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3053
矿用固定式带式输送机
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3053 矿用固定式带式输送机,3053,矿用固定式带式输送机,固定,式带式,输送
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河南理工大学万方科技学院本科毕业论文摘 要本次毕业设计是关于固定式带式输送机的设计。首先对胶带输送机作了简单的概述；接着分析了带式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，机尾和导回装置，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。目前，胶带输送机正朝着长距离，高速度，低摩擦的方向发展，近年来出现的气垫式胶带输送机就是其中的一个。在胶带输送机的设计、制造以及应用方面,目前我国与国外先进水平相比仍有较大差距,国内在设计制造带式输送机过程中存在着很多不足。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：带式输送机；选型设计；主要部件1河南理工大学万方科技学院本科毕业论文AbstractThe design is a graduation project about the belt conveyor used in coal mine. 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. Today, long distance, high speed, low friction is the direction of belt conveyors development. Air cushion belt conveyor is one of them. At present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. There are a lot of wastes in the design of belt conveyor. Key words: belt conveyor; Lectotype Design;main parts河南理工大学万方科技学院本科毕业论文目录1 绪论 1.1本课题研究的内容11.2本课题研究的目的和意义21.3 带式输送机的发展趋势21.4国内外研究情况及其发展3 1.4.1 国外带式输送机技术的现状31.5 带式输送机的分类51.5.1 带式输送机的结构51.5.2 布置方式62 带式输送机的设计计算82.1 已知原始数据及工作条件82.2 计算步骤82.2.1 带宽的确定:82.2.2输送带宽度的核算112.3 圆周驱动力的计算112.3.1 计算公式112.3.2 主要阻力计算122.3.3 主要特种阻力计算143.3.4 附加特种阻力计算152.3.5 倾斜阻力计算162.4传动功率计算172.4.1 传动轴功率（）计算172.4.2 电动机功率计算172.5 输送带张力计算182.5.1 输送带不打滑条件校核182.5.2 输送带下垂度校核192.5.3 各特性点张力计算202.6 传动滚筒、改向滚筒合张力计算232.6.1 改向滚筒合张力计算232.6.2 传动滚筒合张力计算232.7 传动滚筒最大扭矩计算232.8 拉紧力计算242.9绳芯输送带强度校核计算243 驱动装置的选用与设计253.1 电机的选用253.2动装置的总传动比263.3 液力偶合器273.4 联轴器274 带式输送机部件的选用284.1 输送带及其分类284.2 传动滚筒284.2.1 传动滚筒的作用284.2.2 传动滚筒的选型284.2.3 传动滚筒结构294.2.4 传动滚筒的直径验算304.3 托辊304.3.1 托辊的类型304.3.2 托辊的选型314.3.3 托辊的校核334.4 制动装置35 4 .5 软启动装置的选择4.6拉紧装置434.6.1 拉紧装置的作用434.6.2 拉紧装置在过渡工况下的工作特点444.6.3 拉紧装置布置时应遵循的原则444.6.4 拉紧装置的种类及特点455 其他部件的选用5.1 机架与中间架465.2 给料装置475.2.1 对给料装置的基本要求475.2.2 装料段拦板的布置及尺寸475.2.3 装料点的缓冲485.3 卸料装置495.4 清扫装置495.4.1 篦子式刮板清扫装置495.4.2 输送机式刮板清扫装置505.4.3 刷式清扫装置515.4.4 振动式清扫装置525.4.5 水力和风力清扫装置535.4.6 联合清扫装置535.4.7 输送带翻转装置545.5 头部漏斗565.6保护装置57结论57致 谢58参考文献11绪论带式输送机是连续运行的运输设备，自1795年被发明以来，经过两个世纪的发展，已被电力,冶金、煤炭、化工、矿山、港口等各行各业广泛采用。如矿石、煤、砂等块、粉状物和包装好的件状物品。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(如机车类)相比，具有距离长、运量大、输送连续等优点，并且运行可靠,易于实现自动化、集中化控制,特别是对产量高效率高矿井，近10年，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。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：煤2）物料特性：（1）块度：0300mm（2）散装密度：0.90t/m3（3）在输送带上堆积角：=20（4）物料温度：503）工作环境：井上4）输送系统及相关尺寸：（1）运距：300m （2）倾斜角：=0（3）最大运量:350t/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。1.1本课题研究的内容首先了解带式输送机的基本知识（包括其主要设备工作方式工作原理等）。然后根据使用场合和给定的原始参数，对各种工况进行分析计算，设计系统方案（运输机布置形式，驱动方式，输送带的选型，拉紧装置的设计，清扫装置的设计等），设计出合适的驱动系统和控制系统。设计出各个系统之后，还要进行动态特性的研究，以确保在输送机启动时，系统的动安全系数大于预先设定的数值，所设计的系统仍能符合要求的正常运行。1.2本课题研究的目的和意义 带式输送机是以胶带兼作牵引机构和承载机构的一种运输设备，它在地面和井下运输具有广泛的应用。带式输送机自1795年被发明以来，经过两个世纪的发展，已被电力、冶金、煤炭、化工、矿山、港口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。 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。 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。带式输送机向上运送物料时，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。上运带式输送机的制动装置及其控制技术尤为关键。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深入的了解，为以后的学习也能打下夯实的基础。1.3 带式输送机的发展趋势随着煤矿现代化的发展和需要，我国对大倾角固定带式输送机，高效高产工作面顺槽可伸缩带式输送机及长运距，大运量带式输送机及其关键技术，关键零部件进行了理论研究和产品开发，应用动态分析技术与智能化控制技术，研制成功了软启动和制动装置以及PLC控制 为核心的电控装置，并且井下大功率防爆变频器也已经进入研发，试制阶段。随着高效高产矿井的发展，带式输送机各项技术指标有了很大的发展。主要表现在以下几个方面：（1）提高煤矿井下带式输送机关键零部件的性能和安全可靠性；设备开机率的高低主要取决于运输零部件的性能和可靠性。提高零部件的性能和可靠性可以大大提高设备开机率。（2）提高运输能力，适应高产高效集约化生产的需要；长运距、高速度、大运量、大功率、集中控制是带式输送机今后发展的必然趋势。（3）控制自动化水平要提高；（4）一机多用，扩大功能；带式输送机是一种理想的连续运输设备，但是不能充分发挥起能力，浪费了资源，如果将带式输送机结构做适当修改，并且采取一定安全措施，就可以拓展起工作领域，是起发挥更大的经济效益。通过上述分析,可以预见,未来新机型应该具有以下特征:(1)大运量、高速度。即意味着高生产率,减少单位时间生产成本。(2)长使用寿命。胶带与托辊的磨损是限制输送机寿命的主要原因,减少胶带与托辊之间的摩擦系数,增加胶带的耐磨性,提高托辊的性能,可以较大程度地提高输送机的使用寿命。(3)低生产成本。在普通胶带输送机中,托辊制造的费用占整个胶带运输机的17%25%,且运动部件过多,维修费用昂贵，采用无托辊支承或非接触支承是降低胶带输送机成本的最有效方法。(4)低能源消耗。胶带式输送机的能源80%左右都消耗在摩擦损失上，降低摩擦损耗的最有效方法是采用非接触带输式送机(如水垫式胶带运输机),它所需的电机功率仅为普通胶带输送机的20%。(5)智能化。未来机型应与电脑密切联系,适合程序控制、智能操作、物料装卸、机器安装与维护都应能实现智能化管理。可以预见,胶带输送机的发展趋势是从接触式胶带输送机向非接触的胶带输送机发展,最终发展趋势是采用最原始的胶带输送机的结构,即采用带子在槽内滑动。胶带非接触支承节省大量的金属,大大减少了胶带运动阻力和能耗,维修也简便。随着新型材料的出现,特别是近几年出现的纳米材料,有理由相信胶带与滑槽之间的摩擦系数和带子的耐磨性可以得到很大的改观。而胶带在滑槽内滑动的结构最简单,运动部件最少，这样它更适合智能化管理,同时生产成本也大大降低。在给定条件下，带式输送机选型设计计算合理与否关系到能否高效、安全、可靠地完成生产任务。一般说来，带式输送机的选型设计有两种方法：一种是成套供应的设备（或已有设备）的计算，对于这一类运输机的设计计算无需进行参数和部件的选择，一般只需核算生产能力、电动机功率和输送带强度等是否满足有关规定的要求；另一种是对通用设备（如TD75、DT系列通用固定带式输送机和DX系列钢丝绳芯带时输送机等）的选型计算，需要通过计算选择各组成部件（如：输送带、滚筒、托辊、驱动装置），最后组合成使用于具体条件下的带式输送机。该设计主要进行的是后一种设计。带式输送机的设计程序大体分两步，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，或者完成对已选部件的验算；第二步是施工设计，主要完成对已选部件的安装布置图纸设计工作。由于该种皮带输送机既有上坡运输又有下坡运输，最困难得工况就不一定时在满载时，因此要分不同工况进行分析。第一种工况是满载运行状态，输送带各段都满载的运行状态。大多数情况下，此状态为输送机系统最困难的工况，所以必须对正常运行工况进行设计计算，以确定各主要点输送带张力、电机功率、张紧力的结论；第二种工况最大发电状态，如果设计中没有考虑到这种工况，就必然会出现驱动装置过载，或者在这种条件下停车制动不住，出现飞车造成严重的事故，本输送系统最大发电运行状态的工况是在只有下运段满载，而上运段处于空载状态的情况下出现；第三种工况是最大电动状态，如果忽略此工况，有可能出现电机堵转，闷车而烧坏，而且这种工况也随起动和停车过程的出现而不断出现。对于本输送机系统的最大电动状态是在线路下运段空载，而上运段满载的情况出现。第四种工况是空载运行状态，就是输送机上各点都没有载荷情况下输送机的运行状态，对于本输送线路，空载运行状态比最大电动状态是安全，因此在这就不进行详细设计计算。比较这前三种工况下所需的牵引力和电机功率，按照最困难的工况进行各部件的选取。1.4国内外研究情况及其发展 1.4.1 国外带式输送机技术的现状 国外带式输送机技术的发展很快，其主要表现在2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。国外己经使用或己经进行设计的几条典型长距离带式输送机输送线： （1）西班牙的西撒哈拉带式输送机线路是世界最长的长距离输送机线路，该线路长达100km，用两年半时间建成，并于1972年投入使用，用来将位于石质高原地区的布克拉露天矿的磷灰石矿石运往艾尔阿雍海港。总投资额为两亿马克。预计该线路能达行30年，年平均运输量为1000万吨磷灰石矿石(2000t/h)。整条线路由长为6.911.8km的11台带式输送机组成。带宽为l000mm，采用ST3150型钢丝绳芯胶带，带速为4.5 m/s18。 （2）恰那矿20km地面带式输送机系统是代表了现代带式输送机发展水平的一条输送线。该输送系统由一条长为10.3km的平面转弯带式输送机和一条10.1km的直线长距离带式输送机构成。转弯带式输送机的曲率半径为9km，弧长为4km。两条输送机除线路参数外，其他参数相同，运输能力为2200t/h，带宽1050mm，输送带抗拉强度为3000N/mm，安全系数为5，拉紧装置为重锤拉紧。允许行程为25m，驱动采用3台700KW直流电动机，双滚筒驱动。系统采用了先进的托辊制造和安装技术、水平转弯技术和动态分析技术20。 （3）津巴布韦钢铁公司（ZISCO）15.6km水平转弯越野带式输送机于1996年投入使用，是世界上单机最长的带式输送机。该输送机将ZISCO的New Ripple Creek矿的经过二次破碎的铁矿石运送到Zimbabwe的炼钢厂附近。输送量为干矿石500t/h（湿矿石600t/h）。系统全长15.6km，物料提升高度为90m。近年来，我国在大型带式输送机的设计、制造上也有了长足的进步。从20世纪60年代末我国己经生产200余条钢丝绳芯带式输送机，在煤矿、磷矿、铁矿和港口使用。其中单机长度达7602m的大型带式输送机已投入使用。目前，包括总长l0km的输送线等多条长距离带式输送机系统正在设计或计划中12。 1.4.2 国内带式输送机技术的现状 我国生产制造的带式输送机的品种、类型较多。在“八五”期间，通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，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8。 1.5 带式输送机的分类1.5.1按外型分，带式输送机可分为： 1 平形和槽形带式输送机。我国现地标准是DT-和TD-75型带式输送机，有固定式和移动式二大类。越野型的带式输送机又分直线型和弯曲型二大类。2 夹带式带式输送机。 该机实际上是二个槽形带式输送机相扣在一起，即在普通槽型带式输送机再加上一条压带，各有一套驱动装置驱动，或者共用一套。压带可使用泡沫塑料带、绳带和橡胶带输送机。一般可达到大倾角和垂直90度提升的需要。3 波纹档边斗式输送机。 在平形橡胶带上再冷粘或硫化上波纹档边在二边，中间隔一段用橡胶隔板分开成斗形。在转弯处用压轮压住波纹挡边外缘，它能垂直提升，适用于散料干料，如料湿便会卸不干净，故机头处装有振打器。4 波纹挡边袋式输送机。实际上是用许多橡胶袋串连在一起，袋口向内翻，外形如波纹挡边输送机。5 吊装式蛋管形带式输送机。物料装入输送带后，输送带二边合拢成立式椭圆形，将输送带二边吊挂于小滑车上，滑车装在工字纵梁上，用钢丝绳牵引滑车拖动输送带运动，在机头和机尾处均设有大转盘，使输送机带打开或合拢，有如上山缆车装置。6 固定式圆管形带式输送机。该机输送带卷成圆型运料，可在托辊上运行，也可在磁辊上运行，所以称为固定式。托辊成六角形安装，有的用6个，有的用4个、3个，而我国一般只用2个托辊承载。1.6.2按驱动方式分，带式输送机又可分为三大类：1、有辊式，输送带全由托辊支撑运转。2、无辊式，输送带损靠气垫、磁垫、水垫支撑运转。无辊式没有有辊式的阻力，但它们都要有传动滚筒来驱动。3、直线驱动方式，将电动机驱动变为直线电动机驱动方式，转子线圈放在带内，定子线圈放在带外，当转子运转时输送带也就运动了。1.6带式输送机的工作原理带式输送机又称胶带运输机，其主要部件是输送带，亦称为胶带，输送带兼作牵引机构和承载机构。带式输送机组成及工作原理如图2-=图2-1 带式输送机简图1-张紧装置 2-装料装置 3-犁形卸料器 4-槽形托辊 5-输送带 6-机架 7-动滚筒 8-卸料器 9-清扫装置 10-平行托辊 11-空段清扫器 12-清扫器输送带1绕经传动滚筒2和机尾换向滚筒3形成一个无极的环形带。输送带的上、下两部分都支承在托辊上。拉紧装置5给输送带以正常运转所需要的拉紧力。滚筒通过和输送带之间的摩擦力带动带动输送带运行。而进行工作；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卸载点卸载。普通型带式输送机的机身的上带是用槽形托辊支撑，主要用于增加物流断面积，下带为返回段(不承载的空带)一般用平托辊作为支撑。带式输送机可用于水平、倾斜和垂直运输同刮板输送机比较，物料破碎率小。1.7 带式输送机的结构和布置形式 1.71 带式输送机的结构带式输送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。输送带是带式输送机的承载构件，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。带式输送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2-1所示：表2-1 不同物料的最大运角物料种类角度物料种类角度煤块18筛分后的石灰石12煤块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由于带式输送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；输送机年工作时间一般取4500-5500小时。当矿石输送，并有储仓时，取上限为宜。1.7.2 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。带式输送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。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、长距离的钢绳芯胶带输送机中往往采用多电动机驱动。带式输送机常见典型的布置方式如下表2-2所示：表2-2 带式输送机典型布置方式1河南理工大学毕业设计论文 带式输送机部件的设计计算河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 2 带式输送机的设计计算2.1 已知原始数据及工作条件带式输送机的设计计算，应具有下列原始数据及工作条件资料原始参数和工作条件（1）输送物料：煤（2）物料特性： 1）块度：0300mm2）散装密度：0.80t/3）在输送带上堆积角：=204）物料温度：故摩擦条件满足。2.6 传动滚筒、改向滚筒合张力计算2.6.1 改向滚筒合张力计算根据计算出的各特性点张力,计算各滚筒合张力。头部180改向滚筒的合张力:=20878+21921=42799N 尾部180改向滚筒的合张力:=9790+10280=20070N2.6.2 传动滚筒合张力计算根据各特性点的张力计算传动滚筒的合张力:动滚筒合张力:=21926+7526=29452N2.7 传动滚筒最大扭矩计算单驱动时,传动滚筒的最大扭矩按式（2.7.1）计算： （2.7.1）式中D传动滚筒的直径（mm）。 双驱动时,传动滚筒的最大扭矩按式（2.7.2）计算： （2.7.2）初选传动滚筒直径为500mm,则传动滚筒的最大扭矩为:=29.452KN=5.4KN/m 2.8 拉紧力计算拉紧装置拉紧力按式（2.8-1）计算 （2.8-1）式中拉紧滚筒趋入点张力（N）；拉紧滚筒奔离点张力（N）。由式（2.8-1）=7924+7546=15470 N =15.47 KN查煤矿机械设计手册初步选定钢绳绞筒式拉紧装置。2.9绳芯输送带强度校核计算 绳芯要求的纵向拉伸强度按式（2.9-1）计算； （2.9-1）式中静安全系数，一般=710。运行条件好，倾角好，强度低取小值；反之，取大值。输送带的最大张力21926 N选为7,由式（2.10-1） N/mm可选输送带为680S,即满足要求. 3 驱动装置的选用与设计带式输送机的负载是一种典型的恒转矩负载，而且不可避免地要带负荷起动和制动。驱动装置，它由电动机、偶合器，减速器 、联轴器、传动滚筒组成，是整个皮带输送机的动力来源。一般情况下由一台或两台电机通过各自的联轴器、减速器、和链式联轴器传递转矩给传动滚筒。单滚筒传动输送机，其驱动装置一般设于头部滚筒处。因工艺布置需要，或为了维修方便，或为了不增加投资，可考虑将驱动装置设于中部或尾部。采用双滚筒传动或多滚筒传动时，驱动装置位置则根据计算决定。传动滚筒采用焊接结构，主轴承采用调心轴承。3.1 电机的选用根据生产机械的要求来电动机额定转速，电动机的转速通常情况下不低500r/min，因为在电动机功率一定时，转速愈低，尺寸愈大，价格愈贵，而效率低。拟采用YB200JDSB型电动机，该型电机转矩大，性能良好，可以满足要求。查运输机械设计选用手册，它的主要性能参数如下表：表3-1 YB200JDSB型电动机主要性能参数电动机型号额定功率kw满载转速r/min电流A效率功率因数YB200L-30147056.892.50.87起动电流/额定电流起动转矩最大转矩重量kg7.01.92.03203.2 减速器的选用3.2.1 传动装置的总传动比已知输送带宽为800，查运输机械选用设计手册表277选取传动滚筒的直径D为500，则工作转速为：，已知电机转速为1470 r/min ，则电机与滚筒之间的总传动比为：本次设计选用 JS30型.矿用减速器,传动比为25，可传递30KW功率。第一级为螺旋齿轮，第二级、第三级为斜齿和直齿圆柱齿轮传动，其展开简图如下：图3-1 JS30型减速器展开简图电动机和I轴之间，IV轴和传动滚筒之间用的都是联轴器，故传动比都是1。3.2.2 液力偶合器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，液压传动是同过工作腔容积的变化，是液体压力能改变传递能量的；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本次设计选用的YOD400，输入转速为1470rmin，效率达0.96，起动系数为1.31.7。3.2.3 联轴器本次驱动装置的设计中，较多采用联轴器，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。根据对各种相对位移有无补偿能力（即能否在发生相对位移条件下保持联接的功能），联轴器可分为刚性联轴器（无补偿能力）和挠性联轴器（有补偿能力）两大类。挠性联轴器又可按是否具有弹性元件分为无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器两个类别。 4 带式输送机部件的选用4.1 输送带及其分类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。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。4.2 传动滚筒4.2.1 传动滚筒的作用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。4.2.2 传动滚筒的选型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。传动滚筒有三种结构，铸钢或铸铁结构，驱动滚筒的有钢制光面滚筒、铸（包）胶滚筒等表面形式，由于钢制光面滚筒表面具有摩擦系数小的缺点，所以一般用在周围环境湿度小的短距离输送机上。4.2.3 传动滚筒结构其结构示意图如图5-2所示：传动滚筒长度的确定. 查运输机械设计选用手册表239得：其主要性能参数如表4-1所示：表4-1传动滚筒参数表mm许用扭矩许用合力8004.140500轴承型号轴承座型号转动惯量重量3520Z12107.8432再查表运输设计选用手册240可得出滚筒长度为950。或者由经验公式：已知带宽B800，传动滚筒直径为500，滚筒长度比胶带宽略大，一般取（100200）取800150950 与查表结果一致4.2.4 传动滚筒的直径验算大量实验表明，传动滚筒的摩擦系数与胶带和滚筒之间的单位压力有较大关系，在单位压力较大的区域摩擦系数随压力的增大而减小，所以传动滚筒的直径应按平均压力进行验算。 所以因此传动滚筒直径合格。4.3 托辊4.3.1 托辊的类型（一）类型托辊有槽形托辊、平行托辊、缓冲托辊和调心托辊等几种形式；图4-3 槽形托辊槽形托辊(图4-3)主要用在输送散粒物料的带式输送机上分支，使输送带成槽形，可以增大输送能力和防止物料向两边洒漏。平形托辊由一个平直的辊子构成，用于输送件货。缓冲托辊用于带式输送机的受料处，以便减少物料对输送带的冲击，有橡胶圈式和弹簧板式等。调心托辊用来调整输送带的横向位置，使它保持正常运行。调心托辊形式很多，输送散粒物料最简单的是采用槽形前倾托辊。（二）托辊间距托辊间距的布置应遵循胶带在托辊间所产生的挠度尽可能小的原则。胶带在托辊间的挠度值一般不超过托辊间距的2.5。在装载处的上托辊间距应小一些，一般的间距为300600mm，而且必须选用缓冲托辊，下托辊间距可取25003000mm，或取为上托辊间距的两倍。4.3.2 托辊的选型由于胶带输送机胶带跑偏常常引起设备停机，撒料，机架堵塞，胶带边缘撕裂、磨损等故障，严重影响了设备的使用及寿命，明显地降低了运输经济指标。因此，设计时应引起注意，现着重分析带式输送机胶带跑偏的原因并提出相应的防偏措施。解决输送机的胶带跑偏问题，最好是改变托辊组结构，常见的防偏托辊组结构有前倾托辊组、调心托辊组和铰链式吊挂托辊组。该设计采用槽形托辊用于输送散粒物料的带式输送机的上分支，最常用的由三个棍子组成的槽形托辊。由原始尺寸B800mm查运输机械设计选用手册表242，取托辊为DT03C0311, 托辊直径D为89mm。表4-2 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kg89204G204200142.082.792502.152.983152.583.584653.875.246004.786.487505.797.87254G205950177.2311.21108254G2054 G2053153.535.073804.075.864654.776.896005.898.537006.729.749508.7412.7711509.413.99140010.0315.62133254G3053806.38.21115016.920.971594659.6412.02140025.8231.52托辊阻力系数主要由实验来确定,见表4-3:表4-3 常用的托辊阻力系数工作条件平行托辊槽型托辊室内清洁、干燥、无磨损性尘土0.0180.02空气湿度、温度正常,有少量磨损性尘土0.0250.03室外工作,有大量磨损性尘土0.0350.044.3.3 托辊的校核（一）上托辊的校核所选用的上托辊为槽形托辊，其结构简图如下：图5-7 槽形托辊结构简图（1）承载分支的校核 查表2-74得，上托辊直径为89mm，长度为315mm，轴承型号为4G204，承载能力为4400N，大于所计算的，故满足要求。（2）动载计算承载分支托辊的动载荷：式中：运行系数，查表2-36，取1.2；冲击系数，查表2-37，取1.04；工况系数，查表2-38，取1.00。则：故承载分支托辊满足动载要求。4.4 制动装置4.4.1 目前主要的制动装置原理与性能针对带式输送机的制动技术要求，目前国内已应用和开发研究成的大功率可控制动装置主要有以下几种：自冷盘式制动装置、液力制动器和液压制动器。（1）防爆自冷盘式制动装置防爆自冷盘式制动装置主要由机械盘闸和可控液压站组成，其工作原理是通过制动器对工作盘施加擦擦制动力而产生制动力矩，通过液压站调整制动器中油压的大小可以调整正压力，从而调整制动力矩 图4.1 自冷盘式制动器布置1-输送带 2-驱动滚筒 3-减速机的大小。液压站采用了电液比例控制技术，所以制动系统的制动力矩可以根据工作需要自动进行调整，实现良好的可控制动。为了保证不出现火花，一般制动盘安装在中低速轴，要求线 速度不大于1Om/s。为了使制动器具有良好的散热性，保证制动盘温度，根据风机原理把制 4-制动器 5-液力偶合器 6-电机动盘做成中空结构的强制冷却方式，使制动过程中绝对不超过150。这种制动系统的布置形式如图4.1所示，根据下运带式输送机驱动系统的要求，当大功率或多机驱动时，可以在减速机与电机之间加液力偶合器实现功率平衡(对于别的制动系统也一样)。（2）液压制动器当用电机驱动液压泵时需要输出力矩，同样通过输送机系统带动液压泵业产生力矩，此时液压泵对输送机产生的是同样大小的阻尼力矩，当阻尼力矩足够大时，就会制动输送机实现制动。（3）液力制动器液力偶合器可以传递力扭，当把偶合器的涡轮固定时，就会对泵轮带动的高速液流产生巨大的阻力矩，使其减速。液力制动系统就是根据这个原理进行设计的。液力制动系统主要由带泵轮、涡轮的液力制动偶合器和液压冷却控制组成。 图4.2 液压制动器布置1-输送带 2-驱动滚筒 3-减速机4-液压制动泵 5-推杆制动器6-电机（4）液粘制动装置液体粘性制动装置(又称湿式制动器)是利用摩擦片在粘性液体中的摩擦力来传递力矩的。为了实现带式输送机各项制动性能要求，可以采用常闭式结构，主要由主动轴、被动鼓，主、从动摩擦片，控制油缸、弹簧、壳体及密封件等组成。当主动轴带动主动摩擦片旋转时，由于从动摩擦片不动，使得主、从动摩擦片间产生摩擦力作用，当改变控制油缸中的油压大小可以调节主、从动摩擦片之间的压紧力，进一步改变主动摩擦片与从动摩擦片间的摩擦力矩，从而实现带式输送机各项制动技术要求。湿式制动器的主、从动摩擦片都在粘性润滑油中工作，它是通过润滑油来进行冷却散热，通过控制油压来改变摩擦片间的压紧力，从而使得摩擦片的润滑状态由液体油膜剪切区变到混合摩擦区，最终过渡到边界摩擦区的不同工作状态。湿式制动器的主、从动摩擦片都在粘性润滑油中工作，它是通过润滑油来进行冷却散热，通过控制油压来改变摩擦片间的压紧力，从而使得摩擦片的润滑状态由液体油膜剪切区变到混合摩擦区，最终过渡到边界摩擦区的不同工作状态。在制动过程中，由于控制油压与油膜承载力的共同作用，主、从动摩擦片将由液体剪切状态与混合摩擦状态之间变化，所以制动力矩的计算应按不同状态来进行分析;当压紧力较小，而油膜间隙较大时，主、从动摩擦片将主要处于液体剪切状态，此时的力矩计算应按液体摩擦模型进行研究;当压紧力较大，而摩擦片间隙小到一定程度则得用边界摩擦状态来计算。带式输送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，而改向以下一般用于增加输送带与传动滚筒间的围包角。4.4.2 制动器的选用原则以上各种制动器的原理及性能，依据我国煤矿井下长运距、大运量下运带式输送机的工作特点，结合我厂多年生产下运带式输送机配套制动装置的经验，制动器的选型应考虑以下几个原则:(1)考虑输送机的工作重要性，当输送机工作场所十分重要时，如主运输输送机，应重点考虑可靠性配置，可采用液粘制动器加盘闸制动器，实现双保险。(2)考虑输送机(长度短、运量小)制动力矩大小，制动力矩小，相应动载冲击小，可选用普通推杆制动器;否则，应选用可控制动器，如液粘制动器或可控盘闸制动器。(3)输送机带速，当输送机带速高时，应选用可控制动器，或者选用液力或液压制动器先实现降速，速度降低以后，再加制动闸进行定车制动。(4)考虑输送机(长度、运量)动载荷大小，动载荷较大时，必须采用可控制动器，当要求制动精度高时，选用液粘制动器，否则选用可控盘闸制动器。(5)考虑输送机经济性，性能要求越好，投资价格越高。一般情况选用可控盘闸制动器，既可实现可控制动，又能实现定车，且结构简单，相应投资也较小。4.5 软起动装置的选择由电动机自身特性可知，电动机直接启动时会产生很大的起动电流，从而对电网冲击很大;而在电动机和减速器之间加可控软起动装置则会大大改善电动机的启动性能，从而延长电动机使用寿命。调速型液力偶合器是一种无级调速装置，它通常安装于电机和减速器之间，具有起动时保护电机，起动加速度可控、过载保护等功能，是目前性能较优越的可控软起动装置之一。4.5.1 目前主要的软起动装置原理与性能常用的下运带式输送机软起动装置主要有以下几种:液体粘性软起动装置、CST、液力偶合器、变频器等。（1）液体粘性软起动装置液体粘性软起动系统是利用液体的粘性即油膜剪切力来传递扭矩的，其结构如图4.3所示，由主、从动轴，主、从动摩擦片，控制油缸、弹簧、壳体及密封件等组成。当主动轴带动主动摩擦片旋转时， 通过摩擦片之间的粘擦片的旋转，当 擦片的旋转，当改变控制油缸中的油 图4.3 液体粘性软启动系统机械结构图压大小来调节主、从动摩擦片之间的 1-输入轴 2-壳体 3-控制油缸 4-弹簧油膜厚度，可以改变从动摩擦片输出 5-主动摩擦片 6-从动摩擦片 7-输出轴的转速和扭矩的大小，从而实现带式输送机各项驱动要求和可控软起动功能。（2）液力偶合器液力偶合器主要分限矩型液力偶合器和调速型液力偶合器两种，主要是以液体为介质传递功率的软起动装置。主要由泵轮、涡轮、外壳等组成。泵轮输入轴与电机相连，为功率输入端;涡轮经输出轴与减速器相连，为功率输出端，两者结构形状相似，成轴向对称排列，共同组成液流循环圆。工作时，由供油泵向循环圆中充入工作油，当电动机驱动泵轮旋转时，进入泵轮的工作油在叶片的带动下，因离心力的作用由泵轮内侧流向外缘，形成高压高速液流冲击涡轮叶片，使涡轮与泵轮同向旋转，工作油在涡轮中由外缘流向内侧，将流入涡轮中的高能液流转变成输出轴的机械能，从而实现能量的柔性传递。限矩型液力偶合器的充液 量不变，起到柔性联轴节的作用，能实现电机 图4.4 调速型液力偶合器原理图空载起动、过载保护等作用，但起动加速度不 1-油冷却池 2-滤油器 3-滚动轴承可控，通常被用在小型输送机上。 4-电动执行其 5-油箱 6-齿轮泵调速型液力偶合器通过电动执行器来调节勺管的插入深度实现调节循环圆内工作液体的充液量的。因此起动力矩可控，通常被用于中大型输送机上或倾角较大的场合。采用调速型液力偶合器作为软起动传动装置可以做到延长起动时间、改善输送机满载起动性能。主要优点如下:实现软起动(可控起动)起动时偶合器中无油，电动机带动泵轮空载起动，起动时间短，大电流冲击时间短。待电动机起动完毕，控制系统才控制勺管外移，向偶合器供油，涡轮力矩逐渐增大，当涡轮力矩大于负载力矩时，输送机开始起动。在起动过程中电控系统时刻根据输送机的实际加速度值来调节勺管的移动，使输送机的加速度保持在0.1 0.3m/s2范围内。完成功率平衡调节工作中，控制系统通过测定每台电动机的负荷电流情况来控制勺管的移动量达到均衡电动机功率的目的，调节精度达5。具有过载保护功能，提高机械使用寿命由于采用液体作传动介质，它能吸收、减少外载荷的振动与冲击，偶合器上设有易熔塞，过载时液体可将易熔塞熔化喷出，所以保护了传动系各元件，提高了机械的使用寿命。但是这种系统有以下不足之处:在正常工作时，一般有3-5%的滑差，此时具有3-5%的传动效率损失，而且输送机械大都长时长期工作，使偶合器发热量大，并浪费大量的能量；调速型液力偶合器在起动过程中始终存在一个不稳定的过渡区，使得起动性能还不理想；液力偶合器的体积较大，系统控制性能和控制精度较差。（3）CST(Controlled Start Transmission System)该装置是80年代初期，美国道奇公司针对大运量、长距离带式输送机在起动过程中出现的动力所造成的非稳定工况研制成功的可控传动装置。它是将行星减速器与液体粘性湿式离合器作成一体，所示。它结构紧凑，体积小，启动平稳，加速度、减速度可控。主要有以下优点:软起动特性好。CST系统起动与负载无关，电动机可在无负载情况下很快达到满速，然后输送机从静止状态加速到满速。CST系统具有十分优异的力矩控制特性，它可以根据输送机运行的需要(起动、调速、停车)，灵活、精确地改变离合器传递力矩的大小，从而使输送机在整个运行过程中平稳无冲击。因此最大限度地降低输送带的动张力，提高输送带、电动机及整机的寿命，并减小对电网的冲击；具有优良的调速性能。CST系统的速度调节范围为10%100%。输送机可在此范围内以任何速度运行(要求冷却系统要有够的冷却能力)，因此能满足带工输送机低速验带的需要；运行可靠、效率高;功率平衡调节性能好。多级驱动或多点驱动时具有良好的功率平衡性能。对所有驱动单元可实现负载分配。但这种系统制作工艺复杂，加工要求高，成本和投资极大，调试过程复杂，维护费用较高。（4）调压型电器软起动设备调压型电气软起动设备起动力矩较小，但下运输送机一般在空载状态下要求的起动力矩才最大，故仅从力矩关系上考虑采用电气软起动设备比在上运输送机上更有利。控制方案:对于第1、 2种工况，可采用松开制动器再投入电动机的方法，即与电动状态起动方式相同:对于第3种工况，起动时必须施加制动力，让电动机处于电动状态下起动，否则可能会使电压的调节跟不上带式输送机速度的变化而引起带速失控。上述3种工况都要求起动时必须施加一定的制动力矩。在正常运行时，由于电动机的工况不确定，故电流方向不能确定，要求电气软起动设备必须有自动切换回路，使正常运行时电流不通过软起动的调节回路。4.5.2 软起动装置的选用根据以上各种软起动装置的原理及性能，依据我国煤矿井下长运距、大运量下运带式输送机的工作特点，结合我厂多年生产带式输送机配套软起动装置的经验，软起动装置的选型应考虑以下几个原则:（1）考虑输送机的工作重要性:当输送机工作场所十分重要时，如主运输输送机，应重点考虑可靠性配置，可采用进口CST可控起动装置，但价格较高。（2）考虑输送机长度及运量大小:运距长、运量大则起动动载荷就大，可选用起动精度高，软启动效果好的软起动，如液粘软起动、CST等，可以有效降低胶带强度；否则，对运距短、运量小的输送机，可选用刚性联轴器(驱动功率小于45千瓦)、普通液力偶合器或调压型电气软起动;对运距、运量中等，驱动载荷适中的输送机，一般选用调速型液力偶合器，使用维护较简单，且价格也适中。(3)输送机带速:当输送机带速高时，应选用软起动性能较好的软起动，根据以上第二条动载荷大小，优先选用调速型液力偶合器、液粘软起动和CST。(4)考虑输送机经济性，性能要求越好，投资价格越高。一般情况应优先选用普通液力偶合器、调速型液力偶合器、液粘软起动和CST。综合考虑以上分析，结合本台带式输送机的自身特性，我们决定采用 YOTCK560型调速型液力偶合器，YOTCK560型调速型液力偶合器传递功率155-360 kW。4.6拉紧装置4.6.1 拉紧装置的作用拉紧装置是带式输送机必不可少的部件，具有以下四个主要作用:保证输送带有足够的张力，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间因过分松弛而引起撒料和增加运动阻力；补偿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。拉紧装置设于回程机尾(高点)倾斜坡段，驱动滚筒入点处，此位置布置张紧装置优点是离驱动装置近，便于实现集中控制，但缺点是张紧力大:根据输送机张紧位置的确定原则，一般布置在张紧力最小处，也可将张紧装置布置在机头处，缺点是离驱动装置远，张紧力传递慢，满载起动时易出现打滑，控制困难。4.6.2 拉紧装置在过渡工况下的工作特点(1) 为使输送带分离点张力保持恒定，一般情况下需用“理想”的拉紧装置，这种拉紧装置应能以很大的、按规律变化的速度移动。除了由于要在相当大的速度下保持张力恒定所引起的困难以外，还需知道速度的变化规律。拉紧装置的运动，在很大程度上与输送机质量对驱动装置拆算质量的比值有关。随着此比值的减少拉紧装置的移动速度也减小。（2）拉紧装置的移动速度随着输送机启动时间增长而减小。（3）对于固定拉紧装置的输送机，输送带分离点必须有很大的预紧力，以防止启动时输送带打滑。（4）对于大功率输送机，应延长启动过程，以便降低动载荷并改善拉紧装置的工况（减少行程及其电动机功率）。4.6.3 拉紧装置布置时应遵循的原则带式输送机拉紧装置的位置的合理布置，对输送机正常运转、启动和制动，以及拉紧装置的设计、性能及成本的影响都十分大，一般情况下拉紧装置的布置应遵循以下原则：.为降低拉紧装置的成本，使其张紧力最小，一般张紧装置尽可能布置在输送带张力最小处。.长运距水平输送机和坡度在5以下的倾斜输送机，拉紧装置一般布置在驱动滚筒的空载侧（张力最小处）。.距离较短的输送机和坡度在6以上的倾斜输送机拉紧装置一般布置在输送机机尾，并尽可能将输送机局部滚筒作拉紧滚筒。.拉紧装置的布置位置还要考虑输送机的具体安装布置形式，使拉紧装置便于安装、维护。4.6.4 拉紧装置的种类及特点 螺旋式拉紧装置：结构简单紧凑，但是拉紧力的大小不易掌握，工作过程中不能保持恒定; 小车重锤式拉紧装置：结构也较简单，可保持恒定的拉紧力，其大小决定于重锤的重量; 直式拉紧装置：能保证输送带在各种运动状态下有恒定的牵引力，可以自动补偿输送带的伸长。5其他部件的选用5.1 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、围包角多种形式的典型布置。并能与漏斗配套使用。图5-1 机 架(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5-2 中间架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。5.2 给料装置5.2.1 对给料装置的基本要求带式输送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。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2.53倍，当运输未经筛分时可取最大块度的2倍。5.2.2 装料段拦板的布置及尺寸当物料在离开给料漏斗达到带速之前，必须用拦板使其保持在输送带上。实际上，挡板就是给料漏斗的侧板沿输送机方向的延长段。为了防止块状物料堵塞在拦板之间，通常将两块拦板不是相互平行布置，而是向前扩张布置。后拦板的下缘做成弧形，而不是直线。拦板的长度随物料各到输送带上的速度和带速之差的增大而增大。拦板之间的最大间距通常取槽形输送带宽度的。当输送流动性好的物料时，最好将拦板的间距减少到槽形输送带宽度的。5.2.3 装料点的缓冲带式输送机装卸块状特别是比重大的矿石时，输送带受很大的冲击力作用。在这种情况下，输送带面层可能被划破，甚至击穿，引起输送带早期报废。理论分析证明，输送带受冲击载荷的大小主要与下列因素有关。即装载点的高度、矿石块的质量及其棱角的形状、托辊的质量、输送带的横向弹性模量以及托辊衬垫的弹性模量，等等。在装料点采用缓冲悬挂托辊组，能大大减轻输送带的动载荷，减少输送带损坏的几率。提出以下几点建议供设计、运输大块物料的输送带输送机装料点时参考：.输送带所受的动载荷随着相互冲击物体质量的减小而减小。在矿石块质量给定的情况下，只要减轻参与冲击作用的托辊组的质量，就可使动载荷减小。借助缓冲装置使托辊组与输送机机架隔离，亦即采用悬挂托辊组，是减轻动载荷的一种有效方法。将悬挂托辊组各托辊之间做成弹性连接，可进一步减轻输送带的动载荷。.当采用动托辊组时，借增多托辊数量和改变几何形状以减少托辊组的折算质量，以及降低给料高度，同样能减轻输送带的动载荷。.给缓冲托辊加衬，是减轻输送带动载荷的及其有效的方法。同时托辊衬垫的弹性模量应大大低于输送带的弹性模量，而且衬垫应具有足够大的厚度（3cm5cm）。.在不显著增大托辊组重量的条件下，应尽量增大托辊的直径，运输大块坚硬物料的输送带应比普通输送带具有更厚的上、下覆盖胶。.装料点的托辊组间距应在0.4m0.6m范围内。给料漏斗的安装位置必须保证物料块落到两组托辊之间，而不是落在某一托辊上。5.3 卸料装置卸载挡板（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，因此对较长的输送带，特别是输送块度大、磨损性大的物料时不宜采用。5.4清扫装置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。下面介绍几种国外新型刮板清扫装置5.4.1 篦子式刮板清扫装置图6-4所示的篦子式刮板清扫装置，在国外得到了广泛应用。它主要由金属刮板、弹性杆和转杆组成。其原理是：多个金属刮板沿输送带宽度方向按棋盘形式布置每个刮板分别通过弹性杆与转杆相连。转杆上可装扭转弹簧或者重锤，以使刮板对输送带有一定的正压力。这种清扫装置比普通的刮板清扫装置效果好。图5-4 篦子式刮板清扫装置1-输送带；2-金属刮板；3-弹性杆；4-卸载滚筒；5-转杆只有刮板与输送带有较低的相对速度时，才能达到最好的清扫效果。对于篦子式刮板清扫装置来说，其相对速度就等于输送带运行速度，也就是说篦子式刮板清扫装置的相对速度比较高。为了降低相对速度，原苏联曾设计了一种输送机式刮板清扫装置。5.4.2 输送机式刮板清扫装置图6-5所示为输送机式刮板清扫装置，主要由2个链轮和一条闭合的刮板链组成。其原理是：采用链传动或带传动，把主动滚筒的动力传给主动链轮。刮板链由链条和刮板组成，刮板用l016 mm厚的橡胶板制作，用螺栓与链条固定。刮板链的运行方向与下分支输送带的运行方向一致，且刮板链的运行速度较低，这样就使刮板链与输送带有一个较低的相对速度。图5-6 输送机式刮板清扫装置1-输送带；2-主动链轮；3-刮板；4-链条；5-主动滚筒这种清扫装置，用于3 ms以上的高带速下，清扫强粘性物料效果较好，其缺点是结构复杂、笨重。5.4.3 刷式清扫装置（1）转刷式清扫装置德国和美国使用一种如图3所示的转刷式清扫装置。该装置的主要部件为转刷，它由滚子和线束组成。线束一般由尼龙线制成，它可沿滚子轴向排列，也可以呈螺旋线形排列。线束按螺旋线形排列时，可减轻清扫物对转刷的污染，并有利于清扫物的排出。转刷可由主动滚筒驱动，也可单独设驱动动力。图5-7 转刷式清扫装置1-输送带；2-线束；3-滚子转刷式清扫装置应用最多的滚子直径为300500 mm，转速为200700 rmin。输送带的宽度为转刷长度的80 左右。转刷是由许多线束组成的，线束直径为17 mm，高50100 mm。转刷的切线速度一般比带速大2倍，并且顺着输送带运行方向转动。转刷对带面的压力一般为l030 kPa，如果压力太大，就会影响清扫效果。（2）输送机式刷式清扫装置图6-8为输送机式刷式清扫装置，它在美国、德国、英国和日本都曾获得了专利权。这种清扫装置主要由刷子、牵引机构和滚筒组成。它的最大特点是工作机构沿横向布置，刷子与输送带接触长度加大，清扫效果好。图5-8 输送机式刷式清扫装置1-输送带；2-刷子；3-牵引机构；4-滚筒5.4.4 振动式清扫装置图6-9是3种振动式清扫装置，它主要适用于寒冷地区物料冰冻在输送带上的情况。图5-9 振动式清扫装置1-托辊；12-凸块；3-输送带；4-钢条；5-弹性支座；6-振动器图6-9a是最简单的一种振动式清扫装置，它安装在输送带空载分支下面带有球形凸块的托辊上。托辊上有3列球形凸块，相互错开120。布置。输送带通过托辊时受凸块的冲击而引起振动，由此产生清扫效果。图6-9b是另一种由若干交错安装的托辊组成的振动式清扫装置。托辊表面焊了许多钢条，输送带通过托辊时，钢条对输送带引起的振动和输送带在几个托辊之间的反向弯曲共同作用达到清扫目的。图6-9c是第三种振动式清扫装置，其输送带在托辊下面通过，能方便地清扫花纹输送带及带裙边的输送带。托辊经弹性支座用弹簧吊挂在机架上。弹性支座上安装有专用振动器。为了增强振动效果，振动器的振动频率最好与输送带的自振频率相等，从而使被清扫段的输送带发生共振。5.4.5 水力和风力清扫装置图5-10 水力和风力清扫装置1-溢流孔； 2-闸板阀； 3-改向滚筒； 4-导向托辊；5-输送带； 6一弹性板；7一切向风嘴；8一抽风机（1）水力清扫装置图6-10a为德国研制的水力清扫装置，安装在卸载滚筒附近。它结构简单，但需附设供水和排矿泥设备。它有一敞开的漏斗式水箱，上有溢流孑L和闸板阀，溢流孑L是保持水箱内水位的，闸板阀是排放水和矿泥的。两个导向托辊使空载输送带浸入水中，改向滚筒能使粘在输送带表面的微粒物预先松动。（2）风力清扫装置图6-10b是原苏联某设计院研制的风力清扫装置，它由两根并联的导气管组成。导气管上开有许多切向风嘴。切向风嘴由两片弹性板组成，它布置在输送带下面。当有气流喷出风嘴时，由于空气动力效应而使弹性板产生高频振动，输送带上的粘结物随气流由抽风机抽起。风力清扫对清扫干的尘状物料以及细块湿煤效果较好，但被清扫段需密封并设有抽尘装置。5.4.6 联合清扫装置当输送水分较大、粘性较强的物料时，采用某一种清扫装置单独清扫往往不能把输送带清扫干净。在这种情况下，应采用联合清扫装置。德国研制成一种可顺序地使用几种清扫装置的联合清扫装置，如图7所示。它首先用压力水喷头对输送带进行清洗，然后利用导向托辊将输送带压入水中，利用输送带的弯曲将块状粘结物落入水中。之后用转刷和刮板对输送带进行清扫，最后用热风喷嘴将输送带烘干。采用这种方式，能使输送带完全清扫干净，但结构较复杂，且清扫环节多。因此，这种清扫装置一般用于较重要的大运量、长距离带式输送机上。图5-11 联合清扫装置1-压力水喷头；2-导向托辊；3-转刷；4-刮板；5-热风喷嘴5.4.7 输送带翻转装置此装置是防止输送带空载分支脏面与下托辊接触的根本措施。它的原理实质在于，输送带空载分支在离开机头滚筒后旋转180。，即输送带翻个面，让脏面朝上；当输送带进入机尾滚筒前再把它翻过来恢复原状。它一般用于长距离输送机。这种装置的目的并不是为了清扫，而是为了避免粘结物粘到下托辊上和撒落到输送机沿线上，减轻输送带和托辊的磨损，使运行阻力减小，降低驱动功率，为无人照管输送机提供有利条件。目前，国外采用的输送带翻转装置有以下4种。（1）自由翻转装置在翻转段两端各安装一对水平托辊，输送带从托辊的夹缝中通过。（2）强制翻转装置除上述两对托辊外，在翻转段的中间再安装一对垂直托辊，使输送带从中间托辊夹缝中通过时保持垂直，如图5-8a所示。（3）定向翻转装置输送带通过若干组按一定方式布置的弧形托辊组时实现翻转，如图5-8b所示。（4）弧形翻转装置输送带在翻转段与组装成弧形的托辊组接触，被卷成圆弧状或圆管状，从而实现翻转，如图5-9所示。图5-12 强制和定向翻转装置l一水平托辊；2一垂直托辊；3一弧形托辊组图5-13 弧形翻转装置图6-13a是德国研制的输送带翻转装置，它在翻转段中部装一个专用支架，支架上布置一组专供输送带翻转用的托辊。图6-13b是德国、波兰和澳大利亚等国采用的输送带翻转装置，翻转带宽为1 6002250 mm的输送带。图6-13c是法国获得专利的一种翻转装置，它有3组托辊，分别支承输送带的脏面和净面。图6-13d是保加利亚采用的翻转1 600 mm的输送带翻转装置，其托辊组中的托辊均为鼓形。图6-13e是原苏联采用的翻转装置，其翻转托辊组使用4个中间细两头粗的托辊，4个托辊使得输送带在其中形成圆管状，从而达到翻转的目的。图5-9f是捷克采用的翻转装置，它把翻转托辊组中的4个托辊制成环形托辊，每个环形托辊的外表面为抛物线形状。环形托辊也可用一般的标准托辊代替，但选用标准托辊的数量务必使托辊形成的横截面近似圆形。国外目前使用的长距离输送机大多采用输送带翻转装置。带式输送机在运行过程中粘附在输送带上的小煤粒随后又传给下托辊和改向滚筒,粘结积聚使其外形发生改变,加剧输送带磨损。从输送带上撒落下来的煤掉到回空分支上的张紧滚筒上,甚至在传动滚筒上也有少量粘结。这些现象引起输送带偏斜和张力不均,导致输送带跑偏和损坏。同时输送带沿托辊滑动的情况变坏,运动阻力增大,驱动装置耗电量相应增加。5.5 头部漏斗头部漏斗用于导料、控制料流方向的装置。 (1) 本系列漏斗有普通型和调节挡板型(3型)两种
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