【正文】 國外為7300m。國外采用結(jié)構先進的開放式儲帶裝置和高精度的大扭矩、大行程自動張緊設備，托輥小車能自動隨輸送帶伸縮到位。（7）輸送機品種 機型品種少，功能單一，使用范圍受限，不能充分發(fā)揮其效能，如拓展運人、運料或雙向運輸?shù)裙δ?，做到一機多用；另外，我國煤礦地質(zhì)條件差異很大，在運輸系統(tǒng)的布置上經(jīng)常會出現(xiàn)一些特殊要求，如彎曲、大傾角（＋25176。顯然，我國帶式輸送機的設計制造水平與國外還存在著很大的差距，這就需要我們的工程技術人員不斷地努力研發(fā)，創(chuàng)新設計，積極汲取國外的先進制造技術，盡快縮小差距，使我國的國民經(jīng)濟得到更快的發(fā)展。帶式輸送機是一種以摩擦原理連續(xù)傳動的運輸機械。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。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。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。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。 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。電動機通過聯(lián)軸器、減速器帶動傳動滾筒轉(zhuǎn)動，借助于傳動滾筒與輸送帶之間的摩擦力，使輸送帶運動。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。從而形成一套連續(xù)運送物料的流水作業(yè)線。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。必要時，帶式輸送機可以一班接一班地連續(xù)工作。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。帶式輸送機的輸送線路適應性強又靈活?？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。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。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。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。 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。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(jié)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(zhuǎn)運煤炭。帶式輸送機最基本的布置形式見圖21中的幾種形式。故選擇水平布置方式就可以達到要求。擬設計帶式輸送機結(jié)構示意圖如圖22所示。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。(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。(4) 人工配料稱重時， m/s。(6) 有計量秤時，帶速應按自動計量秤的要求決定。帶式輸送機的常用帶速如表21所示。 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 (21) 式中 ——輸送能力()； ——輸送機傾斜系數(shù)； ——帶速()； ——被輸送散狀物料的堆積密度()。 查DTⅡ(A)型帶式輸送機設計手冊 表32 ，初步選擇帶寬650mm。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35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。 通過比較和，顯然，帶寬為650mm的輸送帶能夠滿足設計要求。 傳動滾輪所需圓周驅(qū)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(qū)動力為輸送機所有阻力之和，即。 （27） 式中 ——模擬摩擦系數(shù)； ——輸送機長度(頭尾滾筒中心距) (m)； ； ——重力加速度()； ——承載分支托輥組每米長度旋轉(zhuǎn)部分重量 (kg/m)； （， 其中——承載分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量 kg ——承載分支托輥間距 m ） ——回程分支托輥組每米長度旋轉(zhuǎn)部分重量 (kg/m)； （，其中——回程分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量 kg ——回程分支托輥間距 m ） ——每米長度輸送帶質(zhì)量 (kg/m)；（） ——每米長度輸送物料質(zhì)量 (kg/m)； （） ——輸送機傾角 ()。表22 模擬摩擦系數(shù)(推薦值)安裝狀況工作條件水平、向上傾斜及向下傾斜的電動工況工作環(huán)境良好，制造、安裝良好，帶速低，物料內(nèi)摩擦系數(shù)較小按標準設計，制造、調(diào)整好，物料內(nèi)摩擦系數(shù)中等多塵，低溫，過載，高帶速，安裝不良，托輥質(zhì)量差，物料內(nèi)摩擦大～向下傾斜設計、制造正常，處于發(fā)電工況時～根據(jù)表22，選取模擬摩擦系數(shù)=。 計算過程如下： 附加阻力的計算輸送機附加阻力包括加料段物料加速和輸送帶間的慣性阻力及摩擦阻力，輸送帶繞過滾筒的彎曲阻力和除傳動滾筒外的改向滾筒軸承阻力。 (28) 式中——與機長有關的系數(shù)（取=）；計算過程如下： 主要特征阻力的計算主要特種阻力包括托輥前傾的摩擦阻力和被輸送物料與導料槽欄板間的摩擦力兩部分。 附加特征阻力的計算附加特種阻力包括輸送帶清掃器摩擦阻力和卸料器摩擦阻力等部分。按式（29）和式（210）進行計算。查表23得 A=，取P=N/m，取=，將數(shù)據(jù)帶入式（210）中，可得。表23 清掃器與輸送帶的接觸面積帶寬B/mm清掃器與輸送帶接觸面積A/m頭部清掃器空段清掃器500650800100012001400 傾斜阻力的計算傾斜阻力按式（211）進行計算。 則最后可以確定傳動滾筒上所需圓周驅(qū)動力 傳動滾筒最大扭矩的計算單滾筒驅(qū)動時，傳動滾筒的最大扭矩按式(224)進行計算。計算過程如下： 傳動功率的計算 傳動滾筒軸功率的計算傳動滾筒軸功率按式（212）進行計算。（3） 估算軸的最小直徑 （213） 式中 ——軸傳遞的功率 （）； ——軸的轉(zhuǎn)速 （）； 按扭轉(zhuǎn)強度估算輸入端聯(lián)軸器處的最小軸徑。 計算過程如下： 軸的直徑只是初定，最后還得根據(jù)帶式運輸機設計手冊進行確定。圖23 傳動滾筒軸圖2）根據(jù)帶式運輸機傳動滾筒的帶寬度和滾筒的直徑和前面算的的軸的直徑綜合確定軸的直徑和各段長度如圖24所示。滾筒和軸的周向固定采用膨套固定。 電動機功率的計算電動機功率按式（215）進行計算。圖28 作用于輸送帶上的張力 輸送帶不打滑條件的校核為保證輸送帶工作時不打滑，需在回程帶上保持最小張力滿足式（217）的要求。表24 傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)工作條件光面滾筒膠面滾筒清潔干燥～環(huán)境潮濕～～潮濕粘污計算過程如下：查表24得 = 取 ,= ,=200 ,= 輸送帶下垂度校核為了限制輸送帶在兩組托輥間的下垂度，作用在輸送帶上任意一點的最小張力需按式（218）和（219）進行驗算。圖29 特性張力點分布圖計算公式：承載段運行阻力 （220）特性點2張力 （221）特性點3張力 （222） 式中 ——槽型托輥組的阻力系數(shù)，； ——改向滾筒阻力系數(shù)；當改向滾筒的圍包角，=； 計算過程如下： 因為承載分支最小張力，取 拉緊裝置拉緊力的計算拉緊裝置的拉緊力可按式（223）進行計算。由于本次設計中改向滾筒即為拉緊滾筒，故=，=。第3章 驅(qū)動裝置的設計 驅(qū)動裝置的設計驅(qū)動裝置是帶式輸送機的動力傳遞機構。 根據(jù)不同的使用條件和工作要求，帶式輸送機的驅(qū)動方式可分為單電機驅(qū)動、多電機驅(qū)動、單滾筒驅(qū)動、雙滾筒驅(qū)動和多滾筒驅(qū)動幾種。 電動機的設計帶式輸送機的負載是一種典型的恒轉(zhuǎn)矩負載，而且不可避免地要帶負荷起動和制動。電動機額定轉(zhuǎn)速根據(jù)生產(chǎn)機械的要求而選定，一般情況下電動機的轉(zhuǎn)速不低500r/min，因為功率一定時，電動機的轉(zhuǎn)速低，其尺寸愈大，價格愈貴，而效率低。由于本次設計的帶式輸送機要用于煤礦井下，所以電動機必須具備防爆性能。其主要技術參數(shù)參見表31。已知電動機的額定轉(zhuǎn)速為1500，則電動機與滾筒之間的總傳動比為： 故選用DCY二級展開式中硬齒面圓柱齒輪減速器（如圖31所示），型號為DCY16020ⅡS(參見JB/T88532001)。表32 DCY減速器主要技術參數(shù)公稱輸入轉(zhuǎn)速1500公稱輸入轉(zhuǎn)速60公稱輸入功率公稱傳動比25輸入軸直徑40mm輸出軸直徑70mm低速級中心距160mm裝配形式Ⅱ圖31 二級圓柱齒輪減速器展開簡圖 聯(lián)軸器的設計聯(lián)軸器是機械傳動中常用的部件。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，往往不能保證嚴格的對中，而是存在著某種程度的相對位移。根據(jù)對各種相對位移有無補償能力（即能否在發(fā)生相對位移條件下保持聯(lián)接的功能），聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器（無補償能力）和撓性聯(lián)軸器（有補償能力）兩大類。選用聯(lián)軸器時，首先根據(jù)使用要求和工作條件確定合適的類型；再按轉(zhuǎn)矩、軸徑和轉(zhuǎn)速選擇聯(lián)軸器的尺寸；必要時校核其薄弱件的承載能力。 本章小結(jié)本章主要對帶式輸送機的電動機，減速器以及聯(lián)軸器進行了設計。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。它們是輸送帶的骨干層，幾乎承載輸送帶工作時的全部負載。覆蓋膠用來保護中間帶芯不受機械損傷以及周圍有害介質(zhì)的影響。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行時的壓陷阻力，下覆蓋膠的厚度一般較薄。輸送帶是帶式輸送機中最昂貴、耐久性最差的部件。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；芯體通過滾筒和托輥組受反復彎曲應力引起疲勞；在工作環(huán)境影響下，引起強度指標降低和老化等等。因此，根據(jù)使用條件，選擇合適的輸送帶，并在運行中加強維護管理，延長其使用壽命，對提高皮帶運輸機工作效率和降低生產(chǎn)成本具有重要意義。按照結(jié)構材料分類有：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。 輸送帶的連接輸送帶端頭連接方法有機械連接和硫化連接兩種。機械連接法操作較簡便，但接頭處強度只相當于輸送帶本身強度的35—40％，使用期限短。硫化接法有熱硫化和冷硫化兩種。硫化接法先將輸送帶兩接頭部位每層的夾層對縱軸成60～70176。硫化接法接頭強度高，牢固耐用，但操作復雜。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。 強度級別一般分為：4級、5級、6級、7級、8級、9級、10級、11級和最高到16級帶，分別對應的強度為：680S、800S、1000S、1250S、1400S、1600S、1800S、2000S、2240S、2500s、2800S、3100S 和3400S。本次設計的皮帶運輸機的工作環(huán)境是煤礦井下，故選用680S型煤礦用PVG整芯阻燃輸送帶。 傳動滾筒 傳動滾筒的作用與類型傳動滾筒是傳遞動力的主要部件，它依靠與輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶運行。（1） 輕型：軸承孔徑80～100mm。（2） 中型：軸承孔徑120～180mm。（3） 重型：軸承孔徑200～220mm。輸送機的傳動滾筒結(jié)構有鋼板焊接結(jié)構及鑄鋼或鑄鐵結(jié)構，驅(qū)動滾筒的表面形式有鋼制光面滾筒、鑄（包）膠滾筒等。鑄（包）膠滾筒的主要優(yōu)點是表面摩擦系數(shù)大，適用于環(huán)境濕度大、運距長的帶式輸送機。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，不得反向運轉(zhuǎn)。 傳動滾筒的結(jié)構傳動滾筒的結(jié)構如圖41所示。表41 帶寬B與傳動滾筒標準直徑的關系（mm）帶寬B500650800100012001400傳動滾筒標準直徑D500500500630630800—6306308008001000——800100010001250————12501400查表41，本次傳動滾筒的直徑選為630mm，長度為800mm。改向滾筒可用于輸送帶、的方向改變。傳動滾筒與改向滾筒的直徑匹配關系如表42所示。改向滾筒直徑≈90176