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帶式紅棗上料和卸料系統(tǒng)設(shè)計(jì)小論文
摘要
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于礦用固定式帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。首先對(duì)膠帶輸送機(jī)作了簡(jiǎn)單的概述；接著分析了帶式輸送機(jī)的選型原則及計(jì)算方法；然后根據(jù)這些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與計(jì)算選型方法按照給定參數(shù)要求進(jìn)行選型設(shè)計(jì)；接著對(duì)所選擇的輸送機(jī)各主要零部件進(jìn)行了校核。普通型帶式輸送機(jī)由六個(gè)主要部件組成：傳動(dòng)裝置，機(jī)尾和導(dǎo)回裝置，中部機(jī)架，拉緊裝置以及膠帶。最后簡(jiǎn)單的說(shuō)明了輸送機(jī)的安裝與維護(hù)。目前，膠帶輸送機(jī)正朝著長(zhǎng)距離，高速度，低摩擦的方向發(fā)展，近年來(lái)出現(xiàn)的氣墊式膠帶輸送機(jī)就是其中的一個(gè)。在膠帶輸送機(jī)的設(shè)計(jì)、制造以及應(yīng)用方面,目前我國(guó)與國(guó)外先進(jìn)水平相比仍有較大差距,國(guó)內(nèi)在設(shè)計(jì)制造帶式輸送機(jī)過(guò)程中存在著很多不足。
本次帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)代表了設(shè)計(jì)的一般過(guò)程, 對(duì)今后的選型設(shè)計(jì)工作有一定的參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī)；選型設(shè)計(jì)；主要部件
Abstract
The design is a graduation project about the belt conveyor used in coal mine. At first, it is introduction about the belt conveyor. Next, it is the principles about choose component parts of belt conveyor. After that the belt conveyor abase on the principle is designed. Then, it is checking computations about main component parts. The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Drive Unit, Jib or Delivery End, Tail Ender Return End, Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt. At last, it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor. Today, long distance, high speed, low friction is the direction of belt conveyor’s development. Air cushion belt conveyor is one of them. 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.
Keyword: belt conveyor; Lectotype Design;main parts.
1輸送機(jī)張緊裝置的分類
張緊裝置可分為固定式張緊裝置和自動(dòng)式張緊裝置兩大類。
(1)固定式張緊裝置。固定式張緊裝置分重錘式張緊裝置和剛性張緊裝置。重錘式、水箱式都屬于重力張緊裝置。重歷式張緊裝置始終使輸送帶初拉力保持恒定，在啟動(dòng)制動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生上下振，但慣性力很快消失。剛性張緊裝置有螺旋張緊、手動(dòng)或電動(dòng)張緊裝置等幾種，它們的張緊力是固定不變的，不能自動(dòng)調(diào)整，在安裝后，張緊一次可運(yùn)行一段時(shí)間，但還要收緊一次，以消除蠕變。
(2)自動(dòng)式張緊裝置。自動(dòng)測(cè)力張緊裝置以張緊力作為反饋信號(hào)隨時(shí)間變化設(shè)定拉力，進(jìn)行比較，并隨時(shí)調(diào)整張緊裝置的該向滾筒的位移。如啟動(dòng)時(shí)會(huì)自動(dòng)加大張緊力，運(yùn)輸時(shí)恢復(fù)恒定拉力，對(duì)延長(zhǎng)輸送帶壽命十分有利。
2帶式輸送機(jī)膠帶跑偏的原因與治理
帶式輸送機(jī)由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，并且維護(hù)方便，可以實(shí)現(xiàn)不同距離運(yùn)送物料的要求等特點(diǎn)，因此，被廣泛應(yīng)用在礦山、冶金、電力、港口、煤炭等部門，是生產(chǎn)工程中最常用的一種輸送機(jī)械。但帶式輸送機(jī)在工作過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)不同情況的問(wèn)題，其中以膠帶在運(yùn)行中跑偏最為常見(jiàn)。所謂膠帶跑偏，就是帶式輸送機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中膠帶中心線脫離輸送機(jī)的中心線而偏向一邊的現(xiàn)象稱之為膠帶跑偏。
膠帶跑偏可能造成物料撒落和浪費(fèi)，使膠帶的邊緣與機(jī)架相互磨損，使膠帶過(guò)早損壞，從而大大降低膠帶的使用壽命。膠帶又是輸送機(jī)的重要組成部分，其用量大價(jià)格較高，在整個(gè)輸送機(jī)的成本中占了很大的比重大約為50%。當(dāng)膠帶跑偏嚴(yán)重時(shí)膠帶將脫離托輥掉下來(lái)，或者發(fā)生膠帶劃破等嚴(yán)重事故，使帶式輸送機(jī)不能正常工作。由于生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)性和設(shè)備之間的聯(lián)鎖性，如果其中一條帶式輸送機(jī)發(fā)生故障，就會(huì)影響其他設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，造成整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的瓦解，因此，分析和研究帶式輸送機(jī)輸送膠帶跑偏的機(jī)理和原因，找出減小和消除膠帶跑偏現(xiàn)象的方法，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中具有重要意義。
在帶式輸送機(jī)中，由于輸送機(jī)膠帶既是牽引構(gòu)件，靠它來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，又是承載件，用來(lái)支承物料載荷。而在帶傳動(dòng)中，傳動(dòng)帶只是牽引構(gòu)件，用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。在實(shí)際工作中，根據(jù)不同的工作條件，可以選用不同質(zhì)地的傳送帶，常用的傳送帶類型有：鋼絲芯帶、強(qiáng)力尼龍芯帶、橡膠帆布帶等。此處以平皮帶為例加以分析，圖1為平帶傳動(dòng)原理圖。
傳送帶不工作時(shí)，由于傳送帶張緊在兩滾筒上，故傳送帶兩邊的拉力應(yīng)相等，都等于初拉力F0。當(dāng)傳送帶以順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)工作時(shí)，緊邊拉力為F1，松邊拉力為F2。則傳送帶工作時(shí)的有效拉力Fe為
Fe=F1-F2。
如果近似地認(rèn)為傳送帶工作時(shí)的總長(zhǎng)度保持不變，則傳送帶的緊邊拉力的增量，應(yīng)等于傳送帶松邊的減少量，
即 F0=(F1+F2)/2。
由上兩式可得 F1=F0+Fe/2，
F2=F0-Fe/2。
將柔韌體摩擦的歐拉公式F1= F2efa代入上式得
Fe0=2F0(efa-1)/(efa+1)。
式中： F0——輸送帶的初拉力；
F1——輸送帶的緊邊拉力；
F2——輸送帶的松邊拉力；
f——輸送帶與帶輪之間的摩擦系數(shù)；
a——帶在帶輪上的包角；
Fe0——帶所能傳遞的最大有效拉力。
由此可知：輸送帶的最大牽引力是與初拉力F0成正比的；最大牽引力隨著包角A的增大而增大；最大牽引力隨著摩擦系數(shù)的增大而增大。通常帶式輸送機(jī)膠帶的寬度較寬，這是由帶式輸送機(jī)的工作所決定的。因此，帶式輸送機(jī)的牽引力和初拉力在帶寬上的分布比較復(fù)雜，如果載荷在帶寬上分布不均勻，就會(huì)使輸送帶跑偏。因此，在其他參數(shù)一定的情況下，輸送膠帶是否跑偏，主要由輸送機(jī)的牽引力或初拉力在帶寬上的分布狀況決定。所有使力在輸送膠帶帶寬方向上發(fā)生偏載的因素，都是使輸送膠帶跑偏的原因。
3 帶式輸送機(jī)膠帶跑偏的原因
造成膠帶跑偏的原因很多，但其根本原因就是使膠帶的受力沿帶寬方向分布不均造成的，根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，找出膠帶跑偏的主要原因有以下幾個(gè)方面。
(1) 輸送帶自身的質(zhì)量或制造質(zhì)量問(wèn)題。如：邊緣成波紋狀，帶厚不均勻，或有小缺口等弊病。
(2) 輸送機(jī)的安裝方面存在問(wèn)題。如：輸送機(jī)頭、尾部滾筒、托輥的軸線不平行；所有滾筒和托輥的軸線與輸送機(jī)機(jī)架的中心線不垂直；各落料點(diǎn)不在膠帶中心，使膠帶承載面上受力不均。
(3) 在粘接膠帶接口時(shí)，由于膠帶接頭不正，即接口與膠帶中心線不垂直造成膠帶受力不均而導(dǎo)致跑偏現(xiàn)象的發(fā)生。
(4) 托輥轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，托輥太稀或連續(xù)缺托輥，使膠帶兩側(cè)受力不等。
(5) 清掃器不能充分發(fā)揮作用，造成物料粘結(jié)在托輥和改向滾筒上，使其形成了錐形或凸凹形狀，從而膠帶受到側(cè)向水平分力，發(fā)生跑偏。
其自動(dòng)糾偏機(jī)理為：在膠帶跑正的情況下，A，B段鋼絲繩與拉緊小車架構(gòu)成了等腰三角形結(jié)構(gòu)，且A，B段鋼絲繩受力相當(dāng)。假如尾部膠帶向左側(cè)跑偏，膠帶中心線就會(huì)偏移拉緊滾筒長(zhǎng)度上的中心線，拉緊小車因受膠帶相對(duì)偏斜力的反作用，而相應(yīng)產(chǎn)生順時(shí)針角偏斜趨勢(shì)，而由A，B段鋼絲繩及小車架構(gòu)成的等腰三角形就會(huì)遭到破壞，A段鋼絲繩(因增長(zhǎng)的趨勢(shì))成為緊邊，B段鋼絲繩(因縮短的趨勢(shì))成為松邊，重錘力G在A段繩上分力大于B段，即G1>G2，即產(chǎn)生一對(duì)令拉緊小車逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)的力偶。因此，在重錘與膠帶拉力的共同作用下，小車就會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針角偏轉(zhuǎn)，并向正中的趨勢(shì)發(fā)展，皮帶隨之跑正，A，B段鋼絲繩受力相當(dāng)，如圖2所示。
4 防止膠帶跑偏的主要措施
根據(jù)以上列舉的影響膠帶跑偏的眾多因素，可以采取適當(dāng)?shù)拇胧┘右苑乐埂?
(1) 邊緣成波紋狀，帶厚不均勻等膠帶自身制造過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)，只有在選購(gòu)膠帶時(shí)，選擇質(zhì)量好的產(chǎn)品。
(2) 提高安裝質(zhì)量，把膠帶跑偏控制在一定的范圍。
帶式輸送機(jī)安裝的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如下：
?頭尾機(jī)架中心線對(duì)輸送機(jī)縱向中心線不重合度不應(yīng)超過(guò)3mm。
?頭尾機(jī)架(包括拉緊架)安裝軸承座的2個(gè)平面應(yīng)在同一平面內(nèi)，其偏差不應(yīng)大于1mm。
?中間架支腿不垂直度或?qū)ㄖ锏孛娴牟淮怪倍炔粦?yīng)超過(guò)0.3%。
?中間架在鉛垂面內(nèi)的不直度應(yīng)小于1%。
?中間架接頭處，左右、高低的偏移均不超過(guò)1mm。
?中間架間距的偏差不應(yīng)超過(guò)±1.5mm，相對(duì)標(biāo)高差不應(yīng)超過(guò)間距的0.2%。
?托輥橫向中心與帶式輸送機(jī)縱向中心線的不重合度不應(yīng)超過(guò)3mm；托輥架的軸線應(yīng)與輸送機(jī)中心線垂直，有凹凸弧的膠帶應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求緩慢變向。
?帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)軸中心線與機(jī)架的中心線應(yīng)垂直，使傳動(dòng)滾筒寬度的中心與機(jī)架的中心線重合，減速機(jī)的軸線與傳動(dòng)軸線平行，同時(shí)，所有軸線和滾筒都應(yīng)找正，根據(jù)帶式輸送機(jī)的寬窄，軸的水平誤差可以在0.5至1.5mm。
(3) 對(duì)于膠帶接口不正的問(wèn)題，除了加強(qiáng)人員的技術(shù)培訓(xùn)外，改善膠帶的粘接工藝，由過(guò)去的冷粘方式改為采用熱硫化膠階梯斜角形接頭方式。因?yàn)?，斜角形接頭的接觸面積隨截?cái)嘟嵌鹊臏p小而增大，且斜角接頭在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所受應(yīng)力不會(huì)集中在同一橫截面上，因此不易發(fā)生接頭開(kāi)裂現(xiàn)象，同時(shí)易于對(duì)合準(zhǔn)確，并能較好地保證接頭處中心線和膠帶中心線保持一致，使其內(nèi)部受力均勻，防止運(yùn)行中跑偏。
(4) 在管道卸料點(diǎn)處增加一緩沖調(diào)整板，該裝置不但可以對(duì)卸料點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，還可以有效地將輸送的物料均勻堆卸在膠帶上，防止物料下落時(shí)對(duì)膠帶產(chǎn)生不均勻的側(cè)向力而導(dǎo)致膠帶跑偏。
(5) 對(duì)于輸送機(jī)由于托輥出現(xiàn)問(wèn)題而導(dǎo)致膠帶跑偏的，除了及時(shí)更換、安裝、修理?yè)p壞的托輥外，還可以用以下措施進(jìn)行糾正。即側(cè)托輥向輸送帶運(yùn)行方向前傾防跑偏法。
5 使用中如何調(diào)整膠帶跑偏
在實(shí)際使用中，由于影響膠帶跑偏的因素很多，隨著各種情況的變化，仍可能會(huì)出現(xiàn)輸送膠帶的跑偏。膠帶跑偏的規(guī)律是：當(dāng)滾筒旋轉(zhuǎn)軸線與膠帶運(yùn)行方向垂直時(shí)，膠帶向緊邊跑，即膠帶向滾筒直徑增大的方向跑；當(dāng)滾筒或托輥旋轉(zhuǎn)軸線與膠帶運(yùn)行方向不垂直時(shí)，膠帶向滾筒或托輥先接觸的那邊跑。
掌握好了這個(gè)規(guī)律，工作中出現(xiàn)膠帶跑偏現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)首先分析其原因，找出主要原因后，再動(dòng)手調(diào)整，不要盲目行事。
調(diào)整膠帶跑偏的工作應(yīng)在空載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行，一般從輸送機(jī)頭部卸載滾筒開(kāi)始，沿著膠帶運(yùn)行方向先調(diào)整回程段，后調(diào)整承載段，切忌多人同時(shí)動(dòng)手，每調(diào)整一次以后都要讓膠帶運(yùn)行幾圈后才能決定是否需要再調(diào)整。在滾筒處跑偏，可以調(diào)整滾筒，在其他地方跑偏，就調(diào)整托輥。調(diào)整托輥應(yīng)在一側(cè)，切勿兩側(cè)同時(shí)調(diào)，調(diào)整換向滾筒和托輥時(shí)的一般原則如圖3所示。在換向滾筒處膠帶往哪邊跑即調(diào)緊哪邊。
如圖3a所示；在托輥處膠帶往哪邊跑就在哪邊將托輥朝膠帶運(yùn)動(dòng)方向偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度，但一次不能調(diào)得太多，要根據(jù)膠帶運(yùn)動(dòng)情況適當(dāng)調(diào)整，如圖3b所示。
6 結(jié)束語(yǔ)
以上綜述了有關(guān)膠帶跑偏的機(jī)理、產(chǎn)生的原因、防止跑偏的措施以及使用者如何調(diào)整膠帶跑偏，在以后的生產(chǎn)實(shí)踐中如能對(duì)這一問(wèn)題引起足夠的重視，并能認(rèn)真地在日常的維護(hù)中做好膠帶跑偏工作，則對(duì)提高帶式輸送機(jī)的設(shè)備完好率和使用壽命都會(huì)產(chǎn)生明顯的影響。輸送機(jī)時(shí)橡膠和纖維織品兩者復(fù)合而成的制品，在應(yīng)用中的重錘張進(jìn)裝置，在運(yùn)行一段時(shí)間后，重錘會(huì)自動(dòng)下降一段距離，使輸送帶變長(zhǎng)。這說(shuō)明輸送帶發(fā)生了蠕變，在啟動(dòng)、制動(dòng)過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生蠕變現(xiàn)象。此時(shí)張緊裝置就必須進(jìn)一步收縮才不會(huì)發(fā)生打滑現(xiàn)象。
由此可見(jiàn)，張緊裝置是保證帶式輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)必不可少的重要部件。該論文主要介紹了帶式輸送機(jī)的自動(dòng)張緊裝置的設(shè)計(jì)過(guò)程，詳細(xì)的介紹了各個(gè)液壓元件的選取。自動(dòng)張緊裝置的設(shè)計(jì)是張緊裝置的設(shè)計(jì)的一個(gè)重大變革。