带式输送机作业--总.doc

_食品机械与设备课程设计学生姓名：王玉龙学号：20114061207指导教师：杨宏志专业：食品科学与工程(2)班中国大庆2013年11月目录1 绪论31.1 带式输送机设计的目的和意义31.1.1技术上的差距31.1.2技术性能上差距41.1.3可靠性、寿命上的差距41.1.4控制系统上差距41.1.5运输机的形式51.2 国内外带式输送机的技术发展趋势51.2.1国外带式输送机技术的现状51.2.2国内带式输送机技术的现状52 带式输送机概述62.1 带式输送机的应用62.2 带式输送机的分类62.3 各种带式输送机的特点及应用范围62.4 带式输送机的工作原理72.5 带式输送机的结构和布置形式82.5.1带式输送机的结构82.5.2布置方式83 部件的选用93.1 带式输送机应用范围及选用93.1.1型式及应用范围93.1.2带速的选择93.1.3输送带的选择103.2 输送带103.3 驱动装置113.4 传动滚筒123.5 改向滚筒123.6 托辊133.7 机架134 设计计算144.1 假设已知原始数据及工作条件144.2 计算步骤144.2.1由带宽、带速验算输送能力144.2.2张力的逐点计算154.2.3功率计算174.2.4胶带核算174.2.5车式拉紧装置重锤重量计算174.2.6负荷起动功率验算185 使用与维护195.1 固定式带式输送机的安装、试运转和调整195.1.1安装195.1.2试运行205.2 固定式带式输送机皮带跑偏的原因及纠正措施205.2.1皮带正常运行及跑偏特征205.2.2皮带跑偏的原因205.2.3可采取的具体纠偏措施215.2.4红外线检测的自动纠偏方法225.2.5利用跑偏开关的自动纠偏法225.2.6结论225.3 固定式带式输送机的安全操作、维护和保养225.3.1运转维护中应注意的主要问题235.3.2班间维修内容：235.3.3小修内容：一般一年一次235.3.4大修内容：若干年一次236 总结23参考文献:24带式输送机设计摘 要：带式输送机在当今社会应用日益广泛，当然一个产品也需要不断的研发和更新，才能永保活力。我所做的单托辊全封闭带式输送机就是在一些方面进行了改进，首先用单托辊代替槽型托辊以防止跑偏，其次在输送机外加外罩来防止污染，美化环境，再次螺旋拉紧装置保证了运行的稳定和可靠性等。这些结构和技术保证了带式输送机的整机性能优良，输送量大，带速快，高效节能。通过对国内外带式输送机技术现状的分析，得出了其在以后的发展趋势；在对带式输送机的各部件进行设计与选择，得出了对其整体的设计与选择；在其计算中验证了带式输送机的各部件满足了它的功能要求，另外输送机在设计的过程中考虑到了工作环境，运行过程中皮带易磨损等问题进行了加外罩和单托辊结构，是本输送机与其他机器的不同之处！可以使输送机在更广的范围，更可靠的运行。关键词：带式输送机 计算 选型设计1 绪论带式输送机是用途最为广泛的一种输送能力最大的连续输送机械。主要应用在沿水平方向或沿坡度不大的倾斜方向，连续的大批量地运送粒散状物料或单件物品。它具有结构简单、生产率高、运送距离长、运转可靠、工作平稳、结构简单、可以在任意位置上装卸、自重小、工作可靠、操作简便、耗能少、对环境污染小、便于集中控制、实现自动化、管理维护方便等重要优点。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。带式输送机结构简易，自动化程度高，将是21世纪中最经济、最可靠、最安全的输送散状料的工具，值得我们不断加以研究开发。1.1 带式输送机设计的目的和意义1.1.1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统（一般取n=10左右），与实际情况相差很远。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统，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。 可靠的可控软起动技术与功率均衡技术 长距离大运量带式输送机由于功率大、距离长且多机驱动，必须采用软起动方式来降低输送机制动张力，特别是多电机驱动时。为了减少对电网的冲击，软起动时应有分时慢速起动；还要控制输送机起动加速度0.30.1 m/s2，解决承载带与驱动带的带速同步问题及输送带涌浪现象，减少对元部件的冲击。由于制造误差及电机特性误差，各驱动点的功率会出现不均衡，一旦某个电机功率过大将会引起烧电机事故，因此，各电机之间的功率平衡应加以控制，并提高平衡精度。国内已大量应用调速型液力偶合器来实现输送机的软起动与功率平衡，解决了长距离带式输送机的起动与功率平衡及同步性问题。但其调节精度及可靠性与国外相比还有一定差距。此外，长距离大功率带式输送机除了要求一个运煤带速外，还需要一个验带的带速，调速型液力偶合器虽然实现软启动与功率平衡，但还需研制适合长距离的无级液力调速装置。当单机功率500 kW时，可控CST软起动显示出优越性。由于可控软起动是将行星齿轮减速器的内齿圈与湿式磨擦离合器组合而成（即粘性传动）。通过比例阀及控制系统来实现软起动与功率平衡，其调节精度可达98% 以上。但价格昂贵，急需国产化。1.1.2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。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。 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/h。最大输送带宽度 我国带式输送机为1400 mm，国外最大为1830 mm。带速 由于受托辊转速的限制，我国带式输送机带速为4 m/s，国外为5 m/s以上。工作面顺槽运输长度 我国为3000 m，国外为7300 m。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。国内自移机尾主要依赖进口，主要有2种：（a）随转载机一起移动的由英国LONGWALL公司生产的自移机尾装置。（b）德国DBT公司生产的自移机尾装置。前者只有一个推进油缸，后者则有2个推进油缸。LONGWALL公司生产的自称机尾用于在国内带宽1.2 m的输送机上，缺点是自移机尾输送带的跑偏量太小，纠偏能力弱，刚性差。德国生产的自移机尾在国内使用效果优于前者，水平、垂直2个方向均有调偏油缸，纠偏能力强。因此，前者还需完善，后者则需研制。但对自移机尾的要求是共同的，既要满足输送机正常工作时防滑的要求，又要满足在输送机不停机的情况下实现快速自移。高效储带与张紧装置 我国采用封闭式储带结构和绞车拉紧为主，张紧小车易脱轨，输送带易跑偏，输送带伸缩时，托辊小车不自移，需人工推移，检修麻烦。国外采用结构先进的开放式储带装置和高精度的大扭矩、大行程自动张紧设备，托辊小车能自动随输送带伸缩到位。输送带有易跑偏，不会出现脱轨现象。输送机机型品种少，功能单一，使用范围受限，不能充分发挥其效能，如拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用；另外，我国煤矿的地质条件差异很大，在运输系统的布置上经常会出现一些特殊要求，如弯曲、大倾角（=25）直至垂直提升等，应开发特殊型专用机种带式输送机。1.1.3可靠性、寿命上的差距输送带抗拉强度 我国生产的织物整芯阻燃输送带最高为2500 N/mm，国外为3150 N/mm。钢丝绳芯阻燃输送带最高为4000 N/mm，国外为7000 N/mm。输送带接头强度 我国输送带接头强度为母带的50%65%，国外达母带的70%75%。托辊寿命 我国现有的托辊技术与国外比较，寿命短、速度低、阻力大，而美国等使用的新型注油托辊，其运行阻力小，轴承采用稀油润滑，大大地提高了托辊的使用寿命，并可作为高速托辊应用于带式输送机上，使用面广，经济效益显著。我国输送机托辊寿命为2万h，国外托辊寿命59万h，国产托辊寿命仅为国外产品的30%40%。输送机减速器寿命 我国输送机减速器寿命20000 h，国外减速器寿命70000 h。带式输送机上下运行时可靠性差1.1.4控制系统上差距驱动方式 我国为调速型液力偶合器和硬齿面减速器，国外传动方式多样，如BOSS系统、CST可控传动系统等，控制精度较高。监控装置 国外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、故障诊断与查询等完整自动监控系统。我国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。虽然能与可控启（制）支装置配合使用，达到可控启（制）动、带速同步、功率平衡等功能，但没有自动临近装置，没有故障诊断与查询等。输送机保护装置 国外带式输送机除安装防止输送带跑偏、打滑、撕裂、过满堵塞、自动洒水降尘等保护装置外，近年又开发了很多新型监测装置：传动滚筒、变向滚筒及托辊组的温度监测系统；烟雾报警及自动消防灭火装置；纤维织输送带纵撕裂及接头监测系统；防爆电子输送带秤自动计量系统。这些新型保护系统我国基本处于空白。而我国现有的打滑、堆煤、溜煤眼满仓保护，防跑偏、超温洒水，烟雾报警装置的可靠性、灵敏性、寿命都较低。1.1.5运输机的形式运输机械的形式很多，通常按有无挠性牵引件（链、绳、带）分为：1）具有挠性牵引件的运输机：如带式输送机、板式输送机、刮板输送机、提升机、架空索道等；2）无挠性牵引件的运输机：如螺旋运输机、滚柱输送机、气力运输等；3）装卸机械：如无轨运输车辆中的叉车、跨车；卸车机；装载机；堆取料机等。本项目要求设计的输送机械为第一类，即固定式带式输送机。带式输送机是用连续运动的无端输送带输送货物的机械。随着全球经济的增长，带式输送机技术已成为当代科学技术发展的前沿之一。当今世界需要设计和生产“环保”型输送机，要求输送量超过10000 th，并且要节约能量。输送机技术进步的一个重要特点是基础研究发展为应用技术，进而实现商业化。1.2 国内外带式输送机的技术发展趋势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状料不可缺少的设备。伴随着新技术、新材料的不断涌现，带式输送机的品种也日益新颖，如出现了夹带机、波纹挡边机、袋式提升机、中摩式输送机、圆管式输送机等。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：一方面是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。其关键技术与装备有以下几个特点：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300500万吨以上高产高效集约化生产的需要。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。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。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3000t/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。1.2.2国内带式输送机技术的现状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。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-4040；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(1012)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。2 带式输送机概述2.1 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。 2.2 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：2.3 各种带式输送机的特点及应用范围（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）DX型钢绳芯带式输送机 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3045提高到90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。2.4 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：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。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-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1绕经传动滚筒2和机尾换向滚筒3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5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(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。普通型带式输送机的机身的上带是用槽形托辊支撑，以增加物流断面积，下带为返回段(不承载的空带)一般下托辊为平托辊。带式输送机可用于水平、倾斜和垂直运输。对于普通型带式输送机倾斜向上运输，其倾斜角不超过18，向下运输不超过15。输送带是带式输送机部件中最昂贵和最易磨损的部件。当输送磨损性强的物料时，如铁矿石等，输送带的耐久性要显著降低。提高传动装置的牵引力可以从以下三个方面考虑：（1）增大拉紧力。增加初张力可使输送带在传动滚筒分离点的张力增加，此法提高牵引力虽然是可行的。但因增大必须相应地增大输送带断面，这样导致传动装置的结构尺寸加大，是不经济的。故设计时不宜采用。但在运转中由于运输带伸长，张力减小，造成牵引力下降，可以利用拉紧装置适当地增大初张力，从而增大，以提高牵引力。（2）增加围包角对需要牵引力较大的场合，可采用双滚筒传动，以增大围包角。（3）增大摩擦系数其具体措施可在传动滚筒上覆盖摩擦系数较大的衬垫，以增大摩擦系数。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。故在传动中拟采用这种方法。2.5 带式输送机的结构和布置形式2.5.1带式输送机的结构带式输送机主要由以下部件组成：头架、驱动装置、传动滚筒、尾架、托辊、中间架、尾部改向装置、卸载装置、清扫装置、安全保护装置等。输送带是带式输送机的承载构件，带上的物料随输送带一起运行，物料根据需要可以在输送机的端部和中间部位卸下。输送带用旋转的托棍支撑，运行阻力小。带式输送机可沿水平或倾斜线路布置。使用光面输送带沿倾斜线路布置时，不同物料的最大运输倾角是不同的，如下表所示：不同物料的最大运角物料种类角度物料种类角度煤块18筛分后的石灰石12煤块20干沙15筛分后的焦碳17未筛分的石块180350mm矿石16水泥200200mm油田页岩22干松泥土20由于带式输送机的结构特点决定了其具有优良性能，主要表现在：运输能力大，且工作阻力小，耗电量低，约为刮板输送机的1/3到1/5；由于物料同输送机一起移动，同刮板输送机比较，物料破碎率小；带式输送机的单机运距可以很长，与刮板输送机比较，在同样运输能力及运距条件下，其所需设备台数少，转载环节少，节省设备和人员，并且维护比较简单。由于输送带成本高且易损坏，故与其它设备比较，初期投资高且不适应输送有尖棱的物料。输送机年工作时间一般取4500-5500小时。当二班工作和输送剥离物，且输送环节较多，宜取下限；当三班工作和输送环节少的矿石输送，并有储仓时，取上限为宜。2.5.2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。带式输送机典型布置方式3 部件的选用3.1 带式输送机应用范围及选用3.1.1型式及应用范围带式输送机的化工、煤炭、冶金、矿山、建材、电力、轻工、粮食及交通运输等部门广泛使用的运输设备。适用于输送松散密度为0.52.5t/m3的各种粒状、粉状等松散体物料，也可以输送成件物品。3.1.2带速的选择输送量大、输送带较宽时，应选较高的带速；较长的水平输送机，应选较高的带速；输送机倾角愈大，输送距离愈短，则带速应愈低；物料易滚动、粒度大、磨逐性强的，或容易扬尘的以及环境卫生条件要求较高的，宜选用较低带速；一般用于给料或输送粉尘量大的物料时，带速可取0.81 m/s，或根据物料特性和工艺要求决定。人工配料秤重时，带速不应大于1.25 m/s；采用卸料器时，带速不宜大于2.0 m/s秒；采用卸料车时，带速一般不宜超过2.5 m/s，当输送细碎后的物料或小块物料时，允许带速为3.15 m/s；有计量秤时，带速应按自动计量秤的要求而定；输送成件物品时，带速一般小于1.25 m/s。3.1.3输送带的选择带式输送机使用的输送带有橡胶带、塑料带、钢带、金属网带等，最常用的是橡胶带。橡胶输送带有棉织芯、合成纤维芯、钢丝绳芯等多种。塑料输送带有层芯和整芯之分。各种芯材和不同的覆盖胶可组成各种类型的光面或花纹输送带。普通橡胶输送带适用的工作环境温度一般为-1040。工作环境温度低于-5时，不宜采用维纶芯胶带；工作环境温度低于-15时，不宜采用普通棉织芯胶带；在工作环境温度低于-20的条件下采用钢丝绳芯胶带时，应向制造厂家提出耐寒要求。普通橡胶输送带适用的输送物料温度不超过80，当输送物料温度在80150时，应采用耐热型胶带（1型100，2型125，3型150）；当输送物料温度超过150时，应向制造厂咨询；当输送300500高温物料时，应采用耐高温型输送带。输送具有酸性、碱性、腐蚀性、含油类物质和有机溶剂等物料时，应采用耐酸碱、耐腐蚀、耐油的橡胶带或塑料带。在有火灾危险场所工作的输送带应采用阻燃型带。固定式带式输送机的主要部件的作用及选用情况：输送带、驱动装置、传动滚筒、改向滚筒、托辊、机架。3.2 输送带输送带用来传递牵引力和承放被运货物，因此要求它强度高、抗磨耐用、挠性好、伸长率小和便于安装修理。输送带主要采用橡胶带和塑料带。在本项目中拟采用普通橡胶带。它用棉织物或化纤物挂胶后的胶布层作带芯材料，用橡胶作覆盖材料，适用于工作环境在-15+40之间、物料温度不超过50的情况，符合本设计项目所要求的条件。输送带的张力由带芯胶布衬垫层承受，带的强度决定于带的宽度和带芯衬垫层数。同时，为了使输送带有足够的横向刚度，防止它在支承托辊之间向两侧过分塌下，应根据带宽选用一定的衬垫层数，见表2-1，并按下式作输送带的强度验算： （N） （3-1）式中：分别为输送带实际传递的和允许传递的最大张力（N）；Z 衬垫层数；B 带宽（cm）；输送带强度极限，普通橡胶带为560 N/cm层，强力型以维尼纶作衬垫可达1400N/cm层；n 安全系数，硫化接头为810，机械接头为1012，衬垫层数多取上限。橡胶带荐用衬层数带宽（cm）500650800100012001400衬层Z（层）34454658510612橡胶覆盖层的作用是保护衬层免受机械损坏、磨损以及外部介质的侵蚀，因为本项目所输送的物料为粗碎矿石，故选用覆盖胶厚度为：上胶厚4.5mm、下胶厚1.5mm。输送带全长的计算 （3-2） 式中：好输送带全长（m）；输送机头尾滚筒中心间展开长度（m）；头、尾滚筒直径（m）输送带接头数；输送带接头长度（m）。当输送带采用机械接头时=0；采用硫化接头时，按下式计算： （3-3）式中：输送带帆布层数；硫化接头阶梯长度（m）。一般取=0.15 m；输送带宽度（m）。输送带图连接方法推荐采用硫化法连接，将带条的两端按衬布层数切成阶梯形接口，其尺寸按带宽和衬布层多少而定，然后用汽油加以洗涤干净，涂上粘合胶，将切口接头对合好，然后把粘好的接头放入金属模压板中加热（用蒸汽或电流）到140150压紧，保压2560min即可粘好。如无加热设备也可在常温下粘合，只是保压时间要长得多。3.3 驱动装置驱动装置的功用是驱动输送带运动，实现货物运送。通用固定式带式输送机采用单滚筒驱动，即电动机通过减速器和联轴器带动一个驱动滚筒运转。驱动装置作为一个机组，由电动机、减速器、柱销联轴器、十字滑块联轴器及防护罩等组成。电动机功率在100千瓦以下时，按地区配套不同配有JO3及JO2系列或JQO2系列（高速轴配柱销联轴器）；功率在115185千瓦时，选用JS系列（高速轴配粉末联轴器）或JR系列（高速轴配柱销联轴器），低速轴均采用十字滑块联轴器。减速器有NGW型（100千瓦）和ZQ型减速器，功率超过ZQ型承载能力时，采用ZL型减速器。具体选用见后。其驱动滚筒用铸铁或钢板制成。外形为圆柱形，中间略带凸起（凸起高度取为1/200筒宽，但最小要大于4mm）。滚筒之直径取决于带条的衬布层数，可以用下式计算： （mm） （3-4）式中：带条中衬布层数；系数，对普通胶带，用硫化接头时：=125；用机械接头时：=100。滚筒直径过小，将增加带条的磨损，降低使用寿命，并增加带条的附加阻力。根据欧拉公式，用滚筒驱动带条时，如使带条与滚筒不发生滑动，必须满足下列条件： （3-5）式中：带条在滚筒上的包角；带条与滚筒的摩擦系数；驱动滚筒上绕入与绕出侧带条内拉力。滚筒直径和带宽的关系带宽B/mm500650800100012001400卷筒直径D/mm500500630500630800630800100063080010001250800100012501400若不计带条绕过滚筒的刚性阻力，则驱动滚筒上之圆周力： （3-6）由式（3-5）,(3-6)可见，当不变时，滚筒上圆周力P取决于摩擦系数和包角，如果增大和便可以增加圆周力。为了增加摩擦系数，可以在滚筒表面镶上橡胶或木条。为了加大包角，可采取增加压力托辊或双滚筒驱动的措施。3.4 传动滚筒是动力传递的主要部件。输送带借其与滚筒之间的摩擦力而运行。本项目传动滚筒有胶面和光面之分。胶面滚筒是为了增加滚筒和输送带之间的摩擦系数，从而增加摩擦力。它又分铸胶和包胶两种。本项目传动滚筒为钢板焊接结构，采用滚筒轴承。滚筒分为光面、包胶和铸胶滚筒三种。在功率不大、环境温度小的情况下可采用光面滚筒。在环境潮湿，功率又大，容易打滑的情况下应采用胶面滚筒。其中铸胶滚筒质量较好，胶层厚而耐磨，推荐选用和生产铸胶滚筒。包胶滚筒也可达到同样的使用性能。虽然使用寿命较短，但现场可以自行换胶面。普通型橡胶输送带采用硫化接头时，传动滚筒直径与帆布层数之比D/z125。采用机械接头时D/z100。3.5 改向滚筒用于改变输送带的运行方向，或增加输送带与传动滚筒间的围包角。改向滚筒分别作180、90及小于45改向用。180改向滚筒一般用于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；小于或等于45的改向滚筒一般用作增面滚筒。3.6 托辊用于支承输送带和带上物料，减少输送带的垂度，使其能够稳定的运行。槽形托辊用于输送散状物料；平行托辊一般用于输送成件物品；调心托辊用于调整输送带，使它保持正常运行不致跑偏；缓冲托辊装于输送机受料处，以保护输送带，延长输送带使用寿命。本项目有槽形托辊、平行上托辊、平行下托辊、槽形调心托辊等结构形式。托辊直径与带宽的关系见下表托辊直径与带宽的关系B（mm）50080010001400托辊直径（mm）89108上托辊分为槽形和平形两种。输送散状物料时，一般均采用槽形托辊，其槽角为30，用于手选输送机及输送成件物品时，采用平行托辊。下托辊均为平行托辊。为了防止和克服输送带跑偏现象，可选用自动调心托辊。上分支每隔10组槽形托辊（或平行上托辊），设置一组槽形调心托辊（或平行上调心托辊）。下分支每隔610组平行下托辊，设置一组平行下调心托辊。托辊辊子有无缝钢管配冲压轴承座、铸铁轴承座和全增强塑料3种，均采用滚动轴承，密封结构相同，性能大体相同。全增强塑料托辊，能耐酸，耐碱，但不耐冲压。托辊间距应满足两个条件：辊子轴承的承载能力（见下表）及输送带的下垂度，托辊间距应配合考虑该处的输送带张力，使输送带获得合适的垂度。上托辊间距（mm）r(t/m3)B500，650800，10001200，1400l01.61.6120012001200110012001100受料处托辊间距视物料容重及块度而定，一般取为上托辊间距的1/21/3。下托辊间距可取为3米。凸弧段托辊间距一般取水平段上托辊间距的1/2。头部滚筒轴线到第一组槽形托辊的间距可取为上托辊间距的11.3倍；尾部滚筒到第一组托辊间距不小于上托辊间距。3.7 机架机架是支承滚筒及承受输送带张力的装置。本项目机架采用了结构紧凑、刚性好、强度高的三角机架。如下图（a），用于头部传动及头部卸料滚筒；如图（b）用于尾部改向滚筒或中间卸料的传动滚筒。图（a） 头部机架图（b）尾部机架 4 设计计算4.1 假设已知原始数据及工作条件（1）带式输送机布置形式如图所示。（2）输送物料：粗碎矿石，松散密度，粒度在0100 mm，容重。物料在带面上的堆积角；（3）输送量：；（4）工作环境：露天；（5）总机长度：200m。4.2 计算步骤4.2.1由带宽、带速验算输送能力根据式 （3-1）已知=300 t/h，=2.8吨t/m3。参考（参考文献2，表2-3-5），选取=3.15 m/s；参考（参考文献2，表2-3-1、表2-3-6），选取=435;查表（参考文献2，表2-3-2），得=1.0；查表（参考文献2，表2-3-3），得=0.94。将以上各数值代入计算式，得： 单位：m选取B=400毫米的胶带，查表（参考文献2，表2-3-2），满足块度要求。初选的带宽为B=400mm，带速3.15m/s，托辊槽角35，动堆积角30，查表（参考文献3，表1-3）得。输送机倾角为零，由表（参考文献3，表2-28）得系数k=1.0。 （3-2）能满足300 t/h的输送能力要求。4.2.2张力的逐点计算设带式输送机各点张力如图3-1所示，则得各点张力关系如下：图3-1 张力逐点计算图根据下式计算弹簧清扫器阻力：代入得：查表（参考文献2，2-3-20），改向滚筒阻力系数。代入得：根据下式，空载段运行阻力： (3-3)查表（参考文献2，2-2-1），有Z=46。取Z=4；查表（参考文献2，2-2-2），取上下胶层厚（3+1.5）毫米；查表（参考文献2，2-2-5），得=9.31 kg/m；查表（参考文献2，2-3-19），得G=11 kg，下托辊间距。因此，由下式得： 单位：kg/m (3-4)查表（参考文献2，2-3-8）得=0.035。代入上式得： 单位：kg根据下式，空段清扫器阻力： 单位：kg代入得：查表（参考文献2，2-3-20），改向滚筒阻力系数。代入得：查表（参考文献2，2-3-20），改向滚筒阻力系数。代入得：根据下式，导料槽阻力： 单位：kg (3-5)根据下式，物料加速阻力： (3-6)因为 单位：kg/m所以 单位：kg根据下式，承载段运行阻力：查表（参考文献2，2-3-19）得G=11 kg；查表（参考文献2，2-2-11）得l。=1.2 m，故 单位：kg/m查表（参考文献2，2-3-8）得=0.04，故 单位：kg代入得：根据下式 (3-7)采用光面传动滚筒，。查表（参考文献2，2-3-18）得。代入上式得：联立、，则：因此 单位：kg 单位：kg4.2.3功率计算根据下式，传动滚筒轴功率为： 单位：kw (3-8)根据下式，电动机功率为： (3-9)采用JO2型电动机得K=1.4，光面传动滚筒，所以 单位：kw采用JO2-91-4电动机，额定功率为45 kw。4.2.4胶带核算求得胶带最大张力为1319.36 kg，查表（参考文献2，2-3-17），当B=400 mm，Z=4层时，胶带的最大允许张力为2240 kg，所以满足最大张力要求。按下式计算承载段最小张力必须满足： 单位：kg而承载段最小张力： 单位：kg，故满足要求4.2.5车式拉紧装置重锤重量计算根据下式求出拉紧力： 单位：kg根据下式求重锤重量： 单位：kg4.2.6负荷起动功率验算按照下式，负荷起动时，电动机功率 (3-10)才能满足负荷起动功率要求。根据下式，静功率 (3-11) 单位：kg。已知，代入上式，得 单位：kw根据下式，动功率 (3-12)已知L=200米，q。=9.31 kg/m，q=53 kg/m。K。=1.24，查电动机技术数据表，=4.536kg. m2。按下式计算： (3-13)已知q=9.2 kg/m，q=3.7 kg/m；按表（参考文献2，2-2-9）选用传动滚筒D=400 mm，尾轮D=230 mm，增面轮两个，D=120 mm，查表（参考文献2，2-3-23），（光面传动滚筒重量近似取铸胶滚筒重量），得 单位：kg。将以上数据代入上式求： 单位：kg/m再将以上数据代入求：取，查电动机技术数据表， 单位：kw原选JO2-91-4电动机的额定功率为55 kw，小于负荷起动功率79 kw，故不能满足负荷起动时的要求。试改选JO2-92-4电动机，额定功率75 kw，。根据这些数据重新计算：以上计算结果表明，仍不能满足负荷起动要求。再改选JO2-93-4电动机，额定功率100 kw，。再次计算： 单位：kwJO2-93-4电动机额定功率为100 kw，大于负荷起动功率88.83 kw，故能符合负荷起动要求。最后选定电动机为JO2-93-4型，额定功率100 kw，转速1470 r/min。减速器型号为：ZQ100，中心距1000，传动比25。5 使用与维护5.1 固定式带式输送机的安装、试运转和调整5.1.1安装安装前应根据验收规则进行验收，并熟悉安装技术要求和输送机图纸要求。安装技术要求见机械设备安装工程施工及验收规范（1）安装顺序：一般是：划中心线-安装机架（头架-中间架-尾架）-安装下托辊及改向滚筒-将输送带放在下托辊上-安装上托辊-安装拉紧装置，传动滚筒和驱动装置-将输送带经过头尾筒-输送带接头-张紧输送带-(安装清扫器、带式逆止器、导料槽及罩壳等)（2）安装注意事项：全部滚筒、托辊、驱动装置安装后均应转动灵活。重型缓冲托辊安装时，应按图纸要求保证弹簧的预紧力。输送带接头时，应将拉紧滚筒放在最前方位置，并尽量拉紧输送带。安装调心托辊时，应使挡轮位于胶带运动方向上辊子的后方（见一般安装形式图）。（3）输送带硫化接头法：将橡胶带割剥成阶梯形（每层帆布一阶梯），阶梯宽度B一般等于150 mm。剥割面要平整，不得损坏帆布层。然而锉毛表面并涂生胶浆进行搭接。在上、下复盖胶的对缝处贴生胶片。加热加压进行硫化。压力为5-10 kg/cm2，温度为140 Co左右（若用蒸汽加热，气压为4-4.5 kg/cm2），升温应缓慢，并保持硫化平板各点温度均匀。保温时间从达到140 Co时算起，按下式计算：T=6+，式中T为帆布层数，达到保温时间后、停止加热让其自然冷却到常温、卸压取出。5.1.2试运行首先，应进行试运行前的全面检查，无问题后，接着做空运转试运行，第一步先做未装胶带的空运转，检查驱动装置、涨紧绞车、卷带装置等运转部件是否运转正常，各轴承温升情况。运行合格后，再做装上胶带的试运行，主要观察是否打滑和跑偏，若有应相应的处理。空运行一切正常后，方可加载运行，加载应从轻载、半载到满载逐级进行，正常后再做重载启动运行。5.2 固定式带式输送机皮带跑偏的原因及纠正措施5.2.1皮带正常运行及跑偏特征皮带的运行呈闭合循环运动，上行、下行部分的皮带中心线保持平行或处于同一平面内；运行速度平稳；沿皮带宽度方向其偏移量处于正常范围（皮带宽度的5%）内。正常运行时，皮带上所受的拉应力（小）如下图（a）所示。其带宽上的拉应力相等。皮带宽度方向上的拉应力分布按皮带机上使用规范要求，皮带偏移量达到带宽的5%及以上则认为跑偏。当皮带出现跑偏时，上行、下行部分的皮带中心线不处于同一平面内，皮带沿带宽上的拉应力较大。5.2.2皮带跑偏的原因皮带与托辊的相互作用情况如下图所示。在托辊上取一微段d1进行分析，忽略离心力和皮带弯曲应力的影响，对微段d1列出平衡关系式： (5-1) (5-2)皮带在托辊上的受力情况取sin(d/2)d/2，cos(d/2)1，并略去高阶无穷小dF。d后有：消去dN后积分下式：（1/F） (5-3)由工作边值条件可以推得：Ff =FF0为皮带上空载时的拉力；由上式可以看出，传送带和托辊间的相互作用力Ff与带和托辊之间的接触角及摩擦系