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帶式紅棗上料和卸料系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1緒論
帶式輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)行的運(yùn)輸設(shè)備，在冶金、采礦、動(dòng)力、建材等重工業(yè)部門及交通運(yùn)輸部門中主要用來運(yùn)送大量散狀貨物，如礦石、煤、砂等粉、塊狀物和包裝好的成件物品。帶式輸送機(jī)是煤礦最理想的高效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，與其他運(yùn)輸設(shè)備相比，不僅具有長距離、大運(yùn)量、連續(xù)輸送等優(yōu)點(diǎn)，而且運(yùn)行可靠,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。特別是近10年，長距離、大運(yùn)量、高速度的帶式輸送機(jī)的出現(xiàn)，使其在礦山建設(shè)的井下巷道、礦井地表運(yùn)輸系統(tǒng)及露天采礦場、選礦廠中的應(yīng)用又得到進(jìn)一步推廣。
選擇帶式輸送機(jī)這種通用機(jī)械的設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題，能培養(yǎng)我們獨(dú)立解決工程實(shí)際問題的能力，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對所學(xué)基本理論和專業(yè)知識(shí)的一次綜合運(yùn)用，也使我們的設(shè)計(jì)、計(jì)算和繪圖能力都得到了全面的訓(xùn)練。
2帶式輸送機(jī)的概述
2.1帶式輸送機(jī)的應(yīng)用
帶式輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)輸機(jī)的一種，連續(xù)運(yùn)輸機(jī)是固定式或運(yùn)移式起重運(yùn)輸機(jī)中主要類型之一，其運(yùn)輸特點(diǎn)是形成裝載點(diǎn)到裝載點(diǎn)之間的連續(xù)物料流，靠連續(xù)物料流的整體運(yùn)動(dòng)來完成物流從裝載點(diǎn)到卸載點(diǎn)的輸送。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等各企業(yè)中，連續(xù)運(yùn)輸機(jī)是生產(chǎn)過程中組成有節(jié)奏的流水作業(yè)運(yùn)輸線不可缺少的組成部分。
連續(xù)運(yùn)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(dòng)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(dòng)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(yùn)輸機(jī)中是使用最廣泛的，帶式輸送機(jī)運(yùn)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(gè)部門。
2.2帶式輸送機(jī)的分類
帶式輸送機(jī)分類方法有多種，按運(yùn)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(yùn)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(diǎn)。其簡介如下：
圖2-1 帶式輸送機(jī)的分類
2.3各種帶式輸送機(jī)的特點(diǎn)
（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100m，電機(jī)容量不超過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30o-40o提高到90o使輸送帶成U形。這樣一來輸送帶與物料間產(chǎn)生擠壓，導(dǎo)致物料對膠帶的摩擦力增大，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，故稱為波狀帶式輸送機(jī)，這種機(jī)型適用于大傾角，傾角在30°以上，最大可達(dá)90°。
（6） 壓帶式帶輸送機(jī) 它是用一條輔助帶對物料施加壓力。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)90°，運(yùn)行速度可達(dá)6m/s，輸送能力不隨傾角的變化而變化，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、輸送帶的磨損增大和能耗較大。
（7） 鋼繩牽引帶式輸送機(jī) 它是無際繩運(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)。
2.4帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式
2.4.1帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)
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、安全保護(hù)裝置等。
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)的端部和中間部位卸下。輸送帶用旋轉(zhuǎn)的托棍支撐，運(yùn)行阻力小。帶式輸送機(jī)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(shí)，不同物料的最大運(yùn)輸傾角是不同的，紅棗的運(yùn)輸傾角在12o～15o之間。
2.4.2布置方式
電動(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸器、減速器帶動(dòng)傳動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)或其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，借助于滾筒或其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與輸送帶之間的摩擦力，使輸送帶運(yùn)動(dòng)。帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式按驅(qū)動(dòng)裝置可分為單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式和多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式兩種。
通用固定式輸送帶輸送機(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，故一般對單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式，“單點(diǎn)”兩字省略。
3帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1已知原始數(shù)據(jù)及工作條件
帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算，應(yīng)具有下列原始數(shù)據(jù)及工作條件資料
（1） 物料的名稱和輸送能力：
（2） 物料的性質(zhì)：粒度大小，最大粒度和粗度組成情況；堆積密度；動(dòng)堆積角、靜堆積角，溫度、濕度、粒度和磨損性等。
（3） 工作環(huán)境、露天、室內(nèi)、干燥、潮濕和灰塵多少等；
（4） 卸料方式和卸料裝置形式；
（5） 給料點(diǎn)數(shù)目和位置；
（6） 輸送機(jī)布置形式和尺寸，即輸送機(jī)系統(tǒng)（單機(jī)或多機(jī)）綜合布置形式、地形條件和供電情況。輸送距離、上運(yùn)或下運(yùn)、提升高度、最大傾角等；
（7） 裝置布置形式，是否需要設(shè)置制動(dòng)器。
原始參數(shù)和工作條件
（1） 輸送物料：紅棗
（2） 物料特性：
1）塊度：300mm～700mm
2） 散裝密度：0.09t/
在輸送帶上堆積角：ρ=15°
3） 物料溫度：<50℃
4） 工作環(huán)境：露天
（3） 輸送系統(tǒng)及相關(guān)尺寸：
1）運(yùn)距：20m
2） 傾斜角：β=15°
3） 最大運(yùn)量:350t/h
3.2計(jì)算步驟
3.2.1帶寬的確定
按給定的工作條件,取原煤的堆積角為20°.原煤的堆積密度按900 kg/;輸送機(jī)的工作傾角β=15°。
帶式輸送機(jī)的最大運(yùn)輸能力計(jì)算公式為
Q=3.6svp （3-1）
式中：——輸送量（；
——帶速（；
p——物料堆積密度（）；
在運(yùn)行的輸送帶上物料的最大堆積面積,
K----輸送機(jī)的傾斜系數(shù)
帶速選擇原則：
(1) 輸送量大、輸送帶較寬時(shí)，應(yīng)選擇較高的帶速。
(2) 較長的水平輸送機(jī)，應(yīng)選擇較高的帶速；輸送機(jī)傾角愈大，輸送距離愈短，則帶速應(yīng)愈低。
(3) 物料易滾動(dòng)、粒度大、磨琢性強(qiáng)的，或容易揚(yáng)塵的以及環(huán)境衛(wèi)生條件要求較高的，宜選用較低帶速。
(4) 一般用于給了或輸送粉塵量大時(shí)，帶速可取0.8m/s~1m/s；或根據(jù)物料特性和工藝要求決定。
(5) 人工配料稱重時(shí)，帶速不應(yīng)大于1.25m/s。
(6) 采用犁式卸料器時(shí)，帶速不宜超過2.0m/s。
(7) 采用卸料車時(shí)，帶速一般不宜超過2.5m/s；當(dāng)輸送細(xì)碎物料或小塊料時(shí)，允許帶速為3.15m/s。
(8) 有計(jì)量秤時(shí)，帶速應(yīng)按自動(dòng)計(jì)量秤的要求決定。
(9) 輸送成品物件時(shí)，帶速一般小于1.25m/s。
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(yùn)輸時(shí)，傾角大，帶速應(yīng)低；下運(yùn)時(shí)，帶速更應(yīng)低；水平運(yùn)輸時(shí)，可選擇高帶速.帶速的確定還應(yīng)考慮輸送機(jī)卸料裝置類型，當(dāng)采用犁式卸料車時(shí)，帶速不宜超過3.15m/s。
查DTⅡ帶式輸送機(jī)選用手冊（表3-1）得k=1按給頂?shù)墓ぷ鳁l件,取原煤的堆積角為15°；原煤的堆積密度為90kg/;考慮山上的工作條件取帶速為1.6m/s;將個(gè)參數(shù)值代入上式, 可得到為保證給頂?shù)倪\(yùn)輸能力,帶上必須具有的的截面積
S
查手冊表3-2, 輸送機(jī)的承載托輥槽角35°，物料的堆積角為20°時(shí)，帶寬為800 mm的輸送帶上允許物料堆積的橫斷面積為0.0678，此值大于計(jì)算所需要的堆積橫斷面積,據(jù)此選用寬度為800mm的輸送帶能滿足要求。
經(jīng)如上計(jì)算,確定選用帶寬B=800mm,680S型用阻燃輸送帶。
680S型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.
3.2.2輸送帶寬度的核算
輸送大塊散狀物料的輸送機(jī)，需要按（3-2）式核算，再查表2-3
（3-2）
式中——最大粒度，mm
計(jì)算：
故，輸送帶寬滿足輸送要求。
3.3 圓周驅(qū)動(dòng)力
3.3.1 計(jì)算公式
1）所有長度（包括L〈80m〉）
傳動(dòng)滾筒上所需圓周驅(qū)動(dòng)力為輸送機(jī)所有阻力之和，可用式（3-3）計(jì)算： （3-3）
式中——主要阻力，N；
——附加阻力，N；
——特種主要阻力，N；
——特種附加阻力，N；
——傾斜阻力，N。
五種阻力中，、是所有輸送機(jī)都有的，其他三類阻力，根據(jù)輸送機(jī)側(cè)型及附件裝設(shè)情況定，由設(shè)計(jì)者選擇。
2）
對機(jī)長大于80m的帶式輸送機(jī)，附加阻力明顯的小于主要阻力，可用簡便的方式進(jìn)行計(jì)算，不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重錯(cuò)誤。為此引入系數(shù)C作簡化計(jì)算，則公式變?yōu)橄旅娴男问剑?
（3-4）
式中——與輸送機(jī)長度有關(guān)的系數(shù)，在機(jī)長大于80m時(shí)，可按式（3-1）計(jì)算，或從表查取
（3-5）
式中——附加長度，一般在70m到100m之間；
——系數(shù)，不小于1.02。
查〈〈DTⅡ（A）型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊〉〉表3-5
3.3.2 主要阻力計(jì)算
輸送機(jī)的主要阻力是物料及輸送帶移動(dòng)和承載分支及回程分支托輥旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生阻力的總和。可用式（3-2）計(jì)算：
（3-6）
式中——模擬摩擦系數(shù)，根據(jù)工作條件及制造安裝水平?jīng)Q定，一般可按表查取。
——輸送機(jī)長度（頭尾滾筒中心距），m；
——重力加速度；
初步選定托輥為DTⅡ6204/C4，查表27，上托輥間距＝1.2m，下托輥間距 ＝３m，上托輥槽角35°，下托輥槽角０°。
——承載分支托輥組每米長度旋轉(zhuǎn)部分重量，kg/m，用式（3.4-5）計(jì)算
（3-7）
其中——承載分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分重量，kg；
——承載分支托輥間距，m；
托輥已經(jīng)選好，知
計(jì)算： ==20.25 kg/m
——回程分支托輥組每米長度旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，kg/m，用式（3-6）計(jì)算：
其中——回程分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量
——回程分支托輥間距，m；
kg
計(jì)算：==5.267 kg/m
——每米長度輸送物料質(zhì)量
=kg/m
——每米長度輸送帶質(zhì)量，kg/m，=9.2kg/m
=0.045×300×9.8×[20.25+5.267+（2×9.2+60.734）×cos35°]=11379N
運(yùn)行阻力系數(shù)f值應(yīng)根據(jù)表3-5選取。取=0.045。
3.3.3 主要特種阻力計(jì)算
主要特種阻力包括托輥前傾的摩擦阻力和被輸送物料與導(dǎo)料槽攔板間的摩擦阻力兩部分，按式（3-7）計(jì)算：
+ （3-8）
按式（3-7）或式（3-8）計(jì)算：
三個(gè)等長輥?zhàn)拥那皟A上托輥時(shí)
（3-9）
二輥式前傾下托輥時(shí)
（3-10）
本輸送機(jī)沒有主要特種阻力，即=0
3.3.4 附加特種阻力計(jì)算
附加特種阻力包括輸送帶清掃器摩擦阻力和卸料器摩擦阻力等部分，按下式計(jì)算：
（3-11）
（3-12）
（3-13）
式中——清掃器個(gè)數(shù)，包括頭部清掃器和空段清掃器；
A——一個(gè)清掃器和輸送帶接觸面積，，見表
——清掃器和輸送帶間的壓力，N/，一般取為3 N/；
——清掃器和輸送帶間的摩擦系數(shù)，一般取為0.5~0.7；
——刮板系數(shù)，一般取為1500 N/m。
3.3.5 傾斜阻力計(jì)算
傾斜阻力按下式計(jì)算：
（3-14）
式中：因?yàn)槭潜据斔蜋C(jī)水平運(yùn)輸，所有H=0
=0
由式（3-2）
=1.12×11379+0+1680+0
=14425N
3.4傳動(dòng)功率計(jì)算
3.4.1 傳動(dòng)軸功率（）計(jì)算
傳動(dòng)滾筒軸功率（）按式（3-1）計(jì)算：
（3-15）
3.4.2 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算
電動(dòng)機(jī)功率，按式（3-2）計(jì)算：
（3-16）
式中——傳動(dòng)效率，一般在0.85~0.95之間選?。?
——聯(lián)軸器效率；
每個(gè)機(jī)械式聯(lián)軸器效率：=0.98
液力耦合器器：=0.96；
——減速器傳動(dòng)效率，按每級齒輪傳動(dòng)效率.為0.98計(jì)算；
二級減速機(jī)： =0.98×0.98=0.96
三級減速機(jī)： =0.98×0.98×0.98=0.94
——電壓降系數(shù)，一般取0.90~0.95。
——多電機(jī)功率不平衡系數(shù)，一般取，單驅(qū)動(dòng)時(shí)，。
根據(jù)計(jì)算出的值，查電動(dòng)機(jī)型譜，按就大不就小原則選定電動(dòng)機(jī)功率。
由式（3-1） ==23080W
由式（3-2）
=2
=55614W
選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為YB200L-4，N=30 KW，數(shù)量2臺(tái)。
3.5 輸送帶張力計(jì)算
輸送帶張力在整個(gè)長度上是變化的，影響因素很多，為保證輸送機(jī)上午正常運(yùn)行，輸送帶張力必須滿足以下兩個(gè)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(dòng)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，輸送帶在傳動(dòng)滾簡松邊的最小張力應(yīng)滿足式(28)的要求。
3.5.1輸送帶不打滑條件校核
傳動(dòng)滾筒傳遞的最大圓周力。動(dòng)載荷系數(shù)；對慣性小、起制動(dòng)平穩(wěn)的輸送機(jī)可取較小值;否則，就應(yīng)取較大值。取1.5
——傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)取=1.5，由式 =1.5×14425=21638N
對常用C==1.97
該設(shè)計(jì)取=0.05；=470。
=1.9721638=42626N
3.5.2 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，作用在輸送帶上任意一點(diǎn)的最小張力，需按式（2.5-1）和（2.5-2）進(jìn)行驗(yàn)算。
承載分支
回程分支 （3-17）
式中——允許最大垂度，一般0.01；
——承載上托輥間距（最小張力處）；
——回程下托輥間距（最小張力處）。
取=0.01 由式（3-2）得：
=10280 N
N
3.5.3 各特性點(diǎn)張力計(jì)算
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(diǎn)張力等特性點(diǎn)張力，需逐點(diǎn)張力計(jì)算法，進(jìn)行各特性點(diǎn)張力計(jì)算。
1)承載段運(yùn)行阻力
由式（3.5-3）：
（3-18）
=
=10598N
2)回空段運(yùn)行阻力
由式（3-4）
（3-19）
=1464N
=20N
=10N
3)最小張力點(diǎn)
有以上計(jì)算可知，4點(diǎn)為最小張力點(diǎn)
(2)輸送帶上各點(diǎn)張力的計(jì)算
1）由懸垂度條件確定5點(diǎn)的張力
承載段最小張力應(yīng)滿足
=10280N
2)由逐點(diǎn)計(jì)算法計(jì)算各點(diǎn)的張力
因?yàn)?10280N,根據(jù)表14-3選=1.05，
故有=9790N
8326N
=7929N
7924N
=7546N
7526N
20878N
=21921N
=21931N
(3)用摩擦條件來驗(yàn)算傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)與相遇點(diǎn)張力的關(guān)系
滾筒為包膠滾筒，圍包膠為470°。由選摩擦系數(shù)=0.35。并取摩擦力備用系數(shù)n=1.2。
由式（3-5）可算得允許的最大值為：
（3.5-5）
=
=33340N>
故摩擦條件滿足。
3.6 傳動(dòng)滾筒、改向滾筒合張力計(jì)算
3.6.1 改向滾筒合張力計(jì)算
根據(jù)計(jì)算出的各特性點(diǎn)張力,計(jì)算各滾筒合張力。
頭部180改向滾筒的合張力:
==20878+21921=42799N
尾部180改向滾筒的合張力:
==9790+10280=20070N
3.6.2 傳動(dòng)滾筒合張力計(jì)算
根據(jù)各特性點(diǎn)的張力計(jì)算傳動(dòng)滾筒的合張力:
動(dòng)滾筒合張力:
=21926+7526=29452N
3.7 傳動(dòng)滾筒最大扭矩計(jì)算
單驅(qū)動(dòng)時(shí),傳動(dòng)滾筒的最大扭矩按式（3-7）計(jì)算：
（3-20）
式中D——傳動(dòng)滾筒的直徑（mm）。
雙驅(qū)動(dòng)時(shí),傳動(dòng)滾筒的最大扭矩按式（3-7）計(jì)算：
（3-21）
初選傳動(dòng)滾筒直徑為500mm,則傳動(dòng)滾筒的最大扭矩為:
=29.452KN
=5.4KN/m
3.8 拉緊力計(jì)算
拉緊裝置拉緊力按式（3-8）計(jì)算
（3-22）
式中——拉緊滾筒趨入點(diǎn)張力（N）；
——拉緊滾筒奔離點(diǎn)張力（N）。
由式（3-8）
=7924+7546=15470 N =15.47 KN
查〈〈煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)手冊〉〉初步選定鋼繩絞筒式拉緊裝置。
3.9繩芯輸送帶強(qiáng)度校核計(jì)算
繩芯要求的縱向拉伸強(qiáng)度按式（3-9）計(jì)算；
（3-23）
式中——靜安全系數(shù)，一般=710。運(yùn)行條件好，傾角好，強(qiáng)度低取小值；反之，取大值。
輸送帶的最大張力21926 N
選為7,由式（3-10）
N/mm
可選輸送帶為680S,即滿足要求，使輸送帶在兩組托輥間的垂度小于一定值。
4驅(qū)動(dòng)裝置的選用與設(shè)計(jì)
帶式輸送機(jī)的負(fù)載是一種典型的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，而且不可避免地要帶負(fù)荷起動(dòng)和制動(dòng)。電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性與負(fù)載的起動(dòng)要求不相適應(yīng)在帶式輸送機(jī)上比較突出，一方面為了保證必要的起動(dòng)力矩，電機(jī)起動(dòng)時(shí)的電流要比額定運(yùn)行時(shí)的電流大6～7倍，要保證電動(dòng)機(jī)不因電流的沖擊過熱而燒壞，電網(wǎng)不因大電流使電壓過分降低，這就要求電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)要盡量快，即提高轉(zhuǎn)子的加速度，使起動(dòng)過程不超過3～5s。驅(qū)動(dòng)裝置是整個(gè)皮帶輸送機(jī)的動(dòng)力來源，它由電動(dòng)機(jī)、偶合器，減速器 、聯(lián)軸器、傳動(dòng)滾筒組成。驅(qū)動(dòng)滾筒由一臺(tái)或兩臺(tái)電機(jī)通過各自的聯(lián)軸器、減速器、和鏈?zhǔn)铰?lián)軸器傳遞轉(zhuǎn)矩給傳動(dòng)滾筒。
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(dòng)，第二、三級為斜齒圓柱齒輪降速傳動(dòng)，聯(lián)接電機(jī)和減速器的連軸器有兩種，一是彈性聯(lián)軸器，一種是液力聯(lián)軸器。為此，減速器的錐齒輪也有兩種；用彈性聯(lián)軸器時(shí)，用第一種錐齒輪，軸頭為平鍵連接；用液力偶合器時(shí)，用第二種錐齒輪，軸頭為花鍵齒輪聯(lián)接。
傳動(dòng)滾筒采用焊接結(jié)構(gòu)，主軸承采用調(diào)心軸承，傳動(dòng)滾筒的機(jī)架與電機(jī)、減速器的機(jī)架均安裝在固定大底座上面，電動(dòng)機(jī)可安裝在機(jī)頭任一側(cè)。
4.1 電機(jī)的選用
原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力F=1.7KN；帶速V=1.4m/s；
滾筒直徑D=220mm。
電動(dòng)機(jī)的選擇1、電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式的選擇：按已知的工作要求和 條件，選用 Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。 2、確定電動(dòng)機(jī)的功率：
（1）傳動(dòng)裝置的總效率：
η總=η帶×η2軸承×η齒輪×η聯(lián)軸器×η滾筒
=0.96×0.992×0.97×0.99×0.95
=0.86
(2) 電機(jī)所需的工作功率：
Pd=FV/1000η總
=1700×1.4/1000×0.86
=2.76KW
3、 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：
滾筒軸的工作轉(zhuǎn)速：
Nw=60×1000V/πD
=60×1000×1.4/π×220
=121.5r/min
根據(jù)表2.2中推薦的合理傳動(dòng)比范圍，取V帶傳動(dòng)比Iv=2~4，單級圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍Ic=3~5，則合理總傳動(dòng)比i的范圍為i=6~20，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd=i×nw=（6~20）×121.5=729~2430r/min
符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有960 r/min和1420r/min。由表8.1查出有三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)、如下表
方案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min） 傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比
KW 同轉(zhuǎn) 滿轉(zhuǎn) 總傳動(dòng)比 帶 齒輪
1 Y132s-6 3 1000 960 7.9 3 2.63
2 Y100l2-4 3 1500 1420 11.68 3 3.89
綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，比較兩種方案可知：方案1因電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低，傳動(dòng)裝置尺寸較大，價(jià)格較高。方案2適中。故選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y100l2-4。4、確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)
根據(jù)以上選用的電動(dòng)機(jī)類型，所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速，選定電動(dòng)機(jī)
表 4-1 電動(dòng)機(jī)
電動(dòng)機(jī)型號(hào)
額定功率
滿載轉(zhuǎn)速
額定轉(zhuǎn)矩
總傳動(dòng)比
V帶傳送
Y10012-4
3KW
1420r/min
2.2
19.5
2.05
5 帶式輸送機(jī)部件的選用
5.1 輸送帶
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。
輸送機(jī)的帶芯主要是有各種織物（棉織物，各種化纖織物以及混紡織物等）或鋼絲繩構(gòu)成。 它們是輸送帶的骨干層，幾乎承載輸送帶工作時(shí)的全部負(fù)載。因此，帶芯材料必須有一定的強(qiáng)度和剛度。覆蓋膠用來保護(hù)中間帶芯不受機(jī)械損傷以及周圍有害介質(zhì)的影響。上覆蓋膠層一般較厚，這是輸送帶的承載面，直接與物料接觸并承受物料的沖擊和磨損。下覆膠層是輸送帶與支撐托輥接觸的一面，主要承受壓力，為了減少輸送帶沿托輥運(yùn)行時(shí)的壓陷阻力，下覆蓋膠的厚度一般較薄。側(cè)邊覆蓋膠的作用是當(dāng)輸送帶發(fā)生跑偏使側(cè)面與機(jī)架相碰時(shí)，保護(hù)帶芯不受機(jī)械損傷。
5.1.1輸送帶的分類
按輸送帶帶芯結(jié)構(gòu)及材料不同，輸送帶被分成織物層芯和鋼絲繩芯兩大類?？椢飳有居址譃榉謱涌椢镄竞驼w織物層層芯兩類，且織物層芯的材質(zhì)有棉，尼龍和維綸等。
整體編織織物層芯輸送帶與分層織物層芯輸送帶相比，在帶強(qiáng)度相同的情況下，整體輸送帶的厚度小，柔性好，耐沖擊性好，使用中不會(huì)發(fā)生層間剝裂，但伸長率較高，在使用過程中，需要較大的拉緊行程。
鋼絲繩芯輸送帶是有許多柔軟的細(xì)鋼絲繩相隔一定的間距排列，用與鋼絲繩有良好粘合性的膠料粘合而成。鋼絲繩芯輸送帶的縱向拉伸強(qiáng)度高，抗彎曲性能好；伸長率小，需要拉緊行程小。同其它輸送帶相比，在帶強(qiáng)度相同的前提下，鋼絲繩芯輸送帶的厚度小。
在鋼芯繩中,鋼絲繩的質(zhì)量是決定輸送帶使用壽命長短的關(guān)鍵因素之一，必須具有以下特點(diǎn)：
(1) 應(yīng)具有較高的破斷強(qiáng)度。鋼芯強(qiáng)度高則輸送帶亦可增大，從另一個(gè)角度來說，繩芯強(qiáng)度越高，所用繩之直徑即可縮小，輸送帶可以做的薄些，已達(dá)到減小輸送機(jī)尺寸的目的。
(2) 繩芯與橡膠應(yīng)具有較高的黏著力。這對于用硫化接頭具有重大意義.提高鋼繩與橡膠之間黏著力的主要措施是在鋼繩表面電鍍黃銅及采用硬質(zhì)橡膠等。
(3) 應(yīng)具有較高的耐疲勞強(qiáng)度，否則鋼繩疲勞后，它與橡膠的黏著力即下降乃至完全分離。
(4) 應(yīng)具有較好的柔性.制造過程中采用預(yù)變形措施以消除鋼繩中的殘余應(yīng)力，可使鋼繩芯具有較好的柔性而不松散。
輸送帶上下覆蓋膠目前多采用天然橡膠,國外有采用耐磨和抗風(fēng)化的橡膠的膠帶，如輪胎花紋橡膠的改良膠作為覆蓋膠,以提高其使用壽命。輸送帶的中間用合成橡膠與天然膠的混合物。
鋼繩芯帶與普通帶相比較以下優(yōu)點(diǎn)：
(1) 強(qiáng)度高。由于強(qiáng)度高，可使1臺(tái)輸送機(jī)的長度增大很多。目前國內(nèi)鋼繩芯輸送帶輸送機(jī)1臺(tái)長度達(dá)幾公里、幾十公里。伸長量小.鋼繩芯帶的伸長量約為帆布帶伸長量的十分之一，因此拉緊裝置縱向彈性高。這樣張力傳播速度快，起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)浪涌現(xiàn)象
(2) 成槽性好。由于鋼繩芯是沿著輸送帶縱向排列的，而且只有一層，與托輥貼合緊密,可以形成較大的槽角。近年來鋼繩芯輸送帶輸送機(jī)的槽角多數(shù)為35o，這樣不僅可以增大運(yùn)量，而且可以防止輸送帶跑偏。
(3) 抗沖擊性及抗彎曲疲勞性好，使用壽命長。由于鋼繩芯是以很細(xì)的鋼絲捻成鋼繩帶芯，它彎曲疲勞和耐沖擊性非常好。
(4) 破損后容易修補(bǔ)，鋼繩芯輸送帶一旦出現(xiàn)破損，破傷幾乎不再擴(kuò)大，修補(bǔ)也很容易。相反，帆布帶損傷后，會(huì)由于水浸等原因而引起剝離。使帆布帶強(qiáng)度降低。
(5) 接頭壽命長。這種輸送帶由于采用硫化膠接，接頭壽命很長，經(jīng)驗(yàn)表明有的接頭使用十余年尚未損壞。
(6) 輸送機(jī)的滾筒小。鋼繩芯輸送帶由于帶芯是單層細(xì)鋼絲繩，彎曲疲勞輕微，允許滾筒直徑比用帆布輸送帶的。
鋼繩芯輸送帶也存在一些缺點(diǎn):
(1)制造工藝要求高，必須保證各鋼繩芯的張力均勻，否則輸送帶運(yùn)轉(zhuǎn)中由于張力不均而發(fā)生跑偏現(xiàn)象。
(2)由于輸送帶內(nèi)無橫向鋼繩芯及帆布層，抗縱向撕裂的能力要避免縱向撕裂。
(3)易斷絲。當(dāng)滾筒表面與輸送帶之間卡進(jìn)物料時(shí)，容易引起輸送帶鋼繩芯的斷絲。因此,要求要有可靠的清掃裝置。
5.1.2輸送帶的連接
為了方便制造和搬運(yùn)，輸送帶的長度一般制成100—200米，因此使用時(shí)必須根據(jù)需要進(jìn)行連接。橡膠輸送帶的連接方法有機(jī)械接法與硫化膠接法兩種。硫化膠接法又分為熱硫化和冷硫化膠接法兩種。塑料輸送帶則有機(jī)械接法和塑化接法兩種。
(1) 機(jī)械接頭
機(jī)械接頭是一種可拆卸的接頭。它對帶芯有損傷，接頭強(qiáng)度效率低，只有25%—60%，使用壽命短，并且接頭通過滾筒表面時(shí)，對滾筒表面有損害，常用于短距或移動(dòng)式帶式輸送機(jī)上。織物層芯輸送帶常采用的機(jī)械接頭形式有膠接活頁式，鉚釘固定的夾板式和鉤狀卡子式，但鋼絲繩芯輸送帶一般不采用機(jī)械接頭方式。
(2) 硫化（塑化）接頭
硫化（塑化）接頭是一種不可拆卸的接頭形式。它具有承受拉力大，使用壽命長，對滾筒表面不產(chǎn)生損害，接頭效率高達(dá)60%—95%的優(yōu)點(diǎn)，但存在接頭工藝復(fù)雜的缺點(diǎn)。
5.2傳動(dòng)滾筒
5.2.1傳動(dòng)滾筒的作用和類型
傳動(dòng)滾筒是傳動(dòng)動(dòng)力的主要部件。作為單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式來講，可分成單滾筒傳動(dòng)及雙滾筒傳動(dòng)。單滾筒傳動(dòng)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(dòng)，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，還可增加圍包角以增加傳動(dòng)滾筒所能傳遞的牽引力。使用雙滾筒傳動(dòng)時(shí)可以采用多電機(jī)分別傳動(dòng)，可以利用齒輪傳動(dòng)裝置使兩滾筒同速運(yùn)轉(zhuǎn)。如雙滾筒傳動(dòng)仍不需要牽引力需要，可采用多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式。
輸送機(jī)的傳動(dòng)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)，新設(shè)計(jì)產(chǎn)品全部采用滾動(dòng)軸承。傳動(dòng)滾筒的表面形式有鋼制光面滾筒、鑄（包）膠滾筒等，鋼制光面滾筒主要缺點(diǎn)是表面磨擦系數(shù)小，所以一般用在周圍環(huán)境濕度小的短距離輸送機(jī)上，鑄（包）膠滾筒的主要優(yōu)點(diǎn)是表面磨擦系數(shù)大，適用于環(huán)境濕度大、運(yùn)距長的輸送機(jī)，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。
5.2.2傳動(dòng)滾筒的選擇和設(shè)計(jì)
傳動(dòng)滾筒是傳遞動(dòng)力的主要部件，它是依靠與輸送帶之間的摩擦力帶動(dòng)輸送帶運(yùn)行的部件。傳動(dòng)滾筒根據(jù)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(lián)接的單幅板焊接筒體結(jié)構(gòu)。單向出軸。
② 中型：軸承孔徑120180㎜。軸與輪轂為脹套聯(lián)接。
③ 重型：軸承孔徑200220㎜。軸與輪轂為脹套聯(lián)接，筒體為鑄焊結(jié)構(gòu)。有單向出軸和雙向出軸兩種。
輸送機(jī)的傳動(dòng)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)，驅(qū)動(dòng)滾筒的表面形式有鋼制光面滾筒、鑄（包）膠滾筒等，鋼制光面滾筒主要缺點(diǎn)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（包）膠滾筒的主要優(yōu)點(diǎn)是表面摩擦系數(shù)大，適用于環(huán)境濕度大、運(yùn)距長的輸送機(jī)，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。
人字形溝槽鑄（包）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(yùn)轉(zhuǎn)。人字形溝槽鑄（包）膠滾筒，溝槽能使水的薄膜中斷，不積水，同時(shí)輸送帶與滾筒接觸時(shí)，輸送帶表面能擠壓到溝槽里，由于這兩種原因，即使在潮濕的場合工作，摩擦系數(shù)降低也很小。考慮到本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況和輸送機(jī)的工作環(huán)境：用于工廠生產(chǎn)，環(huán)境潮濕，功率消耗大，易打滑，所以我們選擇這種滾筒。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。
5.2.3傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)
圖5-1 傳動(dòng)滾筒
傳動(dòng)滾筒長度的確定. 查《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊》表2－39得：
其主要性能參數(shù)如表5-1所示：
表5-1 滾筒參數(shù)
B（mm）
許用扭矩 kN.m
許用合力 kN
D（mm)
800
4.1
40
500
軸承型號(hào)
轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
3520
7.8
再查表《運(yùn)輸設(shè)計(jì)選用手冊》2－40可得出滾筒長度為950。或者由經(jīng)驗(yàn)公式：已知帶寬B＝800，傳動(dòng)滾筒直徑為500，滾筒長度比膠帶寬略大，一般取
（100～200） （5-1）
取800＋150＝950 與查表結(jié)果一致。
5.3 托輥
5.3.1 托輥的作用和類型
（一）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。
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(yùn)行，在有載分支形成槽形斷面，可以增大運(yùn)輸量和防止物料的兩側(cè)撒漏。一臺(tái)輸送機(jī)的托輥數(shù)量很多，托輥質(zhì)量的好壞，對輸送機(jī)的運(yùn)行阻力、輸送帶的壽命、能量消耗及維修、運(yùn)行費(fèi)用等影響很大。亦可將中間托輥和側(cè)托輥錯(cuò)開布置。后一種形式托輥組的優(yōu)點(diǎn)是能接觸到每一個(gè)托輥，便于潤滑；缺點(diǎn)是托輥組支架結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大，并且輸送帶運(yùn)行阻力大約增加10％。因此實(shí)際上主要采用三個(gè)托輥布置在同一平面內(nèi)的托輥組。
（2） 類型
托輥可分為槽形托輥、平行托輥、緩沖托輥和調(diào)心托輥等；
圖5-2槽型托輥
槽形托輥(圖5-2)用于輸送散粒物料的帶式輸送機(jī)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(nèi)Ⅱ系列由三個(gè)輥?zhàn)咏M成的槽形托輥槽角為或，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。為降低膠帶邊緣的附加應(yīng)力，在傳動(dòng)滾筒與第一組槽形托輥之間可采取槽角。
緩沖托輥調(diào)心托輥用來調(diào)整輸送帶的橫向位置，使它保持正常運(yùn)行。調(diào)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借助兩個(gè)側(cè)托輥朝膠帶運(yùn)行方向前傾一定角度(一般約)而對跑偏的輸送帶起復(fù)位作用。這種方法簡單，但會(huì)使阻力增大約10％。其它還有錐形、V形、反V形等多種調(diào)心托輥，可按需選用。托輥密封結(jié)構(gòu)的好壞直接影響托輥?zhàn)枇ο禂?shù)的大小和托輥的壽命。托輥的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力不僅與速度、軸承及其密封有關(guān)，而且與潤滑脂的選擇也有很大關(guān)系。潤滑脂除起潤滑作用外，還起密封作用。
（3） 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。
帶式輸送機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，經(jīng)常出現(xiàn)膠帶跑偏現(xiàn)象，即膠帶運(yùn)行中心線偏離輸送機(jī)的的縱向幾何中心線。為防止和克服膠帶跑偏現(xiàn)象，常用的方法是采用不同形式的調(diào)心托輥，在有載分支每隔10組槽形托輥放置一組調(diào)心托輥，下分支每隔6~10組平型托輥放置一組調(diào)心托輥。最簡單的調(diào)心托輥是上分支采用前傾式槽形托輥，下分支采用V型前傾式托輥，前托輥的兩個(gè)側(cè)托輥朝膠帶運(yùn)行方向前傾3-5。由于托輥有前傾角，則膠帶運(yùn)行速度和托輥周圍速度之間相差一個(gè)角度，因而托輥相對膠帶就有一個(gè)相對速度;使托輥有沿軸向產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)的趨勢，但是，托輥受托輥架的限制不能運(yùn)動(dòng)，于是兩側(cè)托輥相對膠帶就產(chǎn)生一個(gè)向內(nèi)的橫向摩擦力。當(dāng)膠帶位于正中央時(shí)，膠帶兩側(cè)受力平衡。當(dāng)膠帶偏向一側(cè)時(shí)，該側(cè)膠帶和托輥所受正壓力增加，則膠帶所受到的橫向摩擦力大于另一側(cè)，因而使膠帶又回復(fù)到正中位置。這種托輥防跑偏簡單可靠，但由于膠帶運(yùn)行時(shí)存在附加滑動(dòng)摩擦力，增加了膠帶的磨損，前傾托輥只能用于膠帶單向運(yùn)行。
另外還有一種回轉(zhuǎn)式調(diào)心托輥，槽形調(diào)心托輥用于有載分支，其防跑偏原理與前傾托輥相同。當(dāng)膠帶跑偏時(shí)，膠帶的一側(cè)壓在立擋輥上，給擋輥以正壓力和摩擦力，從而使托輥架繞垂直軸回轉(zhuǎn)一角度，這時(shí)膠帶受到一個(gè)與跑偏方向相反的摩擦力，使膠帶向輸送機(jī)中心線移動(dòng)，從而糾正跑偏現(xiàn)象。這種調(diào)心托輥在固定型帶式輸送機(jī)上應(yīng)用的很多。
5.3.2 托輥的選型
由于膠帶輸送機(jī)膠帶跑偏常常引起設(shè)備停機(jī)，撒料，機(jī)架堵塞，膠帶邊緣撕裂、磨損等故障，嚴(yán)重影響了設(shè)備的使用及壽命，明顯地降低了運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)引起注意，現(xiàn)著重分析帶式輸送機(jī)膠帶跑偏的原因并提出相應(yīng)的防偏措施。
（1） 帶式輸送機(jī)膠帶跑偏的主要原因帶式輸送機(jī)在運(yùn)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(diǎn)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(cái)力的浪費(fèi)。
（2）改變托輥組結(jié)構(gòu)來防止帶式輸送機(jī)膠帶跑偏，膠帶跑偏是通過膠帶傳送給托輥。使托輥組與膠帶間的摩擦力產(chǎn)生變化引起的。因此，解決輸送機(jī)的膠帶跑偏問題，最好是改變托輥組結(jié)構(gòu)，常見的防偏托輥組結(jié)構(gòu)有前傾托輥組、調(diào)心托輥組和鉸鏈?zhǔn)降鯍焱休伣M。
1） 前傾托輥組，前傾托輥組與普通托輥組的區(qū)別在于側(cè)輥在邊支柱上沿輸送機(jī)運(yùn)行方向前傾一個(gè)角度，一般為1.5°～2.O°從安裝制造上講，不會(huì)造成成本的增加。前傾托輥組糾偏原理是：當(dāng)膠帶跑偏時(shí)，偏離側(cè)的托輥與膠帶的摩擦力增大，而膠帶運(yùn)行方向與托輥的線速度方向有一夾角及前傾角，使膠帶產(chǎn)生一個(gè)向心的糾偏力。由于輥?zhàn)拥那皟A增加，膠帶的運(yùn)行阻力也會(huì)增加，輸送機(jī)全程采用前傾托輥，耗能約增加10％～20％，所以，長距離的輸送機(jī)不宜全程采用前傾托輥組。合理的前傾托輥組其邊支柱應(yīng)做成可將邊托輥置于前傾和對中兩種位置上，在調(diào)試運(yùn)行過程中。只有跑偏段的托輥調(diào)到前傾位置上輸送機(jī)的耗能增加很少，不會(huì)超過3％。一般情況下。給料穩(wěn)定的膠帶機(jī)采用前傾托輥組，能較好地解決膠帶跑偏問題。
2）調(diào)心托輥組，調(diào)心托輥組重量較大、成本較高。對于給料經(jīng)常發(fā)生變化的膠帶機(jī)用調(diào)心托輥組糾偏效果較好。目前采用的調(diào)心托輥組主要有錐形連桿式雙向自動(dòng)調(diào)心托輥組、分體式錐形調(diào)心托輥組和帶側(cè)擋輥的調(diào)心托輥組。調(diào)心托輥組的糾偏原理是：當(dāng)膠帶跑偏時(shí)，引起托輥上的載荷重新分布并且是不均勻的，相對轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生扭矩，跑偏量較小時(shí)，調(diào)心托輥組的扭矩小于摩擦力矩，調(diào)心托輥組不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，對跑偏沒有反應(yīng)，當(dāng)跑偏量逐漸增大，扭矩超過摩擦力矩時(shí)橫梁就圍繞立軸成旋轉(zhuǎn)，并隨著轉(zhuǎn)動(dòng)的增加，轉(zhuǎn)矩繼續(xù)加大，調(diào)心托輥組繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，輥?zhàn)拥木€速度方向與膠帶的運(yùn)行方向形成的夾角增大，使它們的摩擦力產(chǎn)生向心分力。強(qiáng)制膠帶返回中心位置，而越過中心位置向另一側(cè)繼續(xù)移動(dòng)，扭矩也逐漸減少，經(jīng)過幾次往復(fù)直到扭矩小于摩擦力矩。膠帶達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行。試驗(yàn)證明，每8～1O個(gè)托輥組增加一個(gè)調(diào)心托輥組，能很好地解決膠帶跑偏的問題。
3）鉸鏈?zhǔn)降鯍焱休伣M，鉸鏈?zhǔn)降鯍焱休伣M的輥?zhàn)邮窍嗷ャq接的。側(cè)輥靠拆卸方便的掛具吊在機(jī)架或鋼繩上，特別適用于輸送大塊物料和經(jīng)常搬移、安裝精度不高的移置式輸送機(jī)上。它的糾偏原理是：膠帶跑偏時(shí)物料偏向一邊，鉸接的托輥組外形發(fā)生變化，跑偏的一邊因承載力的加大，膠帶與輥?zhàn)幽Σ亮Φ脑龃?，位于跑偏一邊的?cè)托輥傾角大于另一側(cè)的托輥傾角，使中間輥發(fā)生偏轉(zhuǎn)．并產(chǎn)生調(diào)心力，由于物料的大部分由中間輥承受．因此總的調(diào)心力顯著增大，對膠帶糾偏效果很好。當(dāng)膠帶位于正中央時(shí)，膠帶兩側(cè)受力平衡。當(dāng)膠帶偏向一側(cè)時(shí)，該側(cè)膠帶和托輥所受正壓力增加，則膠帶所受到的橫向摩擦力大于另一側(cè)，因而使膠帶又回復(fù)到正中位置。這種托輥防跑偏簡單可靠，但由于膠帶運(yùn)行時(shí)存在附加滑動(dòng)摩擦力，增加了膠帶的磨損，前傾托輥只能用于膠帶單向運(yùn)行。鉸鏈?zhǔn)降鯍焱休伣M的優(yōu)點(diǎn)：
一是更換托輥時(shí)不停機(jī)。在輸送物料過程中可將托輥組與膠帶脫離隨時(shí)更換，對載荷的適應(yīng)性強(qiáng)。
二是托輥組重量輕。由于它沒有橫梁．所以比一般的托輥組重量輕許多。
三是噪音低。因其屬于撓性連接，所以可以吸收振動(dòng)和沖擊，運(yùn)行平穩(wěn)。這種托輥在國外得到了廣泛的應(yīng)用，國內(nèi)也多次采用了這種結(jié)構(gòu)的托輥，但應(yīng)注意鉸鏈?zhǔn)降鯍焱休伣M不適用于井下輸送機(jī)。因?yàn)檩斔蜋C(jī)的傾角使膠帶產(chǎn)生偏心橫向力，膠帶不易使輸送機(jī)對中運(yùn)動(dòng)，造成運(yùn)行的不穩(wěn)定。
該設(shè)計(jì)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(gè)棍子組成的槽形托輥。由原始尺寸B＝800mm查《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊》表2－42，取托輥為DTⅡ03C0311, 托輥直徑D為89mm。在輸送機(jī)的受料處，為了減少物料對輸送帶的沖擊，減少運(yùn)行阻力，擬采用DTⅡ03C0711緩沖托輥；結(jié)構(gòu)型式為橡膠圈式，托輥直徑選為89mm。下托輥采用平行型托輥DTⅡ03C2112,托輥直徑為89mm托輥的間距設(shè)計(jì)由帶寬B＝800mm，取上托輥間距為1200mm，下托輥間距為3000mm。
表5-2 托輥技術(shù)規(guī)格表
托輥直徑 mm
托輥軸徑 mm
軸承型號(hào)
托輥長度 mm
托輥質(zhì)量 kg
89
20
4G204
200
2.79
108
25
4G205
315
5.07
133
25
4G305
380
8.21
159
25
4G305
1400
31.52
表5-3 常用的托輥?zhàn)枇ο禂?shù)
工作條件
平行托輥
槽型托輥
室內(nèi)清潔、干燥、無損害型微塵
0.018
0.02
空氣濕度、溫度正常，有少量損害微塵
0.025
0.03
室外工作，有大量損害微塵
0.035
0.04
近年來,對于托輥?zhàn)枇M(jìn)行了許多理論與試驗(yàn)的研究，研究結(jié)果表明,托輥的運(yùn)行阻力主要包括托輥的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力及擠壓阻力等。擠壓阻力又包括物料碰擊阻力,輸送帶反復(fù)彎曲阻力及壓陷滾動(dòng)阻力。托輥的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力是由托輥軸承及其密封所產(chǎn)生的阻力,大小取決于托輥的結(jié)構(gòu).而擠壓阻力則與輸送帶的張力的大小有關(guān).實(shí)驗(yàn)表明,轉(zhuǎn)動(dòng)阻力與擠壓阻力相比,擠壓阻力要比轉(zhuǎn)動(dòng)阻力大的多,而在擠壓阻力中,壓陷滾筒阻力占比重最大,物料碰擊阻力與反復(fù)彎曲阻力隨著輸送帶張力增大而降低。
5.3.3托輥的校核
（1)承載分支的校核
查表3-1得，上托輥直徑為89mm，長度為315mm，軸承型號(hào)為4G204，承載能力為4400N，大于所計(jì)算的，故滿足要求。
（2）動(dòng)載計(jì)算
承載分支托輥的動(dòng)載荷：
——運(yùn)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(dòng)載要求。
5.4 制動(dòng)裝置
5.4.1制動(dòng)裝置的作用
對于傾斜輸送物料的帶式輸送機(jī)，其平均傾角大于4時(shí)，當(dāng)滿載停車時(shí)會(huì)發(fā)生上運(yùn)物料時(shí)帶的逆轉(zhuǎn)和下運(yùn)物料時(shí)帶的順滑現(xiàn)象，從而引起物料的堆積、飛車等事故，所以應(yīng)設(shè)置制動(dòng)裝置。制動(dòng)器是用于機(jī)器或機(jī)構(gòu)減速使其停止的裝置，有時(shí)也能用作調(diào)節(jié)或限制機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度，它是保證機(jī)構(gòu)或機(jī)器安全正常工作的重要部件。
5.4.2 制動(dòng)裝置的種類
帶式輸送機(jī)制動(dòng)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(dòng)器。常用的有帶式逆止器、滾柱逆止器、液壓電磁閘瓦制動(dòng)器和盤形制動(dòng)器等。
（1） 帶式逆止器
帶式逆止器適用于傾角向上運(yùn)輸?shù)膸捷斔蜋C(jī)，當(dāng)傾斜輸送機(jī)停車時(shí)，在負(fù)載重力作用下，輸送帶逆轉(zhuǎn)時(shí)將制動(dòng)膠帶帶入滾筒與輸送帶之間，將滾筒楔住，輸送帶即被制動(dòng)。帶式逆止器結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)便宜。其缺點(diǎn)是制動(dòng)時(shí)輸送帶要先逆轉(zhuǎn)一段距離，造成機(jī)尾受載處堵塞溢料。頭部滾筒直徑越大，逆轉(zhuǎn)距離就越長，因此對功率較大的輸送機(jī)不宜采用。
圖 5-3 機(jī)頭制動(dòng)裝置
（2）滾柱逆止器
滾柱逆止器也用于向上運(yùn)輸?shù)牡膸捷斔蜋C(jī)上，在輸送機(jī)正常工作時(shí)，滾柱在切口的最寬處，不會(huì)妨礙星輪的運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)輸送機(jī)停車時(shí)，在負(fù)載重力的作用下，輸送帶帶動(dòng)星輪反轉(zhuǎn)，滾柱處在固定圈與星輪切口的狹窄處，滾柱被楔住，輸送帶被制動(dòng)。這種制動(dòng)器制動(dòng)迅速，平穩(wěn)可靠，并且已系列化生產(chǎn)，可參考DTⅡ型系列標(biāo)準(zhǔn)，按減速器選配。所允許的扭矩一般不超過20.但因其是安裝在減速器的輸出軸上，故適用于輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)容量較小的場合，功率范圍為。
（3）液壓推桿制動(dòng)器
液壓推桿制動(dòng)器對于向上或向下輸送的帶式輸送機(jī)均可使用，安裝在高速軸上，動(dòng)作迅速可靠，帶式輸送機(jī)一般都裝配有此種制動(dòng)器。
（4） 盤型制動(dòng)器
盤型制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)原理如圖所示。利用液壓油通過油缸推動(dòng)閘瓦沿軸向壓向制動(dòng)盤，使其產(chǎn)生磨擦而制動(dòng)。每套制動(dòng)器有四個(gè)油缸，由一套液壓系統(tǒng)統(tǒng)一控制。這種制動(dòng)器多用于大功率、長距離強(qiáng)力式帶式輸送機(jī)及鋼繩牽引帶式輸送機(jī)可，安裝在高速軸上。這種制動(dòng)器的特點(diǎn)是制動(dòng)力矩大，散熱性能好，油壓可以調(diào)整，在工作中制動(dòng)力矩可無極調(diào)節(jié)。
5.4.3 制動(dòng)裝置的選型
制動(dòng)器的選型要考慮以下幾點(diǎn)：
①機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，計(jì)算軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，并要有一定的安全儲(chǔ)備。
②應(yīng)充分注意制動(dòng)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(dòng)器的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，必須有足夠儲(chǔ)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(dòng)器。
③制動(dòng)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(yùn)輸時(shí)，在停車時(shí)需防止輸送帶的反向倒退，此時(shí)的制動(dòng)一般稱為逆止。向下運(yùn)輸時(shí)，在停車時(shí)需防止輸送帶的正向前進(jìn)，此時(shí)稱為制動(dòng)。輸送機(jī)應(yīng)根據(jù)其工作條件設(shè)計(jì)制動(dòng)裝置（逆止裝置）。作用在傳動(dòng)滾筒所需的制動(dòng)力（或逆止力）應(yīng)按照輸送機(jī)水平、上運(yùn)和下運(yùn)三種情況分別確定。
5.5拉緊裝置
5.5.1拉緊裝置的作用
拉緊裝置的作用是：保證輸送帶在傳動(dòng)滾筒的繞出端（即輸送帶與傳動(dòng)滾筒的分離點(diǎn)）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(yùn)動(dòng)阻力；補(bǔ)償輸送帶在運(yùn)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。
5.5.2張緊裝置在使用中應(yīng)滿足的要求
⑴.布置輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒的分離點(diǎn)具有一定的恒張力，以防輸送帶打滑。
⑵.布置輸送機(jī)在啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)，輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒的分離點(diǎn)具有一定恒張力，比值一般取1.3～1.7（可以通過設(shè)計(jì)計(jì)算不小于啟動(dòng)系數(shù)進(jìn)行確定）。
⑶.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）。
⑷.補(bǔ)償輸送帶的塑性伸長和過渡工況下彈性伸縮的變化。
⑸.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(dòng)力效應(yīng)減至最小限度，以防損壞輸送機(jī)。
5.5.3拉緊裝置在過渡工況下特點(diǎn)
(1) 為使輸送帶分離點(diǎn)張力保持恒定，一般情況下需用“理想”的拉緊裝置，這種拉緊裝置應(yīng)能以很大的、按規(guī)律變化的速度移動(dòng)。除了由于要在相當(dāng)大的速度下保持張力恒定所引起的困難以外，還需知道速度的變化規(guī)律。拉緊裝置的運(yùn)動(dòng)，在很大程度上與輸送機(jī)質(zhì)量對驅(qū)動(dòng)裝置拆算質(zhì)量的比值有關(guān)。隨著此比值的減少拉緊裝置的移動(dòng)速度也減小。
（2）拉緊裝置的移動(dòng)速度隨著輸送機(jī)啟動(dòng)時(shí)間增長而減小。
（3）對于固定拉緊裝置的輸送機(jī)，輸送帶分離點(diǎn)必須有很大的預(yù)緊力，以防止啟動(dòng)時(shí)輸送帶打滑。
（4）對于大功率輸送機(jī)，應(yīng)延長啟動(dòng)過程，以便降低動(dòng)載荷并改善拉緊裝置的工況（減少行程及其電動(dòng)機(jī)功率）。
5.5.4拉緊裝置布置時(shí)應(yīng)遵循的原則
帶式輸送機(jī)拉緊裝置的位置的合理布置，對輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)、啟動(dòng)和制動(dòng)，以及拉緊裝置的設(shè)計(jì)、性能及成本的影響都十分大，一般情況下拉緊裝置的布置應(yīng)遵循以下原則：
（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(yùn)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(dòng)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)。
6其他部件的選用
6.1機(jī)架和中間架
機(jī)架式支承滾筒及承受輸送帶張力的裝置。
對準(zhǔn)輸送帶中心給料，保證物料均勻的給到輸送帶上；在裝料點(diǎn)不允許有物料堆積和撒料現(xiàn)象，應(yīng)在給料裝置內(nèi)部而不是在輸送帶上形成物流；在裝料設(shè)施后面盡量避免設(shè)置緊接輸送帶的攔板，盡量減少物料的落差，當(dāng)被輸送物料的物理機(jī)械性質(zhì)變化或使用條件改變時(shí)，要有可能調(diào)節(jié)物料的速度，具有良好的通過性能，特別是當(dāng)輸送強(qiáng)黏性物料時(shí)保證不堵塞，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，耐磨性好，等等。
圖6-1機(jī)頭架
機(jī)架用與