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需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑摘要本次毕业设计是关于DT(A)带式传动机的设计,它是最重要的现代散状物料输送设备,广泛应用于冶金、矿山、煤炭、港口、电站、建材、化工、轻工、石油等各个行业。它由单机或多机组合成输送系统来输送物料,可输送松散密度为5002500KG/M3的各种散装物料及成件物品。本文首先对带式传动机作了简单的概述;接着,分析了带式传动机的工作原理及设计准则;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,对所选用的输送机各主要零部件进行了校核;最后,选用了带式传动机的主要部件。通过本次设计,巩固了大学所学专业知识,如机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等;掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用AUTOCAD软件,本次带式传动机设计代表了设计的一般过程,对今后的选型设计工作有一定的参考价值。关键词带式传动机;选型;主要部件需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑ABSTRACTTHISGRADUATIONDESIGNISADTIIABELTCONVEYORDESIGN,ITISTHEMOSTIMPORTANTMODERNBULKMATERIALCONVEYINGEQUIPMENT,WHICHISWIDELYUSEDINMETALLURGY,MINING,COAL,PORTS,POWERPLANTS,BUILDINGMATERIALS,CHEMICALINDUSTRY,LIGHTINDUSTRY,OILANDOTHERINDUSTRIESITCONSISTSOFSINGLEORMULTIUNITSYNTHESISTRANSPORTSYSTEMTOTRANSPORTMATERIALS,TRANSPORTBULKDENSITYFORVARIOUSBULKMATERIALSANDGOODS5002500KG/M3THISARTICLEFIRSTHASMADETHESIMPLEOUTLINETOTHEBELTTYPETRANSMISSIONMACHINETHEN,ANALYSISOFTHEBELTCONVEYORWORKINGPRINCIPLEANDTHEDESIGNCRITERIONTHEN,ACCORDINGTOTHESEDESIGNCRITERIAANDSELECTIONMETHODINACCORDANCEWITHTHEGIVENPARAMETERSREQUIREMENTSSELECTIONOFDESIGNTHIRDLY,CHECKTHECONVEYOROFTHESELECTEDMAINPARTSFINALLY,THECHOICEOFTHEMAINPARTSOFTHEBELTCONVEYORTHROUGHTHEDESIGN,THECONSOLIDATIONOFTHEUNIVERSITYOFTHEPROFESSIONALKNOWLEDGE,SUCHASMECHANICALPRINCIPLES,MECHANICALDESIGN,MECHANICSOFMATERIALS,TOLERANCEANDINTERCHANGEABILITYTHEORIES,MECHANICALDRAWING,ANDMASTERTHEDESIGNMETHODOFGENERALMACHINERYPRODUCTSANDBEABLETOSKILLFULLYUSEAUTOCADSOFTWARE,THEBELTCONVEYORDESIGNREPRESENTSTHEGENERALPROCESSOFDESIGN,TYPEDESIGNFORTHEFUTUREHAVEACERTAINREFERENCEVALUEKEYWORDSBELTCONVEYORSELECTIONMAINCOMPONENTS需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑目录摘要IABSTRACTII第一章绪论111课题背景及意义112带式传动机概述1121带式传动机的分类1122带式传动机的工作原理2123带式传动机的发展状况213带式传动机的结构和布置形式3131带式传动机的结构3132布置方式4第二章带式传动机的设计计算521设计要求522总体设计计算与选用5221带宽的确定5222输送带类型的选用7223输送带宽度的核算723设计计算与校核8231承载段运行阻力8232空回段运行阻力8233最小张力点9234输送点上各点张力的计算9235验算传动滚筒分离点与相遇点张力的关系10236输送带的强度验算10237传动滚筒直径的确定和滚筒强度的验算12第三章驱动装置的选用1431电机的选用1432减速器的选用14321减速器类型选择14322总传动比计算1433液力偶合器的选用1434联轴器的选用15第四章主要部件的选用16需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑41输送带的选用16411输送带的分类16412输送带的连接1642传动滚筒的选用17421传动滚筒的作用及类型17422传动滚筒的选型及设计17423传动滚筒结构18424传动滚筒的设计18425传动滚筒轴的设计计算2143托辊的选用2444制动装置的选用2545改向装置的选用2546其他部件的选用26461机架与中间架26462给料装置27463卸料装置27464清扫装置28465头部漏斗29总结30参考文献31致谢32需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑矿山用高位带式传动机系统设计1第一章绪论11课题背景及意义DT(A)带式传动机是由承载构件兼作牵引机构的,用来承运物料和传递牵引力。输送带是最昂贵的部件之一,可输送矿石、铁矿石炭等散装物料和包装好的成件物品。由于它具有运输能力大、运输阻力小、耗电量低、运行平稳、在运输途中对物料的损伤小等优点,被广泛应用于国民经济的各个部门。在矿井巷道内采用带式传动机运送铁矿石炭、矿石等物料,对建代化矿井有重要作用。带式传动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。凡建材、化工、矿山、码头、仓库、车站、货场、粮站、港口、船舶等行业和场所皆可使用,它是一种广泛通用的输送机械。目前带式传动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传动机又成为重要的组成部分。随着国内矿山开采自动化程度的提高,港口业务不断增多,电厂发电的不断提升,粮食产量及深加工行业等各领域市场的不断发展,国内物料运输业的发展将持续增长。12带式传动机概述121带式传动机的分类带式传动机分类方法有多种,按运输物料的输送带结构可分成两类,一类是普通型带式传动机,这类带式传动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传动机,各有各的输送特点。其简介如下矿山用高位带式传动机系统设计280TDQXU型固定式带式输送机轻型固定式带式输送机普通型型钢绳芯带式输送机型带式输送机管形带式输送机带式输送机气垫带式输送机波状挡边带式输送机特种结构型钢绳牵引带式输送机压带式带式输送机其他类型122带式传动机的工作原理带式传动机是由许多零部件和具有某些特殊功能的装置组成。输送带、托辊、机架等是沿输送机全长布置的,驱动装置、拉紧装置、储带装置和清扫装置等也是带式传动机的重要组成部分,它们的结构和工作原理对带式传动机整体特性影响很大。带式传动机的主要组成部分和工作原理如图21所示。A61234578图1驱动装置;2清扫装置;3上、下托辊;4输送带;5拉紧装置;6机尾换向滚筒;7装载装置;机架带式输送机的工作原理图1驱动装置,2清扫装置,3上下托辊,4输送带,5拉紧装置,6机尾换向滚筒,7装载装置,8机架图21带式传动机工作原理图输送带4绕过驱动装置1主动滚筒和机尾换向滚筒6形成一个环形带。上下两股输送带分别支承在上、下托辊3上。拉紧装置5给输送带以正常运转所需的张紧力。工作时,驱动装置1的主动滚筒通过它和输送带之间的摩擦力带动输送矿山用高位带式传动机系统设计3带运行。货载装在输送带上与输送带一起运动。带式传动机一般是利用上段输送带运送货载的,并且在端部卸载,也可利用专门的卸载装置在中间卸载。带式传动机的机身断面如图21中的截面图AA所示。上部的输送带利用一组槽形上托辊支承,以增加输送带的承载断面积。下部输送带一般利用平形下托辊支承。123带式传动机的发展状况目前带式传动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传动机又成为重要的组成部分。主要有钢绳芯带式传动机、钢绳牵引带式传动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,铁矿石炭,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,带式传动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传动机的定型设计。钢绳芯带式传动机的适用范围(1)适用于环境温度一般为40;在寒冷地区驱动站应有采暖设施;40(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。13带式传动机的结构和布置形式131带式传动机的结构带式传动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。输送带是带式传动机的承载构件,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。带式传动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11所示表11不同物料的最大运角物料种类角度物料种类角度矿山用高位带式传动机系统设计4铁矿石块18筛分后的石灰石12铁矿石块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由于带式传动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;带式传动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45005500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。132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。带式传动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、长距离的钢绳芯带式传动机中往往采用多电动机驱动。带式传动机常见典型的布置方式如下图12所示矿山用高位带式传动机系统设计5图12带式传动机典型布置方式第二章带式传动机的设计计算21设计要求带式传动机机是最重要的现代散状物料输送设备,广泛应用于冶金、矿山、铁矿石炭、港口、电站、建材、化工、轻工、石油等各个行业。它由单机或多机组合成输送系统来输送物料,可输送松散密度为5002500KG/M3的各种散装物料及成件物品。任务要求的技术指标如下(1)带式传动机机的运输物料为铁矿石,水平输送距离为100M,倾角为10,带速为15M/S,带宽为650MM。(2)带式传动机机适用的工作环境温度为2540C。矿山用高位带式传动机系统设计6带式传动机布置形式及尺寸如图21所示图21带式传动机布置形式及尺寸示意图22总体设计计算与选用221带宽的确定输送带的带宽B和它的运行速度V决定了带式传动机的输送能力。带式传动机的最大运输能力计算公式为(31)KAVQ63Q输送能力,T/H;A输送带上物料的最大横断面积,;V输送带的运行速度,M/S;物料的松散密度,KG/M;K输送机的倾斜系数,参看表22。确定带宽要考虑所运物料的最大块度。按给定条件Q2000T/H,1000/MV3M/S,由式(31)求出物料断面积AA,选槽角A35,堆积角20MRVKQ21950310623表22倾斜系数K表倾角/()2468101214161820K1099098097095093091089085081矿山用高位带式传动机系统设计7图31槽形托辊的带上物料堆积截面又查下表10表23槽形托辊物料断面面积槽角/()带宽堆积角/MM20253035404550001020300009800142001870023400120001620020600252001300018000222002660015700196002360027800173002100024700287001860022000256002936500102030001840026200342004270022400299003770045900260003320040600484002940036200433005070032200386004530052300347004070046900534800010203000279004050053600671003440046600591007220040200518006380076300454005640067200793005000060300710008220054000636007360084010000102030004780067400876010900058200771009660117000677008570104001240007630093301110012900083800998011600134000898010500120001360查表23,输送机的承载托辊槽角35,物料的堆积角为20时,带宽为B650MM。222输送带类型的选用带式传动机常用的输送带按带芯类型分主要有两大类织物型和钢铁型。1、选用的原则(1)在铁矿石矿井下使用时,必须选用阻燃输送带,并且要优先选用橡胶贴面,矿山用高位带式传动机系统设计8其次是橡胶贴面和塑料贴面的阻燃输送带;(2)在同等条件下优先选用分层输送带,其次是整编芯体带和钢绳芯输送带;(3)在分层输送带中,优先选用尼龙,维尼龙帆布层输送带,因为在相同抗拉压力强度下,上述材料比棉帆布输送带体轻、带薄、柔软、成槽性好,而且耐水、耐腐蚀;(4)覆盖胶的厚度主要考虑所输送物料的种类和特性,给料冲击的大小,输送带的运行速度与机长。2、具体选用带式传动机靠摩擦传动,当胶带过松,传动滚筒分离点处张力过小,摩擦系数较低或过载时,都可能造成胶带在滚筒上打滑的现象。由于摩擦发热,在滚筒表面产生高温,会使胶带的橡胶覆盖层损坏,并引起胶带着火。在打滑时,由于胶带是绝缘体会在胶带表面产生很高的静电电势,从而产生电火花。胶带着火或产生电火花会造成铁矿石矿井下瓦斯爆炸事故,产生的有毒气体也会酿成熏人事故。所以铁矿石矿井下带式传动机要使用阻燃带。阻燃带,顾名思义,是不可燃烧的或燃烧后能自行熄灭的一种胶带。在制作过程中加入了一定的原料如聚氯乙烯,以提高胶带的防火及抗静电特性。它是一种特殊用途的胶带。阻燃带已系列化,参考表24,初选输送带ST1600(钢丝绳芯输送带)。表24钢丝绳芯输送带规格及技术参数223输送带宽度的核算输送大块散状物料的输送机,需要按(32)式核算,再查表35(32)20B式中最大粒度,MM。表25不同带宽推荐的输送物料的最大粒度MM规格项目6308001000125016002000纵向拉伸强度/N1M6308001000125016002000钢丝绳最大直径/MM303540455060钢丝绳间距/MM101012121212带厚/MM131416171720上覆盖胶厚度/MM556666下覆盖胶厚度/MM556666矿山用高位带式传动机系统设计9带宽B500650800100012001400筛分后100130180250300350粒度未筛分150200300400500600计算80M23故输送带宽满足输送要求。23设计计算与校核231承载段运行阻力(1)由式COSSINZTZZFQLQLG物流每米质量150283/36QKM故可算得TZTGQL471/5KGM表22常用的托辊阻力系数工作条件平行托辊WK槽型托辊WZ室内清洁,干燥,无磨损性尘土0018002室内潮湿,温度正常,有少量磨损性尘土0025003室外工作,有大量磨损性尘土,污染摩檫表面0035004查表22得,004代入表达试求得ZWZF(2083231313)1000042083231100ZFCOS16SIN1698175327KN232空回段运行阻力表23DX型托辊组转动部分质量托辊形式800(带宽B)10001200140016018002000上托辊槽型铸铁座冲压座14112217252047507072下托辊平型铸铁座冲压座12111715201839426165矿山用高位带式传动机系统设计10查表22得,带入表达式求得035KKF12316COS1698023FKN8SIN169857KN67035CS043233最小张力点由上式计算可知,因空回段运行阻力为负值,所以最小张力点是下图中的3点。双滚筒驱动示意图图23234输送点上各点张力的计算(1)由悬垂度条件确定4点的张力由式4MIN5COSTZSQGL52083195COS1698KN(2)由逐点计算法计算各点的张力,因为S4SZMIN16KN由表24选CF105表24分离点张力系数表FC轴承类型近900围包角近1800围包角滑动轴承103104105106滚动轴承102103104105故有矿山用高位带式传动机系统设计114322311546767098509483FZYSKNCSKSN235验算传动滚筒分离点与相遇点张力的关系设为包角滚筒,每个滚筒与输送带的为包角为。由下表20表25擦摩系数光面,潮湿光面,干燥胶面,潮湿胶面,干燥橡胶接触面0202503504塑料接触面01501702503由表25选摩擦系数025,并取摩擦力备用,。12N由式1YESN式中N摩擦力备用系数,一般152输送带与传动滚筒间的摩擦系数;输送带与两个滚筒的为包角之和。402518MAX119396783YEESKNN故摩擦条件满足。236输送带的强度验算(1)输送带的计算安全系数由式MAXNSN输送带额定拉断力,;矿山用高位带式传动机系统设计12MAX6MAXNNXSBGS,对于刚绳芯带由式纵向拉伸强度,N/M输送带上最大张力点的张力,;。NB1401408593K故(2)输送带的许用安全系数152AWWAKCMCK基本安全系数,列在表中;附加弯曲伸长折算系数,列在表中;动载荷系数,一般取;输送带接头效率。表26基本安全系数与表MWC带芯材料工作条件基本安全系数M0弯曲伸长系数CW有利32织物芯带正常3515不利38有利28刚绳芯带正常318有利32可知30,18,取12,095,得MWCAK128307645(3)输送带强度脸算因MM,故所选输送带满足强度要求。通过以上的计算结果可知,;故ST1000是满足要。MAX7,624YS矿山用高位带式传动机系统设计13表27钢丝绳输送带技术规格输送带型号ST1000钢丝绳最大直径/MM4纵向拉伸强度N/MM1000钢丝绳间距/MM12带厚/MM16上覆盖胶厚度/MM6下覆盖胶厚度/MM6输送带质量KG/M2231表27可知,ST1000钢绳芯带中钢绳直径为。4DM237传动滚筒直径的确定和滚筒强度的验算(1)考虑到比压及摩擦条件的滚筒最小直径计算时,可两滚筒分开算,以可一起来算。由式1MIN2YSWDBPP3943150872078M(2)按钢绳芯带绳芯中的纲绳直径与滚筒直径的比值,由式150DM传动滚筒直径,钢芯带中钢绳的直径,要求D150D1504600MM,可采用直径为D630MM的滚筒3验算滚筒的比压比压要按相遇点滚筒承受的比压来算,因此滚筒所承受的比压较大。按最不利的情况来考虑,设总的牵引力由两滚筒均分,各传递一半牵引力。总的牵引力94131959374537KN。71WSY其分离点所承受的拉力。9483657SKN矿山用高位带式传动机系统设计14由式1DMYCPSB输送带作用在传动滚筒滑动狐表面上的平均压力,MPA滚筒直径,MPA07MPA319478356107YCPSB因为07MPA,故通用设计的滚筒强度是足够的,不必再进行强度验算。C矿山用高位带式传动机系统设计15第三章驱动装置的选用31电机的选用电动机额定转速根据生产机械的要求而选定,一般情况下电动机的转速不低于500R/MIN,因为功率一定时,电动机的转速低,其尺寸愈大,价格愈贵,而效率较低。若电机的转速高,则极对数少,尺寸和重量小,价格也低。本设计皮带机所采用的电动机的总功率为221KW,所以需选用功率为250KW的电机,拟采用L型电动机,该型电机转矩大,性能良好,可以满足要求。32减速器的选用321减速器类型选择本次设计选用DCY31540型二级硬齿面圆锥圆柱齿轮减速器,传动比为158第一级为螺旋齿轮、第二级为斜齿和直齿圆柱齿轮传动,其展开简图如下图31减速器示意图电动机和I轴之间,III轴和传动滚筒之间用的都是联轴器,故传动比都是1。322总传动比计算由以上电机选用可知电机转速则工作转速1000R/MIN,因减速器的标准减速比MN为353,可求得IR/MIN106358MWN33液力偶合器的选用液力传动与液压传动一样,都是以液体作为传递能量的介质,同属液体传动的范畴,二者的重要区别在于,液压传动是通过工作腔容积的变化,是液体压力能改矿山用高位带式传动机系统设计16变传递能量的;液力传动是利用旋转的叶轮工作,输入轴与输出轴为非刚性连接,通过液体动能的变化传递能量,传递的纽矩与其转数的平方成正比。目前,在带式传动机的传动系统中,广泛使用液力偶合器,它安装在输送机的驱动电机与减速器之间,电动机带动泵轮转动,泵轮内的工作液体随之旋转,这时液体绕泵轮轴线一边作旋转运动,一边因液体受到离心力而沿径向叶片之间的通道向外流动,到外缘之后即进入涡轮中,泵轮的机械能转换成液体的动能,液体进去涡轮后,推动涡轮旋转,液体被减速降压,液体的动能转换成涡轮的机械能而输出作功它是依靠液体环流运动传递能量的,而产生环流的先决条件是泵轮的转速大于涡流转速,即而者之间存在转速差。34联轴器的选用本次驱动装置的设计中,较多的采用联轴器,这里对其做简单介绍联轴器是机械传动中常用的部件。它用来把两轴联接在一起,机器运转时两轴不能分离;只有在机器停车并将联接拆开后,两轴才能分离。联轴器所联接的两轴,由于制造及安装误差、承载后的变形以及温度变化的影响等,往往不能保证严格的对中,而是存在着某种程度的相对位移。这就要求设计联轴器时,要从结构上采取各种不同的措施,使之具有适应一定范围的相对位移的性能。本次选用梅花形弹性联轴器这种联轴器的半联轴器与轴的配合孔可作成圆柱形或圆锥形。装配联轴器时将梅花形弹性件的花瓣部分夹紧在两半联轴器端面凸齿交错插进所形成的齿侧空间,以便在联轴器工作时起到缓冲减振的作用。梅花形弹性联轴器的结构图如下图32梅花形弹性联轴器矿山用高位带式传动机系统设计17第四章主要部件的选用41输送带的选用411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。织物层芯又分为分层织物芯和整体织物层层芯两类,且织物层芯的材质有棉,尼龙和维纶等。整体编织织物层芯输送带与分层织物层芯输送带相比,在带强度相同的情况下,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,但伸长率较高,在使用过程中,需要较大的拉紧行程。钢丝绳芯输送带是有许多柔软的细钢丝绳相隔一定的间距排列,用与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,抗弯曲性能好;伸长率小,需要拉紧行程小。同其它输送带相比,在带强度相同的前提下,钢丝绳芯输送带的厚度小。412输送带的连接为了方便制造和搬运,输送带的长度一般制成100200米,因此使用时必须根据需要进行连接。橡胶输送带的连接方法有机械接法与硫化胶接法两种。硫化胶接法又分为热硫化和冷硫化胶接法两种。塑料输送带则有机械接法和塑化接法两种。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2560,使用寿命短,并且接头通过滚筒表面时,对滚筒表面有损害,常用于短距或移动式带式传动机上。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钩状卡子式,但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,接头效率高达6095的优点,但存在接头工艺复杂的缺点。对于分层织物层芯输送带在硫化前,将其端部按帆布层数切成阶梯状,如下图41所示矿山用高位带式传动机系统设计18图41分层织物层芯输送带的硫化接头然后将两个端头相互很好的粘合,用专用的硫化设备加压加热并保持一定的时间即可完成。其强度为原来强度的I1/I100。其中I为帆布层数。42传动滚筒的选用421传动滚筒的作用及类型传动滚筒是传动动力的主要部件。作为单点驱动方式来讲,可分成单滚筒传动及双滚筒传动。单滚筒传动多用于功率不太大的输送机上,功率较大的输送机可采用双滚筒传动,其特点是结构紧凑,还可增加围包角以增加传动滚筒所能传递的牵引力。使用双滚筒传动时可以采用多电机分别传动,可以利用齿轮传动装置使两滚筒同速运转。如双滚筒传动仍不需要牵引力需要,可采用多点驱动方式。输送机的传动滚筒结构有钢板焊接结构及铸钢或铸铁结构,新设计产品全部采用滚动轴承。传动滚筒的表面形式有钢制光面滚筒、铸(包)胶滚筒等,钢制光面滚筒主要缺点是表面磨擦系数小,所以一般用在周围环境湿度小的短距离输送机上,铸(包)胶滚筒的主要优点是表面磨擦系数大,适用于环境湿度大、运距长的输送机,铸(包)胶滚筒按其表面形状又可分为光面铸(包)胶滚筒、人字形沟槽铸(包)胶滚筒和菱形铸(包)胶滚筒。422传动滚筒的选型及设计传动滚筒是传递动力的主要部件,它是依靠与输送带之间的摩擦力带动输送带运行的部件。传动滚筒根据承载能力分为轻型、中型和重型三种。同一种滚筒直径又有几种不同的轴径和中心跨距供选用。(1)轻型轴承孔径80100。轴与轮毂为单键联接的单幅板焊接筒体结构。单向出轴。(2)中型轴承孔径120180。轴与轮毂为胀套联接。(3)重型轴承孔径200220。轴与轮毂为胀套联接,筒体为铸焊结构。有单向出轴和双向出轴两种。输送机的传动滚筒结构有钢板焊接结构及铸钢或铸铁结构,驱动滚筒的表面形式有钢制光面滚筒、铸(包)胶滚筒等,钢制光面滚筒主要缺点是表面摩擦系数小,一般用在周围环境湿度小的短距离输送机上。铸(包)胶滚筒的主要优点是表面摩擦系数大,适用于环境湿度大、运距长的输送机,铸(包)胶滚筒按其表面形状又可分为光面铸(包)胶滚筒、人字形沟槽铸(包)胶滚筒和菱形铸(包)胶滚筒。矿山用高位带式传动机系统设计19人字形沟槽铸(包)胶滚筒是为了增大摩擦系数,在钢制光面滚筒表面上,加一层带人字沟槽的橡胶层面,这种滚筒有方向性,不得反向运转。人字形沟槽铸(包)胶滚筒,沟槽能使水的薄膜中断,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,即使在潮湿的场合工作,摩擦系数降低也很小。考虑到本设计的实际情况和输送机的工作环境用于工厂生产,环境潮湿,功率消耗大,易打滑,所以我们选用这种滚筒。铸胶胶面厚且耐磨,质量好;而包胶胶皮易掉,螺钉头容易露出,刮伤皮带,使用寿命较短,比较二者选用铸胶滚筒。423传动滚筒结构其结构示意图如图41所示图41驱动滚筒示意图424传动滚筒的设计(1)求轴上的功率333,NTP转速和转矩若取每级齿轮传动的效率(包括轴承效率在内)097,则3325097KW2816R/MINMWPNI则轴的角转速W1233RAD/S60R5208FS2(2)轴的最小直径的确定矿山用高位带式传动机系统设计20式中3PDANKWR/MIN轴转递的功率,单位为轴的转速,单位选取轴的材料为45钢,调质处理,选取112。于是得A33P28DA117N6(3)滚筒体厚度的计算选Q235A钢板用作电动滚筒体材料,并取。对于Q235A刚,4S235N/,则5875N/。S2M2M228671038175PTLDR式中P功率,KW带速,M/SL筒长,MM,R许用应力,N/。22M表41型带式传动机宽度与筒长对应表T输送带宽度800100012001400电动滚筒长度950115014001600由表41可知滚筒长度L1600MM,2222867103817560863045PTLDMR4电动滚筒筒体强度的校核已知功率P2282KW,带速筒长L1600MM,直径D630MM,/,S筒体厚度T605MM,材料为Q235钢板。由式圆周驱动力;2810140UPFNUF由式矿山用高位带式传动机系统设计21102350284RAD1602435RAD2EUEF输送带与滚筒之间的摩擦系数,按潮湿空气运行取;滚筒的为包角,一般在之间现取。由此可以得出,21UF12F紧边拉力;松边拉力;代入得2224200N,114100N;1FU2UU12UFK1057F1905N平均张力的近似式,为滚筒所受转矩;3UD63M442M3M设输送带平均张力F沿滚筒长度L均匀地分布在滚筒上,则滚筒单位长度上受的力FQ,L因此MAX248因此中W抗弯截面模数,23/NMNW对于内径D,外径为D的电动滚筒,其抗弯截面模数应按圆柱壳理论选取2301966RTTM因此MW222509/MNMRTT23332247/216TT式中R壳(滚筒)的平均半径,MMT壳滚筒的厚度,MM矿山用高位带式传动机系统设计22则正应力222359415096/0473MNMRT根据第四强度理论,合成弯矩可以写成2222322SS/4N/MN/MN/15Q235A3MPA,167MPAHHM或弯矩作用下的正应力,扭矩作用下的剪切应力,许用应力,按第四强度理论,取。通常电动滚筒体均为刚制造,该刚的其许用应力。22223467/H计算强度校核通过。425传动滚筒轴的设计计算(1)求轴上的功率333,NTP转速和转矩传动滚筒轴的设计因滚筒材料为Q235A刚,其密度为,与滚37810/KGM筒的直径D630MM,厚度T40MM,可求得滚筒质量为M886KG若取每级齿轮传动的效率(包括轴承效率在内)097,则3325097KW2816R/MINT43MWPNIN则轴的角转速W1N2663RAD/S0R35208MFS2(2)轴的最小直径的确定式中矿山用高位带式传动机系统设计233PDANKWR/MIN轴转递的功率,单位为轴的转速,单位选取轴的材料为45钢,调质处理,选取112。于是得A33P28DA117N6(3)传动滚筒轴的结构设计1)拟定轴上的零件方案,现选用下图41的装配方案。图42传动滚筒轴受力图2根据定位和装配的要求确定轴的各段直径和长度,轴的左边部分如下图所示。图43传动滚筒轴左部分图3轴上零件的周向定位联轴器与轴的定位均采用平键联结,滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的,此处选轴的直径尺寸公差为M6。4确定轴上圆角和倒角尺寸矿山用高位带式传动机系统设计24取周端倒角为,各轴肩处的圆角半径为R2。2455求轴上的载荷轴的受力简图如41所示,轴在水平方向的受力如图所示,图44轴水平方向力矩图由M(A)0,可求得,上图可知71883N89537XANHMM轴在垂直方向的受力如图所示,图45轴垂直方向力矩图由M(A)0,可求得,31YADN13024EBCMNM扭矩图为,图46轴的扭矩图从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面E是轴的危险截面。207189EHMNM(4)按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时,通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面E)的矿山用高位带式传动机系统设计25强度。根据式22CAMTW式中轴的计算应力,单位为MPA;CM轴所受的弯矩,单位为,。NMT轴所受的扭矩,单位为,。W轴的抗弯截面系数,单位为,对没键槽的3由式W331402D许用弯曲应力,对也选定的材料为45钢,调质处理,。1160MPA22CAMTW223718940648795PA因有,因此,此轴安全。1C43托辊的选用槽形托辊用于输送散粒物料的带式传动机的上分支,最常用的由三个棍子组成的槽形托辊。由原始尺寸B1400MM查运输机械设计选用手册表242,取托辊为DT04C0122,托辊直径D为108MM。在输送机的受料处,为了减少物料对输送带的冲击,减少运行阻力,拟采用DT04C0723缓冲托辊;结构型式为弹簧板式,托辊直径选为108MM。下托辊采用DT03C2123,托辊直径为108MM。托辊的间距设计由带宽B1000MM,取上托辊间距为1200MM,下托辊间距为3000MM。表42托辊技术规格表托辊直径MM托辊轴径MM轴承型号托辊长度MM托辊轴外伸长MM旋转部分质量KG托辊质量KG200208279250215298315258358465387524600478648204G2047501457978789254G2059507231121矿山用高位带式传动机系统设计2631535350738040758646547768960058985370067297495087412771150941399108254G2054G20514001003156238063821133115016920974659641202159254G3051400172582315244制动装置的选用制动器的选型要考虑以下几点(1)机械运转状况,计算轴上的负载转矩,并要有一定的安全储备。(2)应充分注意制动器的任务,根据各自不同的执行任务来选用,支持制动器的制动转矩,必须有足够储备,即保证一定的安全系数,对于安全性有高度要求的机构需要装设双重制动器。(3)制动器应能保证良好的散热功能,防止对人身、机械及环境造成危害。输送机向上运输时,在停车时需防止输送带的反向倒退,此时的制动一般称为逆止。向下运输时,在停车时需防止输送带的正向前进,此时称为制动。输送机应根据其工作条件设计制动装置(逆止装置)。作用在传动滚筒所需的制动力(或逆止力)应按照输送机水平、上运和下运三种情况分别确定。由带宽B1000MM,滚筒直径D800MM,V16M/S及电动机的功率75KW,查运输机械设计选用手册表278,选用制动器型号为型531YWZ液压推杆制动器。45改向装置的选用带式传动机采用改向滚筒或改向托辊组来改变输送带的运动方向。改向滚筒可用于输送带、或的方向改变。一般布置在尾部的改向滚筒或垂直重锤0189045式的张紧滚筒使输送带改向,垂直重锤张紧装置上方滚筒改向,而改向1809以下一般用于增加输送带与传动滚筒间的围包角。045改向滚筒直径有250、315、400、500、630、800、1000MM等规格选用时可矿山用高位带式传动机系统设计27与传动滚筒直径匹配,改向时其直径可比传动滚筒直径小一档,改向或01809时可随改向角减小而适当取小12挡。本次设计采用3个直径630MM的改向045滚筒,改向180,3个直径为500MM和2个直径为400MM的滚筒来改变较小角度,调整皮带位置改向托辊组是若干沿所需半径弧线布置的支承托辊,它用在输送带弯曲的曲率半径较大处,或用在槽形托辊区段,使输送带在改向处仍能保持槽形横断面。输送带通过凸弧段时,由于托辊槽角的影响,使输送带两边伸长率大于中心,为降低胶带应力应使凸弧段曲率半径尽可能大一般按织物芯带伸长率为、钢绳芯带为0802计算。46其他部件的选用461机架与中间架机架式支承滚筒及承受输送带张力的装置。(1)机架有四种结构,如图所示。可满足带宽5001400、倾角、围018包角多种形式的典型布置。并能与漏斗配套使用。092图51机架1)01机架用于倾角的头部传动及头部卸料滚筒。选用时应标注角018度。2)02机架用于倾角的尾部改向滚筒或中间卸料的传动滚筒。0303机架用于倾角的头部探头滚筒或头部卸料传动滚筒,围包角小18于或等于。018404机架用于传动滚筒设在下分支的机架。可用于单滚筒传动,也可以用于双滚筒传动(两组机架配套使用。围包角大于或等于。02501,02机架适于带宽5001400MM;03,04机架适于带宽8001400MM。矿山用高位带式传动机系统设计282本系列机架适用于输送带强度范围;CC56棉帆布38层,NN100300尼龙带及EP100300聚酯带36层;钢绳芯带ST2000以下。3滚筒直径范围5001000MM。4中间架用于安装托辊。标准长度为6000MM,非标准长度为30006000MM及凸凹弧段中间架;支腿有I型无斜撑、H型有斜撑两种。中间架和中间架支腿全部采用螺栓联接,便于运输和安装。中间架为螺栓联接的快速拆装支架,它由钢管、H型支架、下托辊、和挂钩式槽形托辊组成,是机器的非固定部分,钢管作为可拆卸的机身,用弹性柱销架设在H型支架的管座中。柱销固装在钢管上,只是打入的位置适当转动钢管,就能方便地从管座中抽出或放入。图52中间架462给料装置带式传动机装载和转载物料是最重要、最复杂的运输作业之一。研究证明,在广泛应用的中距离输送机上(长度在260M以内),输送带的使用期限主要取决于给料装置的结构是否合理。为了减轻输送带的磨损,对给料装置提出了一系列要求物料给到输送带上的速度快慢和方向应与带速近似一致,对准输送带中心给料,保证物料均匀的给到输送带上;在装料点不允许有物料堆积和撒料现象,应在给料装置内部而不是在输送带上形成物流;在装料设施后面尽量避免设置紧接输送带的拦板,尽量减少物料的落差,特别是要防止大块物料从很高处直接下落到输送带上。当被输送物料的物理机械性质变化或使用条件改变时,要有可能调节物料的速度,具有良好的通过性能,特别是当输送强黏性物料时保证不堵塞,结构紧凑,工作可靠,耐磨性好,等等。运输夹杂大块的物料时,给料装置要有可能先将细块和粉料卸到输送带上形成垫层,然后再装块矿石,防止大块矿石直接冲击输送带。当输送磨损性强、棱角锐利的大块物料时,输送机的受料段最好布置成水平的。当输送机在倾斜段装料时,物料在达到带速之前容易产生紊流,为了防止撒料,必须设置高而长的拦板。矿山用高位带式传动机系统设计29给料漏斗的宽度应不大于输送带宽度的。另一方面,为防止漏斗堵塞,其宽23度应采取如下值当输送筛分过的物料时应不小于最大块度的253倍,当运输未经筛分时可取最大块度的2倍。463卸料装置带式传动机可以在末端卸料,也可在中间卸料,前者不需专门的卸料装置,后者可以采用卸载挡板或卸载小车。卸载挡板(犁形卸料器)为平直挡板或V形挡板,适用于平皮带输送机,可用来卸件货,也可在一侧或两侧卸货。卸载挡板的结构十分简单,但对输送带的磨损比较厉害,还会增加带条运行阻力,因此对较

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