机电一体化毕业设计（论文）-胶带输送机总统设计.doc

2010 届届 华北科技学院华北科技学院 专专 科科 毕毕 业业 设设 计 论计 论 文 文 设计设计 论文论文 题目 题目 胶带输送机总统设计胶带输送机总统设计 专专 题题 题题 目 目 电动滚筒电动滚筒 姓姓 名名 学学 号号 专业班级专业班级 Z072 班班 系系 部部 院院 机电工程系机电工程系 指导教师指导教师 2010 年年 06 月月 25 日日 I 摘摘 要要 首先对胶带输送机做了简单的概述 接着分析了胶带输送机的选型原则及计算方法 然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计 接着对所选择 的输送机各主要零部件进行了校核 普通型带式输送机由六个主要部件组成 传动装置 机尾或导回装置 中部机架 拉紧装置以及胶带 最后简单的说明了输送机的安装与维 护 本次设计的专题是电动滚筒的设计 电动滚筒是一种将电机和减速器共同置于滚筒 体内部的新型驱动装置 它主要应用于固定式和移动式 带式输送机 替代传统的电动 机 减速器在驱动滚筒之外的分离式驱动装置 对其各部件受力分析 了解部件之间 的工作关系 胶带输送机总体设计 II 关键词关键词 带式输送机 传动装置 电动滚筒 受力分析 Abstract At first it is introduction about the belt conveyor Next it is the principles about choose component parts of belt conveyor After that the belt conveyor abase on the principle is designed Then it is checking computations about main component parts The ordinary belt conveyor consists of six main parts Drive Unit Jib or Delivery End Tail Ender Return End Intermediate Structure Loop Take Up and Belt At last it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor The design of the project is designed electric power cylinder is a motor and reducer together in the new drum body internal driving devices It is mainly applied to fixed and movable belt conveyor replacing the traditional motor gear drive roller in the separate drives outside of its components Mechanical analysis understand the working relationship between components Keywords Belt conveyor Transmission device Electric drum Stress analysis 华北科技学院毕业论文 III 目录目录 摘 要 I ABSTRACT II 第一章 绪 论 2 1 1 绪论 2 1 2 设计的主要任务 2 1 3 本次设计的意义 2 第二章 带式输送机概述 2 2 1 矿用带式输送机结构原理 2 2 2 1 带式输送机及其基本组成 2 2 2 带式输送机的类型 2 2 3 带式输送机的驱动选型 2 第三章 带式输送机的设计计算 2 3 1 带式输送机设计计算的内容 2 3 2 带式输送机的设计参数 2 3 3 运输能力与胶带宽度的计算 2 3 4 输送机运行阻力的计算 2 3 4 1 带式输送机牵引力 圆周力 计算 2 3 5 3 输送带张力计算 2 3 5 输送机的初选 2 3 5 1 选择输送机 2 第四章 输送带部件的选用 2 4 1 输送带 2 胶带输送机总体设计 IV 4 2 电动滚筒 2 4 3 传动滚筒 2 4 4 改向滚筒 2 4 6 托辊 2 4 7 拉紧装置 2 4 8 清扫器 2 4 9 卸料装置 2 4 10 制动装置 2 4 11 拉紧装置 2 4 13 头部漏斗 2 4 14 电气及安全保护装置 2 4 15 机架与中间架 2 第五章带式输送机的安装 使用与维护 2 5 1 带式输送机的安装与试运行 2 5 1 1 安装要求 2 5 1 2 试运行 2 5 1 3 输送带的跑偏与调整 2 5 2 运转维护中应注意的主要问题 2 第六章专题部分 2 电动滚筒的设计 2 6 1 电动滚筒的基本概念 2 6 2 电动滚筒的基本分类 2 6 3 电动滚筒的型号 2 6 3 1 电动滚筒型号的表示法 2 6 3 2 电动滚筒的参数 2 6 4 选用电动滚筒时 应遵循如下几条原则 2 华北科技学院毕业论文 V 6 5 电动机的选则 2 6 6 作用力的分析 2 6 6 1 电动 传动 滚筒上的圆周力 2 6 6 2 电动 传动 滚筒上的轴功率 2 6 7 电动滚筒主要零部件的设计计算 2 6 7 1 滚筒体 2 6 7 2 法兰轴 前 后轴 2 6 7 3 端盖 2 6 7 4 接线盒 2 6 7 5 支座 2 总 结 2 致谢 2 参考文献 2 华北科技学院毕业论文 1 第一章 绪 论 1 1 绪论 矿用带式输送机有 通用普通型带式输送机 矿用吊挂式带式输送机 可伸缩带式 输送机 钢丝绳芯带式输送机和钢丝绳牵引带式输送机 是矿井巷道 矿井地面 露天 矿及选矿厂广泛采用的连续式运输设备 它具有 运输能力大 运送距离长 运行阻力 小 噪声低 运行平稳等一系列优点 吊挂式带式输送机更具有结构简单 使用钢材少 便于安装等特点适合于井下采区使用 钢丝绳芯带式输送机 由于胶带牵引能力增大 单机长度大为增加 钢丝绳牵引带式输送机 由于牵引机构内钢丝绳来承担 不仅长度 大为增加 还可以利用它运送人员 带式输送机可以用于水平及倾斜运榆 通常情况下 沿倾斜向上运送原煤时 倾角 不能大于 18 向下运输时 倾角不得大于 15 运送附着性和粘着性较大的物料时 倾角还可以大一些 带式输送机的优点是结构简单 运输能力大 工作阻力小 耗电量小 耗电量约为 刮板输送机的 1 3 1 5 由于运输过程中 货载与胶带一起移动 货载的破碎性小 国内外的生产实践证明 带式输送机无论在运输能力方面 还是在经济指标方面都是一 种较先进的运输设备 在胶带输送机运输方面 近年来 国内外胶带输送机向着长距离 大运量 高速度 大功率 低能耗方向发展 为实现长距离无转载连续运输 在发展长运输线的同时 单 机长度也在不断提高 如日本设计使用的一台输送机 单机长度达 15 5km 在德国已采 有 730 m min 的高速胶带机等 我国生产的带式输送机技术水平也有很大提高 如大倾角长距离带式输送机成套设 备 高产 高效工作面平巷可伸缩带式输送机均填补了国内空白 并对带式输送机的关 键技术及其主要部件进行了理论研究和产品开发 研究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 带式输送机在今后的发展中还需尽快解决好以下几方面的关键技术问题 带式输送 机动态分析与监控技术 软起动与功率平衡技术 中间驱动技术 自动涨紧技术 胶带输送机总体设计 2 新型长寿命高速托滚技术 快速自移机尾技术 高效储带技术 只有这样才能提 高我国带式输送机的设计生产和使用管理能力 赶上国际先进技术水平 1 2 设计的主要任务 根据提出的问题制定总体方案 进行结构设计 设备运行分析 在设计中掌握通用 机械零件的设计原理 方法和机械设计的一般规律 树立正确的设计思想 了解国家当 前有关的技术资料及标准 培养运用标准规范手册和查阅有关技术资料的能力 掌握机 械零件的试验方法 获得实现技能的训练 具体需要做以下几方面的工作 1 输送机输送能力与胶带宽度及带速的验算 2 运行阻力的计算 包括直线段和曲线段的运行阻力 3 胶带张力的计算 根据摩擦条件和垂度条件的计算各点张力 4 胶带强度的验算 根据内张力验算其强度 5 各部件的选用 6 输送机的安装与维护 7 电动滚筒的设计 及其部件的受力分析 7 输送机总体布置图 8 驱动装置布置图 1 3 本次设计的意义 随着采煤技术的不断发展 采煤机械化的逐步自动化 系列化 便捷和性能不断提 高 带式输送机的应用也越来越频繁和广泛 通过本次设计要广泛了解采煤机械的发展 方向 目前新型设备的应用情况 国家对采煤机械的有关规定和要求 以及设备运行后 可能出现的状况和事故 采取积极的预防 通过毕业设计 提高了独立设计 选型的能力 为今后更好的工作打下坚实基础 华北科技学院毕业论文 3 第二章第二章 带式输送机概述 2 1 矿用带式输送机结构原理矿用带式输送机结构原理 2 2 1 带式输送机及其基本组成 带式输送机的基本组成部分是 输送带 托辊 驱动装置 包括传动滚筒 机架 拉 紧装置和清扫装置 输送带绕经传动滚筒和改向滚筒 拉紧滚筒接成环形 拉紧装置给 输送带以正常运行所需的张力 工作时 驱动装置驱动传动该简 通过传动滚筒与输送 带之间的摩擦力带动输送带连续运行 装到输送带上的物料随它一起运行到端部卸出 利用专门的卸载装置也可在中间部位卸载 图 2 1 所示是带式输送机的结构简图 图 2 1 带式输送机结构图 1 拉紧装置 2 装载装置 3 改向滚筒 4 上托辊 5 输送带 6 下托辊 7 机架 8 清扫装置 9 驱动装置 2 2 带式输送机的类型 带式输送机的类型很多 适应范围和特征各不相同 根据用途和胶带类型的不同 煤矿常见和广泛应用的带式输送机主要有以下几种类型 1 通用固定式带式输送机 特点是机架固定在地板上或基础上 一般适用于输 送距离不太长 永久使用的地点 2 绳架吊挂式带式输送机 特点是由两根纵向平行布置的钢丝绳组成 每隔 胶带输送机总体设计 4 60m 安装一个紧绳托架 通过拉紧装置拉紧钢丝绳 由于机架是用中间吊挂在巷道顶梁 上 机身高度可以调节 不受巷道地板地鼓的影响 这种输送机可共工作面平巷 采区 上下山运输使用 3 可伸缩带式输送机 该型输送机随着综合机械化采煤技术的迅速发展 采煤 掘进工作面推进速度较快 要求平巷中的运输能力能够快速 灵活地进行缩短和延伸 以适应采煤推进速度的需要 节约工时而专门设计的一类带式输送机 主要特点是比通 用固定式带式输送机多一个储带装置 可以灵活调整输送带的长短 现在为了适应高产 高效工作面快速推进的需要 目前 可伸缩带式输送机采用了自移式机位 与胶带自动 拉紧装置相互配合 可实现在输送机不停机的情况下移动机尾 从而减少输送机机尾移 动的辅助工作和停机时间 简化了输送机机尾与工作面转载机的搭接 提高了输送机机 尾的移动速度 更适应现代化采煤工作面的需求 4 钢丝绳芯带式输送机 又简称强力带式输送机 其特点是 用钢丝绳芯胶带 代替了普通胶带 胶带强度大 是长距离大运量 大功率带式输送机的发展方向 5 大倾角带式输送机 由于我国煤炭的赋存大多以倾斜煤层出现 而煤层角度 基本在 16 25 之间 因而为了减少运输的中间环节 增加经济效益开始采用大倾角 带式输送机直接有井下运输巷到地面的运输方式 连续的运输能力是间歇式斗式提升设 备无法比拟的 现在的大倾角运输机可以采用深槽型带式运输机 花纹带式运输机 波 状档边带式运输机 压带式带式输送机 管型带式输送机等几种形式输送物料 运行倾 角由 而且拓宽了带式输送机的用途 0 25 0 90 6 另外还有多点驱动式带式输送机 气垫式带式输送机 2 3 带式输送机的驱动选型 1 皮带机驱动装置是将电动机的动力传递给输送带 一般的驱动装置由电动机 联轴节 减速器和传动滚筒及控制装置组成 2 对于短距离 小功率的带式输送机可采用电动滚筒直接驱动 其原理是将电 机和减速齿轮安装在滚筒内 其中内齿轮装在滚筒端盖上 电动机经两级减速齿轮带动 滚筒旋转 这种电动滚筒结构紧凑 外形尺寸小 功率范围为 2 2KW 55KW 环境温度 不超过 40 华北科技学院毕业论文 5 3 对于长距离 大功率 高带速的带式输送机 可采用以下几种驱动方式 电动 机 限矩型液力偶合器 减速器 驱动滚筒的方式 电动机 调速型液力偶合器 减速 器 驱动滚筒的方式 电动机变频调速 减速器 驱动滚筒的方式 电动机 CST 可控 驱动装置 驱动滚筒的方式 4 本次设计的带式输送机具有大倾角 高运量 高带速的特点 因此初步考虑 使用电动机 调速型液力偶合器 减速器 驱动滚筒的方式 其设备投入较少 可以多 电动机同时驱动 驱动扭矩可以均匀分配 运行维护方便 费用较少 技术较为成熟是 目前矿山主井皮带机普遍采用的驱动方式 胶带输送机总体设计 6 第三章 带式输送机的设计计算 3 1 带式输送机设计计算的内容 带式输送机设计计算的内容包括 1 输送机输送能力与胶带宽度及带速的验算 2 运行阻力的计算 包括直线段和曲线段的运行阻力 3 胶带张力的计算 根据摩擦条件和垂度条件的计算各点张力 4 胶带强度的验算 根据内张力验算其强度 5 牵引力与电机功率的计算 3 2 带式输送机的设计参数 带式输送机的输送量 200t h 带式输送机的输送安装倾角 15 带式输送机的输送速度 1 35 m s 带式输送机的输送距离 60m 煤炭的最大块度为 300mm 煤炭的密度 850kg m3 3 3 运输能力与胶带宽度的计算 1 输送带宽度的计算 B 0 7 VCK Q 3 1 式中 Q 输送量 吨 小时 V 带速 米 秒 物料容重 吨 米 3 查表可知 K 断面系数 K 与物料的动堆积角 及带宽B有关 K 查表可知 C 倾角系数 查表可知 本次设计输送带宽度 速度系数 查表可知 则由上述先选择带宽 800mm 的 华北科技学院毕业论文 7 2 输送带宽度的校核 根据输送量计算所选用的带宽 B 值 还需用物料块度来校核 不同带宽推荐输送物 料的最大块度见表 3 5 如果带宽不能满足块度的要求 则可把带宽提高一级 但不 能单从块度考虑把带宽提高二级或二级以上 否则造成浪费 表 3 6 不同带宽推荐输送物料的最大块度 B 毫米 500650800100012001400 筛 分过 100130180250300350 块 度 毫 米 未 筛分 150200300400500600 22002 300200800 mas Bamm 故满足要求 3 输送机带速的验算 1 3 2 2 Q v kB rc 1 35 m s 2 200 1 08 335 0 80 9 0 89 vm s 通过计算可以看出 完成输送任务所需要的速度小于输送机的实际运行速度 故选 用带速 1 6 m s 能够完成 200t h 的输送量 3 4 输送机运行阻力的计算 3 4 1 带式输送机牵引力 圆周力 计算 带式输送机传动滚筒所需牵引力是所有运行阻力之和 即 2 3 3 12uHNSSSt FFFFFF 1108 692 1 16 10 5780 10529 542606 22 u FN 式中 带式输送机牵引力 u F 带式输送机主要运行阻力 H F 胶带输送机总体设计 8 带式输送机附加阻力 1S F 带式输送机特种附加阻力 2S F 带式输送机倾斜阻力 St F 1 主要运行阻力计算 H F 2 3 2cos HBGRORU FfLgqqqq 4 0 023 60 102 10 1234 11206 H F 1108 692N 式中 模拟摩擦因数 取 0 023 2 ff 输送长度 60m L 每米长的胶带自身质量 取 10 12kg m B q d q kg m 12 d qB ip 式中 输送带中每层帆布的厚度 mm 平均取 1 25 帆布层数 i P 输送带材料的平均密度 kg 对于棉帆布层 p 1 1 对于人造纤 3 dm 维帆布层 p 1 0 分别为上下覆盖层厚度 mm 12 12 1 1 d qB i kg m 1 1 0 8 6 1 253 1 10 12 每米长的胶带上载货质量 G q 34 1 3 6 Q qkg m v 承载分支托辊每米长旋转部分的质量 RO q kg l m q Ro Ro Ro 20 为托辊旋转部分重量 取为 20kg 2 RO m RO m 华北科技学院毕业论文 9 为承载分支上托辊的间距 取 1m RO l 为回程分支托辊每米长旋转部分的质量 RU q 6 RU RU RU m qkg l 为托辊旋转部分重量 取为 18kg 2 RU m RU m 为承载分支上托辊的间距 取 3m RU l 为输送机的工作倾角 当输送机倾角小于 18 时 可取 1 cos cos 2 附加阻力 附加阻力包括 物料在装卸段被加速的惯量和摩擦阻力 物料在装载段的导料板 侧壁上的摩擦阻力 初驱动滚筒外的滚筒轴承阻力 输送带在滚筒上绕行的弯曲阻力 对于长距离的带式输送机 附加阻力明显小于主要阻力 在计算中可以把附加阻 力划到主要阻力中去 以划减运行阻力计算 具体方法是把主要阻力乘以系数 C 查表 C 取 1 16 3 特种附加阻力 特种附加阻力包括 输送机清扫器的阻力 2 3 5 3Sc FAp 0 0042 5000 0 510 5 Sc FN 1 对重载段等长三托辊 2 3 6 50 cossin saBG FCLqqg AAA 0 4 0 3 6010 1234 110 cos15 sin15780 10 sa FN d 倾斜阻力 倾斜阻力是在倾斜安装的输送机上 煤炭上运时要克服的重力 3 7 sin stG Fq L sin34 1 60 sin15529 54 stG Fq LN 胶带输送机总体设计 10 3 5 3 输送带张力计算 1 重段运行阻力为 3 8 cos sin ddd Ww qqqglqqgl 1041 1 10 127 3360 0 04 cos15 1041 1 10 1260 sin15 zh W 8098 32N 式中 输送机的倾角 15 当胶带在该段的运行方向是倾斜向上时取正号 倾 斜向下时取负号 L 输送机长度 分别为槽形 平行托辊阻力系数 取 0 04 取 0 035 1 q 每米长的胶带上载货质量 41 1 3 6 Q qkg m v 分别为折算到每米长度上的上 下托辊转动部分质量 g q g q g11 7 33 g1 5 t t G q l g11 4 4 g2 5 t t G q l 分别为每组上 下托辊转动部分质量 查表可知 现在托辊制作 G g G g 工艺多采用冲压座 故取 11kg 取 11kg G g G g 上托辊间距 该输送机倾角较大取 1 2m t L g L g 下托辊间距 取 3m L g L g 每米长的胶带自身质量 取 10 12kg m d q d q 2 空载段运行阻力为 1 3 9 cossin kdgd WgqqLq L 1010 124 460 0 035 cos15 10 12 60 sin15 137 9 k W N 3 输送带不打滑条件校核 华北科技学院毕业论文 11 为保证胶带在驱动滚筒上打滑 保证带式输送机正常运转 胶带在驱动滚筒相遇 点的实际张力 Sy必须满足以下条件 SL Sy SL 1 3 10 e 式中 Sy Wzh 8098 32N SL Wk 137 9N SL 502 35N 查表知 取 5 e e 可见 SL Sy SL输送机运行时胶带在滚筒上不打滑 e 3 5 输送机的初选 3 5 1 选择输送机 由已知参数 输送机的输送量 200t h 输送安装倾角 15 输送速度 1 35 m s 输送距离为 60m 密度为 850kg m3初步选用 根据任务书 带式输送机的技术特征为 带式输送机的输送量 200 t h 带式输送机的输送安装倾角 15 带式输送机的输送速度 1 35 m s 煤炭的最大块度为 300mm 煤炭的密度 850kg m3 初步选用带式输送机为 TD75 型带式输送机 TD75 型带式输送机是一般用途的带式输送机 由于输送量大 结构简单 维护 方便 成本低 通用性强等优点而广泛地用于冶金 煤炭 化工 水电等部门中用来输 送散状物料或成件物品 输送堆积比重为0 5 2 5 吨 米 3 的各种块状 粒状物料 也可输送成件物品 2 TD75 型带式输送机的带宽有六种 500 650 800 1000 1200 1400 毫米 3 TD75 型带式输送机所选用的输送带有普 通橡胶带和塑料带两种 适用工作环境温度在 15 40 之间 输送具有酸性 碱性 油类物质和有机溶剂等成份的物料时 需采用耐油性 耐酸碱的橡胶带和塑料 带 4 TD75 型带式输送机适用于水平或倾斜输送 驱动部分采用电机 减速机驱 胶带输送机总体设计 12 动或电动滚筒驱动两种型式 制动装置选用滚柱逆止器 带式逆止器 制动器等 拉 紧形式有螺旋拉紧 垂直拉紧 车式拉紧三种 5 定货时需注明 带速 带宽 输 送距离 输送量 倾斜角度 物料特性 工作环境 堆积角度等基本技术参数 3 1 带宽 带速 生产率表 华北科技学院毕业论文 13 第四章 输送带部件的选用 4 1 输送带 1 输送带有普通型橡胶带和塑料带两种 塑料带不仅具有耐磨 耐酸硷 耐油 耐 腐蚀等优点 而且塑料原料可以立足于国内 大有发展前途 塑料带特别适用于温度变 化不大的地方 如矿井巷道等 2 普通型橡胶带的帆布径向扯断强力为 56 公斤 厘米 层 3 本系列设计所适应的带宽 B 和层数 Z 见表 4 1 表 4 1 带宽和层数 B 毫米 500650800100012001400 Z3 44 54 65 85 106 12 4 2 电动滚筒 1 电动滚筒由于结构紧凑 重量轻 便于布置 操作安全等优点 很受使用部门欢 迎 它适用于环境温度不超过 40 的场合 但不能用于具有防爆要求的场所 2 本系列滚筒配 Y112M 4 电机 该电机为油冷式电动滚筒专用 电机轴 外壳等与 Y112M 4 电机不同 其余相同 3 本系列电动滚筒最大功率暂限于 13 千瓦 系列规格详见选用表 4 3 传动滚筒 1 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 但现场可以自行更换胶面 2 各种带宽的传动滚筒直径见表 4 2 表 4 2 各种带宽的传动滚筒直径 B 毫米 500650800100012001400 胶带输送机总体设计 14 D 毫米 500 500 630 500 630 800 630 800 1000 630 800 1000 1250 800 1000 1250 1400 4 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 Z 125 采 用机械接头时 D Z 100 4 4 改向滚筒 1 改向筒滚筒分别用于 180 90 及小于 45 改向 用于 180 改向者一般用作尾 部滚筒或垂直拉紧滚筒 用于 90 改向者一般用作垂直拉紧装置上方的改向滚筒 用在 45 改向者一般作增面滚筒 2 本系列改向滚筒为钢板焊接结构 采用滚动轴承 3 传动滚筒与改向滚筒直径配套见表 4 3 4 本次设计选用 B 800mm D 500mm 400mm 320mm 1 D 2 D 表 4 3 传动滚筒与改向滚筒直径配套表 B 毫米 传动滚筒直 径 毫米 180 改向 滚筒 直径 毫米 90 改向 滚筒 直径 毫米 1 6 1200 1200 1200 1100 1200 1100 7 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 下托辊间 3 1 2 1 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 头部滚筒轴线到第一组槽 2 1 形托辊的间距可取为上托辊间距的 1 1 3 倍 尾部滚筒到第一组托辊间距不小于上托辊 间距 8 在受料处 为了减少物料对输送带的冲击 应选用缓冲托辊 输送特大块度物料 或高差大时 可选用重型缓冲托辊 9 输送重量大于 20 公斤的成件物品时 托辊间距不应大于物品在输送方向上长度的 胶带输送机总体设计 16 对输送 20 公斤以下的成件物品 托辊间距可取为 1 米 2 1 由上述本次设计选用托辊直径 D 89mm 上托辊直径为 1200mm 下托辊直径为 3000mm 4 7 拉紧装置 1 拉紧装置分螺旋式 车式 垂直式三种 2 螺旋式拉紧装置适用于长度较短 80 米 功率较小的输送机上 按机长的 1 选取拉紧行程 其拉紧行程有 500 毫米 800 毫米两种 螺旋式拉紧装置的适用功率范围 和许用张紧力 即上下二条输送带张力之和 见表 4 6 表 4 6 螺旋式拉紧装置的适用功率范围和许用张紧力 B 毫米 500650800100012001400 适用功率 千瓦 15 620 525 2354258 张紧力 公斤 120018002400380050006600 以上功率范围是带速 v 2 米 秒 采用光面传动滚筒时的情况 不同带速下的适用 功率应按比例增减 带速愈高 许用功率就愈大 3 车式拉紧装置适用于输送机长度较长 功率较大的情况 由于结构简单可靠 因 此应优先选用 4 垂直式拉紧装置适用于输送机在采用车式拉紧装置有困难的场合 它的优点是利 用了输送机走廊的空间位置 便于布置 缺点是改向滚筒多 而且物料容易掉入输送带 与拉紧滚筒之间而损坏输送带 特别是输送潮湿或粘性较大的物料时 由于清扫不净 这种现象更为严重 4 8 清扫器 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 本设计采用弹簧清扫装置 如图所示 华北科技学院毕业论文 17 图 4 1 弹簧清扫器 1 刮板 2 弹簧 4 9 卸料装置 1 卸料装置共分犁式卸料器 卸料车和重型卸料车三种 2 犁式卸料器有气动和手动两种操纵型式 卸料方式又分右侧卸料 左侧卸料和双 侧卸料三种 其优点是结构简单 成本低 缺点是对输送带磨损比较严重 因此对较长 的输送机 特别是输送块度大 磨损性大的物料时不宜采用 气动犁式犁式卸料器较适 用在卸料点多 且有压缩空气的现场 便于实现自动化 3 选用犁式卸料器时应采用硫化接头 其带速不宜超过 2 0 米 秒 4 本系列卸料车能满足带负荷往复行走的要求 各种带宽的卸料车适用的最大橡胶 带帆布层数 Z 见表 4 7 表 4 7 各种带宽的车适用的最大橡胶带帆布层数 Z B 毫米 500650800100012001400 硫化接头456668 Z 机械接头4568810 5 重型卸料车适用于输送矿石等容重大物料的输送机上 能带负荷往复行走 6 采用卸料车时 带速一般不宜超过 2 5 米 秒 输送细破碎后的细粒状或小块状的 物料时 允许带速为 3 15 米 秒 4 10 制动装置 为了防止倾斜输送机有载停车时发生倒转或顺滑现象 经对制动力矩的核算 视具 体情况增设逆止或制动装置 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 胶带输送机总体设计 18 1 带式逆止器结构简单 适用于输送机倾角 18 的上运情况 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 2 液压电磁闸瓦制动器 较适用于向下输送及水平输送时停车时间有要求的场合 4 11 拉紧装置 1 拉紧装置分螺旋式 车式 垂直式三种 2 螺旋式拉紧装置适用于长度较短 80 米 功率较小的输送机上 按机长的 1 选取拉紧行程 其拉紧行程有 500 毫米 800 毫米两种 螺旋式拉紧装置的适用功率范围 和许用张紧力 即上下二条输送带张力之和 见表 4 8 表 4 8 螺旋式拉紧装置的适用功率范围和许用张紧力 B 毫米 500650800100012001400 适用功率 千瓦 15 620 525 2354258 张紧力 公斤 120018002400380050006600 以上功率范围是带速 v 2 米 秒 采用光面传动滚筒时的情况 不同带速下的适 用功率应按比例增减 带速愈高 许用功率就愈大 3 车式拉紧装置适用于输送机长度较长 功率较大的情况 由于结构简单可靠 因 此应优先选用 4 垂直式拉紧装置适用于输送机在采用车式拉紧装置有困难的场合 它的优点是利 用了输送机走廊的空间位置 便于布置 缺点是改向滚筒多 而且物料容易掉入输送带 与拉紧滚筒之间而损坏输送带 特别是输送潮湿或粘性较大的物料时 由于清扫不净 这种现象更为严重 4 13 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 2 5m s 1 型 3 15m s 2 型 调节挡板式带速范围 1 6 5m s 2 型漏斗在水平运输时可达 4m s 华北科技学院毕业论文 19 4 14 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 4 15 机架与中间架 本系列机架一般用于输送 1 6 吨 米 3的物料 对于冶金矿山等部门大容重物料 的输送机架经核算可酌情选用 第五章带式输送机的安装 使用与维护第五章带式输送机的安装 使用与维护 5 1 带式输送机的安装与试运行 5 1 1 安装要求 1 直线运行的输送机机头 机身和机尾的中心线应成一条直线 2 机头 机尾各滚筒 铰接托辊 吊架的位置必须与输送机中心线垂直 3 胶带接头必须保证正和直 4 输送机与支拄问应留有间隙 一面不小于 0 4m 另一面不小于 0 7m 靠近机头 和机尾的过道不应小于 0 6m 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 张紧绞车 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 1 3 输送带的跑偏与调整 带式输送机在运转中最常见的故障就是输送带跑偏引起其边缘与其他机件的剧烈摩 擦 致使输送带的边缘被磨损甚至撕边 下面分析一下输送带的跑偏原因和处理方法 1 输送带在中间机架范围内的跑偏 输送带在中间机架范围内的跑偏主要原因是 托辊安装不正 也就是托辊的轴线与 胶带输送机总体设计 20 输送机中心线不垂直 托辊或托辊架不平 机架或绳架钢丝绳高低不一致 输送带的接 口线与其中心线不垂直 钢绳芯输送带内的钢丝绳受力不均 货载偏向输送带一侧 输 送带受到侧向力的冲击 某托辊被卡住不转动 输送带拉紧程度不够等等 托辊安装不 正是以上跑偏原因中最常见的 跑偏地点一般出现在这个跑偏托辊前面 按输送带运行方 向说 的第二或第三架托辊上 这类跑偏最好是在输送视运转过程中给予排除 排除的方 法是 输送带往哪边跑 就把托辊的哪一端沿着输送带的运行方向前移一段距离或将托 辊的另一端后移一段距离 移动的距离以能纠正输送带的跑偏为限 这种调偏往往不能 立即见效或稳定 应当运转几分钟后再作判断 安装不正的托辊究竞有多少 有时直接 看不出来 遇到达种情况 可以根据跑偏的范围 一组一组地调整 直到跑偏消失为止 在某处观察输送带时 有时会发现一会儿跑偏一会儿又不跑偏的现象 这很可能是输送 带接头不正的缘故 若接头不正使输送带成弓形 则输送带有载运行时要比空载运行时 跑偏程度小 这是由于有载运行时输送带被拉直曲缘故 所以 遇到空载跑偏 且又不 太严重时 先不要急于调整 可以等输送机满载运行时再观察和调整 时还会发现 输 送带的跑偏没有规律 忽左忽右 这是由于输送带松驰的缘故当增加输送带的拉紧力 跑偏就会自行消失 5 2 运转维护中应注意的主要问题 1 带式输送机的工作场所必须保持清洁 保证电动机 液力偶合器和减速器具有良 好的散热条件 煤粉应及时清除 2 应尽量避免频繁起动 一般情况下应空载起动 用两个电动机驱动时 可先后也 可同时起动 3 每班工作前必须仔细检查液力偶合器有无漏油现象 定期检查其充油量 发现油 量不足应立即按规定补充 工作中禁止取掉液力偶合器的护罩 4 经常检查机身钢丝绳的张紧度 发现松弛现象时应立即张紧 但紧绳后应注意观 察胶带是否跑偏 5 托辊应定期检修 检修时密封因内必须填满润滑脂 转动不灵活的托辊应立即更 换 6 不允计胶带沿传动滚筒有打滑现象 发现胶带松弛立即张紧 7 发现胶带跑偏应立即调正 不允许产生磨胶带边缘现象 华北科技学院毕业论文 21 8 经常检查胶带接头 发现断裂 及时修理或更换 9 绳卡上的斜楔必须打紧 严禁在运输的煤炭中有较长的铁器 以防胶带跑偏时划 破胶带 10 经常检查情扫装置的工作状况 清扫后的胶带以及传动滚筒表面 不允许粘附 碎煤或煤粉 11 装载应保证贷载装在胶带正中 不允许在较大的高度上直接装载 以防止大块 煤砸坏胶带 第六章专题部分 电动滚筒的设计 6 1 电动滚筒的基本概念 电动滚筒是一种将电机和减速器共同置于滚筒体内部的新型驱动装置 它主要应 用于固定式和移动式 带式输送机 替代传统的电动机 减速器在驱动滚筒之外的分离 式驱动装置 近年来 根据带式输送机的某些特殊场合需要 又出现了介于分离式驱动和电动 滚筒驱动形式之间的减速装置在滚筒体内部 电动机在滚筒体外面的外装式电动滚筒 与分离式驱动装置相比 电动滚筒具有结构紧凑 传动效率高 噪声低 使用寿 命长 运转平稳 工作可靠 密封性好 占 据空间小 安装方便等诸多优点 并且适 合在各种恶劣环境条件下工作 包括潮湿 泥泞 粉尘多的工作环境 6 2 电动滚筒的基本分类 目前电动滚筒的分类有四种基本方法 即依据电动机冷却方式 所采用减速器传动 结构类型 电动滚筒基本工作环境特征和电机置于滚筒内外这几种方法来将电动滚筒 分类 1 依据电机的冷却方式不同可将电动滚筒分为三类 胶带输送机总体设计 22 1 风冷式电动滚筒 这种电动滚筒的特点是电动机不用油液冷却 靠传导 辐射和风的对流 又可分 为强制风冷和自然风冷两种 2 油冷式电动滚筒 这种电动滚筒也称为间接油冷式电动滚筒 电动滚筒内有一定的冷却油液 由于 滚筒体不停地旋转 筒体上刮油板将油液不停地浇到电动机和齿轮上 带走电动机和 齿轮工作时产生的热量 把热量传递到滚筒体壁上 加速电机散热 并对齿轮产生润 滑作用 油冷式电动滚筒的关键是电动机内部不允许进入油液 3 油浸式电动滚筒 油浸式电动滚筒也叫直接油冷式电动滚筒 这类型的电动滚筒允许油液进入电动 机内部 直接与电动机转子和定子绕组接触 将它们工作时产生的热量靠滚筒体不断 地旋转而传递到滚筒体内壁 这种结构的散热效果较好 但对润滑油和电动机的质量 相对要求也较高 2 按减速器传动结构划分电动滚筒类型 国内外生产的减速器类型不少 但目前用在电动滚筒上能批量生产的不外乎三种类 型 1 定轴齿轮的电动滚筒 国内外电动滚筒最常用的减速器装置 就是定轴齿轮传动 而齿轮传动中 95 以上 是定轴渐开线圆柱齿轮传动结构 这种传动桔构简单 性能可靠 制造容易 安装维 修方便 同时又具有效率高 噪音低的优点 常用两级减速 少数为三级减速 2 行量齿轮传动的电动滚筒 这种传动形式与定轴齿轮传动比较 具有体积小 重量轻 承载能力大 工作平 稳等优点 但维修不方便 在国外的电动滚筒中常见这种结构型式 3 摆线针轮传动的电动滚筒 这种结构型式可谓 中国特色 除日本外 其它国家很少使用这种传动结构 用 摆线针轮这种传动结构的电动滚筒可实现很小的线速度和很大功率 3 电动滚筒优点 电动滚筒作为皮带运输机和提升等设备的动力 广泛应用于矿山 冶金 化工 煤炭 建材 电力 粮食及交通运输等部门 由于电动滚筒与一般减速机构相比 具 华北科技学院毕业论文 23 有结构紧凑 重量轻 密封性好 安装方便等优点 本次设计采用定轴齿轮 总传动比下面得知为47 12 两级传动 因此应进行传动比分配 分配的原则为 12 iii 1 使各级传动的承载能力大致相等 即齿面接触强度大致相等 2 使减速机构获得最小的外形尺寸和重量 3 使各级传动的大齿轮侵油深度大致相等 为此 一般取 6 1 1 0 01 0 06iii 一般总传动 值较大 系数取最小值 且 i 1 1 55 5i 故 1 i47 120 03 47 125 45 则 2 1 47 12 8 65 5 45 i i i 6 3 电动滚筒的型号 6 3 1 电动滚筒型号的表示法 1955 年行业标准 JB 7330 94 公布实施 统一了电动滚筒型号 规格的表示法 标准 规定电动古今同的型号由七项内容组成 从组成电动滚筒型号的七项内容看 前三项是 产品的品种代号 它使该厂品区别于其他产品 后四项是电动滚筒的基本参数 它是使 具体规格的电动滚筒区别于一般电动滚筒的代号 俩部分结合起来完整地表示一台具体 电动滚筒的全部内容 6 3 2 电动滚筒的参数 电动滚筒的形式参数表示方法中前三项从基本结构方面表明了电动滚筒的品种 但 要表明一个具体必须明确产品必须明确产品的参数规格 标准 JB T7330 94 中电动滚筒型号中的后四位数即明确了电动滚筒的规格参数 它 们的排序是 电机功率 滚筒表面县速度 滚筒直径 滚筒筒长 这四项参数确定了唯一规格的电动滚筒 它们 的有效组合成了千余种规格的电动滚 筒 6 3 2 1 电动滚筒功率 胶带输送机总体设计 24 功率是电动滚筒参数中重要的一项 功率的大小直接决定了配套的带式输送机的输 送能力和是否可以完成输送机预计的启动 运行等过程 它也是设计带式输送机和选用 电动滚筒时要反复校核的重要参数 电动滚筒使用的电机是以 Y 系列电机为基础经过改型设计而成的 因此 它的功率 分级也是按 Y 系列电机标准 JB T7330 94 的规定划分的 但小型电动滚筒的功率值已小 于 Y 系列标准规定的最小值 因此 电动滚筒功率的分级还加入了小功率电机通用技术 条件 JB5171 85 的规定 所以 标准 JB T7330 94 中共选择了 21 中功率的分级 从 0 12 55KW 目前已有把电机置于滚筒体外的 它的功率可以相应增大 外形已不属于常规电动 滚筒的范围 但仍成为外装式电动滚筒 6 3 2 2 电动滚筒的表面线速度 在带式输送机中 如果电动滚筒与输送带不打滑 则电动滚筒的表面线速度等于输 送带的运行速度 在标准 JB T7330 94 电动滚筒的表面线速度系列值与滚筒体直径的系列值均采用了 国际标准 ISO1816 75 和国家标准 GB321 80 规定的优先数系 这样 可以使用户在选择 筒径及带速时有较大的灵活性 相同的线速度可以有不同的直径 标准中规定了 16 种标 准速度为电动滚筒的表面线速度 它们是 0 12 4m s 以上的速度是指电动滚筒的名义表面线速度 实际产品的电动滚筒的表面线速度于 标准值有一定的误差 这是因为电动滚筒得制造及运行过程中都会有不可避免的原因影 响表面线速度 如电动滚筒直径加工过程中允许的偏差 滚筒表面包胶等不同材料增加 对直径的影响 不同功率电机的不同的转差率 对光面滚筒 允许线速度的偏差为 6 4 对有包覆层滚筒 允许线速度的偏差为 8 2 故对于这次毕业设计应选线速度为 1 6m s 6 3 2 3 电动滚筒的名义直径 电动滚筒的直径是指也是按标准的优选数系确定的系列值 标准值 JB T7330 94 以 不同功率的电机与减速器体积和带式输送机的需要为依据 确定了 11 中数值作为电动滚 筒直径的系列值 112 132 160 200 250 3 5 400 500 630 800 1000mm 华北科技学院毕业论文 25 电动滚筒直径是指钢质表面的筒体的最大处的直径 如果滚筒表面需要包铸橡胶或 其他材料时 应另外加上表面材料的厚度 有些小型的电动滚筒的筒体制成鼓形 目的是防止带式输送机的输送带跑偏 对鼓 形电动滚筒的直径是指最大外径尺寸 6 3 2 4 电动滚筒的筒长 电动滚筒的筒长表示方法在标准 JB 7330 94 公布前 后有较大的变化 在上述标准 公布前 电动滚筒的筒长是以带式输送机的带宽标定的 电动滚筒的型号中只有设定 带宽的参数 而电动滚筒的实际长度与带宽有一定的差距 如标定带宽为 500mm 的电动 滚筒的实际筒长是 600mm 造成这种现象的原因是原来的电动滚筒主要是为 TD75 型带式 输送机配套 使用范围窄小 随着电动滚筒的发展 特别是小型电动滚筒用途的扩大 在原来以为带宽为参数的标定方法已不适于电动滚筒的发展要求了 带式输送机要求电 动滚筒的筒长比输送带的宽度长出的尺寸有多种多样 有的已要求输送带的宽度与电动 滚筒筒长度相等 因此标准 JB 7330 94 规定电动滚筒的筒长以实际长度标定 并以每 50mm 为一间隔组成电动滚筒的筒长系列 它们是 250 300 350 2350 2400mm 其中最短的标准值为 250mm 但只并不是所有的电动滚筒能做到 250mm 长度 因为受 到不同功率的电动机和减速器不同速比的影响 以及散热条件的限制 不同规格的电动 滚筒都有一个该规格下的最小筒长的限制 这一数值还受到采用不同形式的传动方式的 制约 电动滚筒是一个多品种 多规格的产品 在设计 选用和使用中要确定一个具体的 产品 应该用标准的型式参数表示 因滚筒长需大于带宽 100 150mm 由上面得知带宽为 800mm 故本次设计滚筒长为 1000mm 6 4 选用电动滚筒时 应遵循如下几条原则 1 按照主机的使用实际工况条件 确定电动滚筒功率 2 按照主机的结构安装尺寸 电动滚筒的功率 滚筒线速度等选取最小滚筒直径 电动滚筒直径尺寸已标准化 3 电动滚筒宽度通常应大于输送带 100 150mm 其标准化宽度有 胶带输送机总体设计 26 200 2510 300 350 400 2350 2400 mm 每级差 50mm 递增 4 按照主机的输送能力 输送带宽或确定的电动滚筒功率及其筒径 确定电动滚 的线速度 5 电动滚筒应当水平安装 最大倾角不应超过 5 度 6 电动滚筒通常工作在环境温度为 20 40 度 海拔高