带式输送机设计论文

河南工程学院毕业设计（论文）题目固定式带式输送机学生姓名张照亮系（部）机械工程系专业机械制造及自动化指导教师刘豫喜2010年 5月25 日摘要本次毕业设计是关于固定式带式输送机的设计。首先对输送机作了简单的概述；接着分 析了带式输送机的选型原则及计算方法；然后根据这些设计准则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 发展，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 着很多不足。本次带式输送机设计代表了设计的一般过程,对今后的选型设计工作有一定的参考价 值。关键词：带式输送机；选型设计；主要部件AbstractThe design is a graduation project about the belt conveyor used in coal mine. At first, it is introduction about the belt conveyor. Next, it is the principles about choose component parts of belt conveyor. After that the belt conveyor abase on the principle is designed. Then, it is checking computations about main component parts. The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Drive Unit, Jib or Delivery End, Tail Ender Return End, Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt. At last, it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor. Today, long distance, high speed, low friction is the direction of belt conveyors development. Air cushion bel is one of them. At present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. There are a lot of wastes in the design of belt conveyor.Keyword: belt conveyor; Electrotype Design; main parts第一章绪论1第二章 带式输送机的概述2第一节带式输送机的应用2第二节带式输送机的分类2第三节带式输送机的发展状况3第四节带式输送机的工作原理3第三章带式输送机的设计计算5第一节 已知带式输送机的原始数据5第二节.带式输送机的计算5一、输送带宽度的计算5二、张力的逐点计算6三、功率的计算8四、胶带核算8五、允许垂直核算9六、车式拉紧装置重锤重量计算9第四章 减速器的设计计算11第一节传动装置的运动和动力参数11一、确定电动机转速11二、各轴转速计算12三、各轴输入功率12第二节齿轮的设计15一、高速级齿轮15二、低速级齿轮17第三节各轴的计算19一、初算轴径19二、输入轴的设计计算19三、中间轴的设计计算20四、输出轴的设计计算21第五章 输送带部件的选用22第一节输送带22第二节传动滚筒23第三节托辊23一、托辊的选型23二、托辊的校核25第四节制动装置26第五节改向装置27第六节 拉紧装置27第六章 其他部件的选用29第一节机架与中间架29第二节 卸料装置30第三节 清扫装置30第四节头部漏斗31第五节 电气及安全保护装置31第七章总结32致谢34参考文献34第一章绪论带式输送机是连续运行的运输设备，在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运 输部门中主要用来运送大量散状货物，如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。 带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备相比，不仅具有长距离、大 运量、连续输送等优点，而且运行可靠，易于实现自动化、集中化控制，特别是对高产高效矿 井，带式输送机已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。特别是近10年，长 距离、大运量、高速度的带式输送机的出现，使其在矿山建设的井下巷道、矿井地表运输系 统及露天采矿场、选矿厂中的应用又得到进一步推广。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基本理论和专业知识的一次综合运用，也使我们 的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。已知原始数据和工作条件：1.带式输送机L=250m；2输送物料：煤，粒度0-100毫米，丫= 0.6t/m3，动堆积角P = 35 ；3输送量：Q=800吨/时；4工作环境：露天；5尾部给料，导料槽长3米。头部有弹簧清扫器，尾部有空段清扫器。第二章带式输送机的概述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部分。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。第二节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。其简介如下：”TDII型固定式带式输送机 QD80轻型固定式带式输送机 DX型钢绳芯带式输送机U型带式输送机带式输送机管形带式输送机 气垫带式输送机特种结构型q波状挡边带式输送机 钢绳牵引带式输送机压带式带式输送机 其他类型V第三节带式输送机的发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部分。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），安全可靠，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，带式输送机的发展趋势是：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，清理胶带的最佳方法等。第四节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。带式输送机组成及工作原理如图2-1所示,它主要包括一下几个部分: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。图2-1带式输送机简图1-张紧装置2-装料装置3-犁形卸料器4-槽形托辊5-输送带6-机架7-动滚筒8-卸料器9-清扫装置10-平行托辊11-空段清扫器12-清扫器输送带1绕经传动滚筒2和机尾换向滚筒3形成一个无极的环形带。输送带的上、下两 部分都支承在托辊上。拉紧装置5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。第三章带式输送机的设计计算第一节已知带式输送机的原始数据1.带式输送机L=250m；2输送物料：煤，粒度0-100毫米，丫= 0.6t / m3，动堆积角p= 35。；3输送量：Q=800吨/时；4工作环境：露天；5尾部给料，导料槽长3米。头部有弹簧清扫器，尾部有空段清扫器。第二节.带式输送机的计算输送带宽度的计算根据已知Q=800吨/时，丫 =0.6吨/米3。参考 表2-3-5，选取带速u =3.15米/秒；参考 表 2-3-1,得 k=470；参考 表 2-3-2，得 c=1.0；参考 表 2-3-3，得 p = 30。=0.94.得：b =800= 0.979米，选取B=1000毫米的胶带，查表2-3-4,470 x 0.6 x 3.15 x lx 0.94满足块度要求。各种带宽适用的最大块度(mm)带5681111宽005000000200400600最1 123333大块度00500000505050、张力的逐点计算设带式输送机各点的张力如图2-3-2所示，则得各点张力关系如下:S 二 S + W2 1 1S = k2S - S + W + S4 3十2十3S 二 k DS5 24S = k OS635S = S + W + W + Wn 6456弹簧清扫器阻力：叫=(70 O 100)B二100x1.0二100公斤代入(1)得：S = S +1002 1查表2-3-20，改向滚筒阻力系数k； = 1.02代入(2)得：S 二 1.02(S +100)二 1.02S +102311空载段运行阻力：W二(q + q)L20h查表 2-2-1，有 Z=5O 8.取 Z=5；查表2-2-2，取上下胶层厚(3+1.5)毫米；查表2-2-5，得q0 = 13.25公斤/米，查表2-3-19，得G = 17公斤，下托辊间距T0 = 3米所以，得:G17q = T = - = 4.25 公斤/米查表 2-3-8 得 二 035。代入上式得：W 二(13.25 + 4.25)x 250x 0.035 二 153 公斤空段清扫器阻力：W = 20B = 20 x 1.0 = 20公斤代入(3)得：S 二 1.02S +102 +153 + 20二 1.02S + 2754 11查表2-3-20，改向滚筒阻力系数k2 = 1-02。代入(4)得：S = 1.02x(1.02S + 275) = 1.04S + 280.55 11查表2-3-20，改向滚筒阻力系数k3 = 1.04代入(5)得 S = 1.04 x (1.04S + 280.5) = 1.08S + 2926 1 1导料槽阻力：W = (1.6B23 + 7)1 = (1.6x12 x 0.6 + 7) x 3 = 23.9 公斤物料加速阻力:因为所以承载段运行阻力：W = (q + q + q )L页查表2-3-19得G = 17公斤;查表 2-2-11 得 10 = 1.2 米,q = 14.2公斤/米查表 2-3-8 得 = 0.04故 w 二(71 +13.25 +14.2)X250x0.04 二 985 公斤6代入(6)得：S 二 1.08S + 292 + 23.9 + 35 + 985二 1.08S +1335.9(7)n11根据式s = s ce叫n1米用光面传动滚筒，a 200,卩=0.2查表 2-3-18 得 eR= 2.01代入上式得：S = 2.01S(8)n1联立(7)(8)，则:2.01S = 1.08S +1335.91 10.93S = 1335.9所以S =竺9 = 1436公斤10.93S = 2.01S = 2.01x1436 = 2887 公斤n1三、功率的计算传动滚筒轴功率为:(S - S )u(2887 -1436) x 3.151n102102=44.8电动机功率为N = K的其中 K = 1.4，耳=0.90所以 N = 70.0Kw应选JO2924电动机，额定功率为75Kw 四、胶带核算求得胶带最大张力为2887公斤，查表2-3-17，当B=1000毫米，Z=5层时，胶带的最大 允许张力为3110公斤，所以满足最大张力要求。五、允许垂直核算承载段最小张力必须满足：S 5 (q - q )l cos p0 0 5 (13.25 + 71)x1.2 X1 二 505.5而承载段最小张力：S = K CS = 1.04(1.04S + 280.5)6351=1.04(1.04 x1436+280.5) = 1844.9 公斤SS，故满足要求。6六、车式拉紧装置重锤重量计算拉紧力：p = S + S = S + S = 1844.9 +1773.9 = 3619 公斤0 ii-165重锤重量:G = (P + 0.04G Ros 卩G sin 卩)/ n“ =(3619+0.04x 394x 1)/09 = 4986公斤0kk1-Ak 2D负载起动时，电动机功率N Na *Nb才能满足起动功率要求。静功率Na =釜0.0002LC2 (q + 2q + q )+ k QGD 2 q = 13.25q = 71 公斤。已矢口 d = 3.15 m / s，n= 0.88,一 0 10 0代入上式得“A = m 瓦动功率0. 0 0 LCD2 ( c、(q +2 q + c已知L=250米，q = 13.25，0q = 71公斤/米。K = 1.24，查电动机技术数据表, 0、工GGD2 = 5.533公斤/米2。q按下式计算：q = q + q” +0iiL已知q二14.2公斤/米，q”二4.25公斤/米；按表229选用传动滚筒D=1000毫米，尾轮D=800毫米，曾面轮两个，D=350毫米,查表 2323，得工 G = 380+253 +152x2 = 937公斤。0将以上数据代入上式求q1937 q 二 14.2 + 4.25 + 二 22.2 公斤/米1250再将以上数据代入N;BN = 0. 00X2 X5 0 237 t-5 X 1 3.425 加.2 x 1. 24 5. 5KW 7 2. 69 b0. 9取K 40.9,查电动机技术数据表，九41.2DN 4 75，不大于 Na + Nb 4121Kw，K 2九D原选JO2924电动机，额定功率为75Kw，小于负荷起动功率121Kw，故不能满足负荷起动时的要求。试改选JO2934电动机，额定功率100Kw, GD2 = 6.437公斤/米2 ,九=1.1 根据这些数据重新计算N :B“0.00X 2 X 502 31516 c u1 c”CA crr”N 4(7 1+ X 1 3. +2 5J+2.2 x 1.2 46K4W377 4b0. 9N + NABK 2九D4126 Kw所以还是不能满足，再选JS1154电动机,N 4 0. 00X 2 X 5 0 2 37 1+5 X 1 3. +252 x 1.42 4 1K w 8 3. 3 6b0. 9N + NA a B 4 126 KwK 2九DJS1154电动机额定功率大于126Kw，所以满足要求,故选JS1154电动机，额定功率为135Kw，转速1475转/分。第四章 减速器的设计计算第一节传动装置的运动和动力参数选择的运动简图如图2 -1II轴上中间轴III轴一、确定电动机转速nw = 90r/min，并且通过法兰盘与中间轴相连，则传动装置总传动比i二nm二-1475二24.51，n 60.19w其中：i为高速级传动比，i为低速级传动比，且i = （1.31.5）i ,1 2 1 2取 i = 1.4i，贝U有：i 二 5.852，i 二 4.181 2 1 2二、各轴转速计算电动机轴n 1475r/minmI轴nInm1475r/minII轴n 珥 1475252.05r/minII i5.852轴nIII252.05 62.30r/min111 n24.18中间轴n n =62.30r/minwIII三、各轴输入功率由表2 1,滚动轴承效率承0.995,8级精度齿轮传动（稀油润滑）效率齿0,97 滑块联轴器效率联0.98类别传动形式效率圆柱齿轮 传动很好跑合的6、7级精度（稀油润滑）0.98-0.998级精度的一般齿轮传动（稀油润滑）0.979级精度（稀油润滑）0.96加工齿的开式传动（干油润滑）0.94-0.96铸造齿的开式传动0.90-0.93圆锥齿轮 传动很好跑合的6、7级精度（稀油润滑）0.97-0.988级精度的一般齿轮传动（稀油润滑）0.94-0.97加工齿的开式传动（干油润滑）0.92-0.95铸造齿的开式传动0.88-0.92滑）有自锁性的普通圆柱蜗杆传动（稀油润0.40-0.45蜗杆传动单头普通圆柱蜗杆传动（稀油润滑）0.70-0.75双头普通圆柱蜗杆传动（稀油润滑）0.75-0.82三头和四头普通圆柱蜗杆传动（稀油润0.80-0滑）.92带传动平带开式传动0.98V带传动0.96链传动滚子链传动0.396齿形链传动0.97摩擦传动平摩擦轮传动0.85-0.92卷绳轮传动0.95轴承（一滚动轴承（球轴承取大值）0.99-0.995对）滑动轴承（液体摩擦取大值，润滑不良0.97-0取小值）.995浮动联轴器（滑块联轴器等）0.97-0.99联轴器齿式联轴器0.99弹性联轴器0.99-0.995万向联轴器0.95-0.98减（变）速器单级圆柱齿轮减速器0.97-0.980.950 两级圆柱齿轮联轴器.96单级NGW型行星齿轮减速器0.950.98单级圆锥齿轮减速器0.950.96两级圆锥一圆柱齿轮减速器0.940.95无级变速器0.920.95电动机轴P二70.0KwI轴PT =n P0 = 70.0x0.98 = 68.6kW1联0II轴P = PR m = 68.6x 0.995x 0.97 = 66.2kWTTT承齿III轴P = P“m m = 66.2x 0.995x 0.97 = 63.9kWTTTTT承齿中间轴P = P t3i 联=63.9 x 0.98 = 62.6kW wTTT 联四、各轴输入转矩P70 0电动机轴T = 9550=9550= 453.22N Dmmn1475mp68 6错误！未找到引用源。轴 T = 9550 1二9550x 二444.16NDm1n1475II 轴 T = 9550乙=9550x 66.2 = 2508.27NDmII 坷252.05p63 9III 轴 T = 9550=9550x= 9795.26NDmIII %62.3中间轴 T = 9550 Pw = 9550 x 626 = 9595.99N Dmwn62.3w将以上算得的运动和动力参数列入下表2-2 :轴参、名 数电动机轴I轴II轴III轴中间轴转速n（r / min）14751475252.0562.3062.30功率P（kW）70.068.666.263.962.6转矩T453.444.25097959595.9（N m）22168.27.269传动比115.8524.181效率0.9790.9650.9650.98第二节齿轮的设计一、高速级齿轮1. 选择材料及确定许用应力因要求结构紧凑故采用硬齿面的组合小齿轮用20CrMnTi渗碳淬火，齿面硬度为5662HRC, G二1500MPa，G 二850MPa ;H limlFE大齿轮用20Cr渗碳淬火，齿面硬度为5662HRC，G二1500MPa，G二850MPa ;取H limlFES 二 1.25,S 二 1FH取 Z 二 2.5,Z 二 189.8HEg “ F1F 20.7g0.7 x 850=fe1 = 476MPaS1.25Fg =gH1H 2=H lim1 = 1500MPaS1H2.按轮齿弯曲强度设计计算齿轮按8级精度制造。取载荷系数K=1.3 （表113）,齿宽系数0 = 0.8 （表116）. dP70小齿轮上的转矩 T = 9.55x106= 9.55x106= 4.5x10 N mm1n14751一 222齿数取 z二38，则z二5.852x38沁222，取z二222。实际传动比i二二5.84。1 2 2 38齿形系数 z = 38 z = 222。v1v 2查图 118 得Y 二2.54,Y 二 2.17。由图 119 得Y 二 1.67,Y 二 1.83。Fa1Fa 2Sa1Sa 2Y Y 2.54 x 1.67Y Y 2.17 x1.83因Fa1 sa 1 = 0.0089Fa 2sa s= 0.0083g 476丘476F1F 2故应对小齿轮进行弯曲强度计算。法向模数2 x1.3 x 必 x15 x 0.0089 = 2.08 Mm0.8 x 382由表 41 取 m 二 2.5mm。n中心距m （z + z ）2.5（38 + 222）a = n1 = 325mm2取a = 330mm齿轮分度圆直径 d二m z二2.5x38二95mm1n 1齿宽 b =0 d =0. 8 x 9 5二 7m6md 1取 b = 80mm, b = 85mm2 13. 验算齿面接触强度二 Z ZE H2 KTi bd 2=189.8 x 2.5 x：2 x 1.3 x 4.5 x10580 x 9526.84x 5.84=654Mpab 112 x68.61475=58.8mm根据联轴器参数选d = 60mmmin中间轴:d min 118 X=E低速轴：d 1123.= 113.0mm，根据联轴器参数选d = 120mmmin 62.30min二、输入轴的设计计算(1)轴的结构设计1) 轴上零件的定位，固定和装配两级展开式圆柱齿轮减速器中可将齿轮安排在箱体两侧，齿轮由由轴肩定位，套筒轴向 固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩定位，轴承两端分别用端盖密封与固 定。采用过渡配合固定。2) 确定轴各段直径和长度I 段：d 1 = 60mm长度取 L1 = 112mmII 段：d2 = 65mm初选用6213型滚动球轴承，其内径 d = 65mm，外径D = 120mm，宽度 B = 23 mm考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。通过密封盖 轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定,为此, 故错误！未找到引用源。段长：L2 = 120mmIII段：安装轴承的轴肩定位，d3二70mmL3二5mmW段直径d 4 = 65 mm长度 L 4 = 100 mmV 段直径 d5 = 75mm . 长度 L5 = 80mm该轴段安装高速小齿轮，齿轮分度圆直径为95mm，可以判断e 2.5mm，因 此，该齿轮为齿轮轴。VI段安装轴承的轴肩定位，L6二5mmVII段 该段为支撑段，取d8 = 65mm L8 = 45mm初选用6213型滚动球轴承，其内径 d = 65mm，外径D = 120mm ,宽度 B = 23 mm三、中间轴的设计计算(1)轴的结构设计1) 轴的零件定位，固定和装配齿轮的一端用轴肩定位，另一段用套筒固定，传力较方便。两端轴承常用同一尺寸，以 便加工安装与维修，为便于装拆轴承，轴承上轴肩不宜太高。轴承两端分别用端盖密封与固 定。2) 确定轴的各段直径和长度I 段：取d 1 = 75mm初选6215型滚动球轴承，其内径为75mm，外径为130mm，宽度为25mm。考虑齿轮端 面和箱体内壁，轴承端面与箱体内壁应有一定矩离，则取套筒长30mm，则该段长L = 50mm。II段：安装高速大齿轮段长L2 = 37mm直径d2 = 80mm。III段：固定错误！未找到弓I用源。段齿轮轴肩取d3 = 85mm L3 = 8mmIV 段：取d4 = 80mm L4 = 48mm该轴段安装低速小齿轮，齿轮分度圆直径为80mm，安装轴径为50mm，可以判断e 2.5mm，因此，该齿轮为齿轮轴。齿轮距错误！未找到引用源。段轴径4mm。V 段：d5 = 75mmL5 = 40mm轴承选6215型滚动球轴承，内径d = 75mm，外径D = 130mm，宽度B = 25mm四、输出轴的设计计算(1)轴的结构设计1) 轴的零件定位，固定和装配两级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承非对称分布，齿轮右面用轴肩 定位，左面用套筒轴向定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以轴承肩和套筒定位， 周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶状，左轴承从左面装入，齿轮套筒，右轴承依次 从右面装入。2) 确定轴的各段直径和长度初选6215型深沟球轴承，其内径为75mm，大径130mm，宽度为25mm。考虑齿轮端面和 箱体内壁，轴承端面与箱体内壁应有一定矩离，则取套筒长为20mm，则I段长L = 41mm， II段安装齿轮段长度为L2 = 75mm， d2 = 75mm ,轴肩定位为3mm， III段d3 = 78mm， L3 = 40mm，IV段取套筒长为20mm，初选6215型深沟球轴承，其内径为75mm，大径130mm， 宽度为 25mm，故此段长 L4 = 40mm， V 段 d5 = 70mm， L5 = 45mm， VI 段 d6 = 67mm， L6 二 50mm。第五章输送带部件的选用第一节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。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。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。第二节传动滚筒-图5-2驱动滚筒结构示意图滚筒长度计算：已知带宽B=1000mm，传动滚筒直径为1000mm，滚筒长度比胶带宽略大，一般取B 二B + （100200） mm1取 B=1100mm第三节托辊、托辊的选型作用：托辊是决定带式输送机的使用效果，特别是输送带使用寿命的最重要部件之一。 托辊组的结构在很大程度上决定了输送带和托辊所受承载的大小与性质。对托辊的基本要求 是：结构合理，经久耐用，密封装置防尘性能和防水性能好，使用可靠。轴承保证良好的润 滑，自重较轻，回转阻力系数小，制造成本低，托辊表面必须光滑等。槽形托辊上托辊选用槽型托辊，下托辊为平行托辊。为了防止和克服输送带跑偏现象，上分支隔 一段距离设置一组槽型调心托辊，下分支隔一段距离设置一组平行调心托辊。在受料出为了减少对输送带的冲击，选用缓冲托辊。其结构简图如下：a)a）橡胶圈式b）弹簧板式托辊间距：托辊间距的布置应遵循胶带在托辊间所产生的挠度尽可能小的原则。胶带在 托辊间的挠度值一般不超过托辊间距的2.5%。在装载处的上托辊间距应小一些，一般的间 距为300600mm，而且必须选用缓冲托辊，下托辊间距可取25003000mm，或取为上托辊间 距的两倍。在有载分支头部、尾部应各设置一组过渡托辊，以减小头、尾过渡段胶带边缘的应力， 从而减少胶带边缘的损坏。过渡托辊的槽角为10 0与20 0两种，端部滚筒中心线与过渡托辊之 间的距离一般不大于8001000mm。选型：该设计采用槽形托辊用于输送散粒物料的带式输送机的上分支，最常用的由三个 棍子组成的槽形托辊。由原始尺寸B= 1000mm查运输机械设计手册表243,取托辊 图号为TD4C1,托辊直径D为108mm。采用图号为TD4C9的缓冲托辊；结构型式为橡胶圈式，托辊直径选为108mm。下托辊采用平行型托辊图号为TD4C3,托辊直径为108mm托辊的间距设计由带宽B= 1000mm，取上托辊间距为1400mm，下托辊间距为3200mm。常用的托辊阻力系数工作条件平行托辊槽型托辊室内清洁、干燥、无磨损性尘土0.0180.02空气湿度、温度正常,有少量磨损性0.0250.03尘土室外工作，有大量磨损性尘土0.0350.04、托辊的校核(一)上托辊的校核所选用的上托辊为槽形托辊(35。)，其结构简图如下:p = ea( Lm + q)g00 v B式中：p 承载分支托辊静载荷(N);0a承载分支托辊间距(m);0e辊子载荷系数，查运输机械设计选用手册表235选e=0.8;v带速(m/s)，已知v =3.15m/s;q 每米长输送带质量(kg/m)，已知q = 9.2kg/m;BBI 输送能力(kg/s)mI =svkpm式中：s三节托辊槽形输送带上最大截面积(m3)；k倾斜系数；v带速(m/s)；P物料松散密度(kg/m3)由运表1 3查得s = 0.1110m2,由运表228查得k=0.96,带入上式得：I =0.1110x 3.15 x 0.96 x 900 = 153.45kg/sm153 45则:p = 0.8x1.2x(+ 9.2)x9.81o3.15=988.8N查表2-74得,上托辊直径为108mm,长度为315mm,轴承型号为4G204,承载能力为4400N, 大于所计算的p，故满足要求。0(2)动载计算承载分支托辊的动载荷：p二p -f -f -f00 s d a式中：p 承载分支托辊动载荷(N);0f 运行系数，查表2-36，取1.2；sf 冲击系数，查表2-37，取1.04；df 工况系数，查表2-38，取1.00。a贝P0= 988.8 x1.2 x1.04 x1.00=1234 N 4400 N故承载分支托辊满足动载要求。第四节制动装置对于倾斜输送物料的带式输送机，其平均倾角大于40时，当满载停车时会发生上运物料时带的逆转和下运物料时带的顺滑现象，从而引起物料的堆积、飞车等事故，所以应设置制 动装置。制动器是用于机器或机构减速使其停止的装置，有时也能用作调节或限制机构的运 行速度，它是保证机构或机器安全正常工作的重要部件.输送机向上运输时，在停车时需防止输送带的反向倒退，此时的制动一般称为逆止。 向下运输时，在停车时需防止输送带的正向前进，此时称为制动。输送机应根据其工作条件 设计制动装置（逆止装置）。作用在传动滚筒所需的制动力（或逆止力）应按照输送机水平、 上运和下运三种情况分别确定。因为本设计是水平带式输送机，不需要制动装置第五节改向装置带式输送机采用改向滚筒或改向托辊组来改变输送带的运动方向。改向滚筒可用于输送 带1800、900或V 45o的方向改变。一般布置在尾部的改向滚筒或垂直重锤式的张紧滚筒使输 送带改向1800，垂直重锤张紧装置上方滚筒改向900，而改向45o以下一般用于增加输送带与 传动滚筒间的围包角。改向滚筒直径有250、315、400、500、630、800、1000mm等规格.选用时可与传动滚筒 直径匹配，改向1800时其直径可比传动滚筒直径小一档，改向900或450时可随改向角减小而 适当取小12挡。本次设计采用4个直径400mm的改向滚筒，改向180，改向托辊组是若 干沿所需半径弧线布置的支承托辊，它用在输送带弯曲的曲率半径较大处，或用在槽形托辊 区段，使输送带在改向处仍能保持槽形横断面。输送带通过凸弧段时，由于托辊槽角的影响, 使输送带两边伸长率大于中心，为降低胶带应力应使凸弧段曲率半径尽可能大.一般按织物 芯带伸长率为0.8 %、钢绳芯带为0.2%计算.第六节拉紧装置一拉紧装置的作用拉紧装置的作用是：保证输送带在传动滚筒的绕出端（即输送带与传动滚筒的分离点） 有足够的张力，能使滚筒与输送带之间产生必须的摩擦力，防止输送带打滑；保证输送带的 张力不低于一定值，以限制输送带在各支撑托辊间的垂度，避免撒料和增加运动阻力；补偿 输送带在运转过程中产生的塑性伸长和过渡工况下弹性伸长的变化。二张紧装置在使用中应满足的要求.布置输送机正常运行时，输送带在驱动滚筒的分离点具有一定的恒张力，以防输送 带打滑。(2) .布置输送机在启动和停机时，输送带在驱动滚筒的分离点具有一定恒张力，比值一 般取1.31.7 (可以通过设计计算不小于启动系数进行确定)。.保证输送带承载分支和回空分支最小张力处的输送带下垂度不应超过标准规定值 (GB/T17119 1997，规定：输送带下垂度为两组托辊间距的1/100。而MT/T467 1996规 定为1/50)。(4) .补偿输送带的塑性伸长和过渡工况下弹性伸缩的变化。(5) .为输送带接头提供必要的张紧行程。(6) 在工况过渡过程中，应能将输送带中出现的动力效应减至最小限度，以防损坏输送 机。车式拉紧装置适用于输送机长度较大，功率较大的场合。故选用车式拉紧装置。第六章其他部件的选用第一节机架与中间架输送机的机架随输送机类型的不同而不同，有落地式和吊挂式，而落地式又有钢架落地 式和绳架落地式，吊挂式有钢架吊挂式和绳架吊挂式等种类。本皮带运输机是属于DTII型固 定式，选用钢架落地式机架。该种机架机身机构简单，节省钢材，安装、拆卸方便，不易跑 偏等特点。中间架用于安装托辊。标准长度为6000mm，非标准长度为30006000mm及凸凹弧段中间 架；支腿有I型（无斜撑）、H型（有斜撑）两种。中间架和中间架支腿全部采用螺栓联接，便 于运输和安装。中间架为螺栓联接的快速拆装支架，它由钢管、H型支架、下托辊、和挂钩式槽形托辊 组成，是机器的非固定部分，钢管作为可拆卸的机身，用弹性柱销架设在H型支架的管座中。 柱销固装在钢管上，只是打入的位置适当转动钢管，就能方便地从管座中抽出或放入中间架作为输送机架的一部分，输送机架的选型即决定了中间架的型式第二节卸料装置带式输送机可以在末端卸料，用卸载挡板或卸载小车。也可在中间卸料，前者不需专门的卸料装置，后者可以米为了使卸料挡板能够正常地工作，必须正确的选择它对于带条纵向轴线的倾角。卸料小 车装设在长皮带机的水平区段上，由小车车架、两个滚筒和两个跨在皮带机两侧的导向槽组 成。卸料小车可沿导轨在皮带机长度方向移动，因此，卸料小车适用于散粒物料在皮带机输 送中途的各个卸载点上卸料，物料从卸载小车的上滚筒抛出经导向槽由皮带机的一侧或两侧 卸下。为引导物料流卸载方向和减少粉尘飞扬，在卸料滚筒或卸料小车处要加设罩盖。为使罩 盖内表面不受物流过大的冲击，其形状应根据物流抛出的轨迹制作，首先应找出物料与绕在 滚筒上的输送带表面的分离点。第三节清扫装置输送机在运转过程中，不可避免的有部分颗粒和粉料粘在输送带表面，通过卸料装置后 不能完全卸净，表面粘有物料的输送带工作面通过下托辊或改向滚筒时，由于物料的积聚而 使其直径增大，加剧托辊和输送带的磨损，引起输送带跑偏。而且，不断掉落的物料还污染 了场地环境。因此，清扫粘结在输送带表面的物料，对于提高输送带的寿命和保证输送带的 正常工作具有重要意义。本设计采用常用的清扫装置弹簧清扫装置。如图所示：弹簧清扫器1 刮板2弹簧弹簧清扫器是利用弹簧压紧刮煤板，把输送带上的煤刮下来的一种装置。其固定方式是刮板架 两端靠弹簧压紧。可以安装在卸料滚筒的下部或者卸料滚筒与增角滚筒之间的输送带下部。这种清扫器亦具有工作件磨损不均的缺点。进一步的改进是可将其分成各自靠弹簧压紧的若 干块刮板，再组合固定在同一根轴上,这样工作件能经常同输送带接触,就可基本消除由于刮 板不均匀磨损造成的影响,减少漏煤现象，清扫质量得到了较大的提高。第四节头部漏斗头部漏斗用于导料、控制料流方向的装置。也可起防尘作用。（1）本系列漏斗有普通型和调节挡板型（3型）两种。其中普通型又可分为不带衬板（1型） 和带衬板（2型）两种。带速范围：W2.5m/s（1型），3.15m / s（2型），调节挡板式带速范围1. 65m/s； 2型 漏斗在水平运输时可达4m/ so第五节电气及安全保护装置安全保护装置是在输送机工作中出现故障能进行监测和报警的设备，可使输送机系统安 全生产，正常运行，预防机械部分的损坏，保护操作人员的安全。此外，还便于集中控制和 提高自动化水平。（1）电气及安全保护装置的设计、制造、运输及使用等要求，应符合有关国家标准或专业 标准要求，如IEC439低压开关设备和控制装置GB4720装有低压电器的电控设备GB3797装有电子器件的电控设备。（2）电气设备的保护：主回路要求有电压、电流仪表指示器，并有断路、短路、过流（过 载）、缺相、接地等项保护及声、光报警指示，指示器应灵敏、可靠。（3）安全保护和监测；应根据输送机输送工艺要求及系统或单机的工况进行选择，常用的 保护和监测装置如下：a.输送带跑偏监测：一般安装在输送机头部、尾部、中间及需要监测的点，轻度跑偏量 达5%带宽时发出信号并报警，重度跑偏量达l 0%带宽时延时动作，报警、正常停机。b打滑监测：用于监视传动滚筒和输送带之间的线速度之差，并能报警、自动张紧输送 带或正常停机。c超速监测：用于下运或下运工况，当带速达到规定带速的l15%l25%时报警并紧急 停机。第七章总结带式输送机是最常用的固体物料的连续输送机，广泛应用于国民经济的各行各业中。本设计的内容包括：带式输送机的应用、分类、发展状况、工作原理、结构、布置方式、 及运行阻力；带式输送机的主要零部件（如滚筒等）的常规设计计算和主要零部件的强度校 核，主要包括传动功率和输送带张力的计算和校核；驱动装置的选用；输送机部件的选用， 主要有输送带、传动滚筒、托辊、制动装置、该向装置、拉紧装置等。本设计以经典的基本理论和设计方法为基础，充分吸收参考书中的基本理论及设计方法； 收集了具有代表性的设计用图和设计用表。本设计基本上达到了设计目的。通过本次设计，我的知识领域得到进一步扩展，专业技 能得到进一步提高，同时增强了分析和解决工程实际的综合能力。另外，也培养了自己严肃 认真的科学态度和严谨求实的工作作风。由于时间有限加上实际条件的限制，本设计不能进 行调试，这也是不足之处。当然，设计中