【正文】 用與設(shè)計(jì) 18 41 電機(jī)的選用 18 42 減速器的選用 18 421 傳動裝置的總傳動比 19 422 液力偶合器 19 423 聯(lián)軸器 19 5 帶式輸送機(jī)部件的選用 21 51 輸送帶 21 511 輸送帶的分類 21 512 輸送帶的連接 21 52 傳動滾筒 22 521 傳動滾筒的作用及類型 22 522 傳動滾筒的選型及設(shè)計(jì) 22 523 傳動滾筒結(jié)構(gòu) 23 524 傳動滾筒的直徑驗(yàn)算 23 53 托輥 24 531 托輥的作用與類型 24 532 托輥的選型 26 533 托輥的校核 27 54 制動裝置 29 541 制動裝置的作用 29 542 制動裝置的種類 29 543 制動裝置的選型 30 55 改向裝置 30 56 拉緊裝置 31 561 拉緊裝置的作用 31 562 張緊裝置在使用中應(yīng)滿足的要求 31 563 拉緊裝置在過渡工況下的工作特點(diǎn) 31 564 拉緊裝置布置時(shí)應(yīng)遵循的原則 32 565 拉緊裝置的種類及特點(diǎn) 32 6 其他部件的選用 34 61 機(jī)架與中間架 34 62 給料裝置 35 621 對給料裝置的基本要求 35 622 裝料段攔板的布置及尺寸 35 623 裝料點(diǎn)的緩沖 35 63 卸料裝置 35 64 清掃裝置 36 641 篦子式刮板清掃裝置 36 642 輸送機(jī)式刮板清掃裝置 36 643 刷式清掃裝置 36 644 振動式清掃裝置 37 645 水力和風(fēng)力清掃裝置 37 646 聯(lián)合清掃裝置 37 647 輸送帶翻轉(zhuǎn)裝置 37 648 清掃裝置的種類 38 65 頭部漏斗 38 66 電氣及安全保護(hù)裝置 39 結(jié)論 40 致 謝 41 參考文獻(xiàn) 42 附錄 43 英文原文 43 中文翻譯 49 1 緒論 11 研究的目的和意義 帶式輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)行的運(yùn)輸設(shè)備在冶金采礦動力建材等重工業(yè)部門及交通運(yùn)輸部門中主要用來運(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)自動化集中化控制特別是對高產(chǎn)高效礦井帶式輸送機(jī)已成為煤炭高效開采機(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)際問題的能力通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對所學(xué)基本理論和專業(yè)知識的一次綜合運(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 12 本課題的主要研究內(nèi)容 熟悉帶式輸送機(jī)的各部分的功能與作用對主要部件進(jìn)行選型設(shè)計(jì)與計(jì)算解決在實(shí)際使用中容易出現(xiàn)的問題并大膽地進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì) 13 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 八十年代末期以來我國的煤礦用帶式輸送機(jī)也有了很大的發(fā)展對其關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品開發(fā)都取得了可喜的成果輸送機(jī)產(chǎn)品系列不斷增多從定 型的SDJSSJSTJDT 等系列發(fā)展到多功能適應(yīng)特種用途的各種帶式輸送機(jī)系列如國家七五攻關(guān)項(xiàng)目 大傾角帶式輸送機(jī)成套設(shè)備九五攻關(guān)項(xiàng)目 高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)等都填補(bǔ)了國內(nèi)空白開發(fā)了大傾角長距離輸送原煤的新型帶式輸送機(jī)系列產(chǎn)品并對帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用動態(tài)分析技術(shù)和中間驅(qū)動與智能化控制等技術(shù)研制成功了多種軟起動和制動裝置及以 PLC 為核心的可編程電控裝置但與國外相比其機(jī)型一般都偏小特別是帶速通常均不超過 4ms 對高帶速輸送機(jī)及其動態(tài)設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)監(jiān)控等關(guān)鍵技術(shù)問 題缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)由于帶速普遍較低許多設(shè)計(jì)單位仍延用以往的靜態(tài)設(shè)計(jì)法用加大輸送帶安全系數(shù)的方法來提高設(shè)計(jì)的可靠性其結(jié)果不僅增大了設(shè)備成本而且降低了設(shè)備運(yùn)行的可靠性此外我國輸送機(jī)制造企業(yè)追求小而全模式未能像國外一樣形成大規(guī)模的元部件專業(yè)生產(chǎn)廠或加工中心致使元部件設(shè)計(jì)與制造水平得不到有效提高建立帶式輸送機(jī)的輸送帶在起動和停機(jī)過程中的動力學(xué)方程求解輸送帶上不同點(diǎn)隨時(shí)間推移所發(fā)生所的變化找出變化劇烈的張力波可能造成的破壞這就是帶式輸送機(jī)的動態(tài)分析動態(tài)分析技術(shù)是一門綜合性學(xué)科不僅要對整機(jī)運(yùn)行全過程的動態(tài)特性進(jìn)行分析更重要 的是對其涉及到的基礎(chǔ)理論運(yùn)用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究是當(dāng)今世界的高新技術(shù) 2 帶式輸送機(jī)概述 21 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)動來完成物流從裝載點(diǎn)到卸載點(diǎn)的輸送在工業(yè) 23 各種帶式輸送機(jī)的特點(diǎn) 1QD80 輕型固定式帶輸送機(jī) QD80 輕型固定式帶輸送機(jī)與 TDⅡ型相比其帶較薄提高到使輸送帶成 U 形這樣一來輸送帶與物料間產(chǎn)生擠壓導(dǎo)致物料對膠帶的摩擦力增大從而輸送機(jī)的運(yùn)輸傾角可達(dá) 25176。運(yùn)行速度可達(dá) 6ms 輸送能力不隨傾角的變化而變化可實(shí)現(xiàn)松散物料和有毒物料的密閉輸送其主要缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜176。 和向下 運(yùn)輸也可以轉(zhuǎn)彎運(yùn)輸運(yùn)輸距離長單機(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 輸送帶伸長率為普通帶的 15 左右其使用壽命比普通膠帶長其成槽性好運(yùn)輸距離大 25 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 通常稱為膠帶 176。 煤塊 20176。 0350mm 礦石 16176。 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 13到 15 由于物料同輸送機(jī)一起移動同刮板輸送機(jī)比較物料破碎率小帶式輸送機(jī)的單機(jī)運(yùn)距可以很長與刮板輸送機(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倉時(shí)取上限為宜 262 布置方式 電動機(jī)通過聯(lián)軸器兩字省略 單筒 表 22 帶式輸送機(jī)典型布置方式 3 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 31 已知原始數(shù)據(jù)及工作條件 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)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) 1 粒度大小最大粒度和粗度組成情況 2 堆積密度 3 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(diǎn)數(shù)目和位置 6 輸送機(jī)布置形式和尺寸即輸送機(jī)系統(tǒng)單機(jī)或多機(jī)綜合布置形式地形條件和供電情況輸送距離上運(yùn)或下運(yùn)提升高度最大傾角等 7 裝置布置形式是否需要設(shè)置制動器 原始參數(shù)和工作條件 1 輸送物料煤 2 物料特性 1 塊度 0～ 400mm 2 散裝密度 090t 3 在輸送帶上堆積角ρ 20176。 帶式輸送機(jī)的最大運(yùn)輸能力計(jì)算公式為 Q 36Svkρ 32 1 式中 Q 輸送量 v 帶速 ρ物料堆積密度 s 在運(yùn)行的輸送帶上物料的最大堆積面積 k傾斜輸送機(jī)面積折減系數(shù) 帶速選擇原則 1 輸送量大輸送帶較寬時(shí)應(yīng)選擇較高的帶速 2 較長的水平輸送機(jī)應(yīng)選擇較高的帶速輸送機(jī)傾角愈大輸送距離愈短則帶速應(yīng)愈低 3 物料易滾動粒度大磨 琢性強(qiáng)的或容易揚(yáng)塵的以及環(huán)境衛(wèi)生條件要求較高的宜選用較低帶速 4 一般用于給了或輸送粉塵量大時(shí)帶速可取 08ms1ms 或根據(jù)物料特性和工藝要求決定 5 人工配料稱重時(shí)帶速不應(yīng)大于 125ms 6 采用犁式卸料器時(shí)帶速不宜超過 20ms 7 采用卸料車時(shí)帶速一般不宜超過 25ms 當(dāng)輸送細(xì)碎物料或小塊料時(shí)允許帶速為 315ms 8 有計(jì)量秤時(shí)帶速應(yīng)按自動計(jì)量秤的要求決定 9 輸送成品物件時(shí)帶速一般小于 125ms 帶速與帶寬 36ρ vk 400 36900161 00772m2 圖 32 槽形托輥的帶上 物料堆積截面 表 32 槽形托輥物料斷面面積 A 槽 角λ 帶寬 B 500mm 帶寬 B 650mm 帶寬 B 800mm 帶寬 B 1000mm 動堆積角ρ 20176。 動堆積角ρ 20176。 30176。物料的堆積角為 20176。] 915006N 運(yùn)行阻力系數(shù) f 值應(yīng)根據(jù)表 35 選取取 0022 表 36 阻力系數(shù) f 輸送機(jī)工況 工作條件和設(shè)備質(zhì)量良好帶速低物料內(nèi)摩擦較小 002～ 0023 工作條件和設(shè)備質(zhì)量一般帶速較高物料內(nèi)摩擦較大 0025～0030 工作條件惡劣多塵低溫濕度大設(shè)備質(zhì)量較差托輥成槽角大于 35176?！?2O176。改向托輥組是若干沿所需半徑弧線布置的支承托輥它用在輸送帶彎曲的曲率半徑較大處或用在槽形托輥區(qū)段使輸送帶在改向處仍能保持槽形橫斷面輸送帶通過凸弧段時(shí)由于托輥槽角的影響使輸送帶兩邊伸長率大于中心為降低膠帶應(yīng)力應(yīng)使凸弧段曲率半徑盡可能大．一般按織物芯帶伸長率為鋼繩芯帶為 02％計(jì)算 56 拉緊裝置 561 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(diǎn)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(yùn)動阻力補(bǔ)償輸送帶在運(yùn)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 562 張緊裝置在使用中應(yīng)滿足的要求 ⑴布置輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí)輸送帶在驅(qū)動滾筒的分離點(diǎn)具有一定的恒張力以防輸送帶打滑 ⑵布置輸送機(jī)在啟動和停機(jī)時(shí)輸送帶在驅(qū)動滾筒的分離點(diǎn)具有一定恒張力比值一般取 13～ 17 可以通過設(shè)計(jì)計(jì)算不小于啟動系數(shù)進(jìn)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(yīng)超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值 GBT17119－ 1997 規(guī)定輸送帶下垂度為兩組托輥間距的 1100 而 MTT467－ 1996 規(guī)定為 150 ⑷補(bǔ)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 ⑹在工況過渡過程中應(yīng)能將輸送帶中出現(xiàn)的動力效應(yīng)減至最小限度以防損壞輸送機(jī) 563 拉緊裝置在過渡工況下的工作特點(diǎn) 1 為使輸送帶分離點(diǎn)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(yīng)能以很大的選取拉緊行程 根據(jù)Ⅱ系列其拉緊行程分為 500 ㎜ 800 ㎜ 1000 ㎜三種許用的最大拉緊力見表 表 54 螺旋拉緊裝置的最大拉緊力 帶寬 mm 500 650 800 1000 1200 1400 最大拉緊力 kN 9 16 24 38 54 75 2 小車重錘式拉緊裝置 小車重錘式拉緊裝置其拉緊滾筒固定在小車上通過重錘的重力牽引小車從而達(dá)到張緊輸送帶的作用它的結(jié)構(gòu)也較簡單可保持恒定的拉緊力其大小決定于重錘的重量小車重錘式拉緊裝置外形尺寸大占地多質(zhì)量大適用于長度功率較大的輸送機(jī)尤其是傾斜輸送機(jī)上 3 直式拉緊裝置 垂直式拉緊裝置是利用重錘重力使拉緊滾筒沿垂直導(dǎo)軌移動產(chǎn)生拉緊力它能保證輸送帶在各種運(yùn)動狀態(tài)下有恒定的牽引力可以自動補(bǔ)償輸送帶的伸長適用于長距離固定式帶式輸送機(jī)其缺點(diǎn)是需要有足夠的空間放置拉 緊滾筒重錘和要保證拉緊所需要的行程因此在空間受限的條件下無法使用 4 繩絞筒式拉緊裝置 利用鋼繩纏繞在絞筒上將輸送帶拉緊一般絞筒都是經(jīng)過蝸輪減速器來帶動 6 其他部件的選用 61 機(jī)架與中間架 機(jī)架是支承滾筒及承受輸送帶張力的裝置 1機(jī)架有四種結(jié)構(gòu)如圖所示可滿足帶寬 5001400㎜傾角圍包角多種形式的典型布置并能與漏斗配套使用 圖 61 機(jī) 架 a01 機(jī)架用于傾角的頭部傳動及頭部卸料滾筒選用時(shí)應(yīng)標(biāo)注角度 b． 02 機(jī)架用于傾角的尾部改向滾筒或中間卸料的傳動滾筒 c． 03 機(jī)架用于傾角的頭部探頭滾筒或頭部卸料傳 動滾筒圍包角小于或等于 d． 04 機(jī)架用于傳動滾筒設(shè)在下分支的機(jī)架可用于單滾筒傳動也可以用于雙滾筒傳動兩組機(jī)架配套使用 圍包角大于或等于 e． 0102 機(jī)架適于帶寬 5001400mm0304 機(jī)架適于帶寬 8001400mm 2 本系列機(jī)架適用于輸送帶強(qiáng)度范圍 CC56棉帆布 38層 NN100300尼龍帶及 EP100300 聚酯帶 36 層鋼繩芯帶 ST2021 以下 3 滾筒直徑范圍 5001000mm 4 中間架用于安裝托輥標(biāo)準(zhǔn)長度為 6000mm非標(biāo)準(zhǔn)長度為 30006000mm及凸凹弧段中間架支腿有 I型 無斜撐 H型 有斜撐 兩種中間架和中間架支腿全部采用螺栓聯(lián)接便于運(yùn)輸和安裝 中間架為螺栓聯(lián)接的快速拆裝支架它由鋼管有時(shí)達(dá)這時(shí)僅用金屬攔板導(dǎo)流就能形成穩(wěn)定的物