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河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院
本科畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查表
指導(dǎo)教師： 呂 鯤 職稱： 教 授
所在系部（單位）：機(jī)械與動力工程學(xué)院 教研室（研究室）：
題 目
礦用帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計
學(xué)生姓名
王明凱
專業(yè)班級
08機(jī)設(shè)2班
學(xué)號
0828070082
一、選題質(zhì)量
選題質(zhì)量：（主要從以下四個方面填寫：1、選題是否符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，能否體現(xiàn)綜合訓(xùn)練要求；2、題目難易程度；3、題目工作量；4、題目與生產(chǎn)、科研、經(jīng)濟(jì)、社會、文化及實驗室建設(shè)等實際的結(jié)合程度）
本設(shè)計為礦用皮帶輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，所選的題目與書本學(xué)習(xí)知識聯(lián)系緊密,比較貼近生產(chǎn)實際情況，比較具有代表性，具有非常大的發(fā)揮空間和巧活多樣的設(shè)計思路，對于本科機(jī)設(shè)專業(yè)的學(xué)生來說，題目難度相對適中，課題對學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)要求較高，并且該題目由該同學(xué)單獨完成，經(jīng)由嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)計算，具有較高的工作量，選題比較符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。而且需要同學(xué)認(rèn)真查閱資料，扎實學(xué)好專業(yè)知識，與任課老師，相關(guān)的技術(shù)人員溝通，認(rèn)真完成畢業(yè)論文，選題完全符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)， 對即將畢業(yè)的學(xué)生的再學(xué)習(xí)有較好的指引作用，綜合訓(xùn)練的要求也得到充分的體現(xiàn)。
二、開題報告完成情況
開題報告已經(jīng)完成。
經(jīng)查閱大量相關(guān)皮帶輸送機(jī)資料和文獻(xiàn)，并到網(wǎng)上看有關(guān)礦用皮帶輸送機(jī)的視頻，經(jīng)過指導(dǎo)老師的審查和指導(dǎo)下，已經(jīng)對礦用皮帶輸送機(jī)的設(shè)計方案及具體結(jié)構(gòu)有了初步的認(rèn)識，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了計算設(shè)計過程，正在進(jìn)行設(shè)計內(nèi)容、方法和步驟的具體確定工作，我將在以后工作中繼續(xù)努力，認(rèn)真完成本次畢業(yè)設(shè)計。，
三、階段性成果
1、完成了開題報告；
2、通過大量文獻(xiàn)資料的閱讀和老師的精心指導(dǎo)，有了清晰的設(shè)計目標(biāo)，并針對性的收集了大量的資料和圖冊，為設(shè)計的順利完成打下了堅實的基礎(chǔ)；
3、基本完成了皮帶輸送機(jī)的方案選擇和及部件的選型；
4、英文翻譯工作也已經(jīng)基本完成，現(xiàn)在正對一些結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行校核。
四、存在主要問題
目前存在的主要問題：
1、論文初稿的內(nèi)容還不豐富，思考問題還不夠全面，對材料缺少認(rèn)真度量。
2、對計算過程中可能出現(xiàn)的問題、原因分析及解決的方案有待進(jìn)一步完善；
3、現(xiàn)階段所進(jìn)行的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體問題還有待解決；
4、由于將來工作的需要正在學(xué)習(xí)用UG進(jìn)行作圖，進(jìn)度較慢。
五、指導(dǎo)教師對學(xué)生在畢業(yè)實習(xí)中，勞動、學(xué)習(xí)紀(jì)律及畢業(yè)設(shè)計（論文）進(jìn)展等方面的評語
指導(dǎo)教師： （簽名）
年 月 日
河 南 理 工 大 學(xué)
萬 方 科 技 學(xué) 院
本科畢業(yè)設(shè)計開題報告
題 目 帶式礦用輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計
專業(yè)班級
學(xué)生姓名
學(xué) 號
指 導(dǎo) 教 師
河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院
本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
題目名稱
帶式礦用輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計
學(xué)生姓名
學(xué)號
一，選題的目的和意義：
帶式礦用輸送機(jī)是煤礦最理想的高效連續(xù)運輸設(shè)備，與其他運輸設(shè)備（如機(jī)車類）相比，具有輸送距離長、運量大、連續(xù)輸送等優(yōu)點，而且運行可靠，易于實現(xiàn)自動化和集中化控制，尤其對高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機(jī)已成為煤炭開采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。
作為整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的重要設(shè)備之一，其具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢：首先是它運行可靠，其次帶式輸送機(jī)動力消耗低，最后還可以根據(jù)工藝流程的要求，帶式輸送機(jī)能非常靈活地從一點或多點受料．也可以向多點或幾個區(qū)段卸料。當(dāng)同時在幾個點向輸送帶上加料（如選煤廠煤倉下的輸送機(jī)）或沿帶式輸送機(jī)長度方向上的任一點通過均勻給料設(shè)備向輸送帶給料時，帶式輸送機(jī)就成為一條主要輸送干線。帶式輸送機(jī)可以在貯煤場料堆下面的巷道里取料，需要時，還能把各堆不同的物料進(jìn)行混合。物料可簡單地從輸送機(jī)頭部卸出，也可通過犁式卸料器或移動卸料車在輸送帶長度方向的任一點卸料。
大四的第一個學(xué)期，我首次接受了有關(guān)煤礦機(jī)械的專業(yè)課程，在了解到帶式輸送機(jī)的重要作用時，通過半個學(xué)期對帶式輸送機(jī)的認(rèn)真學(xué)習(xí)，對帶式輸送機(jī)的分類、基本結(jié)構(gòu)和用途有了一定了解。
這次畢業(yè)設(shè)計給我一個獨立解決問題的很好機(jī)會，也為進(jìn)入工廠工作起了過渡作用。我選擇帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計作為這次重要設(shè)計的題目，也是出于自己的興趣和鞏固自己學(xué)習(xí)過的知識，并能有所提高
二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡述：
八十年代末以來，我國的煤礦用帶式輸送機(jī)也有了很大的發(fā)展，對其關(guān)鍵研究和新產(chǎn)品開發(fā)都取得了可喜的成果。輸送機(jī)產(chǎn)品系列不斷增多，從定型的SDJ、SSJ、STJ、DT等系列發(fā)展到多功能。適應(yīng)特種用途的各種帶式輸送機(jī)系列，如國家“七五”攻關(guān)項目——大傾角帶式輸送機(jī)成套設(shè)備、“九五”攻關(guān)項目——高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)等填補(bǔ)了國內(nèi)空白，開發(fā)了大傾角、長距離輸送原煤的新型帶式輸送機(jī)系列產(chǎn)品，并對帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，應(yīng)用動態(tài)分析技術(shù)和中間驅(qū)動與智能化控制等技術(shù)，研制成功了多種軟件啟動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置。但與國外相比，其機(jī)型一般都偏小，特別是帶速通常均不超過4m/s,對高帶速輸送機(jī)及其動態(tài)設(shè)計與計算機(jī)監(jiān)控等關(guān)鍵技術(shù)問題缺乏實踐經(jīng)驗，由于帶速普遍較低，許多設(shè)計單位仍沿用以往的靜態(tài)設(shè)計法，用加大輸送帶安全系數(shù)的方法來提高設(shè)計的可靠性，其結(jié)果不僅增大了設(shè)計成本，而且降低了設(shè)備運行的可靠性。此外，我國輸送機(jī)制造企業(yè)追求小而全模式，未能像國外一樣形成大模式的元部件專業(yè)生產(chǎn)廠或加工中心，致使元部件設(shè)計與制造水平得不到有效地提高
三、畢業(yè)設(shè)計（論文）所采用的研究方法和手段：
1．在圖書館借閱相關(guān)書籍
2．在學(xué)校數(shù)據(jù)庫查找相關(guān)資料
3．通過老師的指導(dǎo)
4．通過瀏覽因特網(wǎng)上的相關(guān)資料
5．對相關(guān)資料和數(shù)據(jù)進(jìn)行理論計算和分析
6. 設(shè)計參考有關(guān)設(shè)計樣板，完善設(shè)計方法，進(jìn)一步完善設(shè)計結(jié)果
7 通過與同學(xué)探討得出有關(guān)結(jié)論
8 自己總結(jié)資料得出結(jié)論
四、主要參考文獻(xiàn)與資料獲得情況
[1] 劉建芳 PLC控制變頻器調(diào)速系統(tǒng) 期刊論文 2003年9月
[2] 李炳文，王啟廣 礦山機(jī)械[M] 徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2007
[3] 黎佩琨 礦井運輸及提升[M] 中國礦業(yè)學(xué)院出版社1983
[4] 毛君 煤礦固定機(jī)械及運輸設(shè)備[M] 北京：煤炭工業(yè)出版社 2006
[5] 王國法 高效綜合機(jī)械化采煤成套裝備技術(shù)[M] 徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社 2008
[6] 宋偉剛 通用帶式輸送機(jī)設(shè)計[M] 北京：煤炭工業(yè)出版社 2004
[7]姜漢軍 礦井輔助運輸設(shè)備[M] 徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社 2008
[8]閆涵萍，韓延國 礦用變頻調(diào)速技術(shù)的研究與應(yīng)用 [期刊論文]西]西山科技2002年6月
五、畢業(yè)設(shè)計（論文）進(jìn)度安排（按周說明）：
1. 第1-2周 進(jìn)行實習(xí)畢業(yè)兩周。收集、整理相關(guān)資料，完成畢業(yè)實習(xí)報告（20頁以上）
2．第3-15周 進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計。完成開題報告、中期檢查報告、畢業(yè)設(shè)計圖紙繪制折合0號圖紙三張，完成畢業(yè)設(shè)計說明書，打印、裝訂，論文審核、修改。
3．第16周 準(zhǔn)備答辯，進(jìn)行畢業(yè)答辯。修改、完善、整理、上交有關(guān)專業(yè)設(shè)計資料
六、指導(dǎo)教師審批意見（對選題的可行性、研究方法、進(jìn)度安排作出評價，對是否開題作出決定）
指導(dǎo)教師： （簽名）
年 月 日
河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文
摘 要
本次畢業(yè)設(shè)計是關(guān)于礦用帶式輸送機(jī)的設(shè)計。目前，皮帶輸送機(jī)正朝著長距離，高速度，低摩擦的方向發(fā)展，近年來出現(xiàn)的氣墊式皮帶輸送機(jī)就是其中的一個。在膠帶輸送機(jī)的設(shè)計、制造以及應(yīng)用方面,目前我國與國外先進(jìn)水平相比仍有較大差距,國內(nèi)在設(shè)計制造帶式輸送機(jī)過程中存在著很多不足。
普通型帶式輸送機(jī)由六個主要部件組成：輸送帶、托輥及中間架、滾筒拉緊裝置、制動裝置、清掃裝置和卸料裝置。在設(shè)計過程中首先對皮帶輸送機(jī)作了簡單的概述，接著分析了帶式輸送機(jī)的選型原則和計算方法，緊接著根據(jù)這些設(shè)計準(zhǔn)則和計算方法，按給定的參數(shù)要求進(jìn)行選型設(shè)計，然后是校核，最后簡單地說明了輸送機(jī)故障分析和結(jié)構(gòu)改進(jìn)，并對皮帶輸送機(jī)工作過程中易出現(xiàn)的問題提出了簡單的解決方案，并對一些結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡單的改進(jìn)。
關(guān)鍵字：皮帶 輸送機(jī) 選型設(shè)計 主要部件
Abstract
The design is a graduation project about the belt conveyor used in coal mine. 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.
The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Conveyor belt、Roller and a middle frame、Drum tensioning device、Brake rigging、The cleaning device and the unloading device. In the design process, At first, it is introduction about the belt conveyor. Next, it is the principles about choose component parts of belt conveyor, Then according to the design criteria and calculation method, according to the given parameters selection of design, then check it. At last, it is explanation about conveyor fault analysis and structure improvement And the working process of the belt conveyor occur during the question put forward a simple solution, and some structure simple improvement.
Key words: belt; conveyor; Lectotype Design; main parts
- 57 -
目 錄
前 言 - 1 -
1 帶式輸送機(jī)概述 - 2 -
1.1 帶式輸送機(jī)的應(yīng)用 - 2 -
1.2 帶式輸送機(jī)的分類 - 2 -
1.3 帶式輸送機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r - 3 -
1.4 帶式輸送機(jī)的工作原理 - 4 -
1.5 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式 - 5 -
2 帶式輸送機(jī)的設(shè)計計算 - 6 -
2.1 已知的原始數(shù)據(jù)和工作條件 - 6 -
2.2 計算步驟 - 7 -
2.2.1 帶寬的計算 - 7 -
2.2.2 輸送帶張力計算 - 9 -
2.2.3 輸送帶下垂度校核 - 12 -
2.2.4 膠帶核算 - 12 -
2.2.5功率的計算 - 12 -
2.2.6 車式拉緊裝置重錘重量計算 - 13 -
3 驅(qū)動裝置的選用與設(shè)計 - 16 -
3.1 電動機(jī)的選擇 - 16 -
3.2 減速器的選用 - 17 -
3.2.1 傳動裝置的運動和動力參數(shù) - 17 -
3.2.2 齒輪的設(shè)計 - 20 -
3.2.3軸的計算 - 24 -
3.3 聯(lián)軸器的選用 - 27 -
3.4 液力偶合器的選用 - 29 -
4 帶式輸送機(jī)部件的選用 - 30 -
4.1 輸送帶 - 30 -
4.1.1 輸送帶的作用和分類 - 30 -
4.1.2 輸送帶的連接方式 - 30 -
4.1.3 輸送帶的選擇 - 30 -
4.2 傳動滾筒 - 31 -
4.2.1 傳動滾筒的作用和分類 - 31 -
4.2.2 傳動滾筒的選型及設(shè)計 - 31 -
4.3 托輥 - 32 -
4.3.1 托輥的選型 - 32 -
4.3.2 托輥的校核 - 34 -
4.4 制動裝置 - 37 -
4.4.1 制動裝置的作用和種類 - 37 -
4.4.2 制動裝置的選型 - 37 -
4.5 改向裝置 - 38 -
4.6 拉緊裝置 - 38 -
4.6.1 拉緊裝置的作用 - 38 -
4.6.2 拉緊裝置的種類和特點 - 39 -
4.6.3 拉緊裝置在使用過程中應(yīng)滿足的要求 - 41 -
4.6.4 拉緊裝置在布置時應(yīng)遵循的原則 - 41 -
5 其他部件的選擇 - 43 -
5.1 機(jī)架與中間架 - 43 -
5.2 卸料裝置 - 44 -
5.3 清掃裝置 - 45 -
5.4 頭部漏斗 - 46 -
5.5 電氣及安全保護(hù)裝置 - 47 -
6 故障分析和結(jié)構(gòu)改進(jìn) - 48 -
6.1 皮帶的跑偏 - 48 -
6.2 托輥的失效 - 49 -
6.3 對托輥的改進(jìn) - 50 -
6.4 對傳動滾筒，改向滾筒的改進(jìn) - 52 -
結(jié) 論 - 54 -
致 謝 - 55 -
參考文獻(xiàn) - 56 -
前 言
帶式輸送機(jī)是煤礦最理想的高效連續(xù)運輸設(shè)備，與其他運輸設(shè)備（如機(jī)車類）相比，不僅具有長距離、大運量、連續(xù)輸送等優(yōu)點，而且運行可靠，易于實現(xiàn)自動化、集中化控制，特別是對高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機(jī)已成為煤炭高效開采機(jī)電一體化技術(shù)與設(shè)備的關(guān)鍵設(shè)備。隨著我國高產(chǎn)高效礦井的出現(xiàn)，原有的帶式輸送機(jī)無論是主參數(shù)還是運行功能都已不能滿足高產(chǎn)高效的要求，必須向長距離、高帶速、大運量、大功率的大型化方向發(fā)展。目前國外帶式輸送機(jī)的主參數(shù)已達(dá)到運距L=30.4km，運量Q=37500t／h，帶速v=6～15m／s，帶寬B=4m，比國內(nèi)要大的多，運行性能尤其是工作可靠性更要好的多。
選擇帶式輸送機(jī)這種通用機(jī)械的設(shè)計作為畢業(yè)設(shè)計的選題，能培養(yǎng)我們獨立解決工程實際問題的能力，通過這次畢業(yè)設(shè)計是對所學(xué)基本理論和專業(yè)知識的一次綜合運用，也使我們的設(shè)計、計算和繪圖能力都得到了全面的訓(xùn)練。
設(shè)計解決的問題：
熟悉帶式輸送機(jī)的各部分的功能與作用，先進(jìn)行整機(jī)設(shè)計，再對主要部件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計和選型，并解決在實際使用中容易出現(xiàn)的問題，最后大膽地進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計。
1 帶式輸送機(jī)概述
1.1 帶式輸送機(jī)的應(yīng)用
在礦山的井下巷道、礦井地面運輸系統(tǒng)、露天采礦場及選礦廠中，廣泛應(yīng)用帶式輸送機(jī)，他用于水平運輸或傾斜運輸。帶式輸送機(jī)是連續(xù)運輸機(jī)的一種，連續(xù)運輸機(jī)是固定式或運移式起重運輸機(jī)中主要類型之一，其運輸特點是形成裝載點到裝載點之間的連續(xù)物料流，靠連續(xù)物料流的整體運動來完成物流從裝載點到卸載點的輸送。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等各企業(yè)中，連續(xù)運輸機(jī)是生產(chǎn)過程中組成有節(jié)奏的流水作業(yè)運輸線不可缺少的組成部分。
連續(xù)運輸機(jī)可分為：
（1）具有撓性牽引物件的輸送機(jī)，如帶式輸送機(jī)，板式輸送機(jī)，刮板輸送機(jī)，斗式輸送機(jī)、自動扶梯及架空索道等；
（2）不具有撓性牽引物件的輸送機(jī)，如螺旋輸送機(jī)、振動輸送機(jī)等；
（3）管道輸送機(jī)(流體輸送)，如氣力輸送裝置和液力輸送管道。
其中帶輸送機(jī)是連續(xù)運輸機(jī)中是使用最廣泛的，帶式輸送機(jī)運行可靠，輸送量大，輸送距離長，維護(hù)簡便，適應(yīng)于冶金煤炭，機(jī)械電力，輕工，建材，糧食等各個部門。
1.2 帶式輸送機(jī)的分類
帶式輸送機(jī)分類方法有多種，按運輸物料的輸送帶結(jié)構(gòu)可分成兩類，一類是普通型帶式輸送機(jī)，這類帶式輸送機(jī)在輸送帶運輸物料的過程中，上帶呈槽形，下帶呈平形，輸送帶有托輥托起，輸送帶外表幾何形狀均為平面；另外一類是特種結(jié)構(gòu)的帶式輸送機(jī)，各有各的輸送特點。其簡介如下：
1.3 帶式輸送機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r
目前帶式輸送機(jī)已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)經(jīng)濟(jì)各個部門，近年來在露天礦和地下礦的聯(lián)合運輸系統(tǒng)中帶式輸送機(jī)又成為重要的組成部分。主要有：鋼繩芯帶式輸送機(jī)、鋼繩牽引膠帶輸送機(jī)和排棄場的連續(xù)輸送設(shè)施等。
這些輸送機(jī)的特點是輸送能力大(可達(dá)30000t/h)，適用范圍廣(可運送礦石，煤炭，巖石和各種粉狀物料，特定條件下也可以運人)，安全可靠，自動化程度高，設(shè)備維護(hù)檢修容易，爬坡能力大(可達(dá)16°)，經(jīng)營費用低，由于縮短運輸距離可節(jié)省基建投資。
目前，帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢是：大運輸能力、大帶寬、大傾角、增加單機(jī)長度和水平轉(zhuǎn)彎，合理使用膠帶張力，降低物料輸送能耗，清理膠帶的最佳方法等。
1.4 帶式輸送機(jī)的工作原理
帶式輸送機(jī)又稱膠帶運輸機(jī),其主要部件是輸送帶,亦稱為膠帶,輸送帶兼作牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)。它主要包括以下幾個部分:輸送帶(通常稱為膠帶)、托輥及中間架、滾筒拉緊裝置、制動裝置、清掃裝置和卸料裝置等。其組成如圖1-1所示：
圖1-1 帶式輸送機(jī)簡圖
（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(jī)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）
工作原理：輸送帶1繞經(jīng)傳動滾筒2和機(jī)尾換向滾筒3形成一個無極的環(huán)形帶。輸送帶的上、下兩部分都支承在托輥上。拉緊裝置5給輸送帶以正常運轉(zhuǎn)所需要的拉緊力。工作時，傳動滾筒通過它和輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶運行。物料從裝載點裝到輸送帶上，形成連續(xù)運動的物流,在卸載點卸載。一般物料是裝載到上帶(承載段)的上面，在機(jī)頭滾筒(在此,即是傳動滾筒)卸載，利用專門的卸載裝置也可在中間卸載。
1.5 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式
帶式輸送機(jī)主要由以下部件組成：頭架、驅(qū)動裝置、傳動滾筒、尾架、托輥、中間架、尾部改向裝置、卸載裝置、清掃裝置、安全保護(hù)裝置等。
常見典型的布置方式如下表1-1所示：
表1-1 常見的典型布置形式
2 帶式輸送機(jī)的設(shè)計計算
2.1 已知的原始數(shù)據(jù)和工作條件
本次設(shè)計的帶式輸送機(jī)是水平運輸，先初步確定輸送機(jī)布置的形式，如圖2-1所示：
圖2-1 傳動系統(tǒng)圖
接著需要在已知的原始數(shù)據(jù)和工作條件下，對帶式輸送機(jī)的各個零部件進(jìn)行選型和計算。原始數(shù)據(jù)和工作條件如下：
（1）輸送物料：原煤（水分大）
（2）物料特性：①塊度：0～100mm
②散裝密度：0.94t/m3
③在輸送帶上堆積角：ρ=20°
④環(huán)境溫度：0～40°
（3）工作環(huán)境：井上
（4）輸送系統(tǒng)及相關(guān)尺寸：①運輸距離：250m；
②傾斜角：β=0°；
③輸送量：Q=800t/h；
④尾部給料，導(dǎo)料槽長3米,頭部有彈簧清掃器，尾部有空段清掃器。
2.2 計算步驟
2.2.1 帶寬的計算
按給定的工作條件，取原煤的堆積角為35o，，輸送機(jī)的工作傾角β=0o
帶式輸送機(jī)的最大運輸能力的計算公式為
Q=3.6Sνρ
式中：Q為輸送量（t/h）；ν為帶速（m/s）；ρ為物料堆積密度（kg/m3）；S為在運行的輸送帶上物料的最大堆積面積（m2）；K為輸送機(jī)的傾斜系數(shù)。
（1）帶速的選擇原則：
1、長距離、大運量、寬度大的輸送機(jī)可選擇較高帶速；
2、傾角越大、運距越短則帶速亦應(yīng)越小；
3、粒度大、磨琢性大、易粉碎和易起塵的物料宜選用較低帶速；
4、采用卸料車卸料時帶速不宜超過2.5m/s，采用犁式卸料器卸料時，帶速不宜超過2m/s；
5、輸送成件物品時，帶速不得超過1.25m/s；
6、手選用帶式輸送機(jī)帶速一般為0.3m/s;
7、帶速與帶寬、輸送能力、物料性質(zhì)、塊度和輸送機(jī)的線路傾角有關(guān).當(dāng)輸送機(jī)向上運輸時，傾角大，帶速應(yīng)低；下運時，帶速更應(yīng)低；水平運輸時，可選擇高帶速
在考慮到原煤的水分比較大，可選擇帶速為3.15m/s。
（2）已知輸送機(jī)的工作傾角β=0o；所以傾斜系數(shù)c可根據(jù)選用表2-1得c=1。
表2-1傾斜系數(shù)c選用表
傾角(°)
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
c
1.00
0.99
0.98
0.97
0.95
0.93
0.91
0.89
0.85
0.81
（3）輸送量=800t/h，=0.6噸/米3
查機(jī)械設(shè)計手冊可得k=470。
根據(jù)可得：
經(jīng)如上計算確定選用帶寬B=1000mm，680S型煤礦用阻燃輸送帶。
680S型煤礦用阻燃輸送帶的技術(shù)規(guī)格：縱向拉伸強(qiáng)度750N/mm；帶厚8.5mm；輸送帶質(zhì)量9.2Kg/m。
表2-2各種帶寬適用的最大塊度(mm)
帶 寬
500
650
800
1000
1200
1400
1600
最大塊度
100
150
200
300
350
350
350
查表2-2可知帶寬能滿足寬度需要。
2.2.2 輸送帶張力計算
輸送帶張力在整個長度上是變化的，影響因素很多，為保證輸送機(jī)的正常運行，輸送帶張力必須滿足以下兩個條件：（1）在任何負(fù)載情況下，作用在輸送帶上的張力應(yīng)使得全部傳動滾筒上的圓周力是通過摩擦傳遞到輸送帶上，而輸送帶與滾筒間應(yīng)保證不打滑；（2）作用在輸送帶上的張力應(yīng)足夠大，使輸送帶在兩組托輥間的垂度小于一定值。為了確定輸送帶作用于各改向滾筒的合張力，拉緊裝置拉緊力和凸凹弧起始點張力等特性點張力，需逐點計算張力，進(jìn)行各特性點張力計算。
圖2-2 張力分布點圖
假設(shè)輸送機(jī)的張力圖如圖2-4所示，則得各點張力關(guān)系如下：
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
彈簧清掃器阻力：公斤，代入（1）得：
在設(shè)計手冊中可查表2-3-20，改向滾筒阻力系數(shù)，代入（2）得：
空載段運行阻力：（7）
查表2-2-1，有Z=5～8.取Z=5；
查表2-2-2，取上下膠層厚（3+1.5）毫米；
查表2-2-5，得公斤/米，查表2-3-19，得公斤，下托輥間距米，所以，得：
公斤/米
查表2-3-8得,代入（7）得：
公斤
空段清掃器阻力：公斤，代入（3）得：
查表2-3-20，改向滾筒阻力系數(shù)，代入（4）得：
查表2-3-20，改向滾筒阻力系數(shù)，代入（5）得：
導(dǎo)料槽阻力：
公斤
物料加速阻力：
因為 公斤/米,所以 公斤
承載段運行阻力：
查表2-3-19得公斤；查表2-2-11得米，故：
公斤/米
查表2-3-8得，故：
公斤
代入（6）得：
（7）
根據(jù)式，這里采用光面?zhèn)鲃訚L筒，，
查表2-3-18得代入上式得：
（8）
聯(lián)立（7）（8），則：
所以公斤；公斤。
2.2.3 輸送帶下垂度校核
為了限制輸送帶在兩組托輥間的下垂度，作用在輸送帶上承載段的最小張力必須滿足：
而承載段最小張力：
公斤
由于，故滿足要求。
2.2.4 膠帶核算
求得膠帶最大張力為2887公斤，查表2-3-17，當(dāng)B=1000毫米，Z=5層時，膠帶的最大允許張力為3110公斤，大于2887公斤，所以能滿足最大張力要求。
2.2.5功率的計算
傳動滾筒軸功率為：
Kw
電動機(jī)功率為，其中，。
所以
應(yīng)選JO2—92—4電動機(jī)，額定功率為75Kw
2.2.6 車式拉緊裝置重錘重量計算
拉緊力：公斤
重錘重量：
公斤
負(fù)載起動時，電動機(jī)功率才能滿足起動功率要求。
（1）靜功率。
已知，，代入上式得
KW
（2）動功率
已知L=250米，，公斤/米。，查電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表，公斤/米2。按下式計算：
已知公斤/米，公斤/米；
按表2—2—9選用傳動滾筒D=1000毫米，尾輪D=800毫米，曾面輪兩個，D=350毫米，查表2—3—23，得公斤。
將以上數(shù)據(jù)代入上式求的：
公斤/米
再將以上數(shù)據(jù)代入;
取,查電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表，由式，計算出：
N=
原選的JO2—92—4電動機(jī)，額定功率為75Kw，小于負(fù)荷起動功率121Kw，故不能滿足負(fù)荷起動時的要求。試改選JO2—93—4電動機(jī)，額定功率100Kw，公斤/米2 ，
根據(jù)這些數(shù)據(jù)重新計算：
N=
所以還是不能滿足，再選JS—115—4電動機(jī)，
N=
JS—115—4電動機(jī)額定功率大于126Kw，所以滿足要求，
故選JS—115—4電動機(jī)，額定功率為70Kw，轉(zhuǎn)速1475轉(zhuǎn)/分。
3 驅(qū)動裝置的選用與設(shè)計
驅(qū)動裝置的作用是在帶式輸送機(jī)正常運行時，提供牽引力或制動力。它主要有傳動滾筒、減速器、聯(lián)軸器和電動機(jī)等組成。
驅(qū)動裝置布置圖如下：
圖3-1驅(qū)動裝置布置圖
3.1 電動機(jī)的選擇
根據(jù)上一章的計算分析，我們可以用JS—115—4型電機(jī)，下面主要設(shè)計減速器的選型方法和計算。
3.2 減速器的選用
3.2.1 傳動裝置的運動和動力參數(shù)
選擇的運動簡圖如圖3-2：
圖3-2
（一） 確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速
，并且通過法蘭盤與中間軸相連，
則傳動裝置總傳動比，其中：為高速級傳動比，為低速級傳動比，且，
取，則有：，
（二） 各軸轉(zhuǎn)速計算
電動機(jī)軸；I軸；II軸；軸；中間軸
（三） 各軸輸入功率
由表3-1可得，滾動軸承效率，8級精度齒輪傳動（稀油潤滑）效率，滑塊聯(lián)軸器效率
表3-1
類別
傳動形式
效率
圓柱齒輪傳動
很好跑合的6、7級精度（稀油潤滑）
0.98-0.99
8級精度的一般齒輪傳動（稀油潤滑）
0.97
9級精度（稀油潤滑）
0.96
加工齒的開式傳動（干油潤滑）
0.94-0.96
鑄造齒的開式傳動
0.90-0.93
圓錐齒輪傳動
很好跑合的6、7級精度（稀油潤滑）
0.97-0.98
8級精度的一般齒輪傳動（稀油潤滑）
0.94-0.97
加工齒的開式傳動（干油潤滑）
0.92-0.95
鑄造齒的開式傳動
0.88-0.92
蝸桿傳動
有自鎖性的普通圓柱蝸桿傳動（稀油潤滑）
0.40-0.45
單頭普通圓柱蝸桿傳動（稀油潤滑）
0.70-0.75
雙頭普通圓柱蝸桿傳動（稀油潤滑）
0.75-0.82
三頭和四頭普通圓柱蝸桿傳動（稀油潤滑）
0.80-0.92
帶傳動
平帶開式傳動
0.98
V帶傳動
0.96
鏈傳動
滾子鏈傳動
0.396
齒形鏈傳動
0.97
摩擦傳動
平摩擦輪傳動
0.85-0.92
卷繩輪傳動
0.95
軸承（一對）
滾動軸承（球軸承取大值）
0.99-0.995
滑動軸承（液體摩擦取大值，潤滑不良取小值）
0.97-0.995
聯(lián)軸器
浮動聯(lián)軸器（滑塊聯(lián)軸器等）
0.97-0.99
齒式聯(lián)軸器
0.99
彈性聯(lián)軸器
0.99-0.995
萬向聯(lián)軸器
0.95-0.98
減（變）速器
單級圓柱齒輪減速器
0.97-0.98
兩級圓柱齒輪聯(lián)軸器
0.95-0.96
單級NGW型行星齒輪減速器
0.95-0.98
單級圓錐齒輪減速器
0.95-0.96
兩級圓錐—圓柱齒輪減速器
0.94-0.95
無級變速器
0.92-0.95
因此可以計算各軸功率如下：
電動機(jī)軸；
I軸 ；
II軸
III軸
中間軸
（四） 各軸輸入轉(zhuǎn)矩
電動機(jī)軸
I軸
II軸
III軸
中間軸
將以上算得的運動和動力參數(shù)列入下表3-2：
表3-2
軸
名
參
數(shù)
電動機(jī)軸
I軸
II軸
III軸
中間軸
轉(zhuǎn)速n（）
1475
1475
252.05
62.30
62.30
功率（）
70.0
68.6
66.2
63.9
62.6
轉(zhuǎn)矩（）
453.22
444.16
2508.27
9795.26
9595.99
傳動比
1
5.852
4.18
1
效率
0.979
0.965
0.965
0.98
3.2.2 齒輪的設(shè)計
（一）高速級齒輪
①選擇材料及確定許用應(yīng)力
因要求結(jié)構(gòu)緊湊故采用硬齒面的組合：小齒輪用20CrMnTi滲碳淬火，齒面硬度為56~62HRC，，;大齒輪用20Cr滲碳淬火，齒面硬度為56~62HRC，，; 取，。計算：
② 按輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計計算
齒輪按8級精度制造，取載荷系數(shù)K=1.3（表11—3），齒寬系數(shù)（表11—6）。
小齒輪上的轉(zhuǎn)矩
齒數(shù)取，則，取。
實際傳動比，齒形系數(shù)，。
在機(jī)械設(shè)計書中可以查圖11—8得，查圖11—9得。
因
故應(yīng)對小齒輪進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計算:
法向模數(shù):
Mm
由表取，
中心距，取
齒輪分度圓直徑,
齒寬
取
③ 驗算齒面接觸強(qiáng)度
所以安全。
④ 齒輪的圓周速度
對照表11—2，選8級制造精度是合宜的。
主要尺寸：分度圓直徑，
，中心距
（二）低速級齒輪
① 選擇材料及確定許用應(yīng)力
因要求結(jié)構(gòu)緊湊故采用硬齒面的組合：小齒輪用20CrMnTi滲碳淬火，齒面硬度為56~62HRC，，;大齒輪用20Cr滲碳淬火，齒面硬度為56~62HRC，，; 取，
② 按輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計計算
齒輪按8級精度制造,取載荷系數(shù)K=1.3（表11—3），齒寬系數(shù)（表11—6）。
小齒輪上的轉(zhuǎn)矩
齒數(shù)取 ，則，取。實際傳動比，齒形系數(shù)，。
在機(jī)械設(shè)計手冊中查圖11—8得。
查圖11—9得。
因為
故應(yīng)對小齒輪進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計算。
法向模數(shù)：
Mm
由表4—1取，中心距，取。
齒輪分度圓直徑，
齒寬，
取
③ 驗算齒面接觸強(qiáng)度
所以安全
④ 齒輪的圓周速度
對照表11—2，選8級制造精度是合宜的。
主要尺寸：
分度圓直徑，，中心距。
3.2.3軸的計算
（一） 初算軸徑
選取軸的材料為45#鋼調(diào)質(zhì)處理:
，c=112，
高速軸：，根據(jù)聯(lián)軸器參數(shù)選
中間軸：，
低速軸：，根據(jù)聯(lián)軸器參數(shù)選
（二） 輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算
①軸上零件的定位，固定和裝配
兩級展開式圓柱齒輪減速器中可將齒輪安排在箱體兩側(cè)，齒輪由由軸肩定位，套筒軸向固定，聯(lián)接以平鍵作過渡配合固定，兩軸承分別以軸肩定位，軸承兩端分別用端蓋密封與固定。采用過渡配合固定。
②確定軸各段直徑和長度
I段： 長度取=154mm；
II段:
初選用6214型滾動球軸承，其內(nèi)徑mm，外徑mm，寬度
考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面和箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離。通過密封蓋軸段長應(yīng)根據(jù)密封蓋的寬度，并考慮聯(lián)軸器和箱體外壁應(yīng)有一定矩離而定，故II段長：；
III段 :安裝軸承的定位，mm；
Ⅳ段軸肩定位直徑 mm,長度 ；
Ⅴ段直徑，長度;該軸段安裝高速小齒輪，齒輪分度圓直徑為，可以判斷,因此，該段為齒輪軸。
VI段，安裝軸承的軸肩定位,
VII段，該段為支撐段，取 ；
選用6214型滾動球軸承，其內(nèi)徑mm，外徑mm，寬度
（三） 中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算
①軸的零件定位，固定和裝配
齒輪的一端用軸肩定位，另一段用套筒固定，傳力較方便。兩端軸承常用同一尺寸，以便加工安裝與維修，為便于裝拆軸承，軸承上軸肩不宜太高。軸承兩端分別用端蓋密封與固定。
②確定軸的各段直徑和長度
I段：取
初選型滾動球軸承，其內(nèi)徑為，外徑為，寬度為?？紤]齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面與箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定矩離，則取套筒長，則該段長mm。
II段：安裝高速大齒輪段長 直徑。
III段：固定II段齒輪軸肩取 ；
IV段：取 ；
該軸段安裝低速小齒輪，齒輪分度圓直徑為，安裝軸徑為，可以判斷,因此，該齒輪為齒輪軸。齒輪距III段軸徑。
V段：
軸承選型滾動球軸承，內(nèi)徑,外徑，寬度
（四） 輸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算
①軸的零件定位，固定和裝配
兩級減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承非對稱分布，齒輪右面用軸肩定位，左面用套筒軸向定位，周向定位采用鍵和過渡配合，兩軸承分別以軸承肩和套筒定位，周向定位則用過渡配合或過盈配合，軸呈階狀，左軸承從左面裝入，齒輪套筒，右軸承依次從右面裝入。
②確定軸的各段直徑和長度
初選6219型深溝球軸承，其內(nèi)徑為95mm，大徑145mm,寬度為24mm?？紤]齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面與箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定矩離，則取套筒長為，則I段長，II段安裝齒輪段長度為，，III段為軸肩定位，，IV段取套筒長為，初選6219型深溝球軸承，其內(nèi)徑為95mm，大徑145mm,寬度為24mm，故此段長，V段，，VI段，。
3.3 聯(lián)軸器的選用
本次驅(qū)動設(shè)計中，多次使用到聯(lián)軸器，在這里先對聯(lián)軸器作用和分類做些簡單介紹：
①聯(lián)軸器是機(jī)械傳動中常用部件，用于把兩個軸聯(lián)接在一起，使機(jī)器運轉(zhuǎn)時兩軸不能分離，只有在停車并將聯(lián)接拆開后，兩軸才能分離。
②聯(lián)軸器按對各種相對位移有無補(bǔ)償能力分為：剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器兩大類，撓性聯(lián)軸器又可分為無彈性元件的撓性聯(lián)軸器和有彈性元件的撓性聯(lián)軸器兩個類別：
無彈性元件的撓性聯(lián)軸器
有彈性元件的撓性聯(lián)軸器
在本次設(shè)計中，軸上的最大轉(zhuǎn)矩可由式（3.4-1）計算
（3.4-1）
式中為工作情況系數(shù)，由于本次設(shè)計的輸送機(jī)轉(zhuǎn)矩變化比較小，且是電動機(jī)帶動，所以從《機(jī)械設(shè)計》中可以查出=1.5；而
因此可算出：
從設(shè)計手冊中選ZL7型彈性柱銷齒式聯(lián)軸器作為本次設(shè)計的聯(lián)軸器，其工況系數(shù)為K=1。
3.4 液力偶合器的選用
液力偶合器也稱為液力聯(lián)軸器，它是利用了、液力的動能來傳遞轉(zhuǎn)矩的動力式液力傳動，與一般聯(lián)軸器一樣安裝在原動機(jī)與負(fù)載之間的一種傳動部件。在帶式輸送機(jī)的傳動系統(tǒng)中，廣泛應(yīng)用液力偶合器，可以提高設(shè)備的使用壽命，具有良好的限矩保護(hù)性能。
根據(jù)機(jī)械零件設(shè)計手冊（下），可選本次設(shè)計所需要的液力偶合器。
選用YOD400的液力偶合器，其輸入轉(zhuǎn)速為1470r／min，效率高達(dá)0.96，起動系數(shù)為1.3～1.7。能滿足設(shè)計需求。
4 帶式輸送機(jī)部件的選用
4.1 輸送帶
4.1.1 輸送帶的作用和分類
輸送帶在帶式輸送機(jī)中既是承載構(gòu)件又是牽引構(gòu)件（鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)除外），它不僅要有承載能力，還要有足夠的抗拉強(qiáng)度。輸送帶有帶芯（骨架）和覆蓋層組成，其中覆蓋層又分為上覆蓋膠，邊條膠，下覆蓋膠。
輸送帶按用途可分為：普通用途輸送帶、阻燃抗靜電輸送帶、一般難燃輸送帶、耐熱輸送帶、耐高溫輸送帶、耐酸堿輸送帶、耐油輸送帶、耐寒輸送帶等。
4.1.2 輸送帶的連接方式
為了方便制造和搬運，輸送帶一般制成100-200米，因此使用時必須根據(jù)需要進(jìn)行鏈接，連接方法有，機(jī)械連接和硫化膠連接法。
機(jī)械接頭可拆卸，但對帶芯有損傷，接頭強(qiáng)度效率低，使用壽命短，而且對滾筒表面有損傷，常用于短距離或移動式帶式輸送機(jī)上；
硫化接頭是一種不可拆卸的接頭方式，承受的拉力大使用壽命長，沒有損害，街頭效率高，但是制造工藝復(fù)雜
4.1.3 輸送帶的選擇
根據(jù)前面的計算分析，我們可以選用680S型煤礦用阻燃輸送帶。
4.2 傳動滾筒
4.2.1 傳動滾筒的作用和分類
傳動滾筒是傳遞動力的主要部件，它是依靠與輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶運行的部件。傳動滾筒根據(jù)承載能力分為輕型、中型和重型三種。作為單點驅(qū)動方式來講，可分成單滾筒傳動及雙滾筒傳動。單滾筒傳動多用于功率不太大的輸送機(jī)上，功率較大的輸送機(jī)可采用雙滾筒傳動，其特點是結(jié)構(gòu)緊湊，還可增加圍包角以增加傳動滾筒所能傳遞的牽引力，如雙滾筒傳動仍不需要牽引力需要，可采用多點驅(qū)動方式。
4.2.2 傳動滾筒的選型及設(shè)計
滾筒分為光面、包膠和鑄膠滾筒三種，輸送機(jī)中的傳動滾筒結(jié)構(gòu)有鋼板焊接結(jié)構(gòu)及鑄鋼或鑄鐵結(jié)構(gòu)，傳動滾筒的表面形式有鋼制光面滾筒、鑄膠滾筒等。鋼制光面滾筒主要缺點是表面摩擦系數(shù)小，一般用在周圍環(huán)境濕度小的短距離輸送機(jī)上；鑄膠滾筒的主要優(yōu)點是表面摩擦系數(shù)大，適用于環(huán)境濕度大、運距長的輸送機(jī)。鑄膠滾筒按其表面形狀又可分為光面鑄膠滾筒、人字形鑄膠滾筒和菱形鑄膠滾筒。
人字形鑄膠滾筒是為了增大摩擦系數(shù)，在鋼制光面滾筒表面上，加一層帶人字溝槽的橡膠層面，這種滾筒有方向性，不得反向運轉(zhuǎn)。人字形鑄膠滾筒，溝槽能使水的薄膜中斷，不積水，同時輸送帶與滾筒接觸時，輸送帶表面能擠壓到溝槽里，由于這兩種原因，即使在潮濕的場合工作，摩擦系數(shù)降低也很小。由于鑄膠膠面厚且耐磨，質(zhì)量好，而包膠膠皮易掉，螺釘頭容易露出，刮傷皮帶，使用壽命較短，比較二者選用鑄膠滾筒。
傳動滾筒結(jié)構(gòu)示意圖如圖4-1所示：
圖4-1驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)示意圖
考慮到本設(shè)計的實際情況和輸送機(jī)的工作環(huán)境：用于煤礦生產(chǎn)的室外運輸，且原煤的水分比較大，環(huán)境潮濕，功率消耗大，易打滑，所以我們選擇人字形鑄膠滾筒作為本次設(shè)計的傳動滾筒。
長度計算方法如下：已知帶寬B＝1000，傳動滾筒直徑為1000，滾筒長度比膠帶寬略大，一般?。?00～200）
所以這里取=1100mm
4.3 托輥
4.3.1 托輥的選型
作用：托輥是決定帶式輸送機(jī)的使用效果，特別是輸送帶使用壽命的最重要部件之一。托輥組的結(jié)構(gòu)在很大程度上決定了輸送帶和托輥所受承載的大小與性質(zhì)。對托輥的基本要求是：結(jié)構(gòu)合理，經(jīng)久耐用，密封裝置防塵性能和防水性能好，使用可靠。軸承保證良好的潤滑，自重較輕，回轉(zhuǎn)阻力系數(shù)小，制造成本低，托輥表面必須光滑等。
圖4-2槽形托輥
上托輥選用槽型托輥，下托輥為平行托輥。為了防止和克服輸送帶跑偏現(xiàn)象，上分支隔一段距離設(shè)置一組槽型調(diào)心托輥，下分支隔一段距離設(shè)置一組平行調(diào)心 托輥。
在受料處為了減少對輸送帶的沖擊，選用緩沖托輥。其結(jié)構(gòu)簡圖如下：
圖4-3緩沖托輥
（①橡膠圈式 ②彈簧板式）
托輥間距：托輥間距的布置應(yīng)遵循膠帶在托輥間所產(chǎn)生的撓度盡可能小的原則。膠帶在托輥間的撓度值一般不超過托輥間距的2.5％。在裝載處的上托輥間距應(yīng)小一些，一般的間距為300～600mm，而且必須選用緩沖托輥，下托輥間距可取2500～3000mm，或取為上托輥間距的兩倍。
在有載分支頭部、尾部應(yīng)各設(shè)置一組過渡托輥，以減小頭、尾過渡段膠帶邊緣的應(yīng)力，從而減少膠帶邊緣的損壞。過渡托輥的槽角為與兩種，端部滾筒中心線與過渡托輥之間的距離一般不大于800～1000mm。
選型：該設(shè)計采用槽形托輥用于輸送散粒物料的帶式輸送機(jī)的上分支，最常用的由三個棍子組成的槽形托輥。由原始尺寸B＝1000mm查《運輸機(jī)械設(shè)計手冊》表2—4—3，取托輥圖號為TD4C1, 托輥直徑D為108mm。
采用圖號為TD4C9的緩沖托輥；結(jié)構(gòu)型式為橡膠圈式，托輥直徑選為108mm，下托輥采用平行型托輥圖號為TD4C3,托輥直徑為108mm。
托輥的間距設(shè)計由帶寬B＝1000mm，取上托輥間距為1400mm，下托輥間距為3200mm。
表4-1常用的托輥阻力系數(shù)
工作條件
平行托輥
槽型托輥
室內(nèi)清潔、干燥、無磨損性塵土
0.018
0.02
空氣濕度、溫度正常,有少量磨損性塵土
0.025
0.03
室外工作,有大量磨損性塵土
0.035
0.04
4.3.2 托輥的校核
（1）上托輥的校核
所選用的上托輥為槽形托輥，其結(jié)構(gòu)簡圖如下：
圖4-4槽形托輥結(jié)構(gòu)簡圖
（1）承載分支的校核
查表2-74得，上托輥直徑為108mm，長度為315mm，軸承型號為4G204，承載能力為4400N，大于所計算的，故滿足要求。
（2）動載計算
承載分支托輥的動載荷：
式中：——
——運行系數(shù)，查表2-36，取1.2；
——沖擊系數(shù)，查表2-37，取1.04；
——工況系數(shù)，查表2-38，取1.00。
則：
故承載分支托輥滿足動載要求。
4.4 制動裝置
4.4.1 制動裝置的作用和種類
制動器是用于機(jī)械或機(jī)構(gòu)減速使其停止的裝置，有時也能做調(diào)節(jié)或限制機(jī)構(gòu)的運行速度，它是保證機(jī)構(gòu)或機(jī)器正常工作的主要部件。
帶式輸送機(jī)制動器的種類很多，根據(jù)輸送機(jī)的技術(shù)性能和具體使用條件（如功率大小，安裝傾角等），可選用不同形式的制動器。常用的制動器有：帶式逆止器、滾柱逆止器、液壓電磁閘瓦制動器和盤形制動器等。
4.4.2 制動裝置的選型
制動器的選型要考慮以下幾點：
（1）機(jī)械運轉(zhuǎn)狀況，計算軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，并要有一定的安全儲備；（2）應(yīng)充分注意制動器的任務(wù)，根據(jù)各自不同的執(zhí)行任務(wù)來選擇，支持制動器的制動轉(zhuǎn)矩，必須有足夠儲備，即保證一定的安全系數(shù)，對于安全性有高度要求的機(jī)構(gòu)需要裝設(shè)雙重制動器；（3）制動器應(yīng)能保證良好的散熱功能，防止對人身、機(jī)械及環(huán)境造成危害。
輸送機(jī)向上運輸時，在停車時需防止輸送帶的反向倒退，此時的制動一般稱為逆止。向下運輸時，在停車時需防止輸送帶的正向前進(jìn)，此時稱為制動。輸送機(jī)應(yīng)根據(jù)其工作條件設(shè)計制動裝置（逆止裝置）。作用在傳動滾筒所需的制動力（或逆止力）應(yīng)按照輸送機(jī)水平、上運和下運三種情況分別確定。
因為該輸送機(jī)的設(shè)計為水平連續(xù)運輸，所以不需要制動裝置。
4.5 改向裝置
帶式輸送機(jī)采用改向滾筒或改向托輥組來改變輸送帶的運動方向，改向滾筒用于作輸送帶、或小于的改向。180o改向滾筒一般用作尾部滾筒或垂直拉緊滾筒；90o改向滾筒一般用作垂直拉緊裝置上方的改向；小于45o的改向裝置用作增加傳動滾筒的包角。
在選擇改向滾筒時，可以按直徑與傳動滾筒直徑相匹配的原則，在改向滾筒直徑有250、315、400、500、630、800、1000mm等系列規(guī)格中選取。改向時其直徑可比傳動滾筒直徑小一檔，改向或時可隨改向角減小而適當(dāng)取小1—2擋。
在本次設(shè)計中我們采用了4個直徑400mm的改向滾筒，改向180°。
4.6 拉緊裝置
4.6.1 拉緊裝置的作用
保證輸送帶在傳動滾筒的繞出端（即輸送帶與傳動滾筒的分離點）有足夠的張力，能使?jié)L筒與輸送帶之間產(chǎn)生必須的摩擦力，防止輸送帶打滑；保證輸送帶的張力不低于一定值，以限制輸送帶在各支撐托輥間的垂度，避免撒料和增加運動阻力；補(bǔ)償輸送帶在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的塑性伸長和過渡工況下彈性伸長的變化。
4.6.2 拉緊裝置的種類和特點
（1）螺旋式拉緊裝置如圖所示，拉緊滾筒的軸承座安裝在帶有螺母的滑動架上，滑動架可在尾架的導(dǎo)軌上移動。它利用人力旋轉(zhuǎn)螺桿來調(diào)節(jié)輸送帶的張力。螺旋式拉緊裝置的結(jié)構(gòu)簡單緊湊，但是拉緊力的大小不易掌握，工作過程中不能保持恒定。一般用于機(jī)長小于100m，功率較小的輸送機(jī)上，可按機(jī)長的選取拉緊行程。
螺旋式拉緊裝置
(1-螺桿 2-滾筒 3-機(jī)架 4-可移動的滾筒軸承座）
根據(jù)Ⅱ系列，其拉緊行程分為500㎜、800㎜、1000㎜三種，許用的最大拉緊力見下表：
表4-4螺旋拉緊裝置的最大拉緊力
帶寬（mm）
500
650
800
1000
1200
1400
最大拉緊力（kN）
9
16
24
38
54
75
（2）小車重錘式拉緊裝置
小車重錘式拉緊裝置結(jié)構(gòu)原理如圖所示，其拉緊滾筒固定在小車上，通過重錘的重力牽引小車，從而達(dá)到張緊輸送帶的作用。它的結(jié)構(gòu)也較簡單，可保持恒定的拉緊力，其大小決定于重錘的重量。小車重錘式拉緊裝置外形尺寸大、占地多、質(zhì)量大，適用于長度、功率較大的輸送機(jī)，尤其是傾斜輸送機(jī)上。
小車重錘式張緊裝置
（1-重錘 2-小車 3-滑輪組 4-絞車）
（3）直式拉緊裝置
垂直式拉緊裝置是利用重錘重力，使拉緊滾筒沿垂直導(dǎo)軌移動產(chǎn)生拉緊力。它能保證輸送帶在各種運動狀態(tài)下有恒定的牽引力，可以自動補(bǔ)償輸送帶的伸長，適用于長距離固定式帶式輸送機(jī)。其缺點是需要有足夠的空間放置拉緊滾筒、重錘和要保證拉緊所需要的行程，因此在空間受限的條件下無法使用。
（4）繩絞筒式拉緊裝置
利用鋼繩纏繞在絞筒上，將輸送帶拉緊，一般絞筒都是經(jīng)過蝸輪減速器來帶動。
4.6.3 拉緊裝置在使用過程中應(yīng)滿足的要求
（1）輸送機(jī)在正常運行時，輸送帶在驅(qū)動滾筒的分離點具有一定的恒張力，以防輸送帶打滑；
（2）輸送機(jī)在啟動和停機(jī)時，輸送帶在驅(qū)動滾筒的分離點具有一定恒張力，比值一般取1.3～1.7（可以通過設(shè)計計算不小于啟動系數(shù)進(jìn)行確定）；
（3）保證輸送帶承載分支和回空分支最小張力處的輸送帶下垂度不應(yīng)超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值（GB/T17119－1997，規(guī)定：輸送帶下垂度為兩組托輥間距的1/100，而MT/T467－1996規(guī)定為1/50）；
（4）補(bǔ)償輸送帶的塑性伸長和過渡工況下彈性伸縮的變化；
（5）為輸送帶接頭提供必要的張緊行程；
（6）在工況過渡過程中，應(yīng)能將輸送帶中出現(xiàn)的動力效應(yīng)減至最小限度，以防損壞輸送機(jī)。
4.6.4 拉緊裝置在布置時應(yīng)遵循的原則
（1）為降低拉緊裝置的成本，使其張緊力最小，一般張緊裝置盡可能布置在輸送帶張力最小處；
（2）長運距水平輸送機(jī)和坡度在5％以下的傾斜輸送機(jī)，拉緊裝置一般布置在驅(qū)動滾筒的空載側(cè)（張力最小處）；
（3）距離較短的輸送機(jī)和坡度在6％以上的傾斜輸送機(jī)拉緊裝置一般布置在輸送機(jī)機(jī)尾，并盡可能將輸送機(jī)局部滾筒作拉緊滾筒；
（4）拉緊裝置的布置的位置還要考慮輸送機(jī)的具體安裝布置形式，使拉緊裝置便于安裝、維護(hù)。
車式拉緊裝置適用于輸送機(jī)長度較大，功率較大的場合。故選用車式拉緊裝置。
5 其他部件的選擇
5.1 機(jī)架與中間架
輸送機(jī)的機(jī)架隨輸送機(jī)類型的不同而不同，有落地式和吊掛式，而落地式又有鋼架落地式和繩架落地式，吊掛式有鋼架吊掛式和繩架吊掛式等種類。本皮帶運輸機(jī)是屬于DTⅡ型固定式，選用鋼架落地式機(jī)架。該種機(jī)架機(jī)身機(jī)構(gòu)簡單，節(jié)省鋼材，安裝、拆卸方便，不易跑偏等特點。
中間架用于安裝托輥。標(biāo)準(zhǔn)長度為6000mm，非標(biāo)準(zhǔn)長度3000―6000mm及凸凹弧段中間架；支腿有I型(無斜撐)、H型(有斜撐)兩種。中間架和中間架支腿全部采用螺栓聯(lián)接，便于運輸和安裝。
中間架為螺栓聯(lián)接的快速拆裝支架，它由鋼管、H型支架、下托輥、和掛鉤式槽形托輥組成，是機(jī)器的非固定部分，鋼管作為可拆卸的機(jī)身，用彈性柱銷架設(shè)在H型支架的管座中。
中間架作為輸送機(jī)架的一部分，輸送機(jī)架的選型即決定了中間架的型式
圖5-1 中間架
5.2 卸料裝置
帶式輸送機(jī)可以在末端卸料，也可在中間卸料，前者不需專門的卸料裝置，后者可以采用卸載擋板或卸載小車。
卸載擋板（犁形卸料器）為平直擋板或V形擋板，適用于平皮帶輸送機(jī)，為了使卸料擋板能夠正常地工作，必須正確的選擇它對于帶條縱向軸線的傾角。
卸料小車裝設(shè)在長皮帶機(jī)的水平區(qū)段上，由小車車架、兩個滾筒和兩個跨在皮帶機(jī)兩側(cè)的導(dǎo)向槽組成。卸料小車可沿導(dǎo)軌在皮帶機(jī)長度方向移動，因此，卸料小車適用于散粒物料在皮帶機(jī)輸送中途的各個卸載點上卸料，物料從卸載小車的上滾筒拋出經(jīng)導(dǎo)向槽由皮帶機(jī)的一側(cè)或兩側(cè)卸下。為引導(dǎo)物料流卸載方向和減少粉塵飛揚，在卸料滾筒或卸料小車處要加設(shè)罩蓋。為使罩蓋內(nèi)表面不受物流過大的沖擊，其形狀應(yīng)根據(jù)物流拋出的軌跡制作，首先應(yīng)找出物料與繞在滾筒上的輸送帶表面的分離點。
由于本次設(shè)計的帶式輸送機(jī)是在末端卸料，所以采用卸料小車進(jìn)行卸料，卸料小車的結(jié)構(gòu)簡圖如下：
1-車架；2、3-導(dǎo)向滾筒；4-導(dǎo)料漏斗
5.3 清掃裝置
輸送機(jī)在運轉(zhuǎn)過程中，不可避免的有部分顆粒和粉料粘在輸送帶表面，通過卸料裝置后不能完全卸凈，表面粘有物料的輸送帶工作面通過下托輥或改向滾筒時，由于物料的積聚而使其直徑增大，加劇托輥和輸送帶的磨損，引起輸送帶跑偏。而且，不斷掉落的物料還污染了場地環(huán)境。因此，清掃粘結(jié)在輸送帶表面的物料，對于提高輸送帶的壽命和保證輸送帶的正常工作具有重要意義。
本設(shè)計采用常用的清掃裝置彈簧清掃裝置。如圖所示：
彈簧清掃器
（1－刮板 2－彈簧）
彈簧清掃器是利用彈簧壓緊刮煤板,把輸送帶上的煤刮下來的一種裝置。其固定方式是刮板架兩端靠彈簧壓緊。可以安裝在卸料滾筒的下部或者卸料滾筒與增角滾筒之間的輸送帶下部。這種清掃器亦具有工作件磨損不均的缺點。進(jìn)一步的改進(jìn)是可將其分成各自靠彈簧壓緊的若干塊刮板,再組合固定在同一根軸上,這樣工作件能經(jīng)常同輸送帶接觸,就可基本消除由于刮板不均勻磨損造成的影響,減少漏煤現(xiàn)象,清掃質(zhì)量得到了較大的提高。
5.4 頭部漏斗
頭部漏斗是用于導(dǎo)料、控制料流方向的裝置，同時也防塵。
(1) 本系列漏斗有普通型和調(diào)節(jié)擋板型(3型)兩種。其中普通型又可分為不帶襯板(1型)和帶襯板(2型)兩種。帶速范圍：≤2．5m／s(1型)，3．15m／s(2型)，調(diào)節(jié)擋板式帶速范圍1．6~5m／s；2型漏斗在水平運輸時可達(dá)4m／s；
(2) 訂貨時要注明清掃器的類型(重錘式或HP型刮板式等)，以便確定漏斗上清掃器的安裝孔；
(3) 選用本系列漏斗時，設(shè)計者還應(yīng)根據(jù)輸送機(jī)之間的搭接高度設(shè)計漏斗與導(dǎo)料槽之間的聯(lián)接段。
5.5 電氣及安全保護(hù)裝置
安全保護(hù)裝置是在輸送機(jī)工作中出現(xiàn)故障能進(jìn)行監(jiān)測和報警的設(shè)備，可使輸送機(jī)系統(tǒng)安全生產(chǎn)，正常運行，預(yù)防機(jī)械部分的損壞，保護(hù)操作人員的安全。此外，還便于集中控制和提高自動化水平。
電氣及安全保護(hù)裝置的設(shè)計、制造、運輸及使用等要求，應(yīng)符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)或?qū)I(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，如IEC439《低壓開關(guān)設(shè)備和控制裝置》；GB4720《裝有低壓電器的電控設(shè)備》；GB3797《裝有電子器件的電控設(shè)備》等。
電氣設(shè)備的保護(hù)：主回路要求有電壓、電流儀表指示器，并有斷路、短路、過流(過載)、缺相、接地等項保護(hù)及聲、光報警指示，指示器應(yīng)靈敏、可靠。
常用的保護(hù)和監(jiān)測裝置如下：
①、輸送帶跑偏監(jiān)測：一般安裝在輸送機(jī)頭部、尾部、中間及需要監(jiān)測的點，輕度跑偏量達(dá)5％帶寬時發(fā)出信號并報警，重度跑偏量達(dá)l 0％帶寬時延時動作，報警、正常停機(jī)。
②、打滑監(jiān)測：用于監(jiān)視傳動滾筒和輸送帶之間的線速度之差，并能報警、自動張緊輸送帶或正常停機(jī)。
③、超速監(jiān)測：用于下運或下運工況，當(dāng)帶速達(dá)到規(guī)定帶速的l15％-l25％時報警并緊急停機(jī)。
6 故障分析和結(jié)構(gòu)改進(jìn)
6.1 皮帶的跑偏
跑偏原因：帶式輸送機(jī)在運轉(zhuǎn)過程中受各種偏心力的作用，使膠帶中心偏離輸送機(jī)的中心線，產(chǎn)生偏心，其主要原因是卸料點偏心給料、安裝制造誤差、風(fēng)力干擾、蛇行等。膠帶跑偏不僅能引起膠帶邊緣的磨損、物料灑落等，而且還能造成人力、物力和財力的浪費。
解決方案：（1）由設(shè)備在制造輸送帶時造成的偏差，主要通過改進(jìn)設(shè)計方案，制造精度，以減少和防止輸送帶跑偏。（2）安裝調(diào)整不當(dāng)和日常使用造成的偏差，主要應(yīng)從以下幾方面考慮：
（1）輸送帶在驅(qū)動輥或后方輥的偏差，通常通過調(diào)整滾子軸承的位置進(jìn)行消除:
①：輥軸的縱向旋轉(zhuǎn)中心線和輸送帶不垂直，從而使輸送帶的一側(cè)松，一側(cè)緊，帶從緊邊運動到松邊，發(fā)生偏差現(xiàn)象。應(yīng)調(diào)整軸承緊偏差一側(cè)的位置，使皮帶水平拉力相等，消除偏差。當(dāng)尾部輥螺旋張緊，尾偏差的原因可能是頂緊力張緊裝置的兩側(cè)螺桿不相等，從而造成不平衡。
②：氣缸軸線不水平，在兩個軸承兩端的高度差是造成頭部或尾部偏差的另一個原因。此時，兩端的滾子軸承應(yīng)采用加減墊片的方法來平衡托輥，消除皮帶輸送機(jī)的跑偏。
③：托輥表面的粘附材料，相當(dāng)于增加了托輥的本來直徑，這將導(dǎo)致輸送帶跑偏，應(yīng)加強(qiáng)輸送帶空段的清洗，以減少粘附材料或輸送帶上的灰塵堆積。此外，輸送帶之間的鼻子和尾巴部分的偏差，稱為中央或局部偏差。這種偏差的原因是復(fù)雜的，它是與輸送帶呈接觸關(guān)系。需要對特殊問題進(jìn)行詳細(xì)的分析。使用以下方法可以解決這些問題：
（2）負(fù)載或空載的分輥軸與輸送帶的運行中心線不垂直，造成膠帶在滾筒上的偏差。偏差的兩端應(yīng)調(diào)整輸送帶的運行方向。在這個時候，為了消除偏差，往往需要調(diào)整托輥的相鄰組，且調(diào)整角度的偏差不宜過大。
（3）輸送帶接頭的中心線不垂直時，所造成的偏差，應(yīng)改進(jìn)安裝的連接精度來消除誤差。
（4）如果材料在輸送帶上的載荷作用是豎直的，將使沿帶寬方向分布的材料塊的重量嚴(yán)重不均勻，產(chǎn)生偏差，通過調(diào)整下料管和主板的定位方法來消除。
6.2 托輥的失效
影響托輥運行的靈活性和壽命的諸多因素如下：
①：托輥的制造質(zhì)量：托輥的制造問題主要是在軸承的剛度不夠，很難保證托輥的安裝精度，從而限制了托輥運行的靈活性。
②：密封潤滑和使用維護(hù)：影響托輥轉(zhuǎn)動不靈活的主要因素包括密封盒軸承的潤滑問題，其工作環(huán)境是更嚴(yán)重的。一般來說，灰塵是最大的危害。密封形式的軸承對托輥運行的靈活性有重大影響，如果密封的不好，灰塵就容易進(jìn)入軸承，使?jié)L子轉(zhuǎn)動不靈活。此外，軸承的潤滑劑如果使用普通的鈣基潤滑脂則很容易變色變干，不能起到很好的潤滑作用。
解決方案：
（1）：在托輥的制造過程中保證精度要求。例如：沖壓軸承孔時要達(dá)到三個精密，管兩端的尺寸公差、同性度和橢圓度必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品要有嚴(yán)格的質(zhì)量檢測，確保產(chǎn)品合格。
（2）密封潤滑。除了應(yīng)保證制造的質(zhì)量外，還要采用良好的潤滑材料，例如：鋰基潤滑脂，這樣對提高軸承的潤滑情況以及延長托輥的壽命是必要的。
（3）軸承用滾珠軸承支撐，采用復(fù)雜