2084 DTII（A）型帶式輸送機

2084 DTII（A）型帶式輸送機,dtii,型帶式,輸送 DTII（A）型帶式輸送機摘要本次畢業(yè)設計是關于礦用固定式帶式輸送機的設計。首先對膠帶輸送機作了簡單的概述；接著分析了帶式輸送機的選型原則及計算方法；然后根據(jù)這些設計準則與計算選型方法按照給定參數(shù)要求進行選型設計；接著對所選擇的輸送機各主要零部件進行了校核。普通型帶式輸送機由六個主要部件組成：傳動裝置，機尾和導回裝置，中部機架，拉緊裝置以及膠帶。最后簡單的說明了輸送機的安裝與維護。目前，膠帶輸送機正朝著長距離，高速度，低摩擦的方向發(fā)展，近年來出現(xiàn)的氣墊式膠帶輸送機就是其中的一個。在膠帶輸送機的設計、制造以及應用方面,目前我國與國外先進水平相比仍有較大差距,國內在設計制造帶式輸送機過程中存在著很多不足。本次帶式輸送機設計代表了設計的一般過程, 對今后的選型設計工作有一定的參考價值。 關鍵詞：帶式輸送機；選型設計；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 conveyor’s development. Air cushion belt conveyor 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; Lectotype Design;main parts目 錄1 緒論 .......................................................12 帶式輸送機概述 .............................................22.1 帶式輸送機的應用 ....................................22.2 帶式輸送機的分類 ....................................22.3 各種帶式輸送機的特點 ................................32.4 帶式輸送機的發(fā)展狀況 ................................42.5 帶式輸送機的工作原理 ................................52.6 帶式輸送機的結構和布置形式 ..........................72.6.1 帶式輸送機的結構 ...............................72.6.2 布置方式 .......................................83 帶式輸送機的設計計算 ......................................103.1 已知原始數(shù)據(jù)及工作條件 .............................103.2 計算步驟 ...........................................113.2.1 帶寬的確定 ....................................113.2.2 輸送帶寬度的核算 ..............................143.3 圓周驅動力 .........................................143.3.1 計算公式 ......................................143.3.2 主要阻力計算 ..................................163.3.3 主要特種阻力計算 ..............................183.3.4 附加特種阻力計算 ..............................193.3.5 傾斜阻力計算 ..................................203.4 輸送帶張力計算 .....................................213.4.1 輸送帶不打滑條件校核 ..........................213.4.2 輸送帶下垂度校核 ..............................223.4.3 各特性點張力計算 ..............................233.5 輸送帶的強度驗算 ...................................263.6 傳動滾筒、改向滾筒合張力計算 .......................283.6.1 改向滾筒合張力計算 ............................283.6.2 傳動滾筒合張力計算 ............................293.6.3 傳動滾筒最大扭矩計算 ..........................293.7 拉緊裝置的設計計算 .................................294 驅動裝置的選用與設計 ......................................314.1 電機的選用 .........................................314.1.1 電動機功率計算 ................................314.2 減速器的選用 .......................................334.2.1 傳動裝置的總傳動比 ............................334.3 液力偶合器 .........................................344.4 聯(lián)軸器 .............................................355 帶式輸送機部件的選用 ......................................385.1 輸送帶 .............................................385.1.1 輸送帶的分類 ..................................385.1.2 輸送帶的連接 ..................................405.2 傳動滾筒 ...........................................415.2.1 傳動滾筒的作用及類型 ..........................415.2.2 傳動滾筒的選型及設計 ..........................425.2.3 傳動滾筒的選型 ................................435.2.4 傳動滾筒軸的設計 ...............................445.3 托輥 ...............................................455.3.1 托輥的作用與類型 ..............................455.3.2 托輥的選型 ....................................495.3.3 托輥的校核 ....................................535.4 制動裝置 ...........................................555.4.1 制動裝置的作用 ................................555.4.2 制動裝置的種類 ................................555.4.3 制動裝置的選型 ................................585.5 改向裝置 ...........................................585.6 拉緊裝置 ...........................................595.6.1 拉緊裝置的作用 ................................595.6.2 張緊裝置在使用中應滿足的要求 ..................595.6.3 拉緊裝置布置時應遵循的原則 ....................605.6.4 拉緊裝置的種類及特點 ..........................606 其他部件的選用 ............................................636.1 機架與中間架 .......................................636.1.1 機架式支承滾筒及承受輸送帶張力的裝置 ..........636.2 給料裝置 ...........................................646.2.1 對給料裝置的基本要求 ..........................646.2.2 裝料段攔板的布置及尺寸 ........................656.3 卸料裝置 ...........................................666.4 清掃裝置 ...........................................666.5 頭部漏斗 ...........................................676.6 電氣及安全保護裝置 .................................67總結 ........................................................69致 謝 ......................................................71參考文獻 ....................................................72河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書11 緒論帶式輸送機是連續(xù)運行的運輸設備，在冶金、采礦、動力、建材等重工業(yè)部門及交通運輸部門中主要用來運送大量散狀貨物，如礦石、煤、砂等粉、塊狀物和包裝好成件物品。帶式輸送機是煤礦最理想的高效連續(xù)運輸設備，與其他運輸設備相比，不僅具有長距離、大運量、連續(xù)輸送等優(yōu)點，而且運行可靠,易于實現(xiàn)自動化、集中化控制,特別是對高產高效礦井，帶式輸送機已成為煤炭高效開采機電一體化技術與裝備的關鍵設備。特別是近10年，長距離、大運量、高速度的帶式輸送機的出現(xiàn)，使其在礦山建設的井下巷道、礦井地表運輸系統(tǒng)及露天采礦場、選礦廠中的應用又得到進一步推廣。選 擇 帶式輸送機這種通用機械的設計作為畢業(yè)設計的選題，能培養(yǎng)我們獨立解決工程實際問題的能力，通過這次畢業(yè)設計是對所學基本理論和專業(yè)知識的一次綜合運用，也使我們的設計、計算和繪圖能力都得到了全面的訓練。原始參數(shù)：1）輸送物料：煤2）物料特性：（1）塊度：0～300mm（2）散裝密度：0.90t/m 3（3）在輸送帶上堆積角：ρ=20°（4）物料溫度： YS故摩擦條件滿足。3.5 輸送帶的強度驗算（1）輸送帶的計算安全系數(shù) 由式 　maxnSN??輸 送 帶 額 定 拉 斷 力 ， ；maxnxBGS??對 于 剛 繩 芯 帶 由 式縱 向 拉 伸 強 度 ， /;輸 送 帶 上 最 大 張 力 點 的 張 力 ， N；。n =801032.74.k???故（2）輸送帶的許用安全系數(shù)河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書28[] 12.5aWWakcmck?????? :基 本 安 全 系 數(shù) ， 列 在 表 3中 ；附 加 彎 曲 伸 長 折 算 系 數(shù) ， 列 在 表 -中 ；動 載 荷 系 數(shù) ， 一 般 取 ；輸 送 帶 接 頭 效 率 。表 3-12 基本安全系數(shù) 與 表m?Wc可知 m?=3.0，=1.Wc8，取=1.2ak， =0.95，得??1.28[]307.645m??????⑶繩芯要求的縱向拉伸強度 按式（3.5-1）計算；XG（3.5-max1FnB??1）式中 —靜安全系數(shù)，一般 =7 10。運行條件好，傾角好，強度低n1:取小值；反之，取大值。帶芯材料 工作條件 基本安全系數(shù) m0 彎曲伸長系數(shù) cw有利 3.2織物芯帶 正常 3.5 1.5不利 3.8有利 2.8剛繩芯帶 正常 3 1.8有利 3.2河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書29輸送帶的最大張力 24442 NmaxF?選為 7,由式（3.5-6）1nN/mm2471.09XG??可選輸送帶為 ST1000,滿足要求表 3-15 鋼絲繩輸送帶技術規(guī)格輸送帶型號 ST1000鋼絲繩最大直徑/mm 4縱向拉伸強度 N/mm 1000鋼絲繩間距/mm 12帶厚/mm 16上覆蓋膠厚度/mm 6下覆蓋膠厚度/mm 6輸送帶質量 kg/ 2m23.13.6 傳動滾筒、改向滾筒合張力計算3.6.1 改向滾筒合張力計算根據(jù)計算出的各特性點張力,計算各滾筒合張力。頭部 180 改向滾筒的合張力:?= =20878+21921=42799N F改 189S?尾部 180 改向滾筒的合張力:?= =9790+10280=20070N改 2673.6.2 傳動滾筒合張力計算根據(jù)各特性點的張力計算傳動滾筒的合張力:河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書30動滾筒合張力:=21926+7526=29452N1210FS??3.6.3 傳動滾筒最大扭矩計算單驅動時,傳動滾筒的最大扭矩 按式（3.6-1）計算：maxM（3.6-max20UFD??1）式中 D—傳動滾筒的直徑（mm） 。 雙驅動時,傳動滾筒的最大扭矩 按式（3.6-2）計算：maxM（3.6-12max()0UFD??2）初選傳動滾筒直徑為 630mm,則傳動滾筒的最大扭矩為:=29.452kN12max()UF=9.27kN/m ax9.450.63M??3.7 拉緊裝置的設計計算3-16 常用輸送帶的延伸率與接頭長度表膠帶種類 彈性延伸率 ?懸垂度率 t?接頭長度 nl面帆布帶 0.01 0.001 2尼龍膠帶 0.02 0.01 2鋼繩芯膠帶 0.0025 0.001 1⑴拉緊裝置行程 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書31由式 ()tnlLl???式中 ―拉緊裝置行程，ｍ；lＬ―輸送機長度，ｍ；―輸送帶的彈性延伸率;?―輸送帶的懸垂度率;t―輸送帶的接頭長度，ｍ ;nl查上表選 ＝0.0025, =0.001, 　 =0.7m,代入上式得：?t?nll 300 (0.0025+0.001)+1=2.05m, 令 l＝2.5ｍ。??⑵拉緊裝置拉緊力 按式（3.7-1）計算0F（3.7-1iiS??1）式中 —拉緊滾筒趨入點張力（N） ；iS—拉緊滾筒奔離點張力（N） 。1i?由式（3.7-1）=8179.96+8588.96=16768 N =16.79 kN023FS?查〈〈機械設計手冊〉 〉初步選定 DTⅡ03D2103 垂直重錘拉緊裝置。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書324 驅動裝置的選用與設計帶式輸送機的負載是一種典型的恒轉矩負載，而且不可避免地要帶負荷起動和制動。電動機的起動特性與負載的起動要求不相適應在帶式輸送機上比較突出，一方面為了保證必要的起動力矩，電機起動時的電流要比額定運行時的電流大 6～7 倍，要保證電動機不因電流的沖擊過熱而燒壞，電網(wǎng)不因大電流使電壓過分降低，這就要求電動機的起動要盡量快，即提高轉子的加速度，使起動過程不超過 3～5s。驅動裝置是整個皮帶輸送機的動力來源，它由電動機、偶合器，減速器 、聯(lián)軸器、傳動滾筒組成。驅動滾筒由一臺或兩臺電機通過各自的聯(lián)軸器、減速器、和鏈式聯(lián)軸器傳遞轉矩給傳動滾筒。減速器有二級、三級及多級齒輪減速器，第一級為直齒圓錐齒輪減速傳動，第二、三級為斜齒圓柱齒輪降速傳動，聯(lián)接電機和減速器的連軸器有兩種，一是彈性聯(lián)軸器，一種是液力聯(lián)軸器。為此，減速器的錐齒輪也有兩種；用彈性聯(lián)軸器時，用第一種錐齒輪，軸頭為平鍵連接；用液力偶合器時，用第二種錐齒輪，軸頭為花鍵齒輪聯(lián)接。傳動滾筒采用焊接結構，主軸承采用調心軸承，傳動滾筒的機架與電機、減速器的機架均安裝在固定大底座上面，電動機可安裝在機頭任一側。4.1 電機的選用4.1.1 電動機功率計算電動機功率 ，按式（4.1-1）計算：MP（4.1-'"AP??河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書331）式中 —傳動效率，一般在 0.85~0.95 之間選??；?—聯(lián)軸器效率；1每個機械式聯(lián)軸器效率： =0.981?液力耦合器器： =0.96；1—減速器傳動效率，按每級齒輪傳動效率.為 0.98 計算；2?二級減速機： =0.98×0.98=0.962?三級減速機： =0.98×0.98×0.98=0.94—電壓降系數(shù)，一般取 0.90~0.95。'?—多電機功率不平衡系數(shù)，一般取 ，單驅動時，" "0.9.5??:。1?根據(jù)計算出的 值，查電動機型譜，按就大不就小原則選定電動MP機功率。由 = =28749.31WAP17968.320?由式（4.1-1）=M8749.31.9(.0).509??=34535.9W選電動機型號為 YB225S-4，N=37 kW。擬采用 YB225S－４型電動機，該型電機轉矩大，性能良好，可以滿足要求。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書34查《運輸機械設計選用手冊》 ，它的主要性能參數(shù)如下表：表 4-1 YB225S－４型電動機主要性能參數(shù)滿載電動機型號 額定功率 kw 轉速 r/min 電流 A 效率％ 功率因數(shù) cos?YB225S-４ 37 1480 69.8 91.8 0.87起動電流/額定電流 起動轉矩/額定轉矩 最大轉矩/額定轉矩 重量 kg7.0 1.9 2.2 3604.2 減速器的選用4.2.1 傳動裝置的總傳動比已知輸送帶寬為 800 ，查《運輸機械選用設計手冊》表 2－77m選取傳動滾筒的直徑 D 為 630 ，則工作轉速為：， (4.2-1)601.48.53r/minwvn????已知電機轉速為 ＝1480 r/min ，m⑴則電機與滾筒之間的總傳動比為：(4.2-2)14803.5.wni?選擇 DCY 型減速器。⑵選擇型號河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書352.3781.4clAclPKPkWk???查《機械設計手冊 3》表 18.1-38 選 DCY 型減速器承載能力。選用 DCY250-31.5 傳動比為 31.5，可傳遞 85KW 功率。第一級為螺旋齒輪，第二級、第三級為斜齒和直齒圓柱齒輪傳動，其展開簡圖如下：圖 4-1 減速器展開簡圖電動機和 I 軸之間，IV 軸和傳動滾筒之間用的都是聯(lián)軸器，故傳動比都是 1。故選用一臺 Y225S-4 型電機, DCY250-31.5 型礦用減速器,查>表 2-119,驅動裝置選取耦合器 YOXⅡ400,耦合器護罩 YFZ-45.驅動裝置號 Q44JZ1119，驅動裝置架 JZ44IZ1095 其他具體尺寸按表選取。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書364.3 液力偶合器液力傳動與液壓傳動一樣，都是以液體作為傳遞能量的介質，同屬液體傳動的范疇，二者的重要區(qū)別在于，液壓傳動是同過工作腔容積的變化，是液體壓力能改變傳遞能量的；液力傳動是利用旋轉的葉輪工作，輸入軸與輸出軸為非剛性連接，通過液體動能的變化傳遞能量，傳遞的紐矩與其轉數(shù)的平方成正比．目前，在帶式輸送機的傳動系統(tǒng)中，廣泛使用液力偶合器，它安裝在輸送機的驅動電機與減速器之間，電動機帶動泵輪轉動，泵輪內的工作液體隨之旋轉，這時液體繞泵輪軸線一邊作旋轉運動，一邊因液體受到離心力而沿徑向葉片之間的通道向外流動，到外緣之后即進入渦輪中，泵輪的機械能轉換成液體的動能，液體進去渦輪后，推動渦輪旋轉，液體被減速降壓，液體的動能轉換成渦輪的機械能而輸出作功．它是依靠液體環(huán)流運動傳遞能量的，而產生環(huán)流的先決條件是泵輪的轉速大于渦流轉速，即而者之間存在轉速差．液力傳動裝置除煤礦機械使用外，還廣泛用于各種軍用車輛，建筑機械，工程機械，起重機械，載重汽車．小轎車和艦艇上，它所以獲得如此廣泛的應用，原因是它具有以下多種優(yōu)點：１） 能提高設備的使用壽命２） 由于液力轉動的介質是液體，輸入軸與輸出軸之間用非剛性連接，故能將外載荷突然驟增或驟減造成的沖擊和振動消除或部分消除，轉化為連續(xù)連續(xù)漸變載荷，從而延長機器的使用壽命．這對處于惡劣條件下工作的煤礦機械具有這樣意義．３） 有良好的啟動性能由于泵輪扭矩與其轉速的平方成正比，故電動機啟動時其負載很小，起動較快，沖擊電流延續(xù)時間河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書37短，減少電機發(fā)熱．４） 良好的限矩保護性能５） 使多電機驅動的設備各臺電機負荷分配趨于均勻本次設計選用的 YOX II400，輸入轉速為 1480r／min，效率達0.96，起動系數(shù)為 1.3～1.7。4.4 聯(lián)軸器本次驅動裝置的設計中，較多的采用聯(lián)軸器，這里對其做簡單介紹：聯(lián)軸器是機械傳動中常用的部件。它用來把兩軸聯(lián)接在一起，機器運轉時兩軸不能分離；只有在機器停車并將聯(lián)接拆開后，兩軸才能分離。根據(jù)對各種相對位移有無補償能力（即能否在發(fā)生相對位移條件下保持聯(lián)接的功能） ，聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器（無補償能力）和撓性聯(lián)軸器（有補償能力）兩大類。撓性聯(lián)軸器又可按是否具有彈性元件分為無彈性元件的撓性聯(lián)軸器和有彈性元件的撓性聯(lián)軸器兩個類別。剛性聯(lián)軸器這類聯(lián)軸器有套筒式、夾殼式和凸緣式等。凸緣聯(lián)軸器是把兩個帶有凸緣的半聯(lián)軸器聯(lián)成一體，以傳遞運動和轉矩。凸緣聯(lián)軸器的材料可用灰鑄鐵或碳鋼，重載時或圓周速度大于 30m/s 時應用鑄鋼或碳鋼。由于凸緣聯(lián)軸器屬于剛性聯(lián)軸器，對所聯(lián)兩軸的相對位移缺乏補償能力，故對兩軸對中性的要求很高。當兩軸有相對位移存在時，就會在機件內引起附加載荷，使工作情況惡化，這是它的主要缺點。但由于構造簡單、成本低、可傳遞較大轉矩，故當轉速低、無沖擊、軸的剛性大、對中性較好時亦常采用。本次設計中選擇 GYS11 型凸緣聯(lián)軸器。安裝在傳動滾筒與減速器之河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書38間。撓性聯(lián)軸器(1)無彈性元件的撓性聯(lián)軸器這類聯(lián)軸器因具有撓性，故可補償兩軸的相對位移。但因無彈性元件，故不能緩沖減振。常用的有以下幾種：十字滑塊聯(lián)軸器，滑塊聯(lián)軸器，十字軸式萬向聯(lián)軸器，齒式聯(lián)軸器，滾子鏈聯(lián)軸器。(2)有彈性元件的撓性聯(lián)軸器這類聯(lián)軸器因裝有彈性元件，不僅可以補償兩軸間的相對位移，而且具有緩沖減振的能力，常見的有以下幾種：1）彈性套柱銷聯(lián)軸器這種聯(lián)軸器的構造與凸緣聯(lián)軸器相似，只是套有彈性套的柱銷代替了聯(lián)接螺栓。因為通過蛹狀的彈性套傳遞轉矩，故可緩沖減振。這種聯(lián)軸器制造容易，裝拆方便，成本較低，但彈性套易磨損，壽命較短。他適用于聯(lián)接載荷平穩(wěn)、需正反轉或起動頻繁的傳遞中小轉矩的軸。2）彈性柱銷聯(lián)軸器與彈性套柱銷聯(lián)軸器很相似，但傳遞轉矩的能力很大，結構更為簡單，安裝、制造方便，耐久性好，也有一定的緩沖和吸振能力，允許被聯(lián)接兩軸有一定的軸向位移以及少量的徑向位移和角位移，適用于軸向竄動較大、正反轉變化較多和起動頻繁的場合柱銷聯(lián)軸器。3）梅花形彈性聯(lián)軸器這種聯(lián)軸器的半聯(lián)軸器與軸的配合孔可作成圓柱形或圓錐形。裝配聯(lián)軸器時將梅花形彈性件的花瓣部分夾緊在兩半聯(lián)軸器端面凸齒交錯插進所形成的齒側空間，以便在聯(lián)軸器工作時起到緩沖減振的作用。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書39圖 4-2 梅花形彈性聯(lián)軸器5 帶式輸送機部件的選用5.1 輸送帶輸送帶在帶式輸送機中既是承載構件又是牽引構件（鋼絲繩牽引帶式輸送機除外） ，它不僅要有承載能力，還要有足夠的抗拉強度。輸送帶有帶芯（骨架）和覆蓋層組成，其中覆蓋層又分為上覆蓋膠，邊條膠，下覆蓋膠。輸送機的帶芯主要是有各種織物（棉織物，各種化纖織物以及混紡織物等）或鋼絲繩構成。它們是輸送帶的骨干層，幾乎承載輸送帶工作時的全部負載。因此，帶芯材料必須有一定的強度和剛度。覆蓋膠用來保護中間帶芯不受機械損傷以及周圍有害介質的影響。上覆蓋膠層一般較厚，這是輸送帶的承載面，直接與物料接觸并承受物料的沖擊和磨損。下覆膠層是輸送帶與支撐托輥接觸的一面，主要承受壓力，為了減少輸送帶沿托輥運行時的壓陷阻力，下覆蓋膠的厚度一般較薄。側邊覆蓋膠河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書40的作用是當輸送帶發(fā)生跑偏使側面與機架相碰時，保護帶芯不受機械損傷。5.1.1 輸送帶的分類按輸送帶帶芯結構及材料不同，輸送帶被分成織物層芯和鋼絲繩芯兩大類?？椢飳有居址譃榉謱涌椢镄竞驼w織物層層芯兩類，且織物層芯的材質有棉，尼龍和維綸等。整體編織織物層芯輸送帶與分層織物層芯輸送帶相比，在帶強度相同的情況下，整體輸送帶的厚度小，柔性好，耐沖擊性好，使用中不會發(fā)生層間剝裂，但伸長率較高，在使用過程中，需要較大的拉緊行程。鋼絲繩芯輸送帶是有許多柔軟的細鋼絲繩相隔一定的間距排列，用與鋼絲繩有良好粘合性的膠料粘合而成。鋼絲繩芯輸送帶的縱向拉伸強度高，抗彎曲性能好；伸長率小，需要拉緊行程小。同其它輸送帶相比，在帶強度相同的前提下，鋼絲繩芯輸送帶的厚度小。在鋼芯繩中,鋼絲繩的質量是決定輸送帶使用壽命長短的關鍵因素之一，必須具有以下特點：(1)應具有較高的破斷強度。鋼芯強度高則輸送帶亦可增大，從另一個角度來說，繩芯強度越高，所用繩之直徑即可縮小，輸送帶可以做的薄些，已達到減小輸送機尺寸的目的。(2)繩芯與橡膠應具有較高的黏著力。這對于用硫化接頭具有重大意義.提高鋼繩與橡膠之間黏著力的主要措施是在鋼繩表面電鍍黃銅及采用硬質橡膠等。(3)應具有較高的耐疲勞強度，否則鋼繩疲勞后，它與橡膠的黏著力即下降乃至完全分離。(4)應具有較好的柔性.制造過程中采用預變形措施以消除鋼繩中的殘余應力，可使鋼繩芯具有較好的柔性而不松散。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書41輸送帶上下覆蓋膠目前多采用天然橡膠,國外有采用耐磨和抗風化的橡膠的膠帶，如輪胎花紋橡膠的改良膠作為覆蓋膠,以提高其使用壽命。輸送帶的中間用合成橡膠與天然膠的混合物。鋼繩芯帶與普通帶相比較以下優(yōu)點：(1)強度高。由于強度高，可使 1 臺輸送機的長度增大很多。目前國內鋼繩芯輸送帶輸送機 1 臺長度達幾公里、幾十公里。伸長量小.鋼繩芯帶的伸長量約為帆布帶伸長量的十分之一，因此拉緊裝置縱向彈性高。這樣張力傳播速度快，起動和制動時不會出現(xiàn)浪涌現(xiàn)象。(2)成槽性好。由于鋼繩芯是沿著輸送帶縱向排列的，而且只有一層，與托輥貼合緊密,可以形成較大的槽角。近年來鋼繩芯輸送帶輸送機的槽角多數(shù)為 35o，這樣不僅可以增大運量，而且可以防止輸送帶跑偏。(3)抗沖擊性及抗彎曲疲勞性好，使用壽命長。由于鋼繩芯是以很細的鋼絲捻成鋼繩帶芯，它彎曲疲勞和耐沖擊性非常好。(4)破損后容易修補，鋼繩芯輸送帶一旦出現(xiàn)破損，破傷幾乎不再擴大，修補也很容易。相反，帆布帶損傷后，會由于水浸等原因而引起剝離。使帆布帶強度降低。(5)接頭壽命長。這種輸送帶由于采用硫化膠接，接頭壽命很長，經(jīng)驗表明有的接頭使用十余年尚未損壞。(6)輸送機的滾筒小。鋼繩芯輸送帶由于帶芯是單層細鋼絲繩，彎曲疲勞輕微，允許滾筒直徑比用帆布輸送帶的。鋼繩芯輸送帶也存在一些缺點:(1)制造工藝要求高，必須保證各鋼繩芯的張力均勻，否則輸送帶運轉中由于張力不均而發(fā)生跑偏現(xiàn)象。(2)由于輸送帶內無橫向鋼繩芯及帆布層，抗縱向撕裂的能力要避河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書42免縱向撕裂。(3)易斷絲。當滾筒表面與輸送帶之間卡進物料時，容易引起輸送帶鋼繩芯的斷絲。因此,要求要有可靠的清掃裝置。5.1.2 輸送帶的連接為了方便制造和搬運，輸送帶的長度一般制成 100—200 米，因此使用時必須根據(jù)需要進行連接。橡膠輸送帶的連接方法有機械接法與硫化膠接法兩種。硫化膠接法又分為熱硫化和冷硫化膠接法兩種。塑料輸送帶則有機械接法和塑化接法兩種。(1)機械接頭機械接頭是一種可拆卸的接頭。它對帶芯有損傷，接頭強度效率低，只有 25%—60%，使用壽命短，并且接頭通過滾筒表面時，對滾筒表面有損害，常用于短距或移動式帶式輸送機上?？椢飳有据斔蛶С２捎玫臋C械接頭形式有膠接活頁式，鉚釘固定的夾板式和鉤狀卡子式，但鋼絲繩芯輸送帶一般不采用機械接頭方式。(2)硫化（塑化）接頭硫化（塑化）接頭是一種不可拆卸的接頭形式。它具有承受拉力大，使用壽命長，對滾筒表面不產生損害，接頭效率高達 60%—95%的優(yōu)點，但存在接頭工藝復雜的缺點。對于分層織物層芯輸送帶在硫化前，將其端部按帆布層數(shù)切成階梯狀，如下圖 5-1 所示：河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書43圖 5-1 分層織物層芯輸送帶的硫化接頭然后將兩個端頭相互很好的粘合，用專用的硫化設備加壓加熱并保持一定的時間即可完成。其強度為原來強度的(i-1)/i? 100%。其中 i 為帆布層數(shù)5.2 傳動滾筒5.2.1 傳動滾筒的作用及類型傳動滾筒是傳動動力的主要部件。作為單點驅動方式來講，可分成單滾筒傳動及雙滾筒傳動。單滾筒傳動多用于功率不太大的輸送機上，功率較大的輸送機可采用雙滾筒傳動，其特點是結構緊湊，還可增加圍包角以增加傳動滾筒所能傳遞的牽引力。使用雙滾筒傳動時可以采用多電機分別傳動，可以利用齒輪傳動裝置使兩滾筒同速運轉。如雙滾筒傳動仍不需要牽引力需要，可采用多點驅動方式。輸送機的傳動滾筒結構有鋼板焊接結構及鑄鋼或鑄鐵結構，新設計產品全部采用滾動軸承。傳動滾筒的表面形式有鋼制光面滾筒、鑄（包）膠滾筒等，鋼制光面滾筒主要缺點是表面磨擦系數(shù)小，所以一般用在周圍環(huán)境濕度小的短距離輸送機上，鑄（包）膠滾筒的主要優(yōu)點是表面磨擦系數(shù)大，適用于環(huán)境濕度大、運距長的輸送機，鑄（包）膠滾筒按其表面形狀又可分為光面鑄（包）膠滾筒、人字形溝槽鑄（包）膠滾筒和菱形鑄（包）膠滾筒。5.2.2 傳動滾筒的選型及設計傳動滾筒是傳遞動力的主要部件，它是依靠與輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶運行的部件。傳動滾筒根據(jù)承載能力分為輕型、中型和重型三種。同一種滾筒直徑又有幾種不同的軸徑和中心跨距供選用。① 輕型：軸承孔徑 80 100㎜。軸與輪轂為單鍵聯(lián)接的單幅板焊接:河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書44筒體結構。單向出軸。② 中型：軸承孔徑 120 180㎜。軸與輪轂為脹套聯(lián)接。:③ 重型：軸承孔徑 200 220㎜。軸與輪轂為脹套聯(lián)接，筒體為鑄焊結構。有單向出軸和雙向出軸兩種。輸送機的傳動滾筒結構有鋼板焊接結構及鑄鋼或鑄鐵結構，驅動滾筒的表面形式有鋼制光面滾筒、鑄（包）膠滾筒等，鋼制光面滾筒主要缺點是表面摩擦系數(shù)小，一般用在周圍環(huán)境濕度小的短距離輸送機上。鑄（包）膠滾筒的主要優(yōu)點是表面摩擦系數(shù)大，適用于環(huán)境濕度大、運距長的輸送機，鑄（包）膠滾筒按其表面形狀又可分為光面鑄（包）膠滾筒、人字形溝槽鑄（包）膠滾筒和菱形鑄（包）膠滾筒。人字形溝槽鑄（包）膠滾筒是為了增大摩擦系數(shù)，在鋼制光面滾筒表面上，加一層帶人字溝槽的橡膠層面，這種滾筒有方向性，不得反向運轉。人字形溝槽鑄（包）膠滾筒，溝槽能使水的薄膜中斷，不積水，同時輸送帶與滾筒接觸時，輸送帶表面能擠壓到溝槽里，由于這兩種原因，即使在潮濕的場合工作，摩擦系數(shù)降低也很小。考慮到本設計的實際情況和輸送機的工作環(huán)境：用于工廠生產，環(huán)境潮濕，功率消耗大，易打滑，所以我們選擇這種滾筒。鑄膠膠面厚且耐磨，質量好；而包膠膠皮易掉，螺釘頭容易露出，刮傷皮帶，使用壽命較短，比較二者選用鑄膠滾筒。本次設計選擇人字形溝槽鑄膠滾筒5.2.3 傳動滾筒的選型其結構示意圖如圖 5-2 所示：河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書45軸 透 蓋 筒 體 加 強環(huán) 輪 轂 輻 板 脹 套圖 5-2 驅 動 滾 筒 結 構 示 意 圖傳動滾筒長度的確定. 查《機械設計選用手冊》表 8.2-7 傳動滾筒得：其主要性能參數(shù)如表 5-1 所示：表 5-1 傳動滾筒參數(shù)表Bmm許用扭矩 kNm? 許用合力 kNDm800 2 16?100 630軸承型號 軸承座型號 轉動慣量 2kg?重量 kg22228 ⅡZ1212DT32 776再查《機械設計選用手冊》表 8.2-7 傳動滾筒。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書46可得出滾筒長度為 950m傳動滾筒具體結構如下：查《機械設計手冊》表 8.2-7 傳動滾筒得 A=1300 L=950 L1=1669 L2=740 K=210 M=120 Q=480 P=570 H=170 h=63 =137 d=130 =32 1hbC=375.2.4 傳動滾筒軸的設計根據(jù)所選傳動滾筒的安裝尺寸知，最小軸徑 d 為 130mm,根據(jù)定位和裝配的要求確定軸的各段直徑和長度,安裝軸承的軸徑為 142mm,同時選定軸承座代號為 DIIIZ1312，具體尺寸見《機械設計手冊》 單行本，軸承，初步選過渡段軸徑為 158mm。由于與軸相配合的傳動滾筒所傳動的功率較大，所以采用脹套連接，與脹緊套結合的軸段的軸徑為 170mm，取安裝筒體的軸段直徑為178mm。根據(jù)所選軸承和軸承座的安裝尺寸，初選軸承段軸長為 250mm,過渡段軸長初步定為 145mm,根據(jù)滾筒尺寸可以算出與滾筒連接的軸段長河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書47度為 950mm,安裝脹套的軸段長為 75mm,根據(jù)所選聯(lián)軸器型號，與聯(lián)軸器相連的軸長取 250mm。5.3 托輥5.3.1 托輥的作用與類型（1）作用托輥是決定帶式輸送機的使用效果，特別是輸送帶使用壽命的最重要部件之一。托輥組的結構在很大程度上決定了輸送帶和托輥所受承載的大小與性質。對托輥的基本要求是：結構合理，經(jīng)久耐用，密封裝置防塵性能和防水性能好，使用可靠。軸承保證良好的潤滑，自重較輕，回轉阻力系數(shù)小，制造成本低，托輥表面必須光滑等。支承托輥的作用是支承輸送帶及帶上的物料，減小帶條的垂度，保證帶條平穩(wěn)運行，在有載分支形成槽形斷面，可以增大運輸量和防止物料的兩側撒漏。一臺輸送機的托輥數(shù)量很多，托輥質量的好壞，對輸送機的運行阻力、輸送帶的壽命、能量消耗及維修、運行費用等影響很大。安裝在剛性托輥架上的三個等長托輥組是最常見的，三個托輥一般布置在同一個平面內，兩個側托輥向前傾 ；亦可將中間托輥和側托輥03錯開布置。后一種形式托輥組的優(yōu)點是能接觸到每一個托輥，便于潤滑；缺點是托輥組支架結構復雜、重量大，并且輸送帶運行阻力大約增加10％。因此實際上主要采用三個托輥布置在同一平面內的托輥組。（2）類型托輥可分為槽形托輥、平行托輥、緩沖托輥和調心托輥等；河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書48圖 5-3 槽形托輥槽形托輥(圖 5-3)用于輸送散粒物料的帶式輸送機上分支，使輸送帶成槽形，以便增大輸送能力和防止物料向兩邊灑漏。目前國內Ⅱ系列由三個輥子組成的槽形托輥槽角 為 或 ，增大槽角可DT?0354加大載貨的橫斷面積相防止輸送帶跑偏，但使膠帶彎折，對輸送帶的壽命不利。為降低膠帶邊緣的附加應力，在傳動滾筒與第一組槽形托輥之間可采取槽角為 、 、 的過渡托輥使膠帶逐步成槽。01203平形托輥由一個平直的輥子構成，用于輸送件貨。其結構簡圖如下：圖 5-4 平行托輥緩沖托輥用于帶式輸送機的受料處，以便減少物料對輸送帶的沖擊，有橡膠圈式和彈簧板式等。其結構簡圖如下：河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書49圖 5-5 緩沖托輥a)橡膠圈式 b)彈簧板式調心托輥用來調整輸送帶的橫向位置，使它保持正常運行。調心托輥形式很多，輸送散粒物料最簡單的是采用槽形前傾托輥。如圖 5-5所示．借助兩個側托輥朝膠帶運行方向前傾一定角度(一般約 )而對跑03偏的輸送帶起復位作用。這種方法簡單，但會使阻力增大約 10％。其它還有錐形、V 形、反 V 形等多種調心托輥，可按需選用。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書50圖 5-6 側托輥前傾的調心托輥托輥直徑與帶寬、物料松散密度和帶速有關。隨著這些參數(shù)的增大，托輥直徑相應增大。帶式輸送機有載分支最常用的是由剛性的、定軸式的三節(jié)托輥組成的槽形托輥。一般帶式輸送機的槽角為 ，如果槽角03由 增大到 ，則在同樣帶寬條件下物料橫斷面積增大 20％，運輸0203量可提高 13％，帶式輸送機的無載分支常采用平形托輥。帶式輸送機的裝載處由于物料對托輥的沖擊，易引起托輥軸承的損壞，常采用緩沖托輥組。托輥密封結構的好壞直接影響托輥阻力系數(shù)的大小和托輥的壽命。托輥的轉動阻力不僅與速度、軸承及其密封有關，而且與潤滑脂的選擇也有很大關系。潤滑脂除起潤滑作用外，還起密封作用。（3）托輥間距托輥間距的布置應遵循膠帶在托輥間所產生的撓度盡可能小的原則。膠帶在托輥間的撓度值一般不超過托輥間距的 2.5％。在裝載處的上托輥間距應小一些，一般的間距為 300～600mm，而且必須選用緩沖托輥，下托輥間距可取 2500～3000mm，或取為上托輥間距的兩倍。在有載分支頭部、尾部應各設置一組過渡托輥，以減小頭、尾過渡段膠帶邊緣的應力，從而減少膠帶邊緣的損壞。過渡托輥的槽角為與 兩種，端部滾筒中心線與過渡托輥之間的距離一般不大于012800～1000mm。帶式輸送機在運轉過程中，經(jīng)常出現(xiàn)膠帶跑偏現(xiàn)象，即膠帶運行中心線偏離輸送機的的縱向幾何中心線。為防止和克服膠帶跑偏現(xiàn)象，常用的方法是采用不同形式的調心托輥，在有載分支每隔 10 組槽形托輥放置一組調心托輥，下分支每隔 6~10 組平型托輥放置一組調心托輥。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書51最簡單的調心托輥是上分支采用前傾式槽形托輥，下分支采用 V 型前傾式托輥，前傾托輥的兩個側托輥朝膠帶運行方向前傾 。由于托輥035～有前傾角，則膠帶運行速度 和托輥周圍速度 之間相差一個角度，V?TV因而托輥相對膠帶就有一個相對速度 ;使托輥有沿軸向產生相對運動?的趨勢，但是，托輥受托輥架的限制不能運動，于是兩側托輥相對膠帶就產生一個向內的橫向摩擦力。當膠帶位于正中央時，膠帶兩側受力平衡。當膠帶偏向一側時，該側膠帶和托輥所受正壓力增加，則膠帶所受到的橫向摩擦力大于另一側，因而使膠帶又回復到正中位置。這種托輥防跑偏簡單可靠，但由于膠帶運行時存在附加滑動摩擦力，增加了膠帶的磨損，前傾托輥只能用于膠帶單向運行。5.3.2 托輥的選型由于膠帶輸送機膠帶跑偏常常引起設備停機，撒料，機架堵塞，膠帶邊緣撕裂、磨損等故障，嚴重影響了設備的使用及壽命，明顯地降低了運輸經(jīng)濟指標。因此，設計時應引起注意，現(xiàn)著重分析帶式輸送機膠帶跑偏的原因并提出相應的防偏措施。 ⑴ 帶式輸送機膠帶跑偏的主要原因帶式輸送機在運轉過程中受各種偏心力的作用，使膠帶中心偏離輸送機的中心線，產生偏心，其主要原因是卸料點偏心給料、安裝制造誤差、風力干擾、蛇行等。膠帶跑偏不僅能引起膠帶邊緣的磨損、物料灑落等，而且還能造成人力、物力和財力的浪費。（2） 改變托輥組結構來防止帶式輸送機膠帶跑偏膠帶跑偏是通過膠帶傳送給托輥。使托輥組與膠帶間的摩擦力產生變化引起的。因此，解決輸送機的膠帶跑偏問題，最好是改變托輥組結構，常見的防偏托輥組結構有前傾托輥組、調心托輥組和鉸鏈式吊掛托河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書52輥組。1） 前傾托輥組前傾托輥組與普通托輥組的區(qū)別在于側輥在邊支柱上沿輸送機運行方向前傾一個角度，一般為1.5°～2.O°從安裝制造上講，不會造成成本的增加。前傾托輥組糾偏原理是：當膠帶跑偏時，偏離側的托輥與膠帶的摩擦力增大，而膠帶運行方向與托輥的線速度方向有一夾角及前傾角，使膠帶產生一個向心的糾偏力。由于輥子的前傾增加，膠帶的運行阻力也會增加，輸送機全程采用前傾托輥，耗能約增加10％～20％，所以，長距離的輸送機不宜全程采用前傾托輥組。合理的前傾托輥組其邊支柱應做成可將邊托輥置于前傾和對中兩種位置上，在調試運行過程中。只有跑偏段的托輥調到前傾位置上輸送機的耗能增加很少，不會超過3％。一般情況下。給料穩(wěn)定的膠帶機采用前傾托輥組，能較好地解決膠帶跑偏問題。2） 調心托輥組調心托輥組重量較大、成本較高。對于給料經(jīng)常發(fā)生變化的膠帶機用調心托輥組糾偏效果較好。目前采用的調心托輥組主要有錐形連桿式雙向自動調心托輥組、分體式錐形調心托輥組和帶側擋輥的調心托輥組。調心托輥組的糾偏原理是：當膠帶跑偏時，引起托輥上的載荷重新分布并且是不均勻的，相對轉軸產生扭矩，跑偏量較小時，調心托輥組的扭矩小于摩擦力矩，調心托輥組不會轉動，對跑偏沒有反應，當跑偏量逐漸增大，扭矩超過摩擦力矩時橫梁就圍繞立軸成旋轉，并隨著轉動的增加，轉矩繼續(xù)加大，調心托輥組繼續(xù)轉動，輥子的線速度方向與膠帶的運行方向形成的夾角增大，使它們的摩擦力產生向心分力。強制膠帶返回中心位置，而越過中心位置向另一側繼續(xù)移動，扭矩也逐漸減少，經(jīng)過幾次往復直到扭矩小于摩擦力矩。膠帶達到穩(wěn)定運行。試驗證明，每河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書538～1O個托輥組增加一個調心托輥組，能很好地解決膠帶跑偏的問題。3） 鉸鏈式吊掛托輥組鉸鏈式吊掛托輥組的輥子是相互鉸接的。側輥靠拆卸方便的掛具吊在機架或鋼繩上，特別適用于輸送大塊物料和經(jīng)常搬移、安裝精度不高的移置式輸送機上。它的糾偏原理是：膠帶跑偏時物料偏向一邊，鉸接的托輥組外形發(fā)生變化，跑偏的一邊因承載力的加大，膠帶與輥子摩擦力的增大，位于跑偏一邊的側托輥傾角大于另一側的托輥傾角，使中間輥發(fā)生偏轉．并產生調心力，由于物料的大部分由中間輥承受．因此總的調心力顯著增大，對膠帶糾偏效果很好。鉸鏈式吊掛托輥組的優(yōu)點：一是更換托輥時不停機。在輸送物料過程中可將托輥組與膠帶脫離隨時更換，對載荷的適應性強。二是托輥組重量輕。由于它沒有橫梁．所以比一般的托輥組重量輕許多。三是噪音低。因其屬于撓性連接，所以可以吸收振動和沖擊，運行平穩(wěn)。這種托輥在國外得到了廣泛的應用，國內也多次采用了這種結構的托輥，但應注意鉸鏈式吊掛托輥組不適用于井下輸送機。因為輸送機的傾角使膠帶產生偏心橫向力，膠帶不易使輸送機對中運動，造成運行的不穩(wěn)定槽形托輥用于輸送散粒物料的帶式輸送機的上分支，最常用的由三個棍子組成的槽形托輥。由原始尺寸 B＝800mm 查《運輸機械設計選用手冊》表 2－42，取托輥為 DTⅡ03C0322, 托輥直徑 D 為 108mm。在輸送機的受料處，為了減少物料對輸送帶的沖擊，減少運行阻力，擬采用DTⅡ04C0723 緩沖托輥；結構型式為彈簧板式，托輥直徑選為108mm。下托輥采用 DTⅡ03C2122 ,托輥直徑為 108 mm。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書54托輥的間距設計由帶寬 B＝800mm，取上托輥間距為 1200mm，下托輥間距為 3000mm。表 5-2 托輥技術規(guī)格表托輥直徑 mm 托輥軸徑 mm 軸承型號 托輥長度 mm 托輥軸外伸長 mm 旋轉部分質量 kg 托輥質量 kg200 2.08 2.79250 2.15 2.98315 2.58 3.58465 3.87 5.24600 4.78 6.4820 4G204750145.79 7.878925 4G205 950 7.23 11.21315 3.53 5.07380 4.07 5.86465 4.77 6.89600 5.89 8.53700 6.72 9.74950 8.74 12.771150 9.4 13.99108 254G2054 G2051400 10.03 15.62380 6.3 8.211331150 16.9 20.97465 9.64 12.0215925 4G30514001725.82 31.52托輥阻力系數(shù)主要由實驗來確定,見表 5-4:河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書55表 5-4 常用的托輥阻力系數(shù) k?工作條件 平行托輥 槽型托輥室內清潔、干燥、無磨損性塵土 0.018 0.02空氣濕度、溫度正常,有少量磨損性塵土 0.025 0.03室外工作,有大量磨損性塵土 0.035 0.04近年來,對于托輥阻力進行了許多理論與試驗的研究.研究結果表明,托輥的運行阻力主要包括托輥的轉動阻力及擠壓阻力等.擠壓阻力又包括物料碰擊阻力,輸送帶反復彎曲阻力及壓陷滾動阻力.托輥的轉動阻力是由托輥軸承及其密封所產生的阻力,大小取決于托輥的結構.而擠壓阻力則與輸送帶的張力的大小有關.實驗表明,轉動阻力與擠壓阻力相比,擠壓阻力要比轉動阻力大的多,而在擠壓阻力中,壓陷滾筒阻力占比重最大,物料碰擊阻力與反復彎曲阻力隨著輸送帶張力增大而降低.5.3.3 托輥的校核（1） 上托輥的校核所選用的上托輥為槽形托輥 ，其結構簡圖如下：0(35)河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書56圖 5-7 槽形托輥 結構簡圖0(35)（2） 承載分支的校核00 );me 235e0.8;v/sv1.6/s;kg).1kg/m;/)mBB BmIpeaqgvNq qI???（ ）式 中 ：—承 載 分 支 托 輥 靜 載 荷 (承 載 分 支 托 輥 間 距輥 子 載 荷 系 數(shù) ， 查 《 運 輸 機 械 設 計 選 用 手 冊 》 表 － 選 ＝