【正文】 要產(chǎn)品有兩種 :固定式絞車張緊與重錘式張緊。重錘式張緊裝置通過滑輪組和重錘塊達(dá)到張緊的目的，當(dāng)膠帶伸長時，能自動吸收其伸長。這個階段的典型產(chǎn)品是自動絞車 (機(jī)械絞車或液壓絞車 )張緊裝置。其結(jié)構(gòu)特征表現(xiàn)為帶有閘，絞車張緊時松閘，停止時緊閘，絞車運(yùn)轉(zhuǎn)的時間很短，而大部分時間處于停車待命狀態(tài) 。這個階段的典型產(chǎn)品有液壓絞車自動張緊與液壓缸自動張緊。液壓絞車長時間處于工作狀態(tài)，其結(jié)構(gòu)特征是不帶閘。 重錘式張緊裝置結(jié)構(gòu)最簡單，應(yīng)用 最廣泛，由于重錘的作用，它能保證張緊力在各種工況下保持不變，其力學(xué)特點(diǎn)是張緊力不變，張緊位移可變。 固定式張緊裝置是指張緊滾筒在輸送機(jī)啟動前或停機(jī)后可改變張緊力。但當(dāng)輸送帶產(chǎn)生塑性變形后，引起輸送帶永久變形增加而逐漸減小，懸垂度增大，就必須重新調(diào)整張緊位移。 油缸式張緊裝置可根據(jù)輸送機(jī)的不同工況及輸送帶張力的不同要求調(diào)節(jié)輸送機(jī)啟動時和穩(wěn)定運(yùn)行時的張緊力，帶式輸送機(jī)啟動時，輸送帶的松邊突然松弛伸長，此時張緊油缸在蓄能站的作用下立即收縮活塞桿，補(bǔ)償輸送帶的伸長量，使輸送機(jī)啟平穩(wěn)，有效地保護(hù)了輸送帶。故障率高，也給維護(hù)帶來很多不便。對大運(yùn)量、長距離帶式輸送機(jī)，液壓絞車張緊裝置可根據(jù)輸送機(jī)張力的變化實(shí)現(xiàn)自動控制，能夠在輸送機(jī)起、制動時迅速產(chǎn)生足夠的拉力，自動地把張力調(diào)節(jié)到額定張緊力的 倍，允許波動177。 英國生產(chǎn)的氣動 — 液壓恒張力自動張緊裝置，由于體積龐大，不適應(yīng)我國較小斷面的巷道，加之性能上存在大量的缺陷，未能應(yīng)用。此種張緊裝置在運(yùn)行中液壓系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)壓力失調(diào)和調(diào)定壓力突然下降，低于穩(wěn)壓保護(hù)開關(guān)迫使輸送機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，對生產(chǎn)造成影響。尤其機(jī)尾有低谷的高垂度輸送機(jī)，制動時在低谷處會由于垂度過大而引起輸送帶的折疊和嚴(yán)重變形，從而導(dǎo)致落料。 天津大學(xué)仁愛學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 第二章 帶式輸送機(jī)張緊系統(tǒng)的安裝位置及 方案確定 帶式輸送機(jī)張緊系統(tǒng)的安裝位置 張緊系統(tǒng)的基本安裝原則 (1)盡量布置在張力最小處或靠近傳動滾筒的松邊處。 (3)張緊行程考慮了輸送帶由于內(nèi)張力的變化所引起的彈性變形、輸送帶使用后永久變形、以及輸送帶接頭的預(yù)留 量等因素。一般來說，確定張緊系統(tǒng)的安裝位置時應(yīng)考慮以下幾點(diǎn) : (1)長度在 300m以上的水平或坡度在 4%以下的傾斜輸送機(jī)，張緊系統(tǒng)應(yīng)設(shè)在緊靠驅(qū)動滾筒的空載側(cè)。 (3)由于鋼絲繩芯輸送帶的伸長量非常小，張緊系統(tǒng)也可設(shè)在尾部。為了減小輸送帶在起動過程中動張力的影響，滿足起動加速度的要求，設(shè)計(jì)張緊系統(tǒng)在輸送帶開始張緊到輸送機(jī)開始起動的時間間隔。理想的張緊系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)輸送機(jī)在不同工況下的要求自動調(diào)整張緊力，這樣，既可滿足輸送帶垂度和摩擦牽引力的要求，又可保證輸送帶不會受過大 的張力，來避免因張力過大而引起送帶壽命的減小。然后再根據(jù)逐點(diǎn)張力計(jì)算法求出在張緊系統(tǒng)位置處輸送帶的張力。一般是先用摩擦條件計(jì)算出輸送帶張力，然后再用懸垂度條件進(jìn)行校核；對于傾角為負(fù)值的，先用懸垂度條件計(jì)算出輸送帶張力，然后用摩擦條件進(jìn)行校核，一般有 n（摩擦安全系數(shù)）值為 。主要問題在于皮帶張緊時不能對張緊力進(jìn)行實(shí)時控制和自動調(diào)節(jié)，而且響應(yīng)速度慢，電動絞車自動張緊裝置作為一種新型的皮帶張緊裝置，在起、制動時對皮帶的沖擊能明顯降低，延長了皮帶和設(shè)備的使用壽命。 自動絞車式張緊裝置具有以下特點(diǎn)：在皮帶機(jī)啟動階段，能提供足夠大的啟動張緊力；啟動完畢后又可使膠帶的張緊力恢復(fù)到額定值以維持膠帶輸送機(jī)的正常運(yùn)行 ，在此選擇自動絞車張緊裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)。 電動絞車自動張緊裝置的工作原理：當(dāng)帶式輸送機(jī)起動時，首先把主電機(jī)的起、停信號傳遞給自動張緊裝置的控制系統(tǒng)，電機(jī)，減速器，卷筒工作，鋼絲繩通過滑輪拉緊張緊滾筒。 （ 2）自動調(diào)節(jié)張緊力的適應(yīng)性強(qiáng)，可在輸送機(jī)運(yùn)行過程中，根據(jù)運(yùn)行條件自動調(diào)節(jié)張緊力，滿足輸送機(jī)起、 制動及正常運(yùn)行時能自動地以不同張緊力運(yùn)行，保證輸送帶以較大張力起、制動，防止輸送機(jī)的波涌現(xiàn)象；也可在較小的張力下運(yùn)行。實(shí)際的各種工況下輸送機(jī)張力的理論值與現(xiàn)場值之間有很大的差距，加上控制系統(tǒng)信號采集誤差，造成現(xiàn)場工作點(diǎn)張力偏離理論值很大。 （ 3）響應(yīng)速度快，設(shè)計(jì)自動張緊裝置時，必須考慮張緊裝置的反應(yīng)速度不能滯后于張波在輸送帶中的傳播速度。在滿足使用的條件下，系統(tǒng)零部件越少，越不易出現(xiàn)問題，因而工作安全可靠、維護(hù)也方天津大學(xué)仁愛學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 便快捷。總體設(shè)計(jì)圖所示： 圖 21 拉緊裝置總體設(shè)計(jì)圖 天津大學(xué)仁愛學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 第三章 張緊裝置總體設(shè)計(jì) 機(jī)構(gòu)工作級別的確定 機(jī)構(gòu)利用等級 機(jī)構(gòu)利用等級按機(jī)構(gòu)總設(shè)計(jì)壽命分為十級 ，見《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表 811。 由表 811，選取機(jī)構(gòu)等級 5T 。 機(jī)構(gòu)載荷狀態(tài) 載荷狀態(tài)是表明機(jī)構(gòu)承受最大載荷及載荷變化的程度。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表 812，根據(jù)實(shí)際情況選用 3L 輕。 機(jī)構(gòu)工作級別 機(jī)構(gòu)工作級別按機(jī)構(gòu)利用等級和載荷狀態(tài)分為八級。 鋼絲繩直徑計(jì)算與選取 （ 1）煤礦井下絞車用鋼絲繩直徑采用 GB110274標(biāo)準(zhǔn)規(guī) ?? mm,鋼絲繩結(jié)構(gòu)大部分是點(diǎn)接觸光面鋼絲繩。 （ 3）在圓股的鋼絲繩（ GB110274）標(biāo)準(zhǔn)中，只有鋼絲破斷拉力之和而無整根鋼絲繩的破斷拉力。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》， 選擇： 繩 196? 股 )1261( ?? 繩合成纖維芯，鋼絲繩表面鍍絡(luò)。主要由電動機(jī)、聯(lián)軸器、制動器、齒輪箱、底座等部分組成，天津大學(xué)仁愛學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 由于具有通用性高、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、起重大、使用轉(zhuǎn)移方便等特征，因此被廣泛于建筑、水利工程、林業(yè)、礦山、碼頭、石油鉆井平臺，電站等的物料升降或平拖，還可作現(xiàn)代化電控自動作業(yè)線的配套設(shè)備。 其中高于 20噸的為大噸位絞車 ,絞車可以單獨(dú)使用，也可作為起重、筑路和礦井提升等機(jī)械中的組成部件，因操作簡單、繞繩量大、移置方便而廣泛應(yīng)用。 絞車的分類 絞車按照動力分為手動、電動、液壓三類。絞車按照功能可以分為：船用絞車、工程絞車、礦用絞車、電纜絞車等等。 按照卷筒分布形式有分為并列雙卷筒和前后雙卷筒。裝配或提升重物用的手動絞車還應(yīng)設(shè)置安全手柄和制動器。 ： 液壓絞車主要是額定載荷較大的絞車，一般情況下 10T 以上到 5000T 的絞車設(shè)計(jì)成液壓絞車。液壓馬達(dá)具有很高的機(jī)械效率，起動扭矩大，并可根據(jù)工況要求帶不同的配流器，還可根據(jù)用戶需要設(shè)計(jì)閥組直接集成于馬達(dá)配油器上， 如帶平衡閥、過載閥、高壓梭閥、調(diào)速換向閥或其他性能的閥組，制動器、行星齒輪箱等直接安裝于卷筒內(nèi)，卷筒、支撐軸、機(jī)架根據(jù)力學(xué)要求設(shè)計(jì)，整體結(jié)構(gòu)簡潔合理并具有足夠的強(qiáng)度和剛性。值得一提的是液壓馬達(dá)高的容積效率和美國 SUN 公司優(yōu)質(zhì)的平衡閥解決了一般絞車都存在的二次下滑和空鉤抖動現(xiàn)象，使得該系列液壓絞車的提升、下放和制動過程平穩(wěn)，帶離合器的絞車還可實(shí)現(xiàn)自由下放。由于該系列車具備上述優(yōu)點(diǎn)，使其廣泛應(yīng)用于船舶、鐵路、工程機(jī)械、石油、地質(zhì)勘探、冶金等行業(yè)，其優(yōu)良性能得到了用戶的認(rèn)可。單卷筒電動絞車的電動機(jī)經(jīng)減速器帶動卷筒，電動機(jī)與減速器輸入軸之間裝有制動器。一般額定載荷低于10T 的絞車可以設(shè)計(jì)成電動絞車。齒輪箱的輸出軸上裝有的小齒輪帶動大齒輪轉(zhuǎn)動，大齒輪連接軸與滾筒相連并帶動滾筒轉(zhuǎn)動，滾筒卷入鋼絲繩拉緊物體。電磁控制器的閘瓦抱死連接軸的背輪，停止轉(zhuǎn)動。 根據(jù)牽引力與鋼絲繩選取 型調(diào)度絞車，技術(shù)參數(shù)如下 。其規(guī)格凈高不低于 米凈寬為 米，凈深為 米。 絞車施工盡可能采用風(fēng)鎬掘進(jìn)，根據(jù)巷道的不同支護(hù)型式可采用木棚 或工字鋼棚支護(hù)。 砼中水泥、黃沙、石子 (瓜子片 )的配合比為 1： 2： 2；水灰 比為 。棚距不超過 米。 絞車電機(jī)應(yīng)安裝在小絞車窩的里側(cè)，操作空間距不得少于 米； 天津大學(xué)仁愛學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 操作按紐上架，開關(guān)擺放整齊且不得妨礙人員操作。 天津大學(xué)仁愛學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 第四章 滑輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 滑輪設(shè)計(jì)計(jì)算 繩索滑輪一般用來導(dǎo) 向和支承，以改變繩索及其傳遞拉力的 方向或平衡繩索分支的拉力。受大載荷的滑輪一般采用球鐵（如 1042?QT ）或鑄鋼（如 MnZGZGZG 355 5 02 7 04 5 02 3 0 或、 ?? 等），鑄成帶筋和孔或帶輪輻的結(jié)構(gòu)。 受力不大的滑輪直接安裝在心軸上使用，受有較大載荷的滑輪則裝在滑動軸承（軸套材料采用青銅或粉末冶金等）或滾動軸承上，后者一般用在轉(zhuǎn)速較高、載荷大的情況下。具有固定軸的滑輪成為定滑輪；具有活動軸的滑輪（隨繩索串動改變其位置）稱為動滑輪。 鋼絲繩進(jìn)出滑輪時的允許偏角 鋼絲繩繞進(jìn)或繞出滑輪槽時偏斜的最大角度（即鋼絲繩中心線和與滑輪軸垂直的平面 之間的角度）推薦不大于 ?5 。 如下圖所示： 鋼絲繩直徑 12?d mm 天津大學(xué)仁愛學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 圖 41 滑輪直徑 滑輪繩槽底半徑 dR )~(? 12)~( ?? )~(? mm 查表取 6?R mm 繩槽兩側(cè)面夾角 ??? 90~302? ,一般為 ?? 45~35 取 ??452? 滑輪直徑 1216?? 1216?? 192? 查表 8165取 212?D mm 繩槽斷面 尺寸 標(biāo)準(zhǔn)的繩槽半徑是根據(jù)鋼絲繩直徑 d 的最大允許偏差為 %7? 確定的。 繩槽表面粗糙度分為兩級： 天津大學(xué)仁愛學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 1級： um 2級 um 根據(jù)工作情況 ,選滑輪繩槽半徑 6?R mm 是合適的 ,表面粗糙度 2 級的繩槽斷面。 具體尺寸參數(shù)，如下圖所示： 圖 42 繩槽斷面尺寸 6?R mm ?H mm 321?B mm 22?E mm 1?C mm 121?R mm 102?R mm ?R mm 9?S mm 鑄造滑輪形式和軸承尺寸 （ 1）滑輪形式及軸承尺寸 ： 天津大學(xué)仁愛學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 圖 43 軸承尺寸圖 主要尺寸如下： 212?D mm 50?B mm 455?D mm 757?D mm （ 2）輪轂尺寸： 主要尺寸如下： 天津大學(xué)仁愛學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 圖 44 輪轂尺寸圖 757?D mm 50?B mm 1202?D mm 155?R mm （ 3）滑輪技術(shù)要求： ① 材料： ZG35Mn ② 外觀： 滑輪表面應(yīng) 光滑平整，應(yīng)去除尖棱和冒口，滑輪不得有影響使用性能和有損外觀的缺陷，如氣孔，裂紋，疏松，夾渣，鑄疤等。 ④ 尺寸公差和表面粗糙度： 加工表面未注公差尺寸的公差等級按 GB/T1804 中的 M級（中等級）；未加工表面粗糙度 Ra 值按 GB/T1031 中的 25 um。 天津大學(xué)仁愛學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 ⑥ 裝配： 裝配好的滑輪應(yīng)能靈活地旋轉(zhuǎn)。 ⑦ 滑輪的加工部位（內(nèi)孔、繩槽表面等）和隔環(huán)的外漏部位應(yīng)土抗腐蝕的防銹油；不加工部位應(yīng)涂防銹漆。廣泛應(yīng)用于如圓網(wǎng)印花機(jī)、數(shù)碼打印機(jī)，輸送設(shè)備，造 紙等 包裝機(jī)械等各類傳動輸送系統(tǒng)中。 滾筒的生產(chǎn)主要有輥體初車、初校靜平衡、軸頭過盈裝配焊接、精車和精校動平衡等工序組成。對表面硬度有要求的，則需要增加熱處理工序。 按尺寸來分類，有大型的如造紙機(jī)械用輥筒（長度可以達(dá)到 10 米以上，直徑在 1500mm以上），有小型的如自動流水線上皮帶輸送上用的平托輥（一般在1 米長以內(nèi)） 度以內(nèi)，直徑也在 159mm 按作用來分，有要保證傳遞精度的如數(shù)碼激光打印機(jī)上的輥筒，有起壓濾作用的如造紙機(jī)械上的壓光輥，有對尺寸精度要求不高的支撐用托輥，有熱交換要求的輥筒，也有起重型壓濾作用的輥筒等，不一一列舉。 滾筒材質(zhì)選擇：碳鋼鍍鋅、碳鋼鍍鉻、碳鋼包膠、鋁合金、不銹鋼、 ABS等。輥筒固定方式：彈簧壓