大功率带式输送机机架参数化设计

大功率带式输送机机架参数化设计摘要矿井下的工作环境恶劣，工作空间狭小，不允许多台运输机械同时井下工作，但由于井下的工作需要，不仅要向外界运输原煤，同时也需要向井下运输井下支护材料。靠人力运输既费时又费力。此次设计的双向输送带式输送机是一台根据SJ-44型输送机进行改进的多功能输送机，它采用双滚筒双电机的驱动方式，不同于普通带式输送机，上、下侧的两带都具有负载能力，可以同时完成两个方向运输的工作。它具有贮带、跑偏保护、紧带、负载能力强等特点。工作稳定、安全、可靠，主要应用于矿山巷道掘进工作面的运输工作。带式输送机是输送能力最大的连续输送机械之一。其结构简单、运行平稳、运转可靠、能耗低、对环境污染小、便于集中控制和实现自动化、管理维护方便，在连续装载条件下可实现连续运输。本论文主要涉及了带式输送机的机械设计和电气原理设计部分。带式输送机的机械设计程序分两步，第一步是初步设计，主要是通过理论上的计算选出合适的输送机部件。其中包括输送带的类型和带宽选择、带式输送机线路初步设计、托辊及其间距的选择、滚筒的选择、电动机、减速器、推杆制动器、液粘软起动的选择等；第二步是施工设计，主要根据初步设计选定的滚筒、托辊、驱动装置完成对已选部件的安装与布置图纸设计工作。最后，在机械设计的基础上，完成了对输送机的保护装置及其电气原理设计。电气控制主要通过可编程控制器实现（PLC）。关键词：输送带式输送机；双向运输；结构设计；理论计算

目录毕业论文（设计） 1大功率带式输送机机架参数化设计 1摘要 2目录 31绪论 71.1选题的意义 71.2输送机的概述 81.3国内外带式输送机的发展与现状 102方案设计 142.1选择机型 142.2输送带类型的选择计算 142.3输送线路初步设计 172.4托辊的选择计算 172.5带式输送机线阻力计算 192.6输送带张力的计算 212.7输送带强度的验算 252.8计算滚筒牵引力与电动机功率 252.9驱动装置及其布置 252.10拉紧力与拉紧行程的计算及拉紧装置的选择 273双向输送带式输送机的设计计算 303.1参数初定 303.2驱动形式 303.3输送能力的计算 313.4输送带的选择 325结论 48致谢 49参考文献 50

1绪论1.1选题的意义带式输送机是最重要的现代散装物料输送设备，它广泛应用于电力、冶金、化工、煤炭、矿山、港口、建材、粮食等领域。目前带式输送机正向着长距离、大功率、大运量、高速度方向发展。长距离、大功率带式输送机的动态特性已不容忽视，同时对带式输送机的驱动系统提出了更高的要求：如能平稳起制动，连续地、长时高效运行，能根据带式输送机布置形式的不同，起制动方式和时间也相应可以调整，使输送机的动态冲击降到最小，提高输送带的使用寿命和降低输送带的强度等级。矿井下的环境是相当恶劣的，空间狭窄，在井下需要向井外输送原煤，向井内需要运送支护等材料，本次设计的双向运输带式输送机可同时向工作面运送支护材料和向外运输采掘下来的岩石（或煤炭），使用输送带的上、下分支进行双向运输。此设计可到到一台运输机实现双向运输的目的，拥有结构紧凑、传动效率高、噪声低、使用寿命长、运转稳定、工作可靠性和密封性好、占据空间小等特点，并能适应在各种恶劣工作环境下工作包括潮湿、泥泞、粉尘多等。研究本课题具有重要的意义。目前，带式输送机已经成为露天矿和地下矿的联合运输系统中重要的组成部分。为了更好的研究带式输送机的工作组成原理，发现及改进其不足之处，本课题所研究的是大倾角、上运带式输送机。此次研究的主要问题在于系统的驱动件布置、软起动和制动问题。带式输送机向下运送物料时，其驱动电机的运行工矿有别于一般的带式输送机。由于运转上的需要，在结构上有特点，控制上有特殊要求。若制动装置设计的不合理，很容易发生飞车事故，从而造成断带、撕带等事故，给生产带来极大危害。如何实现软制动与自动张紧，逐渐向智能化、自动化、人性化方向发展，是目前带式输送机的发展方向，也是本课题的研究目的和意义所在。相信随着课题的不断深入，对带式输送机将会有更深入的了解，为以后的学习也能打下夯实的基础。带式输送机已成为整个生产环节中的重要设备之一。结构先进，适应性强，阻力小、寿命长、维修方便、保护装置齐全是带式输送机显著的特点。带式输送机因其具有结构紧凑、传动效率高、噪声低、使用寿命长、运转稳定、工作可靠性和密封性好、占据空间小等特点，并能适应在各种恶劣工作环境下工作包括潮湿、泥泞、粉尘多等，所以它已经是国民经济中不可或缺的关键设备。加之国际互联网络化的实现，又大大缩短了带式输送机的设计、开发、制造、销售的周期，使它更加具有竞争力。为了更好的研究带式输送机的工作组成原理，发现及改进其不足之处，本课题所研究的是大倾角、上运带式输送机。此次研究的主要问题在于系统的驱动件布置、软起动和制动问题。带式输送机向下运送物料时，其驱动电机的运行工矿有别于一般的带式输送机。由于运转上的需要，在结构上有特点，控制上有特殊要求。若制动装置设计的不合理，很容易发生飞车事故，从而造成断带、撕带等事故，是目前带式输送机的发展方向，也是本课题的研究目的和意义所在。1.2输送机的概述带式输送机已成为重要的散装物料连续输送设备。它不仅应用于企业内部运输，也扩展到企业外部的输送，广泛运用于冶金、矿山、港口、粮食和化工领域。普通带式输送机是以输送带作牵引和承载构件，通过承载物料的输送带的运动进行物料输送的连续输送设备，其结构原理如图1.1所示。带式输送机主要由输送带、托辊与机架、驱动装置、张紧装置等部分组成。输送带绕经传动滚筒和尾部滚筒形成无极环形带，上下输送带由托辊支承以限制输送带的挠曲垂度，拉紧装置为输送带正常运行提供所需的张力。工作时驱动装置驱动传动滚筒，通过传动滚筒和输送带之间的摩擦力驱动输送带运行，物料装在输送带上和带子一起运动。带式输送机一般是在端部卸载，当采用专门的卸载装置时，也可在中间卸载。图1.1带式输送机结构原理带式输送机自1795年被发明以来，经过两个多世纪的发展，已被电力、冶金、煤炭、化工、矿山等各行各业广泛采用。特别是第二次工业革命带来了新材料、新技术的采用，使带式输送机的发展步入了一个新纪元。当今，无论从输送量、运距、经济效益等各方面来衡量，它已经可以同火车、汽车运输相抗衡，成为三足鼎立局面，并成为各国争先发展的行业。它具有以下特点：1.结构简单带式输送机的结构由传动滚筒、改向滚筒、托辊或无辊式部件、驱动装置、输送带等几大件组成，仅有十多种部件，能进行标准化生产，并可按需要进行组合装配、结构十分简单。2.输送物料范围广泛带式输送机的输送带具有抗磨、耐酸碱、耐油、阻燃等各种性能，并耐高、低温，可按需要进行制造，因而能输送各种散料、块料、化学品、生熟料和混凝土。3.输送量大运量可从每小时几公斤到几千吨，而且是连续不间断运送，这是火车、汽车运输望尘莫及的。4.运距长单机长度可达十几公里一条，在国外已十分普及，中间无需任何转载点。德国单机60公里一条已经出现。越野的带式输送机常使用中间摩擦驱动方式，使输送长度不受输送带强度的限制。5.对线路适应性强现在的带式输送机在越野敷设时，已从槽形发展到圆管形，它可在水平及垂直面上转弯，打破了槽形带式输送机不能转弯的限制，因而能依山靠水，沿地形而走，可节省大量修隧道、桥梁的基建投资。6.装卸料十分方便带式输送机可根据工艺流程需要，可在任何点上进行装、卸料，圆管式带式输送机也是如此。还可以在回程段上装、卸料，进行方向运输。7.可靠性高由于结构简单，运动部件自重轻，只要输送带不被撕破，寿命可长达十年之久，而金属结构部件，只要防锈好，几十年也不坏。8.营运费低廉带式输送机的磨损件仅为托辊和滚筒，输送带寿命长，自动化程度高，使用人员很少，平均每公里不到1人，消耗的机油和电力也很少。综上所述，带式输送机的优越性已十分明显，它是国民经济中不可缺少的关键设备。加之国际互联网络化的实现，又大大缩短了带式输送机的设计、开发、制造、销售的周期，使他更加具有竞争力。1.3国内外带式输送机的发展与现状国外带式输送机技术的发展很快，其主要表现在两个方面:一方面是带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带式输送机、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。目前，在煤矿井下使用的带式输送机，其关键技术与装备有以下几个特点：

(1)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300-500万吨以上高产高效集约化生产的需要。

(2)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。

(3)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。

(4)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/（2-3）×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。在引进、消化、合作研究的基础上，目前已经能够独立设计、制造大型带式输送机。我国生产制造的带式输送机的品种、类型较多。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吕开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内空白，并对带式输送机的减低关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发，研制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。(1)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数(一般取n=10左右)，与实际情况相差较远。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数，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=5-6)，并使输送机的设备成本尤其是输送带成本大为降低。(2)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的动张力，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;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。当单机功率大于500kW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摩擦离合器组合而成(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)设备大型化、提高运输能力为了适应高产高效集约化生产的需要，带式输送机的输送能力要加大。长距离、高带速、大运量、大功率是今后发展的必然趋势，也是高产高效矿井运输技术的发展方向。随着高产高效工作面的出现及煤炭科技的不时发展，原有的可伸缩带式输送机，无论是主参数，还是运行性能都难以适应高产高效工作面的要求，煤矿现场急需主参数更大、技术更先进、性能更可靠的长距离、大运量、大功率顺槽可伸缩带式输送机，以提高我国带式输送机技术的设计水平，填补国内空白，接近并赶上国际先进工业国的技术水平。其包含7个方面的关键技术：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；自动张紧技术；新型高寿命高速托辊技术；快速自移机尾技术；高效储带技术。(2)提高元部件性能和可靠性设备开机率的高与低主要取决于元部件的性能和可靠性。除了进一步完善和提高现有元部件的性能和可靠性，还要不断地开发研究新的技术和元部件，如高性能可控软起动技术、动态分析与监控技术、高效贮带装置、快速自移机尾、高速托辊等，使带式输送机的性能得到进一步提高。(3)扩大功能，一机多用化拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用，使其发挥最大的经济效益。开发特殊型带式输送机，如弯曲带式输送机、大倾角或垂直提升输送机等。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。(1)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4×250kW，国外产品可达4×970kW，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。

(2)运输能力我国带式输送机最大运量为3000t/h，国外已达5500t/h。

(3)最大输送带宽度我国带式输送机为1400mm，国外最大为1830mm。

(4)带速由于受托辊转速的限制，我国带式输送机带速为4m/s，国外为5m/s以上。

(5)工作面顺槽运输长度我国为3000m，国外为7300m。

(6)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，主要有两种:①随转载机一起移动的由英国LONGWALL公司生产的自移机尾装置。②德国DBT公司生产的自移机尾装置。前者只有一个推进油缸，后者则有两个推进油缸。LONGWALL公司生产的自移机尾用于在国内带宽1.2m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、垂直两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。

(7)高效储带与张紧装置我国采用封闭式储带结构和绞车张紧为主，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。输送带不易跑偏，不会出现脱轨现象。2方案设计2.1选择机型带式输送机的选型设计有两种，一种是成套设备（又称专用设备）的选用，这只需要验算设备用于具体条件的可能性，另一种是通用设备的选用，需要通过计算选择各组成部件，最后组合成适用于具体条件下的带式输送机。原始资料:运行方式：下运输送量：800t/h,输送机长度：1000m,输送倾角：-15°,软启动（制动）方式：盘闸，最大块度：300mm供电电压：660/1140v，带速：2.5m/s,来料点位置：上部，使用环境：矿井下。2.2输送带类型的选择计算输送带在带式输送机中既是承载机构又是牵引机构，它不仅需要足够的强度，而且还应具有耐磨性等要求，如井下用的输送带还必须具有阻燃的特性。带速是输送机的重要参数，通常根据下列原则进行选择：（1）长距离、大运量的输送机可选择较高带速（2）倾角大、运距短的输送机带速应小（3）下运相对于上运带式输送机带速低（4）粒度大、磨琢性大、易粉碎和起尘的物料宜选用较低带速（5）采用卸料车卸料时带速不宜超过2.5m／s，采用犁式卸料器卸料时，带速不宜超过2m／s（6）输送成件物料时，带速不宜超过1.25m／s。与物料有关的常用带速，可按下表选取。表2.1物料特性带宽B（毫米）500，560800，10001200，1400带速v（米／秒）磨琢性小，品质不会因粉化而降低；如：原煤、泥土、砂、原盐等0.8-2.51.0-3.151.5-5.0中等磨琢性，中小粒度（150mm以下）的物料；如矿石、石渣、钢渣等0.8-2.01.0-2.51.0-4.0磨琢性大，粒度大（350mm以下）大块物料；如如矿石、石渣、钢渣等0.8-1.61.0-2.01.0-3.15磨琢性大，易碎的物料；如烧结矿、焦炭等0.8-1.60.8-2.00.8-2.0磨琢性小，品质会因粉化而降低；如谷物、化肥、无烟煤等0.8-2.00.8-2.50.8-3.15常用带速系列值如下：0.8，1.0，1.25，1.6，2.0，2.5，3.15，4，4.5，5.0，5.6，6.5根据上表初步选定带速为2.5m／s（1）满足设计运输能力的带宽B1B1=(式2-1)==0.88m式中Q——设计运输能力，t/h;Km——物料断面系数，见表1；v——输送带运行速度，m/s;——物料的散状密度，t/;Cm——倾角系数，见表2.2。表2.2物料断面系数动堆积角10°20°25°30°35°K槽型316385422458466平型67135172209247表2.3倾角系数输送倾角0～3°5°10°15°20°c10.990.950.90.8（2)满足物料块度条件的宽度对于未筛分过的物料≥2×amax+200=2×300+200=800mm，根据上列计算选取带宽B=1000mm。输送带是输送机的重要部件，要求它具有较高的强度和较好的挠性，其价格比较昂贵，约占输送机总成本的25%—50%。在类型确定上需考虑以下几点：煤矿井下必须使用阻燃输送带，并且尽量选用橡胶贴面，其次为橡塑贴面和塑料贴面的阻燃输送带；在同等条件下，优先选择分层带，其次整体带芯带和钢绳芯带；优先选用尼龙、维尼龙帆布层带，因在同样抗拉强度下，上述材料比棉帆布带体轻、带薄、柔软、成槽性好、耐水和耐腐蚀；覆盖胶的厚度主要取决于被运物料的种类和特性，给料冲击的大小，带速与机长。输送带由带芯（骨架）和覆盖层组成。带芯主要由各种织物（棉织物、各种化纤织物以及混纺材料等）或钢丝绳构成。他们是输送带的骨架层，几乎承受输送带工作时全部负荷，因此，带芯材料必须具有一定的强度和刚度。覆盖胶用以保护中间的带芯不受机械损伤以及周围介质的有害影响。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。下覆盖胶是输送带与支撑托辊接触的一面，主要承受压力，为了减少输送带眼托辊运行时的压陷阻力，下覆盖胶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是侧面和机架相碰时，保护其不受机械损伤。根据原始资料和上述选择要求，本设计选择钢丝绳芯输送带，型号是2000，其带芯强度为2000N/mm，输送带质量为34kg/m，带厚为20mm，钢丝绳根数79。芯带采用硫化接头。表2.4钢丝绳芯输送带参数纵向拉伸强度(N/mm)钢丝绳最大直径(mm)钢丝绳间距(mm)带厚(mm)上覆盖胶厚度(mm)下覆盖胶厚度(mm)钢丝绳根数输送带质量(kg/m)20006.012208879342.3输送线路初步设计线路初步设计的任务是根据使用点的具体情况、用户要求或输送机类型情况，进行输送机的整体布置。主要内容包括驱动装置的型式、数量和安装位置的确定，拉紧装置的形式和安装位置的确定，机头、机尾布置，装卸位置及形式，清扫装置的类型及位置的确定等。最后根据这些内容画出输送机的布置简图如图2.1所示图2.1输送机布置示意图2.4托辊的选择计算托辊是用来支承输送带和输送带上的物料，减少输送带的运行阻力，保证输送带的垂度不超过技术规定，使输送带沿预定的方向平稳地运行。带式输送机上的主要部件是托辊，其成本占输送机总成本的25%—30%，总重约占总机重量的30%—40%；它是日常主要管理、维护和更换的对象。因此，它的可靠性和寿命决定着输送机的功效。托辊使用寿命短会增加输送机的维修费用；转动不灵活会增加输送机的功耗；堵转的托辊会磨损昂贵的输送带，甚至可导致矿井瓦斯、煤尘爆炸的严重事故。通常托辊的预期使用寿命大约在2-5万小时，但在恶劣的工作条件下，如煤矿井下工作，它的实际使用寿命低于预期的使用寿命。托辊组是用于支撑输送带及输送带上承载的物料，保证输送带稳定运行的装置，常用的托辊组如下：（1）槽型托辊：用于承载分支输送散装物料。（2）平行托辊：用于回程分支支撑输送带。（3）缓冲托辊：安装在受料段下方，减少输送带所受冲击，延长使用寿命。（4）调心托辊：设置用于调整输送带跑偏，一般每10组可设置一组调心托辊。（5）过渡托辊：安装在滚筒与第一组托辊之间，用以降低输送带边缘因成槽延伸而产生的附加力，同时也防止输送带展平时出现的撒料现象。托辊间距的选择托辊间距的选择应考虑物料性质、输送带的重度及运行阻力等条件的影响。承载分支托辊间距可参考表2.5选取。缓冲托辊间距一般为承载托辊间距的0.3-0.5倍，约为0.3-0.6m。回程托辊间距可按2-3m考虑或取为承载托辊间距的2倍。表2.5承载托辊间距参考表松散物料堆积密度t/m²带宽(mm)40050065080010001200140016002000<0.81.51.41.31.30.81～1.61.41.31.21.21.61～21.41.31.21.22.1～2.51.31.21.11.0>2.51.21.21.11.11.0根据上表初步选定承载托辊间距1.2m，回城托辊间距为2.4m。（1）静载荷，承载分支托辊：P0=0(式2-2)==1156N0—承载分支托辊间距，m；—辊子载荷系数；v—带速，m/s；qB—每米输送带质量，kg/m；Im—输送能力，kg/s。回城分支托辊：==639.7N（2）动载计算承载分支托辊：(式2-3)回城分支托辊：运行系数；冲击系数；工矿系数。本设计的带式输送机的带宽=1000mm，堆积密度=1t/m²，经查表可知选托辊直径D=108mm,承载分支托辊间距=1.2m，其托辊质量=17kg（冲压座），根据DTⅡ手册查的承载托辊选择35°槽型托辊，图号DTⅡ04C0132。回程托辊间距=2.4m，其托辊回转部分质量=15kg（冲压座），根据DTⅡ手册回程托辊选择平行下托辊，图号DTⅡ04C2123。因此，可求出托辊旋转部分线质量：承载托辊旋转部分线质量为：=14.2kg/m（式2-5）回程托辊旋转部分线质量为：kg/m（式2-6）另外，在输送机的前后各加一个10°过渡托辊，图号为DTⅡ100C511，一个20°过渡托辊，图号为DTⅡ100C512。2.5带式输送机线阻力计算（1）输送带线质量根据DTⅡ手册表4-2钢丝绳芯输送带规格及技术参数查得kg/m。（2）物料线质量已知设计运输能力=800t/h，输送带运行速度=2.5m/s时，物料线质量kg/m（3）托辊旋转部分线质量承载托辊安装在有载分支上，以支承输送带与物料。在生产实践中要求它能根据所输送物料性质的不同，使输送带的承载断面的形状有相应的变化。例如，运送散状物料，为了提高生产率和防止物料的撒落，通常采用槽形托辊，槽形托辊一般由3个或3个以上托辊组成。目前普通槽形托辊的成槽角均为35°，托辊之间成铰接或固支。本设计采用35°槽型托辊。回程托辊安装在空载分支上，以支承输送带。通常采用平行托辊大型输送机有时采用V形回程托辊。本设计为平行托辊。缓冲托辊大多安装在输送机的装载点上，以减轻物料对输送带的冲击。在运输沉重的大块物料的情况下，有时也需沿输送机全线设置缓冲托辊。通常缓冲托辊有弹簧钢板式和橡胶圈式两种。头部滚筒或尾部滚筒距第一组槽形托辊的距离s按下式计算：式中—滚筒与第一组托辊之间的距离，m；—托辊的成槽角，rad；—输送带宽度，m。经计算可知，带式输送机的尾部滚筒距第一组槽形托辊的距离：=2.67×35×2π×1/360=1.63m(式2-4)（槽型托辊成槽角=35°；=1m）；头部滚筒距第一组槽形托辊的距离：=2.67×35×2π×1/360=1.63m（槽形托辊成槽角=35°；=1m）。线路阻力（输送带运行阻力）包括直线阻力和弯曲阻力。弯曲阻力一般考虑阻力系数K（K=1.03-1.07）。除基本阻力外，还受局部阻力，包括物料在装载点加速时与输送带之间的摩擦阻力简称物料加速阻力；装载点的导料槽摩擦阻力；清扫装置的摩擦阻力；中间卸料装置的阻力等。一般情况下，承载分支运行阻力(式2-7)==-273007.8N回程分支运行阻力(式2-8)==95824.7N—重力加速度，m/s²—输送长度，m—输送倾角；—输送带在承载分支运行的阻力系数，见表2.6—输送带在回程分支运行的阻力系数，见表2.6表2.6输送带沿托辊运行的阻力系数[1]工作条件ω´（槽形）ω"（平行）滚动轴承含油轴承滚动轴承含油轴承清洁、干燥0.020.040.0180.034少量尘埃，正常湿度0.030.050.0250.040大量尘埃，湿度大0.040.060.0350.0562.6输送带张力的计算用逐点法计算输送带关键点张力：图2.2：输送带设计示意图输送带张力应满足两个条件：摩擦传动条件，即输送带的张力必须保证输送机在任何正常工况下都无输送带打滑现象发生。传动滚筒与输送带间的摩擦系数可参考表6选取，对于塑面带应相应减少。表7传动滚筒与输送带间的摩擦系数[1]运行条件光滑裸露的钢滚筒带人字形沟槽的橡胶覆盖面带人字形沟槽的聚胺基酸脂覆盖面带人字形沟槽的陶瓷覆盖面干态运行0.35-0.40.4-0.450.35-0.40.4-0.45清洁湿态（有水）运行0.10.350.350.35-0.4污浊湿态（泥土）运行0.05-0.10.25-0.30.20.35按逐点张力法计算：按垂度条件：，即输送带的张力必须保证输送带在两托辊间的垂度不超过规定值，或者满足最小张力条件对于承载分支输送带最小张力应满足：(式2-9)对于回程分支输送带最小张力：（式2-10）可知查表2.7可知，摩擦系数，围包角，摩擦备用系数取1.2由逐点张力法计算可得：验算输送带在传动滚筒上不打滑的条件，即，得，由上面计算的数值可以得知满足垂度条件。；计算输送带空载时的张力：(式2-11)==-72609.8=3862.4可知,由逐点张力法，可求：验算输送带在传动滚筒上不打滑的条件，得，故满足条件。2.7输送带强度的验算钢丝绳芯输送带（式2-12）式中—输送带许用张力，N；Sd—带芯纵向拉断强度，N/mm；—输送带宽度，mm；n—输送带安全系数。硫化接头取7。可知S1,<Se满足强度条件2.8计算滚筒牵引力与电动机功率由于满载工作下电动机的运行状态，有可能是电动状态也可能是发电状态，所以在牵引力和功率计算上有区别。尤其应注意各种阻力的正方向和正常发电状态而空载电动状态下的功率验算。电动机备用功率一般按15%-20%考虑。传动滚筒主轴牵引力：（式2-13）=-150947N电机功率：其中电动机功率备用系数为，传动装置的效率为查阅有关手册选择南阳YB24003-4型三相异步电动机两台，其主要技术参数：额定功率为250kw;转速为1486r/min;许用扭矩为50KN.M。2.9驱动装置及其布置驱动装置的作用是在带式输送机正常运行时提供牵引力或制动力。它主要有传动滚筒、减速器、联轴器和电动机等组成。滚筒是带式输送机的重要部件。按其结构与作用的不同分为传动（驱动）滚筒、电动滚筒、外装式电动滚筒和改向滚筒。传动滚筒用来传递牵引力或制动力。传动滚筒有钢制光面滚筒、包胶滚筒和陶瓷滚筒等。钢制光面滚筒主要缺点是表面摩擦系数小，所以一般常用于短距离输送机中。包胶滚筒主要优点是表面摩擦系数大，适用于长距离大型带式输送机。包胶滚筒按其表面形状又可分为：光面包胶滚筒、人字形沟槽包胶滚筒和菱形（网纹）包胶滚筒。光面包胶滚筒制造工艺相对简单，易满足技术要求，正常工作条件下摩擦系数大，能减少物料黏结，但在潮湿场合，由于表面无沟槽致使无法截断水膜，因而摩擦系数显著下降。为了增大摩擦系数，在光面钢制滚筒表面上，冷粘或硫化一层人字形沟槽的橡胶板，为使这层橡胶板粘得牢靠，必须先在滚筒表面挂上一层很薄的衬胶（一般小于2mm），然后再把人字形沟槽橡胶冷粘或硫化在衬胶上。这种带人字形的沟槽滚筒，由于有沟槽存在，能使表面水薄膜中断，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，即使在潮湿的条件下，摩擦系数也降低不大。但是，此种滚筒具有方向性，不能反向运转。菱形（网纹）包胶滚筒，除了具有人字沟槽胶面滚筒的优点外，最突出的一个优点是它没有方向性，有效防止了输送带的跑偏，对可逆输送机尤为适用。但摩擦系数比人字沟槽胶面稍有降低。尽管如此，人们还是认为菱形沟槽胶面比人字沟槽胶面优越。继菱形沟槽胶面滚筒之后又出现了一种带轴向槽的菱形沟槽胶面滚筒。因为轴向沟槽使摩擦系数升高，从而弥补了菱形沟槽胶面滚筒比人字沟槽胶面滚筒摩擦系数小的缺点。这种菱形沟槽滚筒目前国内尚未制造生产。普通传动滚筒都是采用焊接结构，即轮毂、辐板和筒皮之间采用焊接结构。该类滚筒适用于中小型带式输送机。在大功率的带式输送机中，必须采用铸焊结合的结构形式，滚筒两端的轮毂、辐板和筒皮为整体铸造，然后再与中间筒皮焊在一起。改向滚筒有钢制光面滚筒和光面包胶滚筒。包胶的目的是为了减少物料在其表面的黏结以防输送带的跑偏与磨损。滚筒的轴承有布置在内侧与外侧两种形式。滚筒直径的选择计算在带式输送机的设计中，正确合理地选择滚筒直径具有很大的意义。如果直径增大可改善输送带的使用条件，但在其他条件相同之下，直径增大会使其重量、驱动装置、减速器的传动比和质量相应提高。因此，滚筒直径尽量不要大于确保输送带正常使用条件所需的数值。在选择传动滚筒直径时，可按四个方面考虑：(1）限制输送带绕过传动滚筒时产生过大的附加弯曲应力计算滚筒直径：150d=150×6.0=900mm为传动滚筒直径，mm；(2）改向滚筒直径可按下式确定=0.8=600mm=0.6=450mm式中—尾部改向滚筒直径，mm—头部改向滚筒直径，mm—传动滚筒直径，mm综合考虑以上几条因素，查DTII(A)型设计选用手册表6-1，选择传动滚筒直径=1000mm，代号为DTⅡ100100.4，许用扭矩为40kN·m，许用合力为210kN，轴承型号为22236，转动惯量为170kg·，质量为1922kg，图号为100A408Y(Z)。2.10拉紧力与拉紧行程的计算及拉紧装置的选择（1）拉紧力：（式2-14）（2）拉紧行程：（式2-15）式中L—输送机总长度，m；K—输送带工作时的伸长系数，见表2.8，可知K=0.00178表8输送带伸长系数K输送机长度L，m合成纤维输送带钢绳芯输送带<3000.020.002301-5000.020.002501-10000.0150.00178>10000.010.0015（3）拉紧装置的选择与布置拉紧装置又称张紧装置，它是带式输送机必不可少的部件，具有以下四个主要作用：使输送带有足够的张力，以保证输送带与滚筒间产生必要的摩擦力并防止打滑；保证输送带各点的张力不低于一定值，以防止输送带在托辊之间过分松弛而引起撒料和增加运动阻力；补偿输送带的塑性伸长和过渡工况下弹性伸长的变化；为输送带重新接头提供必要的行程。在带式输送机的总体布置时，选择合适的拉紧装置，确定合理的安装位置，是保证输送机正常运转、起动和制动时输送带在传动滚筒上不打滑的重要条件，通常确定拉紧装置的位置时须考虑以下三点：拉紧装置应尽量安装在靠近传动滚筒的空载分支上，以利于起动和制动时不产生打滑现象，对运距较短的输送带可布置在机尾部，并将机尾部的改向滚筒作为拉紧滚筒；拉紧装置应尽可能布置在输送张力最小处，这样可减小拉紧力；应尽可能使输送带在拉紧滚筒的绕入和绕出分支方向与滚筒位移线平行，且施加的拉紧力要通过滚筒中心。按拉紧装置的原理不同，常用的拉紧装置有以下几种：·重锤拉紧装置。重锤拉紧装置应用十分普通。它是利用重锤的重量产生拉紧力，并保证输送带在各种工况下有恒定的拉紧力，可以自动补偿由于温度改变和磨损而引起输送带的伸长变化。重锤拉紧装置在结构上简单，工作上可靠，维护量小，是一种较理想的拉紧装置。它的缺点是占用空间较大，工作拉紧力不能自动调整。根据输送机的长度和使用场合的不同，重锤拉紧装置的具体结构形式也有所不同，如重锤垂直拉紧装置和重锤车式拉紧装置，它们适用于固定长距离带式输送机上。·固定式拉紧装置。固定式拉紧装置的拉紧滚筒在输送机运转过程中位置是固定的，其拉紧行程的调整有手动和电动两种方式。其优点是结构简单紧凑，对污染不敏感，工作可靠，缺点是输送机运转过程中由于输送带的弹性变形和塑性伸长引起张力降低，可能导致输送带在传动滚筒上打滑。常用的结构类型有螺旋拉紧装置（拉紧行程短，拉紧力小，故适用于机长小于80m的短距离带式输送机上）和钢绳绞车拉紧装置（利用钢丝绳缠绕在绞筒上，将输送带拉紧）等。·自动拉紧装置。自动拉紧装置是一种在输送机工作中能按一定的要求自动调节拉紧力的拉紧装置。在现代长距离带式输送机中使用较多。它使输送带具有合理的张力图，自动补偿输送带的弹性变形和塑性变形。它的缺点是结构复杂，外形尺寸大，对污染较敏感及需要辅助装置。自动拉紧装置的类型很多，按作用原理分，有连续作用和周期作用两种；按控制参数分，有一个、两个或三个等（常作为控制参量的有张力、带速和传动滚筒的利用弧）；按拉紧装置的驱动方式分，有电力驱动与液力驱动两种；按被调节的绕出点张力的变化规律分，有稳定式、随动式和综合式三种。YZL通用型液压自动拉紧装置是针对我国带式输送机、索道等连续输送设备而开发的一种机电一体化通用设备。它具有以下特点：（1）根据使用场合的条件，拉紧力可以根据需要进行设定，使设备处于最佳的工作状态。（2）拉紧力设定后，TYZL型液压自动拉紧装置可以保持系统处于恒力拉紧状态。（3）YZL型液压自动拉紧装置具有相应速度快，动态性能好的特点，以及时补偿输送带或钢丝绳的弹塑性变形（4）油泵电机可以实现空载起动，达到额定拉力时，电机断电，有蓄能器完成油力补偿，从而达到TYZL型液压自动拉紧装置的节能运行。（5)YZL型液压自动拉紧装置结构紧凑，安装布置方便。（6）YZL型液压自动拉紧装置可与集控装置连接，实现对该机的远程控制。在带式输送机的工艺布置中，选择合理的拉紧装置，确定合理的安装位置，是保证输送机正常运转、启动和制动时输送带在传动滚筒上不打滑的重要条件，通常确定拉紧装置的位置时需要考虑以下三点：·拉紧装置应尽量安装在靠近传动滚筒的空载分支上，以利于起动和制动时不产生打滑现象，对运距很短的输送机可布置在机尾部，并将尾部滚筒作为拉紧滚筒；·拉紧装置应尽可能布置在输送带张力最小处，这样可以减少拉紧力，缩小拉紧行程；·应使输送带在拉紧滚筒的绕入和绕出分支方向与滚筒位移线平行，而且施加的拉紧力要通过滚筒中心。本通用性液压自动拉紧装置适用于钢绳芯、普通橡胶带固定式带式输送机以及索道等连续运转的设备，该设备可放在输送机机头或机尾，设计者依据具体情况选用并确定具体位置。根据输送机设计原始资料和已计算出的拉紧力和拉紧行程，综合考虑上述各种拉紧装置类型和特点，本设计选择使用YZL2-50/L型液压自动拉紧装置，具体参数见表2.9表2.9YZL型液压自动拉紧装置的主要参数型号最大拉紧力(kN)拉紧行程(m)油缸行程(mm)重量（kg）钢丝绳直径(mm)YZL2-50/L505420026018.53双向输送带式输送机的设计计算3.1参数初定带宽B=800mm；带速v=1.6m/s；上、下托辊间距==2m；托辊槽角；上、下托辊直径为89mm。因为设计时未知量较多，故对重要参数进行初选，在以后章节中有校核或选择说明3.2驱动形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的位置可分成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上的某一个位置处，一般放在机头处。单点驱动方式按传动滚筒的数目分，可分为单滚筒驱动和双滚筒驱动。对每个滚筒的驱动又可分为单电机驱动和多电机驱动。输送机主要的失效形式就是带的打滑，为了保证输送机的可靠性，尽可能的增大输送带的包角，所以此次双向运输带式输送机结构设计采用的是双电机双滚筒驱动的方式。其驱动装置安装在机头部分。其结构形式如图3.1所示。图3.1机头架驱动方式3.3输送能力的计算（3-1）式中Q——输送机的输送能力，t/h；q——单位长度输送质量，kg/mv——输送机运行速度，m/s；k——倾斜输送机面积折减系数；ρ——被输送散装物料的堆积密度，kg/m3。根据文献[1]表1-24，根据最大块度，初选择带宽为800。根据文献[2]表2-1查得运行堆积角。根据文献[2]表3-2查得。根据倾角，查文献[2]表3-3得倾斜输送机面积折减系数。根据文献[1]表1-24查得将所查数据代入公式（3-1）得根据文献[3]表4-1-43选系列代号为的U-25钢，其理论重量根据文献[3]表1-19-17查得，将数据带入公式3-1得所以经计算验证，带宽mm是符合设计要求的。3.4输送带的选择输送带的寿命由输送带的物料和使用条件决定，对输送带的要求是：（1）具有足够的抗张强度和模量、伸长率低；（2）强度和宽度要满足需要；（3）要有柔性，但伸长率有一定限制；（4）承载的覆盖胶能满足冲击负荷的冲击和耐磨性好，耐疲劳性高。由此可见，选择输送带的骨架层成为带式输送机最关键的一步，对带式输送机的功能起着决定性的作用。输送带的类型主要有四种：普通输送带、钢绳芯输送带、钢丝绳牵引输送带及档边带。此次设计选用的是普通输送带。输送带强度应满足式中————对普通输送带式中——输送带额定拉断力，N；——输送带最大张力点的张力，N；——纵向拉伸强度，N/m。对于（3-2）式中————————（1）输送带的安全系数计算（2）输送带许用安全系数由表查得，。将参数带入公式3-2得因，故所选输送带能满足强度要求。（3-3）式中——上侧单位长度输送物料质量，kg/m；——单位长度输送带的质量，kg/m；——单位长度托辊转动部分的质量，kg/m；——托辊阻力系数，根据文献[4]表3-7查。将所查数据带入公式（3-1）得公式变形得所以此设计选用的是阻燃式皮带PVC材料，根据文献[2]表4-4选用680S规格查得，由于倾角不大，故——托辊间距，；——根据文献[2]表3-7查。将参数带入公式（3-3）得（3-4）式中——下侧单位长度输送物料质量，kg/m；——下侧输送带长度m，将参数带入公式（3-4）得带式输送机输送带张力用“逐点计算法”计算。逐点计算法，就是将输送带在运行中所遇到的各种阻力，沿着输送带运行方向依次逐点计入，计算规律是：按运行方向，输送带某一点张力等于他前一点的张力与这两点之间运行阻力之和。用公式表达可写成如下形式式中——————用逐点计算法时，将输送带的直线段与曲线段的连接处作为计算点，把各点计算点加以编号，通常是以输送带与主动滚筒的分离点作为第一点，然后按输送带的运行方向对其它点加以编号。输送带最小张力值必须保证输送带工作时不打滑，重段最小张力值必须保证在重段两托辊之间的输送带垂度不超过规定值。为保证输送带工作时不打滑，并有一定的备用摩擦力，必需按摩擦传动条件来确定输送带在主动滚筒上的最小张力。为了保证重段两托辊输送带垂度不超过规定值，必须按输送带最大允许垂度条件验算重段最小张力。用逐点计算法求各点张力。如图3.2所示。并将各点张力计算列表3-1。表3-1逐点法计算表序号计算公式用表示各点张力结3=S2+W2-358074S4=S358075S5=S4+W4-51.052S160986S6=S51.052S160987S7=S6+W6-71.053S16399续表3-1序号计算公式用表示各点张力结果8S8=S71.053S163999S9=S8+W8-91.054S4780710S10=S9+Wk1.054S1+31250.843932811S11=1.05S101.05×（1.054S1+31520.84）4129412S12=S11+Wzh1.05×（1.054S1+31520.84）－1508012621413S13=1.05S121.05×[1.05×（1.054S1+31520.84）－150801]2752414S14=S131.05×[1.05×（1.054S1+31520.84）－150801]27524由表得到（3-5）再按照摩擦传动条件，，应满足公式式中——摩擦力备用系数，；——围包角；——摩擦系数。根据文献[4]表3-8查得故将此式与（3-5）进行联立，得由图可知点11为最小张力点，用垂度公式校核重段垂度符合要求图3.2输送带张力计算示意图3.5牵引力和电机功率计算主动滚筒牵引力公式为减速器是由一对圆锥齿轮（传动效率），两对圆柱齿轮（传动效率=）所组成，因此其总传动效率为电动机功率计算公式为式中——。由以上计算可知，用两台25kW电动机可以满足要求，又因为此设计主要应用于矿井下工作，所以电机应选用防爆电机。JDSB—25型号电动机完全满足要求。4大功率带式输送机机架参数化设计4.1电机和减速器的选择电机选用JDSB——25主要参数：功率：25kW转速:1470电压：380/660V根据公式式中——，r/min；——，m。需要传动比根据文献[5]表18.1-17选用传动比为，由于双向带式输送机应用于矿井下，所以选择DCY型减速器，再根据表18.1-37选用DCY—160型号减速器。4.2托辊的选择与计算托辊是带式输送机的重要部件，种类多、数量大。它占了一台带式输送机总成本的35％，承受70％以上的阻力，因此托辊的质量尤为重要。托辊的作用是支撑输送带和物料重量。托辊运转必须灵活可靠，减少输送带同托辊的摩擦力，对占输送机总成本25％以上的输送带的寿命起着关键作用。托辊组的结构在很大程度上决定了输送带和托辊所受载荷的大小与性质。对托辊的基本要求是：使用可靠，回转阻力系数小，制造成本低，托辊表面必须光滑及径向跳动小等。托辊按用途不同可分为承载托辊和专用托辊两种，承载托辊又可分作承载段和回空段两种，专用托辊包括过渡、调心和缓冲托辊三种。托辊通常用无缝钢管制成外壳，其壁厚为0.1mm，轴为20～45钢制成，但也使用PVC管材、玻璃钢、橡胶、陶瓷管做外壳，后几种好处是耐腐蚀，不生锈，密度小，除玻璃钢外承载负荷比钢管低。还有用铸石、木材做托辊外壳的，运转效果也好。轴套和密封零件用高精度的冲压件制作。托辊轴承注入长效润滑油，保证修理前的使用期达到3年或18000h，与轴承的寿命相当。托辊直径的大小与带宽及被运送物料的松散比重和块度有关。被运物料的松散比重和块度越大，托辊的直径亦应越大。托辊直径增大，其重量也相应增大，但同时使输送带的运转条件改善，促使输送带的运行阻力系数减小。高速输送机用托辊的直径应适当增大，使托辊的转速和振动减小，以避免轴承过早地损坏。一般来讲要把托辊的转速限制在450r/min～500r/min以内。为了达到此目的现将各种标准带速下最小托辊直径列在表4-1中表4-1托辊最小直径带速/ms-12.02.53.154.05.0托辊最小直径/mm89108133159159查表4-1，根据带速可以选用上托辊的直径，此次设计的带速为1.6m/s,因此选择直径为89mm的托辊。双向输送带式输送机上下两侧都需要承受较大的载荷，所以下层托辊选用和上层相同直径托辊，直径也为89mm。上，下两侧均选用30°槽式托辊，其结构如图4.1所示。轴承部件采取不同的密封级别。直径为89mm的托辊一般采用单列迷宫式密封。图4.1托辊当选择托辊间距时，需要考虑的因素是输送带质量、托辊额定负荷、垂度、托辊寿命、输送带额定负荷和输送带拉力等。如果在两个托辊之间载料，槽形输送带的垂度太大，物料就可能从输送带边上溢出。对于要求较高的设计，特别是长距离槽形带式输送机的设计，托辊之间的垂度应予以限制。在稳定工况下必须限制在3％以下，带速越高，物料块度越大，则垂度应越小。此次设计上、下两侧均受载，所以上、下两侧托辊间距均可以选择相同。一般托辊间距取1.5m-3m之间，此次设计托辊间距选为2m。受料处托辊间距视物料容量和块度而定，一般取为上托辊间距的1/2～1/3。生产经验证明，在确定加料段下面的托辊间距时，应力求使物料负荷的主要部分位于两个托辊之间的输送带上。头部滚筒到第一组槽型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。这个过渡距离由于槽形角度、输送带拉力和输送带形式以及端部滚筒顶面同槽型托辊槽底的相对位置不同而各有不同的数值。（1）上侧托辊静载荷（4-1）式中————————；——。根据文献[2]表4-13查得，托辊间距为2m，与初设参数一致。将参数带入公式4-1，得（2）上侧托辊动载荷计算（4-2）式中——，N；——————根据文献[2]表4-14，。根据文献[2]表4-15，查得。根据文献[2]表4-16，查得。将参数代入公式4-2。（1）下侧托辊静载荷式中——。（2）下侧托辊动载荷计算（4-3）根据文献[2]表4-16，查得将参数代入公式4-3得查文献[6]表2-74，上，下托辊，辊长，轴承4G204此型号轴承为旧标准，它对应的新标准为6024/ C4，承载能力为2340N，=585.57N＜2340N,所以上载分支和下载分支都能满足要求，所以托辊直径选择89是完全符合设计要求的。4.3滚筒的选择滚筒是带式输送机的重要部件，按在输送机中所起作用滚筒可分为传动滚筒和改向滚筒两大类。传动滚筒的作用是将驱动装置提供的扭矩传到输送带上。改向滚筒包括用于输送带在输送机端部的改向滚筒、增加传动滚筒包角的改向滚筒和用于拉紧装置的改向滚筒。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。此次设计使用双滚筒双电机传动，而且利用齿轮传动装置使两滚筒同速运转。传动滚筒的表面形式有钢制光面滚筒、铸胶滚筒等，钢制光面滚筒主要缺点是表面摩擦系数小，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。铸胶滚筒按其表面形状又分为光面铸胶滚筒，人字形沟槽铸胶滚筒和菱形铸胶滚筒。根据GB/T988-1991，此次设计的传动滚筒直径选用500，改向滚筒直径选用340。传动滚筒的结构如图4.2所示。1-左轴承端盖；2-轴套；3-轴；4-滚筒；5-右轴承座；6-右轴承端盖图4.2传动滚筒结构图在带式输送机设计中，正确选择滚筒的直径具有重要意义，输送带的使用条件随着滚筒直径的增大而得到改善。但是，在其他相同的情况下，滚筒直径增大，将使它的重量、驱动装置减速器的减速比、减速器的重量和尺寸都相应增大。因此，滚筒的直径不应大于为确保输送带正常使用条件所需的数值。由此可见，传动滚筒的直径影响到输送机整个驱动装置的造价及重量。选择驱动滚筒的直径时，一般要考虑下列基本因素：（1）输送带的厚度以及与输送带厚度有关的绕过滚筒时产生的弯曲应力；（2）输送带所承受的包括拉应力和弯曲应力在内的总应力；（3）输送带与滚筒面之间的最大或平均单位压力以及相应单位牵引力（即通过滚筒面单位面积传递的牵引力）；（4）输送带承受弯曲载荷的循环次数与输送带的导绕方式及绕过滚筒的数目；（5）输送机的类型及安装地点。滚筒直径的大小主要决定于：滚筒的用途，输送机的使用地点，输送带的形式和层数，输送带的抗拉强度以及输送带许用强度的利用率，等等。对传动滚筒来讲，设计主要考虑的因素是输送带在滚筒滑动弧表面上的平均压力（比压）和对输送带弯曲的影响。这两项在设计中，主要集中体现在对滚筒直径的确定上。根据滚筒表面的压强进行滚筒直径的验算。（4-4）式中——N；——MPa。将公式进行变形得式4-5（4-5）根据表3-1得出，N，将参数带入公式4-5。MPa故传动滚筒选用500mm是符合设计的要求的。根据文献图10-6辅板结构进行了改进，此设计的传动滚筒的结构见图4.3所示。辅板与轴套用螺栓连接轴套与轴是通过键去连接的。福板材料为铸钢2G20Mn5V,其。图4.3滚筒辅板的形式两轴承中心间距A的计算公式为式中 ——带宽，mm。滚筒的筒皮按GB711-85的技术要求，选用Q235-A钢，屈服强度，许用应力。轴一般选用45号钢调质。4.4滚筒轴结构设计进行轴的强度校核的时候应该根据具体受载情况而定，此轴为传动滚筒的传动轴，其主要承受扭矩，应该按照扭转强度条件计算。（4-6）式中——n————；d——计算截面处轴的直径，mm。根据文献[5]查表15-3，由于此设计的传动轴采用的材料是,取为126。根据公式（4-7）式中——；——。将参数代入式（4-7），得kW将P和n再代入公式（4-6）得mm此传动滚筒的传动轴的结构和尺寸完全符合轴的扭转强度条件，其结如图4.3所示。图4.3传动滚筒轴的结构图4.5拉紧装置带式输送机的正常运转必须使输送带具有一定的张紧力，提供张紧力的设备就是拉紧装置。拉紧装置的作用如下。（1）保证输送带在传动滚筒分离点具有足够的张力，以满