【正文】 14 中間機(jī)架 21 第 4 章 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)參數(shù) 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本參數(shù)為：輸送機(jī)的額定輸送能力為 600t/hQ? ，運(yùn)行速度為 ? ，輸送機(jī)長度 800mL? 的 DX 型鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。機(jī)架有四種，本設(shè)計(jì)選用剛性的， 03號 機(jī) 架 [11] 03 號 機(jī) 架 ， 用 于 0o 18~0 傾 角 的 頭 部 探 頭 滾 筒 適 用 于mm1400800 ~ ，見圖 313 所示。 機(jī)架分為剛性和柔性兩種。本設(shè)計(jì)采用 3Z 型，它的承載能力大，適宜受扭矩負(fù)荷，可用于重型滾筒 。 環(huán)形脹套的結(jié)構(gòu) 如圖 312 所示 ： 圖 312 環(huán)形脹套結(jié)構(gòu)圖 它是由內(nèi)外環(huán)及前后壓環(huán)等組成。 ⑶ .裝配簡單，軸向定位可調(diào)整，拆裝維修方便。環(huán)形脹套分 51 Z~Z 共 5 種，具有以下特點(diǎn)： ⑴ .由于取消了鍵槽，軸的槽截面沒有削弱，因而可降低盈利集中系數(shù)值。 本 設(shè)計(jì) 選用裸漏光鋼面滾筒，選用 180 度的改向滾筒，直徑分別為mm1000 和 mm630 的頭部導(dǎo)料滾筒和尾輪， 3 個(gè)增面滾筒直徑為 mm400 的改向滾筒。改向滾筒用于改變輸送帶運(yùn)行方向，由于 ?180 改向是一般放在尾部或者垂直拉緊裝置處， ?90改向放在垂直裝置的上訪，增面滾筒一般用于小于或等于 o45 的場合。 圖 310 人字形包膠滾筒 圖 311 傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)圖 改向滾筒的選取 改向滾筒僅作為引導(dǎo)輸送帶改變方向或者增加輸送帶與傳動(dòng)滾筒間的圍包角的圓柱形筒。⑶ 溝槽膠面滾筒，滾筒的護(hù)面開上菱形、人字形、直線形、環(huán)形、梯形。 按軸承內(nèi)孔大小來分，傳動(dòng)滾筒可分為輕型， （孔徑在 mm15050 ~ ）； 中型，（ 孔徑在 mm180120 ~ ）；和重型，（孔徑在 mm220200 ~ ）；按外形分，傳動(dòng)滾筒可分為： ⑴ 鼓形滾筒， 18 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。 17 圖 38 重錘清掃器 1— 刮板； 2— 壓板； 3— 清掃器架； 4— 固定座； 5— 重軸組件； 6— 重錘 圖 39 回程清掃器 1— 吊桿； 2— 彈簧； 3— 刮板； 4— 壓板 傳動(dòng)滾筒、改向滾筒 傳動(dòng)滾筒的分類 傳動(dòng)滾筒是傳遞帶式輸送機(jī)功率的圓柱形筒，是靠摩擦向輸送帶傳遞牽引力的滾筒，是傳遞動(dòng)力的主要部件。此類頭部清掃器 安裝應(yīng)使從輸送帶上清掃下來的物料能落人卸料溜槽內(nèi)或能收集起來進(jìn)行處理，一般彈簧或配重的單刮板或多刮板清掃器應(yīng)安裝在輸送帶剛離開滾筒之后的位置上。清掃器分為單刮板式或多刮板清掃器、旋轉(zhuǎn)式輸送帶清掃器、螺旋式清 掃器、自動(dòng)補(bǔ)償式旋轉(zhuǎn)式清掃器、噴水器和刮水器。如果粘著物進(jìn)入機(jī)尾改向滾筒，就會(huì)粘在滾筒表面上，越粘越多，附著力也越來越大，結(jié)果造成輸送機(jī)跑偏，增加輸送帶磨損，由此可見輸送機(jī)清掃器的作用不容忽視，對輸送帶、滾筒、托輥等的壽命都可以延長。 清掃裝置 清掃器的作用 輸送帶輸送的材料往往帶有粘性物質(zhì)，其中一部分會(huì)粘在輸送帶工作面上，在卸料時(shí)不能卸掉，粘著物料便進(jìn)入空行段的下托輥上，把托輥弄臟并年由這些附著物。 槽形托輥是為了增大輸送帶的承載斷面，將承載段的輸送帶用短托輥成槽形斷面。過渡 托輥，每十組托輥中有一組調(diào)心托輥，兩組前傾托輥，其余為正常槽形托輥，在尾部受料處安裝緩沖托輥，回程段安裝平行下托輥。 15 圖 35 承載托輥及托輥架 圖 36 緩沖托輥 圖 37 緩沖托輥 本設(shè)計(jì)上托輥選用 35。 圖 34 托輥結(jié)構(gòu) 1— 軸； 2— 輥皮； 3— 軸承； 4— 軸承座； 5— 密封圈； 6— 內(nèi)外密封圈； 7— 擋圈 托輥的選擇 托輥的選擇與以下因素有關(guān)：載荷的大小及 特征、輸送帶的寬度與速度、使用條件、輸送機(jī)的工作制度、被輸送物料的性質(zhì)、預(yù)定的軸承壽命、維修制度等。托輥的密封形式是托輥的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，其作用是防塵、放水，使軸承有良好的工作環(huán)境。 表 31 拉緊裝置 型式 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 拉緊性質(zhì) 拉緊力 KN 拉緊速度 m/s 適用范圍 重載車式 靠車上重塊及自重將滾筒車架朝斜下方向拉緊 滾筒車架有位移，但張緊力不變 包括車重和重塊 拉緊速度快 只適用大于 ?12 傾角的上運(yùn)輸送機(jī) 本設(shè)計(jì)為向上運(yùn)輸?shù)妮斔蜋C(jī)傾角為 ?14 ， 所以拉緊裝置選用重載車式張緊，見 圖 33 所示 。 ⑵ .自動(dòng)式拉緊裝置。固定 絞車式是依據(jù)電動(dòng)絞車通過滑輪組用鋼絲繩牽引滾筒車架，采用普通的拉力計(jì)控制，不能自動(dòng)控制絞車，在開機(jī)前、停機(jī)后，可以開動(dòng)絞車，是車架有位移，改變拉緊力，而在運(yùn)轉(zhuǎn)中絞車不開，車架無位移，但拉緊力隨輸送帶張力變化而自行變化，不能保持恒定，適用于水平運(yùn)輸或小傾角 向 上運(yùn)輸送機(jī)。固定式拉緊裝置分重錘式、重載車式、固定絞車式。 ⑸ .在長距離帶式輸送機(jī)中，拉緊裝置對其拉力產(chǎn)生重大影響。時(shí)間長了輸送帶會(huì)自動(dòng)伸長，而且在過度工況下發(fā)生永久伸長。 ⑵ .限制輸送帶在托輥間的垂度，防止輸送帶在托輥間距內(nèi)過分松弛而喪失槽形，引起物料和輸送帶跑偏，增加運(yùn)行阻力。最后蓋上上、下墊板，進(jìn)行硫化。鋼絲繩芯輸送帶接頭 的硫化，應(yīng)將兩個(gè)帶端繩芯上的橡膠剝落并打磨干凈，將兩端的鋼絲繩按一定的排列方式錯(cuò)位搭接。適于長距離，大運(yùn)程，高速度輸送物料 。 11 輸送帶的要求 通過上述，本設(shè)計(jì)采用鋼絲繩芯式輸送帶 ，而 輸送帶的壽命由輸送的物料和使用條件決定，對輸送帶的要求是： ⑴ .有足夠的抗張強(qiáng)度和模量，伸長率低； ⑵ .度和寬度要滿足各行各業(yè)的需要； ⑶ .有柔性，但伸長率有一定限制； ⑷ .載帶的覆蓋膠能滿足沖擊負(fù)荷的沖擊和耐磨性好，耐疲勞性高。鋼絲繩芯體是由許多柔軟的細(xì)鋼絲繩相隔一定間距排列，用與鋼絲繩有良好粘合性的膠料粘合而成，見圖 31 所示。鋼絲繩芯輸送帶屬于橡膠輸送帶?？椢镄倔w的材質(zhì)有棉、尼龍和聚酯。芯體的材料有織物和鋼絲繩兩類。隨后發(fā)明了鋼絲繩芯阻燃帶。 輸送帶的發(fā)展 輸送帶最初是由傳送帶發(fā)展而來，早在 1768 年就已被發(fā)現(xiàn)，但它是帆布帶。本設(shè)計(jì)為大運(yùn)量、長距離、輸送帶張力大，所以在頭部和尾部均放置過渡段，過渡段就是布置過渡托輥的地方，本文選用 o20過渡托輥。尾部用重載車?yán)o利用自身重力和重物進(jìn)行拉緊，接收物料將物料運(yùn)到頭部導(dǎo)料滾筒將物料卸下。托輥是承托輸送帶，使輸送帶的垂度不超過限定值，保證輸送機(jī)平 9 穩(wěn)運(yùn)行并且通過尾部張緊裝置將其拉緊把物料從一個(gè)地方運(yùn)到另一個(gè)地方，中間機(jī)身每十組設(shè)置 7 組 正常 o35 槽形托輥， 2 組 o35 槽形前傾托輥，一組錐形上調(diào)心托輥，防止跑偏。 ⑶增加摩擦系數(shù)，在驅(qū)動(dòng)滾筒表面包覆高摩擦材料。為增大滾筒 的摩擦牽引力可以從以下三個(gè)方面著手： ⑴加大輸送帶的拉緊力，以增大輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒分離點(diǎn)的張力。 8 圖 23 機(jī)頭部 圖 23 位機(jī)頭部，包括電動(dòng)機(jī)、液力偶合器、減速器、聯(lián)軸器、傳動(dòng)滾筒等，其中液力偶合器置于電動(dòng)機(jī)和減速器之間，用花鍵連接，聯(lián)軸器置于減速器和傳動(dòng)滾筒之間用花鍵連接起來。根據(jù)我的設(shè)計(jì)參數(shù)以及應(yīng)用范圍本設(shè)計(jì)采用兩套傳動(dòng)裝置，其作用是將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳給膠帶，使膠帶連續(xù)運(yùn)行的裝置，由電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)滾筒、液力偶合器、減速器和聯(lián)軸器等組成。輸送帶繞經(jīng)頭部雙滾筒驅(qū)動(dòng)、改向滾筒、拉緊滾筒、導(dǎo)料滾筒連接成封閉環(huán)形，用張緊裝置將它們張緊，在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，靠膠帶與驅(qū)動(dòng)滾筒之間的摩擦力，使輸送機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而達(dá)到將貨物由一個(gè)地方運(yùn)到另一個(gè)地方的目的。 7 工作原理 DX 型鋼絲繩芯式帶式輸送機(jī) 屬于高強(qiáng)度帶式輸送機(jī)，適用于散狀物料大運(yùn)量和長距 離的輸送，可輸送松散密度 ~ = 的物料。按照 1： 1 分配是兩滾筒功率相同，各為總功率的 ，這種分配的優(yōu)點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)、減速器及有關(guān)設(shè)備完全一樣，運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)方便。傳遞同樣牽引力時(shí)，所需輸送帶的張力大。 比例分配是將比例將總功率分到兩個(gè)滾筒上，通常采用 1： 1 和 2： 1 兩種。 （ a） （ b） （ c） 圖 21 驅(qū)動(dòng)裝置布置示意圖 a— 頭部驅(qū)動(dòng)： b— 頭尾驅(qū)動(dòng)： c— 多驅(qū)動(dòng) 張力最小分配是指傳遞一定的牽引力，輸送帶的張力最小。 也就是兩個(gè)滾筒各用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，稱之為雙滾筒分別驅(qū)動(dòng)。 帶式輸送機(jī)從整體看，有頭部驅(qū)動(dòng)、頭尾驅(qū)動(dòng)和多驅(qū)動(dòng)三種類型。按驅(qū)動(dòng)方式分為有輥式、無輥式、直線驅(qū)動(dòng)方式。 在運(yùn)輸量相同的條件下，可減小帶寬，節(jié)省投資。同時(shí)因?yàn)閱螜C(jī)長度長，在同樣使用年限中膠帶受沖擊，受彎曲次數(shù)少，因此使用壽命長，一般可達(dá)十年左右。 ⑷ .使用壽命長。 鋼繩芯膠帶輸送機(jī)比汽車、火車的爬坡能力大，故能縮短運(yùn)輸距離，減少基建工程量和投資，縮短施工時(shí)間 。只要適當(dāng)?shù)奶岣邘伲龃髱?，生產(chǎn)率將會(huì)急劇上升。 運(yùn)輸能力大。 帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸長度主要取決于膠帶 的抗拉強(qiáng)度。 帶式輸送機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用 帶式輸送機(jī)是有撓性牽引構(gòu)件的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械，具有結(jié)構(gòu)簡單，輸送物料范圍廣，輸送 量大，運(yùn)距長，對線路適應(yīng)性強(qiáng)，裝卸料十分方便，可靠性高，營運(yùn)費(fèi)低廉，基建投資省，能耗低，維修費(fèi)少等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于化工、煤炭、冶金、建材、電力、輕工、糧食及交通運(yùn)輸?shù)炔块T [18]。 ⑵ .無 輥式，輸送帶靠氣墊、磁墊、水墊支撐運(yùn)轉(zhuǎn)。該機(jī)輸送帶卷成圓管型運(yùn)料，可在拖輥上運(yùn)行，也可在瓷輥上運(yùn)行，所以稱為固定式 [1]。驅(qū)動(dòng)裝置也裝在機(jī)頭。 ⑸ .吊裝式蛋管形帶式輸送機(jī)。 ⑷ .波紋擋邊袋式輸送機(jī)。在平 行橡膠帶再冷粘或硫化上波紋擋邊在兩 邊，中間隔一段用橡膠隔板分開成斗形。該機(jī)實(shí)際上是兩個(gè)槽形帶式輸送機(jī)相扣在一起，即在普通槽形帶式輸送機(jī)再加上一條壓帶，各有一套驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，或者共用一套。 我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)是 ??DT 和 75TD? 型帶式輸送機(jī)有固定式和移動(dòng)式兩大類。 ⑵ .設(shè)備開機(jī)率的高與低主要取決于元部件的性能和可靠性 。 ⑶ .輸送機(jī)保護(hù)裝置 。 我國為調(diào)速型液力偶合器和硬齒面減速器，國外傳動(dòng)方式多樣，如 BOSS 系統(tǒng)、 CST 可控傳動(dòng)系統(tǒng)等，控制精度較高。 我國輸送機(jī)托輥壽命為 2 萬 h ，國外托輥壽命 95~ 萬 h ，國產(chǎn)托輥壽命僅為國外產(chǎn)品的 %~% 4030 。 我國輸送帶接頭強(qiáng)度為母帶的 %~% 6550 ，國外達(dá)母帶的 %~% 7570 。鋼絲繩芯阻燃輸送帶最高為 4000N/mm ，國外為 7000N/mm 。 、壽命上的差距 ⑴ .輸送帶抗拉強(qiáng) 度 。國外采用結(jié)構(gòu)先進(jìn)的開放式儲(chǔ)帶裝置和高精度的大扭矩、 3 大行程自動(dòng)張緊設(shè)備，托輥小車能自動(dòng)隨輸送帶伸縮到位。 ⑸ .高效儲(chǔ)帶與張緊裝置 。 隨著高產(chǎn)高效工作面的不斷出現(xiàn)，要求順槽可伸縮帶式輸送機(jī)機(jī)尾隨著工作面的快速推進(jìn)而快速自移。 我國帶式輸送機(jī)為 1400mm ，國外最大為 1830mm 。 我國帶式輸送機(jī)最大運(yùn)量為 3000t/h ，國外已達(dá) 5500t/h 。 我國工作面順槽可伸縮帶式輸送 機(jī)最大裝機(jī)功率為KW2504? ，國外產(chǎn)品可達(dá) KW974? ，國產(chǎn)帶式輸送機(jī)的裝機(jī)功率約為國外產(chǎn)品的 %~% 4030 ，固定帶式輸送機(jī)的裝機(jī)功率相差更大。 ⑵ .長距離大運(yùn)量帶式輸送機(jī)由于功率大、距離長且多機(jī)驅(qū)動(dòng)，必須采用軟起動(dòng)方式來降低輸送機(jī)制動(dòng)張力，特別是多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)。如大傾角長距離帶式輸送機(jī)成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)等均填補(bǔ)了國內(nèi)空白，并對帶式輸送機(jī)的減低關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究 和產(chǎn)品開發(fā)，研制成功了多種軟起動(dòng)和制動(dòng)裝置以及以 PLC 為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器。 其核心技術(shù)是開發(fā)應(yīng)用于了帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了帶式輸送機(jī)的運(yùn)行性能和可靠性 。 進(jìn)入 21世紀(jì)， 我國 發(fā)明了可伸縮、可升降的圓管膠帶輸送機(jī)；氣墊式圓管膠帶輸送機(jī) ； 中摩式圓管膠帶輸送機(jī)和圓管膠帶輸送機(jī)用高溫耐熱膠帶、無縫托輥組 [12]。 帶式輸送機(jī)的發(fā)展史 皮帶運(yùn)輸 機(jī) 有著 200 多年的發(fā)展史 ， 影響 深遠(yuǎn)。當(dāng)今，無論從輸送量、運(yùn)距、經(jīng)濟(jì)效益等各方面來衡量，以成為全國爭先發(fā)展的行業(yè)。 關(guān)鍵詞 帶 式 輸 送 機(jī) 雙滾筒驅(qū)動(dòng) 張緊 II Abstract The belt conveyer with continue development and improvement has entered all trades and professions such as power, metallurgy, coal, chemical engineering, mine and port since being born for more than 200 years. Its construction is simple , it is broad to transport stock scope, it is big to transport quantity, the length of haul distance has strong adaptability for line, handling materi