文献综述-送料量调整输送装置设计

文献综述 - 1 - 送料量调整输送装置设计 吴讯杰 摘要 ： 本次毕业设计是关于自动量调整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。在胶带输送机的设计、制造以及应用方面 ,目前我国与国外先进水平相比仍有较大差距 ,国内在设计制造带式输送机过程中存在着很多不足。 关键词： 带式输送机 传动装置 量调整 - 2 - is a At it is it is of on is it is of At it is of is of s is of At we of in a of in of 献综述 - 3 - 运输机设备是矿生产系统的主要设备之一 ,给设备的可靠性 ,特别是关键咽喉部位给设备的可靠性 ,直接影响整个生产系统的正常运行。目前 ,我国矿使用的给设备主要是冲床冲压的自动送料装置设计和电振工件输送机。 冲床冲压的自动送料装置设计最早研制于 20世纪 60年代初 ,70年代 ,在基础上 ,更换了驱动装置 ,改为系列 ,并一直沿用至今。国外工件输送机发展状况也与国内大相径庭 ,并没有更高的技术含量 ,但价格却是国内同类产品的 4 5倍。 带式输送机自 1795年被发明以来，经过两个世纪的发展，已被电力、 冶金、煤炭、化工、矿山、港口等各行各业广泛采用。特别是第三次工业革命带来了新材料、新技术的应用，使带式输送机的发展步入了一个新纪元。 如今，无论从输送量、运距、经济效益等各方面来衡量，它已经可以和火车、汽车运输相抗衡，成为三足鼎立的局面，并成为各国争相发展的行业。带式输送机是以胶带、钢带、钢纤维带、塑料带和化纤做为传送物料和牵引工具的输送机械。其特点是承载物料的输送带也是传递动力的牵引力。承载带在托辊上运行，也可用气垫、磁垫代替托辊作为无阻力支撑承载带运行。带式输送机按承载断面可分为平形、槽形、双槽形、波纹挡边斗式、波纹挡边袋式、吊挂式圆管形、固定式和移动式圆管形等 8大类。 带式输送机是煤矿最理想的高效连接运输设备，它与其它运输设备 (如机车类 )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。目前，我国煤矿共用带式输送机约 120万台，矿用带式机也正在往大运量、长距离、高带速方向发展。 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 - 4 - 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。 3. 带式输送机的种类 带式输送机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。 80 型 固 定 式 带 式 输 送 机轻 型 固 定 式 带 式 输 送 机普 通 型型 钢 绳 芯 带 式 输 送 机型 带 式 输 送 机管 形 带 式 输 送 机带 式 输 送 机气 垫 带 式 输 送 机波 状 挡 边 带 式 输 送 机特 种 结 构 型钢 绳 牵 引 带 式 输 送 机压 带 式 带 式 输 送 机其 他 类 型连续运输机可分为 : (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 . 文献综述 - 5 - 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。 动送料装置 型固定式带输送机 型固定式带输送机与 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 22 钢 绳 芯 带 式 输 送 机 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 030 045 提高到 090 使输送带成 U 形 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 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 . （ 6）压带式带输送机 它是用一条辅助带对物料施加压力 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 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。 - 6 - 自动量调整带式输送机是在普通的带式输送机的基础上添加了料斗和连杆机构，用于调整和控制送料量。当松散的料从料斗中散落，电机带动皮带转动将物料向右传动。传送带系统可以绕中心点转动。传送带系统的框架位置变化可以使料斗的门相应运动，当传送带上物料的数量超过所需要的量时，传送带框架顺时针转动通过连杆机构关闭想都的门。框架上配重的位置决定了系统的进给律。传动原理图如图 1 所示。 图 1自动量调整带式输送机的工作原理图 5. 带式输送机的结构和布置形式 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。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 2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。 文献综述 - 7 - 图 2 带式输送 机简图 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12输送带 1绕经传动滚筒 2和机尾换向滚筒 3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 5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。 其他零部件的以及示意图如下： 槽形托辊的带上物料堆积截面图如图 图 3槽形托辊的带上物料堆积截面 - 8 - 圆周驱动力 过摩擦传递到输送带上的张力示意图如图 4所示 . 图 4作用于输送带的张力 传动系统减速器机构简图如图 5所示 . 图 5 梅花形弹性联轴器的结构图如 6所示 . 图 6联轴器的结构图 文献综述 - 9 - 传动滚筒结构其结构示意图如图 7所示 . 轴 透盖 筒体加强环轮毂 辐板 胀套图 5 - 2 驱 动 滚 筒 结 构 示 意 图槽形托辊机构示意图如图 8所示 . 图 8 槽形托辊 各种机架机构件图如图 9所示 . 图 9机 架 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所示： 表 1 不同物料的最大运角 物料种类 角度 物料种类 角度 - 10 - 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 0 350石 16 水泥 20 0 200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。 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。 文献综述 - 11 - 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表 2所示： 表 2 带式输送机典型布置方式 提高传动装置的牵引力可以从以下三个方面考虑： （ 1）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 1S 增加，此法提高牵引力虽然是可行的。但因增大 1S 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 1S ，以提高牵引力。 （ 2）增加围包角 0 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。 （ 3）增大摩擦系数 0 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。 - 12 - 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。 通过计算与 实际操作相结合在以上各种方案，选出合适的方案进行设计计算。 采用单筒、单电动机驱动方式的固定式带式输送机。 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。设计步骤：先对带式输送机作简单的认识；接着分析自动量调整带式输送机的原理及设计计算方法；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三维建模造型。 文献综述 - 13 - 参考文献 1 程居山