2455 帶式紅棗上料和卸料系統(tǒng)設計,紅棗,以及,卸料,系統(tǒng),設計 塔里木大學畢業(yè)設計前言帶式運輸機是一種連續(xù)運輸?shù)臋C械，別廣泛的應用在港口、電廠、鋼鐵企業(yè)、水泥、糧食以及輕工業(yè)的生產(chǎn)線，即可以運送散狀物料，也可以運送成件物品。本次運送的對象是散狀的紅棗，對于農(nóng)業(yè)產(chǎn)品來說機械化對其越來越重要了，也離不開機械化了，即省錢又省力，可見機械化對農(nóng)業(yè)的重要性。在紅棗的運輸過程中，帶式輸送機的作用至關重要，其性能的好壞直接影響紅棗的效益。因此研究帶式輸送機對農(nóng)業(yè)類有著非常重要的意義。帶式輸送機的工作環(huán)境一般都比較惡劣，對帶式輸送機的性能要求也很高，在研究的同時，對其性能的分析與提高也是目前輸送行業(yè)不可缺少的重要部分。在本次設計中的帶式輸送機采用可調(diào)式的結構，對帶式輸送機的工作環(huán)境惡劣的方面進行了一些改進。帶式輸送機制造以其優(yōu)質(zhì)、高效、工藝適應性廣的技術特色，深受制造業(yè)的重視，在農(nóng)業(yè)、煤礦業(yè)、工程運輸?shù)雀呒夹g領域一直有著廣泛的應用。近些年，帶式輸送機又在其他一些產(chǎn)業(yè)部門表現(xiàn)出具有巨大的潛力和廣闊市場應用前景。 12 屆畢業(yè)設計帶式紅棗上料和卸料系統(tǒng)設計設計說明書學生姓名 張同曉 學 號 8011208107 所屬學院 機械電氣化工程學院 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 12-1 指導教師 安靜 日 期 2012.06 塔里木大學教務處制帶式紅棗上料和卸料系統(tǒng)設計小論文摘要本次畢業(yè)設計是關于礦用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(jù)這些設計準則與計算選型方法按照給定參數(shù)要求進行選型設計；接著對所選擇的輸送機各主要零部件進行了校核。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(xiàn)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(nèi)在設計制造帶式輸送機過程中存在著很多不足。本次帶式輸送機設計代表了設計的一般過程, 對今后的選型設計工作有一定的參考價值。關鍵詞：帶式輸送機；選型設計；主要部件AbstractThe 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 輸送機張緊裝置的分類張緊裝置可分為固定式張緊裝置和自動式張緊裝置兩大類。(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，在啟動制動時會產(chǎn)生上下振，但慣性力很快消失。剛性張緊裝置有螺旋張緊、手動或電動張緊裝置等幾種，它們的張緊力是固定不變的，不能自動調(diào)整，在安裝后，張緊一次可運行一段時間，但還要收緊一次，以消除蠕變。(2)自動式張緊裝置。自動測力張緊裝置以張緊力作為反饋信號隨時間變化設定拉力，進行比較，并隨時調(diào)整張緊裝置的該向滾筒的位移。如啟動時會自動加大張緊力，運輸時恢復恒定拉力，對延長輸送帶壽命十分有利。2 帶式輸送機膠帶跑偏的原因與治理帶式輸送機由于具有結構簡單，造價低廉，并且維護方便，可以實現(xiàn)不同距離運送物料的要求等特點，因此，被廣泛應用在礦山、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械。但帶式輸送機在工作過程中會出現(xiàn)不同情況的問題，其中以膠帶在運行中跑偏最為常見。所謂膠帶跑偏，就是帶式輸送機在運轉(zhuǎn)過程中膠帶中心線脫離輸送機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，使膠帶的邊緣與機架相互磨損，使膠帶過早損壞，從而大大降低膠帶的使用壽命。膠帶又是輸送機的重要組成部分，其用量大價格較高，在整個輸送機的成本中占了很大的比重大約為 50%。當膠帶跑偏嚴重時膠帶將脫離托輥掉下來，或者發(fā)生膠帶劃破等嚴重事故，使帶式輸送機不能正常工作。由于生產(chǎn)過程的連續(xù)性和設備之間的聯(lián)鎖性，如果其中一條帶式輸送機發(fā)生故障，就會影響其他設備的正常運轉(zhuǎn)，造成整個生產(chǎn)過程的瓦解，因此，分析和研究帶式輸送機輸送膠帶跑偏的機理和原因，找出減小和消除膠帶跑偏現(xiàn)象的方法，在實際生產(chǎn)過程中具有重要意義。在帶式輸送機中，由于輸送機膠帶既是牽引構件，靠它來傳遞運動和動力，又是承載件，用來支承物料載荷。而在帶傳動中，傳動帶只是牽引構件，用來傳遞運動和動力。在實際工作中，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 為平帶傳動原理圖。傳送帶不工作時，由于傳送帶張緊在兩滾筒上，故傳送帶兩邊的拉力應相等，都等于初拉力F0。當傳送帶以順時針方向轉(zhuǎn)動工作時，緊邊拉力為 F1，松邊拉力為 F2。則傳送帶工作時的有效拉力 Fe 為Fe=F1-F2。如果近似地認為傳送帶工作時的總長度保持不變，則傳送帶的緊邊拉力的增量，應等于傳送帶松邊的減少量，即 F 0=(F1+F2)/2。由上兩式可得 F 1=F0+Fe/2，F(xiàn)2=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： F 0——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。通常帶式輸送機膠帶的寬度較寬，這是由帶式輸送機的工作所決定的。因此，帶式輸送機的牽引力和初拉力在帶寬上的分布比較復雜，如果載荷在帶寬上分布不均勻，就會使輸送帶跑偏。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)場的實際情況，找出膠帶跑偏的主要原因有以下幾個方面。(1) 輸送帶自身的質(zhì)量或制造質(zhì)量問題。如：邊緣成波紋狀，帶厚不均勻，或有小缺口等弊病。(2) 輸送機的安裝方面存在問題。如：輸送機頭、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機架的中心線不垂直；各落料點不在膠帶中心，使膠帶承載面上受力不均。(3) 在粘接膠帶接口時，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致跑偏現(xiàn)象的發(fā)生。(4) 托輥轉(zhuǎn)動不靈活，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。其自動糾偏機理為：在膠帶跑正的情況下，A，B 段鋼絲繩與拉緊小車架構成了等腰三角形結構，且 A，B 段鋼絲繩受力相當。假如尾部膠帶向左側(cè)跑偏，膠帶中心線就會偏移拉緊滾筒長度上的中心線，拉緊小車因受膠帶相對偏斜力的反作用，而相應產(chǎn)生順時針角偏斜趨勢，而由 A，B 段鋼絲繩及小車架構成的等腰三角形就會遭到破壞，A 段鋼絲繩(因增長的趨勢)成為緊邊，B 段鋼絲繩(因縮短的趨勢)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)生一對令拉緊小車逆時針偏轉(zhuǎn)的力偶。因此，在重錘與膠帶拉力的共同作用下，小車就會產(chǎn)生逆時針角偏轉(zhuǎn)，并向正中的趨勢發(fā)展，皮帶隨之跑正，A，B 段鋼絲繩受力相當，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?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程中出現(xiàn)的問題，對于使用者來說，只有在選購膠帶時，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。帶式輸送機安裝的質(zhì)量標準如下：?頭尾機架中心線對輸送機縱向中心線不重合度不應超過 3mm。?頭尾機架(包括拉緊架)安裝軸承座的 2 個平面應在同一平面內(nèi)，其偏差不應大于 1mm。?中間架支腿不垂直度或?qū)ㄖ锏孛娴牟淮怪倍炔粦^ 0.3%。?中間架在鉛垂面內(nèi)的不直度應小于 1%。?中間架接頭處，左右、高低的偏移均不超過 1mm。?中間架間距的偏差不應超過±1.5mm，相對標高差不應超過間距的 0.2%。?托輥橫向中心與帶式輸送機縱向中心線的不重合度不應超過 3mm；托輥架的軸線應與輸送機中心線垂直，有凹凸弧的膠帶應根據(jù)設計要求緩慢變向。?帶式輸送機的傳動軸中心線與機架的中心線應垂直，使傳動滾筒寬度的中心與機架的中心線重合，減速機的軸線與傳動軸線平行，同時，所有軸線和滾筒都應找正，根據(jù)帶式輸送機的寬窄，軸的水平誤差可以在 0.5 至 1.5mm。(3) 對于膠帶接口不正的問題，除了加強人員的技術培訓外，改善膠帶的粘接工藝，由過去的冷粘方式改為采用熱硫化膠階梯斜角形接頭方式。因為，斜角形接頭的接觸面積隨截斷角度的減小而增大，且斜角接頭在運轉(zhuǎn)時所受應力不會集中在同一橫截面上，因此不易發(fā)生接頭開裂現(xiàn)象，同時易于對合準確，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，防止運行中跑偏。(4) 在管道卸料點處增加一緩沖調(diào)整板，該裝置不但可以對卸料點進行調(diào)整，還可以有效地將輸送的物料均勻堆卸在膠帶上，防止物料下落時對膠帶產(chǎn)生不均勻的側(cè)向力而導致膠帶跑偏。(5) 對于輸送機由于托輥出現(xiàn)問題而導致膠帶跑偏的，除了及時更換、安裝、修理損壞的托輥外，還可以用以下措施進行糾正。即側(cè)托輥向輸送帶運行方向前傾防跑偏法。5 使用中如何調(diào)整膠帶跑偏 在實際使用中，由于影響膠帶跑偏的因素很多，隨著各種情況的變化，仍可能會出現(xiàn)輸送膠帶的跑偏。膠帶跑偏的規(guī)律是：當滾筒旋轉(zhuǎn)軸線與膠帶運行方向垂直時，膠帶向緊邊跑，即膠帶向滾筒直徑增大的方向跑；當滾筒或托輥旋轉(zhuǎn)軸線與膠帶運行方向不垂直時，膠帶向滾筒或托輥先接觸的那邊跑。掌握好了這個規(guī)律，工作中出現(xiàn)膠帶跑偏現(xiàn)象時，應首先分析其原因，找出主要原因后，再動手調(diào)整，不要盲目行事。調(diào)整膠帶跑偏的工作應在空載運轉(zhuǎn)時進行，一般從輸送機頭部卸載滾筒開始，沿著膠帶運行方向先調(diào)整回程段，后調(diào)整承載段，切忌多人同時動手，每調(diào)整一次以后都要讓膠帶運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)整托輥應在一側(cè)，切勿兩側(cè)同時調(diào)，調(diào)整換向滾筒和托輥時的一般原則如圖 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動方向偏轉(zhuǎn)一個角度，但一次不能調(diào)得太多，要根據(jù)膠帶運動情況適當調(diào)整，如圖 3b 所示。6 結束語以上綜述了有關膠帶跑偏的機理、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)實踐中如能對這一問題引起足夠的重視，并能認真地在日常的維護中做好膠帶跑偏工作，則對提高帶式輸送機的設備完好率和使用壽命都會產(chǎn)生明顯的影響。輸送機時橡膠和纖維織品兩者復合而成的制品，在應用中的重錘張進裝置，在運行一段時間后，重錘會自動下降一段距離，使輸送帶變長。這說明輸送帶發(fā)生了蠕變，在啟動、制動過程中也會產(chǎn)生蠕變現(xiàn)象。此時張緊裝置就必須進一步收縮才不會發(fā)生打滑現(xiàn)象。由此可見，張緊裝置是保證帶式輸送機正常運轉(zhuǎn)必不可少的重要部件。該論文主要介紹了帶式輸送機的自動張緊裝置的設計過程，詳細的介紹了各個液壓元件的選取。自動張緊裝置的設計是張緊裝置的設計的一個重大變革。1帶式紅棗上料和卸料系統(tǒng)設計1 緒論帶式輸送機是連續(xù)運行的運輸設備，在冶金、采礦、動力、建材等重工業(yè)部門及交通運輸部門中主要用來運送大量散狀貨物，如礦石、煤、砂等粉、塊狀物和包裝好的成件物品。帶式輸送機是煤礦最理想的高效連續(xù)運輸設備，與其他運輸設備相比，不僅具有長距離、大運量、連續(xù)輸送等優(yōu)點，而且運行可靠,易于實現(xiàn)自動化、集中化控制,特別是對高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機已成為煤炭高效開采機電一體化技術與裝備的關鍵設備。特別是近 10 年，長距離、大運量、高速度的帶式輸送機的出現(xiàn)，使其在礦山建設的井下巷道、礦井地表運輸系統(tǒng)及露天采礦場、選礦廠中的應用又得到進一步推廣。選擇帶式輸送機這種通用機械的設計作為畢業(yè)設計的選題，能培養(yǎng)我們獨立解決工程實際問題的能力，通過這次畢業(yè)設計是對所學基本理論和專業(yè)知識的一次綜合運用，也使我們的設計、計算和繪圖能力都得到了全面的訓練。22 帶式輸送機的概述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(nóng)業(yè)、交通等各企業(yè)中，連續(xù)運輸機是生產(chǎn)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。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，各有各的輸送特點。其簡介如下：圖 2-1 帶式輸送機的分類2.3 各種帶式輸送機的特點（1）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。（2）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公里。（3）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 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°。（4）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(xiàn)閉密輸送物料，可明顯減輕粉狀物料對環(huán)境的污染，并且可以實現(xiàn)彎曲運行。3（5）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，總的等效質(zhì)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(cè)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°。（6）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(xiàn)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。（7）鋼繩牽引帶式輸送機 它是無際繩運輸與帶式運輸相結合的產(chǎn)物，既具有鋼繩的高強度、牽引靈活的特點，又具有帶式運輸?shù)倪B續(xù)、柔性的優(yōu)點。2.4 帶式輸送機的結構和布置形式2.4.1 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(qū)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(jù)需要可以在輸送機的端部和中間部位卸下。輸送帶用旋轉(zhuǎn)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，紅棗的運輸傾角在 12o～15o 之間。2.4.2 布置方式電動機通過聯(lián)軸器、減速器帶動傳動滾筒轉(zhuǎn)動或其他驅(qū)動機構，借助于滾筒或其他驅(qū)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(qū)動方式按驅(qū)動裝置可分為單點驅(qū)動方式和多點驅(qū)動方式兩種。通用固定式輸送帶輸送機多采用單點驅(qū)動方式，即驅(qū)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(qū)動方式按傳動滾筒的數(shù)目分，可分為單滾筒和雙滾筒驅(qū)動。對每個滾筒的驅(qū)動又可分為單電動機驅(qū)動和多電動機驅(qū)動。因單點驅(qū)動方式最常用，凡是沒有指明是多點驅(qū)動方式的，即為單驅(qū)動方式，故一般對單點驅(qū)動方式，“單點”兩字省略。3 帶式輸送機的設計計算3.1 已知原始數(shù)據(jù)及工作條件帶式輸送機的設計計算，應具有下列原始數(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）給料點數(shù)目和位置；（6）輸送機布置形式和尺寸，即輸送機系統(tǒng)（單機或多機）綜合布置形式、地形條件和供電情況。輸送距離、上運或下運、提升高度、最大傾角等；（7）裝置布置形式，是否需要設置制動器。原始參數(shù)和工作條件（1）輸送物料：紅棗4（2）物料特性： 1）塊度：300mm～700mm2）散裝密度：0.09t/在輸送帶上堆積角：ρ=15°3）物料溫度：故摩擦條件滿足。3.6 傳動滾筒、改向滾筒合張力計算3.6.1 改向滾筒合張力計算根據(jù)計算出的各特性點張力,計算各滾筒合張力。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=20070N3.6.2 傳動滾筒合張力計算根據(jù)各特性點的張力計算傳動滾筒的合張力:動滾筒合張力:=21926+7526=29452N3.7 傳動滾筒最大扭矩計算單驅(qū)動時,傳動滾筒的最大扭矩 按式（3-7）計算：（3-20）13式中 D——傳動滾筒的直徑（mm）。雙驅(qū)動時,傳動滾筒的最大扭矩 按式（3-7）計算：（3-21）初選傳動滾筒直徑為 500mm,則傳動滾筒的最大扭矩為:=29.452KN=5.4KN/m3.8 拉緊力計算拉緊裝置拉緊力 按式（3-8）計算（3-22）式中 ——拉緊滾筒趨入點張力（ N）；——拉緊滾筒奔離點張力（N）。由式（3-8）=7924+7546=15470 N =15.47 KN查〈〈煤礦機械設計手冊〉〉初步選定鋼繩絞筒式拉緊裝置。3.9 繩芯輸送帶強度校核計算繩芯要求的縱向拉伸強度 按式（3-9）計算；（3-23）式中 ——靜安全系數(shù)，一般 =7 10。運行條件好，傾角好，強度低取小值；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)動裝置的選用與設計14帶式輸送機的負載是一種典型的恒轉(zhuǎn)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，這就要求電動機的起動要盡量快，即提高轉(zhuǎn)子的加速度，使起動過程不超過 3～5s。驅(qū)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(lián)軸器、傳動滾筒組成。驅(qū)動滾筒由一臺或兩臺電機通過各自的聯(lián)軸器、減速器、和鏈式聯(lián)軸器傳遞轉(zhuǎn)矩給傳動滾筒。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，第二、三級為斜齒圓柱齒輪降速傳動，聯(lián)接電機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，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(lián)接。傳動滾筒采用焊接結構，主軸承采用調(diào)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，電動機可安裝在機頭任一側(cè)。4.1 電機的選用原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力 F=1.7KN；帶速 V=1.4m/s；? 滾筒直徑 D=220mm。? 電動機的選擇 1、電動機類型和結構型式的選擇：按已知的工作要求和 條件，選用 Y 系列三相異步電動機。 2、確定電動機的功率：? （1）傳動裝置的總效率：? 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)電機所需的工作功率：? Pd=FV/1000η 總? =1700×1.4/1000×0.86 ? =2.76KW?3、確定電動機轉(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 中推薦的合理傳動比范圍，取 V 帶傳動比 Iv=2~4，單級圓柱齒輪傳動比范圍 Ic=3~5，則合理總傳動比 i 的范圍為 i=6~20，故電動機轉(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機型號、如下表?方案 電動機型號 額定功率 電動機轉(zhuǎn)速（r/min） 傳動裝置的傳動比? KW 同轉(zhuǎn) 滿轉(zhuǎn) 總傳動比 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? ? 綜合考慮電動機和傳動裝置尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器的傳動比，比較兩種方案可知：方案 1 因電動機轉(zhuǎn)速低，傳動裝置尺寸較大，價格較高。方案 2 適中。故選擇電動機型號 Y100l2-4。4、確定電動機型號? 根據(jù)以上選用的電動機類型，所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速，選定電動機表 4-1 電動機電動機型號 額定功率 滿載轉(zhuǎn)速 額定轉(zhuǎn)矩 總傳動比 V 帶傳送Y10012-4 3KW 1420r/min 2.2 19.5 2.055 帶式輸送機部件的選用5.1 輸送帶輸送帶在帶式輸送機中既是承載構件又是牽引構件（鋼絲繩牽引帶式輸送機除外），它不僅要有承載能力，還要有足夠的抗拉強度。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）或鋼絲繩構成。它們是輸送帶的骨干層，幾乎承載輸送帶工作時的全部負載。因此，帶芯材料必須有一定的強度和剛度。覆蓋膠用來保護中間帶芯不受機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15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行時的壓陷阻力，下覆蓋膠的厚度一般較薄。側(cè)邊覆蓋膠的作用是當輸送帶發(fā)生跑偏使側(cè)面與機架相碰時，保護帶芯不受機械損傷。5.1.1 輸送帶的分類按輸送帶帶芯結構及材料不同，輸送帶被分成織物層芯和鋼絲繩芯兩大類。織物層芯又分為分層織物芯和整體織物層層芯兩類，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鍵因素之一，必須具有以下特點：(1)應具有較高的破斷強度。鋼芯強度高則輸送帶亦可增大，從另一個角度來說，繩芯強度越高，所用繩之直徑即可縮小，輸送帶可以做的薄些，已達到減小輸送機尺寸的目的。(2)繩芯與橡膠應具有較高的黏著力。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)應具有較高的耐疲勞強度，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)應具有較好的柔性.制造過程中采用預變形措施以消除鋼繩中的殘余應力，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：(1)強度高。由于強度高，可使 1 臺輸送機的長度增大很多。目前國內(nèi)鋼繩芯輸送帶輸送機 1 臺長度達幾公里、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，起動和制動時不會出現(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的槽角多數(shù)為 35o，這樣不僅可以增大運量，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，鋼繩芯輸送帶一旦出現(xiàn)破損，破傷幾乎不再擴大，修補也很容易。相反，帆布帶損傷后，會由于水浸等原因而引起剝離。使帆布帶強度降低。(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)驗表明有的接頭使用十余年尚未損壞。(6)輸送機的滾筒小。鋼繩芯輸送帶由于帶芯是單層細鋼絲繩，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:(1)制造工藝要求高，必須保證各鋼繩芯的張力均勻，否則輸送帶運轉(zhuǎn)中由于張力不均而發(fā)生跑偏現(xiàn)象。16(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。當滾筒表面與輸送帶之間卡進物料時，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，輸送帶的長度一般制成 100—200 米，因此使用時必須根據(jù)需要進行連接。橡膠輸送帶的連接方法有機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。塑料輸送帶則有機械接法和塑化接法兩種。(1)機械接頭機械接頭是一種可拆卸的接頭。它對帶芯有損傷，接頭強度效率低，只有 25%—60%，使用壽命短，并且接頭通過滾筒表面時，對滾筒表面有損害，常用于短距或移動式帶式輸送機上。織物層芯輸送帶常采用的機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 60%—95%的優(yōu)點，但存在接頭工藝復雜的缺點。5.2 傳動滾筒5.2.1 傳動滾筒的作用和類型傳動滾筒是傳動動力的主要部件。作為單點驅(qū)動方式來講，可分成單滾筒傳動及雙滾筒傳動。單滾筒傳動多用于功率不太大的輸送機上，功率較大的輸送機可采用雙滾筒傳動，其特點是結構緊湊，還可增加圍包角以增加傳動滾筒所能傳遞的牽引力。使用雙滾筒傳動時可以采用多電機分別傳動，可以利用齒輪傳動裝置使兩滾筒同速運轉(zhuǎn)。如雙滾筒傳動仍不需要牽引力需要，可采用多點驅(qū)動方式。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(chǎn)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，鋼制光面滾筒主要缺點是表面磨擦系數(shù)小，所以一般用在周圍環(huán)境濕度小的短距離輸送機上，鑄（包）膠滾筒的主要優(yōu)點是表面磨擦系數(shù)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。5.2.2 傳動滾筒的選擇和設計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(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 80 100㎜。軸與輪轂為單鍵聯(lián)接的單幅板焊接筒體結構。單向出軸。② 中型：軸承孔徑 120 180㎜。軸與輪轂為脹套聯(lián)接。③ 重型：軸承孔徑 200 220㎜。軸與輪轂為脹套聯(lián)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，驅(qū)動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上。鑄（包）膠滾筒的主要優(yōu)點是表面摩擦系數(shù)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。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，不得反向運轉(zhuǎn)。人字形溝槽鑄（包）膠滾筒，17溝槽能使水的薄膜中斷，不積水，同時輸送帶與滾筒接觸時，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?？紤]到本設計的實際情況和輸送機的工作環(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 傳動滾筒結構圖 5-1 傳動滾筒傳動滾筒長度的確定. 查《運輸機械設計選用手冊》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 轉(zhuǎn)動慣量 3520 7.8再查表《運輸設計選用手冊》2－40 可得出滾筒長度為 950 。或者由經(jīng)驗公式：已知帶寬 B＝800 ，傳動滾筒直徑為 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(zhì)。對托輥的基本要求是：結構合理，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，18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(cè)撒漏。一臺輸送機的托輥數(shù)量很多，托輥質(zhì)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。亦可將中間托輥和側(cè)托輥錯開布置。后一種形式托輥組的優(yōu)點是能接觸到每一個托輥，便于潤滑；缺點是托輥組支架結構復雜、重量大，并且輸送帶運行阻力大約增加 10％。因此實際上主要采用三個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系列由三個輥子組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力，在傳動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側(cè)托輥朝膠帶運行方向前傾一定角度(一般約 )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。托輥密封結構的好壞直接影響托輥阻力系數(shù)的大小和托輥的壽命。托輥的轉(zhuǎn)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。（3）托輥間距托輥間距的布置應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。帶式輸送機在運轉(zhuǎn)過程中，經(jīng)常出現(xiàn)膠帶跑偏現(xiàn)象，即膠帶運行中心線偏離輸送機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19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，前托輥的兩個側(cè)托輥朝膠帶運行方向前傾 3-5。由于托輥有前傾角，則膠帶運行速度和托輥周圍速度之間相差一個角度，因而托輥相對膠帶就有一個相對速度 ;使托輥有沿軸向產(chǎn)生相對運動的趨勢，但是，托輥受托輥架的限制不能運動，于是兩側(cè)托輥相對膠帶就產(chǎn)生一個向內(nèi)的橫向摩擦力。當膠帶位于正中央時，膠帶兩側(cè)受力平衡。當膠帶偏向一側(cè)時，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)，因而使膠帶又回復到正中位置。這種托輥防跑偏簡單可靠，但由于膠帶運行時存在附加滑動摩擦力，增加了膠帶的磨損，前傾托輥只能用于膠帶單向運行。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。當膠帶跑偏時，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，這時膠帶受到一個與跑偏方向相反的摩擦力，使膠帶向輸送機中心線移動，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上應用的很多。5.3.2 托輥的選型由于膠帶輸送機膠帶跑偏常常引起設備停機，撒料，機架堵塞，膠帶邊緣撕裂、磨損等故障，嚴重影響了設備的使用及壽命，明顯地降低了運輸經(jīng)濟指標。因此，設計時應引起注意，現(xiàn)著重分析帶式輸送機膠帶跑偏的原因并提出相應的防偏措施。（1）帶式輸送機膠帶跑偏的主要原因帶式輸送機在運轉(zhuǎn)過程中受各種偏心力的作用，使膠帶中心偏離輸送機的中心線，產(chǎn)生偏心，其主要原因是卸料點偏心給料、安裝制造誤差、風力干擾、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、物力和財力的浪費。（2）改變托輥組結構來防止帶式輸送機膠帶跑偏，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，解決輸送機的膠帶跑偏問題，最好是改變托輥組結構，常見的防偏托輥組結構有前傾托輥組、調(diào)心托輥組和鉸鏈式吊掛托輥組。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運行方向前傾一個角度，一般為 1.5°～2.O°從安裝制造上講，不會造成成本的增加。前傾托輥組糾偏原理是：當膠帶跑偏時，偏離側(cè)的托輥與膠帶的摩擦力增大，而膠帶運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)生一個向心的糾偏力。由于輥子的前傾增加，膠帶的運行阻力也會增加，輸送機全程采用前傾托輥，耗能約增加 10％～20％，所以，長距離的輸送機不宜全程采用前傾托輥組。合理的前傾托輥組其邊支柱應做成可將邊托輥置于前傾和對中兩種位置上，在調(diào)試運行過程中。只有跑偏段的托輥調(diào)到前傾位置上輸送機的耗能增加很少，不會超過 3％。一般情況下。給料穩(wěn)定的膠帶機采用前傾托輥組，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：當膠帶跑偏時，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，調(diào)心托輥組的扭矩小于摩擦力矩，調(diào)心托輥組不會轉(zhuǎn)動，對跑偏沒有反應，當跑偏量逐漸增大，扭矩超過摩擦力矩時橫梁就圍繞立軸成旋轉(zhuǎn)，并隨著轉(zhuǎn)動的增加，轉(zhuǎn)矩繼續(xù)加大，調(diào)心托輥組繼續(xù)轉(zhuǎn)動，輥子的線速度方向與膠帶的運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，扭矩也逐漸減少，經(jīng)過幾次往復直到扭矩小于摩擦力矩。膠帶達到穩(wěn)定運行。試驗證明，每 8～1O個托輥組增加一個調(diào)心托輥組，能很好地解決膠帶跑偏的問題。203）鉸鏈式吊掛托輥組，鉸鏈式吊掛托輥組的輥子是相互鉸接的。側(cè)輥靠拆卸方便的掛具吊在機架或鋼繩上，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上。它的糾偏原理是：膠帶跑偏時物料偏向一邊，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，膠帶與輥子摩擦力的增大，位于跑偏一邊的側(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。當膠帶位于正中央時，膠帶兩側(cè)受力平衡。當膠帶偏向一側(cè)時，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)，因而使膠帶又回復到正中位置。這種托輥防跑偏簡單可靠，但由于膠帶運行時存在附加滑動摩擦力，增加了膠帶的磨損，前傾托輥只能用于膠帶單向運行。鉸鏈式吊掛托輥組的優(yōu)點：一是更換托輥時不停機。在輸送物料過程中可將托輥組與膠帶脫離隨時更換，對載荷的適應性強。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，所以可以吸收振動和沖擊，運行平穩(wěn)。這種托輥在國外得到了廣泛的應用，國內(nèi)也多次采用了這種結構的托輥，但應注意鉸鏈式吊掛托輥組不適用于井下輸送機。因為輸送機的傾角使膠帶產(chǎn)生偏心橫向力，膠帶不易使輸送機對中運動，造成運行的不穩(wěn)定。該設計采用槽形托輥用于輸送散粒物料的帶式輸送機的上分支，最常用的由三個棍子組成的槽形托輥。由原始尺寸 B＝800mm 查《運輸機械設計選用手冊》表 2－42，取托輥為DTⅡ03C0311, 托輥直徑 D 為 89mm。在輸送機的受料處，為了減少物料對輸送帶的沖擊，減少運行阻力，擬采用 DTⅡ03C0711 緩沖托輥；結構型式為橡膠圈式，托輥直徑選為89mm。下托輥采用平行型托輥 DTⅡ03C2112,托輥直徑為 89mm 托輥的間距設計由帶寬B＝800mm，取上托輥間距為 1200mm，下托輥間距為 3000mm。表 5-2 托輥技術規(guī)格表托輥直徑 mm 托輥軸徑 mm 軸承型號 托輥長度 mm 托輥質(zhì)量 kg89 20 4G204 200 2.79108 25 4G205 315 5.07133 25 4G305 380 8.21159 25 4G305 1400 31.52表 5-3 常用的托輥阻力系數(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,對于托輥阻力進行了許多理論與試驗的研究，研究結果表明,托輥的運行阻力主要包括托輥的轉(zhuǎn)動阻力及擠壓阻力等。擠壓阻力又包括物料碰擊阻力,輸送帶反復彎曲阻力及壓陷滾動阻力。托輥的轉(zhuǎn)動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構.而擠壓阻力則與輸送帶的張力的大小有關.實驗表明,轉(zhuǎn)動阻力與擠壓阻力相比,擠壓阻力要比轉(zhuǎn)動阻力大的多,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彎曲阻力隨著輸送帶張力增大而降低。215.3.3 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，軸承型號為 4G204，承載能力為4400N，大于所計算的 ，故滿足要求。（2）動載計算承載分支托輥的動載荷：——運行系數(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載要求。5.4 制動裝置5.4.1 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(zhuǎn)和下運物料時帶的順滑現(xiàn)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(diào)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。5.4.2 制動裝置的種類帶式輸送機制動器的種類很多，根據(jù)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、液壓電磁閘瓦制動器和盤形制動器等。（1） 帶式逆止器22帶式逆止器適用于傾角 向上運輸?shù)膸捷斔蜋C，當傾斜輸送機停車時，在負載重力作用下，輸送帶逆轉(zhuǎn)時將制動膠帶帶入滾筒與輸送帶之間，將滾筒楔住，輸送帶即被制動。帶式逆止器結構簡單、造價便宜。其缺點是制動時輸送帶要先逆轉(zhuǎn)一段距離，造成機尾受載處堵塞溢料。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不宜采用。圖 5-3 機頭制動裝置（2）滾柱逆止器滾柱逆止器也用于向上運輸?shù)牡膸捷斔蜋C上，在輸送機正常工作時，滾柱在切口的最寬處，不會妨礙星輪的運轉(zhuǎn)；當輸送機停車時，在負載重力的作用下，輸送帶帶動星輪反轉(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。這種制動器制動迅速，平穩(wěn)可靠，并且已系列化生產(chǎn)，可參考 DTⅡ型系列標準，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，故適用于輸送機的驅(qū)動電機容量較小的場合，功率范圍為 。（3）液壓推桿制動器液壓推桿制動器對于向上或向下輸送的帶式輸送機均可使用，安裝在高速軸上，動作迅速可靠，帶式輸送機一般都裝配有此種制動器。（4） 盤型制動器盤型制動器的結構原理如圖所示。利用液壓油通過油缸推動閘瓦沿軸向壓向制動盤，使其產(chǎn)生磨擦而制動。每套制動器有四個油缸，由一套液壓系統(tǒng)統(tǒng)一控制。這種制動器多用于大功率、長距離強力式帶式輸送機及鋼繩牽引帶式輸送機可，安裝在高速軸上。這種制動器的特點是制動力矩大，散熱性能好，油壓可以調(diào)整，在工作中制動力矩可無極調(diào)節(jié)。5.4.3 制動裝置的選型制動器的選型要考慮以下幾點：①機械運轉(zhuǎn)狀況，計算軸上的負載轉(zhuǎn)矩，并要有一定的安全儲備。②應充分注意制動器的任務，根據(jù)各自不同的執(zhí)行任務來選擇，支持制動器的制動轉(zhuǎn)矩，必須有足夠儲備，即保證一定的安全系數(shù)，對于安全性有高度要求的機構需要裝設雙重制動器。③制動器應能保證良好的散熱功能，防止對人身、機械及環(huán)境造成危害。23輸送機向上運輸時，在停車時需防止輸送帶的反向倒退，此時的制動一般稱為逆止。向下運輸時，在停車時需防止輸送帶的正向前進，此時稱為制動。輸送機應根據(jù)其工作條件設計制動裝置（逆止裝置）。作用在傳動滾筒所需的制動力（或逆止力）應按照輸送機水平、上運和下運三種情況分別確定。5.5 拉緊裝置5.5.1 拉緊裝置的作用拉緊裝置的作用是：保證輸送帶在傳動滾筒的繞出端（即輸送帶與傳動滾筒的分離點）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，避免撒料和增加運動阻力；補償輸送帶在運轉(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滿足的要求⑴.布置輸送機正常運行時，輸送帶在驅(qū)動滾筒的分離點具有一定的恒張力，以防輸送帶打滑。⑵.布置輸送機在啟動和停機時，輸送帶在驅(qū)動滾筒的分離點具有一定恒張力，比值一般取 1.3～1.7（可以通過設計計算不小于啟動系數(shù)進行確定）。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超過標準規(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，應能將輸送帶中出現(xiàn)的動力效應減至最小限度，以防損壞輸送機。5.5.3 拉緊裝置在過渡工況下特點(1) 為使輸送帶分離點張力保持恒定，一般情況下需用“理想”的拉緊裝置，這種拉緊裝置應能以很大的、按規(guī)律變化的速度移動。除了由于要在相當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。拉緊裝置的運動，在很大程度上與輸送機質(zhì)量對驅(qū)動裝置拆算質(zhì)量的比值有關。隨著此比值的減少拉緊裝置的移動速度也減小。（2）拉緊裝置的移動速度隨著輸送機啟動時間增長而減小。（3）對于固定拉緊裝置的輸送機，輸送帶分離點必須有很大的預緊力，以防止啟動時輸送帶打滑。（4）對于大功率輸送機，應延長啟動過程，以便降低動載荷并改善拉緊裝置的工況（減少行程及其電動機功率）。5.5.4 拉緊裝置布置時應遵循的原則帶式輸送機拉緊裝置的位置的合理布置，對輸送機正常運轉(zhuǎn)、啟動和制動，以及拉緊裝置的設計、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)長運距水平輸送機和坡度在 5％以下的傾斜輸送機，拉緊裝置一般布置在驅(qū)動滾筒的空載側(cè)（張力最小處）。(3)距離較短的輸送機和坡度在 6％以上的傾斜輸送機拉緊裝置一般布置在輸送機機尾，并盡可能將輸送機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的具體安裝布置形式，使拉緊裝置便于安裝、維護。6 其他部件的選用246.1 機架和中間架機架式支承滾筒及承受輸送帶張力的裝置。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(xiàn)象，應在給料裝置內(nèi)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，當被輸送物料的物理機械性質(zhì)變化或使用條件改變時，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。圖 6-1 機頭架機架用與 7-15 度角的運輸，在輸送的過程中應調(diào)整角度，以便于輸送。中間架為螺栓聯(lián)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(zhuǎn)動鋼管，就能方便地從管座中抽出或放入。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(jīng)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(diào)掛式和繩架吊掛式等種類。本皮帶運輸機是屬于 DTⅡ型固定式，選用鋼架落地式機架。25圖 6-2 中間架6.2 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(zhì)量及其棱角的形狀、托輥的質(zhì)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：⑴輸送帶所受的動載荷隨著相互沖擊物體質(zhì)量的減小而減小。在礦石塊質(zhì)量給定的情況下，只要減輕參與沖擊作用的托輥組的質(zhì)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。⑵當采用動托輥組時，借增多托輥數(shù)量和改變幾何形狀以減少托輥組的折算質(zhì)量，以及降低給料高度，同樣能減輕輸送帶的動載荷。⑶給緩沖托輥加襯，是減輕輸送帶動載荷的及其有效的方法。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）。⑷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。⑸.裝料點的托輥組間距應在 0.4m～0.6m 范圍內(nèi)。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。6.3 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(xiàn)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(chǎn)，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?qū)I(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(jù)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：26a．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(cè)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(jù)需要進行選擇。7 結論本次設計主要是根據(jù)現(xiàn)有的設計標準進行仿形設計，嚴格依據(jù)設計標準和有關規(guī)范進行設計與計算。設計的主要成果為：(1) 熟練地掌握了輸送機各部分的結構、原理和功能，了解了國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀。(2) 掌握了輸送機在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，并在設計中針對每個問題做了適當?shù)慕鉀Q。(3) 對托輥的改進。輸送帶是輸送機最重要的部件，它的好壞決定著整個輸送機的性能。所以在設計時要對輸送帶進行校核，以保證輸送機能夠達到規(guī)定的壽命要求。通過對傳動滾筒和改向滾筒的設計，得出其性能參數(shù)。并對在不同位置的傳動采用不同的方案，以保證輸送帶能夠產(chǎn)生足夠的利以及摩擦來輸送物料。通過對帶式輸送機的生產(chǎn)能力和各部件的分析，得出了輸送機改向滾筒和托輥的數(shù)量、位置，還有托輥及中間架的布置等。根據(jù)實際情況對輸送機整體進行簡化，減小輸送機的重量和體積。對各個部件進行優(yōu)化設計，使各部分的功能達到最優(yōu)。27致 謝本次畢業(yè)設計能夠得以順利完成是與安老師的大力指導分不開的，畢竟是畢業(yè)設計，自己是非常重視的，開始入題時感覺較難，似乎無法下筆，但是經(jīng)過安老師的精心講解和指導下終于搞清設計思路。在安老師請教的過程中，老師淵博的學術知識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、孜孜不倦的敬業(yè)精神和教書育人的崇高風尚，深深影響著我，這對我以后的學習、生活和工作都將大有裨益。真心感謝薛老師的幫助！期間，還得到過我們班同學的大力協(xié)助，特表示感謝。28參考文獻[1] 余俊 機械設計手冊 第四卷 機械工業(yè)出版社 1988.11 第二版 第 23-27 頁.[2] 宋偉剛 運輸機械設計選用手冊 編輯委員會編 化學工業(yè)出版社 2005.7 第四版.[3] 洪致育,林良明 連續(xù)運輸機 機械工業(yè)出版社 1982.12 第一版.[4] 于學謙主編 礦山運輸機械 中國礦業(yè)大學出版社 1998 第二版.[5] 方慎權主編 煤礦機械 中國礦業(yè)學院出版社 1986.11 第一版.[6] 郭奇亮等主編 機械零件課程設計 貴州人民出版社 1982 第二版.[7] 唐大放,馮曉寧,楊現(xiàn)卿 機械設計工程學 中國礦業(yè)大學出版社 2001.9 第一版.[8] 潘英主編 通用機械設計 中國礦大出版社 2003 第一版.[9] 濮良貴,紀名剛主編 機械設計 高等教育出版社 2001(2004 重印) 第七版.[10] 上海煤礦機械研究所 煤礦機械設計手冊 1972 年.[11] 于學謙 礦山運輸機械 中國礦業(yè)大學出版社 1998 年.[12] 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