机械毕业设计（论文）-刘店矿下运带式输送机系统设计-PLC控制【全套图纸】.doc

山东科技大学学士学位论文摘 要带式输送机是输送能力最大的连续输送机械之一。其结构简单、运行平稳、运转可靠、能耗低、对环境污染小、便于集中控制和实现自动化、管理维护方便，在连续装载条件下可实现连续运输。本论文主要涉及了带式输送机的机械设计和电器原理设计部分。带式输送机的机械设计程序分两步，第一步是初步设计，主要是通过理论上的计算选出合适的输送机部件。其中包括输送带的类型和带宽选择、带式输送机线路初步设计、托滚及其间距的选择、滚筒的选择、拉紧装置的选择、电动机、减速器、液力耦合器、软制动器等选择；第二步是施工设计，主要根据初步设计选定的滚筒、托滚、驱动装置完成对已选部件的安装与布置图纸设计工作。最后，在机械设计的基础上，完成了对输送机的保护装置及其电器原理设计。电器控制主要通过可编程控制器实现（PLC）全套图纸，加153893706关键词：带式输送机，驱动装置，可编程控制器AbstractBelt conveyor is one of the continuous transmission machinery. It has the largest transmission capacity. Its structure is simple, smooth operation and functioning of reliable, and low consumption, pollution of small, easy centralized control and automation, management, maintenance of facilities for loading conditions can be achieved in successive transport. The paper dealt primarily with the mechanical design and electrical principles belt conveyor design.Belt conveyor mechanical design include two-step procedure, the first step is the preliminary design, mainly through theoretical calculations elected suitable carriers components. Including travel and the type of bandwidth selection, preliminary design belt conveyor lines, roll up their space options, roller choice, the tightening device use, electric motors, reducer, the fluid strength coupler，the soft brake option and so on; The second step is the construction design, based primarily on the preliminary design selected roller, roll up, driven devices have completed the installation of the components of the design and layout drawings. Finally, in the mechanical design basis for carriers I complete the design principles of the protection devices and appliances. Electrical control achieved primarily through programmable controller (PLC) Keywords: belt conveyor, driven devices, programmable controller目 录摘 要IAbstractII目 录III1 绪 论11.1 课题的提出和意义11.2 常用带式输送机简介21.3 带式输送机的工作原理51. 4下运带式输送机电动机运转工况分析71.5本课题研究的主要内容72 带式输送机的施工设计82.1 概 述82.2 设计基本要求82.2.1 毕业设计题目：刘店矿下运带式输送机系统设计82.2.2 设计原始资料82.3 带式输送机的初步设计82.3.1 带式输送机的类型82.3.2 输送带类型的确定92.3.3 输送线路初步设计112.3.4 输送带运行速度的选择:122.3.7 输送带张力计算192.3.8输送带强度校核222.3.9 计算滚筒牵引力与电动机功率222.3.10 滚筒的选型222.3.11 拉紧力与拉紧行程及拉紧装置的选择252.3.12 制动力矩计算292.3.13 KZP自冷盘式制动装置302.3.14 驱动装置及其布置362.3.15 清扫装置403 带式输送机电控设计423.1 控制装置的主要功能423.2 指令说明433.2.1 电控公用指令433.2.2自动控制指令443.2.3手动控制指令443.3 系统工作原理443.3.1自动工作方式443.3.2手动工作方式473.3.3信号与报警48参 考 文 献49致 谢 辞50附 录（英文翻译原文）5162山东科技大学学士学位论文1 绪 论带式输送机是输送能力最大的连续输送机械之一。其结构简单、运行平稳、运转可靠、能耗低、对环境污染小、便于集中控制和实现自动化、管理维护方便，在连续装载条件下可实现连续运输。它是运输成件货物与散装物料的理想工具，因此被广泛用于国民经济各部门。尤其在矿山用量最多、规格最大。 1.1 课题的提出和意义 随着生产的发展，沿倾斜向下运送物料，采用带式输送机的愈来愈多。尤其在煤矿井下，由于下运带式输送机在技术上和经济上对生产相对有优势，因此倍受关注。 利用带式输送机进行散状物料的水平及上运是一项比较成熟的技术，但长距离、大落差的下运带式输送机的设计及应用仍需要进一步完善。尤其井下用下运带式输送机技术，随着高产高效工作面的出现及煤炭科技的不断发展，以及国际互联网络化的实现，大大缩短了它的设计、开发、制造、销售的周期，使它更具有竞争力。下运带式输送机正朝着高速、重载、长距离方向发展。 下运带式输送机的基本组成部分与一般的带式输送机基本相同。机身的结构，按使用条件的需要，可以设计成固定式或可伸缩式、落地式或吊挂式。可伸缩式机身可以随上作面移动而伸长或缩短，因而被广泛应用于煤矿井下上作面运输。带式输送机向下运送物料时，其驱动电动机的运行工况有别于一般的带式输送机。由于运转上的需要，在运行方式上有特点，控制上有特殊要求。下运带式输送机的制动装置及其控制技术尤为关键。若制动装置设计的不合理，很容易发生飞车韦故，从而造成断带、撕带等韦故，给生产带来极大危害。因此，研制一种具有一定先进性、.IJ靠性、适应性和高效性的下运带式输送机己成为煤机市场的一种迫切需求。 1.2 常用带式输送机简介带式输送机的种类很多，常用的主要有以下几种：（一）通用带式输送机（DT） 通用带式输送机是一种固定式带式输送机。其特点式托辊安装在固定的机架上，由型钢做成的机架固定在底板或地基上，整个机身成刚性结构。因此，它广泛用于要求设备服务年限长，地基平整稳定的场合。例如，煤矿地面生产系统、洗煤厂、井下主要运输大巷、港口、发电厂等生长地点。该种输送机应用十分普遍，现已形成系列产品如TD62、TD75、DT等。 （二）钢绳芯带式输送机 钢绳芯带式输送机在结构形式上相同于通用带式输送机，只是输送带由织物芯带改为钢丝绳芯带。因此，它是一种强力型带式输送机，具有输送距离长、运输能力大、运行速度高、输送带成槽性好和寿命长等优点。但其最大缺点是因钢绳芯输送带的芯体无横丝，故横向强度低易造成纵向撕裂。在大型矿井的主要平巷、斜井和地面生产系统往往会遇到大运量、长距离情况，如果采用普通型带式输送机运输，由于受到输送带强度的限制而只能采用多台串联运行方式，这就造成了设备数量多，物料转载次数多，因而带来设备投资高，运转效率低，事故率升高，粉媒比重上升以及维护人员增多等后果。采用钢绳芯带式输送机可以有效地解决这类问题。该种带式输送机已经定型成DX系列。（三）吊挂式带式输送机 吊挂式带式输送机是一种将其机架用钢丝绳或铁链吊挂在顶板上的带式输送机。机架可以采用钢丝绳或型钢材，托辊组可以是铰接或固定支承。它通常用于底板或地基起伏不稳定，服务时间较短的场合。如煤矿井下采区上、下山，顺槽和集中运输巷。（四）可伸缩带式输送机 可伸缩带式输送机的输送长度可以根据工作的需要随时缩短或加长。这是为满足煤矿井下综采工作面顺槽输送要求而设计的。（五）移动带式输送机（DY）移动带式输送机是一种按整机设计并且整机可在不同地点使用的带式输送机。按移动的方式不同又可分为移动式与携带式带式输送机。前者是靠轮子、履带或滑撬移动的带式输送机；后者是可用人力或机械从一个位置抬到另一个位置的带式输送机。主要用作短距离输送或转载。如煤场、码头、仓库等场所。（六）弯曲带式输送机弯曲带式输送机是一种在输送线路上可变向的带式输送机。该种输送机适用于煤矿井下弯曲巷道和地面越野输送。（七）线摩擦带式输送机在带式输送机（在此称之为主机）某位置的输送带下面加装一台或几台短的带式输送机（称之为辅机），主带借助重力或弹性力压在辅机的带子（辅带）上，辅带可以通过摩擦力驱动主带，这样主带张力便可以大大降低而实现低强度带完成长距离或大运量输送。（八）大倾角带式输送机普通带式输送机的输送倾角超过临界角度时，物料将沿输送带下滑。各种物料所允许的最大上运倾角见表1.1。大倾角带式输送机可以减小输送距离、降低巷道开拓量，减少设备投资。在露天矿它可以直接安装在非工作边坡，节省大量土方工程和投资。表1.1 带式输送机的最大倾角物料名称最大倾角物料名称最大倾角块煤18湿精矿20原煤20干精矿18谷物18筛分后石灰石12025mm焦炭18干砂15030mm焦炭20湿砂230350mm焦炭16盐200120mm矿石18水泥20060mm矿石20块状干粘土15184080mm油母页岩18粉状干粘土22干松泥土20（九）钢绳牵引带式输送机 钢绳牵引带式输送机从1951年起在英语国家得到应用。它的优点在于牵引体与承载体是分开的，可以跨越长距离和大高差。但缺点是输送带成槽性差，影响输送截面积，钢丝绳裸露在外，不易防腐蚀，维护费用高。因此，国外一些国家不提倡使用。我国自1967年起在煤矿开始使用，但总体用量不高。根据研究表明，当输送量超过500t/h，运距超过25km时，钢绳牵引带式输送机的基建投资和运费将少于钢绳芯带式输送机，即运距越长越有利。（十）圆管式带式输送机 圆管式带式输送机是用托辊把输送带逼成管形，物料形成封闭运输，减少了环境污染，并能任意转变和提高输送倾角。它适用于有环保要求或物料不受外界环境影响的场合，如水泥、粉媒、谷物等物料的输送。（十一）钢带输送机（DG） 钢带输送机的输送带是一薄的挠性钢带。其耐热性比常规输送带好得多，因此它已在食品工业中得到应用。但钢带的成槽性差，滚筒传递扭距很有限，因而不适用于长距离输送。（十二）网带输送机（DW）网带输送机的输送带是一挠性网带，在技术性能上与钢带输送机相似，主要用于轻工业和有特殊要求的场合1.3 带式输送机的工作原理带式输送机是依靠驱动滚筒与输送带之间的摩擦，将牵引是以挠性体与圆柱体之间的摩擦理论为基础的。这个理论用著名的欧拉公式表达。图 1.1如图（1.1）所示的带式输送机，输送带在驱动滚筒的围包角为，驱动滚筒以图标方向运动。设输送带在与驱动滚筒相遇点4处的张力为，分离点的张力为，据欧拉公式，当驱动滚筒与输送带之间不打滑时，两力有如下关系 (1.1)式中 滚筒与输送带间的摩擦系数； e自然对数的底。这个公式表示：当输送带在分离点1的张力为时，由于滚筒与输送带间相遇点需要的张力大于。驱动滚筒将因摩擦力不够而在输送带上空转。为明确表示上述极限关系，将上式改成： (1.2)输送带两端的张力差就是驱动滚筒圆周上的牵引力，根据欧拉公式，驱动滚筒能够传递给输送带的最大摩擦牵引力为： (1.3)在实际应用中，为使带式输送机安全可靠的运行，应给摩擦牵引力留有一定的余量实际许用的摩擦牵引力为， (1.4)据此求得输送带在驱动滚筒相遇点的许用张力： (1.5) n摩擦力备用系数，一般取n=1.15-1.20为提高摩擦驱动所能传递的牵引力，可以从如下三个方面着手：（1）增大输送带在驱动滚筒分离点上的张力。但采用这个方法会使输送带所受的最大张力也增大。若大幅增加，需要选用高一级强度的输送带，这是不利的。因此这种办法只能在实际运转中，因某种原因出现驱动滚筒打滑时采用；（2）增大围包角。但滚筒驱动，输送带在驱动滚筒上的围包角为200230；采用双滚筒驱动，围包角可达450480；（3）增大摩擦系数，将驱动滚筒表面包一层摩擦系数高的材料。1. 4下运带式输送机电动机运转工况分析 通过对电动机起动特性和下运带式输送机运行特点的分析，知下运带式输送机电动机运转上况为: （1）无载运行时，为克服输送带的运行阻力，电动机以电动方式运转。装载物料很少、物料重力的倾斜分力不足以克服整机的运行阻力时，电动机也以电动方式运转。 （2）满载或装运物料较多时，物料重力的倾斜分力大于带式输送机的运行阻力，二者之差形成加速力，使输送带不断加速。当电动机超过其同步转速后，电动机以发电式运转，向电网反馈电能。当加速力矩与电动机的电磁反力矩平衡时，带式输送机保持一个稳定速度运行。若带式输送机严重超载，电动机超过它的颠覆力矩时，电动机失控其反力矩下降，转速不断上升，从而造成飞车。 1.5本课题研究的主要内容 （1）下运带式输送机的总体设计:基于摩擦传动与张力的“逐点计算法”介绍了静力学设计方法，指出动力学设计的重要性及方法，并通过应用结果证明动力学设计的精确性； （2）电气控制系统的研究:运用PLC （可编程序控制器)对下运带式输送机的各种运行状态进行控制，从而实现了下运带式输送机的自动或手动控制，满足下运带式输送机各种常规保护及起动、正常运行、停车要求; (3)针对下运带式输送机在运行过程中经常出现的一些故障，提出相应的维护措施。2 带式输送机的施工设计2.1 概 述带式输送机的设计通常包含初步设计和施工设计两个方面的内容。前者主要是通过理论上的分析计算选出满足生产要求的输送机各部件，确定合理的运行参数，或者对确定的部件参数进行验算，并完成输送线路的宏观设计；后者主要是根据初步设计完成输送机的安装布置图。 另外，下运带式输送机在驱动装置、托辊、滚筒等主要部件配置时尽量考虑具有较高的互换性，采用无螺栓连接和快速装拆机架，降低劳动强度，减少操作时间，以便于维护。 2.2 设计基本要求2.2.1 毕业设计题目：刘店矿下运带式输送机系统设计2.2.2 设计原始资料 设计运输能力：1000t/h, 运输距离：1500m, 输送倾角：-7, 原煤松散密度：0.9t/m, 煤最大块度：300mm，煤动堆积角：30，供电电压：660 v/1140v，带速：2.5m/s, 应用单位：刘店矿。2.3 带式输送机的初步设计2.3.1 带式输送机的类型钢绳芯带式输送机在结构形式上相同于通用带式输送机，只是输送带由织物芯带改为钢丝绳芯带。因此它是一种强力型带式输送机，具有输送距离长、运输能力大、运行速度高、输送带成槽性好和寿命长等优点。但其最大的缺点是因钢绳芯输送带的芯体无横丝，故横向强度低已造成纵向撕裂。在大型矿井的主要平巷、斜井和地面生产系统往往会用到大运量、长距离情况，如果采用普通型带式输送机运输，由于受到输送带强度的限制而只能采用多台串联运行方式，这就造成了设备数量多，物料转载次数多，因而带来设备投资高，运转效率低，事故率升高，粉煤比重上升以及维护人员增多等后果。采用钢绳芯带式输送机可以有效地解决这类问题。因为我设计的输送机运输距离长（1500m），运输能力大（1000t/h），所以采用钢绳芯带式输送机。2.3.2 输送带类型的确定输送带是输送机的重要部件，要求它具有较高的强度和较好的挠性，其价格比较昂贵，约占输送机总成本的25%50%。在类型确定上需考虑以下几点：（1） 煤矿井下必须使用阻燃输送带，并且尽量选用橡胶贴面，其次为橡塑贴面和塑料贴面的阻燃输送带；（2） 在同等条件下，优先选择分层带，其次整体带芯带和钢绳芯带；（3） 优先选用尼龙、维尼龙帆布层带，因在同样抗拉强度下，上述材料比棉帆布带体轻、带薄、柔软、成槽性好、耐水和耐腐蚀；（4） 覆盖胶的厚度主要取决于被运物料的种类和特性，给料冲击的大小，带速与机长。输送带由带芯（骨架）和覆盖层组成。带芯主要由各种织物（棉织物、各种化纤织物以及混纺材料等）或钢丝绳构成。他们是输送带的骨架层，几乎承受输送带工作时全部负荷，因此，带芯材料必须具有一定的强度和刚度。覆盖胶用以保护中间的带芯不受机械损伤以及周围介质的有害影响。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。下覆盖胶是输送带与支撑托辊接触的一面，主要承受压力，为了减少输送带跟托辊运行时的压陷阻力，下覆盖胶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是侧面和机架相碰时，保护其不受机械损伤。（一）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。织物层新输送带又被分为分层织物层芯和整体编织织物层芯两类，且织物层新的材质有棉、尼龙和维纶等。 整体编织织物层新输送带与分层织物层芯输送带相比，在带强相同的前提下，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，但其伸长率较高，在使用过程中，需较大的拉紧行程。 钢丝绳芯输送带是由许多柔软的细钢丝绳相隔一定间距排列，用于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，抗弯曲疲劳性能好；伸长率小，需要的拉紧行程小。同其他种类输送带相比，在带强相同的前提下，钢丝绳芯输送带的厚度小。（二）输送带的连接 为了便于制造和搬运，输送带的长度一般制成每段100200m，因此，使用时必须根据橡胶输送带的连接方法有机械接法与硫化胶接法两种，硫化胶接法有可分为热硫化和冷硫化胶接；塑料输送带则有机械接头与塑化接头两种。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，并且接头通过滚筒时对滚筒表面有损害，常用于端运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勾状卡子式。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、接头强度效率可高达60%95%的优点。但存在接头工艺过程复杂的缺点。 对于分层织物层芯输送带在硫化前，将其短部按帆布层数且成阶梯状，然后将两个端头互相很好的贴合，用专用硫化设备加压加热并保持一定时间即可完成。值得注意的是接头静载强度为原来强度的（i-1）/100%，其中i为帆布层数。 对于钢丝绳芯输送带，在硫化前将接头处的钢丝绳剝出，然后将钢丝绳按照某种排列形式搭接好，附上硫化胶料，即可在专用硫化设备上进行硫化接头。3、 冷粘连接法（冷硫化法）冷粘连接法与硫化连接主要不同之点是冷连接使用的胶料涂在接口上后不需加热，只需施加适当的压力保持一定时间即可。冷连接只适用于分层织物层芯的输送带。根据原始资料和上述选择要求，本设计选择钢丝绳芯带，型号是st2000，由华夏橡胶知其带芯纵向拉伸强度为2500N/ mm，输送带参考质量为31.81kg/m，带厚为20mm，钢丝绳最大公称直径6.0mm钢丝绳距12mm，上覆盖胶8mm，下覆盖胶6mm。2.3.3 输送线路初步设计线路初步设计的任务是根据使用地点的具体情况、用户要求或输送机类型情况，进行输送机的整体布置。主要内容包括驱动装置的型式、数量和安装位置的确定，拉紧装置的形式和安装位置的确定，机头、机尾布置，装卸位置及形式，清扫装置的类型及位置的确定等。最后根据这些内容画 出输送机的布置简图。 图2.1 输送机布置简图2.3.4 输送带运行速度的选择: 输送带运行速度是带式输送机设计计算的重要参数。在输送距离和生产率相同涤件下，通常最好采用较好的带宽，从而相应地增加带速。当带速增加时，带式输送机的线载荷减小，张力随着降低，可以采用强度较低、价格便宜的输送带，同时，带速增加使驱动装置减速比减小，导致驱动装置的尺寸和重量相应减小。但采用较高带速并不是任何情况下都适合的，其原因是:除了要制造高质量的平衡托辊和滚筒外，还要有寿命较长的轴承和机构完善的密封装置等。此外，输送带的运行速度还取决于带式输送机的使用条件、被运送物料的种类和颗粒度、输送带的宽度及装料方式等一系列因素。因此，对水平安装的带式输送机，可选择较高的带速。输送倾角越大带速应偏低，向上输送时带速可适当高些，而向下输送时带速应低些。目前带式输送机推荐的带速为1.25 4m/s2，参考表2.1。实际进行设计时可根据用户需要，初步确定带速。 表 2.1 带速的选择 本系统选取带速为2.5m/s。2.3.5 带宽的确定 1）满足设计运输能力的带宽B1 B1=0.9586m 式中 Q设计运输能力，t/h; B1满足设计运输能力的输送带宽度，m; K物料断面系数，见表2.2； v 输送带运行速度，m/s; r物料的散状密度，t/; c倾角系数，见表2.3。表2.2 物料断面系数动堆积角1020304050K槽型316385422458496平型67135172209247表2.3 倾角系数输送倾角035101520c10.990.950.890.812)满足物料块度条件的宽度 对于未筛分过的物料=2=800mm，根据上列计算选取带宽B=1000mm。2.3.6 基本参数的确定计算1）输送带线质量根据DT手册表4-5钢丝绳芯输送带规格及技术参数查得=31.80kg/m。2）物料线质量已知设计运输能力=1000t/h，输送带运行速度=2.5m/s时，物料线质量=166.7kg/m3）托辊旋转部分线质量、托辊的选择托辊是用来支承输送带和输送带上的物料，减少输送带的运行阻力，保证输送带的垂度不超过技术规定，使输送带沿预定的方向平稳地运行。带式输送机上的主要部件是托辊，其成本占输送机总成本的25%30%，总重约占总机重量的30%40%；它是日常主要管理、维护和更换的对象。因此，它的可靠性和寿命决定着输送机的功效。托辊使用寿命短会增加输送机的维修费用；转动不灵活会增加输送机的功耗；堵转的托辊会磨损昂贵的输送带，甚至可导致矿井瓦斯、煤尘爆炸的严重事故。通常托辊的预期使用寿命大约在25万，但在恶劣的工作条件下，如煤矿井下工作，它的实际使用寿命低于预期的使用寿命。1） 托辊类型及其作用 托辊按其用途的不同主要分为承载托辊（又称上托辊）、回程托辊（又称下托辊）、缓冲托辊与调心托辊。托辊的结构与具体布置形式主要决定于输送机的类型与所运物料的性质。承载托辊安装在有载分支上，以支承输送带与物料。在生产实践中，要求它能根据所输送物料性质的不同，使输送带的承载断面的形状有相应的变化。例如，运送散状物料，为了提高生产率和防止物料的撒落，通常采用槽形托辊，槽形托辊一般由3个或3个以上托辊组成。目前普通槽形托辊的成槽角均为35，托辊之间成铰接或固支。对于成件物品的运输通常采用平行承载托辊。 回程托辊，用于支撑下部空载段输送带，包括平行托辊和V形托辊。平行托辊是一个长托辊。V形和反V形托辊配合使用，可以扼制输送带的跑偏。缓冲托辊大多安装在输送机的装载点上，以减轻物料对输送带的冲击。在运输沉重的大块物料的情况下，有时也需沿输送机全线设置缓冲托辊。通常缓冲托辊有弹簧钢板式和橡胶圈式两种。调心托辊，将槽形或平形托辊安装在可转动的支架上构成调心托辊，用于调整输送带的跑偏。托辊间距的选择托辊间距的选择应考虑物料性质、输送带的重度及运行阻力等条件的影响。承载分支托辊间距可参考表2.4选取。缓冲托辊间距一般为承载托辊间距的0.3-0.5倍，约为0.3-0.6m。回程托辊间距可按2-3 m考虑或取为承载托辊间距的2倍。表2.4 承载托辊间距参考表（m）松散物料堆积密度t/m带宽 (mm)400500650800100012001400160020002.51.21.21.11.11.0表2.5 F托辊回转部分质量（kg）托辊形式带宽（mm）500650800100012001400160018002000槽形承载托辊铸铁座111214222547507277冲压座89111720回程托 辊、V形托辊铸铁座81012172039（V）42（V）61（V）65（V）冲压座79111518托辊直径（mm）89108133159轴承型号204305406407头部滚筒或尾部滚筒距第一组槽形托辊的距离s按下式计算： 式中 滚筒与第一组托辊之间的距离，m；托辊的成槽角，rad；输送带宽度，m。经计算可知，我设计的带式输送机的尾部滚筒距第一组槽形托辊的距离： =2.673521/360=1.63m（槽型托辊成槽角=35；=1m）；头部滚筒距第一组槽形托辊的距离： =2.673521/360=1.63m（槽形托辊成槽角=35；=1m）。本设计的带式输送机的带宽=1000mm，堆积密度=0.85 t/m，经查表2.4、表2.5可知选托辊直径D=133mm,承载分支托辊间距=1.2 m，其托辊回转部分质量=22 kg，根据DT手册查的承载托辊选35槽型托辊，图号DT04C0132。回程托辊间距=2.4 m，其托辊回转部分质量=17kg（冲压座），根据DT手册回程托辊选择平行下托辊，图号DT04C2132。因此，可求出托辊旋转部分线质量：承载托辊旋转部分线质量为：=18.33kg/m回程托辊旋转部分线质量为：=7.08kg/m输送机的前后各加一个10过渡托辊，图号为DT04C432，一个20过渡托辊，图号为DT04C0532,一个30过渡托辊，图号为DT04C0632。在载料处应安装缓冲托辊，其间距为0.5m,其图号为DT04C0734。另外，输送机还应安装调心托辊，调心托辊按照承载托辊每隔10组安装1组，其图号为DT04C1233。4）计算输送带许用张力钢丝绳芯带=25000/10=250kN式中输送带许用张力，N； 带芯拉断强度，N/mm； 输送带宽度，mm；输送带安全系数。本设计取m=10。5）计算各直线区段阻力对于承载分支： =9.81500（166.7+31.8+18.33）0.02cos7-（166.7+31.8）sin7=-114520.825N （=0.02）对于回程分支：=9.81500（31.8+18.33）0.01cos7+31.8sin7=23584.9N （=0.01）式中 承载分支直线运行阻力，N；回程分支直线运行阻力，N；重力加速度， m/s输送长度，m输送倾角；输送带在承载分支运行的阻力系数，见表2.6输送带在回程分支运行的阻力系数，见表2.6表2.6 输送带沿托辊运行的阻力系数工作条件（槽形）（平行）滚动轴承含油轴承滚动轴承含油轴承清洁、干燥0.020.040.0180.034少量尘埃，正常湿度0.030.050.0250.040大量尘埃，湿度大0.040.060.0350.0562.3.7 输送带张力计算用逐点法计算输送带关键点张力： 图2。2 输送带设计示意图输送带张力应满足两个条件：(1)摩擦传动条件，即输送带的张力必须保证输送机在任何正常工况下都无输送带打滑现象发生。传动滚筒与输送带间的摩擦系数可参考表2.7选取，对于塑面带应相应减少。表2.7 传动滚筒与输送带间的摩擦系数运行条件光滑裸露的钢滚筒带人字形沟槽的橡胶覆盖面带人字形沟槽的聚胺基酸脂覆盖面带人字形沟槽的陶瓷覆盖面干态运行0.35-0.40.4-0.450.35-0.40.4-0.45清洁湿态（有水）运行0.10.350.350.35-0.4污浊湿态（泥土）运行0.05-0.10.25-0.30.20.352）垂度条件，即输送带的张力必须保证输送带在两托辊间的垂度不超过规定值，或者满足最小张力条件对于承载分支输送带最小张力： 对于回程分支输送带最小张力：根据上述两个条件，我们可以看出，输送带张力的计算方法有两种：一种是根据摩擦传动条件并利用“逐点张力法”求出各特殊点的张力，然后验算输送带的垂度条件；另一种是根据垂度条件求出输送带上某一确定点的张力，然后按“逐点张力法”计算出各点的张力，再验算摩擦条件。 因0，则按垂度条件确定各点张力 =11584.8N=3711.8N取N , 求得：经查表6可知，摩擦系数，其中围包角取，按摩擦条件校核摩擦力备用系数115404.5= 41589.2n =7.2 2.8 安全2.3.8输送带强度校核 m =15.8 安全2.3.9 计算滚筒牵引力与电动机功率 由于满载工作下电动机的运行状态，有可能是电动状态也可能是发电状态，所以在牵引力和功率计算上有区别。尤其应注意各种阻力的正方向和正常发电状态而空载电动状态下的功率验算。电动机备用功率一般按15%-20%考虑。制动力计算 F=N;电动机功率计算（其中电动机功率备用系数为，传动装置的效率为）根据安阳YB2系列隔爆三相电动机，电动机选YB2-315-4型，其主要技术参数：额定功率为132kw;转速为1485r/min;额定电压为6kv;重量为1200kg。2.3.10 滚筒的选型滚筒是带式输送机的重要部件。按其结构与作用的不同分为传动（驱动）滚筒、电动滚筒、外装式电动滚筒和改向滚筒。传动滚筒传动滚筒用来传递牵引力或制动力。传动滚筒有钢制光面滚筒、包胶滚筒和陶瓷滚筒等。钢制光面滚筒主要缺点是表面摩擦系数小，所以一般常用于短距离输送机中。包胶滚筒主要优点是表面摩擦系数大，适用于长距离大型带式输送机。包胶滚筒按其表面形状又可分为：光面包胶滚筒、人字形沟槽包胶滚筒和菱形（网纹）包胶滚筒。光面包胶滚筒制造工艺相对简单，易满足技术要求，正常工作条件下摩擦系数大，能减少物料黏结，但在潮湿场合，由于表面无沟槽致使无法截断水膜，因而摩擦系数显著下降。为了增大摩擦系数，在光面钢制滚筒表面上，冷粘或硫化一层人字形沟槽的橡胶板，为使这层橡胶板粘得牢靠，必须先在滚筒表面挂上一层很薄的衬胶（一般小于2mm），然后再把人字形沟槽橡胶冷粘或硫化在衬胶上。这种带人字形的沟槽滚筒，由于有沟槽存在，能使表面水薄膜中断，不积水，同时输送带与滚筒接触时，输送带表面能挤压到沟槽里。由于这两种原因，即使在潮湿的条件下，摩擦系数也降低不大。但是，此种滚筒具有方向性，不能反向运转。菱形（网纹）包胶滚筒，除了具有人字沟槽胶面滚筒的优点外，最突出的一个优点是它没有方向性，有效防止了输送带的跑偏，对可逆输送机尤为适用。但摩擦系数比人字沟槽胶面稍有降低。尽管如此，人们还是认为菱形沟槽胶面比人字沟槽胶面优越。继菱形沟槽胶面滚筒之后又出现了一种带轴向槽的菱形沟槽胶面滚筒。因为轴向沟槽使摩擦系数升高，从而弥补了菱形沟槽胶面滚筒比人字沟槽胶面滚筒摩擦系数小的缺点。这种菱形沟槽滚筒目前国内尚未制造生产。普通传动滚筒都是采用焊接结构，即轮毂、辐板和筒皮之间采用焊接结构。该类滚筒适用于中小型带式输送机。在大功率的带式输送机中，必须采用铸焊结合的结构形式，滚筒两端的轮毂、辐板和筒皮为整体铸造，然后再与中间筒皮焊在一起。改向滚筒改向滚筒有钢制光面滚筒和光面包胶滚筒。包胶的目的是为了减少物料在其表面的黏结以防输送带的跑偏与磨损。滚筒的轴承有布置在内侧与外侧两种形式。滚筒直径的选择计算 在带式输送机的设计中，正确合理地选择滚筒直径具有很大的意义。如果直径增大可改善输送带的使用条件，但在其他条件相同之下，直径增大会使其重量、驱动装置、减速器的传动比和质量相应提高。因此，滚筒直径尽量不要大于确保输送带正常使用条件所需的数值。 在选择传动滚筒直径时，可按四个方面考虑：1）为限制输送带绕过传动滚筒时产生过大的附加弯曲应力，传动滚筒直径应按下面方法计算：对于钢绳芯带式输送机的传动滚筒直径=1506=900 mm式中 传动滚筒直径，mm；d钢丝绳直径，mm。2）为限制输送带的表面比压，以免造成覆盖胶脱落，传动滚筒直径为：钢绳芯带=23300012/100061=132mm式中 传动滚筒直径，mm； 输送带张力，N； 输送带宽度，mm； d钢丝绳直径，mm； a钢丝绳间距，mm； 输送带表面许用比压，取1MPa。3）限制覆盖胶或花纹变形量小于6%的，传动滚筒直径为钢绳芯带 =35 =385 mm式中 传动滚筒直径，mm； 围包角影响系数，当围包角小于90时，=0.8，否则， =1； b钢绳芯输送带上覆盖胶厚度（包括花纹高度），mm； d钢丝绳直径，mm。4）改向滚筒直径可按下式确定=0.8=0.6式中 尾部改向滚筒直径，mm其他改向滚筒直径，mm传动滚筒直径，mm综合考虑以上几条因素，我选择传动滚筒直径=1000mm，图号为DT04A7164S的传动滚筒。2.3.11 拉紧力与拉紧行程及拉紧装置的选择1）拉紧力：2）拉紧行程： 式中 L输送机总长度，1500m； K输送带工作时的伸长系数，见表2.8，可知K=0.0015计算得，表2.8 输送带伸长系数K输送机长度L，m合成纤维输送带钢绳芯输送带10000.010.00153）拉紧装置的选择与布置拉紧装置又称张紧装置，它是带式输送机必不可少的部件，具有以下四个主要作用：使输送带有足够的张力，以保证输送带与滚筒间产生必要的摩擦力并防止打滑；保证输送带各点的张力不低于一定值，以防止输送带在托辊之间过分松弛而引起撒料和增加运动阻力；补偿输送带的塑性伸长和过渡工况下弹性伸长的变化；为输送带重新接头提供必要的行程。在带式输送机的总体布置时，选择合适的拉紧装置，确定合理的安装位置，是保证输送机正常运转、起动和制动时输送带在传动滚筒上不打滑的重要条件，通常确定拉紧装置的位置时须考虑以下三点：（1）拉紧装置应尽量安装在靠近传动滚筒的空载分支上，以利于起动和制动时不产生打滑现象，对运距较短的输送带可布置在机尾部，并将机尾部的改向滚筒作为拉紧滚筒；（2）拉紧装置应尽可能布置在输送带张力最小处，这样可减小拉紧力；（3）应尽可能使输送带在拉紧滚筒的绕入和绕出分支方向与滚筒位移线平行，且施加的拉紧力要通过滚筒中心。 按拉紧装置的原理不同，常用的拉紧装置有以下几种：重锤拉紧装置。重锤拉紧装置应用十分普通。它是利用重锤的重量产生拉紧力，并保证输送带在各种工况下有恒定的拉紧力，可以自动补偿由于温度改变和磨损而引起输送带的伸长变化。重锤拉紧装置在结构上简单，工作上可靠，维护量小，是一种较理想的拉紧装置。它的缺点是占用空间较大，工作拉紧力不能自动调整。根据输送机的长度和使用场合的不同，重锤拉紧装置的具体结构形式也有所不同，如重锤垂直拉紧装置和重锤车式拉紧装置，它们适用于固定长距离带式输送机上。固定式拉紧装置。固定式拉紧装置的拉紧滚筒在输送机运转过程中位置是固定的，其拉紧行程的调整有手动和电动两种方式。其优点是结构简单紧凑，对污染不敏感，工作可靠，缺点是输送机运转过程中由于输送带的弹性变形和塑性伸长引起张力降低，可能导致输送带在传动滚筒上打滑。常用的结构类型有螺旋拉紧装置（拉紧行程短，拉紧力小，故适用于机长小于80m的短距离带式输送机上）和钢绳绞车拉紧装置（利用钢丝绳缠绕在绞筒上，将输送带拉紧）等。自动拉紧装置。自动拉紧装置是一种在输送机工作中能按一定的要求自动调节拉紧力的拉紧装置。在现代长距离带式输送机中使用较多。它使输送带具有合理的张力图，自动补偿输送带的弹性变形和塑性变形。它的缺点是结构复杂，外形尺寸大，对污染较敏感及需要辅助装置。自动拉紧装置的类型很多，按作用原理分，有连续作用和周期作用两种；按控制参数分，有一个、两个或三个等（常作为控制参量的有张力、带速和传动滚筒的利用弧）；按拉紧装置的驱动方式分，有电力驱动与液力驱动两种；按被调节的绕出点张力的变化规律分，有稳定式、随动式和综合式三种。YZL通用型液压自动拉紧装置是针对我国带式输送机、索道等连续输送设备而开发的一种机电一体化通用设备。它具有以下特点：1）根据使用场合的条件，拉紧力可以根据需要进行设定，使设备处于最佳的工作状态。2）拉紧力设定后， YZL型液压自动拉紧装置可以保持系统处于恒力拉紧状态。3）YZL型液压自动拉紧装置具有相应速度快，动态性能好的特点，以及时补偿输送带或钢丝绳的弹塑性变形4）油泵电机可以实现空载起动，达到额定拉力时，电机断电，有蓄能器完成油力补偿，从而达到TYZL型液压自动拉紧装置的节能运行。5）YZL型液压自动拉紧装置结构紧凑，安装布置方便。6）YZL型液压自动拉紧装置可与集控装置连接，实现对该机的远程控制。在带式输送机的工艺布置中，选择合理的拉紧装置，确定合理的安装位置，是保证输送机正常运转、启动和制动时输送带在传动滚筒上不打滑的重要条件，通常确定拉紧装置的位置时需要考虑以下三点：拉紧装置应尽量安装在靠近传动滚筒的空载分支上，以利于起动和制动时不产生打滑现象，对运距很短的输送机可布置在机尾部，并将尾部滚筒作为拉紧滚筒；拉紧装置应尽可能布置在输送带张力最小处，这样可以减少拉紧力，缩小拉紧行程；应使输送带在拉紧滚筒的绕入和绕出分支方向与滚筒位移线平行，而且施加的拉紧力要通过滚筒中心。本通用性