【文章內(nèi)容簡介】 輸距離小則幾十米大則幾十公里，而且它相比，汽車，火車，它的 效率高，成本低，可連續(xù)作業(yè) 。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。除進行純粹的物料輸送外，還可以與各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)流程中的工藝過程的要求相配合，形成有節(jié)奏的流水作業(yè)運輸線。所以 帶式輸送機 廣泛應用于現(xiàn)代化的各種工業(yè)企業(yè)中 。 在 煤礦 的井下巷道、礦井地面運輸系統(tǒng)、露天采 煤 場及選 煤 廠中， 也 廣泛應用 皮帶運輸機 進行 水平或傾斜運輸 煤炭 。 它運行可靠，輸送量大，輸送距離長，維護簡 便 ， 所以對它的設計具有十分重要的意義。 帶式輸送機的結構、組成、工作原理和主要特點 帶式輸送機的結構和組成 帶式輸送機 主要由以下部件組成：驅動裝置、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。 輸送帶是 帶式輸送機 的承載構件，帶上的物料隨輸送帶一起運行，物料根據(jù)需要可以在運輸機的端部或中間進行卸載。機架上裝有托輥組，包括承載托輥和回程托輥，用來支撐輸送帶及物料。 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。輸送帶的上下兩部分都支撐在托輥上。電動機通 過聯(lián)軸器、減速器帶動傳動滾筒轉動，借助于傳動滾筒與輸送帶之間的摩擦力，使輸送帶運動。拉緊裝置提供輸送帶正常運行時所需的張緊力。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。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。從而形成一套連續(xù)運送物料的流水作業(yè)線。 帶式輸送機的主要特點 帶式輸送機 具備優(yōu)良的性能：首先是它運行可靠。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 。如在這些場合停機，其 損礦用帶式輸送機結構設計及仿真 哈爾濱理工大學學士學位論文 9 失是巨大的。必要時， 帶式輸送機 可以一班接一班地連續(xù)工作。 帶式輸送機 動力消耗低。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。這些均有利于降低生產(chǎn)成本。 帶式輸送機 的輸送線路適應性強又靈活。線路長度根據(jù)需要而定．短則幾米，長可達 10km以上?？梢园惭b在小型隧道內(nèi)，也可以架設在地面交通混亂和危險地區(qū)的上空。 根據(jù)工藝流程的要求， 帶式輸送機 能非常靈活地從一點或多點受料．也可以向多點或幾個區(qū)段卸料。當同時在幾個點向輸送帶上加料 (如選煤廠 煤倉下的輸送機 )或沿 帶式輸送機 長度方向上的任一點通過均勻給料設備向輸送帶給料時， 帶式輸送機 就成為一條主要輸送干線。 帶式輸送機 可以在貯煤場料堆下面的巷道里取料，需要時，還能把各堆不同的物料進行混合。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。 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。 在環(huán)保方面， 帶式輸送機 工作時噪聲小，必要時， 帶式輸送機 可被封閉在機罩里，不致于飄散灰塵污染空氣。若在轉運站，灰塵可被密封在轉運溜槽里，如與除塵器相連，粉塵還可收集起來。 主要內(nèi)容 選擇 帶式輸送機 作為本次畢業(yè)設計的選題，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。通過這次畢業(yè)設計使我們在大學四年來所學的基本理論和專業(yè)知識得到了一次綜合運用，也使我們的設計、計算和繪圖能力得到了全面的訓練。 本次畢業(yè)設計的主要內(nèi)容包括： 帶式輸送機 的工作原理，結構組成，布置方式； 帶式輸送機 各部分的功能與作用，并對主要零部件進行了選型設計與計算，最終設計出一臺小型煤炭 帶式輸送機 在煤礦 井下進行短距離轉運煤炭。 礦用帶式輸送機結構設計及仿真 哈爾濱理工大學學士學位論文 10 第 2章 帶式輸送機方案設計 帶式輸送機的總體設計 總體設計方案的確定 由于生產(chǎn)系統(tǒng)的需要或建筑結構等種種原因， 帶式輸送機 有各種各樣的布置方式。 帶式輸送機 最基本的布置形式見圖 21中的 幾 種形式。 圖 21 皮帶運輸機的基本布置形式 本次設計的 帶式輸送機 是煤炭從一臺 帶式輸送機 轉運到另外的運輸機上，不承擔長距離的運輸工作，且不需要傾斜，所需功率較小。故選擇水平布置方式就可以達到要求。而其他布置方式的運輸機結構復雜，功率消耗大，不適合短距離 轉運。 擬設計 帶式輸送機 結構示意圖如圖 22 所示。 礦用帶式輸送機結構設計及仿真 哈爾濱理工大學學士學位論文 11 1頭部漏斗； 2機架； 3 頭部清掃器； 4傳動滾筒； 5安全保護裝置； 6輸送帶； 7承載托輥； 8緩沖托輥； 9導向槽； 10改向托輥； 11拉緊裝置； 12尾架； 13空段清掃器； 14回程托輥； 15中間架； 16電動機； 17液力耦合器； 18制動器； 19減速器； 20聯(lián)軸器 圖 22 擬設計皮帶運輸機結構示意圖 設計中的關鍵問題及解決方法 本次設計首先要 根據(jù) 生產(chǎn) 要求 的 給料和卸料方法確定 帶式輸送機 的運輸線路 ；其次， 根據(jù) 輸送 物料的性質和工作環(huán)境，為選擇帶速、帶寬、摩擦驅動提供依據(jù) ；然后根據(jù)計算 結果合理選用零部件。另外，由于本次設計的 帶式輸送機 工作環(huán)境特殊，所以與一般的 帶式輸送機 設計存在一些差別，例如在某些部件的選用上還必須考慮環(huán)境因素，符合安全生產(chǎn)的規(guī)定。 已知原始數(shù)據(jù)及工作條件 (1) 輸送物料：原煤 (2) 物料特性： 1) 粒度： 0～ 200 mm 2) 堆積密度 ? ： 3101? kg/ 3m 3) 靜堆積角 ? ： 450 4）運行堆積角 ? ： 250 5) 物料溫度： 500 C (3) 工作環(huán)境：煤礦井下 (4) 輸送機相關參數(shù)： 1) 運距 L ： 10 m 2) 最大輸送 能力 Q ： 320t/h 3) 輸送機傾角 ? ： 00 礦用帶式輸送機結構設計及仿真 哈爾濱理工大學學士學位論文 12 輸送帶運行速度及其寬度的設計 輸送帶運行速度的設計 帶速是 帶式輸送機 的重要參數(shù)，應遵循以下原則進行選擇： (1) 輸送量大、輸送帶較寬時，應選擇較高的帶速。 (2) 較長的水平輸送機，應選擇較高的帶速；輸送機傾角愈大，輸送距離愈短，則帶速應愈低。 (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。 (4) 人工配料稱重時，帶速不應大于 m/s。 (5) 采用卸料車時，帶速一般不宜超過 m/s；當輸送細碎物料或小塊料時，允許帶速為 m/s。 (6) 有計量秤時，帶速應按自動計量秤的要求決定。 (7) 輸送成品物件時，帶速一般小于 m/s。 帶式輸送機 的常用帶速如表 21所示。 表 21 常用帶速 序號 物料特性 物料種類 帶寬 B/mm 500,650 800,1000 1200,1400 1 磨琢性小，品質不會因粉化而降低 原煤、砂、泥土等 ～ ～ ～ 2 中等磨琢性，中小粒度 (150mm 以下 ) 礦石、石渣等 ～ ～ ～ 3 磨琢性大，粒度大(350mm 以下 ) 礦石、鋼渣等 ～ ～ ～ 4 磨琢性大 ,易碎 燒結礦、焦炭等 ～ ～ ～ 5 磨琢性小，品質會因粉化而降低 谷物、化肥等 ～ ～ ～ 根據(jù)以上分析，并參見表 21，選取帶速 v 為 2m/s。 礦用帶式輸送機結構設計及仿真 哈爾濱理工大學學士學位論文 13 輸送帶寬度的設 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 )。 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 。 20 4 4 0 0 3 2 0 mS ????? 查 DTⅡ (A)型帶式輸送機設計手冊 表 32 ，初步選擇帶寬 650mm。 2）按初選帶寬計算輸送帶上最大的物料橫截面積 maxS 21max SSS ?? (22) ? ?? ? 6c o s 2331 ?? tglblS ??? (23) ? ? ? ? ?????? ??????? ??? ?? s in2c os2 3332 lblblS (24) 式中 b —— 輸送帶可用寬度 (m )；按以下原則取值： mB 2? 時， ?? Bb m mB 2? 時， ??Bb m ； 3l —— 中間輥長度 )(m ；對于一輥或二輥的托輥組， 03?l ； ? —— 物料的運行堆積角 )(0 ； ? —— 托輥組的槽角 )(0 。 計算過程如下： 查 DTⅡ (A)型帶式輸送機設計手冊 表 18和表 19，當帶寬為 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。上托輥間距 Oa =1200mm，下托輥間距Ua =3000mm。 mb ???? ? ?? ? 20201 0 2 7 4 mtgS ???? 礦用帶式輸送機結構設計及仿真 哈爾濱理工大學學士學位論文 14 ? ? ? ? 20xx 0 5 0 8 i n2 o s2 mS ??????? ???????? ???? 221m a x 0 7 8 7 8 2 5 0 8 2 7 4 mSSS ?????? 通過比較 S 和 maxS ，顯然 maxSS? ，帶寬為 650mm 的輸送帶能夠滿足設計要求。 3）輸送帶寬度的核算 輸送大塊散狀物料的輸送機，需要按以下公式進行核算： 20xx ?? ?B (25) 式中 ? —— 最大粒度 (mm)； 計算過程如下： 6 0 02 0 02 0 02 ????B 故所選的輸送帶寬度滿足要求，最終確定選用帶寬為 650mm。 傳動滾輪所需圓周驅動力的計算 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動力 UF 為輸送機所有阻力之和，即 STSSNHU FFFFFF ????? 21。 （ 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所產(chǎn)生阻力的總和。 ? ?? ??c o s2C GBRUROH qqqqfL gF ????? （ 27） 式中 f —— 模擬摩擦系數(shù)； L —— 輸送機長度 (頭尾滾筒中心距 ) (m)； ? ； g —— 重力加速度 ( 22 /10/ smsmg ?? )； ROq —— 承載分支托輥組每米長 度旋轉部分重量 (kg/m)； （ORO aGq 1? ， 其中 1G —— 承載分支每組托輥旋轉部分質量 kg Oa —— 承載分支托輥間距 m ） 礦用帶式輸送機結構設計及仿真 哈爾濱理工大學學士學位論文 15 RUq —— 回程分支托輥組每米長度旋轉部分重量 (kg/m)； （URU aGq 2? ，其中 2G —— 回程分支每組托輥旋轉部分的質量 kg Ua —— 回程分支托輥間距 m ） Bq ——