TD75型带式输送机设计资料

.第二章设计参考资料（一）TD75型带式输送机设计资料设计参考资料摘录说明气垫带式输送机是在托辊带式输送机基础上开发成功的新型带式输送机。第二代气垫带式输送机是在总结国内外第一代气垫带式输送机成功经验和存在问题的基础上研制成功的高性能高可靠性气垫带式输送机。经过近十年的生产应用，技术成熟，产品质量稳定，运行效果甚佳，节能效果显著，综合经济效益高，深受广大用户赞誉。为此，作为国内生产第二代气垫带式输送机的最大生产企业，特地组织有关专家和技术人员，编写了第二代气垫带式输送机设计手册，以便设计研究院（所）和广大用户在工程设计和技术改造项目可行性研究论证、初步设计、施工图设计时，快捷简便取得有关资料，达到抛砖引玉的效果。第二代气垫输送机的设计计算，原则上与TD75型固定带式输送机相同。最大的差异是在于第二代气垫带式输送机以气垫代替托辊支承，变托辊带式输送机的固体滚动摩擦为气垫式流体摩擦，运行阻力系数仅为0.0050.013。因此，在气垫机设计计算中，以TD75托辊带式输送机的逐点张力计算法依序计算，将运行阻力系数选用气垫机的运行阻力系数，则可完全满足工程设计所要求达到的准确可靠度。在部件选用上，如输送带、传动滚筒、改向滚筒、头架、尾架、中间架，上托辊、下托辊、清扫器、头部护罩、尾部护罩、接料装置、漏斗及溜管、安全保护装置、驱动装置等，都与托辊带式输送机基本相同。但是，气垫输送机与托辊带式输送机相比，具有运行阻力小、驱动功率低，输送带张力减少1/51/3，胶带不跑偏、不撒料、运行平稳可靠等显著特点。在零部件选用时原则上气垫输送机比托辊输送机下降一挡。设计人员应根据设计计算结果，郑重确定。气垫带式输送机的供风装置一般安装于输送机中段，有旁路进风、底部进风和顶部进风三种型式，以便使用部门有较大的选择余地。但供风装置的支架与输送机中间架有密切关联。选择中间架结构型式时应充分考虑这一因素的影响。由于第二代气垫带式输送机与托辊带式输送机有上述众多的共同点。因此，第二代气垫带式输送机的设计就必然要采用TD75型通用固定带式输送机设计选用手册、DT型固定带式输送机设计选用手册、DT型固定带式输送机平行轴驱动装置设计选用手册这三本工具书中的零部件和设计资料。为了便于查阅，以便使用部门有更大的选择余地，特将上述三本手册中的有关资料作为设计参考资料编入第二代气垫带式输送机设计手册，供设计、研究、制造及使用部门选用。 编者 2003.5第一部分 选用计算第一章 总论1.1 带式输送机的应用范围1.TD75型带式输送机是一般用途的带式输送机，用于冶金、煤炭、水电等部门，输送堆积比重为0.52.5吨/米3的各种块状，粒状等散状物料，也可用来输送成件物品。2.TD75型带式输送机的带宽有六种：500、650、800、1000、1200和1400毫米。3.TD75型带式输送机所选用的输送带有普通橡胶带和塑料带两种。适用工作环境温度在-15+40之间，输送具有酸性、硷性、油类物质和有机溶剂等部分的物料时，需采用耐油、耐酸硷的橡胶带或塑料带。4.可用于水平或倾斜输送，倾斜向上输送时，不同物料所允许的最大倾角见表1-1；倾斜向下输送时允许最大倾角为表1-1所列值的80%。若需要采用大于表1-1的倾角输送时，可选用花纹带式输送机。下运输送机可选用系列部件，详细计算需另行考虑。表1-1 输送机输送不同物料允许的最大倾角物料名称物料名称块煤原煤粉煤水洗后产品筛分后的焦炭025毫米焦炭03毫米焦炭0350毫米矿石0120毫米矿石060毫米矿石4080毫米油母页岩2040毫米油母页岩0200毫米油母页岩干松泥土湿土182021171820161820182022202023湿精矿（含水12%）干精矿筛分后的石灰石干砂混有砾石的砂采石场的砂湿砂盐型砂废砂未筛分的石块水泥块状干粘土粉状干粘土2022181215182020232024201820151822包括精煤、中煤、尾煤。包括黑色金属、有色金属、岩石、石灰石等矿石。1.2 带式输送机的布置形式1.带式输送机的基本布置形式如图1-1所示。2.在曲线段内，不允许设给料和卸料装置。3.给料点最好设在水平段内，也可设在倾斜段。生产实践表明，倾角大时，给料点设在倾斜段内容易掉料。因此在设计大倾角输送机时，推荐将给料区段尽量设计成水平，或将区段的倾角适当减小。4.输送带上的最大输送面积见表1-2。表1-2 平形和三节托辊输送带上最大面积S m2带宽Bmm堆积角槽 角 02025303540455000102030-0.00470.00940.01450.00980.01420.01870.02340.01200.01620.02060.02520.01390.01800.02220.02660.01570.01960.02360.02780.01780.02100.02470.02870.01860.02200.02560.02936500102030-0.00830.01690.02590.01840.02620.03420.04270.02240.02990.03770.04590.02600.03320.04060.04840.02940.03620.04330.05070.03220.03860.04530.05230.03470.04070.04690.05348000102030-0.01300.02650.04060.02790.04050.05350.06710.03440.04660.05910.07220.04020.05180.06380.07630.04540.05640.06780.07980.05000.06030.07100.08220.05400.06360.07360.084010000102030-0.02100.04270.06530.04780.06740.08760.10900.05820.07710.09660.11700.06770.08570.10400.12400.07930.09330.11100.12900.08380.09980.11600.13400.08980.10500.12000.136012000102030-0.03030.06260.09580.07000.09880.12900.16000.08530.11300.14200.17200.09920.12600.15300.18200.11200.13700.16300.19000.12300.14600.17100.19600.13200.15400.17600.196014000102030-0.04250.08640.13200.09800.13800.17900.22100.12000.15800.19700.23800.13900.17500.21300.25300.15700.19100.22000.26400.17100.20400.23700.27200.18400.21400.24500.277016000102030-0.05600.11400.17500.13000.18200.23600.29300.15900.20900.26100.31500.18500.23300.28200.33400.20800.25300.30000.34900.22800.27000.31400.36000.24400.28300.32400.3660180001020300.16700.23300.30200.37400.20300.26800.33400.40300.23700.29800.36100.42700.26600.32400.38400.44600.29200.34600.40100.46000.31300.36300.41400.4630200001020300.20700.37700.40100.56900.26800.33200.41500.50100.29400.37000.44800.53000.33100.40300.47000.55400.36200.42900.49800.57100.38300.45000.51400.5810第二章 部件的选用2.1 输送带1.输送带有普通型橡胶带和塑料带两种。塑料带不仅具有耐磨、耐酸硷、耐油、耐腐蚀等优点，而且塑料原料可以立足于国内，大有发展前途。塑料带特别适用于温度变化不大的地方，如矿井巷道等。2.普通型橡胶带的帆布径向扯断强力为56公斤/厘米层。3.本系列设计所适应的带宽B和层数Z见表2-1。 表2-1 带宽和层数B（毫米）500650800100012001400Z344546585106124.对于橡胶带推荐采用硫化接头，这样的接头强度可以达橡胶带本身强度的8590%。机械接头采用卡子连接，其强度相于橡胶带本身强度的3540%，它适用于检修时间要求短的场合。5.橡胶带的安全系数m见表2-2。 表2-2 橡胶输送带安全系数帆 布 层 数 Z3458912m硫化接头8910机械接头1011126.橡胶输送带复盖胶的推荐厚度见表2-3。表2-3 橡胶输送带复盖胶的推荐厚度物 料 特 性物 料 名 称复盖胶厚度（毫米）下胶厚下胶厚2吨/米3，块度200毫米磨损性较大的物料。破碎后的矿石、选矿产品、各种岩石、油母页岩等。4.51.52吨/米3，磨损性大的大块物料。大块铁矿石，油母页岩等6.01.5表中为物料容重。7.塑料输送带为整芯结构。整芯塑料带工艺简单、生产率高、成本低、质量好。整芯厚度目前有4毫米和5毫米二种。塑料带的接头方式有机械及塑化两种，机械接头与橡胶带相似，此时，安全系数取m=18。塑化接头的强度能达到塑料本身强度的7580%，此时安全系取m=9。因此，整芯塑料带采用塑化接头极为必要。8.目前生产的整芯塑料带有关参数详见表2-4，橡胶带每米自重见表2-5。表2-4 整芯塑料带参数名称带 宽（毫米）总厚度（毫米）上塑料层厚（毫米）下塑料层厚（毫米）整芯厚（毫米）强 度（公斤/毫米）每米带重（公斤/米）普通型4009324224450056501053367.78009.5表2-5 橡胶带每米自重帆布层数z上胶+下胶厚 度（毫米）带 宽 B （毫米）500650800100012001400q0（公斤/米）33.0+1.54.5+1.56.0+1.55.025.886.7443.0+1.54.5+1.56.0+1.55.826.687.557.578.709.829.3110.7012.1053.0+1.54.5+1.56.0+1.58.629.7310.8710.6011.9813.3813.2514.9816.7115.9017.9520.0563.0+1.54.5+1.56.0+1.511.8013.2814.6514.8616.5918.3217.8219.9022.0020.8023.2025.6573.0+1.54.5+1.56.0+1.516.4718.2019.9319.8021.8523.9523.1025.5027.9583.0+1.54.5+1.56.0+1.518.0819.8121.5421.6523.8025.8225.3027.7530.1093.0+1.54.5+1.56.0+1.523.6025.7027.8027.5530.0032.40103.0+1.54.5+1.56.0+1.525.5527.6529.7029.8032.2534.70113.0+1.54.5+1.56.0+1.532.1034.5036.80123.0+1.54.5+1.56.0+1.534.3036.7039.209.输送带全长的计算L0 = 2L（D1D2）An式中： L0 输送带全长（米）；L输送机头尾滚筒中心间展开长度（米）；D1、D2 头尾滚筒直径（米）；n 输送带接头数；A 输送带接长度（米），见图1-2；机械接头时：A = 0硫化接头时：A =（Z1）b B tg300Z 输送带帆布层数；b硫化接头阶梯长度，一般取b=0.15米；B 输送带宽度（米）。卸料车所增加的输送带长度见表2-6。采用垂直拉紧装置时，其增加的输送带长度由输送机的安装图来决定。 表2-6 卸料车所增加的输送带长度B（毫米）增加输送带长度（米）卸 料 车重 型 卸 料 车5006508001000120014003.03.23.53.54.85.8-5.16.56.52.2 驱动装置1.驱动装置作为一个机组，由电动机、减速器、柱销联轴器、十字滑块联轴器及护罩等组成。2.电动机：电动机功率在100千瓦以下时，按地区配套不同配有JO3及JO2系列或JQO2系列（高速轴配柱销联轴器）；功率在115185千瓦时，选用JS系列（高速轴配粉末联轴器），或JR系列（高速轴配柱销联轴器），低速轴均采用十字滑块联轴器。3.减速器有NGW型（100千瓦）和ZQ型减速器，功率超过ZQ型承载能力时，采用ZL型减速器，驱动装配套见选用表。4.本系列不包括双滚筒传动。2.3 电动滚筒1.电动滚筒由于结构紧凑、重量轻、便于布置、操作安全等优点，很受使用部门欢迎。它适用于环境温度不超过40的场合，但不能用于具有防爆要求的场所。2.本系列滚筒配JO2G电机，该电机为油冷式电动滚筒专用，电机轴、外壳等与JO2电机不同，其余相同。3.本系列电动滚筒最大功率暂限于13千瓦。系列规格详见选用表。2.4 传动滚筒1.本系列传动滚筒为钢板焊接结构，采用滚动轴承。2.滚筒分为光面、包胶和铸胶滚筒三种。在功率不大，环境温度小的情况下可采用光面滚筒。在环境潮湿，功率又大，容易打滑的情况下应采用胶面滚筒。其中铸胶滚筒质量较好，胶层厚而耐磨，推荐选用和生产铸胶滚筒。包胶滚筒也可达到同样的使用性能，虽然使用寿命较短，但现场可以自行更换胶面。3.各种带宽的传动滚筒直径见表2-7。表2-7 各种带宽的传动滚筒直径B（毫米）500650800100012001400D（毫米）500- -500630- 500630800-6308001000-630800100012508001000125014004.普通型橡胶输送带采用硫化接头时，传动滚筒直径与帆布层数之比D/Z125，采用机械接头时，D/Z100。各种帆布层数对应的传动滚筒直径见表2-8。表2-8 各种帆布层数对应的传动滚筒直径D（毫米）500630800100012501400Z硫化接头456789101112机械接头567891011125.整芯塑料输送带传动滚筒直径的选取与同等强度的橡胶输送带相同。2.5 改向滚筒1.改筒滚筒分别用于180、90及小于45改向。用于180改向者一般用作尾部滚筒或垂直拉紧滚筒，用于90改向者一般用作垂直拉紧装置上方的改向滚筒，用在45改向者一般作增面滚筒。2.本系列改向滚筒为钢板焊接结构，采用滚动轴承。3.传动滚筒与改向滚筒直径配套见表2-9。表2-9 传动滚筒与改向滚筒直径配套表B（毫米）传动滚筒直径（毫米）180改向滚筒直径（毫米）90改向滚筒直径（毫米）1.61200120012001100120011007.受料处托辊间距视物料容重及块度而定，一般取为上托辊间距的；下托辊间距可取为3米；凸弧段托辊间距一般取水平段上托辊间距的；头部滚筒轴线到第一组槽形托辊的间距可取为上托辊间距的11.3倍；尾部滚筒到第一组托辊间距不小于上托辊间距。8.在受料处，为了减少物料对输送带的冲击，应选用缓冲托辊。输送特大块度物料或高差大时，可选用重型缓冲托辊。9.输送重量大于20公斤的成件物品时，托辊间距不应大于物品在输送方向上长度的。对输送20公斤以下的成件物品，托辊间距可取为1米。10.槽形托辊应按输送带的理论高度H值布置（见图2-1）。不同带宽的H值见表2-12。表2-12 不同带宽的H值B（毫米）500650800100012001400H（毫米）2102302403003303502.7 拉紧装置1.拉紧装置分螺旋式、车式、垂直式三种。2.螺旋式拉紧装置适用于长度较短（30002.802.101.801.601.551.501.401.301.2061.701.401.301.251.251.201.201.151.15121.451.251.251.201.201.151.151.141.14201.301.201.151.151.151.131.131.101.10 K3是在考虑有一个空段清扫器械，一个弹簧清扫器及一个三米长的导料槽，并考虑物料加速阻力的情况下求出的。（3） 犁式卸料器，导料槽的附加功率可按表3-13选取。 表3-13 导料槽的附加功率带宽B（毫米）500650800100012001400N（千瓦）犁式卸料器0.3n0.4n0.5n1.0n1.4n-导 料 槽0.08L0.08L0.09L0.10L0.115L0.18L注：表中n为犁式卸料器个数；L为超过3米长度的导料槽长度（米），即L等于槽总长减3米。2.电动机功率的计算： N=K （5）式中：N电动机功率（千瓦） K功率备用系数，对于功率大于5.5千瓦的JO2型电动机K取1.4，其它电动机K均取1.0。总传动效率，对光面传动滚筒取=0.88；对胶面传动滚筒取=0.90。3.输送带最大张力的计算：（1）根据输送机布置情况，按不打滑条件及保证承载段垂度条件，求带内最大张力Smax公式见表3-14，以Smax中最大值选取输送带、K5、K6、K7、K8分别见表3-15、表3-16、表3-17。（2）各种带宽和各种帆布层数的橡胶带，允许最大工作张力Smax见表3-18。4.车式拉紧装置重锤重量的计算：G=2.1 (6)式中：P传动滚筒圆周力（公斤） q每米长度上，下托辊转动部分重量（公斤/米） 表3-14表示传动滚筒表3-15 K5值 传动滚筒情况 K5光 面 滚 筒胶 面 滚 筒环境干燥环境潮湿环境干燥环境潮湿包角a=200176203135144a=180191219142153表3-16 K6、K7值B500650800100012001400K626043057088012001600K76.59.012.018.025.030.0表3-17 K8值V0.81.01.251.62.02.53.154.0K81281028264514133265.垂直拉紧装置重锤重量的计算G=2.1（7）式中：Lh、H见图3-1。表3-18 各种带宽和各种帆布层数的橡胶带允许最大工作张力SmaxZB （毫米）500650800100012001400Smax（公斤）31050（840）41400（1120）1820（1450）2240（1790）52020（1650）2490（2030）3110（2550）3730（3050）62990（2440）3730（3050）4480（3660）5220（4270）74360（3360）5220（4280）6100（4990）84970（4070）5970（4880）6970（5700）96050（5040）7050（5870）106720（5600）7840（6530）118610（7160）129400(7820)括号内数值为机械接头时的允许张力。3.4 张力逐点计算法此计算方法，是从传动滚筒上奔离点的输送带张力S1开始，沿输送带运行方向，逐点计算到传动滚筒趋入点的输送带张力Sn（见图3-2），最后得到两点张力S1与S之间的函数关系式： Sn= f（S1） （8）为了保证输送带不打滑，按尤拉公式： S S1ea （9）ea值见表3-19。表3-19 ea值传动滚筒情况及值包 角 a180190200210240400ea光面滚筒，环境潮湿=0.21.871.942.012.092.314.04光面滚筒，环境干燥=0.252.152.292.392.502.855.74胶面滚筒，环境潮湿=0.353.003.193.393.604.3411.74胶面滚筒，环境干燥=0.43.523.784.044.355.3516.40（8）（9）两式联立求解，就可求得两点张力值S1和Sn，两点张力之差值（SnS1）即为传动滚筒的圆周力。计算求得各点张力后，应对承载段最小张力点处输送带的垂度进行校核，保证允许垂度所需要的最小张力S6值按下式计算： 即：S65（q0+q）l0cos (10)如果不能满足上述要求，需将S6加大至满足上述要求并重新求出各点张力及驱动圆周力。式中：l0上托辊间距（米）；q0每米输送带自重（公斤/米）见表2-4、表2-5；q每米长度上物料的重量（公斤/米）；q= （11）输送机倾角。2.各种阻力的计算：求输送带各点的张力时，必须先求出输送带各段的阻力。各种阻力的计算如下：（1）直线段或凹弧段运行阻力计算：对于承载段：W=（q0qq）Ln（q0q）H （12）向上输送时取（）号、向下输送时取（）号。对于空载段： W=（q0q）Lnq0H （13）向上输送时取（）号，向下输送时取（）号。式中：W运行阻力（公斤）；q每米长度上，上托辊转动部分重量（公斤/米）；q= （14）G每组上托辊转动部分重量（公斤）见表3-20；q每米长度上，下托辊转动部分重量（公斤/米）；q= （15）G每组下托辊转动部分重量（公斤）见表3-20；L0下托辊间距（米）；槽形托辊阻力系数，见表3-9；H直线段或凹弧段之提升（或下降）高度（米）；平形托辊阻力系数，见表3-9。表3-20 每组下托辊转动部分重量托 辊 形 式B（毫米）500650800100012001400G G （公斤）槽形托辊铸铁座111214222527冲压座8911172022全塑料3.53.74.266.87平形托辊铸铁座81012172023冲压座7911151821（2）凸弧段运行阻力：对于承载段：W=Si+（q0+q+q）R1（q0+q）H (16)向上输送时取（+）号，向下输送时取（）号。式中：Si凸弧段趋入点张力(公斤)； R1凸弧段曲率半径（米）；凸弧段圆心角（弧度）。 对于空载段：W=Si+（q0+ q）R1q0H (17)向上输送时取（）号，向下输送时取（+）号。（3）改向滚筒阻力： W=（K1）Si （18）式中：Si改向滚筒趋入点张力（公斤）； K改向滚筒阻力系数见表3-21。表3-21 改向滚筒阻力系数输送带在改向滚筒上的包角a4590180改向滚筒阻力系数K1.021.031.04（4）卸料车阻力：W=0.1S2qH（19）S2和H见图3-3所示，H值见表3-22。表3-22 H值B（毫米）500650800100012001400H（米）卸料车1.71.81.962.122.372.