水平运输巷皮带机的设计与选型

屯宝煤矿+850水平运输巷皮带机的设计与选型专业：矿 山 机 电作者姓名：程 伟 伟指导教师：薛 风定稿日期：2022年09月30日新疆工业高等专科学校机械工程系毕业设计论文任务书学生姓名程伟伟专业班级矿山机电08-51班设计(论文)题目屯宝煤矿+850水平运输巷皮带机的设计与选型接受任务日期2021年3月5日完成任务日期2021年6月15日指导教师薛风指导教师单位新疆工业高等专科学校设计(论文)内容目标通过本次毕业设计论文，培养学生综合运用所学根底理论、根本知识、根本技能和专业知识，联系生产及科研实际完成某一课题，全面检验学生分析和解决问题的能力，使学生掌握根本设计方法，受到初步工程技术训练。设计(论文)要求本次毕业设计论文培养学生独立工作能力，侧重与开发学生创造力，应在稳固所学专业理论知识的根底上，熟练掌握专业根本技能，从而到达具有从事专业实际工作的初步能力。论文指导记录2021年3月08日-4月30日 查找资料初步确定设计题目2021年4月30日-5月15 根据设计题目进一步查找资料2021年5月15日-5月20日 完成开题报告以设计大纲交老师批认2021年5月20日-5月30日 一稿交老师批阅2021年6月01日-6月05日 完成设计二稿交老师批阅2021年6月05日-6月10日 完成相关设计简介辩论提纲2021年6月10日-6月15日 定稿打印，毕业设计辩论参考资料机械工业部设计单位联合设计组.ZJT1A-96带式输送机设上海煤矿机械研究所.煤矿机械设计手册M.1972年.于学谦.矿山运输机械M.中国矿业大学出版社,1998年.注：此表发给学生后由指导教师填写，学生按此表要求开展毕业设计论文工作。新疆工业高等专科学校机械工程系毕业设计论文成绩表学生姓名程伟伟专业班级矿山机电08-51班设计(论文)题目屯宝煤矿+850水平运输巷皮带机的设计与选型指导教师签名薛风指导教师单位新疆工业高等专科学校指导教师评语评阅成绩： 评阅教师签字： 年月日答辩记录成绩： 提问教师签字： 年月日答辩小组意见辩论成绩： 辩论小组组长签字： 年月日摘要本次毕业设计是关于矿用固定式带式输送机的设计。首先对胶带输送机作了简单的概述；接着分析了带式输送机的选型原那么及计算方法；然后根据这些设计准那么与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。普通型带式输送机由六个主要部件组成：传动装置，机尾和导回装置，中部机架，拉紧装置以及胶带。最后简单的说明了输送机的安装与维护。目前，胶带输送机正朝着长距离，高速度，低摩擦的方向开展，近年来出现的气垫式胶带输送机就是其中的一个。在胶带输送机的设计、制造以及应用方面,目前我国与国外先进水平相比仍有较大差距,国内在设计制造带式输送机过程中存在着很多缺乏。关键词：带式输送机；选型设计；主要部件AbstractSummary this graduation was on fixed belt conveyor used in coal mine design. First of all, simple overview on belt conveyor; then analyses the selection principle and calculation method of belt conveyor; then calculated based on these design criteria and selection methods in accordance with the given parameters require design; then on the select a check of the main parts of the conveyor. Common type belt conveyor is made up of six main parts: transmission device, tail and back into the unit, Central rack, tensioning device and tape. Finally simple description of the installation and maintenance of conveyors. At present, the belt conveyor is moving in a long distance, high speed, low friction direction, emerging in recent years, air-cushion belt conveyor is one of them. In terms of design, manufacture and application of belt conveyor, compared with foreign advanced level in China now there is still major gaps internally in design and manufacturing process of belt conveyor, there are many shortcomings. Key words: belt conveyor; design; main part目录摘要IAbstractII第一章 续论1第2章 带式输送机概述22.1带式输送机的应用22.2带式输送机的分类22.3各种带式输送机的特点22.4带式输送机的开展状况32.5带式输送机的工作原理42.6带式输送机的结构和布置形式4带式输送机的结构4布置方式5第3章 带式输送机的设计计算73.1带输送机的计算步骤7带宽确实定:7输送带宽度的核算93.2滚筒驱动力10计算公式10主要阻力计算11主要特种阻力计算123.2.4附加特种阻力计算13倾斜阻力计算143.3传动功率计算15传动轴功率计算15电动机功率计算153.4输送带张力计算16输送带不打滑条件校核16输送带下垂度校核17绳芯输送带强度校核计算17第4章 驱动装置的选用与设计194.1电机的选用194.2减速器的选用20传动装置的总传动比20液力偶合器20联轴器21第5章 带式输送机部件的选用235.1输送带23输送带的分类：23输送带的连接245.2传动滚筒25传动滚筒的作用及类型25传动滚筒的选型及设计25传动滚筒结构26传动滚筒的直径验算265.3托辊27托辊的作用与类型27托辊的选型295.4制动装置31制动装置的作用31制动装置的种类31制动装置的选型325.5改向装置325.6拉紧装置33拉紧装置的作用33拉紧装置的种类及特点33第6章 其他部件的选用356.1机架与中间架356.2给料装置35对给料装置的根本要求35装料点的缓冲366.3卸料装置376.4清扫装置376.5电气及平安保护装置37结论39致 谢40参考文献41第一章 续论屯宝煤矿位于准南煤田硫磺沟矿区西部，隶属神新公司，行政区划隶属昌吉市硫磺沟镇管辖。井田东南2.5km外沿头屯河西岸有沥青公路由庙尔沟至硫磺沟头屯河大桥通过，向东42km至乌鲁木齐市；对外交通以公路为主，交通尚属便利，为大型现代化矿井。矿区面积17.9平方公里，煤炭储量62257.06万吨。矿井设计生产能力60万吨/年，经技术改造现生产能力可达120万吨/年。生产的原煤经加工分两类商品煤：50mm以上为居民用商品煤，50mm以下为低硫动力煤。屯宝煤矿井属中低山丘陵区，地势西北高、东南低。海拔高程界于+1260+1360m，相对高差约100m，沟谷呈北西南东向展布，本工作面编号为1191；采用长臂综合机械化放顶煤采煤法，采用大倾角强力胶带运输机提升，采用氮气防灭火，平安生产监控采用计算机智能全过程检测管理。巷道支护采用锚杆、锚网、锚索、钢筋托梁支护方式。屯宝煤矿主采煤层为4-5号、7号、910号、1415号煤层，1191工作面该煤层在回采区域内赋存稳定，平均厚度8.2米，采用后退式综合机械化放顶煤一次采全高技术开采。运输过程由工作面SGZ960/2400型刮板输送机运输巷SZZ-730/250型转载机运输巷DSJ100/80/2350型胶带输送机运煤+850N石门皮带+850溜煤眼+880M9斜坡集中皮带运输巷+880M9+850主运输采区煤仓+850水平运输石门胶带输送机主斜井胶带输送机地面；屯宝煤矿自建矿以来就立足于科技兴矿的方针，装备先进，技术力量雄厚，采掘机械化100%，生产工艺处于国内先进水平。选择带式输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，能培养我们独立解决工程实际问题的能力，通过这次毕业设计是对所学根本理论和专业知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算能力都得到了全面的训练。第2章 带式输送机概述2.1带式输送机的应用带式输送机是连续运输机的一种，连续运输机是固定式或运移式起重运输机中主要类型之一，其运输特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流，靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送。在工业、农业、交通等各企业中，连续运输机是生产过程中组成有节奏的流水作业运输线不可缺少的组成局部。连续运输机可分为：1具有挠性牵引物件的输送机，如带式输送机，板式输送机，刮板输送机，斗式输送机、自动扶梯及架空索道等；2不具有挠性牵引物件的输送机，如螺旋输送机、振动输送机等；3管道输送机(流体输送)，如气力输送装置和液力输送管道。其中带输送机是连续运输机中是使用最广泛的，带式输送机运行可靠，输送量大，输送距离长，维护简便，适应于冶金煤炭，机械电力，轻工，建材，粮食等各个部门。2.2带式输送机的分类带式输送机分类方法有多种，按运输物料的输送带结构可分成两类，一类是普通型带式输送机，这类带式输送机在输送带运输物料的过程中，上带呈槽形，下带呈平形，输送带有托辊托起，输送带外表几何形状均为平面；另外一类是特种结构的带式输送机，各有各的输送特点。2.3各种带式输送机的特点1QD80轻型固定式带输送机 QD80轻型固定式带输送机与TD型相比，其带较薄、载荷也较轻，运距一般不超过100m，电机容量不超过22kw。2DX型钢绳芯皮带输送机 它属于高强度带式输送机，其输送带的带芯中有平行的细钢绳，一台运输机运距可达几公里到几十公里。3U形带式输送机 它又称为槽形带式输送机，其明显特点是将普通带式输送机的槽形托辊角由 提高到 使输送带成U形。这样一来输送带与物料间产生挤压，导致物料对胶带的摩擦力增大，从而输送机的运输倾角可达25。4管形带式输送机 U形带式输送带进一步的成槽，最后形成一个圆管状，即为管形带式输送机，因为输送带被卷成一个圆管，故可以实现闭密输送物料，可明显减轻粉状物料对环境的污染，并且可以实现弯曲运行。5气垫式带输送机 其输送带不是运行在托辊上的，而是在空气膜(气垫)上运行，省去了托辊，用不动的带有气孔的气室盘形槽和气室取代了运行的托辊，运动部件的减少，总的等效质量减少，阻力减小，效率提高，并且运行平稳，可提高带速。但一般其运送物料的块度不超过300mm。增大物流断面的方法除了用托辊把输送带强压成槽形外，也可以改变输送带本身，把输送带的运载面做成垂直边的，并且带有横隔板。一般把垂直侧挡边作成波状，故称为波状带式输送机，这种机型适用于大倾角，倾角在30以上，最大可达90。6压带式带输送机 它是用一条辅助带对物料施加压力。这种输送机的主要优点是：输送物料的最大倾角可达90，运行速度可达6m/s，输送能力不随倾角的变化而变化，可实现松散物料和有毒物料的密闭输送。其主要缺点是结构复杂、输送带的磨损增大和能耗较大。7钢绳牵引带式输送机 它是无际绳运输与带式运输相结合的产物，既具有钢绳的高强度、牵引灵活的特点，又具有带式运输的连续、柔性的优点。2.4带式输送机的开展状况目前带式输送机已广泛应用于国民经经济各个部门，近年来在露天矿和地下矿的联合运输系统中带式输送机又成为重要的组成局部。主要有：钢绳芯带式输送机、钢绳牵引胶带输送机和排弃场的连续输送设施等。这些输送机的特点是输送能力大(可达30000t/h)，适用范围广(可运送矿石，煤炭，岩石和各种粉状物料，特定条件下也可以运人)，平安可靠，自动化程度高，设备维护检修容易，爬坡能力大(可达16)，经营费用低，由于缩短运输距离可节省基建投资。目前，带式输送机的开展趋势是：大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水平转弯，合理使用胶带张力，降低物料输送能耗，清理胶带的最正确方法等。我国已于1978年完成了钢绳芯带式输送机的定型设计。钢绳芯带式输送机的适用范围：1适用于环境温度一般为；在寒冷地区驱动站应有采暖设施；2可做水平运输，倾斜向上16和向下运输，也可以转弯运输；运输距离长，单机输送可达15km；3可露天铺设，运输线可设防护罩或设通廊；4输送带伸长率为普通带的1/5左右；其使用寿命比普通胶带长；其成槽性好；运输距离大。2.5带式输送机的工作原理带式输送机又称胶带运输机，其主要部件是输送带，亦称为胶带，输送带兼作牵引机构和承载机构。它主要包括一下几个局部：输送带(通常称为胶带)、托辊及中间架、滚筒拉紧装置、制动装置、清扫装置和卸料装置等。输送带绕经传动滚筒和机尾换向滚筒形成一个无极的环形带。输送带的上、下两局部都支承在托辊上。拉紧装置给输送带以正常运转所需要的拉紧力。工作时，传动滚筒通过它和输送带之间的摩擦力带动输送带运行。物料从装载点装到输送带上，形成连续运动的物流，在卸载点卸载。一般物料是装载到上带(承载段)的上面，在机头滚筒(在此，即是传动滚筒)卸载，利用专门的卸载装置也可在中间卸载。普通型带式输送机的机身的上带是用槽形托辊支撑，以增加物流断面积，下带为返回段(不承载的空带)一般下托辊为平托辊。带式输送机可用于水平、倾斜和垂直运输。对于普通型带式输送机倾斜向上运输，其倾斜角不超过18，向下运输不超过15。输送带是带式输送机部件中最昂贵和最易磨损的部件。当输送磨损性强的物料时，如铁矿石等，输送带的耐久性要显著降低。提高传动装置的牵引力可以从以下三个方面考虑：1增大拉紧力。增加初张力可使输送带在传动滚筒别离点的张力 增加，此法提高牵引力虽然是可行的。但因增大 必须相应地增大输送带断面，这样导致传动装置的结构尺寸加大，是不经济的。故设计时不宜采用。但在运转中由于运输带伸长，张力减小，造成牵引力下降，可以利用拉紧装置适当地增大初张力，从而增大 ，以提高牵引力。2增加围包角 对需要牵引力较大的场合，可采用双滚筒传动，以增大围包角。3增大摩擦系数 其具体措施可在传动滚筒上覆盖摩擦系数较大的衬垫，以增大摩擦系数。通过对上述传动原理的阐述可以看出，增大围包角 是增大牵引力的有效方法。故在传动中拟采用这种方法。2.6带式输送机的结构和布置形式2.6.1带式输送机的结构带式输送机主要由以下部件组成：头架、驱动装置、传动滚筒、尾架、托辊、中间架、尾部改向装置、卸载装置、清扫装置、平安保护装置等。输送带是带式输送机的承载构件，带上的物料随输送带一起运行，物料根据需要可以在输送机的端部和中间部位卸下。输送带用旋转的托棍支撑，运行阻力小。带式输送机可沿水平或倾斜线路布置。使用光面输送带沿倾斜线路布置时，不同物料的最大运输倾角是不同的，如下表2-1所示： 表2-1不同物料的最大运角物料种类角度物料种类角度煤18筛分后的石灰石12煤块20干沙15筛分后的焦碳17未筛分的石块180350mm矿石16水泥200200mm油田页岩22干松泥土20由于带式输送机的结构特点决定了其具有优良性能，主要表现在：运输能力大，且工作阻力小，耗电量低，约为刮板输送机的1/3到1/5；由于物料同输送机一起移动，同刮板输送机比拟，物料破碎率小；带式输送机的单机运距可以很长，与刮板输送机比拟，在同样运输能力及运距条件下，其所需设备台数少，转载环节少，节省设备和人员，并且维护比拟简单。由于输送带本钱高且易损坏，故与其它设备比拟，初期投资高且不适应输送有尖棱的物料。输送机年工作时间一般取4500-5500小时。当二班工作和输送剥离物，且输送环节较多，宜取下限；当三班工作和输送环节少的矿石输送，并有储仓时，取上限为宜。2.6.2布置方式电动机通过联轴器、减速器带动传动滚筒转动或其他驱动机构，借助于滚筒或其他驱动机构与输送带之间的摩擦力，使输送带运动。带式输送机的驱动方式按驱动装置可分为单点驱动方式和多点驱动方式两种。通用固定式输送带输送机多采用单点驱动方式，即驱动装置集中的安装在输送机长度的某一个位置处，一般放在机头处。单点驱动方式按传动滚筒的数目分，可分为单滚筒和双滚筒驱动。对每个滚筒的驱动又可分为单电动机驱动和多电动机驱动。因单点驱动方式最常用，但凡没有指明是多点驱动方式的，即为单驱动方式，故一般对单点驱动方式，“单点两字省略。单筒、单电动机驱动方式最简单，在考虑驱动方式时应是首选方式。在大运量、长距离的钢绳芯胶带输送机中往往采用多电动机驱动。第3章 带式输送机的设计计算3.1带输送机的计算步骤带式输送机的设计计算，应具有以下原始数据及工作条件资料1物料的名称和输送能力：2物料的性质：粒度大小，最大粒度和粗度组成情况；堆积密度；动堆积角、静堆积角，温度、湿度、粒度和磨损性等。3工作环境、露天、室内、枯燥、潮湿和灰尘多少等；4卸料方式和卸料装置形式；5给料点数目和位置；6输送机布置形式和尺寸，即输送机系统单机或多机综合布置形式、地形条件和供电情况。输送距离、上运或下运、提升高度、最大倾角等；7装置布置形式，是否需要设置制动器。原始参数和工作条件1输送物料：煤2物料特性： 1块度：0300mm2散装密度：0.90 3在输送带上堆积角：=204物料温度：503工作环境：井下4输送系统及相关尺寸：1运距：300m2倾斜角：=03最大运量:350t/h3.1.1带宽确实定:按给定的工作条件,取原煤的堆积角为20.原煤的堆积密度按900;输送机的工作倾角=0;带式输送机的最大运输能力计算公式为式中：Q输送量；V带速；P物料堆积密度；S-在运行的输送带上物料的最大堆积面积K-输送机的倾斜系数带速选择原那么：(1)输送量大、输送带较宽时，应选择较高的带速。(2)较长的水平输送机，应选择较高的带速；输送机倾角愈大，输送距离愈短，那么带速应愈低。(3)物料易滚动、粒度大、磨琢性强的，或容易扬尘的以及环境卫生条件要求较高的，宜选用较低带速。(4)一般用于给了或输送粉尘量大时，带速可取；或根据物料特性和工艺要求决定。(5)人工配料称重时，带速不应大于1.25m/s。(6)采用犁式卸料器时，带速不宜超过2.0m/s。(7)采用卸料车时，带速一般不宜超过2.5m/s；当输送细碎物料或小块料时，允许带速为3.15m/s。(8)有计量秤时，带速应按自动计量秤的要求决定。(9)输送成品物件时，带速一般小于1.25m/s。带速与带宽、输送能力、物料性质、块度和输送机的线路倾角有关.当输送机向上运输时，倾角大，带速应低；下运时，带速更应低；水平运输时，可选择高带速。带速确实定还应考虑输送机卸料装置类型，当采用犁式卸料车时，带速不宜超过3.15m/s.表3-1倾斜系数k选用表倾角24681012141618K1000990.980.970.950.930.910.890.85输送机的工作倾角0;查DT带式输送机选用手册表3-1得k=1按给定的工作条件,取原煤的堆积角为20;原煤的堆积密度为900 ;考虑上山的工作条件取带速为1.6;将以上参数值代入上式, 可得到为保证给定的运输能力,带上必须具有的的截面积表3-2槽形托辊物料断面面积A槽 角 带宽B=500mm带宽 B=650mm带宽 B=800mm带宽B=1000mm动堆积角20动堆积角30动堆积角20动堆积角30动堆积角20动堆积角30动堆积角20动堆积角30300.02220.02660.04060.04840.06380.07630.10400.1240350.02360.02780.04330.05070.06780.07980.11100.1290400.02470.02870.04530.05230.07100.08220.11600.1340450.02560.02930.04690.05340.07360.08400.12000.1360查表3-2, 输送机的承载托辊槽角35，物料的堆积角为20时，带宽为800 mm的输送带上允许物料堆积的横断面积为0.0678，此值大于计算所需要的堆积横断面积,据此选用宽度为800mm的输送带能满足要求。经如上计算,确定选用带宽B=800mm,800S型煤矿用阻燃输送带。800S型煤矿用阻燃输送带的技术规格：纵向拉伸强度750N/mm；带厚8.5mm;输送带质量9.2Kg/m.3.1.2输送带宽度的核算输送大块散状物料的输送机，需要按3.2-2式核算，再查表2-32.2-2式中a 最大粒度，mm。表2-3不同带宽推荐的输送物料的最大粒度mm带宽B500650800100012001400粒度筛分后100130180250300350未筛分15020030040050060计算： 故输送带宽满足输送要求。3.2滚筒驱动力3.2.1计算公式1所有长度传动滚筒上所需圆周驱动力 为输送机所有阻力之和，可用式3.3-1计算： 3.3-1式中 主要阻力，N；附加阻力，N；特种主要阻力，N；特种附加阻力，N； 倾斜阻力，N；五种阻力中，,是所有输送机都有的，其他三类阻力，根据输送机型及附件装设情况定，由设计者选择。2 对机长大于80m的带式输送机，附加阻力 明显的小于主要阻力，可用简便的方式进行计算，不会出现严重错误。为此引入系数C作简化计算，那么公式变为下面的形式： 3.3-2式中C与输送机长度有关的系数，在机长大于80m时，可按式3.3-3计算，或从表中查取 3.3-3式中 附加长度，一般在70m到100m之间；系数，不小于1.02。 查表3-5 既本说明书表3-4表3-4系数CL80100150200300400500600C1.921.781.581.451.311.251.201.17L70080090010001500200025005000C1.141.121.101.091.061.051.041.033.2.2主要阻力计算输送机的主要阻力是物料及输送带移动和承载分支及回程分支托辊旋转所产生阻力的总和。可用式2.4-4计算： 3.4-4式中 模拟摩擦系数，根据工作条件及制造安装水平决定，一般可按表查取。 输送机长度头尾滚筒中心距，m；重力加速度；初步选定托辊为DT6204/C4，查表27，上托辊间距1.2m，下托辊间距 m，上托辊槽角35，下托辊槽角。 承载分支托辊组每米长度旋转局部重量，kg/m，用式3.4-5计算 3.4-5其中 承载分支每组托辊旋转局部重量，kg； 承载分支托辊间距，m；托辊已经选好，知 计算： 3.3-6 回程分支托辊组每米 回程分支每组托辊旋转局部质量回程分支托辊间距，m； 每米长度输送物料质量每米长度输送带质量，kg/m， f运行阻力系数f值应根据表3-5选取。取 表3-5 阻力系数f输送机工况工作条件和设备质量良好，带速低，物料内摩擦较小0.020.023工作条件和设备质量一般，带速较高，物料内摩擦较大0.0250.030工作条件恶劣、多尘低温、湿度大，设备质量较差，托辊成槽角大于350.0350.0453.2.3主要特种阻力计算主要特种阻力包括托辊前倾的摩擦阻力和被输送物料与导料槽拦板间的摩擦阻力两局部，按式3.3-7计算： 3.3-7按式3.3-8或式3.3-9计算：三个等长辊子的前倾上托辊时 3.3-8二辊式前倾下托辊时 3.3-9本输送机没有主要特种阻力，即3.2.4附加特种阻力计算附加特种阻力包括输送带清扫器摩擦阻力和卸料器摩擦阻力等局部，按下式计算： 3.3-10 3.3-11 3.3-12式中 清扫器个数，包括头部清扫器和空段清扫器；A一个清扫器和输送带接触面积，见表 清扫器和输送带间的压力一般取为； 清扫器和输送带间的摩擦系数，一般取为； 刮板系数，一般取为1500N/m。表3-6导料槽栏板内宽、刮板与输送带接触面积带宽B/mm导料栏板内宽刮板与输送带接触面积A/m头部清扫器空段清扫器5000.3150.0050.0086500.4000.0070.018000.4950.0080.01210000.6100.010.01512000.7300.0120.01814000.8500.0140.021长度旋转局部质量，kg/m，用式3.3-6计算：查表3-7得, ，取 ，取，将数据带入式3.3-11那么拟设计的总图中有两个清扫器和一个空段清扫器一个空段清扫器相当于1.5个清扫器由式3.3-10 那么3.2.5倾斜阻力计算倾斜阻力按下式计算： 3.3-13式中：因为是本输送机水平运输，所有H=0由式2.4-2 =1.1211379+0+1680+0=14425N3.3传动功率计算3.3.1传动轴功率计算传动滚筒轴功率按式3.4-1计算： 3.4-13.3.2电动机功率计算电动机功率 ，按式3.4-2计算： 3.4-2式中传动效率，一般在之间选取；联轴器效率；每个机械式联轴器效率=0.98液力耦合器器：=0.96； 减速器传动效率，按每级齿轮传动效率.为0.98计算；二级减速机：三级减速机： 电压降系数，一般取。 多电机功率不平衡系数，一般取，单驱动时，=1 。根据计算出的 值，查电动机型谱，按就大不就小原那么选定电动机功率。由式3.5-1 由式2.5-2选电动机型号为YB200JDSB，N=30KW，数量2台。3.4输送带张力计算输送带张力在整个长度上是变化的，影响因素很多，为保证输送机上午正常运行，输送带张力必须满足以下两个条件：1在任何负载情况下，作用在输送带上的张力应使得全部传动滚筒上的圆周力是通过摩擦传递到输送带上，而输送带与滚筒间应保证不打滑；2作用在输送带上的张力应足够大，使输送带在两组托辊间的垂度小于一定值。3.4.1输送带不打滑条件校核圆周驱动力通过摩擦传递到输送带上见图3-3图3-3作用于输送带的张力如图4所示，输送带在传动滚简松边的最小张力应满足式(28)的要求。传动滚筒传递的最大圆周力动载荷系数；对惯性小、起制动平稳的输送机可取较小值;否那么，就应取较大值。取传动滚筒与输送带间的摩擦系数，见表3-7取，由式对常用该设计取；3.4.2输送带下垂度校核为了限制输送带在两组托辊间的下垂度，作用在输送带上任意一点的最小张力，需按式2.5-1和2.5-2进行验算。承载分支 力按式3.8-1计算 3.8-1式中拉紧滚筒趋入点张力N；拉紧滚筒奔离点张力N。由式3.8-13.4.3绳芯输送带强度校核计算绳芯要求的纵向拉伸强度按式3.9-1计算； 3.9-1式中静平安系数，一般。运行条件好，倾角好，强度低取小值；反之，取大值。输送带的最大张力选为7可选输送带为800S,即满足要求.工作条件光面滚筒胶面滚筒清洁枯燥0.250.030.40环境潮湿0.100.150.250.35潮湿粘污0.050.20表3-7 传动滚筒与输送带间的摩擦系数第4章 驱动装置的选用与设计带式输送机的负载是一种典型的恒转矩负载，而且不可防止地要带负荷起动和制动。电动机的起动特性与负载的起动要求不相适应在带式输送机上比拟突出，一方面为了保证必要的起动力矩，电机起动时的电流要比额定运行时的电流大67倍，要保证电动机不因电流的冲击过热而烧坏，电网不因大电流使电压过分降低，这就要求电动机的起动要尽量快，即提高转子的加速度，使起动过程不超过35s。驱动装置是整个皮带输送机的动力来源，它由电动机、偶合器，减速器 、联轴器、传动滚筒组成。驱动滚筒由一台或两台电机通过各自的联轴器、减速器、和链式联轴器传递转矩给传动滚筒。减速器有二级、三级及多级齿轮减速器，第一级为直齿圆锥齿轮减速传动，第二、三级为斜齿圆柱齿轮降速传动，联接电机和减速器的连轴器有两种，一是弹性联轴器，一种是液力联轴器。为此，减速器的锥齿轮也有两种；用弹性联轴器时，用第一种锥齿轮，轴头为平键连接；用液力偶合器时，用第二种锥齿轮，轴头为花键齿轮联接。传动滚筒采用焊接结构，主轴承采用调心轴承，传动滚筒的机架与电机、减速器的机架均安装在固定大底座上面，电动机可安装在机头任一侧。4.1电机的选用电动机额定转速根据生产机械的要求而选定，一般情况下电动机的转速不低500r/min，因为功率一定时，电动机的转速低，其尺寸愈大，价格愈贵，而效率低。假设电机的转速高，那么极对数少，尺寸和重量小，价格也低。本设计皮带机所采用的电动机的总功率为54kw，所以需选用功率为60kw的电机，拟采用YB200JDSB型电动机，该型电机转矩大，性能良好，可以满足要求。查?运输机械设计选用手册?，它的主要性能参数如下表：表4-1YB200JDSB型电动机主要性能参数电动机型号额定功率kw满载转速r/min电流A效率功率因数YB200JDSB30147056.892.50.87起动电流/额定电流起动转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩重量kg7.01.92.03204.2减速器的选用4.2.1传动装置的总传动比输送带宽为800 ，查?运输机械选用设计手册?表277选取传动滚筒的直径D为500 ，那么工作转速为：电机转速为 1470 r/min ，那么电机与滚筒之间的总传动比为： 本次设计选用JS30型.矿用减速器,传动比为25，可传递30KW功率。第一级为螺旋齿轮，第二级、第三级为斜齿和直齿圆柱齿轮传动. 4.2.2液力偶合器液力传动与液压传动一样，都是以液体作为传递能量的介质，同属液体传动的范畴，二者的重要区别在于，液压传动是同过工作腔容积的变化，是液体压力能改变传递能量的；液力传动是利用旋转的叶轮工作，输入轴与输出轴为非刚性连接，通过液体动能的变化传递能量，传递的扭矩与其转数的平方成正比目前，在带式输送机的传动系统中，广泛使用液力偶合器，它安装在输送机的驱动电机与减速器之间，电动机带动泵轮转动，泵轮内的工作液体随之旋转，这时液体绕泵轮轴线一边作旋转运动，一边因液体受到离心力而沿径向叶片之间的通道向外流动，到外缘之后即进入涡轮中，泵轮的机械能转换成液体的动能，液体进去涡轮后，推动涡轮旋转，液体被减速降压，液体的动能转换成涡轮的机械能而输出做功它是依靠液体环流运动传递能量的，而产生环流的先决条件是泵轮的转速大于涡流转速，即而者之间存在转速差液力传动装置除煤矿机械使用外，还广泛用于各种军用车辆，建筑机械，工程机械，起重机械，载重汽车小轿车和舰艇上，它所以获得如此广泛的应用，原因是它具有以下多种优点：1)能提高设备的使用寿命由于液力转动的介质是液体，输入轴与输出轴之间用非刚性连接，故能将外载荷突然骤增或骤减造成的冲击和振动消除或局部消除，转化为连续连续渐变载荷，从而延长机器的使用寿命这对处于恶劣条件下工作的煤矿机械具有这样意义有良好的启动性能由于泵轮扭矩与其转速的平方成正比，故电动机启动时其负载很小，起动较快，冲击电流延续时间短，减少电机发热2)良好的转矩保护性能3)使多电机驱动的设备各台电机负荷分配趋于均匀本次设计选用的YOD400，输入转速为1470rmin，效率达0.96，起动系数为1.31.7。4.2.3联轴器本次驱动装置的设计中，较多的采用联轴器，这里对其做简单介绍：联轴器是机械传动中常用的部件。它用来把两轴联接在一起，机器运转时两轴不能别离；只有在机器停车并将联接拆开后，两轴才能别离。联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差、承载后的变形以及温度变化的影响等，往往不能保证严格的对中，而是存在着某种程度的相对位移。这就要求设计联轴器时，要从结构上采取各种不同的措施，使之具有适应一定范围的相对位移的性能。根据对各种相对位移有无补偿能力即能否在发生相对位移条件下保持联接的功能，联轴器可分为刚性联轴器无补偿能力和挠性联轴器有补偿能力两大类。挠性联轴器又可按是否具有弹性元件分为无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器两个类别。刚性联轴器这类联轴器有套筒式、夹壳式和凸缘式等。凸缘联轴器是把两个带有凸缘的半联轴器联成一体，以传递运动和转矩。凸缘联轴器的材料可用灰铸铁或碳钢，重载时或圆周速度大于30m/s时应用铸钢或碳钢。由于凸缘联轴器属于刚性联轴器，对所联两轴的相对位移缺乏补偿能力，故对两轴对中性的要求很高。当两轴有相对位移存在时，就会在机件内引起附加载荷，使工作情况恶化，这是它的主要缺点。但由于构造简单、本钱低、可传递较大转矩，故当转速低、无冲击、轴的刚性大、对中性较好时亦常采用。挠性联轴器1无弹性元件的挠性联轴器这类联轴器因具有挠性，故可补偿两轴的相对位移。但因无弹性元件，故不能缓冲减振。常用的有以下几种：1十字滑块联轴器十字滑块联轴器由两国在端面上开有凹槽的半联轴器和一个两面带有凸牙的中间盘所组成。因凸牙可在凹槽中滑动，故可补偿安装及运转时两轴间的相对位移。因为半联轴器与中间盘组成移动副，不能发生相对转动，故主动轴与从动轴的角速度应相等。但在两轴间有相对位移的情况下工作时，中间盘就会产生很大的离心力，从而增大动载荷及磨损。因此选用时应注意其工作转速不得大于规定值。这种联轴器一般用于转速 ,轴的刚度较大，且无剧烈冲击处。2滑块联轴器这种联轴器与十字滑块联轴器相似，只是两边半联轴器上的沟槽很宽，并把原来的中间盘改为两面不带凸牙的方形滑块，且通常用夹布胶木制成。由于中间滑块的质量减小，又具有较高的极限转速。中间滑块也可用尼龙6制成，并在配制时参加少量的石墨或二硫化钼，以便在使用时可以自行润滑。这种联轴器结构简单，尺寸紧凑，适用于小功率、高转速而无剧烈冲击处。3)十字轴式万向联轴器这种联轴器可以允许两轴间有较大的夹角夹角 最大可达 ，而且在机器运转时，夹角发生改变仍可正常传动；但当 过大时，传动效率会显著降低。这种联轴器的缺点是：当主动轴角速度为常数时，从动轴的角速度并不是常数，而是在一定范围内变化，因而在传动中将产生附加动载荷。为了改善这种情况，常将十字轴式万向联轴器成队使用。这种联轴器结构紧凑，维护方便，广泛应用于汽车、多头钻床等机器的传动系统中。小型十字轴式万向联轴器已标准化，设计时可按标准选用。4齿式联轴器这种联轴器能传递很大的转矩，并允许有较大的偏移量，安装精度要求不高；但质量较大，本钱较高，在重型机械中广泛使用。5滚子链联轴器滚子链联轴器的特点是结构简单，尺寸紧凑，质量小，装拆方便，维修容易、价廉并具有一定的补偿性能和缓冲性能，但因链条的套筒与其相配件间存在间隙，不宜用于逆向传动、起动频繁或立轴传动。同时由于受离心力影响也不宜用于高速传动。+850水平运输巷皮带机采用滑块联轴器。第5章 带式输送机部件的选用5.1输送带输送带在带式输送机中既是承载构件又是牵引构件钢丝绳牵引带式输送机除外，它不仅要有承载能力，还要有足够的抗拉强度。输送带有带芯骨架和覆盖层组成，其中覆盖层又分为上覆盖胶，边条胶，下覆盖胶。输送机的带芯主要是有各种织物棉织物，各种化纤织物以及混纺织物等或钢丝绳构成。它们是输送带的骨干层，几乎承载输送带工作时的全部负载。因此，带芯材料必须有一定的强度和刚度。覆盖胶用来保护中间带芯不受机械损伤以及周围有害介质的影响。上覆盖胶层一般较厚，这是输送带的承载面，直接与物料接触并承受物料的冲击和磨损。下覆胶层是输送带与支撑托辊接触的一面，主要承受压力，为了减少输送带沿托辊运行时的压陷阻力，下覆盖胶的厚度一般较薄。侧边覆盖胶的作用是当输送带发生跑偏使侧面与机架相碰时，保护带芯不受机械损伤。 5.1.1输送带的分类：按输送带带芯结构及材料不同，输送带被分成织物层芯和钢丝绳芯两大类。织物层芯又分为分层织物芯和整体织物层层芯两类，且织物层芯的材质有棉，尼龙和维纶等。整体编织物层芯输送带与分层织物层芯输送带相比，在带强度相同的情况下，整体输送带的厚度小，柔性好，耐冲击性好，使用中不会发生层间剥裂，但伸长率较高，在使用过程中，需要较大的拉紧行程。钢丝绳芯输送带是有许多柔软的细钢丝绳相隔一定的间距排列，用与钢丝绳有良好粘合性的胶料粘合而成。钢丝绳芯输送带的纵向拉伸强度高，抗弯曲性能好；伸长率小，需要拉紧行程小。同其它输送带相比，在带强度相同的前提下，钢丝绳芯输送带的厚度小。输送带上下覆盖胶目前多采用天然橡胶,国外有采用耐磨和抗风化的橡胶的胶带，如轮胎花纹橡胶的改进胶作为覆盖胶,以提高其使用寿命。输送带的中间用合成橡胶与天然胶的混合物。钢丝绳芯带与普通带相比拟以下优点：(1)强度高。由于强度高，可使1台输送机的长度增大很多。目前国内钢绳芯输送带输送机1台长度达几公里、几十公里。伸长量小.钢绳芯带的伸长量约为帆布带伸长量的十分之一，因此拉紧装置纵向弹性高。这样张力传播速度快，起动和制动时不会出现浪涌现象。(2)成槽性好。由于钢丝绳芯是沿着输送带纵向排列的，而且只有一层，与托辊贴合紧密,可以形成较大的槽角。近年来钢绳芯输送带输送机的槽角多数为35，这样不仅可以增大运量，而且可以防止输送带跑偏。(3)抗冲击性及抗弯曲疲劳性好，使用寿命长。由于钢绳芯是以很细的钢丝捻成钢绳带芯，它弯曲疲劳和耐冲击性非常好。(4)破损后容易修补，钢绳芯输送带一旦出现破损，破伤几乎不再扩大，修补也很容易。相反，帆布带损伤后，会由于水浸等原因而引起剥离。使帆布带强度降低。(5)接头寿命长。这种输送带由于采用硫化胶接，接头寿命很长，经验说明有的接头使用十余年尚未损坏。(6)输送机的滚筒小。钢绳芯输送带由于带芯是单层细钢丝绳，弯曲疲劳轻微，允许滚筒直径比用帆布输送带的。钢绳芯输送带也存在一些缺点:(1)制造工艺要求高，必须保证各钢绳芯的张力均匀，否那么输送带运转中由于张力不均而发生跑偏现象。(2)由于输送带内无横向钢绳芯及帆布层，抗纵向撕裂的能力要防止纵向撕裂。(3)易断丝。当滚筒外表与输送带之间卡进物料时，容易引起输送带钢绳芯的断丝。因此,要求要有可靠的清扫装置。+850水平运输巷皮带机采用钢丝绳芯带。5.1.2输送带的连接为了方便制造和搬运，输送带的长度一般制成100200米，因此使用时必须根据需要进行连接。橡胶输送带的连接方法有机械接法与硫化胶接法两种。硫化胶接法又分为热硫化和冷硫化胶接法两种。塑料输送带那么有机械接法和塑化接法两种。 (1)机械接头机械接头是一种可拆卸的接头。它对带芯有损伤，接头强度效率低，只有25%60%，使用寿命短，并且接头通过滚筒外表时，对滚筒外表有损害，常用于短距或移动式带式输送机上。织物层芯输送带常采用的机械接头形式有胶接活页式，铆钉固定的夹板式和钩状卡子式，但钢丝绳芯输送带一般不采用机械接头方式。(2)硫化塑化接头硫化塑化接头是一种不可拆卸的接头形式。它具有承受拉力大，使用寿命长，对滚筒外表不产生损害，接头效率高达60%95%的优点，但存在接头工艺复杂的缺点。对于分层织物层芯输送带在硫化前，将其端部按帆布层数切成阶梯状，如以下图5-1所示： 图5-1 分层织物层芯输送带的硫化接头然后将两个端头相互很好的粘合，用专用的硫化设备加压加热并保持一定的时间即可完成。根据本矿的的实际情况，+850水平运输巷皮带选用机械连接。5.2传动滚筒5.2.1传动滚筒的作用及类型传动滚筒是传动动力的主要部件。作为单点驱动方式来讲，可分成单滚筒传动及双滚筒传动。单滚筒传动多用于功率不太大的输送机上，功率较大的输送机可采用双滚筒传动，其特点是结构紧凑，还可增加围包角以增加传动滚筒所能传递的牵引力。使用双滚筒传动时可以采用多电机分别传动，可以利用齿轮传动装置使两滚筒同速运转。如双滚筒传动仍不需要牵引力需要，可采用多点驱动方式。输送机的传动滚筒结构有钢板焊接结构及铸钢或铸铁结构，新设计产品全部采用滚动轴承。传动滚筒的外表形式有钢制光面滚筒、铸包胶滚筒等，钢制光面滚筒主要缺点是外表磨擦系数小，所以一般用在周围环境湿度小的短距离输送机上，铸包胶滚筒的主要优点是外表磨擦系数大，适用于环境湿度大、运距长的输送机，铸包胶滚筒按其外表形状又可分为光面铸包胶滚筒、人字形沟槽铸包胶滚筒和菱形铸包胶滚筒。5.2.2传动滚筒的选型及设计传动滚筒是传递动力的主要部件，它是依靠与输送带之间的摩擦力带动输送带运行的部件。传动滚筒根据承载能力分为轻型、中型和重型三种。同一种滚筒直径又有几种不同的轴径和中心跨距供选用。(1) 轻型：轴承孔径80 100。轴与轮毂为单键联接的单幅板焊接筒体结构。单向出轴。(2) 中型：轴承孔径120 180。轴与轮毂为胀套联接。(3) 重型：轴承孔径200 220。轴与轮毂为胀套联接，筒体为铸焊结构。有单向出轴和双向出轴两种。输送机的传动滚筒结构有钢板焊接结构及铸钢或铸铁结构，驱动滚筒的外表形式有钢制光面滚筒、铸包胶滚筒等，钢制光面滚筒主要缺点是外表摩擦系数小，一般用在周围环境湿度小的短距离输送机上。铸包胶滚筒的主要优点是外表摩擦系数大，适用于环境湿度大、运距长的输送机，铸包胶滚筒按其外表形状又可分为光面铸包胶滚筒、人字形沟槽铸包胶滚筒和菱形铸包胶滚筒。人字形沟槽铸包胶滚筒是为了增大摩擦系数，在钢制光面滚筒外表上，加一层带人字沟槽的橡胶层面，这种滚筒有方向性，不得反向运转。人字形沟槽铸包胶滚筒，沟槽能使水的薄膜中断，不积水，同时输送带与滚筒接触时，输送带外表能挤压到沟槽里，由于这两种原因，即使在潮湿的场合工作，摩擦系数降低也很小。考虑到本设计的实际情况和输送机的工作环境：用于工厂生产，环境潮湿，功率消耗大，易打滑，所以我们选择这种滚筒。铸胶胶面厚且耐磨，质量好；而包胶胶皮易掉，螺钉头容易露出，刮伤皮带，使用