可伸縮帶式輸送機結構設計機械

1、早在20世紀70年代，就已經(jīng)出現(xiàn)了運輸距離達到100km的帶式輸送機輸送線路。近年來，帶式輸送機在礦山運輸中已經(jīng)逐漸開始取代汽車和機車運輸，成為散裝物料的主要運輸裝備。不斷出現(xiàn)新型帶式輸送機，拓寬了帶式輸送機的應用領域?？缮炜s帶式輸送機是連續(xù)輸送物料機械中效率最高、使用最普遍的一種機型，是巷道掘進運輸和采煤工作面順槽運輸?shù)闹饕O備。在煤炭、冶金領域中，可伸縮帶式輸送機得到了廣泛應用。為適應這一變化，本文主要針對帶式輸送機中的可伸縮帶式輸送機進行了結構設計，包括可伸縮帶式輸送機輸送帶的選擇、中間架的選擇計算、傳動裝置的設計、張緊裝置、收放膠帶裝置的計算、托輾以及滾筒的選擇計算等，并針對其結構及其

2、工作原理作了概括性總結。可伸縮帶式輸送機利用傳動滾筒與輸送帶之間的摩擦傳遞動力，在結構上增加了儲帶裝置，這樣可以實現(xiàn)整機的伸長和縮短，從而提高了工作效率，增大產(chǎn)量，減少人員操作，具有一定的工程實踐價值。關鍵詞可伸縮輸送帶傳動滾筒儲帶裝置AbstractIntheearly1970's,thebeltconveyortransportationroutewiththedistanceof100kmhasalreadyappeared.Inrecentyears,beltconveyorhasgraduallyreplacedtheautomobileandmotorcycleinthem

3、inetransportation,andbecomesmainequipmentofbulkmaterials.Constantlyappearednewtypebeltconveyorhasexploitedtheapplicationofbeltconveyor.Theflexiblebeltconveyorisoneofthehighest、efficiency、commonusecontinuoustransportationequipment,whichisthemainequipmentinlanedigandcoalfacesequentialslottransportatio

4、n.Theflexiblebeltconveyorhasbeenwidelyusedincoal,metallurgyfields.Inordertoadaptthischange,thispapermainlycarriesontheflexiblebeltconveyorstructuredesignofthebeltconveyors.includesthechoiceofthebelt,thechoiceandcalculationofthemiddleshelf,thedesignoftransmissiondevice、thecalculationofthetightendevic

5、eanddrawinandoutbeltdevice、thechoiceandcalculationofthesupportrollandcylinder,thengiveasummarizedconclusionofitsconstructionandworkprinciple.Theflexiblebeltconveyortransmitspowerdependingonthefrictionbetweenthetransmissioncylinderandthebelt,addingbeltstoragedeviceinstructure,whichcanrealizetheextens

6、ionandshorten,thusraisestheworkingefficiencyincreasestheoutput,reducesthepersonaloperation,whichhassomeengineerpracticevalue.Abstract第1章緒論1.1 可伸縮帶式輸送機的簡介.1.1.1 可伸縮帶式輸送機的結構及其工作原理11.1.2 帶式輸送機的分類21.1.3 可伸縮帶式輸送機的結構特點31.2 可伸縮帶式輸送機的應用41.3 國內外帶式輸送機的現(xiàn)狀41.4 可伸縮帶式輸送機的研究目的及意義61.5 可伸縮帶式輸送機的系統(tǒng)設計6第2章可伸縮帶式輸送機輸送帶的設

7、計計算82.1 可伸縮帶式輸送機輸送帶的選擇82.2 輸送量92.2.1 物料堆積橫截面積的計算102.2.2 驗算膠帶寬度112.2.3 輸送能力的驗算122.2.4 每米輸送機上物料的質量122.2.5 輸送帶厚度132.3 牽引力的計算142.4 輸送帶各點張力的計算162.4.1 膠帶層數(shù)的計算192.4.2 膠帶打滑條件的計算202.5 輸送帶壽命的計算21第3章帶式輸送機滾筒設計計算223.1 直徑的確定233.2 直徑的驗算與材料的選擇243.3 兩軸承座中心距A的計算253.4 滾筒的轉速26第4章帶式輸送機托輾設計計算274.1 托輾的結構與種類274.2 托輾的選擇計算28

8、4.2.1 托輾垂度與間距的設計計算284.2.2 輸送帶的最小拉力304.2.3 托輾的靜載荷計算314.2.4 托輾的動載荷計算324.2.5 托輾的額定負荷和最大轉速334.2.6 計算托輾的槽形角34第5章拉緊裝置及收放膠帶裝置的設計365.1 拉緊裝置的概述365.1.1 拉緊裝置的作用365.1.2 拉緊裝置的種類375.1.3 拉緊裝置在帶式輸送機中布置的位置385.2 拉緊裝置的選擇計算395.2.1 張緊絞車的工作原理395.2.2 張緊力的確定395.2.3 張緊行程的確定405.3 收放裝置的設計40第6章輸送機傳動裝置的設計426.1 電機的選擇436.2 減速器的計算

9、與選用446.2.1 傳動比計算446.2.2 減速器的選用456.3 液力偶合器的選擇46第7章帶式輸送機機架設計計算487.1 機頭卸料架的設計487.2 中間架的設計與強度校核497.2.1 中間架的設計497.2.2 中間架的強度校核50第8章主軸的設計與鍵的強度校核528.1 主軸的設計528.2 鍵的強度校核57第9章輸送機清掃器的選擇61第10章膠帶跑偏問題的調整62結論62致ft63參考文獻65附錄1錯誤！未定義書簽。附錄2錯誤！未定義書簽。第1章緒論1.1 可伸縮帶式輸送機的簡介1 .1.1可伸縮帶式輸送機的結構及其工作原理可伸縮帶式輸送機主要由以下部件組成：頭架、驅動裝置、

10、傳動滾筒、尾架、托輾、中間架、尾部改向裝置、卸載裝置、清掃裝置、張緊裝置、儲帶裝置等組成。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)需要可以在輸送機的端部或中間部位卸下，輸送帶用旋轉的托棍支撐，運行阻力小，可沿水平或傾斜線路布置1。可伸縮帶式輸送機是以輸送帶作為牽引和承載構件2,通過承載物料的輸送帶的運動進行物料輸送的連續(xù)運輸設備。具結構原理如圖1-1所示，輸送帶繞經(jīng)傳動滾筒和尾部滾筒形成無極環(huán)形帶，上下輸送帶由托輾支承以限制輸送帶的撓曲垂度，拉緊裝置為輸送帶正常運行提供所需的張力。工作時驅動裝置驅動傳動滾筒，通過傳動滾筒和輸送帶之間的摩擦力驅動輸送帶運行，物料裝在輸送

11、帶上和帶子一起運動。圖1-1可伸縮帶式輸送機結構原理圖1-卸載滾筒；2-傳動滾筒；3-儲帶倉；4-尾部滾筒可伸縮帶式輸送機一般在端部卸載，當采用專門的卸載裝置時，也可在中間卸載3。在結構上與通用固定式的主要區(qū)別是增加了伸縮輸送帶的機構。伸縮機構有儲帶、卷帶、放帶和機尾移動裝置，中間架便于拆裝。儲帶裝置包括一組固定滾筒和一組裝在游動小車上的活動滾筒，輸送帶繞經(jīng)兩組滾筒，可通過張緊絞車，增大兩組滾筒間的距離，儲帶裝置中卷入的輸送帶增多，將機尾向前移動，輸送機的運輸距離就縮短，反之就增長。收放膠帶裝置是拆除和接入輸送帶的設備，它可將拆除的輸送帶纏繞成卷，或將成卷輸送帶接入儲帶裝置；這樣便可按需要改變

12、輸送機長度?？缮炜s帶式輸送機也有水平式和傾斜式兩種，它與橋式轉載機配合用于回采工作面的下平巷，能加快工作面推進速度，也可用于使用掘進機的掘進工作面。2 .1.2帶式輸送機的分類帶式輸送機可從不同的角度分類4。3 .按承載能力分輕形帶式輸送機：專門應用于輕形載荷的輸送機。通用帶式輸送機：這是應用最廣泛的帶式輸送機，其他類型帶式輸送機都是這種帶式輸送機的變形。鋼絲純芯帶式輸送機：應用于重型載荷的輸送機。4 .按可否移動分類固定帶式輸送機：輸送機安裝在固定的地點，不需要移動。移動帶式輸送機：具有移動機構，如輪、履帶。移植帶式輸送機：通過移動設備變換設備的位置?？缮炜s帶式輸送機：通過儲帶裝置改變輸送機

13、的長度。5 .按輸送帶的結構形式分類普通輸送帶帶式輸送機：輸送帶為平型，帶芯為帆布或尼龍帆布或鋼純芯。鋼纜牽引帶式輸送機：用鋼絲繩作為牽引機構，用帶有耳邊的輸送帶作為承載機構。壓帶式輸送機：用兩條閉環(huán)帶，其中一條為承載帶，另一條為壓帶。鋼帶輸送機：輸送帶是鋼帶。網(wǎng)帶輸送機：輸送帶是網(wǎng)帶。管狀帶式輸送機：輸送帶圍包成管狀或用特殊結構輸送帶密封輸送物料。波狀擋邊帶式輸送機：輸送帶邊上有擋邊以增大物料的截面，傾斜角度大時，一般在橫向設置擋板。花紋帶式輸送機：用花紋帶以增大物料和輸送帶的摩擦，提高輸送傾角04,按承載方式分類托輾式帶式輸送機：用托輾支撐輸送帶。氣墊帶式輸送機：用氣膜支撐輸送帶。另外還有

14、磁性輸送帶、液墊帶式輸送機，它們共同的特點都是對輸送帶連續(xù)支撐。深槽型帶式輸送機：由于加大槽深，除用托輾支撐外，也起到對物料的夾持作用，可增大輸送帶傾角。5,接輸送機線路布置分類直線帶式輸送機：由于輸送機縱向是直線，但是可在鉛垂面上有凸凹變化曲線。平面彎曲帶式輸送機：可在平面上實現(xiàn)彎曲運行?？臻g彎曲帶式輸送機：可在空間實現(xiàn)彎曲運行。6.按驅動方式分類單滾筒驅動帶式輸送機。多滾筒驅動帶式輸送機。線摩擦帶式輸送機：用一個或多個輸送帶作為驅動體。磁性帶式輸送機：通過磁場作用驅動輸送帶。1.1.3可伸縮帶式輸送機的結構特點下面介紹一下可伸縮帶式輸送機的特點5：1.結構簡單?？缮炜s帶式輸送機的結構由傳動

15、滾筒、改向滾筒、槽形托輾、平行托輾、驅動裝置、輸送帶等幾大件組成，僅有十多種部件，能夠進行標準化生產(chǎn)，并可按照需要進行組合裝配，結構十分簡單。9.能耗低，效率高。由于運動部件自重輕，無效運量少1.2 可伸縮帶式輸送機的應用可伸縮帶式輸送機的應用范圍十分廣泛，在煤炭、冶金等領域中，可伸縮帶式輸送機得到了廣泛應用。可伸縮帶式輸送機是連續(xù)輸送物料機械中效率最高、使用最普遍的一種機型，是煤礦、電廠輸煤系統(tǒng)的主要設備6。它的運輸能力大、工作阻力小、耗電量低、運輸過程中拋撒煤炭少、破碎性也小，因而降低了煤塵和損耗。隨著機械化和綜合機械化采煤工作面產(chǎn)量的不斷提高，膠帶輸送機將逐漸成為煤炭生產(chǎn)中的一種主要運輸

16、設備7?？缮炜s帶式輸送機主要用于綜合機械化采煤工作面的順槽運輸，也可用于一般采煤工作面的順槽運輸和巷道掘進運輸。用于順槽運輸時，尾段配刮板轉載機與工作面運輸機相接，用于巷道運輸時，尾段配膠帶轉載機與掘進機相接。1.3 國內外帶式輸送機的現(xiàn)狀帶式輸送機已有150余年的歷史，早期的輸送機是用皮革之類的材料制成，或用皮革加纖維織物制造。有關輸送帶的最早文獻是OliverEvans于1975年在美國費城出版的（MillersGuide上發(fā)表的。當時把輸送機描述為“在一框或槽里的兩個滾筒上旋轉的薄而柔軟的寬環(huán)皮帶或帆布帶”。1858年，S.T.Pamalce取得了織物增強的橡膠輸送帶的專禾I。1892年

17、,ThomasRobins發(fā)明的槽形結構的帶式輸送機在礦物工程中應用，確定了當代輸送機的基本型式網(wǎng)。此后，隨著物料運輸量的增大，帶式輸送機取得了巨大的發(fā)展，出現(xiàn)了多種的新型結構的帶式輸送機。其中具有代表性的主要有：大傾角帶式輸送機（深槽帶式輸送機、花紋帶輸送機、波紋擋邊以及壓帶式輸送機等），管狀帶式輸送機、氣墊帶式輸送機、平面轉彎帶式輸送機、線摩擦帶式輸送機等9080年代末期以來，我國煤礦用帶式輸送機也有了很大的發(fā)展，對帶式輸送機的技術研究和新產(chǎn)品開發(fā)都取得了可喜的成果10。輸送機產(chǎn)品系列不斷增多，從定型的SDJ、SSJ、STJ、DJ等系列發(fā)展到多功能，適應特種用途的各種帶式輸送機系列，如國家

18、“七五”、“九五”攻關項目一大傾角帶式輸送機成套設備。高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等填補了多項國內空白，開發(fā)了大傾角、長距離輸送原煤的新型帶式輸送機系列產(chǎn)品，并對帶式輸送機的關鍵技術及其主要元部件進行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)。國外帶式輸送機技術的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩方面11：1）帶式輸送機的功能多元化，應用范圍擴大化，如高傾角帶式輸送機、管狀帶式輸送機、空間轉彎帶式輸送機等各種機型；2）帶式輸送機本身的技術與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長距離，大運量，高帶速等大型輸送機已成為其發(fā)展的主要方向。目前，世界上單機運距最長達30.4km。帶式輸送機已在澳大利亞的鋁鈾土礦投入使用；運輸量達到37500t/

19、h,帶速為7.4m/s的一條大型帶式輸送機已應用于德國露天煤礦。國內帶式輸送機已廣泛應用于國民經(jīng)經(jīng)濟各個部門，近年來在露天礦和地下礦的聯(lián)合運輸系統(tǒng)中帶式輸送機又成為重要的組成部分。主要有：鋼純芯帶式輸送機、鋼繩牽引膠帶輸送機和可伸縮帶式輸送機等。這些輸送機的特點是輸送能力大（可達30000t/h）,適用范圍廣（可運送礦石，煤炭，巖石和各種粉狀物料，特定條件下也可以運人），安全可靠，自動化程度高，設備維護檢修容易，爬坡能力大（可達16。），經(jīng)營費用低，由于縮短運輸距離可節(jié)省基建投資12。帶式輸送機的發(fā)展趨勢是13:大運輸能力、大帶寬、大傾角、增加單機長度和水平轉彎，合理使用膠帶張力，降低物料輸送

20、能耗，清理膠帶的最佳方法等。我國已于1978年完成了可伸縮帶式輸送機的定型設計，可伸縮帶式輸送機的運距可達到10002000m,帶速在23.5m/s之間，輸送量可達8001800t/h,驅動總功率可達250750kw01.4 可伸縮帶式輸送機的研究目的及意義可伸縮帶式輸送機是使用最普通的一種輸送機，其基本結構是在水平或傾斜的長機架兩端裝有輸送帶滾筒，在滾筒上的無接縫環(huán)形輸送帶連續(xù)地朝一個方向移動，貨物放在帶上輸送。可伸縮帶式輸送機與其他類型的輸送機相比，具有優(yōu)良的性能14,在連續(xù)裝載的情況下能連續(xù)運輸，生產(chǎn)率高，運行平穩(wěn)可靠，輸送連續(xù)均勻，工作過程中噪聲小，結構簡單，能量消耗小，運行維護費用低

21、，維修方便，易于實現(xiàn)自動控制及遠程操作等優(yōu)點?？缮炜s帶式輸送機可用于水平和傾斜運輸。沿傾斜使用的角度，依所運物料性質的不同和輸送帶表面形狀不同而異。用普通光面輸送帶運原煤，向上運輸?shù)膬A角可達18°向下運輸?shù)膬A角可達15°。1.5 可伸縮帶式輸送機的系統(tǒng)設計可伸縮帶式輸送機的線路在滿足輸送機傾角要求的前提下可以適應線路布置成任何形式。在確定輸送機線路布置后，所需要確定的是驅動裝置、拉緊裝置、儲帶裝置等，在布置時應根據(jù)實際情況而定。在布置驅動裝置、拉緊裝置和制動器時應遵循下列原則：1）輸送帶所受張力最小；2）滿足驅動力傳動要求；3）滿足制動力要求（選制動器可根據(jù)實際情況而定），

22、本設計為水平運輸，可以省略?？缮炜s帶式輸送機主要由機頭部、機身、儲帶倉及機尾部組成。機頭部主要由傳動裝置、機頭架、卸載架組成。傳動裝置由電動機、三級齒輪減速器、液力聯(lián)軸器、傳動滾筒及齒輪箱等組成。機頭傳動裝置采用雙滾筒傳動，傳動滾筒主軸的動力來自同一側相對安裝的兩臺傳動裝置的減速器，通過剛性聯(lián)軸器與減速器聯(lián)接起來。滾筒為鑄焊接構件，其外沿包有菱形花紋橡膠以增加滾筒與膠帶的摩擦力。由于卸載維護需要，卸載部有加長外伸的延伸架，卸載滾筒安在延伸架的頂端，其軸線位置可通過右側的螺釘進行調節(jié)，以調節(jié)膠帶在機頭部的跑偏，卸載滾筒的下部裝有重錘清掃器和犁式清掃器，清除膠帶上粘附的碎煤，延伸架上還裝有托輾座。

23、延伸架一端通過斜撐桿與主架相連。機身它是帶式輸送機的主要部分。主要由H支架、縱梁、上下托輾組及過渡架等部件組成。采用無螺栓連接的快速可換支架，結構簡單，能夠快速裝拆，定位性好。上托輾組為槽形較接托輾組，下托輾組為平行下托輾組。機身是可伸縮帶式輸送機的非固定部分，鋼管作為可拆卸的機身，用彈性柱銷架設在H型支架的管座中，柱銷固裝在鋼管上，只要打入的位置適當，轉動鋼管就能方便地從管座中取出或放入。儲帶倉主要由儲帶轉向架、儲帶倉架、支承小車、游動小車和張緊車等組成。儲帶轉向架，儲帶倉架主要為焊接結構，彼此用螺栓連接，組成了儲帶裝置的骨架。機尾由緩沖托輾、下托輾、改向滾筒及支座組成，緩沖托輾主要起到對輸

24、送機的保護、緩沖作用，在機尾空載段的膠帶上，裝有一個犁式清掃器用來清掃膠帶上的浮煤。第2章可伸縮帶式輸送機輸送帶的設計計算2.1 可伸縮帶式輸送機輸送帶的選擇可伸縮帶式輸送機的輸送帶是輸送機的重要部件，在輸送機中輸送帶的成本占整個設備成本的30%50%。在運轉過程中，輸送帶所受的載荷是極復雜的，它除受縱向的拉伸應力外，還受經(jīng)過滾筒和托輾的彎曲應力。大多數(shù)輸送帶的損壞表現(xiàn)為工作面層和邊緣磨損，受大塊、尖利物料的沖擊引起擊穿、撕裂和剝離。合理選擇輸送帶，對輸送帶的設計十分重要15。輸送帶的選用是根據(jù)輸送機的線路布置、輸送的材料和使用條件來進行的。合理選擇輸送帶不僅對完成輸送機設計任務至關重要，還影

25、響輸送機滾筒、托輾和驅動裝置等機械部件的設計。帶式輸送機常用的輸送帶主要有織物芯膠帶、整體編織和鋼繩芯膠帶3類?？椢镄灸z帶用掛膠的帆布形成若干層襯墊骨架，外面用橡膠覆蓋，形成一定厚度的覆面層。上覆面較厚，一般為36mm,是輸送帶的承載面，直接與物料接觸并承受物料的沖擊和磨損；下覆面層與支承托輾接觸，主要承受壓力，為了減少輸送帶沿托輾運行時的壓陷滾動阻力，下覆面層較薄，一般為1.52mm。當輸送帶跑偏與機架接觸時，將側邊橡膠覆面加厚以避免輸送帶受到機械磨損。在設計中正確選擇輸送帶，在使用中保護好輸送帶，都是很重要的問題，應盡可能地避免輸送帶的不正常損壞。由于在井下作業(yè)故皮帶應選用阻燃型的，材料選

26、用氯丁CR由于輸送的是煤，故要求的強度較大，可選用阻燃尼龍皮帶。輸送帶的成本約占帶式輸送機總成本的1/2以上，所以選擇合適的輸送帶就顯得十分重要，安全系數(shù)和接頭方式都直接影響整機的成本。其中，本設計已知量如下：輸送量Q=400t/帶速y=2m/s；動堆積角6=20°輸送長度L=600m;原煤最大塊度Qmbx=200mm,輸送機工作傾角P=0°原煤堆積密度尸=900kg/m3;工作環(huán)境為井下、潮濕。2.2 輸送量可伸縮帶式輸送機的運輸能力，決定于輸送帶上所裝運的物料的斷面積，輸送帶的運行速度及輸送機的傾角，因為在傾斜的輸送機上物料的堆積面積小?？缮炜s帶式輸送機屬于連續(xù)運行的運

27、輸機械，對于均勻、連續(xù)裝載時，其運輸能力為：Q=3.6qv(21)式中Q-一一運輸能力，t/h；q-單位長度上所裝物料的質量，kg/m；v物料的運行速度，m/s0由(22)(23)Q=3.6F、式中F在運行的輸送帶上，物料的最大橫截面積，m2;-物料的堆積密度，kg/m3?？缮炜s帶式輸送機屬連續(xù)運行式的運輸機械，其運輸能力按公式（23）計算?？紤]到輸送帶在沿傾斜方向運行時，物料在輸送帶上的堆積面將減小。因此，計算帶式輸送機的最大運輸能力時，應在工式（23）中乘一個傾斜系數(shù)k,可知可伸縮帶式輸送機的最大運輸能力用下式計算：式中Q-運輸能力，t/h；F-在運行的輸送帶上，物料的最大堆積橫截面積，m

28、2;物料的堆積密度，kg/m3；V物料的運行速度，m/s;虱-輸送機的傾斜系數(shù)。2.2.1 物料堆積橫截面積的計算按給定的工作條件，原煤的動堆積角為20。；原煤的堆積密度為900kg/m3；輸送機的工作傾角為0°查礦山運輸機械表4-13得傾斜系數(shù)為k=1;帶速v=2m/s;將各參數(shù)帶入式（24）,為保證給定的運輸能力，帶上必須具有的堆積橫截面積為：4003.63.690021=0.06172m2可查礦山運輸機械表412,輸送機的承載托輾槽角為30°時，物料的動堆積角為20°時，帶寬為800mm的輸送帶上允許物料堆積的橫截面積為0.06510m2,此值大于計算所需的

29、堆積橫截面積，據(jù)此選用帶寬為800mm的輸送帶能滿足要求。2.2.2 驗算膠帶寬度查礦山運輸機械II有:(25),kQ，m式中Q-運輸能力，Q=400t/h;K-貨載斷面系數(shù)，查礦山運輸機械表3-19可按動堆積角0=200,得K=385;-物料的堆積密度，=900kg/m3=900Ml0，t/m3;V物料的運行速度，V=2m/s;父-輸送機的傾斜系數(shù)父=1。將上述數(shù)據(jù)帶入式（25）得：B=.J400300.76m,3859001021考慮礦井的增產(chǎn)能力、貨載塊度及膠帶的來源，選用800mm寬的膠帶，為滿足一定運輸生產(chǎn)率Q所需的帶寬，還必須按物料的塊度進行校核。查礦山運輸機械II有:對于原煤B=

30、200+2QMax(mm)B=2002200=600mm式中B帶寬，B=800mm；Qmbx-貨載最大塊度的橫向尺寸，QMax=200mm?？梢娝x帶寬滿足最大塊度要求。故選用寬度為800mm的輸送帶滿足要求。2.2.3輸送能力的驗算根據(jù)式（24）得：Q0=3.6F水=3.60.0651029001=421.2t/h式中Qo-水平輸送量，t/h；K-輸送機的傾角系數(shù)，查礦山運輸機械表4-13,K=1；F-物料橫斷面積F=0.06510m2;v帶速，v=2m/s;-物料松散密度，¥=900kg/m3。由于QoQ,故能滿足輸送量要求。2.2.4每米輸送機上物料的質量由上式（21）可推出每

31、米輸送機上物料的單位質量為：q=-Q-=400=55.56kg/m3.6、3.62每米機長上托輾轉動部分重量，查新型帶式輸送機設計手冊表823得槽形托輾組轉動部分質量m0=24kg,取上托輾間距a0=1.50m；每米機長下托輾轉動部分重量，查新型帶式輸送機設計手冊表8-12得平形下托輾組轉動部分質量n=19kg,取下托輾間距au=3.0m；每米機長上緩沖托輾轉動部分重量，查運輸機械設計選用手冊表245得m3=27.7kg,間距可設為a3=0.420m；在機頭部需設過渡托輾，過渡托輾的轉動部分質量，查運輸機械設計選用手冊表244得m4=21.3kg。經(jīng)上驗算選帶寬為800mm,初選輸送帶為阻燃抗

32、靜電NN-150型號，查運輸機械設計選用手冊表16,可選材料為錦綸（尼龍）帆布。查表可得扯斷強度6=150%m.層;每層厚度為1.10mm,每層重量為1.15kg/m參考力伸長率1.52%,帶寬范圍3002000mm;層數(shù)范圍26層；覆蓋膠厚，上膠厚3.0mm；下膠厚1.5mm;每毫米厚膠料重量1.19kg/mm。2.2.5輸送帶厚度輸送帶厚度=布層數(shù)X每層厚度（mm）+上膠厚（mm）+下膠厚mm=31.103.01.5=7.80mm查運輸機械設計選用手冊表113可知帆布輸送帶單位質量qB=8.03kg/m；重段單位長度上分布的托輾旋轉部分質量為：q0=m0=24=16kg/ma01.5空段單

33、位長度上分布的托輾旋轉部分質量為:電=+*633kg加單位長度上分布緩沖托輾旋轉部分質量為：m3q3=a327.70.420=65.95kg/m2.3牽引力的計算本機長為600m,牽引力的計算可查礦山運輸機械按下式計算：p=如+2qB）+q°+quLg。+qHg+Wn+四2（26）對于長距離的帶式輸送機（例如80m以上），附加阻力明顯小于主要阻力，采用將主要阻力乘以一個大于1的系數(shù)計入附加阻力的計算，不會出現(xiàn)嚴重錯誤，以簡化運行阻力的計算。為此引入一個系數(shù)C,可對上式進行簡化計算驅動滾筒上的牽引力（圓周力）。故本機可簡化為：承載段P=C&q+2qB）+q°+quLg

34、。（27）P=C1q2qBq°quLg=1.1755.5628.03166.3316009.80.03=19390.1526N式中P-一一驅動滾筒上所需的牽引力（圓周力），N;C-計入附加阻力系數(shù)，查礦山運輸機械表418,當輸送長度為600m時，C=1.17;q單位長度輸送帶上裝運的物料量，q=55.56kg/m；qB單位長度輸送帶的質量，qB=8.03kg/m；qu-空段單位長度上分布的托輾旋轉部分的質量,qu=6.33kg/mq°-承載段單位長度上分布的托輾旋轉部分的質量，q°=16kg/m；L輸送機長度，L=600m；g重力加速度，g=9.8m/s2；0-輸

35、送帶在托輾上運行的阻力系數(shù)（也有稱模擬摩擦系數(shù)）。查礦山運輸機械表417,酬=0.03?？蛰d段P'=cbqB+q°+quLg。'（28）則P=C2qBq°quLg'=1.1728.03166.3316009.80.025=6602.6961N式中P：-驅動滾筒上所需的牽引力（圓周力），N;C-計入附加阻力系數(shù)，可查礦山運輸機械表418知，當輸送長度為600m時，C=1.17；qB-單位長度輸送帶的質量，qB=8.03kg/m；qu-空段單位長度上分布的托輾旋轉部分的質量qu=6.33kg/m；qo-承載段單位長度上分布的托輾旋轉部分的質量q0=16k

36、g/mL-輸送機長度，L=600m;g重力加速度，g=9.8m/s2；0,-輸送帶在托輾上運行的阻力系數(shù)（也有稱模擬摩擦系數(shù)）。查礦山運輸機械表417,0,=0.025。2.4輸送帶各點張力的計算輸送帶作為帶式輸送機的牽引構件，在承受為克服輸送帶運行阻力所必需的牽引力的同時，由于可伸縮帶式輸送機是靠驅動滾筒與輸送帶之間的摩擦力傳遞牽引力，它的張力還要滿足滾筒摩擦傳動的需要。除此之外，為防止輸送帶在兩托輾之間有過大的垂度，輸送帶的張力還要滿足它的垂度不超過規(guī)定值的需要16。輸送帶作為牽引構件，它的張力沿輸送機全長是變化的，需要用逐點法求算它在各點的張力。采用逐點法求各點張力，如圖21是輸送帶整體

37、布局各點受力情況，根據(jù)各點的受力情況：圖21可伸縮帶式輸送機工作系統(tǒng)圖1）計算輸送帶各區(qū)段的運行阻力按所給定條件，如圖2-1所示，本機只有重段和空段兩個直線區(qū)段。各段運行阻力計算如下：愀二二qBqugL6/:8.036.339.8571.2420.025=2009.74NW8f=qqBq0L85g，=55.56168.036000.039.8=14039.676NW101=qBquL1y1g=8.036.333.179.80.025=111.53N式中Wmjl-各段阻力,N；Lm_n各段輸送長度，m；q-單位長度輸送帶上裝運的物料量，q=55.56kg/m；qB單位長度輸送帶的質量，qB=8.

38、03kg/m；q°-承載段單位長度上分布的托輾旋轉部分的質量，q°=16kg/mqu-空段單位長度上分布的托輾旋轉部分的質量,qu=6.33kg/m缶-輸送帶在托輾上運行的阻力系數(shù)（也有稱模擬摩擦系數(shù)）。查礦山運輸機械表417,=0.03;/-輸送帶在托輾上運行的阻力系數(shù)（也有稱模擬摩擦系數(shù)）。查礦山運輸機械表417,=0.025。2）輸送帶各點的張力計算為簡化計算，輸送帶繞經(jīng)滾筒兩項阻力按輸送帶的張力增加5%計算。依逐點計算法得：S2S3=26S3=1.05S2S2=0.98slS3=1.02SS4=1.05S3=1.08slS5=1.05S4=1.1345Se=1.05

39、S5=1.191SS7=S6*=1.191sl2009.74S8=1.05S7=1.251§2110.227S9=S8W8q=1.251616149.903S10-1.05S9=1.31616957.398S11=S1。+皿。1=1.31§十17068.93(29)本機為雙滾筒驅動，初取圍包角a=400°,由于驅動滾筒為膠面，采區(qū)空氣潮濕取N=0.2,摩擦力備用系數(shù)一般取n=1.2,查礦山運輸機械II表327得e版=4.04。按摩擦牽引條件：Lej/cGlS1+e=3.53sl(210)1.2)則聯(lián)立式(29)與式(210)得：S1-7688.7NS11=2714

40、1NS2=0.98sl=7534.926N按空段輸送帶最大允許垂度的要求，空段最小張力點應小于上式求得之值為：rSmin=5qBLug=5M8.03M3.0M9.8=1180.41(N)(211)則取最小張力點為：Smin=MAXS2,Smin工MAX'：7534.926,1180.41=7534.926N令S2=7534.926(N),以此為準，按上列各點張力的關系式求算各點張力得：S3=7919.361NS4=8303.796NS5=8718.89NS6=9157.24NS7=11166.98NS8=11725.329NS9=25768.4667NS10=27029.595N2.4

41、.1膠帶層數(shù)的計算查礦山運輸機械II有下式(212)Z二SMax-B。式中Z7SMax*mZ二Bc輸送帶帆布層數(shù);271419800150=2.03層反3層)SMax-膠帶的最大張力，SMax=27141N；m輸送帶安全系數(shù)，m一般取712,取m=9；B-輸送帶帶寬，B=800mm；仃帶寬為一厘米的一層帆布的拉斷力，CT=150N/尸。/mm層可知選帶層為三層織物的尼龍帶合適，則膠帶的型號為800M3(3.0+1.5產(chǎn)5%50。2.4.2膠帶打滑條件的計算查礦山運輸機械有，當輸送帶在相遇點上的實際張力超過計算得出的最大值時，滾筒將在輸送帶接觸面上打滑。因此，撓性體摩擦傳動的工作條件是：SMax

42、ESmine也(213)式(213)即歐拉公式。則el&=SMax=S11=27141=36SminS27534.926-1.28核算圍包角：在煤礦中因運轉條件較差，一般取N=0.2,查礦山運輸機械II表327,則：1.28180二二二3610.23.14實際設備圍包角為4000A361:故a值滿足不打滑條件要求。2.5輸送帶壽命的計算目前常用德國HZ7ZEL法（德國人赫特澤爾于1940年提出的公式）來計算輸送帶壽命即：Q0=abcd1d2d3d4d5Q（214）貝UQ0=abcd1d2d3d4d5Q=100%100%180%100%100%120%區(qū)120%黑80%父450=933.

43、12（萬t）式中Q-可持久耐用的輸送量，查新型帶式輸送機手冊表629,Q=450萬t;a-上覆蓋膠耐用度，查新型帶式輸送機手冊表6-30,a=100%;b-上覆蓋膠厚度與拉伸強度有關的耐用度，查新型帶式輸送機手冊表631,b=100%;c-運輸物種的耐用度，查新型帶式輸送機手冊表632,c=180%;d1-裝載點有關的耐用度（一個裝載點），查新型帶式輸送機手冊表633,d1=100%；d2-傾角的耐用度，查新型帶式輸送機手冊表633,d2=100%;d3-裝載地點有關的耐用度，查新型帶式輸送機手冊表633,"=120%;d4-拉緊裝置型式有關的耐用度，查新型帶式輸送機手冊表633,d

44、4=120%;d5-驅動系統(tǒng)型式有關的耐用度，查新型帶式輸送機手冊表633,8=80%;第3章帶式輸送機滾筒設計計算滾筒是帶式輸送機的重要部件，按在輸送機中所起的作用滾筒可分為傳動滾筒和改向滾筒兩大類。傳動滾筒的作用是將驅動裝置提供的轉矩傳到輸送帶上，改向滾筒包括用于輸送帶在輸送機端部的改向、增加傳動滾筒包角的導向滾筒、拉緊滾筒是用于拉緊裝置的導向滾筒。改向滾筒不承擔轉矩，結構比較簡單。傳動滾筒和驅動裝置相連，是帶式輸送機最重要的部件，驅動功率的大小往往取決于傳動滾筒表面同輸送帶之間的摩擦系數(shù)和輸送帶在該滾筒上的包角18。按驅動方式分，傳動滾筒有：1、外驅動式，即驅動裝置放在傳動滾筒外面，減速

45、器直接同傳動滾筒輸入軸相聯(lián)。本設計選用此種結構。2、內驅動式，即將驅動裝置全部放在傳動滾筒內，此種方式又稱為電動滾筒。如果僅將減速器裝入滾筒內，稱為齒輪滾筒，或稱為外裝式減速滾筒，適用于大功率帶式輸送機。按外形分，傳動滾筒可分為：1、人字形滾筒。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。2、片式滾筒。滾筒由許多葉片組成，目的是便于清潔輸送帶，此類滾筒又稱為自清掃滾筒。如果將葉片改為圓鋼棒，稱為棒式滾筒。自然也可以將圓柱形鋼殼上開上橫槽，也可以起到自清掃作用，此類滾筒稱為格柵滾筒。3、槽膠面滾筒。滾筒的護面開上菱形、人字形、直線形、環(huán)形、梯形則分別稱為菱形護面、

46、人字形護面、直線形護面、環(huán)形護面、梯形護面等各種護面形狀的滾筒，其目的是增大摩擦系數(shù)和便于排除黏著物料。傳動滾筒護面常選用菱形和人字形。本設計選用菱形膠面滾筒。3.1 直徑的確定輸送帶的彎曲疲勞極限與滾筒直徑成反比，滾筒直徑越大越有利，依層厚度而定。查新型帶式輸送機手冊有滾筒直徑表達式：D=CfZt(31)式中d滾筒直徑，mm；Cf-滾筒因子，查新型帶式輸送機設計手冊表628,Cf=100;Z-帆布層數(shù)，Z=3;t每層'芯厚度,t=1.10mmo則D=CfZt=10031.10=330mm查新型帶式輸送機設計手冊表102,可知當B=800mm時，傳動滾筒直徑的范圍為5001000mm,

47、故上述符合。查新型帶式輸送機設計手冊表104,取主滾筒直徑D=500mm，軸承號為3520。同理，查新型帶式輸送機設計手冊表108,卸載滾筒直徑D=400mm,機尾滾筒D=320mm。3.2 直徑的驗算與材料的選擇2匕FB1）查新型帶式輸送機設計手冊，根據(jù)滾筒平均表面壓強可求得滾筒直徑D的計算公式為：(32)則傳動滾筒的平均面壓為:I'LZMxDB324010800500=0.2MPa平均接觸面壓，對于織物帶芯，有&E0.4MPa；匕-筒皮的最大承受能力，查新型帶式輸送機設計手冊續(xù)表108,Fu=FMax=40黑10+;D-滾筒直徑，D=500mm；B-輸送帶寬，B=800mm

48、。則卸載滾筒的平均面壓k】為：31=2=2=0.2MPaDB800400式中卜_-平均接觸面壓，對于織物帶芯，有k】M0.4MPa；FMax-筒皮的最大承受能力，查新型帶式輸送機設計手冊續(xù)表108,FMax=32M103N;D滾筒直徑，D=400mm；B-輸送帶寬，B=800mm。故滾筒直徑的選擇滿足條件的要求。2）材料的選用：主滾筒材料選擇按GB711-85的技術要求，選用無縫鋼管鋼。45鋼管后=4650N/mm2。輻板采用鋼板Q235-A結構。由于滾筒直徑D>200mm,故輪轂材質選用ZG20Mn5V，許用應力fe=66N/mm2。軸選用40Cr調質處理，6=5075N/mm2滾筒與

49、軸之間采用鍵聯(lián)接，一端用軸肩定位，另一端采用過盈配合，由于部件比較大，所以可以固定住。在主滾筒上覆蓋膠用以增加滾筒與皮帶之間的摩擦系數(shù)，無縫鋼管與輻板之間采用焊接的方式。滾筒包膠的主要優(yōu)點就是表面摩擦系數(shù)大，包膠是在光面鋼制滾筒表面上用冷粘或硫化一層橡膠。本設計傳動滾筒選用菱形（網(wǎng)紋）包膠滾筒。這種滾筒沒有方向性，滾筒可正反轉，對于可逆運輸送機采用菱形滾筒比較適合，其中，主滾筒結構圖如下：圖3-1主滾筒結構圖3.3 兩軸承座中心距A的計算查新型帶式輸送機設計手冊有兩軸承座中心距A的計算公式如下：對于B=5001600mmA=B+(350900)(33)式中B帶寬，B=800mm;所以中心距只要

50、在這個范圍中就可以，可以根據(jù)圖紙中零件的布置確定。為了防止覆蓋膠開裂，滾筒直徑應大于35倍帶厚(上下覆蓋膠最大值與芯體厚度之和)。3.4 滾筒的轉速由新型帶式輸送機設計手冊查得設計輸送帶時常用公式"二中臉將滾筒外徑換算為帶速，而一旦選定滾筒直徑后，引入一個系數(shù)中，公式可變?yōu)椋簐=!(34)則滾筒的轉速為：、2n=5.69r/min0.00586式中v帶速，y=2m/s；n滾筒轉速，r/min;甲-系數(shù)，查新型帶式輸送機設計手冊表1012,中=0.00586。由新型帶式輸送機設計手冊可知：滾筒兩幅板間距N:N=B=800mm。滾筒長度L為：L=B+(100200)=800+150=95

51、0(mm)第4章帶式輸送機托輻設計計算托輾是帶式輸送機的主要部件之一，托輾的作用是支撐輸送帶，減小運行阻力，并使輸送帶的垂度不超過一定限度，以保證輸送帶平穩(wěn)運行。托輾的總重約占整機重量的30%40%。因為數(shù)量多，托輾質量的好壞直接影響輸送機的正常運行和運營費用。托輾的問題應該從托輾的結構和托輾組的布置來考慮。要盡量減少托輾的經(jīng)常維修與更換的麻煩及費用，大幅度降低了勞動強度，確保帶式輸送機的安全正常運行。保證運行阻力系數(shù)和轉動慣量大幅度降低，可以使帶式輸送機實現(xiàn)長運距、大運量、高速度的運轉工作，使運行阻力和轉動慣量小，能夠長期保持托輾和膠帶之間基本實現(xiàn)同步運行，相互之間磨損微小，不但托輾不易磨損

52、、膠帶和驅動滾筒的使用壽命可延長23倍，還要大幅度降低主機的配置功率，提高主機的運轉平穩(wěn)性等。4.1 托輻的結構與種類隨著帶式輸送機的發(fā)展，從托輾的結構到托輾組的型式不斷有新的變化，面對如此眾多的托輾和托輾組型式，如何合理地選擇合適的托輾組型式是一個問題。對托輾組的最基本的要求是：實用可靠、回轉阻力系數(shù)小、制造成本低、具有足夠的承載能力。普通托輾的結構是由管體、軸承座、軸承、軸和密封件構成，軸承布置在托輾管體的內部，托輾軸的兩端由托輾支架支撐。托輾按用途不同可分為普通承載托輾和專業(yè)托輾。普通承載托輾是在正常段的上分支和下分支托輾，它們的作用是支撐輸送帶和物料；專用托輾的作用是輸送帶的過渡導向、

53、輸送帶運行的防偏以及緩沖等。托輾都是成組地安裝在輸送機上。上托輾組可以由單個托輾的平行托輾或兩個、三個槽形的托輾組組成。槽形托輾組的中間托輾水平布置，側托輾的槽角一般為30°、35°和450o最常用的托輾組是三個輾子的長度相等并布置在同一平面內。緩沖托輾安裝在輸送機的受料處用以保護輸送帶。緩沖托輾的每個輾子由具有一定間隔的彈性圓盤制成。緩沖托輾的額定負荷和標準托輾相同。在運輸沉重和大塊物料的情況下，有時需沿輸送機全線設置緩沖托輾。緩沖托輾通常用35個托輾組成。下托輾通常是單個水平托輾，大型輸送機也可采用兩個輾子，兩個輾子布置成V形，用以防止跑偏和較高的承載能力。輸送帶運行時

54、可能由于輸送帶制造的偏差、物料偏心堆積、機架變形、托輾軸承缺陷以及輸送帶張力分布不均。引起輸送帶跑偏。為防止跑偏多采用調心托輾組。調心托輾組多在側邊上設立輾，雖然可以起到強制地糾偏作用，但是由于立輾和輸送帶的邊緣連續(xù)接觸，會加大輸送帶邊緣的磨損，降低輸送帶的使用壽命。4.2 托輻的選擇計算4.2.1 托輻垂度與間距的設計計算托輾的選擇主要考慮托輾組的承載能力和壽命。當選擇托輾問距時19,需要考慮的因素是輸送帶質量、托輾額定負荷、垂度、托輾壽命、輸送帶額定負荷和輸送帶拉力等。如果在兩個托輾之間卸料，槽形輸送帶的垂度太大，物料就可能從輸送帶邊上溢出。對于要求較高的設計，特別是長距離帶式輸送機的設計

55、，托輾之間的垂度應予以限制。在穩(wěn)定工況下必須限定在3%以下，帶速越高，物料塊度越大，則垂度應越小由新型帶式輸送機設計手冊查得承載段垂線垂度的基本公式為：(41)(42)'h'_qaa0g<a°>max8Tmin回程段垂線垂度的基本公式為：，h'=qBaug<a0/max8Tmin式中h-在兩個托輾之間的垂度下降距離，m；a0上托輾間距，m；qa-輸送帶和物料的單位質量，qa=qB+q=55.56+8.03=63.59(kg/m);qB輸送帶的單位質量，qB=8.03(kg/m);q物料的單位質量，q=55.56(kg/m)；g重力加速度，g=9.8(kg/m)；au下托輾間距，m；Tmin-輸送帶的最小拉力，KN一般垂度在2%5%之間選取，經(jīng)驗表明，當輸送帶的