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皮带运输机设计,皮带,运输机,设计
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安阳工学院本科毕业设计（论文）皮带运输机设计专业班级：机制及其自动化4班 学生姓名：曹品伟指导教师：韩玉坤 职称：讲师摘要本文对带式传输机的各个部件的设计进行了探讨，在传递物质的方法,采用皮带运输带起着非常重要的作用，在竞争性成本的长距离、可靠性物质运输方面，带式运输机发挥着非常重要的作用。传输机系统变得更大、更复杂，同时驱动装置也经历了一系列的发展，并将继续发展下去，如今，更大的传输带需要更大的功率、单独驱动器、多倍驱动器，就传输带的使用而言，控制驱动加速转矩的能力是关键的因素。在指定的安全极限范围内，一个高效的传动装置将能提供平稳、安全的运转，同时保持传输带的张力。对于多倍传动装置的均分负载，转矩与速度控制同样是其设计中需考虑的环节。由于传送带驱动装置技术的发展，现今有越来越多更可靠、具有成本效益、设定的宽范围功率的传送带驱动装置可供人们选择。 关键词带式 运输机 驱动 系统Belt Conveyor Driving SystemAbstract A short review for the design of each part for belt conveyor , Among the methods of material conveying employed， belt conveyors play a very important part in the reliable carrying of material over long distances at competitive costConveyor systems have become larger and more complex and drive systems have also been going through a process of evolution and will continue to do so Nowadays，bigger belts require more power and have brought the need for larger individual drives as well as multiple drivesThe ability to control drive acceleration torque is critical to belt conveyors performance An efficient drive system should be able to provide smooth，soft starts while maintaining belt tensions within the specified safe limits For load sharing on multiple drivestorque and speed control are also important considerations in the drive systems design Due to the advances in conveyor drive control technology，at present many more reliableCost-effective and performance-driven conveyor drive systems covering a wide range of power are available for customers choice Key wordsBeltConveyorDrivingSystem目 录引言5第一章 带式输送机概述61.1带式输送机的应用61.2带式输送机的分类61.3 各种带式输送机的特点61.4 带式输送机的发展状况7第二章 总体方案设计82.1布置方式82.2带式输送机的工作原理92.3传动原理102.4 传动方案和总体设计12第三章 主要技术参数的设计计算133.1 设计的原始数据133.2槽角的选取143.3胶带运行阻力的计算153.4输送带上各点张力的计算193.5 输送带的强度验算22第四章 驱动装置的选用与设计274.1电机的选用274.2 减速器的选型与设计274.3 联轴器的计算与选型314.4驱动滚筒的设计33第五章 托辊的设计385.1 托辊的作用与类型385.2托辊间距405.3 托辊的选型41第六章 制 动 装 置416.1 制动装置的作用416.2 制动装置的种类416.3 制动装置的选型43第七章 改 向 装 置447.1凸弧段曲率半径R的计算447.2改向滚筒的选用44第八章 其他部件的选用448.1 拉紧装置468.2机架与中间架508.3 卸料装置518.4 清 扫 装 置528.5 头部漏斗548.6 电气及安全保护装置54第九章 安装运转与维护549.1安装要求549.2调整559.3运转与维护55结论56致谢57参考文献58附录59 引 言带式输送机是用连续的无端输送带输送货物的机械，俗称皮带机。输送带根据摩擦传动原理而运动，既是承载货物的构件，又是传递牵引力的构件，其特点是：输送能力大，爬坡能力强，操作简单，安全可靠，自动化程度高，设备维修容易，广泛应用于采矿、冶金、化工、铸造、建材等行业的输送和生产流水线以及水电站建设工地和港口等大宗散货的输送装卸作业中，在我国的国民经济中占有重要的地位。今年来，随着社会经济的发展，带式输送机的发展趋势有：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，特别是大倾角的皮带输送机，在现实的生产中，变的越来越需要，国内外许多学者都投入到其研制过程中，虽然已经出现了一批可以用于较大倾角的输送机，不过技术还不够完善、成熟，由于其工作的环境比较复杂毕业设计是大学四年的最后一次教学实践，它是实现工科大学生培养目标的实践性、综合性教学的必经环节。它不但有助于培养我们分析问题和创造性地解决问题的能力，全面提高我们的素质，还是一次对我们应用知识解决问题的能力的检验。高等工程教育的培养目标是德、智、体全面发展，培养能够解决各种技术性问题的技术人员。鉴于此，我们应获得工程师初步训练，成为长于实践的高等工程技术应用型人才。学生应具备必须的理论基础，扎实的专业知识和较强的工程实践能力。毕业设计是教学计划中学生必须的最后一个教学环节，是实现教学、科研、工程实践相结合的重要结合点。它的主要目的是培养学生综合运用所学的知识和技能去分析和解决本专业范围内的一般工程技术问题。建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法，通过毕业设计，进行工程知识和工程技能的综合训练，使学生一走上工作岗位就具有较强的应用生产现场正在使用和近期可能推广使用的技术，去解决工程实际生产中遇到的实际问题的能力。毕业设计的基本要求是：(1)既要完成任务，又要培养学生，应把对学生的培养放在第一位。在指导老师的指导下，根据所选定的设计课题，通过实习，结合工程实际，独立完成设计工作，受到一次机械工程师如何解决工程实际问题的初步训练。（2）通过毕业设计，使学生受到综合运用知识，解决实际问题的能力，提高自身技术水平、运算能力及识图、制图和查阅手册，使用国家标准和信息资料的能力，文字表达能力和一般的组织管理能力。（3）培养自己独立工作的能力，巩固和扩大专业知识面，有较强的自学能力及工作适应能力，提高运用科研成果和新技术的能力及对现有的生产设备和生产技术进行改造的能力。（4）培养严谨求实，理论联系实际的作风及严肃的科学态度，树立正确的生长观点和技术经济观点。第一章带式输送机概述1.1带式输送机的应用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。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。 1.2带式输送机的分类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: 1.3 各种带式输送机的特点（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 带式输送机的发展状况目前,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,合理目前带式输送机已广泛应用于国民经经济各个部门,近年来在露天矿和地下矿的联合运输系统中带式输送机又成为重要的组成部分.主要有:钢绳芯带式输送机、钢绳牵引胶带输送机和排弃场的连续输送设施等.这些输送机的特点是输送能力大(可达30000t/h),适用范围广(可运送矿石,煤炭,岩石和各种粉状物料,特定条件下也可以运人),安全可靠,自动化程度高,设备维护检修容易,爬坡能力大(可达16),经营费用低，由于缩短运输距离可节省基建投资。使用胶带张力,降低物料输送能耗，清理胶带的最佳方法等。我国已于1978年完成了钢绳芯带式输送机的定型设计。钢绳芯带式输送机的适用范围：（1）适用于环境温度一般为C;在寒冷地区驱动站应有采暖设施；（2）可做水平运输,倾斜向上(16)和向下()运输,也可以转弯运输;运输距离长,单机输送可达15km；（3）可露天铺设,运输线可设防护罩或设通廊；（4）输送带伸长率为普通带的1/5左右;其使用寿命比普通胶带长;其成槽性好;运输距离大。第二章总体方案设计机械产品的方案设计首先确定它的工作原理方案，再确定机械运动方案。机械系统的工作原理和机械传动方案的优劣是决定产品性能、成本，关系到产品水平及竞争力的关键所在。因此机械系统的运动方案设计阶段是机械产品设计中最重要的设计阶段，是机械产品至关重要的环节。在此阶段完成的草图和总体布置，不仅确定了整机的布置形式和重要尺寸，而且也确定了各种部件的基本型号和特性参数。2.1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。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2-1所示：表2-1 带式输送机典型布置方式2.2带式输送机的工作原理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2-1所示 ,它主要包括一下几个部分：减速器、电动机、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.图2-1 带式输送机简图1张紧装置 2装料装置 3犁形卸料器 4槽形托辊5输送带 6机架 7传动滚筒 8卸料器9清扫装置 10平行托辊 11空段清扫器 12清扫器输送带绕1经头驱动滚筒和尾部拉紧装置的滚筒3，形成一个无极的环形封闭带，输送带上分支（有载分支）支撑载槽型托辊上（上托辊），下分支（无载分支）支撑在平托辊上，拉紧装置给输送带一保证正常运转所需要的张力。工作时驱动滚筒通过摩擦力驱动输送带运行，物料经装载装置加到输送带上，随胶带一起运动到头部卸载装置卸载，利用专门的卸载装置在输送机中部任意点卸载。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.2.3传动原理在进行总体方案设计前，首先简要地阐述皮带运输机的传动原理，下图表示输送机的传动原理。如图，要克服阻力使胶带运动起来，必须使胶带在传动滚筒相遇点2的张力大于分离点1的张力。这两点张力差就是传动滚筒所传给胶带的摩擦力，也就是胶带输送机的牵引力。传动滚筒传给胶带的牵引力是摩擦力，和一般的摩擦力一样有个限度，不能任意大，设1点的张力为S1，2点实际张力为Sy，其极限张力为Symax， 图2-2传动原理图以下专门设计计算Symax，但首先假设胶带是一种理想挠形体，它可以任意挠曲，而不受弯曲应力。如上图所示，围包角,在任一点A得张力为S,弧1A所对应围包角为,当有一微小增量d时张力增量为ds.由上图可以列出单元长度皮带受力的平衡方程组: 由于很小，。由此上述方程组可简化为： 略去二次微量项解方程得： 在极限平衡状态下，当围包角增大到时，张力增大到，利用两个条件，取微分方程得定积分： 解上式得： ln 即： 由于在滚筒胶带输送机传动装置传递的最大牵引力为： 从上式可以看出，提高传动装置的牵引力可以从以下三个方面考虑：（1）增加拉紧力增加初张力可以使胶带在传动滚筒分离点的张力增加。此法提高牵引力虽然可以，但是增大S1必须相应的增大皮带截面，这样会增大传动装置的结构尺寸，不经济，故在设计中不采用此法。（2）增加围包角（3）增加摩擦系数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。故在传动中拟采用双滚筒驱动，以增加围包角。单滚筒驱动围包角只能取到200300，双滚筒可以达到450480。故在设计中为增大围包角采用双滚筒驱动，初定围包角450。2.4 传动方案和总体设计由于我们所设计的皮带运输机运输量大，工作环境为露天地面，为减小设计尺寸，且提高运输能力，决定采用两台电动机，分别驱动双滚筒。按照皮带运输机的一般工作原理可得到总体的传动方案。拟定 如下线路布置的传动方案：图2-3传动方案图1尾部滚筒 2改向滚筒 3驱动滚筒 4头部滚筒第三章主要技术参数的设计计算3.1 设计的原始数据（1）带式输送机布置形式及尺寸如图3-1所示（2）皮带宽：B=800 mm;（3）输送长度：L = 400 m；（4）皮带速度：=1.6 m / s；（5）输送倾角： =6；:（6）输送量： = 500 t / h ;（7）运行条件：主要用于地面环境运行；（8）输送方向：由左向右输送物料，设有头部清扫器、尾部空段清扫器及拉紧装置等。 3.2槽角的选取表3-1 倾斜系数选用表倾角()4680.990.980.97表3-2槽形托辊物料断面面积A（10）（带宽B=800mm）202530354002793444024545010405466518564603205355916386787130671722763798822由已知条件，并查手册得：物料堆积密度=1.26t/ 按小时输送量确定： 有表3-1得 =6时，Cst=0.98图3-2 槽形托辊的带上物料堆积截面故所选的槽形物料截面面积： 在时，对应表3-2中所列四种槽角，A均大于0.068，在此选槽角=40，此时A=0.071，实际=36000.0711.61.260.98=521t/h500t/h3.3胶带运行阻力的计算输送带的张力包括有拉紧装置所形成的初张力,克服各种阻力所需要的张力及由动载荷所产生的张力。运行阻力分为直线段、曲线段及其他附加阻力,现分述如下.（1）如下图所示,运行阻力包括两部分,一部分是摩擦阻力;一部分是由下滑力(自重分力)引起的阻力.有摩擦力引起的阻力总是为正,但由于下滑力引起的阻力在此段输送带向上运行时为正,向下为负. 图3-3 运行阻力示意图承载段(或称为重段)运行阻力为 因为 所以 式中： 当承载段向上运行时,下滑力是正;向上运行时,下滑力是负.同样,输送带回空段阻力为 式中 当承载段向上运行时,回空段是向下运行的,此时,回空段向下滑力为负;反之,回空段的下滑力为正。如图3-1由分离点起,依次将特殊点设为1、2、3。，一直到相遇点为7点，计算运行阻力时，首先，要初定输送带的种类和型号，在此，初选定为钢绳芯带，选ST1000的钢绳芯带,查表得纵向拉伸强度Gx=1000N/mm，输送带每米质量为qo=23.1kg/m3.3.1承载段的运行阻力 由以上所述得： 又有 =3.6qv 得： 物流每米质量为 表3-3每组托辊转动部分质量m、m托辊形式65080010001200铸铁座12142225冲压座9111720铸铁座10121720冲压座9111518 表3-4常用的托辊阻力系数工作条件平行托辊槽形托辊室内清洁、干燥、无磨损性尘土0.0180.02空气湿度、温度正常，有少量磨损性尘土0.0250.03室外，有大量磨损性尘土，污染摩擦表面0.0350.04由表3-3得Gtz=14，同时选出托辊间距=1.2m所以 查表3-4选=0.04，代入Fz 得 ： =（86.8+23.1+11.67）4000.04+（86.8+23.1）4009.81 =64.055KN 受料区的惯性阻力 =4.360KN犁式卸料器的阻力 其中： C2为常数，当B=800mm时，C2=350N故： =0.435KN3.3.2回空段的运行阻力由： 查表3-3得Gtk=12，选取=3m 则： 查表3-4得=0.035，代入Fk 得： = 363.172929.624=5.557KN49.81 =0.0577KN =（23.1+4）130.0359.81 =0.12KN表3-5清扫器阻力表带宽B种类80010001200弹簧清扫器76015401540空段清扫器160200230 清扫器摩擦阻力： Fr=F空段+F弹簧 查表3-5得： Fr=760+160=920N=0.92KN3.3.3最小张力点 胶带张力的计算示意图见图3-1 根据简图可以求出各点的张力： 因为： Fk =F12+F23+Fr+F67= 0.12+（5.557）+0.92+（0.0577） = 4.5747KN0 所以： 3点的张力最小3.4输送带上各点张力的计算在讨论输送带各段的阻力计算后，为求所需要的牵引力，进而计算电机的功率，选取减速器、联轴器的类型，以及利用悬垂度条件对胶带强度进行校核，确定拉紧装置的拉紧力等，都需要先计算出胶带张力。 在进行胶带张力计算时是采用逐点计算法，逐点计算法就是沿着胶带运行方向，输送带上任意点的张力Si+1等于前一点的张力Si与这两点之间的运行阻力之和。 逐点计算法的步骤：首先从驱动滚筒的绕出点开始，将输送带的轮廓分为相互衔接的若干区段，在这个区段的连接点上注明标号，然后依次求出各点的张力。 3.4.1有悬垂度条件确定4点的张力有输送带的悬垂度条件，得最小的张力为 式中：Szmin承载段输送带最小张力，N； Stmax输送带最大允许悬垂度， 把值代入上式，可求得： 同理，可求得回空段输送带的最小张力为 式中：回空段两托辊间距，m。 所以最小张力 =5（86.8+23.1）9.811.2 =6.433KN3.4.2 由逐点计算法计算各点的张力 表3-6 分离点张力系数Cf轴承类型近90围包角近180围包角滑动轴承1.031.041.051.06滚动轴承1.021.031.041.05 因为S4=6.433KN，又根据表3-6选Cf=1.05，故有S3=6.127KNS2=S3F23F空=11.084KNSl=S1=S2F12=11.0840.12=10.964KNS5=S4+Fba+Fb+Fz=75.283KNS6=S5Cf=79.047KNSy=S7=S6+F67+Fr=79.91KN 3.4.3用摩擦条件来验算传动滚筒分离点与相遇点张力的关系表3-7摩擦系数表光面、潮湿光面、干燥胶面、潮湿胶面、干燥像胶接触面0.20.250.350.4塑料接触面0.150.170.250.3 设：为包胶滚筒，每个滚筒与输送带的围包角为=225。由表3-7选摩擦系数=0.35。并取摩擦力备用系数n=1.2。按摩擦传动件找出Sy与S1的关系，因为 SyS1= 所以 可算得允许Sy的最大值为 =10.964（1+） =144.392KN79.047KN 故摩擦条件满足。3.5 输送带的强度验算3.5.1输送带的计算安全系数 Sn 输送带的额定拉断力，N；对钢绳芯带 Sn=BGx Gx纵向拉伸强度，N/mm； Smax输送带上最大张力点的张力，N； 由 Smax=S7=79.047KN Sn=BGx=8001000=800KN 得 ： =10.12 3.5.2输送带的许用安全系数 表3-8 基本安全系数mo与Cw表带芯材料工作条件基本安全系数mo弯曲伸长系数Cw有利3.2正常3.5不利3.8有利2.8正常3.0不利3.2 m= mo基本安全系数，列在表3-8中；Cw附加弯曲伸长折算系数，列在表3-8中；动载菏系数，一般取1.21.5；输送带接头效率。 由表3-8，选取mo=3，Cw=1.8；取=1.2，=0.85 代入 得： m=7.624KN3.5.3对输送带的强度进行验算 在此，因: m=10.12m=7.624 故: 所选的输送带能满足强度要求. 3.5.4传动滚筒直径的确定和滚筒强度的验算考虑到比压及摸擦条件的滚筒最小直径计算时,可两滚筒分开算,也可两滚筒按一体来算. 由 式中: wo-输送机的牵引力,N; Sy-相遇点的张力,N; S1-分离点的张力,N; B-输送带宽度,mm; p-输送带允许的比压,钢绳芯为0.7,其他普通带为0.4mpa; -围包角,rad;-摩擦系数。故由已知条件可得: =89.622KN按钢绳芯带绳芯中的钢绳直径与滚筒直径的比值由 式中 D-传动滚筒直径,mm; d-钢芯带中钢绳的直径,mm; 由查表得钢芯带中钢绳的直径 d=4mm 得 D150d=1504=600mm 故 可采用直径为 D=630mm的滚筒验算滚筒的比压 比压要按相遇点滚筒所承受的比压来算,因此滚筒所承受的比压较大.按最不利的情况来考虑,设总的牵引力由两滚筒均分,各传递一半牵引力. 总的牵引力 Wo=S7(Sy)-S1(Sl)=79.91-10.964=68.946KN 故相遇点S7,其分离点所承受的拉力为 S1=79.9168.946/2=45.437KN由 式中 - 输送带作用在传动滚筒滑动弧表面的平均压力,mpa; D - 滚筒直径,mm; 故 =0.18mpa 由于 pcp=0.18mpa 135 kw, 满足要求。.起动转矩校核查减速器设计选用手册得： ，式中： 启动转矩或最大输入转矩。查表取 =905 ， 转速， 许用输入功率。则： = 故：转矩满足要求。.热效应验算：应满足下列关系：减速器热功率，取155kw，环境温度系数，查表4-21取0.89，功率利用系数，查表1-49取0.79。则 kw90 kw，故： 满足要求。4.2.4 箱体的结构设计.箱体的结构为了避免箱体在加工和工作过程中产生不允许的变形，从而引起轴承座中心线歪斜，传动产生偏载，影响减速器正常工作，在设计箱体时，首先应保证轴承座的刚度。轴承座应有足够的厚度，取20mm，给轴承座加凸台结构。各凸台高度一致，按最大轴承座凸台高度确定。.箱体的密封为了保证箱盖与箱座接合面的密封，对接合面的几何精度和表面粗糙度有一定要求，取表面粗糙度值为在箱座联接凸缘上面铣出回油沟，使 渗向接合面的润滑油流回油池。4.2.5 附加件的结构选择与设计.视孔及视孔盖视孔的位置应设在箱盖的上部，以便于观察传动件啮合情况的位置，尺寸应足够大，以便于检查和手能伸入箱内操作，视孔盖采用轧制钢板，其结构轻便，加工容易，上下面无需机械加工。.通气器通气器的通气孔不直接通顶端，以避免灰尘落入。安装在钢制视孔盖上时，用一个扁螺母固定。为了防止螺母松脱而落到箱内，螺母需布置在视孔盖上。 .油标选用油尺作为油标，它结构简单，为便于加工和节省材料，油柄和尺杆两个元件应铆接在一起。油尺安装在减速器上，采用螺纹联接。检查油面高度时拔出油尺，以杆上油痕判断油的高度。油尺上两条刻度线的位置分别对应最高和最低油面。油尺采用侧装式结构。.放油孔和螺塞放油孔的位置在油池的最低处，并安置在减速器不与其他部件靠近的一侧，以便于放油，螺塞纹直径约为箱体壁厚的两倍，安装时应配有封油垫圈，封油垫圈材料为耐油橡胶。.启盖螺钉启盖螺钉位于箱体侧边的凸缘上，直径一般等于凸缘联接螺栓直径，螺纹有效长度要大于凸缘厚度。.定位销与起吊装置定位销的位置应设置在箱体长度方向的两端，两个定位销应尽量相距远些，以提高定位销的精度，定位销采用圆锥形结构。起吊装置设计为吊耳结构。.减速器的润滑（1）选用一般机械油，同时可以加防锈剂和抗氧化剂。（2）选用极压齿轮油牌号N15。（3）工作油温4，选润滑剂12ZP. (4) 换油周期为23年。（5）滚动轴承采用脂润滑。4.3 联轴器的计算与选型本设计采取液力联轴器，它可以联结两个传动轴，能够保护动力系统免于过载损坏，还可以用于空载启动原动机，还能做离合器、无极调速器等使用。液力联轴器由泵轮、涡轮、外壳和输入轴及输出轴等组成。泵轮与外壳通过螺栓固定连接，其作用是防止工作液体外溢。输入轴（与泵轮固定的连接）与输出轴（与涡轮固定连接）分别与动力机和工作机相连接。泵轮与涡轮均具有径向直叶片的叶轮。由泵轮和涡轮具有叶片的凹腔部分所形成的圆环状空腔称为工作腔，供工作液体在其中循环流动，传递动力进行工作。工作腔的最大直径称为有效直径，是液力偶合器的特征尺寸规格大小的标志尺寸。液力偶合器安装在动力机与工作机之间，当泵轮被动力机带动运转时，工作腔中的液体随泵轮做圆周运动，同时又在离心惯性力作用下沿叶片间通道向外流动，即对泵做相对运动。液体质点相对于叶轮的运动状态由叶轮和叶片形状决定。由于叶片为径向直叶片，假设叶片数目无穷多，厚度无限薄，则液体质点从泵轮半径较小的流道进口处被加速，并被抛向半径较大的流道出口处。从而液体质点的动量矩增大，即泵轮从动力机吸收机械能并转化为液体能。在 泵轮出口处液流以较高的速度和压强冲向涡轮叶片，并沿着叶片表面与工作腔外环所构成的流道做向心流动。液流对涡轮叶片的冲击减小了自身的速度和压强，使液体质点的动量矩降低，释放的液体能推动涡轮（即工作机）旋转做功（涡轮将液体能转化为机械能）。液流的液体能释放减小后，在其后的液流的推动下，由涡轮外缘（涡轮流道入口）流向内缘（涡轮流道出口）,并流入泵轮，开始下一个能量转化的循环流动。如果没有环流运动。就没有能量的传递。液力偶合器与电动机的匹配原则：（1） 保证额定工况点的高效率。在额定传动比0.960.98，液力偶合器的输入特性曲线应交于电动机机械特性的额定工况点上。但与值的选择应相互兼顾，如只考虑高效率而取过大的，则因过小而常会使偶合器的有效直径增大。这对安装空间有限和尽量减小总机尺寸不利。（2） 确保限矩性能偶合器与电动机联合运行的有点之一就是过载保护，而过载保护是通过限制泵轮力矩不超过电动机的最大力矩来实现的。因此，对于要求过载保护的最大过载系数（0.9，这既可充分利用电动机的最大力矩启动，又可以保护电动机。1) 根据载荷性质不同进行匹配 对于带荷启动的液力偶合器，最好取，以便于利用电动机的最大力矩启动。对于阻力小，惯性大的载荷（如转子型破碎机），可使稍大于。此处的是指i0时的值。表41YL450A型液力联轴器各项技术特征 泵轮转速/r1500传递功率/KW55110输出方式及规格渐开线花键INT60Z3.5m30p5H重量/Kg89额定滑差S*%33.5 液力联轴器的结构图1后辅助室外壳 2泵轮 3外壳 4透平轮 5注油塞 6弹性联轴器 7易熔合金保护塞液力偶合器有很多优点：隔离纽振，防护动力过载，均匀多台原动机间的负荷分配，空载启动，离合方便，实现无极调速，无磨损，易散热以及可挠性联结。但它也存在着诸多的缺点:其效率低，有功率损失，对于功率大于100KW的偶合器，除本体外，还有一套冷却供油系统和若干辅助设备，消耗部分辅助功率，当原动机转速较低时，偶合器的尺寸重量较大等。4.4驱动滚筒的设计驱动滚筒是传递动力的主要部件，它是依靠与输送带之间的摩擦力带动输送带运行的部件。传动滚筒根据承载能力分为轻型、中型和重型三种。同一种滚筒直径又有几种不同的轴径和中心跨距供选用。.轻型：轴承孔径80100。轴与轮毂为单键联接的单幅板焊接筒体结构。单向出轴。.中型：轴承孔径120180。轴与轮毂为胀套联接。.重型：轴承孔径200220。轴与轮毂为胀套联接，筒体为铸焊结构。有单向出轴和双向出轴两种。输送机的驱动滚筒结构有钢板焊接结构及铸钢或铸铁结构，驱动滚筒的表面形式有钢制光面滚筒、铸（包）胶滚筒等，钢制光面滚筒主要缺点是表面摩擦系数小，一般用在周围环境湿度小的短距离输送机上。铸（包）胶滚筒的主要优点是表面摩擦系数大，适用于环境湿度大、运距长的输送机，铸（包）胶滚筒按其表面形状又可分为光面铸（包）胶滚筒、人字形沟槽铸（包）胶滚筒和菱形铸（包）胶滚筒。人字形沟槽铸（包）胶滚筒是为了增大摩擦系数，在钢制光面滚筒表面上，加一层带人字沟槽的橡胶层面，这种滚筒有方向性，不得反向运转。与菱形铸（包）胶滚筒相比，由于本设计的输送机主要用于户外作业的环境之下，故选菱形铸（包）胶滚筒。 4.4.1驱动滚筒的功率设驱动滚筒的轴为轴，减速器输出轴为轴，则驱动滚筒轴的转速为nv，功率为pv，则有： p5p4 ， n5n4nw ， 式中： 低速联轴器的传动效率，0。99；nw工作机转速；P5 = 73.430.99 = 72.70KW14635.01N.m4.4.2驱动滚筒轴径的计算计算最小轴径选取驱动滚筒轴的材料为45钢，调质处理。查表知：考虑弯矩影响的设计系数A=107，于是轴的最小直径dmin，可有下式求得： dmin 式中： A考虑力弯矩影响的设计系数 P5第轴的功率； n5第轴的转速； 则：123.26mm因减速器输出轴与驱动滚筒的轴之间需要安装一联轴器，故需要结合联轴器的轴径后在确定驱动滚筒的轴径。联轴器的选取联轴器是机械传动中常用的部件。它用来把两轴联接在一起，机器运转时两轴不能分离；只有在机器停车并将联接拆开后，两轴才能分离。联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差、承载后的变形以及温度变化的影响等，往往不能保证严格的对中，而是存在着某种程度的相对位移。这就要求设计联轴器时，要从结构上采取各种不同的措施，使之具有适应一定范围的相对位移的性能。根据对各种相对位移有无补偿能力（即能否在发生相对位移条件下保持联接的功能），联轴器可分为刚性联轴器（无补偿能力）和挠性联轴器（有补偿能力）两大类。挠性联轴器又可按是否具有弹性元件分文无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器两个类别。刚性联轴器这类联轴器对所联两轴的相对位移缺乏补偿能力，故对两轴对中性的要求很高。当两轴有相对位移存在时，就会在机件内引起附加载荷，使工作情况恶化，这是它的主要缺点。但由于构造简单、成本低、可传递较大转矩，故当转速低、无冲击、轴的刚性大、对中性较好时亦常采用。挠性联轴器1、无弹性元件的挠性联轴器这类联轴器因具有挠性，故可补偿两轴的相对位移。但因无弹性元件，故不能缓冲减振。常用的有以下几种：（1）十字滑块联轴器 ：半联轴器与中间盘组成移动副，不能发生相对转动，故主动轴与从动轴的角速度应相等。但在两轴间有相对位移的情况下工作时，中间盘就会产生很大的离心力，从而增大动载荷及磨损。因此选用时应注意其工作转速不得大于规定值。这种联轴器一般用于转速,轴的刚度较大，且无剧烈冲击处。效率，这里为摩擦系数，一般取为0.120.25；为两轴间径向位移量，单位为；为轴径，单位为。（2）滑块联轴器这种联轴器与十字滑块联轴器相似，其结构简单，尺寸紧凑，适用于小功率、高转速而无剧烈冲击处。(3)十字轴式万向联轴器这种联轴器可以允许两轴间有较大的夹角（夹角最大可达），而且在机器运转时，夹角发生改变仍可正常传动；但当过大时，传动效率会显著降低。这种联轴器的缺点是：当主动轴角速度为常数时，从动轴的角速度并不是常数，而是在一定范围内变化，因而在传动中将产生附加动载荷。为了改善这种情况，常将十字轴式万向联轴器成队使用。这种联轴器结构紧凑，维护方便，广泛应用于汽车、多头钻床等机器的传动系统中。小型十字轴式万向联轴器已标准化，设计时可按标准选用。（4）齿式联轴器这种联轴器能传递很大的转矩，并允许有较大的偏移量，安装精度要求不高；但质量较大，成本较高，在重型机械中广泛使用。（5）滚子链联轴器滚子链联轴器的特点是结构简单，尺寸紧凑，质量小，装拆方便，维修容易、价廉并具有一定的补偿性能和缓冲性能，但因链条的套筒与其相配件间存在间隙，不宜用于逆向传动、起动频繁或立轴传动。同时由于受离心力影响也不宜用于高速传动。2、有弹性元件的挠性联轴器这类联轴器因装有弹性元件，不仅可以补偿两轴间的相对位移，而且具有缓冲减振的能力。弹性元件所能储存的能量愈多，则联轴器的缓冲能力愈强；弹性元件的弹性滞后性能与弹性变形时零件间的摩擦功愈大，则联轴器的减振能力愈好。（1）弹性套柱销联轴器这种联轴器的构造与凸缘联轴器相似，弹性套传递转矩，故可缓冲减振。这种联轴器制造容易，装拆方便，成本较低，但弹性套易磨损，寿命较短。他适用于联接载荷平稳、需正反转或起动频繁的传递中小转矩的轴。（2）弹性柱销联轴器这种联轴器与弹性套柱销联轴器很相似，但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。（3）梅花形弹性联轴器这种联轴器的半联轴器与轴的配合孔可作成圆柱形或圆锥形。装配联轴器时将梅花形弹性件的花瓣部分夹紧在两半联轴器端面凸齿交错插进所形成的齿侧空间，以便在联轴器工作时起到缓冲减振的作用。滚筒最小轴径的选取结合联轴器的轴径后可选驱动滚筒的轴径d130mm，即为安装联轴器的输出轴的直径。 查机械设计手册第四版，第二卷，本设计选取滚子链联轴器GL14型联轴器与减速器输出轴端相连，滚子链联轴器具有结构简单，维护方便，更换快可在高温、潮湿、多尘土的条件下工作。由联轴器计算转矩： 式中： T传递的名义转矩，既减速器输出轴的转矩； TH联轴器的额定转矩； K联轴器的工况系数，查机械设计手册，取K1.254.4.3滚筒轴的结构设计如上图：对于轴段，考虑半联轴器的长度252mm，初定L1252mm，取为250mm。对于与 段，考虑半联轴器的轴向定位，轴段右端采用定位轴肩，取轴肩高度h5mm，则d2=140mm。由于该段安装滚动轴承，考虑轴的受力情况，选用调心滚子轴承，其型号为23128C/W33(B=68mm,D=225mm,Cr=545,N极=1100r/min)，L2=133mm。对于与段，轴承用的定位轴肩取h=4mm，则d3=148mm，L3=156mm对于段，d4=155mm，L4=828mm。4.4.4滚筒轴的校核 由于轴只受扭转力的作用，故只校核轴的强度和刚度 强度校核 由强度校核条件： 式中： 剪切应力，N； 转矩，NM; 抗扭截面模量，Ip/(D/2)，; 代入数据 4.3 因此，33.01mpa 由于轴材料为45，其许用剪应力为100mpa，故强度符合要求。刚度校核由刚度条件可知 T轴所受的扭矩，Nmm；G轴的材料的剪切弹性模量，mpa，G8.1 轴截面的极惯性矩，。0.359（/m） 由于传动滚筒轴属于一般的传动轴，因此0.51（/m） 由 故：可知轴的刚度合格4.4.5滚筒的周向定位 对于零件的周向定位,一般的方法是采用键、螺钉等进行,这就不同程度地削弱了轴的强度,基于此,本设计采用胀套定位,其工作原理：利用锥面原理，通过调整锥面轴向位移，达到径向膨胀 特点: 具备传递扭矩大、拆装便捷、可重复使用等诸多以上特点弥补了键联结的许多不足之处，该产品是取代键的最佳选择相对于键联结，可以保证传动无间隙，使用寿命极长第五章 托辊的设计5.1 托辊的作用与类型（一）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。（二）类型托辊可分为槽形托辊、平行托辊、缓冲托辊和调心托辊等； 图4-4 槽形托辊槽形托辊(图l 73抽)用于输送散粒物料的带式输送机上分支，使输送带成槽形，以便增大输送能力和防止物料向两边洒漏。目前国内系列由三个辊子组成的槽形托辊槽角为或，增大槽角可加大载货的横断面积相防止输送带跑偏，但使胶带弯折，对输送带的寿命不利。为降低胶带边缘的附加应力，在传动滚筒与第一组槽形托辊之间可采取槽角为、的过渡托辊使胶带逐步成槽。平形托辊由一个平直的辊子构成，用于输送件货。其结构简图如下：图4-5 平行托辊缓冲托辊用于带式输送机的受料处，以便减少物料对输送带的冲击，有橡胶圈式和弹簧板式等。其结构简图如下：图4-6 缓冲托辊a)橡胶圈式 b)弹簧板式调心托辊用来调整输送带的横向位置，使它保持正常运行。调心托辊形式很多，输送散粒物料最简单的是采用槽形前倾托辊。如图l 78-7所示借助两个侧托辊朝胶带运行方向前倾一定角度(一般约)而对跑偏的输送带起复位作用。这种方法简单，但会使阻力增大约10。其它还有锥形、V形、反V形等多种调心托辊，可按需选用。 图4-7 侧托辊前倾的调心托辊托辊直径与带宽、物料松散密度和带速有关。随着这些参数的增大，托辊直径相应增大。带式输送机有载分支最常用的是由刚性的、定轴式的三节托辊组成的槽形托辊。一般带式输送机的槽角为，如果槽角由增大到，则在同样带宽条件下物料横断面积增大20，运输量可提高13，带式输送机的无载分支常采用平形托辊。带式输送机的装载处由于物料对托辊的冲击，易引起托辊轴承的损坏，常采用缓冲托辊组。托辊密封结构的好坏直接影响托辊阻力系数的大小和托辊的寿命。托辊的转动阻力不仅与速度、轴承及其密封有关，而且与润滑脂的选择也有很大关系。润滑脂除起润滑作用外，还起密封作用。5.2托辊间距托辊间距的布置应遵循胶带在托辊间所产生的挠度尽可能小的原则。胶带在托辊间的挠度值一般不超过托辊间距的2.5。在装载处的上托辊间距应小一些，一般的间距为300600mm，而且必须选用缓冲托辊，下托辊间距可取25003000mm，或取为上托辊间距的两倍。在有载分支头部、尾部应各设置一组过渡托辊，以减小头、尾过渡段胶带边缘的应力，从而减少胶带边缘的损坏。过渡托辊的槽角为与两种，端部滚筒中心线与过渡托辊之间的距离一般不大于8001000mm。带式输送机在运转过程中，经常出现胶带跑偏现象，即胶带运行中心线偏离输送机的的纵向几何中心线。为防止和克服胶带跑偏现象，常用的方法是采用不同形式的调心托辊，在有载分支每隔10组槽形托辊放置一组调心托辊，下分支每隔610组平型托辊放置一组调心托辊。最简单的调心托辊是上分支采用前倾式槽形托辊，下分支采用V型前倾式托辊，前倾托辊的两个侧托辊朝胶带运行方向前倾。由于托辊有前倾角，则胶带运行速度和托辊周围速度之间相差一个角度，因而托辊相对胶带就有一个相对速度;使托辊有沿轴向产生相对运动的趋势，但是，托辊受托辊架的限制不能运动，于是两侧托辊相对胶带就产生一个向内的横向摩擦力。当胶带位于正中央时，胶带两侧受力平衡。当胶带偏向一侧时，该侧胶带和托辊所受正压力增加，则胶带所受到的横向摩擦力大于另一侧，因而使胶带又回复到正中位置。这种托辊防跑偏简单可靠，但由于胶带运行时存在附加滑动摩擦力，增加了胶带的磨损，前倾托辊只能用于胶带单向运行。另外还有一种回转式调心托辊，槽形调心托辊用于有载分支，其防跑偏原理与前倾托辊相同。当胶带跑偏时，胶带的一侧压在立挡辊上，给挡辊以正压力和摩擦力，从而使托辊架绕垂直轴回转一角度，这时胶带受到一个与跑偏方向相反的摩擦力，使胶带向输送机中心线移动，从而纠正跑偏现象。这种调心托辊在固定型带式输送机上应用的很多。5.3 托辊的选型槽形托辊用于输送散粒物料的带式输送机的上分支，最常用的由三个棍子组成的槽形托辊。由原始尺寸B800mm查运输机械设计选用手册表250，取托辊直径D为108mm。在输送机的受料处，为了减少物料对输送带的冲击，减少运行阻力，拟采用缓冲托辊；结构型式为橡胶圈式，托辊直径选为108mm。托辊的间距设计由带宽B800mm，取上托辊间距为1200mm，下托辊间距为3000mm。第六章 制 动 装 置6.1 制动装置的作用对于倾斜输送物料的带式输送机，其平均倾角大于时，当满载停车时会发生上运物料时带的逆转和下运物料时带的顺滑现象，从而引起物料的堆积、飞车等事故，所以应设置制动装置。制动器是用于机器或机构减速使其停止的装置，有时也能用作调节或限制机构的运行速度，它是保证机构或机器安全正常工作的重要部件。6.2 制动装置的种类带式输送机制动器的种类很多，根据输送机的技术性能和具体使用条件（如功率大小，安装倾角等），可选用不同形式的制动器。常用的有带式逆止器、滚柱逆止器、液压电磁闸瓦制动器和盘形制动器等。（一）带式逆止器带式逆止器适用于倾角向上运输的带式输送机，当倾斜输送机停车时，在负载重力作用下，输送带逆转时将制动胶带带入滚筒与输送带之间，将滚筒楔住，输送带即被制动。带式逆止器结构简单、造价便宜。其缺点是制动时输送带要先逆转一段距离，造成机尾受载处堵塞溢料。头部滚筒直径越大，逆转距离就越长，因此对功率较大的输送机不宜采用。其结构简图如下： 图4-10 带式逆止器 1-输送带 2-传动滚筒 3-逆止带（二）滚柱逆止器滚柱逆止器也用于向上运输的的带式输送机上，在输送机正常工作时，滚柱在切口的最宽处，不会妨碍星轮的运转；当输送机停车时，在负载重力的作用下，输送带带动星轮反转，滚柱处在固定圈与星轮切口的狭窄处，滚柱被楔住，输送带被制动。这种制动器制动迅速，平稳可靠，并且已系列化生产，可参考DT型系列标准，按减速器选配。所允许的扭矩一般不超过20.但因其是安装在减速器的输出轴上，故适用于输送机的驱动电机容量较小的场合，功率范围为。其结构简图如下： 图4-11 滚柱逆止器 1-星轮 2-外壳 3-滚柱 4-弹簧（三）液压推杆制动器液压推杆制动器对于向上或向下输送的带式输送机均可使用，安装在高速轴上，动作迅速可靠，带式输送机一般都装配有此种制动器。（四）盘型制动器盘型制动器的结构原理如图所示。利用液压油通过油缸推动闸瓦沿轴向压向制动盘，使其产生磨擦而制动。每套制动器有四个油缸，由一套液压系统统一控制。这种制动器多用于大功率、长距离强力式带式输送机及钢绳牵引带式输送机可，安装在高速轴上。这种制动器的特点是制动力矩大，散热性能好，油压可以调整，在工作中制动力矩可无极调节。6.3 制动装置的选型制动器的选型要考虑以下几点：.机械运转状况，计算轴上的负载转矩，并要有一定的安全储备。.应充分注意制动器的任务，根据各自不同的执行任务来选择，支持制动器的制动转矩，必须有足够储备，即保证一定的安全系数，对于安全性有高度要求的机构需要装设双重制动器。.制动器应能保证良好的散热功能，防止对人身、机械及环境造成危害。由带宽B800mm，滚筒直径D630mm，V1.6m/s及计算得到的制动力矩MB=463KNm。由于本设计所选用的电动机的功率较大，故选用液压制动器，查机械设计师手册，选用制动器型号为：。 制动力矩的验算:输送机向上运输时，在停车时需防止输送带的反向倒退，此时的制动一般称为逆止。向下运输时，在停车时需防止输送带的正向前进，此时称为制动。输送机应根据其工作条件设计制动装置（逆止装置）。作用在传动滚筒所需的制动力（或逆止力）应按照输送机水平、上运和下运三种情况分别确定。由于本设计是向上运输的，所以只有验算向上运输就可以了。当输送机停车出现逆转时，必须设逆止装置和制动装置。传动滚筒所需的逆止力（制动力）应按输送机的最不利逆止工况计算。设传动滚筒上的制动力矩为，查机械工程手册知向上运输时： 式中： 带速； 传动滚筒直径； 运输能力； 提升高度； 轴功率由题意知为向上运输，则： 故制动力矩能够满足要求。第七章 改 向 装 置带式输送机采用改向滚筒或改向托辊组来改变输送带的运动方向。改向滚筒可用于输送带、或的方向改变。一般布置在尾部的改向滚筒或垂直重锤式的张紧滚筒使输送带改向，垂直重锤张紧装置上方滚筒改向，而改向以下一般用于增加输送带与传动滚筒间的围包角。改向滚筒直径有250、315、400、500、630、800、1000mm等规格选用时可与传动滚筒直径匹配，改向时其直径可比传动滚筒直径小一档，改向或时可随改向角减小而适当取小12挡。改向托辊组是若干沿所需半径弧线布置的支承托辊，它用在输送带弯曲的曲率半径较大处，或用在槽形托辊区段，使输送带在改向处仍能保持槽形横断面。输送带通过凸弧段时，由于托辊槽角的影响，使输送带两边伸长率大于中心，为降低胶带应力应使凸弧段曲率半径尽可能大一般按织物芯带伸长率为%、钢绳芯带为0.2计算7.1凸弧段曲率半径R的计算当托辊槽角为40、输送带转向角为6时，凸弧段曲率半径，可根据带宽B(m)得到：当皮带宽度B=800mm时，经查ZJT1A-96 带式输送机设计选用手册，得凸弧段曲率半径R1=20m,计算弧长为：S(6/360)23.1420=2.09m.7.2改向滚筒的选用根据以上，本设计所采用的改向滚筒直径类型有：500，315，108三种。第八章 其他部件的选用8.1输送带输送带在带式输送机中既是承载构件又是牵引构件（钢丝绳牵引带式输送机除外），它不仅要有承载能力，还要有足够的抗拉强度。输送带有带芯（骨架）和覆盖层组成，其中覆盖层又分为上覆盖胶，边条胶，下覆盖胶。输送机的带芯主要是有各种织物（棉织物，各种化纤织物以及混纺织物等）或钢丝绳构成。它们是输送带的骨干层，几乎承载输送带工作时的全部负载。因此，带芯材料必须有一定的强度和刚度。覆盖胶用来保护中间带芯不受机械损伤以及周围有害介质的影响。上覆盖胶层一般较厚，这是输送带的承载面，直接与物料接触并承受物料的冲击和磨损。下覆胶层是输送带与支撑托辊接触的一面，主要承受压力，为了减少输送带沿托辊运行时的压陷阻力，下覆盖胶的厚度一般较薄。侧边覆盖胶的作用是当输送带发生跑偏使侧面与机架相碰时，保护带芯不受机械损伤。8.1.1 输送带的分类：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。钢丝绳芯输送带是有许多柔软的细钢丝绳相隔一定的间距排列，用与钢丝绳有良好粘合性的胶料粘合而成。钢丝绳芯输送带的纵向拉伸强度高，抗弯曲性能好；伸长率小，需要拉紧行程小。同其它输送带相比，在带强度相同的前提下，钢丝绳芯输送带的厚度小。在钢芯绳中,钢丝绳的质量是决定输送带使用寿命长短的关键因素之一，必须具有以下特点：(1)应具有较高的破断强度。钢芯强度高则输送带亦可增大，从另一个角度来说，绳芯强度越高，所用绳之直径即可缩小，输送带可以做的薄些，已达到减小输送机尺寸的目的。(2)绳芯与橡胶应具有较高的黏着力。这对于用硫化接头具有重大意义.提高钢绳与橡胶之间黏着力的主要措施是在钢绳表面电镀黄铜及采用硬质橡胶等。(3)应具有较高的耐疲劳强度，否则钢绳疲劳后，它与橡胶的黏着力即下降乃至完全分离。(4)应具有较好的柔性.制造过程中采用预变形措施以消除钢绳中的残余应力，可使钢绳芯具有较好的柔性而不松散。输送带上下覆盖胶目前多采用天然橡胶,国外有采用耐磨和抗风化的橡胶的胶带，如轮胎花纹橡胶的改良胶作为覆盖胶,以提高其使用寿命。输送带的中间用合成橡胶与天然胶的混合物。钢绳芯带与普通带相比较以下优点：(1)强度高。由于强度高，可使1台输送机的长度增大很多。目前国内钢绳芯输送带输送机1台长度达几公里、几十公里。伸长量小.钢绳芯带的伸长量约为帆布带伸长量的十分之一，因此拉紧装置纵向弹性高。这样张力传播速度快，起动和制动时不会出现浪涌现象。(2)成槽性好。由于钢绳芯是沿着输送带纵向排列的，而且只有一层，与托辊贴合紧密,可以形成较大的槽角。近年来钢绳芯输送带输送机的槽角多数为35，这样不仅可以增大运量，而且可以防止输送带跑偏。(3)抗冲击性及抗弯曲疲劳性好，使用寿命长。由于钢绳芯是以很细的钢丝捻成钢绳带芯，它弯曲疲劳和耐冲击性非常好。(4)破损后容易修补，钢绳芯输送带一旦出现破损，破伤几乎不再扩大，修补也很容易。相反，帆布带损伤后，会由于水浸等原因而引起剥离。使帆布带强度降低。(5)接头寿命长。这种输送带由于采用硫化胶接，接头寿命很长，经验表明有的接头使用十余年尚未损坏。(6)输送机的滚筒小。钢绳芯输送带由于带芯是单层细钢丝绳，弯曲疲劳轻微，允许滚筒直径比用帆布输送带的。钢绳芯输送带也存在一些缺点:(1)制造工艺要求高，必须保证各钢绳芯的张力均匀，否则输送带运转中由于张力不均而发生跑偏现象。(2)由于输送带内无横向钢绳芯及帆布层，抗纵向撕裂的能力要避免纵向撕裂。(3)易断丝。当滚筒表面与输送带之间卡进物料时，容易引起输送带钢绳芯的断丝。因此,要求要有可靠的清扫装置。8.1.2 输送带的连接为了方便制造和搬运，输送带的长度一般制成100200米，因此使用时必须根据需要进行连接。橡胶输送带的连接方法有机械接法与硫化胶接法两种。硫化胶接法又分为热硫化和冷硫化胶接法两种。塑料输送带则有机械接法和塑化接法两种。(1)机械接头机械接头是一种可拆卸的接头。它对带芯有损伤，接头强度效率低，只有25%60%，使用寿命短，并且接头通过滚筒表面时，对滚筒表面有损害，常用于短距或移动式带式输送机上。织物层芯输送带常采用的机械接头形式有胶接活页式，铆钉固定的夹板式和钩状卡子式，但钢丝绳芯输送带一般不采用机械接头方式。(2)硫化（塑化）接头硫化（塑化）接头是一种不可拆卸的接头形式。它具有承受拉力大，使用寿命长，对滚筒表面不产生损害，接头效率高达60%95%的优点，但存在接头工艺复杂的缺点。对于分层织物层芯输送带在硫化前，将其端部按帆布层数切成阶梯状，如下图4-1所示：图4-1 分层织物层芯输送带的硫化接头然后将两个端头相互很好的粘合，用专用的硫化设备加压加热并保持一定的时间即可完成。其强度为原来强度的(i-1)/i3100%。其中i为帆布层数。8.2 拉紧装置8.2.1 拉紧装置的作用拉紧装置的作用是：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。8.2.2张紧装置在使用中应满足的要求.布置输送机正常运行时，输送带在驱动滚筒的奔离点具有一定的恒张力，以防输送带打滑。.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）。.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）。.补偿输送带的塑性伸长和过渡工况下弹性伸缩的变化。.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。 8.2.3 拉紧装置在过渡工况下的工作特点(1) 为使输送带分离点张力保持恒定，一般情况下需用“理想”的拉紧装置，这种拉紧装置应能以很大的、按规律变化的速度移动。除了由于要在相当大的速度下保持张力恒定所引起的困难以外，还需知道速度的变化规律。拉紧装置的运动，在很大程度上与输送机质量对驱动装置拆算质量的比值有关。随着此比值的减少拉紧装置的移动速度也减小。（2）拉紧装置的移动速度随着输送机启动时间增长而减小。（3）对于固定拉紧装置的输送机，输送带分离点必须有很大的预紧力，以防止启动时输送带打滑。（4）对于大功率输送机，应延长启动过程，以便降低动载荷并改善拉紧装置的工况（减少行程及其电动机功率）。8.2.4 拉紧装置布置时应遵循的原则带式输送机拉紧装置的位置的合理布置，对输送机正常运转、启动和制动，以及拉紧装置的设计、性能及成本的影响都十分大，一般情况下拉紧装置的布置应遵循以下原则：.为降低拉紧装置的成本，使其张紧力最小，一般张紧装置尽可能布置在输送带张力最小处。.长运距水平输送机和坡度在5以下的倾斜输送机，拉紧装置一般布置在驱动滚筒的空载侧（张力最小处）。.距离较短的输送机和坡度在6以上的倾斜输送机拉紧装置一般布置在输送机机尾，并尽可能将输送机局部滚筒作拉紧滚筒。.拉紧装置的布置位置还要考虑输送机的具体安装布置形式，使拉紧装置便于安装、维护。8.2.5 拉紧装置的种类及特点（1）.螺旋式拉紧装置 螺旋式拉紧装置如图所示，拉紧滚筒的轴承座安装在带有螺母的滑动架上，滑动架可在尾架的导轨上移动。它利用人力旋转螺杆来调节输送带的张力。螺旋式拉紧装置的结构简单紧凑，但是拉紧力的大小不易掌握，工作过程中不能保持恒定。一般用于机长小于100m，功率较小的输送机上，可按机长的选取拉紧行程。螺旋式拉紧装置1螺杆 2滚筒 3机架 4可移动的滚筒轴承座根据系列，其拉紧行程分为500、800、1000三种，许用的最大拉紧力见表螺旋拉紧装置的最大拉紧力带宽（mm）500650800100012001400最大拉紧力（kN）91624385475（2）.垂直式拉紧装置 垂直式拉紧装置是利用重锤重力，使拉紧滚筒沿垂直导轨移动产生拉紧力。它能保证输送带在各种运动状态下有恒定的牵引力，可以自动补偿输送带的伸长，适用于长距离固定式带式输送机。其缺点是需要有足够的空间放置拉紧滚筒、重锤和要保证拉紧所需要的行程，因此在空间受限的条件下无法使用。垂直重锤式拉紧装置，其结构简图如下所示： 垂直重锤式拉紧装置1、2-导向滚筒 3-导轨 4-滑架5-重锤 6-拉紧滚筒（3）.钢绳绞筒式拉紧装置利用钢绳缠绕在绞筒上，将输送带拉紧。一般绞筒都是经过蜗轮减速器来带动。这种方式在带式输送机上广泛使用。8.2.6 拉紧装置的选型 本次设计中所选用的为小车重锤式拉紧装置 小车重锤式拉紧装置结构原理如图所示，其拉紧滚筒固定在小车上，通过重锤的重力牵引小车，从而达到张紧输送带的作用。它的结构也较简单，可保持恒定的拉紧力，其大小决定于重锤的重量。小车重锤式拉紧装置外形尺寸大、占地多、质量大，适用于长度、功率较大的输送机，尤其是倾斜输送机上。小车重锤式张紧装置1重锤 2小车 3滑轮组 4绞车8.2机架与中间架机架式支承滚筒及承受输送带张力的装置，中间架作为输送机架的一部分，输送机架的选型即决定了中间架的型式。输送机的机架随输送机类型的不同而不同，有落地式和吊挂式，而落地式又有钢架落地式和绳架落地式，吊挂式有钢架调挂式和绳架吊挂式等种类。本皮带运输机是属于DT型固定式，选用钢架落地式机架。中间架用于安装托辊。标准长度为6000mm，非标准长度为30006000mm及凸凹弧段中间架；支腿有I型(无斜撑)、H型(有斜撑)两种。中间架和中间架支腿全部采用螺栓联接，便于运输和安装。由于考虑到实际工作环境的不同，为方便使用，本设计采用钢架落地式。其特点为：中间架为螺栓联接的快速拆装支架，它由钢架、H型支架、下托辊、和挂钩式槽形托辊组成，是机器的非固定部分，钢架作为可拆卸的机身，用弹性柱销架设在H型支架的管座中。柱销固装在钢架上，只是打入的位置适当转动钢架，就能方便地从座中抽出或放入。 图为中间架的结构形式槽形托辊轴的两端加工成矩形，这样就可以把单个滚筒放进机架中，即可以定位又可以起到固定轴的作用。因为皮带运输机的滚筒很多，损坏的也经常，当辊子需要维修时，就可以快速取下，以便于维修和更换，对运输很小，提高了工作效率。这就是快速拆装的特点。该种机架机身机构简单，节省钢材，安装、拆卸方便，不易跑偏等特点。8.3 卸料装置带式输送机可以在末端卸料，也可在中间卸料，前者不需专门的卸料装置，后者可以采用卸载挡板或卸载小车。卸载挡板（犁形卸料器）为平直挡板或V形挡板，适用于平皮带输送机，可用来卸件货，也可在一侧或两侧卸货。卸载挡板的结构十分简单，但对输送带的磨损比较厉害，还会增加带条运行阻力，因此对较长的输送带，特别是输送块度大、磨损性大的物料时不宜采用。为了使卸料挡板能够正常地工作，必须正确的选择它对于带条纵向轴线的倾角。卸料小车装设在长皮带机的水平区段上，由小车车架、两个滚筒和两个跨在皮带机两侧的导向槽组成。卸料小车可沿导轨在皮带机长度方向移动，因此，卸料小车适用于散粒物料在皮带机输送中途的各个卸载点上卸料，物料从卸载小车的上滚筒抛出经导向槽由皮带机的一侧或两侧卸下。为引导物料流卸载方向和减少粉尘飞扬，在卸料滚筒或卸料小车处要加设罩盖。为使罩盖内表面不受物流过大的冲击，其形状应根据物流抛出的轨迹制作，首先应找出物料与绕在滚筒上的输送带表面的分离点。卸料小车1车架 2、3导向滚筒 4导料漏斗8.4 清 扫 装 置输送机在运转过程中，不可避免的有部分颗粒和粉料粘在输送带表面，通过卸料装置后不能完全卸净，表面粘有物料的输送带工作面通过下托辊或改向滚筒时，由于物料的积聚而使其直径增大，加剧托辊和输送带的磨损，引起输送带跑偏。而且，不断掉落的物料还污染了场地环境。因此，清扫粘结在输送带表面的物料，对于提高输送带的寿命和保证输送带的正常工作具有重要意义。常用的清扫装置是弹簧刮板清扫器，如图 所示： 弹簧清扫器 1刮板 2弹簧弹簧清扫器一般装在头部滚筒的头部滚筒的下方，使输送带进入无载分支前，先将大部分黏附物清扫掉。弹簧压力的大小根据不同物料的粘性进行调节，同时保证弹簧的工作行程为20mm。橡胶合金清扫器是一种新型清扫装置，其结构如下图 H型清扫器 3清扫板 4金属连板 5缓冲器 6调整杆 7调整螺栓 8支架 9轴杆它由清扫板3，金属连板4，橡胶缓冲器5，调整杆6，调节螺栓7，支架8及轴杆9组成。当调节调整螺栓7时，使调整杆逆时针旋转，通过轴杆带动清扫板转动并紧贴在输送带上产生一定的压力。这种清扫器的优点是： （1）刮板与输送带摩擦面积小，减少对输送带的磨损，提高了输送带的使用寿命。（2） 清扫板上镶有耐磨硬质合金，寿命长。（3） 清扫器是由数块清扫板组成，如若输送带表面局部黏附的黏结物没被清扫掉时，清扫板跳动不影响其他清扫板工作。橡胶清扫器有H型和P型两种，可以分别安装在输送机的不同位置上构成复式清扫装置，所以清扫效果好。对于长距离的带式输送机，近年来出现了输送带翻转清扫法。输送带无载分支在离开头部滚筒后旋转，在进入尾部滚筒之前再往回旋转，恢复原状。采取输送带翻转清扫法能避免弄脏托辊和沿输送机线路撤落黏结物，减轻输送带和托辊的磨损，使下托辊的使用寿命大约增加一倍左右，减少输送带运行阻力，传动功率也相应减少。 此外，在靠近机尾换向滚筒处也安装清扫装置，一般为犁形清扫器，使刮板紧贴输送带的内表面（即回空股输送带的上表面）。清扫装置对双滚筒尤为重要。因为输送带装煤的上表面要与传动滚筒接触，若清扫不净，会使输送带受到损坏或由于煤粉杂质粘结滚筒表面，使输送带过快磨损，对于钢芯绳带则会使钢绳芯断丝。在多电机传动的输送带上，若清扫不净造成两个传动滚筒直径的差异，从而可能造成电机功率分配不均，甚至发生事故。 因为本设计的输送机功率不是太大，距离也不是很远，故采用弹簧清扫装置，其结构如上图 8.5 头部漏斗头部漏斗用于导料、控制料流方向的装置。也可起防尘作用。(1) 本系列漏斗有普通型和调节挡板型(3型)两种。其中普通型又可分为不带衬板(1型)和带衬板(2型)两种。带速范围：25ms(1型)，315ms(2型)，调节挡板式带速范围165ms；2型漏斗在水平运输时可达4ms。(2) 订货时要注明清扫器的类型(重锤式或HP型刮板式等)，以便确定漏斗上清扫器的安装孔。(3) 选用本系列漏斗时，设计者还应根据输送机之间的搭接高度设计漏斗与导料槽之间的联接段。8.6 电气及安全保护装置 安全保护装置是在输送机工作中出现故障能进行监测和报警的设备，可使输送机系统安全生产，正常运行，预防机械部分的损坏，保护操作人员的安全。此外，还便于集中控制和提高自动化水平。(1) 电气及安全保护装置的设计、制造、运输及使用等要求，应符合有关国家标准或专业标准要求，如IEC439低压开关设备和控制装置；GB4720装有低压电器的电控设备；GB3797装有电子器件的电控设备。(2) 电气设备的保护：主回路要求有电压、电流仪表指示器，并有断路、短路、过流(过载)、缺相、接地等项保护及声、光报警指示，指示器应灵敏、可靠。(3) 安全保护和监测；应根据输送机输送工艺要求及系统或单机的工况进行选择，常用的保护和监测装置如下：a输送带跑偏监测：一般安装在输送机头部、尾部、中间及需要监测的点，轻度跑偏量达5带宽时发出信号并报警，重度跑偏量达l 0带宽时延时动作，报警、正常停机。b打滑监测：用于监视传动滚筒和输送带之间的线速度之差，并能报警、自动张紧输送带或正常停机。c超速监测：用于下运或下运工况，当带速达到规定带速的l15l25时报警并紧急停机。d沿线紧急停机用拉绳开关，沿输送机全长在机架的两侧每隔60m各安装组开关，动作后自锁、报警、停机。e其他料仓堵塞信号、纵向撕裂信号及拉紧、制动信号、测温信号等，可根据需要进行选择。 第九章 安装运转与维护9.1安装要求（1）机头、机身、机尾的中心线应为一条直线。（2）机头和机尾的滚筒、托辊的位置必需与输送机的中心线垂直。（3)胶带接头处对皮带中心线的不垂直度误差为1/500.（4）中间架的纵梁应能从机身上方便的拆下或装上，挂钩移动要求灵活无阻。（5）所有支架在安装时应基本保持水平。（6）传动滚筒轴心线与减速器低速轴心线间不同心度误差为0.5mm。9.2调整（1）胶带跑偏调整输送机在工作过程中出现胶带跑偏，此时可以调整的部位为：卸载滚筒、胶带拉紧滚筒等。调节的方法应根据胶带运行方向和跑偏方向确定。调整机尾滚筒和托辊的一般原则是：在机尾滚筒处胶带往哪边偏就拉紧哪边，在托辊处胶带往哪边跑就在那边将托辊朝胶带运行的方向移动一个距离。调整时，各部位应相互配合，边调边试。 （2）液力联轴器充油量的调整 双电机驱动时，为了保证电动机实际功率的分配接近设计值，必须通过试运转来调节并确定合理的充油量。合理的充油量应满足以下两个要求，即两台电机实际功率（或电流）接近额定功率（或额定电流）之比值以及液力联轴器在额定载荷下的滑差不大于5。9.3运转与维护（1）输送机必须保持清洁，电动机、液力；联轴器和减速器应具有良好的散热条件，周围煤粉应及时清理。（2）应尽量避免短时间内的频繁起动，正常情况下应空载起动。双电机驱动时，可顺序起动，也可同时起动。（3）每班工作前必须仔细检查液力联轴器有无漏油，定期检查液力联轴器的充油量，不足时应按规定及时补足。工作中，液力联轴器的护罩严禁取下。（4）定期检修托辊，密封圈内必须涂满润滑脂，转动不灵的托辊应立即更换。（5）不允许胶带和主动滚筒之间有打滑现象，发现胶带松弛应立即张紧胶带。（6）发现胶带跑偏应立即调整，不允许产生磨胶带边缘的现象。（7）经常检查胶带接头，发现损坏应及时更换。（8）经常检查清扫装置的工作状况，经清扫后的胶带以及主动滚筒表面不允许粘附碎煤或煤粉。（9）装载点应保证货载装载胶带中，不允许较大高度内直接装载，以防砸上胶带。10 结论经过一个多月的努力，毕业设计终于结束了。在此设计过程中，我们小组遇到了这样或那样的问题或困难，但是我们经过讨论，特别是老师的指点，多次深入工厂，并向工厂师父请教，逐步将一个个问题弄懂、解决。这虽然只是一次小小的毕业设计，但它所体现的、凝聚的是集体的智慧和力量。通过此次设计，我受益匪浅：我在各个方面有了很好的锻炼，设计和实践动手解决能力有了很大程度的提高，理论联系实际的意识进一步增强。皮带输送机是现实生活中普遍使用的设备，其设计具有很强现实意，它是国民经济发展所需要的应用的极为广泛的设备。在设计输送机时，需要考虑各个方面的问题：比如总体方案的设计、主要参数的计算、校核及各个部分的组成零件的选取、尺寸设计等，这些都需要我们查阅很多的手册和资料，深入生产现场，并要求经行详细的计算，反复的校核、选取，直至达到要求。毕业设计要求的图纸几乎都是采用CAD绘制，说明书用word按照严格的要求编辑打印，这对我们来说是一大考验，因为我们之前没有学过CAD，word也不是很熟练，所以这就需要我们下功夫去好好学习CAD和word，无形中我们的计算机水平（CAD和word）又有了一定的提高，给我们提供了一次锻炼的机会，因为现在制图大都采用电脑。由于本人水平有限，设计中难免存在没有考虑或欠缺、不成熟的问题，请老师们批评指正，在此深表感谢！ 11 致谢本次设计能够顺利完成，首先要感谢指导老师韩老师！本次设计，除了自己的努力，还与老师的指导和其它同学的帮组以及工厂师傅的指点是分不开的，在此表示诚挚的谢意！从设计开始，指导老师对我们都很关心，他带领我们深入设备厂进行实地指导，向我们详细讲解设计实物的各个部分，耐心、细致地回答我们的提问，在以后的设计过程中，他也时常询问我们的进展情况以及遇到的问题，最大限度地帮助我们。对于我们设计中不足或缺点，指导我们进行修改。当我们遇到设计问题时
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