带式输送机设计.docVIP

前言运输工作是采掘生产中的重要组成部分。地下矿山运输工作的主要任务是把采掘工作面的矿岩运送到地面上，然后在把矿石运送到选矿厂或卸载站，费石运送到废石厂。此外，还将生产所需的各类器材、设备运往工作面或其他场地。当运距较远时，运送工作一旦中断，整个矿山生产也就停止了。矿山运输是矿山生产中的重要环节，正确的选择和配置运输设备，合理的组织运输工作对矿床的开采具有重要的意义。皮带式输送机是一个非常简便的输送设备,它是於西元1800年开始萌芽,於1860年代开始被慢慢的被使用,刚开始时它的滚轮是铸造出来的实心圆筒,因为笨重又耗电, 所以乏人问津,直到1890年左右,它的滚轮改为空心圆筒,皮带式输送机才展现出其实力. 皮带式输送机系借摩擦来传动,在传动过程中,多少会发生滑动现象,所以需要严谨的回转比,现今的皮带式输送机,它的速度快,容量大,电力省,高度节省能源,可以输送大量的物料或原料,而且输送能可大可小,信赖度又高,安全可靠等优点,而目前逐渐朝靠电脑自动化控制的方向迈进,这是因为电脑自动化控制以免可以减少人为的操作失误;虽然皮带式输送机的构造简单,但是安装皮带时如无法正确的安装在主动轴以及从动轴的中心线上,则会导致皮带发生偏移或松脱,进而导致皮带摩损, 降低皮带之使用寿命. 虽然皮带式输送机有一小部分的缺点,但是它的优点很多,所以至今仍然被大家所广泛的使用在业界,它被称为输送带之王. 1 绪论1.1 带式输送机发展趋势为了适应高产高效集约化生产的需要，带式输送机的输送能力要加大。长距离、高带速、大运量、大功率是今后发展的必然趋势，也是高产高效矿井运输技术的发展方向。在今后的10a内输送量要提高到30004000 t/h，还速提高至46m/s，输送长度对于可伸缩带式输送机要达到3000m。对于钢绳芯强力带式输送机需加长至5000m以上，单机驱动功率要求达到10001500 kW，输送带抗拉强度达到6000 N/mm（钢绳芯）和2500 N/mm（钢绳芯）。尤其是煤矿井下顺槽可伸缩输送技术的发展，随着高产高效工作面的出现及煤炭科技的不断发展，原有的可伸缩带式输送机，无论是主参数，还是运行性能都难以适应高产高效工作面的要求，煤矿现场急需主参数更大、技术更先进、性能更可靠的长距离、大运量、大功率顺槽可伸缩带式输送机，以提高我国带式输送机技术的设计水平，填补国内空白，接近并赶上国际先进工业国的技术水平。其包含7个方面的关键技术： （1）带式输送机动态分析与监控技术；（2）软起动与功率平衡技术；（3）中间驱动技术；（4）自动张紧技术；（5）新型高寿命高速托辊技术；（6）快速自移机尾技术；（7）高效储带技术。1.1.1 提高元部件性能和可靠性 设备开机率的高与低主要取决于元部件的性能和可靠性。除了进一步完善和提高现有元部件的性能和可靠性，还要不断地开发研究新的技术和元部件，如高性能可控软起动技术、动态分析与监控技术、高效贮带装置、快速自移机尾、高速托辊等，使带式输送机的性能得到进一步的提高。1.1.2 扩大功能，一机多用化 拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用，使其发挥最大的经济效益。开发特殊型带式输送机，如弯曲带式输送机、大倾角或垂直提升输送机等。1.2 带式输送机国内外的发展情况及差距1.2.1 国外带式输送机技术的现状 国外带式输送机技术的发展很快，其主要表现在2个方面：一方面带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型；另一方面是带式输送机本身的技术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型带式输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用于了带式输送机动态分析与监控技术，提高了带式输送机的运行性能和可靠性。目前，在煤矿井下使用的带式输送机已达到表1所示的主要技术指标，其关键技术与装备有以下几个特点： （1）设备大型化。其主要技术参数与装备均向着大型化发展，以满足年产300500万t以上高产高效集约化生产的需要。 （2）应用动态分析技术和机电一体化、计算机监控等高新技术，采用大功率软起动与自动张紧技术，对输送机进行动态监测与监控，大大地降低了输送带的动张力，设备运行性能好，运输效率高。 （3）采用多机驱动与中间驱动及其功率平衡、输送机变向运行等技术，使输送机单机运行长度在理论上已有受限制，并确保了输送系统设备的通用性、互换性及其单元驱动的可靠性。 （4）新型、高可靠性关键元部件技术。如包含CST等在内的各种先进的大功率驱动装置与调速装置、高寿命高速托辊、自清式滚筒装置、高效贮带装置、快速自移机尾等。如英国FSW生产的FSW1200/（23）400（600）工作面顺槽带式输送机就采用了液粘差速或变频调速装置，运输能力达3000 t/h以上，它的机尾与新型转载机（如美国久益公司生产的S500E）配套，可随工作面推移而自动快速自移、人工作业少、生产效率高。表1-1 国外带式输送机的主要技术标Table 1-1 overseas belt type conveyers major techniquesign国外300500万t/a高产高效矿井主参数顺槽可伸缩带式输送机大巷与斜井固定式强力带式输送机运距/m200030003000带速/m.s-1 3.5445，最高达8输送量/t.h-12500300030004000驱动总功率/kW1200200015003000，最大达101001.2.2 国内带式输送机技术的现状我国生产制造的带式输送机的品种、类型较多。在“八五”期间，通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，带式输送机的技术水平有了很大提高，煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内空白，并对带式输送机的关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软起动和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置，驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器。1.2.3 国内外带式输送机技术的差距1.输送机的关键核心技术上的差距带式输送机动态分析与监测技术 长距离、大功率带式输送机的技术关键是动态设计与监测。它是制约大型带式输送机发展的核心技术。目前我国用刚性理论来分析研究带式输送机并制订计算方法和设计规范，设计中对输送带使用了很高的安全系数(一般取n=10左右)，与实际情况相差较远。实际上输送带是粘弹性体，长距离带式输送机其输送带对驱动装置的起、制动力的动态响应是一个非常复杂的过程，而不能简单地用刚体力学来解释和计算。已开发了带式输送机动态设计方法和应用软件，在大型输送机上对输送机的动张力进行动态分析与动态监测，降低输送带的安全系数，大大延长使用寿命，确保了输送机运行的可靠性，从而使大型带式输送机的设计达到了最高水平(输送带安全系数n=56)，并使输送机的设备成本尤其是输送带成本大为降低。2.技术性能上差距 技术性能上差距我国带式输送机的主要性能与参数已不能满足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、高效储带与张紧装置等与国外有着很大差距。(1)装机功率 我国工作面顺槽可伸缩带式输送机最大装机功率为4250 kW，国外产品可达4970 kW，国产带式输送机的装机功率约为国外产品的30%40%，固定带式输送机的装机功率相差更大。 (2)运输能力 我国带式输送机最大运量为3000 t/h，国外已达5500 t/(3)最大输送带宽度 我国带式输送机为1.4m，国外最大为1.83 m。(4)带速由于受托辊转速的限制，我国带式输送机带速为4m/s，国外为5m/s以上。(5)工作面顺槽运输长度 我国为3 km，国外为7.3 km。(6)自移机尾 随着高产高效工作面的不断出现，要求顺槽可伸缩带式输送机机尾随着工作面的快速推进而快速自移。1.3 带式输送机的特性皮带式输送机最重要以及不可或缺的重要原件,是皮带,驱动轮轴,张力轮轴,连轴器,减速机以及马达,透过减速机把马达转速降至我们所需要的转速,透过连轴器连接驱动轮轴以及减速机,带动皮带运转,张力轮轴压一力於皮上使其紧绷,可以输送物料. 皮带式输送机它能够被称为输送机中的王者, 是因为它除了包括了所有输送机的优点之外还可以容忍间歇性1.25倍的过载,又不受轴间距离影响.皮带式输送机发展至今约200年,但由於从前皮带以及滚筒的制作技术不佳,造成了皮带式输送机既笨重又耗电,而导致无人问津,在1890年以后, 皮带式输送机它的速度快,电量省,安全可靠等优点相继出现, 皮带式输送机才被大家所广泛的使用,现今的走向是朝由电脑控制的自动化工程,所以皮带式输送机的前途,就像是一盏明灯,照亮了一些须需要使用到简单式输送机的地方. 带式输送机经过两个多世纪的发展，已被电力、冶金、煤炭、化工、矿山等各行各业广泛采用。特别是第二次工业革命带来了新材料、新技术的采用，使带式输送机的发展步入了一个新纪元。当今，无论从输送量、运距、经济效益等各方面来衡量，它已经可以同火车、汽车运输相抗衡，成为三足鼎立局面，并成为各国争先发展的行业。它具有一下特点： (1)结构简单。带式输送机的结构由传动滚筒、改向滚筒、托辊或无辊式部件、驱动装置、输送带等几大件组成，仅有十多种部件，能进行标准化生产，并可按需要进行组合装配、结构十分简单。 (2)输送物料范围广泛。带式输送机的输送带具有抗磨、耐酸碱、耐油、阻燃等各种性能，并耐高、低温，可按需要进行制造，因而能输送各种散料、块料、化学品、生熟料和混凝土。 (3)输送量大。运量可从每小时几公斤到几千吨，而且是连续不间断运送，这是火车、汽车运输望尘莫及的。 (4)运距长。单机长度可达十几公里一条，在国外已十分普及，中间无需任何转载点。德国单机60公里一条已经出现。越野的带式输送机常使用中间摩擦驱动方式，使输送长度不受输送带强度的限制。2 带式输送机的主要部件的设计 设计的原始数据和工作条件:输送物料为矿石，粒度0-60mm，矿石堆积密度=20；输送量Q=800t/h；工作环境温度正常，风尘不多；输送长度40000mm；倾角=10。通用带式输送机工作原理如图2-1所示。输送带6经头部传动滚筒4和尾部拉紧装置的滚筒10，形成一个无极的环形封闭带。输送带上分支（有载分支）支承在槽型托辊（上托辊）7上，下分支（五载分支）支承在平托辊（下托辊）14上，拉紧装置给输送带以保证正常运转所需的张力。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出，利用专门的卸载装置也可以在输送机中部任意点卸载。图2-1带式输送机总体结构简图Figure 2-1 belt conveyer gross structure diagram图中各部件名称如下：1.头部漏斗2.头架3.头部清扫器4.传动滚筒5.安全保护装置6.输送带7.承载托辊8.缓冲托辊9.倒料槽10.改向滚筒11.拉紧装置12.尾架13.空段清扫器14.回程托辊15.中间架16.电动机17.液力耦合器18.制动器19.减速器20.联轴器2.1 输送带的结构选择2.1.1 带速的确定带速也是输送机的重要参数，带速的大小对带式输送机的尺寸、自重、制造和工作的平稳性都有很大影响。实践证明，带速很高的窄带，有时运行不够平稳，容易跑偏，侧向摆动较大，所以窄带不宜采用过高的速度。因此，设计带式输送机时，要从生产条件和实际情况出发来选择带速。选择带速时可参考表3-1来选。2-1带速推荐值 m/s ；2-1 belt fast recommendation value m/s;物料种类带宽 B/mm4005006508001000120014001600粉状及颗粒状物料1.251.62.02.52.54.03.154.0中小块度物料1.251.61.62.02.02.52.53.15大块物料1.62.02.02.5干燥易起灰的粉状物料0.80.81.01.0根据粒度为中小块度，估计带宽为600mm所以采用带速为V=2m/s。2.1.2 胶带宽度的选择根据给定的生产率，求出物料断面积A，然后查表2-4出对应的带宽B。按输送机的倾角=10查图1-1得=0.96，物料的最大断面积为 （2-1）式中 Q输送量；矿石堆积密度；V带速；Cp系数。在满足原属生产率A的条件下的最小输送宽度 （2-2）式中 K托辊断面系数，由表2-2；V带速；C倾角系数，由2-3。表2-2 货载断面系数表;Table 2-2 payload cross sections are the mathematical table;/度1020253035K槽形316385422458466平形67135172209247表2-3输送机倾角系数表;Table 2-3 conveyer inclination angles are the mathematical table;/度0 78151620C1.00.950.90.90.8按物料粒度校核带宽 （2-3）式中 最大运输粒度；选用带宽为600mm，i=4的普通胶带。表2-4槽形托辊组上的物料最大堆积截面积A/;Table 2-4 grooved supporting roller groups material biggest stack cross-sectional area A/;带宽/mm动堆积角槽角 20253035404560001020300.02790.04050.05350.06710.03440.04660.05910.07220.04020.05180.06380.07630.04540.05640.06780.07980.50000.06030.07100.08220.05400.06360.07360.084080001020300.04780.06740.08760.01090.05820.07710.09660.1770.06770.08570.1040.1240.07630.09330.1110.1290.08380.9980.1160.1340.8980.1050.1200.1362.1.3 胶带运行阻力计数为了确定输送机胶带个点的张力数值，必须计算胶带的运行阻力，它包括直线段运行阻力、曲线段运行阻力以及装载、卸载和其他辅助装置所产生的局部阻力。1.有载分支 (2-4) =(111+11.98+11.7)9.80.03+(111+11.98)9.83.5 =4257 (N)物料每米质量 ：； (2-5)胶带每米长度质量：由表1-5得； (2-6)上托辊每米长质量： (2-7)下部托辊每米长质量： (2-8)表2-5 普通橡胶输送带的规格;Table 2-5 ordinary rubber conveyor belts specification;帆布成数I上胶+下胶厚度/mm带宽 B500600800100012001400每米质量/kg33.0+1.54.5+1.56.0+1.55.025.886.7443.0+1.54.5+1.56.0+1.55.826.687.557.578.709.829.3110.7012.1053.0+1.54.5+1.56.0+1.58.629.7310.8710.6011.9813.3813.2514.9816.7115.9017.9520.051.无载分支阻力 （2-9）=（11.98+4.8）9.8400.02-11989.8=188式中 由表2-6得：表2-6：托辊阻力系数;Table 2-6: Supporting roller friction coefficient;工作条件平行托辊0槽型托辊在室内工作，清洁、干燥、无磨损性尘土0.0180.02空气想、湿度、温度正常，有少量磨损性尘土0.0250.02在室外工作，有大量磨损性尘土，可能污染摩擦表面0.0350.041.局部阻力带式输送机在装料点、卸料点和清扫装置处所产生的阻力称局部阻力。加速阻力：在装料时，由于物料与胶带之间有相对运动，因而产生附加阻力。 (2-10)装料点导料侧板阻力：在装料点，物料与导料槽的固定侧壁之间存在着摩擦阻力，其大小决定于物料与导料槽侧壁接触的高度、导料槽长度、物料的测压系数等。 （2-11）式中 ； 。查表2-7得：表2-7：清扫器附加阻力值；Table 2-7: Cleaning additional resistance value;带宽B/mm800100012001400弹簧清扫器760154015401540空段清扫器1602002302602.1.4胶带张力计数算 （2-12） （2-13） （2-14） （2-15） （2-16） (2-17）根据胶带不打滑条件：；n=1.2； （2-18）将式（2-17）和（2-18）联立，则 （2-19）解得：;.表2-6橡胶输送带值：Table 2-6 rubber conveyor belt value:传动滚筒情况及值包角 180190200210220240360光面滚筒，环境潮湿 =0.21.871.942.012.092.152.313.51光面滚筒，环境干燥 =0.252.192.292.392.502.612.854.81胶面滚筒，环境潮湿=0.353.013.193.393.603.844.349.00胶面滚筒，环境干燥=0.43.513.764.044.354.643.3512.302.1.5 胶带悬垂带校核按垂度要求，有载分支最小张力 （2-20） 有载分支张力显然满足要求。2.1.6 胶带强度校核 （2-21）式中 m-安全系数，由表2-8得；带芯强度，织物芯胶带。表2-8胶带安全系数;Table 2-8 adhesive tape safety coefficients;帆布层数i3-45-89-12安全系数（m）硫化街头8910机械街头1011122.2 带式输送机驱动驱动装置是输送机的动力装置，驱动装置作为一个机组，由电动机、减速器、联轴器、传动滚筒等组成，有倾斜段的带式输送机还设有制动器和停止器。驱动装置按驱动滚筒的数目分为：单滚筒驱动、和双滚筒驱动及多滚筒驱动，每个滚筒可配置一台或两台电动机。2.2.1 电机的选择带式输送机的驱动装置常用鼠笼式电动机，它具有结构紧凑、工作可靠、线路实现自动化方便等优点。可是鼠笼式电动机与减速器之间采用刚性联轴器时，起动电流大，起动力矩无法控制，胶带产生动张力，引起胶带在滚筒上打滑，所以仅限于长度小于100-300m，驱动功率小于80-160km的输送机，电动机和减速器之间才能允许采用刚性联轴器。电动机功率的计算： (2-22)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Pd 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PN稍大电动机的所需功率Pd 。由上面计算可知电动机的所需功率为：Pd=14.8KW ,所以我们根据表2-9应选择电动机的同步转速为1500或1000 r/min ，功率为18.5KW 。表2-9Table 2-9方案号电动机的型号额定功率KW同步转速满载转速总传动比外伸轴径轴外伸长度1Y132M-47.51500144037.738802Y160M-4111500146025.138803Y180M-418.51500148023.545902.2.2 联轴器的选择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。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。新系列带式输送机功率在110kw以内的高速轴采用柱销联轴器或带制动轮的联轴器（配Y系列电动机）。2.2.3 减速箱的选择新系列YD75型带式输送机和现代大型带式输送机除了采用平行出轴减速箱以外，还采用垂直出轴减速箱。垂直出轴减速箱有整机结构紧凑、布置更加合理、降低工程造价等优点。综合本次设计的传动特点，本次设计所选用的减速器为圆柱齿轮减速器，采用二级圆柱齿轮减速器。其加工方便，效率高，成本较低。根据机械设计实用手则选用型号为ZQ250型减速器。型号为ZQ250型减速器的主要尺寸：高速轴轴径为38毫米，外伸轴长60毫米，低速轴轴径为55毫米，外伸轴长82毫米。2.3 滚筒的选择驱动滚筒的表面型式有钢制光面滚筒和包胶滚筒等，钢制光面滚筒主要缺点是表面摩擦系数小，所以一般用在周围环境湿度小的短距离输送机上。包胶滚筒的主要优点是表面摩擦系数大，适合于环境湿度大、运距长的输送机，包胶滚筒按其表面形状客分为光面包胶滚筒、人字形沟槽包胶滚筒和菱形包胶滚筒。2.3.1 驱动滚筒在带式输送机设计中，正确选择滚筒直径具有重要意义。由于滚筒的弯曲，胶带芯体疲劳的强度与滚筒的直径成反比，因此从胶带使用寿命这一点看，滚筒直径越大越有利。但是其他条件相同时，滚筒直径增大，将使它的质量以及整个驱动装置质量增大。因此，滚筒直径只要不大于为确保正常使用条件允许的数值即可。普通输送带各种帆布层数对应的滚筒直径见表2-10.表2-10 帆布层输送带用驱动滚筒直径;table 2-10 canvas level conveyor belt uses the head roll diameter;滚筒直径/mm500650800100012501400帆布层数硫化接头4567-89-1011-12机械接头567-89-1011-12-滚筒的长度要比输送带的宽度B大一些，一般取。 (2-23) =600+(100200) =800 mm为了使输送带绕经滚筒时能有自动对中的作用，可将滚筒表面制成腰鼓形，中部比两端凸起，但最小应大于4mm。 h=0.005 B (2-24) =0.005800 =4 mm式中 取h=5mm；B滚筒宽度，mm。为保证胶带在驱动滚筒上不打滑，其条件是： (2-25)=69891.94=13558 式中 胶带在驱动滚筒绕入点的最大张力（N）； 胶带在驱动滚筒绕出点的张力（N）; 胶带与滚筒间的摩擦系数； 胶带在驱动滚筒上的围包角（rad）； 驱动滚筒的附着系数。对于一台带式输送机，它的牵引力究竟有多大，与那些参数有关以及如何提高其牵引能力，这是我们设计和生产实践中必须遇到的问题。在双滚筒驱动时，除了考虑总牵引力的大小还要考虑牵引力在两个驱动滚筒上的分配。驱动装置所能传递的最大牵引力为: (2-26) =6989(1.94-1)=6569有公式可以看出，提高驱动装置牵引力的办法是：(1)增加拉紧力（出拉力）。增加出拉力可以使胶带在驱动滚筒绕出点的张力增加。在运转中由于胶带伸长，张力减小，造成牵引力下降时，可以利用拉紧装置适当增加初张力，从而增大，提高牵引力。(2)增加围包角。单滚筒驱动时围包角可达；双滚筒驱动围包角可增大到。单滚筒驱动牵引力满足不了要求时，可采用双滚筒驱动。(3)增加摩擦系数。采用人字形沟槽包胶驱动滚筒或菱形包胶驱动滚筒可使摩擦系数提高；另外滚筒表面在潮湿状态下工作，摩擦系数将降低，所以在带式输送机中，应尽量利用滚筒干燥状态表面，进行力的传递。有关研究结果表明：胶带与滚筒之间的单位压力，胶带弹性滑移速度、覆面胶和带芯的硬度等对摩擦系数也有影响。滚筒直径与表面压力的关系根据大量实验证明，驱动滚筒的摩擦系数与胶带和滚筒间的单位压力有关，在单位压力较大的区域内摩擦系数随着压力增大而减小，所以驱动滚筒的直径应按平均压力进行验算。 (2-27)式中 胶带与滚筒之间的平均压力：对于织物芯胶带推荐不大于0.4N/mm；对于钢绳芯带不大于0.7N/mm; 胶带在滚筒上的围包角（。）； P驱动滚筒牵引力（N）； B带宽（mm）； D驱动滚筒直径（mm）。2.3.2 改向滚筒 为了改变胶带的运动方向，需设置改向滚筒。改向滚筒有于平行或槽形带式输送机的无载分支上。改向滚筒直径一般取为 （2-28） =0.8500=400 mm （2-29） =0.6500=300 mm式中 尾部改向滚筒直径； 其他改向滚筒直径； 驱动滚筒直径。2.4 托辊和托辊组支承托辊的作用是：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；在有载分支形成槽型断面，可以增大运输量和防止物料向两侧撒漏。一台输送机托辊数量很多，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、运营费用等影响很大。所以对托辊的基本要求是：结构合理、经久耐用、转动阻力小；密封装置防尘性能和防水性能好，轴承保证良好的润滑；自重较轻，使用寿命不低于15000小时。托辊安用途不同可分为槽形托辊、平行托辊、调心托辊和缓冲托辊。按托辊的辊皮材料不同分钢托辊、塑料托辊等。钢托辊多为无缝钢管制造，这种托辊皮厚度不均匀，运行时产生附加动载荷，使胶带产生震动，同时使轴承及密封件过早损失，这种托辊速度不宜大于3.5m/s。国外采用焊接管代替无缝管，焊接管壁厚度均匀，适合高速运行的带式输送机。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。常见的托辊直径规格见表2-11。带式输送机有载分支最常用的是刚性的、定轴式的三节托辊组成的槽型托辊，它的槽角为。一般带式输送机槽角为30，如果槽角由20增大到 30，则在同样带宽条件下物料横断面积增大20%，运输量可提高30%。目前国内外还有采用大槽角的运输，如采用35、45的槽角。本次设计取30。表2-11带式输送机托辊直径规格;Table 2-11 belt type conveyer supporting roller diameter specification;托辊直径/mm输送带宽度/mm轴承型号89500 650 8002041081000 12003051331400 16004061591600 2000407带式输送机的无载分支常用平形托辊，如图3-3所示。对于距离单向运行的带式输送机，为了防止带条跑偏，经常采用V型托辊如图3-4所示。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害，经常采用缓冲托辊组如图2-2和2-1所示。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。国内外大量实际证明，迷宫式密封的防尘效果最好，阻力也小。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，锂基酯润滑的阻力最小，而且使用寿命长达5年。图2-1直托辊组Figure 2-1 Straight Roller Group图2-2缓冲托辊组Figure 2-2 Idler group buffer图2-3平形托辊Figure 2-3 Ping-shaped idler图2-4V型托辊Figure 2-4 V-idler在有载分支、尾部应各设置一组过度托辊，以减少头、尾过渡段胶带边缘的应力，从而减少胶带边缘的损坏。过度托辊的槽角为两种；段部滚筒中心线至过度托辊的距离一般不大于8001000mm。托辊间距的布置应保证胶带在托辊间所产生的挠度尽可能的小。胶带在托辊间的挠度值一般取为不超过托辊间距的2.5%带式输送机上托辊的间距列于表2-12.在装载处的上托辊间距应密集一些，一般去间距为300600mm，而且必须选用缓冲托辊。下托辊间距可取25003000mm，或取为上托辊的2倍。表2-12上托辊间距/mmTable 2-12 per supporting roller spacing /mm物料特性 宽度300400500650800100012001400散状物料堆积密度11500140013001200=1.0-2.01400130012001100=2.01300120011001000在有载分支头、尾部应各设置一组过渡托辊，以减少头、尾过渡段胶带边缘的应力，从而减少胶带边缘的损坏。过渡托辊的槽角为两种；端部滚筒中心线至过渡托辊的距离一般不大于8001000mm。带式输送机在运载过程中，经常出现胶带跑偏现象，即胶带运行中心线偏离输送机的纵向几何中心线。为了防止和克服胶带跑偏，常用的办法是采用不同形式的调心托辊，下分支每隔610组平行托辊放置一组调心托辊。2.5 制动装置对于倾斜输送物料的带式输送机，其平均倾角大小时，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和盘形制动器。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。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，逆转距离越长，因为对功率较大的输送机不宜采取。滚柱逆止器也是用于向上运输的带式输送机，在输送机正常工作时，滚柱在切口的最宽处，因此它不妨碍星轮的运转；当运输机停车时，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，输送机被制动。这种制动器制动迅速，平稳可靠，并且已系列化，可按减速器选配。液压电磁制动器对于向上或向下输送的带式输送机均可使用，动作迅速可靠，多用于大功率长距离钢丝芯式输送机及钢绳牵引带式输送机，安装在紧靠驱动机的高速轴上，为断电时停车和紧急刹车之用。盘形制动器利用液压油通过油缸推动闸瓦沿轴向压向制动盘，使其生产摩擦而制动。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带式输送机及钢绳牵引带式输送机，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。2.6 拉紧装置为了保证带式输送机能够正常运转，拉紧装置是必须不可少的装置之一。拉紧装置的作用是，保证胶带在驱动滚筒的绕出端有足够的张力，能使滚筒与胶带间产生必须的摩擦力，防止胶带打滑；保证输送各点胶带的张力不低于一定值，以限制胶带在各支承托辊间的垂度，避免引起散料和增加运动阻力；补偿胶带在运转过程中产生的塑性伸长和过渡工作情况下弹性伸长的变化。在带式输送机的设计中，选择合适的拉紧装置，确定合理的布置位置，是保证输送机正常运转、起动和制动时胶带在驱动滚筒上下打滑的必要条件。一般情况下，拉紧装置应布置在胶带张力最小处。对于长度在300m以上的水平（或坡度在5度以上的倾斜）输送机，拉紧装置在紧靠驱动滚筒的无载分支上；对于距离较短的输送机和坡度在5度以上的向上输送物料的输送机，拉紧装置多半设置在输送机尾部，并以尾部滚筒作为拉紧滚筒。常见的拉紧装置有以下几种：螺旋式拉紧装置，拉紧滚筒的轴承的轴承座安装在带有螺母的滑动架上，滑动架可在尾架可在尾架的导轨上移动。当旋转螺杆时，可使滑动架带动拉紧滚筒一同前进或后退，以调节胶带的张力。螺旋式拉紧装置结构简单，但是拉紧力的大小不易掌握，工作过程中拉紧力不能保持恒定，一般用于机长小于80m、功率较小的输送机。车式拉紧装置结构，其拉紧滚筒固定在小车上，通过重锤的重力牵引小车，从而达到张紧胶带的作用。这种拉紧装置的优点是拉紧力恒定，能自动补偿胶带的伸长，适用于长距离固定式输送机。垂直式拉紧装置，利用重锤重力可以使拉紧滚筒沿导轨移动产生拉紧力。它能保证胶带在各种运动状态下有恒定的牵引力，可以自动补偿胶带的伸长，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、重锤及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。2.7 清扫装置输送机在运转过程中，不可避免地有部分细块和粉料在胶带表面，通过卸料装置后不能完全卸净，表面粘有物料的胶带工作面通过下托辊或改向滚筒时，由于物料的积聚而使它的直径增大，加剧托辊和胶带的摩损，引起胶带跑偏。不断掉落的物料又污染了场地环境。因此，清扫粘结在胶带表面的物料，对于提高胶带的使用寿命和保证输送机的正常工作，具体重要意义。常用的清扫装置是弹簧刮板器，一般装在头部滚筒的下方，使胶带进入无载分支前，现将大部分粘附物清扫掉。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。它主要由清扫板、金属联板、橡胶缓冲器、调整杆、调节螺栓、支架及轴杆组成。清扫器的优点是：(1)刮板与胶带摩擦面积小，减少对胶带的磨损，提高了胶带的使用寿命。(2)清扫板上镶有耐磨硬质合金，寿命。(3)清扫器是有数块清扫板组成，如若胶带表面局部粘附的粘结物没清扫掉时，清扫板跳动不影响其他清扫板工作。胶带合金清扫器有H型和P型种，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。3 带式输送机运行中的主要问题带式输送机运转中经常出现的问题，主要是胶带跑偏及托辊转动不灵。3.1 胶带跑偏问题带式输送机在运转过程中，胶带运行中心线偏离输送机铺设的纵向几何中心线，称为胶带跑偏。经常跑偏会造成胶带侧边与机架碰撞摩擦，而损坏胶带，严重时将发生胶带脱离托辊，翻落或拉坏机架的事故，所以，在带式输送机的设计、制造和安装、运转工作中都要十分重视胶带跑偏问题。引起胶带跑偏的因素很多，归纳起来主要是胶带各部分受力不均造成的。产生受力不均匀的原因有：(1)胶带织物带芯的各层，各部位或钢丝绳芯各根钢丝绳在制造时的预应力不均匀，运转时就会产生各处松紧不同，受力不均匀。胶带接头不正，接口与胶带纵向中心线不垂直，也会在运行时受力不均匀而跑偏。(2)安装时滚筒及托辊轴线与输送机纵向中心线不垂直，使输送机在运行中受到横向推力而跑偏。因此，带式输送机安装的垂直度，要满足一定要求，特别注意不出现水平弯曲。(3)装载及清扫工作，也会改变胶带的受力状态。如发生偏载，或滚筒及托辊上粘矿粉，影响各处直径尺寸变化，都会使胶带各处受力不均匀而跑偏。为了防止和减少跑偏现象，除结构设计合理，制造安装质量优良，使用中注意装载对中，经常保持胶带及滚筒表面清洁外。还可采取前倾托辊，将槽型托辊组的侧托辊外端的前倾3度左右，或调整托辊、滚筒在机架上的安装方位，采取回转式调心托辊架等，都可防止和纠正胶带的跑偏现象。3.2 托辊运转问题带式输送机安装的托辊数量很大，各托辊的制造质量、运转性能，对输送机的总运行阻力，功率消耗的影响很大，从而对运输成本的影响也很大。托辊运转中往往出现转动不灵活的现象，严重是甚至不转动。这样托辊转动的阻力系数就由滚动阻力系数变为滑动阻力系数，其值增大10倍左右。其结果造成运动阻力增大，功率消耗增大；由于托辊转动不灵活，使托辊和胶带的磨损加剧，使用寿命降低。影响托辊转动灵活程度及使用寿命的因素很多，主要是托辊的结构、制造质量、密封、润滑及使用维护等。在使用中对托辊的运转情况应给以足够的重视，经常保持托辊的清洁，及时更换转动不灵活的托辊，合理选用润滑油脂。4 带式输送机电控原理图的设计异步电动机起、停、保护电气控制电路是广泛应用的，也是最基本的控制线路，如图所示。该线路能实现对电动机的起动，停止的自动控制，并且具有必要的保护，如短路保护、过载保护、零压保护。在图所示的电气控制线路中，三相交流异步电动机和由其拖动的机械运动系统为控制对象，通过由控制器、熔断器、热继电器和按钮所组成的控制装置对控制对象进行控制。控制装置根据生产工艺过程对控制对象所提出的基本要求实现其控制作用。（图所示为电气控制线路图）起动电动机，合上闸刀开关Qs，按下起动按钮SB2，接触器KM的吸引线圈得电，其主触点KM闭合，电动机起动。由于接触器的常开触点KM并联于起动按钮，而且这时已经闭合，因此当松手断开起动按钮后，吸引线圈KM通过其辅助常开触点可以继续保持通电，维持其吸合状态，故电动机不会停止。这个并联接于起动按钮的辅助常开触点通常称为自锁触点。此控制电路称为自锁电路，触点的自锁作用叫做“记忆功能”。使电动机停转：按停止按钮SB1，接触器KM的吸引线圈失电释放，所有KM常开触点断开。KM主触点断开，电动机失电停转；KM辅助触点断开，消除自锁电路，清除“记忆”。线路保护环节：短路保护短路时通过熔断器FU1或FU2的熔体熔断切断电路，使电动机立即停转；过载保护通过热继电器FR实现。当负载过载或电动机单相运行时，FR动作，其常闭触点将控制电路切断，KM吸引线圈失电，切断电动机主电路使电动机停转；零压保护通过接触器KM的自锁触点来实现。当电源电压消失（如停电），或者电源电压严重下降，使接触器KM由于铁心吸力消失或减小而释放，这时电动机停转并失去自锁。而电源电压又重新恢复时，要求电动机及其拖动的运动机构不能自行起动，以确保操作人员和设备的安全。由于电网停电后自锁触点KM的自锁已消除，所以不重新按起动按钮就不能起动。通过上述电路的分析可以看出：电器控制的基本方法是通过按钮发布命令信号；而由接触器执行对电路的控制；继电器则用以测量和反映控制过程中各个量的变化，例如热继电器反应被控制对象的温度变化，并在适当的时候发出控制信号使接触器实现对主电路的各种必要的控制。 5 带式输送机的安装及维护带式输送机的安装规范TJ231四