（机械设计及理论专业论文）dtⅡ（a）型带式输送机cad系统的开发.pdf

太原理工大学硕士研究生学位论文 d t i i ( a ) 型带式输送机c a d 系统的开发 摘要 带式输送机是连续运动的无端输送带输送货物的机械。它结构简单、 造价低、运输距离长，而且有很高的生产率。被广泛用于冶金、采矿、煤 炭、电站以及工业企业。随着现代工业科学技术的不断发展，带式输送机 在工业生产的重要性越来越大，是工业机械化的重要内容。其系列中，通 用固定式带式输送机和钢绳芯带式输送机是两种应用极其广泛的输送机 械。从t d 6 0 、t d 6 2 、t d 7 2 ，发展到t d 7 5 。以及由t d 7 5 型和d x 型的更新 换代发展到目前最新的d t i i ( a ) 型带式输送机。以前对t d 7 5 型和d x 型都相 继开发过设计计算和部件选型系统。但新系列d t i i ( a ) 型带式输送机设计方 法与原设计有较大不同，d t i i ( a ) 型带式输送机主参数、运行功率和张力的 计算方法均采用i s o 国际标准。为适应市场发展的需要，开发新系列d 1 1 i ( a ) 型带式输送机的计算机辅助选型设计及参数化绘图系统显得十分必要。 本课题开发的c a d 系统包括两个部分：d t i i ( a ) 型带式输送机的选型设 计计算系统、d t i i ( a ) 型带式输送机的参数化绘图系统。选型设计计算系统 针对d t i i ( a ) 型带式输送机各种布置形式包括水平运输、向上运输、向下运 输及变坡度运输等数十几种工况，实现计算结果相关参数的比较，平衡分 析，优化选择，从中选出最佳部件的选型方案。选型完成后，由参数化绘 图系统自动生成带式输送机装配总图，同时输出输送机的明细表及技术要 求等。 该c a d 系统软件是配合( ( d t i i ( a ) 型带式输送机设计手册，对带式输 太原理工大学硕士研究生学位论文 送机选型设计理论以及c a d 技术进行系统分析和研究的基础上，结合 d t i i ( a ) 型带式输送机的工况特点抽象设计模型，采用v i s u a lb a s i cf o r a p p l i c a t i o n 高级语言、d a o 访问a c c e s s 数据库技术和a u t o c a d 提供的 a c t i v e x 技术研制开发的此系列带式输送机的计算机辅助设计系统。它能够 实现d t i i ( a ) 型带式输送机的自动选型，计算、校核和参数化绘图等一体化 功能。 本系统实现t d t i i ( a ) 型带式输送机整机选型设计和参数化绘图过程的 程序化，使大量重复计算、校核、查表和选型等繁杂的工作由计算机来完 成。极大地方便了工程设计人员的设计操作，数十倍地提高了设计效率。 并对计算输出结果进行相关的比较和评价。其研究方法可作为工程类似专 业参考。 关键词：带式输送机，c a d 系统，选型设计，参数化绘图 太原理工大学硬士研究生学位论文 ad e l 0 珊佃巳n t0 fc o 田u t e r a ，e dd e s i g n s y s t e mo nd t ab e 工tc o n v e y o r a b s t r a c t b e l tc o n v e y o ri sc o n t i n u a lm o t i o nm a c h i n eo fs i d el e s sc o n v e y i n ga r t i c l e s i t ss t r u c t u r ei sv e r ys i m p l e ，a n dh a sl o wc o s t ，l o n gd i s t a n c et r a n s p o r ta n dv e r y h j g l 】p r o d u c t i v i t y , ni sm a i n l yu s e di nm e t a l l u r g y , m i n i n g ，c o a l ，p o w e rp l a n ta n d i n d u s t r i a le n t e r p r i s e s w i t ht h ec o n t i n u a ld e v e l o p m e n to fm o d e mi n d u s t r y s c i e n c ea n dt e c h n o l o g y , t h eb e l t c o n v e y o ri s b e c o m em o r ei m p o r t a n ti n i n d u s t r i a lp r o d u c t i o n t h ef i x e db e l tc o n v e y o ra n dt h es t e e l c o r e db e l tc o n v e y o r h a v eam o s tw i d ea p p l i c a t i o ni ns e r i e s f r o mt d 6 0 ，t d 6 2 ，t d 7 2t ot d 7 5 ， t d 7 5a n dd x t y p eu p d a t ed t i i - ab e l tc o n v e y o ra tp r e s e n t t d 7 5a n dd xt y p e b e l tc o n v e y o rh a v ed e v e l o p e dd e s i g na n ds e l e c t s y s t e m b u td t i i - ab e l t c o n v e y o r sd e s i g nm e t h o dh a v eag r e a td i f f e r e n tw i t i lf o r m e rb e l to n v e y o n d t i - ab e l tc o n v e y o r sc o m p u t ew a y sa d o p t e di s oi n t e r n a t i o n a ls t a n d a r do n c o n v e y o rm a i np a r a m e t e r , l u l lp o w e r , t e n s i v ec o m p u t e re t c i no r d e rt om e e t i n g m a r k e td e v e l o p m e n t ，i ti si m p o r t a n tf o rd t i i ab e l tc o n v e y o rt od oc o m p u t e r a k l e dd e s i g n t h ec a d s y s t e mi sd i v i d e di n t ot w op a r t s t h es e l e c t i n g t y p ea n dc a l c u l a t e p a r t , t h ep a r a m e t e rd r a w i n gp a r t t h es e l e c t i n g - t y p ea n dc a l c u l a t es y s t e ma i m d a tv a r i o u sd i s p o s e dm o d ei n c l u d i n gl e v e lt r a n s i t , u p w a r d st r a n s i t ，d o w n w a r d s t r a n s i t ，c h a n g e d - g r a d et r a n s i t i th a v er e a l i z e dr e s u l tc o m p a r e da n db a l a n c e d a n a l y s i sa n do p t i m i z e dc h o i c et og e ta p p r o p f i a t es e l e c t - t y p ec o m p o n e n t s 太原理工大学硕士研究生学位论文 f i n i s h i n gs e l e c t - t y p e ，i tc o u l dt r e a tb e l tc o n v e y o ra s s e m b l ed r a w i n ga l o n gw i t h c o n v e y o rl i s ta n dt e c h n i q u er e q u e s t t h ec a d s y s t e mi sw o r k i n gi nd e s i g nh a n d b o o k o nd t i i ab e l tc o n v e y o r ， b a s e do nt h es y s t e m a t i c a la n a l y s i sa n ds t u d yo fs e l e c t i n gd e s i g nt h e o r yf o rb e k c o n v e y o r a n dm e c h a n i c a lc a dt e c h n o l o g y , t h i ss y s t e mc o m b i n e dw o r k c o n d i t i o no fb e l tc o n v e y o rt oa b s t r a c td e s i g nm o d e l ，i su s i n gv b al a n g u a g e ， d a oa c c e s s e sd a t a b a s e ，a n da c t i v e xt e c h n o l o g yp r o v i d e db ya u t o c a d t h e c a ds y s t e mc o u l dr e a l i z em u l t i f u n c t i o n , s u c ha sa u t o m a t i o ns e l e c t i n g t y p e ， c a l c u l a t e ，c h e c ka n dp a r a m e t e rd r a w i n g t h es y s t e mr e a l i z e da u t o m a t i cp r o c e d u r eo ft h ew h o l ed e s i g np r o c e s so f d t i i - ab e l tc o n v e y o rs e l e c t i o na n dd r a w i n g 。i tm a k e su s eo fc o m p u t e rt of i n i s h m a n yb o r i n gc a l c u l a t i o n s ，c h e c k i n gt a b l e s ，d r a w i n gj o b ss ot h a ti tc a ns h o r t e n t h ed e s i g np e r i o d ，l i g h t e nw o r ki n t e n s i t ya n de n h a n c ed e s i g nq u a l i t y i ta l s og e t p o s i t i v ec o m p a r i n ga n de v a l u a t i n gt oo u t p u tr e s u l t t h em e t h o d w o u l db e c o m ea r e f e r e n c et oa n a l o g o u sp r o j e c t s k e yw o r d s ：be l tc o n v e y o r , c om p u t e ra i d e dd e s i g u ( c a d ) ， de s i g no fs e l e c t i o n , pa r a m e t r i cd r a w i n g 声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下。 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文 不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究 做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的 法律责任由本人承担。 论文作者签名：越 一 日期：鲤兰! ! 关于学位论文使用权的说明 本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其 中包括：学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印 件；学校可以采用影e 、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文； 学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为目的， 复制赠送和交换学位论文；学校可以公布学位论文的全部或部分内 容( 保密学位论文在解密后遵守此规定) o 签名：塞些e i # t l ：丑! ：! ! 导师签名：i j l t l l ：缓：! ! ! 太原理工大学硕士研究生学位论文 第一章绪论 带式输送机是连续运动的无端输送带运送货物的机械。带式输送机广泛应用于采 矿、冶金、水电站建设工地、港口以及工业企业内部流水生产线上，我国大宗散货运输 装卸作业中，带式输送机已成为不可缺少的主要装卸输送设备。在煤炭、散粮、矿石的 专业领域中，采用许多长距离、高生产率的固定带式输送机，以及以输送机为主体的装 载机、卸载机、取料机和堆料机等。输送容重为o 5 2 5 吨立方米的各种块状、粒状等 松散物料，也可用来输送成件物品。带式输送机工作情况见图1 - l 所示： 图1 - 1 带式输送机工作图 f i g l - 1be l tc o n v e y o rw o r k i n gd r a w i n g 1 1 带式输送机的特点 带式输送机的主要特点：输送机的输送带即是牵引构件，又是承载货物的承载构件。 工作时，由电动机通过减速装置驱动传动滚筒，依靠传动滚筒与输送带之间的摩擦力使 输送带运动，货物随输送带运送到卸料地点。 在很多应用场合，带式输送机无论从输送量、运距、经济效益等各方面来衡量有着 比火车、汽车更为优越的性能。它之所以能在各行业中得到广泛的应用，是因为它具有 很多优点： ( 1 ) 结构简单，成本低，容易制造； 带式输送机的结构由传动滚筒、改向滚筒、托辊、驱动装置、输送带等几部分组成。 太原理工大学硕士研究生学位论文 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，而且是连续不问断运送，这是火车、汽车运输望 尘莫及的。 ( 4 ) 运距长，基建投资省 单机长度可达十几公里，在国外已十分普及，中间无需任何转载点。火车、汽车输 送的坡度都太小，因而修建的路基长，而带式输送机随着近几年的发展，输送倾角一般 可达到2 0 。以上，在越野敷设时，能依山靠水，沿地形而走，对线路适应性强，可节省 大量修隧道和桥梁的基建投资。 ( 5 ) 装卸料十分方便 带式输送机可根据工艺流程需要，在任何点上进行装卸料。 ( 6 ) 工作平稳可靠，操作管理简单，营运费低廉，维修费少 带式输送机的磨损件仅为托辊和滚筒，输送带寿命长。自动化程度高，使用人员很 少，消耗的机油和电力也很少。其运动部件仅是滚筒和托辊、输送带又十分耐磨。相比 之下火车、汽车磨损部件要多很多，且更换磨损件也较为频繁。 ( 7 ) 能量消耗低，效率高 由于运动部件自重轻，无效运量少，在所有连续式和非连续式运输中，带式输送机 耗能最低、效率最高。 综上，带式输送机的优越性十分明显，是国民经济中不可缺少和关键设备之一。因 而随着经济的发展，对于带式输送机的研究就显得越来越为重要。而国内外在这个方面 投入的科研力量也逐步增加，并取得了大量的成果。 1 2 带式输送机的发展状况 带式输送机现代的发展趋势是：输送量、运输距离和驱动装置的功率迅猛地增长。 2 太原理工大学硕士研究生学位论文 例如，国外露天矿已采用输送量达3 6 0 0 0 t h 以上、带宽3 m 以上、带速6 8 n g s 的带式输送 机。出现了联结矿山与发电厂、矿山与港口之间的长距离带式输送机线，单机长度达8 1 0 k m ，总长度超过t 0 0 k m 。 随着带式输送机的功能和机型趋于多元化，应用范围也扩大化。如有高倾角带式输 送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型；同时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、高带速等大型输送机已成为其发展的 主要方向。 目前，国内工业使用带式输送机的现状是：自上世纪8 0 年代末期来，我国工业各领 域使用带式输送机也有了很大的发展，对带式输送机的关键技术研究和新产品开发都取 得了可喜的成果。输送机产品系列不断增多，从定型的s d j 、s s j 、s t j 、1 3 t 等系列发 展到多功能、适应特种用途的各种带式输送机系列，如国家“七五”、“九五”攻关项 目一大倾角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填补了多 项国内空白，开发了大倾角、长距离输送物料的新型带式输送机系列产品，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，应用了动态分析技术和中 间驱动与智能化控制等技术。 1 3 本课题的主要研究目的和研究内容 1 3 1 本课题的研究目的 带式输送机是通用型系列产品，以往均按部件系列进行设计。参数化设计计算是 整个产品生产的基础。选型、制图、工艺管理及设计制造都要依据计算书进行。传统的 设计计算方法费时费力，工作量大，部件选型查表量大，而且易于出错，工作效率低。 开发一套实用的带式输送机计算机辅助设计系统，可以提高设计计算的准确性，合理计 算和布置选型，还可以充分发挥设备的潜能，使其工作可靠、维修量小，减轻设计人员 的劳动强度，加快开发速度，缩短设计周期，而且使用计算机来处理数据量大、易于出 错的工程问题无疑是比较理想的途径。 目前，美国、德国、日本等一些制造输送机的大公司都广泛应用c a d 方法来进行 输送机的计算分析、设计方案比较及工程图纸的绘制。我国的许多生产厂家虽然也在逐 步采用c a d 技术，但大多还停留在电子图板的应用水平上，并没有真正利用计算机运 太原理工大学硕士研究生学位论文 算速度快、计算精度高、存储信息量大和逻辑推理能力强等优点来代替人工进行设计选 型及校核等工作。随着我国生产力的不断发展，采矿、冶金、水电站建设工地、港口以 及工业企业日趋专业化，就更加需要进行高生产率的装卸输送，而带式输送机较其他的 装卸机械更容易满足这个要求。 从目前来看，通用固定式带式输送机和钢绳芯带式输送机是两种应用极其广泛的输 送机械。从t d 6 0 、t d 6 2 、t d 7 2 ，发展到t d 7 5 。以及由t d 7 5 型和d x 型的更新换代 发展到目前最新的d t i i ( a ) 型带式输送机。以前对t d 7 5 型和d x 型都相继开发过设计 计算和部件选型系统。但新系列d t i i ( a ) 型带式输送机设计方法与原设计有较大不同， d t i i ( a ) 型带式输送机主参数、运行功率和张力的计算方法均采用i s o 国际标准。为适 应市场发展的需要，对新系列d t i i ( a ) 型带式输送机的设计计算、部件选型系统及实现 总图的参数化绘图的程序开发很有必要。它不仅能适应市场对新系列的需要，而且该软 件系统的应用可以缩短带式输送机的设计周期，减轻设计人员的劳动强度，提高带式输 送机设计计算的准确性与可靠性，同时满足用户需要为工程设计应用提供方便。所以， 本文是基于此对新系列d t i i ( a ) 型带式输送机进行计算机辅助选型设计系统的研制开 发并实现带式输送机总图的参数化绘制，使复杂的选型设计、计算校核和工程图纸的绘 制过程都实现计算机程序化，从而达到快速选型和绘图的目的。 1 3 2 本课题的研究内容 本课题通过对d ti i 阻) 型带式输送机整机设计过程的深入研究，利用v b a 语言、 d a o 访问a c c e s s 数据库在a u t o c a d 2 0 0 5 环境下进行d ti i ( a ) 型带式输送机设计计算、 选型、绘图的系统开发工作。 课题包括以下内容： ( 1 ) 分析研究d t i i ( a ) 型带式输送机各主要部件的设计理论和参数确定方法。深入 了解d t i i ( a ) 型带式输送机整机设计的一般流程。 ( 2 ) 选择开发d t i i ( a ) 型带式输送机计算机辅助设计系统的开发工具和方法。使用 在a u t o c a d 2 0 0 5 平台下的v b a 开发工具及内部的应用程序接m ( a p d 函数，动 态链接库l l ) 、动态数据交换( d d e ) 、对象的链接与嵌入( o l e ) 、开放式数据 连接( o d b c ) 等技术，编制能够实现目标的应用程序。首先，开发出本软件的用 户界面；其次，在用户界面内输入原始参数；按照相应步骤来选择布置方式、 进行设计计算、校核等。最终选出各部件型号，完成d t i i ( a ) 型带式输送机的 4 太原理工大学硕士研究生学位论文 选型设计，从而为总图的参数化绘制做好准备。 ( 3 ) 在a u t o c a d 平台上用v b a 绘制d t i i ( a ) 型带式输送机总图。由上述已经得到 的各个零部件的选型结果，在a c c e s s 数据库中自动检索出各个零部件特征几何 尺寸，同时系统采用模块化结构，实现各种模块的选配和拼接，继而通过程序 完成d t i i ( a ) 型带式输送机总图的绘制。 ( 4 ) 在系统程序设计过程中，用m i c r o s o r a c c e s s 可视化数据管理器建立数据库，提 供所需的数据资料。同时运用d a o 访问a c c e s s 数据库进行库连接。 ( 5 ) 用v b a 程序标注尺寸、编制明细表、技术要求等。最终实现参数化绘制d t i i ( a ) 型带式输送机总图的目标。 1 4 本章小结 本章主要介绍了本课题的研究目的与意义，并简要描述了与本课题相关科学领域的 发展概况，最后提出了本课题的主要研究与工作内容。 太原理工大学硕士研究生学位论文 第二章d t i i ( a ) 型带式输送机的设计理论 2 1 d t i i ( a ) 型带式输送机概述及适用范围 带式输送机是一种应用极其广泛的输送机械。其种类很多，按输送带的类型可分为 通用固定式的、钢绳芯的、钢绳牵引的和特种带式输送机。 建国5 0 年来，带式输送机从无到有、从小到大，从t d 6 0 、t d 6 2 、t d 7 2 ，发展到t d 7 5 、 d x 、g x 、q d 等多种系列，逐步接近世界先进水平。1 9 9 4 年，原机械工业部根据八五” 规划及各使用部门的要求，提出了更新换代计划，由九厂一所组成的联合设计组，开展 更新系列的研制和设计工作，将原t d 7 5 和d x 型两大系列统一更新，推出了d t i i 型固定 式带式输送机新系列。为进一步适应我国经济发展的需要，根据d t 型带式输送机8 年 来的应用情况、用户的使用经验及要求，由6 家合作单位紧密合作，完成了对d t i i 型带 式输送机系列设计的补充修改工作。扩充了部分部件的品种规格，改进了部分部件的结 构，修改了错误。由于补充修改的d t i i 型带式输送机设计与原设计有较大不同，故将 其定名为d t ( a ) 型带式输送机。 d t i i 型带式输送机因吸收了国内外先进技术，其主参数、运行功率和张力的计 算方法均采用i s o 国际标准。故比原系列具有许多优点。目前在各行各业中正逐步得到 推广应用。 d t i i ( a ) 型带式输送机适用范围：d t i i ( a ) 型固定式带式输送机是通用型系列产品， 广泛应用于冶金、煤炭、交通、电力、建材、化工、轻工、粮食和机械等行业，输送堆 积密度为5 0 0 2 5 0 0 k g m 3 的各种散状物料和成件物品，适用环境温度为一2 0 4 0 c 。 2 2 整机典型配置 根据输送机几何尺寸、传动滚筒数量、拉紧装置结构和卸料方式的不同，d t i i ( a ) 型带式输送机的配置和外形多种多样。图2 - 1 列出了几种整机典型配置图【2 】。 6 太原理工大学硕士研究生学位论文 世 滚啦 毒审 筒 水 传 碜芦 动 皿 ，- 双 趸 滚 符 鸡 输 筒 。 。 传 动 萱 滚 筒 苴 滚 筒 凸 弧 苴 向 滚 本乡 筒 上 凹 弧 运 j 邑 输 滚 e 霄 筒 凸 凹 弧 双 滚 筒 通交 图2 1 带式输送机的典型配置 f i 9 2 1 b e l tc o n v e y o rc o n f i g u r e 7 太原理工大学硕士研究生学位论文 2 3 部件系列 带式输送机的主要部件包括：输送带、传动型式与驱动装置、传动滚筒、改向滚筒、 托辊、拉紧装置、机架、其它部件等。下面简单介绍一下各主要部件。 2 3 1 输送带 在输送机中输送带既是承载构件，又是牵引构件，用来承放被运货物和传递牵引力。 输送带是输送机最重要也是最昂贵的部件，输送带的价格约占输送机总投资的3 0 4 0 或以上。因而，选择适用的输送带、降低输送带所承受的张力、保护输送带在使用 中不被损伤、方便输送带的安装以及更换和维修、延长输送带的使用寿命等成为输送机 设计的核心内容。 对输送带的主要要求是：强度高、耐磨、挠性好、伸长率小和便于安装修理。 本系列带式输送机采用普通型输送带，抗拉体( 芯层) 有棉帆布、尼龙帆布、聚酯 帆布、织物整体带芯和钢绳芯等品种。可选用的带宽系列为( m m ) ：5 0 0 、6 5 0 、8 0 0 、1 0 0 0 、 1 2 0 0 、1 4 0 0 。 2 3 2 传动型式与驱动装置 带式输送机的驱动装置是原动力部分，由电动机、圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速 器、高低速轴联轴器( 包括液力偶合器、柱销联轴器) 、制动器和逆止器等组成。 传动型式与驱动装置见表2 1 。 表2 - l传动型式与驱动装置 t a b l e 2 - 1t r a n m i s s i o nt y p ea n dd r i v i n gd e v i 驱动装置型式功率范围瓜w y 系列电机联轴器减速器 1 1 3 7 y 系列电机。液力耦合器减速器 4 5 3 1 5 电动滚筒传动 2 2 5 5 其他驱动型式3 5 5 8 太原理工大学硕士研究生学位论文 2 3 3 传动滚筒 传动滚筒是带式输送机动力传动的主要部件，借助滚筒表面与带条之间的摩擦带动 带条运行。传动滚筒可分为光面和胶面两种，胶面滚筒可使滚筒与胶带之间的摩擦系数 增大。在功率不大、环境湿度小的情况下采用光面滚筒，而当环境潮湿、功率又大、容 易打滑时采用胶面滚筒。 传动滚筒的长度b 1 要比输送带的宽度大一些，一般取b 1 - b + ( 1 0 0 2 0 0 ) 蚴。为使 输送带绕经滚筒时能有自动对中的作用，将滚筒表面制成腰鼓形，中部比两端凸起一定 的高度。 输送带绕过滚筒时，因发生弯曲而引起疲劳损坏。因此传动滚筒直径不能太小，一 般要求滚筒直径d ( 咖) 应为带条衬层数i 的1 0 0 1 2 5 倍。传动滚筒的直径取决于胶 带帆布层数。各种带宽和胶带层数对应传动滚筒直径可见表2 2 【1 】和表2 - 3 1 1 。 表2 - 2 各种带宽的传动滚筒直径 t a b l e 2 - 2t h ed r i v i n gr o l l e rd i a m e t e ro f v a t y i e db a n d w i d t h 带宽b ( m m ) 5 0 06 5 08 0 01 0 0 01 2 0 01 4 0 0 5 0 05 0 05 0 06 3 06 3 08 0 0 6 3 06 3 08 0 08 0 08 0 0 d ( n n n ) 8 0 0 1 0 0 01 0 0 01 2 5 0 1 2 5 0 1 4 0 0 表2 - 3 帆布层输送带对应的传动滚筒直径 t a b l e 2 - 3t h ed r i v i n gr o l l e rd i a m e t e rc o r r e s p o n d i n gf a b r i cc o n v e y o rb e l tl a y e rn u m b e r 滚筒直径m m5 0 0 6 5 08 0 01 0 0 0 1 2 5 0 1 4 0 0 硫化接头 4567 4 89 1 01 l 1 2 帆布层数 机械接头 567 89 1 01 1 1 2 2 3 4 改向滚筒 改向滚筒用于皮带机的无载分支上。为了改变带条运动的方向。例如，带式输送机 尾部的改向滚筒、垂直重锤拉紧装置下方改向1 8 0 。的垂直拉紧滚筒和上方改向9 0 。的 9 太原理工大学硕士研究生学位论文 改向滚筒等。改向滚筒的直径一般要求为带条衬层数的1 0 0 n 1 2 5 倍，如布置有困难， 其倍数可取5 0 。 般情况下，首先计算确定传动滚筒直径，然后可按表2 - 4 【2 1 所定匹配关系确定其 它改向滚筒。只有当合力不够时，才选用较匹配关系更大的滚筒直径。 表2 4 输送机滚筒直径匹配 i n m t a b l e 2 4b m t c o n v e y o rd r i v i n gr o u e rd i a m e t e rm a t c h i n g m i l l 1 8 0 。尾部1 8 0 。中部1 8 0 。头部 传动滚筒9 0 。改向4 5 。改向 带宽改向滚筒改向滚筒探头滚筒 直径滚筒直径滚筒直径 直径直径直径 5 0 05 0 04 0 04 0 05 0 03 1 52 5 0 5 0 0 4 04 0 05 0 03 1 52 5 0 6 5 0 6 3 05 0 05 0 06 3 04 0 03 1 5 5 0 05 0 04 0 05 0 03 1 52 5 0 6 3 05 0 0 5 0 06 3 04 0 0 3 1 5 8 0 08 0 06 3 06 3 08 0 05 0 04 0 0 1 0 0 08 0 08 0 01 0 0 06 3 05 0 0 1 2 5 01 0 0 0 1 0 0 01 2 5 08 0 0 6 3 0 6 3 06 3 0 5 0 06 3 0 4 0 0 3 1 5 8 0 06 3 06 3 08 0 05 0 04 0 0 1 0 0 01 0 0 08 0 08 0 01 0 0 06 3 05 0 0 1 2 5 0 1 0 0 0 1 0 0 01 2 5 08 0 06 3 0 1 4 0 01 2 5 01 2 5 01 4 0 01 0 0 08 0 0 6 3 06 3 06 3 06 3 04 0 03 1 5 8 0 06 3 06 3 08 0 05 0 04 0 0 1 2 0 0 1 0 0 08 0 08 0 01 0 0 06 3 05 0 0 1 2 5 01 0 0 01 0 0 01 2 5 08 0 06 3 0 1 4 0 d 1 2 5 0 1 2 5 01 4 0 01 0 0 0 8 0 0 8 0 06 3 0 6 3 08 0 05 0 0 4 0 0 1 0 0 08 0 08 0 01 0 0 06 3 05 0 0 1 4 0 0 1 2 5 01 0 0 01 0 0 01 2 5 08 0 06 3 0 1 4 0 01 2 5 01 2 5 01 4 0 01 0 0 08 0 0 t 0 太原理工大学硕士研究生学位论文 2 3 5 托辊 带式输送机以托辊为支承装置，其作用是支承输送带及带上的物料，减小运行阻力， 并使输送带垂度不超过规定限度，保证输送带平稳运行。为了减少托辊对带条的运动阻 力，托辊内安装滚动轴承。同时必须注意托辊的密封和润滑，以保证托辊转动灵活和延 长使用寿命。 托辊按用途分为承载托辊( 上、下托辊) 和专用托辊( 调心托辊、缓冲托辊等) 。 上托辊一般成槽形( 因槽形托辊有增大货载断面积和防止输送带跑偏的作用) ，常见的 为三个长度相等的托辊串接而成。三托辊组中侧托辊对水平的倾斜角度称为槽形角。在 过去的产品系列中，槽形角大多定为3 0 。新的d t i i ( a ) 型系列，槽形角改为弱。和 4 54 两种。 下分支托辊一般为平直的单托辊。下托辊的间距较大，一般等于上托辊问距钓= 倍 左右。一般情况：取上托辊间距为1 1 5 m ，下托辊间距为2 5 - 3 m 。在受料处和凸弧段， 托辊间距要小一些。 ，o 调心托辊是为纠正输送带跑偏而设置的，上分支每隔l o 组托辊安装一组调心托辊。 缓冲托辊用于带式输送机的受料处( 物料对输送带有冲击) 间距一般为o 5 m 左右。 托辊辊子的直径根据限制带速、带宽和承载能力进行选择。 一 2 3 6 拉紧装置 “为保证带式输送机正常运转，拉紧装置是必不可少的装置之一。拉紧装置的作用是 保证输送带具有足够的张力，使滚筒和输送带之间产生足够的摩擦力，以免输送带在传 动滚筒上打滑，并限制输送带在相邻两托辊间的下垂度在规定的范围内。 拉紧装置的主要结构形式有螺旋式、车式重锤式、垂直重锤式三种。三种拉紧方式 中，应优先采用中部重锺拉紧装置，并使其靠近传动滚筒。 螺旋拉紧装置一般只用于无法采用其他拉紧方式的机长小于3 0 m 的输送机上。对于 轻质物料或运量特小的输送机，此值可延长n 5 0 m 。 车式重锤拉紧装置一般布置于带式输送机尾部，靠重锤力量将输送带拉紧，调节张 紧力依靠增加或减少重锤重量来实现。它能保证输送带在各种运行工况下有足够大的恒 定张力，以自动补偿由于温度、弹性和磨损而引起的输送带长度的变化。但它的缺点是 拉紧装置离驱动滚筒较远，对传动滚筒绕出端的拉紧作用反映较慢。 垂直重锺拉紧装置一般布置于输送机中部，如条件允许应尽量置于靠近驱动点的位 置，以保证对驱动滚筒绕出端的张力作用。 太原理工大学硕士研究生学位论文 2 3 7 机架 机架包括三种类型：滚筒支架、中间架及支腿和拉紧装置架。用于支承上述各部件。 输送机的机架各零件之间大部分为焊接结构。 滚筒支架用于安装传动滚筒和改向滚筒，承受输送带的张力。根据其用途主要有四 种类型，其高度适用于输送机倾角0 。1 8 。 ( 1 ) 头部传动滚筒支架：用于头部传动和头部卸料的输送机，适用带宽5 0 0 1 4 0 0 m m 。 一般设有作为增面轮的改向滚筒，传动滚筒围包角1 9 0 。 2 1 0 。 ( 2 ) 尾部改向滚筒支架：用于拉紧装置设于中部的输送机，适用带宽5 0 0 - 1 4 0 0 m r n ， 一般可装设作为增面轮的改向滚筒。 ( 3 ) 头部改向滚筒支架：用于传动滚筒设于中部，头部滚筒仅作改向和卸料的输送 机，适用带宽8 0 0 1 4 0 0 m m 。 ( 4 ) 中部传动滚筒支架：专用于中部设有传动滚筒的输送机，适用带宽8 0 0 1 4 0 0 m m ， 此支架可安装传动滚筒和作为增面轮的改向滚筒各一个。成对使用并对称安装时， 也可用于中部双传动滚筒传动，围包角2 0 0 。 此外，为满足某些特殊侧型的输送机的使用，本系列还配设了可设于中部的改向滚 筒吊架，适用带宽5 0 0 1 4 0 0 m m 。 中间架是输送带及托辊的承载支架，中间架分为直线中间架、凹弧中间架、凸弧中 间架三种类型。为确保中间架的刚度，本系列中间架增加了横梁，使中间架自身构成为 一个整体，设计为6 0 0 0 m m ：b - - 示准段和3 0 0 0 - - 6 0 0 0 m m 非标准段两种。 中间架标准支腿有带斜撑和为带斜撑两种结构。用于受料段的支腿应全部带斜撑， 其他部分为两种型式的支腿交错布置。支腿与中间梁的连接全部采用螺栓，以方便运输 和安装。 2 3 8 其他部件 其他部件包括：装载装置、卸料装置、清扫装置等。 装载装置的作用是对带条均匀装载，防止物料在装载时洒漏在输送机外面，并尽量 减少物料对带条的冲击和磨损。带式输送机常用的装载装置有导料槽、漏斗、导板等。 散粒物料采用导载槽或漏斗，成品件用导板。良好的装载装置应该引导被输送的物料落 到输送带正中间并确保其顺着输送方向运动。 带式输送机既可在末端卸料，也可在中间卸料，前者不需专门的卸料装置，后者可 以采用卸料挡板或卸料小车。 太原理工大学硕士研究生学位论文 卸料挡板( 犁式卸料器) 为平直挡板或v 形挡板，适用于平皮带机，卸料挡板的结 构十分简单，但对输送机磨损比较厉害，还会增加带条运动阻力，因此对较长的输送机， 特别是输送磨损性大的物料时不宜采用。 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上移动，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料点上卸料，物料从卸料小车的上滚筒抛出经导 向槽由胶带机的一侧或两侧卸下。 清扫装置( 清扫器) 是输送机输送物料时必须装备的部件之一。本系列设计有头部 清扫器和空段清扫器两类清扫器。 ： 头部清扫器装设于输送机卸料滚筒处，用以清扫输送带工作面上粘附的物料，并使 其落入头部漏斗中。 空段清扫器用于清除落到输送带下分支非工作面上的杂物以保护改向滚筒和输送 带。需要装空段清扫器的地方是尾部改向滚筒前和垂直拉紧装置第一个9 0 。改向滚筒前 两处。安装时，需使清扫器刮板的犁尖对着输送带运动方向，以便将杂物刮到输送机两 侧的地面上。 2 4 、o t n ( a ) 型带式输送机整机设计 2 4 1 散状物料的特性 散状物料的特性包括粒度、堆积密度、堆积角、倾斜输送时输送机的最大倾角、温 度、水份、粘性和磨琢性等。它们与带式输送机的设计计算和设备选型关系极大。设计 时，所有物料特性均应作为已知条件给出，其中与输送机设计计算关系最大的是物料堆 积密度、输送机允许最大倾斜角、物料静堆积角和不同带速下运行动堆积角等。 2 4 2 带速的选择 带速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、造价和工作质 量都有很大影响。增加带速可使带式输送机在同样的生产率条件下采用较小的带宽，从 而使带条具有较小的线载荷，减小输送机的尺寸和自重。同时，带条的价格在带式输送 机的造价中占有很大的比例( 普通胶带约占2 5 ) ，因此，提高带速、减小带宽有很大 的经济意义。但是，增加带速会加剧被运送物料的磨损，降低运输质量。因此，在设计 太原理工大学硕士研究生学位论文 带式输送机时，要从生产条件和实际情况出发来选择带速。具体应遵从以下原则进行选 择： ( 1 ) 长距离、大运量、宽度大的输送机可选择较高带速。 ( 2 ) 倾角越大、运距越短则带速也应越小。 ( 3 ) 粒度大、磨琢性大、易粉碎和易起尘的物料宜选用较低带速。 ( 4 ) 采用卸料车卸料时带速不宜超过2 5 m s ，采用犁式卸料器卸料时，带速不宜超过 2 r r d s 。 ( 5 ) 输送成件物品时，带速不宣超过1 2 5 m s 。 ， 2 4 3 总体布置( 侧型) 设计 。， ：侧型布置对整机设计十分重要。同时为计算机处理时简化输入提供方便。将影响总 体布置的因素归并为侧型设计问题来加以处理。影响带式输送机总体布置( 侧型) 的因素 有：输送机倾角、受料段和机尾长度、卸料段、弧线段、过渡段、拉紧装置的型式和位 置、驱动装置位置等。这些因素的变化都会带来侧型布置的变化。 2 5 d t i i ( a ) 型带式输送机设计计算 2 5 1 原始数据及工作条件 带式输送机的设计计算，需具有下列原始数据及工作条件资料。 ( 1 ) 物料名称及输送能力； ( 2 ) 物料性质：包括粒度及粒度组成、堆积密度、动或静堆积角、温度、湿度、粘 度、磨琢性、腐蚀性等； 。 ( 3 ) 工作环境：露天、室内、干燥、潮湿、环境温度和空气含尘量大小等； ( 4 ) 卸料方式和卸料装置形式； ( 5 ) 受料点数目及位置； ( 6 ) 输送机布置形式( 侧型) 及相关尺寸，包括输送机长度、提升高度和最大倾角 等： ( 7 ) 驱动装置布置形式，是否需要制动器。 1 4 太原理工大学硕士研究生学位论文 2 5 2 设计计算 1 输送能力和输送带宽度 计算散状物料输送能力，已知带宽，按下式计算输送能力嘲： i p 2 s v k( 2 5 1 ) i 。= s v k p( 2 5 2 ) q 2 3 6 1 rp = 3 6 s v k p( 2 5 3 ) 式中v 带速，m s ： s 最大物料横截面积，m 2 p 被输送散状物料的堆积密度，k g m 3 k - 倾斜输送机面积折减系数，可查表选取。 已知输送能力，按下式先计算需要的物料横截面积s 。 s = 妥 ( 2 5 4 ) 惦 、7 s 2 专生( 2 5 5 ) v x p 或 s = 卫3 6 v k p ( 2 5 6 ) 根据计算出的s ，从手册相应表( 略) 中查得需要的带宽。输送大块散状物料的输送 机，一般需按下式核算带宽。 b 2 口+ 2 0 0 ( 2 5 7 ) 式中口最大粒度，l d m 。 2 圆周驱动力 传动滚筒上所需圆周驱动力昂为输送机所有阻力之和，可用下式计算： f u 2 + 晶+ 届i + b 2 + b ( 2 5 8 ) 式中