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废旧钢板链板式输送机设计
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钢板链输送机
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链板输送机设计摘 要链板输送机出现较早发展较快应用广泛，在人类生活中，成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分，为人类生活带来了方便。本设计就链板输送机作了较为详细的论述说明和计算。首先介绍了链板输送机的分类、用途、性能、组成等，其次是关于链板输送机的设计计算，是本说明书的重点内容。再次是关于链板输送机部件的选用、安装与调整及使用维护作了较为全面的论述。本说明书组织次序：第一章，绪论；第二章，链板输送机概述；第三章，链板输送机的设计计算；第四章，链板输送机部件的选用；第五章，链板输送机的安装与调整；第六章，链板输送机的使用与维护。关键词：废旧钢板链板输送机；输送量；链板速度；牵引力；底板宽度。 Design of hot returning ore during sinteringdrag chain conveyor in BAOGANGAbstractThe chain conveyer is in the earlier rapid development and broad application, in human life, become integral part to mechanization and automation of material handling systems，has brought the convenience for the human lifeThe design that was about the chain conveyor of transporting hot returning ore was given more details on the note and calculation at Sintering Plant at Baotou Steel. Firstly, the classification, use, performance, composition of the chain conveyor were introduced. Secondly, it was the design about the chain conveyor, and was the key content of this statement. Thirdly, it made a more comprehensive exposition about selection of the components, installation and adjustment, the use and maintenance of the chain conveyor. The order of this manual was as follows: Chapter 1, Introduction; Chapter 2, outline of the chain conveyor; Chapter 3, design and calculation of the chain conveyor; Chapter 4, selection of the components of the chain conveyor; Chapter 5, installation and adjustment of the chain conveyor; Chapter 6, the use and maintenance of the chain conveyor. key words：Waste steel plate chain conveyor；convey quantity；chain-speed；traction；baseplate width. i目 录摘要iAbstractii1 绪论1 1.1 输送机的发展11.2我国运输机械行业发展状况及对策分析22 链板输送机的概述52.1 分类52.2 应用范围及主要优缺点52.3 布置形式62.4 主要部件72.4.1 牵引链82.4.2 底板102.4.3 驱动装置112.4.4 张紧装置112.4.5 机架113 链板输送机的设计计算133.1 原始数据及资料133.1.1 被输送物料的详细情况 废旧钢板133.1.2 输送机的设计参数133.1.3 输送机计算用简图133.2 底板宽度的计算133.3 输送能力的计算153.4 牵引力的计算163.4.1 输送机单位长度载荷的计算163.4.2 牵引链的最小张力173.4.3 张力的逐点计算173.5 功率计算233.6 最大张力的近似计算243.7 动载荷的计算253.8 牵引链的计算张力263.9 最大驱动力的计算263.10 制动力矩的计算273.11 张紧力的计算274 链板输送机部件的选用294.1 鳞板链条装置294.2 头轮装置304.3 驱动装置334.3.1 减速机的简单设计334.3.2 选择联轴器364.4 尾轮张紧装置384.5 机架385 链板输送机的安装与调整405.1 安装顺序405.2 安装技术要求415.2.1 机架的安装415.2.2 轨道的安装415.2.3 主要部件的安装415.3 输送机的调整426 链板输送机的使用与维护43结束语45参考文献46外文资料49中文译文55致谢601 绪论1.1 输送机的发展中国古代的高转筒车和提水的翻车，是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形；17世纪中，开始应用架空索道输送散状物料；19世纪中叶，各种现代结构的输送机相继出现。 1868年，在英国出现了带式输送机；1887年，在美国出现了螺旋输送机；1905年，在瑞士出现了钢带式输送机；1906年，在英国和德国出现了惯性输送机。此后，输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的输送，发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运，成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。 输送机是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械，又称连续输送机。输送机可进行水平、倾斜和垂直输送，也可组成空间输送线路，输送线路一般是固定的。输送机输送能力大，运距长，还可在输送过程中同时完成若干工艺操作，所以应用十分广泛。输送机一般按有无牵引件来进行分类。 具有牵引件的输送机一般包括牵引件、承载构件、驱动装置、张紧装置、改向装置和支承件等。牵引件用以传递牵引力，可采用输送带、牵引链或钢丝绳；承载构件用以承放物料，有料斗、托架或吊具等；驱动装置给输送机以动力，一般由电动机、减速器和制动器(停止器)等组成；张紧装置一般有螺杆式和重锤式两种，可使牵引件保持一定的张力和垂度，以保证输送机正常运转；支承件用以承托牵引件或承载构件，可采用托辊、滚轮等。 具有牵引件的输送机的结构特点是：被运送物料装在与牵引件连结在一起的承载构件内，或直接装在牵引件(如输送带)上，牵引件绕过各滚筒或链轮首尾相连，形成包括运送物料的有载分支和不运送物料的无载分支的闭合环路，利用牵引件的连续运动输送物料。 这类的输送机种类繁多，主要有带式输送机、板式输送机、小车式输送机、自动扶梯、自动人行道、刮板输送机、埋刮板输送机、斗式输送机、斗式提升机、悬挂输送机和架空索道等。 没有牵引件的输送机的结构组成各不相同，用来输送物料的工作构件亦不相同。它们的结构特点是：利用工作构件的旋转运动或往复运动，或利用介质在管道中的流动使物料向前输送。例如，辊子输送机的工作构件为一系列辊子，辊子作旋转运动以输送物料；螺旋输送机的工作构件为螺旋，螺旋在料槽中作旋转运动以沿料槽推送物料；振动输送机的工作构件为料槽，料槽作往复运动以输送置于其中的物料等。 未来输送机的将向着大型化发展、扩大使用范围、物料自动分拣、降低能量消耗、减少污染等方面发展。 大型化包括大输送能力、大单机长度和大输送倾角等几个方面。水力输送装置的长度已达440公里以上带式输送机的单机长度已近15公里，并已出现由若干台组成联系甲乙两地的“带式输送道”。不少国家正在探索长距离、大运量连续输送物料的更完善的输送机结构。 扩大输送机的使用范围，是指发展能在高温、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、粘性物料的输送机。 1.2 我国运输机械行业发展状况及对策分析我国运输机械行业从上世纪五六十年代开始建立并逐步发展壮大，已形成了各种门类的产品范围和庞大的企业群体，服务于国民经济各行各业。随着我国经济的快速发展，运输机械制造业也取得了长足的进步。2005年运输机械行业销售额达到1272亿元，“十五”期间平均每年增长超过30，2006年依然保持着持续增长的态势，目前的市场前景非常好。运输机械国内市场概况。“十一五”期间，国家重点发展能源、电力、石化、冶金、造船、交通等工业领域。其中：煤炭工业：预计到2010年，我国煤炭产量将达到30亿吨。“十一五期间”，我国将重点发展综采、煤化工、煤基液化燃料(煤炭液化)和低热值煤矸石洗选设备。运输机械制造业将提供所需的竖井提升设备、斜井防爆下运带式输送机、防爆移置式带式输送机、装车机、露天矿连续开采输送设备、用于洗选设备的各种输送设备等。电力工业：预计到20l0年，装机容量将达6.2亿千瓦。“十一五”期间，我国将以大型高效环保机组为重点优先发展火电，建设大型煤电基地，各种料场用物料搬运装卸设备、输煤给煤栈桥内物料输送设备、环保排灰输送设备等将有较大需求。石化工业：“十一五”期间，石化工业将投资2000多亿元对石油、化工装备进行技改，增加石油化工制品乙烯、液化石油气等产品。因此，石化工业在“十一五”期间将继续保持稳定增长的态势。运输机械制造业将提供所需的自动灌装和包装码垛设备、仓储专用设备、厂内和车间内物料搬运装卸设备等。冶金工业及原材料工业：“十一五”期间，我国钢铁工业将着力解决产能过剩的问题，加速淘汰落后工艺、装备和产品，加大结构调整力度，重点进行以节能降耗、减少环境污染为主的技术改造。“十一五”期间，有色金属工业将控制电解铝产能，适度发展氧化铝，鼓励发展铝深加工和新型合金材料。因此，对厂内和车间内物料搬运装卸设备、料场堆取料与混匀料设备等将有较大需求。装备制造业：机械制造工业2005年工业总产值约占全国工业总产值的30左右。行业产能的提高、特别是自身进行的产业升级和技术改造，需要大量的高效、节能、低污染、智能化、柔性化、成套化的物料搬运装卸设备。以上行业的快速发展，均离不开运输设备，也确保了运输设备行业的市场以超过15的速度增长。“十一五”期间我国运输机械发展趋势。“十一五”期间，我国运输机械产品的工业总产值、销售收入和利润总额的年平均增长率将超过15。到2010年，该行业的工业总产值将达到2670亿元，销售收入将达到2560亿元，利润总额将达到148亿元；出口额约达65亿元，平均年增长11；而国内市场增长的速度会呈逐年小幅递减趋势，其主要原因是国内市场开放程度大幅度提高、而行业出口又均受到发达国家技术壁垒等限制；另一方面我国市场对高质量高水平的运输机械需求旺盛，而我国行业的技术竞争能力有待提高。“十一五”期间，我国重点发展的物料搬运装备产品包括：煤炭开采、运输、洗选等相关装卸输送成套设备；火力电站输煤系统成套设备及环保排灰输送设备，长距离气力输送装置等；大型自动化立体仓库及各式仓储物料搬运装卸成套设备；大型物流配送分捡中心及信息自动化系统等成套装备；大型散料港口装卸运输系统成套设备；大型集装箱装卸搬运成套设备；汽车、造船和制造业生产线所需的智能、柔性化各种物料搬运成套设备等。我国运输机械行业发展的对策建议政府主管部门应加强对运输机械行业的政策引导和管理，通过行业协会制订产业政策，提高运输机械生产的门槛，建立制造准入制度，严格控制生产许可证、特种设备制造许可证的发放，减少主机生产企业数量，提高生产集中度，加强对产品的质量监督检查，促进提高产品质量。树立规模生产方式。国家应重点培育34个运输机械集团和重点配套件的生产体系，加大技术改造的力度，提升装备水平，保证产品质量，提高生产效率，降低制造成本，提高市场竞争力。培育自主创新能力，走引进国外先进技术、消化吸收再创新、集成创新的道路。发展自主品牌的新产品，替代进口产品，并出口国际市场，参与国际竞争。2010年力争有25%30的产品接近或达到国际先进水平。树立品牌意识，推进名牌战略，努力创建中国名牌产品、行业名牌产品。有关部门应引导少数行业龙头企业制造中国名牌产品，一批中等骨干企业制造行业名牌产品，以此引导市场，冲击、淘汰落后产品和企业。充分认识“科技是第一生产力”的观点。在大型企业集团建立研发中心，并在行业内建立行业技术研发中心，为中小企业服务。根据我国国情，应大力提倡产、学、研相结合的方针。研发中心应有一批以科技尖子为中心的高级科技人才。根据我国企业分布地域，建议高水平的研发中心可以建在我国经济技术实力比较雄厚的沿海中心城市，至少应建在省会一级中心城市。建立各类行业培训中心，加强对重点骨干企业、机械制造基地的管理干部、科技人才和高级技工的培训。加强调整各级行业协会，改变目前协会太多、人员太少的不合理状况。选拔一批有科技、生产、企业管理经验的专职人员充实到各级行业协会。行业协会要积极推行职业化、专业化、年轻化，配合国务院有关部门加强对行业的管理。改善高校的办学方针。目前国内综合性大学的机械类通用专业太多，没有特色，要恢复设置有特色、高水平的运输机械设计专业，以满足企业的需要，也有利于产、学、研的结合。 2 链板输送机的概述2.1 分类链板输送机是连续运输机械中的一种，它的结构形式多样，变体也较多。链板输送机按JB2389-78的规定，一般可按下述分类。1）按输送机的安装形式可分为：固定式和移动式。 2）按输送机的布置形式可分为：水平型；倾斜型；水平-倾斜型；倾斜-水平型；水平-倾斜-水平型等。3）按牵引构件的结构形式可分为：套筒滚子链式；冲压链式；铸造链式；环链式及可拆链式等。4）按牵引链的数量可分为：单链式和双链式。5）按底板的结构型式可分为：鳞板式（有挡边波浪型，无挡边波浪型，有挡边深型等）和平板式（有挡边平型和无挡边平型等）。6）按输送机的运行特征可分为：连续式和脉动式。7)按驱动方式可分为：电力机械驱动式和液力驱动式。2.2 应用范围及主要优缺点链板输送机在冶金，煤炭，化工，电力，机械制造及国民经济的其它工业部门中均得到了广泛的应用。它可沿水平方向或倾斜方向输送各种散状物料和成件物品；也可用于流水生产线中运送成件物。由于它的承载部分和运行部分均用金属材料构成，因而与其他连续输送机相比，它可输送比较沉重的，块度较大的，具有锋利棱角的和对输送机有强烈磨损性的物料或成件物；适宜输送600700的高温物料或成件物。链板输送机的优点是：1）适用范围广。除粘度特别大的物料以外，一切固态物料和成件物均可用它输送；2）输送能力大。特别是鳞板式链板输送机（一般称为双链有挡边波浪型链板输送机）的生产能力可达1000吨每小时；3）牵引链的强度高，可用作长距离输送。目前国内链板输送机的使用长度已可达到200米；国外已使用的板式输送机中有的长达1000米以上；4）输送线路布置灵活。与带式输送机相比，链板输送机可在较大的倾角和较小的弯曲半径的条件下输送，因此布置的灵活性较大。板式输送机的倾角可达3035，弯曲半径一般约为58米；5）在输送过程中可进行分类、干燥、冷却和装配等各种工艺加工；6）运行平稳可靠。链板输送机的缺点是：1）由于链板输送机的所有部件用的都是金属材料，而且其底板和牵引链自重大，故金属材料消耗大；机体笨重，且空载功率大；2）底板和牵引链的磨损快，润滑和维修不便，而且噪音较大；3）结构较复杂，制造工作量大，加之自重大，因而造价高。2.3 布置形式选择和确定板式输送机的布置形式，应考虑以下几个方面：1）必须满足工艺要求。及应能符合工艺提出的运输路线、输送量和需要在其上面完成的工艺作业等要求；2）在满足工艺要求的前提下，应力求最简单的布置形式。布置形式越简单，输送机线路的转折越少，其运行阻力就越小，从而可降低制造成本，提高其使用的经济性；3）布置时，应充分考虑输送机与各有关专业工种的关系。如安设在地坑中的板式输送机，容易和土建、水道、通风及除尘等设施发生矛盾，故应综合考虑各方面的情况，求得整体布置的合理性和经济性；4）输送机在作倾斜输送时，不得超越允许的倾斜范围。链板输送机的几种常用的布置形式如图2.1。图2.1 链板输送机常用的布置形式a水平型；b倾斜型；c倾斜水平型；d水平倾斜型；e、f综合型2.4 主要部件图2.2所示的链板输送机系连续式鳞板输送机。如将鳞板改为平板，就成为连续式平形板式输送机。输送机由头轮装置、鳞板链条装置、尾轮张紧装置、机架和驱动装置组成。头部链轮经驱动后，鳞板链条装置中的牵引链与链轮相啮合，带动整个鳞板沿输送机的纵向中心线运动，而链板则沿着固定在轨道上的托辊行走，从而完成输送工作。图2.2 连续式鳞板输送机1机架；2头部链轮；3尾部链轮；4鳞板；5牵引链条；6驱动装置；7导料槽；8尾部张紧装置2.4.1 牵引链链板输送机一般采用两根板链作牵引构件。采用带有滚轮板链的较多；不带滚轮的板链支承在托辊上，可集中润滑，多用于输送热物料的板式输送机上。1)片式链片式链条耐冲击，运行平稳、工作可靠。它因滚轮安装位置的不同，分为两种结构形式：一种是滚轮安装在内链片中间（见图2.3a），滚轮既是行走部件，又是传力构件，而其滚轮与套筒之间系滑动摩擦，因而阻力系数较大；另一种是滚轮装在外链片的外侧（见图2.3b），这样，滚轮仅支承底板上的负载，其结构就可相应的减小，且滚轮内装滚动轴承，因而阻力系数也小。这种型式的片式链已被广泛应用。图2.3 链板输送机用牵引链a、b片式链；c冲压链；d铸造链2）冲压链冲压连如图2.3c所示。由于构造上的不同，与片式链相比，其磨损较快。但这种链条结构简单，加工容易，重量小，现已开始被采用。3）铸造链铸造链条的构造与冲压链一样，不同的是它是铸造的（见图2.3d）。一般用球墨铸铁制造，也有用可锻铸铁或高牌号的灰铸铁制造的。由于铸铁的抗拉强度低，故铸造链截面尺寸和重量均较大。配有这种链条的板式输送机在国内一些钢铁厂和铸造厂中已有使用。4）环形链环形链如图2.4所示。这种链条简单易制，在垂直和水平面内均可弯曲，因此弯曲输送机已用它作牵引构件。其缺点是环节间的接触面磨损较快，使链条节距变大，链条伸长，而是输送机的运行不平稳。图2.4 环形链5）可拆卸链可拆卸链条用可锻铸铁制成，更多是用钢材冲制（见图2.5）。其最大优点是装拆极为方便，但链板输送机极少采用这种链条。图2.5 可拆卸链2.4.2 底板底板是链板输送机的承载构件，大致可分为鳞板（包括波浪形和槽斗形）和平板两种。它用螺栓连接或焊接的方式与牵引机构紧固在一起。它的结构型式取决于物料或成件物的输送量，物理特性和它在底板上的放置形式；其材质则取决于被输送的物料或成件物的化学，物理特性及受力情况。一般输送成件物品时采用平板条；输送粒度较大的散状物料时采用带挡边的搭接板条；输送粒度较小的物料时采用带挡边的槽形板条；带挡边的槽形板条可增加输送倾角和增大输送能力。例如，输送灼热物品的输送机，宜用钢或铸铁制的波浪形鳞板；输送易碎物品的水平输送机，则宜采用木制的有挡边的平板。波浪形和槽斗形底板，用钢板冲压焊接制成，运送热料时，底板上需加焊防止变形的筋板。底板的运动方向应严格地按照与所规定的方向相符，否则，细粒物料将会从两板片的间隙中掉出去，或卡在板片之间而阻碍走行部分在改向时的弯折运动，甚至使板片损坏。2.4.3 驱动装置由于链板输送机的速度低，一般只靠减速器不易满足大减速比的要求，因此，常采用综合式的传动机构，即除减速器外，还需配置如齿轮、三角皮带等减速设备构成的开式传动机构。在一般情况下，链板输送机大多采用单一的速度。当运输工艺上有变速要求时，可在驱动装置中安设变速机构。链板输送机多用单驱动，只对特别长（200米以上）的、重载的输送机，才采用多点驱动。2.4.4 张紧装置螺旋张紧装置是链板输送机常用的张紧型式。这种装置的突出优点是结构简单和尺寸紧凑，缺点是需定期检查和张紧。张紧行程一般有200、320、500和800毫米四种。在尾轮轴上，一个链轮用键固定在轴上，另一链轮则自由的装在轴上。这样做可使链轮能随着链条关节的位置而自动定位，并且可使两根链条的受力趋于均衡。张紧链轮的齿数一般与头轮齿数相同。2.4.5 机架链板输送机的机架有头轮装置支架，尾轮装置支架，中间支架，凸弧段支架和凹弧段支架。机架一般用角钢或槽钢焊制而成。输送机中间的供滚轮行走用的水平支承架轨道，一般每46米制成一节，用角钢或槽钢制作，也有用轻轨制作的。在凹弧段的支承轨道的上方需装设压轨，以防止行走滚轮转向时，由于采用了较小的弯曲半径而抬离轨道。用在生产流水线中的链板输送机，在操作区段上往往还装设各种形式的栏杆，以保障安全。3 链板输送机的设计计算3.1 原始数据及资料3.1.1 被输送物料的详细情况 废旧钢板3.1.2 输送机的设计参数a. 输送量：30t/h；b. 链板速度：0.19。3.1.3 输送机计算用简图见图3.1。3.2 底板宽度的计算对于输送散装料，有挡边的底板宽度按式（3-1）确定。 1 （3-1）图3.1 链板输送机计算示意图式中：B底板宽度（米）； Q输送量（吨/时）； v链条速度（米/秒）； r物料容重（吨/米）；c输送物料倾斜的修正系数。见表3.1；物料在输送机上的堆积角（度）。通常取（为物料在静止状态下的堆积角）；h挡边高度（米）；挡边高度利用系数。一般取=0.650.75；对于均匀分布在底板上的大块物料，=0.80.85。表3.1 倾斜修正系数c值1输送机倾角倾斜修正系数c无挡边的底板有挡边的底板101.01.010200.900.95200.850.90已知：输送量30t/h，链板速度，散料重，修正系数，动堆积角，挡边高度，利用系数。由式（3-1）可知 取由式（3-1）算得的地板宽度，必须根据物料的尺寸按下列关系式加以校核。对于分选过的物料： 1 （3-2）式中：地板宽度（毫米）； 物料中的最大块度（毫米）。见表3.2, =160。表3.2 物料块度值1物料类别大 块中 块小 块小 颗 粒粉 末（毫米）1606016010600.5100.5由式（2-2）可知2.7+200=632mm1000mm 符合要求。底板宽度和挡边高度可按表3.3选取。表3.3 底板宽度和挡边高度2底板名义宽B（毫米）4005006508001000120014001600挡边高度h（毫米）100100100100100100100100125125125125125125125125160160160160160160160160200200200200200200200250250250250250250250320320320320320320由表3.3，初选h=250毫米。3.3 输送能力的计算在输送机的底板宽度已确定的情况下，输送能力可按下式进行验算。对于有挡边的底板，输送散装料时1 (3-3)式中全部符号同公式(3-1)。由式(3-3)可知=30吨/时3.4 牵引力的计算3.4.1 输送机单位长度载荷的计算对于承载分支：1 (3-4)对于空载分支：1 (3-5)式中：承载分支上单位长度的载荷（公斤/米）； 空载分支上单位长度的载荷（公斤/米）； 行走部分单位长度的重量（公斤/米）。可按关系式（3-6）近似计算； 底板上单位长度物料的重量（公斤/米）。 对于散状物料：。1 (3-6)式中：底板宽度（米）； 底板重量系数。见表3.4。表3.4 值2输送机型 式底 板 宽 度 （毫米）无 挡 边有 挡 边40050065080080以上40050065080080以上重 型7010013080110150中 型5060906070100轻 型354560405070已知：输送量Q=30t/h，链板速度，底板宽度，底板重量系数。由式可知公斤/米由式(3-6)可知公斤/米由式(3-4)可知公斤/米由式(3-5)可知公斤/米3.4.2 牵引链的最小张力牵引链的最小张力可取为所选链条的许用张力的5，但单根链条的张力不得小于50公斤。最小张力的值也可以根据经验由公式(3-7)求得1 (3-7)式中：牵引链的最小张力（公斤）； 承载分支的水平投影长度（米）。已知：底板宽度，；由式(3-7)可知公斤3.4.3 张力的逐点计算牵引链闭合环路里各点的张力采用逐点张力法计算。水平输送机的最小张力点在驱动链轮的出侧；有倾斜段的输送机的张力最小点要进行判断（图3.2）。若，则张力最小点在驱动链轮的出侧；若，则张力的最小点在空载分支的最低点a或空载分支的下拐点b。判别式中的、见图3.2；为直线段内行走部分的运行阻力系数。图3.2 输送机张力最小点已知：=44223mm，=10617mm；由式(3-10)可知=0.143。 张力最小点在空载分支的下拐点b。3.4.3.1 阻力计算a.直线段阻力计算对于承载分支：1 (3-8)向上输送时取“+”号；向下输送时取“-”号。对于空载分支：1 (3-9)向上输送时取“-”号；向下输送时取“+”号。式中：承载分支直线段运行阻力（公斤）；空载分支直线段运行阻力（公斤）； 直线段的水平投影长度（米）； 直线段的提升高度（米）；直线段内行走部分的运行阻力系数。阻力系数与结构型式和工作条件有关，可按式（3-10）计算。1 (3-10)式中：滚轮轮缘或导向辊子对运行阻力的影响系数。一般=1.11.2，如无轮缘或导向辊子，则=1.0；滚动摩擦系数。见表3.5；滚轮轴颈上的滑动摩擦系数。取=0.11.25；轮轴直径或滚动轴承的平均直径（厘米）； 滚轮直径（厘米）。表3.5 各种工作条件下的摩擦系数值2输送机工作条件在负荷作用下用甘油润滑时滚动轴承的摩擦系数滚动摩擦系数(厘米)不加工的冷模浇注的轮轮圈经过加工的滚轮良好0.010.070.05中等0.020.090.06恶劣0.030.120.08由于输送机倾斜角度，由图3-2所示的三角函数关系可知：，直线段水平投影长度分为两段，一段在弯曲段左侧，另一端在弯曲段右侧。已知：公斤/米，公斤/米，公斤/米，阻力影响系数取，滚动摩擦系数取，滑动摩擦系数取，滚动轴承的平均直径，滚轮直径。由式(3-10)可知由式(3-8)可知公斤公斤由式(3-9)可知公斤公斤b.导料装置阻力计算当输送的物料从料斗进料时：1 (3-14)式中：导料装置的阻力（公斤）； 与导料拦板结构有关的数值。一般取=0.7米； 作用在输送机底板上的物料的主压力（公斤）。根据输送机的情况，主压力按下式计算对于倾斜输送机：1 (3-15)式中：作用在水平输送机底板上的物料主压力（公斤）。见表7.7、表3.8。 倾斜系数。按式2-16计算。 1 (3-16)式中：散装物料的内摩擦系数。见表3.9； 输送机倾角（度）。表3.7 主压力计算公式1加料方法主压力作用于底板的截面主压力计算公式公式编号中间漏斗或料仓闸门下有 溜 槽圆形（3-17）方形（3-18）料 仓矩形（3-19）注：表中为物料容重（公斤/米）。表中、尺寸以米计算。表3.8 散状料加料栏板的推荐尺寸2底 板 宽 度 B(毫米)4005006508001000120014001600侧 板 间 距 Bl（毫米）2703404305806608009401060漏斗侧板长度Ll(毫米)10001200150020002000200025002500表3.9 常用物料摩擦系数值3物料名称内摩擦系数与钢的摩擦系数与木料的摩擦系数与橡胶的摩擦系数焦 炭0.71.190.470.530.830.84烧结矿0.931.140.510.690.60.74铁矿石0.70.760.570.84煤0.511.00.290.840.8410.550.7已知：输送机倾角，；铁矿石的内摩擦系数，取；侧板间距；侧板长度；单位长度物料重量公斤/米；运行阻力系数。由式(3-16)可知由式(3-15)、（3-19）可知公斤由式(3-14)可知公斤e.驱动链轮曲线段阻力计算1 (3-20)式中： 驱动链轮曲线段阻力（公斤）； 驱动链轮曲线段绕入点张力（公斤）； 驱动链轮曲线段绕出点张力（公斤）。根据张力逐点计算法，计算驱动链轮曲线段绕入点张力、。 公斤公斤由式(3-20)可知公斤3.4.3.2 牵引力计算根据算得的各区段的阻力，按“逐点计算法”，求出各张力点的张力，最终算出输送机的牵引力。1 (3-21)式中：输送机牵引力（公斤）。已知：驱动链轮曲线段绕入点张力公斤，驱动链轮曲线段绕出点张力公斤，驱动链轮曲线段阻力公斤。由式(3-21)可知公斤3.5 功率计算链板输送机驱动装置电动机的功率按下式计算：1 (3-22)式中：电动机功率（千瓦）； 功率备用系数（由于启动、制造或安装误差等而引起的）。一般取=1.11.2；驱动装置传动效率。式中：减速机传动效率，为0.95； 棒销联轴器，为0.99；弹性柱销联轴器，为0.99。 已知：功率备用系数，取；链板速度；牵引力公斤；总传动效率。由式(3-22)可知千瓦对于链板输送机，载荷比较稳定，长期运转，工作环境恶劣，应采用Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，由于链轮转速与电动机转速相差过多势必使总传动比加大，致使传动装置的外廓尺寸和重量增加，因而应采用较低转速的电动机。因此，选用电机为：Y280M-8，N=45kW,n=740r/min。3.6 最大张力的近似计算选择链条的依据是牵引构件的最大张力，因在此设计时，可先近似地确定其最大张力。带挡板或不带挡板的链板输送机的最大静张力，可按下式求其近似值：1 (3-23)式中：牵引链的最大静张力（公斤）； 初始张力（公斤）。一般取=100500公斤； 承载分支的水平投影长度（米）； 空载分支的水平投影长度（米）。已知：初始张力，取公斤；公斤/米；公斤/米；。由式(2-23)可知公斤3.7 动载荷的计算链板输送机牵引链的动载荷按下式计算：1 (3-24)式中：牵引链动载荷（公斤）； 牵引链的最大加速度（米/秒）。按式（3-25）计算； 重力加速度。=9.81米/秒； 输送机行走部分换算质量的减少系数。当输送机的总长度为： 米时， 米时， 米时， 1 （3-25）式中：驱动链轮齿数； 牵引链条节距（米）。已知：驱动链轮齿数个；牵引链条节距；链板速度；系数，取。由式（3-25）可知 米/秒由式(3-24)可知公斤 3.8 牵引链的计算张力牵引链的计算张力按下式计算： 1 (3-26)式中：计算张力（公斤）； 牵引链的许用张力（公斤）。由手册查得公斤。采用双牵引链时，每一根链条上的计算张力按下式求得：1 (3-27)式中：一根链条的计算张力（公斤）； 1.15考虑两根链条受力不均衡的系数。已知：最大张力公斤，动载荷公斤；牵引链的许用张力公斤。由式(3-26)可知 公斤由式(3-27)可知 公斤3.9 最大驱动力的计算启动时输送机牵引链受最大驱动力按下式计算： 1 (3-28) 式中：最大驱动力（公斤）； 选用的电动机额定功率（千瓦）； 电动机的启动力矩和额定力矩的比例系数。值可从所选电动机的样本中查到。=0.9。已知：电机额定功率，总传动效率，比例系数，链板速度，驱动链轮绕出点张力公斤。由式(3-28)可知公斤3.10 制动力矩的计算对于运行速度较高、安装倾角较大、使用过程中有紧急停车要求的输送机，可通过下述制动力矩的计算，设置制动机构。 1 (3-29)式中：制动力矩（公斤米）； 输送机线路中，运行阻力可能减小的系数。一般=0.5； 物料提升高度的总和（米）； 驱动链轮上的圆周力（公斤）； 驱动链轮的节圆直径（米）； 驱动机构的效率。已知：公斤/米，系数，圆周力公斤，。由式(3-29)可知计算结果为负值，在无特殊要求情况下，不设置制动器。3.11 张紧力的计算链板输送机张紧装置的张紧力按下式确定： 1 (3-30)式中：张紧力（公斤）； 张紧链轮上牵引构件绕入点张力（公斤）； 张紧链轮上牵引构件绕出点张力（公斤）； 张紧装置滑块移动的阻力（公斤）。按式(2-31)计算。 1 (3-31)式中：阻力系数。当张紧装置在滚轮上时，=0.05，当张紧装置在滑轨上时，=0.4； 包括轴和链轮在内的张紧装置的重量（公斤）。已知：牵引链最小张力公斤，空载直线段阻力公斤，改向链轮曲线段阻力公斤，取阻力系数，张紧装置的重量公斤。根据张力逐点计算法，计算张紧链轮绕入点张力和绕出点张力。公斤公斤由式(3-31)可知 公斤由式(3-30)可知公斤4 链板输送机部件的选用4.1 鳞板链条装置鳞板装置结构形式有BLT、BLY和BLZ型三种，它们的结构及优缺点列于表4.1中。表4.1 三种结构型式的比较1鳞板装置型式BLT型BLY型BLZ型结 构冲压槽体，并采用横、斜筋及角钢加强。套筒滚子链作为牵引链；两牵引链分别以短轴联接。行走轮装有滚动轴承冲压槽体，并采用横、斜筋及角钢加强。冲压的“Y”形链作牵引链；两牵引链分别以短轴联接。行走轮装有滚动轴承 铸造槽体；铸造的“Y”形链作为牵引链；两牵引链分别以短轴联接，行走轮装有滚动轴承优 点牵引链可承受很大的牵引力。传动可靠，磨损较小，行走轮运行阻力较小，可做长距离输送牵引链可承受较大的牵引力，结构简单，加工容易，制造成本低，行走轮运行阻力小，可做长距离输送以铁代钢，节省钢材。牵引链结构简单，加工容易，成本低，便于自制缺 点牵引链结构复杂，加工件较多，制造较困难，成本较高牵引链的关节处磨损较快，影响输送机的使用寿命运行部分自重大，比较笨重。由于铸造上的缺陷和铸铁的脆性，使用中可能出现链条折断和槽体被砸坏的现象适 用情 况适用于负荷特重，需要长距离输送的情况适用于负荷重，需长距离输送的情况适用于加工能力薄弱，钢材来源较少的单位本设计中链板输送机使用BLT型鳞板装置，底板宽度B=1000mm,挡边高度h=250mm。不同的是链条支承在托辊上而非使用行走轮，采用集中供油。托辊也装有滚动轴承，通过螺栓固定在轨道上。链条节距根据宽度按表4.2选取。表4.2 链条节距2底板宽度（毫米）4005006508001000120014001600链条节距（毫米）200250320320400400500500250320400400500500630630由表4.2选取链条节距为400mm。根据牵引构件的最大张力=17639公斤，查手册选取标准长节距输送链（GB8350-87）,编号：S-33-P-M630-400。其中M630为国标代号，最小极限拉伸载荷630千牛；400为链条节距（毫米）。牵引链在输送机中用以传递牵引力和运动的重要部件。牵引链上装有工作构件（如鳞板装置）用以在输送线路上输送物料。4.2 头轮装置头轮装置由底座和带两个驱动链轮的主轴部件组成，其结构简单，制造工作量小，安装调整方便。它与驱动装置配套使用，组成整个驱动系统。头轮装置又因牵引链的不同而使链轮结构不同，分为BLT、BLY和BLZ三种型式，它们分别与相对应型号的鳞板装置配用。根据设计手册选用标准长节距输送链链轮（GB8350-87）。41)链轮基本参数与直径尺寸a.齿数 驱动链轮与张紧链轮的齿数采用六个。b.分度圆直径4 （4-1）式中：链条节距（毫米）；分度圆直径系数，由手册机械设计手册第三版第2卷，表8-7-20查得，=2.00。由式（4-1）可知c.齿根圆直径4 （4-2）式中：输送链套筒外径，由手册机械设计手册第三版第2卷，表8-7-14查得，=50mm。由式（4-2）可知 d.齿顶圆直径由设计确定，取值mm。e.齿侧凸缘直径4 （4-3）式中：链板高度（毫米），由手册机械设计手册第三版第2卷，表8-7-14查得，=170mm； 齿侧凸缘圆角半径，由手册机械设计手册第三版第2卷，表8-7-18查得，。由式（4-3）可知f.弦齿高 4 （4-4）2)齿槽形状链轮的齿槽形状由齿廓齿顶段、工作段和齿沟圆弧光滑连接而成，见图纸。a.齿沟中心分离量 对于非机加工齿链轮，4 （4-5）由式（4-5）可知 b.齿沟圆弧半径4 （3-6）由式（4-6）可知 ，取c.齿沟角由链轮的工作条件查手册确定为120度。d.齿廓圆弧半径由链轮的工作条件查手册确定为。3)轴向齿廓a.齿宽4 （4-7） 4 （4-8）式中：输送链内链节内宽，=64mm。由式（4-7）、（4-8）可知b.倒角宽c.齿侧凸缘圆角半径 4）链轮公差a.链轮齿根圆直径的极限偏差应符合以下规定：机加工齿轮的齿根圆直径极限偏差为，非机加工齿轮的齿根圆直径极限偏差为(按铸件尺寸公差的规定)。b.链轮孔的极限偏差应不低于。4.3 驱动装置本设计链板输送机的驱动装置由电动机、联轴器、减速机和制动器组成。见图纸。4.3.1 减速机的简单设计减速机是指原动机与工作机之间独立的闭式传动装置，用于降低转速并相应的增加转矩。此外，在某些场合，也用作增速装置，称为增速机。减速机按用途分为通用减速机和专用减速机两大类。依据齿轮轴线相对于机体的位置固定与否，又可分为定轴齿轮减速机和行星齿轮减速机。定轴齿轮减速机有圆柱齿轮减速机、圆锥齿轮减速机、圆锥-圆柱齿轮减速机、蜗杆减速机、蜗杆齿轮减速机等。行星齿轮减速机包括渐开线行星齿轮减速机、渐开线少齿差行星齿轮减速机、摆线针轮行星减速机、谐波齿轮减速机以及联体式减速机等。减速机按传动级数，可分为单级和多级减速机；按其轴在空间的相对配置又可分为卧式和立式减速机等。减速机的选择原则是负荷均匀，两齿齿面接触应力近似相等。减速机是一种定传动比的机械传动装置，选择传动类型时应注意下列事项。（1）首先考虑动力机与工作机的相对轴线位置1)平行轴或同心轴，可选用圆柱齿轮传动、行星齿轮传动、摆线针轮传动、谐波齿轮传动等减速机。2）直交轴，可选用锥齿轮或圆锥-圆柱齿轮减速机。3）交错轴，可选用蜗杆蜗轮或圆柱齿轮-蜗杆减速机。（2）考虑传动功率的大小1）圆柱齿轮减速机传递功率的范围很大，可以从很小到50000千瓦，行星减速机最大为6500千瓦，当传动功率小于100千瓦时，锥齿轮、蜗杆蜗轮、摆线针轮、谐波齿轮减速机均可选用。2)普通蜗杆减速机由于效率较低，所以不适宜大功率连续传动。3）少齿差星星传动减速机（渐开线、摆线针轮、谐波等）主要用于中、小功率传动。4）小功率传动，应满足工作性能的前提下，选用结构简单、成本低的传动装置。（3）考虑效率的高低1）圆柱齿轮传动的效率最高；锥齿轮次之；行星齿轮的转动效率与结构形式有关，即使传动比相同，相差也较大；蜗杆传动一般效率较低，但各种蜗杆传动效率的变化范围很大，尽可能选用效率高的新型蜗杆减速机。2）大功率传动应主要考虑传动的效率，以节约能源、降低运转和维修费用。综上所述，本设计减速机的选用如下：1）链轮转速的确定由角速度与线速度的关系，可推导出下式，即转速与线速度的关系式。 （4-9）式中：链轮的转速（转/分）； 链条速度（米/秒）； 链轮分度圆直径（毫米）。已知：链条速度，链轮分度圆直径。由式（4-9）可知2）传动比的确定由于电动机的转速是740转/分钟，所以可以计算减速机的传动比。3）减速机的确定a.由于传动比较大，所以选择（三级）减速器。5b.按型减速器承载能力表查出连续型的减速器的承载能力。c.低速轴转矩 6 （4-10）式中：低速轴所传递的功率（千瓦），； 低速轴工作转速（转/分），。已知：驱动输送机实际功率，总传动效率。由式（4-10）可知根据总传动比、减速机的承载能力和低速轴转矩选用减速机。其型号为型减速机，中心距为2100毫米。代号为。其中2100为中心距，164.4为传动比，为第二种装配型式。 减速机的润滑1）减速机齿轮的润滑、冷却一般采用油池润滑，自然冷却。当减速机工作平衡温度超过100时，或承载功率超过发热功率时，可采用循环润滑油，或采用油池润滑加盘状管冷却。对于停歇时间超过24小时且满载启动的减速机应采用循环润滑油，并应在启动前给润滑油。油池润滑油的油量，按高速级大齿轮浸油23个全齿高计算。循环润滑的油量一般不少于0.5升/千瓦，或按热平衡、胶合强度计算。2）轴承的润滑采用飞溅油润滑。轴承的润滑油品与齿轮润滑油品相同。减速机的密封。减速机的密封是为了防止漏油和外界异物的浸入。常见的漏油部位有分箱面、轴头、端盖及视孔盖等处。1）分箱面的密封。可在箱体剖分面上开回油槽。也可在分箱面上涂刷密封胶。2）轴头密封通常采用毛毡、皮碗、迷宫等密封装置。4.3.2 选择联轴器联轴器的基本功用是连接两轴（也连接轴和其他回转零件），并传递运动和转矩。有时，联轴器也用作安全保险装置。联轴器所连接的两轴，只有在运动停止后经过拆装才能彼此接合或分开。运用联轴器可以方便地将组成机器的相关部分（如原动机部分、传动部分和执行部分）连接起来。联轴器可以分为两类：刚性联轴器和挠性联轴器。由于常用联轴器多以标准化和规格化，因此，设计时主要解决联轴器型号的合理选择问题。1)联轴器类型的选择联轴器类型主要是根据机器的工作特点、性能要求（如缓冲减震、补偿轴线位移、安全保护等），结合联轴器的性能选择合理的类型。一般来说，对载荷平稳、同轴度好、无相对位移的可选用刚性联轴器；难以保持两轴严格对中、有相对位移的应选用挠性联轴器；对传递转矩较大的重型机械，可用齿轮联轴器；对须有一定补偿量，单向转动而冲击载荷不大中低速传动的水平轴的连接，可选用滚子链联轴器；对高速轴，应选用挠性联轴器；对轴线相交的两轴，则宜选择万向联轴器。根据废旧钢板链板输送机工作特点和所选电机的性能参数，我初步选定：电机与减速器间用ZT型带制动轮弹性柱销联轴器，减速机与输送机间采用BL型棒销联轴器。ZT型带制动轮弹性柱销联轴器适用于要求制动的高速轴。正反转变化多，启动频繁。优点是弹性较好，能缓冲减震不须润滑。许用转矩1107160Nm。BL型棒销联轴器适用于转矩传递范围大，正反转变化大，启动频繁，带负荷启动条件下可代替齿轮联轴器和弹性圈柱销联轴器。优点是制造容易、维护更换方便、结构简单、寿命长。许用转矩：6301600000Nm。2)联轴器载荷的计算计算联轴器时，根据所传递的转矩，并考虑到机器起动的惯性力及过载等影响，来计算联轴器的计算转矩。计算转矩由下式求出： 4 （4-11）式中：计算转矩（牛米）； 理论转矩（牛米）；许用转矩（牛米）。已知；驱动功率（千瓦）；工作转速（转/分）；工作情况系数。经查手册原动机是电动机的链板输送机的工作情况系数为1.52.0。对于固定式、刚性可移式联轴器选用较大值；对于弹性联轴器选用较小值。已知：电机额定功率,电机额定转速，链轮工作转速。总传动效率。由式（4-11）可知3）型号选择综上所述，从标准中查得4（公式解释：，型轴孔，型键槽；，型轴孔，型键槽）。最大许用转矩。制动器型号选用4（公式解释：交流长行程电磁铁制动器，制动轮直径，；电磁铁吸力的1/10，；制动器安装型式），制动力矩。从标准中查得7（公式解释：主动端，型轴孔，型键槽；从动端，型轴孔，型键槽）。允许最大转矩为。4.4 尾轮张紧装置此装置由尾轮轴、两个尾部链轮和一对张紧螺杆组成。两个尾部链轮均装有双列向心球面滚子轴承，支承于尾轮轴上。这样不仅可以降低牵引链绕过尾轮时的阻力系数，而且可在两牵引链不同步时，使链轮轮齿和链关节的位置自动补偿，以保证正确啮合。张紧螺杆采用一级细牙螺纹，目的在于减小张紧时所需的张紧力距。这种张紧装置的优点是结构简单、制造容易，缺点是螺杆易锈蚀，使张紧困难。由于牵引链不同而使轮结构不同。尾轮张紧装置也分为BLT、BLY和BLZ三种型式。采用与头轮相同的型式BLT型。张紧行程由表4.3选取。由于链条节距是，所以取张紧行程为。表4.3 推荐的张紧装置行程3链条节距（毫米）100125160200250320400500630张紧行程（毫米）2002003203203205005008008004.5 机架机架包括支架、轨道和托辊装置。1）支架支架包括头轮装置支架、中间支架、凹弧段支架和尾轮张紧装置支架。所有支架均在安装时与地面预埋钢板焊牢。2）轨道底板宽度、毫米的鳞板输送机采用公斤/米轻轨作上轨道，号槽钢作下轨道。所有的轨道与轨道、轨道与支架的连接均采用焊接。3）托辊装置托辊用于支承输送链和运输底板及其上的的物料，使其稳定运行。托辊与轨道通过螺栓连接，输送机承载分支托辊间距为，空载分支托辊间距为。5 链板输送机的安装与调整为使输送机达到预期的工作性能，确保其可靠、耐久地运行,除应按设计要求严格保证制造质量和装配质量外,还应注意做好输送机的安装与调整工作。5.1 安装顺序链板输送机的安装，一般均将独立的部件运至安装现场，然后进行整体安装。其安装顺序如下。1）根据安装图（见图纸总装配图），定出设备的纵向中心线。纵向中心线是整个输送机的安装基础。在车间内部，通常是以厂房柱网坐标为基础标出的。划线时，建议最好仅以厂房柱网之一作基准，待划出输送机的纵向中心线及头、尾轮的横向坐标之后，就不必再用柱网基准。如果与输送机相关联的设备已安装完毕，安装时，则应以相邻设备的关系尺寸为主要依据来确定其中心线，与厂房坐标的关系尺寸仅作参考。这样，更能保证运输系统正确和可靠地工作。在安装图中应清楚地表示出输送机的整体轮廓、外形尺寸与安装位置尺寸（即须表明与建筑物、相关联设备及加载和卸载辅助设备等的关系尺寸）；还须注明轨道、驱动装置、张紧装置、机架等与输送机中心线的关系尺寸；列出输送机的主要技术规格、零部件明细表及技术要求。2）在输送机的纵向中心线上，先定出头轮轴的轴线中心位置，然后沿纵向中心线逐段度量，按总长度定出尾轮轴的中心位置。3）以上述中心线为基准，定出机架地脚位置、轨道安装位置及驱动装置的纵横向中心线位置等。4）定出各中心线位置以后，按土建图纸查对予埋件，并清理洁净，然后进行安装。5）机架（包括头架、尾架、中间支架和驱动装置支架）安装完后，接着装轨道，进而安装头轮轴部件、尾部张紧装置及底板装置等。6）安装驱动装置及附属设施。7）安装有关的操作，控制元件。8）试车后，对全机外表面刷灰色或工程规定颜色的保护性油漆。5.2 安装技术要求5.2.1 机架的安装1)机架的中心线与输送机的纵向中心线应完全重合，其不重合度允许差2毫米。2）输送机水平区段上，上支承轨道在机架支柱上的安装平面标高允差为其间距的1/10001.5/1000；在全长上，不得超过810毫米。3）相邻两支架的不平行度允差2毫米。4）在每米长度上，支架横向不水平度允差1毫米。5）机架支柱对安装地面或构筑物的不垂直度允差（在每米长度上）2毫米。5.2.2 轨道的安装1）轨道对输送机中心线距离的允差1毫米。2）轨道允差2毫米。3）轨道每米长度上的不直度允差1.5毫米；全长上的不直度允差5毫米；转弯处的弧形区段应均匀平滑。4）在同一横向截面内，两条轨道的相对标高允差2毫米。5）水平区段上，轨道的纵向倾斜度允差为其长度的1/10001/1500，但全长上的允差10毫米。6）运行轨道的接头应光洁平滑。其左右偏移允差1毫米；上下偏移允差0.3毫米（偏移向运行方向一头低下）。5.2.3 主要部件的安装1）驱动链轮轴中心线对输送机中心线的不垂直度允差（在每米长度上）1毫米；两链轮间的横向中心线与输送机中心线的不重合度允差1毫米。2）驱动链轮轴水平安装误差1毫米。3）张紧链轮轴对输送机纵向中心线的不垂直度允差1毫米。两链轮间的横向中心线与输送机中心线的不重合度允差1毫米。4）张紧链轮轴的不水平允差（每米长度上）1毫米。5）地板上滚轮轴的中心线对输送机中心线的不垂直度允差（每米长度上）1毫米。6）滚轮轴安装的不水平度允差（每米长度上）1毫米。7）滚轮的下母线应处于同一个水平面上，在水平区段上，相邻两滚轮下母线的高低允差1毫米。5.3 输送机的调整调整工作在输送机安装基本完毕后进行。调整时应注意以下几点：1)输送机头、尾轮的链齿与牵引链条是否在正常啮合状态下工作。如差异甚大，可拧动头、尾轮轴承座的调节螺栓，微微调整头、尾轮轴中心线的位置。2）调整张紧装置，使牵引链的初张力适度。初张力过大时，则增加张力和动力消耗；过小时，则影响链轮和牵引链的正常啮合，增加了运行中的不稳定性。3）检查所有的行走滚轮是否转动灵活。如有滑动和卡轨等现象，应立即更换或排除故障。4）运行中，各运动构件如有卡死和强制的机械摩擦等现象，应立即排除。5）驱动装置装配后，带动输送机作1020小时的空载跑合试验，以保证投产后输送机正常运行。6 链板输送机的使用与维护本设计的链板输送机是用来输送小粒状的散料钢板，各种轴承均处于灰尘中工作,因此在这样工作条件下的链板输送机的合理操作与保养就具有更大的意义,链板输送机的操作和保养主要要求如下:1）链板输送机应无负荷起动,即在底板上没有物料时起动,起动后始向给料装置给料。 2）链板输送机初始给料时,应逐步增加给料速度直至达到额定输送能力,给料应均匀,否则容易造成输送物料的积塞,驱动装置的过载,使整台机器早日损坏。 3）在使用中经常检视输送机各部件的工作状态,注意各紧固件是否松动,如果发现机件松动,则应立即拧紧螺钉,使之重新紧固。 4）输送机运转中发生不正常现象均应加以检查,并消除之,不得强行运转。 5）输送机各运动机件应经常加润滑油。链板输送机已被广泛使用，通过生产实践，人们对其有了一定的认识。 如容易出现相对运动部件磨损严重、拱料、带料、堵料等不良现象，还同样因工作原理本身存在的局限性，导致使用条件、物料特性等外界因素对它工作的稳定性影响很大。 链板输送机需改进和完善的地方很多。例如，断链和堵料事故很难预见，且一旦发生，处理起来相当麻烦，如果能对链条张力、料位等进行自动检测并能根据自动检测结果对喂料设备、驱动装置等进行自动控制，则有利于上述故障的预防，并有利于防止输料链条脱轨、输送量不稳定、料槽堵塞等故障的发生。再如，链板上边如加工成弧形便可大大减轻带料现象。滚子链不易制造，成本高，采购不便；另一方面它的销轴是一个薄弱环节，链板输送机的断链事故往往源于销轴的脱落或断裂。但是，滚子链带有套筒且横向稳定性较好，链板输送机用它来输送物料，一方面可使对输料构件的支撑很简单从而使设备本身的结构大大简化，另一方面可使输料钩与物料的输送方向保持较好的垂直度，因此其优点也确实突出。 下面列出链板输送机故障现象及其原因分析对照表，供参考。见表6.1。表6.1 链板输送机故障现象及其原因分析对照表3序号故障现象可能导致故障的原因1输送能力降低(1)输料链条没张紧(3)输料链条上的套筒或销轴磨损严重(4)导轨磨损严重(5)料槽定位件或联接件松动(6)导轨定位件松动(7)传动不平稳(8)物料水分大(9)料槽内有结露现象(10)料槽内物料粘结现象较严重(11)料槽内有异物(12)出料端阻力增大(13)进料端压力下降2输料链条脱轨(1)链条没张紧(2)链条上的套筒或销铀磨损严重(3)导轨磨损严重(4)料槽定位件松动(5)导轨紧固体松动(6)料槽内物料粘结严重(7)料槽内有异物(8)导向轮磨损严重或转动不灵活或安装定位不可靠(9)主动轴与从动轴安装误差过大(10)主动轮或从动轮定位不可靠3输料构件刮壳（1）壳体变形或紧固件松动(2)料槽内有异物(3)有严重振动(4)输料链条脱轨(5)进料方位不正确4输料链条断裂1)料槽堵塞严重(2)输料链条的销轴断裂或脱落(3)输料构件刮壳(4)料槽内有异物(5)起动时料槽内积料过多(6)链条质量有问题(7)设备运行不平衡5输送量不稳定(1)输料链条过松(2)料槽联接处不平整(3)料槽内有异物(4)料槽联接件松动(5)导轨紧固件松动(6)料槽内物料粘结较严重(7)物料的物理性质波动大(8)喂料量过大或过小或不稳定(9)料槽安装倾角过大(10)料槽堵塞(11)设备运行不平稳6振动严重(1)输料构件刮壳(2)料槽内有异物(3)输料链条脱轨(4)输料链条或其传动齿轮制造误差大或磨损不均匀(5)驱动装置运行不平稳(6)输料链条断裂(7)料槽堵塞7进料端堵塞(1)喂料量过大或不稳定(2)输送能力降低(3)进料端物料粘结严重(4)输料链条断裂结束语毕业设计是本科学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会。通过这次比较完整的链板输送机设计，我摆脱了单纯的理论知识学习状态。和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识解决实际工程问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并且意志品质力、抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。这是我们都希望看到的也正是我们进行毕业设计的目的所在。虽然毕业设计内容繁多，过程繁琐但我的收获却更加丰富。各种零部件的适用条件、选用标准、安装方式，我都是随着设计的不断深入而不断熟悉并学会应用的。和老师的沟通交流更使我从经济的角度对设计有了新的认识也对自己提出了新的要求。 至于本设计方案，也只能以合理来形容，因为受本身的思维和知识水平限制，导致设计中很少有创新之处。虽然成果不是很令人满意，但终究是自己动脑动手一步一步做出来的，这点使我在遗憾之余感到些许欣慰。在设计中的每一步，我都做了认真的考虑，在这样点滴考虑与思量过程中，我摸索到输送机设计要点，更清晰了解整个设计过程。在设计的过程当中我本着学习巩固和争取最好的理念，认真的了解和学习实际的工程设计。从设计的标准和出图等方面都提出了较高的要求。在设计的过程当中查阅了大量和链板输送机设计有关的设计手册和相关资料，力求使设计达到最优化。提高是有限的但提高也是全面的，正是这一次设计让我积累了无数实际经验，使我的头脑更好的被知识武装了起来，也必然会让我在未来的工作学习中表现出更高的应变能力，更强的沟通力和理解力。顺利如期的完成本次毕业设计给了我很大的信心，让我了解专业知识的同时也对本专业的发展前景充满信心，今后我更会关注新技术新设备新工艺的出现，并争取尽快的掌握这些先进的知识，更好的为祖国的现代化建设服务。参考文献1.化工部起重运输设计技术中心站组织编写，梁庚煌主编.运输机械手册M.北京：化学工业出版社，1983.2.钢铁厂机械化搬运设计参考资料编写组. 钢铁厂机械化搬运设计参考资料M.北京：冶金工业出版社，1978.3.机械工程手册、电机工程手册编辑委员会编.机械工程师手册M.北京：机械工业出版社，4.成大先.机械设计手册M.北京：化学工业出版社，2001.5. 朱孝录.机械传动设计手册M.北京：电子工业出版社，2007.6. 濮良贵、纪名刚. 机械设计M.西北工业大学：高等教育出版社，2006. 7.东北工学院机械零件设计手册编写组. 机械零件设计手册M.北京：冶金工业出版，1983.8.韩峰.连续输送系统运输机构主要参数的确定J，煤矿机械.2008，29（4）：3-4.9.陈小芹，谢志刚.双道板式输送机在汽车总装厂的应用及设计J.起重运输机械，2008（1）：24-26.10.唐先觉.我国烧结行业的技术进步J.烧结球团，2008（2）：1-4.11. 王建国、安娜. 机械制图M.呼和浩特：内蒙古大学出版社，2003. 12. 邹家祥. 轧钢机械M.北京：冶金工业出版社，2007.13. 谷士强. 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Lodewijks, The Netherlands.ABSTRACTThis paper discusses aspects of high-speed belt conveyor design. The capacity of a belt conveyor is determined by the belt speed given a belt width and troughing angle. Belt speed selection however is limited by practical considerations, which are discussed in this paper. The belt speed also affects the performance of the conveyor belt, as for example its energy consumption and the stability of its running behavior. ENERGY CONSUMPTIONClients may request a specification of the energy consumption of a conveyor system, for example quantified in terms of maximum kW-hr/ton/km, to transport the bulk solid material at the design specifications over the projected route. For long overland systems, the energy consumption is mainly determined by the work done to overcome the indentation rolling resistance . This is the resistance that the belt experiences due to the visco-elastic (time delayed) response of the rubber belt cover to the indentation of the idler roll. For in-plant belt conveyors, work done to overcome side resistances that occur mainly in the loading area also affects the energy consumption. Side resistances include the resistance due to friction on the side walls of the chute and resistance that occurs due to acceleration of the material at the loading point.The required drive power of a belt conveyor is determined by the sum of the total frictional resistances and the total material lift. The frictional resistances include hysteresis losses, which can be considered as viscous (velocity dependent) friction components. It does not suffice to look just at the maximum required drive power to evaluate whether or not the energy consumption of a conveyor system is reasonable. The best method to compare the energy consumption of different transport systems is to compare their transport efficiencies.1 TRANSPORT EFFICIENCYThere are a number of methods to compare transport efficiencies. The first and most widely applied method is to compare equivalent friction factors such as the DIN f factor. An advantage of using an equivalent friction factor is that it can also be determined for an empty belt. A drawback of using an equivalent friction factor is that it is not a pure efficiency number. It takes into account the mass of the belt, reduced mass of the rollers and the mass of the transported material. In a pure efficiency number, only the mass of the transported material is taken into account.The second method is to compare transportation cost, either in kW-hr/ton/km or in $/ton/km. The advantage of using the transportation cost is that this number is widely used for management purposes. The disadvantage of using the transportation cost is that it does not directly reflect the efficiency of a system.The third and most pure method is to compare the loss factor of transport . The loss factor of transport is the ratio between the drive power required to overcome frictional losses (neglecting drive efficiency and power loss/gain required to raise/lower the bulk material) and the transport work. The transport work is defined as the multiplication of the total transported quantity of bulk material and the average transport velocity. The advantage of using loss factors of transport is that they can be compared to loss factors of transport of other means of transport, like trucks and trains. The disadvantage is that the loss factor of transport depends on the transported quantity of material, which implies that it can not be determined for an empty belt conveyor.2 INDENTATION ROLLING RESISTANCEFor long overland systems, the energy consumption is mainly determined by the work done to overcome the indentation rolling resistance. Idler rolls are made of a relatively hard material like steel or aluminum whereas conveyor belt covers are made of much softer materials like rubber or PVC. The rolls therefore indent the belts bottom-cover when the belt moves over the idler rolls, due to the weight of the belt and bulk material on the belt. The recovery of the compressed parts of the belts bottom cover will take some time due to its visco-elastic (time dependent) properties. The time delay in the recovery of the belts bottom cover results in an asymmetrical stress distribution between the belt and the rolls, see Figure 1. This yields a resultant resistance force called the indentation rolling resistance force. The magnitude of this force depends on the visco-elastic properties of the cover material, the radius of the idler roll, the vertical force due to the weight of the belt and the bulk solid material, and the radius of curvature of the belt in curves in the vertical plane.Figure 1: Asymmetric stress distribution between belt and roll It is important to know how the indentation rolling resistance depends on the belt velocity to enable selection of a proper belt velocity.Figure 2: Loss factor (tanb) of typical cover rubberFirstly, the indentation rolling resistance depends on the vertical load on the belt, which is the sum of the belt and the bulk material weight. If the vertical load on the belt decreases with a factor 2 then the indentation rolling resistance decreases with a factor 2.52 (2 4/3). The bulk load decreases with increasing belt speed assuming a constant capacity. Therefore, the indentation rolling resistance decreases more than proportionally with increasing belt speed.Secondly, the indentation rolling resistance depends on the size of the idler rolls. If the roll diameter increases with a factor 2 then the indentation rolling resistance decreases with a factor 1.58 (2 2/3). In general the idler roll diameter increases with increasing belt speed to limit the bearing rpms to maintain acceptable idler life. In that case the indentation rolling resistance decreases with increasing belt speed.Thirdly, the indentation rolling resistance depends on the visco-elastic properties of the belts cover material. These properties depend on the deformation rate, see Figure 2. The deformation rate in its turn depends on the size of the deformation area in the belts bottom cover (depending on belt and bulk load) and on the belt speed. In general the indentation rolling resistance increases with increasing deformation rate (and thus belt speed), but only to a relatively small account.Fourthly, the indentation rolling resistance depends on the belts bottom cover thickness. If the bottom cover thickness increases with a factor 2 then the indentation rolling resistance increases with a factor 1.26 (2 1/3). if a bottom cover is increased to account for an increase in belt wear with increasing belt speed, then the indentation rolling resistance increases as well.It should be realized that the indentation rolling resistance, although important, is not the only velocity dependent resistance. The rolling resistance of the idler rolls for example depends on the vertical load as well as on their rotational speed. The effect of the vertical load, which directly depends on the belt speed, is large. The effect of the rotational speed is much smaller. Another resistance occurs due to acceleration of the bulk solid material at the loading point. This resistance increases quadratically with an increase in belt speed assuming that the bulk material falls straight onto the belt. This will affect smaller, in plant belt conveyors in particular.3 RUBBER COMPOUNDSThe indentation rolling resistance depends on the visco-elastic properties of the belts bottom cover as discussed in the preceding section. This implies that the rolling resistance can be decreased by selecting a special low indentation rolling resistance (rubber) compound that is available on the market today. A small premium has to be paid for this special compound, but costs can be limited by applying it for the bottom cover only and using a normal wear-resistant compound for the carrying top cover. In that case turnovers are required to fully use the energy saving function of the bottom compound.A Quantitative indication of the level of indentation rolling resistance is the indentation rolling resistance indicator tan/E 1/3, where tan is the loss angle and E the storage modulus of the compound. Compounds with a reasonable indentation rolling resistance performance have indicators below 0.1. Figure 3 shows these indicators for typical medium to good performing rubbers. As can be seen in that figure, the choice for a specific rubber compound affects the energy consumption of the belt conveyor, in particular as a function of the ambient temperature.One comment (warning) must be made. A special belt with low indentation rolling resistance compound should never be selected if only one conveyor belt manufacturer offers it. In that case the conveyor system can only perform in accordance with its design specifications when that specific belt is used. It is much better, also cost wise, to specify the upper limit of the resistance indicator as given above that can be met by more than one conveyor belt manufacturer.Figure 3: Indentation rolling resistance indicators for fourdifferent rubbers as a function of temperature.CONCLUSIONIt is not easy to determine the relationship between the belt speed and the belts energy consumption. This is partly because the calculation of the indentation rolling, which forms the largest part of the rolling resistance, requests detailed knowledge of the visco-elastic properties of the used rubber compound. In addition the (unknown) velocity dependent components of the coulomb friction and seal and viscous drag of the roller bearings play an important role. Also the resistances that occur at transfer stations, in particular due to the acceleration of the bulk solid, play a role especially at high belt speeds.中文译文高速带式输送机的设计G. Lodewijks, The Netherlands. G. Lodewijks 荷兰SUMMARY摘要：This paper discusses aspects of high-speed belt conveyor design.本文论述的是高速带式输送机的设计。The capacity of a belt conveyor is determined by the belt speed given a belt width and troughing angle.带式输送机的输送能力是由带的宽度和带的速度决定的。然而皮Belt speed selection however is limited by practical considerations, which are discussed in this paper.带速度的选择受限于实际的考虑因素，这是本文将讨论的。皮带速度也影响输送带的工作表现，如其能量的消耗和运行的稳定性。The belt speed also affects the performance of the conveyor belt, as for example its energy consumption and the stability of its running behavior.3 ENERGY CONSUMPTION能源消耗 Clients may request a specification of the energy consumption of a conveyor system, for example quantified in terms of maximum kW-hr/ton/km, to transport the bulk solid material at the design specifications over the projected route.客户可以要求一个输送系统能源消耗的详细说明，例如设计规格超过计划规格，运输散装固体材料就要最大限度的量化条件kw-hr/ton/km。长久陆地系统For long overland systems, the energy consumption is mainly determined by the work done to overcome the indentation rolling resistance 9.，能源消耗主要取决于所做的工作，以克服压痕滚动阻力。皮带所受的阻力取决于橡胶带粘弹性（时间延迟），粘弹性的效应掩饰了托辊的压痕。作For in-plant belt conveyors, work done to overcome side resistances that occur mainly in the loading area also affects the energy consumption.为在厂的带式输送机所做的工作是克服沿边阻力，沿边阻力主要发生在负重区，也影响能源的消耗。Side resistances include the resistance due to friction on the side walls of the chute and resistance that occurs due to acceleration of the material at the loading point.沿边阻力包括溜槽壁的摩擦产生的阻力和在装料点物料的加速度产生的阻力。皮带输送机The required drive power of a belt conveyor is determined by the sum of the total frictional resistances and the total material lift.所需的驱动功率，是由摩擦阻力的总数和所要提升物料的总和决定的。The frictional resistances include hysteresis losses, which can be considered as viscous (velocity dependent) friction components.这个摩擦阻力包括滞后损耗，它可以被视为粘性（速度而定）摩擦组件。 It does not suffice to look just at the maximum required drive power to evaluate whether or not the energy consumption of a conveyor system is reasonable.它不足以仅从最大所需驱动功率来评价一个输送系统的能源消耗是否是合理的。 The best method to compare the energy consumption of different transport systems is to compare their transport efficiencies.比较不同运输系统的能源消耗，最好的方法是比较它们的运输效率等。 3.1 TRANSPORT EFFICIENCY1 运输效率 There are a number of methods to compare transport efficiencies.有许多方法来比较运输效率。The first and most widely applied method is to compare equivalent friction factors such as the DIN f factor.首先并最广泛应用的方法是比较当量摩擦因素，如按DIN F系数。利用当量摩擦系数An advantage of using an equivalent friction factor is that it can also be determined for an empty belt.的优点是，它也可以由一个空皮带确定。采用当量摩擦系数的缺点是，它不是一个纯效率数字。It takes into account the mass of the belt, reduced mass of the rollers and the mass of the transported material.考虑到皮带的大量化，就要减少了托辊的数量和运送物资的数量。In a pure efficiency number, only the mass of the transported material is taken into account.纯粹的效率高低，仅有材料的运送量，是在考虑之列。 The second method is to compare transportation cost, either in kW-hr/ton/km or in $/ton/km.第二种方法是比较运输成本，要么kw-hr/ton/km要么$/ton/km。The advantage of using the transportation cost is that this number is widely used for management purposes.比较运输成本的优点在于输送成本广泛用于管理策划。The disadvantage of using the transportation cost is that it does not directly reflect the efficiency of a system.采用运输成本的不利之处是，它没有直接地反映着一个体系的效率。The third and most pure method is to compare the loss factor of transport 10.第三种且最“纯粹的”方法是比较运输损耗因子。运输The loss factor of transport is the ratio between the drive power required to overcome frictional losses (neglecting drive efficiency and power loss/gain required to raise/lower the bulk material) and the transport work.损耗因子是驱动电源必须克服的摩擦损失（忽略传动效率和功率损耗/增益须提高/降低大宗材料）和运输工作两者的比例。The transport work is defined as the multiplication of the total transported quantity of bulk material and the average transport velocity.运输工作是被定义为原料的总运输量和平均运输速度的乘积。采用运输损耗因子的The advantage of using loss factors of transport is that they can be compared to loss factors of transport of other means of transport, like trucks and trains.好处是它们能与其他运输方式的损失因子作比较，如卡车和火车。The disadvantage is that the loss factor of transport depends on the transported quantity of material, which implies that it can not be determined for an empty belt conveyor.缺点是运输损耗因子依赖于材料的运输量，这意味着它不能被一个空载的带式输送机决定。 3.2 INDENTATION ROLLING RESISTANCE2 压痕滚动阻力 For long overland systems, the energy consumption is mainly determined by the work done to overcome the indentation rolling resistance.长期陆路系统，能源消耗主要取决于所做的工作，以克服压痕滚动阻力。 Idler rolls are made of a relatively hard material like steel or aluminum whereas conveyor belt covers are made of much softer materials like rubber or PVC.托辊是由比较硬质的材料制成，如钢或铝，而输送带由许多柔软材料做成，如橡胶或PVC 。The rolls therefore indent the belts bottom-cover when the belt moves over the idler rolls, due to the weight of the belt and bulk material on the belt.因此当皮带在托辊上运动时，辊子就缩进在皮带的下面，这取决于在皮带上的皮带和散装物料的重量。皮带下层的压缩部分的The recovery of the compressed parts of the belts bottom cover will take some time due to its visco-elastic (time dependent) properties.回弹，将需要一些时间，由于其粘弹性（时间依赖性）的性能。皮带下层弹复The time delay in the recovery of the belts bottom cover results in an asymmetrical stress distribution between the belt and the rolls, see Figure 2.时间的延迟导致了带和托辊间应力的不对称分布，见图1 。This yields a resultant resistance force called the indentation rolling resistance force.这个产生抵抗的力量称为压痕滚动阻力。The magnitude of this force depends on the visco-elastic properties of the cover material, the radius of the idler roll, the vertical force due to the weight of the belt and the bulk solid material, and the radius of curvature of the belt in curves in the vertical plane.这股力量的大小，依赖于皮带下层材料的粘弹性性能、托辊的半径和压力，压力取决于皮带和散装固体物质的重量，以及在垂直面内变形部分的曲率半径。 Figure 2: Asymmetric stress distribution between belt and roll 7.图1 皮带和辊之间的不对称应力分布It is important to know how the indentation rolling resistance depends on the belt velocity to enable selection of a proper belt vel重要的是要知道压痕滚动阻力是如何取决于皮带速度，以便选择一个适当的带速。Firstly, the indentation rolling resistance depends on the vertical load on the belt, which is the sum of the belt and the bulk material weight.首先，压痕滚动阻力取决于皮带上的垂直载荷，这个载荷是由带和散装材料的重量的总和产生的。 If the vertical load on the belt decreases with a factor 2 then the indentation rolling resistance decreases with a factor 2.52 (2 4/3).如果垂直载荷对带减少一个因子2 ，压痕滚动阻力就减小一个因子2.52（ 2 4 / 3 ）。假设恒容量，The bulk load decreases with increasing belt speed assuming a constant capacity.部分负荷减少于带速的增加。 Therefore, the indentation rolling resistance decreases more than proportionally with increasing belt speed.因此，压痕滚动阻力减少的比例比带速的增加要多。 Secondly, the indentation rolling resistance depends on the size of the idler rolls.其次，压痕滚动阻力取决于托辊的尺寸。 If the roll diameter increases with a factor 2 then the indentation rolling resistance decreases with a factor 1.58 (2 2/3).如果托辊直径增大的一个因子2，压痕滚动阻力就减小的一个因子1.58 （ 2 2 / 3 ）。In general the idler roll diameter increases with increasing belt speed to limit the bearing rpms to maintain acceptable idler life.一般托辊直径随带速的增大而增大，以限制轴承的转速，保持可接受的托辊寿命。 In that case the indentation rolling resistance decreases with increasing belt speed.在此情况下，压痕滚动阻力随带速的增加而减小。 Thirdly, the indentation rolling resistance depends on the visco-elastic properties of the belts cover material.第三，压痕滚动阻力取决于皮带覆盖材料的粘弹性性能。 These properties depend on the deformation rate, see Figure 3.这些性能在很大程度上依赖于变形速度，见图2 。皮带往复运行的The deformation rate in its turn depends on the size of the deformation area in the belts bottom cover (depending on belt and bulk load) and on the belt speed.变形速度又取决于在皮带下层（取决
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