帶式輸送機整機及部件設(shè)計含開題及4張CAD圖,輸送,整機,部件,設(shè)計,開題,cad 帶式輸送機整機及部件設(shè)計 摘 要 本課題對帶式輸送機整機及部件進行了設(shè)計。選擇本課題是為了更好地了解通用帶式輸送機各部分的組成及裝配關(guān)系。首先，對帶式輸送機作了簡單的概述介紹；然后，依據(jù)DTⅡ(A)型帶式輸送機設(shè)計手冊設(shè)計準則與計算方法，按照給定參數(shù)要求進行了帶式輸送機的理論計算；接著，根據(jù)這些設(shè)計準則與計算結(jié)果按照給定參數(shù)要求進行部件選型，對所選擇的輸送機各主要零部件進行了校核。之后，對頭部清掃器、改向滾筒尾架、進料倉漏斗進行選型繪圖。 目前，帶式輸送機正朝著長距離、高速度、大運量、低污染的方向發(fā)展。在帶式輸送機的設(shè)計、制造以及應(yīng)用方面,我國與國外先進水平相比仍有一定差距,國內(nèi)在設(shè)計制造帶式輸送機過程中存在著很多不足。但隨著我國經(jīng)濟快速的發(fā)展，起重運輸機械在國民經(jīng)濟中的地位日益重要，所以帶式輸送機已經(jīng)是國民經(jīng)濟中不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備。加之國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)化的實現(xiàn)，又大大縮短了帶式輸送機的設(shè)計、開發(fā)、制造、銷售的周期，使它更加具有競爭力。 關(guān)鍵詞：帶式輸送機；設(shè)計計算；零部件  ABSTRACT The whole machine and parts of belt conveyor are designed. This topic is selected to better understand the composition and assembly relationship of each part of the universal belt conveyor. First, the belt conveyor is briefly introduced. Then, on the basis of DT Ⅱ (A) type belt conveyor design manual design criterion and calculation method, in accordance with the requirements for A given parameter has carried on the theoretical calculation of the belt conveyor; Then, according to these design criteria and calculation results, the selected parts are selected according to the given parameters, and the selected main parts of the conveyor are checked. After that, the head sweeper, reversing cylinder tail frame and hopper are selected for drawing. At present, belt conveyor is developing towards long distance, high speed, large volume and low pollution. In the design, manufacture and application of belt conveyor, there is still a certain gap between China and foreign advanced level. There are many deficiencies in the design and manufacture of belt conveyor in China. However, with the rapid development of China's economy, hoisting and transportation machinery plays an increasingly important role in the national economy, so belt conveyor has become an indispensable key equipment in the national economy. In addition to the realization of international interconnection and network, the design, development, manufacture and sales cycle of belt conveyor are greatly shortened, making it more competitive. Key words: Belt conveyor; Design calculation; Parts 目 錄 第1章 緒論 1 第2章 帶式輸送機概述 3 2.1 帶式輸送機的工作原理 3 2.2 帶式輸送機的應(yīng)用 4 2.3帶式輸送機的布置形式 5 第3章 帶式輸送機的設(shè)計與計算和其部件的選型 7 3.1 已知原始的參數(shù)和初選設(shè)計的參數(shù) 7 3.1.1 原始參數(shù) 7 3.1.2 初選設(shè)計參數(shù) 8 3.2 核算輸送能力 8 3.3 核算輸送機帶寬 9 3.4 計算圓周驅(qū)動力和傳動功率 9 3.4.1 主要阻力 9 3.4.2 主要特種阻力 11 3.4.3 附加特種阻力 12 3.4.4 傾斜阻力 12 3.4.5 圓周驅(qū)動力 13 3.4.6 傳動功率計算 13 3.5 張力計算 14 3.5.1 輸送帶不打滑條件校核 14 3.5.2 輸送帶下垂校核 14 3.5.3 特性點張力計算 15 3.5.4 確定傳動滾動合張力（功率配比） 16 3.5.5 確定驅(qū)動裝置 18 3.5.6 拉緊裝置計算 19 3.5.7 輸送帶的選擇計算 19 3.5.8 啟動制動驗算 20 3.5.9 逆止力的計算 22 3.5.10 凸凹弧段尺寸 22 3.6 滾筒型號 23 3.7 制動裝置的選擇 24 3.7.1 逆止器 24 3.7.2 制動器 24 3.8 托輥 25 3.8.1 托輥型式 25 3.8.2 托輥間距的確定 25 3.8.3 托輥載荷校核 25 第4章其他部件的選用 29 4.1機架與中間架 29 4.2給料裝置 30 4.3卸料裝置 30 4.4清掃裝置 31 4.5頭部漏斗 33 4.6電氣及安全保護裝置 33 總 結(jié) 35 附 錄 37 參考文獻 39 致 謝 41 第1章 緒論 目前，帶式輸送機已經(jīng)成為露天礦和地下礦的聯(lián)合運輸系統(tǒng)中重要的組成部分。為了更好的研究帶式輸送機的工作組成原理，發(fā)現(xiàn)及改進其不足之處，本課題所研究的是大傾角、下運帶式輸送機。此次研究的主要問題在于系統(tǒng)的驅(qū)動件布置、軟啟動和制動問題。帶式輸送機向下運送物料時，其驅(qū)動電動的運行工礦有別于一般的帶式輸送機。由于運轉(zhuǎn)上的需要，在結(jié)構(gòu)上有特點，控制上有特殊需求。下運帶式輸送機的制動裝置及其控制技術(shù)尤為關(guān)鍵。如何實現(xiàn)制動與自動張緊，逐漸向智能化、自動化、人性化方向發(fā)張，是目前帶式輸送機的發(fā)展方向，也是本課題的研究目的和意義所在。 本次畢業(yè)設(shè)計的帶式輸送機，是在原DTⅡ(A)型帶式輸送機的基礎(chǔ)上進行的一些改造與設(shè)計，原參數(shù)的選取來源于毛家莊煤業(yè)有限公司井下8201運輸巷道中的一段帶式輸送機。 原始參數(shù): 原煤密度γ=0.95t/m3 動堆積角20° 靜堆積角 輸送量Q=1200 t/h 輸送機長度Lh=1500m 原煤粒度0～300mm 輸送機傾角δ=15° 帶寬B=1200mm WL1=30m 帶速v=3.15m/s 工作環(huán)境：多塵潮濕 工作地點：毛家莊煤礦8201運輸巷道 設(shè)計解決的問題： 熟悉帶式輸送機的各部分的功能與作用，對主要部件進行選型設(shè)計與計算，解決在實際使用中容易出現(xiàn)的問題，并進行創(chuàng)新設(shè)計。 第2章 帶式輸送機概述 2.1 帶式輸送機的工作原理 帶式輸送機在日常生活中俗稱為膠帶式輸送機，它的主要部件由輸送帶，也稱膠帶，牽引機構(gòu)、承載機構(gòu)二者能夠由輸送帶同時帶動。帶式輸送機的各個部件的組成部分和它工作時的操作原理如圖2-1所示。 輸送帶在運作的時候，經(jīng)過傳動滾筒、機尾換向滾，進行繞行，這時會呈現(xiàn)出一個無極的環(huán)形圈帶。托輥托住輸送帶的上邊部分和下邊部分。為了保證輸送帶的有效運行，拉緊裝置給其提供了足夠的拉力。在它工作的時候，拉緊裝置和輸送帶之間能夠產(chǎn)生足夠的摩擦力，產(chǎn)生的摩擦力會使輸送帶正常運轉(zhuǎn)起來。我們把物料放在裝載的地方，然后輸送到輸送帶上邊，這時會形成一個持續(xù)運動的物體流動模式，可以到卸載點的卸載。這樣在一般的情況下，物品是裝到帶上的，也就是承載段的面上，在輸送機頭部卸掉物料。 普通型帶式輸送機有上帶和下帶兩部分組成，但是是分為不同的形狀的，上帶是用槽型托輥支撐的，它的作用體現(xiàn)在增大物流斷面積，下帶是因為返回段（空載的），所以一般表現(xiàn)為平托輥。帶式輸送機的應(yīng)用是非常廣泛的，不僅有水平方向的、傾斜方向，而且還有垂直段的輸送。普通型帶式輸送機一般在傾斜向上的物料的運輸，必須保證它的傾斜角度一般不得大于18°，向下運輸不大于15°。 在帶式輸送機的部件中，最易磨損和最貴的是輸送帶。輸送帶既是承載機構(gòu)，又是牽引機構(gòu)。常用的輸送帶有3種類型，即普通輸送帶、鋼絲繩芯輸送帶和鋼絲繩牽引輸送帶。但是按帶芯結(jié)構(gòu)材料又可分為鋼絲繩芯輸送帶、尼龍芯輸送帶、維棉芯輸送帶和帆布芯輸送帶。在煤礦中用的最多的就是鋼絲繩芯阻燃輸送帶。 輸送帶是由托輥來支撐的，以此來減少輸送帶運行阻力，并使輸送帶懸垂度不超過一定限度，以保證輸送帶運行平穩(wěn)。托輥安裝在機架上。托輥由軸、軸承和標準套筒等組成。托輥按用途可分為：槽形托輥、平行托輥、調(diào)心托輥和緩沖托輥四種。 提高傳動裝置的牽引力可以從考慮下面三個方面： 增大拉緊力。如果初張力得到增大，毋庸置疑，這樣就會使輸送帶在經(jīng)過傳動滾筒分離點時產(chǎn)生的張力S1增加,這種辦法提高牽引力雖然可行。但張力S1增大以后，輸送帶的斷面也會隨之增大，最終會使傳動裝置的結(jié)構(gòu)尺寸增大， 考慮到經(jīng)濟成本這個現(xiàn)實因素，因此設(shè)計的時候不宜采用。但在輸送帶運轉(zhuǎn)的時候，它的長度會伸出，張力會減小，從而造成牽引力下降，這時，我們可以利用拉緊裝置來適當?shù)陌殉鯊埩υ龃螅瑥亩龃骃1，達到以提高牽引力的目的。 圖2-1 帶式輸送機工作原理圖 1-張緊裝置 2-裝料裝置 3-犁形卸料器 4-槽形托輥 5-輸送帶 6-機架 7-動滾筒 8-卸料器 9-清掃裝置 10-平行托輥 11-空段清掃器 12-清掃器 將包角α的角度變大，因為有的時候需要的牽引力比較大，這時可以使用雙滾筒進行傳動，目的是增大圍包角。 把摩擦系數(shù)μ也變大，我們可以采取的方法有在輸送帶傳動滾筒的上面鋪蓋一層摩擦系數(shù)較大的襯墊去增大摩擦系數(shù)μ。 以上是對傳動裝置操作原理的闡述說明，可以清晰地看出，三者之中將包角α的角度變大是提高牽引力的有效途徑。所以，我們應(yīng)該在傳動時運用這種方法。 2.2 帶式輸送機的應(yīng)用 帶式輸送機是在一種連續(xù)運輸機器，它在各行各業(yè)都得到廣泛使用，尤其在工業(yè)、交通、建筑等行業(yè)最為普遍。帶式輸送機在好多車間都得到廣泛運用，通常運用到流水線上的運輸上，已經(jīng)成為了不可或缺的一部分。 連續(xù)運輸機可分為具有撓性牽引物件的輸送機、不具有撓性牽引物間的輸送機以及管道輸送機三種情況。第一種包含的例如有帶式輸送機，刮板式輸送機、埋刮板式輸送機、斗式提升機、自動扶梯及架空索道等等好多；第二種包含螺旋輸送機、震動輸送機、輥子輸送機、滾柱輸送機、氣力輸送機等等多種；第三種包含的有水利及氣力輸送等等。 在三種輸送機中，使用最廣泛的還屬帶式輸送機。因為它運行一般比其他的可靠一些，并且它運輸量一般較大，并且運輸距離長，設(shè)備在保養(yǎng)起來方便，在煤礦、建筑材料、食品行業(yè)等各個部門應(yīng)用廣泛。 隨著社會的發(fā)展，自動化、大型化、機械化成為經(jīng)濟發(fā)展的要求，帶式輸送機也應(yīng)該會朝著大型化、自動化的目標和方向發(fā)展，在未來，帶式輸送機正在向大型自動化的，運輸能力大的，并且長度較長的方向發(fā)展。目前，在世界上的好多國家，已經(jīng)發(fā)明出了好多擁有距離很長、運輸量大并且能夠輸送物料的帶式輸送機結(jié)構(gòu)。并且，正在研究發(fā)明更大的，更長的，運輸量更大的輸送機。 2.3帶式輸送機的布置形式 一般的皮帶式輸送機不僅可以布置成水平的和傾斜的，而且，有時候還能采用帶凸弧段和直線的部分相結(jié)合的運輸?shù)妮斔托问?，我們設(shè)計的輸送機可以運輸?shù)奈锪系膲K度取決于我們選取的參數(shù)，例如有：帶式輸送機本身所具有的輸送帶的帶寬，傾角，還有等等參數(shù)，并且，有時候也跟出現(xiàn)的大塊物料的頻繁程度。下面的具體內(nèi)容是我自己所安排的帶式輸送機的布置的模式。 首先來說，電動機通過連接聯(lián)軸器，減速箱里包含的減速器先帶動傳動滾筒和其它驅(qū)動，靠滾筒和其它驅(qū)動和輸送帶之間產(chǎn)生的摩擦力，能讓輸送帶運轉(zhuǎn)起來。它的驅(qū)動方式可以分為兩種，分別是單點和多點驅(qū)動。 單點驅(qū)動是人們在日常生活中最常用的，通用式的帶式輸送機在正常運行的時候也用它。單點驅(qū)動的驅(qū)動裝置部分通常都被集中安裝在輸送機的某個地方，一般情況下，大部分都安裝在機頭的地方。 一般在考慮驅(qū)動安裝方式的時候，一般選擇安裝單筒、單電動機的驅(qū)動方式。只有在煤礦，石礦這種大產(chǎn)量，并且距離長的輸送過程中，才選擇采用多電機驅(qū)動方式。帶式輸送機被人們所通識的普通位置的布置方式如下圖2-2所列： 圖2-2 帶式輸送機的典型位置的布置 第3章 帶式輸送機的設(shè)計與計算和其部件的選型 3.1 已知原始的參數(shù)和初選設(shè)計的參數(shù) 3.1.1 原始參數(shù) 圖3-1 帶式輸送機總體線路布置圖 物料密度γ=0.95t/m3 動堆積角20° 靜堆積角 輸送量Q=1200 t/h 輸送機長度Lh=1500m 原煤粒度0～300mm 輸送機傾角δ=15° 帶寬B=1200mm WL1=30m 帶速v=3.15m/s 工作環(huán)境：多塵潮濕 3.1.2 初選設(shè)計參數(shù) 根據(jù)給定參數(shù)選擇上拖輥的間距，下托輥的間距，托輥的槽角，托輥的前傾。我們可以把托輥輥徑設(shè)定為133 mm，同時把導料槽長度規(guī)定為4000 mm，輸送帶上覆面膠厚和下覆面膠厚為4.5 mm和1.5 mm。將導料槽位置定距尾部改向滾筒中心3500 mm處，拉緊裝置位置定在距頭部滾筒中心15 m處。 3.2 核算輸送能力 Q=3.6Svkρ （3-1） 式中：S為被運物料在輸送帶上的堆積面積（m2）； V為物料運行的速度（m ∕s）； K為安全系數(shù)； ρ 為散落物料的堆積密度（t∕m3）； 由查DTⅡ(A)型帶式輸送機的設(shè)計手冊[2]，得: 由θ=20°，通過查DTⅡ(A)型帶式輸送機的設(shè)計手冊[2]，得S=0.1127 由δ=13.8°，查表DTⅡ(A)型帶式輸送機手冊[2]得: 由查DTⅡ(A)型帶式輸送機的設(shè)計手冊[2]，得 B輸送帶可用寬度為，B2m時，b=0.9B-0.05m=1.03m 中間輥的長度，=0.465 由查DTⅡ(A)型帶式輸送機的設(shè)計手冊[2] ,得 同得 所以 故滿足輸送能力的要求 3.3 核算輸送機帶寬 輸送帶的寬度可以由已知原煤粒度計算公式 （3-2） 式中：B為帶寬（mm）；為物料典型顆粒的尺寸。 得： 從上面的公式可以看出輸送機帶的寬度能夠達到輸送300mm粒度的原煤的條件。 3.4 計算圓周驅(qū)動力和傳動功率 3.4.1 主要阻力 輸送機的主要阻力被認為是被傳送物料與輸送帶移動和承受壓力分支和不承受壓力空轉(zhuǎn)返回的分支托輥旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生出來的阻力相加之和。 （3-3） 水平段： 傾斜段： 式中：為模擬摩擦系數(shù)，根據(jù)工作條件及制造安裝水平?jīng)Q定。對于重要的輸送機，建議仔細閱讀國家標準GB/T 17119—1999中5.1.3節(jié)后慎重選擇。 為輸送機長度（頭尾滾筒中心距），； g為重力加速度 g=9.81m/s2 ≈10/s2 ； qR0為承載分支托輥組每米長度旋轉(zhuǎn)部分重量，kg/m； qRV為回程分支托輥組每米長度旋轉(zhuǎn)部分重量，kg/m； qB為每米程度輸送帶質(zhì)量，kg/m,初始計算時可憑經(jīng)驗取值； 其中計算得； 由DTⅡ(A)型帶式輸送機設(shè)計手冊[2]模擬摩擦系數(shù)，滿足工作條件多灰塵，溫度偏低，載重較多，高速運轉(zhuǎn)的輸送帶以及安裝情況不太好，在這幾種條件下，可以取。 根據(jù)DTⅡ(A)型帶式輸送機設(shè)計手冊[2]，查到槽型托輥，平行托輥 得： （3-4） 式中：G1為承載分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，kg； a0為承載分支托輥間距，； (3-5) 式中：G2為回程分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，kg； aV為回程分支托輥間距，（m）； 由查DTⅡ(A)型帶式輸送機的設(shè)計手冊，， （3-6） 查DTⅡ(A)型帶式輸送機設(shè)計手冊[2]，得 機長1500m，厚度d=17mm 所以： 3.4.2 主要特種阻力 主要特種阻力既包含托輥前傾(托輥前傾是為了保證皮帶不容易跑偏)的摩擦阻力，也包含著被輸送物料與導料槽欄板間的摩擦阻力，所以可得出以下公式： (3-7)(3-8) (3-9) 所以： 式中：為在本例當中，槽形系數(shù)=35°，據(jù)此可查得槽角=0.43； 為托輥與輸送帶間有正壓力，運動會產(chǎn)生摩擦，摩擦系數(shù)查表可得0.3； 為當其裝有前傾托輥時，這時的輸送機總體長度會有一個變化，但可以近似取為1320.8 mm； 為托輥前傾角度； 為可以取導料槽欄板的長度為4； 為導料槽和兩欄板之間所具有的寬度，取0.73； 為運輸物料和導料欄板間產(chǎn)生的摩擦系數(shù)，近似取得0.6； 為體積輸送能力。 3.4.3 附加特種阻力 附加特種阻力通常由兩部分阻力所構(gòu)成：輸送帶清掃器摩擦阻力、犁式卸料起摩擦阻力，這兩個力。所以： (3-10) (3-11) (3-12) 我們可以根據(jù)DTⅡ(A)型帶式輸送機的設(shè)計手冊[2]查出，A=0.012m2，p取10×104N/m2，μ3取0.7 所以： 式中：=5個清掃器,它包括1個頭部清掃器和2個空段清掃器（1個空段清掃器基本等于2個頭部清掃器）； A為一個清掃器在與輸送帶的接觸時的面積； 為一個清掃器和輸送帶之間的壓力大??； 為清掃器和輸送帶之間的摩擦系數(shù)； 為刮板系數(shù) ； 3.4.4 傾斜阻力 （3-13） 式中：H為輸送機裝料點與卸料點之間的高度差； 3.4.5 圓周驅(qū)動力 （3-14） 所以： =（1.06×101282.39+8776.900+4200+56653.016）N = 176989.2494N 式中：C為跟輸送機相關(guān)的系數(shù)，取得1.6 由DTⅡ(A)型帶式輸送機的設(shè)計手冊[2]可以查出的。 3.4.6 傳動功率計算 傳動滾筒軸功率為 （3-15） 電動機功率為 (3-16） 式中：為傳動時的效率，； 為機械式聯(lián)軸器效率，0.98； 為減速器的傳動效率的算法可根據(jù)每級齒輪傳動效率等于0.98來 計算，如果是三級減速器取=0.94； 為電壓降系數(shù)，取0.95； 為多個電機驅(qū)動時的不平衡系數(shù)，?。? 我們可以根據(jù)計算出來的值然后去查DTⅡ(A)型帶式輸送機的設(shè)計手冊[2]電動機型譜，得：選電動機的型號為AEEF系列，N=400kW，V=10kV。 3.5 張力計算 3.5.1 輸送帶不打滑條件校核 一般情況下圓周驅(qū)動力是通過摩擦傳遞到輸送帶上來的。 為使保證輸送帶在工作的時候不產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，通常需要在回程帶上保持著最小的張力，其中取1.7，則 ： （3-17） （3-18） 圖3-2 作用在輸送帶上的張力示意圖 根據(jù)給定條件：取μ=0.40，α=400°，查DTⅡ(A)型帶式輸送機設(shè)計手冊[2]，所以 =19627.9289N 式中：為帶式輸送機在滿載物料的情況下啟動時或制動時呈現(xiàn)的最大的圓周驅(qū)動力，啟動系數(shù) 取得1.4； 為傳動滾筒和輸送帶之間產(chǎn)生的摩擦系數(shù)，可從DTⅡ(A)型帶式輸送機的設(shè)計手冊[2]中查得； 為在整個傳動滾筒上，輸送帶的圍包角，rad； 為歐拉系數(shù)； 3.5.2 輸送帶下垂校核 為了保證輸送帶在兩組托輥之間的下垂度得到很好的限制，此時，F(xiàn)min作為作用在輸送帶上的任意一點的最小張力，可以用以下式子計算，可以得出： 承載分支最小張力 （3-19） 回程分支最小張力 （3-20） 3.5.3 特性點張力計算 保證輸送帶在每個改向滾筒的合張力，我們可以按照逐點張力法根據(jù)不打滑的條件下來校核傳動滾筒奔離點最小的張力等于19627.9289N。 令，能夠滿足空載情況下邊垂度的條件 取 ,取 3.5.4 確定傳動滾動合張力（功率配比） 功率配比1：1時: 第一滾筒合張力 第二滾筒合張力 功率配比2:1時: 第一滾筒合張力 第二滾筒合張力 F2=S24+S1=73820.0445+44113.7892=117933.8337N 功率配比1:2時: , 第一滾筒合張力 第二滾筒合張力 綜合以上三種情況： 第一滾筒合張力 第二滾筒合張力 按照三種不同驅(qū)動工況計算出的各個特性點張力，如下表3-1所示； 由表3-1初選傳動滾筒，各滾筒匹配值及軸承內(nèi)徑1000-220，800-200，630- 160，500-140；由查DTⅡ(A)型帶式輸送機的設(shè)計手冊[2] 可得： 表3-1 各個特性點張力 不打滑計算 1:1雙傳動 2:1雙傳動 1:2雙傳動 S1(N) 19628 22280 44114 29706 S2(N) 21308 23959.6915 45793.7892 31386.2553 S3(N) 21734 24438.8853 46709.6650 32013.9804 S4(N) 23924 25710.6064 48269.8381 33574.1535 S5(N) 23993 26481.9246 49717.9332 34581.3781 S6(N) 23993 26481.9246 49717.9332 34581.3781 S7(N) 24953 27541.2016 51706.6505 35964.6332 S8(N) 24953 27541.2016 51706.6505 35964.6332 S9(N) 25701 28867.4376 53257.8500 37043.5722 S14(N) 42763 43285.3114 70319.81707 54105.5392 S15(N) 43619 44151.0176 71726.2134 55187.6500 S16(N) 43619 44151.0176 71726.2134 55187.6500 S17(N) 45363 45917.0583 74595.2619 57395.1560 S18(N) 91193.2931 S22(N) 13247 132792.2622 161478.4507 144278.3448 S23(N) 91207.5519 S23(N) 110730 73820 147640 （3-21） 式中：D為滾筒直徑，取D=1000mm，則應(yīng)選120100.6 。 3.5.5 確定驅(qū)動裝置 傳動滾筒的直徑選為1000，可得出輸送機的代號為：120100，帶速3.15m/s，電機功率400kW。查DTⅡ(A)型帶式輸送機的設(shè)計手冊[2]，得： 高速軸耦合器： 制動器規(guī)格型號：YWZ5-400/121 減速器型號：ZSY 500-40 耦合器/聯(lián)軸器護罩： 驅(qū)動裝置代號：Q474-5ZZ，總質(zhì)量6079 kg 驅(qū)動裝置架圖號:JQ473Z-Z 根據(jù)減速器及傳動滾筒的型號，由查DTⅡ(A)型帶式輸送機的設(shè)計手冊[2] 得：低速軸聯(lián)軸器 :ZL15 3.5.6 拉緊裝置計算 最大拉緊力出現(xiàn)于2:1雙傳動時，拉緊力 查DTⅡ(A)型帶式輸送機的設(shè)計手冊[2]得：選用箱式垂直重錘拉近裝置改向滾筒，型號120B307；圖號120D3073C；拉緊裝置質(zhì)量。 查DTⅡ(A)型帶式輸送機的設(shè)計手冊[2]得：改向滾筒質(zhì)量，轉(zhuǎn)動慣量J=99.5，重錘質(zhì)量G=8623.5kg，重錘塊數(shù) 拉緊行程的計算 （3-22） 式中：lφ為拉緊裝置總行程； 為輸送帶在延伸變化的時候的工作行程，為：，輸送帶的延伸率的系數(shù)，，輸送帶的總機長為I=1500m 為安裝行程 3.5.7 輸送帶的選擇計算 初選輸送帶為st2000 輸送帶最大張力為: 鋼芯帶按照要求的縱向的拉伸強度 由公式 (3-23) 式中：為靜安全系數(shù)，一般情況下取7～9 得：，查DTⅡ(A)型帶式輸送機的設(shè)計手冊[2]，則選用st2000滿足要求。 鋼絲繩的縱向拉伸強度為2000N/mm，鋼絲繩的最大的直徑為6.0mm,鋼絲繩之間的間距12mm,帶厚為20mm，上覆蓋膠和下覆蓋膠的厚度分別為8mm和6mm,輸送帶的帶寬長度為1200 mm，鋼絲繩的根數(shù)等于94根。 鋼繩芯帶的單位質(zhì)量由公式得出： 與初始計算使用值相差較大，需要代入進行修改計算，得出正確的尺寸。輸送帶的訂貨的總長度為, （3-24） 式中:由幾何尺寸決定的輸送帶的周長； N為接頭數(shù)； 為接頭長度； 估算: 整體部分帶芯鋼繩芯輸送帶的訂貨總平方米數(shù)為 輸送帶總質(zhì)量 3.5.8 啟動制動驗算 啟制動過程，需克服系統(tǒng)的慣性，我們必須考慮動載荷這個因素，并同時保證進行啟制動時，能夠在最不利條件下的進行加速度或減速帶都能能保證物料與輸送帶間不打滑，則： （3-25) 式中：為啟動加速度，控制在0.1203 m/s2； 為制動加速度，控制在0.1203 m/s2； 啟動時，啟動圓周力： （3-26） （3-27） （3-28) =54754.2604kg （3-29） 式中：為穩(wěn)定運行工況圓周驅(qū)動力，； n 為驅(qū)動單元數(shù)； 為驅(qū)動單元第i個旋轉(zhuǎn)部件至傳動滾筒的傳動比； r 為傳動滾筒半徑，； 為第i個滾筒的轉(zhuǎn)動慣量，； 為i個滾筒的滾筒半徑，； 啟動的時候，傳動滾筒上所呈現(xiàn)的最大圓周力等于公式：；，取1.5，； 啟動時間 自由停車制動： 自由停車制動圓周力為0，摩擦阻力 加速度；自由停車時間 采用制動器制動：此時圓周力； 式中： I 為制動器至傳動滾筒的傳動比； 為制動器的制動力矩； r 為傳動滾筒半徑； 查DTⅡ(A)型帶式輸送機設(shè)計手冊[2]得，制動器，制動轉(zhuǎn)矩為1000—2000， 質(zhì)量為93.8kg,傳動比i=25，滾筒半徑r=0.5m。 N 加速度 制動時間 3.5.9 逆止力的計算 傳動滾筒上需要的逆止力 （3-30） 為出于安全上的考慮，對阻止逆轉(zhuǎn)的力乘了0.8的系數(shù)，作用于傳動滾筒上的逆 止力矩為： （3-31） 式中：D為傳動滾筒直徑，mm； （3-32） 式中：i 為從傳動滾筒軸到減速器安裝逆止器軸的速比； 為從傳動滾筒軸到減速器安裝逆止器軸的傳動效率； 3.5.10 凸凹弧段尺寸 1凸弧段 （1）凸弧段最小曲率半徑 （3-33） 取 式中：：輸送帶帶寬，； ：托輥槽角，（°）。 （2）凸弧段弧長 2凹弧段 輸送機凹弧段的曲率半徑，應(yīng)該保證輸送機空載啟動時，輸送帶不能從托輥上跳起，凹弧段最小曲率半徑， （3-34） 取 式中：：凹弧段起點處輸送帶張力，； ：輸送帶線載荷，。 3.6 滾筒型號 表3-2 滾筒型號 滾筒 直徑（mm） 合張力（kN） 圖號 轉(zhuǎn)動慣量（） 質(zhì)量（kg） 主傳動滾筒 1000 262.212 120A608Y 283 3311 副傳動滾筒 1000 177.346 120A608Y 283 3311 90°改向滾筒 630 65.413 12B306 42.5 1090 90°改向滾筒 630 69.295 12B306 48.5 1090 180°改向滾筒 800 101.425 12B307 99.5 1507 90°改向滾筒 630 73.124 12B306 42.5 1090 45°增面滾筒 500 54.370 12B305 21 925 尾部180° 1000 146.321 12B307 99.5 1507 3.7 制動裝置的選擇 3.7.1 逆止器 在輸送機向上運輸?shù)那闆r下，當進入停車的狀態(tài)時，需要防止輸送帶發(fā)生反向倒退，此時它產(chǎn)生的制動我們通常稱做逆止。假設(shè)此時輸送機呈現(xiàn)的坡度較大且向上運輸有載時，因為停電、驅(qū)動設(shè)備產(chǎn)生不良狀況而出現(xiàn)輸送帶停止向上運行的狀況時，這時輸送帶會有向后方倒轉(zhuǎn)的趨向。如果輸送帶發(fā)生倒轉(zhuǎn)，這時物料會在輸送機的底端出現(xiàn)堆積的情況，如果堆積太多的話甚至會破壞輸送帶的完整性，造成帶崩斷而發(fā)生安全事故。為了防止輸送帶向后方倒轉(zhuǎn)而出現(xiàn)意外，我們應(yīng)該采用逆止器這種設(shè)備。 除非在輸送機上裝有制動器可以不安裝逆止器，其他條件下為了保障安全必須設(shè)有逆止器。 3.7.2 制動器 在輸送機向下運輸?shù)那闆r下，當進入停車的狀態(tài)時，需要防止輸送帶發(fā)生正向前進，此時它被稱做制動。 為了確保帶式輸送機的正常運作，制動器需要滿足以下條件： 制動裝置要能夠消耗巨大的能量，因為大型輸送機在整個運行中，會出現(xiàn)從運行狀態(tài)進入到停車狀態(tài)的過程，此時產(chǎn)生巨大的機械能會由輸送機的運行阻力和制動裝置消耗。 制動裝置設(shè)置的合適與否特別重要。如果設(shè)置的不合適，會造成制動裝置出現(xiàn)損壞、磨損現(xiàn)象；在往下運輸物料的時候，也會因為制動裝置的制動力下降而達不到客觀的設(shè)計要求，最終會導致輸送帶的速度不斷加快，運行時失控進而發(fā)生“飛車”現(xiàn)象，嚴重時將會發(fā)生電動機轉(zhuǎn)自甩壞的意外事故。 調(diào)整制動器去彌補“跑合”過程。在跑合以后，使得制動器的制動表面處于完全接觸的狀態(tài)，這個時候就可以獲得設(shè)計時所需要的摩擦系數(shù)，這時，摩擦式制動器或者用來做逆止器的制動器進行局部調(diào)整來彌補這一過程。 一般情況下，輸送機在向上傾斜的時候所需要花費的制動時間可以通過制動器進行操控。如果有一臺重要的大型輸送機，它在發(fā)生機械故障的時候可能出現(xiàn)反轉(zhuǎn)和向后運行兩種情況，為了保險起見，需要電動制動和機械逆止器共同作為保障措施起作用。 在選型時，我們應(yīng)該時刻關(guān)心機械的運轉(zhuǎn)情況，然后計算制動器軸上的負載轉(zhuǎn)矩，并要有一定的安全儲備。應(yīng)該十分關(guān)注制動器所要求的任務(wù)，然后我們可以依據(jù)每個部分的執(zhí)行任務(wù)來進行選擇，還需要滿足的條件是制動器的選型必須保證有足夠的儲備來支撐制動器本身的制動轉(zhuǎn)矩，也就是說能夠保障所必需的安全系數(shù)，如果有的機構(gòu)它的安全性有比較高的要求，那么就需要安裝雙重制動器設(shè)備。在散熱方面，制動器應(yīng)該有較好的功能來使輸送機的溫度不至于很高，以免對操作人員、機械本身及周圍的環(huán)境造成危害。 本次設(shè)計制動器選用YWZ5-400/121。 3.8 托輥 3.8.1 托輥型式 槽型上托輥： 一臺輸送機使用最多的是35°槽型托輥和35°槽型前傾托輥。在選配上，這兩種托輥有全前傾、部分前傾托輥（在每含有5組上托輥中就要求設(shè)有一組前傾托輥）、無前傾（采用調(diào)心托輥）。 緩沖托輥： 它如果作用在受料段的那一部分，就可以減輕物料給輸送帶帶來的沖力。 調(diào)心托輥： 調(diào)心托輥的作用就是主動去把輸送帶在運行過程中可能呈現(xiàn)的過量跑偏的情況進行糾正，目的是確保輸送機可以正常運行。對于某些輸送機，如果它的安裝精度比較高，并且還裝有前傾托輥，這時可以不去設(shè)置調(diào)心托輥。輸送機需要設(shè)置調(diào)心托輥，通常是在每10組托輥中間設(shè)置1組調(diào)心托輥，這樣可以確保輸送機正常運轉(zhuǎn)。 3.8.2 托輥間距的確定 托輥間距的布置應(yīng)有這樣的原則膠帶在托輥間所產(chǎn)生的撓度盡可能小的原則。按照其原則，一般規(guī)定膠帶在托輥間的撓度數(shù)值通常不可以大于托輥間距的2.5％。在裝載物料的地方，應(yīng)該小一點，通常使用的間距為300～600mm，下托輥間距應(yīng)該大一些，可取2500～3000mm，或是上托輥間距的兩倍，上托輥之間必須選用緩沖托輥。凸弧段的輸送機中間架，當凸弧長度超過5m，輸送帶的下面那些分支應(yīng)該使用加密的托輥模式成弧。 在運行的過程中，帶式輸送機會發(fā)生膠帶跑偏的情況，也就是膠帶的運行中心線在工作的時候自動偏離輸送機上的縱向幾何中心線。為了避免膠帶發(fā)生跑偏現(xiàn)象，我的具體方法就是：輸送機的上分支可以采用前傾式槽形托輥，在此基礎(chǔ)上，可以在有載分支上每隔10組的槽形托輥中放置1組調(diào)心托輥，同樣地，下分支上每隔6~10組的平型托輥中放置1組調(diào)心托輥。 3.8.3 托輥載荷校核 承載分支托輥的校核 選用的上托輥為35°槽形托輥 靜載計算 （3-35） 式中：為承載分支托輥所產(chǎn)生的的靜載荷，單位為N； 為輥子載荷系數(shù)，由DTⅡ(A)型手冊[2]表4-13取為0.8； 為輸送帶速度，3.15 m/s； 為輸送機上每米長度的輸送帶質(zhì)量，kg/m,已知=40.8 kg/m； 為輸送能力，455.2489 kg/s； 所以 由DTⅡ(A)型帶式輸送機設(shè)計手冊[2]，選上托輥直徑為133 mm，上托輥長度取465 mm，把軸承型號定為6305/C4，故靜載滿足要求。 動載計算 （3-36） 因此承載分支可以滿足動載的要求。 式中：：承載分支托輥的動載荷，N； ：運行系數(shù)，查DTⅡ(A)型手冊[2]表4-14，取1.2； ：沖擊系數(shù)，查DTⅡ(A)型手冊[2]表4-15，取1.04； ：工況系數(shù)，查TⅡ(A)型手冊[2]表4-16，取1.00。 回程分支托輥的校核D 選用的為V型前傾下托輥: 靜載計算 （3-37） 由DTⅡ(A)型帶式輸送機設(shè)計手冊[2]，我們可以選擇下托輥的直徑為108mm,它的長度為1150mm,同時可以取軸承為6205/C4,那么它的承載能力為1230 N，已經(jīng)超過計算得到的值，因此滿足靜載的要求。 動載計算 （3-38） 因此回程托輥可以滿足動載的要求。  第4章 其他部件的選用 4.1機架與中間架 機架式支承滾筒及承受輸送帶張力的裝置。 機架有四種結(jié)構(gòu)，如圖4-1所示。它們能夠滿足帶寬范圍在500~1400mm、傾角在之間、圍包角在之間的多種形式的典型布置。同時能夠與漏斗配套使用。在本設(shè)計中運用了前三種，第一種用在了機頭部分，第二種用在了機架中間部分，第三種則用在了機尾部分。 圖4-1 機 架 滾筒直徑范圍：500~1000mm。 中間架用于安裝托輥。它的標準長度等于6000 mm，它的非標準長度等于3000~6000 mm和凸凹弧段中間架；支腿兩種類型，包括I型(無斜撐)和H型(有斜撐)。我們通常用螺栓把中間架和中間架支腿全部聯(lián)接起來，這樣有利于運輸和安裝能力。 中間架在螺栓聯(lián)接時可以起快速拆裝支架的作用，它由五部分組成，包括鋼管、下托輥、H型支架、以及掛鉤式槽形托輥，不是作為機器的固定部分，鋼管本身作為機身的一部分，可以拆卸，可以用彈性柱銷架把它裝設(shè)在H型支架的管座中。在鋼管上把柱銷固裝起來，在固裝之前如果把打入的地方進行適當?shù)剞D(zhuǎn)動鋼管，這樣就能很容易地把它從管座中抽出來或放進去。 中間架是輸送機架的一個組成部分，中間架的型式取決于輸送機架的選型種類。因為輸送機的類型不同所以機架的類型也隨之而不同。中間機架機身的結(jié)構(gòu)比較簡單，會更節(jié)省鋼材，在安裝與拆卸的時候容易操作，也有不易跑偏等特點。 圖4-2 中間架 4.2給料裝置 帶式輸送機在正常運行的過程中，裝載和轉(zhuǎn)載物料是非常重要、非常復雜的操作過程之一。給料裝置通過一系列的措施來減輕對輸送帶的磨損程度，如：當物料給到輸送帶上時，它的速度快慢以及方向應(yīng)該確保與輸送帶運轉(zhuǎn)時的帶速盡量保持一致，我們在給料時務(wù)必瞄準輸送帶的中心，確保物料可以平均分布在輸送帶上；在裝料的地方不要出現(xiàn)有物料的堆積和撒料的情況，應(yīng)該在給料裝置的里面匯成物流，不要出現(xiàn)在輸送帶上，等等。另外，裝料段攔板的布置及尺寸也有具體的要求，我們應(yīng)該按照它的要求來決定布置的格局和尺寸的大小，來確保物料能夠順利地被輸送。同時對運輸大塊的物料的輸送機的裝料點提供一些建議：如果輸送帶輸送機裝料點運輸?shù)氖谴髩K物料，輸送帶的動載荷會隨著裝料點相互碰撞物體質(zhì)量的減小而變小。當我們使用動托輥組的時候，可以借用增多托輥的數(shù)量或改變它的幾何形狀去縮減托輥組的折算質(zhì)量，并且降低給料的高度，輸送帶的動載荷也會變小。 4.3卸料裝置 帶式輸送機如果在末端進行卸料，它是不需要安裝專門的卸料裝置；但如果在中間部分進行卸料，就必須使用卸載擋板或者卸載小車。 卸載擋板可以分為兩種類型：平直擋板、V形擋板。雖然它的結(jié)構(gòu)非常簡單，但是對輸送帶的磨損程度會比較嚴重，與此同時還會加大帶條運行時的阻力，因此，它不適用于帶長的輸送機，更不能適用輸送塊度大、磨損性的物料。我們可以通過正確合理的選擇卸料擋板對帶條縱向軸線的傾角的大小來確保卸料擋板的順利運轉(zhuǎn)。 我們通常會在卸料滾筒或者卸料小車處添加一層罩蓋，這樣可以順利地引導物料流到卸載方向并且能夠減少粉塵到處飛揚。通過尋找物料和繞在滾筒上的輸送帶表面的分離點來確定物流拋出時的物流，最終可以根據(jù)物流來決定罩蓋的形狀。 1-車架2、3-導向滾筒4-導料漏斗 圖4-3 卸料小車 4.4清掃裝置 清掃裝置在輸送機的運轉(zhuǎn)過程中起著必不可少的作用。當輸送機運作時，會有一些顆粒以及少量粉料粘附在在輸送帶的表層，由于前期的卸料裝置不能把那些殘留顆粒和粉料卸干凈，如果輸送帶工作面上依附著殘留物，當它通過下托輥或者改向滾筒的時候，會因為物料的堆積導致其直徑變大，最終會造成托輥、輸送帶的嚴重磨損，以致輸送帶跑偏，影響輸送機的正常運作。另外，在輸送中，會有物料不間斷的掉落，這會污染工作環(huán)境。綜上來看，把粘附在輸送帶工作表面的物料清掃干凈非常重要，可以提高輸送帶的使用壽命以及確保輸送帶的正常有效運轉(zhuǎn)。 工作時一般用的清掃裝置彈簧稱作刮板清掃器，如圖4-4所示： 1-刮板2-彈簧 圖4－4 彈簧清掃器 彈簧清掃器為了可以把輸送帶進入無載分支前，通常會安裝在頭部滾筒的頭部滾筒的下方，先將大部分黏附物清掃掉。我們可以依據(jù)各種物料本身的粘調(diào)整彈簧壓力的大小，但必須確保彈簧的工作行程是性來20mm。 橡膠合金清掃器是一種新型清掃裝置，其結(jié)構(gòu)如圖4-5所示： 圖4-5 橡膠合金清掃器 3-清掃板4-金屬連板5-緩沖器 6-調(diào)整桿 7-調(diào)整螺栓8-支架 9-軸桿 這種清掃器的優(yōu)點是： 它的刮板和輸送帶之間的摩擦面積比較會小，對輸送帶本身的磨損力度會降低，從而提高了輸送帶的使用期限。 它的清掃板上有耐磨的且堅硬的合金，能夠長時間使用。 這種清掃器是由許多清掃板組裝而成的，假如輸送帶的工作表面部分黏附的顆粒沒能被清掃干凈時，這時，清掃板的跳動會不打擾剩余清掃板的工作。 橡膠清掃器包含兩種類型：H型、P型，能夠同時把它們裝在輸送機的不同地，這樣就可以形成一種復式清掃裝置，它的清掃力度強。 近幾年，人們在長距離運輸?shù)膸捷斔蜋C上使用了輸送帶的翻轉(zhuǎn)清掃法。它有兩次旋轉(zhuǎn)，輸送帶的無載分支會在離開頭部滾筒后進行第一次旋轉(zhuǎn)，當它還沒有快進行尾部滾筒時會再往回進行第二次旋轉(zhuǎn)，從而可以恢復原狀。使用輸送帶翻轉(zhuǎn)清掃法有許多好處，可以避免把托輥以及沿輸送機線路撤落的黏結(jié)物弄臟了，不太會對輸送帶和托輥的產(chǎn)生磨損現(xiàn)象，下托輥的使用期限會比以前提高了大約一倍左右，可以使輸送帶更順利地運行，因為它的阻力會變小，傳動功率也會降低。 由于本研究設(shè)計所需要的輸送機功率不是特別大，距離的要求也不是非常遠，因此應(yīng)該使用彈簧清掃裝置。 4.5頭部漏斗 頭部漏斗是一種可以導料并且能決定料流方向的設(shè)備，也可起防塵作用。 這種漏斗有兩種類型：普通型、調(diào)節(jié)擋板型(3型)。另外，普通型自身也能劃分成兩種類型：不帶襯板(1型)、帶襯板(2型)。 在訂貨的時候，切記要標明所需要的清掃器類型，如：重錘式或HP型刮板式等其他的類型，為了能夠清楚的明確漏斗上清掃器的安裝孔。 在采用這種漏斗的時候，作為一個設(shè)計者，應(yīng)該能夠依照輸送機之間的搭接高度來準確的設(shè)計漏斗與導料槽之間的聯(lián)接段。 4.6電氣及安全保護裝置 帶式輸送機在工作的時候最容易出現(xiàn)故障，為了能及時發(fā)現(xiàn)故障，并且進行檢測，要設(shè)置一些能報警的設(shè)備，安全裝置是必不可少的。在這樣的情況下，我們就能保證輸送機正常安全的運行并且生產(chǎn)，這樣就變得更加安全，同時可靠的加工生產(chǎn)零部件可以保證生產(chǎn)量，還能增加人身安全，并且還能防止機械部分的損壞。除此之外，還有集中控制，并且能提高自動化生產(chǎn)水平。 在對電氣和安全保護裝置的一些方面，如設(shè)計過程、制造步驟、運輸過程及使用說明等都有具體的要求，這些要求應(yīng)該符合相關(guān)的國家標準或者專業(yè)標準所明確要求的。 我們也得注意對電氣設(shè)備進行保護：主回路那部分要求有電壓設(shè)備以及電流儀表指示器，為了避免出現(xiàn)斷路、短路、過流(過載)、缺相、接地的突發(fā)狀況，也應(yīng)該提前做好預防準備。另外，對聲、光的報警指示，指示器設(shè)備應(yīng)該及時更新，為了確保它反應(yīng)時的靈敏性、可靠性。 在對輸送機進行安全保護和監(jiān)測時，我們應(yīng)該根據(jù)輸送機的輸送工藝要求和系統(tǒng)或者單機的工況來做決定。  總 結(jié) 本設(shè)計的內(nèi)容包括：帶式輸送機的概述；通用帶式輸送機的總體設(shè)計計算及選型，這部分內(nèi)容設(shè)計以經(jīng)典的基本理論和設(shè)計方法為基礎(chǔ)，使我掌握了設(shè)計帶式輸送機的過程。其中，我將自己在計算和選型過程中難于理解的部分，通過自己查閱的資料和老師的講解之后，提出了部分的解釋說明，完善了設(shè)計過程；帶式輸送機典型零部件的繪圖過程，不僅使我熟練了AutoCAD的操作應(yīng)用，而且讓我更加清楚帶式輸送機的零部件結(jié)構(gòu)造型及其裝配方式。 通過本次設(shè)計，使我了解了輸送機設(shè)計的一般過程，熟悉了CAD，我的知識領(lǐng)域得到進一步擴展，專業(yè)技能也得到進一步提高，同時增強了分析和解決工程實際的綜合能力。