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摘要本次是关于TD系列型皮带输送机的设计首先对输送机作了简单的概述,带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备,与其他运输设备相比,不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点,而且运行可靠易于实现自动化、集中化控制特别是对高产高效矿井,带式输送机已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备接着分析了带式输送机的选型原则及计算方法,例如驱动滚筒,改向滚筒的设计及减速器电机的选型然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计;接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核TD-75型皮带输送机由六个主要部件组成传动装置,机尾和导回装置,中部机架,拉紧装置以及胶带最后简单的说明了输送机的安装与维护目前,胶带输送机正朝着长距离,高速度,低摩擦的方向发展,近年来出现的气垫式胶带输送机就是其中的一个在胶带输送机的设计、制造以及应用方面目前我国与国外先进水平相比仍有较大差距本次带式输送机设计代表了设计的一般过程对今后的选型设计工作有一定的参考价值关键词带式输送机;选型设计;主要部件AbstractThedesignisagraduationprojectaboutthebeltconveyorusedincoalmine.Atfirstitisintroductionaboutthebeltconveyor.Coalbeltconveyoristheidealtransportequipmentinsuccessionascomparedtoothertransportequipmentnotonlyhasthelong-distancelargevolumecontinuoustransportetc.butalsoreliableeasytoimplementautomatedcentralizedcontrolespeciallyProductiveandEfficientMineefficientcoalminingbelthasbecomemechanicalandelectricalintegrationtechnologiesandequipmentkeyequipment.·朗读显示对应的拉丁字符的拼音 字典Nextitistheprinciplesaboutchoosecomponentpartsofbeltconveyor.Forexampledriverollerbendpulleydesignandselectionofgearmotors.Afterthatthebeltconveyorabaseontheprincipleisdesigned.Thenitischeckingcomputationsaboutmaincomponentparts.Theordinarybeltconveyorconsistsofsixmainparts:DriveUnitJiborDeliveryEndTailEnderReturnEndIntermediateStructureLoopTake-UpandBelt.Atlastitisexplanationaboutfixandsafeguardofthebeltconveyor.Todaylongdistancehighspeedlowfrictionisthedirectionofbeltconveyor’sdevelopment.Aircushionbeltconveyorisoneofthem.Atpresentwestillfallfarshortofabroadadvancedtechnologyindesignmanufactureandusing.Therearealotofwastesinthedesignofbeltconveyor.Keyword:beltconveyor;ElectrotypeDesign;mainparts毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意作者签名 日 期 指导教师签名 日 期 使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容作者签名 日 期 目录TOC\o1-3\h\z\u1绪论12带式输送机的概述
22.1带式输送机的应用
22.2带式输送机的分类
22.3带式输送机的发展状况
42.4带式输送机的工作原理及布置情况53带式输送机的设计计算
73.1已知带式输送机的原始数据
73.2带式输送机的计算
73.3张力的逐点计算
103.4胶带核算
173.5允许垂直核算
183.6车式拉紧装置重锤重量计算
193.7电动机功率194减速器的选型205输送带部件的选用
215.1输送带
215.2传动滚筒
245.3托辊275.3.1托辊的选型
275.
3.2托辊的校核
345.4制动装置
365.5改向装置
375.6拉紧装置
385.
6.1拉紧装置的作用
385.
6.2张紧装置在使用中应满足的要求
395.
6.3拉紧装置在过渡工况下的工作特点
395.
6.4拉紧装置布置时应遵循的原则406其他部件的选用
416.1机架与中间架
416.2卸料装置
426.3清扫装置
426.4头部漏斗
436.5电气及安全装置447总结45致谢46参考文献47附录48外文资料与中文翻译481绪论带式输送机是连续运行的运输设备,在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物,如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备,与其他运输设备相比,不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点,而且运行可靠易于实现自动化、集中化控制特别是对高产高效矿井,带式输送机已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备特别是近10年,长距离、大运量、高速度的带式输送机的出现,使其在矿山建设的井下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的应用又得到进一步推广选择带式输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题,能培养我们独立解决工程实际问题的能力,通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用,也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练已知原始数据和工作条件
1.带式输送机L=200m倾斜角β=12°;2输送物料煤,粒度0-100毫米,r=
0.90t/,动堆积角ρ=30°;3输送量Q=800吨/时;4工作环境露天;5尾部给料,导料槽长3米头部有弹簧清扫器,尾部有空段清扫器2带式输送机的概述
2.1带式输送机的应用带式输送机是连续运输机的一种,连续运输机是固定式或运移式起重运输机中主要类型之一,其运输特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流,靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送在工业、农业、交通等各企业中,连续运输机是生产过程中组成有节奏的流水作业运输线不可缺少的组成部分连续运输机可分为
(1)具有挠性牵引物件的输送机,如带式输送机,板式输送机,刮板输送机,斗式输送机、自动扶梯及架空索道等;
(2)不具有挠性牵引物件的输送机,如螺旋输送机、振动输送机等;
(3)管道输送机流体输送,如气力输送装置和液力输送管道其中带输送机是连续运输机中是使用最广泛的,带式输送机运行可靠,输送量大,输送距离长,维护简便,适应于冶金煤炭,机械电力,轻工,建材,粮食等各个部门
2.2带式输送机的分类带式输送机分类方法有多种,按运输物料的输送带结构可分成两类,一类是普通型带式输送机,这类带式输送机在输送带运输物料的过程中,上带呈槽形,下带呈平形,输送带有托辊托起,输送带外表几何形状均为平面;另外一类是特种结构的带式输送机,各有各的输送特点其简介如下TD75型带式输送机是一般用途的带式输送机,用于冶金、煤炭、水电等部门,输送堆积比重为
0.5~
2.5吨/米的各种块状,粒状等散状物料,也可用来输送成件物品TD75型带式输送机的带宽有六种
500、
650、
800、
1000、1200和1400毫米TD75型带式输送机所选用的输送带有普通橡胶带和塑料带两种适用工作环境温度在-15℃~+40℃之间,输送具有酸性、硷性、油类物质和有机溶剂等部分的物料时,需采用耐油、耐酸硷的橡胶带或塑料带可用于水平或倾斜输送倾斜向上输送时,不同物料所允许的最大倾角β见表2-2;倾斜向下输送时允许最大倾角为表2-2所列值的80%若需要采用大于表2-2的倾角输送时,可选用花纹带式输送机下运输送机可选用系列部件,详细计算需另行考虑2-1输送机输送不同物料允许的最大倾角物料名称β物料名称β块煤原煤粉煤水洗后产品
①筛分后的焦炭0~25毫米焦炭0~3毫米焦炭0~350毫米矿石
②0~120毫米矿石0~60毫米矿石40~80毫米油母页岩20~40毫米油母页岩0~200毫米油母页岩干松泥土湿土18°20°21°17°18°20°16°18°20°18°20°22°20°20°~23°湿精矿(含水12%)干精矿筛分后的石灰石干砂混有砾石的砂采石场的砂湿砂盐型砂废砂未筛分的石块水泥块状干粘土粉状干粘土20°~22°18°12°15°18°~20°20°23°20°24°20°18°20°15°~18°22°
2.3带式输送机的发展状况目前带式输送机已广泛应用于国民经经济各个部门,近年来在露天矿和地下矿的联合运输系统中带式输送机又成为重要的组成部分主要有钢绳芯带式输送机、钢绳牵引胶带输送机和排弃场的连续输送设施等这些输送机的特点是输送能力大可达30000t/h,适用范围广可运送矿石,煤炭,岩石和各种粉状物料,特定条件下也可以运人,安全可靠,自动化程度高,设备维护检修容易,爬坡能力大可达16°,经营费用低,由于缩短运输距离可节省基建投资目前,带式输送机的发展趋势是大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水平转弯,合理使用胶带张力,降低物料输送能耗,清理胶带的最佳方法等
2.4带式输送机的工作原理及布置情况式输送机又称胶带运输机,其主要部件是输送带,亦称为胶带,输送带兼作牵引机构和承载机构带式输送机组成及工作原理如图2-4所示,它主要包括一下几个部分输送带通常称为胶带、托辊及中间架、滚筒拉紧装置、制动装置、清扫装置和卸料装置等图2-1带式输送机简图1-张紧装置2-装料装置3-犁形卸料器4-槽形托辊5-输送带6-机架7-传动滚筒8-卸料器9-清扫装置10-平行托辊11-空段清扫器12-清扫器输送带5经传动滚筒7机尾换向滚筒10形成一个无极的环形带输送带的上、下两部分都支承在托辊上拉紧装置1给输送带以正常运转所需要的拉紧力工作时,传动滚筒通过它和输送带之间的摩擦力带动输送带运行物料从装载点装到输送带上,形成连续运动的物流,在卸载点卸载一般物料是装载到上带承载段的上面,在机头滚筒在此,即是传动滚筒卸载,利用专门的卸载装置也可在中间卸载
1.带式输送机的基本布置形式如图2-2所示
2.在曲线段内,不允许设给料和卸料装置
3.给料点最好设在水平段内,也可设在倾斜段生产实践表明,倾角大时,给料点设在倾斜段内容易掉料因此在设计大倾角输送机时,推荐将给料区段尽量设计成水平,或将区段的倾角适当减小图2-2皮带输送带的布置3带式输送机的设计计算
3.1已知带式输送机的原始数据
1.带式输送机L=200m倾斜角β=12°;2输送物料煤,粒度0-100毫米,r=
0.90t/,动堆积角ρ=30°;3输送量Q=800吨/时;4工作环境露天;5尾部给料,导料槽长3米头部有弹簧清扫器,尾部有空段清扫器
3.2带式输送机的计算根据已知Q=800吨/时,=
0.9吨/米3参考表3-4,选取带速=
3.15米/秒;参考表3-1,得k=435参考表3-2,得c=
0.92参考表3-3,得=
0.94;得米,选取B=1000毫米的胶带,表3-1K值KρB15°20°25°30°35°槽形平形槽形平形槽形平形槽形平形槽形平形500650300105320130355170390210420250800100033511536014540019043523047027012001400355125380150420200455240500285表3-2倾角系数β
③≤6°8°10°12°14°16°18°20°22°24°25°C
1.
00.
960.
940.
920.
900.
880.
850.
810.
760.
740.72表3-3速度系数V(米/秒)≤
1.6≤
2.5≤
3.15≤
4.0ξ
1.
00.98~
0.
950.94~
0.
900.84~
0.80表3-4带速参数表物料特性B(毫米)
500、
650800、
10001200、1400V(米/秒)
①无磨损性或磨损性小的物料(如原煤、盐)
0.8~
2.
51.0~
3.
151.0~
4.0有磨损性的中小块物料(如矿石、砾石、炉渣)
0.8~
2.
01.0~
2.
51.0~
3.15有磨损性的大块物料(如大块矿石)
0.8~
1.
61.0~
2.
01.0~
2.5表3-5各种带宽的输送量断面形式V(米/秒)B(毫米)500650800100012001400Q(吨/小时)
②槽形
0.
81.
01.
251.
62.
02.
53.
154.07897122156191232--131164206264323391---278348445546661824--43554469685310331233--65581910481284155618582202-891111514271748211825282996平形
0.
81.
01.
251.
62.
02.5415266841031256788110142174211118147184236289350-230288368451546-345432553677821-
46958875392211173.3张力的逐点计算此计算方法,是从传动滚筒上奔离点的输送带张力S1开始,沿输送带运行方向,逐点计算到传动滚筒趋入点的输送带张力Sn(见图3-2),最后得到两点张力S1与S之间的函数关系式Sn=f(S1)设带式输送机各点张力如图3-2所示,则得各点张力关系式如下S2=S1+W1
[1]S3=S2
[2]S4=S3+W2+W3
[3]S5=S4
[4]S6=S5
[5]Sn=S6+W4+W5+W6
[6]根据公式W=(70~100)B,弹簧清扫器阻力W1=(70~100)B=100×
1.0=100(公斤)代入
[1]S2=S1+100查表3-8改向滚筒阻力系数=
1.02代入
[2]S3=
1.02S1+100=
1.02S1+102根据公式w=(q0+q″)Lω″空载段运行阻力W2=(q0+q″)Lω″查表3-6,Z=5~8;取Z=5查表3-7,上下胶层厚(3+
1.5)毫米;查表3-9,q0=
13.25公斤/米;查表3-10,G″=15公斤,下托辊间距=3米q″==5(公斤/米)查表3-11,ω″=
0.035代入上式得W2=(
13.25+5)×200×
0.035=
127.75(公斤)根据公式w=20B空段清扫器阻力W3=20B=20×
1.0=20(公斤)代入
[3]S4=
1.02S1+102+
127.75+20=
1.02S1+
249.75查表3-8改向滚筒阻力系数=
1.02代入
[4]S5=
1.02×
1.02S1+
249.75)=
1.04S1+
254.75查表3-8改向滚筒阻力系数=
1.04代入
[5]S6=
1.04(
1.04S1+
254.75)=
1.08S1+
264.94根据公式W=(
1.6B2γ+7)l导料槽阻力W4=(
1.6B2γ+7)l=
1.6×12×
0.9+7×3=
25.32(公斤)根据公式W=物料加速阻力W5=q=(公斤/米)W5=(公斤)根据公式W=(q0+q′+q)Lnω′±(q0+q)H承载段运行阻力W6=(q+q0+q′)Lω′,查表3-20,G′=17公斤;查表3-12,l0=
1.2米q′=公斤/米查表3-9,ω′=
0.04W6=(
70.55+
13.25+
14.2)×200×
0.04=784(公斤)代入
[6]Sn=
1.08S1+
264.94+
25.32+
35.68+784=
1.08S1+1110
[7]根据尤拉公式Sn=S1e采用光面传动滚筒,a=200º,μ=
0.2查表3-13,e=
2.01Sn=
2.01S1
[8]
[7]
[8]联立则
2.01S1=
1.08S1+
11100.93S1=1110S1==
1193..55(公斤)Sn=
2.01S1=
2.01×
1193.55=2399(公斤)S2=S1+W1=
1193.55+100=
1293.55(公斤)S3=S2=
1.02×
1293.55=
1319.42公斤)S4=S3+W2+W3=
1319.42+
127.75+20=
1467.17公斤)S5=S4=
1.02×
1467.17=
1496.51(公斤)S6=S5=
1.04×
1496.51=
1556.37(公斤)传动滚筒圆周力F=Sn—S1=2399—
1193..55=
1205.45(公斤)表3-6带宽和层数B(毫米)500650800100012001400Z3~44~54~65~85~106~12表3-7橡胶输送带复盖胶的推荐厚度物料特性物料名称复盖胶厚度(毫米)下胶厚下胶厚γ2吨/米3,中小粒度或磨损性小的物料
①焦炭、煤、白云石、石灰石烧结混合料、砂等
3.
01.5γ2吨/米3,块度200毫米磨损性较大的物料破碎后的矿石、选矿产品、各种岩石、油母页岩等
4.
51.5γ2吨/米3,磨损性大的大块物料大块铁矿石,油母页岩等
6.
01.5表3-8改向滚筒阻力系数输送带在改向滚筒上的包角a≈45°≈90°≈180°改向滚筒阻力系数K′
1.
021.
031.04表3-9橡胶带每米自重帆布层数z上胶+下胶厚度(毫米)带宽B(毫米)500650800100012001400q0(公斤/米)
33.0+
1.
54.5+
1.
56.0+
1.
55.
025.
886.
7443.0+
1.
54.5+
1.
56.0+
1.
55.
826.
687.
557.
578.
709.
829.
3110.
7012.
1053.0+
1.
54.5+
1.
56.0+
1.
58.
629.
7310.
8710.
6011.
9813.
3813.
2514.
9816.
7115.
9017.
9520.
0563.0+
1.
54.5+
1.
56.0+
1.
511.
8013.
2814.
6514.
8616.
5918.
3217.
8219.
9022.
0020.
8023.
2025.
6573.0+
1.
54.5+
1.
56.0+
1.
516.
4718.
2019.
9319.
8021.
8523.
9523.
1025.
5027.
9583.0+
1.
54.5+
1.
56.0+
1.
518.
0819.
8121.
5421.
6523.
8025.
8225.
3027.
7530.
1093.0+
1.
54.5+
1.
56.0+
1.
523.
6025.
7027.
8027.
5530.
0032.
40103.0+
1.
54.5+
1.
56.0+
1.
525.
5527.
6529.
7029.
8032.
2534.
70113.0+
1.
54.5+
1.
56.0+
1.
532.
1034.
5036.
80123.0+
1.
54.5+
1.
56.0+
1.
534.
3036.
7039.20表3-10每组下托辊转动部分重量托辊形式B(毫米)500650800100012001400G′G″(公斤)槽形托辊铸铁座111214222527冲压座8911172022全塑料
3.
53.
74.
266.87平形托辊铸铁座81012172023冲压座7911151821表3-11阻力系数表工作条件槽形托辊阻力系数ω′平形托辊阻力系数ω″清洁、干燥
0.
0200.018少量尘埃、正常湿度
0.
0300.025大量尘埃、湿度大
0.
0400.035表3-12上托辊间距l0γ(吨/米3)B(毫米)
500、
650800、
10001200、1400l0(毫米)≤
1.
61.6120012001200110012001100表3-13eμa值传动滚筒情况及μ值包角a180°190°200°210°240°400°eμa光面滚筒,环境潮湿μ=
0.
21.
871.
942.
012.
092.
314.04光面滚筒,环境干燥μ=
0.
252.
152.
292.
392.
502.
855.74胶面滚筒,环境潮湿μ=
0.
353.
003.
193.
393.
604.
3411.74胶面滚筒,环境干燥μ=
0.
43.
523.
784.
044.
355.
3516.
403.4胶带核算求得胶带最大张力为2399公斤,查表3-14,当B=1000毫米,Z=5时,胶带的最大允许张力为3110公斤,所以满足最大张力要求表3-14各种带宽和各种帆布层数的橡胶带允许最大工作张力SmaxZB(毫米)500650800100012001400Smax(公斤)31050
(840)——————————41400
(1120)1820
(1450)2240
(1790)——————5——2020
(1650)2490
(2030)3110
(2550)3730
(3050)——6————2990
(2440)3730
(3050)4480
(3660)5220
(4270)7——————4360
(3360)5220
(4280)6100
(4990)8——————4970
(4070)5970
(4880)6970
(5700)9————————6050
(5040)7050
(5870)10————————6720
(5600)7840
(6530)11——————————8610
(7160)12——————————94007820
①括号内数值为机械接头时的允许张力
3.5允许垂直核算承载段最小张力必须满足S﹥5(q0+q)l0cosβ要求S=5×(
13.25+
70.55)×
1.2×
0.9781=
491.79(公斤)而承载段最小张力S6=S5=
1.04×
1496.51=
1556.37(公斤)满足要求
3.6车式拉紧装置重锤重量计算拉紧力P0=Si+Si-1=S6+S5=
1556.37+
1496.51=
3052.88(公斤)重锤重量G=(P0+
0.04GK·cosβ-GK·sinβ)/ηn=(
3052.88+
0.04×394×
0.9781-
0.04×
0.9781/=
4096.54公斤
3.7电动机功率传动滚筒轴功率计算,根据公式
(25)N0=(千瓦)电动机功率计算,根据公式
(5)N=K采用Y型电动机K=
1.0;光面传动滚筒η=
0.88;N=
1.0×=
42.3(千瓦)应选用Y250M—4电动机,其额定功率为55千瓦,转速1480转/分4减速器的选型根据带速、传动滚筒直径和电动机转速推知减速器的传动比为i===
19.67选取传动比是20初选ZLY250-20机械强度的校核计算=式中-----------减速器的计算输入功率(KW)----------减速器的实际输入功率(KW)----------工况系数,取值
1.35---------与实际输入转速相对应的额定输入功率(KW)如果减速器的实际输入转速与承载能力表中表中的三档(
1500、
1000、750r/min)公称转速相对误差不超过4%则=式中----------该档速下的额定输入功率取值140KW=KW符合要求5输送带部件的选用
5.1输送带输送带在带式输送机中既是承载构件又是牵引构件(钢丝绳牵引带式输送机除外),它不仅要有承载能力,还要有足够的抗拉强度输送带有带芯(骨架)和覆盖层组成,其中覆盖层又分为上覆盖胶,边条胶,下覆盖胶输送机的带芯主要是有各种织物(棉织物,各种化纤织物以及混纺织物等)或钢丝绳构成它们是输送带的骨干层,几乎承载输送带工作时的全部负载因此,带芯材料必须有一定的强度和刚度覆盖胶用来保护中间带芯不受机械损伤以及周围有害介质的影响上覆盖胶层一般较厚,这是输送带的承载面,直接与物料接触并承受物料的冲击和磨损下覆胶层是输送带与支撑托辊接触的一面,主要承受压力,为了减少输送带沿托辊运行时的压陷阻力,下覆盖胶的厚度一般较薄侧边覆盖胶的作用是当输送带发生跑偏使侧面与机架相碰时,保护带芯不受机械损伤按输送带带芯结构及材料不同,输送带被分成织物层芯和钢丝绳芯两大类织物层芯又分为分层织物芯和整体织物层层芯两类,且织物层芯的材质有棉,尼龙和维纶等整体编织织物层芯输送带与分层织物层芯输送带相比,在带强度相同的情况下,整体输送带的厚度小,柔性好,耐冲击性好,使用中不会发生层间剥裂,但伸长率较高,在使用过程中,需要较大的拉紧行程钢丝绳芯输送带是有许多柔软的细钢丝绳相隔一定的间距排列,用与钢丝绳有良好粘合性的胶料粘合而成钢丝绳芯输送带的纵向度高,抗弯曲性能好;拉伸强伸长率小,需要拉紧行程小同其它输送带相比,在带强度相同的前提下,钢丝绳芯输送带的厚度小在钢芯绳中钢丝绳的质量是决定输送带使用寿命长短的关键因素之一,必须具有以下特点1应具有较高的破断强度钢芯强度高则输送带亦可增大,从另一个角度来说,绳芯强度越高,所用绳之直径即可缩小,输送带可以做的薄些,已达到减小输送机尺寸的目的2绳芯与橡胶应具有较高的黏着力这对于用硫化接头具有重大意义.提高钢绳与橡胶之间黏着力的主要措施是在钢绳表面电镀黄铜及采用硬质橡胶等3应具有较高的耐疲劳强度,否则钢绳疲劳后,它与橡胶的黏着力即下降乃至完全分离4应具有较好的柔性.制造过程中采用预变形措施以消除钢绳中的残余应力,可使钢绳芯具有较好的柔性而不松散输送带上下覆盖胶目前多采用天然橡胶国外有采用耐磨和抗风化的橡胶的胶带,如轮胎花纹橡胶的改良胶作为覆盖胶以提高其使用寿命输送带的中间用合成橡胶与天然胶的混合物钢绳芯带与普通带相比较以下优点1强度高由于强度高,可使1台输送机的长度增大很多目前国内钢绳芯输送带输送机1台长度达几公里、几十公里伸长量小.钢绳芯带的伸长量约为帆布带伸长量的十分之一,因此拉紧装置纵向弹性高这样张力传播速度快,起动和制动时不会出现浪涌现象2成槽性好由于钢绳芯是沿着输送带纵向排列的,而且只有一层,与托辊贴合紧密可以形成较大的槽角近年来钢绳芯输送带输送机的槽角多数为35º,这样不仅可以增大运量,而且可以防止输送带跑偏3抗冲击性及抗弯曲疲劳性好,使用寿命长由于钢绳芯是以很细的钢丝捻成钢绳带芯,它弯曲疲劳和耐冲击性非常好4破损后容易修补,钢绳芯输送带一旦出现破损,破伤几乎不再扩大,修补也很容易相反,帆布带损伤后,会由于水浸等原因而引起剥离使帆布带强度降低5接头寿命长这种输送带由于采用硫化胶接,接头寿命很长,经验表明有的接头使用十余年尚未损坏6输送机的滚筒小钢绳芯输送带由于带芯是单层细钢丝绳,弯曲疲劳轻微,允许滚筒直径比用帆布输送带的钢绳芯输送带也存在一些缺点:1制造工艺要求高,必须保证各钢绳芯的张力均匀,否则输送带运转中由于张力不均而发生跑偏现象2由于输送带内无横向钢绳芯及帆布层,抗纵向撕裂的能力要避免纵向撕裂3易断丝当滚筒表面与输送带之间卡进物料时,容易引起输送带钢绳芯的断丝因此要求要有可靠的清扫装置为了方便制造和搬运,输送带的长度一般制成100—200米,因此使用时必须根据需要进行连接橡胶输送带的连接方法有机械接法与硫化胶接法两种硫化胶接法又分为热硫化和冷硫化胶接法两种1机械接头机械接头是一种可拆卸的接头它对带芯有损伤,接头强度效率低,只有25%—60%,使用寿命短,并且接头通过滚筒表面时,对滚筒表面有损害,常用于短距或移动式带式输送机上织物层芯输送带常采用的机械接头形式有胶接活页式,铆钉固定的夹板式和钩状卡子式,但钢丝绳芯输送带一般不采用机械接头方式2硫化(塑化)接头硫化(塑化)接头是一种不可拆卸的接头形式它具有承受拉力大,使用寿命长,对滚筒表面不产生损害,接头效率高达60%—95%的优点,但存在接头工艺复杂的缺点对于分层织物层芯输送带在硫化前,将其端部按帆布层数切成阶梯状,如下图5-4所示图5-4分层织物层芯输送带的硫化接头然后将两个端头相互很好的粘合,用专用的硫化设备加压加热并保持一定的时间即可完成其强度为原来强度的i-1/i100%其中i为帆布层数
5.2传动滚筒传动滚筒是传动动力的主要部件作为单点驱动方式来讲,可分成单滚筒传动及双滚筒传动单滚筒传动多用于功率不太大的输送机上,功率较大的输送机可采用双滚筒传动,其特点是结构紧凑,还可增加围包角以增加传动滚筒所能传递的牵引力使用双滚筒传动时可以采用多电机分别传动,可以利用齿轮传动装置使两滚筒同速运转如双滚筒传动仍不需要牵引力需要,可采用多点驱动方式输送机的传动滚筒结构有钢板焊接结构及铸钢或铸铁结构,新设计产品全部采用滚动轴承传动滚筒的表面形式有钢制光面滚筒、铸(包)胶滚筒等,钢制光面滚筒主要缺点是表面磨擦系数小,所以一般用在周围环境湿度小的短距离输送机上,铸(包)胶滚筒的主要优点是表面磨擦系数大,适用于环境湿度大、运距长的输送机,铸(包)胶滚筒按其表面形状又可分为光面铸(包)胶滚筒、人字形沟槽铸(包)胶滚筒和菱形铸(包)胶滚筒其结构示意图如图5-5所示滚筒长度计算已知带宽1000mm滚筒长度计算一滚筒直径应根据输送带带芯的类型、张力等因素确定,并应符合下列规定1传动滚筒1)传动滚筒最小直径=式中——传动滚筒直径mm;——计算系数尼龙织物芯输送带,取90;——输送带的织物芯层的厚度或钢丝绳直径mm==
904.8=432mm
1.本系列传动滚筒为钢板焊接结构,采用滚动轴承
2.滚筒分为光面、包胶和铸胶滚筒三种在功率不大,环境温度小的情况下可采用光面滚筒在环境潮湿,功率又大,容易打滑的情况下应采用胶面滚筒其中铸胶滚筒质量较好,胶层厚而耐磨,推荐选用和生产铸胶滚筒包胶滚筒也可达到同样的使用性能,虽然使用寿命较短,但现场可以自行更换胶面
3.各种带宽的传动滚筒直径见表5-17表5-17各种带宽的传动滚筒直径B(毫米)500650800100012001400D(毫米)500---500630--500630800-6308001000-
630800100012508001000125014004.普通型橡胶输送带采用硫化接头时,传动滚筒直径与帆布层数之比D/Z≥125,采用机械接头时,D/Z≥100各种帆布层数对应的传动滚筒直径见表5-18表5-18各种帆布层数对应的传动滚筒直径D(毫米)500630800100012501400Z硫化接头4567~89~1011~12机械接头567~89~1011~12—已知带宽B=1000,传动滚筒直径为800,z=5滚筒长度比胶带宽略大,一般取(100~200)取B1=1150mm
5.3托辊5.3.1托辊的选型作用托辊是决定带式输送机的使用效果,特别是输送带使用寿命的最重要部件之一托辊组的结构在很大程度上决定了输送带和托辊所受承载的大小与性质对托辊的基本要求是结构合理,经久耐用,密封装置防尘性能和防水性能好,使用可靠轴承保证良好的润滑,自重较轻,回转阻力系数小,制造成本低,托辊表面必须光滑等图5-6上托辊选用槽型托辊,下托辊为平行托辊为了防止和克服输送带跑偏现象,上分支隔一段距离设置一组槽型调心托辊,下分支隔一段距离设置一组平行调心托辊在受料出为了减少对输送带的冲击,选用缓冲托辊其结构简图如下图5-7托辊间距托辊间距的布置应遵循胶带在托辊间所产生的挠度尽可能小的原则胶带在托辊间的挠度值一般不超过托辊间距的
2.5%在装载处的上托辊间距应小一些,一般的间距为300~600mm,而且必须选用缓冲托辊,下托辊间距可取2500~3000mm,或取为上托辊间距的两倍在有载分支头部、尾部应各设置一组过渡托辊,以减小头、尾过渡段胶带边缘的应力,从而减少胶带边缘的损坏过渡托辊的槽角为与两种,端部滚筒中心线与过渡托辊之间的距离一般不大于800~1000mm选型该设计采用槽形托辊用于输送散粒物料的带式输送机的上分支,最常用的由三个棍子组成的槽形托辊由原始尺寸B=1000《运输机械设计手册》表2—4—3,取托辊图号为TD4C1托辊直径D为108mm采用图号为TD4C9的缓冲托辊;结构型式为橡胶圈式,托辊直径选为108mm下托辊采用平行型托辊图号为TD4C3托辊直径为108mm托辊的间距设计由带宽B=1000mm取上托辊间距为1200mm下托辊间距为3000mm.表5-19常用的托辊阻力系数工作条件平行托辊槽型托辊室内清洁、干燥、无磨损性尘土
0.
0180.02空气湿度、温度正常有少量磨损性尘土
0.
0250.03室外工作有大量磨损性尘土
0.
0350.04表5-20托辊直径与带宽的关系B(毫米)500~8001000~1400托辊直径(毫米)
891082.上托辊分槽形和平形二种输送散状物料一般均采用槽形托辊,其槽角为30°,用于手选输送机及输送成件物品时采用平形托辊
3.下托辊均为平形托辊
4.为了防止和克服输送带跑偏现象,可选用自动调心托辊上分支每隔10组槽形托辊(或上平形托辊),设置一组槽形调心托辊(或上平形调心托辊)下分支每隔6~10组下平形托辊,设置一组下平形调心托辊
5.托辊辊子有无缝钢管配冲压轴承座、铸铁轴承座、和全增强塑料三种,均采用滚动轴承,密封结构相同,性能大体相同全增强塑料托辊,耐酸、耐碱、但不耐冲击
6..受料处托辊间距视物料容重及块度而定,一般取为上托辊间距的;下托辊间距可取为
3.0米;凸弧段托辊间距一般取水平段上托辊间距的;头部滚筒轴线到第一组槽形托辊的间距可取为上托辊间距的1~
1.3倍;尾部滚筒到第一组托辊间距不小于上托辊间距
7.在受料处,为了减少物料对输送带的冲击,应选用缓冲托辊输送特大块度物料或高差大时,可选用重型缓冲托辊
8.输送重量大于20公斤的成件物品时,托辊间距不应大于物品在输送方向上长度的对输送20公斤以下的成件物品,托辊间距可取为1米
9.槽形托辊应按输送带的理论高度H值布置不同带宽的H值见表5-21表5-21不同带宽的H值B(毫米)500650800100012001400H(毫米)210230240300330350表5-22平形和三节托辊输送带上最大面积S带宽Bmm堆积角θ槽角λ0°20°25°30°35°40°45°5000°10°20°30°-
0.
00470.
00940.
01450.
00980.
01420.
01870.
02340.
01200.
01620.
02060.
02520.
01390.
01800.
02220.
02660.
01570.
01960.
02360.
02780.
01780.
02100.
02470.
02870.
01860.
02200.
02560.02936500°10°20°30°-
0.
00830.
01690.
02590.
01840.
02620.
03420.
04270.
02240.
02990.
03770.
04590.
02600.
03320.
04060.
04840.
02940.
03620.
04330.
05070.
03220.
03860.
04530.
05230.
03470.
04070.
04690.05348000°10°20°30°-
0.
01300.
02650.
04060.
02790.
04050.
05350.
06710.
03440.
04660.
05910.
07220.
04020.
05180.
06380.
07630.
04540.
05640.
06780.
07980.
05000.
06030.
07100.
08220.
05400.
06360.
07360.084010000°10°20°30°-
0.
02100.
04270.
06530.
04780.
06740.
08760.
10900.
05820.
07710.
09660.
11700.
06770.
08570.
10400.
12400.
07930.
09330.
11100.
12900.
08380.
09980.
11600.
13400.
08980.
10500.
12000.136012000°10°20°30°-
0.
03030.
06260.
09580.
07000.
09880.
12900.
16000.
08530.
11300.
14200.
17200.
09920.
12600.
15300.
18200.
11200.
13700.
16300.
19000.
12300.
14600.
17100.
19600.
13200.
15400.
17600.196014000°10°20°30°-
0.
04250.
08640.
13200.
09800.
13800.
17900.
22100.
12000.
15800.
19700.
23800.
13900.
17500.
21300.
25300.
15700.
19100.
22000.
26400.
17100.
20400.
23700.
27200.
18400.
21400.
24500.277016000°10°20°30°-
0.
05600.
11400.
17500.
13000.
18200.
23600.
29300.
15900.
20900.
26100.
31500.
18500.
23300.
28200.
33400.
20800.
25300.
30000.
34900.
22800.
27000.
31400.
36000.
24400.
28300.
32400.366018000°10°20°30°
0.
16700.
23300.
30200.
37400.
20300.
26800.
33400.
40300.
23700.
29800.
36100.
42700.
26600.
32400.
38400.
44600.
29200.
34600.
40100.
46000.
31300.
36300.
41400.463020000°10°20°30°
0.
20700.
37700.
40100.
56900.
26800.
33200.
41500.
50100.
29400.
37000.
44800.
53000.
33100.
40300.
47000.
55400.
36200.
42900.
49800.
57100.
38300.
45000.
51400.5810续上表
5.
3.2托辊的校核
(一)上托辊的校核所选用的上托辊为槽形托辊,其结构简图如下图5-8槽形托辊结构简图
(1)承载分支的校核查表2-74得,上托辊直径为108mm,长度为275mm,轴承型号为4G204,承载能力为4400N,大于所计算的,故满足要求
(2)动载计算承载分支托辊的动载荷式中————运行系数,查表2-36,取
1.2;——冲击系数,查表2-37,取
1.04;——工况系数,查表2-38,取
1.00则故承载分支托辊满足动载要求
5.4制动装置对于倾斜输送物料的带式输送机,其平均倾角大于时,当满载停车时会发生上运物料时带的逆转和下运物料时带的顺滑现象,从而引起物料的堆积、飞车等事故,所以应设置制动装置制动器是用于机器或机构减速使其停止的装置,有时也能用作调节或限制机构的运行速度,它是保证机构或机器安全正常工作的重要部件.输送机向上运输时,在停车时需防止输送带的反向倒退,此时的制动一般称为逆止向下运输时,在停车时需防止输送带的正向前进,此时称为制动输送机应根据其工作条件设计制动装置(逆止装置)作用在传动滚筒所需的制动力(或逆止力)应按照输送机水平、上运和下运三种情况分别确定
5.5改向装置带式输送机采用改向滚筒或改向托辊组来改变输送带的运动方向改向滚筒可用于输送带、或<的方向改变一般布置在尾部的改向滚筒或垂直重锤式的张紧滚筒使输送带改向,垂直重锤张紧装置上方滚筒改向,而改向以下一般用于增加输送带与传动滚筒间的围包角改向滚筒直径有
250、
315、
400、
500、
630、
800、1000mm等规格.选用时可与传动滚筒直径匹配,改向时其直径可比传动滚筒直径小一档,改向或时可随改向角减小而适当取小1—2挡本次设计采用4个直径630mm的改向滚筒改向180°,改向托辊组是若干沿所需半径弧线布置的支承托辊,它用在输送带弯曲的曲率半径较大处,或用在槽形托辊区段,使输送带在改向处仍能保持槽形横断面输送带通过凸弧段时,由于托辊槽角的影响,使输送带两边伸长率大于中心,为降低胶带应力应使凸弧段曲率半径尽可能大.一般按织物芯带伸长率为%、钢绳芯带为
0.2%计算本系列改向滚筒为钢板焊接结构,采用滚动轴承传动滚筒与改向滚筒直径配套见表5-13表5-23传动滚筒与改向滚筒直径配套表B(毫米)传动滚筒直径(毫米)≈180°改向滚筒直径(毫米)≈90°改向滚筒直径(毫米)45°改向滚筒直径(毫米)
5005004003203206505006304005004004003203208005006308004005006304004004003203203201000630800100050063080050050050040040040012006308001000125050063080010005005005006304004004004001400800100012501400630800100012505005006306304004004004005.6拉紧装置
5.
6.1拉紧装置的作用拉紧装置的作用是保证输送带在传动滚筒的绕出端(即输送带与传动滚筒的分离点)有足够的张力,能使滚筒与输送带之间产生必须的摩擦力,防止输送带打滑;保证输送带的张力不低于一定值,以限制输送带在各支撑托辊间的垂度,避免撒料和增加运动阻力;补偿输送带在运转过程中产生的塑性伸长和过渡工况下弹性伸长的变化
5.
6.2张紧装置在使用中应满足的要求⑴.布置输送机正常运行时,输送带在驱动滚筒的分离点有一定的恒张力,以防输送带打滑⑵.布置输送机在启动和停机时,输送带在驱动滚筒的分离点具有一定恒张力,比值一般取
1.3~
1.7(可以通过设计计算不小于启动系数进行确定)⑶.保证输送带承载分支和回空分支最小张力处的输送带下垂度不应超过标准规定值(GB/T17119-1997,规定输送带下垂度为两组托辊间距的1/100而MT/T467-1996规定为1/50)⑷.补偿输送带的塑性伸长和过渡工况下弹性伸缩的变化⑸.为输送带接头提供必要的张紧行程
(6)在工况过渡过程中,应能将输送带中出现的动力效应减至最小限度,以防损坏输送机
5.
6.3拉紧装置在过渡工况下的工作特点1为使输送带分离点张力保持恒定,一般情况下需用“理想”的拉紧装置,这种拉紧装置应能以很大的、按规律变化的速度移动除了由于要在相当大的速度下保持张力恒定所引起的困难以外,还需知道速度的变化规律拉紧装置的运动,在很大程度上与输送机质量对驱动装置拆算质量的比值有关随着此比值的减少拉紧装置的移动速度也减小
(2)拉紧装置的移动速度随着输送机启动时间增长而减小
(3)对于固定拉紧装置的输送机,输送带分离点必须有很大的预紧力,以防止启动时输送带打滑
(4)对于大功率输送机,应延长启动过程,以便降低动载荷并改善拉紧装置的工况(减少行程及其电动机功率)
5.
6.4拉紧装置布置时应遵循的原则带式输送机拉紧装置的位置的合理布置,对输送机正常运转、启动和制动,以及拉紧装置的设计、性能及成本的影响都十分大,一般情况下拉紧装置的布置应遵循以下原则
①.为降低拉紧装置的成本,使其张紧力最小,一般张紧装置尽可能布置在输送带张力最小处
②.长运距水平输送机和坡度在5%以下的倾斜输送机,拉紧装置一般布置在驱动滚筒的空载侧(张力最小处)
③.距离较短的输送机和坡度在6%以上的倾斜输送机拉紧装置一般布置在输送机机尾,并尽可能将输送机局部滚筒作拉紧滚筒
④.拉紧装置的布置位置还要考虑输送机的具体安装布置形式,使拉紧装置便于安装、维护车式拉紧装置适用于输送机长度较大,功率较大的场合故选用车式拉紧装置6其他部件的选用
6.1机架与中间架输送机的机架随输送机类型的不同而不同,有落地式和吊挂式,而落地式又有钢架落地式和绳架落地式,吊挂式有钢架吊挂式和绳架吊挂式等种类本皮带运输机是属于DTⅡ型固定式,选用钢架落地式机架该种机架机身机构简单,节省钢材,安装、拆卸方便,不易跑偏等特点中间架用于安装托辊标准长度为6000mm,非标准长度为3000~6000mm及凸凹弧段中间架;支腿有I型无斜撑、H型有斜撑两种中间架和中间架支腿全部采用螺栓联接,便于运输和安装中间架为螺栓联接的快速拆装支架,它由钢管、H型支架、下托辊、和挂钩式槽形托辊组成,是机器的非固定部分,钢管作为可拆卸的机身,用弹性柱销架设在H型支架的管座中柱销固装在钢管上,只是打入的位置适当转动钢管,就能方便地从管座中抽出或放入中间架作为输送机架的一部分,输送机架的选型即决定了中间架的型式图6-9中间架
6.2卸料装置带式输送机可以在末端卸料,也可在中间卸料,前者不需专门的卸料装置,后者可以采用卸载挡板或卸载小车为了使卸料挡板能够正常地工作,必须正确的选择它对于带条纵向轴线的倾角卸料小车装设在长皮带机的水平区段上,由小车车架、两个滚筒和两个跨在皮带机两侧的导向槽组成卸料小车可沿导轨在皮带机长度方向移动,因此,卸料小车适用于散粒物料在皮带机输送中途的各个卸载点上卸料,物料从卸载小车的上滚筒抛出经导向槽由皮带机的一侧或两侧卸下为引导物料流卸载方向和减少粉尘飞扬,在卸料滚筒或卸料小车处要加设罩盖为使罩盖内表面不受物流过大的冲击,其形状应根据物流抛出的轨迹制作,首先应找出物料与绕在滚筒上的输送带表面的分离点
6.3清扫装置输送机在运转过程中,不可避免的有部分颗粒和粉料粘在输送带表面,通过卸料装置后不能完全卸净,表面粘有物料的输送带工作面通过下托辊或改向滚筒时,由于物料的积聚而使其直径增大,加剧托辊和输送带的磨损,引起输送带跑偏而且,不断掉落的物料还污染了场地环境因此,清扫粘结在输送带表面的物料,对于提高输送带的寿命和保证输送带的正常工作具有重要意义本设计采用常用的清扫装置弹簧清扫装置如6-10图所示图6-10弹簧清扫器1-刮板2-弹簧弹簧清扫器是利用弹簧压紧刮煤板把输送带上的煤刮下来的一种装置其固定方式是刮板架两端靠弹簧压紧可以安装在卸料滚筒的下部或者卸料滚筒与增角滚筒之间的输送带下部这种清扫器亦具有工作件磨损不均的缺点进一步的改进是可将其分成各自靠弹簧压紧的若干块刮板再组合固定在同一根轴上这样工作件能经常同输送带接触就可基本消除由于刮板不均匀磨损造成的影响减少漏煤现象清扫质量得到了较大的提高
6.4头部漏斗头部漏斗用于导料、控制料流方向的装置也可起防尘作用1本系列漏斗有普通型和调节挡板型3型两种其中普通型又可分为不带衬板1型和带衬板2型两种带速范围≤
2.5m/s1型,
3.15m/s2型,调节挡板式带速范围1.6~5m/s;2型漏斗在水平运输时可达4m/s
6.5电气及安全装置安全保护装置是在输送机工作中出现故障能进行监测和报警的设备,可使输送机系统安全生产,正常运行,预防机械部分的损坏,保护操作人员的安全此外,还便于集中控制和提高自动化水平1电气及安全保护装置的设计、制造、运输及使用等要求,应符合有关国家标准或专业标准要求,如IEC439《低压开关设备和控制装置》;GB4720《装有低压电器的电控设备》;GB3797《装有电子器件的电控设备》2电气设备的保护主回路要求有电压、电流仪表指示器,并有断路、短路、过流过载、缺相、接地等项保护及声、光报警指示,指示器应灵敏、可靠3安全保护和监测;应根据输送机输送工艺要求及系统或单机的工况进行选择,常用的保护和监测装置如下a.输送带跑偏监测一般安装在输送机头部、尾部、中间及需要监测的点,轻度跑偏量达5%带宽时发出信号并报警,重度跑偏量达l0%带宽时延时动作,报警、正常停机b.打滑监测用于监视传动滚筒和输送带之间的线速度之差,并能报警、自动张紧输送带或正常停机c.超速监测用于下运或下运工况,当带速达到规定带速的l15%~l25%时报警并紧急停机7总结带式输送机是最常用的固体物料的连续输送机,广泛应用于国民经济的各行各业中本设计的内容包括带式输送机的应用、分类、发展状况、工作原理、结构、布置方式、及运行阻力;带式输送机的主要零部件(如滚筒等)的常规设计计算和主要零部件的强度校核,主要包括传动功率和输送带张力的计算和校核;减速器的选用等;本设计以经典的基本理论和设计方法为基础,充分吸收参考书中的基本理论及设计方法;收集了具有代表性的设计用图和设计用表本设计基本上达到了设计目的通过本次设计,我的知识领域得到进一步扩展,专业技能得到进一步提高,同时增强了分析和解决工程实际的综合能力另外,也培养了自己严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风由于时间有限加上实际条件的限制,本设计不能进行调试,这也是不足之处当然,设计中肯定还有其他不足和纸漏之处请各位老师指正致谢本次设计由吴老师的指导,吴老师严谨的治学态度、深厚的知识积累和谦逊热情的做人风格使我深受熏陶受益匪浅!在设计过程中曾多次得到吴老师的耐心辅导另外在设计过程中班上的同学们得到了很多帮助,特别是在计算机的使用方面给于了很多帮助,并提出了许多宝贵建议.本次毕业设计的顺利完成离不开以上各位老师指导以及同学们的大力帮助,借此只言片语对他们热心而无私的帮助表示衷心的感谢!参考文献机械设计手册上、下册/吴宗泽主编.—北京机械工业出版社,
2002.1机械设计手册.第2卷/机械设计手册编委会.3版–北京机械工业出版社,
2004.8《矿山机械运输及提升》中国矿院黎佩琨主编冶金工业出版社出版《运输机械手册》上册化工部起重运输设计技术中心站
1983.
(11)35-37《矿山机械》李炳文王启广主编中国矿业大学出版社2007年.
(1)162-186《新型圆管带式输送机设计手册》.张钺主编北京化学工业出版社.2006年8月.。