带式输送机的设计与制作毕业设计（含外文翻译）.doc

Tianjin University of Technology and Education毕 业 设 计专 业：机械制造工艺教育 班级学号：机制0302班34号 学生姓名： 盖延忠 指导教师：邓三鹏 讲师 二八年六月天津工程师范学院本科生毕业设计带式输送机的设计与制作Study on Automatic Feeding Device of PolyacrylamineDesign and Manufacture of Belt Conveyors专业班级：机械制造工艺教育学生姓名：盖延忠指导教师：邓三鹏 讲师系 别：机械工程学院2008年6摘 要带式输送机是以输送带作为牵引和承载构件，通过承载物料的输送带运动进行物料输送的连续输送设备，它不仅应用于企业内部的运输，也拓展到企业外部的输送，广泛应用于冶金、矿山、港口、粮食和化工等领域。随着工业的发展，对带式输送机的需求越来越大。首先分析了国内外带式输送机的现状与发展。通过工况的分析和各种输送机的优缺点的比较，确定了普通带式输送机为基本结构，改进输送带形状，改向滚筒等的设计方案。通过计算输送带的张力，确定了电机功率；根据料袋的大小确定了输送带的宽度；根据负载情况确定了滚筒和托辊的参数，并分别进行了校核；根据作业空间确定了倾角，由于倾角达到了30，属大倾角传动，为防止打滑改进了输送带和改向滚筒，并选用了较低的传送速度。设计了输送带的张紧装置和上袋限位装置。最后分析了带式输送机跑偏的原因并提出了纠正措施；并对固定带式输送机安装及试运转方法进行了详细的说明。完成了整个带式输送机的制作，运行结果表明：所设计的带式输送机运行平稳可靠，达到在小空间实现大倾角送料而不打滑的目的，很好的完成了预定任务。关键词：输送带；滚筒；托辊ABSTRACTThe belt conveyer is takes the hauling and the carrying piece by the conveyor belt, carries on material handlings stream handling equipment through the load bearing materials conveyor belt movement, it not only applies in the enterprise internal transportation, also develops the enterprise exterior transportation, widely applies in domains and so on metallurgy, mine, harbor, grain and chemical industry. Along with the industry development, the needing is getting bigger and bigger to the belt conveyers demand.First it has analyzed the domestic and foreign belt conveyers present situation and the development. Through the operating mode analysis and each kind of belt conveyers good and bad points comparison, it had determined the ordinary belt conveyer is the basic structure, improves the conveyor belt shape, changes to the drum and so on design proposal. Through calculates conveyor belts tensity, it has determined the electrical machinery power; Has determined conveyor belts width according to feed bags size; Had determined according to the load situation the drum and supporting rollers parameter, and has carried on the examination separately; Has determined the inclination angle according to the working space, because the inclination angle has achieved 30, is the great inclination angle transmission, to prevent to slip improved the conveyor belt and changes to the drum, and has selected the low transfer rate. Has designed conveyor belts stretching device and the previous bag stop block. The ultimate analysis belt type conveyer has run the leaning reason and proposed the correction measure; And it has carried on the detailed explanation to the fixed belt conveyer installment and the test run method.Completing the entire belt conveyers manufacture, the movement result had indicated: Designs belt conveyer movement steady reliable, achieves realizes the goal which in the small space the great inclination angle feeding does not slip, very good has completed the task.Key words: Belt conveyer；Roller；Pulley目 录1绪 论111项目研究的背景112国内外带式输送机的发展概况213设计的主要任务52设计方案的选择621方案1普通带式输送机622方案2移动式带式输送机723方案分析比较及方案的选择93带式输送机的设计及制作1131带式输送机的系统设计113.1.1输送机布置方案的确定113.1.2带式输送机设计的原始资料和工作条件1232输送带的结构与选择123.2.1输送机对输送带的要求123.2.2输送机的带速和宽度的确定133.2.3输送带的磨损形式1533带式输送机托辊的设计153.3.1托辊的性能及托辊直径的选择153.3.2托辊间距的确定163.3.3托辊的加工工艺1734滚筒的设计1835设计过程中的相关计算203.5.1由带速、带宽验算输送能力213.5.2驱动辊筒有效张力的计算和传动方案的设计213.5.3输送带张力的计算233.5.4校核托辊载荷2536张紧装置选择2837带式输送机的加工安装和试运行293.7.1带式输送机跑偏的原因及纠正293.7.2固定带式输送机安装及试运转方案303.7.3大倾角输送机的解决方案313.7.4物料的限位机构3238输送机的电气控制设计32结 论34致 谢35参考文献36外文翻译37天津工程师范学院2008届本科毕业生毕业设计1绪 论11项目研究的背景聚丙烯酰胺(polyacrylamids)简称PAM，是一种线型高分子聚合物，是水溶性高分子化合物中应用最为广泛的品种之一，聚丙烯酰胺和它的衍生物可以用作有效的絮凝剂，增稠剂，纸张增强剂，以及液体的减阻剂等，广泛应用于水处理、造纸、石油、煤矿、矿冶、地质、轻纺，建筑等工业部门。胜利油田用它作为三次采油的驱油剂。目前，胜利油田的聚丙烯酰胺干粉上料是由人工来完成的，工人的劳动强度大，粉尘飞扬，工人需要戴口罩，穿防护衣等才能工作。当工人吸收的PAM大于5000PPM时因肠胃粘膜对营养的吸收被粘阻而有害。将现有的人工上料方式改成自动上料，在密闭的环境中完成全部作业，避免了人与粉尘的接触，改善了工人的工作条件，降低劳动强度，并提高了聚丙烯酰胺干粉的利用率。设计方案采用全自动的方式完成上袋-开袋-倒料-收袋的工作。用传送带输送的方式实现自动上料；干粉袋放在平台上固定好后用划刀划开，划开后平台翻转倒料，为保证干粉没有残留，需要抖动几下，为减小粉尘的飞扬，在缓冲罐的顶部安装一个吸尘器吸收粉尘；空袋先经过压辊整形，堆积整齐后推出，打包运走。用螺旋式输送机将干粉由缓冲罐送到料仓中。设计方案既考虑要满足功能要求和工艺流程，又要保证设备的质量和工作可靠性以及工作的安全性。同时尽可能降低造价，缩短工期，并对后续的设备维护、维修提供便利条件。“聚丙烯酰胺干粉自动上料系统”如能研制成功，将提高上料的自动化程度，改善工人的作业环境，降低劳动强度，提高生产效率，具有显著的经济效益，也符合国家环保的要求。目前该领域的自动上料系统在市场上还没有适合此项工作的相关设备，本次设计的上料系统自动化程度高，经济效益明显，市场前景看好，可有效填补相关领域的空白，图1-1是本次设计的总体方案：图1-1聚丙烯酰胺自动上料系统总体设计方案本带式输送机的设计是我院为胜利油田研制的自动“聚丙烯酰胺干粉自动上料系统”中的第1部分，主要负责把物料平稳准确的输送到收料机构，是后续工作的基础，因此其设计的合理性将至关重要。12国内外带式输送机的发展概况带式输送机已经有150年的历史，早期的输送带是用皮革之类的材料制成，或用皮革加纤维织物制造。有关输送带的最早文献是Oliver Evsns于1795年在美国费城出版的上发表的，当时把输送机描述为”在一框或槽里面的两个滚筒上旋转的薄而柔软的宽环皮带或布带。1858年，S.T.Parmalee取得了织物增强的橡胶输送带的专利。1863年O.C.Dodge关于处理谷物的输送带被授予美国专利。1892年 Thomas Robins发明的槽型结构的带式输送机在矿物工程中应用，确定了当代输送机的基本形式。此后，随着物料输送量的增大，带式输送机取得了巨大发展，出现了多种的新型结构的带式输送机。其中有代表性的主要有：大倾角带式输送机（深槽带式输送机、花纹带式输送机、波纹挡边以及压带式带式输送机等）、管状带式输送机、气垫带式输送机、平面转变带式输送机等。我国在带式输送机的设计制造和研制方面虽然发展较快，但是由于起步较晚，与国外相比在关键核心技术方面还存在一定的差距，主要差距有以下方面：一、国内外带式输送机技术的差距 1大型带式输送机的关键核心技术上的差距 带式输送机动态分析与监测技术 ，长距离、大功率带式输送机的技术关键是动态设计与监测，它是制约大型带式输送机发展的核心技术。目前我国用刚性理论来分析研究带式输送机并制订计算方法和设计规范，设计中对输送带使用了很高的安全系统 (一般n=10左右)，与实际情况相差很远。实际上输送带是粘弹性体，长距离带式输送机其输送带对驱动装置的起、制动力的动态响应是一个非常复杂的过程，而不能简单地用刚体力学来解释和计算。已开发了带式输送机动态设计方法和应用软件，在大型输送机上对输送机的动张力进行动态分析与动态监测，降低输送带的安全系统，大大延长使用寿命，确保了输送机运行的可靠性，从而使大型带式输送机的设计达到了最高水平(输送带安全系数 n=5 )，并使输送机的设备成本尤其是输送带成本大为降低。2可靠的可控软起动技术与功率均衡技术 长距离大运量带式输送机由于功率大、距离长且多机驱动，必须采用软起动方式来降低输送机制动张力，特别是多电机驱动时。为了减少对电网的冲击，软启动时应有分时慢速起动；还要控制输送机起动加速度0103ms2，解决承载带与驱动带的带速同步问题及输送带涌浪现象，减少对元部件的冲击。由于制造误差及电机特性误差，各驱动点的功率会出现不均衡，但某个电机功率过大将会引起烧电机事故，因此，各电机之间的功率平衡应加以控制，并提高平衡精度。国内已大量应用调速型液力偶合器来实现输送机的软起动与功率平衡，解决了长距离带式输送机的起动与功率平衡及同步性问题。但其调节精度及可靠性与国外相比还有一定差距。 二、技术性能上差距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。1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 kW，国外产品可达4970kW，国产带式输送机的装机功率约为国外产品的3040，固定带式输送机的装机功率相差更大。2运输能力我国带式输送机最大运量为3000 th，国外已达5500th。3最大输送带宽度 我国带式输送机为1400 mm，国外最大为 1830 mm。4带速由于受托辊转速的限制。我国带式输送机带速为4ms，国外为 5ms以上。5工作面顺槽运输长度我国为3000m，国外为7300m。 6输送机品种。机型品种少，功能单一，使用范围受限，不能充分发挥其效能，如拓展运输、运料或双向运输等功能，做到一机多用；另外，我国煤矿的地质条件差异很大，在运输系统的布置上经常会出现一些特殊要求。三、可靠性寿命上的差距1输送带抗拉强度我国生产的织物整芯阻燃输送带最高为2500 Nmm，国外为3150Nmm。钢丝绳芯阻燃输送带最高为 4000 Nmm，国外为7000 Nmm。2输送带接头强度 我国输送带接头强度为母带的5065，国外达母带的7075。3托辊寿命我国现有的托辊技术与国外比较，寿命短、速度低、阻力大，而美国等使用的新型注油托辊，其运行阻力小，轴承采用稀油润滑，大大地提高了托辊的使用寿命，并可作为高速托辊应用于带式输送机上，使用面广，经济效益显著。我国输送机托辊寿命为2万小时，国外托辊寿命5-9万小时，国产托辊寿命仅为国外产品的 3040。4控制系统上差距（1）驱动方式我国为调速型液力偶合器和硬齿面减速器，国外传动方式多样，如 BOSS系统、CST可控传动系统等，控制精度较高。 （2）监控装置国外输送机已采用高档可编程序控制器PLC，开发了先进的程序软伯与综合电源继电器控制技术以及数据采信、处理、存储、传输、故障诊断与查询等完整自动监控系统。我国输送机仅采用了中档可编程序控制器来控制输送机的启动、正常运行、停机等工作过程。虽然能与可控启(制)支装置配合使用，达到可控启(制)动、带速同步、功率平衡等功能，但没有自动临近装置，没有故障诊断与查询等。 （3）输送机保护装置国外带式输送机除安装防止输送带跑偏、打滑、撕裂、过满堵塞、自动洒水降尘等保护装置外，近年又开发了很多新型监测装置：传动滚筒、变向滚筒及托辊组的温度监测系统；烟雾报警及自动消防灭火装置；纤维织输送带纵撕裂及接头监测系统；防爆电子输送带秤自动计量系统。这些新型保护系统我国基本处于空白。而我国现有的打滑、堆煤、溜煤眼满仓保护，防跑偏、超温洒水，烟雾报警装置的可靠性、灵敏性、寿命都较低。四、设备大型化、提高运输能力为了适应高产高效集约化生产的需要，带式输送机的输送能力要加大。长距离、高带速、大运量、大功率是今后发展的必然趋势，也是高产高效矿井运输技术的发展方向。在今后的10年内输送量要提高到3000-4000 th，输送机带速提高至46ms，输送长度对于可伸缩带式输送机要达到3000m。对于钢绳芯强力带式输送机需加长至5000m以上，单机驱动功率要求达到1000-1500kW，输送带抗拉强度达到6OOO Nmm(钢绳芯)和2500 Nmm(钢绳芯)。尤其是煤矿井下顺槽可伸缩输送技术的发展，随着高产高效工作面的出现及煤炭科技的不断发展，原有的可伸缩带式输送机，无论是主参数，还是运行性能都难以适应高产高效工作面的要求，煤矿现场急需主参数更大、技术更先进、性能更可靠的长距离、大运最、大功率顺槽可伸缩带式输送机，以提高我国带式输送机技术的设计水平，填补国内空白，接近并赶上国际先进工业国的技术水平。其包含7个方面的关键技术：1带式输送机动态分析与监控技术；2起动与功率平衡技术；3中问驱动技术；4自动张紧技术；5新型高寿命高速托辊技术；6快速自移机尾技术；7高效储带技术。国内还需要从如下两个方面加强研制和改进，以提高我国带式输送机的制造水平，使带式输送机应用更好的服务于现代化建设。（1）提高元部件性能和可靠性，设备开机率的高与低主要取决于元部件的性能和可靠性。除了进一步完善和提高现有元部件的性能和可靠性，还要不断地开发研究新的技术和元部件，如高性能可控软起动技术、动态分析与监控技术、高效贮带装置、快速自移机尾、高速托辊等，使带式输送机的性能得到进一步的提高。（2）扩大功能，一机多用化，拓展运输、运料或双向运输等功能，做到一机多用，使其发挥最大的经济效益。开发特殊型带式输送机，如弯曲带式输送机、大倾角或垂直提升输送机等。13设计的主要任务设计的条件：25Kg/袋；设计依据：间歇性输送，输送线路的最大长度为3700mm，最大倾角为45，最大提升高度2150mm，输送量为60袋/h，带宽为650mm,带速为0.6m/s，每天输送600袋，工作制度为每天10小时，每年360天，输送机的使用年限为10年。2设计方案的选择21方案1普通带式输送机普通带式输送机是广泛应用在冶金、矿山、石油、煤炭、港口、电站等各个行业的通用型输送设备，已经成为最重要的散状物料连续输送设备。它与其他散状物料输送机以及汽车、铁路运输相比，有以下有点：1输送物料种类广泛；2输送能力范围宽；3输送线路的适应性强；4灵活的装卸料；5可靠性强；6安全性高；7费用低。因此选择普通带式输送机来作为改自动上料系统的上料机构是值得考虑的。其结构和原理如下：图2-1工作原理和结构组成在输送机驱动滚筒和尾部滚筒之间环绕着1条输送带。电动机通过减速装置使驱动滚筒转动时，滚筒与输送带之间产生的摩擦力带动输送带回转，输送带与物料间的摩擦力带动物料随输送带一起以一定的速度运行，即物料由进料斗落在运动的输送带上，随带运行到输送机的头部卸料口卸出。带式输送机由托辊支承托起输送带及其上面的物料，是以输送带作牵引和承载结构，通过承载物料的输送带的运动进行物料输送的连续输送设备。输送带绕经传动经滚筒和尾部滚筒形成无极环形带，上下传送带由托辊支承以限制输送带的绕曲垂度，张紧装置为输送带的正常运行提供所需的张力。工作时驱动装置驱动传动滚筒，通过传动滚筒和输送带之间的摩擦力驱动输送带运行，物料装在输送带上和带子一起运动。带式输送机物料在传动滚筒端部卸载。通用固定式带式输送机和钢绳芯带式输送机是两种应用极其广泛的输送机械，从TD6O、TD62、TD72发展到TD75，又由TD75型和DX型的更新换代发展到目前最新的DTII(A)型带式输送机。以前对TD75型和DX型都相继开发过设计计算和部件选型系统，但新系列DTII(A)型带式输送机的设计方法与原设计有较大不同，DTII(A)型带式输送机主参数、运行功率和张力的计算方法均采用ISO国际标准。为适应市场发展的需要，对新系列DTII(A)型带式输送机的设计计算和部件选型系统的开发很有必要。它不仅能满足市场对新系列的需要，而且该系统的应用可以缩短带式输送机的设计周期，减轻设计人员的劳动强度，提高带式输送机设计计算的准确性与可靠性。1带速的选择带速是输送机的重要参数，应遵从以下原则进行选择： 长距离、大运量、宽度大的输送机可选择较高带速；倾角越大、运距越短则带速也应越小；粒度大、磨琢性大、易粉碎和易起尘的物料宜选用较低带速；采用卸料车卸料时带速不宜超过25ms；采用犁式卸料器卸料时，带速不宜超过2ms；输送成件物品时，带速不宜超过1.5ms。2总体布置(侧型)设计侧型布置对整机设计十分重要，同时为计算机处理时简化输入提供方便，因此将影响总体布置的因素归并为侧型设计问题来加以处理。影响带式输送机总体布置的因素有输送机倾角、受料段和机尾长度、卸料段和弧线段长度、张紧装置的型式和位置、驱动装置位置等，这些因素的变化都会带来侧型布置的变化。3滚筒匹配一般情况下，首先计算确定传动滚筒直径，然后由输送机各滚筒直径匹配表的匹配关系确定其它滚筒，只有当合力不够时，才选用较匹配更大的滚筒直径。4托辊间距托辊间距应满足辊子承载能力和输送带下垂度两个条件。凸弧段托辊间距一般为承载分支托辊间距的，受料段托辊间距一般为承载分支托辊间距的。因受力过大需加密托辊时，可根据实际需要，由设计者确定托辊间距。22方案2移动式带式输送机移动式输送机与普通带式输送机的区别在于其特殊的伸缩功能，围绕伸缩功能，在设计时可以从以下几方面考虑。(1) 设计合理的伸缩机构。设计时可根据设备使用场合或用户需要，采用蜗轮减速机构结合齿轮条啮合，或卷扬绳筒结合滑轮导向机构，两者在设计使用时各有特点，前者为刚性机构，运转时比较平稳；后者为柔性机构，通过合理布置动滑轮可以改善钢丝绳伸缩牵引力。(2) 选用环形无接头胶带。输送带是输送机的主要构件，考虑到伸缩机的输送带须经几个改向滚筒，承受的张紧力和弯曲变形较普通输送带大，决定采用无接头胶带。环形无接头胶带在制造时，利用可靠的工艺一次成形，胶带直线度好，质量可靠，使用时不易跑偏，不易产生胶带断裂及剥落现象。(3) 设计合理的机架。机架由固定机架和伸缩机架构成，采用槽形钢板及型钢组成的机架结构，以槽钢作伸缩移动导轨，伸缩距离可根据用户需要达4-7m，而老式的伸缩机，由于机架及导轨设计的不合理，伸缩距离只有12m。由于采用整条环形胶带，在满足机架的强度和刚性条件下，设计时应从装配工艺的合理性，使用可靠性人手，从而满足输送带使用方便，维修简单等要求。移动伸缩带式输送机的研制成功，大大节省了用户投资费用。(4) 移动式输送机的应用伸缩带式输送机分前伸缩式和后伸缩式。在实际使用时，前伸缩式机一般用于散装货物的运输作业，在设备进料位置不动的条件下，能在一定的输送距离内自行调节卸料的位置；后伸缩式输送机，在散装货物的运输作业时，作为运输机的首台后续输送设备，在卸料位置不变的前提下，在一定的输送距离内能自行调节进料点的位置。在运输作业中，由于散装货物的运输设备作业时频繁移动作业点，卸料点位置频繁变动，导致后续输送设备频繁移动；采用后伸缩式输送机，通过调节其伸缩距离，调节其进料点位置，而不必频繁移动后续的输送设备，同时卸料采用前伸缩式输送机，方便了驳船和汽车的装载，当设备不用时，可以将其缩进机架内，这样不影响道路的交通，有利于设备的保管。综上所述，移动伸缩带式输送机输送距离可调整，既方便用户在特殊场合使用，又可代替普通输送机用，达到一机两用的功能，因此，值得推广使用。1工作原理和结构组成在输送机驱动滚筒和尾部滚筒之间环绕着1条输送带。电动机通过减速装置使驱动滚筒转动时，滚筒与输送带之间产生的摩擦力代动输送带回转，输送带与物料间的摩擦力代动物料随输送带一起以一定的速度运行，即物料由进料斗落在运动的输送带上，随带运行到输送机的头部卸料口卸出。图2-2 可移动式带式输送机2伸缩带式输送机的设计（1）驱动装置伸缩带式输送机的驱动装置，可用XWD型摆线针轮减速器或蜗轮一蜗杆减速器和电机组成驱动装置来进行驱动。气垫带式输送配备的大多数是WZA型外装式电动滚筒。WZA型内置减速装置的减速滚筒电机外联构成的驱动装置来进行驱动，具有使用、安装、维修方便等特点。（2）输送带输送带是运载物料和传递动力的重要构件，由芯层和覆盖层两部分组成。输送器上的输送机采用导向带，即传动面加定位导条，以确保带体的定向防偏运行，材料为刚性聚酯单丝。包装机的TDS30输送机采用DX3B-300型输送带，弹性体为PVC，抗拉强度为200Nmm，1定伸长负荷为10Nmm，适宜温度范围为-10。C- +80；气垫带式输送机。带宽400 -600mm，布层数为35层，覆盖层分上覆盖层（工作面36mm）和下覆盖层(动力传动面13mm)。设计输送带的连接时，应尽量减少对接头处的抗拉强度和挠性的影响，最好是与生产厂家协商制造无接口整体带，有接口带应用高温硫化法粘接，这种接法的接头强度可达胶带强度的8590。只要精心设计、制造和调节。是可以避免和减少输送带打滑和跑偏故障。正因为带式输送机比刮板输送机、气流输送机、螺旋输送机具有很多优点，它在农业、粮食、化工、轻工、煤炭、矿山、冶金等行业应用广泛。23方案分析比较及方案的选择方案2的设计适合于野外工作的大运输量散装物的输送，在卸料位置不变的前提下，在一定的输送距离内能自行调节进料点的位置。在运输作业中，由于散装货物的运输设备作业时频繁移动作业点，卸料点位置频繁变动，导致后续输送设备频繁移动；采用后伸缩式输送机，通过调节其伸缩距离，调节其进料点位置，而不必频繁移动后续的输送设备，同时卸料采用前伸缩式输送机，方便了驳船和汽车的装载，当设备不用时，可以将其缩进机架内，这样不影响道路的交通，有利于设备的保管。具有使用、安装、维修方便等特点。该方案虽有上述优点，但是输送机需要的驱动电机功率较大，适合连续进行的大运输量长距离散装物的输送，在短距离内运输物爬升角度不大，对于本系统所输送的粉状聚丙烯酰胺干粉驱油剂，在野外输送过程中原料的浪费较大，易形成粉尘，不利于环保。方案1的设计：带式输送机可以在水平方向和倾斜不大的方向上进行输送散料、块状物和包装物品，其特点是运输量大、生产效率高、动力消耗少、运料连续、工作平稳、结构简单、基建投资少、营运费用低、输送线路可以呈水平、倾斜布置或在水平方向、垂直方向弯曲布置，受地形条件限制较少、工作平稳可靠、操作简单、安全可靠、易实现自动控制。带式输送机系统便于联网作业，特别是大型库房，更能充分发挥作用。减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速，这是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。原动机部分为Y系列三相交流异步电动机。本输送机根据其工作情况一次承载为50千克，用于轻型载荷，属于轻型载荷输送机。承载方式为托辊支承，驱动方式为单滚筒驱动带式输送机，可经托辊实现弯曲运行。该方案的缺点是：带式输送机可沿水平或倾斜线路运行，一般使用光面输送带，靠所运物料与输送带之间的摩擦力，带动物料一起运行，因而工作倾角受限制。向上一般不超过l7l8，向下的倾角还要小些。因此对于一些场地受到限制的场合使用固定式带式输送机要想办法改进，来增大倾角。不能自动取货，当货流变化时，需要重新布置输送线路。另外，它不封闭，当它运送轻质粉状物料时，在装料点、卸料点和两台带式输送机的连接处，易扬起粉尘，需采取防尘措施。总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。综上所述：通过比较上述两方案的优点和不足，以及本系统对带式输送机的要求，从制造成本，运行性能，经济性和环保性等方面的要求，选择采用固定式普通带式输送机为本系统的设计方案。3带式输送机的设计及制作31带式输送机的系统设计3.1.1输送机布置方案的确定带式输送机的线路在能够满足倾角的要求的前提下可以适应线路布置的任何形式。在确定输送机线路布置后，所需要确定的是驱动装置、张紧装置和制动器装置。图3-1给出了带式输送机典型的布置方式，这些布置形式适用于通常的输送机系统。图3-1带式输送机的典型布置方式根据以上输送机的典型布置方式，结合场地的实际情况决定采用向上运输单滚筒凸弧的布置方式。3.1.2带式输送机设计的原始资料和工作条件带式输送机的设计计算应具备以下原始数据：1物料名称：聚丙烯酰胺，25KG/袋；2物料的性质：成件物品，单位质量25kg/袋和外形尺寸600mm200mm ；3工作环境：室内、干燥、环境温度为室温、输送机固定；4给料点数目1和给料位置在输送机的底部；5输送机线路的详细尺寸：总长为3.76m、提升高度2.15m、倾角为30、直线段为3m；6设计带速为0.6m/s；7工作制度：每天10小时，每年360天，输送机的使用年限为10年。32输送带的结构与选择3.2.1输送机对输送带的要求带式输送机的输送带是输送机的重要部件，在输送机中输送带的成本占整个设备成本的30%50%。在运转过程中，输送带所受的载荷是极其复杂的，它除受到纵向的拉伸力外，还受到经过滚筒和托辊的弯曲应力。大多输送带的破坏表现为工作面层和边缘磨损，受大块尖利物料的冲击引起击穿、撕裂。合理选择输送带，对输送机非常重要。输送带的选用是根据输送机的线路布置，输送机的配料和使用条件来进行的。合理选择输送带不仅对输送机的输送任务至关重要，还影响输送机的滚筒，托辊和驱动装置等机械部件的设计。1对输送带的要求1)要有足够的拉伸强度和弹性模量，以达到在所要求的距离内输送材料所需要的传输功率以及在负荷状态下允许最低装载所产生的运转伸长率。2)要有良好的负荷支撑及足够的宽度，以满足运输物料时所需要的类型和体积。3)要有柔性，目的在于在长度方向上能围绕滚筒弯曲，如果需要的话，希望在横向形成槽形。4)要有尺寸稳定性，使输送带运转时平稳。5)承载面的覆盖胶要经受得起承载物体的负荷冲击，并且能帮助恢复弹性，传动时覆盖胶能与滚筒有足够的摩擦力。6)各部分之间有良好的粘合力，避免脱层。7)耐撕裂性能好，耐损伤。2输送带设计需要考虑的问题需要考虑下列细节，以对输送机系统进行全面的分析，从而确定输送带技术性能要求。1)输送物料一般情况下，需要考虑物料的一般特性、密度、最大限度粒度等。2)最大承载量或所需要的最大输送能力、带宽、带速等。3)输送线路布置，沿输送机走向头，尾滚筒之间的距离；提升或下降的高度，或任何向上或向下倾斜输送机段的顶部和底部的标高；所有向上向下倾斜输送机段的倾角；所有竖向曲线的位置和半经。4)驱动装置；输送带在传动滚筒上的包角；驱动装置的位置；滚筒表面的胶面的形式；采用的起动方式。5)滚筒直径；滚筒直径需要根据输送带的实际要求来确定。6)张紧装置；需要考虑张紧装置的主要形式，位置和张紧的行程。7)托辊；托辊的形式，托辊的直径，托辊间距，包括头部和尾部的过渡段长度。输送带的选择要考虑多方面的因素，主要是：输送机系统对输送带的相关要求；地形环境条件与安全方面的要求；输送物料的种类、形态、粒度、特性、有无热作用与化学作用；要求最大宽度、工作张力与输送能力；滚筒最小直径；成槽性与横向刚度；负载支撑；曲线段与过渡段长度；张紧方式与行程；受料点与收料条件，以及输送带的运转周期；抗冲击抗撕裂方面的要求；接头条件。3.2.2输送机的带速和宽度的确定1带速在很大程度上取决于所输送的物料的特性、所期望的输送能力和所采用的输送带张力。粉末状的物料要求采用足够低的带速输送，以最大程度地减少灰尘，特别是在装料和卸料点更是如此。易碎的物料同样也会限制带速。当输送带和输送的物料通过托辊时，较低的带速可以使易碎物料在装料和卸料点处不会发生跳动碎裂。很重的、边缘锋利的物料应该采用中等带速输送。因为物料锋利的边缘会过度磨损输送带表层，特别是当装料速度在输送方向明显低于输送带的速度的时候。根据经验和聚丙烯酰胺的特点初定带速0.6m/s。2输送带宽度的确定根据表3-2和聚丙烯酰胺包装袋的尺寸600mm，可初选带宽B=650mm的胶带根据本输送机的工作性质，和输送机的结构形式，选用菱形包胶滚筒结构的花纹输送带，输送带的规格及技术参数为；由计算结果和表3-1可选择抗拉体材料为聚脂帆布胶带。具体技术参数参照表3-2和表3-3带宽为650mm，带长为8896.5mm。输送带型号EP-200，扯断强度200N/mm。每层质量1.2（kg/m3），层数4，每层厚度1.22mm。上覆盖胶厚度10mm，下覆盖胶厚度1.5mm。输送带的质量9.82kg/m。表3-1帆布带质量qB (kg/m)帆布层数Z上胶+下胶厚度mm带 宽 （mm）500650800100033.0+1.55.025.426.34.5+1.55.886.0+1.56.7443.0+1.55.827.579.314.5+1.56.688.7010.706.0+1.57.559.8212.10表3-2织物输送带的技术参数抗拉体材料输送带型号扯断强度N/mm每层质量kg/m3每层厚度mm伸长率%带宽范围mm层数范围覆盖胶厚度质量上下棉织物CC-56561.51.361.5-2500-14003-81.5/1.71.5/1.7尼龙帆布NN-150150-2650-16003-63.0-3.41.5/1.7NN-200200-2650-18003-64.51.5/1.7聚脂帆布EP-100100500-10002-44.51.5/1.7EP-2002001.32.461.5650-22003-66.01.5/1.7设计过程中带速v、带宽B与输送能力Iv的匹配关系可见表3-3表3-3带速v、带宽B与输送能力Iv的匹配关系 V(m/sB Iv0.81.02.53.1550069871081391742173106501271591982543183974203.2.3输送带的磨损形式1输送带磨损的隐身输送带的正常使用寿命取决于输送带的磨损情况。覆盖层的磨损是由于输送带与对象物的相对滑动而产生的，输送带的磨损形式以及影响程度见表3-4。表3-4各种因素对输送带的磨损影响程度覆盖层影响程度输送物料1 在装载处物料的滑动大2倾斜输送机物料的滑动小3经托辊物料与带的滑动很小导料槽挡板以结构不同，大刮板及各类清扫机依结构不同，大托辊小滚筒很小2输送带与输送机各部件的摩擦（1）输送带跑偏带边与机架的摩擦磨损（2）导料槽挡板造成的输送带磨损（3）清扫器的磨损（4）托辊的磨损 输送带的下覆盖层胶也要受到调心托辊以及前倾槽形托辊的摩擦，在槽形托辊到滚筒的过渡段和输送机弯曲的凸起处都有磨损产生。33带式输送机托辊的设计托辊是皮带机的重要部件，种类多、数量大。托辊占了一台皮带机总成本的35%，承受70%以上的阻力，因此托辊的质量尤为重要。托辊的作用是支撑输送带和物料重量，其主要设计要求如下：（1）托辊能灵活运转；（2）托辊轴必须有一定的强度以承受弯矩；（3）托辊结构必须简单，托辊的质量不能过大；（4）从托辊的经济性方面考虑采用最优化设计。3.3.1托辊的性能及托辊直径的选择在带式输送机中，托辊用于支承输送带和货载，并且保证输送带的垂度在设计限定的范围内。在带式输送机的设计中，托辊的选择和选用数量对于带式输送机的正常使用、稳定运行、维护费用、功率消耗、整机价格有重要影响。可依据带宽来确定托辊的直径，根据表3-5由带宽可取托辊直径为48mm。表3-5 托辊直径和带宽的关系托辊直径mm带宽/mm50065080010001200140016001800200022002400486357689108133159表3-6托辊的技术规格（单位mm）带宽B辊子AEH1QPd重量kg图号DL图号轴承50089550DTGP11074G025740800175170130M12116DT01c1411650680DTGP1109890950190137DT01c1411由表3-6可知，当选择带宽为650mm时，滚筒的长度为700mm，输送物品的长度为600mm,因此选择滚筒长度6800mm是可以的,轴承输送机专用轴承4G025，相当于现在新标准的6004深沟球轴承。3.3.2托辊间距的确定 托辊间距确定应满足的条件：辊子轴承的承载能力和输送带的下垂度，托辊间距应配合考虑该处的输送带张力，使输送带获得合适的垂度。托辊间距也可查表3-7来确定:表3-7 承载托辊分支间距松散密度kg/m-3带宽/mm500、600800、10001200、1400托辊间距/mm小于1600300-700800-10001200大于1600120012001200根据表3-7可知，上托辊的间距可以取300mm,那么回程托辊可以取500mm。目前，带式输送机托辊间距通常根据经验数据确定，沿输送机长度，采用统一的托辊间距。这虽然简化了设计和制造工艺，但在实际运行中，用现有的经验数据不能确定所有的托辊间距，有的还不能保证带式输送机的正常运行。为此有必要根据带式输送机实际运行工况进行托辊间距设计。承载托辊间距不应大于成块物料在输送方向上长度的1/2，对输送块度符合规定重量小于25 kg/块的成块物料，承载托辊间距一般可取1m。在输送松散物料时，由式 (3-2)得知，承载托辊间距与物料在输送带上单位长度的重量G有关，G值越大承载托辊间距应取较小值，反之，可取较大值。托辊作为输送机的重要部件，其设计性能的好坏直接影响到输送机的整体性能。目前在托辊的设计上主要采用定性分析和定量计算相结合的办法，对托辊的静特性计算已经比较成熟，对动特性的计算还有待进一步完善；结合输送机的动态设计方法，综合考虑加工、安装、拆卸和互换性等方面的因素，参考有关设计手册和资料给出的经验数据，再根据带式输送机实际运行进行模拟，确定合理的承载托辊间距。3.3.3托辊的加工工艺托辊的加工精度主要指外壳及托辊两端内孔的同心度以及各零件轴向尺寸的加工精度。若同心度太差，会造成滚动轴承咬死、增加阻力，降低使用寿命；若零件的轴向尺寸误差太大，会形成较大的轴向间隙，导致轴向窜动，破坏润滑和密封；若安装质量不好，将发生跑偏、咬卡、加剧磨损等，大大降低托辊使用寿命。托辊制造工艺会影响托辊动载荷，产生动载的基本原因是托辊外壳壁厚不等和外壳径向跳动引起的质量不平衡。要保证托辊的加工和装配质量，关键是找一家具备雄厚的技术力量、完善的技术装备、科学的管理和良好的服务意识的托辊制造商，该生产商应能为用户提供从设计计算、托辊选型、经济技术分析到整机设计的完整的技术服务。托辊的加工和各部分的技术规格见表3-6的参数,结构见