帶式輸送機(jī)的選型設(shè)計(jì)【含CAD圖紙+文檔】

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畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 畢業(yè)生姓名 ： 專業(yè) ： 學(xué)號(hào) ： 指導(dǎo)教師 所屬系（部） ： 二〇xx年五月 任務(wù)書(shū) 畢業(yè)生 姓名 專業(yè) 指導(dǎo)教師 姓名 類別 學(xué)號(hào) 班級(jí) 職稱 外聘、√本校 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 帶式輸送機(jī)的選型設(shè)計(jì) 二.畢業(yè)設(shè)計(jì)提供的原始數(shù)據(jù)資料 （1）輸送物料：煤 （2）物料特性：（1）塊度：0～300mm （2）散裝密度：0.90t/m3 （3）在輸送帶上堆積角：ρ=20° （4）物料溫度：<50℃ （3）工作環(huán)境：井下 (4）輸送系統(tǒng)及相關(guān)尺寸：（1）運(yùn)距：300m （2）傾斜角：β=0° （3）最大運(yùn)量:350t/h 三.畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)完成的主要內(nèi)容 1.說(shuō)明書(shū) （1）分析說(shuō)明設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理 （2）完成輸送機(jī)，主體結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算； 2.圖紙 （1）總體設(shè)計(jì)完整、圖紙表達(dá)清晰、標(biāo)注采用國(guó)家最新標(biāo)準(zhǔn) （2）完成整機(jī)裝配圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，保證結(jié)構(gòu)方案確定最優(yōu)化 （3）完成帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 四.畢業(yè)生應(yīng)提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)資料要求 1.說(shuō)明書(shū) （1）畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)必須打印成冊(cè) （2）同時(shí)提交電子檔 （3）電子文檔的格式是： ①說(shuō)明書(shū)必須是Word.doc和Excel.xls ②圖紙?zhí)峤坏碾娮訖n資料必須是AutoCAD.dwg的格式. 2.圖紙 提交圖紙一套（折合A0圖紙2～3張）；主要裝配圖、零件工程圖紙 五、設(shè)計(jì)進(jìn)度安排（從第周起） 序號(hào) 時(shí)間 周次 設(shè)計(jì)任務(wù)完成的內(nèi)容及質(zhì)量要求 1 3月11日~3月17日 第3周 查閱資料，了解設(shè)備的結(jié)構(gòu)及工作原理 2 3月18日~3月24日 第4周 方案制定 3 3月25日~3月31日 第5周 各設(shè)備的選型設(shè)計(jì) 4 4月1日~4月7日 第6周 各設(shè)備的草圖選型繪制 5 4月8日~4月14日 第7周 草圖繪制 6 4月15日~4月21日 第6周 繪制刮板輸送機(jī)、皮帶機(jī)、電機(jī)車(chē) 7 4月22日~4月28日 第7周 繪制原理、結(jié)構(gòu)圖 8 4月29日~5月5日 第8周 設(shè)計(jì)編寫(xiě)說(shuō)明書(shū) 9 5月6日~5月12日 第9周 修改說(shuō)明 10 5月13日~5月19日 第10周 打印和裝訂 11 5月20日~5月26日 第11周 教師評(píng)閱，開(kāi)始答辯 六、主要參考文獻(xiàn)資料 [1] 范祖堯等.現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)—非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2000年6月. [2] 唐金松.簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）[M].上海科學(xué)技術(shù)出版社.2002年6月 [3] 機(jī)械工業(yè)部設(shè)計(jì)單位聯(lián)合設(shè)計(jì)組.ZJT1A-96帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)選用手冊(cè)[M].黃河水利出版社.1998年10月. [4] 機(jī)械化運(yùn)輸設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械化運(yùn)輸設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社.1997年5月. [5] 毋虎城.礦山運(yùn)輸與提升設(shè)備[M].煤炭工業(yè)出版設(shè).2004年5月. [6] 上海煤礦機(jī)械研究所.煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].1972年. [7] 于學(xué)謙.礦山運(yùn)輸機(jī)械[M].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,1998年. 七、簽字欄 簽 字 欄 畢業(yè)生 姓名 專業(yè) 班級(jí) 要求設(shè)計(jì)工作起止日期 20xx年03月10日~~~20xx年05月11日 教師審核 指導(dǎo)教師（簽字） 日期 20xx年 月 日 教研室主任審查（簽字） 日期 20xx年 月 日 系主任批準(zhǔn)（簽字） 日期 20xx年 月 日 成 績(jī) 評(píng) 定 指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī) 答辯組評(píng)定成績(jī) 綜合成績(jī) 注：評(píng)定成績(jī)?yōu)?00分制，指導(dǎo)教師為30%，答辯組為70%。 專業(yè)答辯組組長(zhǎng)：　　　　　（簽名） 　　　　　　　　　 200 年　　月　　日 答辯記錄卡 系　 　專業(yè) 姓名 答 辯 內(nèi) 容 問(wèn) 題 摘 要 評(píng) 議 情 況 　　　　　　　　　 記錄員： （簽名） 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于礦用固定式帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。首先對(duì)膠帶輸送機(jī)作了簡(jiǎn)單的概述；接著分析了帶式輸送機(jī)的選型原則及計(jì)算方法；然后根據(jù)這些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與計(jì)算選型方法按照給定參數(shù)要求進(jìn)行選型設(shè)計(jì)；接著對(duì)所選擇的輸送機(jī)各主要零部件進(jìn)行了校核。普通型帶式輸送機(jī)由六個(gè)主要部件組成：傳動(dòng)裝置，機(jī)尾和導(dǎo)回裝置，中部機(jī)架，拉緊裝置以及膠帶。最后簡(jiǎn)單的說(shuō)明了輸送機(jī)的安裝與維護(hù)。 本次帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)代表了設(shè)計(jì)的一般過(guò)程, 對(duì)今后的選型設(shè)計(jì)工作有一定的參考價(jià)值。 關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī)；選型設(shè)計(jì)； 主要部件 i 、 目 錄 摘 要 i 1緒論 1 2帶式輸送機(jī)概述 1 2.1 帶式輸送機(jī)的應(yīng)用 1 2.2帶式輸送機(jī)分類及特點(diǎn) 2 2.3 帶式輸送機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 2 2.4 帶式輸送機(jī)的工作原理 3 2.5 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式 4 2.5.1 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu) 4 2.5.2 布置方式 5 3 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 6 3.1 已知原始數(shù)據(jù)及工作條件 6 3.2 計(jì)算步驟 6 3.2.1 帶寬的確定: 6 3.2.2輸送帶寬度的核算 8 3.3 圓周驅(qū)動(dòng)力 8 3.3.1 計(jì)算公式 8 3.3.2 主要阻力計(jì)算 9 3.3.3 主要特種阻力計(jì)算 10 3.3.4 附加特種阻力計(jì)算 10 3.3.5 傾斜阻力計(jì)算 11 3.4傳動(dòng)功率計(jì)算 12 3.4.1 傳動(dòng)軸功率（）計(jì)算 12 3.4.2 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算 12 3.5 輸送帶張力計(jì)算 13 3.5.1 輸送帶不打滑條件校核 13 3.5.2 輸送帶下垂度校核 14 3.5.3 各特性點(diǎn)張力計(jì)算 14 3.6 傳動(dòng)滾筒、改向滾筒合張力計(jì)算 16 3.7 傳動(dòng)滾筒最大扭矩計(jì)算 16 3.8 拉緊力計(jì)算 16 3.9繩芯輸送帶強(qiáng)度校核計(jì)算 17 4 驅(qū)動(dòng)裝置的選用與設(shè)計(jì) 17 4.1 電機(jī)的選用 17 4.2 減速器的選用 18 4.2.1 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 18 4.2.2 液力偶合器 18 4.2.3 聯(lián)軸器 19 5 帶式輸送機(jī)部件的選用 20 5.1 輸送帶 20 5.1.1 輸送帶的分類： 20 5.1.2 輸送帶的連接 21 5.2 傳動(dòng)滾筒 22 5.2.1 傳動(dòng)滾筒的作用及類型 22 5.2.2 傳動(dòng)滾筒的選型及設(shè)計(jì) 22 5.2.3 傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu) 23 5.2.4 傳動(dòng)滾筒的直徑驗(yàn)算 24 5.3 托輥 24 5.3.1 托輥的作用與類型 24 5.3.2 托輥的選型 25 5.3.3 托輥的校核 28 5.4 制動(dòng)裝置 29 5.4.1 制動(dòng)裝置的作用 29 5.4.2 制動(dòng)裝置的種類 29 5.4.3 制動(dòng)裝置的選型 30 5.5 改向裝置 31 5.6拉緊裝置 31 5.6.1 拉緊裝置的作用 31 5.6.2 張緊裝置在使用中應(yīng)滿足的要求 31 5.6.3拉緊裝置布置時(shí)應(yīng)遵循的原則 32 5.6.4拉緊裝置的種類及特點(diǎn) 32 6.帶式輸送機(jī)常見(jiàn)故障及處理方法 33 設(shè)計(jì)小結(jié) 35 致 謝 36 參考文獻(xiàn) 37 ii 1緒論 帶式輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)行的運(yùn)輸設(shè)備，在冶金、采礦、動(dòng)力、建材等重工業(yè)部門(mén)及交通運(yùn)輸部門(mén)中主要用來(lái)運(yùn)送大量散狀貨物，如礦石、煤、砂等粉、塊狀物和包裝好的成件物品。帶式輸送機(jī)是煤礦最理想的高效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，與其他運(yùn)輸設(shè)備相比，不僅具有長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、連續(xù)輸送等優(yōu)點(diǎn)，而且運(yùn)行可靠,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、集中化控制,特別是對(duì)高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機(jī)已成為煤炭高效開(kāi)采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。特別是近10年，長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高速度的帶式輸送機(jī)的出現(xiàn)，使其在礦山建設(shè)的井下巷道、礦井地表運(yùn)輸系統(tǒng)及露天采礦場(chǎng)、選礦廠中的應(yīng)用又得到進(jìn)一步推廣。 選擇帶式輸送機(jī)這種通用機(jī)械的設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題，能培養(yǎng)我們獨(dú)立解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)基本理論和專業(yè)知識(shí)的一次綜合運(yùn)用，也使我們的設(shè)計(jì)、計(jì)算和繪圖能力都得到了全面的訓(xùn)練。 設(shè)計(jì)解決的問(wèn)題： 熟悉帶式輸送機(jī)的各部分的功能與作用，對(duì)主要部件進(jìn)行選型設(shè)計(jì)與計(jì)算，解決在實(shí)際使用中容易出現(xiàn)的問(wèn)題，并大膽地進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。 2帶式輸送機(jī)概述 2.1 帶式輸送機(jī)的應(yīng)用 帶式輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)輸機(jī)的一種，連續(xù)運(yùn)輸機(jī)是固定式或運(yùn)移式起重運(yùn)輸機(jī)中主要類型之一，其運(yùn)輸特點(diǎn)是形成裝載點(diǎn)到卸載點(diǎn)之間的連續(xù)物料流，靠連續(xù)物料流的整體運(yùn)動(dòng)來(lái)完成物流從裝載點(diǎn)到卸載點(diǎn)的輸送。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等各企業(yè)中，連續(xù)運(yùn)輸機(jī)是生產(chǎn)過(guò)程中組成有節(jié)奏的流水作業(yè)運(yùn)輸線不可缺少的組成部分。 連續(xù)運(yùn)輸機(jī)可分為： （1）具有撓性牽引物件的輸送機(jī)，如帶式輸送機(jī)，板式輸送機(jī)，刮板輸送機(jī)，斗式輸送機(jī)、自動(dòng)扶梯及架空索道等； （2）不具有撓性牽引物件的輸送機(jī)，如螺旋輸送機(jī)、振動(dòng)輸送機(jī)等； （3）管道輸送機(jī)(流體輸送)，如氣力輸送裝置和液力輸送管道。 其中帶輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)輸機(jī)中是使用最廣泛的，帶式輸送機(jī)運(yùn)行可靠，輸送量大，輸送距離長(zhǎng)，維護(hù)簡(jiǎn)便，適應(yīng)于冶金煤炭，機(jī)械電力，輕工，建材，糧食等各個(gè)部門(mén)。 2.2帶式輸送機(jī)分類及特點(diǎn) 按運(yùn)輸物料的輸送帶結(jié)構(gòu)可分成兩類 （一）普通型帶式輸送機(jī) 在輸送帶運(yùn)輸物料的過(guò)程中，上帶呈槽形，下帶呈平形，輸送帶有托輥托起，輸送帶外表幾何形狀均為平面 （1）TDII型固定式帶輸送機(jī) （2）QD80輕型固定式帶輸送機(jī) 與TDⅡ型相比，其帶較薄、載荷也較輕，運(yùn)距一般不超過(guò)100m，電機(jī)容量不超過(guò)22kw。 （3）DX型鋼繩芯帶式輸送機(jī) 它屬于高強(qiáng)度帶式輸送機(jī)，其輸送帶的帶芯中有平行的細(xì)鋼繩，一臺(tái)運(yùn)輸機(jī)運(yùn)距可達(dá)幾公里到幾十公里。 （4）U形帶式輸送機(jī) 又為槽形帶式輸送機(jī)，特點(diǎn)是將普通帶式輸送機(jī)的槽形托輥角由提高到使輸送帶成U形。這樣輸送帶與物料間產(chǎn)生擠壓，導(dǎo)致物料對(duì)膠帶的摩擦力增大，從而輸送機(jī)的運(yùn)輸傾角可達(dá)25°。 （二）特種結(jié)構(gòu)型帶式輸送機(jī) （1）管形帶式輸送機(jī) 輸送帶被卷成一個(gè)圓管，可以實(shí)現(xiàn)閉密輸送物料， 可明顯減輕粉狀物料對(duì)環(huán)境的污染，并且可以實(shí)現(xiàn)彎曲運(yùn)行。 （2）氣墊式帶輸送機(jī) 輸送帶在空氣膜上運(yùn)行，省去了托輥，運(yùn)動(dòng)部件的減少，總的等效質(zhì)量減少，阻力減小，效率提高，并且運(yùn)行平穩(wěn)，可提高帶速。 （3）壓帶式帶輸送機(jī) 優(yōu)點(diǎn)：輸送物料的最大傾角可達(dá)90°，運(yùn)行速度可達(dá)6m/s，輸送能力不隨傾角的變化而變化，可實(shí)現(xiàn)松散物料和有毒物料的密閉輸送。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、輸送帶的磨損增大和能耗較大。 （4）鋼繩牽引帶式輸送機(jī) 它是無(wú)際繩運(yùn)輸與帶式運(yùn)輸相結(jié)合的產(chǎn)物，既具有鋼繩的高強(qiáng)度、牽引靈活的特點(diǎn)，又具有帶式運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)、柔性的優(yōu)點(diǎn)。 （5）波狀擋邊式帶式輸送機(jī) 2.3 帶式輸送機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 目前帶式輸送機(jī)已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)，近年來(lái)在露天礦和地下礦的聯(lián)合運(yùn)輸系統(tǒng)中帶式輸送機(jī)又成為重要的組成部分。主要有：鋼繩芯帶式輸送機(jī)、鋼繩牽引膠帶輸送機(jī)和排棄場(chǎng)的連續(xù)輸送設(shè)施等。 這些輸送機(jī)的特點(diǎn)是輸送能力大(可達(dá)30000t/h)，適用范圍廣(可運(yùn)送礦石，煤炭，巖石和各種粉狀物料，特定條件下也可以運(yùn)人)，安全可靠，自動(dòng)化程度高，設(shè)備維護(hù)檢修容易，爬坡能力大(可達(dá)16°)，經(jīng)營(yíng)費(fèi)用低，由于縮短運(yùn)輸距離可節(jié)省基建投資。 目前，帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是：大運(yùn)輸能力、大帶寬、大傾角、增加單機(jī)長(zhǎng)度和水平轉(zhuǎn)彎，合理使用膠帶張力，降低物料輸送能耗，清理膠帶的最佳方法等。 2.4 帶式輸送機(jī)的工作原理 帶式輸送機(jī)又稱膠帶運(yùn)輸機(jī)，其主要部件是輸送帶，亦稱為膠帶，輸送帶兼作牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)。帶式輸送機(jī)組成及工作原理如圖2-1所示，它主要包括一下幾個(gè)部分：輸送帶(通常稱為膠帶)、托輥及中間架、滾筒拉緊裝置、制動(dòng)裝置、清掃裝置和卸料裝置等。 圖2-1 帶式輸送機(jī)簡(jiǎn)圖 1-張緊裝置 2-裝料裝置 3-犁形卸料器 4-槽形托輥 5-輸送帶 6-機(jī)架 7-動(dòng)滾筒 8-卸料器 9-清掃裝置 10-平行托輥 11-空段清掃器 12-清掃器 輸送帶1繞經(jīng)傳動(dòng)滾筒2和機(jī)尾換向滾筒3形成一個(gè)無(wú)極的環(huán)形帶。輸送帶的上、下兩部分都支承在托輥上。拉緊裝置5給輸送帶以正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的拉緊力。工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)傳遞轉(zhuǎn)矩給傳動(dòng)滾筒，傳動(dòng)滾筒通過(guò)它和輸送帶之間的摩擦力帶動(dòng)輸送帶及貨載一同運(yùn)行，當(dāng)膠帶繞經(jīng)端部卸載滾筒時(shí)卸載。一般物料是裝載到上帶(承載段)的上面，在機(jī)頭滾筒(在此，即是傳動(dòng)滾筒)卸載，利用專門(mén)的卸載裝置也可在中間卸載。 普通型帶式輸送機(jī)的上膠帶稱為重段膠帶，用槽形托輥支撐，以增加貨載斷面，提高輸送能力。下膠帶為回空段膠帶，不裝貨載，用平形托輥支撐。帶式輸送機(jī)可用于水平、傾斜和垂直運(yùn)輸。對(duì)于普通型帶式輸送機(jī)傾斜向上運(yùn)輸，運(yùn)送原煤時(shí)傾角不超過(guò)20°，運(yùn)送塊煤時(shí)，其傾斜角不超過(guò)18°，向下運(yùn)輸不超過(guò)15°。 輸送帶是帶式輸送機(jī)部件中最昂貴和最易磨損的部件。當(dāng)輸送磨損性強(qiáng)的物料時(shí)，如鐵礦石等，輸送帶的耐久性要顯著降低。 提高傳動(dòng)裝置的牽引力可以從以下三個(gè)方面考慮： （1）增大拉緊力。增大初張力可使輸送帶在傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)的張力 增加，但Fy也隨著增加，膠帶強(qiáng)度不夠，這樣就必須增大膠帶斷面，這樣導(dǎo)致傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)尺寸加大，是不經(jīng)濟(jì)的，故設(shè)計(jì)時(shí)不宜采用。只是在運(yùn)轉(zhuǎn)中因膠帶伸長(zhǎng)，張力減小，造成牽引力下降時(shí)才這種方法來(lái)調(diào)整。 （2）增加圍包角?？刹捎秒p滾筒或多滾筒傳動(dòng)。單滾筒傳動(dòng)時(shí)，可采用導(dǎo)向滾筒的方法使圍包角達(dá)到230度左右。 （3）增大摩擦系數(shù)?？稍趥鲃?dòng)滾筒上覆蓋摩擦系數(shù)較大的襯墊，可采用包膠或鑄膠滾筒。 通過(guò)對(duì)上述傳動(dòng)原理的闡述可以看出，增大圍包角是增大牽引力的有效方法。故在傳動(dòng)中擬采用這種方法。 2.5 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式 2.5.1 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu) 帶式輸送機(jī)主要由以下部件組成：頭架、驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)滾筒、尾架、托輥、中間架、尾部改向裝置、卸載裝置、清掃裝置、安全保護(hù)裝置等。 輸送帶是帶式輸送機(jī)的承載構(gòu)件，帶上的物料隨輸送帶一起運(yùn)行，物料根據(jù)需要可以在輸送機(jī)的端部和中間部位卸下。輸送帶用旋轉(zhuǎn)的托棍支撐，運(yùn)行阻力小。帶式輸送機(jī)可沿水平或傾斜線路布置。使用光面輸送帶沿傾斜線路布置時(shí)，不同物料的最大運(yùn)輸傾角是不同的，如下表所示： 表2-1 不同物料的最大運(yùn)角 物料種類 角度 物料種類 角度 煤塊 18° 篩分后的石灰石 12° 煤塊 20° 干沙 15° 篩分后的焦碳 17° 未篩分的石塊 18° 0—350mm礦石 16° 水泥 20° 0—200mm油田頁(yè)巖 22° 干松泥土 20° 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其具有的優(yōu)良性能：運(yùn)輸能力大，工作阻力小，耗電量低，約為刮板輸送機(jī)的1/3到1/5；貨載同輸送機(jī)一起移動(dòng)，磨損小，貨載破碎性小；工作噪聲低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，鋪設(shè)長(zhǎng)度大，減少轉(zhuǎn)載次數(shù)，節(jié)省人緣和設(shè)備。由于輸送帶成本高且易損壞，故與其它設(shè)備比較，初期投資高且不適應(yīng)輸送有尖棱的物料，不能用于彎曲巷道。 輸送機(jī)年工作時(shí)間一般取4500-5500小時(shí)。當(dāng)二班工作和輸送剝離物，且輸送環(huán)節(jié)較多，宜取下限；當(dāng)三班工作和輸送環(huán)節(jié)少的礦石輸送，并有儲(chǔ)倉(cāng)時(shí)，取上限為宜。 2.5.2 布置方式 電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器、減速器帶動(dòng)傳動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)或其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，借助于滾筒或其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與輸送帶之間的摩擦力，使輸送帶運(yùn)動(dòng)。帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式按驅(qū)動(dòng)裝置可分為單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式和多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式兩種。 通用固定式輸送帶輸送機(jī)多采用單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式，即驅(qū)動(dòng)裝置集中的安裝在輸送機(jī)長(zhǎng)度的某一個(gè)位置處，一般放在機(jī)頭處。單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式按傳動(dòng)滾筒的數(shù)目分，可分為單滾筒和雙滾筒驅(qū)動(dòng)。對(duì)每個(gè)滾筒的驅(qū)動(dòng)又可分為單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。因單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式最常用，凡是沒(méi)有指明是多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式的，即為單驅(qū)動(dòng)方式，單筒、單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式最簡(jiǎn)單，在考慮驅(qū)動(dòng)方式時(shí)應(yīng)是首選方式。在大運(yùn)量、長(zhǎng)距離的鋼繩芯膠帶輸送機(jī)中往往采用多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。帶式輸送機(jī)常見(jiàn)典型的布置方式如圖所示： 表2-2 帶式輸送機(jī)典型布置方式 37 3 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1 已知原始數(shù)據(jù)及工作條件 （1）輸送物料：煤 （2）物料特性： 1）塊度：0～300mm 2）散裝密度：0.90t/ 3）在輸送帶上堆積角：ρ=20° 4）物料溫度：<50℃ （3）工作環(huán)境：井下 （4）輸送系統(tǒng)及相關(guān)尺寸： （1）運(yùn)距：300m （2）傾斜角：β=0° （3）最大運(yùn)量:350t/h 初步確定輸送機(jī)布置形式，如圖3-1所示： 圖3-1 傳動(dòng)系統(tǒng)圖 3.2 計(jì)算步驟 3.2.1 帶寬的確定: （3.2-1） 式中：——輸送量（； ——帶速（； ——物料堆積密度（） K----輸送機(jī)的傾斜系數(shù) 在運(yùn)行的輸送帶上物料的最大堆積面積, 帶速與帶寬、輸送能力、物料性質(zhì)、塊度和輸送機(jī)的線路傾角有關(guān).當(dāng)輸送機(jī)向上運(yùn)輸時(shí)，傾角大，帶速應(yīng)低；下運(yùn)時(shí)，帶速更應(yīng)低；水平運(yùn)輸時(shí)，可選擇高帶速.帶速的確定還應(yīng)考慮輸送機(jī)卸料裝置類型，當(dāng)采用犁式卸料車(chē)時(shí)，帶速不宜超過(guò)3.15m/s. 表3-1傾斜系數(shù)k選用表 傾角(°) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 k 1.00 0.99 0.98 0.97 0.95 0.93 0.91 0.89 0.85 0.81 輸送機(jī)的工作傾角=0°; 查DTⅡ帶式輸送機(jī)選用手冊(cè)（表3-1）得k=1 考慮山上的工作條件取帶速為1.6m/s; 將各參數(shù)值代入上式,得 S 圖3-2 槽形托輥的帶上物料堆積截面 表3-2槽形托輥物料斷面面積A 槽 角λ 帶寬B=500mm 帶寬 B=650mm 帶寬 B=800mm 帶寬B=1000mm 動(dòng)堆積角ρ20° 動(dòng)堆積角ρ30° 動(dòng)堆積角ρ 20° 動(dòng)堆積角ρ 30° 動(dòng)堆積角ρ 20° 動(dòng)堆積角ρ 30° 動(dòng)堆積角ρ 20° 動(dòng)堆積角ρ 30° 30° 0.0222 0.0266 0.0406 0.0484 0.0638 0.0763 0.1040 0.1240 35° 0.0236 0.0278 0.0433 0.0507 0.0678 0.0798 0.1110 0.1290 40° 0.0247 0.0287 0.0453 0.0523 0.0710 0.0822 0.1160 0.1340 45° 0.0256 0.0293 0.0469 0.0534 0.0736 0.0840 0.1200 0.1360 查表3-2, 輸送機(jī)的承載托輥槽角一般為35°，物料的堆積角20°時(shí)，帶寬為800 mm的輸送帶上允許物料堆積的橫斷面積為0.0678，此值大于計(jì)算所需要的堆積橫斷面積,據(jù)此選用寬度為800mm的輸送帶能滿足要求。 經(jīng)如上計(jì)算,確定選用帶寬B=800mm,680S型煤礦用阻燃輸送帶。 680S型煤礦用阻燃輸送帶的技術(shù)規(guī)格： 縱向拉伸強(qiáng)度750N/mm；帶厚8.5mm; 輸送帶質(zhì)量9.2Kg/m. 3.2.2輸送帶寬度的核算 輸送大塊散狀物料的輸送機(jī)，需要按（3.2-2）式核算，再查表2-3 （2.2-2） 式中——最大粒度，mm。 表2-3不同帶寬推薦的輸送物料的最大粒度mm 帶寬B 500 650 800 1000 1200 1400 粒度 篩分后 100 130 180 250 300 350 未篩分 150 200 300 400 500 600 計(jì)算： 故，輸送帶寬滿足輸送要求。 3.3 圓周驅(qū)動(dòng)力 3.3.1 計(jì)算公式 1）所有長(zhǎng)度（包括L〈80m〉） 傳動(dòng)滾筒上所需圓周驅(qū)動(dòng)力為輸送機(jī)所有阻力之和，即： （3.3-1） 式中——主要阻力，N； ——附加阻力，N； ——特種主要阻力，N； ——特種附加阻力，N； ——傾斜阻力，N。 2） 對(duì)機(jī)長(zhǎng)大于80m的帶式輸送機(jī)，附加阻力明顯的小于主要阻力，可用簡(jiǎn)便的方式進(jìn)行計(jì)算，不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重錯(cuò)誤。為此引入系數(shù)C作簡(jiǎn)化計(jì)算，則公式變?yōu)椋? （3.3-2） ——與輸送機(jī)長(zhǎng)度有關(guān)的系數(shù)，在機(jī)長(zhǎng)大于80m時(shí)， 或查表取得， 式中——附加長(zhǎng)度，一般在70m到100m之間； ——系數(shù)，不小于1.02。 查〈〈DTⅡ（A）型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)〉〉表3-4 得C=1.31 表3-4系數(shù)C L 80 100 150 200 300 400 500 600 C 1.92 1.78 1.58 1.45 1.31 1.25 1.20 1.17 L 700 800 900 1000 1500 2000 2500 5000 C 1.14 1.12 1.10 1.09 1.06 1.05 1.04 1.03 3.3.2 主要阻力計(jì)算 輸送機(jī)的主要阻力是物料及輸送帶移動(dòng)和承載分支及回程分支托輥旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生阻力的總和。可用式（2.4-4）計(jì)算： （3.4-4） 式中——模擬摩擦系數(shù)，根據(jù)工作條件及制造安裝水平查表得f=0.045。 ——輸送機(jī)長(zhǎng)度（頭尾滾筒中心距），m； ——重力加速度； 初步選定托輥為DTⅡ6204/C4，查表27，上托輥間距＝1.2m，下托輥間距 ＝３m，上托輥槽角35°，下托輥槽角０°。 ——承載分支托輥組每米長(zhǎng)度旋轉(zhuǎn)部分重量，kg/m， 其中——承載分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分重量，kg； ——承載分支托輥間距，m； 托輥已經(jīng)選好，知 計(jì)算：==20.25 kg/m ——回程分支托輥組每米長(zhǎng)度旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，kg/m， 其中——回程分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量 ——回程分支托輥間距，m； kg 計(jì)算：==5.267 kg/m ——每米長(zhǎng)度輸送物料質(zhì)量 =kg/m ——每米長(zhǎng)度輸送帶質(zhì)量，kg/m，=9.2kg/m =0.045×300×9.8×[20.25+5.267+（2×9.2+60.734）×cos35°]=11379N 運(yùn)行阻力系數(shù)f值應(yīng)根據(jù)表3-5選取。取=0.045。 表3-5 阻力系數(shù)f 輸送機(jī)工況 工作條件和設(shè)備質(zhì)量良好，帶速低，物料內(nèi)摩擦較小 0.02～0.023 工作條件和設(shè)備質(zhì)量一般，帶速較高，物料內(nèi)摩擦較大 0.025～0.030 工作條件惡劣、多塵低溫、濕度大，設(shè)備質(zhì)量較差，托輥成槽角大于35° 0.035～0.045 3.3.3 主要特種阻力計(jì)算 主要特種阻力包括托輥前傾的摩擦阻力和被輸送物料與導(dǎo)料槽攔板間的摩擦阻力兩部分，按式（3.3-7）計(jì)算： + （3.3-7） 本輸送機(jī)沒(méi)有主要特種阻力，即=0 3.3.4 附加特種阻力計(jì)算 附加特種阻力包括輸送帶清掃器摩擦阻力和卸料器摩擦阻力等部分，按下式計(jì)算： （3.3-10） （3.3-11） （3.3-12） 式中——清掃器個(gè)數(shù)，包括頭部清掃器和空段清掃器； A——一個(gè)清掃器和輸送帶接觸面積，，見(jiàn)表 ——清掃器和輸送帶間的壓力，N/，一般取為3 N/； ——清掃器和輸送帶間的摩擦系數(shù)，一般取為0.5~0.7； ——刮板系數(shù)，一般取為1500 N/m。 表3-6導(dǎo)料槽欄板內(nèi)寬、刮板與輸送帶接觸面積 帶寬B /mm 導(dǎo)料欄板內(nèi)寬 /m 刮板與輸送帶接觸面積A/m 頭部清掃器 空段清掃器 500 0.315 0.005 0.008 650 0.400 0.007 0.01 800 0.495 0.008 0.012 1000 0.610 0.01 0.015 1200 0.730 0.012 0.018 1400 0.850 0.014 0.021 查表3-7得 A=0.008m，取=10N/m，取=0.6，將數(shù)據(jù)帶入式（3.3-11） 則=0.008×10×0.6=480 N 又=0 擬設(shè)計(jì)中有兩個(gè)清掃器和一個(gè)空段清掃器（一個(gè)空段清掃器相當(dāng)于1.5個(gè)清掃器） 由式（3.3-10）得 =3.5×480=1680 N 3.3.5 傾斜阻力計(jì)算 傾斜阻力按下式計(jì)算： （3.3-13） 式中：因?yàn)槭潜据斔蜋C(jī)水平運(yùn)輸，所有H=0 =0 由式（2.4-2） =1.31×11379+0+1680+0=14425N 3.4傳動(dòng)功率計(jì)算 3.4.1 傳動(dòng)軸功率（）計(jì)算 傳動(dòng)滾筒軸功率（）按式（3.4-1）計(jì)算： （3.4-1） 3.4.2 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算 電動(dòng)機(jī)功率，按式（3.4-2）計(jì)算： （3.4-2） 式中——傳動(dòng)效率，一般在0.85~0.95之間選??； ——聯(lián)軸器效率；每個(gè)機(jī)械式聯(lián)軸器效率：=0.98 液力耦合器：=0.96； ——減速器傳動(dòng)效率，按每級(jí)齒輪傳動(dòng)效率.為0.98計(jì)算； 二級(jí)減速機(jī)：=0.98×0.98=0.96 三級(jí)減速機(jī)：=0.98×0.98×0.98=0.94 ——電壓降系數(shù)，一般取0.90~0.95。 ——多電機(jī)功率不平衡系數(shù)，一般取，單驅(qū)動(dòng)時(shí)，。 根據(jù)計(jì)算出的值，查電動(dòng)機(jī)型譜，按就大不就小原則選定電動(dòng)機(jī)功率。 由式（3.5-1）==23080W 由式（2.5-2） =2=55614W 選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為YB200L-4，N=30 KW，數(shù)量2臺(tái)。 3.5 輸送帶張力計(jì)算 為保證輸送機(jī)正常運(yùn)行，輸送帶張力必須滿足以下兩個(gè)條件： （1）在任何負(fù)載情況下，作用在輸送帶上的張力應(yīng)使得全部傳動(dòng)滾筒上的圓周力是通過(guò)摩擦傳遞到輸送帶上，而輸送帶與滾筒間應(yīng)保證不打滑； （2）作用在輸送帶上的張力應(yīng)足夠大，使輸送帶在兩組托輥間的垂度小于一定值。 3.5.1 輸送帶不打滑條件校核 圓周驅(qū)動(dòng)力通過(guò)摩擦傳遞到輸送帶上（見(jiàn)圖3-3） 圖3-3作用于輸送帶的張力 如圖所示，輸送帶在傳動(dòng)滾簡(jiǎn)松邊的最小張力應(yīng)滿足 傳動(dòng)滾筒傳遞的最大圓周力。動(dòng)載荷系數(shù)；對(duì)慣性小、起制動(dòng)平穩(wěn)的輸送機(jī)可取較小值;否則，就應(yīng)取較大值。取1.5 ——傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)，見(jiàn)表3-7 表3-7 傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù) 工作條件 光面滾筒 膠面滾筒 清潔干燥 0.25～0.03 0.40 環(huán)境潮濕 0.10～0.15 0.25～0.35 潮濕粘污 0.05 0.20 取=1.5，由式 =1.5×14425=21638N 對(duì)常用C==1.97 (該設(shè)計(jì)取=0.05；=470) =1.9721638=42626N 3.5.2 輸送帶下垂度校核 為限制輸送帶在兩組托輥間的下垂度，作用在輸送帶上任意一點(diǎn)的最小張力，需按式（2.5-1）和（2.5-2）進(jìn)行驗(yàn)算。 承載分支 (3.5-1) 回程分支 （3.5-2） 式中——允許最大垂度，一般0.01； ,——承載上托輥,回程下托輥間距（最小張力處）； 取=0.01得：=10280 N N 3.5.3 各特性點(diǎn)張力計(jì)算 為了確定輸送帶作用于各改向滾筒的合張力，拉緊裝置拉緊力和凸凹弧起始點(diǎn)張力等特性點(diǎn)張力，需逐點(diǎn)張力計(jì)算法，進(jìn)行各特性點(diǎn)張力計(jì)算。 圖3-4 張力分布點(diǎn)圖 (1)運(yùn)行阻力的計(jì)算 由分離點(diǎn)起，依次將特殊點(diǎn)設(shè)為1、2、3、…，一直到相遇點(diǎn)10點(diǎn)，如圖所示。 計(jì)算運(yùn)行阻力時(shí)，首先要確定輸送帶的種類和型號(hào)。680S型煤礦用阻燃輸送帶，縱向拉伸強(qiáng)度750N/mm；帶厚8.5mm;輸送帶質(zhì)量9.2Kg/m. 1)承載段運(yùn)行阻力 （3.5-3） ==10598N 2)回空段運(yùn)行阻力 (3.5-4) =1464N =20N =10N =5N 3)最小張力點(diǎn) 由以上計(jì)算可知，4點(diǎn)為最小張力點(diǎn) (2)輸送帶上各點(diǎn)張力的計(jì)算 1）由懸垂度條件確定7點(diǎn)的張力 承載段最小張力應(yīng)滿足 =10280N 2)由逐點(diǎn)計(jì)算法計(jì)算各點(diǎn)的張力 因?yàn)?10280N,根據(jù)表14-3選=1.05， 故有=9790N 8326N =7929N 7924N =7546N 7526N 20878N =21921N =21931N (3)用摩擦條件來(lái)驗(yàn)算傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)與相遇點(diǎn)張力的關(guān)系 滾筒為包膠滾筒，圍包角為470°。由表選摩擦系數(shù)=0.35。并取摩擦力備用系數(shù)n=1.2。 （3.5-5） ==33340N> 故摩擦條件滿足。 3.6 傳動(dòng)滾筒、改向滾筒合張力計(jì)算 頭部180改向滾筒的合張力:==20878+21921=42799N 尾部180改向滾筒的合張力:==9790+10280=20070N 傳動(dòng)滾筒合張力:=21926+7526=29452N 3.7 傳動(dòng)滾筒最大扭矩計(jì)算 單驅(qū)動(dòng)時(shí),傳動(dòng)滾筒的最大扭矩 （3.7.1） 式中D——傳動(dòng)滾筒的直徑（mm）。 雙驅(qū)動(dòng)時(shí),傳動(dòng)滾筒的最大扭矩： （3.7.2） 初選傳動(dòng)滾筒直徑為500mm,則傳動(dòng)滾筒的最大扭矩為: =29.452KN =5.4KN/m 3.8 拉緊力計(jì)算 拉緊裝置拉緊力 （3.8-1） 式中——拉緊滾筒趨入點(diǎn)張力（N）； ——拉緊滾筒奔離點(diǎn)張力（N）。 =7924+7546=15470 N =15.47 KN 查〈〈煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)〉〉初步選定鋼繩絞筒式拉緊裝置。 3.9繩芯輸送帶強(qiáng)度校核計(jì)算 繩芯要求的縱向拉升強(qiáng)度 （3.9-1） 式中——靜安全系數(shù)，一般=710 輸送帶的最大張力21926 N 選為7得： N/mm 可選輸送帶為680S,即滿足要求 4 驅(qū)動(dòng)裝置的選用與設(shè)計(jì) 帶式輸送機(jī)的負(fù)載是典型的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，而且不可避免地要帶負(fù)荷起動(dòng)和制動(dòng)。為了保證必要的起動(dòng)力矩，電機(jī)起動(dòng)時(shí)的電流要比額定運(yùn)行時(shí)的電流大6～7倍，要保證電動(dòng)機(jī)不因電流的沖擊過(guò)熱而燒壞，電網(wǎng)不因大電流使電壓過(guò)分降低，這就要求電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)要盡量快，即提高轉(zhuǎn)子的加速度，使起動(dòng)過(guò)程不超過(guò)3～5s。驅(qū)動(dòng)裝置是整個(gè)皮帶輸送機(jī)的動(dòng)力來(lái)源，它由電動(dòng)機(jī)、偶合器，減速器 、聯(lián)軸器、傳動(dòng)滾筒組成。傳動(dòng)滾筒用來(lái)傳遞牽引力，也可傳遞制動(dòng)力。 減速器有二級(jí)、三級(jí)及多級(jí)齒輪減速器，第一級(jí)為直齒圓錐齒輪減速傳動(dòng)，第二、三級(jí)為斜齒圓柱齒輪降速傳動(dòng)，聯(lián)接電機(jī)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(shí)，用第一種錐齒輪，軸頭為平鍵連接；用液力偶合器時(shí)，用第二種錐齒輪，軸頭為花鍵齒輪聯(lián)接。 4.1 電機(jī)的選用 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求而選定，一般情況下電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不低于500r/min，因?yàn)楣β室欢〞r(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速低，其尺寸愈大，價(jià)格愈貴，而效率越低。若電機(jī)的轉(zhuǎn)速高，則極對(duì)數(shù)少，尺寸和重量小，價(jià)格也低。本設(shè)計(jì)皮帶機(jī)所采用的電動(dòng)機(jī)的總功率為54kw，所以需選用功率為60kw的電機(jī)。 擬采用YB200JDSB－４型電動(dòng)機(jī)，該型電機(jī)轉(zhuǎn)矩大，性能良好，可以滿足要求。 表4-1 YB200JDSB－４型電動(dòng)機(jī)主要性能參數(shù) 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率kw 滿載 轉(zhuǎn)速r/min 電流A 效率％ 功率因數(shù) YB200L-４ 30 1470 56.8 92.5 0.87 起動(dòng)電流/額定電流 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩 重量kg 7.0 1.9 2.0 320 4.2 減速器的選用 4.2.1 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 已知輸送帶寬為800，查《運(yùn)輸機(jī)械選用設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2－77選取傳動(dòng)滾筒的直徑D為500，則工作轉(zhuǎn)速為： ， 已知電機(jī)轉(zhuǎn)速為＝1470 r/min ， 則電機(jī)與滾筒之間的總傳動(dòng)比： 本次設(shè)計(jì)選用 JS30型.礦用減速器,傳動(dòng)比為25，可傳遞30KW功率。 圖4-1 JS30型減速器展開(kāi)簡(jiǎn)圖 電動(dòng)機(jī)和I軸間，IV軸和傳動(dòng)滾筒間用的都是聯(lián)軸器，故傳動(dòng)比都是1。 4.2.2 液力偶合器 液力傳動(dòng)與液壓傳動(dòng)一樣，都是以液體作為傳遞能量的介質(zhì)，二者的重要區(qū)別在于，液壓傳動(dòng)是通過(guò)工作腔容積的變化，液體壓力能的改變傳遞能量的；液力傳動(dòng)是利用旋轉(zhuǎn)的葉輪工作，輸入軸與輸出軸為非剛性連接，通過(guò)液體動(dòng)能的變化傳遞能量． 目前，在帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)中，廣泛使用液力偶合器，它安裝在輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)與減速器之間，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵輪轉(zhuǎn)動(dòng)，泵輪內(nèi)的工作液體隨之旋轉(zhuǎn)，這時(shí)液體繞泵輪軸線一邊作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，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(dòng)，到外緣之后即進(jìn)入渦輪中，泵輪的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的動(dòng)能，液體進(jìn)去渦輪后，推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，液體被減速降壓，液體的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成渦輪的機(jī)械能而輸出作功．它是依靠液體環(huán)流運(yùn)動(dòng)傳遞能量的，而產(chǎn)生環(huán)流的先決條件是泵輪的轉(zhuǎn)速大于渦流轉(zhuǎn)速，即二者之間存在轉(zhuǎn)速差． 液力傳動(dòng)裝置具有以下多種優(yōu)點(diǎn)： １） 能改善電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能 ２） 具有過(guò)載保護(hù)作用． ３） 均衡電動(dòng)機(jī)負(fù)載 ４） 能緩解傳動(dòng)系統(tǒng)的沖擊振動(dòng) 本次設(shè)計(jì)選用的YOD400，輸入轉(zhuǎn)速為1470r／min，效率達(dá)0.96，起動(dòng)系數(shù)為1.3～1.7。 4.2.3 聯(lián)軸器 本次驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)中，較多的采用聯(lián)軸器。 聯(lián)軸器是機(jī)械傳動(dòng)中常用的部件。它用來(lái)把兩軸聯(lián)接在一起，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸不能分離；只有在機(jī)器停車(chē)并將聯(lián)接拆開(kāi)后，兩軸才能分離。 聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響等，往往不能保證嚴(yán)格的對(duì)中，而是存在著某種程度的相對(duì)位移。這就要求設(shè)計(jì)聯(lián)軸器時(shí)，要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使之具有適應(yīng)一定范圍的相對(duì)位移的性能。 根據(jù)對(duì)各種相對(duì)位移有無(wú)補(bǔ)償能力，聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器（無(wú)補(bǔ)償能力）和撓性聯(lián)軸器（有補(bǔ)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(wú)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(gè)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 撓性聯(lián)軸器 （1）無(wú)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(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移。但因無(wú)彈性元件，故不能緩沖減振。常用的有以下幾種： 1）十字滑塊聯(lián)軸器 2）滑塊聯(lián)軸器 3)十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器 4）齒式聯(lián)軸器 5）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(bǔ)償兩軸間的相對(duì)位移，而且具有緩沖減振的能力。彈性元件所能儲(chǔ)存的能量愈多，則聯(lián)軸器的緩沖能力愈強(qiáng)；彈性元件的彈性滯后性能與彈性變形時(shí)零件間的摩擦功愈大，則聯(lián)軸器的減振能力愈好。有以下幾種： 1）彈性套柱銷聯(lián)軸器 2）彈性柱銷聯(lián)軸器 3）梅花形彈性聯(lián)軸器 5 帶式輸送機(jī)部件的選用 5.1 輸送帶 輸送帶在帶式輸送機(jī)中既是承載構(gòu)件又是牽引構(gòu)件（鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)除外），它不僅要有承載能力，還要有足夠的抗拉強(qiáng)度。輸送帶由帶芯（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(jī)的帶芯是輸送帶的骨干層，幾乎承載輸送帶工作時(shí)的全部負(fù)載。因此，帶芯材料必須有一定的強(qiáng)度和剛度。覆蓋膠用來(lái)保護(hù)中間帶芯不受機(jī)械損傷以及周?chē)泻橘|(zhì)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(yùn)行時(shí)的壓陷阻力，下覆蓋膠的厚度一般較薄。側(cè)邊覆蓋膠的作用是當(dāng)輸送帶發(fā)生跑偏使側(cè)面與機(jī)架相碰時(shí)，保護(hù)帶芯不受機(jī)械損傷。 5.1.1 輸送帶的分類： 按輸送帶帶芯結(jié)構(gòu)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(zhì)有棉，尼龍和維綸等。 鋼絲繩芯輸送帶的縱向拉伸強(qiáng)度高，抗彎曲性能好；伸長(zhǎng)率小，需要拉緊行程小。同其它輸送帶相比，在帶強(qiáng)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(zhì)量是決定輸送帶使用壽命長(zhǎng)短的關(guān)鍵因素之一，必須具有以下特點(diǎn)： (1)應(yīng)具有較高的破斷強(qiáng)度。 (2)繩芯與橡膠應(yīng)具有較高的黏著力。 (3)具有較高的耐疲勞強(qiáng)度，否則鋼繩疲勞后，它與橡膠的黏著力即下降 (4)應(yīng)具有較好的柔性. 鋼繩芯帶與普通帶相比具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1)強(qiáng)度高 (2)成槽性好 (3)抗沖擊性及抗彎曲疲勞性好，使用壽命長(zhǎng)。 (4)破損后容易修補(bǔ) (5)接頭壽命長(zhǎng) (6)輸送機(jī)的滾筒小 鋼繩芯輸送帶也存在一些缺點(diǎn): (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(yùn)轉(zhuǎn)中由于張力不均而發(fā)生跑偏現(xiàn)象。 （2)由于輸送帶內(nèi)無(wú)橫向鋼繩芯及帆布層，抗縱向撕裂的能力要避免縱向撕裂。 (3)易斷絲。當(dāng)滾筒表面與輸送帶之間卡進(jìn)物料時(shí)，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(yùn)，輸送帶的出廠標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為100米，使用時(shí)按需要進(jìn)行連接。其連接方法有機(jī)械連接法，硫化連接法，冷粘連接法和塑化連接法四種。 (1)機(jī)械接頭 機(jī)械接頭是一種可拆卸的接頭。它對(duì)帶芯有損傷，接頭強(qiáng)度效率低，只有25%—60%，使用壽命短，并且接頭通過(guò)滾筒表面時(shí)，對(duì)滾筒表面有損害，常用于短距或移動(dòng)式帶式輸送機(jī)上?？椢飳有据斔蛶С２捎玫臋C(jī)械接頭形式有膠接活頁(yè)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(jī)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(zhǎng)，對(duì)滾筒表面不產(chǎn)生損害，接頭效率高達(dá)60%—95%的優(yōu)點(diǎn)，但存在接頭工藝復(fù)雜的缺點(diǎn)。 對(duì)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，然后將兩個(gè)端頭相互很好的粘合，用專用的硫化設(shè)備加壓加熱并保持一定的時(shí)間即可完成。 圖5-1 分層織物層芯輸送帶的硫化接頭 （3）冷粘連接 將膠料涂在接口上后不需加溫，施加適當(dāng)?shù)膲毫Ρ３忠欢〞r(shí)間即可，只適用于帆布層芯體的膠帶。 5.2 傳動(dòng)滾筒 5.2.1 傳動(dòng)滾筒的作用及類型 傳動(dòng)滾筒是傳動(dòng)動(dòng)力的主要部件。作為單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式來(lái)講，可分成單滾筒傳動(dòng)及雙滾筒傳動(dòng)。單滾筒傳動(dòng)多用于功率不太大的輸送機(jī)上，功率較大的輸送機(jī)可采用雙滾筒傳動(dòng)，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，還可增加圍包角以增加傳動(dòng)滾筒所能傳遞的牽引力。使用雙滾筒傳動(dòng)時(shí)可以采用多電機(jī)分別傳動(dòng)，可以利用齒輪傳動(dòng)裝置使兩滾筒同速運(yùn)轉(zhuǎn)。如雙滾筒傳動(dòng)仍不滿足牽引力需要，可采用多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式。 傳動(dòng)滾筒的表面形式有鋼制光面和帶襯兩種形式，鋼制光面滾筒加工工藝簡(jiǎn)單，主要缺點(diǎn)是表面磨擦系數(shù)小而且有時(shí)不穩(wěn)定，僅適用于中小功率的膠帶輸送機(jī)上。襯墊主要作用是增大滾筒表面與膠帶間的摩擦系數(shù)，減少滾筒表面的磨損。常用滾筒襯墊材料有：橡膠，陶瓷，合成材料等。橡膠襯墊與滾筒表面的接合方式有鑄膠與包膠之分。鑄膠滾筒的表面厚而耐磨，質(zhì)量好；包膠滾筒的膠皮易脫落而且固定膠皮的螺釘 5.2.2 傳動(dòng)滾筒的選型及設(shè)計(jì) 傳動(dòng)滾筒是傳遞動(dòng)力的主要部件，它是依靠與輸送帶之間的摩擦力帶動(dòng)輸送帶運(yùn)行的部件。傳動(dòng)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80100㎜。軸與輪轂為單鍵聯(lián)接的單幅板焊接筒體結(jié)構(gòu)。單向出軸。 ② 中型：軸承孔徑120180㎜。軸與輪轂為脹套聯(lián)接。 ③ 重型：軸承孔徑200220㎜。軸與輪轂為脹套聯(lián)接，筒體為鑄焊結(jié)構(gòu)。有單向出軸和雙向出軸兩種。 輸送機(jī)的傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)有鋼板焊接結(jié)構(gòu)及鑄鋼或鑄鐵結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)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(diǎn)是表面摩擦系數(shù)小，一般用在周?chē)h(huán)境濕度小的短距離輸送機(jī)上。鑄（包）膠滾筒的主要優(yōu)點(diǎn)是表面摩擦系數(shù)大，適用于環(huán)境濕度大、運(yùn)距長(zhǎng)的輸送機(jī)，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）膠滾筒有方向性，不得反向運(yùn)轉(zhuǎn)，溝槽能使水的薄膜中斷，不積水，同時(shí)輸送帶與滾筒接觸時(shí)，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(chǎng)合工作，摩擦系數(shù)降低也很小?？紤]到本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況和輸送機(jī)的工作環(huán)境：用于工廠生產(chǎn)，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(zhì)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。 5.2.3 傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu) 其結(jié)構(gòu)示意圖如圖5-2所示： 傳動(dòng)滾筒長(zhǎng)度的確定. 查《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》表2－39得： 其主要性能參數(shù)如表5-1所示： 表5-1傳動(dòng)滾筒參數(shù)表 （mm） 許用扭矩（） 許用合力（） （） 800 4.1 40 500 軸承型號(hào) 軸承座型號(hào) 轉(zhuǎn)動(dòng)慣（） 重量（） 3520 ⅡZ1210 7.8 432 已知帶寬B＝800，傳動(dòng)滾筒D=500，滾筒長(zhǎng)度比膠帶寬略大，一般?。?00～200）=900～1000（mm） 查表取滾筒長(zhǎng)度為950 5.2.4 傳動(dòng)滾筒的直徑驗(yàn)算 在膠帶和滾筒之間的單位壓力較大的區(qū)域傳動(dòng)滾筒的摩擦系數(shù)隨壓力的增大而減小，所以傳動(dòng)滾筒的直徑應(yīng)按平均壓力進(jìn)行驗(yàn)算。 因此傳動(dòng)滾筒直徑合格。 5.3 托輥 5.3.1 托輥的作用與類型 （一）作用：支撐膠帶，使膠帶的懸垂度不超過(guò)要求，以保證膠帶平穩(wěn)運(yùn)行，它的工作狀態(tài)好壞直接影響輸送機(jī)運(yùn)行質(zhì)量。 對(duì)托輥的基本要求是：結(jié)構(gòu)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(rùn)滑，回轉(zhuǎn)阻力系數(shù)小，托輥表面必須光滑等。 （二）類型 托輥可分為槽形、平行、V形托輥、緩沖托輥、深槽型托輥和調(diào)心托輥等； (1)槽形托輥 用于支撐重段膠帶，有固定式和鉸接式兩種，前者用于固定式輸送機(jī)，后者用于可拆移動(dòng)式輸送機(jī)。其槽形角一般為或，各托輥間距一般規(guī)定為1.2m,1.5m。 （2）平形托輥和V形托輥 用于支撐空段膠帶，各托輥間距一般為3m, V形托輥具有防跑偏作用，一般隔數(shù)個(gè)平形托輥放一個(gè)V形托輥 ，槽角一般為10度。 （3）緩沖托輥 用于帶式輸送機(jī)的受料處，以便減少物料對(duì)輸送帶的沖擊，有橡膠圈式和彈簧板式等。 （4）深槽型托輥 用于傾角為25度左右的大傾角膠帶輸送機(jī)，支撐重段膠帶，常用雙排4輥結(jié)構(gòu)。 （5）調(diào)心托輥 具有防止和糾正膠帶跑偏的作用，主要用于固定式輸送機(jī)，重載段一般每隔10組上托輥放置一組回轉(zhuǎn)式槽形調(diào)偏托輥，回空段每隔6~10組下托輥放置一組回轉(zhuǎn)式平形調(diào)偏托輥。 （三）托輥間距 托輥間距的布置應(yīng)遵循膠帶在托輥間所產(chǎn)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(guò)托輥間距的2.5％。在裝載處的上托輥間距應(yīng)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(yīng)各設(shè)置一組過(guò)渡托輥，以減小頭、尾過(guò)渡段膠帶邊緣的應(yīng)力，從而減少膠帶邊緣的損壞。過(guò)渡托輥的槽角為與兩種，端部滾筒中心線與過(guò)渡托輥之間的距離一般不大于800～1000mm。 5.3.2 托輥的選型 由于膠帶輸送機(jī)膠帶跑偏常常引起設(shè)備停機(jī)，撒料，機(jī)架堵塞，膠帶邊緣撕裂、磨損等故障，嚴(yán)重影響了設(shè)備的使用及壽命，明顯地降低了運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)引起注意，現(xiàn)著重分析帶式輸送機(jī)膠帶跑偏的原因并提出相應(yīng)的防偏措施。 （1）帶式輸送機(jī)膠帶跑偏的主要原因 帶式輸送機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中受各種偏心力的作用，使膠帶中心偏離輸送機(jī)的中心線，產(chǎn)生偏心，其主要原因是卸料點(diǎn)偏心給料、安裝制造誤差、風(fēng)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(cái)力的浪費(fèi)。 （2）改變托輥組結(jié)構(gòu)來(lái)防止帶式輸送機(jī)膠帶跑偏 常見(jiàn)的防偏托輥組結(jié)構(gòu)有前傾托輥組、調(diào)心托輥組和鉸鏈?zhǔn)降鯍焱休伣M。 1）前傾托輥組 前傾托輥組糾偏原理是：當(dāng)膠帶跑偏時(shí)，偏離側(cè)的托輥與膠帶的摩擦力增大，而膠帶運(yùn)行方向與托輥的線速度方向有一夾角及前傾角，使膠帶產(chǎn)生一個(gè)向心的糾偏力。給料穩(wěn)定的膠帶機(jī)采用前傾托輥組，能較好地解決膠帶跑偏問(wèn)題。 2）調(diào)心托輥組 對(duì)于給料經(jīng)常發(fā)生變化的膠帶機(jī)用調(diào)心托輥組糾偏效果較好。調(diào)心托輥組的糾偏原理是：當(dāng)膠帶跑偏時(shí)，引起托輥上的載荷重新分布并且是不均勻的，相對(duì)轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生扭矩，當(dāng)跑偏量逐漸增大，扭矩超過(guò)摩擦力矩時(shí)橫梁就圍繞立軸成旋轉(zhuǎn)，并隨著轉(zhuǎn)動(dòng)的增加，轉(zhuǎn)矩繼續(xù)加大，調(diào)心托輥組繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，輥?zhàn)拥木€速度方向與膠帶的運(yùn)行方向形成的夾角增大，使它們的摩擦力產(chǎn)生向心分力。強(qiáng)制膠帶返回中心位置，而越過(guò)中心位置向另一側(cè)繼續(xù)移動(dòng)，扭矩也逐漸減少，經(jīng)過(guò)幾次往復(fù)直到扭矩小于摩擦力矩。膠帶達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行。 3）鉸鏈?zhǔn)降鯍焱休伣M 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(jī)上。它的糾偏原理是：膠帶跑偏時(shí)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?zhàn)幽Σ亮Φ脑龃?，位于跑偏一邊的?cè)托輥傾角大于另一側(cè)的托輥傾角，使中間輥發(fā)生偏轉(zhuǎn)．并產(chǎn)生調(diào)心力，由于物料的大部分由中間輥承受．因此總的調(diào)心力顯著增大，對(duì)膠帶糾偏效果很好。鉸鏈?zhǔn)降鯍焱休伣M的優(yōu)點(diǎn)：一是更換托輥時(shí)不停機(jī)。二是托輥組重量輕。三是噪音低。 該設(shè)計(jì)采用槽形托輥用于輸送散粒物料的帶式輸送機(jī)的上分支，最常用的由三個(gè)棍子組成的槽形托輥。由原始尺寸B＝800mm查《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》表2－42，取托輥為DTⅡ03C0311, 托輥直徑D為89mm。 在輸送機(jī)的受料處，為了減少物料對(duì)輸送帶的沖擊，減少運(yùn)行阻力，擬采用 DTⅡ03C0711緩沖托輥；結(jié)構(gòu)型式為橡膠圈式，托輥直徑選為89mm。 下托輥采用平行型托輥DTⅡ03C2112,托輥直徑為89mm 由于帶寬B＝800mm，所以取上托輥間距為1200mm，下托輥間距為3000mm。 表5-2 托輥技術(shù)規(guī)格表 托輥直徑mm 托輥軸徑mm 軸承型號(hào) 托輥長(zhǎng)度mm 托輥軸外伸長(zhǎng)mm 旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量kg 托輥質(zhì)量kg 89 20 4G204 200 14 2.08 2.79 250 2.15 2.98 315 2.58 3.58 465 3.87 5.24 600 4.78 6.48 750 5.79 7.87 25 4G205 950 17 7.23 11.21 108 25 4G205 4 G205 315 3.53 5.07 380 4.07 5.86 465 4.77 6.89 600 5.89 8.53 700 6.72 9.74 950 8.74 12.77 1150 9.4 13.99 1400 10.03 15.62 133 25 4G305 380 6.3 8.21 1150 16.9 20.97 159 465 9.64 12.02 1400 25.82 31.52 表5-3 常用的托輥?zhàn)枇ο禂?shù) 工作條件 平行托輥 槽型托輥 室內(nèi)清潔、干燥、無(wú)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 托輥的運(yùn)行阻力主要包括托輥的轉(zhuǎn)動(dòng)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(fù)彎曲阻力及壓陷滾動(dòng)阻力. 托輥的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力是由托輥軸承及其密封所產(chǎn)生的阻力,大小取決于托輥的結(jié)構(gòu).而擠壓阻力則與輸送帶的張力的大小有關(guān). 實(shí)驗(yàn)表明,轉(zhuǎn)動(dòng)阻力與擠壓阻力相比,擠壓阻力要比轉(zhuǎn)動(dòng)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(fù)彎曲阻力隨著輸送帶張力增大而降低. 5.3.3 托輥的校核 （一）上托輥的校核 所選用的上托輥為槽形托輥，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下： 圖5-7 槽形托輥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 （1） 承載分支的校核 查表2-74得，上托輥直徑為89mm，長(zhǎng)度為315mm，軸承型號(hào)為4G204，承載能力為4400N，大于所計(jì)算的，故滿足要求。 （2）動(dòng)載計(jì)算 承載分支托輥的動(dòng)載荷： 式中：— —運(yùn)行系數(shù)，查表取1.2； —沖擊系數(shù)，查表取1.04； —工況系數(shù)，查表取1.00。 則： 故承載分支托輥滿足動(dòng)載要求。 5.4 制動(dòng)裝置 5.4.1 制動(dòng)裝置的作用 對(duì)于傾斜輸送物料的帶式輸送機(jī)，其平均傾角大于時(shí)，當(dāng)滿載停車(chē)時(shí)會(huì)發(fā)生上運(yùn)物料時(shí)帶的逆轉(zhuǎn)和下運(yùn)物料時(shí)帶的順滑現(xiàn)象，從而引起物料的堆積、飛車(chē)等事故，所以應(yīng)設(shè)置制動(dòng)裝置。制動(dòng)器是用于機(jī)器或機(jī)構(gòu)減速使其停止的裝置，有時(shí)也能用作調(diào)節(jié)或限制機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度，它是保證機(jī)構(gòu)或機(jī)器安全正常工作的重要部件。 5.4.2 制動(dòng)裝置的種類 按工作性質(zhì)可分為制動(dòng)器和逆止器兩類。常用的有帶式逆止器、滾柱逆止器、液壓電磁閘瓦制動(dòng)器和盤(pán)形制動(dòng)器等。 （1） 帶式逆止器 適用于傾角向上運(yùn)輸?shù)膸捷斔蜋C(jī)，膠帶向上正向運(yùn)行時(shí)，制動(dòng)帶不起作用；膠帶倒行時(shí)，制動(dòng)帶靠摩擦力被塞入膠帶與滾筒之間，因制動(dòng)帶另一端固定在機(jī)架上，依靠制動(dòng)帶與膠帶間的摩擦力，制止膠帶倒行。這