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1、洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 皮帶輸送機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于固定式帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。其目的是設(shè)計(jì)一套能夠在給定場(chǎng)合下安全可靠運(yùn)行的帶式輸送機(jī)系統(tǒng)。 本文是對(duì)通用設(shè)備（通用固定帶式輸送機(jī)）的選型計(jì)算，需要通過(guò)計(jì)算選擇各組成部件，并著重進(jìn)行電控系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)。最后組合成使用于具體條件下的帶式輸送機(jī)。施工設(shè)計(jì)主要是根據(jù)初步設(shè)計(jì)選擇驅(qū)動(dòng)裝置、電動(dòng)機(jī)、減速器、變頻器、制動(dòng)器等等部件，從而完成輸送機(jī)的安裝布置圖。 最后，在基于本文所做的理論分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了輸送機(jī)的保護(hù)裝置及其電控系統(tǒng)。電控裝置核心采用可編程控制器。本文通過(guò)對(duì)輸送機(jī)各部件的選型計(jì)算和集控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以使整

2、個(gè)系統(tǒng)能夠在給定場(chǎng)合下安全可靠的完成預(yù)期的任務(wù)。 關(guān)鍵詞：固定式帶式輸送機(jī)，選型設(shè)計(jì)，電控系統(tǒng) Belt conveyor structure design ABSTRACT The design is a graduation project about the fixed belt conveyor used in coal mine. the purpose is to design one set of belt conveyor that can be used safely and dependably on the given occasio

3、n. This article describes the design calculation of choosing the general equipments (the universal fixed belt conveyor ) and the electronic-controlled system, so it needs to choose every part of the belt conveyor though design calculation, and put them together to be used on the occasion.The ex

4、ecutive project mainly is according to preliminary design to choice drive, electric motor, reduction gear, Frequency transformer and brake and so on parts, thus completes the conveyer the installment general arrangement. At last, according to the front theory in this paper, we design the catch equi

5、pment and its centralized-control system. The core of electronic-controlled system uses the programmable logic controller . In the article, through choosing each part of the belt conveyer and the design for centralized-control system, ensure that the belt conveyer could safely and credibility run in

6、 given situation. KEY WORDS:Fixed Belt conveyer，Lectotype Design，Electronic-controlled system 10 目　錄 前　言 1 第1章 緒 論 2 1.1帶式輸送機(jī)的技術(shù)發(fā)展 2 1.2 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)原理 3 1.3帶式輸送的機(jī)種類與特點(diǎn) 4 1.3.1 通用帶式輸送機(jī)（DT） 5 1.3.2鋼繩芯帶式輸送機(jī) 5 1.3.3移動(dòng)帶式輸送機(jī)（DY） 5 1.3.4鋼帶輸送機(jī)（DG） 5 1.3.5網(wǎng)帶輸送機(jī)（DW） 5 1.3.6鋼繩牽引帶式輸送機(jī) 6 1.3.7線

7、摩擦帶式輸送機(jī) 6 1.3.8波狀擋邊帶式輸送機(jī) 6 1.3.9大傾角帶式輸送機(jī) 6 1.3.10圓管式帶式輸送機(jī) 6 第2章 帶式輸送機(jī)計(jì)算與設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 7 2.1概述 7 2.1.1 設(shè)計(jì)原始資料 7 2.1.2帶式輸送機(jī)機(jī)型的選擇 8 2.2基本參數(shù)的選擇確定 9 2.2.1輸送帶類型的選擇 9 2.2.2輸送帶帶寬的確定 10 2.2.3輸送線路初步設(shè)計(jì) 11 2.2.4輸送線方案比較 11 2.2.5基本參數(shù)的確定計(jì)算 12 2.2.6托輥的選擇 13 2.2.7輸送帶張力的計(jì)算 15 2.2.8滾筒的選擇計(jì)算 15 2.2.9各直線區(qū)段阻力計(jì)算 18

8、 2.2.10輸送帶張力計(jì)算 18 2.2.11滾筒牽引力與電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算 21 2.2.12拉緊力與拉緊行程 21 2.2.13輸送帶的拉緊裝置 22 2.2.14制動(dòng)力矩計(jì)算 22 2.3驅(qū)動(dòng)裝置及其布置 23 2.3.1驅(qū)動(dòng)裝置的型式 23 2.3.2電動(dòng)機(jī) 24 2.3.3減速器 25 2.3.4聯(lián)軸器 25 2.3.5驅(qū)動(dòng)裝置位置的選擇 26 2.4清掃裝置 27 2.5制動(dòng)裝置 27 第3章帶式輸送機(jī)電控裝置 28 3.1可編程控制器（PLC）結(jié)構(gòu)及應(yīng)用 28 3.1.1可編程控制器的功用 28 3.1.2 PLC的組成 28 3.1.3 PL

9、C的工作方式 30 3.2 控制裝置的功能 30 3.2.1概述及主要功能 31 第4章 帶式輸送機(jī)的安裝及維護(hù) 32 4.1帶式輸送機(jī)的安裝規(guī)范 32 4.2帶式輸送機(jī)的維護(hù) 32 結(jié) 論 35 謝 辭 36 參考文獻(xiàn) 37 附 錄 38 外文資料翻譯 39 前　言 輸送機(jī)是在一定的線路上連續(xù)輸送物料的物料搬運(yùn)機(jī)械，又稱連續(xù)輸送機(jī)。輸送機(jī)可進(jìn)行水平、傾斜和垂直輸送，也可組成空間輸送線路，輸送線路一般是固定的。輸送機(jī)輸送能力大，運(yùn)距長(zhǎng)，還可在輸送過(guò)程中同時(shí)完成若干工藝操作，所以應(yīng)用十分廣泛。可以單臺(tái)輸送，也可多臺(tái)組成或與其他輸送設(shè)備組成水平或傾斜的輸

10、送系統(tǒng)，以滿足不同布置形式的作業(yè)線帶式輸送機(jī)是輸送能力最大的連續(xù)輸送機(jī)械之一。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行平穩(wěn)、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、能耗低、對(duì)環(huán)境污染小、便于集中控制和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、管理維護(hù)方便。它是運(yùn)輸成件貨物與散裝物料的理想工具，因此被廣泛用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門。尤其在礦山用量最多、規(guī)格最大。 本課題主要研究帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。第一章介紹輸送機(jī)的概念、種類以及發(fā)展歷史；第二章介紹帶式輸送機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍、散狀物料帶式輸送機(jī)的計(jì)算與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，以及輸送機(jī)各主要部件的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。重點(diǎn)研究了輸送帶特性和選擇計(jì)算方法、驅(qū)動(dòng)裝置的力學(xué)模型、托輥和滾筒的選擇計(jì)算方法；第三章介紹了輸送機(jī)的電控系統(tǒng)裝置；第四章介紹了皮帶輸

11、送機(jī)的安裝以及維護(hù)措施； 本設(shè)計(jì)在編寫的過(guò)程中，得到了指導(dǎo)老師王老師的細(xì)心指導(dǎo)以及周圍同學(xué)們的協(xié)助，我在這里向他們表示感謝。 由于自身水平有限，疏漏之處難免，懇請(qǐng)大家批評(píng)指正。 第1章 緒 論 1.1帶式輸送機(jī)的技術(shù)發(fā)展 中國(guó)古代的高轉(zhuǎn)筒車和提水的翻車，是現(xiàn)代斗式提升機(jī)和刮板輸送機(jī)的雛形；17世紀(jì)中，開始應(yīng)用架空索道輸送散狀物料；19世紀(jì)中葉，各種現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的輸送機(jī)相繼出現(xiàn)。1868年，在英國(guó)出現(xiàn)了帶式輸送機(jī)；1887年，在美國(guó)出現(xiàn)了螺旋輸送機(jī)；1905年，在瑞士出現(xiàn)了鋼帶式輸送機(jī)；1906年，在英國(guó)和德國(guó)出現(xiàn)了慣性輸送機(jī)。此后，輸送機(jī)受到機(jī)械制造、電機(jī)、化工和冶

12、金工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的影響，不斷完善，逐步由完成車間內(nèi)部的輸送，發(fā)展到完成在企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間甚至城市之間的物料搬運(yùn)，成為物料搬運(yùn)系統(tǒng)機(jī)械化和自動(dòng)化不可缺少的組成部分。 經(jīng)過(guò)一百年的發(fā)展，帶式輸送機(jī)不再是常規(guī)的開式槽型或直線布置的帶式輸送機(jī)，而是針對(duì)生產(chǎn)需求設(shè)計(jì)出各種各樣的特種帶式輸送機(jī)。例如，彎曲型、線摩擦型、大傾角型、可伸縮型、吊掛型、管式、吊掛管式、波紋擋邊式、氣墊式、壓帶式、鋼絲繩牽引式和鋼帶式等帶式輸送機(jī)。它們各有自己的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，適用于某些特殊場(chǎng)合。比如，管式和吊掛式輸送機(jī)因其密封性好，適用于有環(huán)保要求或物料不應(yīng)受外界環(huán)境影響的場(chǎng)合。波紋擋邊帶式輸送機(jī)可以做大傾角甚至垂直提升，因而在卸船

13、和 豎井提升中得到應(yīng)用。壓帶式大傾角帶式輸送機(jī)于50年代在下挖式斗輪挖掘機(jī)上廣泛應(yīng)用。傾角可達(dá)35，從而縮短斗輪臂架長(zhǎng)度。 帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸能力和輸送距離是所有其他輸送設(shè)備無(wú)法比擬的，世界各國(guó)都在不斷地努力發(fā)展和完善帶式輸送機(jī)技術(shù)。努力的方向著重于: 提高帶速，它是提高輸送能力和節(jié)省投資的有效途徑。 提高各部件的可靠性，也包括輸送帶的可靠性，往往一個(gè)部件的失靈會(huì)影響整機(jī)乃至整個(gè)系統(tǒng)的停頓。 努力減少維護(hù)工作量或取消日常維護(hù)工作，因帶式輸送機(jī)分布在幾百米甚至幾千米的運(yùn)輸線路上，很難實(shí)現(xiàn)有效的維護(hù)保養(yǎng)工作。 對(duì)大中型帶式輸送機(jī)采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法，通常采用的靜態(tài)設(shè)計(jì)方法沒有考慮輸送帶的粘彈性

14、問(wèn)題，因而輸送機(jī)的起動(dòng)與制動(dòng)過(guò)程中會(huì)在輸送帶中產(chǎn)生沖擊波，沖擊波引起的輸送帶動(dòng)張力要比正常運(yùn)行的最大張力大10多倍，它直接關(guān)系著輸送帶的強(qiáng)度、接頭強(qiáng)度、滾筒、傳動(dòng)裝置和聯(lián)接件的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，然而研究可控的起動(dòng)裝置和制動(dòng)裝置來(lái)減小動(dòng)張力便成為動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的根本所在。 1.2 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)原理 帶式輸送機(jī)是依靠驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶之間的摩擦，將牽引是以撓性體與圓柱體之間的摩擦理論為基礎(chǔ)的。這個(gè)理論用著名的歐拉公式表達(dá)。 圖1-1 如圖所示的帶式輸送機(jī)，輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒的圍包角為，驅(qū)動(dòng)滾筒以圖標(biāo)方向運(yùn)動(dòng)。設(shè)輸送

15、帶在與驅(qū)動(dòng)滾筒相遇點(diǎn)4處的張力為，分離點(diǎn)的張力為，據(jù)歐拉公式，當(dāng)驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶之間不打滑時(shí)，兩力有如下關(guān)系： (1-1) 式中 —滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)； e—自然對(duì)數(shù)的底。 這個(gè)公式表示：當(dāng)輸送帶在分離點(diǎn)1的張力為時(shí)，由于滾筒與輸送帶間相遇點(diǎn)需要的張力大于。驅(qū)動(dòng)滾筒將因摩擦力不夠而在輸送帶上空轉(zhuǎn)。為明確表示上述極限關(guān)系，將上式改成 (1-2) 輸送帶兩端的張力差就是驅(qū)動(dòng)滾筒圓周上的牽引

16、力，根據(jù)歐拉公式，驅(qū)動(dòng)滾筒能夠傳遞給輸送帶的最大摩擦牽引力為： (1-3) 在實(shí)際應(yīng)用中，為使帶式輸送機(jī)安全可靠的運(yùn)行，應(yīng)給摩擦牽引力留有一定的余量實(shí)際許用的摩擦牽引力為， (1-4) 據(jù)此求得輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒相遇點(diǎn)的許用張力： (1-5) n—摩擦力備用系數(shù)，一般取n=1.1～1.20 為提高摩擦驅(qū)動(dòng)所能傳遞的牽引力，可以從以下三個(gè)方面著手： 增大輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒

17、分離點(diǎn)上的張力。但采用這個(gè)方法會(huì)使輸送帶所受的最大張力也增大。若大幅增加，需要選用高一級(jí)強(qiáng)度的輸送帶，這是不利的。 增大圍包角α。但滾筒驅(qū)動(dòng)，輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒上的圍包角為200～230；采用雙滾筒驅(qū)動(dòng)，圍包角可達(dá)450～480； 1.3帶式輸送的機(jī)種類與特點(diǎn) 帶式輸送機(jī)的種類很多，具有牽引件的輸送機(jī)一般包括牽引件、承載構(gòu)件、驅(qū)動(dòng)裝置、張緊裝置、改向裝置和支承件等。牽引件用以傳遞牽引力，可采用輸送帶、牽引鏈或鋼絲繩；承載構(gòu)件用以承放物料，有料斗、托架或吊具等；驅(qū)動(dòng)裝置給輸送機(jī)以動(dòng)力，一般由電動(dòng)機(jī)、減速器和制動(dòng)器(停止器)等組成；張緊裝置一般有螺桿式和重錘式兩種，可使?fàn)恳３忠欢ǖ?/p>

18、張力和垂度，以保證輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)；支承件用以承托牽引件或承載構(gòu)件，可采用托輥、滾輪等。 具有牽引件的輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：被運(yùn)送物料裝在與牽引件連結(jié)在一起的承載構(gòu)件內(nèi)，或直接裝在牽引件(如輸送帶)上，牽引件繞過(guò)各滾筒或鏈輪首尾相連，形成包括運(yùn)送物料的有載分支和不運(yùn)送物料的無(wú)載分支的閉合環(huán)路，利用牽引件的連續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送物料。 1.3.1 通用帶式輸送機(jī)（DT） 通用帶式輸送機(jī)是一種固定式帶式輸送機(jī)。其特點(diǎn)是托輥安裝在固定的機(jī)架上，由型鋼做成的機(jī)架固定在底板或地基上，整個(gè)機(jī)身成剛性結(jié)構(gòu)。因此，它廣泛用于要求設(shè)備服務(wù)年限長(zhǎng)，地基平整穩(wěn)定的場(chǎng)合。該種輸送機(jī)應(yīng)用十分普遍，現(xiàn)已形成系列產(chǎn)品如TD

19、62、TD75、DTⅡ等。 1.3.2鋼繩芯帶式輸送機(jī) 芯帶式輸送機(jī)在結(jié)構(gòu)形式上相同于通用帶式輸送機(jī)，只是輸送帶由織物芯帶改為鋼絲繩芯帶。因此，它是一種強(qiáng)力型帶式輸送機(jī)，具有輸送距離長(zhǎng)、運(yùn)輸能力大、運(yùn)行速度高、輸送帶成槽性好和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。但其最大缺點(diǎn)是因鋼繩芯輸送帶的芯體無(wú)橫絲，故橫向強(qiáng)度低，易造成縱向撕裂。 1.3.3移動(dòng)帶式輸送機(jī)（DY） 移動(dòng)帶式輸送機(jī)是一種按整機(jī)設(shè)計(jì)并且整機(jī)可在不同地點(diǎn)使用的帶式輸送機(jī)。按移動(dòng)的方式不同又可分為移動(dòng)式與攜帶式帶式輸送機(jī)。前者是靠輪子、履帶或滑撬移動(dòng)的帶式輸送機(jī)；后者是可用人力或機(jī)械從一個(gè)位置抬到另一個(gè)位置的帶式輸送機(jī)。主要用作短距離輸送

20、或轉(zhuǎn)載。如煤場(chǎng)、碼頭、倉(cāng)庫(kù)等場(chǎng)所。 1.3.4鋼帶輸送機(jī)（DG） 鋼帶輸送機(jī)的輸送帶是一薄的撓性鋼帶。其耐熱性比常規(guī)輸送帶好得多，因此它已在食品工業(yè)中得到應(yīng)用。但鋼帶的成槽性差，滾筒傳遞扭矩很有限，因而不適用于長(zhǎng)距離輸送。 1.3.5網(wǎng)帶輸送機(jī)（DW） 帶輸送機(jī)的輸送帶是一撓性網(wǎng)帶，在技術(shù)性能上與鋼帶輸送機(jī)相似，主要用于輕工業(yè)和有特殊要求的場(chǎng)合。 1.3.6鋼繩牽引帶式輸送機(jī) 鋼繩牽引帶式輸送機(jī)從1951年起在英語(yǔ)國(guó)家得到應(yīng)用。它的優(yōu)點(diǎn)在于牽引體與承載體是分開的，可以跨越長(zhǎng)距離和大高差。但缺點(diǎn)是輸送帶成槽性差，影響輸送截面積，鋼絲繩裸露在外，不易防腐蝕，維護(hù)費(fèi)用高。根

21、據(jù)研究表明，當(dāng)輸送量超過(guò)500t/h，運(yùn)距超過(guò)2～5km時(shí)，鋼繩牽引帶式輸送機(jī)的基建投資和運(yùn)費(fèi)將少于鋼繩芯帶式輸送機(jī)，即運(yùn)距越長(zhǎng)越有利。 1.3.7線摩擦帶式輸送機(jī) 帶式輸送機(jī)（在此稱之為主機(jī)）某位置的輸送帶下面加裝一臺(tái)或幾臺(tái)短的帶式輸送機(jī)（稱之為輔機(jī)），主帶借助重力或彈性力壓在輔機(jī)的帶子（輔帶）上，輔帶可以通過(guò)摩擦力驅(qū)動(dòng)主帶，這樣主帶張力便可以大大降低而實(shí)現(xiàn)低強(qiáng)度帶完成長(zhǎng)距離或大運(yùn)量輸送。 1.3.8波狀擋邊帶式輸送機(jī) 輸送帶邊上有擋邊以增大物料的截面，傾斜角度大時(shí)，一般在橫向設(shè)置擋板。 1.3.9大傾角帶式輸送機(jī) 普通帶式輸送機(jī)的輸送傾角超過(guò)臨界角度時(shí)，物料將沿輸

22、送帶下滑。大傾角帶式輸送機(jī)可以減小輸送距離、降低巷道開拓量，減少設(shè)備投資。在露天礦它可以直接安裝在非工作邊坡，節(jié)省大量土方工程和投資。 1.3.10圓管式帶式輸送機(jī) 圓管式帶式輸送機(jī)是用托輥把輸送帶逼成管形，物料形成封閉運(yùn)輸，減少了環(huán)境污染，并能任意轉(zhuǎn)變和提高輸送傾角。它適用于有環(huán)保要求或物料不受外界環(huán)境影響的場(chǎng)合，如水泥、粉煤、谷物等物料的輸送。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第2章 帶式輸送機(jī)計(jì)算與設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 2.1概述 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)通常包含初步設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)兩個(gè)方面的內(nèi)容。前者主要是通過(guò)理論上的分析計(jì)算選出滿足生產(chǎn)要求的輸送機(jī)各部件，確定合理的運(yùn)行參數(shù)

23、，或者對(duì)確定的部件參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)算，并完成輸送線路的宏觀設(shè)計(jì)；后者主要是根據(jù)初步設(shè)計(jì)完成輸送機(jī)的安裝布置圖。 2.1.1 設(shè)計(jì)原始資料 原始條件： 設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力：Q=15t/h,運(yùn)輸距離：15m,輸送石灰石顆粒，水平輸送 技術(shù)要求： （1）電控裝置有本安型操作臺(tái)、隔爆兼本安型控制箱和各種傳感器三部分組成; （2）本安型操作臺(tái)具有輸送帶運(yùn)行速度、電機(jī)電流等主要參數(shù)的運(yùn)行狀態(tài)顯示和輸送機(jī)故障指示； （3）電控裝置控制核心采用可編程序控制器（PLC），具有手動(dòng)、自動(dòng)及檢修三種工作方式: （4）電控裝置具有沿線通話和起車預(yù)警功能； （5）電控箱和操作臺(tái)及配套傳感器應(yīng)具備防爆

24、合格證以及“MA”標(biāo)志； （6）系統(tǒng)應(yīng)具有的保護(hù)功能： a)跑偏保護(hù) 跑偏開關(guān)機(jī)頭、中間、機(jī)尾各一對(duì)； b)沿停保護(hù) 沿停保護(hù)傳感器每隔100米設(shè)置一只； c)防縱撕保護(hù) 在機(jī)尾落煤附近設(shè)一套； d)煙霧保護(hù) 在機(jī)頭集中驅(qū)動(dòng)處設(shè)置煙霧傳感器； e)煤位保護(hù) 在機(jī)頭設(shè)低煤位報(bào)警和高煤位停車保護(hù)； f)超溫保護(hù)， 煙霧保護(hù)和自動(dòng)灑水裝置； g)速度保護(hù) 分別在輸送帶空段設(shè)置高速傳感器以檢測(cè)帶速進(jìn)行速度保護(hù)； h)打滑和超速保護(hù) 通用固定式皮帶輸送機(jī)多采用單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式，即驅(qū)動(dòng)裝置集中的安裝在輸送機(jī)長(zhǎng)度的某一個(gè)位置處，一般放在機(jī)頭處。單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式按

25、傳動(dòng)滾筒的數(shù)目分，可分為單滾筒和雙滾筒驅(qū)動(dòng)。對(duì)每個(gè)滾筒的驅(qū)動(dòng)又可分為單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。因單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式最常用，凡是沒有指明是多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式的，即為單驅(qū)動(dòng)方式，故一般對(duì)單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式，“單點(diǎn)”兩字省略。 單筒、單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式最簡(jiǎn)單，在考慮驅(qū)動(dòng)方式時(shí)應(yīng)是首選方式。在大運(yùn)量、長(zhǎng)距離的鋼繩芯膠帶輸送機(jī)中往往采用多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。帶式輸送機(jī)常見典型的布置方式如下表2-1所示。 2.1.2帶式輸送機(jī)機(jī)型的選擇 在給定工作條件下，帶式輸送機(jī)選型設(shè)計(jì)計(jì)算合理與否關(guān)系到其能否高效、安全、可靠地完成生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，選型設(shè)計(jì)不外乎兩種情況：一種是成套供應(yīng)的設(shè)備（或?qū)σ延性O(shè)備）的計(jì)算，如礦用吊掛

26、式、可伸縮帶式輸送機(jī)功率、輸送帶強(qiáng)度和主要部件是否滿足要求。另一種是對(duì)通用設(shè)備（TD-75、DTⅡ和DX系列輸送機(jī)）的選型設(shè)計(jì)，需要通過(guò)計(jì)算從一系列部件中選擇合適的具體部件（如滾筒、輸送帶、托輥和驅(qū)動(dòng)裝置等），最后組裝成滿足具體生產(chǎn)條件下的通用帶式輸送機(jī)。 根據(jù)已知的原始資料分析得，本機(jī)不適合整機(jī)定型帶式輸送機(jī)，因此采用非整機(jī)定型的輸送機(jī)，且用單機(jī)輸送。因此，由于本設(shè)計(jì)的運(yùn)量小，帶較短，水平輸送，故采用單滾筒通用帶式輸送機(jī)。 表2-1 帶式輸送機(jī)典型布置方式 2.2基本參數(shù)的選擇確定 2.2.1輸送帶類型的選擇 輸送帶是用來(lái)承載和牽引物料并使之沿

27、一定方向運(yùn)行的重要部件。為保證輸送機(jī)能正常而持久地工作，在類型選擇上需考慮以下幾點(diǎn)： （1）輸送帶必須具有足夠的強(qiáng)度，能承受輸送帶運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的最大張力； （2）輸送帶必須具有足夠的厚度，以抵抗給料處的沖擊并平穩(wěn)地運(yùn)行； （3）優(yōu)先選用尼龍、維尼龍帆布分層帶，因在同樣抗拉強(qiáng)度下，上述材料比棉帆布帶體輕、帶薄、柔軟、成槽性好、耐水和耐腐蝕； (4)輸送帶和覆蓋層的厚度能適應(yīng)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的沖擊，磨損，腐蝕，和割裂等情況。 根據(jù)原始資料和上述選擇要求，方案可選擇NN型尼龍芯帶，型號(hào)是NN-300的4層尼龍芯橡膠帶，上膠厚度為3.0 mm，下膠帶厚度為1.0mm。其帶芯強(qiáng)度為300N/ mm

28、，輸送帶的每層質(zhì)量為1.4 kg/，每毫米厚膠帶質(zhì)量1.19 kg/m。 尼龍帶線質(zhì)量=（覆蓋層厚度（mm）1.19+層數(shù)K）帶寬（m）（2-1） 2.2.2輸送帶帶寬的確定 （1）滿足設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力的帶寬： = 式中 —設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力，t/h； —滿足設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力的輸送帶寬度，m； —物料斷面系數(shù)，見表2-2；—速度系數(shù)，（見附錄） —輸送帶運(yùn)行速度，m/s； —物料的堆積密度，t/m（見附錄）； —傾角系數(shù)，見表

29、2-3； 本設(shè)計(jì)散狀物料，所以選擇槽形帶，由物料斷面系數(shù)表2-2選擇=330,由傾角系數(shù)表2-3選擇=1.0=1.0,物料堆積密度=1.2t/,帶速=1.0m/s，運(yùn)量=20t/h,休止角=25（見附錄）。 ===0.22473m=224.73mm 表2-2 物料斷面系數(shù) 休止角 15 20 25 30 35 槽型 275 295 330 360 390 平型 67 135 172 209 247 表2-3 傾角系數(shù) 輸送傾角 0~3 5 10 15 20 1.0 0.99 0.95 0.89 0.81

30、 （2）滿足物料塊度條件的寬度 對(duì)于已選分的物料 對(duì)于未選分的物料 式中 —物料的平均粒徑，mm —物料的最大粒徑，mm —滿足塊度條件的輸送帶寬度，mm 根據(jù)和帶型從相應(yīng)的規(guī)格表中選取標(biāo)準(zhǔn)帶寬的輸送帶。 小塊石灰石的最大塊度=60mm 所以條件所給的帶寬400mm。 2.2.3輸送線路初步設(shè)計(jì) 線路初步設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)使用地點(diǎn)的具體情況、用戶要求或輸送機(jī)類型情況，進(jìn)行輸送機(jī)的整體布置。主要內(nèi)容包括驅(qū)動(dòng)裝置的型式、數(shù)量和安裝位置的確定，拉緊裝置的形式和安裝位置的確定，機(jī)

31、頭、機(jī)尾布置，裝卸位置及形式，清掃裝置的類型及位置的確定等。初步確定以下兩個(gè)方案如圖2-1。 方案一 方案二 圖2-1輸送線方案 2.2.4輸送線方案比較 方案一、選用TD-75帶式輸送機(jī)，輸送帶為鋼絲繩芯阻燃輸送帶。單滾筒單電動(dòng)機(jī)頭部驅(qū)動(dòng)。 方案二、選用TD-75帶式輸送機(jī)，輸送帶為NN-300尼龍芯帶。單滾筒雙電動(dòng)機(jī)頭部驅(qū)動(dòng)。 方案一與方案二比較： 方案一采用鋼絲繩芯阻燃輸送帶，抗拉強(qiáng)度高，成槽性好，但抗縱向撕裂能力差，價(jià)格高。單滾筒單電動(dòng)機(jī)頭部驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率大。方案二采用輸送帶為NN-300尼龍芯帶?？估瓘?qiáng)度底

32、，縱向抗拉高，價(jià)格低。方案一改向滾筒需要較多，輸送帶會(huì)因?yàn)轭l繁改向而減少壽命。而且拉緊裝置在輸送機(jī)下面不方便維護(hù)，且容易受到粉塵的污染。同時(shí)方案一選用了鋼絲繩芯輸送帶增加了輸送帶的線質(zhì)量。從而計(jì)算的牽引力，沿程阻力都會(huì)增大，因而選用的電動(dòng)機(jī)、減速器、逆止器、連軸器的型號(hào)都會(huì)增大，成本提高。然而本設(shè)計(jì)的輸送距離只有15m輸送距離相對(duì)較短，沒有必要太復(fù)雜。如下表2-4 表2-4方案比較 項(xiàng)目 方案 輸送帶 型號(hào) 驅(qū)動(dòng) 方式 拉緊 方式 所需電動(dòng) 機(jī)功率 啟動(dòng) 方式 方案一 ST1250 頭部單滾筒驅(qū)動(dòng) 液壓自動(dòng)拉緊 280KW 變頻 啟動(dòng) 方案二

33、 NN-300 頭部單滾筒驅(qū)動(dòng) 液壓自動(dòng)拉緊 2132KW 變頻 啟動(dòng) 綜上所述，方案二結(jié)構(gòu)布置簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)合理，方便檢修、維護(hù)，能完成設(shè)計(jì)要求的輸送量，根據(jù)上述內(nèi)容畫出輸送機(jī)的布置簡(jiǎn)圖2-2。 2.2.5基本參數(shù)的確定計(jì)算 (1)輸送帶線質(zhì)量 當(dāng)輸送帶選定后，由公式（2-1）計(jì)算出輸送帶線質(zhì)量： =（覆蓋層厚度（mm）1.19+層數(shù)K）帶寬（m） 圖2-2輸送線路初步設(shè)計(jì) (2)物料線質(zhì)量q 已知設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力=20t/h，輸送帶運(yùn)行速度=1.0m/s時(shí)， 物料線質(zhì)量===5.56 kg/m

34、2.2.6托輥的選擇 托輥是帶式輸送機(jī)的主要部件之一，托輥的作用是支撐輸送帶，減小運(yùn)行阻力，并使輸送帶的垂度不超過(guò)一定的限度，以保證輸送帶平穩(wěn)運(yùn)行。托輥的總重約占總機(jī)重量的30%～40%；因此，它的可靠性和壽命決定著輸送機(jī)的功效。所以托輥的問(wèn)題應(yīng)該從托輥的結(jié)構(gòu)和托輥組的布置來(lái)考慮。 托輥按其用途的不同主要分為承載托輥（又稱上托輥）、回程托輥（又稱下托輥）、緩沖托輥與調(diào)心托輥。承載托輥安裝在有載分支上，以支承輸送帶與物料。例如，運(yùn)送散狀物料，為了提高生產(chǎn)率和防止物料的撒落，通常采用槽形托輥，槽形托輥一般由3個(gè)或3個(gè)以

35、上托輥組成。目前普通槽形托輥的成槽角均為35，托輥之間成鉸接或固支。對(duì)于成件物品的運(yùn)輸通常采用平行承載托輥。 由于張力的不平衡、物料偏堆積、機(jī)架變形、托輥軸承損壞以及風(fēng)載荷作用等使其產(chǎn)生跑偏。目前應(yīng)用最為普遍的是前傾托輥，它取代了調(diào)心托輥，靠普通槽形托輥的兩側(cè)輥向輸送帶運(yùn)行方向傾斜2～3，從而實(shí)現(xiàn)防跑偏。 表2-5 承載分支托輥間距參考表（m） 物料堆積 密 度 帶寬 (mm) 400 500 650 800 1000 1200 1400 1600 2000 <0.8 1.5 1.4 1.3 1.3 0.81～1.6 1.4 1.3

36、 1.2 1.2 1.61～2 1.4 1.3 1.2 1.2 2.1～2.5 1.3 1.2 1.1 1.0 >2.5 1.2 1.2 1.1 1.1 1.0 (1)托輥間距的選擇 托輥間距的選擇應(yīng)考慮物料性質(zhì)、輸送帶的重度及運(yùn)行阻力等條件的影響。承載托輥間距可參考表2.5選取。緩沖托輥間距一般為承載托輥間距的0.3～0.5倍，約為0.3～0.6m?；爻掏休侀g距可按2～3 m考慮或取為承載托輥間距的2倍。調(diào)心托輥按承載托輥每隔7～10組安裝一組選擇。 表2-6 托輥回轉(zhuǎn)部分質(zhì)量（kg） 托輥形式 帶寬（mm） 500 650 800 1

37、000 1200 1400 1600 1800 槽形承 載托輥 鑄鐵座 11 12 14 22 25 47 50 72 沖壓座 8 9 11 17 20 — — — 回程托輥 V形托輥 鑄鐵座 8 10 12 17 20 39（V） 42（V） 61（V） 沖壓座 7 9 11 15 18 — — — 托輥 直徑（mm） 89 108 133 159 軸承型號(hào) 204 305 406 407 頭部滾筒或尾部滾筒距第一組槽形托輥的距離s按下式計(jì)算：

38、 （2-2） 式中 —滾筒與第一組托輥之間的距離，m； —托輥的成槽角，rad； —輸送帶寬度，m。 經(jīng)計(jì)算可知，帶式輸送機(jī)的尾部滾筒距第一組槽形托輥的距離： =2.67102π0.4/360=0.186m （過(guò)渡托輥成槽角=10；=400mm）； 頭部滾筒距第一組槽形托輥的距離： =2.67352π0.4/360=0.65m （槽形托輥成槽角=35；=400mm）。 (2)托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量、 本設(shè)計(jì)的帶式輸送機(jī)的帶寬=400mm，堆積密度=1.2，經(jīng)查表2-5可知選承載分支托輥間距=1.4m，其托輥回轉(zhuǎn)部分質(zhì)量=10 k

39、g（鑄鐵座）回程托輥間距=2.8m m，其托輥回轉(zhuǎn)部分質(zhì)量=7kg（鑄鐵座）。因此，可求出托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量： 承載托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量為：==7.14kg/m 回程托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量為：=2.5kg/m 2.2.7輸送帶張力的計(jì)算 對(duì)于尼龍帆布層芯帶 （2-3） =3004400/12=40000N 式中—輸送帶許用張力，N； —帶芯每層帆布拉斷強(qiáng)度，N/mm； —輸送帶寬度，mm； —帆布層數(shù) —輸送帶安全系數(shù)。尼龍帆布芯帶一般取m=12。

40、 2.2.8滾筒的選擇計(jì)算 滾筒是帶式輸送機(jī)的重要部件。按其結(jié)構(gòu)與作用的不同可分為傳動(dòng)（驅(qū)動(dòng)）滾筒和改向滾筒兩大類。 (1)傳動(dòng)滾筒 傳動(dòng)滾筒用來(lái)傳遞牽引力或制動(dòng)力。傳動(dòng)滾筒有鋼制光面滾筒、包膠滾筒和陶瓷滾筒等。鋼制光面滾筒主要缺點(diǎn)是表面摩擦系數(shù)小，所以一般常用于短距離輸送機(jī)中。 包膠滾筒主要優(yōu)點(diǎn)是表面摩擦系數(shù)大，適用于長(zhǎng)距離大型帶式輸送機(jī)。包膠滾筒按其表面形狀又可分為：光面包膠滾筒、人字型溝槽包膠滾筒和菱形（網(wǎng)紋）包膠滾筒。 為了增大摩擦系數(shù)，在光面鋼制滾筒表面上，冷粘或硫化一層人字形溝槽的橡膠板。這種帶人字形的溝槽滾筒，由于有溝槽存在，能使表面水薄膜中斷，不積水，同時(shí)輸送帶與滾

41、筒接觸時(shí)，輸送帶表面能擠壓到溝槽里。由于這兩種原因，即使在潮濕的條件下，摩擦系數(shù)也降低不大。但是，此種滾筒具有方向性，不能反向運(yùn)轉(zhuǎn)。 普通傳動(dòng)滾筒都是采用焊接結(jié)構(gòu)，即輪轂、輻板和筒皮之間采用焊接結(jié)構(gòu)。該類滾筒適用于中小型帶式輸送機(jī)。 (2)改向滾筒 改向滾筒有鋼制光面滾筒和光面包膠滾筒。包括用于輸送帶在輸送機(jī)端部的改向，增加傳動(dòng)滾筒包角的導(dǎo)向滾筒，拉緊滾筒和用于拉緊裝置的導(dǎo)向滾筒。 滾筒的選擇計(jì)算 選擇滾筒的主要指標(biāo)是滾筒直徑,選用大直徑的滾筒對(duì)輸送帶的使用有利。但是，當(dāng)滾筒直徑增大后，驅(qū)動(dòng)滾筒的質(zhì)量、驅(qū)動(dòng)裝置減速器的減速比、減速器的質(zhì)量和尺寸都需要相應(yīng)增大。選擇傳動(dòng)滾筒直徑時(shí)，可按

42、以下四個(gè)方面考慮： 1)為限制輸送帶繞過(guò)傳動(dòng)滾筒時(shí)產(chǎn)生過(guò)大的附加彎曲應(yīng)力， 對(duì)于固定式使用尼龍帆布芯帶的帶式輸送機(jī)傳動(dòng)滾筒直徑: 硫化接頭 =1254=500 （2-4） 式中 —傳動(dòng)滾筒直徑，mm； —帆布層數(shù) 2)為限制輸送帶的表面比壓，以免造成覆蓋膠脫落，傳動(dòng)滾筒直徑為： 織物芯帶 （2-5） =280000/4001000000=0.004 mm 式中 —傳動(dòng)滾筒直徑，mm；

43、 —輸送帶張力，N； —輸送帶寬度，mm； —輸送帶表面許用比壓，取1MPa。 3)限制覆蓋膠或花紋變形量小于6%的，傳動(dòng)滾筒直徑為 織物芯帶 （2-6） =17.5[1.44+(3.0+1.0)]1 =168 mm 式中—傳動(dòng)滾筒直徑，mm； —圍包角影響系數(shù)，當(dāng)圍包角小于90時(shí)，=0.8，否則， =1； —輸送帶總厚度，mm； 4)改向滾筒直徑可按

44、下式確定 =0.8=0.8360=288mm （2-7） =0.6=216mm （2-8） 式中—尾部改向滾筒直徑，mm； —其他改向滾筒直徑，mm； —傳動(dòng)滾筒直徑，mm； 表2-7滾筒直徑的選擇 帶寬B (mm) 400 500 650 800 1000 1200 滾筒直徑 (mm) 360 500 500 630 500 630 800 630 800 1000 630 800 1000 1250 綜合考

45、慮以上幾條因素，我們選擇傳動(dòng)滾筒直徑=360mm，尾部改向滾筒以及拉緊裝置處改向滾筒的直徑=288mm；頭部改向滾筒直徑為=216mm。各個(gè)滾筒表面均為人字形溝槽的橡膠覆蓋面。 2.2.9各直線區(qū)段阻力計(jì)算 對(duì)于承載分支： 表2-8輸送帶沿托輥運(yùn)行的阻力系數(shù) 工作條件 ω（槽形） ω"（平行） 滾動(dòng)軸承 含油軸承 滾動(dòng)軸承 含油軸承 清潔、干燥 0.02 0.04 0.018 0.034 少量塵埃，正常濕度 0.03 0.05 0.025 0.040 大量塵埃，濕度大 0.04 0.06 0.035 0.056

46、 （2-9） =9.815[（5.56+4.144+7.14）0.03cos0+（5.56+4.144）sin0] =74.28N （ω=0.03） 對(duì)于回程分支： （2-10） =9.815[（4.144+2.5）0.025cos0+4.144sin0] =24.42N （ω"=0.025） 式中—承載分支直線運(yùn)行阻力，N； —回程分支直線運(yùn)行阻力，N； —重力加速度， m/s； —輸送長(zhǎng)度，m； —輸送傾角； —輸送帶在承載分支運(yùn)行的阻力系數(shù)，見表2-8 —輸送帶在回程分支運(yùn)行的阻力

47、系數(shù)，見表2-8 2.2.10輸送帶張力計(jì)算 用逐點(diǎn)法計(jì)算輸送帶關(guān)鍵點(diǎn)張力： 圖2-3 輸送帶設(shè)計(jì)示意圖 輸送帶張力應(yīng)滿足兩個(gè)條件： 摩擦傳動(dòng)條件，即輸送帶的張力必須保證輸送機(jī)在任何正常工況下都無(wú)輸送帶打滑現(xiàn)象發(fā)生。傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)可參考表2.9選取，對(duì)于塑面帶應(yīng)相應(yīng)減少。 表2-9傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù) 運(yùn)行條件 光滑裸露 的鋼滾筒 帶人字形溝槽 的橡膠覆蓋面 帶人字形溝槽的聚胺基酸脂覆蓋面 帶人字形溝槽 的陶瓷覆蓋面 干態(tài)運(yùn)行 0.35~0.4 0.4~0.45 0.35~0.4 0.4~0.45 清潔濕態(tài) （有水）運(yùn)行

48、 0.1 0.35 0.35 0.35~0.4 污濁濕態(tài) （泥土）運(yùn)行 0.05~0.1 0.25~0.3 0.2 0.35 按摩擦條件確定： ； ； ； 需要傳動(dòng)滾筒表面的牽引力 傳動(dòng)滾筒所能傳遞的額定牽引力 令=，得 =36.97N 經(jīng)查表2-9可知，摩擦系數(shù)，其中圍包角取，摩擦備用系數(shù)取。 檢驗(yàn)輸送帶的強(qiáng)度： 由<[S]=40KN 所以滿足輸送帶強(qiáng)度要求。 檢驗(yàn)輸送帶的垂度條件，即輸送帶的張力必須保證輸送帶在兩托輥間的垂度不超過(guò)規(guī)定值，或滿足最小張力條件。 對(duì)于承載分支輸送帶最小

49、張力： （2-11） 對(duì)于回程分支輸送帶最小張力： （2-12） 可知承載分支最小張力；回程分支最小張力，都滿足輸送帶的垂度要求。 2.2.11滾筒牽引力與電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算 由于滿載工作下電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，有可能是電動(dòng)狀態(tài)也可能是發(fā)電狀態(tài)，所以在牽引力和功率計(jì)算上有區(qū)別。尤其應(yīng)注意各種阻力的正方向和正常發(fā)電狀態(tài)而空載電動(dòng)狀態(tài)下的功率驗(yàn)算。電動(dòng)機(jī)備用功率一般按15%-20%考慮。 傳動(dòng)滾筒的軸牽引力：

50、 （2-13） 因?yàn)?，所以傳?dòng)滾筒輸出制動(dòng)力。 電動(dòng)機(jī)功率: = 1.2110.31.0/0.90kw=147.07kw （其中電動(dòng)機(jī)功率備用系數(shù)為，傳動(dòng)裝置的效率為） 查閱有關(guān)手冊(cè)選擇型三相異步電動(dòng)機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)： 功率:90kW 轉(zhuǎn)速:1480 重量:634Kg 2.2.12拉緊力與拉緊行程 (1)拉緊力： （2-14） (2)拉緊行程： 。 （2-15） 式中L—輸送機(jī)總長(zhǎng)度，m； —輸送帶工作時(shí)的伸長(zhǎng)系數(shù)； 其中輸送帶伸長(zhǎng)系

51、數(shù)按表2-10查取可知=0.02。 表2-10輸送帶伸長(zhǎng)系數(shù)K 輸送機(jī)長(zhǎng)度L，m 合成纖維輸送帶 鋼繩芯輸送帶 <300 0.02 0.002 301~500 0.02 0.002 501~1000 0.015 0.0017 >1000 0.01 0.0015 2.2.13輸送帶的拉緊裝置 拉緊裝置又稱張緊裝置，它是帶式輸送機(jī)必不可少的部件。張緊裝置的作用是:保證輸送帶具有一定的張力，是輸送帶與滾筒間產(chǎn)生必要的摩擦力；限制輸送帶在各支承點(diǎn)間的垂度，使輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 拉緊裝置按作用可以分為以下幾種： (1) 固定式拉緊裝置。固定式拉緊裝置是在輸送機(jī)的

52、運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中拉緊滾筒位置保持不變的拉緊裝置，其拉緊行程的調(diào)整有手動(dòng)和電動(dòng)兩種方式。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，工作可靠，缺點(diǎn)是輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中由于輸送帶的彈性變形和塑性伸長(zhǎng)引起張力降低，可能導(dǎo)致輸送帶在傳動(dòng)滾筒上打滑。常用的結(jié)構(gòu)類型有螺旋拉緊裝置（拉緊行程短，拉緊力小，故適用于機(jī)長(zhǎng)小于80m的短距離帶式輸送機(jī)上）和鋼繩絞車?yán)o裝置等。 (2) 重錘拉緊裝置。它是利用重錘的重量產(chǎn)生拉緊力，并保證輸送帶在各種工況下有恒定的拉緊力，可以自動(dòng)補(bǔ)償由于溫度改變和磨損而引起輸送帶的伸長(zhǎng)變化。重錘拉緊裝置是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單、應(yīng)用范圍最廣泛的拉緊裝置。它的缺點(diǎn)是占用空間較大，工作拉緊力不能自動(dòng)調(diào)整。根據(jù)輸送機(jī)的長(zhǎng)度和使用

53、場(chǎng)合的不同，重錘拉緊裝置可分為重錘垂直拉緊裝置和重錘車式拉緊裝置，它們適用于固定長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)上。 (3) 自動(dòng)拉緊裝置。自動(dòng)拉緊裝置是在輸送機(jī)工作中能按一定的要求自動(dòng)調(diào)節(jié)拉緊力的拉緊裝置。它是現(xiàn)代大型帶式輸送機(jī)中廣泛應(yīng)用的拉緊裝置。 自動(dòng)拉緊裝置的類型很多，按作用原理分，有連續(xù)作用和周期作用兩種；按控制參數(shù)分，有一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)等（常作為控制參量的有張力、帶速和傳動(dòng)滾筒的利用?。话蠢o裝置的驅(qū)動(dòng)方式分，有電力驅(qū)動(dòng)與液壓驅(qū)動(dòng)兩種；按控制方法上區(qū)分，有穩(wěn)定式、隨動(dòng)式和綜合式三種。 根據(jù)輸送機(jī)設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)和計(jì)算出的拉緊力和拉緊行程，綜合考慮各種拉緊裝置類型和特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)選擇使用鋼

54、絲繩絞車液壓尾部自動(dòng)拉緊裝置。 2.2.14制動(dòng)力矩計(jì)算 根據(jù)帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)要求，制動(dòng)裝置或逆止裝置產(chǎn)生的制動(dòng)力矩不得小于該輸送機(jī)所需制動(dòng)力矩的1.5倍。 (1)對(duì)于電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的帶式輸送機(jī)所需制動(dòng)裝置的總制動(dòng)力矩為： （2-16） 式中—制動(dòng)裝置作用在傳動(dòng)滾筒軸上的總制動(dòng)力矩，Nm； —傳動(dòng)滾筒直徑，m； —輸送機(jī)長(zhǎng)度，m； —托輥?zhàn)枇ο禂?shù)，取值為0.012 (2)對(duì)于發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)的帶式輸送機(jī)所需制動(dòng)裝置的總制動(dòng)力矩為： （2-17） 式中—制動(dòng)裝置作用在傳動(dòng)滾筒軸上的

55、總制動(dòng)力矩，Nm； —傳動(dòng)滾筒直徑，m； —輸送帶速度，m/s； —系統(tǒng)所需電機(jī)總功率（未考慮備用功率系數(shù)前），kW。 從上述的傳動(dòng)滾筒軸牽引力的計(jì)算結(jié)果可知，本設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)的電動(dòng)機(jī)輸出的是制動(dòng)力矩，運(yùn)行狀態(tài)處于電動(dòng)狀態(tài)。根據(jù)公式（2-17）可計(jì)算出帶式輸送機(jī)所需制動(dòng)裝置的總制動(dòng)力矩為： 2.3驅(qū)動(dòng)裝置及其布置 驅(qū)動(dòng)裝置的作用是在帶式輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí)提供牽引力或制動(dòng)力。它主要由傳動(dòng)滾筒、減速器、聯(lián)軸器和電動(dòng)機(jī)等組成。電動(dòng)機(jī)與減速器又構(gòu)成了驅(qū)動(dòng)單元。 2.3.1驅(qū)動(dòng)裝置的型式 驅(qū)動(dòng)裝置按傳動(dòng)滾筒的數(shù)目分為單滾筒驅(qū)動(dòng)、雙滾筒驅(qū)動(dòng)及多滾筒驅(qū)動(dòng)；按電動(dòng)機(jī)的數(shù)目分為

56、單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。每個(gè)傳動(dòng)滾筒既可配一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元又可配兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，而且每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元也可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)滾筒。 驅(qū)動(dòng)裝置的布置形式有垂直式和并列式兩種。但并列式布置要求使用垂直輸出軸減速器，因此制造要求高，價(jià)格也比較高。我國(guó)TD-75與DX系列帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置均為垂直布置。 按驅(qū)動(dòng)單元的固定方式可分為側(cè)掛式與基本式?；臼接址譃楣潭ㄊ胶蛦吸c(diǎn)浮動(dòng)支承式。側(cè)掛式的驅(qū)動(dòng)單元掛在機(jī)頭一側(cè)，不需地基，基建投資少，安裝調(diào)試方便，但加裝制動(dòng)裝置有困難。固定式的驅(qū)動(dòng)單元固定在機(jī)座上，機(jī)座用螺栓固定在基礎(chǔ)上，減速器與傳動(dòng)滾筒之間采用固定式聯(lián)軸器，這種固定方式要求安裝精度高，但往往由于制造和安裝的誤

57、差、工作載荷引起的軸和支承部分的變形以及基礎(chǔ)下沉等不均衡因素使兩根軸的對(duì)中受影響，從而大大地降低了傳動(dòng)性能。而單點(diǎn)浮動(dòng)支承可以克服這一點(diǎn)，整個(gè)驅(qū)動(dòng)單元安裝在浮動(dòng)底座上。浮動(dòng)支承受力分析，減速器傳給主動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)矩T時(shí)，減速器殼體必受一反作用轉(zhuǎn)矩 。根據(jù)力矩平衡原理即可求出球鉸點(diǎn)距質(zhì)心的距離L，即 式中 —作用于減速器機(jī)殼的反作用轉(zhuǎn)矩，Nm； W—傳動(dòng)系統(tǒng)的重力，N。 當(dāng)正常穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于反轉(zhuǎn)矩的的作用，輔助支點(diǎn)（千斤頂）與底座脫開；停機(jī)時(shí)，=0，在重力W作用下，底座與千斤頂接觸，輔助支點(diǎn)起作用。傳動(dòng)滾筒與軸，減速器

58、輸出軸與主動(dòng)滾筒軸的聯(lián)接采用各種鎖緊裝置聯(lián)接。這種聯(lián)接的缺點(diǎn)是拆卸減速器必須把整個(gè)減速器與電機(jī)底座一起外移，給檢修更換零件造成困難。 2.3.2電動(dòng)機(jī) 帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置最常用的電動(dòng)機(jī)是三相籠型電動(dòng)機(jī)，其次是三相繞線型異步電動(dòng)機(jī)，只有個(gè)別情況下才采用直流電動(dòng)機(jī)。 三相籠型電動(dòng)機(jī)與其它兩種電動(dòng)機(jī)相比較具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)、制造方便和易隔、運(yùn)行可靠、價(jià)格低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)，并且在輸送機(jī)上便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。其最大的缺點(diǎn)是不能經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)范圍較廣的平滑調(diào)速，起動(dòng)力矩不能控制，起動(dòng)電流大。目前，我國(guó)已經(jīng)生產(chǎn)出最新Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，它是一種全封閉自扇冷三相籠型電動(dòng)機(jī)。它具有高效、節(jié)能、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、性能好、

59、噪音低、震動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)。YB系列三相電動(dòng)機(jī)派生的隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)，它除了有Y系列電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)外，還有隔爆結(jié)構(gòu)先進(jìn)，使用可靠等優(yōu)點(diǎn)。 三相繞線型電動(dòng)機(jī)具有較好的調(diào)速特性，在其轉(zhuǎn)子回路中串電阻，可以解決輸送機(jī)各傳動(dòng)滾筒間的功率不平衡問(wèn)題；可以通過(guò)串電阻起動(dòng)以減小對(duì)電網(wǎng)的負(fù)荷沖擊，同時(shí)又可以按所需的加速度調(diào)整時(shí)間繼電器或電流繼電器進(jìn)行電阻的逐步切換，以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)起動(dòng)。三相繞線型電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)和控制上都比較復(fù)雜，一般長(zhǎng)距離、大功率帶式輸送機(jī)應(yīng)用較多。 直流電動(dòng)機(jī)最突出的優(yōu)點(diǎn)就是調(diào)速特性好，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)量大。與同容量的異步電機(jī)相比較，重量是異步電機(jī)的2倍，價(jià)格是異步電機(jī)的3倍，而且需要

60、直流電源，因此只有在特殊情況（例如調(diào)速性能高）下才采用。 綜上所述本設(shè)計(jì)選用Y280M-4型電動(dòng)機(jī)。 2.3.3減速器 驅(qū)動(dòng)單元用的減速器從結(jié)構(gòu)形式分為直交軸式和平行軸式，按固定形式分為懸掛式與落地式。根據(jù)使用要求輸出軸可以做成空心。由： 查相關(guān)手冊(cè)，根據(jù)相關(guān)尺寸，選用DCY355-31.5型減速器。 2.3.4聯(lián)軸器 驅(qū)動(dòng)裝置中的聯(lián)軸器分為高速聯(lián)軸器和低速聯(lián)軸器，它們分別安裝在電動(dòng)機(jī)與減速器之間和減速器與傳動(dòng)滾筒中間。常見的高速聯(lián)軸器有尼龍柱銷聯(lián)軸器、液力聯(lián)軸器和粉末聯(lián)軸器等；常見的低速聯(lián)軸器有十字滑塊聯(lián)軸器和棒銷聯(lián)軸器等

61、。液力聯(lián)軸器與籠型轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)聯(lián)合工作具有改善電動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能、均衡負(fù)荷、保護(hù)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于大型帶式輸送機(jī)為改善起動(dòng)、調(diào)速、均衡載荷等廣泛推廣使用調(diào)速液力耦合器和油膜離合器。 針對(duì)變頻器啟動(dòng)方式本設(shè)計(jì)選用ZL9型彈性柱銷齒式聯(lián)軸器。 2.3.5驅(qū)動(dòng)裝置位置的選擇 帶式輸送機(jī)其他參數(shù)已定，如果忽略由于張力變化而引起主力變量時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置功率與其位置選擇無(wú)關(guān)，但其位置影響輸送帶的各點(diǎn)張力。因此，在選擇驅(qū)動(dòng)裝置位置時(shí)應(yīng)考慮以下兩點(diǎn)： (1) 盡量將驅(qū)動(dòng)裝置的位置選擇在使輸送帶的最大張力值最小處。這樣可是輸送帶的強(qiáng)度、價(jià)格相對(duì)降低，運(yùn)行阻力也能減少，能耗降低，提高了輸送帶、滾筒及

62、其他部件的壽命。根據(jù)上述原則，一般驅(qū)動(dòng)滾筒應(yīng)選擇在松邊張力較大的位置。這樣不僅有利于減小輸送帶張力，而且有利于制動(dòng)，避免發(fā)生飛車事故。 (2)適當(dāng)考慮安裝、維修、搬運(yùn)及特殊條件的要求。例如煤礦井下的向上運(yùn)輸，由于巷道狹窄，驅(qū)動(dòng)裝置放在上部給更換電機(jī)、減速器、驅(qū)動(dòng)滾筒等部件帶來(lái)了困難，同時(shí)供電線路加長(zhǎng)，而且隨著工作面的不斷推進(jìn)要求上部滾筒能經(jīng)常下移，故驅(qū)動(dòng)裝置在上部會(huì)帶來(lái)拆卸的不便，這時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置可適當(dāng)向下布置，但盡量避免放在下端。 根據(jù)以上驅(qū)動(dòng)裝置的要求，本設(shè)計(jì)采取的驅(qū)動(dòng)裝置布置如下圖： 1—電動(dòng)機(jī)； 2—聯(lián)軸器； 3—減速器； 4—傳動(dòng)滾筒； 5—聯(lián)軸器； 6

63、—逆止器； 圖2-4驅(qū)動(dòng)裝置布置簡(jiǎn)圖 2.4清掃裝置 清掃粘結(jié)在輸送帶表面的物料，對(duì)于提高輸送帶的使用壽命和保證輸送機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)將具有重要意義。對(duì)清掃裝置的基本要求是：清掃干凈，清掃阻力小，不損傷輸送帶的覆蓋層，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而可靠。常用的清掃裝置有刮板清掃器、轉(zhuǎn)刷清掃器、空段清掃器和彈簧清掃器。 清掃裝置一般安裝在卸載滾筒的下方，有時(shí)為了清掃輸送帶非承載面上的粘附物，防止物料堆積在尾部滾筒或拉緊滾筒處，還需在其為空載分支安裝空段清掃裝置。 本設(shè)計(jì)選取安裝在尾部滾筒處空段清掃器，和用于清掃卸料滾處卸料后輸送帶工作面的彈簧清掃器。根據(jù)帶寬B=400mm，查TD-75型設(shè)計(jì)選用手冊(cè)，選取清

64、掃器裝置（如裝配圖所示） 2.5制動(dòng)裝置 制動(dòng)裝置是帶式輸送機(jī)的安全保護(hù)裝置，特別是對(duì)大傾角帶式輸送機(jī)更為重要。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、大功率帶式輸送機(jī)的需求量也愈來(lái)愈大。但合理和最佳地確定大型帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式，在許多情況下是比較困難的。這是由于它要求驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能夠提供可調(diào)的、平滑的、無(wú)沖擊的起動(dòng)力矩，以減小動(dòng)張力，從而改善輸送帶及整機(jī)的受力狀況，并保護(hù)電網(wǎng)免受沖擊。對(duì)于長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)還提出一個(gè)慢速運(yùn)行以滿足日常維護(hù)的要求。 逆止器是向上運(yùn)輸?shù)妮斔蜋C(jī)停車后，限制輸送帶倒退。制動(dòng)器是供向下運(yùn)輸?shù)妮斔蜋C(jī)停車用；水平運(yùn)輸若需準(zhǔn)確停車或緊急制動(dòng)，也應(yīng)裝制動(dòng)器。由于本設(shè)計(jì)水平輸

65、送且輸送距離短，選YW25-200/23型液壓推桿制動(dòng)器。 第3章帶式輸送機(jī)電控裝置 3.1可編程控制器（PLC）結(jié)構(gòu)及應(yīng)用 3.1.1可編程控制器的功用 在PLC的發(fā)展初期，由于其價(jià)格高于繼電器控制裝置，使得其應(yīng)用受到限制。但近幾年來(lái)，PLC的應(yīng)用面越來(lái)越廣。目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、采礦、水泥、石油、化工、電力、機(jī)械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、環(huán)保和娛樂等行業(yè)。PLC的主要功能包括以下幾個(gè)方面：開關(guān)邏輯和順序控制，模擬控制，定時(shí)控制，數(shù)據(jù)處理，信號(hào)連鎖系統(tǒng)，通信聯(lián)網(wǎng)等。 3.1.2 PLC的組成 按照結(jié)構(gòu)形式的不同，PLC可分為組合式和整體式兩類

66、。 組合式PLC的組成是將CPU單元、輸入單元、輸出單元、智能I/O單元、通信單元等分別做成相應(yīng)的電路板或模塊，各模塊可以插在底板上，模塊之間通過(guò)底板上的總線相互聯(lián)系。CPU與各擴(kuò)展模塊之間若通過(guò)電纜連接，距離一般不超過(guò)10m。中、大型機(jī)場(chǎng)用組合式。由于組合式的PLC系統(tǒng)配置靈活，有的小型機(jī)也用這種構(gòu)成。組合式如圖3-1所示。 整體式結(jié)構(gòu)的PLC是將 CPU、存儲(chǔ)器、輸入單元、輸出單元、電源、通信端口、I/O擴(kuò)展端口等組裝在一個(gè)箱體內(nèi)構(gòu)成主機(jī)。整體式PLC的結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，小型機(jī)采用這種結(jié)構(gòu)。整體式PLC的基本組成如圖3-2所示。 圖3-1 組合式PLC的組成示意圖 圖3-2 整體式PLC的組成示意圖 下面介紹PLC各組成部分及其作用。 （1）中央處理器（CPU）：CPU是PLC的核心，起著總指揮的作用，它主要用來(lái)運(yùn)行用戶程序，監(jiān)控輸入/輸出接口狀態(tài)，作出邏輯判斷和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 （2）電源部分：