SJ-80Z型平面转弯带式输送机的设计（全套含CAD图纸）
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购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 目 录 第一章 绪论 . 3 式输送机的应用 . 3 式输送机的结构组成 . 4 式输送机的发展状况 . 6 式输送机的工作原理 . 7 第二章 普通带式输送机实现平面转弯运行方案确定 . 14 种平面转弯方式的比较 . 14 0 带式输送机简介 . 15 第三章 带式输送机平面转弯运行理论 . 16 现弯曲运行的措施 . 16 本措施 . 16 他措施 . 17 弯半径的确定 . 18 响带式输送机平面弯曲运行的几个因素 . 19 第四章 运行参数计算及校核 . 21 知资料 . 21 宽验算 . 21 位长重的计算与选择 . 21 位长阻力计算 . 22 动滚筒分离点张力概算 . 22 载分支最小张力点张力计算 . 23 线段尺寸计算 . 24 率半径验算 . 26 点张力计算 . 27 引力计算与备用能力验算 . 28 紧力计算 . 28 机功率计算 . 28 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 第五章 结构改造及施工线路设计 . 30 曲段及过渡段 “H”型机架改造设计 . 30 曲断改造设计 . 30 H”型支架改造设计 . 31 曲段及过渡段托辊连接片改造设计 . 31 带张紧方式 . 34 线的形成与输送机的布置 . 34 第六章 平面转弯带式输送机的安装与调整 . 35 装 . 35 装前的准备工作 . 35 装步骤 . 35 整 . 36 带跑偏的调正 . 36 力联轴器，充油量调整 . 39 作 . 39 进式：张紧车位于右端，贮带装置中有胶带 . 39 退式：张紧车位于左端，贮带装置中未贮 胶带 . 40 转维护中应注意的几个主要问题 . 40 结论 . 错误 !未定义书签。 致 谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 : . 错误 !未定义书签。 附录一 . 错误 !未定义书签。 附录二 . 错误 !未定义书签。 附录三 . 错误 !未定义书签。 附录四 . 错误 !未定义书签。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 第 一 章 绪论 随着我国煤炭工业的迅速发展，矿井运输量日益增大，一些大功率、大运量、长距离的大型带式输送机相继产生。但都存在着一个缺点，就是不能适应于弯曲巷道。受此限制，有些矿井采用 10 多台普通带式输送机串联使用，组成一条长距离的带式输送机线。由于设备台数多，转载次数也就较多，运载不 合理也不经济 1。为了实现长距离且适应弯曲巷道无转载的运输，就必须采用更合理的新型输送机。 带式输送机主要用于综合机械化采 煤 工作面的顺槽运输，也可用于一般采 煤 工作面的顺槽运输和巷道掘进运输。用于顺槽运输时，尾端配刮板转载机与工作面运输机相接，用于巷道掘进运输时，尾端配胶带转载机与掘进机相接。 式输送机的应用 带式输送机是输送造型材料的主要设备，在铸造车间内应用得很广泛。在砂处理过程中，可用它来将新砂、旧砂分别输送到新、旧砂库；将型砂输送到型砂斗；将废砂 (包括旧砂过筛后的筛块、型芯废砂、清理后的残 砂和平衡砂等 )输送到废砂库。另外，还可用它来输送冲天炉的焦炭块和石灰石块以及型芯等物件。带式输送机的优点是输送能力大，消耗功率少，对物料适应性广，而且结构简单，使用牢靠 2。 按输送带的带芯材料分： 有棉帆布、尼龙船布 t 钢绳芯输送带。 按机架结构分：有固定式、移动式、半固定式、移置式和吊挂式。 按输送带分，有光面审、花纹带、被纹描边的横格输送带。 按驱动型式分，有单滚筒驱动、两个或三个波锡串动、中间带条驱动等。 此外，还可按输送机的倾角、输送系统布置的形式分类。 根据 “起重运输机械类 组划分 ” (8)，带式输送机可分为： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 通用带式输送机，轻型带式输送机， 移动带式输送视，钥绳芯带式输送机，大倾角带式输送机，钢绳本引带式输送机，压带式输送机，气垫带式输送机，磁性带式输送机 钢带输送视，网带输送机 3。 我国工矿企业中常用的有通用带式输送机、铜绳芯带式输送机和钢绳牵引带式输送机。 1 通用带式输送视 通用带式输送机是由挠性输送带作为物料承载件和牵引件的连续输送设备；它由传动滚筒依靠摩擦力带动输送带运行。输送带的带芯材料为棉帆布。 2 钢绳芯带式输送机 钢绳 芯带式输送机与通用带式较迢机的结构基本相同，但它采用高强度的钢绳芯输送带。钢绳芯输送带的每一根钢绳都经过特殊处理后嵌在橡胶带里面，保证在输送带的使用期内输送带与金属相互粘合。钢绳芯带常用于长距离、大运量的输送机上。 3 钢绳牵引带式输送机 钢绳牵引带式输送机的最大特点是牵引与承裁构件分开。钢绳作牵引件，输送带作承载构件。钢绳和输送带各自形成闭合回路，有各自独立的拉紧装置。在输送机尾部有分绳装置，使钢绳与输送带嵌合成分离。驱动轮依靠摩擦力驱动牵引钢绳，输送带承托在牵引钢绳上，再依寐摩擦力带动输送带及其上的物料 ，把物料从一端运到另一端。该机主要用于煤矿中。随着科学技术的发展，目前还出现了许多其它结构形式的特种带式输送机 4。 式输送机的结构组成 1 驱动装置存开式和闭式两种 开式驱功装置由电动机通过高速联铀器 (或液力偶合器 )、制动器、减速器、低速联轴器、逆止器等组成。在闭式驱动装置 (电动滚筒 )中，电动桃、减速器均放置在滚筒空腔内。 2 滚筒 分传动滚筒和改向滚筒两类。 传动滚筒 般采用光面滚筒，但长距离输送掇多采用胶面滚筒，它是传递动力的主要部件。 改向滚筒用来改变输送带的运 行方向和增加传动滚筒的围包角。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 3 输送带 输送带作为物料的承载件和牵引件。铀送带承受物料的区段叫承载段，返回区段叫空载段。常用的带芯材料有棉帆布、尼龙帆布、钢丝绳。 4 托辊 分承载、空载、过渡、调心及缓冲托辊等几类 承载托辊用来支承输送带及其物料，使之稳定运行；空载托辊用来支承空载段输送带，过渡托辊设置在该筒与第一组承裁托辊之间，使输送带从槽形过渡到平形，以减少输送带的附加应力；调心托辊能调节输送带的跑偏；缓冲托辊安装在装料处，以减少物料对输送带的冲击，从而提高输送带的使用寿命 5。 5 拉紧 装置 常用的拉紧装置有螺杆拉紧、重锤拉策、自动和固定绞车拉紧等几种，其作用是使输送带保持必要的张力，以防止输送带与传动滚筒打滑，并控制输送带的挠度。 6 清扫器 有承载面清扫器和空载段清扫器两类。 承载面清扫沿用来清扫粘着在输送带承载面上的物料；空载段清扫器甲来防止物科卷入滚筒。 7 机架 机架分头架、中间架及支腿、拉紧装置架、驱动装置架等几大部分。它是带式输送机的骨架 6。 8 溜槽 (料斗 )、导料板 溜槽 (料斗 )起物料转接和储存的作用。它可容纳停机时堆积的物 料。物料通过溜槽下方的导料板落到输送带上，以防物料外溢。 9 制动器、逆止器 对上运输送机，为防止有载状态停车时输送带逆行，输送机上设有逆止器或制动器。另外在工艺流程需要时，也没有制动器。 有的输送系统要求各机根据工艺流程需要，在有载时进行流程切换。为此，设有卯料小车、旋转溜槽和切换挡板。在控制上，由中央按制室集中流程控制和监视，并根据装卸工艺流程的组合实现联动运转、顺序延时停机和故障紧急停机。为维修调整方便，在机侧没有操作箱，箱内没有 “联动 单机 ”转换开关。当转入 “单机 ”状态时，可由操作人员对单机 直接起动。 为确保系统的安全运行，各机设有电流保护、输送带纵向撕裂检测装置、速度检测装置、溜槽堵塞开关、跑偏保护装置、输送带打滑检测装置、紧急购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 停机开关、啦紧重锤限位开关、金属检测装置、清除混入物料中铁件的带式除铁器、各种行程限位开关以及起动电铃等多种电气保护装置。 现代化的输送机系统对防尘提出更高的要求。为此，在各转接处设有洒水、集尘装置，输送机沿线设有防风罩或挡风玻璃 7。 系统是由单机组成的，对在输送机系统中工作的操作工和修理工来说，既要了解系统间的相互联系，又要立足于自己分管 的单机。而单机又是由许多部件组成的，只有做好各部件的日常维护保养，使其处于良好的技术状态，才能确保设备安全运行。 式输送机的发展状况 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 核心的可编程电控装置，驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器。我国带式输送机的主要性能与参数已不能满足高产高效矿井的需要，尤其是顺槽可伸缩带式输送机的关键元部件及其功能如自移机尾、高效储带与张紧装置等与国外有着很大差距 8。 装机功率 我国工作面顺槽可伸缩带式输送机最大装机功率为 4250 外产品可达 4970 产带式输送机的装机功率约为国外产品的30% 40%，固定带式输送机的装机功率相差更大。 运输能力 我国带式输送机最大 运量为 3000 t/h，国外已达 5500 t/h。 最大输送带宽度 我国带式输送机为 1400 外最大为 1830 带速 由于受托辊转速的限制，我国带式输送机带速为 4m/s，国外为5m/s 以上。 工作面顺槽运输长度 我国为 3000 m，国外为 7300m。 自移机尾 随着高产高效工作面的不断出现，要求顺槽可伸缩带式输送机机尾随着工作面的快速推进而快速自移。国内自移机尾主要依赖进口，购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 主要有 2 种：（ a）随转载机一起移动的由英国 司生产的自移机尾装置。（ b）德国 司 生产的自移机尾装置。前者只有一个推进油缸，后者则有 2 个推进油缸。 司生产的自移机尾用于在国内带宽 1.2 m 的输送机上，缺点是自移机尾输送带的跑偏量太小，纠偏能力弱，刚性差。德国生产的自移机尾在国内使用效果优于前者，水平、垂直 2 个方向均有调偏油缸，纠偏能力强。 式输送机的工作原理 带式输送机，又称胶带输送机，现场俗称 “皮带 ”。它是冶金、电力和化工等厂矿企业常见的连续动作式运输设备之一，尤其是在煤炭工业中，使用更为广泛 9。 带式输送机可以 输送煤、歼石及其他粉末状物料，也可以输送包装好的成件物品。但为了保护输送带，不宜输送有坚硬棱角的不规则形状物料。 在煤矿上，带式输送机主要用于采区顺槽、采区上 (下 )山、主要运输平巷及斜并，也常用于地面生产系统和选煤厂中。 带式输送机铺设倾角为 16 度 18 度一般向上运输取较大值，向下运输取较小值。带式输送机输送能力大、调度组织简单、维护方便，因而营运费低。此外，结构简单、运转平稳可靠、运行阻力小、耗电量低、容易实现自动化也是它的特点。 带式输送机的结构示意如图 21 所示，输送带 1 绕经驱动滚筒 2 和机尾换向滚筒 3 形成无极闭合带。上、下两股输送带是由安装在机架上的托辊 4支承着。拉紧装置 5 的作用是给输送带以正常运转所需要的张紧力。工作时，驱动滚筒通过它与输送带之间的摩擦力驱动输送带运行。货载装在输送带上并与输送带一起运行。带式输送机一般是利用上分支输送带输送货载的，并且在端部卸载。利用专门的卸载装置也可在中间卸载 10。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 图 2式输送机的工作原理图 1输送带； 2驱动滚筒； 3机尾换向滚筒； 4托辊； 5拉紧装置 （ 1） 主要部件的结构及功能 输送带输送带有织物芯带和钢绳芯带两种。织物 芯输送带又称普通输送带，它有分层和整芯两种。分层输送带为数层挂胶帆布构成，上、下各粘有覆盖胶，经硫化后结合为一体，如图 22(a)所示。帆布层可以是棉、维尼龙、尼龙等纤维织成或混纺织成。整芯输送带其带芯为一整体编织的帆布层，这种芯体多为化纤织成，如图 22(b)所示。它的优点是厚度小、弹性大、柔性好、耐冲击以及不会像分层输送带那样容易产生层间开裂现象。 图 2物芯输送带 （ a）分层输送带；（ b）整芯输送带 1帆布层； 2覆盖胶 覆盖胶有上、下之分。与物料接触的一面称为上覆盖胶，较厚；反面即为下覆 盖胶，较薄。 （ 2） 驱动装置 不同类型的带式输送机，其各部件的结构和布置方式不尽相同，但其主购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 要结构和组成方 式是相同的。如图 23 所示，它们都是由电动机 1、联轴器2 减速器 3 和驱动滚筒 4 组成的。对于单电动机双滚筒驱动装置，还有一对传动齿轮 5。 图 2式输送机的驱动装置 1电动机； 2联轴器； 3减速器； 4驱动滚筒； 5传动齿轮 带式输送机滚筒的结构有钢板焊接结构与铸钢或铸铁结构，以钢板焊接结构居多。图 23 是 150 型带式输送机的驱动滚筒图，它属于焊接结构。 就滚筒表面而言，有光 面和胶面之分 11。在功率不大，环境湿度较小的情况下，可采用光面滚筒；在功率较大，且环境严重潮湿，输送带在驱动滚筒上容易打滑的条件下，应采用胶面滚筒。 滚筒的胶面有铸胶 (硫化法 )和包胶 (冷粘法 )两种。铸胶工艺复杂，但胶面强度高；包胶工艺简单，但胶面与硅筒容易开胶。为了进一步增大摩擦系数，铸胶层外表面可以做成如图 24 所示的人字形槽纹。人字形槽纹的方向与滚筒旋转方向的关系应与图示方向一致，以利于输送带上粘附的泥土自行清除。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 0 图 2动滚筒结构 1 筒壳 2轴 3筒毂 图 2字包胶驱动滚筒 对 于钢绳芯带式输送机，驱动滚筒的直径取决于输送带的强度及钢绳芯直径，一般驱动滚筒直径与钢绳芯直径之比不小于 15012。 普通输送带各种帆布层数对应的滚筒直径见表 21。钢绳芯输送带各种绳径对应的滚筒直径见表 22。 表 2布层输送带用驱动滚筒直径 滚筒直径 /00 650 800 1000 1250 1400 帆布层数 硫化接头 4 5 6 78 910 1112 机械接头 5 6 78 910 1112 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 1 表 2丝绳芯输送带用驱动滚筒直径 输送带强度/N50012500 1600020000 25000 3000035000 40000 带芯钢丝绳直径 /筒直径 /00 1000 1250 1400 1600 带式输送机大部分为机头单端驱动。就驱动滚筒数目而言，有单滚筒和双滚筒驱动。如图 25 所示，双滚筒驱动又可分两种情况。当输送机功率较小而且滚筒容易打滑时，可采用双滚筒共同驱动 (如图 25(a)所示 )，当然，如果滚筒不存在打滑危险，就可以将联系齿轮取掉，形成单滚筒驱动。当输送 机功率较大时，一般采用双滚筒分别驱动 (如图 25(b)所示 )。 带式输送机用的减速器，有圆柱齿轮减速器和圆锥一圆柱齿轮减硅器。圆柱齿轮减速器的传动效率高，但是它要求电动机的轴线与输送机垂直，驱动装置占地面积大，井下使用时需加宽闲室，因此，用于采区巷道的带式输送机，应尽量采用圆锥 圆柱齿轮减速器，使电动机轴线与输送机平行布置，以减小驱动装置的宽度。 图 2滚筒驱动示意图 （ a）双滚筒共同驱动；（ b）双滚筒分别驱动 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 2 带式输送机用的电动机，有鼠笼式、绕线式异步电动机 13。在有防爆要求的场合，采用矿 用隔爆型电动机。使用液力锅合器时，不需用具有高起动力矩的电动机，只要与液力精合器匹配得当，就能得到接近电动机最大力矩的起动力矩。按传动和结构上的需要，带式输送机分别采用液力耙合器、柱销联轴器、捧销联轴器、齿轮联轴器或十字滑块联轴器。 （ 3） 托辊及机架 托辊的作用是支承输送带，减小运行阻力，并使输送带垂度不超过规定限度，保证输送带平稳运行 14。槽形托辊还有增大货载断面积和防止输送带跑偏的作用。 对托辊的结构和使用的基本要求是：使用可靠，回转阻力小，制造成本低，托辊表面光滑，径向跳动小，使用寿命不低于 15000 小时。上托辊一般成槽形，槽形托辊组由三个、两个或五个托辊组成。目前，最常见的为三个长度相等的托辊串接而成，如图 26 所示。三托辊组中侧托辊的倾斜角度称为槽形角。在我国过去的产品系列中，槽形角大多定为 30。，新的 型系列，槽形角改为 35。和 45。两种。下托辊一般为平直的单托辊，如图 26所示。但为了更好地约束输送带，防止跑偏，有的采用双托辊式槽形托辊，其槽形角为 10。左右。下托辊间距较大，一般等于上托辊间距的二倍左右。一般的带式输送机，上托辊间距为 11。 5m，下托辊间距为 m。 在受料处和凸 弧段，托辊间距要小些。 调心托辊是为纠正输送带的跑偏而设置的。在输送机的上分支每隔 10 组托辊安装一组回转式槽形调心托辊，下分支每隔 610 组托辊安装一组回转式平形调心托辊 15。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 3 图 2地可拆式机架和托辊 1H 型中间支架； 2纵向刚滚； 3连接销； 4槽型上托辊； 5平行下托辊 缓冲托辊用于带式输送机的受料处。物料落到输送带上，往往要经过一定的高度，难免对输送带产生一定的冲击作用。因此，受料处的输送带下面要安装缓冲托辊。缓冲托辊的形式有多种，分橡胶圈式和弹簧板式缓冲托辊。缓冲托辊的间距一般为 0。 5m 左右。 对以上提及的各种托辊，同一型号的带式输送机选用的托辊结构大体是相同的。不同类型的带式输送机选用的托辊其结构各有特点，但总体结构还是一致的。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 4 第 二 章 普通带式输送机实现平面转弯运行方案确定 种平面转弯方式的比较 本设计按照设计任务书给定条件，选择 0 型普通可伸缩带式输送机进行改造，即通过对弯曲线路进行合理设计，并对机身 “H”架进行合理改造，使普通可伸缩带式输送机能够按照设计的弯曲线路实现自然变向运行。 现有两种转弯方式，分别为：强制变向转弯和自然变向转弯。 强制 变向 转弯： 强制变向带式输送机设计的特点在于不改变原带式输送机的主要部件，只需在转弯处加入转角站进行合理的设计和安装，从而实现转弯。 适用于转弯角度在 8 90的巷道。 自然变向转弯：使输送带按力学规律自然弯曲运行，即非强制性转弯。该种转弯方式在采取技术措施后经计算得出转弯半径，按此半径进行铺设，输送带可平面弯曲运行而不致跑偏，此类带式输送机结构简单，便于维护，适用于转弯角度小的巷道 (0 26)。本设计采取的是自然变向转弯，其安装布置示意图如图 1 所示。 平面转弯带式输送机的设计步骤为以下几点： （ 1） 根据设备布置的地形条件初步设计输送机曲线段的曲率半径； （ 2） （ 3） （ 4） （ 5） （ 6） 成槽角 0 愈大，不但使转弯半径减小而且使输送带具有居中自动调节能力，构成内曲线抬高角 ， 其目的是减小转弯半径 16。如图 2示 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 5 图 2曲线抬高角与成槽角的构成 0带式输送机简介 伸缩带式输送机和普通胶带输送机一样是以胶带 作为牵引承载机构的连续运输设备，它与普通胶带输送机相比，增加了贮带装置，收放胶带装置和机尾牵引铰车等机构。它利用胶带多次折返和收放的原理调节长度，当张紧铰车向机尾一端移动时，胶带进入贮带装置内，机尾在铰车牵引下回缩；反之则机尾延伸，从而 使输送机具有可伸缩的性能，以适应前进或后退式长臂采矿顺槽运输和巷道掘进运输的需要，当张紧车到达轨道的终端时，就需要收掉或接入一卷胶带，使输送机继续其有伸缩的性能 17。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 6 第三章 带式输送机平面转弯 运行理论 现弯曲运行的措施 为使带式输送机实现自然 变向 (非强制性 ) 转弯 ,在带式输送机的弯曲段一般需采取以下措施。 本措施 (1)使转弯处的托辊具有安装支撑角 ,它是在转弯处使托辊的内侧端向输送带运行方向移动而形成。 如图 3示 ,带式输送机转弯曲率半径为 R ;每一个托辊间距所对圆心角为 ;输送带的速度为 v ,其方向与曲线的切线方向相同 ,在此曲线段 ,托辊轴线方向与曲线法线方向有一个夹角 。 图 3辊安装支撑角及摩擦力分析示意图 输送带速度为 v ,托辊旋转的线速度为 由于 角的存在 ,则相对滑移速度为 v ;托辊作用在输送带上的摩擦力 T 应与 v 的方向相反 ,其值 T 在离心方向的分力为 T ,是托辊作用在输送带上的离心摩擦力 ,其值 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 7 c o s d T 的切向分力 s 式中 摩擦力利用系数 ; 托辊组与输送带的横向摩擦因数 ; 重力加速度 ; 安装支撑角 , ; q、 物料及输送带单位长度质量 (线质量 ) ,kg/m。 从图 1 中可以看出 ,分力 T 是由于 而对输送带产生的附加阻力 ;分力 T 是托辊作用在输送带离心方向的横向推力 ,它的作用是平衡张力 S 和 S +S 所产生的向心力 ,是保证输送带在弯曲段内平移运行的重要因素。由式(2)和式 (3)可知 , 愈小 , 而 T 愈大 , T 愈小。 愈小对输送带运行是有利的 ,但不能使 = 0 ,一般按经验取 = 0. 5。 (2)增大成槽角 0 (成槽角是指侧托辊轴线与中间平托辊轴线 形成的夹角 ) 。如图 2 所示 ,0 愈大 ,不但使转弯半径减小 ,而且使输送带具有居中自动调节能力。目前我国普遍使用的 3 节承载托辊的成槽角一般在 25 30 ,最大 45。由于成槽角过大 ,输送带易在侧托辊与中间托辊拐角处产生纵向断裂。值得注意的是 ,由于转弯处托辊成槽角的变化 ,会导致相应的机架、托辊座或连接装置有所变动。同理 ,为了改善回空侧输送带的居中自动调节性能和减小回空带的转弯半径 ,回空侧输送带可采用 V 形托辊组支承。 图 3曲线抬高角 与成槽角 0的构成 他措施 (1)构成内曲线抬高角 ,如图 3示 ,其目的是减小转弯半径。 愈大转弯购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 8 半径愈小 ,但过大会使物料向外滚动。理论与实践证明 5为宜 ,一般取 = 3 5。 (2)对采用单托辊组的回空分支 ,在两回程托辊之间的输送带上面加压辊 ,可以减小回空侧的转弯半径。 (3)在转弯处输送带的内、外两侧加装立辊。这是一种备用措施 ,以防输送带跑偏。 弯半径的确定 合理地确定转弯半径是水平弯曲带式输送机设计的一个关键 技术。弯曲半径应满足力学平衡条件、输送带在转弯处的最大应力不超过允许值和输送带不脱离托辊 3 个条件。 (1)满足力学平衡条件的最小转弯半径 转弯处应保证输送带在任何正常工况下不发生跑偏 ,而跑偏的根本原因在于力的不平衡。根据转弯处诸力的平衡方程可以导出满足力学平衡条件的最小转弯半径 010 式中 在承载分支沿输送带运行方向 ,直线段与曲线段相遇点输送带张力 ,N ; 承载转弯处托辊旋转部分线质量 ,m; 承载输送带沿托辊运行 阻力系数 ; 转弯角度 , 0 导出摩擦因数。 (2)满足输送带在转弯处的最大应力不超过允许值的最小转弯半径 转弯处 ,如果转弯半径为常数 ,把输送带中心线视为中性轴 ,则输送带外缘相对拉伸 ,而内缘相对压缩。显然相对拉伸和压缩的变形量与转弯半径有关 ,并随其减小而增大。因此 ,要保证输送带外缘应力不超过允许应力 ,满足该条件的最小转弯半径 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 9 BR 2 02式中 输送带的拉伸刚度 ,N ; 输送带的许用张力 ,N ; 转弯终点输送带的许用张力 ,N ; B 带宽 ,m。 (3)满足输送带不脱离托辊的最小转弯半径 弯半径过小时 ,有可能发生在外侧托辊上的输送带漂起而离开托辊的现象 ,从而使输送不能稳定运转。满足输送带外侧不离开托辊的最小转弯半径 212023 3s i nt a a 式中 转弯段输送带张力的最大值 ,N ; 外侧输送带与水平线的夹角 , 通过以上计算 ,确定同时满足 3 个条件的最小转弯半径 R = 响带式 输送机平面弯曲运行的几个因素 (1) 在转弯段 ,承载与回空分支托辊间距越小 ,以后调整、调试越容易 ,输送带运行越稳定。但不能过密 ,否则阻力增大 ,致使弯曲半径增大。根据经验 ,一般取承载分支托辊间距 l g = 0. 75 1 m ,回空分支托辊间距 l g = 1. 5 2 m。由于井下带式输送机标准机架长度一般为 3 m 一组 ,因此机架长度需结合支撑角 与内曲线抬高角 作相应的改造。 (2) 当转弯段采用加大成槽角和采用内曲线抬 高角 时 ,转弯段的前后要有一个过渡段 ,在过渡段内 ,通常按 l g = 1 m、 l g = 2 m 考虑 ,机架内侧的抬高坡度一般取 5 8 。 (3) 因为转弯处采取的措施是安装支撑角 和内曲线抬高角 ,前者是必要条件 ,后者视情况而定 ,因此取值很重要 ,通常取 = 015 ,最大不超过 1 ;= 0 5 ,最大不超过 7。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 0 (4) 承载托辊与回程托辊组的轴线在安装架上要保证有一定的摆动量。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 1 第四章 运行参数计算及校核 知资料 原始参数： 1）输送物料：煤 2）物料特性：（ 1）块度： 0 300 2）原煤散集容重： = 3）原煤动堆积角： =20 3）工作环境：井下 4）输送系统及相关尺寸：（ 1）铺设长度： 300m （ 2）转弯点转角： =8 （ 3）最大运量： 350t/h 宽验算 与常规计算完全相同，从略。 位长重的计算与选择 kg/m 据实测 m 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 2 m m m 由于该型输送机没有给定 G 与 G ，该两值系参考其他资料选取， 为选取值。 位长阻力计算 N / N/ 上诸式中，取 、 ，并忽略承载分支曲线段每米阻力 z 中坡度 i 值。 动 滚筒 分离点张力概算 （ 1）总阻力 算 N 式中取其他阻力系数 25.1c ； L 为折线总长度，系按线路折线总长度概算。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 3 211 3 5 3 KS 式 中取 2.0f ；考虑到起动与 f 值的不稳定性，取 计算；而 0 473 8 . 2 5 5 4180 据计算，圆为整值，取 t 载分支最小张力点张力计算 （ 1）据图 6 逐点计算个点张力至该点 S 85012 SS kg 93 889 2）承载分支最小张力点的张力验算 对于水平或接近水平的运输，可不经承载分支最小张力点容许值 的验算。 （如图 4示） 为证实此论断，下面计算本条件下的该值为 o i n 上式中，由于线路倾角 甚微，取 1 。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 4 图 4力与尺寸计算 线段尺寸计算 （ 1）选定有关参数 5o ； ； 250 o （原额定值 220 o ） （ 2）据表 4算 。 3 3 6 1 8 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 5 0 0 o 5 o 0 o 5 o 0 o 5 o 0 o 5 o 0 o 5 o 0 o 5 o 40 和 值 可采用任一种办法计算曲率半径，以数字来阐明两种计算值的差别，均作计算如下： （ 3）概算法计算 概算相遇点张力， 4 2 52901 曲率半径为 81 8 083 3 6 4 6 ee m （ 4）精确计算 t t 7 4 801 以 S代入 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 6 q 80 从而可解出 m 由上列计算可见，概略计算值稍微偏大。我们按精确计算值取 488R m。 （ 5）其他曲线段计算 切线长 m 弧线长 1 0 084 8 8109 m 内 移距 o o m 因内移距甚小，且在原始条件中并无规定内移距的最大容许值，故 值是容许的。 率半径验算 对于帆布芯胶带，本来不需要验算，但作为计算和用数字说明不需要验算的论断，下面验算下。 （ 1） 按照最大容许应力验算 3 3 6 0 03801 4 000 中 B 按实有帆布芯宽计算。 30551133600m a x 布芯横断面积按实际宽度 8 和实际厚 度 75.0b 算。 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 7 a xm a x kg/布层胶带的弹性模量取 E kg/ 1 附件 A 高速带式输送机的设计 G. 兰 摘要 本文主要探讨 高速带 式 输送机设计 方面的问题 。带 式 输送机的 输送量取决于输 送带的 速度 、 传送带宽度和 托辊槽形 角。 然而 输 送带速度 的 选择 又受到各种实际条件的 限制，在本文 有这方面的讨 论。 输 送带速度也影响传送带的 性能 ，例如它的能源消耗和它连续 运行的 稳定 性 。 一种计算输 送带的能源消耗 的方法就是 通过 考虑运输过程中的各种能量损耗来进行 估 算的 。 输 送带速度的 不同使得 安全 系数的要求也各不相同 ， 这也 影响输 送带 所要求的强度 。一 种新的计算输 送带速度对安全 系数的影响的 方 法 在本文中被 介绍。 最后 ， 输 送带速度的冲击对 各组成部分的 选择和对中转站设计 的影响也在本文中 被讨 论。 1 概述 过去的 研究 已经证实 使用窄 带输送机 的经济可行性， 输送带的速度变快要求输送带的宽度随之变宽，低速输送机适于长距离输送 。 例如 图 1 - 5。 现在 ，传送带 以 8 m/没有问题的 。 无论怎样 ， 输送带 速度 在 10m/s 到 20 m/s 在 技术上是 (动态地 )可行的，并且也许 在 经济上 也是 可行的。本文 将输 送带速度在 10 和 20 m/s 之间的 定义 为高 速 。 输 送带速度在 10m/s 之下的 定义 为低 速 。使用高速 输 送带 的 目 的并 不 在于它本身。 如果 使用 高速 输 送带不是经济上有利， 或则， 如果安全和可靠的操作没有保证的，那么就 应该选择低速 输 送带。 输 送带速度的选择是总 的 设计过程的一部分。 静态或稳定 的 设计方法决 定了 带 式 输送机的 优化 设计。 在 这些 设计 方法 中输 送带 被认为 是刚性 的 ， 静止的 。 这 增加了输送机 稳定 运行的质量和也决定了带式 输送机 各零部件的尺寸 。 稳定操作包括传送带稳定 运行时的 张 力、相对各种物料载荷的能量 消 耗 和相关的 工作环境 情况。 应该体会 到找到 最优 的设计 不 是一次性 的 努力，而是一个 反 复 的 过程 6。 优化设计，开始 于优化 的 决心， 终于符合要求的确定的控制算法和组成输送机的各零部件确定的位置和尺寸的大小， 例如驱动，闸和飞轮， 可由 动态设计方法 确定 。 在这些设计方法 中 ，也 涉及 动态分析， 输 送带 可看作 是一个三维 的 弹性体。三维波动 理论被2 用来研究 大 的局部受 力 传输的时间 和沿 输 送带 的 干扰传输 的 位移 7。 在这种理论 中，输送带被划分成一系列的有限元。 有限元 一体化为 有弹性 的弹簧 和 块 。 有限元素的结构性特征 能 代表 输 送带的 流 变特征。 动态分析 产生在动态 操作时 输送 带 产生的 张力和 能量消 耗 ， 例如在 带 式 输送机 启动 和 制动时 。 本文 主要讨 论高速 输送机的 设计，特 别是使用高速 输 送带对 输 送带 在 能源消耗和安全 系数 要求 方面的影响 。 使用高速 输 送带也要求 输送机的各零部件有 高可靠性 ， 例如 托辊组应 达到 所要求的使用寿命 。 高速带 式 输送机设计的另一个重要方面是高效率的 装料和卸载的合理 安排。 这些方面 在本文中 将被简单地 讨 论。 2 带速 传送带速度选择 整体皮带输送机 的 最低 成本 在传送带宽度 1.0 m 的系列 范围内 2。 所要求 的输送 量可以 在这个 传送带宽度范围 中 选择和 也可以 选择 符合输送量 要求 的任 何 必要的输送带速度。 图 1 例子显示 了 传送带速度和传送带宽度的组合 所 达到 的 具 体 输送机的输送量。 在本例中假设， 物料的 容积密度是 850 kg/煤炭 )，并且 槽形托辊的槽角 和 附加角分别为 35 和 20 。 图 1 ： 各种输送带的 宽度 相 对不同的 输送 量的 熟 送带 的 速度 然而传送带速度选择 又被 实 际工作环境 限制。 第一个方面是传送带的 可成槽性， 在图 1 没有 给出 与 输 送 带强度 (规定值 )的联系， 这 部分取决于 输送 机 的 长度和海拔。 为使送带的 可成槽性 被保证必须选择传送带宽度和 强度 。 如果 输 送带 没有 充足的 可成槽性就不会 有 适当地 运行轨迹 。 这导致传送带连续 运行 的不稳定，特别 是 高速传送带， 这 是不允许 的。 通常，传送带制造者期待 输送机空载时， 40%传送带宽度 上进行着直线运行，并且与承载托 辊的正 常接触 。 第二方面是空气在传送带 上 相对疏松固体物料的速度 （ 空 气 相对速 度 )。 如果相对空速超出某些极限后灰尘将 产生重要影响 。 这特别是 对 矿井 产生了 潜在问题 影响，因为矿井为了通气存在 向下气流。空速的相对极限取决于四周情况和粒状材料特征。 3 第三个方面是带 式 输送机系统引起的噪声。 随着传送带速度的增加，噪声级 别也 通常增加。 在住宅区 噪声级限于 65 虽然噪声级受 输送机的 支持结构和 输送机的覆盖层 的设计的影响很大，这也是选择 输 送带速度的一个限制因素。 输送带速度变化 带 式 输送机系统的能 量 消耗随传送带速度的变 化而 变化， 这 将在第 3 部分 中论述 。 为了节省 能量 ， 传送带速度 应 调整与 供料点的 粒状 物 料 特性匹配 。 如果传送带 正在满载运行， 那么它应该 运行 在高 (设计 )速度。 传送带速度可以在物质 (容量 )输入点 进行 调整。 这将维 持 传送带 在带槽内 的 连续 装填和在传送带的 连续 的粒状材料 的 装载。 传送带 带槽在 恒定的装填 时 产生一个最 优 的装货比率，并且每个 输 送物 料单 元被 期望消耗能源量 最 低。 比较 各种 传送带速度 不同的输送机 能源消耗 相差 将 近 10% 8。 与提供的 各种 粒状 物 料流的 相对应的不同的 传送带速度有以下好处： 在装载区的传送带 有 较少 的磨损 更 低噪声 辐 射 通过减少输送带的张力，可以避免 传送带在凹面曲线的传送带 的提升，也可以改善输送带的定位 不足 包括： 驱动和制动系统的可 控 性的投资成本 伴随 传送带速度 变化的 放电抛物线 的 变 化 在一个输送机系统中控制系统要求控制 输送机各 个输送部分 恒定的高 速 传送带 的预紧力 在 托 辊的 上 恒定的 大 粒状 物 料 装载 一个 预先 节能 的 分析 将决定设计 安装更加昂贵，更加复杂的输送机系统是否值得。 3 能源消耗 客户 可能要 求输送机系统的能源消耗的规格，例如定量 限制 最大值 计划的线路 上满足 运输疏松固体物料的设计 要求 。 对于长 距离运输 系统，能源消耗主要取决于 托辊 工作 时所 克服 的压力的抵抗力 9。 这传送带抵抗 力，依据经验是由于 托 辊 上的 胶带 覆盖层 的黏弹性 (被延迟的时间 )在受压时产生的 。 对于厂内的带式输送机，在受载区域运行时所受侧抵抗也影响的 能源消耗。 侧 抵抗包括发生在输入点 物 料加速度的抵抗 和 在滑道的 侧面上的摩擦和抵抗。 4 皮带输送机的必需的推进力取决于总摩擦阻力和总物质 提升 力的总和。 摩擦阻力包括滞后损失， 它 可以 认为 作为黏摩擦 (与 速度 有关 )的组成部分 。 ，但 它 不能在 最大推 动力 时确定 输送机系统的能源消耗是否是合理。 比较不同的运输系统的能源消耗的最佳的方法将比较他们的运输效率。 运输效率 有 很多 方法比较运输效率。 第一 种，也是 广泛被运用的方法 是 比较等效摩擦因子 ，例如 f 因素。 使用等效摩擦因子的好处是它可 以看作是 一条空 载 的传送带。 使用一个等效摩擦因子缺点是它不是 单 纯的 效率数字。 它 也 考 虑到传送带的 质 量， 托辊 的折算质量和被运输的材料的 质 量。 一个 单 纯的效率数字，仅考虑到被运输 物 料的 质 量。 第二个方法将比较运输费用， 如 者 $/ 使用运输费用的好处是这个数字 因 管理 目的而 广泛 应 用。 使用运输费用的缺点是它不直接地 反映输送机 系统的效率 三 、 多数 “ 单 纯的 ” 方法是比较运输 中的 损失因 数 10。 运输损失 因数 是 基于 克服摩擦损失 的 推进力 的 要求 和 运输工作之间的比率 而定的 (忽略 驱动 效率和功率损失或者粒状 物 料 的 上升 /降低 的要求 )。 运输工作被定义 为 粒状材料被运输的数量和平 均运输速度。 使用运输损 耗因数 的好处是他们可以与其他交通工具运输比较损失因素，象卡车和火车。 缺点是运输 损耗因数 取决于材料的被运输的数量，暗示它不能 认为 是为一台空 载的皮带输送机。 下 面列举了 一 些 运输系统 的 运输 损耗因数来 说明 这个 概念： 连续 运输： 泥浆运输 大约为 皮带输送机 大约在 间 振动的 喂料机 在 1 之间 气力输送机 大约为 10 不连续 运输： 船 安全系数 在 间 火车 约为 卡车 约在 间 滚筒抵抗力 5 对于长的陆上 运输 系统，被完成的工作主要取决于克服 滚筒 抵抗 力的 能源消耗。 滚筒 被做 成 象钢或铝的相对地坚硬材料，而 输 送带 的覆盖层 由橡胶或 更软的材料制成。 因此 输 送带的底部 覆盖层 传送带 在滚筒上移动产生凹痕 ， 这归因于 传送带 的 重量和粒状 物料 的重量。 传送带的 底部覆盖层 的压缩部分 的恢复， 由于它的黏弹性将花费 一些时间。 输 送带的 底部覆盖层在这个 时延 中将 在传送带和 滚筒 之间 产生了 不对称 应力 ，看图 2。 这 个抵抗 抵抗力 的合力的 量 称为滚筒的 抵抗力。 这力 的大小 取决于 覆盖层 材料的黏弹性， 滚筒 的半径，传送带 的重力 和疏松固体物料的 重量和传送带在垂直平面的 产生曲线 的 曲率半径。 图 2 ： 传送带和 滚筒之间引起的 不对称 应力 7 知道滚筒的 抵抗 力与 传送带速度 的关系对 适当的选择传送带速度 很 重要 11。 图 3 ：典型胶 面滚筒 的损失因素 7 首先， 滚筒的 抵抗 力 取决于 作用 在传送带的 上的 垂直载 荷 ，是传送带和粒状材料重量的总和。 如果在传送带的垂直 面内 装载 因数 减 少 2 那么 滚筒 抵抗 力随之 减少 可以认为输送机的输送能力是随着 传送带速度的增加 而使 大块 物料 装载随 之 减少。 所以，随着传送带速度的增加， 滚筒的 抵抗 力会 成比例减少。 其次， 滚筒的 抵抗 力 取决于 槽型托 辊的大小。 如果 滚筒 直径因 数 增加 2 那么 滚筒的抵抗 力因数就会随之 减少 一般来说 槽形托 辊直径随着传送带速度的增加 而 增加 ，但也受到 轴承 必要的使用寿命的 限制。 随着传送带速度的增加， 滚筒的 抵抗 力会 减少。 第三， 滚筒的 抵抗 力 取决于传送带的 覆盖层 材料的黏弹性。 这些 特性 取决于变形率，看图 3。 在它的 转 弯处的 变形率取决于传送带 覆盖层 的变形区域的大小 (根据传送带和最大块度 )和传送带速度。 一般来说 滚筒的 抵抗 力 随着变形率的增加 而增加 (围绕速度 )，但 仅 是一个相对地小 的量 。 6 第四， 滚筒的 抵抗 力 取决于传送带的 覆盖层的 厚度。 如果后 覆 盖 层 厚度增加因 数 2那么 滚筒 抵抗 力随之 增加因 数 随着传送带速度的增加，传送带 覆盖层的磨损量也增量，则 滚筒 抵抗 力也 增加。 应该体会 滚筒 抵抗 力 ，虽然重要，不是唯一的速度 依靠的阻力 。例如 槽形托 辊的 抵抗 力 取决于垂直的装载 和 他们旋转的速度。 垂直的装载的作用，直接地取决于传送带速度，是 主要 方面 。 旋转的速度的作用 影响较 小。 另一抵抗 力的产生是 由于疏松固体物料在输入点的加速度。 假设 粒状材料直接落在传送带上 ， 这抵抗 随着 传送带速度二次方地增加。 特别是厂内的 皮带输送机 ， 这 力的 影响 很 小 。 例子 要说明上 述 被谈论的概念让 我们 考虑一条 输送 量 为 5000 6 的 传送带。槽形托辊 角度 ，附加 角度和 物料 密度各自取 35 ， 20和 850 kg/ 图 4 显示达到必需的 5000 送 量传送带宽度 和 传送带速度 的关系 。 这个图 与 图 1 有些相似。 图 4 图 5 和 6 显示 在固定输送带速度要求时 传送带 的强度 和 的驱动 力 的关系 。 所需 传送带 驱动 力减少， 在图中可以看出 随着传送带速度的增加 ，驱动 力 的 增加 ，输送带强度下降 。 图 7 显示 不同 传送带速度 的 损失因 数 和 f 因 数 。 运输损失因素总是高于 为 f 因素考虑传送带的 体积 (在分母 )，而运输损失因素只 考虑了 疏松固体物料的 体积 。 直观地， 可以认为 在高 速 传送带速度范围将有经济上最 优 的传送带速度。然而最 优 的传送带速度 选择 ，要求 有 更多信息并且 它 超出 了 本文 的 讨论 范围之外。 图 5 图 6 7 图 7 橡胶化合物 滚筒的 抵抗 力 取决于传送带的 覆盖层 的黏弹 特 性 ， 如前部分所述。 这暗示 滚筒 抵抗力 可以通过选择今天在市场上可利用的一种特别 的滚筒覆盖 (橡胶 )化合物 来 减少。 使用这种特别化合物 将增加一个小的成本 ，但是 这个成本 可以通过使用一种正常耐磨的化合物 作为覆盖层的 上层覆盖的 来 限制。 这 个 情况 要求充分地 利 用底部化合物的节能作用。 滚筒的 抵抗 力的定量表征 是 这个滚筒 抵抗显示 为 1/3，其中棕褐色是损耗角和E 化合物的存贮模数。 合理的 滚筒 抵抗 力 表现的化合物显示在 下。 图 8 显示典型的介 质 对 优良 橡胶的显示。在 这 个图 中也 能被看 出： 一种具体橡胶化合物 的 选择 在一定的工作环境温度下对 皮带输送机能源消耗的影响， 。 必须做出一 个 评论 (警告 )。如果仅一位传送带制造商提供 这个输送带 ，这种 低 滚筒抵抗力 化合物的特别传送带 就 不应 被 选择。 在那 种情况下 ，使用时， 只要选择 可 以 执行输送机系统 要求 与它的设计规格 相符的 传送带 就可以 。 选择这种输 送带制造商超过一位 ，那么选择阻力上限被限制的输送带是更好的， 花费 的成本方面来说 也 是 明智 的 ， 图 8 ： 在某 温度 情况下滚筒在 四 种 不同橡胶的抵抗显示 4 安全因素的要求 为 了满足 设计 要求 ， 2101， 048， 和 准 都 提供传送带装载可 允许 的 安全 系数 (极限。 二种类型的安全 系数 是 可以区分的 ： 稳定连续 运行时 的安全 系数 和 不稳定运行时的 安全 系数
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