【文章內(nèi)容簡介】 式（213）即歐拉公式。則 核算圍包角：在煤礦中因運轉(zhuǎn)條件較差，一般取，查《礦山運輸機械》Ⅱ表327，則： 實際設(shè)備圍包角為，故值滿足不打滑條件要求。 輸送帶壽命的計算目前常用德國HZ7ZEL法（德國人赫特澤爾于1940年提出的公式）來計算輸送帶壽命[17]，即： （214）則 %100%180%100%100%120%120%80%450式中 可持久耐用的輸送量，查《新型帶式輸送機手冊》表629，=450萬t； 上覆蓋膠耐用度，查《新型帶式輸送機手冊》表630，=100%； 上覆蓋膠厚度與拉伸強度有關(guān)的耐用度，查《新型帶式輸送機手冊》表631，=100%； 運輸物種的耐用度，查《新型帶式輸送機手冊》表632，=180%； 裝載點有關(guān)的耐用度（一個裝載點），查《新型帶式輸送機手冊》表633，=100%； 傾角的耐用度，查《新型帶式輸送機手冊》表633，=100%； 裝載地點有關(guān)的耐用度，查《新型帶式輸送機手冊》表633，=120%； 拉緊裝置型式有關(guān)的耐用度，查《新型帶式輸送機手冊》表633，=120%； 驅(qū)動系統(tǒng)型式有關(guān)的耐用度，查《新型帶式輸送機手冊》表633，=80%；3 帶式輸送機滾筒設(shè)計計算滾筒是帶式輸送機的重要部件，按在輸送機中所起的作用滾筒可分為傳動滾筒和改向滾筒兩大類。傳動滾筒的作用是將驅(qū)動裝置提供的轉(zhuǎn)矩傳到輸送帶上，改向滾筒包括用于輸送帶在輸送機端部的改向、增加傳動滾筒包角的導(dǎo)向滾筒、拉緊滾筒是用于拉緊裝置的導(dǎo)向滾筒。改向滾筒不承擔轉(zhuǎn)矩，結(jié)構(gòu)比較簡單。傳動滾筒和驅(qū)動裝置相連，是帶式輸送機最重要的部件，驅(qū)動功率的大小往往取決于傳動滾筒表面同輸送帶之間的摩擦系數(shù)和輸送帶在該滾筒上的包角[18]。按驅(qū)動方式分，傳動滾筒有： 外驅(qū)動式，即驅(qū)動裝置放在傳動滾筒外面，減速器直接同傳動滾筒輸入軸相聯(lián)。本設(shè)計選用此種結(jié)構(gòu)。 內(nèi)驅(qū)動式，即將驅(qū)動裝置全部放在傳動滾筒內(nèi)，此種方式又稱為電動滾筒。如果僅將減速器裝入滾筒內(nèi)，稱為齒輪滾筒，或稱為外裝式減速滾筒，適用于大功率帶式輸送機。按外形分，傳動滾筒可分為：人字形滾筒。用鋼板卷圓焊接而成，中間部分筒徑大于兩邊筒徑約幾毫米，目的是防止輸送帶跑偏。片式滾筒。滾筒由許多葉片組成，目的是便于清潔輸送帶，此類滾筒又稱為自清掃滾筒。如果將葉片改為圓鋼棒，稱為棒式滾筒。自然也可以將圓柱形鋼殼上開上橫槽，也可以起到自清掃作用，此類滾筒稱為格柵滾筒。槽膠面滾筒。滾筒的護面開上菱形、人字形、直線形、環(huán)形、梯形則分別稱為菱形護面、人字形護面、直線形護面、環(huán)形護面、梯形護面等各種護面形狀的滾筒，其目的是增大摩擦系數(shù)和便于排除黏著物料。傳動滾筒護面常選用菱形和人字形。本設(shè)計選用菱形膠面滾筒。輸送帶的彎曲疲勞極限與滾筒直徑成反比，滾筒直徑越大越有利，依層厚度而定。查《新型帶式輸送機手冊》有滾筒直徑表達式： （31）式中 滾筒直徑，； 滾筒因子，查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》表628，； 帆布層數(shù)，； 每層芯厚度。則查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》表102，可知當 時，傳動滾筒直徑的范圍為～1000，故上述符合。查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》表104，取主滾筒直徑，軸承號為3520。同理，查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》表108，卸載滾筒直徑，機尾滾筒。1）查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》，根據(jù)滾筒平均表面壓強可求得滾筒直徑的計算公式為： （32）則傳動滾筒的平均面壓為：式中 平均接觸面壓，對于織物帶芯，有； 筒皮的最大承受能力，查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》續(xù)表108，； 滾筒直徑，； 輸送帶寬。則卸載滾筒的平均面壓為：式中 平均接觸面壓，對于織物帶芯，有； 筒皮的最大承受能力，查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》續(xù)表108，； 滾筒直徑，； 輸送帶寬。故滾筒直徑的選擇滿足條件的要求。2）材料的選用：主滾筒材料選擇按GB71185的技術(shù)要求，選用無縫鋼管鋼。45鋼管 ～。輻板采用鋼板Q235A結(jié)構(gòu)。由于滾筒直徑，故輪轂材質(zhì)選用,許用應(yīng)力 。軸選用40Cr調(diào)質(zhì)處理，～。滾筒與軸之間采用鍵聯(lián)接，一端用軸肩定位，另一端采用過盈配合，由于部件比較大，所以可以固定住。在主滾筒上覆蓋膠用以增加滾筒與皮帶之間的摩擦系數(shù)，無縫鋼管與輻板之間采用焊接的方式。滾筒包膠的主要優(yōu)點就是表面摩擦系數(shù)大，包膠是在光面鋼制滾筒表面上用冷粘或硫化一層橡膠。本設(shè)計傳動滾筒選用菱形（網(wǎng)紋）包膠滾筒。這種滾筒沒有方向性，滾筒可正反轉(zhuǎn)，對于可逆運輸送機采用菱形滾筒比較適合，其中，主滾筒結(jié)構(gòu)圖如下：圖31 主滾筒結(jié)構(gòu)圖查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》有兩軸承座中心距的計算公式如下：對于～（～） （33）式中 帶寬，； 所以中心距只要在這個范圍中就可以，可以根據(jù)圖紙中零件的布置確定。為了防止覆蓋膠開裂，滾筒直徑應(yīng)大于35倍帶厚（上下覆蓋膠最大值與芯體厚度之和）。由《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》查得設(shè)計輸送帶時常用公式將滾筒外徑換算為帶速，而一旦選定滾筒直徑后，引入一個系數(shù)，公式可變?yōu)椋? （34） 則滾筒的轉(zhuǎn)速為： 式中 帶速，； 滾筒轉(zhuǎn)速，； 系數(shù)，查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》表1012，=。由《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》可知：滾筒兩幅板間距：。滾筒長度L為：（100～200）=800+150=9504 帶式輸送機托輥設(shè)計計算托輥是帶式輸送機的主要部件之一，托輥的作用是支撐輸送帶，減小運行阻力，并使輸送帶的垂度不超過一定限度，以保證輸送帶平穩(wěn)運行。托輥的總重約占整機重量的30%～40%。因為數(shù)量多，托輥質(zhì)量的好壞直接影響輸送機的正常運行和運營費用。托輥的問題應(yīng)該從托輥的結(jié)構(gòu)和托輥組的布置來考慮。要盡量減少托輥的經(jīng)常維修與更換的麻煩及費用，大幅度降低了勞動強度，確保帶式輸送機的安全正常運行。保證運行阻力系數(shù)和轉(zhuǎn)動慣量大幅度降低，可以使帶式輸送機實現(xiàn)長運距、大運量、高速度的運轉(zhuǎn)工作，使運行阻力和轉(zhuǎn)動慣量小，能夠長期保持托輥和膠帶之間基本實現(xiàn)同步運行，相互之間磨損微小，不但托輥不易磨損、膠帶和驅(qū)動滾筒的使用壽命可延長2～3倍，還要大幅度降低主機的配置功率，提高主機的運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性等。 隨著帶式輸送機的發(fā)展，從托輥的結(jié)構(gòu)到托輥組的型式不斷有新的變化，面對如此眾多的托輥和托輥組型式，如何合理地選擇合適的托輥組型式是一個問題。對托輥組的最基本的要求是：實用可靠、回轉(zhuǎn)阻力系數(shù)小、制造成本低、具有足夠的承載能力。普通托輥的結(jié)構(gòu)是由管體、軸承座、軸承、軸和密封件構(gòu)成，軸承布置在托輥管體的內(nèi)部，托輥軸的兩端由托輥支架支撐。托輥按用途不同可分為普通承載托輥和專業(yè)托輥。普通承載托輥是在正常段的上分支和下分支托輥，它們的作用是支撐輸送帶和物料；專用托輥的作用是輸送帶的過渡導(dǎo)向、輸送帶運行的防偏以及緩沖等。托輥都是成組地安裝在輸送機上。上托輥組可以由單個托輥的平行托輥或兩個、三個槽形的托輥組組成。槽形托輥組的中間托輥水平布置，側(cè)托輥的槽角一般為30176。、35176。和45176。最常用的托輥組是三個輥子的長度相等并布置在同一平面內(nèi)。緩沖托輥安裝在輸送機的受料處用以保護輸送帶。緩沖托輥的每個輥子由具有一定間隔的彈性圓盤制成。緩沖托輥的額定負荷和標準托輥相同。在運輸沉重和大塊物料的情況下，有時需沿輸送機全線設(shè)置緩沖托輥。緩沖托輥通常用3～5個托輥組成。下托輥通常是單個水平托輥，大型輸送機也可采用兩個輥子，兩個輥子布置成V形，用以防止跑偏和較高的承載能力。輸送帶運行時可能由于輸送帶制造的偏差、物料偏心堆積、機架變形、托輥軸承缺陷以及輸送帶張力分布不均。引起輸送帶跑偏。為防止跑偏多采用調(diào)心托輥組。調(diào)心托輥組多在側(cè)邊上設(shè)立輥，雖然可以起到強制地糾偏作用，但是由于立輥和輸送帶的邊緣連續(xù)接觸，會加大輸送帶邊緣的磨損，降低輸送帶的使用壽命。托輥的選擇主要考慮托輥組的承載能力和壽命。當選擇托輥間距時[19]，需要考慮的因素是輸送帶質(zhì)量、托輥額定負荷、垂度、托輥壽命、輸送帶額定負荷和輸送帶拉力等。如果在兩個托輥之間卸料，槽形輸送帶的垂度太大，物料就可能從輸送帶邊上溢出。對于要求較高的設(shè)計，特別是長距離帶式輸送機的設(shè)計，托輥之間的垂度應(yīng)予以限制。在穩(wěn)定工況下必須限定在3%以下，帶速越高，物料塊度越大，則垂度應(yīng)越小。由《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》查得：承載段垂線垂度的基本公式為： （41）回程段垂線垂度的基本公式為： （42）式中 在兩個托輥之間的垂度下降距離，；上托輥間距，；輸送帶和物料的單位質(zhì)量，；輸送帶的單位質(zhì)量，；物料的單位質(zhì)量，；重力加速度，；下托輥間距，；輸送帶的最小拉力。一般垂度在2%～5%之間選取，經(jīng)驗表明，當輸送帶的垂度大于5%時，卸料經(jīng)常會撒出。從上式可求出上托輥間距為：%，則可取上托輥間距大于即可，可取上托輥間距為；下托輥間距為：取帶垂度為5%，則可取下托輥間距大于即可，所以取下托輥間距為。當采用垂度基本公式時，允許的垂度應(yīng)考慮輸送帶芯的強度，因成槽形產(chǎn)生的輸送帶跨距與強度等因素。當垂度為3%時，輸送帶的最小拉力為： （43）式中 在兩個托輥之間的垂直下降距離，；上托輥間距；；下托輥間距，；輸送帶和物料的單位質(zhì)量。對托輥間距要遵守的限制條件有：1）當輸送帶以正常負荷運行時，應(yīng)保持垂度的最大值不超過3%（%~2%）；2）當有輸送帶處在停機狀態(tài)時，應(yīng)保持垂度的最大值不超過5%；3）托輥間距不能超過槽形托輥正常間距的2倍；4）在任何托輥上的負荷都不能超過托輥的額定負荷。下托輥間距一般取為3m，受料處托輥間距視物料容量和塊度而定。一般取為上托輥間距的～，生產(chǎn)經(jīng)驗證明，在確定加料段下面的托輥間距時，應(yīng)力求使物料負荷的主要部分位于兩個托輥之間的輸送帶上。頭部滾筒到第一組槽形托輥（調(diào)心托輥）的間距可取為上托輥間距的1~。尾部滾筒到第一組托輥間距不小于上托輥間距。托輥的最小空隙ISO規(guī)定了托輥圓周和托輥橫梁或任何其他結(jié)構(gòu)頂部之間的空隙a的最小值，查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》表847，得出托輥直徑～之間，最小空隙。查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》可得：承載分支托輥的靜載荷如下式： （44） 空載分支托輥的靜載荷如下式： （45）式中 承載分支托輥靜載荷，N；回程分支托輥靜載荷，；托輥載荷系數(shù)，查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》表849所示，一節(jié)輥時，三節(jié)輥時；上托輥間距，；輸送能力，；帶速，；每米帶質(zhì)量，；下托輥間距。查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》可得托輥的動載荷如下式：承載分支 （46） 回程分支 （47）式中 運行系數(shù)，查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》表850所示，=；沖擊系數(shù)，查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》表851所示，=；工況系數(shù)，查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》表849所示，有腐蝕磨損物料=。 查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》托輥的實際負荷為： （48）式中 托輥的實際負荷，； 輸送帶單位長度質(zhì)量，； 物料單位長度質(zhì)量，； g重力加速度，； 托輥間距，； 系數(shù)，根據(jù)物料塊度選擇，=~，取； 系數(shù)，根據(jù)環(huán)境干濕程度選擇，=~，?。? 系數(shù)，根據(jù)工作時間長短選擇，=~，??； 系數(shù)，根據(jù)帶速快慢選擇，=~，取；槽形托輥：托輥的實際負荷小于查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》表853值額定負荷，即，故符合條件。平行托輥：==托輥的實際負荷小于查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》表853值=，平形托輥實際負荷不能大于表值，故符合條件。托輥最大轉(zhuǎn)速：輸送帶速2，托輥直徑89，~，托輥轉(zhuǎn)速在90~645。適當提高槽形角，可以增大帶