【正文】 ....................... 33 聯(lián)軸器的選型 ....................................................................................... 36 制動(dòng)器的選型及計(jì)算 .......................................................................... 37 拉緊力計(jì)算 .................................................................................................. 40 托輥的選取 ................................................................................................ 41 靜載荷計(jì)算 ........................................................................................ 41 動(dòng)載荷計(jì)算 ........................................................................................ 43 結(jié) 論 .......................................................... 45 V 致 謝 .......................................................... 46 參考文獻(xiàn) ........................................................ 47 附錄 1 ........................................................... 49 附錄 2 ........................................................... 56 1 第 1 章 緒 論 前言 帶式輸送機(jī)自 1795 年被發(fā)明以來(lái)，經(jīng)過(guò)兩個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，已被電力、冶金、煤炭、化工、礦山、港口等各行業(yè)廣泛采用。由于傾角較大，按第二滾筒圍包角用足進(jìn)行等驅(qū)動(dòng)功 率單元法分配，本設(shè)計(jì)采用 1:1 分配，得出尾部張力最小，根據(jù)布置原則，張緊裝置一般布置在輸送帶張力最小處，所以本文采用重載車(chē)式張緊裝置進(jìn)行張緊。 本設(shè)計(jì)為 DX 型鋼絲繩芯式帶式輸送機(jī)，采用機(jī)頭雙滾筒驅(qū)動(dòng)，在保證滾筒不發(fā)生打滑的前提下來(lái)傳遞較大的功率，降低輸送帶的張力和提高使用壽命。 I 摘 要 帶 式 輸 送 機(jī)自它誕生以來(lái)，經(jīng)過(guò) 200 多年不斷完善和改進(jìn)，已進(jìn)入電力，冶金，煤炭，化工，礦山，港口等各行各業(yè)之中。 其 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單 ， 輸送物料范圍廣，輸送量大，運(yùn)距長(zhǎng) ， 對(duì)線路適應(yīng)性強(qiáng) ， 裝卸料十分方便，可靠性高，營(yíng)運(yùn)費(fèi)低廉，基建投資省，耗能低，效率高，維修費(fèi)少。文中根據(jù)第二滾筒圍包角用足，依此算出輸送機(jī)的各種參數(shù)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 如今，帶式輸送機(jī)正向長(zhǎng)距離、高帶速、大功率、大運(yùn)量的大型化方向發(fā)展，使其在煤炭行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。特別是第三次工業(yè)革命帶來(lái)了新材料、新技術(shù)的采用，使帶式輸送機(jī)的發(fā)展步入了一個(gè)新紀(jì)元。 隨著我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度的不斷提高， 帶式輸送機(jī) 這 一類(lèi)古老、經(jīng)濟(jì)適用而又現(xiàn)代化的 連續(xù) 輸送機(jī)械， 是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中不可缺少的關(guān)鍵設(shè)備 [1]。 自 1972 年圓管膠帶輸送機(jī)誕生后就在國(guó)外迅速普及，到 2021 年已有 700 余 種運(yùn)輸機(jī)在世界各地生產(chǎn)并使用。 國(guó)外帶式輸送機(jī)的發(fā)展 國(guó)外帶式輸送機(jī)技術(shù)發(fā)展的很快，其主要表現(xiàn)在 2 個(gè)方面：一方面是帶式輸送機(jī)的功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化；另一方面是帶式輸送機(jī)本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展 ，尤其是長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高帶速等大型帶式輸送機(jī)已成為發(fā)展的主要方向 。 2 國(guó)內(nèi)帶式輸送機(jī)的發(fā)展 在 “ 八五 ” 期間，通過(guò)國(guó)家一條龍 “ 日產(chǎn)萬(wàn)噸綜采設(shè)備 ” 項(xiàng)目的實(shí)施，帶式輸送機(jī)的技術(shù)水平有了很大提高，煤礦井下用大功率、長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn) 品 開(kāi)發(fā)都取得了很大的進(jìn)步。 國(guó)內(nèi)外帶式輸送機(jī)的差距 ⑴ .長(zhǎng)距離、大功率帶式輸送機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵是動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與監(jiān)測(cè)，它是制約大型帶式輸送機(jī)發(fā)展的核心技術(shù)。 ⑴ .裝機(jī)功率 。 ⑵ .運(yùn)輸能力 。 ⑶ .最大輸送帶寬度 。 ⑷ .自移機(jī)尾 。 但對(duì)機(jī)尾自移的要求是一樣的既要滿足輸送機(jī)正常工作時(shí)防滑的要求，又要滿足在輸送機(jī)不停機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)快速自移。 我國(guó)采用封閉式儲(chǔ)帶結(jié)構(gòu)和絞車(chē) 張緊 為主，張緊小車(chē)易脫軌，輸送帶易跑偏，輸送帶伸縮時(shí)，托輥小車(chē)不自移，需人工推移，檢修麻煩。輸送帶 不 易跑偏，不會(huì)出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象 。 我國(guó) 生產(chǎn)的織 物整芯阻燃 輸送帶最 高為2500N/mm ，國(guó)外為 3150N/mm 。 ⑵ .輸送帶接頭強(qiáng)度 。 ⑶ .托輥壽命 。 的 差距 ⑴ .驅(qū)動(dòng)方式 。 ⑵ .監(jiān)控裝置 。 帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) ⑴ .設(shè)備大型化、提高運(yùn)輸 能力 。 ⑶ .擴(kuò)大功能，一機(jī)多用化 帶式輸送機(jī)的分類(lèi) ,按外形分，帶式輸送機(jī)可分為 ⑴ .平行和槽形帶式輸送機(jī) 。 ⑵ .夾帶式帶式輸送機(jī)。 ⑶ .波紋擋邊斗式輸送機(jī)。在轉(zhuǎn)彎處用壓輪壓住波紋擋邊外緣， 4 它能垂直提升，適用于散料干料，如料濕便會(huì)卸不干凈，故機(jī)頭處裝有振打器。施加上是用許多橡膠袋串聯(lián)在一起，袋口向內(nèi)翻，外形如波紋擋邊輸送機(jī)。物料裝入輸送帶后，輸送帶兩邊合攏成立 式橢圓形，將輸送帶兩邊吊掛于小滑車(chē)上，滑車(chē)裝在工字縱梁上，用鋼絲繩牽引滑車(chē)拖動(dòng)輸送帶運(yùn)動(dòng)，在機(jī)頭和機(jī)尾處均設(shè)有大轉(zhuǎn)盤(pán)，使輸送帶打開(kāi)或合攏，有如上山纜車(chē)裝置。 ⑹ .固 定式圓管形帶式輸送機(jī)。 動(dòng)方式分，帶式輸送機(jī)又可分為三大類(lèi) ⑴ .有 輥式， 輸送帶全由 托 輥支撐運(yùn)轉(zhuǎn)。 ⑶ .直 線驅(qū)動(dòng)方式，將電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)變?yōu)橹本€電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，轉(zhuǎn)子線圈放在 帶內(nèi)，釘子線圈放在帶外，當(dāng)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸送帶也就運(yùn)動(dòng)了 [1]。 5 第 2 章 帶式輸送機(jī)的整體設(shè)計(jì)方案 方案的 提出 隨著現(xiàn)代化大型煤礦礦井的發(fā)展，煤礦井下用帶式輸送機(jī)在向大功率、大運(yùn)量、長(zhǎng)距離方向發(fā)展，本設(shè)計(jì)為 DX 型鋼絲繩芯式帶式輸送機(jī)，與普通帶式輸送機(jī)相比其特點(diǎn)如下： ⑴ .單機(jī)運(yùn)輸距離長(zhǎng)。普通膠帶受其抗拉強(qiáng)度的限制，不能滿足長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)囊螅摻z繩芯膠帶的 拉伸強(qiáng)度大，抗沖擊好，壽命長(zhǎng)，使用伸長(zhǎng)小，成槽性好，耐曲撓性好 ， 適于長(zhǎng)距離 運(yùn)輸。鋼繩芯膠帶內(nèi)的鋼繩柔軟且為縱向排列，放在托輥上的成槽性好，因此它的生產(chǎn)率高，運(yùn)輸能力大。 ⑵ .經(jīng)濟(jì)效果好。 ⑶ .結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 鋼繩芯膠帶為單層結(jié)構(gòu)，故柔軟，彈性好，耐沖擊， 彎曲疲勞小，工作時(shí)更能適應(yīng)在托輥上運(yùn)行。 ⑸ .運(yùn)行速度大。 帶式輸送機(jī)按外形分為平行和槽形帶式輸送機(jī)、夾帶式輸送機(jī)、波紋擋邊斗式、波紋擋邊袋式、吊裝式蛋管形、固定式圓管形。本設(shè)計(jì)采用固定槽形帶式輸送機(jī)，并且全程輸送帶全由托輥支撐運(yùn)轉(zhuǎn)。由于本設(shè)計(jì)用于井下向上運(yùn)輸，選擇頭 部驅(qū)動(dòng)，并且由設(shè)計(jì)參數(shù) m800=L 可知本輸送機(jī)比較長(zhǎng)，所以選擇頭部雙滾筒驅(qū)動(dòng)即兩部電動(dòng)機(jī) 、液力偶合器、減速 6 器、聯(lián)軸器等。 雙滾筒驅(qū)動(dòng)功率分配的原則有張力最小分配和比例分配兩種。按照此原則分配的優(yōu)點(diǎn)是，傳遞一定的牽引力時(shí)，使輸送帶張力最小，有利于輸送帶運(yùn)行，但缺點(diǎn)是很難選到合適的電動(dòng)機(jī)，且兩滾筒所用的電動(dòng)機(jī)功率不同、減速器不同、設(shè)計(jì)和使用不便。按照 2： 1 分配是將相遇點(diǎn)一側(cè)的滾筒 1 的功率按兩倍于滾筒 2 分配 ，按這種方法分配的優(yōu)點(diǎn)是滾筒即可使用相同的電動(dòng)機(jī)、減速器及有關(guān)設(shè)備，又可充分發(fā)揮滾筒 1 的摩擦牽引力。缺點(diǎn)是滾筒 1 需要兩套電動(dòng)機(jī)和減速器，占地面積大。 因此本設(shè)計(jì)采用雙滾筒分別驅(qū)動(dòng)，并且按照等功率驅(qū)動(dòng)單元法進(jìn)行 1： 1分配。其工作原理如圖 22 所示，其主要組成部分是：膠帶，托輥，傳動(dòng)滾筒，拉緊裝置，制動(dòng)器及頭尾清掃裝置。 圖 22 鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)工作原理圖 1— 膠帶； 2— 傳 動(dòng)滾筒； 3— 換向滾筒； 4— 托輥； 5— 拉緊裝置 DX 型鋼絲繩芯式帶式輸送機(jī)是大運(yùn)量、傾角較大、長(zhǎng)距離、膠帶張力很大的礦山首選，主要用于平巷、斜井。由于本設(shè)計(jì)是長(zhǎng)距離、大功率、高帶速的輸送機(jī)，滿足電動(dòng)機(jī)無(wú)載起動(dòng)，輸送帶的加、減速度特性任意可調(diào)，能滿足頻繁起動(dòng)的需要，過(guò)載保護(hù)，并且各電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷均衡。是通過(guò)電動(dòng)機(jī)的輸出軸將其動(dòng)力通過(guò)液力偶合器傳遞給減速器輸入軸，用彈性柱銷(xiāo)齒式聯(lián)軸器將減速器輸出軸與傳動(dòng)滾筒的輸入軸連接起來(lái)，靠滾筒與輸送帶的摩擦傳遞牽引力，將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給膠帶，由于輸送帶式撓性牽引構(gòu)件，滾筒驅(qū)動(dòng)的帶式輸送機(jī)依靠輸送帶與滾筒間的摩擦傳遞牽引力。 ⑵增加圍包角。 圖 24 機(jī)身部 圖 24 為 機(jī)身部由中間架和托輥組成，中間架是剛性的具有斜撐的支腿組成。 圖 25 機(jī)尾部 圖 25 為機(jī)尾部 ， 尾部接料處布置緩沖托輥，起緩沖作用以減少對(duì)輸送帶的壓力，保護(hù)輸送帶，延長(zhǎng)其使用壽命。 頭部安裝重錘清掃器， 尾部安裝回程清 掃器將輸送帶清掃干凈，延長(zhǎng)輸送帶、滾筒等的使用壽命。 10 第 3 章 帶式輸送機(jī)的主要部件與功能 輸送帶 輸送帶在帶式輸送機(jī)中既是承載機(jī)構(gòu)又是牽引機(jī)構(gòu)，它不僅要有承載能力，還要有足夠的強(qiáng)度。 1858 年出現(xiàn)了增強(qiáng)骨架， 1868 年出現(xiàn)了兩層骨架的橡膠輸送帶， 1892年才解決了橡膠輸送帶成槽能力，后來(lái)又發(fā)明了合成纖維，將棉與尼龍或聚酯紗合捻作經(jīng)線，提高了輸送帶的成槽性和強(qiáng)度。 輸送帶的種類(lèi)及差異 輸送帶是由芯體和覆蓋層構(gòu)成，芯體要承受拉力，覆蓋層保護(hù)不受損傷和腐蝕。織物芯體有多層帆布粘合的及整體編織的兩種。覆蓋層的材料有橡膠和塑料兩種。 整體編織芯體的輸送帶與多層粘合的相比，強(qiáng)度相同時(shí)，整編芯體的厚度小，柔性好，耐沖擊性好、使用中不會(huì)發(fā)生層間剝落，但是伸長(zhǎng)率高，使用時(shí)需要有較大的拉緊行程。鋼絲繩芯輸送帶的強(qiáng)度高，抗沖擊性和抗彎曲疲勞性能好；伸長(zhǎng)率小，需要的拉緊行程小。 鋼絲繩芯輸送帶 鋼絲繩芯帶 由芯膠，鋼絲繩，覆蓋層和邊膠構(gòu)成 ，如 圖 32 所示 ， 其特點(diǎn)是 拉伸強(qiáng)度大，抗沖擊好，壽命長(zhǎng)，使用伸 長(zhǎng)小，成槽性好，耐曲撓性好。 圖 31 鋼絲繩芯體橫斷面 圖 32 鋼絲繩芯輸送帶 鋼絲繩芯輸送帶的連接，是將被連接帶端兩端頭的鋼絲繩互相搭接，用 12 橡膠硫化法粘結(jié)在一起，即二級(jí)錯(cuò)位搭接。在鋼絲繩的間隙中加中間膠條，然后在搭接的鋼絲繩上，鋪中間膠片和覆蓋膠片。 拉緊裝置 拉緊裝置的作用 拉緊裝置是是輸送帶具有足夠的張力，保證輸送帶和傳動(dòng)滾筒間產(chǎn)生摩擦力使輸送帶不打滑，保證帶式輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)必不可少的重要部件，它的功能有： ⑴ .使輸送帶在傳動(dòng)滾筒上形成正壓力，靠摩擦力將傳動(dòng)滾筒的圓周力傳遞出來(lái)。 ⑶ .補(bǔ)償輸送帶的彈性伸長(zhǎng)和線粘性伸長(zhǎng)。 ⑷ .為重連接頭提供必要的行程。 拉緊裝置的分類(lèi)及特點(diǎn) 拉緊裝置可分為固定式拉緊裝置和自動(dòng)式拉緊裝置兩大類(lèi)： ⑴ .固定式拉緊裝置。重錘式拉緊是靠重錘及車(chē)架自身重量將滾筒車(chē)架朝下拉緊，滾筒車(chē)架在下分支作垂直位移，拉緊力不變，適用于張力不太大的上運(yùn)輸送機(jī)。重載 13 車(chē)式見(jiàn) 表 31 所示 。包括自動(dòng)絞車(chē)式拉緊，它是電動(dòng)絞車(chē)，通過(guò)滑輪組用鋼絲繩牽引滾筒車(chē)架，采用電磁傳感器測(cè)力計(jì)給出電信號(hào)，可以在輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是自動(dòng)控制絞車(chē)，在開(kāi)車(chē)、停車(chē)后及運(yùn)轉(zhuǎn)中可以使?jié)L筒車(chē)架有位移，拉緊力可以變化，也可以保 持恒定，適用于慣性力大，拉緊力大，并需要控制拉緊力的輸送機(jī)、下運(yùn)輸送機(jī)及大型水平輸送機(jī)。 圖 33 拉緊裝置 14 托輥 托輥的結(jié)構(gòu)及作用 托輥是帶式輸送機(jī)的重要部件，作用是支撐輸送帶和物料重量，主要包括托輥軸、密封件、軸承座、棍皮、軸承等。如圖 34 所示。 托輥按用途分有承載托輥（見(jiàn)圖 35 所示）、調(diào)心托輥（見(jiàn)圖 36 所示）、緩沖托輥（見(jiàn)圖 37 所示）。 槽形托輥，在頭尾部安裝 20176。 調(diào)心托輥的作用是用于調(diào)整輸送 16 帶跑偏，防止蛇行，保證輸送帶穩(wěn)定運(yùn)行 。下托輥是一個(gè)長(zhǎng)托輥，因?yàn)榛爻虨闊o(wú)載段，不要求增大裝載量。物料進(jìn)入托輥殼 體內(nèi)，從而增大軸承座上的徑向載荷和軸向載荷，使軸承快速磨損，托輥殼體粘上物料會(huì)撕裂和拉毛輸送帶的面膠，加速輸送帶磨損毀壞。 清掃器的形式 提高清掃器能力的措施有很多，總的思路是使清掃器經(jīng)久耐磨、具有較高彈性、清掃效果好、避免輸送帶受損、延長(zhǎng)其使用壽命。 本設(shè)計(jì)在機(jī)頭是用重錘清掃器（見(jiàn)圖 39 所示），機(jī)尾使用回程清掃器（見(jiàn)圖 310 所示）。 尾部 清掃器安裝在輸送帶剛離開(kāi)滾筒之后輸送帶的空載段上