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伸缩 输送 结构设计

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可伸缩带式输送机结构设计,伸缩,输送,结构设计

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4.2.3传动滚筒结构其结构示意图如图4-1所示： 图4-1驱动滚筒示意图4.2.4传动滚筒的设计（1）求轴上的功率联轴器传动效率 若取每级齿轮传动的效率（包括轴承效率在内）=0.97，则则轴的角转速（2）轴的最小直径的确定式中 （3）滚筒体厚度的计算 选Q235A钢板用作滚筒体材料，并取。对于Q235A刚，=235N/，则=58.75N/。式中 p功率，kW; -带速，m/s; l筒长，mm, R=; -许用应力，N/。表4-1型带式输送机宽度与筒长对应表输送带宽度800100012001400滚筒长度950115014001600由表4-1可知 滚筒长度l=1400mm,(4) 滚筒筒体强度的校核 已知 功率P=232.8727kW,带速筒长l=1400mm,直径D=1000mm，筒体厚度t=30mm,材料为Q235钢板。由式 -圆周驱动力；由式 ， 代入得 =2=147855.6N， =73927.8N； ，-为滚筒所受转矩；设输送带平均张力F沿滚筒长度L均匀地分布在滚筒上，则滚筒单位长度上受的力 因 此中 W-抗弯截面模数，滚筒抗弯截面模数应按圆柱壳理论选取：因此 式中 R壳（滚筒）的平均半径，mm; t壳(滚筒)的厚度，mm;则 正应力 根据第四强度理论，合成弯矩可以写成：计算强度校核通过。4.2.5传动滚筒轴的设计计算（1）求轴上的功率传动滚筒轴的设计因滚筒材料为Q235A钢，其密度为，与滚筒的直径D=1000mm,厚度t=30mm,可求得滚筒质量为m=506.62kg.若取每级齿轮传动的效率（包括轴承效率在内）=0.97，则联轴器传动效率 若取每级齿轮传动的效率（包括轴承效率在内）=0.97，则则轴的角转速则轴的角转速（2）轴的最小直径的确定式中 取d=280mm。由此选择胀套为Z3，300x375 辐板厚度 取t=50mm.轮毂外径为（3）传动滚筒轴的结构设计1）拟定轴上的零件方案，现选用下图 4-1的装配方案。图42 传动滚筒轴受力图 2) 根据定位和装配的要求确定轴的各段直径和长度，轴的左边部分如下图所示。图43 传动滚筒轴左部分图3)滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6。4) 确定轴上圆角和倒角尺寸 取周端倒角为，各轴肩处的圆角半径为R2。5) 求轴上的载荷 轴的受力简图如4-1所示，轴在水平方向的受力如图所示，从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面E是轴的危险截面。（4）按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面E）的强度。根据式 式中 -轴的计算应力，单位为MPa；M-轴所受的弯矩，单位为，。T-轴所受的扭矩，单位为，。W-轴的抗弯截面系数，单位为，对没键槽的由式 W=-许用弯曲应力，对也选定的材料为Cr，。因有，因此，此轴安全。 摘 要可伸缩带式输送机在工业中有着广泛的应用，它是工业生产中实现连续化、规模化、自动化、现代化必不可少的设备。此次进行了可伸缩带式输送机的整体结构设计，并确定给出了该输送机主要零部件结构参数及其计算方法。根据给定的参数设计并计算选用可伸缩带式输送机的标准零部件构成输送机的整机，在张紧装置中采用了液压自动调整装置，并进行了主要零部件的强度校核。根据带式输送机的主要组成及各部分特点，首先对其传动部分进行设计计算，然后选择合适的驱动装置，最后确定张紧装置的结构，并对其进行了设计计算。可伸缩带式输送机主要用于煤矿井下运输，综合考虑各方面的因素，采用合理的驱动方案、合理的张紧装置，软启动装置组合，有效保证带式输送机的可靠运行。关键词：可伸缩带式输送机；张紧装置；传动装置Abstract With the development of science and technology and the rise of distance on the conveyor and the traffic has a new and higher requirements, our design of a large belt still in its infancy, the belt conveyor design, manufacture and applications, advanced level in China and abroad, there is still a large gap between domestic manufacturing belt in the design process there is much to be desired. Thus, large transportation machinery, especially the belt conveyor design theory and methods of in-depth analysis is necessary. This article was flexible belt conveyor design the overall structure and to determine given the major components of the conveyor structure parameters and their calculation. Designed according to the given parameters and calculate the standard belt use scalable components constitute a fixed level of the transport belt conveyor machine, used in a hydraulic tensioning device automatically adjusts the device, and make the main parts the strength analysis. Under the belt and the part of the characteristics of the main component, the first part of its drive to design calculations, and then select the appropriate drive, and finally determine the tensioning device of the structure and design calculation was carried out. The design is mainly used for coal mine transport, considering all factors, adopt a reasonable driving scheme, means braking and soft start device combination, effective to ensure reliable operation of the belt conveyor. Keywords Retractable belt tensioning Strength Transmission part54目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论11.1 选题的目的和意义11.2 国内外带式输送机发展现状及趋势11.3 带式输送机的分类及特点31.4 可伸缩带式输送机的工作原理及应用4第2章 可伸缩带式输送机方案论证62.1 滚筒布置方案确定62.2 可伸缩带式输送机驱动组合72.3 拉紧装置方案确定7第3章 传动部分设计计算93.1 可伸缩带式输送机的系统设计93.2 可伸缩带式输送机原始参数和工作条件103.2.1 带宽的确定:103.2.2 输送带宽度的核算123.3 圆周驱动力133.3.1 计算公式133.3.2 主要阻力计算153.3.3 主要特种阻力计算173.3.4 附加特种阻力计算173.3.5 倾斜阻力计算193.4 传动功率计算193.4.1 传动轴功率计算193.4.2 电机功率计算193.5 输送带张力计算203.5.1 输送带下垂度校核203.5.2 输送带不打滑条件213.6传动滚筒设计计算243.6.1 确定传动滚筒的张合力243.6.2 筒体尺寸选择243.6.3 滚筒体厚度的计算253.6.4 滚筒筒体强度的校核263.6.5 传动滚筒轴的设计计算283.6.6 按弯扭合成应力校核轴的强度313.7液压拉紧装置的元件选择和计算323.7.1 拉紧力和拉紧行程计算323.7.2 液压回路设计和工作过程分析333.7.3 各元件的确定343.7.4 液压油的确定353.7.5 液压泵的选择及计算353.7.6 电动机的确定36第4章 输送机主要部件设计374.1 电机的选用374.2 减速器的选用384.3 液力耦合器与联轴器的选用394.4 制动及逆止装置404.5 托辊404.5.1 托辊的作用与类型404.5.2 托辊的计算424.5.3 托辊的额定负荷444.6 改向滚筒454.7 输送带的选择464.8 储带仓结构设计474.9 拉紧装置474.9.1 张紧装置在使用中应满足的要求474.9.2 拉紧装置的种类484.9.3 拉紧装置的选用494.10支架类装置504.10.1头架504.10.2中间架504.11 清扫装置51结论53致谢54参考文献55CONTENTS AbstractIChapter 1 INTRODUCTION11.1 The purpose and significance of topics 11.2 Status and trend of domestic and foreign Belt11.3 Classification and characteristics of belt conveyor31.4 Extensible Belt in the working principle and application 4Chapter 2 Extensible Belt Demonstration program62.1 Cylinder to determine62.2 The flexible belt conveyor drive portfolio72.3 Tensioning device program to determine7Chapter 3 Calculation of transmission part of the design93.1 Retractable belt conveyor system93.2 Extensible Belt and working conditions of the original parameters 103.2.1 Determination of the bandwidth103.2.2 Accounting conveyor belt width123.3 Circle drive133.3.1 Formula133.3.2 Calculation of the main resistance153.3.3 Calculation of the main special resistance173.3.4 Additional special resistance calculation173.3.5 Calculation of tilt resistance193.4 Calculation of transmission power193.4.1 Shaft power calculation193.4.2 Motor power calculation193.5 Calculation of belt tension203.5.1 Check of belt sag degree203.5.2 Conveyor belt does not slip conditions213.6 Calculation of driving drum243.6.1 Determine the tensile force driving pulley243.6.2 Cylinder sizes243.6.3 Calculation of cylinder thickness253.6.4 Cylinder strength and the drum263.6.5 Design and Calculation of drive roller shaft283.6.6 Synthesis of bending and torsion stress check by the intensity axis 313.7 Hydraulic tensioning device for component selection and calculation323.7.1 Calculation of tension force and tighten travel323.7.2 Hydraulic circuit design and work process analysis333.7.3 Determination of the components343.7.4 Determination of hydraulic oil353.7.5 Selection and calculation of hydraulic pump353.7.6 Determination of motor36Chapter 4 Design of the main parts conveyor374.1 Motor Selection374.2 Selection of reducer384.3 Fluid coupling and coupling selection394.4 Check brake and equipment404.5 Roller404.5.1 The role and type of roller404.5.2 Calculation of roller424.5.3 The rated load roller444.6 Bend conveyor454.7 Conveyor Belt choice:464.8 Storage with a storage structure design474.9 Tensioning device474.9.1 Tensioning device in use shall meet the requirements 474.9.2 The type of tensioning device484.9.3 Selection of tensioning device494.10 Device Bracket504.10.1 First frame504.10.2 Middle frame504.11 Tensioning device51Conclusion53Thanks54References55第1章 绪 论1.1 选题的目的和意义通常带式输送机是固定式的，但是由于煤矿工作面经常移动，若采用传统的带式输送机就会造成极大的不便和浪费。所以应该考虑使用易于拆装，灵活伸缩的可伸缩式带式输送机。带式输送机中的胶带输送机发展迅猛，在两个多世纪的应用中不断扩大，已成为国民经济中输送散装料不可缺少的设备。可伸缩带式输送机是煤矿采掘工作面实现机械化理想的配套设备，适用于采区顺槽或巷道掘进，值得我不断的研究改进。选择带式输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，能培养我们独立解决工程实际问题的能力，通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。1.2 国内外带式输送机发展现状及趋势带式输送机，总体上，我国带式输送机整体技术水平比国外大约落后1015年。带式输送机的发展趋势是：大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水平转弯，合理使用胶带张力，降低物料输送能耗，清理胶带的最佳方法等。我国目前在带式输送机的设计上采用的是传统的静态设计理论，一些发达国家已开发出了带式输送机动态设计方法和应用软件，在大型计算机上对带式输送机的动张力进行动态分析与动态监测。由于动态设计的带式输送机与实际工况相近,可以降低输送带设计的安全系数，保证了输送机运行的高可靠性，从而使大型带式输送机的设计达到了新的水平。尽管国内顺槽可伸缩带式输送机输送距离较短，但其多点驱动的同步 性至今还没有得到很好解决。而国外带式输送机中间驱动技术已日趋完善，中间驱动点可达45个以上， 单机输送距离长达13.1km。我国带式输送机的主要性能与参数已不能完全满足我国煤矿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、高效储带与自控张紧装置等5。可控软启动技术与功率均衡技术方面：国内已大量应用调速型液力偶合器来实现输送机的软启动与功 率平衡，初步解决了长距离带式输送机的启动与功率平衡及同步性问题，但调节精度不如美国的可控软启 动调速装置。 带式输送机多点驱动技术方面：尽管国内顺槽可伸缩带式输送机输送距离较短，但其多点驱动的同步 性至今还没有得到很好解决，而国外带式输送机中间驱动技术已日趋完善，中间驱动点可达45个以上， 单机输送距离长达13.1km7。国产带式输送机与国际先进水平相比的主要差距有如下几点：带式输送机的动态分析与监测技术方面：我国目前在带式输送机的设计上采用的是传统的静态设计理论，一些发达国家已开发出了带式输送机动态设计方法和应用软件，在大型计算机上对带式输送机的动张力进行动态分析与动态监测。由于动态设计的带式输送机与实际工况相近,可以降低输送带设计的安全系数，保证了输送机运行的高可靠性，从而使大型带式输送机的设计达到了新的水平。 自控张紧技术方面：我国煤矿现有的张紧技术除了车式(或重锤)拉紧外，主要有绞车张紧与液压张紧 。国外同类产品已经广泛采用了自控张紧技术，较好地解决了这方面的问题。技术性能上的差距：我国带式输送机的主要性能与参数已不能完全满足我国煤矿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、高效储带与自控张紧装置等8。 可靠性、寿命上的差距：我国生产的织物整芯阻燃输送带的抗拉强度最高为2 500N/mm，国外同类产 品的抗拉强度为3 150N/mm。国内钢丝绳芯阻燃输送带的抗拉强度最高为4 000N/mm，国外同类产品的抗拉 强度7 000N/mm。输送带接头强度：我国皮带接头强度为母带的50%65%，国外可达母带的70%75%。我 国带式输送机托辊寿命约为2万h，国外托辊寿命可达59万h；国产托辊寿命仅为国外产品的30%40%。 我国带式输送机减速器寿命约2万h，国外减速器寿命为7万h9。 控制系统上差距：我国多为调速型液力偶合器和行星减速器，国外多为CST可控软启动传输系统。国 外带式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件与综合电源继电器控制技术，以及 数据采信、处理、存储，传输、故障诊断与查询等技术，构成了带式输送机的完整自动监控系统。我国生 产的带式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，但没有 自动监测装置、没有故障诊断与查询等功能10。1.3 带式输送机的分类及特点带式输送机分类方法有多种，按运输物料的输送带结构可分成两类，一类是普通型带式输送机，这类带式输送机在输送带运输物料的过程中，上带呈槽形，下带呈平形，输送带有托辊托起，输送带外表几何形状均为平面；另外一类是特种结构的带式输送机，各有各的输送特点。其简介如下：（1） QD80轻型固定式带输送机 QD80轻型固定式带输送机与TD型相比，其带较薄、载荷也较轻，运距一般不超过100m，电机容量不超过22kw。（2） 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。（3） 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提高到使输送带成U形。这样一来输送带与物料间产生挤压，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。（4） 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。（5） 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。但一般其运送物料的块度不超过300mm。增大物流断面的方法除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。这种输送机的主要优点是：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。其主要缺点是结构复杂、输送带的磨损增大和能耗较大。（7） 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。 1.4 可伸缩带式输送机的工作原理及应用可伸缩带式输送机主要由以下部件组成：头架、驱动装置、传动滚筒、储带装置、尾架、托辊、中间架、卸载装置、清扫装置、张紧装置等组成。输送带既是带式输送机的承载构件又是牵引部件，带上的物料随输送带一起运行，根据需要可以在输送机的端部或中间部位卸下。输送带用转动的托棍支撑，运行阻力很小。可伸缩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的运动进行物料输送的连续运输设备。输送带绕经传动滚筒和机尾换向滚筒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，在机头滚筒卸载，利用专门的卸载装置也可在中间卸载。其结构原理如图1-1所示，输送带绕经传动滚筒和尾部滚筒形成无极环形带，上下输送带由托辊支承以限制输送带的挠曲垂度，拉紧装置为输送带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。图1-1 可伸缩型带式输送机结构原理图带式输送机在诸多领域都有广泛应用。它效率最高、使用最普遍的一种机型，是煤矿、电厂输煤系统的主要设备，带式输送机是煤炭生产中的一种主要运输设备。特别是用于煤矿井下顺槽运输，采区顺槽或巷道掘进。也可用于其它食品、化工、冶金和港口等运距变化的场合进行物料输送。第2章 可伸缩带式输送机方案论证 2.1 滚筒布置方案确定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。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、长距离的胶带输送机中往往采用多电动机驱动。以保证输送带平稳的运行，带式输送机常见典型的布置方式如下表2-1所示：表2-1 带式输送机典型布置方式经分析本设计本设计采用双滚筒机头部传动方式，两个电机的功率比为1:1，采用这样的方案，其优点是电机，减速器及有关设备可选同样类型，运转维护方便。2.2 可伸缩带式输送机驱动组合多数带式输送机采用以下几种驱动部组合方式:(1)电动机逆止器减速器滚筒(2)电动机液力偶合器逆止器减速器滚筒(3)电动机液力偶合器减速器可控制动装置滚筒(4)电动机液力耦合器减速器逆止器联轴器驱动滚筒其中方式(1)(3)多用于小型(短距离、小倾角、小运量、低带速)带式输送机上方式；（4）较适于大运量较大倾角输送机上。由上述方案，为此我提出一种经济实用的长距离、大运量、大功率可伸缩带式输送机的驱动部组合方案。该方案驱动部主要有以下设备组成:电动机、联轴器、液力偶合器、减速机、驱动滚筒等组成，如图2-1所示。图2-1驱动装置2.3 拉紧装置方案确定拉紧装置按作用可以分为重锤式、固定式和自动拉紧三类。1. 重锤拉紧装置重锤式拉紧装置是结构最简单、应用范围最广泛的拉紧装置。它是保持张紧力不变的拉紧装置，尽管在输送机起动和停机时拉紧重锤也有惯性力产生。分析表明，重锤的加速度远小于重力加速度，因而，可近似看作张紧力不变。2. 固定拉紧装置固定拉紧装置是在输送机的运转过程中拉紧滚筒位置保持不变拉紧装置。这类拉紧装置是在输送机的停机状态对张紧力或拉紧行程进行调整，而在运行时无法及时调整。固定拉紧有螺旋拉紧和绞车固定拉紧。绞车拉紧装置可以是手动的和电动的。手动绞车一般应用于中等长度的输送机。它可以促成各种形式，为了能进行人工操作，它的传动部分应该是有较大的减速比，因而经长用蜗轮、蜗杆减速器。手动绞车也可以通过液压来实现，电动绞车一般应用于长距离带式输送机，电动绞车也可以通过液压装置进行工作。电动绞车拉紧装置，它由绞车、拉紧钢丝绳、滑轮、拉紧小车组成。为保证输送机停机时得到合适的张紧力，有的拉紧装置上还设有张力传感器。为使拉紧位置固定，有的拉紧绞车上需设置闭锁装置和制动器。电动绞车拉紧装置虽然不能实现恒张力拉紧，但是它具有储带功能，当输送带工作一段时间后会产生变形，绞车可以消化此变形。在可伸缩带式输送机中将绞车作为输送带的储带工作机构。在应用中可以同时使用固定绞车拉紧装置和重锤拉紧装置，这样既保证在输送机工作中张紧力为一恒定值，又可以减小重锤拉紧的工作空间，这种组合拉紧方式是一种较好的拉紧方式。3. 自动绞车拉紧前面提到的固定绞车拉紧装置，在其上设置自动控制系统可以构成自动拉紧装置。自动拉紧装置是现代大型带式输送机中广泛应用的拉紧形式。由于自动拉紧装置要完成自动拉紧过程，拉紧装置的结构和控制都较复杂。自动拉紧装置可分为：电动绞车自动拉紧装置和液压式自动拉紧装置。由于本设计为可伸缩带式输送机，需长距离自动拉紧，所以采用电动绞车与液压自动拉紧组合，其功能为电动绞车控制胶带长距离的缩放，液压系统自动控制胶带的张力，以保证胶带的自由缩放和维持一定的张紧力，使输送带下垂度符合要求，其结构如图2-2图2-2自动张紧装置第3章 传动部分设计计算3.1 可伸缩带式输送机的系统设计可伸缩带式输送机的线路在满足输送机倾角要求的前提下可以适应线路布置成任何形式。在确定输送机线路布置后，所需要确定的是驱动装置、拉紧装置等，在布置时应根据实际情况而定。在布置驱动装置、拉紧装置和制动器时应遵循下列原则：1 输送带所受张力最小；2 满足驱动力传动要求；3 满足制动力要求（选制动器可根据实际情况而定）可伸缩带式输送机主要由机头部、机身和机尾部组成。机头部主要由传动装置、机头架、储带仓、卸载架组成。传动装置由电动机、三级齿轮减速器、液力联轴器、传动滚筒及齿轮箱等组成。机头传动装置采用双滚筒传动，传动滚筒主轴的动力来自同一侧相对安装的两台传动装置的减速器，通过挠性联轴器与减速器联接起来。滚筒为铸焊接构件，其外沿包有菱形花纹橡胶以增加滚筒与胶带的摩擦力。由于卸载维护需要，卸载部有加长外伸的延伸架，卸载滚筒安在延伸架的顶端，其轴线位置可通过右侧的螺钉进行调节，以调节胶带在机头部的跑偏，卸载滚筒的下部装有重锤清扫器和犁式清扫器，清除胶带上粘附的碎煤，延伸架上还装有托辊座。延伸架一端通过斜撑杆与主架相连。 机身它是带式输送机的主要部分。主要由支架、纵梁、上下托辊组及过渡架等部件组成。采用无螺栓连接的快速可换支架，结构简单，能够快速装拆，定位性好。上托辊组为槽形铰接托辊组，下托辊组为平行下托辊组。机身是可伸缩带式输送机的非固定部分，钢管作为可拆卸的机身，用弹性柱销架设在H型支架的管座中，柱销固装在钢管上，只要打入的位置适当，转动钢管就能方便地从管座中取出或放入。机尾由缓冲托辊、下托辊、改向滚筒及支座组成，缓冲托辊主要起到对输送机的保护、缓冲作用，在机尾空载段的胶带上，装有一个犁式清扫器用来清扫胶带上的浮煤。3.2 可伸缩带式输送机原始参数和工作条件（1）输送物料：原煤（2）物料特性： 1）块度：0300mm（2）散装密度：0.75t/（3）在输送带上堆积角：=20（4）物料温度：50（5）工作环境：井下（6）运距：1000m （7）倾斜角：=68（8）最大运量:700t/h3.2.1 带宽的确定:按给定的工作条件,取原煤的堆积角为20.原煤的堆积密度按750 kg/;输送机的工作倾角=8;带式输送机的最大运输能力计算公式为 （3.2-1）式中：输送量700； 带速3.15； 物料堆积密度300； 在运行的输送带上物料的最大堆积面积, k输送机的倾斜系数表3-1倾斜系数k选用表倾角()2468101214161820k1.000.990.980.970.950.930.910.890.850.81输送机的工作倾角68，取8，查文献2表3-1(此后凡未注明均为该书)得k=0.97，原煤的堆积密度为750kg/;考虑井下的工作条件取带速为3.15m/s;将个参数值代入（3.21）式, 可得到为保证给顶的运输能力,带上必须具有的的截面积S= 图3-1 槽形托辊的带上物料堆积截面表3-2槽形托辊物料断面面积A槽 角带宽B=500mm带宽 B=650mm带宽 B=800mm带宽B=1000mm动堆积角20动堆积角30动堆积角20动堆积角30动堆积角20动堆积角30动堆积角20动堆积角30300.02220.02660.04060.04840.06380.07630.10400.1240350.02360.02780.04330.05070.06780.07980.11100.1290400.02470.02870.04530.05230.07100.08220.11600.1340450.02560.02930.04690.05340.07360.08400.12000.1360查表3-2, 输送机的承载托辊槽角35，物料的堆积角为20时，带宽为1000 mm的输送带上允许物料堆积的横断面积为0.1110 ，此值大于计算所需要的堆积横断面积,据此选用宽度为1000mm的输送带能满足要求。经如上计算,初步选用输送带NN-300带宽B=1000mm,层数6质量19.81kg/m3.2.2 输送带宽度的核算输送大块散状物料的输送机，需要按（3.2-2）式核算，再查表3-3 （3.2-2）式中最大粒度，mm。表3-3不同带宽推荐的输送物料的最大粒度mm带宽B500650800100012001400粒度筛分后100130180250300350未筛分150200300400500600计算： ，对比表3-3故，输送带宽满足输送要求。3.3 圆周驱动力3.3.1 计算公式 1）所有长度（包括L80m） 传动滚筒上所需圆周驱动力为输送机所有阻力之和，可用式（3.3-1）计算： （3.3-1）式中主要阻力，N；附加阻力，N；特种主要阻力，N；特种附加阻力，N；倾斜阻力，N。五种阻力中，、是所有输送机都有的，其他三类阻力，根据输送机侧型及附件装设情况定，由设计者选择。2）对机长大于80m的带式输送机，附加阻力明显的小于主要阻力，可用简便的方式进行计算，不会出现严重错误。为此引入系数C作简化计算，则公式变为下面的形式： （3.3-2）式中与输送机长度有关的系数，在机长大于80m时，可按式（3.3-3）计算，或从表查取 （3.3-3）式中附加长度，一般在70m到100m之间；系数，不小于1.02。C值查表3-4表3-4系数CL80100150200300400500600C1.921.781.581.451.311.251.201.17L70080090010001500200025005000C1.141.121.101.091.061.051.041.033.3.2 主要阻力计算输送机的主要阻力是物料及输送带移动和承载分支及回程分支托辊旋转所产生阻力的总和。可用式（3.3-4）计算： （3.3-4）式中模拟摩擦系数，根据工作条件及制造安装水平决定，一般可按表查取。输送机长度（头尾滚筒中心距），m；重力加速度；初步选定托辊为DT6204/C4，查参考文献2表27，上托辊间距1.2m，下托辊间距 3m，上托辊槽角35，下托辊槽角0。承载分支托辊组每米长度旋转部分重量，kg/m，用式（3.3-5）计算 （3.3-5）其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；托辊已经选好，知 计算： kg/m回程分支托辊组每米长度旋转部分质量，kg/m，用式（3.3-6）计算： （3.3-6）式中回程分支每组托辊旋转部分质量回程分支托辊间距，m；式中每米长度输送物料质量每米长度输送带质量，kg/m，=19.81kg/m=0.04510009.818.3+5.7+（219.81+61.7）=55266N 运行阻力系数f值应根据表3-5选取。取=0.045。表3-5 阻力系数f输送机工况工作条件和设备质量良好，带速低，物料内摩擦较小0.020.023工作条件和设备质量一般，带速较高，物料内摩擦较大0.0250.030工作条件恶劣、多尘低温、湿度大，设备质量较差，托辊成槽角大于350.0350.0453.3.3 主要特种阻力计算主要特种阻力包括托辊前倾的摩擦阻力和被输送物料与导料槽拦板间的摩擦阻力两部分，按式（3.3-7）计算： （3.3-7）按式（3.3-8）或式（3.3-9）计算：三个等长辊子的前倾上托辊时 （3.3-8）式中：槽型系数=0.4（30槽角） 承载托辊与输送带间的摩擦因数0.3-0.4 输送机长度二辊式前倾下托辊时 （3.3-9）按重载段为等长三托辊,前倾角=2（3.3-8）计算即=0.40.31000(19.81+61.7) 9.81cos8sin2=3316N3.3.4 附加特种阻力计算附加特种阻力包括输送带清扫器摩擦阻力和卸料器摩擦阻力等部分，按下式计算： （3.3-10） （3.3-11） （3.3-12）式中 清扫器个数，包括头部清扫器和空段清扫器；A一个清扫器和输送带接触面积，见表清扫器和输送带间的压力，N/，一般取为 N/；清扫器和输送带间的摩擦系数，一般取为0.50.7；刮板系数，一般取为1500 N/m。表3-6刮板与输送带接触面积带宽B/mm刮板与输送带接触面积A/m头部清扫器空段清扫器5000.0050.0086500.0070.018000.0080.01210000.010.01512000.0120.01814000.0140.021查表3-6得 A=0.015m，取=10N/m，取=0.6，将数据带入式（3.3-11）则=0.015100.6=900 N拟设计的总图中有两个清扫器和一个空段清扫器（一个空段清扫器相当于1.5个清扫器）由式（3.3-10） 则 =3.5900=3150 N3.3.5 倾斜阻力计算倾斜阻力按下式计算： =61.79.81000sin8=84152N由式（3.3-2）=1.0955266+3316+3150+84152=150848N3.4传动功率计算3.4.1 传动轴功率计算传动滚筒轴功率（）按式（3.4-1）计算： (3.4-1)得kw3.4.2 电机功率计算电动机功率，按式（3.4-2）计算： （3.4-2）式中：传动效率 电压降系数 不平衡系数 得KW初选电动机型号为Y355-39-4，N=280 KW，数量2台。3.5 输送带张力计算3.5.1 输送带下垂度校核为了限制输送带在两组托辊间的下垂度，作用在输送带上任意一点的最小张力，需按式（3.5-1）和（3.5-2）进行验算。承载分支 (3.5-1)回程分支 （3.5-2）式中允许最大垂度，一般0.02；承载上托辊间距（最小张力处）；回程下托辊间距（最小张力处）。取=0.015 由式（3.5-2）得： 3.5.2 输送带不打滑条件输送机是靠皮带与带轮之间的摩擦力来传递运动和力的，在安装带传动时，须将带张紧；由于张紧力的存在，带与带轮的接触表面上就产生了正压力。当带传动开始工作时，带与带轮的接触表面有相对运动的趋势，因而在该接触面间就产生了摩擦力，传动轮的两边就产生了相应的紧边和松边，设紧边的张力为，松边为，则两边的拉力差为:由于输送机在非稳定状态下(启动和制动)，带条除受静张力作用外还受速度变化引起的附加动张力作用动张力与静张力叠加，可能引起带条在驱动滚筒上的打滑，这种是不允许的，因为这会造成带条的下覆面胶层与滚筒覆面之间的强烈摩擦、发热而损坏，更主要的是会使滚筒与带条之间摩擦系数降低，以致造成输送机不仅难于继续传动，而且破坏了它的正常传动。为了防止这种状况的发生需要在圆周驱动力前乘以一个系数k；即根据柔体摩擦的理论，输送带的紧边和松边拉力之间的关系可用欧拉公式表示为: 式中传动滚筒与输送带间的摩擦系数；输送带在所有传动滚筒上的包角；综合上面两式可得：因此，为防止输送带的打滑，需在回程带上保持的最小张力应大于，即输送带最小张力，应按公式（315）计算：式中输送机满载启动时或制动时出现的最大圆周力，启动时，启动系数， 取1.5；所以， =1.5150848=226272N表3-7 传动滚筒与输送带间的摩擦系数工作条件光面滚筒胶面滚筒清洁干燥0.250.030.40环境潮湿0.100.150.250.35潮湿粘污0.050.20输送带在所有传动滚筒上的尾包角，采用弧度；对于头部双滚筒尾部单滚筒驱动，传动滚筒采用包胶滚筒，。双传动滚筒。对常用该设计取=0.3；=420。=0.125226272=28284N上分支运行阻力： 下分支运行阻力： 由及图3-2计算输送机各点张力： 计算式按不打滑条件计算2828428849288493000330003312033120332451324514374943749168826168826175580175580179091179091103667图3-2 胶带缠绕图3.6传动滚筒设计计算3.6.1 确定传动滚筒的张合力功率配比1：1所以按不打滑条件计算：第一滚筒合张力第二滚筒合张力3.6.2 筒体尺寸选择综合输送带的张力大小，以及滚筒所受的力的大小可以确定本吃设计的滚筒为中型滚筒，其结构为轮毂和轴用帐套连接，幅板和筒皮焊接，筒皮外面包胶。初选传动滚筒直径1000mm两轴承座中心距A为：1450mm滚筒两副板间距N为：N=B=1000表3-8型带式输送机宽度与筒长对应表输送带宽度800100012001400滚筒长度950115014001600由表3-8可知 滚筒长度L=1150mm,3.6.3 滚筒体厚度的计算选Q235A钢板用作滚筒体材料，并取。对于Q235A刚，=235N/，则=58.75N/。式中 p功率，kw; 带速，m/s;l筒长，mm, R=; -许用应力，N/。3.6.4 滚筒筒体强度的校核已知 功率P=232.8727kW,带速筒长l=1150mm,直径D=1000mm，取筒体厚度t=30mm,材料为Q235钢板。由式 式中 -圆周驱动力；由式 式中代入得 ， ；，-为滚筒所受转矩；设输送带平均张力F沿滚筒长度L均匀地分布在滚筒上，则滚筒单位长度上受的力 因 式中 W-抗弯截面模数滚筒抗弯截面模数应按圆柱壳理论选取：因此 式中 R壳（滚筒）的平均半径，mm; t壳(滚筒)的厚度，mm;则正应力 根据第四强度理论，合成弯矩可以写成：计算强度校核符合。3.6.5 传动滚筒轴的设计计算（1） 求轴上的功率传动滚筒轴的设计因滚筒材料为Q235A钢，其密度为，与滚筒的直径D=1000mm,厚度t=30mm,可求得滚筒质量为m=506.62kg.则轴的角转速（2） 轴的最小直径的确定式中 取d=230mm。由此选择胀套为Z3，260x325 辐板厚度 取t=50mm.轮毂外径为50式中（3） 传动滚筒轴的结构设计1）拟定轴上的零件方案，现选用下图 4-1的装配方案。图4-1 传动滚筒2） 根据定位和装配的要求确定轴的各段直径和长度，如下图所示。图42 传动滚筒轴3)滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6。4) 确定轴上圆角和倒角尺寸 取周端倒角为，各轴肩处的圆角半径为R2。5) 求轴上的载荷 轴的受力简图如4-1所示，轴在水平方向的受力如图所示，图4-3轴受力图3.6.6 按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面E）的强度。根据式 式中 轴的计算应力，单位为MPa；M轴所受的弯矩，单位为，；T轴所受的扭矩，单位为，；W轴的抗弯截面系数，单位为，对没键槽的由式 W=；-许用弯曲应力，对也选定的材料为Cr，。因此，此轴安全。3.7液压拉紧装置的元件选择和计算3.7.1 拉紧力和拉紧行程计算拉紧装置在驱动滚筒之后，所以拉紧力，这个拉紧力只考虑带式输送机在满载正常运行情况下的拉紧力，当启动时，所需要的拉紧力，所以： 近似计算： 考虑拉紧装置的总行程等于工作行程与安装行程之和:拉紧装置的工作行程决定于胶带的类型和输送带的长度；式中：胶带受工作载荷是的伸长系数，参考1取。安装行程是为重新编结胶带和修理驱动装置时所需要，其大小与胶带接头方式有关，并可按下式确定：得到 m m拉紧行程取2.5m3.7.2 液压回路设计和工作过程分析液压式自动拉紧装置的工作过程，由于拉紧力在输送机启动时和正常运行时不同，这就要求液压系统必须能够在两种压力下工作。在带式输送机运料的过程中由于负荷或其他的原因引起拉力T增大时，液压系统必须能使T值降低到正常值。当T减小到正常值时，液压系统的工作使T值上升到额定值，以防止输送带打滑。当带式输送机处于超载运行时，液压系统必须有能力使带式输送机停车以实现过载保护。液压系统工作包括以下过程：（1） 电源接通油泵供油，电磁换向阀工作，接通高压溢流阀，此时油泵供油压力为P，液压缸拉紧小车使输送带拉紧，以达到启动时所需的拉紧力（2） 当输送机启动后，带速达到额定速度时，通过继电器使电磁阀断电，电磁换向阀断电复位后，接通低压溢流阀，使油泵供油压力降低为P，此时液压缸施加的拉紧力为输送机正常运行所需的拉紧力。（3） 在带式输送机运行中，由于负荷变化使T值大于运行值时，因平衡原理，液压缸必须使输送带的弹性形变减小，以使T值降低为正常值，这时液压系统中由于压力油受到压缩而压力超过P时，液压系统中的压力油将返回油箱。（4） 在输送机运行中，由于负荷的变化，使T值小于正常值时，拉力传感器将给油泵信号，使油泵供压力油，通过液压缸收紧小车，以提高T值。（5） 当输送机正常运行时，输送带所需的拉紧力与液压缸的拉紧力达到平衡时，油泵继续供油，压力油将通过溢流阀回油箱，这时压力继电器工作，使油泵断电以停止供油。（6） 输送机超载时，由于输送带的拉力作用将使液压缸的移动量超过拉紧行程，这时液压缸将压力行程开关顶开，使输送机断电，以实现断电保护作用。3.7.3 油缸的选择和计算由液压缸的行程为2.5m，最大拉力为95481N，参考有关资料，决定选用缸径为180mm，活塞杆直径为63mm，行程为2.5m ，速比为1.46的HSG系列油缸。油缸内的压力为：式中：启动拉力， 油缸内径， 活塞杆直径， 油缸机械效率，一般取0.95。输送机启动、正常运行的压力分别为：油缸的有效工作面积为：油缸工作时所需的最大流量为：式中：油缸活塞杆运动速度，取 油缸有效工作面积。 3.7.4 液压油的确定如果液压自动拉紧装置是在井下工作，其工作环境的温度不高，但有防尘要求，可以选用10的公称压力。确定选用20号精密机床液压油。20号压力有的运动粘度，取，密度为，20号油的粘度3.7.5 液压泵的选择及计算由于液压油在主油路只流经一个单向阀的主油管，其压力损失很小，粗估其压力损失，则油泵的工作压力为：所以油泵的最大工作压力油泵泄露系数,取，则油泵的流量为：根据液压元件产品目录选用CBG101 6型单级齿轮泵。其参数为每转排量,驱动功率，额定工作压力。3.7.6 电动机的确定电动机功率为： 式中：电动机效率 =0.91， 当联轴器的效率为时，电动机功率为查手册，选用电动机转速。功率的YB160M-4型电动机。第4章 输送机主要部件设计带式输送机的负载是一种典型的恒转矩负载，而且不可避免地要带负荷起动和制动。电动机的起动特性与负载的起动要求不相适应在带式输送机上比较突出，一方面为了保证必要的起动力矩，电机起动时的电流要比额定运行时的电流大67倍，要保证电动机不因电流的冲击过热而烧坏，电网不因大电流使电压过分降低，这就要求电动机的起动要尽量快，即提高转子的加速度，使起动过程不超过35s。驱动装置是整个皮带输送机的动力来源，它由电动机、偶合器，减速器 、联轴器、传动滚筒组成。驱动滚筒由一台或两台电机通过各自的联轴器、减速器、和链式联轴器传递转矩给传动滚筒。减速器有二级、三级及多级齿轮减速器，第一级为直齿圆锥齿轮减速传动，第二、三级为斜齿圆柱齿轮降速传动，联接电机和减速器的连轴器有两种，一是弹性联轴器，一种是液力联轴器。为此，减速器的锥齿轮也有两种；用弹性联轴器时，用第一种锥齿轮，轴头为平键连接；用液力偶合器时，用第二种锥齿轮，轴头为花键齿轮联接。传动滚筒采用焊接结构，主轴承采用调心轴承，传动滚筒的机架与电机、减速器的机架均安装在固定大底座上面，电动机可安装在机头任一侧。 4.1电机的选用电动机额定转速根据生产机械的要求而选定，一般情况下电动机的转速不低500r/min，因为功率一定时，电动机的转速低，其尺寸愈大，价格愈贵，而效率低。若电机的转速高，则极对数少，尺寸和重量小，价格也低。Y系列三相交流异步电动机由于具有结构简单、价格低廉、维护方便等特点。一般用于空气中不含易燃、易炸或腐蚀性气体的场所。适用于电源电压为380V无特殊要求的机械上，如机床、泵、风机、各种运输机、搅拌机、农业机械等。故在本输送机的设计中优先考虑。电动机的结构有开启式、防护式、封闭式和防爆式。在此选用防爆式的电动机。综合考虑各因素可选用YB系列防爆式笼型三相异步电动机。电动机功率选择原则：功率选得过小，不能保证工作机的正常工作或使电动机长期过载而过早损坏；功率选得过大，则电动机价格高，且经常不在满载下运行，而且功率因数很低，造成浪费。对于长期连续工作，载荷较稳定的机械，可根据电动机所需的功率来选择，而不必效验电动机的发热和启动力矩，选择时应使电动机的额定功率稍大于电动机的所需功率。由上面计算可知所需功率558kW ，所以我们应选择电动机的同步转速为1500r/min ，单机功率为260kW 。由参考机械设计手册可确定电动机型号为型。在计算中我们选择同步转速为1500r/min、满载转速为1480r/min 的电动机。4.2 减速器的选用已知输送带宽为1000，查参考文献2表277选取传动滚筒的直径D为1000，则工作转速为：，已知电机转速为1500 r/min ，则电机与滚筒之间的总传动比为：本次设计选用DCY500-25型.矿用减速器,传动比为25，可传递260KW功率。4.3 液力耦合器与联轴器的选用液力偶合器能消除冲击和振动；输出转速低於输入转速，两轴的转速差随载荷的增大而增加；过载保护性能和起动性能好，载荷过大而停转时输入轴仍可转动，不致造成动力机的损坏；当载荷减小时，输出轴转速增加直到接近於输入轴的转速，使传递扭矩趋於零。本设计根据电动机型号，以及减速器参数选择液力耦合器型号为YOX-650。联轴器是用作轴与轴之间的联接，使它们一起回转并传递转矩，联轴器在工作中始终把两轴联在一起，只有在机器停车后拆开联轴器，才能把两轴分离。例如，气轮机和发电机的联接，起重机绞车上的电动机和减速器的联接以及减速器和滚筒的联接均属此类。用联轴器联接的两个独立部件的轴，由于它们是分装在不同的部件上，同时在制造和安装过程中不可避免地存在着误差，两轴线一般不能严格地处于同一直线上，因而出现相对位置偏差。根据对各种位移偏差有无补偿能力，联轴器可以分为刚性的（无补偿能力）和挠性的（有补偿能力）两大类，挠性联轴器，又可按其是否具有传递工作载荷的弹性元件而分为有弹性元件和无弹性元件的两个类别，有弹性元件的挠性联轴器则具有缓冲减振的能力。所以根据设计条件选用弹性柱销联轴器。这种联轴器传递转矩的能力很大，结构更为简单，安装、制造方便，耐久性好，也有一定的缓冲和吸振能力，允许被联接两轴有一定的轴向位移以及少量的径向位移和角位移，适用于轴向窜动较大、正反转变化较多和起动频繁的场合。（如图4-1所示）图4-1 弹性柱销联轴器4.4 制动及逆止装置（1）为了防止倾斜输送机有载停车时发生倒转或顺滑现象，经制动力矩的核算视其具体情况增设逆止装置，本系列设有带式逆止器、滚柱逆止器和液压电磁闸瓦制动器。（2）带式逆止器结构简单，适用于倾角的上行输送机，缺点是制动时先倒转一段，造成给料处堵塞溢料，头部滚筒直径越大，倒转距离越长。因此对功率较大的输送机不宜采用带式逆止器。（3）滚柱逆止器按减速器型号选配，减速器在ZQ65以上的上行输送机均可选用。（4）液压电磁闸瓦制动器较实用于向下输送及水平输送时停车时间有要求的场合。（5）综合本次设计的输送机的各项特点及选用逆止器型号为YND300比较合理。4.5托辊4.5.1 托辊的作用与类型（1） 作用托辊是决定带式输送机的使用效果，特别是输送带使用寿命的最重要部件之一。托辊组的结构在很大程度上决定了输送带和托辊所受承载的大小与性质。对托辊的基本要求是：结构合理，经久耐用，密封装置防尘性能和防水性能好，使用可靠。轴承保证良好的润滑，自重较轻，回转阻力系数小，制造成本低，托辊表面必须光滑等。支承托辊的作用是支承输送带及带上的物料，减小带条的垂度，保证带条平稳运行，在有载分支形成槽形断面，可以增大运输量和防止物料的两侧撒漏。一台输送机的托辊数量很多，托辊质量的好坏，对输送机的运行阻力、输送带的寿命、能量消耗及维修、运行费用等影响很大。安装在刚性托辊架上的三个等长托辊组是最常见的，三个托辊一般布置在同一个平面内，两个侧托辊向前倾；亦可将中间托辊和侧托辊错开布置。后一种形式托辊组的优点是能接触到每一个托辊，便于润滑；缺点是托辊组支架结构复杂、重量大，并且输送带运行阻力大约增加10。因此实际上主要采用三个托辊布置在同一平面内的托辊组。（2） 类型托辊可分为承载托辊、缓冲托辊和调心托辊等；承载托辊：承载装运物料和支承返回的输送带用。有槽形和平行两种。承载装运物料的槽形托辊已如前所述。平行托辊是一个长托辊，不要求增大装载量的输送机承载段也使用平行托辊。输送带回程的无载段采用平行托辊及V形、反V形托辊。在回程段采用V形和反V形托辊组能扼制输送带跑偏。调心托辊：将槽形或平行托辊安装在可转动的支架上构成。调心托辊的作用是，当输送带在运行中偏向一侧时（称为跑偏），能使输送带返回中间位置。它的调偏过程如下：输送带偏向一侧碰到安装在支架上的立棍时，托辊架被推倒斜置位置，跑偏的输送带在斜置托辊上运行时，输送带即受到使它返回中间位置的横向力，在此力的作用下，输送带返回中间位置，与此同时，托辊支架转回原位。缓冲托辊是安装在装载点的特殊承载托辊。本设计采用铰链式吊挂托辊组，铰链式吊挂托辊组的辊子是相互铰接的。侧辊靠拆卸方便的挂具吊在机架或钢绳上，特别适用于输送大块物料和经常搬移、安装精度不高的移置式输送机上。它的纠偏原理是：胶带跑偏时物料偏向一边，铰接的托辊组外形发生变化，跑偏的一边因承载力的加大，胶带与辊子摩擦力的增大，位于跑偏一边的侧托辊倾角大于另一侧的托辊倾角，使中间辊发生偏转并产生调心力，由于物料的大部分由中间辊承受因此总的调心力显著增大，对胶带纠偏效果很好。铰链式吊挂托辊组的优点：一是更换托辊时不停机。在输送物料过程中可将托辊组与胶带脱离随时更换，对载荷的适应性强。二是托辊组重量轻。由于它没有横梁所以比一般的托辊组重量轻许多。三是噪音低。因其属于挠性连接，所以可以吸收振动和冲击，运行平稳。4.5.2 托辊的计算选用托辊直径 ；式中：承载分支每组托辊转动部分质量； 回程分支每组托辊转动部分质量；承载分支托辊每米长度转动部分质量；回程分支托辊每米长度转动部分质量；托辊转速 3.5.2 辊子载荷计算静载荷计算 N式中： 承载分支托辊静载荷，N ；承载分支托辊间距，m ；辊子载荷系数（由参考文献1查表413确定）取0.8 ；带速，m/s ；每米输送带质量，kg/m ；输送能力，kg/s。回程分支托辊： N 式中：回程分支托辊静载荷，N ；回程分支托辊间距，m。动载荷计算公式为：承载分支回程分支式中：承载分支托辊动载荷，N ；回程分支托辊动载荷，N ；运行系数（由参考文献3查表849确定）取1.1 ；冲击系数（由参考文献3查表851确定）取1.14 ；工况系数（由参考文献3查表849确定）取1.0 ； N ； N 。根据以上数据（由参考文献1查表417确定）辊长465 mm；辊径108 mm；4.5.3 托辊的额定负荷托辊的实际负荷按下公式： （4-1）式中：托辊的实际负荷，KN； 输送带单位长度质量，； 物料单位长度质量，；重力加速度，；托辊间距，；系数，根据物料块度选择， ，取；系数，根据环境干湿程度选择，取；系数，根据工作时间长短选择，取；系数，根据带速快慢选择，取；将以上各值代入公式（4-1）得：表41 I值带宽30040050065080010001200平行托辊1150115011001100110018001800槽形托辊1550155023502350235040004000根据表4-1 带宽mm时，KN，满足条件。4.6 改向滚筒改向滚筒是改变输送带运行方向的滚筒，增面滚筒是增加输送带与传动滚筒之间的围包角的改向滚筒。1 改向滚筒分别作180、90及小于45改向用。180改向滚筒一般用作尾部滚筒或垂直拉紧滚筒，90改向滚筒一般用作垂直拉紧装置上方的改向滚筒，小于45的改向滚筒一般用作增面滚筒。2 本设计改向滚筒为钢板焊接结构，采用滚筒轴承。（如图4-2所示）图4-2 改向滚筒确定各滚筒直径如下表4-2表4-2滚筒名称滚筒直径/mm头部改向滚筒1000尾部改向滚筒800储带仓固定滚筒500储带仓活动滚筒500其余改向滚筒2004.7 输送带的选择按输送带带芯结构及材料不同，输送带被分成织物层芯和钢丝绳芯两大类。织物层芯又分为分层织物芯和整体织物层层芯两类，且织物层芯的材质有棉，尼龙和维纶等。整体编织织物层芯输送带与分层织物层芯输送带相比，在带强度相同的情况下，整体输送带的厚度小，柔性好，耐冲击性好，使用中不会发生层间剥裂，但伸长率较高，在使用过程中，需要较大的拉紧行程。输送带最大张力为N ；要求的纵向拉伸强度 N/mm ；式中：静安全系数，取=8 ；稳定工况下输送带最大张力， ；输送带宽，mm ；输送带NN-300即可满足要求。输送带厚度和单位质量根据参考文献计算得，带厚 mm ；层数6；总抗扯断强度为G=63300=1800N经过校核输送带强度符合设计要求 。4.8储带仓结构设计回空段胶带绕过两个活动滚筒和两个固定滚筒，共迂回四次在到达机尾滚筒，因此，当活动滚筒架在拉紧绞车控制下，沿着固定机架上的轨道前后移动时，即可使输送机胶带伸长或缩短。根据伸长货缩短的距离，相应地延长和拆除中间架，然后绞车仍以适当的拉力将胶带拉紧，保证胶带输送机的正常运行。储带仓总长40米，包括两个固定滚筒，两个活动滚筒，一个游动小车，拉紧小车，游动小车行程33米，可收放胶带100米4.9 拉紧装置拉紧装置的作用是：保证输送带在传动滚筒的绕出端（即输送带与传动滚筒的分离点）有足够的张力，能使滚筒与输送带之间产生必须的摩擦力，防止输送带打滑；保证输送带的张力不低于一定值，以限制输送带在各支撑托辊间的垂度，避免撒料和增加运动阻力；补偿输送带在运转过程中产生的塑性伸长和过渡工况下弹性伸长的变化。 4.9.1 张紧装置在使用中应满足的要求1.布置输送机正常运行时，输送带在驱动滚筒的分离点具有一定的恒张力，以防输送带打滑。2.布置输送机在启动和停机时，输送带在驱动滚筒的分离点具有一定恒张力，比值一般取1.31.7（可以通过设计计算不小于启动系数进行确定）。3.保证输送带承载分支和回空分支最小张力处的输送带下垂度不应超过标准规定值（GB/T171191997，规定：输送带下垂度为两组托辊间距的1/100。而MT/T4671996规定为1/50）。4.补偿输送带的塑性伸长和过渡工况下弹性伸缩的变化。5.为输送带接头提供必要的张紧行程。6在工况过渡过程中，应能将输送带中出现的动力效应减至最小限度，以防损坏输送机。 4.9.2 拉紧装置的种类拉紧装置按作用可以分为重锤式、固定式和自动拉紧三类。1. 重锤拉紧装置重锤式拉紧装置是结构最简单、应用范围最广泛的拉紧装置。它是保持张紧力不变的拉紧装置，尽管在输送机起动和停机时拉紧重锤也有惯性力产生。分析表明，重锤的加速度远小于重力加速度，因而，可近似看作张紧力不变。2. 固定拉紧装置固定拉紧装置是在输送机的运转过程中拉紧滚筒位置保持不变拉紧装置。这类拉紧装置是在输送机的停机状态对张紧力或拉紧行程进行调整，而在运行时无法及时调整。固定拉紧有螺旋拉紧和绞车固定拉紧。绞车拉紧装置可以是手动的和电动的。手动绞车一般应用于中等长度的输送机。它可以促成各种形式，为了能进行人工操作，它的传动部分应该是有较大的减速比，因而经长用蜗轮、蜗杆减速器。手动绞车也可以通过液压来实现，电动绞车一般应用于长距离带式输送机，电动绞车也可以通过液压装置进行工作。电动绞车拉紧装置，它由绞车、拉紧钢丝绳、滑轮、拉紧小车组成。为保证输送机停机时得到合适的张紧力，有的拉紧装置上还设有张力传感器。为使拉紧位置固定，有的拉紧绞车上需设置闭锁装置和制动器。电动绞车拉紧装置虽然不能实现恒张力拉紧，但是它具有储带功能，当输送带工作一段时间后会产生变形，绞车可以消化此变形。在可伸缩带式输送机中将绞车作为输送带的储带工作机构。在应用中可以同时使用固定绞车拉紧装置和重锤拉紧装置，这样既保证在输送机工作中张紧力为一恒定值，又可以减小重锤拉紧的工作空间，这种组合拉紧方式是一种较好的拉紧方式。3. 自动绞车拉紧前面提到的固定绞车拉紧装置，在其上设置自动控制系统可以构成自动拉紧装置。自动拉紧装置是现代大型带式输送机中广泛应用的拉紧形式。由于自动拉紧装置要完成自动拉紧过程，拉紧装置的结构和控制都较复杂。自动拉紧装置可分为：电动绞车自动拉紧装置和液压式自动拉紧装置。4.9.3 拉紧装置的选用（1） 拉紧装置产生输送带的预紧张力，保证输送带与传动滚筒间产生足够的摩擦力使输送带不打滑，并限制输送带在各组托辊间的垂度，使输送机正常运行。（2） 拉紧装置分螺旋式、车式和垂直式3种。（3） 螺旋式拉紧装置适用于长度较短（80m），功率较小的输送机上，按机长的10选取拉紧行程，其拉紧行程有500mm和800mm两种。（4） 车式拉紧装置适用于输送长度较长，功率较大的场合，其结构简单可靠。（5） 垂直拉紧装置适用于在采用车式拉紧装置有困难的场合，它的优点是利用了输送机走廊的空间布置，便于布置，缺点是改向滚筒多，而且物料容易掉入输送带与拉紧滚筒之间而损坏输送带，特别是输送潮湿或粘性较大的物料时，由于清扫不净，这种现象更为严重。（6） 本次设计所选用的输送机，功率大，输送长度也较长，所以选用液压式自动拉紧装置更为合理，由于可伸缩胶带输送机拉紧行程大所以在加一部绞车提供长距离拉紧，其结构为液压垃紧装置和绞车垃紧装置共同拉紧，其优点：1）当缩短胶带输送机时吧多余的胶带拉入储带仓中暂时贮存起来；2）液压装置可自动控制微调皮带的松紧，保证输送机正常传动和运行，并使胶带悬垂度不要太大；3）当胶带贮满时，需要从贮带仓中取出一卷胶带，胶带张紧车向机头方向运行，在钢丝绳的带动下，绞车卷筒反向旋转放绳，此时在绞车的卷筒上应有一定的制动力防止乱绳并使胶带张紧车平稳运行，保证卷带工作顺利进行。4.10支架类装置支架包括滚筒支