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1、精选优质文档-倾情为你奉上洛阳理工学院学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的毕业设计及学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人或集体,均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 作者签名: 年 月 日洛阳理工学院学位论文版权使用授权书本论文作者完全了解学校有关保留、使用毕业设计及学位论文的规定,学生在校学习期间毕业设计及论文的知识产权单位归属洛阳理工学院。同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借

2、阅。本人授权洛阳理工学院可以将本学位论文的全部和部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。作者签名:指导教师签名: 年 月 日专心-专注-专业带式输送机设计(传动滚筒部分)摘 要带式输送机是用于散料输送的重要设备,适用于矿山机械。传动滚筒作为带式输送机的重要部件,其作用更是举足轻重。滚筒是带式输送机的主要传部件,它的作用有两个:一是传递动力,二是改变输送带运行方向。带式输送机滚筒的设计质量,关系到整个输送机系统的性能、安全性和可靠性。通过了解滚筒的作用,及滚筒在当今社会的发展现状,对输送机的分类有所认识。结合任务书的要求,首先对输送带的带宽,及所需

3、牵引力的计算和确定。查阅资料了解到滚筒的结构,及滚筒失效的常见原因和方式。计算数据合理确定滚筒的直径。并结合所算数据对传动滚筒装置的组成件进行计算,最后结合任务及相关要求进行校验。进而得到合理的设计尺寸。使设计得到较为准确的数据。本次带式输送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:槽形托辊,带式输送机,传动滚筒 Belt Donveyor Design(The Dransmission Drum)ABSTRACTThe belt conveyor is used for important bulk conveying equipment, suitable

4、 for mining machinery. As an important component of the driving drum of belt conveyor, and its function is more important. The drum is the main transmission part in belt conveyor roller, it has two functions: one is to transfer power, the two is to change the running direction of the conveying belt.

5、 The design quality of belt conveyor pulley, related to the performance of the entire conveyor system, safety and reliability.Through the understanding of the role of the drum, and the drum in the development of today's society, the understanding of the classification of the conveyor, with the r

6、equirements of the mission, first on the conveyor belt width, and the traction calculation and determination. Access to information learned the structure of the drum, and the drum and the common cause of failure. The calculated data reasonable determination of the diameter of the cylinder, and combi

7、ned with the data of the driving drum is composed of a device is calculated. Finally, the task book and related requirements to verify, and then get the design of reasonable size. Make the design get more accurate data.The belt conveyor design represents the general process of design, and has a cert

8、ain reference value for the future selection design.KEY WORDS: Trough roller; belt conveyor; conveyor idlers; Transmission cylinder目录前言带式输送机是连续运行的运输设备,在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物,如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备,与其他运输设备相比,不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点,而且运行可靠,易于实现自动化、集中化控制,特别是对高产高效矿井,带式输送

9、机已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。特别是近10年,长距离、大运量、高速度的带式输送机的出现,使其在矿山建设的井下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的应用又得到进一步推广。我国生产制造的带式输送机的品种、类型都较多。产量多批次也相对的大,但其技术相对国外还是落后,特别是输送机的寿命和性能方面。带式输送机的技术水平有了很大提高,煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品开发都取得了很大的进步。国外带式输送机技术的发展很快,其主要表现在以下两个方面:1、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。2

10、、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。选择带式输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题,能培养我们独立解决工程实际问题的能力,通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用,也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。原始参数:1)输送物料:石灰石2)物料特性:(1)散装密度:1.6t/m3(2)在输送带上堆积角:=30°(3)物料温度:<504)输送系统及相关尺寸:(1)运距:30m(2)提升高度3

11、m(3)最大运量:300t/h设计解决的问题:熟悉带式输送机的各部分的功能与作用,对主要部件进行选型设计与计算,解决在实际使用中容易出现的问题,并大胆地进行创新设计 第1章 带式输送机的概述1.1带式输送机的应用及工作原理带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。应用它,可以将物料在一定的输送线上,从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。它既可以进行碎散物料的输送,也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外,还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合,形成有节奏的流水作业运输线。所以带式输送机广泛应用于现代化的各种工业企业中。(1)DT互型固定式带式输送机是

12、通用型系列产品,可广泛用于冶金、矿山、煤炭、港口、电站、建材、化工、轻工、石油等各个行业。由单机或多机组合成运输系统来输送物料,可输送松散密度为500 - 2500kg / ,的各种散状物料及成件物品。(2)DT 江型固定式带式输送机适用的工作环境温度一般为-25 40 。对于在特殊环境中工作的带式输送机,如要求具有耐热、耐寒、防水、防腐、防爆、阻燃等条件,应另行采取相应的防护措施。(3)DT型固定式带式输送机均按部件系列进行设计。设计者可根据输送工艺要求,按不同的地形、工况进行选型设计并组合成整台输送机。(4)输送机允许输送的物料粒度取决于带宽、带速、槽角和倾角,也取决于大块物料出现的频率。

13、各种带宽适用的最大粒度,本系列推荐按表2 一1 选取。当输送硬岩时,带宽超过1200mm 后,粒度一般应限制在350mm 范围内,而不能随带宽的增加而加大。表1-1 各种带宽适用的最大粒度mm带宽50065080010001200140016001800200022002400最大粒度100150200300350350350350350350350注:粒度尺寸系指物料块最大线性尺寸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

14、 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。1.2带式输送机的种类带式输送机分类方法有多种,根据结构不同输送带可分成两类:一类是普通型带式输送机

15、,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,输送带由托辊托起,属通用式带式输送机;另一类是特种结构的带式输送机,这类带式运输机是根据不同的运输需求而设计的,其输送带的外表形态各异。1.3带式输送机的结构和布置形式图1-1 带式输送机整机结构图1-1为带式输送机的结构简图。它由输送带、驱动装置、托辊、机架、清扫器、拉紧装置和制动装置等组成。1-头部漏斗;2-机架;3-头部清扫器;4-传动滚简;5-安全保护装置;6-输送带;7-承载托辊; 8-缓冲托辊;9-导料槽;10-改向滚简;11-拉紧装置;12-尾架;13-空段清扫器;14-回权托辊巧;15-中间架;16-电动机;17

16、-液力偶合器;18-制动器;19-减速器;20-联轴器表1-2 带式输送机的典型布置1.4带式输送机的性能 (1) 输送物料种类广泛:输送物料的范围可以从很细的各种粉状物料到大块的矿石、石块、煤或纸浆木料,以最小的落差输送精细筛分过的或易碎的物料。由于橡胶输送带具有较高的抗腐蚀性,在输送强腐蚀性或强磨损性物料时维修费用比较低。带式输送机还可以输送碱性物料和一定温度热料,也可以运送成件物品。(2)输送能力范围宽:带式输送机的输送能力可以满足任何要求的输送任务,既有轻型带式输送机完成输送量较小的输送任务,又有大型带式输送机实现每小时数千吨的输送任务。(3) 输送统一线路的适应性强:带式输送机可以适

17、应坡度为30%35%的地形,而对于卡车运输来说公能适应原有自然地形的坡度为6。输送机线路可以适应地形, 在空间和水平面上弯曲从而降低基建投资,并能避免在厂内和其他拥挤地区,以免受铁路、公路、以及河流、山脉的干扰。带式输送机的运输线路十分灵活的,线路长度可根据需要延长。(4) 灵活的装卸料:带式输送机可根据工艺流程要求灵活地从一点或多点受料,也可以向多点或几个区段卸料。(5) 可靠性强:带式输送机的可靠性已成为所有工业领域中的使用经验所证实,它的运行极为可靠,在许多需要连续运行的重要生产单位,如在发电厂内煤的输送,钢铁厂和水泥厂散物料的输送以及港口内船舶装卸散状物料 等,都获得了广泛的应用。(6

18、) 安全性高:带式输送机具有很高的安全性,需要的生产人员很少,与其他运输方式相比发生事故的机会比较少。不会因大块物料掉下来砸伤人员或由于大型笨重的车辆操纵失灵而引起事故。(7) 费用低:带式输送机系统运送每吨散状物料所需的劳动工时和能耗,在所有运输散状物料工具中通常是最低的。而且它所占用维修人员的时间少,较小零件的维修和更换可在现场很快地完成,维修费用低。1.5带式输送机的发展状况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(

19、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 -40°C40 °C;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(10

20、°20°)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。第2章 带式输送机部件的选用2.1 输送带输送带在带式输送机中既是承载构件又是牵引构件(钢丝绳牵引带式输送机除外),它不仅要有承载能力,还要有足够的抗拉强度。输送带有带芯(骨架)和覆盖层组成,其中覆盖层又分为上覆盖胶,边条胶,下覆盖胶。输送机的带芯主要是有各种织物(棉织物,各种化纤织物以及混纺织物等)或钢丝绳构成。它们是输送带的骨干层,几乎承载输送带工作时的全部负载。因此,带芯材

21、料必须有一定的强度和刚度。覆盖胶用来保护中间带芯不受机械损伤以及周围有害介质的影响。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。下覆胶层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使侧面与机架相碰时,保护带芯不受机械损伤。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

22、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。二、输送带的性能要求(1)要求输送带自身质量小,抗拉强度和抗弯强度大,成槽性能好;(2)由于承受交变弯曲载荷,故要求带芯夹层与橡胶层间要有较高的粘附强度,以防层间剥离和撕开;(3)要求加工精细,保证在受纯拉伸时,各夹层均匀承受载荷;(4)输送带的覆盖胶和夹层带芯都应具有较

23、高的抗冲击性能和抗机械损伤性能;(5)为延长使用寿命,应使输送带具有足够的耐磨性;(6)为使驱动时所需的初张力尽量小,故要求输送带具有高摩擦系数;(7)具有较好的外形稳定性,既无太大的纵向弹性伸长又具有较小的永久伸长,其张紧行程不超过带式输送机长度的1.5;(8)输送带端头连接要简单,但其接头处的强度不应显著减弱,并且接头处厚度必须与其它部位厚度相同。 在输送带承受较大张力时,应选取尽可能少的层数而强度又较高的带芯,比选取居数多而强度一般的带芯容易得到满足。薄的输送带弯曲性能好,并且在它绕过滚筒弯曲运行时,带芯各夹层间受载均匀,因而可选取较小的拉伸安全系数;对于运送块度和硬度大的物料,可选用多

24、层带芯的输送带。三、输送带的选用1.类型选择各类输送带适宜的工作条件见表1-2。普通输送带一般多采用橡胶覆盖层,其适用的环境温度与输送机一样为-20-40。环境温度低于-5 时,不宜采用维纶帆布芯胶带。环境温度低于-15 时,不宜采用普通棉帆布芯胶带。在环境温度低于-20条件下采用钢绳芯胶带时,应采用耐寒型胶带并与制造厂签订保证协议。普通橡胶输送带适用的输送物料温度一般为常温。当输送物料温度为80-200 时,应采用耐热带。我国生产的耐热带分三型,即1型100 、2型125 、3型150,而有的厂生产的特种耐热带其耐热类型为1型130、2型160、3型200。煤矿井下输送机、用作高炉带式上料机

25、的输送机及其他有火灾危险的场所使用的输送机,应采用阻燃型难燃型输送带二订货时应与制造厂签订保证协议。 输送具有酸性、碱性和其他腐蚀性物料或含油物料时,应采用相应的耐酸、耐碱、耐腐蚀或耐油橡胶带或塑料带。 PVC 类型的塑料覆盖层输送带在井下作业有很好的表现,但使用这种输送带时,输送机倾角一般不得大于130 ,采用特殊措施者除外。2. 带宽根据输送量计算后确定计算出的带宽,须用所运物料粒度进行核算。3. 层数经计算确定,但确定的层数应在许可范围之内。表2-1 输送带类型及适应工作条件4 覆盖层厚度钢丝芯输送带上下覆盖层厚度为定值。一般能满足使用要求勿需设计人再作选择。 帆布芯输送带下层厚度一般为

26、1.5mm ,有特殊需要时,可加厚至3mm。上层厚度根据所输送物料的堆积厚度、粒度、落料高度及物料的磨琢性确定,可按表2-1 选定。常规条件下,推荐按表2-2 、表2-3、表2-4选取。(引用DIN22101)表2-2 橡胶输送带覆盖胶的推荐厚度 mm物料特性物料名称覆盖胶厚度/mm上胶厚下胶厚2000kgm3中小粒度或磨损性的小物料焦炭、煤、白云石、石灰石、烧结混合料、砂等3.01.52000kgm3块度200mm磨损性较大的物料破碎后的矿石、选破产品、各种岩石,油母页岩4.51.52tm3,磨损性大的大块物料大块铁矿石、油母页岩等6.01.5表2-2 输送带承载和空载面覆盖胶层最小厚度 m

27、m抗拉体(芯层)材料最小厚度值CC (棉帆布)NN (尼龙帆布)EP (聚酯帆布)根据不同抗拉体(芯层)分别为12mmST (钢丝绳芯)0.7d(mm) 最小4mm表2-3 相应于表1-4最小厚度的承载面附加厚度的标准值 mm有影响的参数评 价 值总数载荷情况载荷频繁度粒 度密 度物料磨琢性有利正常不利少正常频繁细正常粗轻正常重小中等剧烈123123123123123表2-4 附加厚度的标准值 mm评价值总数5附加厚度102.2 驱动装置带式输送机的动力部分,由安装在驱动架上的Y 系列鼠笼型电机、液力偶合器(或梅花形弹性联轴器)、减速器、ZL 型弹性柱销齿式联轴器、制动器(逆止器)等组成。(1

28、)本系列电机功率为2.2 315kw ,减速器优先采用DBY型、DCY 型硬齿面圆锥圆柱齿轮减速器,传动比为850,共配置了221 组驱动单元及相应的驱动架。平行轴硬齿面圆柱齿轮减速器驱动装置按本章附录一选用。(2)按带宽、带速、电机功率从“驱动装置选择表”中确定组合号,然后在“驱动装置组合表”中确定所需驱动单元。(3)采用带后辅腔的液力偶合器作为本系列带式输送机的专用偶合器,其起动力矩系数限制在1.31.7 之间。选用时,设计者应按所需功率和起动时最大力矩,根据制造厂的偶合器特征曲线选定充油量,并在总图中标注充油量。(4)本系列采用液压推杆闸瓦式制动器,选用时要根据制动力矩与发热情况选用相应

29、规格的推动器。制动器推杆的工作制为100持续率。(5)本系列提供的滚柱逆止器,逆止力矩为6.9 23.3kN· m ,安装在DCY315 以下规格的减速器输出轴上,其他型式的逆止器如NYD 型凸块式逆止器及非接触式逆止器可由设计者自行配置。在一台输送机上采用多台机械逆止器时如果不能保证均匀分担载荷,则每台逆止器都必须按一台输送机可能出现的最大逆转力矩来选取。同时还应验算传动滚筒轴或减速器轴的强度采用多电机驱动及大规格的逆止器应尽量安装在减速器输出轴或传动滚简轴上。(6)输出轴用弹性齿式住销联轴器,由于配套规格较多而未列入驱动单元,整机设计选用时应在总图中标出序号,并列出所选用的联轴器

30、型号规格。(7)本系列驱动单元为单电机典型配置,如配置条件发生变化或采用多电机驱动时,驱动单元的组合形式可由设计者自行调整。(8)末级中心距大于或等干355mm 的硬齿面减速器热功率验算通不过时,设计者应采取相应措施。2.3 机架与中间架机架是支承滚筒及承受输送带张力的装置。本系列机架采用了结构紧凑、刚性好、强度高的三角形机架。(1)机架有四种结构如图所示。可满足带宽5001400、倾角0°18° 、围包角 190° 210°多种形式的典型布置。并能与漏斗配套使用。图2-6 机 架a.01机架:用于0°18° 倾角的头部传动及头部卸料

31、滚筒。选用时应标注角度。b.02机架:用于 0°18°倾角的尾部改向滚筒或中间卸料的传动滚筒。c.03机架:用于0°18° 倾角的头部探头滚筒或头部卸料传动滚筒,围包角小于或等于 180°。d.04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 200°。e.01,02机架适于带宽5001400mm;03,04机架适于带宽8001400mm。(2) 本系列机架适用于输送带强度范围;CC-56棉帆布38层,NN-100300尼龙带及EP-100300聚酯带36层;钢绳芯带

32、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。槽形托辊轴的两端加工成矩形,这样就可以把单个滚筒放进机架中,即可以定位又可以起到固定轴的作用。因为皮带运输机的

33、滚筒很多,损坏的也经常,当辊子需要维修时,就可以快速取下,以便于维修和更换,对运输很小,提高了工作效率。这就是快速拆装的特点。中间架作为输送机架的一部分,输送机架的选型即决定了中间架的型式。输送机的机架随输送机类型的不同而不同,有落地式和吊挂式,而落地式又有钢架落地式和绳架落地式,吊挂式有钢架调挂式和绳架吊挂式等种类。本皮带运输机是属于DT型固定式,选用钢架落地式机架。该种机架机身机构简单,节省钢材,安装、拆卸方便,不易跑偏等特点。2.4 制动装置带式输送机用于倾斜输送物料时,为了防止因满载停机发生倒转或顺滑造成事故,平均倾角大于4°时,就应增设逆止或制动装置。一、逆止器本系列提供的

34、逆止器主要是NF型非接触式逆止器和NJ (NYD)型凸块式逆止器,并与Y-DCY(DBY)和Y-ZSY (ZLY)型驱动装置进行了固定配套。前者装在减速器第二根轴上,适用电动机功率 90kw,减速器名义中心距 355mm的驱动装置。后者装在减速器低速轴上,适用电机功率 110 kw,减速器名义中心距 400mm的驱动装置(以上均有个别例外情况)。设计者也可以根据自己的经验选用滚柱逆止器、减速器自带的逆止器以及近年来开发的其他型式的逆止器。在一台输送机上采用多台机械逆止器时,如果不能保证均匀分担载荷,则每台逆止器都必须按一台输送机可能出现的最大逆转力矩来选取,同时还应验算传动滚筒轴和减速器轴的强

35、度。二、制动器选用液压电磁闸瓦制动器,这种制动器对向上、水平或向下运输的带式输送机均可采用。其动作迅速。多用于大功率、长距离的输送机上。安装在紧靠驱动电机的高速轴上,作为因断电停机和紧急刹车之用。适用于对停机时间有要求的场合。图2-10 滚柱逆止器图2-11 带式逆止器2.5 清扫器清扫器是输送机输送散状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。一、头部清扫器头部清扫器装设于输送机头部卸料滚筒处,用以清扫输送带工作面上粘附的物料,并使其落人头部漏斗中。本手册列人的头部清扫器有二种型式,供设计者选用。(1)重锤刮板式清扫器,是本系列设计采用的标准型头部清扫器。它采用

36、重锤杠杆使清扫刮板紧贴输送带,更适于输送磨蚀性小的、较于燥的和不易粘附到输送带上的物料的输送机使用。(2)硬质合金重锤刮板式清扫器。它是重锤刮板式清扫器的改进型,且可制成双刮板式,以提高清扫效果。图2-12 头部清扫器二、空段清扫器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 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。图2-13 空段清扫器2.6 卸料装置及导料槽2.6.1卸料装置卸料装置有犁式卸料器、卸料车和可逆配仓带式输送机三种,用来实现输送机多点

37、卸料。犁式卸料器用于输送机水平段任意点卸料。本系列犁式卸料器有单侧和双侧卸料两种基本型式。其中单侧卸料又有左侧或右侧两种,均为可变槽角卸料器,适用于带速 2.5m/s物料粒度25mm以下、且磨琢性较小、输送带采用硫化接头的输送机。犁式卸料器溜槽有带锁气器和直通两种类型,供设计者选择。2.6.2导料槽 导料槽的作用是引导物料落到输送带正中间并确保其顺着输送方向运动。导料槽设计为三段式,依次为后挡板、槽体和前帘。槽体长度有1500mm和2000mm两种。设计者可通过增加槽体的数量和选择不同的槽体长度获得大于1500mm,间隔为500mm的任一种导料槽总长度。多点受料的输送机,其各点受料槽又不能连为

38、一体时,为确保物料顺利通过前方的导料槽,需要设置喇叭口段,并不得设置后挡板。导料槽槽休断面形状有矩形和喇叭形口两种,均可带衬板。图2-14 电动双侧犁式卸料器 图2-15 电动单侧犁式卸料器图2-16 导料槽第3章 槽形托辊带式输送机的计算3.1原始数据及工作条件设计一台皮带输送机。该皮带机长30,提升高度为3.1,倾角为6°,输送能力为300,头部单滚筒驱动并卸载,尾部装料,设有长2的导料栏板。该机工作在多尘和潮湿的场合,输送物料为石灰石,粒度小于100,堆积密度。(初步设计给定带速为1.25)3.2输送带选择计算3.2.1选定带宽(1)初定参数输送机负载部分为槽形带。由公式(1)

39、 Q=3.6Iv=3.6Svk式中 S- 输送带上物料的最大横截面积 ,; v- 带速,m/s ; k- 倾斜系数; - 物料松散密度,kg/由原始数据知 Q=300t/h V=1.25m/s =6° =1.6×103kg/m3 确定值 由查表可得 k=0.98(见DTII(A)型带式输送机设计手册表3-3) 可得 S=Q3.6vk=3003.6×1.25×0.98×1.6×103=0.0425m2由S的值查表可得出带宽可取 B=650 mm。(见DTII(A)型带式输送机设计手册表3-2)(2) 根据带式输送机设计手册表2-5和2-

40、6可以知道D-驱动滚筒直径为630mm,d-改向滚筒直径为630mm。3.2.2输送带上物料流横截面面积S的计算输送带上物料流横截面面积S是决定带式输送机输送能力的主要因素之一。物流截面积的大小与下列因素有关:输送带宽度,托辊组的型式,物料的堆积角和粒度构成,输送机倾斜度,输送带运行速度,给料方式等。大量的实验研究证明,输送带上散粒物料上部截面形状近似于底角等于动堆积角的抛物线段,为了计算方便,用圆弧线段代替抛物线段,确定料流横截面积。根据设计的需要,采用的是平托辊。如图2-1所示平形带上物料流横截面形状。由于输送带运行中的振动等原因,为减少输送过程中的撤料,物料只装到带宽的90%,此时料流横

41、截面为:图3-1 等长三辊槽形截面S=S1+S2式中 b输送带可用宽度,m,按以下原则取值: B2m时,b=0.9B-0.05m;B2m时,b=B-0.25m; l3中间辊长度,m; 物料的运行堆积角。30° 取35°带入已知数据可求得S=0.0504m2 故实际运载能力为Q=3.6Svk=355.6t/h3.3圆周驱动力3.3.1圆周驱动力(N) FuFu=FH+FN+FS1+FS2+Fst (3.3-1)式中:F 主要阻力,N; FN 附加阻力,N;Fs 特种阻力,即托辊前倾摩擦阻力及导料槽摩擦阻力,N; Fs特种阻力,即清扫器、卸料器及翻转回程分支输送带阻力,N.Fs

42、t 倾斜阻力,N.3.3.2主要阻力FHFH=fLg(q+ q)+(2q+q)cos式中: f模拟摩擦系数f=0.022(常温),见带式输送机设计手册表3-6;L输送机长度,30m;g重力加速度g10m/s2;qRO 承载分支每米长度旋转部分重量qRO=G1a0=5.375 kg/mG1-承载分支每组托辊旋转部分质量G1=12.21 kg,见表3-7;a0承载分支托辊间距a0=1.2 m;qRU 回程分支每米长度旋转部分重量:qRU=G2aU=1.93 kg/mG2- 回程分支每组托辊旋转部分质量G=12.21 kg,见带式输送机设计手册表3-7;aU- 回程分支托辊间距aU=3 m; qB-

43、 每米长度输送带质量qB=7.8kg/m,见带式输送机设计手册表3-8;qG- 每米长度输送物料重量 kg/mqG=Q3.6v=355.63.6×1.25=79kg/m主要阻力:FH=fLg(qRO+ qRU)+(2qB+qG)cos = 0.022*30*9.8【(5.375+1.93)+(2*7.8+79)cos60】N =652.3N3.3.3附加阻力FNFN=FbA+Ff+F1(i1)+Ft(i2) N1-输送带绕过的滚筒次数; N2-改向滚筒个数; FbA-在加料和加速段输送物料和输送带间的惯性阻力和摩擦阻力 FbA=Iv(v-v0) 此阻力计算过于繁杂,可用PA算出总的圆

44、周驱动力FU。3.3.4主要特征阻力FS1FS1=F+Fgl式中:F- 托辊前倾的摩擦阻力F=C0Ln(qB+qG)gcossinC- 槽形系数C=0.4;0-托辊和输送带间的摩擦系数0=0.3; Ln-装有前倾托辊的输送机长度Ln=30 m; -托辊前倾角度å=1.5°,(可以防止跑偏);托辊前倾的摩擦阻力:F=C0Ln(qB+qG)gcossin = 72.78N Fgl计算:Fgl=2Iv2glv2bl2Fgl-导料栏板间的摩擦阻力Iv- 输送量Iv=0.0617 m3/s2-物料与导料栏板间的摩擦系数2=0.6;l- 倒料槽栏板长度l=2 mb-导料槽两栏板间宽度b

45、=0.400 m,见运输机械设计选用手册表3-11;导料栏板间的摩擦阻力: Fgl=286.52N主要特征阻力:Fs=F+Fgl=72.78+286.52=359.3N3.3.5附加特种阻力FS2特种附加阻力FS2包括输送带清扫器摩擦阻力Fr和犁式卸料器摩擦阻力Fa等部分,按下式计算:FS2=n3Fr+FaFr=Ap3Fa= Bk2式中:n3 - 清扫器个数n3=2A- 一个清扫器和输送带接触面积A=0.007m2见带式输送机设计手册表3-11;p- 清扫器和输送带间的压力p=50000 N/ m2;3- 清扫器和输送带间的摩擦系数3=0.5;k2- 刮板系数k2=1500 N/m;清扫器摩擦

46、阻力:Fr=Ap3=0.007x50000x0.5N=175N犁式卸料器摩擦阻力Fa= Bk2=0.65x1500=975N附加特种阻力:FS2=n3Fr+Fa=2*175+975=1325N3.3.6倾斜阻力FStFSt=qG gH=79x9.8x3= 2322.6N 3.4 输送带张力输送带张力在整个长度上是变化的,影响因素很多,为保证输送机的正常运行,输送机张力必须满足一下两个条件:(1) 在任何负载情况下,作用在输送带上的张力应使得全部传动滚筒上的圆周力是通过摩擦传递到输送带上,而输送带与滚筒键应保证不打滑;(2) 作用在输送带上的张力应足够大,使输送带在两组托辊间的垂度小于一定值。3

47、.4.1 输送带不打滑条件为保证输送带工作是不打滑,须在回程带上保持最小张力F2min=FUmax1e-1输送带满载启动或制动时出现的最大驱动圆周力Fumax=10740N其中- 取1.5;- 为传动滚筒和胶带之间的摩擦系数,取0.35;- 围包角,取200°;则e=3.40,得 F2min4475N3.4.2 输送带下垂度校核为了限制输送带在两组托辊间的下垂度,作用在输送带上任意一点的最小张力 F需按式进行验算。承载分支 :Fmina0qB+qGg8(ha)adm 回程分支 :FminauqBg8(ha)adm 式中(h/a)adm-允许最大下垂度,一般小于或等于0.01; ao-

48、承载上托辊间距(最小张力处); au-回程下托辊间距(最小张力处)。承载分支:Fmin13377N回程分支:Fmin4410N3.4.3 各特性点张力(N)根据不下垂条件,传动滚筒奔离点最小张力为Fmin=4410N 令S1=4410N>Fmin 亦满足不打滑条件: S2=S1+2Fr=4410+2x175=4760N S3=1.02×S2=4855.2N 经两者进行比较,输送带的最小张力为4855.2N3.5 传动滚筒轴功率传动滚筒轴功率:PA=FUv1000对于L<80m的带式输送机,实在无条件直接计算出FU时,可根据下式进行简易计算。 式中k1Ln-输送带及托辊转动

49、部分运转功率,kW;k2LnQ-物料水平运输功率,kW;0.00273QH-物料垂直提升功率,kW;Ln-输送机水平投影长度,m;H-输送机受料点与卸料点间的高差,m;K1-空载运行功率系数,可根据w按表3-15取0.0165;K2-物料水平运行功率系数,可根据w按表3-16取10.89*10-5;K3-附加功率系数,根据输送机水平投影长度Ln和输送机倾角,按表3-17选取为1.4;K4-卸料车功率系数,无卸料车时,K4=1;P-犁式卸料器及导料槽长度超过3m部分的附加功率,kW,查表3-18 得2.4kW.PA=8.95kW可根据算出来的PA,计算出FU,得FU=PA*1000/=8.95x

50、1000/1.25=7160N。传动滚筒的最大扭矩(Mmax)按下式计算:Mmax=FUD/2000式中D-传动滚筒直径为630mm。 Mmax=7160x630/2000=2255.4Nm根据带宽B=650mm、最大扭矩 Mmax=2.255Nm和合力FU=7160N,可查表6-1最终选择传动滚筒型号为6563.1。3.6 电动机功率和驱动装置组合电动机功率PM,按式(2.6-1)计算: 电动工况: PM=PA/(.") 发电工况(下运): PM=PA/(.") =12 式中-传动效率,一般在0.850.95之间选取; 1-联轴器效率; 每个机械式联轴器: 1=0.98;

51、 2-减速器传动效率,按每级齿轮传动效率为0.98计算; -电压降系数,一般取0.900.95; "-多机驱动功率不平衡系数,一般取0.900.95,单电机驱动时"=1.PM=8.9525/(0.88x0.95x1)=10.7KwP=k* PM=1.3x10.7=13.92Kw 式中:k-功率备用系数k=1.33.7输送带选择计算3.7.1织物芯输送带层数 棉、尼龙、聚酯等织物芯输送带层数(Z)按下式计算Z=Fmaxn/B 式中:n- 稳定工作情况下输送带静安全系数,n=1012; - 输送带纵向扯断强度=100,见DT(II)A型带式运输机设计手册表4-2;稳定工况下输送

52、带最大张力 Fmax=Fu+S1=7160+4410=11570N Z=11570x10/650x100=1.78,取Z=5. 查表3-20,Z=5,符合要求。3.7.2输送带厚度棉、尼龙和聚酯等织物芯带厚度dB由下式计算 dB=ZdB1+dB2+dB3式中dB1-织物芯带每层厚度,mm,由表4-2查得0.7mm;dB2、dB3-织物芯带上下覆盖层厚度,mm;由表4-2查得 dB2=3.0mm,dB3=1.5mm。 dB=3.5+3.0+1.5=8.0mm。型号为NN-100,Z=5层,上胶层厚=3mm,下胶层厚=1.5mm每层厚度为0.7mm,带强100N/m·层。可查询表4-2。3.8输送带总长度、总平方米数和总质量3.8.1输送带几何长度Lz输送带几何长度Lz=D+d2×1000+2Lx=61.9

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