【正文】 固定式帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)研究1 前言 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(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。我們山西省被稱為“煤都”，是國(guó)家煤炭資源占有大省。運(yùn)輸機(jī)更是被廣泛使用。固定式帶式運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì)正是著眼于山西煤業(yè)發(fā)展的需求而設(shè)計(jì)的、用來(lái)協(xié)調(diào)煤炭運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械部分。 帶式輸送機(jī)的分類親，由于某些原因，沒(méi)有上傳完整的畢業(yè)設(shè)計(jì)（完整的應(yīng)包括畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、相關(guān)圖紙CAD/PROE、中英文文獻(xiàn)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(qǐng)聯(lián)系我的Qamp。Q:2215891151，數(shù)萬(wàn)篇現(xiàn)成設(shè)計(jì)及另有的高端團(tuán)隊(duì)絕對(duì)可滿足您的需要帶式輸送機(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(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。另外一類是特種結(jié)構(gòu)的帶式輸送機(jī),: 各種帶式輸送機(jī)的特點(diǎn)⑴.QD80輕型固定式帶輸送機(jī) QD80輕型固定式帶輸送機(jī)只適用于輕型物料運(yùn)載,其帶較薄、載荷也較輕,運(yùn)距一般不超過(guò)100m,電機(jī)容量不超過(guò)22kw.⑵. 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.⑶.U形帶式輸送機(jī) 它又稱為槽形帶式輸送機(jī),導(dǎo)致物料對(duì)膠帶的摩擦力增大,從而輸送機(jī)的運(yùn)輸傾角可達(dá)25176。.⑷. 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(duì)環(huán)境的污染,并且可以實(shí)現(xiàn)彎曲運(yùn)行.⑸.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),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30176。以上,最大可達(dá)90176。.（6）.壓帶式帶輸送機(jī) :輸送物料的最大傾角可達(dá)90176。,運(yùn)行速度可達(dá)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(jī) 它是無(wú)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)。 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,: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)30000t/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,：(1)適用于環(huán)境溫度一般為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,傾斜向上不超過(guò)( 16176。)和向下()運(yùn)輸不超過(guò),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)又稱膠帶運(yùn)輸機(jī),其主要部件是輸送帶,亦稱為膠帶, ,它主要包括以下幾個(gè)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(dòng)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(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——減速器圖11 帶式輸送機(jī)簡(jiǎn)圖、,形成連續(xù)運(yùn)動(dòng)的物流,(承載段)的上面,在機(jī)頭滾筒(在此,即是傳動(dòng)滾筒)卸載,利用專門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,、,其傾斜角不超過(guò)18176。,向下運(yùn)輸不超過(guò)15176。,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有效方法。故在傳動(dòng)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11所示：表11 不同物料的最大運(yùn)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(yè)巖22176。干 松 泥 土20176。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??；帶式輸送機(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圖12所示： 圖12 帶式輸送機(jī)典型布置方式 運(yùn)行阻力的計(jì)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(dòng)載荷所產(chǎn)生的張力。運(yùn)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(yùn)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(yùn)行時(shí)為正,向下為負(fù)。通用機(jī)械設(shè)計(jì)可知，膠帶參數(shù)縱向拉伸強(qiáng)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(qiáng)度=1000N/mm；輸送帶每米質(zhì)量。承載段(或稱為重段)運(yùn)行阻力為因?yàn)? 所以 式中[4] (12)當(dāng)承載段向上運(yùn)行時(shí),下滑力是正。向上運(yùn)行時(shí),下滑力是負(fù)。同樣,輸送帶回空段阻力為式中[4] (12) 當(dāng)承載段向上運(yùn)行時(shí),回空段是向下運(yùn)行的,此時(shí),回空段向下滑力為負(fù)。反之,回空段的下滑力為正。同時(shí)選出托輥間距，=3m。 當(dāng)承載段向上運(yùn)行時(shí),回空段是向下運(yùn)行的,此時(shí),回空段向下滑力為負(fù)。反之,回空段的下滑力為正。2 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 已知原始數(shù)據(jù)及工作條件（1）采區(qū)上山運(yùn)煤,帶式輸送機(jī)布置形式及尺寸如圖21所示 圖21 帶式輸送機(jī)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(jī)長(zhǎng)： L=100 m；（5）傾角： β= 計(jì)算步驟 帶速和槽角的確定此處省略NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN字。3 驅(qū)動(dòng)裝置的選用帶式輸送機(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(guò)熱而燒壞，電網(wǎng)不因大電流使電壓過(guò)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(guò)程不超過(guò)3～5s。驅(qū)動(dòng)裝置是整個(gè)皮帶輸送機(jī)的動(dòng)力來(lái)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(guò)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(jí)、三級(jí)及多級(jí)齒輪減速器，第一級(jí)為直齒圓錐齒輪減速傳動(dòng)，第二級(jí)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)。 電機(jī)的選用電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求而選定，一般情況下電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不低于500r/min，因?yàn)楣β室欢〞r(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速低，其尺寸愈大，價(jià)格愈貴，而效率較低。若電機(jī)的轉(zhuǎn)速高，則極對(duì)數(shù)少，尺寸和重量小，價(jià)格也低。本設(shè)計(jì)皮帶機(jī)所采用的電動(dòng)機(jī)的總功率為221kw，所以需選用功率為250kw的電機(jī)。擬采用Ｙ２－３５５L－６型電動(dòng)機(jī)，該型電機(jī)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(jì)選用 DCY 31540型二級(jí)硬齒面圓錐圓柱齒輪減速器,第一級(jí)為螺旋齒輪、第二級(jí)為斜齒和直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，其展開(kāi)簡(jiǎn)圖如下：圖3－1 減速器示意圖電動(dòng)機(jī)和I軸之間，III軸和傳動(dòng)滾筒之間用的都是聯(lián)軸器，故傳動(dòng)比都是1。由以上電機(jī)選擇可知電機(jī)轉(zhuǎn)速則工