【正文】 帶式輸送機(jī)的整體設(shè)計(jì)方案畢業(yè)論文目 錄1 緒 論 12 帶式輸送機(jī)概述 2 帶式輸送機(jī)的應(yīng)用 2 帶式輸送機(jī)的分類(lèi) 2 帶式輸送機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 3 帶式輸送機(jī)的工作原理 4 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式 6 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu) 6 布置方式 73 帶式輸送機(jī)的整體設(shè)計(jì)方案 8 方案的確定 8 工作原理 104 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 12 設(shè)計(jì)參數(shù) 12 根據(jù)實(shí)際輸送量計(jì)算帶寬 12 運(yùn)行阻力 15 牽引力及運(yùn)行功率 18 輸送帶張力計(jì)算 19 輸送帶強(qiáng)度驗(yàn)算 21 滾筒直徑的確定 21 23 液力偶合器的選型 23 24 24 軸的設(shè)計(jì) 30 軸承的選擇 35 36 37 38 38 潤(rùn)滑和密封 39 制動(dòng)器的選型及計(jì)算 39 拉緊力計(jì)算 42 42 42 托輥的選取 45 靜載荷計(jì)算 45 動(dòng)載荷計(jì)算 465 帶式輸送機(jī)的主要部件與功能 47 47 拉緊裝置 48 托輥 50 托輥的結(jié)構(gòu)及分類(lèi) 50 托輥的選型 53 清掃裝置 54 清掃器的作用 54 清掃器的形式 55 傳動(dòng)滾筒、改向滾筒 56 傳動(dòng)滾筒的分類(lèi)和改向滾筒的選取 56 環(huán)形脹套 57 制動(dòng)裝置 57 制動(dòng)裝置的作用及種類(lèi) 57 制動(dòng)裝置的選型 58 給料裝置 58 對(duì)給料裝置的基本要求 58 裝料段攔板的布置及尺寸 59 卸料裝置 59結(jié) 論 62參考文獻(xiàn) 63英文原文 63中文譯文 70致 謝 77 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(mén)及交通運(yùn)輸部門(mén)中主要用來(lái)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(zhǎng)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(duì)高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機(jī)已成為煤炭高效開(kāi)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(zhǎng)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(chǎng)、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(wèn)題的能力，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)基本理論和專(zhuān)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。原始參數(shù)：1）輸送物料：煤2）物料特性：（1）塊度：0～200mm（2）散裝密度：（3）物料溫度：40℃3）工作環(huán)境：井下4）輸送系統(tǒng)及相關(guān)尺寸：（1）長(zhǎng)度L：800m （2）傾斜角：β=14176。（3）最大運(yùn)量:500t/h（4）速度:V=2 帶式輸送機(jī)概述 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，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(lái)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(guò)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。其中帶式輸送機(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(zhǎng)，維護(hù)簡(jiǎn)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(mén)。 帶式輸送機(jī)的分類(lèi)帶式輸送機(jī)分類(lèi)方法有多種，按運(yùn)輸物料的輸送帶結(jié)構(gòu)可分成兩類(lèi)，一類(lèi)是普通型帶式輸送機(jī)，這類(lèi)帶式輸送機(jī)在輸送帶運(yùn)輸物料的過(guò)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(lèi)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(jiǎn)介如下： 帶式輸送機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r目前帶式輸送機(jī)已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)，近年來(lái)在露天礦和地下礦的聯(lián)合運(yùn)輸系統(tǒng)中帶式輸送機(jī)又成為重要的組成部分。主要有：鋼繩芯帶式輸送機(jī)、鋼繩牽引膠帶輸送機(jī)和排棄場(chǎng)的連續(xù)輸送設(shè)施等。這些輸送機(jī)的特點(diǎn)是輸送能力大(可達(dá)3000t/h)，適用范圍廣(可運(yùn)送礦石，煤炭，巖石和各種粉狀物料，特定條件下也可以運(yùn)人)，安全可靠，自動(dòng)化程度高，設(shè)備維護(hù)檢修容易，爬坡能力大(可達(dá)16176。)，經(jīng)營(yíng)費(fèi)用低，由于縮短運(yùn)輸距離可節(jié)省基建投資。目前，帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是：大運(yùn)輸能力、大帶寬、大傾角、增加單機(jī)長(zhǎng)度和水平轉(zhuǎn)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。我國(guó)已于1978年完成了鋼繩芯帶式輸送機(jī)的定型設(shè)計(jì)。鋼繩芯帶式輸送機(jī)的適用范圍：（1）適用于環(huán)境溫度一般為176。176。C；在寒冷地區(qū)驅(qū)動(dòng)站應(yīng)有采暖設(shè)施；（2）可做水平運(yùn)輸，傾斜向上(16176。)和向下()運(yùn)輸，也可以轉(zhuǎn)彎運(yùn)輸；運(yùn)輸距離長(zhǎng)，單機(jī)輸送可達(dá)15km；（3）可露天鋪設(shè)，運(yùn)輸線可設(shè)防護(hù)罩或設(shè)通廊；（4）輸送帶伸長(zhǎng)率為普通帶的1/5左右；其使用壽命比普通膠帶長(zhǎng)；其成槽性好；運(yùn)輸距離大。 帶式輸送機(jī)的工作原理帶式輸送機(jī)又稱(chēng)膠帶運(yùn)輸機(jī)，其主要部件是輸送帶，亦稱(chēng)為膠帶，輸送帶兼作牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)。帶式輸送機(jī)組成及工作原理如圖21所示，它主要包括一下幾個(gè)部分：輸送帶(通常稱(chēng)為膠帶)、托輥及中間架、滾筒拉緊裝置、制動(dòng)裝置、清掃裝置和卸料裝置等。圖21 帶式輸送機(jī)簡(jiǎn)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(jī)架 7傳動(dòng)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5繞經(jīng)傳動(dòng)滾筒2和機(jī)尾換向滾筒形成一個(gè)無(wú)極的環(huán)形帶。輸送帶的上、下兩部分都支承在托輥上。拉緊裝置1給輸送帶以正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的拉緊力。工作時(shí)，傳動(dòng)滾筒通過(guò)它和輸送帶之間的摩擦力帶動(dòng)輸送帶運(yùn)行。物料從裝載點(diǎn)裝到輸送帶上，形成連續(xù)運(yùn)動(dòng)的物流，在卸載點(diǎn)卸載。一般物料是裝載到上帶(承載段)的上面，在機(jī)頭滾筒(在此，即是傳動(dòng)滾筒)卸載，利用專(zhuān)門(mén)的卸載裝置也可在中間卸載。普通型帶式輸送機(jī)的機(jī)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(jī)可用于水平、傾斜和垂直運(yùn)輸。對(duì)于普通型帶式輸送機(jī)傾斜向上運(yùn)輸，其傾斜角不超過(guò)18176。，向下運(yùn)輸不超過(guò)12176。輸送帶是帶式輸送機(jī)部件中最昂貴和最易磨損的部件。當(dāng)輸送磨損性強(qiáng)的物料時(shí)，如鐵礦石等，輸送帶的耐久性要顯著降低。提高傳動(dòng)裝置的牽引力可以從以下三個(gè)方面考慮：（1）增大拉緊力。增加初張力可使輸送帶在傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)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(yīng)地增大輸送帶斷面，這樣導(dǎo)致傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)尺寸加大，是不經(jīng)濟(jì)的。故設(shè)計(jì)時(shí)不宜采用。但在運(yùn)轉(zhuǎn)中由于運(yùn)輸帶伸長(zhǎng)，張力減小，造成牽引力下降，可以利用拉緊裝置適當(dāng)?shù)卦龃蟪鯊埩?，從而增大，以提高牽引力。?）增加圍包角對(duì)需要牽引力較大的場(chǎng)合，可采用雙滾筒傳動(dòng)，以增大圍包角。（3）增大摩擦系數(shù)其具體措施可在傳動(dòng)滾筒上覆蓋摩擦系數(shù)較大的襯墊，以增大摩擦系數(shù)。通過(guò)對(duì)上述傳動(dòng)原理的闡述可以看出，增大圍包角是增大牽引力的簡(jiǎn)單而有效方法。故在傳動(dòng)設(shè)計(jì)中擬采用這種方法。 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式 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，如下表21所示：表21 不同物料的最大運(yùn)角物料種類(lèi)角度物料種類(lèi)角度煤塊18176。篩分后的石灰石12176。干松泥土20176。干沙15176。篩分后的焦碳17176。未篩分的石塊18176。0—350mm礦石16176。水泥20176。0—200mm油田頁(yè)巖22176。由于帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其具有優(yōu)良性能，主要表現(xiàn)在：運(yùn)輸能力大，且工作阻力小，耗電量低，約為刮板輸送機(jī)的1/3到1/5；由于物料同輸送機(jī)一起移動(dòng)，同刮板輸送機(jī)比較，物料破碎率?。粠捷斔蜋C(jī)的單機(jī)運(yùn)距可以很長(zhǎng)，與刮板輸送機(jī)比較，在同樣運(yùn)輸能力及運(yùn)距條件下，其所需設(shè)備臺(tái)數(shù)少，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)少，節(jié)省設(shè)備和人員，并且維護(hù)比較簡(jiǎn)單。由于輸送帶成本高且易損壞，故與其它設(shè)備比較，初期投資高且不適應(yīng)輸送有尖棱的物料。輸送機(jī)年工作時(shí)間一般取45005500小時(shí)。當(dāng)二班工作和輸送剝離物，且輸送環(huán)節(jié)較多，宜取下限；當(dāng)三班工作和輸送環(huán)節(jié)少的礦石輸送，并有儲(chǔ)倉(cāng)時(shí)，取上限為宜。 布置方式電動(dòng)機(jī)通過(guò)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(zhǎng)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(duì)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(méi)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(duì)單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式，“單點(diǎn)”兩字省略。單筒、單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式最簡(jiǎn)單，在考慮驅(qū)動(dòng)方式時(shí)應(yīng)是首選方式。在大運(yùn)量、長(zhǎng)距離的鋼繩芯膠帶輸送機(jī)中往往采用多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。帶式輸送機(jī)常見(jiàn)典型的布置方式如下表22所示：3 帶式輸送機(jī)的整體設(shè)計(jì)方案 方案的確定隨著現(xiàn)代化大型煤礦礦井的發(fā)展，煤礦井下用帶式輸送機(jī)在向大功率、大運(yùn)量、長(zhǎng)距離方向發(fā)展，本設(shè)計(jì)為型鋼絲繩芯式帶式輸送機(jī)，與普通帶式輸送機(jī)相比其特點(diǎn)如下：⑴.單機(jī)運(yùn)輸距離長(zhǎng)。帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸長(zhǎng)度主要取決于膠帶的抗拉強(qiáng)度。普通膠帶受其抗拉強(qiáng)度的限制，不能滿(mǎn)足長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)囊螅摻z繩芯膠帶的拉伸強(qiáng)度大，抗沖擊好，壽命長(zhǎng)，使用伸長(zhǎng)小，成槽性好，耐曲撓性好，適于長(zhǎng)距離運(yùn)輸。運(yùn)輸能力大。鋼繩芯膠帶內(nèi)的鋼繩柔軟且為縱向排列，放在托輥上的成槽性好，因此它的生產(chǎn)率高，運(yùn)輸能力大。只要適當(dāng)?shù)奶岣邘?，增大帶寬，生產(chǎn)率將會(huì)急劇上升。⑵.經(jīng)濟(jì)效果好。鋼繩芯膠帶輸送機(jī)比汽車(chē)、火車(chē)的爬坡能力大，故能縮短運(yùn)輸距離，減少基建工程量和投資，縮短施工時(shí)間。⑶.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。⑷.使用壽命長(zhǎng)。鋼繩芯膠帶為單層結(jié)構(gòu)，故柔軟，彈性好，耐沖擊，彎曲疲勞小，工作時(shí)更能適應(yīng)在托輥上運(yùn)行。同時(shí)因?yàn)閱螜C(jī)長(zhǎng)度長(zhǎng)，在同樣使用年限中膠帶受沖擊，受彎曲次數(shù)少，因此使用壽命長(zhǎng)，一般可達(dá)十年左右。⑸.運(yùn)行速度大。在運(yùn)輸量相同的條件下，可減小帶寬，節(jié)省投資。帶式輸送機(jī)按外形分為平行和槽形帶式輸送機(jī)、夾帶式輸送機(jī)、波紋擋邊斗式、波紋擋邊袋式、吊裝式蛋管形、固定式圓管形。按驅(qū)動(dòng)方式分為有輥式、無(wú)輥式、直線驅(qū)動(dòng)方式。本設(shè)計(jì)采用固定槽形帶式輸送機(jī)，并且全程輸送帶全由托輥支撐運(yùn)轉(zhuǎn)。帶式輸送機(jī)從整體看，有頭部驅(qū)動(dòng)、頭尾驅(qū)動(dòng)和多驅(qū)動(dòng)三種類(lèi)型。由于本設(shè)計(jì)用于井下向上運(yùn)輸，選擇頭部驅(qū)動(dòng)，并且由設(shè)計(jì)參數(shù)可知本輸送機(jī)比較長(zhǎng)，所以選擇頭部雙滾筒驅(qū)動(dòng)即兩部電動(dòng)機(jī)、液力偶合器、減速器、聯(lián)軸器等。也就是兩個(gè)滾筒各用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，稱(chēng)之為雙滾筒分別驅(qū)動(dòng)。雙滾筒驅(qū)動(dòng)功率分配的原則有張力最小分配和比例分配兩種。 （a） （b） （c）圖31 驅(qū)動(dòng)裝置布置示意圖a—頭部驅(qū)動(dòng)：b—頭尾驅(qū)動(dòng)：c—多驅(qū)動(dòng)張力最小分配是指?jìng)鬟f一定的牽引力，輸送帶的張力最小。按照此原則分配的優(yōu)點(diǎn)是，傳遞一定的牽引力時(shí)，使輸送帶張力最小，有利于輸送帶運(yùn)行，但缺點(diǎn)是很難選到合適的電動(dòng)機(jī)，且兩滾筒所用的電動(dòng)機(jī)功率不同、減速器不同、設(shè)計(jì)和使用不便。比例分配是按比例將總功率分到兩個(gè)滾筒上，通常采用1：1和2：1兩種。按照2：1分配是將相遇點(diǎn)一側(cè)的滾筒1的功率按兩倍于滾筒2分配，按這種方法分配的優(yōu)點(diǎn)是滾筒即可使用相同的電動(dòng)機(jī)、減速器及有關(guān)設(shè)備，又可充分發(fā)揮滾筒1的摩擦牽引力。傳遞同樣牽引力時(shí)，所需輸送帶的張力大。缺點(diǎn)是滾筒1需要兩套電動(dòng)機(jī)和減速器，占地面積大。按照1：1分配是兩滾筒功率相同，這種分配的優(yōu)點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)、減速器及有關(guān)設(shè)備完全一樣，運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)方便。因此本設(shè)計(jì)采用雙滾筒分別驅(qū)動(dòng)，并且按照等功率驅(qū)動(dòng)單元法進(jìn)行1：1分配。其傳動(dòng)系統(tǒng)圖如下： 工作原理型鋼絲繩芯式帶式輸送機(jī)屬于高強(qiáng)度帶式輸送機(jī)，適用于散狀物料大運(yùn)量和長(zhǎng)距離的輸送，可輸送松散密度的物料。其工作原理如圖32所示，其主要組成部分是：膠帶，托輥，傳動(dòng)滾筒，拉緊裝置，制動(dòng)器及頭尾清掃裝置。輸送帶繞經(jīng)頭部雙滾筒驅(qū)動(dòng)、改向滾筒、拉緊滾筒、導(dǎo)料滾筒連接成封閉環(huán)形，用張緊裝置將它們張緊，在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，靠膠帶與驅(qū)動(dòng)滾筒之間的摩擦力，使輸送機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而達(dá)到將貨物由一個(gè)地方運(yùn)到另一個(gè)地方的目的。圖32 鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)工作原理圖1—膠帶；2—傳動(dòng)滾筒；3—換向滾筒；4—托輥；5—拉緊裝置型鋼絲繩芯式帶式輸送機(jī)是大運(yùn)量、傾角較大、長(zhǎng)距離、膠帶張力很大的礦山首選，主要用于平巷、斜井。根據(jù)我的設(shè)計(jì)參數(shù)以及應(yīng)用范圍本設(shè)計(jì)采用兩套傳動(dòng)裝置，其作用是將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳給膠帶，使膠帶連續(xù)運(yùn)行的裝置，由電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)滾筒、液力偶合器、減速器和聯(lián)軸器等組成。由于本設(shè)計(jì)是長(zhǎng)距離、大功率、高帶速的輸送機(jī)，滿(mǎn)足電動(dòng)機(jī)無(wú)載起動(dòng)，輸送帶的加、減速度特性任意可調(diào)，能滿(mǎn)足頻繁起動(dòng)的需要，過(guò)載保護(hù)，并且各電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷均衡。圖33 機(jī)頭部