【導(dǎo)讀】帶式輸送機(jī)是一種連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械，也是一種通用機(jī)械。廣泛應(yīng)用在港口、電廠、鋼鐵企業(yè)、水泥、糧食以及輕工業(yè)的生產(chǎn)線(xiàn)?？梢赃\(yùn)送散狀物料，也可以運(yùn)送成件物品。本次設(shè)計(jì)的礦用帶式輸送機(jī)主。要用來(lái)承擔(dān)煤礦井下巷道短距離的煤炭轉(zhuǎn)運(yùn)任務(wù)。首先對(duì)帶式輸送機(jī)作了簡(jiǎn)單的概述，接著分析了。張緊方式、張緊力大小等。普通型帶式輸送機(jī)由六個(gè)主要部件組成：驅(qū)動(dòng)。裝置、工作部分、改向裝置、機(jī)架、拉緊裝置以及輸送帶。輸送機(jī)正常可靠的運(yùn)行提供有效保證。

　　

【正文】 度，使起動(dòng)過(guò)程不超過(guò) 3～ 5s。 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求而選定，一般情況下電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不低 500r/min，因?yàn)楣β室欢〞r(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速低，其尺寸愈大，價(jià)格愈貴，而效率低。若電機(jī)的轉(zhuǎn)速高，則極對(duì)數(shù)少，尺寸和重量小，價(jià)格也低。 由于本次設(shè)計(jì)的 帶式輸送機(jī) 要用于煤礦井下，所以電動(dòng)機(jī)必須具備防爆性能。 根據(jù) 電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算得 kWPM ? ，故選用型號(hào)為 YB2132S4礦用防爆電動(dòng)機(jī)。其主要技術(shù)參數(shù)參見(jiàn)表 31。 表 31 YB21324 礦用防爆電機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 額定功率 額定轉(zhuǎn)矩 mkN? 額定轉(zhuǎn)速 1500 min/r 同步轉(zhuǎn)速 1500 min/r 額定電壓 380V 額定頻率 50 ZH 效率 87﹪ 輸出軸直徑 38mm 減速器的設(shè)計(jì) 初選傳動(dòng)滾筒的直徑為 630mm，則其工作轉(zhuǎn)速 Wn 為： 礦用帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及仿真 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 m in/ 26060 rDvn w ????? ? 而電動(dòng)機(jī)、減速器和傳動(dòng)滾筒之間都采用的是聯(lián)軸器，故傳動(dòng)比都是1。 已知電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速 Mn 為 1500 min/r ，則電動(dòng)機(jī)與滾筒之間的總傳動(dòng)比 i 為： 25601 50 0 ??? WMnni 故選用 DCY二級(jí)展開(kāi)式中硬齒面圓柱齒輪減速器（如圖 31所示），型號(hào)為 DCY16020Ⅱ S(參見(jiàn) JB/T885320xx)。其主要技術(shù)參數(shù)參見(jiàn)表 32。 表 32 DCY 減速器主要技術(shù)參數(shù) 公稱(chēng)輸入轉(zhuǎn)速 1n 1500 min/r 公稱(chēng)輸入轉(zhuǎn)速2n 60 min/r 公稱(chēng)輸入功率 1P 公稱(chēng)傳動(dòng)比 i 25 輸入軸直徑 1d 40mm 輸出軸直徑 2d 70mm 低速級(jí)中心距 160mm 裝配形式 Ⅱ 圖 31 二級(jí)圓柱齒輪減速器展開(kāi)簡(jiǎn)圖 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 聯(lián)軸器是機(jī)械傳動(dòng)中常用的部件。它 用來(lái)把兩軸聯(lián)接在一起，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸不能分離；只有在機(jī)器停車(chē)并將聯(lián)接拆開(kāi)后，兩軸才能分離。 聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響等，往往不能保證嚴(yán)格的對(duì)中，而是存在著某種程度的相對(duì)位移。這就要求設(shè)計(jì)聯(lián)軸器時(shí)，要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使之具有適應(yīng)一定范圍的相對(duì)位移的性能。 礦用帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及仿真 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 25 根據(jù)對(duì)各種相對(duì)位移有無(wú)補(bǔ)償能力（即能否在發(fā)生相對(duì)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(wú)補(bǔ)償能力）和撓性聯(lián)軸器（有補(bǔ)償能力）兩大類(lèi)。撓性聯(lián)軸器又可按是否具有彈性元件分為無(wú)彈性元件的撓性聯(lián) 軸器和有彈性元件的撓性聯(lián)軸器兩個(gè)類(lèi)別。 選用聯(lián)軸器時(shí)，首先根據(jù)使用要求和工作條件確定合適的類(lèi)型；再按轉(zhuǎn)矩、軸徑和轉(zhuǎn)速選擇聯(lián)軸器的尺寸；必要時(shí)校核其薄弱件的承載能力。 本次設(shè)計(jì)中，在電動(dòng)機(jī)與減速器之間選用 LM5 型梅花形彈性聯(lián)軸器，在減速器與傳動(dòng)滾筒之間選用 LZ6 型彈性柱銷(xiāo)齒式聯(lián)軸器（查《簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》）。 本章小結(jié) 本章主要對(duì) 帶式輸送機(jī) 的電動(dòng)機(jī)，減速器以及聯(lián)軸器進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 礦用帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及仿真 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 第 4章 帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 輸送帶 輸送帶基本知識(shí) 輸送帶是 帶式輸送機(jī) 中的牽引構(gòu)件和承載構(gòu)件，它不僅要有承載能力，還要有足夠的抗拉強(qiáng)度。 輸送帶有帶芯和覆蓋層組成，其中覆蓋層又分為上覆蓋膠、邊條膠和下覆蓋膠。輸送機(jī)的帶芯主要是有各種織物（棉織物，各種化纖織物以及混紡織物等）或鋼絲繩構(gòu)成。它們是輸送帶的骨干層，幾乎承載輸送帶工作時(shí)的全部負(fù)載。因此，帶芯材料必須有一定的強(qiáng)度和剛度。覆蓋膠用來(lái)保護(hù)中間帶芯不受機(jī)械損傷以及周?chē)泻橘|(zhì)的影響。上覆蓋膠層一般較厚，這是輸送帶的承載面，直接與物料接觸并承受物料的沖擊和磨損。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(yùn)行時(shí)的壓陷阻力，下覆蓋膠的厚度一般較薄。側(cè)邊覆蓋膠的作用是 當(dāng)輸送帶發(fā)生跑偏使側(cè)面與機(jī)架相碰時(shí)，保護(hù)帶芯不受機(jī)械損傷。 輸送帶是 帶式輸送機(jī) 中最昂貴、耐久性最差的部件 。 在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，輸送帶受到各種不同性質(zhì)和大小的 載荷 作用，處在極復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下。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(guò) 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(qiáng)度指標(biāo)降低和老化等等。計(jì)算表明，輸送帶的費(fèi)用約占 帶式輸送機(jī) 全部設(shè)備費(fèi)用的一半。因此，根據(jù)使用條件 ， 選擇合適的輸送帶，并在運(yùn)行中加強(qiáng)維護(hù)管理，延長(zhǎng)其使用壽命，對(duì)提高 皮帶運(yùn)輸機(jī) 工 作效率 和 降低生產(chǎn)成本具有重要意義。 輸送帶分類(lèi) 輸送帶種類(lèi)很多，按照用途分類(lèi)有：普通用途輸送帶、阻燃抗靜電輸送帶、一般難燃輸送帶、耐熱輸送帶、耐高溫輸送帶、耐酸堿輸送帶、耐油輸送帶、耐寒輸送帶等。 按照結(jié)構(gòu)材料分類(lèi)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。 按照產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分類(lèi)有：分層輸送帶、整芯輸送帶、鋼絲繩芯輸送帶、鋼纜輸送帶、管狀輸送帶、花紋輸送帶、擋邊輸送帶、減層輸送帶等。 輸送帶的連接 輸送帶端頭連接方法有機(jī)械連接和硫化連接兩種。 礦用帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及仿真 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 27 機(jī)械連接方法有鉤卡連接、合頁(yè)連接和板卡連接等 。 機(jī)械連接法操作較簡(jiǎn)便，但接頭處強(qiáng)度只相當(dāng)于輸送帶本身強(qiáng)度的 35— 40％，使用期限短。 它對(duì)帶芯有損傷，并且接頭通過(guò)滾筒表面時(shí)，對(duì)滾筒表面有損害，常用于短距或移動(dòng)式 帶式輸送機(jī) 上。 硫化 接法 有熱硫化和冷硫化兩種。后者連接時(shí)間長(zhǎng)，采用得比較少。硫化接法先將輸送帶兩接頭部位每層的夾層對(duì)縱軸成 60～ 70176。 傾斜地切成階梯形狀，使兩端頭很好地相互配合，在每層夾層上涂以橡膠漿使其粘著，然后用專(zhuān)門(mén)的硫化設(shè)備，在整個(gè)輸送帶寬度范圍內(nèi)施加均勻足夠的壓力進(jìn)行熱的或冷的硫化粘合連接。硫化接 法接頭強(qiáng)度高，牢固耐用，但操作復(fù)雜。 輸送帶的設(shè)計(jì) 國(guó)家 規(guī)定，所有煤礦井下所使用的輸送帶產(chǎn)品必須為符合我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的阻燃抗靜電輸送帶。現(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。 一般煤礦用 PVC 和 PVG 整芯阻燃輸送帶用強(qiáng)度級(jí)別和帶子的寬度來(lái)表示。 強(qiáng)度級(jí)別一般分為： 4 級(jí)、 5 級(jí)、 6 級(jí)、 7 級(jí)、 8 級(jí)、 9級(jí)、 10 級(jí)、 11級(jí)和最高到 16 級(jí)帶，分別對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度為： 680S、 800S、 1000S、 1250S、1400S、 1600S、 1800S、 20xxS、 2240S、 2500s、 2800S、 3100S 和 3400S。 輸送帶的寬度一般為： 500mm、 650mm、 800mm、 1000mm、 1200mm、1400mm、 1600mm、 1800mm 等。 本次設(shè)計(jì)的皮帶運(yùn)輸機(jī)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。其技術(shù)規(guī)格為：縱向拉伸強(qiáng)度 mmN/680? ，帶厚 ，輸送帶質(zhì)量 mkg/ 。 傳動(dòng)滾筒 傳動(dòng)滾筒的作用與類(lèi)型 傳動(dòng)滾筒是傳遞動(dòng)力的主要部件，它依靠與輸送帶 之間的摩擦力帶動(dòng)輸送帶運(yùn)行。傳動(dòng)滾筒根據(jù)承載能力分為輕型、中型和重型三種。 （ 1） 輕型：軸承孔徑 80～ 100mm。軸與輪轂為單鍵聯(lián)接的單輻板焊接筒體結(jié)構(gòu)。 （ 2） 中型：軸承孔徑 120～ 180mm。軸與輪轂為脹套聯(lián)接。 （ 3） 重型：軸承孔徑 200～ 220mm。軸與輪轂為脹套聯(lián)接，筒體為鑄焊結(jié)構(gòu)，有單向出軸和雙向出軸兩種。 輸送機(jī)的傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)有鋼板焊接結(jié)構(gòu)及鑄鋼或鑄鐵結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)滾筒的表面形式有鋼制光面滾筒 、 鑄（包）膠滾筒等。鋼制光面滾筒主要缺點(diǎn)是表面摩擦系數(shù)小，一般用在周?chē)h(huán)境濕度小的短運(yùn)距 帶式輸送機(jī) 上 。鑄礦用帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(diǎn)是表面摩擦系數(shù)大，適用于環(huán)境濕度大 、 運(yùn)距長(zhǎng)的 帶式輸送機(jī) 。鑄（包）膠滾筒按其表面形狀又可分為光面鑄（包）膠滾筒 、 人字形溝槽鑄（包）膠滾筒和菱形鑄（包）膠滾筒。 人字形溝槽鑄（包）膠滾筒是為了增大摩擦系數(shù)，在鋼制光面滾筒表面上，加一層帶人字溝槽的橡膠層面，這種滾筒有方向性，不得反向運(yùn)轉(zhuǎn)。人字形溝槽鑄（包）膠滾筒，溝槽能使水的薄膜中斷，不積水，同時(shí)輸送帶與滾筒接觸時(shí)，輸送帶表面能擠壓到溝槽里，由于這兩種原因，即使在潮濕的場(chǎng)合工作，摩擦系數(shù)降低也很小。 傳動(dòng)滾筒的結(jié)構(gòu) 傳動(dòng)滾筒的結(jié)構(gòu)如圖 41 所示。 圖 41 傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)示意圖 傳動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì) 帶寬 B 與傳動(dòng)滾筒標(biāo)準(zhǔn)直徑的關(guān)系如表 41 所示。 表 41 帶寬 B 與傳動(dòng)滾筒標(biāo)準(zhǔn)直徑的關(guān)系（ mm） 帶寬 B 500 650 800 1000 1200 1400 傳動(dòng)滾筒標(biāo)準(zhǔn)直徑D 500 500 500 630 630 800 — 630 630 800 800 1000 — — 800 1000 1000 1250 — — — — 1250 1400 查表 41，本次傳動(dòng)滾筒的直徑選為 630mm，長(zhǎng)度為 800mm。 改向滾筒 帶式輸送機(jī) 常采用改向滾筒來(lái)改變輸送帶的運(yùn)動(dòng)方向。改向滾筒可用礦用帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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。改向滾筒直徑有 250、 31400、 500、 6 800、 1000mm 等規(guī)格．選用時(shí)可與傳動(dòng)滾筒直徑匹配，改向 0180 時(shí)其直徑可比傳動(dòng)滾筒直徑小一檔，改向 090 或 045? 時(shí)可隨改向角減小而適當(dāng)取小 1— 2 擋。 傳動(dòng)滾筒與改向滾筒的直徑匹配關(guān)系如表 42 所示。 表 42 傳動(dòng)滾筒與改向滾筒的直徑匹配關(guān)系（ mm） 帶寬 B 傳動(dòng) 動(dòng)滾筒直 徑 ≈180176。 改向滾筒直徑 ≈90176。 改向滾筒直 徑 ＜ 45176。 改向滾筒直徑 500 500 400 320 320 650 500 630 400 500 400 400 320 320 800 500 630 800 400 500 630 400 400 400 320 400 400 1000 630 800 1000 500 630 800 500 500 500 400 400 400 1200 630 800 1000 1250 500 630 800 1000 500 500 500 630 400 400 400 400 1400 800 1000 1250 1400 630 800 1000 500 500 630 630 400 400 400 400 1250 本次設(shè)計(jì)采用兩個(gè)改向滾筒，一個(gè)是置于尾部的 0180 改向滾筒，通過(guò)查表 42 可知其直徑為 500mm；另一個(gè)是置于頭部用于增加傳動(dòng)滾筒圍包角的 045? 改向滾筒，查表 42 可知其直徑為 320mm；且兩個(gè)改向滾筒的長(zhǎng)礦用帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及仿真 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 30 度與傳動(dòng)滾筒一樣，都是 800mm。 托輥 托輥的作用 托輥是 帶式輸送機(jī) 輸送帶及貨載的支承裝置。 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(yùn)行，在有載分支形成槽形斷面，可以增大運(yùn)輸量和防止物料的兩側(cè)撒漏。 托輥隨輸送帶的運(yùn)行而轉(zhuǎn)動(dòng)，以減小輸送機(jī)的運(yùn)行阻力。托輥質(zhì)量的好壞 決定著 帶式輸送機(jī) 的使用效果，特別是輸送帶的使用壽命。而托輥的維修費(fèi)用 成為 皮帶運(yùn)輸機(jī) 運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的重要組成部分。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(jìn)入軸承，從而使 帶式輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)阻力小、節(jié)省能源、延長(zhǎng)使用壽命 。 托輥的類(lèi)型 托輥按用途可分為槽形托輥、 平 形托輥、緩沖托輥 。 （ 1）槽形托輥 槽形托輥用于輸送散狀物料的 帶式輸送機(jī) 上分支，使輸送帶成槽形，以便增大輸送能力和防止物料從兩邊撒落。常用槽形托輥的槽角有 035 和045 。槽型托輥如圖 42 所示。 圖 42 槽形托 輥結(jié)構(gòu)示意圖 （ 2）平行托輥 平行托輥有平行上托輥和平行下托輥兩種形式。平行上托輥一般是用來(lái)輸送成件物品，平行下托輥常用來(lái)作為回程托輥，支承空載輸送帶。平行托輥如圖 43所示。 礦用帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(hù)輸送帶。緩沖托輥有橡膠圈式和彈簧板式兩種。 橡膠 圈