帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)方案定稿

1、濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)方案題 目 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 級 機(jī)設(shè)10Q4 學(xué) 生 董吉蒙 學(xué) 號 20103006012 指導(dǎo)教師 顧英妮 二一四 年 三 月 二十一 日- 11 - / 12文檔可自由編輯打印學(xué)院 泉城學(xué)院 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 學(xué)生 董吉蒙 學(xué)號 20103006012 設(shè)計(jì)題目 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì) 一、選題背景與意義隨著工業(yè)化經(jīng)濟(jì)的不斷增長,帶式輸送機(jī)作為輸送行業(yè)中的重要設(shè)備,其技術(shù)發(fā)展已成為輸送設(shè)備發(fā)展更替的重要標(biāo)志之一。全球化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和提倡低能環(huán)保機(jī)械的倡導(dǎo),設(shè)計(jì)出低能耗和環(huán)保新型帶式輸送機(jī)又成為眾多工程技術(shù)人員的目標(biāo)。目前帶

2、式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢主要集中在長距離、高速度、大運(yùn)量、大功率等方向，其特點(diǎn)將得到充分的發(fā)揮，更具有現(xiàn)代物流發(fā)展意義，與傳統(tǒng)的直線輸送機(jī)搭接、汽車等其它運(yùn)輸工具相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。生產(chǎn)實(shí)踐證明,帶式輸送機(jī)與其他運(yùn)輸機(jī)械相比,其相關(guān)技術(shù)指標(biāo)都表現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性,但作為機(jī)械設(shè)備來講,都會有自身的不足之處,如通用帶式輸送機(jī)的運(yùn)動零部件多,維護(hù)維修費(fèi)用大問題、由于托輔的原因帶速受限問題,再比如輸送機(jī)的起動、輸送帶的振動易跑偏和摩擦起熱等問題,近些年來,國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)對諸如此類的問題都做了大量的研究,相關(guān)的科學(xué)技術(shù)研究取得了重要的突破。國內(nèi)研究現(xiàn)狀盡管我國已擁有先進(jìn)的軟起動技術(shù)及多機(jī)功率平衡技術(shù)、中間驅(qū)動技

3、術(shù),而且掌握的技術(shù)完全可滿足煤礦長距離帶式輸送機(jī)的需要,但由于國內(nèi)輸送帶技術(shù)跟不上國外先進(jìn)國家,帶強(qiáng)受到限制,無法滿足高強(qiáng)度帶式輸送機(jī)發(fā)展的需要。因此,輸送機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)必須盡量減少對輸送機(jī)各部件的動負(fù)荷,控制對輸送帶的動張力,防止輸送帶在滾筒上的打滑,減小張緊行程。因此,輸送機(jī)的起制動要求更高,據(jù)有關(guān)資料介紹,上運(yùn)輸送機(jī)最佳的起動特性曲線應(yīng)為“S”形,有必要進(jìn)一步研制新型啟動技術(shù)和自動張緊技術(shù)。國外研究現(xiàn)狀國外對于無輯式特種帶式輸送機(jī)的研究較早,成果也相對豐富。氣墊式帶式輸送機(jī)最初始于荷蘭,系統(tǒng)介紹氣墊式帶式輸送機(jī)的文獻(xiàn)出自荷蘭TWERTE大學(xué)C.O.Jonkers教授發(fā)表的“輸送機(jī)膠帶利用氣膜

4、代替托輯-空氣帶式輸送機(jī)可供選擇”之后美國、德國、英國和日本相繼開始研究。在美國、英國和法國,一種供運(yùn)送旅客用的氣墊輸送機(jī)取得專利,另外國外還有供搬集裝箱的新型雙氣墊輸送機(jī)。國外有關(guān)氣塾帶式輸送機(jī)的專利有幾十項(xiàng),國外主要的生產(chǎn)廠家有,荷蘭的Shiis公司,英國的Simon-Carves和Numec公司等,在初期階段,國外的氣墊帶式輸送機(jī)多用于輸送面粉、谷物等密度較小的散狀物料,近些年來,幵始用于輸送憐酸鹽、煤礦等密度較大且剛性大的物料,并逐漸向長距離、高運(yùn)速和大運(yùn)量上發(fā)展。國外液墊式帶式輸送機(jī)也很有研究,液墊式是將托輥裝置改成為液墊裝置,將干摩擦消除。最早研究液墊帶式輸送機(jī)的是前蘇聯(lián),1979

5、年前蘇聯(lián)的東方采礦科研工所和西北生產(chǎn)聯(lián)合體就研制出了液墊帶式輸送機(jī)樣機(jī),試驗(yàn)獲取了成功;對磁塾式帶式輸送機(jī)前蘇聯(lián)的有關(guān)科研單位也做過研究,將托親支撐改由磁性支撐,將膠帶進(jìn)行磁化,利用斥力懸浮運(yùn)行,相繼之后,其關(guān)于磁墊帶式輸送機(jī)的理論研究成果未見報(bào)道,然而針對利用磁力改變輸送機(jī)運(yùn)動方式的國外還有直線式感應(yīng)電動機(jī)輸送機(jī)和磁力摩擦式輸送機(jī),直線式感應(yīng)電動機(jī)輸送機(jī)利用磁場的作用的安培力直接作用在輸送物料上,直接推動物料運(yùn)動,具有直線式感應(yīng)電動機(jī)的帶式輸送機(jī)最早由英國曼徹斯特大學(xué)研制出來的,磁力摩擦式輸送機(jī)是通過中間鏈?zhǔn)津?qū)動裝置代替驅(qū)動滾筒,依靠磁力來提高輸送帶對磁性塊的正壓力,以此來獲取牽引力的,此樣

6、機(jī)于1972年由前蘇聯(lián)設(shè)計(jì)制造,并對其進(jìn)行了試驗(yàn),得到了實(shí)踐性的論證,德國相繼也進(jìn)行了相關(guān)的研究,取得了一定的成果。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于固定式帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。首先對輸送機(jī)作一下簡單的概述，接著分析帶式輸送機(jī)的選型原則及計(jì)算方法，然后根據(jù)這些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與技術(shù)選型方法按照給定參數(shù)要求進(jìn)行選型設(shè)計(jì)；接著對所選的輸送機(jī)各主要部件進(jìn)行了校核，普通帶式輸送機(jī)的機(jī)械部分由輸送帶、托輥、滾筒及驅(qū)動裝置、制動器、張緊裝置、裝載、卸載、清掃器等裝置組成。除了機(jī)械裝置外，還要適當(dāng)?shù)倪x用一些安全保護(hù)裝置，以確保生產(chǎn)的安全進(jìn)行。具體內(nèi)容如下：1 帶式輸送機(jī)系統(tǒng)初步設(shè)計(jì) 1.1 帶式輸送機(jī)系統(tǒng)布置圖的設(shè)計(jì) 根據(jù)

7、設(shè)計(jì)要求及設(shè)備工作環(huán)境等因素，選擇布置輸送機(jī)系統(tǒng)。1.2帶式輸送機(jī)初步設(shè)計(jì)計(jì)算 布置形式的分析確定，帶速的選擇；輸送帶帶寬、類型的選擇確定；圓周驅(qū)動力；傳動功率計(jì)算；各直線區(qū)段阻力計(jì)算；局部阻力計(jì)算；輸送帶各點(diǎn)張力計(jì)算及強(qiáng)度校核；滾筒牽引力與電機(jī)功率的計(jì)算；拉緊力與拉緊行程的計(jì)算。 1.3機(jī)械裝置的選擇與確定 電動機(jī)、減速器、聯(lián)軸器的選擇；軟起動裝置或制動裝置的選擇；傳動滾筒、改向滾筒的選擇與設(shè)計(jì)；采用托輥、托輥組的種類、結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)；采用拉緊裝置的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)。 2 電氣控制系統(tǒng)（該部分非本專業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容）2.1 總體要求 控制核心采用可編程序控制器，具有自動、遠(yuǎn)控/近控兩種工作方式；電控裝置

8、和軟起動裝置（水平或上運(yùn)）或軟制動裝置（下運(yùn)）配合，保證空載、滿載工況下的軟起動和軟停車；滿足空載起動、重載起動；可以分別控制二臺設(shè)備，具有運(yùn)行狀態(tài)顯示和故障指示，并具有沿線通話和起車預(yù)警功能；具有前、后臺設(shè)備閉鎖功能；具備液壓系統(tǒng)壓力及溫度保護(hù)功能，并能輸出報(bào)警。 2.2 電控系統(tǒng)綜合保護(hù) 防跑偏開關(guān)、拉線保護(hù)、縱撕保護(hù)、煙霧保護(hù)、超溫保護(hù)、煙霧保護(hù)和自動灑水裝置、打滑保護(hù)、語音信號保護(hù)。 2.3 對軟起動裝置的控制要求 可以實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)在空載、滿載等工況下的正常軟起動。 2.4 對軟制動裝置的控制要求 軟制動裝置必須具備可靠的制動效果，保證帶式輸送機(jī)的安全運(yùn)行與配套電控聯(lián)合工作能滿足下運(yùn)

9、帶式輸送機(jī)正常制動、緊急制動、斷電制動等要求。設(shè)計(jì)結(jié)果預(yù)期完成帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)，包括零件的工藝分析，輸送帶的選擇，帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)的整體計(jì)算，傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，傳動部件及零件的設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)的組成及作用，輸送機(jī)的安全裝置設(shè)計(jì)，帶式板輸送機(jī)系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì)，為零件的加工提供了工藝準(zhǔn)備。完成帶式輸送機(jī)裝配圖、零件圖，論文說明書。能準(zhǔn)確地進(jìn)行輸送帶選型、拉緊裝置、制動裝置、驅(qū)動裝置、清掃裝置的選型。完成這些機(jī)械設(shè)備、部件和電氣設(shè)備，為施工打下基礎(chǔ)。 接著了解掌握帶式輸送機(jī)各種保護(hù)的原理并選擇相應(yīng)的保護(hù)裝置，進(jìn)而完成施工設(shè)計(jì)以及電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 最后完成設(shè)計(jì)圖紙，包括總裝配圖和零部件圖，工程繪圖量不少于

10、折合成圖幅為A0號的圖紙3張（有三維裝配圖的，其二維繪圖量不少于折合成圖幅為A0的圖紙2張），其中手工圖和計(jì)算機(jī)繪圖都不少于一張A0圖紙。三、設(shè)計(jì)方案在設(shè)計(jì)初期，認(rèn)真學(xué)習(xí)帶式輸送機(jī)的基礎(chǔ)知識，閱讀各類有關(guān)下運(yùn)帶式輸送機(jī)的中文及外文，為設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。對帶式輸送機(jī)整體結(jié)構(gòu)的了解，對各參數(shù)的選取與計(jì)算，同時(shí)能準(zhǔn)確地進(jìn)行輸送帶、拉緊裝置、制動裝置、驅(qū)動裝置、清掃裝置的選型。了解電機(jī)的類型、規(guī)格和用途等特點(diǎn)。完成這些機(jī)械設(shè)備、部件和電氣設(shè)備的選型，為施工打下基礎(chǔ)。接著了解掌握帶式輸送機(jī)各種保護(hù)的原理并選擇相應(yīng)的保護(hù)裝置，進(jìn)而完成施工設(shè)計(jì)以及電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，并用cad繪制，完成對帶式輸送機(jī)

11、的設(shè)計(jì)。1. 帶式輸送機(jī)系統(tǒng)布置單筒、單電動機(jī)驅(qū)動方式最簡單，在考慮驅(qū)動方式時(shí)應(yīng)是首選方式。在大運(yùn)量、長距離的鋼繩芯膠帶輸送機(jī)中往往采用多電動機(jī)驅(qū)動。帶式輸送機(jī)常見典型的布置方式如下表1所示：表1 帶式輸送機(jī)典型布置方式本次設(shè)計(jì)針對濟(jì)鋼原料廠輸送鐵礦粉等原料，綜合考慮工作環(huán)境、工作量、能耗等因素，初步確定輸送機(jī)布置形式，如圖1所示：1 輸送機(jī)布置方式2. 機(jī)械裝置的選?。ㄔO(shè)計(jì)計(jì)算完畢）2.1 輸送帶的選取輸送帶用來傳遞牽引力和承受被運(yùn)貨物，因此要求它強(qiáng)度高、抗磨耐用、撓性好、伸長率小和便于安裝修理。我們選用鋼繩芯輸送帶，它主要用于煤炭、港口、礦山、電力、建材等領(lǐng)域輸送物料。如圖2-1所示：2.

12、1 鋼繩芯輸送帶2.2 傳動滾筒的選擇 考慮到本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況和輸送機(jī)的工作環(huán)境：用于工廠生產(chǎn)，環(huán)境潮濕，功率消耗大，易打滑，我們采用人字形溝槽鑄（包）膠滾筒。鑄膠膠面厚且耐磨，質(zhì)量好；而包膠膠皮易掉，螺釘頭容易露出，刮傷皮帶，使用壽命較短，比較二者選用鑄膠滾筒。如圖2.22.2 驅(qū)動滾筒示意圖2.3 托輥的選擇2.3.1 本次設(shè)計(jì)是為了運(yùn)輸鐵礦粉等散料，上托輥采用操行托輥，使輸送帶成槽形，以便增大輸送能力和防止物料向兩邊灑漏。如圖2.3（1）2.3（1）槽型托輥2.3.2 下托輥采用平行托輥，如圖2.3（2）2.3（2）平行托輥2.3.3 緩沖托輥用于帶式輸送機(jī)的受料處，以便減少物料對輸送帶

13、的沖擊，有橡膠圈式和彈簧板式等。其結(jié)構(gòu)簡圖如下：2.3（3）緩沖托輥.2.3.4 調(diào)心托輥用來調(diào)整輸送帶的橫向位置，使它保持正常運(yùn)行。調(diào)心托輥形式很多，輸送散粒物料最簡單的是采用槽形前傾托輥。2.3（4） 側(cè)托輥前傾的調(diào)心托輥2.4 拉緊裝置的選擇2.4.1 螺旋式拉緊裝置，如下圖：2.4（1）螺旋式拉緊裝置螺旋式拉緊裝置的結(jié)構(gòu)簡單緊湊，但是拉緊力的大小不易掌握，工作過程中不能保持恒定。一般用于機(jī)長小于100m，功率較小的輸送機(jī)上。2.4.2 小車重錘式拉緊裝置，如下圖：2.4（2）小車重錘式拉緊裝置其拉緊滾筒固定在小車上，通過重錘的重力牽引小車，從而達(dá)到張緊輸送帶的作用。它的結(jié)構(gòu)也較簡單，可

14、保持恒定的拉緊力，其大小決定于重錘的重量。小車重錘式拉緊裝置外形尺寸大、占地多、質(zhì)量大，適用于長度、功率較大的輸送機(jī)上。2.5 制動裝置的選擇由于慣性，運(yùn)動中的物料突然停下來時(shí)可能發(fā)生逆轉(zhuǎn)或者順滑（本方案可能遇到的情況）現(xiàn)象，對此設(shè)計(jì)中應(yīng)選取適當(dāng)?shù)闹苿友b置。滾柱逆止器也用于向上運(yùn)輸?shù)牡膸捷斔蜋C(jī)上，在輸送機(jī)正常工作時(shí)，滾柱在切口的最寬處，不會妨礙星輪的運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)輸送機(jī)停車時(shí)，在負(fù)載重力的作用下，輸送帶帶動星輪反轉(zhuǎn)，滾柱處在固定圈與星輪切口的狹窄處，滾柱被楔住，輸送帶被制動。這種制動器制動迅速，平穩(wěn)可靠，其結(jié)構(gòu)簡圖如下：2.5 滾柱逆止器2.6 改向裝置的選擇帶式輸送機(jī)采用改向滾筒或改向托輥組來改

15、變輸送帶的運(yùn)動方向。這里我們采用置于輸送機(jī)尾部的改向滾筒。2.7 驅(qū)動裝置是整個皮帶輸送機(jī)的動力來源，它由電動機(jī)、減速器 、聯(lián)軸器、傳動滾筒組成。2.7.1 電動機(jī)的選擇電動機(jī)根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求而選定。2.7.3 減速器的選擇根據(jù)系統(tǒng)的總傳動比選取適宜的減速器。2.7.4 聯(lián)軸器的選擇凸緣聯(lián)軸器的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、成本低、傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，要求兩軸的同軸度較好。適用于剛度較大的場合。2.8 清掃裝置的選擇對于非工作面，采用比較普遍的V型皮帶機(jī)清掃裝置。 如圖示：2.8（1）V型皮帶機(jī)清掃裝置對于工作面，采用篦子式刮板清掃裝置。篦子式刮板清掃裝置，在國外得到了廣泛應(yīng)用。它主要由金屬刮板、彈性桿和

16、轉(zhuǎn)桿組成。其原理是：多個金屬刮板沿輸送帶寬度方向按棋盤形式布置每個刮板分別通過彈性桿與轉(zhuǎn)桿相連。轉(zhuǎn)桿上可裝扭轉(zhuǎn)彈簧或者重錘，以使刮板對輸送帶有一定的正壓力。這種清掃裝置比普通的刮板清掃裝置效果好。1-輸送帶；2-金屬刮板；3-彈性桿；4-卸載滾筒；5-轉(zhuǎn)桿2.8（2）篦子式刮板清掃裝置四、參考文獻(xiàn)1 程剛.墊式帶式輸送機(jī)的研究D.安徽:安徽理工大學(xué),2012.2 董大仟.帶式輸送機(jī)動態(tài)特性研究及其應(yīng)用D.北京:華北電力大學(xué),2008. 3 蔣衛(wèi)糧.帶式輸送機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢J. 煤礦機(jī)械,1999(07).4 藤曉強(qiáng),黃立志.式輸送機(jī)用新型犁式卸料器.J糧食流通技術(shù).2005(04)

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