，可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。它既可以进行碎散物料的输送，也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外，需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的 要求相配合，形成有节奏的流水作业运输线。所以带式输送机广泛应用于现代化的各种工业企业中。 ( 1 ) 互型固定式带式输送机是通用型系列产品，可广泛用于冶金、矿山、煤炭、港口、电站、建材、化工、轻工、石油等各个行业。由单机或多机组合成运输系统来输送物料，可输送松散密度为 500 500 3m 的各种散状物料及成件物品。 ( 2 ) 江型固定式带式输送机适用的工作环境温度一般为 40 。对于在特殊环境中工作的带式输送机， 如要求具有耐热、耐寒、防水、防腐、防爆、阻燃等条件，应另行采取相应的防护措施。 ( 3 ) 固定式带式输送机均按部件系列进行设计。设计者可根据输送工艺要求，按不同的地形、工况进行选型设计并组合成整台输送机。 ( 4 ）输送机允许输送的物料粒度取决于带宽、带速、槽角和倾角，也取决于大块物料出现的频率。各种带宽适用的最大粒度，本系列推荐按表 2 一 1 选取。当输送硬岩时，带宽超过 1200，粒度一般应限制在 350围内，而不能随带宽的增加而加大。 表 1种带宽适用的最大粒度 宽 500 650 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 最大 粒度 100 150 200 300 350 350 350 350 350 350 350 注：粒度尺寸系指物料块最大线性尺寸 参考以上资料可发现带宽与最大粒度成近似正比例关系，由于 本课题设计 的带宽为 300最大粒度应不大于 100. 用带式输送机的结构组成 图 1由输送带、驱动装置、托辊、机架、清扫器、拉紧装置和制动装置等组成。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 图 1带式输送机整机结构 1234567 891011121314 151617181920式输送机的典型布置（见图 1 图 1带式输送机的典型布置 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 件的 介绍及 选用 送带 (一 ) 输送带的性能要求 (1)要求输送带自身质量小 ，抗拉强度和抗弯强度大，成槽性能好； (2)由于承受交变弯曲载荷，故要求带芯夹层与橡胶层间要有较高的粘附强度，以防层间剥离和撕开； (3)要求加工精细，保证在受纯拉伸时，各夹层均匀承受载荷； (4)输送带的覆盖胶和夹层带芯都应具有较高的抗冲击性能和抗机械损伤性能； (5)为延长使用寿命，应使输送带具有足够的耐磨性； (6)为使驱动时所需的初张力尽量小，故要求输送带具有高摩擦系数； (7)具有较好的外形稳定性，既无太大的纵向弹性伸长又具有较小的永久伸长，其张紧行 程不超过带式输送机长度的 (8)输送带端头连接要简单，但其接头处的强度不应显著减弱，并且接头处厚度必须与其它部位厚度相同。 在输送带承受较大张力时，应选取尽可能少的层数而强度又较高的带芯，比选取居数多而强度一般的带芯容易得到满足。薄的输送带弯曲性能好，并且在它绕过滚筒弯曲运行时，带芯各夹层间受载均匀，因而可选取较小的拉伸安全系数；对于 输 送块度和硬度大的物料，可选用多层带芯的输送带。 (二 ) 输送带的选用 (1) 类型选择 各类输送带适宜的工作条件见表 1 普通输送带一般多采用橡 胶覆盖层，其适用的环境温度与输送机一样为环境温度低于 时，不宜采用维纶帆布芯胶带。环境温度低于 时，不宜采用普通棉帆布芯胶带。在环境温度低于 件下采用钢绳芯胶带时，应采用耐寒型胶带并与制造厂签订保证协议。 普通橡胶输送带适用的输送物料温度一般为常温。当输送物料温度为 80 时，应采用耐热带。我国生产的耐热带分三型，即 1型 100 、 2型 125 、 3型150，而有的厂生产的特种耐热带其耐热类型为 1型 130、 2型 160、 3型 200 。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 表 1输 送带类型及适应工作条件 物 料 及 工 作 条 件 特 性 宜 选 输 送 带 类 型 芯层代号 覆盖胶代号 松散密度较小、摩擦性较小的物料，如谷物、纤维、木屑、粉末及包装物品等 轻型（薄型） R、 散密度在 下的中小块矿石、原煤、焦炭和砂砾等对物送带磨损不太严重的物料 普通型 P 散密度较大的大、中、小块矿石、原煤等冲击力较大、磨损较重的物料，轴送盘大、轴送距离较长的输送机 强力型 R 、 井下运送物料 井巷型 P 作区域易于爆炸易于起火（如地下煤矿） 难燃型 R 、 送 80150的焦炭、水泥、化肥、烧结矿和铸件等 耐热型 N、 作环境温度低达 耐寒型 N、 R 、 送 150矿渣和铸件等热物料 耐高温型 难燃型 送机倾斜角度较大 花纹型波状挡边 型 P 送最大、输送距离长 高强力型 R 、 料冲击较严重 耐冲击型 T R 物料含油或有机溶剂 耐油型 P、 R、 料带腐蚀性 (酸、碱 ) 耐酸碱型 P、 R R 食品，要求不污染 卫生型 R、 料带静电 导静电型 R 煤矿井下输送机、用作高炉带式上料机的输送机及其他有火灾危险的场所使用的输送机，应采用阻燃型难燃型输送带二订货时应与制造厂签订保证协议。 输送具有酸性、碱性和其他腐蚀性物料或含油物料时，应采用相应的耐酸、耐碱、耐腐蚀或耐油橡胶带或塑料带。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 型的塑料覆盖层输送带在井下作业有很好的表现，但使用这种输送带时，输送机倾角一般不得大于 13。 ，采用特殊措施者除外。 (2) 带宽 一般根据输送量计算后确定计算出的带宽，但本课题的带宽已知，故不用计算，只须用所运物料粒度进行核算 。 (3) 层数 经计算确定，但确定的层数应在许可范围之内。 (4) 覆盖层厚度 钢丝芯输送带上下覆盖层厚度为定值。一般能满足使用要求勿需设计人再作选择。 帆布芯输送带下层厚度一般为 有特殊需要时，可加厚至 3层厚度根据所输送物料的堆积厚度、粒度、落料高度及物料的磨琢性确定，可按表 1定。常规条件下，推荐按表 1表 1 1取（引用 表 1橡胶输送带覆盖胶的推荐厚度 料特 性 物料名称 覆盖胶厚度 /胶厚 下胶 厚 2000 料 焦炭、煤、白 云 石、 石灰石、烧结混合料、砂等 2000度 200较大的物料 破碎后的矿石、选 破 产品、各种 岩石 ， 油母页岩 2t 损 性大的大块物料 大 块铁 矿石 、 油 母 页 岩等 1输送带承载和空载面覆盖胶层 最 小厚度 拉体 (芯层 )材料 最小厚度值 棉 帆布 ) 尼龙 帆布 ) (聚 酯帆布 ) 根据不同抗拉体 (芯层 )分 别为 1 2T (钢丝绳芯 ) 最小 4 1相应于表 1 厚度 的承载面附加厚度的标准值 影响的参数 评 价 值 总数 载荷情况 载荷频繁度 粒 度 密 度 物料磨琢性 有利 正常 不利 少 正常 频繁 细 正常 粗 轻 正常 重 小 中等 剧烈 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 表 1加厚度的标准值 价值总数 附加厚度 大于 动装置 带式输送机的动力部分，由安装在驱动架上的 Y 系列鼠笼型电机、液力偶合器（或梅花形弹性联轴器）、减速器、 弹性柱销齿式联轴器、制动器（逆止器）等组成。 (1)本课题给定的电机功率为 减速器优先采用 、 硬齿面圆锥圆柱齿轮减速器，传动比为 8 50，共配置了 221 组驱动单元及相应的驱动架。 (2)按带宽、带速、电机功率从“驱动装置选择表”中确定组合号，然后在“驱动装置组合表”中确定所需驱动单元 。 （ 3)采用带后辅腔的液力偶合器作为本系列带式输送机的专用偶合器，其起动力矩系数限制在 间。选用时，设计者应按所需功率和起动时最大力矩，根据制造厂的偶合器特征曲线选定充油量，并在总图中标注充油量。 （ 4）本系列采用液压推杆闸瓦式制动器，选用时要根据制动力矩与发热情况选用相应规格的推动器。制动器推杆的工作制为 100持续率。 （ 5）本系列提供的滚柱逆止器，逆止力矩为 m ，安装在 下规格的减速器输出轴上，其他型式的逆止器如 凸块式逆 止器及非接触式逆止器可由设计者自行配置。在一台输送机上采用多台机械逆止器时如果不能保证均匀分担载荷，则每台逆止器都必须按一台输送机可能出现的最大逆转力矩来选取。同时还应验算传动滚筒轴或减速器轴的强度采用多电机驱动及大规格的逆止器应尽量安装在减速器输出轴或传动滚简轴上。 （ 6)输出轴用弹性齿式住销联轴器，由于配套规格较多而未列入驱动单元，整机设计选用时应在总图中标出序号，并列出所选用的联轴器型号规格。 （ 7）本系列驱动单元为单电机典型配置，如配置条件发生变化或采用多电机驱动时，驱动单元的组合形式可 由设计者自行调整。 （ 8）末级中心距大于或等干 355硬齿面减速器热功率验算通不过时，设计者应采取相应措施。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 动滚筒及改向滚筒 传动滚筒（本设计中即永磁滚筒）是 带式输送机传递动力的部件 。其直径已知，为 350 用于改变输送带的运行方向或增加输送带与传动滚筒间的围包角的滚筒叫改向滚筒。 （ 1)改向滚简按承载能力分轻型、中型和重型，分档直径分别为 50 10 120180 200 260构型式与传动滚筒一致。 (2）改向滚筒用于改变输送带运行方向。用于 180 改向时一般放在尾部或垂直拉紧装置处。 90 改向放在垂直拉紧装置的上方。增面滚简一般用于小于或等于 45 的场合。 (3）改向滚筒覆面有裸露光钢面和平滑胶面两种。 (4）改向滚筒与传动滚筒直径匹配见表 1 表 1改向滚筒与传动滚筒直径匹配 宽 传动滚筒直径 180 尾部头部探头滚筒直径 180 头部探头滚筒直径 90 改向滚筒直径 60%30% 30% 滚筒组别 滚筒组别 滚筒组别 A B C A B C A B C 500 500 400 315 400 315 250 315 315 250 630 800 1000 1250 1600 630 800 1000 1250 1600 500 630 800 1000 1250 400 500 630 800 1000 500 630 800 1000 1250 400 500 630 800 1000 315 400 500 630 800 400 500 630 800 1000 400 500 630 800 1000 315 400 500 630 800 注： 180度）； 30%则 A=350B=250C=175 辊 托辊是带式输送机的输送带及货载的支承装置。托辊随输送带的运行而转动，以减小输送机的运行阻力。托辊质量的好坏取决带式输送机的使用效果，特别是输送带的使用寿命。而托辊的维修费用成为带式输送机运营费用的重要组成部分。所以要求托辊：结构合理，经久耐用，回转阻力系数小，密封可靠，灰尘、煤粉不能进入轴承，从而使输送机运转阻力小、节省能源、延长使用寿命。 托辊分 为 钢托辊和塑料托辊两种。钢托辊多由无缝钢管制成。托辊辊子直径与输送带宽度有 关。通用固定式输送机标准设计中，带宽 00用托辊直径为 89带宽 1000 1400108 托辊按用途又可分为槽形托辊、平形托辊、缓冲托辊和调心托辊，如 图