【正文】 固定式帶式輸送機設(shè)計研究1 前言 帶式輸送機的應(yīng)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(yīng)于冶金煤炭，機械電力，輕工，建材，糧食等各個部門。我們山西省被稱為“煤都”，是國家煤炭資源占有大省。運輸機更是被廣泛使用。固定式帶式運輸機的設(shè)計正是著眼于山西煤業(yè)發(fā)展的需求而設(shè)計的、用來協(xié)調(diào)煤炭運輸?shù)臋C械部分。 帶式輸送機的分類親，由于某些原因，沒有上傳完整的畢業(yè)設(shè)計（完整的應(yīng)包括畢業(yè)設(shè)計說明書、相關(guān)圖紙CAD/PROE、中英文文獻及翻譯等），此文檔也稍微刪除了一部分內(nèi)容（目錄及某些關(guān)鍵內(nèi)容）如需要的朋友，請聯(lián)系我的Qamp。Q:2215891151，數(shù)萬篇現(xiàn)成設(shè)計及另有的高端團隊絕對可滿足您的需要帶式輸送機分類方法有多種,按運輸物料的輸送帶結(jié)構(gòu)可分成兩類,一類是普通型帶式輸送機,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(jié)構(gòu)的帶式輸送機,: 各種帶式輸送機的特點⑴.QD80輕型固定式帶輸送機 QD80輕型固定式帶輸送機只適用于輕型物料運載,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.⑵. 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.⑶.U形帶式輸送機 它又稱為槽形帶式輸送機,導(dǎo)致物料對膠帶的摩擦力增大,從而輸送機的運輸傾角可達25176。.⑷. 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.⑸.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),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30176。以上,最大可達90176。.（6）.壓帶式帶輸送機 :輸送物料的最大傾角可達90176。,運行速度可達6m/s,輸送能力不隨傾角的變化而變化,、輸送帶的磨損增大和能耗較大。⑺.鋼繩牽引帶式輸送機 它是無際繩運輸與帶式運輸相結(jié)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。 帶式輸送機的發(fā)展狀況目前帶式輸送機已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)經(jīng)濟各個部門,:鋼繩芯帶式輸送機、鋼繩牽引膠帶輸送機和排棄場的連續(xù)輸送設(shè)施等。這些輸送機的特點是輸送能力大(可達30000t/h),適用范圍廣(可運送礦石,煤炭,巖石和各種粉狀物料,特定條件下也可以運人),安全可靠,自動化程度高,設(shè)備維護檢修容易,爬坡能力大(可達16176。),經(jīng)營費用低,由于縮短運輸距離可節(jié)省基建投資。目前,帶式輸送機的發(fā)展趨勢是:大運輸能力、大帶寬、大傾角、增加單機長度和水平轉(zhuǎn)彎,合理使用膠帶張力,降低物料輸送能耗,：(1)適用于環(huán)境溫度一般為C。在寒冷地區(qū)驅(qū)動站應(yīng)有采暖設(shè)施。(2)可做水平運輸,傾斜向上不超過( 16176。)和向下()運輸不超過,也可以轉(zhuǎn)彎運輸。運輸距離長,單機輸送可達15km。(3)可露天鋪設(shè),運輸線可設(shè)防護罩或設(shè)通廊。(4)輸送帶伸長率為普通帶的1/5左右。其使用壽命比普通膠帶長。其成槽性好。運輸距離大。 帶式輸送機的工作原理帶式輸送機又稱膠帶運輸機,其主要部件是輸送帶,亦稱為膠帶, ,它主要包括以下幾個部分:輸送帶(通常稱為膠帶) 、托輥及中間架、滾筒拉緊裝置、制動裝置、清掃裝置和卸料裝置等.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——機架 7——傳動滾筒 8——卸料器9——清掃裝置 10——平行托輥 11——空段清掃器 12——減速器圖11 帶式輸送機簡圖、,形成連續(xù)運動的物流,(承載段)的上面,在機頭滾筒(在此,即是傳動滾筒)卸載,利用專門的卸載裝置也可在中間卸載。普通型帶式輸送機的機身的上帶是用槽形托輥支撐,以增加物流斷面積,、,其傾斜角不超過18176。,向下運輸不超過15176。,如鐵礦石等,輸送帶的耐久性要顯著降低。提高傳動裝置的牽引力可以從以下三個方面考慮：（1）增大拉緊力。增加初張力可使輸送帶在傳動滾筒分離點的張力增加，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)致傳動裝置的結(jié)構(gòu)尺寸加大，是不經(jīng)濟的。故設(shè)計時不宜采用。但在運轉(zhuǎn)中由于運輸帶伸長，張力減小，造成牽引力下降，可以利用拉緊裝置適當?shù)卦龃蟪鯊埩?，從而增大，以提高牽引力。?）增加圍包角對需要牽引力較大的場合，可采用雙滾筒傳動，以增大圍包角。（3）增大摩擦系數(shù)其具體措施可在傳動滾筒上覆蓋摩擦系數(shù)較大的襯墊，以增大摩擦系數(shù)。通過對上述傳動原理的闡述可以看出，增大圍包角是增大牽引力的有效方法。故在傳動中擬采用這種方法。 帶式輸送機的結(jié)構(gòu)和布置形式 帶式輸送機的結(jié)構(gòu)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(gòu)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，如下表11所示：表11 不同物料的最大運角物料種類角 度物料種類角 度煤 塊18 176。篩分后的石灰石12176。煤 塊20 176。干 沙15176。篩分后的焦碳17 176。未篩分的石塊18176。0—350mm礦石16 176。水 泥20176。0—200mm油田頁巖22176。干 松 泥 土20176。由于帶式輸送機的結(jié)構(gòu)特點決定了其具有優(yōu)良性能，主要表現(xiàn)在：運輸能力大，且工作阻力小，耗電量低，約為刮板輸送機的1/3到1/5；由于物料同輸送機一起移動，同刮板輸送機比較，物料破碎率小；帶式輸送機的單機運距可以很長，與刮板輸送機比較，在同樣運輸能力及運距條件下，其所需設(shè)備臺數(shù)少，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)少，節(jié)省設(shè)備和人員，并且維護比較簡單。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。輸送機年工作時間一般取45005500小時。當二班工作和輸送剝離物，且輸送環(huán)節(jié)較多，宜取下限；當三班工作和輸送環(huán)節(jié)少的礦石輸送，并有儲倉時，取上限為宜。 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(gòu)，借助于滾筒或其他驅(qū)動機構(gòu)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。單筒、單電動機驅(qū)動方式最簡單，在考慮驅(qū)動方式時應(yīng)是首選方式。在大運量、長距離的鋼繩芯膠帶輸送機中往往采用多電動機驅(qū)動。帶式輸送機常見典型的布置方式如下圖12所示： 圖12 帶式輸送機典型布置方式 運行阻力的計算輸送帶的張力包括有拉緊裝置所形成的初張力,克服各種阻力所需要的張力及由動載荷所產(chǎn)生的張力。運行阻力分為直線段、曲線段及其他附加阻力,現(xiàn)分述如下.如下圖所示,運行阻力包括兩部分,一部分是摩擦阻力。一部分是由下滑力(自重分力),但由于下滑力引起的阻力在此段輸送帶向上運行時為正,向下為負。通用機械設(shè)計可知，膠帶參數(shù)縱向拉伸強度1000 N/mm 上覆蓋膠厚度6mm鋼絲繩間距12mm 下覆蓋膠厚度6mm帶厚16mm kg/m縱向拉伸強度=1000N/mm；輸送帶每米質(zhì)量。承載段(或稱為重段)運行阻力為因為 所以 式中[4] (12)當承載段向上運行時,下滑力是正。向上運行時,下滑力是負。同樣,輸送帶回空段阻力為式中[4] (12) 當承載段向上運行時,回空段是向下運行的,此時,回空段向下滑力為負。反之,回空段的下滑力為正。同時選出托輥間距，=3m。 當承載段向上運行時,回空段是向下運行的,此時,回空段向下滑力為負。反之,回空段的下滑力為正。2 帶式輸送機的設(shè)計計算 已知原始數(shù)據(jù)及工作條件（1）采區(qū)上山運煤,帶式輸送機布置形式及尺寸如圖21所示 圖21 帶式輸送機布置形式及尺寸示意圖（2）輸送物料：煤；塊度（3）輸送量：；物流密度 =1t/m3（4）輸送機長： L=100 m；（5）傾角： β= 計算步驟 帶速和槽角的確定此處省略NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN字。3 驅(qū)動裝置的選用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(yīng)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(jié)構(gòu)，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)。 電機的選用電動機額定轉(zhuǎn)速根據(jù)生產(chǎn)機械的要求而選定，一般情況下電動機的轉(zhuǎn)速不低于500r/min，因為功率一定時，電動機的轉(zhuǎn)速低，其尺寸愈大，價格愈貴，而效率較低。若電機的轉(zhuǎn)速高，則極對數(shù)少，尺寸和重量小，價格也低。本設(shè)計皮帶機所采用的電動機的總功率為221kw，所以需選用功率為250kw的電機。擬采用Ｙ２－３５５L－６型電動機，該型電機轉(zhuǎn)矩大，性能良好，可以滿足要求。 減速器的選用本次設(shè)計選用 DCY 31540型二級硬齒面圓錐圓柱齒輪減速器,第一級為螺旋齒輪、第二級為斜齒和直齒圓柱齒輪傳動，其展開簡圖如下：圖3－1 減速器示意圖電動機和I軸之間，III軸和傳動滾筒之間用的都是聯(lián)軸器，故傳動比都是1。由以上電機選擇可知電機轉(zhuǎn)速則工