覆带式挡边带式输送机说明书

毕业设计（论文）覆带式挡边带式输送机设计所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日毕业设计（论文）任务书专业 机械设计制造及其自动化 班级 姓名 下发日期题目覆带式挡边带式输送机设计专题主 要 内 容 及 要 求主要内容：设计覆带式挡边带式输送机，培养学生的工程设计能力。1）挡边带及覆盖带设计；2）设计输送机总图和主要零件；3）输送机传动机构及张紧机构设计；要求：1）设计一套完整的设备，能用于实际的生产中；2）图纸量：2.5张0号图；3）设计说明书（字数不少于 2万字）；主要技输送长度L: 53m；输送高度Lv : 36.615m；输送倾角:90;输送物料：石灰石4）翻译与课题有关的外文资料，译文字数不少于5000字。术参数等（容重 0.8-3.5t/m3,粒度 5父(64.24 +27.7$ 父 1 父9.81 = 4513.581 (N)Smax = 4513.581+16685.39+9.81 M 64.24父36.615 = 44273.54 (N)(4)带芯层数Z的计算带芯层数按文献1公式(9-10)计算(3-10)Z -Smam/B式中：m为输送带安全系数，一般取8-10;仃为输送带许用强度，棉帆布芯时o=56N/(mm .层)(层),44273.54 8 一Z =5.271200 56考虑到接头部位的强度损失及挡边带制造工艺的需要，选Z=6层;(1)整机布置的基本形式图3-1 整机布置的形式本次设计中输送机的输送角度为 90。，且带有波状挡边，所以选用第五种基本形式(e)型。(2)改向滚筒直径D2和压带轮直径D3,按文献1表9-7中选定。(3)凸弧段有载分支曲率半径R与带宽B、传动滚筒直径Di的关系见文献1 表 9-8。(4)拍打清扫器设在传动滚筒与凸弧段压带轮之间。传动滚筒中心至压带轮中心的最小距离应大于 0.5 ( D1 +D3 ) +1000mm。(5)加料点距凹弧段压带轮中心距离应大于0.5D3 +1000mm。(6)拉紧装置的行程S有500mm、800mm、1000mm三种，在选用时应保证拉紧 行程大于挡边带总长度的1% o(1)查文献1表9-6挡边带带宽 B=1200mm,挡边高度 H=240mm,隔板间距 ts=252mm,基带帆布芯层数 Z=6,上胶厚4.5mm,下胶厚1.5mm,力口强层厚3.0mm。(2)查文献1表9-7选择传动滚筒直径D=800mm,改向滚筒直径D2=630mm,压带轮直径D3=1000mm。通过轴的结构设计，轴的主要结构尺寸，轴上零件的位置，以及外载荷和支反力 的作用位置均已确定，轴上的载荷(弯矩和扭矩)已可以求得，因而可按弯扭合成强 度条件对轴进行强度校核计算。(1)做出轴的计算简图(即力学模型)，如图 3-2a在做计算简图时，先求出轴上受力零件的载荷，并将其分解为水平分力和垂直分 力，然后求出各支承处的支反力。(2)计算总弯矩，做出弯矩图，如图 3-2b(3)做出扭矩图，如图3-2cFt图3-2轴的载荷分析图T的计算由文献4公式（17）得，忽略减速器的效率:_PdT = 9550 inm式中：Pd为电动机的额定功率；(3-11)nm为电动机的满载转速;i为减速器的公称传动比；（4）校核轴的强度对于直径为d的圆轴，轴的弯扭合成强度条件由文献 5公式（15-5）得:二 caM 2 (1 T)2(3-12)式中:仃ca为轴的计算应力，MPa；M为轴所受的弯矩，N mm ;T为轴所受的扭矩，N ,mm;W为轴的抗弯截面系数，mm3 ,计算公式由文献5表15-4得二d 33W =定 0.1d（3-13）32叵为对称循环变应力时轴的许用弯曲应力，其值按文献5表15-1选取。口为折合系数，当扭转切应力为静应力时，取 “为0.3;当扭转切应力为脉动循环 变应力时，取为0.6;扭转切应力为对称循环变应力时，取为 1。则，由公式（3-11）得丁 c c 30T =9550 22.4 =6548.57N m980已知 r=Fu =16685.39N,L = 257.5mmi L2 =L3 = 875mm,求得Fn1 = Fn2 = 8342.70 N求得M =Fn1 L2 =7300Nm由公式（3-13）得W ： 0.1d3 =0.1 1353 =246037.5mm3由公式（3-12）得(7300 103)2 (0.3 6548.57 103)2ca246037.5=30.73 三二,二55MPa因此，所选择的轴满足强度要求。张紧装置的总行程由文献3公式（1-11）得:l = l1 l2(3-14)式中:&1为工作行程，&2为安装行程。安装行程是为重新搭接胶带和修理驱动装置时所需，其大小由文献3公式(1-12)得:(3-15),l2 (12)B工作行程决定于带条的类型和输送机的长度，由文献 3公式(1-13)得：KL(3-16)式中：K为胶带受工作载荷时的伸长系数，由文献 3表1-10查得。则，由公式(3-15)得： l2 ： (12) 1200 = 12002400(mm)由公式(3-16)得：11 =0.02 53000 =1060(mm)由公式(3-14)得：-：l =1060 1200 =2260(mm)输送带在带式输送机中既是承载构件又是牵引构件，它不仅要有承载能力，还要 有足够的抗拉强度。输送带有带芯和覆盖层组成，其中覆盖层又分为上覆盖胶、边条 胶和下覆盖胶。常用输送带有两大类：织物芯胶带和钢纯芯胶带。国产织物芯胶带的衬垫常用帆布制成，普通织物芯橡胶带适用于工作温度在 -15+40C之间。钢纯芯胶带与织物芯相 比，具有抗拉强度高、动态性能好等优点，但它横向强度低、接头和修理的劳动量 大、当覆盖胶损坏后，钢丝易腐蚀。根据给定条件，此次设计中挡边带基带及覆带选用棉帆布芯胶带即可。挡边带由基带、挡边和隔板组成。基带与普通输送带相同，挡边波的形状可以是 S型波、WM型波、W型波等。由于挡边高在300mm以下，本设计采用S型挡边。隔 板按其不同的断面可分成 T型、C型、TC型(见图4-1)。本设计选用TC型，TC型 适用于输送机倾角4 40,物料粘性较大、粒度较大的场合。a)b)c)图4-1横隔板在确定横隔板间距时，一方面要考虑为了使输送带能够合理地加大输送量，提高 输送能力，避免出现物料撒漏现象，要求有较小的横隔板间距；一方面又要考虑为了 获得较好的受料、卸料状况，要求有较大的横隔板间距，同时胶带本身制作工艺也限 制着间距不能太小。因此横隔板间距应视具体情况而定。本设计根据文献2表2-6选取的最小横隔板间距为280mm。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。轻型：轴承孔径 80100mm。轴与轮毂为单键联接的单幅板焊接筒体结构。单向 出轴。中型：轴承孔径120180mm。轴与轮毂为胀套联接。重型：轴承孔径200220mm。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，驱动滚筒的表面形式 有钢制光面滚筒、铸胶滚筒等，钢制光面滚筒主要缺点是表面摩擦系数小，一般用在 周围环境湿度小的短距离输送机上。铸胶滚筒的主要优点是表面摩擦系数大，适用于 环境湿度大、运距长的输送机，铸胶滚筒按其表面形状又可分为光面铸胶滚筒、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，在钢制光面滚筒表面上，加一 层带人字沟槽的橡胶层面，这种滚筒有方向性，不得反响运转。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，输送带表面能 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，所以我们选择人字形滚筒。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，使用寿命较短，比较二者选用铸胶滚筒。表4-1传动滚筒参数表B mm许用扭矩Kn m许用合力KnD mm12001280800轴承型号轴承座型号转动惯量2Kg mKg3524DT n z1212961059传动滚筒长度的确定，查文献1表2-39得。其主要性能参数如表4-1所示。再查文献1表2-40可得出滚筒长度为1400mm。或者由经验公式：已知带宽B=1200mm,传动滚筒直径为800mm,滚筒长度比胶带宽略大，一般取B1 =B + (100200)mm。取B1 二1200+200=1400mm,与查表结果一致。托辗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。托辗组的结构在很大程度上决定了输送带和托辗所受承载的大小与性质。对托辗的基 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，托辗表面必须光滑等。托辗分上平托辗、回程托辗、弧形托辗和缓冲托辗。上平托辗用于支撑输送带上分支一承载分支；回程托辗用于支撑输送带下分支一空载分支；弧段托辗分凸弧托辗和凹弧托辗两种，其中凸弧托辗与上平托辗同；缓冲托辗用于加料点，因为在那里如 果输送带用刚性支承，由被输送物料中的大块和物料重量引起的冲击会使输送带遭到 严重的损坏。该设计因为有波状挡边带，所以选用平行托辗。由原始尺寸B=1200mm查文献1表2-48取上平托辗为 DT 1105c1423,托辗直径D为108mm。回程托辗查文献1表2-50取用DT 1105c2122,托辗直径为108mm。托辗的间距设计由带宽 B=1200mm,取上平托辗间距为 1200mm,回程托辗间距为2400mm。弧段托辗间距一般取托辗直径的1.52倍。缓冲托辗间距视物料堆积密度和块度而定，一般取上平托辗间距的1/31/4,本设计采用1200M 1/4 = 300mm。上平托辗的结构见图4-2:CM图4-2上平托辐回程托辗的结构见图4-3:图4-3回程托辐挡辗的作用是防止输送带跑偏，本系列挡辗直径分89和108两种，一般布置辗距为6m。在输送机的凸弧段和凹弧段处的输送带上下分支均应加设挡辗。查文献2,取上下挡辗为 DDJH 100-5,辗径为108mm。上下挡辗的结构图如图4-4:图4-4上、下挡辐带式输送机采用改向滚筒或改向托辗组来改变输送带的运动方向。本机改向滚筒用于输送带180的方向改变，布置在尾部拉紧装置附近。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180时其直径可比传动滚筒直径小一档。此次设计采用的是直径为630mm的改向滚筒。改向滚筒与拉紧装置位置图如图 4-5:1、拉紧装置 2、改向滚筒图4-5改向滚筒与拉紧装置位置图拉紧装置的作用是：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辗间的垂度，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。拉紧装置分为手动拉紧装置、自动拉紧装置。手动拉紧装置一般布置在与输送机 驱动端相对的一端，这是最简便、费用最低的布置，因为不需要额外的滚筒。手动拉 紧装置最常用的就是螺旋式拉紧装置。螺旋式拉紧装置适用于输送机展开长L=70m的输送机，其拉紧行程有 500mm、800mm两种。自动拉紧装置是现代长距离带式输送 机中应用较广泛的形式。它能使带条具有合理的张力图、自动补偿带条的弹性变形和 塑性伸长。它的缺点是：结构较复杂；外形尺寸大；对污染较敏感及需要辅助驱动装 置。本次设计机长小于 70m,功率较小故可采用手动拉紧装置中的螺旋拉紧装置，如图4-6,可按机长的1%1.5%选取拉紧行程。1、螺杆、2一滚筒、3一机架、4可移动的滚筒轴承座图4-6螺旋拉紧装置根据DT R系列，其许用的最大拉紧力见表 4-2:表4-2螺旋拉紧装置的最大拉紧力带宽（mm）500650800100012001400最大拉紧力（kN）91624385475压带轮和压带辗组的作用相同，都是压住挡边带工作面的空边，使挡边带改变运 行方向。它们被布置在挡边机凸弧段的回程分支和凹弧段的承载分支处。压带轮是最 常用的形式，由复式轮缘、轴、轴承座组成。大轮缘压在挡边带的空边上，小轮缘则 轻轻压在两条挡边上。压带辗组由若干个悬臂辗子按一个较大的、公共的曲率半径布 置。当带速较大时，它能有效地克服物料在通过凸弧段时所产生的向后簸料现象。压带轮和压带辗组侧剖面如图 4-7:图4-7压带轮和压带辐组侧剖图机架是支承滚筒及承受输送带张力的装置。本系列机架采用结构紧凑、刚性好、 强度高的三角形机架。图5-1 机架(1)机架有四种结构如图 5-1所示。可?f足带宽5001400mm、倾角018、围 包角190。210。多种形式的典型布置。并能与漏斗配套使用。a. 01机架：用于018倾角的头部传动及头部卸料滚筒。选用时标注角度。b. 02机架：用于0 18倾角的尾部改向滚筒。c. 03机架：用于018倾角的头部探头滚筒或头部卸料传动滚筒，围包角小于或 等于180od. 04机架：用于传动滚筒设在下分支的机架。可用于单滚筒传动，也可用于双滚 筒传动。围包角大于或等于200 0(2)本系列机架适用于输送带强度范围：CC-56棉帆布38层。滚筒直径范围：5001000mm。(3)中间架用于安装托辗。标准长度 6000mm,非标准长度 30006000mm及凸 凹弧段中间架；支腿有I型无斜撑、H型一一有斜撑两种。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、下托辗和挂钩式槽型托辗组成，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。槽型托辗轴的两端加工成矩形，这样就可以把单个滚筒放进机架中，既可以定位 又可以起到固定轴的作用。因为皮带输送机的滚筒很多，损坏的也经常，当辗子需要 维修时，就可以快速取下，以便于维修和更换，对运输很小，提高了工作效率。这就 是快速拆装的特点。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种类。本皮带运输机选用 钢架落地式机架。该种机架机身结构简单，节省钢材，安装、拆卸方便，不易跑偏。只有两个可能的加料方向一一沿着输送带运行方向加料和在输送带的侧面加料。沿输送带运行方向加料是最好的，因为设计最简单，可以使物料通过加料溜槽装 到运行的输送带上，这样物料的前进速度几乎与带速相同。物料可以被导向到输送带 的中央，从而使载料形状对称。加料点的导料槽长度最小。给料量的变化不会明显地 影响输送带的正常装载。采用这种加料方向时，物料从一条输送带向另一条输送带运 转的高度损失为最小。在输送带沿着运行方向加料时，加料溜槽可做的十分简单。加料溜槽的宽带应不 大于受料输送带宽带的三分之二。本设计物料为石灰石块料，此时应使加料溜槽的内 部宽度至少为最大块料尺寸的2倍。加料溜槽的后半或底板应该安装在靠近输送带的地方，而且还应装上可以调节的 橡胶边板，来防止块料跑到溜槽后板的下面或后面，并在后板与输送带之间跳动。物料在离开溜槽之后和在达到带速之前，需要用导料槽将物料保持在输送带上。图5-2为导料槽在输送带上的典型用法：图5-2导料槽在输送带上的位置装料点的托辗组间距应在 0.3m0.6m范围内。本设计采用300mm。给料漏斗的安 装位置必须保证物料块落到两组托辗之间，而不是落在某一托辗上。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，表面黏有物料的输送带工作面通过下托辗或改向滚筒时，由于 物料的积聚而使其直径增大，加剧托辗和输送带的磨损，引起输送带跑偏。而且，不 段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。本设计头部选用旋转式输送带清扫器，如图5-3,旋转式清扫器系由动力驱动的主轴或管子及装在它上面的硬毛刷或刮板组成的。旋转刷子和旋转刮板清扫器的运动方 向应使刷子或刮板的周边的运动方向与输送带运动方向相反。清扫器可由附近的头部 滚筒传动轴通过链条来驱动，或者用单独的驱动装置来驱动。图5-3旋转刮板清扫器在输送带上的位置在加料点和沿输送带长度的任何地方都可能发生输送带撒料现象。如果发生撒料 现象，撤出的物料可能落在输送带空载段上，而被夹在输送带与尾部滚筒之间，从而 引起输送带的损坏或跑偏。用来防止产生这种麻烦的两种装置是盖板和空载段输送带消除器。本设计采用空载段输送带刮板清扫器即可。将其安装在空载段输送带上侧，紧靠 在尾部滚筒的前方，用来清扫撒在空载段输送带上的任何物料。如图5-4:尾部滚筒V形刮板下托辐图5-4 V形刮板清扫器头部漏斗是用于导料、控制料流方向的装置，也可起防尘作用漏斗有普通型和调节挡边型（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：02.5m/s（1型），3.15m/s （2型），调节挡板带速范围 1.65m/s； 2型漏斗在水平运输时可达4m/s。本设计选用普通型，参考文献 2选用图号JDT5J13/。安全保护装置是在输送带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。止匕外，还便 于集中控制和提高自动化水平。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、缺相、接地等项保护及声、光报警指示，指示器应灵敏、可靠。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 10%带宽时延时动作、报警、正常停 机。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。沿线紧急停机用拉绳开关：沿输送机全长在机架的两侧每隔60m各安装一组开关，动作后自锁、报警、停机。其他料仓堵塞信号、纵向撕裂信号及拉紧、制动、测温信号等，可根据需要进行 选择。1编辑委员会，运输机械设计选用手册M,化学工业出版社，19992青岛运输设备制造厂编，DDJT1型大倾角挡边带式输送机选用手册,19953蒋琼珠主编，连续运输机M,人民交通出版社，19864龚淮义主编，机械设计课程设计指导书M,高等教育出版社,20055濮良贵、纪名刚主编，西北工业大学机械原理及机械零件教研室编著，机械设计M,第七版，高等教育出版社,20006孙可文主编，带式输送机的传动理论与设计计算，北京煤炭工业出版社，1991口输送设备制造商协会联合会编，散状物料带式输送机，机械工业出版社，19868孙恒,陈作模，葛文杰主编，机械原理M,高等教育出版社,20069陈于萍、周兆元主编，互换性与测量计术基础M,机械工业出版社,200510王鹰，吕建行主编,起重输送机械图册M,机械工业出版社，199111徐克晋主编,金属结构，第二版，机械工业出版社，199012机械设计手册编委会编,机械设计手册M,机械工业出版社，200413刘鸿文主编，材料力学M,第四版，高等教育出版社，200314何铭新，钱可强主编，机械制图高等教育出版社,200415龚淮义主编，机械设计课程设计图册M,高等教育出版社，200516成大先主编，机械设计手册（单行本），减（变）速器.电机与电器，化学工业出 版社，200417成大先主编，机械设计手册（1-5卷）M，第三版化学工业出版社，199218成大先主编，机械设计手册（第1卷）M，第四版化学工业出版社，200119 F.kesser.J.Paelke，VerticalConveyous for Bulk Materials The Economic Solution J，Bulk Solids Handling,1998,18 （3）: 443-44820 Zhou Manshan Analysis On Dynamic Propertics Of Belt Conveyor ICMH/ICFP 99 shanghai china21 Zhang Yuan Computer Simulation on Continuous Model of Belt Conveyor Dynamic Analysis,Proceedings of the First International Conference on Mechanical Engineering. 2000.shanghai china附件1外文资料翻译风力与太阳能电池发电组成的混合发电系统又叫做风/光互补系统，由于风和太阳能都有一些共同的缺点，如能量密度低、稳定性差、受天气影响不连续、有季节性强弱变化、太阳能日夜间断等。分别由风力和太阳能发电来供电，其供电的可靠性大大 降低。风能、太阳能具有一定的互补性，如白天太阳光强，夜晚风多，夏天日照好、风 弱；冬春季节风大而阳光相对较弱。开发风力一太阳能互补发电系统，将风力与太阳 能技术加以综合利用，从而构成一种互补的可分散布点的新型能源，将是本世纪能源 结构中一个新的增长点。有条件时通过搭配适当容量的蓄电池或接入市电作为备用电 源，可使运行费用大大的降低、供电的可靠性大大的提高。目前国内主要针对独立的风力发电、光伏发电及风一光互补发电控制系统的研究 较多。在设计风一光发电系统中，普遍采用的设计思路是根据负载每天的总耗电量，和由当地气象数据得到的日辐射量来确定太阳能电池阵列、风力发电机的容量，再来 确定可再生能源发电控制装置的功率和蓄电池容量，但是在混合发电系统的运行控制 和优化管理方法方面的研究较少。由于风