DTII型固定式带式输送机设计选型手册

DTII型固定式带式输送机设计选型手册一、引言DTII型固定式带式输送机作为一种高效、连续的物料输送设备，凭借其结构简单、运行可靠、输送量大、输送距离长、维护方便等显著特点，在矿山、冶金、煤炭、电力、建材、化工、粮食、港口等国民经济各部门得到了广泛应用。本手册旨在为工程技术人员在进行DTII型固定式带式输送机（以下简称“输送机”）的设计选型工作时提供系统性的技术指导和实用参考，力求内容专业严谨，步骤清晰，以确保所选设备能够安全、经济、高效地满足特定的输送需求。本手册主要依据相关国家及行业标准，并结合多年的工程实践经验编制而成，适用于DTII型系列标准设计的固定式带式输送机。使用者在具体应用时，还需结合工程实际情况，进行必要的核算与调整。二、原始数据与工况条件在进行DTII型带式输送机设计选型之前，必须详尽收集和明确以下原始数据与工况条件，这是确保选型准确合理的基础。1.输送物料特性：*物料名称及种类：如煤炭、矿石、砂石、粮食、水泥、化肥等。*物料粒度及粒度组成：最大粒度、平均粒度，不同粒度范围的百分比含量。*物料堆积密度：单位体积物料的质量，通常以t/m³或kg/m³表示。*物料含水率：影响物料的流动性、粘性及输送过程中的稳定性。*物料温度：常温（≤60℃）、中温（60℃~120℃）或高温（>120℃），将直接影响输送带及其他部件材质的选择。*物料的腐蚀性、磨损性及粘性：评估对设备部件的损害程度，决定是否需要采取特殊防护措施。*物料的安息角与动堆积角：影响料斗设计、输送带的装载及卸料。2.输送量要求：*设计输送量（Q）：单位时间内需要输送的物料量，通常以t/h表示。应明确是最大输送量、平均输送量还是额定输送量。*输送量的稳定性：物料供给是否均匀，是否存在冲击性装载。3.输送线路及相关参数：*输送距离（L）：通常指输送机的水平投影长度，如有倾斜段，需注明倾斜角度（β）和倾斜长度。*提升高度（H）：物料输送的垂直升高量，向上为正，向下为负。*输送机布置形式：水平、倾斜（上运或下运）、带凸弧段、带凹弧段、带凸凹弧组合段等。应提供初步的布置示意图。*现场空间限制：如厂房高度、宽度，巷道尺寸等对输送机布置的限制。4.工作环境条件：*安装地点：室内、室外、井下、露天矿等。*环境温度范围：最低和最高环境温度。*湿度及粉尘浓度：潮湿、多尘或其他特殊环境。*是否存在易燃易爆性气体或粉尘：如煤矿井下需考虑防爆要求。*有无腐蚀性气体或液体：对金属结构和电气设备的影响。5.动力来源：*电源：电压等级（如380V、660V、10kV等），频率（50Hz）。*是否允许采用非电力驱动：特殊情况下的考虑。6.其他特殊要求：*对设备安装、维护及检修的要求：如是否需要方便更换部件，是否有检修通道要求。*对噪声、振动的限制：如居民区附近或有特殊要求的场合。*是否需要移动或伸缩功能：DTII型为固定式，但若有此需求需特殊说明或考虑其他类型。*与其他设备的衔接要求：如给料机、卸料点后续设备的接口尺寸和形式。三、选型计算DTII型带式输送机的选型计算是基于上述原始数据，通过一系列公式和图表，确定输送机的主要参数和部件型号。1.输送带带宽（B）的确定：带宽是输送机最主要的参数之一，主要根据输送量、物料特性和带速等因素确定。*初步估算：根据物料的松散密度（ρ）、输送量（Q）、带速（v，初步选取）及物料在输送带上的堆积横截面积（S），可按经验公式估算：Q=3.6*S*v*ρ*C，其中C为考虑物料不均匀性及输送带倾角的系数。*参考图表：可查阅DTII型带式输送机设计选用手册中的带宽与输送量关系图表，结合物料动堆积角等参数进行选取。*校核：所选带宽需满足物料粒度的要求，确保大块物料能顺利通过而不发生堵塞。一般情况下，输送带有效宽度应大于物料最大粒度的三倍（对块度均匀物料）或五倍（对块度不均物料）。2.输送带速度（v）的选择：带速的选择需考虑物料特性、输送量、带宽、卸料方式及工作环境等因素。*物料特性：易扬尘、易碎、磨琢性大或粘性大的物料宜选用较低带速；大块物料带速不宜过高。*常用带速范围：一般物料输送常用带速为1.0~4.0m/s。具体可参考相关设计规范或手册中的推荐值。*经济性：带速较高时，在相同输送量下可选用较小带宽，但会增加运行阻力、动载荷和噪声，对部件强度要求也更高。需综合权衡。3.输送带运行阻力及所需传动功率计算：这是确定驱动装置功率的关键步骤。*主要阻力（Fh）：包括输送带、物料及托辊转动部分的摩擦阻力。可按公式Fh=f*L*g*(qB+qG)计算，其中f为模拟摩擦系数，L为输送机水平投影长度，g为重力加速度，qB为输送带单位长度质量，qG为每米输送带物料质量。*附加阻力（Fn）：包括托辊前倾阻力、导料槽阻力、清扫器阻力等。*特种阻力（Fsp）：主要指输送机在倾斜段运行时的提升或下降阻力（Fst=qG*H*g），以及凸弧段、凹弧段的弯曲阻力。*总阻力（Fu）：Fu=Fh+Fn+Fsp。*传动滚筒轴功率（PA）：PA=Fu*v/1000。*电动机功率（Pd）：考虑驱动装置的传动效率（η）和一定的备用系数（K），Pd=PA/η*K。备用系数K的选取需考虑负荷性质、电源电压波动等因素。4.输送带张力计算与校核：输送带张力计算的目的是确保输送带在驱动滚筒上不打滑，并保证输送带在托辊间的垂度不超过允许值，同时为输送带的强度选型提供依据。*最小张力点（Smin）：通常位于输送带绕出从动滚筒或拉紧滚筒处。需满足输送带在托辊间的垂度要求，即Smin≥(qB+qG)*g*l/(8*h%)，其中l为托辊间距，h%为允许垂度百分比（一般取2.5%~3%）。*最大张力点（Smax）：通常位于输送带绕入驱动滚筒处。需满足不打滑条件：Smax≤Smin*e^(μα)，其中e为自然对数底数，μ为输送带与滚筒间的摩擦系数，α为输送带在驱动滚筒上的包角（弧度）。*输送带强度校核：根据计算得出的最大张力Smax，结合输送带的安全系数（n），确定输送带所需的纵向拉伸强度（ST）：ST≥Smax*n/B。据此选择合适型号和规格的输送带。5.输送带选型：根据输送带的工作条件（温度、物料特性、张力）选择合适的输送带类型和规格。*芯层材料：棉帆布（CC）、尼龙帆布（NN）、聚酯帆布（EP）、钢丝绳芯（ST）等。DTII型常用NN、EP和ST型。*覆盖胶：根据物料的磨琢性和腐蚀性选择覆盖胶的材质（如普通橡胶、耐磨橡胶、耐油橡胶等）和厚度（上覆盖胶和下覆盖胶）。*输送带标记：如EP200B10004.5+1.5，表示聚酯帆布芯层，纵向拉伸强度200N/mm，带宽1000mm，上覆盖胶厚4.5mm，下覆盖胶厚1.5mm。四、主要部件选型DTII型带式输送机由多个关键部件组成，各部件的正确选型直接影响整机的性能、可靠性和经济性。1.驱动装置：驱动装置是输送机的动力来源，通常由电动机、减速器、联轴器、逆止器（必要时）、制动器（必要时）及驱动架等组成。*电动机：根据计算的所需功率Pd、电源条件、工作环境（如防爆、防尘、防水）及启动特性要求（如软启动）选择。常用Y系列、Y2系列异步电动机，特殊场合选用防爆电机（如YB系列）、变频电机等。*减速器：常用圆柱齿轮减速器（如DCY、DBY硬齿面减速器）、行星齿轮减速器或摆线针轮减速器。选择时需考虑传动比、输出扭矩、安装形式及与电机的匹配。DTII型设计中多推荐选用硬齿面减速器，以提高承载能力和寿命。*联轴器：用于连接电机与减速器、减速器与驱动滚筒。应根据传递扭矩、转速、轴径及安装对中情况选择，如弹性柱销联轴器、梅花形弹性联轴器、鼓形齿式联轴器等。*逆止器：对于向上倾斜输送的输送机，为防止停机时输送带因物料重力作用而逆转，需在驱动装置上设置逆止器。常用的有滚柱逆止器、异形块逆止器。*制动器：对于长距离、大倾角下运或要求快速停机的输送机，需设置制动器。常用电磁制动器、液压盘式制动器。2.滚筒：*传动滚筒：传递动力给输送带。按结构形式有光面滚筒、包胶滚筒（平胶面、人字形、菱形）。包胶滚筒可增加摩擦力，减少打滑。滚筒直径需根据输送带的类型和强度级别确定，以避免输送带过度弯曲疲劳。*改向滚筒：用于改变输送带的运行方向，或增加输送带在传动滚筒上的包角。根据其在输送机中的位置和作用，有导向滚筒、压带轮等。其直径通常比传动滚筒小。*滚筒的选型：主要考虑所承受的扭矩、输送带张力、带宽及安装位置。滚筒轴、轴承座的选型需满足强度和寿命要求。3.托辊：托辊用于支撑输送带及其上的物料，减少输送带运行阻力，并保证输送带运行平稳。*槽形托辊组：用于承载分支（上分支），由三个托辊组成，槽角一般为30°、35°或45°，可提高输送量。*平行托辊组：用于空载分支（下分支）或输送成件物品。*调心托辊组：用于防止输送带跑偏，有槽形调心托辊和平行调心托辊。*缓冲托辊组：安装在受料点下方，减轻物料对输送带的冲击。*托辊间距：承载分支托辊间距根据带宽、物料重量和输送带张力确定，一般为1.0~1.5m；空载分支托辊间距一般为2.5~3.0m。*托辊的选型：考虑承载能力、转速、密封性能（防尘、防水等级）和使用寿命。托辊轴承的质量尤为重要。4.拉紧装置：拉紧装置的作用是使输送带获得必要的初张力，保证输送带与传动滚筒间产生足够的摩擦力以传递动力，并补偿输送带的弹性及塑性伸长。*螺旋拉紧装置：结构简单，拉紧行程小，适用于短距离、功率较小的输送机。*重锤拉紧装置：能自动补偿输送带的伸长，保持恒定张力，应用广泛，适用于中等长度及以上的输送机。*车式拉紧装置：可实现较大的拉紧行程，适用于长距离、大功率输送机或需要频繁调整张力的场合。*垂直拉紧装置：利用重锤的重力拉紧，结构紧凑，适用于空间受限的场合。*拉紧装置的选型：根据输送机长度、输送带类型、张力大小、安装空间及对张力变化的敏感性等因素选择。5.输送带：输送带是输送机的承载和牵引构件，其选型参见本章第3节“输送带选型”部分。6.机架：包括头架、尾架、中间架、支腿、驱动装置架、拉紧装置架等。*材质：通常采用型钢（如槽钢、角钢、工字钢）焊接或螺栓连接而成。*选型：DTII型输送机有标准的机架系列，根据带宽、输送量和布置形式选用。机架应具有足够的强度和刚度，以保证输送机的稳定运行。7.卸料装置：*犁式卸料器：分为单侧和双侧，结构简单，可在任意点卸料，但对输送带磨损较大，适用于中、小输送量，物料粒度不太大的场合。*卸料车：可沿输送机全长移动到任意位置卸料，卸料干净，对输送带磨损小，但结构较复杂，成本较高，适用于大输送量、需要多点卸料的场合。8.清扫装置：用于清扫输送带表面粘附的物料，以减少物料损失、防止输送带跑偏和延长输送带及托辊寿命。*头部清扫器：安装在传动滚筒下方，清扫输送带承载面上的物料。常用硬质合金刮板或聚氨酯刮板。*空段清扫器：安装在输送带空载分支（下分支），清扫输送带非承载面上的物料。9.导料装置：主要为导料槽，安装在给料点处，引导物料准确、均匀地落到输送带中央，防止物料撒落。导料槽的长度和宽度应根据给料方式和物料特性确定。10.安全保护装置：为保证输送机安全运行，防止事故发生，应根据需要设置必要的安全保护装置。*输送带跑偏保护：当输送带跑偏超过允许范围时，发出报警信号或停机。*输送带打滑保护（速度监测）：当输送带速度低于设定值时，发出报警或停机。*过载保护（断带保护）：当输送机发生过载或断带时，能及时停机。*料流检测：监测物料是否堵塞或断料。*紧急停机装置：在输送机沿线设置的急停拉绳开关，遇紧急情况时可随时拉停输送机。*其他：如防撕裂保护、溜槽堵塞保护等，根据具体需求配置。五、输送机布置与安装要求合理的布置和正确的安装是保证输送机正常运行和达到设计性能的重要环节。1.总体布置原则：*满足工艺要求：确保物料的输送路径和装卸料点符合生产流程。*力求简单紧凑：在满足使用要求的前提下，尽量缩短输送机长度，减少占地面积和设备投资。*便于操作维护：留有足够的操作和检修空间，通道宽度、检修平台高度等应符合相关规范。*考虑环境因素：露天布置时应考虑防雨、防