【正文】 （ 2）作用在輸送帶上的張力應(yīng)足夠大，使輸送帶在兩組托輥間的垂度小于一定值。 （ 4）傳動滾筒軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1） 擬定軸上的零件方案 如圖 23 所示 ，現(xiàn)選用下圖 23 的裝配方案。 HgqF GST ??? （ 211） 式中 H —— 輸送機提升高度 （ m）； 由于本次設(shè)計的是水平皮帶運輸機，故 H =0。由于本次畢業(yè)設(shè)計不包含前傾托輥及導(dǎo)料槽，故1SF =0。 （ 26） 式中 HF —— 主要阻力 (N)； NF —— 附加阻力 (N)； 1SF —— 特種主要阻力 (N)； 2SF —— 特種附加阻力 (N)； STF —— 傾斜阻力 (N)； 主要阻力計算 輸送機的主要阻力 HF 是物料及輸送帶移動和承載分支及回程分支托輥旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生阻力的總和。 計算過程如下： 已知 Q =400 ht/ ， v =2 sm/ ,? =1 103 3/mkg ，由于是水平運輸，故選取 1?k 。 (3) 物料易滾動、粒度大、磨琢性強的，或容易揚塵的以及環(huán)境衛(wèi)生條 件要求較高的，宜選用較低帶速。 圖 21 皮帶運輸機的基本布置形式 本次設(shè)計的 帶式輸送機 是煤炭從一臺 帶式輸送機 轉(zhuǎn)運到另外的運輸機上，不承擔(dān)長距離的運輸工作，且不需要傾斜，所需功率較小。 帶式輸送機 與其堆料機和取料機相配合，已經(jīng)成為大規(guī)模 堆取塊 狀物料 (如煤、礦石等 )的唯一有效的方法。這些均有利于降低生產(chǎn)成本。必要時，可利用專門的卸料裝置在輸送帶中部的任意點進行卸載。 帶式輸送機的結(jié)構(gòu)、組成、工作原理和主要特點 帶式輸送機的結(jié)構(gòu)和組成 帶式輸送機 主要由以下部件組成：驅(qū)動裝置、清掃裝置、傳動滾筒、托輥、輸送帶、機架、拉緊裝置、改向裝置、給料裝置等。 礦用帶式輸送機結(jié)構(gòu)設(shè)計及仿真 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 設(shè)計的目的及意義 隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，運輸業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r越來越成為制約經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸，美國等其他一些發(fā)達國家，經(jīng)濟發(fā)達，這也在一定程度上得益于這些發(fā)達國家的運輸業(yè)發(fā)展完善，在散裝物料短距離運輸， 帶式輸送機 的作用表現(xiàn)的越來越明顯， 帶式輸送機 的傳輸效率高，而且噪聲小，污染小，壽命長，成本相對小。 （ 4）帶速 由于受托輥轉(zhuǎn)速的限制，我國 帶式輸送機 最大帶速為4m/s,國外為 5m/s 以上。 （ 3）采用多機驅(qū)動與中間驅(qū)動及其功率平衡、輸送機變向運行等技術(shù)，使輸送機單機運行長度在理論上已不受限制，并確保了輸送系統(tǒng)設(shè)備的通用性、互換性及其 單元驅(qū)動的可靠性。其優(yōu)點是輸送能力大，效率高，運輸距離長，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，所以被廣泛地應(yīng)用于礦山、冶金、煤炭、港口、糧食等各個國民經(jīng)濟行業(yè)中。即可以運送散狀物料，也可以運送成件物品。首先對 帶式輸送機 作了簡單的概述，接著分析了帶式輸送機 的選型原則和計算方法，然后根據(jù)輸送物料的特性和給定的工作條件確定了 帶式輸送機 的整機結(jié)構(gòu)，并對驅(qū)動裝置和工作部分的主要零部件進行選型計算和強度校核，確定 了傳動滾筒所需圓周驅(qū)動力及皮帶的張緊方式、張緊力大小等。 帶式輸送機 也是煤礦最 為理想的高效連續(xù)運輸設(shè)備，特別是煤礦高產(chǎn)高效現(xiàn)代化的大型礦井， 帶式輸送機 己成為煤炭高效開采機電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。 國內(nèi)帶式輸送機技術(shù)的發(fā)展 從 20 世紀(jì) 80 年代起，我國煤礦用 帶式輸送機 也有了很大發(fā)展，對 帶式輸送機 的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品的開發(fā)都取得了可喜的成果，輸送機產(chǎn)品系列不斷增多，從定型的 SDJ, SSJ, STJ, DT 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 系列，但這一階段的發(fā)展大都基于我國 70 年代前后引進 帶式輸送機 的變形和改進，主體 結(jié)構(gòu)沒有大的變化。 國外采用結(jié)構(gòu)先進的開放式儲帶裝置和高精度的大扭矩、大行程自動張緊設(shè)備，托輥小車能自動隨輸送帶伸縮到位。它既可以進行碎散物料的輸送，也可以進行成件物品的輸送。 帶式輸送機的工作原理 輸送帶繞經(jīng)傳動滾筒和尾部的改向滾筒形成一個封閉的環(huán)形帶。在許多需要連續(xù)運行的重要的生產(chǎn)單位，如發(fā)電廠煤的輸送，鋼鐵廠和水泥廠散狀物料的輸送，以及港口內(nèi)船舶裝卸等均采用 帶式輸送機 。可以安裝在小型隧道內(nèi)，也可以架設(shè)在地面交通混亂和危險地區(qū)的上空。 主要內(nèi)容 選擇 帶式輸送機 作為本次畢業(yè)設(shè)計的選題，可以補充自己在運輸機械這方面知識的欠缺，能培養(yǎng)我們獨立解決工程實際問題的能力，也為自己在今后的工作中打下一定的基礎(chǔ)。 擬設(shè)計 帶式輸送機 結(jié)構(gòu)示意圖如圖 22 所示。 (6) 有計量秤時，帶速應(yīng)按自動計量秤的要求決定。 計算過程如下： 查 DTⅡ (A)型帶式輸送機設(shè)計手冊 表 18和表 19，當(dāng)帶寬為 650mm時，初選 350 槽型托輥組作為承載托輥，托輥直徑為 89mm，長度為250mm；平行下托輥作為回程托輥。 表 22 模擬摩擦系數(shù) f (推薦值 ) 安裝狀況 工作條件 f 水平、向上傾斜及向下傾斜的電動工況 工作環(huán)境良好，制造、安裝良好，帶速低，物料內(nèi)摩擦系數(shù)較小 按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，制 造、調(diào)整好，物料內(nèi)摩擦系數(shù)中等 多塵，低溫，過載，高帶速，安裝不良，托輥質(zhì)量差，物料內(nèi)摩擦大 ～ 向下傾斜 設(shè)計、制造正常，處于發(fā)電工況時 ～ 根據(jù)表 22，選取模擬摩擦系數(shù) f =。按式（ 29） 和式（ 210） 進行計算。 計算過程如下： mkNmNM ?????? 8 92 0 0 06 3 02 1 8 8m a x 傳動功率的計算 傳動滾筒軸功率的計算 傳動滾筒軸 AP 功率按式（ 212）進行計算。 滾筒和軸的周向固定采用膨套固定。 表 24 傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù) 礦用帶式輸送機結(jié)構(gòu)設(shè)計及仿真 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 21 計算過程如下：查表 24得 ? = 取 ?Ak ,? = ,? =20xx , ??e = NFU 3 2 8 22 1 8 a x ??? NF 3 2 5 13 2 8 2m in2 ???? 輸送帶下垂度校核 為了限制輸送帶在兩組托輥間的下垂度，作用在輸送帶上任意一點的最小張力 minF 需按式（ 218）和（ 219）進行驗算。 由于本次設(shè)計中改向滾筒即為拉緊滾筒，故 iF = 2F ， 1?iF = 3F 。 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 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，而效率低。 表 32 DCY 減速器主要技術(shù)參數(shù) 公稱輸入轉(zhuǎn)速 1n 1500 min/r 公稱輸入轉(zhuǎn)速2n 60 min/r 公稱輸入功率 1P 公稱傳動比 i 25 輸入軸直徑 1d 40mm 輸出軸直徑 2d 70mm 低速級中心距 160mm 裝配形式 Ⅱ 圖 31 二級圓柱齒輪減速器展開簡圖 聯(lián)軸器的設(shè)計 聯(lián)軸器是機械傳動中常用的部件。 本章小結(jié) 本章主要對 帶式輸送機 的電動機，減速器以及聯(lián)軸器進行了設(shè)計。下覆膠層是輸送帶與支撐托輥接觸的一面，主要承受壓力，為了減少輸送帶沿托輥運行時的壓陷阻力，下覆蓋膠的厚度一般較薄。 按照結(jié)構(gòu)材料分類有：普通棉帆布輸送帶、尼龍輸送帶、聚酯輸送帶、鋼絲繩芯輸送帶、 PVC 整芯輸送帶、 PVG 整芯輸送帶、鋼纜輸送帶等。硫化接法先將輸送帶兩接頭部位每層的夾層對縱軸成 60～ 70176。 本次設(shè)計的皮帶運輸機的工作環(huán)境是煤礦井下，故選用 680S 型煤礦用 PVG 整芯阻燃輸送帶。 （ 3） 重型：軸承孔徑 200～ 220mm。 傳動滾筒的結(jié)構(gòu) 傳動滾筒的結(jié)構(gòu)如圖 41 所示。 改向滾筒直徑 ≈90176。所以要求托輥：結(jié)構(gòu)合理，經(jīng)久耐用，回轉(zhuǎn)阻力系數(shù)小，密封可靠，灰塵、煤粉不能進入軸承，從而使 帶式輸送機運轉(zhuǎn)阻力小、節(jié)省能源、延長使用壽命 。 礦用帶式輸送機結(jié)構(gòu)設(shè)計及仿真 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 31 圖 43 平行托輥結(jié)構(gòu)示意圖 （ 3）緩沖托輥 一般在輸送帶的裝料處必須放置幾組緩沖托輥，以減小物料的沖擊作用，保護輸送帶。槽型托輥如圖 42 所示。 支承托輥的作用是支承輸送帶及帶上的物料，減小輸送帶的垂度，保證其平穩(wěn)運行，在有載分支形成槽形斷面，可以增大運輸量和防止物料的兩側(cè)撒漏。改向滾筒可用礦用帶式輸送機結(jié)構(gòu)設(shè)計及仿真 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 29 于輸送帶 0180 、 090 、 045? 的方向改變。鑄礦用帶式輸送機結(jié)構(gòu)設(shè)計及仿真 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 28 （包）膠滾筒的主要優(yōu)點是表面摩擦系數(shù)大，適用于環(huán)境濕度大 、 運距長的 帶式輸送機 。 （ 1） 輕型：軸承孔徑 80～ 100mm?，F(xiàn)在煤礦企業(yè)常用的輸送帶有： PVC 整芯阻燃抗靜電輸送帶、 PVG 整芯阻燃抗靜電輸送帶、鋼絲繩芯阻燃抗靜電輸送帶。 機械連接法操作較簡便，但接頭處強度只相當(dāng)于輸送帶本身強度的 35— 40％，使用期限短。輸送帶最典型的損壞形式有：工作面層和邊緣磨損；受大塊礦巖沖擊作用引起擊穿、撕裂和剝離；芯體通過 滾筒 和托輥組受反復(fù)彎曲應(yīng)力引起疲勞；在 工作 環(huán)境 影響 下，引起強度指標(biāo)降低和老化等等。它們是輸送帶的骨干層，幾乎承載輸送帶工作時的全部負載。 礦用帶式輸送機結(jié)構(gòu)設(shè)計及仿真 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 25 根據(jù)對各種相對位移有無補償能力（即能否在發(fā)生相對位移條件下保持聯(lián)接的功能），聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器（無補償能力）和撓性聯(lián)軸器（有補償能力）兩大類。其主要技術(shù)參數(shù)參見表 31。 根據(jù)不同的使用條件和工作要求， 帶式輸送機 的驅(qū)動方式可分為單電機驅(qū)動、多電機驅(qū)動、單滾筒驅(qū)動、雙滾筒驅(qū)動和多滾筒驅(qū)動幾種。K —— 改向滾筒阻力系數(shù)；當(dāng)改向滾筒的圍包角 039。 ??? ??? AM PP （ 215） 21 ??? ?? （ 216） 式中 ?—— 傳動效率，一般在 ～ 之間選??； 1? —— 聯(lián)軸器效率， ?? ； 2? —— 減速器傳動效率 ,按每級齒輪傳動效率為 進行計算；（二級減速器 2? = =） 39。 計算過程如下： mmd 3 ?? 軸的直徑只是初定，最后還得根據(jù)帶式運輸機設(shè)計手冊進行確定。 表 23 清掃器與輸送帶的接觸面積 帶寬 B/mm 清掃器與輸送帶接觸面積 A/m2 礦用帶式輸送機結(jié)構(gòu)設(shè)計及仿真 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 17 頭部清掃器 空段清掃器 500 650 800 1000 1200 1400 傾斜阻力的計算 傾斜阻力按式（ 211）進行計算。 ? ? HN FCF 1?? (28) 式中 C —— 與機長有關(guān)的系數(shù)（取 C =） ； 計算過程如下： ? ? NF N 9 2 ???? 主要特征阻力的計算 主要特種阻力 1SF 包括托輥前傾的摩擦阻力和被輸送物料與導(dǎo)料槽欄板間的摩擦力兩部分。 傳動滾輪所需圓周驅(qū)動力的計算 計算公式 對于機長 L80m 的輸送機，其傳動滾筒上所需的圓周驅(qū)動力 UF 為輸送機所有阻力之和，即 STSSNHU FFFFFF ????? 21。 礦用帶式輸送機結(jié)構(gòu)設(shè)計及仿真 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 輸送帶寬度的設(shè) 計 1）已知輸送能力，按式（ 21）先計算需要的物料橫截面積 S ?kvQS ? (21) 式中 Q —— 輸送能力 ( ht/ )； k —— 輸送機傾斜系數(shù)； v —— 帶速 ( sm/ )； ? —— 被輸送散狀物料的堆積密度 ( 3/mkg )。 (2) 較長的水平輸送機，應(yīng)選擇較高的帶速；輸送機傾角愈大，輸送距離愈短，則帶速應(yīng)愈低。 帶式輸送機 最基本的布置形式見圖 21中的 幾 種形式。物料可簡單地從輸送機頭部卸出，也可通過犁式卸料器或移動卸料車在輸送帶長度方向的任一點卸料。由于物料與輸送帶幾乎無相對移動，不僅使運行阻力小 (約為刮板輸送機的 1／ 31／ 5)，而且對貨載的磨損和破碎均小，生產(chǎn)率高。物料在裝料處裝載，靠與輸送帶之間的摩擦力和輸送帶一起運動，并在輸送帶改向處卸載。 它運行可靠，輸送量大，輸送距離長，維護簡 便 ， 所以對它的設(shè)計具有十分重要的意義。 顯然，我國 帶式輸送機 的設(shè)計制造水平與國外還存在著很大的差距，這就需要我們的工程技術(shù)人員不斷地努力研發(fā)， 創(chuàng)新設(shè)計，積極汲取國外的先進制造技術(shù)，盡快縮小差距，使我國的國民經(jīng)濟得到更