毕业设计（论文）-沥青混合料搅拌站冷骨料输送装置设计.doc

城南学院 jd2000型沥青混合料拌合站冷骨料输送装置设计jd2000型沥青混合料搅拌站冷骨料输送装置设计摘要本毕业设计是关于集料皮带机和倾斜皮带机的设计。本文针对皮带输送机的一般设计过程对沥青混凝土拌合站的冷骨料输送装置进行深入分析研究：分析了集料皮带机和倾斜皮带机的基本结构和工作原理，在理论的高度上解析了集料皮带机和倾斜皮带机的计算过程。从皮带输送机的理论着手，对输送带质量、传动滚筒圆周驱动力、传动滚筒轴功率和电动机功率等进行具体计算，计算出输送带的最大张力和最大逆止力矩，对各重要部件的结构进行详细的设计，并对所选择的主要零部件进行了校核。带式输送机由八个重要部分组成：传动装置、橡胶输送带、托辊、改向装置、清扫装置、拉紧装置、电气及安全保护装置和机架。最后对输送机的安装与维护进行了简单的说明。 关键词：集料皮带机；倾斜皮带机；设计；选型 abstractthe design is a graduation project about the collecting belt conveyor and inclined belt conveyor. according to its design process, this article took a dip in an in-depth study of the collecting belt conveyor and inclined belt conveyor:this article analysed the operational principle , fundamental structure and computational process of collecting belt conveyor and inclined belt conveyor.according to the theory of belt conveyor, i calculated in detail the weight of conveyor belt, the circumferential driving force and the power of drive pulley as long as motor power.i also calculated the maximal tension of conveyer belt, designed and selected the structure of the main components, checked the strength. there are eight major components included in belt conveyor: rubber conveyer belt, driving device, roller, the device to change the direction and tension, cleaning device, electrical and safe guard device, framework. finally, the article illustrates the installation and maintenance of belt conveyor .keyword：collecting belt conveyor; inclined belt conveyor; design; select目录1 绪论11.1 本课题研究的目的和意义11.2 带式输送机的应用21.3 发展概况及发展趋势21.4 皮带机工作原理41.5 总体方案设计41.6 带速的选择42 集料皮带机和倾斜皮带机的设计计算62.1 计算标准、符号和单位62.2 已知参数及工作条件62.3 计算步骤62.3.1 带宽的确定:62.3.2 输送带宽核算72.4 圆周驱动力72.4.1 计算公式72.4.2 主要阻力计算82.4.3 附加阻力的计算92.4.4 主要特种阻力102.4.5 特种附加阻力112.4.6 倾斜阻力112.5 传动功率计算122.5.1 传动滚筒轴功率计算122.5.2 电动机的功率计算122.6 输送带张力计算122.6.1 皮带不打滑122.6.2 输送带下垂度142.6.3 各特性点张力计算142.7 传动滚筒合力和最大扭矩计算152.7.1 传动滚筒合力计算152.7.2 传动滚筒的最大扭矩计算162.7.3 传动滚筒轴的功率162.8 拉紧力的计算162.9 逆止力计算163 主要部件的选用与设计183.1 减速电机的选择183.2 传动滚筒183.2.1 传动滚筒选型设计183.2.2 传动滚筒直径验算193.3 改向装置193.4 托辊193.5 拉紧装置203.6 清扫装置的选用213.7 电气及安全保护装置223.8 头部漏斗243.9 进料槽挡板244 结论264.1 本次设计的不足之处264.2 今后的努力方向26参考文献28致谢301 绪论沥青混合料搅拌站是拌制生产各种沥青混合料的大型机械装置，适用于城市道路、高速公路、停车场、机场、码头、货场等工程的施工。沥青混合料搅拌站的功能是按规定的比例将不同粒径的填料与集料均匀掺和在一起，用沥青作连接料，在适宜的温度下搅拌生成均匀的混合料。经常使用的沥青混合料有沥青混凝土、沥青碎石、沥青砂等。沥青混凝土搅拌站是沥青路面现代化施工的最重要设备，其性能的优劣直接影响到生成效率、成本和沥青路面的寿命。 本设计以jd2000型沥青混凝土拌合站冷骨料输送装置为研究对象，全面阐述了冷骨料输送装置的设计理论，解决了冷骨料输送装置的理论计算以及部件设计的问题。主要内容包括：分析国内外沥青混合料拌合设备发展状况，研究冷骨料输送装置的结构及作用，分析国内外带式输送机的发展现状和发展趋势。而后分析了带式输送机的基本结构和工作原理，从理论上解析了集料皮带机和倾斜皮带机计算过程，从带式输送机的理论入手，详细计算圆周驱动力、传动功率和输送带张力等。本设计详细进行了普通输送带、托辊、传动装置、改向装置、清扫装置、拉紧装置、机架和电气及安全保护装置等主要部件的设计，并简单的说明了输送机的安装与维护。本次集料皮带机的倾斜皮带机的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。1.1 本课题研究的目的和意义沥青路面以其优异的性能而越来越多地使用，沥青混合料拌合站在路面施工中的地位越来越大，其生产质量对路面质量起决定性作用。本课题主要研究沥青混合料拌合站的集料皮带机和倾斜皮带机，即带式输送机在生产中的应用。带式输送机是工业生产不可缺少的运输机械，同等生存率时费用低、同等费用时效率高、结构简单、可靠性高、能连续均匀运输物料，在散装物料的运输上有其他机械不可比拟的优势，和一些设备结合起来能发挥巨大的作用，因此本课题的研究很重要。本课题通过大量研究国内外的带式输送机的设计，取长补短，对混凝土拌合站的集料皮带机和倾斜皮带机的带宽、带型、托辊、驱动装置、传动滚筒、第 0 页拉紧装置、清扫装置的研究设计，使带式输送机的性能和沥青拌合站匹配，既能满足输送要求，又能满足节能要求。1.2 带式输送机的应用带式输送机具有经济，可靠、操作安全等特点，具有适应多种工况和实际上生产能力不受限制的优点，对于散状物料的搬运作业具有特殊优势。此外，带式输送机可以使物料连续流动于各工序之间，所以具备多种工艺功能。由于带式输送机环保因此更受用户青睐。同其他运输方法相比，带式输送机具有耗费劳动力少和能耗低等特点。几年前在一些地方不适和带式输送由于生产成本惊人地增加，让带式输送机置于非常有利的地位，在几年前这种情况是预想不到的。 西班牙的西撒哈拉带式输送机系统长达100km，将位于石质高原地区露天矿的磷灰矿石运往爱分阿雍海港，输送机皮带宽1000mm，钢绳芯输送带强度为3150n/mm，输送能力达2000t/h；荷兰鹿特丹矿山使用的运输系统由17条带式输送机串联组成，运距为200.6km，是世界上最长的带式输送机线路；澳大利亚恰那矿地面带式输送机系统长20.4km，由一条长为10.3km的平面转弯带式输送机和一条长10.1km的直线长距离带式输送机构成，两部输送机除线路参数外其他参数相同，带宽1050mm，强度为3000n/mm，安全系数为5，输送能力为2200t/h1。1.3 发展概况及发展趋势 带式输送机的发展已经有200余年了，最初主要用于密度小的物料如谷物的运输，随着科学技术的不断发展，各种新兴工艺和技术逐步被用于带式输送机的输送带接头，带式输送机发展到一个相对成熟的阶段。广泛用于矿业、冶金业、建材业、煤炭业等基础工业。带式输送机可广泛承载各种物料，输送量大、对工作环境适应性强、安全平稳、装卸灵活、成本低、不易损伤物料，受到各基础工业领域的青睐，对促进国民经济的发展有着至关重要的作用2。 国内外带式输送机的发展现状如下：当前，国外尤其是工业发达的国家的带式输送机发展很快。带式输送机的功能也越来越丰富，其应用范围也越来越广泛，还成功研发了一批具有高技术的带式输送机，并且广泛的应用于具体的工作实践中。另外，带式输送机本身的技术与装备的发展也同样迅速，特别是长距离、大运量和大倾角的带式输送机已成为发展的主流，带式输送机还应用自动监控技术，因而运行的可靠性极大地改善。可见，当前国外带式输送机技术的发展的确很快。对于国内，改革开放三十多年来，我国生产力不断提高，工程建设对带式运输的需求也在逐步增大，这给我国的带式输送机发展带来了新机遇，同时科学技术发展迅速，带式输送技术也因此获得了很大的提高。总之我国带式输送机发展迅速，类型日渐丰富化。在科学技术的支持下，不仅运输距离极大提高，而且功率也极大提高3。虽然近几十年来我国的带式输送机的技术水平和品种有了极大提高和丰富，如监控技术、防胶带跑偏、柔性制动以及变频技术已逐步得到运用，安全与可靠性大幅度提高，但是由于我国起步较晚，与国外先进技术仍然差距较大2，因此，我们要肯定我国在带式输送机方面取得的成绩，但不能仅满足于现状，同时也必须看到自身不足，并且不断借鉴国外的先进技术经验以及自主创新，努力缩小差距，争取取得更大的成绩。带式输送机在向大功率、大运量、长距离方向发展的同时，如何改善胶带在启动及运行过程中的状态, 即实现软启动与自动张紧, 逐渐向智能化、自动化、人性化方向发展, 提高产品使用性能, 是目前带式输送机的发展方向4。 带式输送机技术在未来会呈现出以下几种新的发展趋势： （1）带式输送机在未来功能将会更加丰富 现如今带式输送机只能实现单向运输，这在有些场合极不方便，未来我国经过研究带式输送机将实现人与物料的双向输送功能，从而使带式输送机的功能在很大程度上得到提高，为企业创造出更好的经济效益。并且还要研制适用于当下复杂环境的多功能带式输送机，使带式输送机在满足使用的情况下节约能源保护环境。毫无疑问，带式输送机在未来功能将会更加丰富。 （2）带式输送机的部件在未来，性能、可靠性必将进一步提高 带式输送机的部件性能和可靠性对输送机效率的高低影响很大。提高输送机的部件的性能和可靠性，是带式输送机在未来发展、研究的主要方向之一。为此，必须对我国带式输送机进行进一步开发研究，并且借鉴学习国外先进技术，提高我国输送机的部件的性能和可靠性。可以预示，在未来带式输送机的部件的性能和可靠性必将进一步提高。 （3）带式输送机在未来将大型化 大型输送机高功率、高运量、高带速以及长运距等特点，可以很大程度提高我国运输业的绩效。目前我国运输事业正向集约化经营、高产、高效方向转变， 带式输送机只有大型化，才能顺应我国的发展需求。所以，在未来带式输送机将大型化发展。1.4 皮带机工作原理 带式输送机是以输送带承载牵引，连续运输散装物料的运输机械。其结构如下，输送带经过传动滚筒与尾部滚筒，形成环形带。托辊支承输送带以避免皮带垂度过大，拉紧装置提供张力。电动机通过联轴器和减速器将动力传递给传动滚筒，传动滚筒通过摩擦力带动皮带从而实现连续运转。11.5 总体方案设计 根据已有的混凝土拌合站，集料皮带机装在配料器的下面将冷骨料集中，倾斜皮带机的尾部接集料皮带机的头部，冷骨料通过倾斜皮带机进入干燥筒。布置如下图：1.6 带速的选择 带速作为带速输送机最重要的参数，有以下选择原则：（1）距离长、运量大、大带宽的皮带机应选较大带速；（2）布置越陡峭，运输距离越小的输送机应该取小带速；（3）骨料粒度大、磨耗性大、易破碎和粉尘大的物料应该取小带速；（4）采用卸料小车时，带速应小于2.5m/s，而采用犁式卸料装置时，带速应该小于2m/s；（5）输送成件时，带速小于1.25m/s；（6）手用带式输送机一般0.3m/s。参照相关对照表5 ，确定本设计带速为1.25m/s。2 集料皮带机和倾斜皮带机的设计计算2.1 计算标准、符号和单位 本章关于集料皮带机和倾斜皮带机的设计计算所用符号和单位，执行gb/t17119-1997。2.2 已知参数及工作条件 已知参数：集料皮带机和倾斜皮带机的生存率都是180t/h。集料皮带机水平布置，倾斜皮带机直线倾斜16。倾斜皮带机的尾部接集料皮带机的头部，运输物料为石灰石。工作环境：露天、常温、较干燥，灰尘一般。2.3 计算步骤 如未特殊说明，则所用参数和公式皆来自参考文献5。 2.3.1 带宽的确定: 带速1.25m/s时，石灰石运行堆积角30 ，堆积密度1600kg/m 。集料皮带机机倾角=0，倾斜皮带机倾角=16。带式输送机的最大输送量计算公式： （2-1）式中：-输送量（； -带速（； -物料堆积密度（）； -在运行的输送带上物料的最大堆积面积, k-输送机的倾斜系数倾斜系数k选用表倾角()2468101214161820k1.000.990.980.970.950.930.910.890.850.81据上表集料皮带机k=1.00，倾斜皮带机k=0.89 。由式（2-1）集料皮带机：=0.025 倾斜皮带机：=0.0281 运行堆积角为30时输送带上物料的最大截面积s 带宽b（mm）托辊槽角/()500650800200.02450.04450.0697300.02770.05040.0822350.02890.05250.0822根据皮带机的计算物料截面积和上表的比较，同时考虑托辊槽角大小与皮带形成槽的关系，以及物料是否容易溅出，选取皮带带宽为b=650mm，托辊槽角=30。当气温低于-5时，就不宜采用用维纶织物做芯的的胶带。当气温低于-15时，就不宜采用用普通棉织物做芯胶带。当气温低于-2，采用钢绳做芯的胶带时，必须采用耐寒型胶带并与胶带厂签订协议。由b=650mm，根据资料6，选择输送带型号为nn-200(尼龙帆布)，层数4层。上层覆胶3mm，下层覆胶1.5mm。 2.3.2 输送带宽核算核算公式： 为骨料最大粒度200mm经计算： 650=600 所以带宽符合要求2.4 圆周驱动力 2.4.1 计算公式 根据实际，很明显本设计输送机长度小于80m (2-2)式中：-主要阻力，n； -附加阻力，n； -主要特种阻力，n； -特种附加阻力，n； -提升阻力，n。 2.4.2 主要阻力计算输送装置主要阻力是输送皮带及物料移动和承载回程托辊旋转所产生的总阻力。可用如下公式计算： （2-3） 式中：-模拟摩擦系数，决定于工作条件及制造安装水平，一般参考文献5查取,0.022。 -输送机长度（滚筒中心距），本设计16.8m，8.4m； -重力加速度9.81m/s2；由于本设备所使用的场所载荷较轻，运距较短，且倾斜角度较小，同时结合同类设备的使用情况，取上托辊直径63.5mm，下托辊直径60mm，上托辊间距=1m，下托辊间距3m,2.5m，上托辊槽角30，下托辊槽角。-承载分支托辊组每米长度旋转部分重量，kg/m，用式（2-4）计算 （2-4）式中：-承载分支每组托辊旋转部分重量，kg； -承载分支托辊间距，m；利用插值法，知5.74kg计算：=5.74 kg/m-回程分支托辊组每米长度旋转部分质量，kg/m，用式（2-5）计算： （2-5）式中：-回程分支每组托辊旋转部分质量,kg； -回程分支托辊间距，m；利用插值法知，4.05kg计算：=1.35kg/m =1.62 kg/m-每米长度输送物料质量，用式（2-6）计算 （2-6）=40kg/m -每米长度输送带质量，kg/m，=8.8kg/m 集料皮带机=0.02216.89.815.74+1.35+（28.8+40）cos0=234.55n 倾斜皮带机=0.0228.49.815.74+1.62+（28.8+40）cos16=113.38n 2.4.3 附加阻力的计算附加阻力由式（2-7）计算 （2-7）在加料加速段输送带和被输送物料间的惯性力和摩擦力 （2-8） 62.5n 在加速段导料栏板和被输送物料间的摩擦力 （2-9） 19.6n加速段长度 （2-10） 0.133m输送带缠绕滚筒的阻力 （2-11） 此力太小，忽略其不会影响计算准确性，为了简化计算，忽略滚筒轴承阻力(非传动滚筒) （2-12） 按450n估算式中：-物料在受料点沿输送带运行方向上的速度分量（m/s）,其为0； -输送带与物料间的摩擦系数，取0.6； -加速段导料栏板的长度（m），； -导料栏板间的宽度,查表； -导料栏板与物料间的摩擦系数，取0.6； -滚筒上输送带的平均张力（n）； -输送带的厚度（m），查表得0.0135mm； -滚筒直径（m）,对照表格以及实际工作情况取值； -滚筒轴承内径（m）； -滚筒上输送带切入点与分离点张力与滚筒旋转部分重力矢量和(n)。 2.4.4 主要特种阻力主要特种阻力由托辊前倾产生的摩擦力和导料槽拦板与输送物料间的摩擦力组成。本设计选用非前倾托辊，所以主要特种阻力 （2-13） -导料槽挡板长度， 36.8n， 46.2n 2.4.5 特种附加阻力 特种附加阻力包括清扫器阻力和卸料器阻力，由于本装置集料皮带机和倾斜皮带机都是尾部卸料，所以不用缷料装置。附加阻力由 （2-14）式中：-清扫器个数，本设计为一个头部清扫器和一个空段清扫器； -一个清扫器输送带摩擦面面积，查表得， -清扫器输送带间压力，取； -清扫器输送带间摩擦系数，取0.6。所以，510n 2.4.6 倾斜阻力倾斜阻力是提升物料所需要的力，集料皮带机不用提升物料，倾斜皮带机计算此力。由式（2-15）计算 （2-15） -为物料提升质量，0.8m，2.4m =409.810.8=314n =409.812.4=942n 计算得，1628n，2144n2.5 传动功率计算 2.5.1 传动滚筒轴功率计算传动滚筒轴功率按式（2-16）计算： （2-16）计算得，2.04kw,2.68kw 2.5.2 电动机的功率计算 电动机功率按式（2-17）计算： （2-17）式中：-传动效率，； -联轴器效率；机械联轴器的效率：=0.98，由于载荷较小，只使用机械联轴器； -减速器传动的效率，每级齿轮的传动效率取0.98计算；三级减速机：=0.980.980.98=0.94 -电压降系数，取0.90。 -多电机时不平衡系数，单电机时，。计算得=0.980.94=0.921，同时需乘上电机放大系数1.3 =1.3=3.2kw,=1.3=4.2kw2.6 输送带张力计算 带式输送机的正常运行必须满足这两个条件: (1) 张力拉紧输送带使其与滚筒摩擦从而驱动滚筒，此摩擦力必须始终大于负载产生的拉力，即不打滑。 (2) 输送带张力应该使两托辊间垂下距离在某一范围内。 2.6.1 皮带不打滑 圆周驱动力通过皮带与滚筒的摩擦传递到皮带上。 回程带要保持最小张力输送带才不打滑，按下式计算： （2-18）式中为最大圆周驱动力=，是启动系数为1.5，则最大圆周驱动力为=1.51628=2442n =1.52144=3216n式中：-输送带和传动滚筒的摩擦系数，由下表=0.35 -输送带与所有传动滚筒包角之和，根据托辊的布置知道=189=1.05rad -欧拉系数，=3.173输送带和传动滚筒的摩擦系数输送带和传动滚筒的摩擦系数运行条件滚筒覆盖面光滑裸露的光滚筒带人字形沟槽的橡胶覆盖面带人字形沟槽的聚酯胺覆盖面带人字形沟槽的陶瓷覆盖面干态运行0.350.400.400.450.350.400.400.45清洁潮湿（有水）运行0.100.350.350.350.40污浊的湿态（泥浆、黏土）运行0.050.100.250.300.200.35所以输送带回程最小张力=1124n =1480n 2.6.2 输送带下垂度为了使两托辊间皮带的下垂度在一定范围内，输送带上最小张力需按式（2-19）（2-20）进行验算。承载分支 （2-19）回程分支 （2-20）式中：-最大允许垂度，一般0.01； -上托辊间距,由前可知，=1m； -下托辊间距,=3m，=2.5m。取=0.01 由式（2-20）得：承载分支 =5984 n回程分支 =3237.3n，=2697.8n 2.6.3 各特性点张力计算布置形式1为驱动滚筒分离点，2为改向（拉紧）滚筒切入点，3为改向（拉紧）滚筒分离点，4为驱动滚筒切入点利用逐点法计算（1） 由不打滑和下垂度限制得回程带3237.3n，2697.8n（2） 令，然后按式（2-21）进行逐点计算 （2-21） 式中，-改向滚筒阻力系数，由下表查取45901801.021.031.04-改向滚筒上输送带围包角，由布置形式知为180经计算，集料皮带机 =3237.3n =1.043237.3=3266.8n =1.043266.8=3502.5n，用来和下垂度比较，取=5984n =1.045984=6223.4n 倾斜皮带机 =2697.8n 2805.7n 2917.9n，用来和下垂度比较，取5984n 6223.4n2.7 传动滚筒合力和最大扭矩计算 2.7.1 传动滚筒合力计算传动滚筒合力按下式计算： （2-22） 集料皮带机 =8917n 倾斜皮带机 =321622697.8=8612n 2.7.2 传动滚筒的最大扭矩计算 本设计为单驱动,最大扭矩按式（2-23）计算： （2-23）式中：d-传动滚筒直径（mm），。 集料皮带机 =0.28kn/m 倾斜皮带机 =0.369n/m 2.7.3 传动滚筒轴的功率 （2-24） 2.035kw =2.68kw2.8 拉紧力的计算 拉紧装置的拉紧力由下式计算 （2-25） 式中：-改向（拉紧）滚筒切入点张力（n）； -改向（拉紧）滚筒分离点张力（n）。 =9250.8n 8789.7n查运输机械设计选用手册初步选为螺旋拉紧装置2.9 逆止力计算集料皮带机不进行逆止力计算，倾斜皮带机要进行逆止力计算。在不同工况下，皮带机带料停车所产生的逆转力通常不同。经过分析，传动滚筒上所受的逆止力在输送机上升且上升段满载，同时其他区段空载时最大，为防止逆转，可用下式计算逆止力： （2-26）经计算，逆止力846.09n传动滚筒承受的逆止力矩应该满足如下条件： （2-27）式中：d-传动滚筒直径，344mm 145.53nm 逆止器需要逆止力矩如下 （2-28）式中： i -传动滚筒轴与逆止器安装轴速比，取i =1； -传动滚筒轴与逆止器安装轴间的传动效率，取0.82。经计算，177.5nm本设计，应配逆止器3 主要部件的选用与设计集料皮带机和倾斜皮带机的主要部件包括：电动机、减速器、联轴器、逆止器、传动滚筒、软启动装置、托辊、改向装置、拉紧装置、清扫装置和电气安全保护装置。这些装置的选用必须相互协调，匹配好。3.1 减速电机的选择为了节省空间同时增加可靠性，选择减速电机，已知输送带宽650mm，传动滚筒直径0.344mm，工作转速为 69.4电机的转速1430，则电机滚筒传动比为： 20.6则选用减速电机ka87tdv132s4（5.5kw）8，则滚筒的轴通过建接入减速电机，联轴器简化为套筒和键的连接。3.2 传动滚筒 3.2.1 传动滚筒选型设计传动滚筒承受扭矩与合力，是带式输送机的主要传递动力的部件，它依靠摩擦力进行运转。传动滚筒分成轻型、中型和重型，本设计使用轻型。同一种滚筒可以选用几种不同的中心跨距和轴径。输送机传动滚筒结构一般有焊接钢板及铸铁或铸钢结构，按表面结构可以分为光面钢滚筒、铸胶滚筒等，光面钢滚筒表面光滑，不宜用在载荷大及潮湿的环境。铸胶滚筒表面粗糙，在大湿度环境可以保持一定摩擦力，可用于大载荷、大运距潮湿的环境。铸胶滚筒又可分为光面铸胶滚筒、菱形铸胶滚筒和人字形沟槽铸胶滚筒。人字形沟槽铸胶滚筒大大增加了摩擦系数，在光面钢滚筒表面，铸一层带人字形沟槽的橡胶层，这种滚筒不得反向运转。人字形沟槽能使水膜中断，同时输送带压在滚筒表面时，输送带能挤压到人字形沟槽里，所以，潮湿的环境对摩擦系数的影响很小。本设计使用场合载荷小，所以使用光滑铸胶面滚筒。铸胶面厚且耐磨，寿命长，质量好；而包胶面易掉，螺钉头易露出，使皮带使用寿命较短。本设计的光面铸胶滚筒的铸胶厚度10mm。带宽650mm，长度由经验公式得750mm，轴径70mm，轴端相距1296mm。 3.2.2 传动滚筒直径验算传动滚筒的直径按下式验算：所以p=0.068因此，直径合格3.3 改向装置改向滚筒是普通带式输送机的重要改向部件，作用是改变皮带方向和加大皮带与驱动滚筒的包角，以加大驱动力。长时间运转，滚筒外皮会出现磨损、老化，易引发故障。而滚筒表面橡胶经硫化后强度显著提高，所以一定厚度的硫化橡胶层可以改善运转情况，既保护皮带，又保护滚筒的金属皮，且滚筒与皮带的摩擦系数增大，减少了滑动摩擦和物料粘结于滚筒表面减少跑偏和磨损，提高效率9。 本设计的改向装置包括改向滚筒和压带轮，集料皮带机的改向滚筒直径344mm，压带轮直径300mm，倾斜皮带机改向滚筒直径244mm。3.4 托辊 托辊是影响带式输送机的主要部件之一，约占整机重量的30%40%，占整机费用的25%30%。托辊的主要作用是承载，限制皮带的下垂。在输送机的设计中，正确选择托辊有重要意义10。 托辊支撑皮带进行物料的输送，使其运行平稳，必须具有一定的强度，同时托辊工作环境决定了托辊必须具有一定的密封性。 托辊可分为槽形托辊、平行托辊、缓冲托辊和调心托辊等。槽形托辊使皮带下凹，对散状物料的运输能力加强，但是对皮带的折弯性能有要求。一般情况，皮带的受料处的托辊的间距应该小一些，以承受物料冲击。在本设计中， 上托辊采用30槽形托辊， 用于支承输送带及输送带上所承载的物料；下托辊采用平行托辊，用于支承回程输送带。集料皮带机：上托辊间距 =1000mm，辊长 250mm，辊径63.5mm，每米质量5.74kg，螺栓 m12；下托辊间距 =3000mm， 辊长 750mm，辊径 60mm,每米质量 4.05kg，螺栓 m12 。倾斜皮带机：上托辊和集料皮带机相同；下托辊间距=2500mm，其他参数和集料皮带机相同。3.5 拉紧装置拉紧装置的作用是：1. 产生预紧力，确保皮带与传动滚筒间有足够的摩擦力，防止打滑。 2. 使两托辊间带的垂度在一定范围内，减小运行阻力。 3. 减小动负荷。 4. 拉紧装置的运动提供行程使重接接头容易。 拉紧装置分为垂直拉紧装置、螺旋拉紧装置、车式拉紧装置。螺旋拉紧装置固定于机架上，结构简单、易于安装制造。通过螺纹传动带动滚筒使皮带具有足够张力。这种装置拉紧力小，行程短，结构简单，易于操作，安装尺寸小，节省空间，成本小，稳定可靠。垂直拉紧装置具有恒定张力，相比螺旋形结构复杂。张力大，范围广，磨损不易发现，尺寸大，占地大，难于维修。车式拉紧装置具有恒张力，重锤安装于尾轮后面，避免物料进入输送带与张紧滚筒，减少磨损。液压拉紧装置用plc控制，及时纠正拉紧力和偏差。张力大，范围广，安全，成本低。一般情况下应选用性能先进的液压拉紧装置；其次选用垂直拉紧装置或车式拉紧装置；螺旋拉紧装置用于不适合其他装置的场合，或者机长小于30m处11。所以本设计采用螺旋拉紧装置。 合理布置带式输送机的拉紧装置位置，影响到输送机的启动、制动、正常运转和拉紧装置的选用、 性能及成本，拉紧装置应按以下原则布置： 1. 一般张紧装置尽可能布置在输送带张力最小处使其张紧力最小，同时降低拉紧装置的成本； 2.长运距水平输送机或坡度小于5的倾斜输送机，一般将拉紧装置布置于驱动滚筒空载的一侧（即张力最小处）； 3.短距离输送机或坡度大于6的倾斜输送机一般将拉紧装置布置于输送机机尾，如果可以，应尽量把局部滚筒当做拉紧滚筒； 4.拉紧装置在布置时应与输送机的布置形式相匹配， 便于安装、维修。 下图是螺旋拉紧装置的结构图：查阅dt（a）型带式输送机设计手册，带宽为650mm时，螺旋拉紧装置的许用拉紧力为16kn，大于本设计的最大拉紧力。所以螺旋拉紧装置适合。 3.6 清扫装置的选用带式输送机输送的物料或多或少含有粘性物质，其会粘在皮带上，并且卸料也缷不干净，当输送带回程时，这些物质便粘结在下托辊上，影响皮带和托辊的寿命。清扫装置有很多种，但每种清扫装置只适合一种或者少数几种物料。所以对于不同的物料要选择不同的清扫装置，同一清扫装置在使用时要调整12。下图为本设计所采用的头部清扫器，其利用杠杆原理，靠重锤提供压力，从而使刮板压向皮带。下图是本设计的两种清扫器的结构形式。 头部清扫器 空段清扫器3.7 电气及安全保护装置 带式输送机从设计、制造、安装到使用、维护都必须执行带式输送机安全规范（gb14784-1993），煤矿输送机还要执行煤矿用带式输送机安全规范(mt654-1997)，港口输送机还要执行港口连续装卸设备安全规程 带式输送机（gb/t13561.3-1992）,对于一些特殊场合使用的带式输送机，除执行上述标准外，还应执行相应的专用标准6,13。电气及安全保护装置应满足下列条件。(1) 电气及安全保护装置从设计到使用，应符合国家标准和专业标准:低压开关设备和控制装置(iec439)；装有低压电器的电控设备(gb4720)；装有电子器件的电控设备(gb3797)等。(2) 电气设备保护：在主回路设置有电压、电流仪表，并有短路、断路、过流、过载、缺相等保护及声、光报警器，仪器仪表应灵敏、可靠。(3) 安全保护与监测：应根据输送工艺及工况进行选择，常用的保护监测装置有如下几种5： a 跑偏监控装置。一般皮带机设两对跑偏监控装置，一对设在上分支靠近头部滚筒处，一对设在下分支靠近尾部滚筒处。对于距离长的皮带机在中部还要设置监控装置。跑偏监控装置分为两度控制。跑偏发生但未达到设定值时发出报警，跑偏达到设定值时发出报警并停车。各输送机的头部，尾部均设有防跑偏检测保护装置，对于长距离输送机或可逆输送机在机架中部还安装该装置，数量切忌过多。该装置为单立辊双凸轮结构，具有立辊自动复位功能。当输送带跑偏与立辊接触时，立辊在输送带推动下摆动，带动凸轮转动。此装置有两个作用位：当跑偏较轻时，立辊位于第一位置（转动角为15度），此时外侧凸轮就会松开第一级行程开关，将其常闭触点复位输出报警信号，引起工作人员注意；当跑偏严重时，立辊位于第二位置（转动角为35度），此时内侧凸轮就会松开第二级行程开关输出信号将输出机停机，避免发生恶性事故。当输送带继续跑偏会损坏立辊，所以立辊摆动极限角是80度。在保护装置上装有人为控制接通控制回路的按钮，所以立辊摆动到第二位置以后，能短时运行输送机，使输送带回位。当输送带正常复位后，扭簧带动立辊自动复位14。b 打滑监控装置。对于较重要且露天的输送机或者长度大于300mm的输送机，要设置打滑监控装置，位于下分支靠近输送机头部处。发生打滑，报警停车。带式输送机在使用过程中 ，经常常出现打滑，这即的会造成输送带损伤和撕裂，而且缩短输送带使用期限，同时还会影响生产。应用带式输送机输送带打滑监控装置在一定程度上有效避免了打滑所造成的后果，挽回了经济损失，对于安全生产具有重要意义。当带式输送机工作时，减速电机带动传动滚筒，通过摩擦力驱动输送带运行，物料由进料装置进入并随输送带一起运动，经过一定的距离到达出料口转入下一道工艺环节。传动滚筒与输送带之间产生的滑动称为打滑。凡是影响滚筒与输送带间摩擦因素的因素都可能造成打滑现象。如下托辊形式；有物料或水份粘在驱动滚筒表面等15。常采用旋紧张紧装置控制打滑，增大张力，加大空段清扫器的清扫力度以清理驱动滚筒等。c 纵向撕裂保护装置。对于重要长距离输送机，尾部受料处应该设置该装置。发生纵裂，报警并停车。大约70%纵向撕裂事故在输送机受料处发生16。因此，有必要将输送带纵向撕裂保护装置（b型传感器）安放在输送带受料处的缓冲托辊之间。当输送带被混入物料内的条状锋利异物穿透，异物接触保护装置的传感器，压于传感器接通带式开关，输送机停止，避免发生输送带纵向撕裂事故。该装置仅能防止受料处引起的输送带纵向撕裂，对于因跑偏、物料嵌入、托辊缺损、清扫器翻转等引起的输送带纵向撕裂无能为力。3.8 头部漏斗带式输送机的卸料方式多种多样，最常有的是采用头部漏斗进行卸料。物料从头部漏斗然后经过导料靴、溜槽等的缓冲和转向，最后卸到输送机上或后续设备。溜槽的作用是输送、密封、调节工艺流程以及使输送机上物料合理分布，避免偏载等。溜槽设计合理性很重要，若不合理就会引起物料堵塞、噪音大、粉尘多、溜槽寿命短，严重的发生安全事故。有的头部漏斗带调节挡板，调节挡板角度或者更换悬挂位置可调整落料中心，调节挡板还可以缓冲物料的冲击，减少噪声和破坏，从而延长输送机头部漏斗使用寿命17。当有几个可悬挂位置，则可用操纵手柄调节其角度。在负载试车时，要根据带速和料流对中情况和是否顺畅等，更换位置或调节其角度，并最终固定下来。3.9 进料槽挡板带式输送机受料装置主要为导料槽18。 一般情况下导料槽由前、 中、后三段组成， 中段数量可根据需要任意增加。 导料槽的长度应按落料速度与输送带稳定运行之差来选取。 物料在离开溜槽之后和在达到带速之前， 需要用导料槽将物料保持在输送带上。 导料槽的底边宽为2/31/2带宽。 通常导料槽由前、 中、 后三部分组成， 结构基本相同， 仅区别于前段配有防尘帘， 后段配有后挡板， 中段既无后挡板又无防尘帘。 一般槽体长度有1500mm和2000mm两种19。一般结构的导料槽导料槽一般由的侧板、橡胶板及盖板等组成，侧板通常采用钢体结构。为防止物料从导料槽底侧和运行输送带之间漏出来，导料槽的底边与输送带之间的空隙常用橡胶板密封，橡胶板固定或夹紧在导料槽外侧。橡胶板的边缘应设计成一个角度，以更好的密封由物料重力引起的托辊间输送带的弯曲，从而达到既有很好的密封效果又使输送带覆盖层磨损最小20。为防止扬尘，导料槽通常采用导料槽盖板。在许多项目的实际生产要求中，导料槽上的密封橡胶条本身耐磨性以及密封效果不是很理想，通常在密封性要求低的情况下采用。 对于密封性较高的产品一般采用防溢裙板，其结构一般由夹持器和裙板构成。另外， 导料槽按其截面结构可分为矩形口和喇叭形口两种，如下图， 均可根据实际要求配带各种材质的衬板21。 本设计采用喇叭形导料槽，如下图： 4 结论沥青混凝土拌合站集料皮带机和倾斜皮带机的设计参考了带式输送机的设计，我查阅了大量有关带式输送机设计的论文和手册，得出一套自己的设计理念和计算方法，通过原始设计数据计算得出集料皮带机和倾斜皮带机的基本数据。然后从相关手册选择本设计的部件：输送带、传动滚筒、驱动装置、改向滚筒、拉紧装置、上下托辊以及其他的检测和辅助装置。驱动装置设计部分综合研究分析了各种驱动装置的特点， 并对其进行了价格和性能比较，从本设计的需要和宗旨出发对驱动装置进行了合理选配。传动滚筒由钢板焊接而成，采用滚动轴承。它依照前面选取的输送带宽度跟带层来确定的，进而选