3011 可伸縮式帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),伸縮,式帶式,輸送,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) xx 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名： xx 任務(wù)下達(dá)日期： 2010 年 9 月 27 日設(shè)計(jì)開(kāi)題日期： 2011 年 3 月 21 日設(shè)計(jì)開(kāi)始日期： 2011 年 3 月 22 日中期檢查日期： 2011 年 5 月 11 日設(shè)計(jì)完成日期： 2011 年 6 月 14 日一、設(shè)計(jì)題目： 可伸縮式帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容： 1、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 萬(wàn)字左右，包括中英文摘要、輸送機(jī)設(shè)計(jì)方案的確定、主要零部件設(shè)計(jì)計(jì)算 2、圖紙累計(jì) 2 張零號(hào)加長(zhǎng)圖 1 張 1 號(hào)圖 三、設(shè)計(jì)目標(biāo)：給定的設(shè)計(jì)參數(shù)為：輸送量 Q=400t/h；帶速 v=2m/s；動(dòng)堆積角 °；輸送長(zhǎng)度 L=600m；原煤最大塊度 QMAX=200mm，輸??0送機(jī)工作傾角 °；原煤堆積密度 =900kg/m3。根據(jù)以上的設(shè)計(jì)參??數(shù)完成總圖等主要圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中規(guī)定的內(nèi)容。 指 導(dǎo) 教 師： 院（系）主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日I摘 要早在 20 世紀(jì) 70 年代，就已經(jīng)出現(xiàn)了運(yùn)輸距離達(dá)到 100 的帶式輸送機(jī)km輸送線路。近年來(lái)，帶式輸送機(jī)在礦山運(yùn)輸中已經(jīng)逐漸開(kāi)始取代汽車(chē)和機(jī)車(chē)運(yùn)輸，成為散裝物料的主要運(yùn)輸裝備。不斷出現(xiàn)新型帶式輸送機(jī)，拓寬了帶式輸送機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域?？缮炜s帶式輸送機(jī)是連續(xù)輸送物料機(jī)械中效率最高、使用最普遍的一種機(jī)型，是巷道掘進(jìn)運(yùn)輸和采煤工作面順槽運(yùn)輸?shù)闹饕O(shè)備。在煤炭、冶金領(lǐng)域中，可伸縮帶式輸送機(jī)得到了廣泛應(yīng)用。為適應(yīng)這一變化，本文主要針對(duì)帶式輸送機(jī)中的可伸縮帶式輸送機(jī)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括可伸縮帶式輸送機(jī)輸送帶的選擇、中間架的選擇計(jì)算、傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)、張緊裝置、收放膠帶裝置的計(jì)算、托輥以及滾筒的選擇計(jì)算等，并針對(duì)其結(jié)構(gòu)及其工作原理作了概括性總結(jié)?？缮炜s帶式輸送機(jī)利用傳動(dòng)滾筒與輸送帶之間的摩擦傳遞動(dòng)力，在結(jié)構(gòu)上增加了儲(chǔ)帶裝置，這樣可以實(shí)現(xiàn)整機(jī)的伸長(zhǎng)和縮短，從而提高了工作效率，增大產(chǎn)量，減少人員操作，具有一定的工程實(shí)踐價(jià)值。關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī)；儲(chǔ)帶裝置；膠帶；驅(qū)動(dòng)滾筒；托輥 IIAbstractIn the early 1970’s, the belt conveyor transportation route with the distance of 100 has already appeared. In recent years, belt conveyor has gradually replaced kmthe automobile and motorcycle in the mine transportation, and becomes main equipment of bulk materials. Constantly appeared new type belt conveyor has exploited the application of belt conveyor. The flexible belt conveyor is one of the highest、 efficiency、common use continuous transportation equipment, which is the main equipment in lane dig and coal face sequential slot transportation. The flexible belt conveyor has been widely used in coal, metallurgy fields.In order to adapt this change, this paper mainly carries on the flexible belt conveyor structure design of the belt conveyors. includes the choice of the belt, the choice and calculation of the middle shelf, the design of transmission device、the calculation of the tighten device and draw in and out belt device、the choice and calculation of the support roll and cylinder, then give a summarized conclusion of its construction and work principle. The flexible belt conveyor transmits power depending on the friction between the transmission cylinder and the belt, adding belt storage device in structure, which can realize the extension and shorten, thus raises the working efficiency increases the output, reduces the personal operation, which has some engineer practice value.Keyword: Belt conveyer；storage belt device；Belt；Driving roller；RollerIII目 錄摘 要 ..........................................................................................................................IAbstract .......................................................................................................................II第 1 章 緒論 .............................................................................................................11.1 可伸縮帶式輸送機(jī)的研究目的及意義 ....................................................11.2 可伸縮式帶式輸送機(jī)的分類(lèi)和特點(diǎn) ........................................................11.2.1 各種帶式輸送機(jī)的分類(lèi) ...................................................................11.2.2 各種帶式輸送機(jī)的特點(diǎn) ...................................................................21.3 國(guó)內(nèi)外帶式輸送機(jī)的現(xiàn)狀 ........................................................................21.4 本設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容 ....................................................................................3第 2 章 輸送機(jī)總體方案設(shè)計(jì) .................................................................................42.1 傳動(dòng)方案和總體設(shè)計(jì) ................................................................................42.2 可伸縮帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)及其工作原理 ................................................4第 3 章 帶式輸送機(jī)輸送帶的設(shè)計(jì)計(jì)算 .................................................................63.1 可伸縮帶式輸送機(jī)輸送帶的選擇 ............................................................63.2 輸送量 ........................................................................................................63.2.1 物料堆積橫截面積的計(jì)算 ...............................................................73.2.2 驗(yàn)算膠帶寬度和厚度 .......................................................................83.2.3 輸送能力的驗(yàn)算 ...............................................................................93.3 牽引力的計(jì)算 ............................................................................................93.4 輸送帶各點(diǎn)張力的計(jì)算 ..........................................................................103.4.1 膠帶層數(shù)的計(jì)算 .............................................................................133.4.2 膠帶打滑條件的計(jì)算 .....................................................................133.5 輸送帶壽命的計(jì)算 ..................................................................................14第 4 章 帶式輸送機(jī)滾筒設(shè)計(jì)計(jì)算 .......................................................................154.1 直徑的確定 ..............................................................................................154.2 直徑的驗(yàn)算與材料的選擇 ......................................................................164.3 兩軸承座中心距 A 的計(jì)算 ......................................................................174.4 滾筒的轉(zhuǎn)速及軸的確定 ..........................................................................18第 5 章 拉緊裝置及收放膠帶裝置的設(shè)計(jì) ...........................................................235.1 拉緊裝置的概述 ......................................................................................235.1.1 拉緊裝置的作用 .............................................................................235.1.2 拉緊裝置的種類(lèi) .............................................................................23IV5.1.3 拉緊裝置在帶式輸送機(jī)中布置的位置 .........................................245.2 拉緊裝置的選擇計(jì)算 ..............................................................................255.2.1 張緊絞車(chē)的工作原理 .....................................................................255.2.2 張緊力的確定 .................................................................................255.3 收放裝置的設(shè)計(jì) ......................................................................................26第 6 章 輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) ...........................................................................286.1 電機(jī)的選擇及減速器的選用 ....................................................................286.1.1 電機(jī)的選擇 .....................................................................................286.1.2 減速器的選用 .................................................................................296.2 液力偶合器的選擇 ..................................................................................306.3 托輥的結(jié)構(gòu)與種類(lèi) ..................................................................................316.4 托輥的選擇計(jì)算 ......................................................................................326.4.1 托輥垂度與間距的設(shè)計(jì)計(jì)算 .........................................................326.4.2 輸送帶的最小拉力 .........................................................................336.4.3 托輥?zhàn)畲筠D(zhuǎn)速的確定 .....................................................................34結(jié)論 ...........................................................................................................................36致謝 ...........................................................................................................................37參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................38VCONYENTSAbstract......................................................................................................................IIChapter 1 Introduction ........................................................................................11.1 The purpose of scalable and significance of the belt conveyor ..................11.2 Classification and characteristics of a belt conveyor..................................11.2.1 Classification of a variety of belt conveyor.......................................11.2.2 The characteristics of a variety of belt...............................................21.3 The status of the belt conveyor 3 at home and abroad................................21.4 The research design ....................................................................................3Chapter 2 Overall design of conveyor...................................................................42.1 Transmission scheme and overall design ...................................................42.2 Extensible Belt in the structure and working principle...............................4Chapter 3 Design and calculation of Conveyor Belt............................................63.1 The selection of scalable Conveyor Belt ....................................................63.2 Throughput .................................................................................................63.2.1 Calculation of cross sectional area of the material accumulation......73.2.2 Checking tape width and thickness....................................................83.2.3 Checking transmission capacity.........................................................93.3 Calculation of traction ................................................................................93.4 Calculation of belt tension of points ........................................................103.4.1 Calculation of adhesive tape layers .................................................133.4.2 Checking diameter of and the choice of materials...........................133.5 Calculation of belt life ..............................................................................14Chapter 4 Calculation of belt rollers...................................................................154.1 Determination of diameter ........................................................................154.2 Checking diameter of and the choice of materials....................................164.3 A two-center distance of bearing calculation ...........................................174.4 Determine of the drum speed and shaft ....................................................18Chapter 5 Tension device and the design of retractable tape devices..............235.1 Overview of tensioning device .................................................................235.1.1 The role of tensioning device...........................................................235.1.2 He type of tensioning device ...........................................................235.1.3 Tensioning device in the position of belt 28 in the arrangement of 245.2 Tensioning device selection and calculation ............................................255.2.1 The working principle of tension winch ..........................................255.2.2 Determination of tension .................................................................255.3 Design of a retractable device...................................................................26VIChapter 6 Transmission Device Design ..............................................................286.1 Motor selection and gear selection ...........................................................286.1.1 Motor Selection................................................................................286.1.2 Selection of gear ..............................................................................296.2 The choice of fluid coupling.....................................................................306.3 Structure and types of rollers ....................................................................316.4 The selection and calculation of roller......................................................326.4.1 Sag roller design calculations and spa .............................................326.4.2 The minimum pull of 38 conveyor belt ...........................................336.4.3 Determination of maximum speed of roller.....................................34Conclusions...............................................................................................................36Thanks.......................................................................................................................37References.................................................................................................................381第 1 章 緒論1.1 可伸縮帶式輸送機(jī)的研究目的及意義可伸縮帶式輸送機(jī)是使用最普通的一種輸送機(jī)，其基本結(jié)構(gòu)是在水平或傾斜的長(zhǎng)機(jī)架兩端裝有輸送帶滾筒，在滾筒上的無(wú)接縫環(huán)形輸送帶連續(xù)地朝一個(gè)方向移動(dòng)，貨物放在帶上輸送?？缮炜s帶式輸送機(jī)與其他類(lèi)型的輸送機(jī)相比，具有優(yōu)良的性能，在連續(xù)裝載的情況下能連續(xù)運(yùn)輸，生產(chǎn)率高，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，輸送連續(xù)均勻，工作過(guò)程中噪聲小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能量消耗小，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低，維修方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制及遠(yuǎn)程操作等優(yōu)點(diǎn)?？缮炜s帶式輸送機(jī)可用于水平和傾斜運(yùn)輸。沿傾斜使用的角度，依所運(yùn)物料性質(zhì)的不同和輸送帶表面形狀不同而異。1.2 可伸縮式帶式輸送機(jī)的分類(lèi)和特點(diǎn)1.2.1 各種帶式輸送機(jī)的分類(lèi)帶式輸送機(jī)分類(lèi)方法有多種，按輸送帶結(jié)構(gòu)可分成兩類(lèi)，一類(lèi)是普通型帶式輸送機(jī)，這類(lèi)帶式輸送機(jī)在輸送帶運(yùn)輸物料的過(guò)程中，上帶呈槽形，下帶呈平形，輸送帶有托輥托起，外表幾何形狀均為平面；另外一類(lèi)如下圖簡(jiǎn)單表示。TDⅡ型固定式帶式輸送機(jī)QD80 輕型固定帶式輸送機(jī)普通型 DX 型鋼繩芯帶輸送機(jī)U 型帶式輸送機(jī)管形帶式輸送機(jī)輸送機(jī)氣墊帶式輸送機(jī)波狀擋邊帶式輸送機(jī)特種結(jié)構(gòu)型 鋼繩牽引帶式輸送機(jī)壓帶式帶式輸送機(jī)可伸縮帶式輸送機(jī)2圖 1-1 各式輸送機(jī)的簡(jiǎn)介1.2.2 各種帶式輸送機(jī)的特點(diǎn)可伸縮帶式輸送機(jī)：由于綜合機(jī)械化采煤工作面推進(jìn)速度比較快，所以順槽的長(zhǎng)度和運(yùn)輸距離變化比較快，這就要求順槽運(yùn)輸設(shè)備能夠比較迅速地進(jìn)行伸長(zhǎng)或縮短。可伸縮帶式輸送機(jī)是為了適應(yīng)這種需要而設(shè)計(jì)制造的。它的主要特點(diǎn)是機(jī)身可以很方便地收縮，它有一個(gè)儲(chǔ)帶裝置，可以貯存一卷膠帶?？缮炜s帶式輸送機(jī)有鋼絲繩吊掛式和落地架式兩種。1. QD80 輕型固定式帶輸送機(jī)QD80 輕型固定式帶輸送機(jī)與 TDⅡ型相比，其帶較薄、載荷也較輕，運(yùn)距一般不超過(guò) 100m，電機(jī)容量不超過(guò) 22kW。2. DX 型鋼繩芯帶式輸送機(jī)它屬于高強(qiáng)度帶式輸送機(jī)，其輸送帶的帶芯中有平行的細(xì)鋼繩，一臺(tái)運(yùn)輸機(jī)運(yùn)距可達(dá)幾公里到幾十公里。3. U 形帶式輸送機(jī)它又稱(chēng)為槽形帶式輸送機(jī)，其明顯特點(diǎn)是將普通帶式輸送機(jī)的槽形托輥角由 提高到 使輸送帶成 U 形。這樣一來(lái)輸送帶與物料間產(chǎn)生擠壓，30~?4590?導(dǎo)致物料對(duì)膠帶的摩擦力增大，從而輸送機(jī)的運(yùn)輸傾角可達(dá) 25°。4. 管形帶式輸送機(jī)U 形帶式輸送帶進(jìn)一步的成槽，最后形成一個(gè)圓管狀，即為管形帶式輸送機(jī)，因?yàn)檩斔蛶П痪沓梢粋€(gè)圓管，故可以實(shí)現(xiàn)閉密輸送物料，可明顯減輕粉狀物料對(duì)環(huán)境的污染，并且可以實(shí)現(xiàn)彎曲運(yùn)行。5. 氣墊式帶輸送機(jī)其輸送帶不是運(yùn)行在托輥上的，而是在空氣膜（氣墊）上運(yùn)行，省去了托輥，用不動(dòng)的帶有氣孔的氣室盤(pán)形槽和氣室取代了運(yùn)行的托輥，運(yùn)動(dòng)部件的減少，總的等效質(zhì)量減少，阻力減小，效率提高，并且運(yùn)行平穩(wěn)，可提高帶速。但一般其運(yùn)送物料的塊度不超過(guò) 300mm。增大物流斷面的方法除了用托輥把輸送帶強(qiáng)壓成槽形外，也可以改變輸送帶本身，把輸送帶的運(yùn)載面做成垂直邊的，并且?guī)в袡M隔板。一般把垂直側(cè)擋邊作成波狀，故稱(chēng)為波狀帶式輸送機(jī)，這種機(jī)型適用于大傾角，傾角在 以上，最大可達(dá) 。45? 90?6. 壓帶式帶輸送機(jī)它是用一條輔助帶對(duì)物料施加壓力。這種輸送機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是：輸送物料的最大傾角可達(dá) ，運(yùn)行速度可達(dá) 6m/s，輸送能力不隨傾角的變化而變化，90?可實(shí)現(xiàn)松散物料和有毒物料的密閉輸送。其主要缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、輸送帶的磨3損增大和能耗較大。7. 鋼繩牽引帶式輸送機(jī)它是無(wú)際繩運(yùn)輸與帶式運(yùn)輸相結(jié)合的產(chǎn)物，既具有鋼繩的高強(qiáng)度、牽引靈活的特點(diǎn)，又具有帶式運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)、柔性的優(yōu)點(diǎn)。1.3 國(guó)內(nèi)外可伸縮帶式輸送機(jī)的現(xiàn)狀早在 20 世紀(jì) 70 年代，就已經(jīng)出現(xiàn)了運(yùn)輸距離達(dá)到 100 的帶式輸送機(jī)輸送線路。近年來(lái)，帶式輸送機(jī)在礦山運(yùn)輸中已經(jīng)逐漸開(kāi)始取代汽車(chē)和機(jī)車(chē)運(yùn)輸，成為散裝物料的主要運(yùn)輸裝備。不斷出現(xiàn)新型帶式輸送機(jī)，拓寬了帶式輸送機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域?？缮炜s帶式輸送機(jī)是連續(xù)輸送物料機(jī)械中效率最高、使用最普遍的一種機(jī)型，是巷道掘進(jìn)運(yùn)輸和采煤工作面順槽運(yùn) 輸?shù)闹饕O(shè)備。在煤炭、冶金領(lǐng)域中，可伸縮帶式輸送機(jī)得到了廣泛應(yīng)用。目前帶式輸送機(jī)已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)，近年來(lái)在露天礦和地下礦的聯(lián)合運(yùn)輸系統(tǒng)中可伸縮帶式輸送機(jī)又成為重要的組成部分。這種輸送機(jī)的特點(diǎn)是輸送能力大（可達(dá) 30000t/h） ，適用范圍廣（可運(yùn)送礦石，煤炭，巖石和各種粉狀物料，特定條件下也可以運(yùn)人） ，安全可靠，自動(dòng)化程度高，設(shè)備維護(hù)檢修容易，經(jīng)營(yíng)費(fèi)用低，由于縮短運(yùn)輸距離可節(jié)省基建投資。未來(lái)可伸縮帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是：大運(yùn)輸能力、大帶寬、大傾角和水平轉(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 本設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容本設(shè)計(jì)為可伸縮式帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要要研究輸送帶的選用、帶式輸送托輥、帶式輸送機(jī)滾筒的、拉緊裝置及收放帶裝置、輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的，輸送帶的選用包括輸送量的計(jì)算、牽引力的計(jì)算、各點(diǎn)張力的計(jì)算及輸送帶壽命的計(jì)算。托輥的設(shè)計(jì)計(jì)算包括托輥垂度與間距的設(shè)計(jì)計(jì)算、輸送帶最小拉力、托輥的載荷計(jì)算、托輥的額定負(fù)荷和最大轉(zhuǎn)速。拉近裝置及收放膠帶裝置的設(shè)計(jì)包括拉緊裝置的復(fù)制作用和種類(lèi)、拉緊裝置的計(jì)算。輸送機(jī)傳動(dòng)裝置包括電機(jī)及減速器的選用、輸送滾筒設(shè)計(jì)計(jì)算及軸的確定。4第 2 章 輸送機(jī)總體方案設(shè)計(jì)2.1 傳動(dòng)方案和總體設(shè)計(jì)由于我們?cè)O(shè)計(jì)的皮帶輸送機(jī)用于井下巷道，工作環(huán)境惡劣，運(yùn)輸量大且空間狹小，為了減小設(shè)計(jì)尺寸且提高運(yùn)輸能力，擬采用大功率雙電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，與機(jī)身平行安裝，雙滾筒采用齒輪嚙合傳動(dòng)。按照皮帶輸送機(jī)的一般工作原理可得到總體的傳動(dòng)方案，擬定采用如下線路布置傳動(dòng)方案。1-頭部卸載滾筒 2-驅(qū)動(dòng)滾筒 3-儲(chǔ)帶換向滾筒4-拉緊滾筒 5-尾部換向滾筒圖 2-1 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)方案圖2.2 可伸縮帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)及其工作原理5可伸縮帶式輸送機(jī)主要由以下部件組成：頭架、驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)滾筒、尾架、托輥、中間架、尾部改向裝置、卸載裝置、清掃裝置、張緊裝置、儲(chǔ)帶裝置等組成。輸送帶是帶式輸送機(jī)的承載構(gòu)件，帶上的物料隨輸送帶一起運(yùn)行，物料根據(jù)需要可以在輸送機(jī)的端部或中間部位卸下，輸送帶用旋轉(zhuǎn)的托棍支撐，運(yùn)行阻力小，可沿水平或傾斜線路布置?？缮炜s帶式輸送機(jī)是以輸送帶作為牽引和承載構(gòu)件，通過(guò)承載物料的輸送帶的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行物料輸送的連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備。其結(jié)構(gòu)原理如圖 2-1 所示，輸送帶繞經(jīng)傳動(dòng)滾筒和尾部滾筒形成無(wú)極環(huán)形帶，上下輸送帶由托輥支承以限制輸送帶的撓曲垂度，拉緊裝置為輸送帶正常運(yùn)行提供所需的張力。工作時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)滾筒，通過(guò)傳動(dòng)滾筒和輸送帶之間的摩擦力驅(qū)動(dòng)輸送帶運(yùn)行，物料裝在輸送帶上和帶子一起運(yùn)動(dòng)。1-卸載滾筒； 2-傳動(dòng)滾筒；3-儲(chǔ)帶倉(cāng)；4- 尾部滾筒圖 2-1 可伸縮帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖可伸縮帶式輸送機(jī)一般在端部卸載，當(dāng)采用專(zhuān)門(mén)的卸載裝置時(shí)，也可在中間卸載。在結(jié)構(gòu)上與通用固定式的主要區(qū)別是增加了伸縮輸送帶的機(jī)構(gòu)。伸縮機(jī)構(gòu)有儲(chǔ)帶、卷帶、放帶和機(jī)尾移動(dòng)裝置，中間架便于拆裝。儲(chǔ)帶裝置包括一組固定滾筒和一組裝在游動(dòng)小車(chē)上的活動(dòng)滾筒，輸送帶繞經(jīng)兩組滾筒，可通過(guò)張緊絞車(chē)，增大兩組滾筒間的距離，儲(chǔ)帶裝置中卷入的輸送帶增多，將機(jī)尾向前移動(dòng)，輸送機(jī)的運(yùn)輸距離就縮短，反之就增長(zhǎng)。收放膠帶裝置是拆除和接入輸送帶的設(shè)備，它可將拆除的輸送帶纏繞成卷，或?qū)⒊删磔斔蛶Ы尤雰?chǔ)帶裝置；這樣便可按需要改變輸送機(jī)長(zhǎng)度?？缮炜s帶式輸送機(jī)也有水平式和傾斜式兩種，它與橋式轉(zhuǎn)載機(jī)配合用于回采工作面的下平巷，能加快工作面推進(jìn)速度，也可用于使用掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)工作面。6第 3 章 帶式輸送機(jī)輸送帶的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 可伸縮帶式輸送機(jī)輸送帶的選擇可伸縮帶式輸送機(jī)的輸送帶是輸送機(jī)的重要部件，在輸送機(jī)中輸送帶的成本占整個(gè)設(shè)備成本的 30％～50％。在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，輸送帶所受的載荷是極復(fù)雜的，它除受縱向的拉伸應(yīng)力外，還受經(jīng)過(guò)滾筒和托輥的彎曲應(yīng)力。大多數(shù)輸送帶的損壞表現(xiàn)為工作面層和邊緣磨損，受大塊、尖利物料的沖擊引起擊穿、撕裂和剝離。合理選擇輸送帶，對(duì)輸送帶的設(shè)計(jì)十分重要。輸送帶的選用是根據(jù)輸送機(jī)的線路布置、輸送的材料和使用條件來(lái)進(jìn)行的。合理選擇輸送帶不僅對(duì)完成輸送機(jī)設(shè)計(jì)任務(wù)至關(guān)重要，還影響輸送機(jī)滾筒、托輥和驅(qū)動(dòng)裝置等機(jī)械部件的設(shè)計(jì)。帶式輸送機(jī)常用的輸送帶主要有織物芯膠帶、整體編織和鋼繩芯膠帶 3 類(lèi)?？椢镄灸z帶用掛膠的帆布形成若干層襯墊骨架，外面用橡膠覆蓋，形成一定厚度的覆面層。上覆面較厚，一般為 3～6 mm，是輸送帶的承載面，直接與物料接觸并承受物料的沖擊和磨損；下覆面層與支承托輥接觸，主要承受壓力，為了減少輸送帶沿托輥運(yùn)行時(shí)的壓陷滾動(dòng)阻力，下覆面層較薄，一般為1．5～2 mm。當(dāng)輸送帶跑偏與機(jī)架接觸時(shí)，將側(cè)邊橡膠覆面加厚以避免輸送帶受到機(jī)械磨損。在設(shè)計(jì)中正確選擇輸送帶，在使用中保護(hù)好輸送帶，都是很重要的問(wèn)題，應(yīng)盡可能地避免輸送帶的不正常損壞。由于在井下作業(yè)故皮帶應(yīng)選用阻燃型的，材料選用氯丁 CR。由于輸送的是煤，故要求的強(qiáng)度較大，可選用阻燃尼龍皮帶。輸送帶的成本約占帶式輸送機(jī)總成本的 1/2 以上，所以選擇合適的輸送帶就顯得十分重要，安全系數(shù)和接頭方式都直接影響整機(jī)的成本。其中，本設(shè)計(jì)已知量如下：輸送量 ；帶速 ；動(dòng)堆積角 °；輸送長(zhǎng)度t/h40?Q??m/s2??20；原煤最大塊度 ，輸送機(jī)工作傾角 °；原煤堆積m6L0Max ?密度 ；工作環(huán)境為井下、潮濕。?3kg/93.2 輸送量可伸縮帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸能力，決定于輸送帶上所裝運(yùn)的物料的斷面積，輸送帶的運(yùn)行速度及輸送機(jī)的傾角，因?yàn)樵趦A斜的輸送機(jī)上物料的堆積面積小。7可伸縮帶式輸送機(jī)屬于連續(xù)運(yùn)行的運(yùn)輸機(jī)械，對(duì)于均勻、連續(xù)裝載時(shí)，其運(yùn)輸能力為:(3-1)?qQ6.3?式中 ——運(yùn)輸能力， ；Qt/h——單位長(zhǎng)度上所裝物料的質(zhì)量， ；qkg/m——物料的運(yùn)行速度， 。?/s由 （3-?Fq?2）得 （3-Q?6.33)式中 ——在運(yùn)行的輸送帶上，物料的最大橫截面積， ；F 2m——物料的堆積密度， 。?3kg/m可伸縮帶式輸送機(jī)屬連續(xù)運(yùn)行式的運(yùn)輸機(jī)械，其運(yùn)輸能力按公式（3-3）計(jì)算?？紤]到輸送帶在沿傾斜方向運(yùn)行時(shí)，物料在輸送帶上的堆積面將減小。因此，計(jì)算帶式輸送機(jī)的最大運(yùn)輸能力時(shí)，應(yīng)在工式（3-3）中乘一個(gè)傾斜系數(shù) ，可知可伸縮帶式輸送機(jī)的最大運(yùn)輸能力用下式計(jì)算：k（3 -vkFQ?6.3?4） 式中 ——運(yùn)輸能力， ；Qt/h——在運(yùn)行的輸送帶上，物料的最大堆積橫截面積， ；F 2m——物料的堆積密度， ；?3kg/m——物料的運(yùn)行速度， ；?s——輸送機(jī)的傾斜系數(shù)。?3.2.1 物料堆積橫截面積的計(jì)算按給定的工作條件，原煤的動(dòng)堆積角為 °；原煤的堆積密度為 ；203kg/m90輸送機(jī)的工作傾角為 °；查 《礦山運(yùn)輸機(jī)械》表 4-13 得傾斜系數(shù)為 ；帶0 1?速 ；將各參數(shù)帶入式（3- 4） ，為保證給定的運(yùn)輸能力，帶上必須具有?m/s2?的堆積橫截面積為：8= m2????6.3QS1290.4?067.?可查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》表 4-12，輸送機(jī)的承載托輥槽角為 °時(shí)，物料的30動(dòng)堆積角為 °時(shí)，帶寬為 的輸送帶上允許物料堆積的橫截面積為20m8，此值大于計(jì)算所需的堆積橫截面積，據(jù)此選用帶寬為 的m651.0 8輸送帶能滿(mǎn)足要求。3.2.2 驗(yàn)算膠帶寬度和厚度查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》Ⅱ有：m （3- 5） ?B???KQ式中 ——運(yùn)輸能力， ；Qt/h40——貨載斷面系數(shù)，查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》表 3-19 可按動(dòng)堆積角 °K ??20，得貨斷載截面系數(shù)， ；385——物料的堆積密度， = ；??3t/109kg/???——物料的運(yùn)行速度， ；??s2——輸送機(jī)的傾斜系數(shù) 。??1將上述數(shù)據(jù)帶入式（3-5）得：= mB120938543???76.?考慮礦井的增產(chǎn)能力、貨載塊度及膠帶的來(lái)源，選用 寬的膠帶，80為滿(mǎn)足一定運(yùn)輸生產(chǎn)率 所需的帶寬，還必須按物料的塊度進(jìn)行校核。查《礦Q山運(yùn)輸機(jī)械》Ⅱ有:對(duì)于原煤 mm20??Max則 mmB60??式中 ——帶寬， ；Bm8——貨載最大塊度的橫向尺寸， 。Max axQm2可見(jiàn)所選帶寬滿(mǎn)足最大塊度要求。故選用寬度為 的輸送帶滿(mǎn)足要80求。輸送帶厚度=布層數(shù)×每層厚度 mm+上膠厚 mm+下膠厚 mmmm0.751.30????查《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》表 1-13 可知帆布輸送帶單位質(zhì)量；kg/8Bq重段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量為：9= kg/m0q165.24?am空段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量為：= = kg/mu3.9單位長(zhǎng)度上分布緩沖托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量為：kg/m5.6420.73?amq3.2.3 輸送能力的驗(yàn)算根據(jù)式（3-4）得：= t/h0QF6.3???K. 19026510??2.4?式中 ——水平輸送量， ；0t/h——輸送機(jī)的傾角系數(shù)，查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》表 4-13， ；K K1——物料橫斷面積 ；F2m.——帶速， ；??/s2?——物料松散密度， 。? 3kg/90?由于 ，故能滿(mǎn)足輸送量要求。0Q?3.3 牽引力的計(jì)算本機(jī)長(zhǎng)為 ，牽引力的計(jì)算可查《礦山運(yùn)輸機(jī)械 》按下式計(jì)算：m6（3-????2102TuB WqHgLqp ????6）對(duì)于長(zhǎng)距離的帶式輸送機(jī)（例如 以上） ，附加阻力明顯小于主要阻力，8m采用將主要阻力乘以一個(gè)大于 的系數(shù)計(jì)入附加阻力的計(jì)算，不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重錯(cuò)1誤，以簡(jiǎn)化運(yùn)行阻力的計(jì)算。為此引入一個(gè)系數(shù) ，可對(duì)上式進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算驅(qū)C動(dòng)滾筒上的牽引力（圓周力） 。故本機(jī)可簡(jiǎn)化為:承載段 （3-?????LgqqCPuB??027）10?????LgqqCPuB??02?03.8963.1.856.17. ??N93式中 ——驅(qū)動(dòng)滾筒上所需的牽引力（圓周力） ， ；N——計(jì)入附加阻力系數(shù)，查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》表 4-18，當(dāng)輸送長(zhǎng)度為600 時(shí)， =1.17 ； m——單位長(zhǎng)度輸送帶上裝運(yùn)的物料量， ；q q?kg/m56.——單位長(zhǎng)度輸送帶的質(zhì)量， ；B B/03.8——空段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量， ；u u/3.——承載段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量， ；0 0q1?——輸送機(jī)長(zhǎng)度， ； L60?L——重力加速度， ；g2m/s8.9g——輸送帶在托輥上運(yùn)行的阻力系數(shù)（也有稱(chēng)模擬摩擦系數(shù)） 。查?《礦山運(yùn)輸機(jī)械》表 4-17， 。3.?空載段（3- 8）???????LgqCPuB02則?? 025.8963.1.817. ??N6902式中 ——驅(qū)動(dòng)滾筒上所需的牽引力（圓周力） ， ；P?——計(jì)入附加阻力系數(shù)，可查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》表 4-18 知，當(dāng)輸送C長(zhǎng)度為 600 時(shí)， =1.17 ；m——單位長(zhǎng)度輸送帶的質(zhì)量， ；BqBq?kg/m03.8——空段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量 ；u uqkg/3.6?——承載段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量 ；0 01——輸送機(jī)長(zhǎng)度， ；L60L——重力加速度， ；g2/s8.9g——輸送帶在托輥上運(yùn)行的阻力系數(shù)（也有稱(chēng)模擬摩擦系數(shù)） 。查??《礦山運(yùn)輸機(jī)械》表 4-17， 。5.???3.4 輸送帶各點(diǎn)張力的計(jì)算11輸送帶作為帶式輸送機(jī)的牽引構(gòu)件，在承受為克服輸送帶運(yùn)行阻力所必需的牽引力的同時(shí)，由于可伸縮帶式輸送機(jī)是靠驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶之間的摩擦力傳遞牽引力，它的張力還要滿(mǎn)足滾筒摩擦傳動(dòng)的需要。除此之外，為防止輸送帶在兩托輥之間有過(guò)大的垂度，輸送帶的張力還要滿(mǎn)足它的垂度不超過(guò)規(guī)定值的需要。輸送帶作為牽引構(gòu)件，它的張力沿輸送機(jī)全長(zhǎng)是變化的，需要用逐點(diǎn)法求算它在各點(diǎn)的張力。圖 3-1 可伸縮帶式輸送機(jī)工作系統(tǒng)圖采用逐點(diǎn)法求各點(diǎn)張力，如圖 3-1 是輸送帶整體布局各點(diǎn)受力情況，根據(jù)各點(diǎn)的受力情況：1）計(jì)算輸送帶各區(qū)段的運(yùn)行阻力按所給定條件，如圖 3-1 所示，本機(jī)只有重段和空段兩個(gè)直線區(qū)段。各段運(yùn)行阻力計(jì)算如下：N????74.2095.24.5718.9.6087676 ???????????gLqWuB 613860359098N....3110?式中 ——各段阻力， ；nm?N——各段輸送長(zhǎng)度， ；Lm——單位長(zhǎng)度輸送帶上裝運(yùn)的物料量， ；q q?kg/m56.——單位長(zhǎng)度輸送帶的質(zhì)量， ；B B/03.8——承載段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量， ；0 0q/1?——空段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量， ；u u3.——輸送帶在托輥上運(yùn)行的阻力系數(shù)（也有稱(chēng)模擬摩擦系數(shù)） 。查?12《礦山運(yùn)輸機(jī)械》表 4-17， ；03.??——輸送帶在托輥上運(yùn)行的阻力系數(shù)（也有稱(chēng)模擬摩擦系數(shù)） 。查??《礦山運(yùn)輸機(jī)械》表 4-17， 。25?2）輸送帶各點(diǎn)的張力計(jì)算為簡(jiǎn)化計(jì)算，輸送帶繞經(jīng)滾筒兩項(xiàng)阻力按輸送帶的張力增加 ﹪計(jì)算。依5逐點(diǎn)計(jì)算法得： 132S??205.9813.134.SS?450.569.74.2091767 ???W..18?SS3.6989 853.05.11（3-9.70???9）本機(jī)為雙滾筒驅(qū)動(dòng)，初取圍包角 °，由于驅(qū)動(dòng)滾筒為膠面，采區(qū)空4??氣潮濕取 ，摩擦力備用系數(shù)一般取 ，查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》Ⅱ表2.0??2.1n3-27 得 。4?e按摩擦牽引條件：（3-1153.2.SeS????????????10）則聯(lián)立式（3-9）與式（3 -10）得： 7.681NN24S?926.53.01按空段輸送帶最大允許垂度的要求，空段最小張力點(diǎn)應(yīng)小于上式求得之值為：13（3-N41.80.930.85gLqSuBmin ????11）則取最小張力點(diǎn)為： ????26.753.1,26.74MAX,Sin2min??令 ，以此為準(zhǔn)，按上列各點(diǎn)張力的關(guān)系式求算各點(diǎn)張力??N96.75342得： N3.9S3?76804.15269.7?3S8N47.592013.4.1 膠帶層數(shù)的計(jì)算查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》Ⅱ有下式（3-???BmSZMax12）則 ?Max 層層 30.2158974??式中 ——輸送帶帆布層數(shù)；Z——膠帶的最大張力， ；MaxS N?MaxS——輸送帶安全系數(shù)， 一般取 ～12，取 ；mm79?m——輸送帶帶寬， ；BB0——帶寬為一厘米的一層帆布的拉斷力，? 層??150可知選帶層為三層織物的尼龍帶合適。3.4.2 膠帶打滑條件的計(jì)算14查《礦山運(yùn)輸機(jī)械》有，當(dāng)輸送帶在相遇點(diǎn)上的實(shí)際張力超過(guò)計(jì)算得出的最大值時(shí)，滾筒將在輸送帶接觸面上打滑。因此，撓性體摩擦傳動(dòng)的工作條件是：（3-??eSMaxmin?13）式（3-13）即歐拉公式。則 6.392.754121min??Seax??8.核算圍包角：在煤礦中因運(yùn)轉(zhuǎn)條件較差，一般取 ，查《礦山運(yùn)輸.0?機(jī)械》Ⅱ表 3-27，則：??3614.02.1???實(shí)際設(shè)備圍包角為 ，故 值滿(mǎn)足不打滑條件要求。??3640?3.5 輸送帶壽命的計(jì)算目前常用德國(guó) HZ7ZEL 法（德國(guó)人赫特澤爾于 1940 年提出的公式）來(lái)計(jì)算輸送帶壽命，即：（3-QdabcQ543210?14）則 % 100% 180% 100% 100% 120%dabcQ543210????120% 80% 450 t12.9萬(wàn)?式中 ——可持久耐用的輸送量，查《新型帶式輸送機(jī)手冊(cè)》表 6-29， =450 萬(wàn) t；——上覆蓋膠耐用度，查《新型帶式輸送機(jī)手冊(cè)》表 6-a30， =100%；——上覆蓋膠厚度與拉伸強(qiáng)度有關(guān)的耐用度，查《新型帶式輸送機(jī)手b冊(cè)》表 6-31， =100%；b——運(yùn)輸物種的耐用度，查《新型帶式輸送機(jī)手冊(cè)》表 6-32， =180%；c c——裝