【正文】 這種清掃器的優(yōu)點是制作簡單、維修方便,維修成本較低。但由于構造簡單、成本低、可傳遞較大轉矩，故當轉速低、無沖擊、軸的剛性大、對中性較好時亦常采用。摩擦離合器是利用摩擦副間的摩擦力來傳遞轉矩的離合器。中間架為螺栓聯接的快速拆裝支架，它由鋼管、H型支架、下托輥、和掛鉤式槽形托輥組成，是機器的非固定部分，鋼管作為可拆卸的機身，用彈性柱銷架設在H型支架的管座中。（1）機架有四種結構如圖71所示。表61 箱體的結構尺寸名稱符號尺寸（）箱座壁厚δ20箱蓋壁厚δ116箱座上部凸緣厚度b30箱蓋凸緣厚度b130箱座底部凸緣厚度b230地腳螺栓直徑df24地腳螺栓數目n8（個）軸承旁連接螺栓直徑d118蓋與座連接螺栓直徑d216檢查孔蓋螺栓直徑d48定位銷直徑d10df、d1至外箱壁距離C1245df、d1至凸緣邊緣距離224最大齒頂圓與內箱壁距離Δ123齒輪端面與內箱壁距離Δ220箱蓋肋厚m115箱座肋厚m215 減速器附件的設計(1) 油標為指示減速器內油面的高度是否符合要求，以便保待箱內正常的油量，在減速器箱體上設置油面指示裝置。選用漸開線花鍵：分度圓直徑 外花鍵小徑 大徑 內花鍵小徑 其中 因此，內花鍵小徑，內花鍵大徑，選擇花鍵長度l=120mm由于該花鍵的工作方式為承載時移動的動聯接，選用許用壓強。材料特性系數：，i) 確定綜合影響系數軸肩圓角處有效應力集中系數、根據r/d=，D/d=，查表可得，、。b) 計算危險截面工作應力截面彎矩 截面扭矩 抗彎截面系數 抗扭截面系數 截面上彎曲應力 截面上扭剪應力 彎曲應力幅 扭切應力 c) 確定軸材料機械性能查表可得，彎曲疲勞極限，剪切疲勞極限。計算公式為： 式中： ——齒輪接觸疲勞強度極限，； ——壽命系數，按應力循環(huán)次數N選?。? ——接觸疲勞強度計算的最小安全系數。(1)選擇齒輪材料，確定許用應力根據機械手冊，查表可得：小齒輪選用40Cr，調質處理，接觸疲勞強度極限，彎曲疲勞強度極限。已算得所需電動機功率，采用單電機驅動，從《實用中小電機手冊》中選取YB225M6型隔爆電動機。垂直重錘張緊裝置上方滾筒改向90176。查機械手冊可得：D=1000mm。按下式計算： 式中：——清掃器個數。； ——輸送帶單位長度的質量，； ——每米長度輸送物料的質量，； ——承載分支托輥每米長旋轉部分的質量，； ——回程分支托輥每米長旋轉部分的質量。15176。在過渡段，輸送帶的傾角由零逐漸過渡到最大槽角。在輸送帶類型確定上應考慮如下因素：(1)為延長輸送帶使用壽命，減小物料磨損，盡量選用橡膠貼面，其次為橡塑貼面和塑料貼面的輸送帶；(2)在同等條件下優(yōu)先選擇分層帶，其次為整體帶芯和鋼絲繩芯帶；(3)優(yōu)先選用尼龍、維尼龍帆布層帶。表15 帶式輸送機設計參數項目數值項目數值輸送能力2000t/h輸送長度3000m帶寬1200mm帶速4m/s電動機功率400kW運送方式水平使用場合煤礦井下本設計對帶式輸送機進行整體的布置方式進行設計，著重對帶式輸送機的減速器、滾筒進行詳細的設計計算并校核，并完成相關圖紙設計。液壓推桿制動器對于向上或向下輸送的帶式輸送機均可使用，安裝在高速軸上，動作迅速可靠，帶式輸送機一般都裝配有此種制動器。其它還有錐形、V形、反V形等多種調心托輥，可按需選用。在功率不大，環(huán)境濕度較小的情況下，可采用光面滾筒；在功率較大且環(huán)境嚴重潮濕，輸送帶在驅動滾筒上容易打滑的條件下，應采用膠面滾筒。為了便于運輸，輸送帶的長度是一定的，使用時應把若干段輸送帶連接起來。1 輸送帶；2 驅動滾筒；3 機尾換向滾筒；4托輥；5 拉緊裝置圖12 帶式輸送機的驅動裝置帶式輸送機的結構示意圖如圖12所示，輸送帶1繞經驅動滾筒2和機尾換向滾筒3形成無極閉合帶。最大輸送能力2900t/h，通過旋轉的托輥組加載壓帶。以上，這對于大高差輸送物料尤其重要。(6) 垂直提升帶式輸送機國外從60年代末開始發(fā)展垂直提升帶式輸送機，德國Trellex Flexowell公司已有5萬余臺產品，分布于90多個國家和地區(qū)。高差577m。(2) 可伸縮帶式輸送機可伸縮帶式輸送機主要用于采煤工作面運輸巷道運輸, 機尾可隨采煤工作面的推進收縮，利用儲帶倉收容多余的輸送帶，結構緊湊，機架輕巧，拆裝方便，一般采用整芯帶，用機械接頭聯結，可配中間驅動裝置滿足較大運能和較大運距要求。隨著礦井生產的不斷推進和采礦流程的更新，長距離、大運量、大功率的帶式輸送機的應用越來越普遍?，F在它已經成為當今最重要的散狀物料運輸設備，與其它運輸設備相比具有運量大、運輸距離長、可連續(xù)輸送、運行可靠，易于實現自動化、集中化控制等優(yōu)點，被廣泛應用于國民經濟的各個生產領域。隨著國民經濟的發(fā)展，帶式輸送機的應用越來越廣泛。在我國，帶式輸送機已經成為礦井、洗煤廠等企業(yè)生產中的一種重要的運輸設備。為了降低膠帶強度要求和減小驅動裝置尺寸，通常采用中間直線摩擦驅動或中間卸載式驅動，并采用軟啟動技術。我國對水平拐彎的輸送機研究較早，上世紀90年代，試制成功水平拐彎裝置，在煤礦井下成功應用。的下運工況均可應用，可隨時調整防止下滑的阻尼力，十分靈活方便；這種帶式輸送機具有輸送帶張力小，結構簡單，可以實現長距離運輸等一系列優(yōu)點，而且還具有軟啟動和功率平衡等功能；安全保護設施完善，微機控制、傳感器監(jiān)測，能滿足煤礦防爆要求，使用安全可靠。3) 大傾角運輸: 物料被輸送帶包裹后，增加了物料與膠帶之間的摩擦力和物料本身的內摩擦力，運輸傾角可達27176。1954年在德國就有關于壓帶式輸送機的專利。一般向上運輸取較大值，向下運輸取較小值。由于在煤礦井下使用普通橡膠和塑料制成的輸送帶，一旦起火漫延很快，因此我國有關部門已有規(guī)定，禁止非阻燃輸送帶在井下使用。如圖14所示，它們都是由電動機聯軸器減速器3和驅動滾筒4組成的。緩沖托輥用于帶式輸送機的受料處，以便減少物料對輸送帶的沖擊，有橡膠圈式和彈簧板式等，其結構簡圖如17所示。滾柱逆止器也用于向上運輸的的帶式輸送機上，在輸送機正常工作時，滾柱在切口的最寬處，不會妨礙星輪的運轉；當輸送機停車時，在負載重力的作用下，輸送帶帶動星輪反轉，滾柱處在固定圈與星輪切口的狹窄處，滾柱被楔住，輸送帶被制動。旋轉刮板清掃器通常安裝在輸送帶與滾筒脫離接觸點的后面，旋轉刷子清掃器的安裝位置相同。不同寬度的膠帶運送貨載的最大塊度可按表23來進行核算。托輥長度的選擇可以直接通過輸送帶的寬度、托輥組中的托輥數和托輥間的連接和布置方式確定。于是過渡段托輥組的布置如下表26所示。 主要阻力計算輸送機的主要阻力是輸送帶的前進阻力和承載分支及回程分支托輥的旋轉阻力之和。特種主要阻力計算公式為： (1)托輥前傾摩擦阻力： 式中： CZ——槽形系數； μ0——承載托輥與輸送帶間的摩擦系數，μ0=～； LZ——裝有前傾托輥的區(qū)段長度，； ε——側輥軸線相對于與輸送帶縱軸線垂直的平面的前傾角。已算得所需電動機功率PM=，從《實用中小電機手冊》中選取YB200L4型隔爆電動機，其具體參數如表211所示?；颍?5176。圖32 傳動方案Ⅰ軸Ⅱ軸Ⅲ軸Ⅳ軸滾筒減速器電動機 電機選型帶式輸送機常用的電動機，有鼠籠式、繞線式異步電動機。m第Ⅲ軸轉矩 T3=9550 P3/n3=9550(4)齒輪其它主要參數計算大齒輪大端分度圓直徑錐距分度圓錐角： 小齒輪大端頂圓直徑 大齒輪大端頂圓直徑 第二級直齒輪設計計算(1)選擇齒輪材料，確定許用應力根據機械手冊，查表可得：小齒輪選用40Cr，表面淬火，接觸疲勞強度極限，彎曲疲勞強度極限。軸Ⅰ的結構及尺寸如下圖41所示：圖41軸Ⅰ結構尺寸(5) 繪制軸的彎矩圖與扭矩圖a) 軸承支反力的計算水平面上 垂直面上 b) 齒寬中點處彎矩計算水平面上 垂直面上 合成彎矩 扭矩 繪制軸的彎矩和扭矩圖，如圖42所示。(6) 按彎扭合成強度校核軸的強度當量彎矩（取折合系數） 軸的計算應力因此軸滿足強度要求。 軸Ⅲ鍵的校核軸Ⅲ上圓錐齒輪處的鍵選用A型鍵，由于該鍵所處的軸的直徑為205mm，故查機械手冊選用20x66 GB/T10962003，可得鍵的尺寸如下所示： 由于扭矩較大，軸Ⅱ上均采用雙鍵連接，按180176。為保證箱體具有足夠的剛度，在軸承孔附近加支撐筋。(7) 起吊裝置在箱體上設置起吊裝置，以便于減速器起吊搬運。(4) 中間架用于安裝托輥，其結構如圖72。結構簡單、承載能力大、能使主從動軸的轉速同步，但接合時有剛性沖擊，適于在停機或低速時接合。凸緣聯軸器的材料可用灰鑄鐵或碳鋼，重載時或圓周速度大于30m/s時應用鑄鋼或碳鋼。由此可見，清掃器在帶式輸送機上有著不可忽視的作用。只有當煤比較干,帶寬在1 000 mm 以下時,效果才相對較好。常用的十字滑塊聯軸器、滑塊聯軸器、十字軸式萬向聯軸器、齒式聯軸器和滾子鏈聯軸器。在離合時，主從動軸不能同步回轉，磨損較大，外形尺寸大。因為皮帶運輸機的滾筒很多，損壞的也經常，當輥子需要維修時，就可以快速取下，以便于維修和更換，對運輸很小，提高了工作效率。圖71 機架：用于傾角的頭部傳動及頭部卸料滾筒。通氣器有通氣螺塞和網式通氣器兩類，清潔的環(huán)境用通氣螺塞，灰塵較多的環(huán)境用網式通氣器。軸承所受當量動載荷：式中：——載荷系數，取。表面善系數，根據可得。尺寸系數、根據d可得。取，代入式(32)計算： (2)齒面接觸疲勞強度設計計算由下式估取圓周速度 估取圓周速度，選取精度等級為Ⅱ公差組7級。計算公式為： 式中： ——齒輪接觸疲勞強度極限，； ——壽命系數，按應力循環(huán)次數N選取； ——接觸疲勞強度計算的最小安全系數。對于多級傳動系統的傳動比應按以下原則分配：，不應超過所允許的最大值，以符合其傳動形式的工作特點，使減速器獲得最小外形。改向滾筒直徑有250、31400、500、6800、1000mm等規(guī)格．選用時可與傳動滾筒直徑匹配，改向180176。傳動滾筒最大圓周驅動力是輸送機滿載運行時滾筒上的圓周驅動力代入上式可得： 傳動滾筒直徑驗算大量實驗表明，傳動滾筒的摩擦系數與膠帶和滾筒之間的單位壓力有較大關系，在單位壓力較大的區(qū)域摩擦系數隨壓力的增大而減小，所以傳動滾筒的直徑應按平均壓力進行驗算。計算：擬設計的總圖中有兩個清掃器和一個空段清掃器（）由此可計算出附加特種阻力： 表210 清掃器刮板與輸送帶接觸面積帶寬Bmm導料欄板內寬/m刮板與輸送帶接觸面積A/m頭部清掃器空段清掃器500650800100012001400 傾斜阻力傾斜阻力的計算式為： 式中：——輸送機提升或下運物料的高度，m。(2) 物料線質量q 式中： Q——每小時運輸量（t/h）； v——運輸運行速度（m/s）。30176。輸送帶在高張力區(qū)由0→5176。PVG1600S型輸送帶的技術規(guī)格如下：扯斷強度：＝1600N/(mm 輸送帶類型選擇輸送帶類型在確定上應考慮如下因素：(1) 為延長輸送帶使用壽命，減小物料磨損，盡量選用橡膠貼面，其次為橡塑貼面和塑料貼面的輸送帶；(2) 在煤礦生產中，同等條件下優(yōu)先選擇整體阻燃帶和鋼絲繩芯帶；(3) 在大傾角輸送中，為了改善成槽性，高強輸送帶采用鋼絲繩芯帶較為理想；(4) 覆蓋膠的厚度主要取決于被運物料的種類和特性，給料沖擊的大小、帶速與機長，輸送原煤之類的礦石，為防止撕裂，可以加防撕網。這種制動器多用于大功率、長距離強力式帶式輸送機及鋼繩牽引帶式輸送機可，安裝在高速軸上。無論哪種形式的拉緊裝置，其應具有兩個作用：一是保證輸送帶具有足夠的張力，使?jié)L筒與輸送帶之間產生足夠的摩擦力；二是限制輸送帶在相鄰兩托輥間的下垂度。對托輥的的結構和使用的基本要求是：使用可靠，回轉阻力小，制造成本低，托輥表面光滑，徑向跳動小，使用壽命不低于15000小時。它對帶芯有損傷，接頭強度效率低，只有25%—60%，使用壽命短，并且接頭通過滾筒表面時，對滾筒表面有損害，常用于短距或移動式帶式輸送機上。工作時，驅動滾筒通過它與輸送帶之間的摩擦力驅動輸送帶運行。前蘇聯和日本等國也研制了這種帶式輸送機。6) 斷面積較小, ~2倍。垂直提升帶式輸送機在我國煤礦尚屬空白。但由于帶速高，移動部分和轉動部分的慣性很大，其下滑力也很大，生產中經常出現打滑、滾料、飛車等事故，因此下運輸送機的關鍵技術是制動。(3) 大傾角上、下運帶式輸送機大傾角上、下運帶式輸送機是上海分院承擔的國家“七五”攻關項目，先后獲國家計委、國家科委和財政部頒發(fā)的科技攻關重大成果榮譽獎，煤炭部科技進步一等獎和部推廣二等獎。在煤礦井下，由于受環(huán)境條件的限制，通常使用的帶式輸送機的主要技術指標如表1所示，其關鍵技術與裝備有以下特點：(1) 設備大型化，其主要技術參數與裝備均向著大型化發(fā)展，以滿足年產300～500萬t以上高產高效集約化生產的需要；(2) 應用動態(tài)分析技術和機電一體化、計算機監(jiān)控等高新技術，采用各種軟起動與自動張緊技術，對輸送機進行動態(tài)監(jiān)測與