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1、 河南質量工程職業(yè)學院 畢 業(yè) 設 計（論 文） 題 目 簡單機器人的設計 系 別 機電工程系 專 業(yè) 電子測量技術與儀器 班 級 07電測班 學生姓名 孫威 學 號 02033070152 指導教師 孫振偉 定稿日期 2010年4月10日 摘要 本次課程設計是關于DTⅡ型固定式帶式輸送機的設計。首先對膠帶輸送機作了簡單的概述；接著分析了帶式輸送機的選型原則及計算方法；然后根據這些設計準則與計算選型方法按照給定參數要求進行選型設計；接著對所選擇的輸送機各主要

2、零部件進行了校核。普通型帶式輸送機由六個主要部件組成：傳動裝置，機尾和導回裝置，中部機架，拉緊裝置以及膠帶。最后簡單的說明了輸送機的安裝與維護。目前，膠帶輸送機正朝著長距離，高速度，低摩擦的方向發(fā)展，近年來出現的氣墊式膠帶輸送機就是其中的一個。在膠帶輸送機的設計、制造以及應用方面,目前我國與國外先進水平相比仍有較大差距,國內在設計制造帶式輸送機過程中存在著很多不足。 關鍵詞：DTⅡ型；帶式輸送機；選型設計；主要部件 目錄 摘要 第1章 緒論 4 第2章 帶

3、式輸送機的概述及部件的選用 5 2.1 帶式輸送機的應用 5 2.2 帶式輸送機的分類 5 2.3 各種帶式輸送機的特點 5 2.4 帶式輸送機的發(fā)展狀況 6 2.5 帶式輸送機的工作原理 6 2.6 帶式輸送機的結構和布置形式 8 2.6.1 帶式輸送機的結構 8 2.6.2 布置方式 8 2.7 驅動裝置的選用與設計 9 2.8 傳動滾筒的作用及選用 9 2.9 托輥的作用與類型 10 2.10 制動裝置的作用 12 2.11 改向裝置的作用 12 2.12 拉緊裝置 12 2.

4、12.1 拉緊裝置的作用 12 2.12.2 拉緊裝置的種類及特點 12 2.13 機架與中間架的選用 13 2.14 給料裝置 14 2.14.1 對給料裝置的基本要求 14 2.14.2 裝料段攔板的布置及尺寸 15 2.14.3 裝料點的緩沖 15 2.15 卸料裝置 16 2.16 清掃裝置 16 2.17 頭部漏斗 16 2.18 電氣及安全保護裝置 17 第3章 帶式輸送機的設計計算及選型 18 3.1 已知原始數據及工作條件 18 3.2 帶寬的確定 18 3.3 計算圓周驅動力和傳動功率 19 3

5、.3.1 主要阻力計算 19 3.3.2 主要特種阻力計算 19 3.3.3 附加特種阻力計算 19 3.3.4 傾斜阻力計算 19 3.3.5 圓周驅動力 19 3.3.6 傳動功率計算 19 3.4 輸送帶張力計算 20 3.4.1 輸送帶不打滑條件校核 20 3.4.2 輸送帶下垂度校核 20 3.5.3 各特性點張力計算 20 3.5 張力計算 20 3.6 拉緊力計算 20 3.7 電機的選型 20 3.8 減速器的選型 21 3.9 聯軸器的選型 21 3.10 傳動滾筒的選型 21 3.11 托輥的選型 21

6、3.12 制動裝置的選型 21 3.13 改向裝置的選型 21 3.14 拉緊裝置的選型 22 3.15 機架的選型 22 第4章 結論 23 參考文獻 24 致謝 25 第1章 緒論 帶式輸送機是輸送能力最大的連續(xù)輸送機械之一。其結構簡單、運行平穩(wěn)、運轉可靠、能耗低、對環(huán)境污染小、便于集中控制和實現自動化、管理維護方便，在連續(xù)裝載條件下可實現連續(xù)運輸。目前國內外帶式輸送機正朝著長距離、高速度和大運量方向發(fā)展。單機運距已達30.4km，多機串聯運距最長達208km，最寬的帶式輸送機帶寬為4m。最大運

7、輸能力已達到3.75萬t/h，最高帶速達到15m/s。單條帶式輸送機的裝機功率達到62000kW。我國生產的帶式輸送機最大帶寬已達到2m，帶速已達到2 m/s，設計運輸能力已達到5.2萬t/h，最大運距為3.7km。 輸送機的發(fā)展歷史非常久遠，若從輸送機原理的應用上來講，最早的應用可以追溯到后漢時期。當時人們所使用的提水翻車和高轉筒車，是以人力、水力等力量驅動，以鏈條等作牽引，以龍骨葉板、筒做輸送容器來實現物料的搬運，是斗式提升機和刮板輸送機的雛形。 輸送機的原理應用，在十七世紀時也有記載，人們利用空中索道來運送散狀的物料。輸送機的類似原理應用一直持續(xù)到了19世紀。隨著工業(yè)的發(fā)展，動力設備

8、出現，它們代替了原始動力為輸送機提供驅動力，各種結構的輸送機相繼出現了。 帶式輸送機的發(fā)明是個持續(xù)性的過程。英國人用編織物、鋼絲繩為牽引帶，制作出傾斜的帶式輸送機。1880年德國公司開發(fā)出由蒸汽驅動的帶式輸送機。美國人魯賓斯在1896年經申請成為了帶式輸送機的發(fā)明人。 輸送機在十九世紀八十年代后期得到了快速發(fā)展，各種輸送機在這段時間里相繼出現。1887年美國人制造出了螺旋輸送機，1905年瑞士人生產處了鋼帶式輸送機。此后不到一年，英國人和德國人又推出了慣性輸送機。 輸送機隨著工業(yè)的發(fā)展而進步，進入二十世紀以后，機械制造、鋼鐵冶金等行業(yè)的技術不斷提高，輸送機產品也得到了逐步的完善，企業(yè)內部

9、、企業(yè)之間乃至城際輸送成為可能，輸送機本身也在工業(yè)生產中扮演著越來越重要的角色，成為工業(yè)生產不可或缺的一部分 帶式輸送機的最新發(fā)展方向時一呈現長距離、大運量、高速度、集中控制等特點。與其他運輸設備(如機車類)相比，不僅具有長距離、大運量、連續(xù)運輸的特點，而且運行可靠，易于實現自動化和集中控制，經濟效益十分明顯。帶式輸送機也是煤礦最為理想的高效連續(xù)運輸設備，特別是煤礦高產高效現代化的大型礦井，帶式輸送機己成為煤炭高效開采機電一體化技術與裝備的關鍵設備。 隨著煤礦現代化的發(fā)展和需要，我國對大傾角固定帶式輸送機、高產高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機及長運距、大運量帶式輸送機及其關鍵技術、關鍵零部件

10、進行了理論研究和產品開發(fā)，應用動態(tài)分析技術和中間驅動與智能化控制等技術，研制成功了軟啟動和制動裝置以及PLC控制為核心的電控裝置，并且井下大功率防爆變頻器也已經進入研發(fā)、試制階段。隨著高產高效礦井的發(fā)展，帶式輸送機各項技術指標有了很大提高 第2章 帶式輸送機的概述及部件的選用 2.1 帶式輸送機的應用 帶式輸送機是連續(xù)運輸機的一種，連續(xù)運輸機是固定式或運移式起重運輸機中主要類型之一，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)、農業(yè)、交通等各企業(yè)中，連續(xù)運輸機是生產過程中組成有節(jié)奏的流水作業(yè)運輸線不可缺少的組成部分。

11、 連續(xù)運輸機可分為： （1）具有撓性牽引物件的輸送機，如帶式輸送機，板式輸送機，刮板輸送機 斗式輸送機、自動扶梯及架空索道等； （2）不具有撓性牽引物件的輸送機，如螺旋輸送機、振動輸送機等； （3）管道輸送機(流體輸送)，如氣力輸送裝置和液力輸送管道。 其中帶輸送機是連續(xù)運輸機中是使用最廣泛的，帶式輸送機運行可靠，輸送量大，輸送距離長，維護簡便，適應于冶金煤炭，機械電力，輕工，建材，糧食等各個部門。 2.2 帶式輸送機的分類 帶式輸送機分類方法有多種，按運輸物料的輸送帶結構可分成兩類，一類是普通型帶式輸送機，這類帶式輸送機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

12、有托輥托起，輸送帶外表幾何形狀均為平面；另外一類是特種結構的帶式輸送機。其分類如下： 2.3 各種帶式輸送機的特點 （1）DTⅡ型固定式帶式輸送機 是將原DT75型和DX型兩大系列統(tǒng)一更新，繼而產生的帶式輸送機。其特點是運量大、爬坡能力高、運營費用低、結構合理、使用維護方便等特點，便于實現運輸系統(tǒng)自動化控制。 （2）QD80輕型固定式帶輸送機 QD80輕型固定式帶輸送機與TDⅡ型相比，其帶較薄、載荷也較輕，運距一般不超過100m，電機容量不超過22kw。 （3）DX型鋼繩芯帶式輸送機 它屬于高強度帶式輸送機，其輸送帶的帶芯中有平行的細鋼繩，一臺運輸機運距可達幾公里到幾十

13、公里。 （4）U形帶式輸送機 它又稱為槽形帶式輸送機，其明顯特點是將普通帶式輸送機的槽形托輥角由3045提高到90使輸送帶成U形。這樣一來輸送帶與物料間產生擠壓，導致物料對膠帶的摩擦力增大，從而輸送機的運輸傾角可達25。 （5）管形帶式輸送機 U形帶式輸送帶進一步的成槽，最后形成一個圓管狀，即為管形帶式輸送機，因為輸送帶被卷成一個圓管，故可以實現閉密輸送物料，可明顯減輕粉狀物料對環(huán)境的污染，并且可以實現彎曲運行。 （6）氣墊式帶輸送機 其輸送帶不是運行在托輥上的，而是在空氣膜(氣墊)上運行，省去了托輥，用不動的帶有氣孔的氣室盤形槽和氣室取代了運行的托輥，運動部件的減少，總的等

14、效質量減少，阻力減小，效率提高，并且運行平穩(wěn)，可提高帶速。但一般其運送物料的塊度不超過300mm。增大物流斷面的方法除了用托輥把輸送帶強壓成槽形外，也可以改變輸送帶本身，把輸送帶的運載面做成垂直邊的，并且?guī)в袡M隔板。一般把垂直側擋邊作成波狀，故稱為波狀帶式輸送機，這種機型適用于大傾角，傾角在30以上，最大可達90。 （7）壓帶式帶輸送機 它是用一條輔助帶對物料施加壓力。這種輸送機的主要優(yōu)點是：輸送物料的最大傾角可達90，運行速度可達6m/s，輸送能力不隨傾角的變化而變化，可實現松散物料和有毒物料的密閉輸送。其主要缺點是結構復雜、輸送帶的磨損增大和能耗較大。 （8）鋼繩牽引帶式輸送機

15、 它是無際繩運輸與帶式運輸相結合的產物，既具有鋼繩的高強度、牽引靈活的特點，又具有帶式運輸的連續(xù)、柔性的優(yōu)點。 2.4 帶式輸送機的發(fā)展狀況 目前帶式輸送機已廣泛應用于國民經經濟各個部門，這些輸送機的特點是輸送能力大(可達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，設備維護檢修容易，爬坡能力大(可達16)，經營費用低，由于縮短運輸距離可節(jié)省基建投資。 目前，帶式輸送機的發(fā)展趨勢是：大運輸能力、大帶寬、大傾角、增加單機長度和水平轉彎，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。 2.5 帶式輸送機的工

16、作原理 帶式輸送機又稱膠帶運輸機，其主要部件是輸送帶，亦稱為膠帶，輸送帶兼作牽引機構和承載機構。帶式輸送機組成及工作原理如圖2-1所示，它主要包括一下幾個部分：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。 圖2-1 帶式輸送機簡圖 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 輸送帶1繞經傳動滾筒2和機尾換向滾筒3形成一個無極的環(huán)形帶。輸送帶的上、

17、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。 普通型帶式輸送機的機身的上帶是用槽形托輥支撐，以增加物流斷面積，下帶為返回段(不承載的空帶)一般下托輥為平托輥。帶式輸送機可用于水平、傾斜和垂直運輸。對于普通型帶式輸送機傾斜向上運輸，其傾斜角不超過18，向下運輸不超過15。 輸送帶是帶式輸送機部件中最昂貴和最易磨損的部件。當輸送磨損性強的物料時，

18、如鐵礦石等，輸送帶的耐久性要顯著降低。 提高傳動裝置的牽引力可以從以下三個方面考慮： （1）增大拉緊力。增加初張力可使輸送帶在傳動滾筒分離點的張力增加，此法提高牽引力雖然是可行的。但因增大必須相應地增大輸送帶斷面，這樣導致傳動裝置的結構尺寸加大，是不經濟的。故設計時不宜采用。但在運轉中由于運輸帶伸長，張力減小，造成牽引力下降，可以利用拉緊裝置適當地增大初張力，從而增大，以提高牽引力。 （2）增加圍包角對需要牽引力較大的場合，可采用雙滾筒傳動，以增大圍包角。 （3）增大摩擦系數其具體措施可在傳動滾筒上覆蓋摩擦系數較大的襯墊，以增大摩擦系數。 通過對上述傳動原理的闡述可以看出，增大圍包角

19、是增大牽引力的有效方法。故在傳動中擬采用這種方法。 2.6 帶式輸送機的結構和布置形式 2.6.1 帶式輸送機的結構 帶式輸送機主要由以下部件組成：頭架、驅動裝置、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、安全保護裝置等。 輸送帶是帶式輸送機的承載構件，帶上的物料隨輸送帶一起運行，物料根據需要可以在輸送機的端部和中間部位卸下。輸送帶用旋轉的托棍支撐，運行阻力小。帶式輸送機可沿水平或傾斜線路布置。使用光面輸送帶沿傾斜線路布置時，不同物料的最大運輸傾角是不同的，如下表2-1所示： 表2-1 不同物料的最大運角 物料種類 角度 物料種類 角度 煤

20、塊 18 篩分后的石灰石 12 原煤 20 干沙 15 篩分后的焦碳 17 含固有濕度的土壤 23 0—350mm礦石 16 水泥 20 濕粘土 20 干松泥土 20 由于帶式輸送機的結構特點決定了其具有優(yōu)良性能，主要表現在：運輸能力大，且工作阻力小，耗電量低，約為刮板輸送機的1/3到1/5；由于物料同輸送機一起移動，同刮板輸送機比較，物料破碎率小；帶式輸送機的單機運距可以很長，與刮板輸送機比較，在同樣運輸能力及運距條件下，其所需設備臺數少，轉載環(huán)節(jié)少，節(jié)省設備和人員，并且維護比較簡單。由于輸送帶成本高且易損壞，故與其它設備比較，初期投資高且不適應輸送有

21、尖棱的物料。 輸送機年工作時間一般取45005500小時。當二班工作和輸送剝離物，且輸送環(huán)節(jié)較多，宜取下限；當三班工作和輸送環(huán)節(jié)少的礦石輸送，并有儲倉時，取上限為宜。 2.6.2 布置方式 電動機通過聯軸器、減速器帶動傳動滾筒轉動或其他驅動機構，借助于滾筒 或其他驅動機構與輸送帶之間的摩擦力，使輸送帶運動。帶式輸送機的驅動方式按驅動裝置可分為單點驅動方式和多點驅動方式兩種。 通用固定式輸送帶輸送機多采用單點驅動方式，即驅動裝置集中的安裝在輸送機長度的某一個位置處，一般放在機頭處。單點驅動方式按傳動滾筒的數目分，可分為單滾筒和雙滾筒驅動。對每個滾筒的驅動又可分為單電動機驅動和多電動

22、機驅動。因單點驅動方式最常用，凡是沒有指明是多點驅動方式的，即為單驅動方式，故一般對單點驅動方式，“單點”兩字省略。 單筒、單電動機驅動方式最簡單，在考慮驅動方式時應是首選方式。在大運量、長距離的鋼繩芯膠帶輸送機中往往采用多電動機驅動。帶式輸送機常見典型的布置方式如下表2-2所示： 表2-2 帶式輸送機典型布置方式 2.7 驅動裝置的選用與設計 帶式輸送機的負載是一種典型的恒轉矩負載，而且不可避免地要帶負荷起動和制動。電動機的起動特性與負載的起動要求不相適應在帶式輸送機上比較突出，一方面為了保證必要的起動力矩，電機起動時的電流要比額定運行時的電流大6～7倍，要保證電動機不因電流的

23、沖擊過熱而燒壞，這就要求電動機的起動要盡量快，即提高轉子的加速度，使起動過程不超過3～5s。驅動裝置是整個皮帶輸送機的動力來源，它由電動機、偶合器，減速器 、聯軸器、傳動滾筒組成。 減速器有二級、三級及多級齒輪減速器，第一級為直齒圓錐齒輪減速傳動，第二、三級為斜齒圓柱齒輪降速傳動，聯接電機和減速器的連軸器有兩種，一是彈性聯軸器，一種是液力聯軸器。為此，減速器的錐齒輪也有兩種；用彈性聯軸器時，用第一種錐齒輪，軸頭為平鍵連接；用液力偶合器時，用第二種錐齒輪，軸頭為花鍵齒輪聯接。 傳動滾筒采用焊接結構，主軸承采用調心軸承，傳動滾筒的機架與電機、減速器的機架均安裝在固定大底座上面，電動機可安裝在機

24、頭任一側。 2.8 傳動滾筒的作用及選型 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。傳動滾筒根據承載能力分為輕型、中型和重型三種。同一種滾筒直徑又有幾種不同的軸徑和中心跨距供選用。 ① 輕型：軸承孔徑80100㎜。軸與輪轂為單鍵聯接的單幅板焊接筒體結構。單向出軸。 ② 中型：軸承孔徑120180㎜。軸與輪轂為脹套聯接。 ③ 重型：軸承孔徑200220㎜。軸與輪轂為脹套聯接，筒體為鑄焊結構。有單向出軸和雙向出軸兩種。 輸送機的傳動滾筒結構有鋼板焊接結構及鑄鋼或鑄鐵結構，新設計產品全部采用滾動軸承。傳動滾筒的表面形式有鋼制光面滾筒、鑄（包）膠滾筒等

25、，鋼制光面滾筒主要缺點是表面磨擦系數小，所以一般用在周圍環(huán)境濕度小的短距離輸送機上，鑄（包）膠滾筒的主要優(yōu)點是表面磨擦系數大，適用于環(huán)境濕度大、運距長的輸送機，鑄（包）膠滾筒按其表面形狀又可分為光面鑄（包）膠滾筒、人字形溝槽鑄（包）膠滾筒和菱形鑄（包）膠滾筒。 2.9 托輥的作用與類型 （一）作用 托輥是決定帶式輸送機的使用效果，特別是輸送帶使用壽命的最重要部件之一。托輥組的結構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。對托輥的基本要求是：結構合理，經久耐用，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，回轉阻力系數小，制造成本低，托輥表面必須光滑等。

26、 支承托輥的作用是支承輸送帶及帶上的物料，減小帶條的垂度，保證帶條平穩(wěn)運行，在有載分支形成槽形斷面，可以增大運輸量和防止物料的兩側撒漏。一臺輸送機的托輥數量很多，托輥質量的好壞，對輸送機的運行阻力、輸送帶的壽命、能量消耗及維修、運行費用等影響很大。 （二）類型 托輥可分為槽形托輥、平行托輥、緩沖托輥和調心托輥等； 圖5-3 槽形托輥 槽形托輥(圖5-3)用于輸送散粒物料的帶式輸送機上分支，使輸送帶成槽形，以便增大輸送能力和防止物料向兩邊灑漏。目前國內Ⅱ系列由三個輥子組成的槽形托輥槽角為35或45，增大槽角可加大載貨的橫斷面積相防止輸送帶跑偏，但使膠帶彎折，對輸送帶的壽命不利。為降低

27、膠帶邊緣的附加應力，在傳動滾筒與第一組槽形托輥之間可采取槽角為10、20、30的過渡托輥使膠帶逐步成槽。 平形托輥由一個平直的輥子構成，用于輸送件貨。 其結構簡圖如下： 圖5-4 平行托輥 緩沖托輥用于帶式輸送機的受料處，以便減少物料對輸送帶的沖擊，有橡膠圈式和彈簧板式等。其結構簡圖如下： 圖5-5 緩沖托輥 a)橡膠圈式 b)彈簧板式 調心托輥用來調整輸送帶的橫向位置，使它保持正常運行。調心托輥形式很多，輸送散粒物料最簡單的是采用槽形前傾托輥。如圖5-6所示．借助兩個側托輥朝膠帶運行方向前傾一定角度(一般約3)而對跑偏的輸送帶起復位作用。這種方法簡單，但會使阻力增

28、大約10％。其它還有錐形、V形、反V形等多種調心托輥，可按需選用。 圖5-6 側托輥前傾的調心托輥 托輥直徑與帶寬、物料松散密度和帶速有關。隨著這些參數的增大，托輥直徑相應增大。托輥密封結構的好壞直接影響托輥阻力系數的大小和托輥的壽命。托輥的轉動阻力不僅與速度、軸承及其密封有關，而且與潤滑脂的選擇也有很大關系。潤滑脂除起潤滑作用外，還起密封作用。 （三）托輥間距 托輥間距的布置應遵循膠帶在托輥間所產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2500～30

29、00mm，或取為上托輥間距的兩倍。 在有載分支頭部、尾部應各設置一組過渡托輥，以減小頭、尾過渡段膠帶邊緣的應力，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。 2.10 制動裝置的作用 對于傾斜輸送物料的帶式輸送機，其平均傾角大于4時，當滿載停車時會發(fā)生上運物料時帶的逆轉和下運物料時帶的順滑現象，從而引起物料的堆積、飛車等事故，所以應設置制動裝置。制動器是用于機器或機構減速使其停止的裝置，有時也能用作調節(jié)或限制機構的運行速度，它是保證機構或機器安全正常工作的重要部件。 2.11 改向裝置的作用 帶式輸送機采用改向

30、滾筒或改向托輥組來改變輸送帶的運動方向。改向滾筒可用于輸送帶180、90或＜45的方向改變。一般布置在尾部的改向滾筒或垂直重錘式的張緊滾筒使輸送帶改向180，垂直重錘張緊裝置上方滾筒改向90，而改向45以下一般用于增加輸送帶與傳動滾筒間的圍包角。 改向滾筒直徑有250、315、400、500、630、800、1000mm等規(guī)格．選用時可與傳動滾筒直徑匹配，改向180時其直徑可比傳動滾筒直徑小一檔，改向90或45時可隨改向角減小而適當取小1—2擋。 2.12 拉緊裝置 2.12.1 拉緊裝置的作用 拉緊裝置的作用是：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

31、力，能使?jié)L筒與輸送帶之間產生必須的摩擦力，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；補償輸送帶在運轉過程中產生的塑性伸長和過渡工況下彈性伸長的變化。 2.12.2 拉緊裝置的種類及特點 （1） 螺旋式拉緊裝置 螺旋式拉緊裝置，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軌上移動。它利用人力旋轉螺桿來調節(jié)輸送帶的張力。螺旋式拉緊裝置的結構簡單緊湊，但是拉緊力的大小不易掌握，工作過程中不能保持恒定。一般用于機長小于100m，功率較小的輸送機上，可按機長的選取拉緊行程。 （2）小車重錘式拉緊裝置 小車

32、重錘式拉緊裝置，其拉緊滾筒固定在小車上，通過重錘的重力牽引小車，從而達到張緊輸送帶的作用。它的結構也較簡單，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、質量大，適用于長度、功率較大的輸送機，尤其是傾斜輸送機上。 （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軌移動產生拉緊力。它能保證輸送帶在各種運動狀態(tài)下有恒定的牽引力，可以自動補償輸送帶的伸長，適用于長距離固定式帶式輸送機。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

33、帶拉緊。一般絞筒都是經過蝸輪減速器來帶動。 2.13 機架與中間架的選用 機架是支承滾筒及承受輸送帶張力的裝置。 （1）機架有四種結構如圖所示?？蓾M足帶寬5001400㎜、傾角、圍包角多種形式的典型布置，并能與漏斗配套使用。 圖6-1 機 架 a. 01機架：用于傾角的頭部傳動及頭部卸料滾筒。選用時應標注角度。 b．02機架：用于傾角的尾部改向滾筒或中間卸料的傳動滾筒。 c．03機架：用于傾角的頭部探頭滾筒或頭部卸料傳動滾筒，圍包角小于或等于。 d．04機架：用于傳動滾筒設在下分支的機架。可用于單滾筒傳動，也可以用于雙滾筒傳動（兩組機架配套使用)。圍包角大于或等于。

34、e．01，02機架適于帶寬5001400mm；03，04機架適于帶寬8001400mm。 (2) 本系列機架適用于輸送帶強度范圍；CC-56棉帆布38層，NN-100300尼龍帶及EP-100300聚酯帶36層；鋼繩芯帶ST2000以下。 (3) 滾筒直徑范圍：5001000mm。 (4) 中間架用于安裝托輥。標準長度為6000mm，非標準長度為30006000mm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接，便于運輸和安裝。 中間架為螺栓聯接的快速拆裝支架，它由鋼管、H型支架、下托輥、和掛鉤式槽形托輥組成，是機器的非固定部分，鋼管作為

35、可拆卸的機身，用彈性柱銷架設在H型支架的管座中。柱銷固裝在鋼管上，只是打入的位置適當轉動鋼管，就能方便地從管座中抽出或放入。 圖6-2 中間架 槽形托輥軸的兩端加工成矩形，這樣就可以把單個滾筒放進機架中，即可以定位又可以起到固定軸的作用。因為皮帶運輸機的滾筒很多，損壞的也經常，當輥子需要維修時，就可以快速取下，以便于維修和更換，對運輸很小，提高了工作效率。這就是快速拆裝的特點。 中間架作為輸送機架的一部分，輸送機架的選型即決定了中間架的型式。 輸送機的機架隨輸送機類型的不同而不同，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，吊掛式有鋼架調掛式和繩架吊掛式等種類。 2.1

36、4 給料裝置 2.14.1 對給料裝置的基本要求 帶式輸送機裝載和轉載物料是最重要、最復雜的運輸作業(yè)之一。輸送帶的使用期限主要取決于給料裝置的結構是否合理。為了減輕輸送帶的磨損，對給料裝置提出了一系列要求：物料給到輸送帶上的速度快慢和方向應與帶速近似一致，對準輸送帶中心給料，保證物料均勻的給到輸送帶上；在裝料點不允許有物料堆積和撒料現象，應在給料裝置內部而不是在輸送帶上形成物流；在裝料設施后面盡量避免設置緊接輸送帶的攔板，盡量減少物料的落差，特別是要防止大塊物料從很高處直接下落到輸送帶上。當被輸送物料的物理機械性質變化或使用條件改變時，要有可能調節(jié)物料的速度，具有良好的通過性能，特別是

37、當輸送強黏性物料時保證不堵塞，結構緊湊，工作可靠，耐磨性好，等等。 運輸夾雜大塊的物料時，給料裝置要有可能先將細塊和粉料卸到輸送帶上形成墊層，然后再裝塊礦石，防止大塊礦石直接沖擊輸送帶。當輸送磨損性強、棱角銳利的大塊物料時，輸送機的受料段最好布置成水平的。當輸送機在傾斜段裝料時，物料在達到帶速之前容易產生紊流，為了防止撒料，必須設置高而長的攔板。 給料漏斗的寬度應不大于輸送帶寬度的。另一方面，為防止漏斗堵塞，其寬度應采取如下值：當輸送篩分過的物料時應不小于最大塊度的2.5～3倍，當運輸未經篩分時可取最大塊度的2倍。 2.14.2 裝料段攔板的布置及尺寸 當物料在離開給料漏斗達到帶速

38、之前，必須用攔板使其保持在輸送帶上。實際上，擋板就是給料漏斗的側板沿輸送機方向的延長段。 當輸送大塊堅硬礦石時，攔板下緣與輸送帶之間的縫隙應沿輸送帶運行方向均勻的增大。這樣擠在攔板下面的塊料隨著輸送帶向前運動，容易從攔板下面被帶出，因此可避免輸送帶被劃傷。 為了防止塊狀物料堵塞在攔板之間，通常將兩塊攔板不是相互平行布置，而是向前擴張布置。后攔板的下緣做成弧形，而不是直線。 布置中間裝料點的攔板時，必須考慮前面裝料點給到輸送帶上的物料能順利通過。當各中間裝料點的距離較近時，為了避免撒料，最好布置連續(xù)的攔板。 為了防止粉礦從攔板下緣與運動輸送帶的縫隙滑出，需在攔板外側鑲一條厚8mm～16m

39、m的密封用硬橡膠面，或將托輥組側托輥的傾角增大到，有時達。這時僅用金屬攔板導流就能形成穩(wěn)定的物流。 攔板的長度隨物料各到輸送帶上的速度和帶速之差的增大而增大。攔板之間的最大間距通常取槽形輸送帶寬度的。當輸送流動性好的物料時，最好將攔板的間距減少到槽形輸送帶寬度的。 2.14.3 裝料點的緩沖 帶式輸送機裝卸塊狀特別是比重大的礦石時，輸送帶受很大的沖擊力作用。在這種情況下，輸送帶面層可能被劃破，甚至擊穿，引起輸送帶早期報廢。理論分析證明，輸送帶受沖擊載荷的大小主要與下列因素有關。即裝載點的高度、礦石塊的質量及其棱角的形狀、托輥的質量、輸送帶的橫向彈性模量以及托輥襯墊的彈性模量，等等。在

40、裝料點采用緩沖懸掛托輥組，能大大減輕輸送帶的動載荷，減少輸送帶損壞的幾率。提出以下幾點建議供設計、運輸大塊物料的輸送帶輸送機裝料點時參考： （1）輸送帶所受的動載荷隨著相互沖擊物體質量的減小而減小。在礦石塊質量給定的情況下，只要減輕參與沖擊作用的托輥組的質量，就可使動載荷減小。借助緩沖裝置使托輥組與輸送機機架隔離，亦即采用懸掛托輥組，是減輕動載荷的一種有效方法。將懸掛托輥組各托輥之間做成彈性連接，可進一步減輕輸送帶的動載荷。 （2）當采用動托輥組時，借增多托輥數量和改變幾何形狀以減少托輥組的折算質量，以及降低給料高度，同樣能減輕輸送帶的動載荷。 （3）給緩沖托輥加襯，是減輕輸送帶動載荷的

41、及其有效的方法。同時托輥襯墊的彈性模量應大大低于輸送帶的彈性模量，而且襯墊應具有足夠大的厚度（3cm～5cm）。 （4）在不顯著增大托輥組重量的條件下，應盡量增大托輥的直徑，運輸大塊堅硬物料的輸送帶應比普通輸送帶具有更厚的上、下覆蓋膠。 （5）裝料點的托輥組間距應在0.4m～0.6m范圍內。給料漏斗的安裝位置必須保證物料塊落到兩組托輥之間，而不是落在某一托輥上。 2.15 卸料裝置 帶式輸送機可以在末端卸料，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。 本次設計采用的是末端卸料，故不須使用任何卸料裝置。 2.16 清掃裝置 輸送機在運轉過程中，不可避免

42、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。 2.17 頭部漏斗 頭部漏斗用于導料、控制料流方向的裝置。也可起防塵作用。 (1) 本系列漏斗有普通型和調節(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)，調節(jié)擋板式帶速范圍1．6~5m／s；

43、2型漏斗在水平運輸時可達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，設計者還應根據輸送機之間的搭接高度設計漏斗與導料槽之間的聯接段。 2.18 電氣及安全保護裝置 安全保護裝置是在輸送機工作中出現故障能進行監(jiān)測和報警的設備，可使輸送機系統(tǒng)安全生產，正常運行，預防機械部分的損壞，保護操作人員的安全。此外，還便于集中控制和提高自動化水平。 (1)電氣及安全保護裝置的設計、制造、運輸及使用等要求，應符合有關國家標準或專業(yè)標準要求，如IEC439《低壓開關設備和控制裝置》；GB4720《裝有低壓電器的電控設

44、備》；GB3797《裝有電子器件的電控設備》。 (2)電氣設備的保護：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、接地等項保護及聲、光報警指示，指示器應靈敏、可靠。 (3)安全保護和監(jiān)測；應根據輸送機輸送工藝要求及系統(tǒng)或單機的工況進行選擇，常用的保護和監(jiān)測裝置如下： a．輸送帶跑偏監(jiān)測：一般安裝在輸送機頭部、尾部、中間及需要監(jiān)測的點，輕度跑偏量達5％帶寬時發(fā)出信號并報警，重度跑偏量達l 0％帶寬時延時動作，報警、正常停機。 b．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。 c．超速監(jiān)測：用于下運或下運工況，當帶速達

45、到規(guī)定帶速的l15％~l25％時報警并緊急停機。 d．沿線緊急停機用拉繩開關，沿輸送機全長在機架的兩側每隔60m各安裝—組開關，動作后自鎖、報警、停機。 e．其他料倉堵塞信號、縱向撕裂信號及拉緊、制動信號、測溫信號等，可根據需要進行選擇。 第3章 帶式輸送機的設計計算及選型 3.1 已知原始數據及工作條件 帶式輸送機的設計計算，應具有下列原始數據及工作條件資料 （1）輸送物料： 焦碳 （2）物料特性： 1）塊度：0～300mm 2）散裝密度：0.7t/m 3）在輸送帶上堆積角：ρ=35 4）物料溫度：<50℃ （3）工作環(huán)境：露天，潮濕，多塵 （4）輸送系統(tǒng)及相

46、關尺寸： 1）水平運距：77.9m 2）提升高度：17.99m 3）傾斜角： β=13 4）最大運量: 600t/h （5）卸料方式：尾部自行卸料 （6）輸送機布置形式和尺寸：向上運輸、單滾筒凹凸形 初步確定輸送機布置形式，如圖3-1所示： 圖3-1 傳動系統(tǒng)圖 3.2 帶寬的確定 初選帶寬為1000mm 核算輸送能力 滿足要求 核算輸送機帶寬 滿足要求 3.3 計算圓周驅動力和傳動功率 3.3.1 主要阻力計算

47、 托輥組旋轉部分質量 則 每米長度輸送物料質量 輸送帶質量 則 3.3.2 主要特種阻力計算 輸送能力 3.3.3 附加特種阻力計算 則 3.3.4 傾斜阻力計算 3.3.5 圓周驅動力 3.3.6 傳動功率計算 3.4 輸送帶張力計算 3.4.1 輸送帶不打滑條件校核 3.4.2 輸送帶下垂度校核 傳動滾筒合力 3.5 張力計算 3.6 拉緊力計算 重錘重量為3

48、82Kg 初選輸送帶NN-100 確定Z=3層 核算傳動滾筒直徑 3.7 電機的選用 電動機額定轉速根據生產機械的要求而選定，一般情況下電動機的轉速不低500r/min，因為功率一定時，電動機的轉速低，其尺寸愈大，價格愈貴，而效率 低。若電機的轉速高，則極對數少，尺寸和重量小，價格也低。本設計皮帶機所采用的電動機的總功率為36.5kw，所以需選用功率為45kw的電機。 擬采用Y225M-4型電動機，該型電機轉矩大，性能良好，可以滿足要求。 3.8 減速器的選用 本次設計選用ZSYNZ280-30型平行軸逆止型硬齒面圓柱齒輪減速器 3.9 聯軸器的選用 聯軸器是機械

49、傳動中常用的部件。它用來把兩軸聯接在一起，機器運轉時兩軸不能分離；只有在機器停車并將聯接拆開后，兩軸才能分離。 查《運輸機械設計選用手冊》可知，對于平行軸減速器驅動裝置，當驅動功率小于或等于37KW時，采用聯軸器連接電動機和減速器；當驅動功率大于或等于45KW時，采用偶合器連接電動機和減速器。 本次設計采用電動機功率為45KW，所以采用聯軸器連接電動機和減速器。型號和規(guī)格參考《運輸機械設計選用手冊》表2-118,驅動裝置組合號564， 可選聯軸器型號為： 3.10 傳動滾筒的選用 考慮本設計的實際情況和輸送機的工作環(huán)境：用于工廠生產，環(huán)境潮濕，功率消耗大，易打滑，所以我們選擇這種

50、滾筒。鑄膠膠面厚且耐磨，質量好；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。 3.11 托輥的選型 本次設計采用由三個輥子組成的槽形托輥用于輸送散粒物料的帶式輸送機的上分支，下托輥選用平行托輥。由原始尺寸B＝800mm查《機械設計手冊》表8.2－15，取托輥為DTⅡGP1103H, 托輥直徑D為133mm,選用軸承為6204/C4。 下托輥采用平行型托輥DTⅡGP1111,托輥直徑為89mm，選用軸承為6204/C4。 托輥的間距設計由帶寬B＝800mm，取上托輥間距為1500mm，下托輥間距為3000mm。 3.12 制動裝置的選型 帶式輸送機制

51、動器的種類很多，根據輸送機的技術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。常用的有帶式逆止器、滾柱逆止器、電力液壓塊式制動器和盤形制動器等。 因為本次設計選用的是ZSYNZ280-40逆止型硬齒面圓柱齒輪減速器，減速器自身可起到逆止的作用，故查《運輸機械設計手冊》，可選用電力液壓塊式制動器，配用電力液壓驅動器。 3.13 改向裝置的選型 帶式輸送機采用改向滾筒或改向托輥組來改變輸送帶的運動方向。改向滾筒可用于輸送帶180、90或＜45的方向改變。一般布置在尾部的改向滾筒或垂直重錘式的張緊滾筒使輸送帶改向180，垂直重錘張緊裝置上方滾筒改向90，而改向45以下一

52、般用于增加輸送帶與傳動滾筒間的圍包角。 改向滾筒直徑有250、315、400、500、630、800、1000mm等規(guī)格．選用時可與傳動滾筒直徑匹配，改向180時其直徑可比傳動滾筒直徑小一檔，改向90或45時可隨改向角減小而適當取小1—2擋。 本次設計采用1個直徑500mm的改向滾筒,改向180；垂直重錘張緊裝置上方選用2個直徑400mm的滾筒改向90；選用2個直徑直徑250mm的改向滾筒，改向20以增加為包角。 3.14 拉緊裝置的選型 分析輸送帶結構和使用環(huán)境，本次設計使用垂直式拉緊裝置作為輸送帶的拉緊裝置。 3.15 機架的選型 本次所設計的皮帶運輸機是DTⅡ型固定式

53、，故選用鋼架落地式機架。該種機架機身機構簡單，節(jié)省鋼材，安裝、拆卸方便，不易跑偏等特點。 第4章 結論 帶式輸送機是最常用的固體物料的連續(xù)輸送機，廣泛應用于國民經濟的各行各業(yè)中。 本設計的內容包括：帶式輸送機的應用、分類、發(fā)展狀況、工作原理、結構、布置方式、及運行阻力；帶式輸送機的主要零部件（如滾筒等）的常規(guī)設計計算和主要零部件的強度校核，主要包括傳動功率和輸送帶張力的計算和校核；驅動裝置的選用；輸送機部件的選用，主要有輸送帶、傳動滾筒、托輥、制動裝置、該向裝置、拉緊裝置等。 本設計以經典的基本理論和設計方法為基礎，充分吸收參考書中的基本理論及設計方法，收集了具有代表性的設計用圖和

54、設計用表。根據現有的設計標準進行仿形設計，嚴格依據設計標準和有關規(guī)范進行設計與計算本，設計基本上達到了設計目的。 通過本次設計，基本掌握了輸送機各部分的結構、原理和功能，了解了國內外的發(fā)展現狀，并了解了輸送機在使用過程中經常出現的問題，并在設計中針對每個問題做了適當的解決。另外，我的知識領域得到進一步擴展，專業(yè)技能得到進一步提高，同時增強了分析和解決工程實際的綜合能力。同時，也培養(yǎng)了自己嚴肅認真的科學態(tài)度和嚴謹求實的工作作風。當然，設計中肯定還有其他不足和紙漏之處，希望各位老師指正。 參考文獻 [1] 楊復興. 膠帶輸送機結構.煤炭工業(yè)出版社.1990年3月 [2] 中國煤炭建

55、設協會主編. 帶式輸送機工程設計規(guī)劃. 中國計劃出版社.2008年6月 [3]《運輸機械設計選用手冊》編輯委員會編. 運輸機械設計選用手冊.化學工業(yè)出版社. 1999年1月 [4] 汪海濤. 冶金機械設計手冊. 中國科技文化出版社. 2006年6月 [5] 劉順平. 現代冶金機械設備選型與計算實用手冊. 當代中國出版社. 2005年5月 [6] 彭志源. 最新機械工程師應用技術與機械構造設計參數及計算方法應用手冊. 銀聲音像出版社 [7] 機械設計手冊編委會. 機械設計手冊. 機械工業(yè)出版社. 2004年8月 [8] 北起所.DTⅡ型帶式輸送機設計選用手冊[M].冶金工業(yè)出版社

56、.1994年. [9] 北起所.DTⅡ型帶式輸送機平行軸驅動裝置設計選用手冊[M].機械工業(yè)部.1997年. [10] 陳炳耀,祁開陽.帶式輸送機輸送帶與滾筒之間的打滑分析[J].煤礦機械,2003(5):49-51. 致 謝 四年的大學生活即將結束，經過3周的忙碌，完成了大學生活的又一個環(huán)節(jié)——課程設計。在這次課程設計中，我不但鞏固了以前所學的知識，并從中學到了很多新的東西。在此，我向這四年里所有的任課老師和給予幫助的同學表示衷心的感謝，正是他們的幫助才讓我得以圓滿的完成這次設計 在這次設計的過程中，指導老師一直都關注著我的每一步進展，并給了我很多好的意見和建議，同時也對我提出了嚴格的要求。我之所以能很順利地完成設計任務，這與老師的指導是分不開的，在此向他道聲謝謝！同時也感謝同學所給予的指導和幫助。 26