移動式帶式輸送機設(shè)計【含8張CAD圖紙、文檔資料】

1 緒論 帶式輸送機式是由承載的輸送帶兼作牽引機構(gòu)的連續(xù)運輸設(shè)備，可輸送礦石、煤炭等散裝物料和包裝好的成件物品。由于它具有運輸能力大、運輸阻力小 耗電量低 運行平穩(wěn) 在運輸途中對物料的損傷小等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個部門。在礦井巷道內(nèi)采用帶式輸送機運送煤炭 礦石等物料，對建設(shè)現(xiàn)代化礦井有重要作用。1.1 帶式輸送機的現(xiàn)狀及發(fā)展帶式輸送機是煤礦最理想的高效連續(xù)運輸設(shè)備，與其他運輸設(shè)備相比，具有輸送距離長、運量大、連續(xù)運輸?shù)葍?yōu)點，而且運行可靠、易于實現(xiàn)自動化和集中化控制，尤其對高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送已成為煤炭開采機電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備，隨著我國高產(chǎn)高效礦井的出現(xiàn)，原有的帶式輸送機無論是主參數(shù)還是運行性能都已不能滿足要求，必須向長距離、高帶速、大運量、大功率的大型化方向發(fā)展，并要改善和提高運行性能，確保安全可靠。我國生產(chǎn)制造的帶式輸送機的品種，類型較多，在“八五”期間，通過國家一條龍“日產(chǎn)萬噸綜采設(shè)備”項目的實施，帶式輸送機的技術(shù)水平有了很大的提高，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品開發(fā)都取得了很大的進步。如大傾角長距離帶式輸送機成套設(shè)備，高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內(nèi)空白，并對帶式輸送機的減低關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，研制成功了多種軟起動和制動裝置以及以 PLC 為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動系統(tǒng)采用調(diào)速型液力耦合器和行星齒輪減速器。1.2 帶式輸送機的工作原理、適用條件及優(yōu)缺點1.2.1 帶式輸送機的工作原理帶式輸送機是由許多零部件和具有某些特殊功能的裝置組成。輸送帶、托輥、機架等是沿輸送機全長布置的，驅(qū)動裝置、拉緊裝置、儲帶裝置和清掃裝置等也是帶式輸送機的重要組成部分，它們的結(jié)構(gòu)和工作原理對帶式輸送機整體特性影響很大。帶式輸送機是以膠帶作為牽引機構(gòu)和承載機構(gòu)的連續(xù)運輸機械，所以也稱膠帶輸送機。隨著帶式輸送機在國民經(jīng)濟各部門中日益廣泛的應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)簡單、運行平穩(wěn)可靠、能耗低，對環(huán)境污染小、便于集中控制和實現(xiàn)自動化、管理維護方便、在連續(xù)裝載條件下可實現(xiàn)連續(xù)運輸?shù)仍S多優(yōu)點，越來越被人們深刻理解和認(rèn)識，因而針對生產(chǎn)需求設(shè)計出了通用帶式輸送機和各種各樣的特種帶式輸送機。雖然它們結(jié)構(gòu)各異，使用場合也不同，但是它們的工作原理基本是相同的，即大多屬于以輸送帶兼作牽引機構(gòu)和承載機構(gòu)的連續(xù)運輸機械，只有極個別的帶式輸送機（如鋼絲繩牽引帶式輸送機）的輸送機只作為承載機構(gòu)。帶式輸送機的一般布置形式、主要組成部分和工作原理如圖 1.1 所示。A61234578-圖 1.-驅(qū) 動 裝 置 ； 2清 掃 裝 置 ； 3-上 、 下 托 輥 4輸 送 帶 ；5拉 緊 裝 置 ； 6機 尾 換 向 滾 筒 ； 7裝 載 裝 置 ； 機 架帶 式 輸 送 機 的 工 作 原 理 圖輸送帶 4 繞過驅(qū)動裝置 1 的主動滾筒和機尾換向滾筒 6 形成一個環(huán)形帶。 上下兩股輸送帶分別支承在上、下托輥 3 上。拉緊裝置 5 給輸送帶以正常運轉(zhuǎn)所需的張緊力。工作時，驅(qū)動裝置 1 的主動滾筒通過它和輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶運行。貨載裝在輸送帶上與輸送帶一起運動。帶式輸送機一般是利用上段輸送帶運送貨載的，并且在端部卸載，也可利用專門的卸載裝置在中間卸載。帶式輸送機的機身斷面如圖 1.1 中的截面圖 AA 所示。上部的輸送帶利用一組槽形上托輥支承，以增加輸送帶的承載斷面積。下部輸送帶一般利用平形下托輥支承。帶式輸送機可用于水平或傾斜運輸，但傾角受物料特性限制。在通常情況下，傾斜向上運輸時的傾角不超過 18，向下運輸不超過 15，運送附著性和粘結(jié)性大的物料時，傾角還可大一些。帶式輸送機的優(yōu)點：是運輸能力大，而工作阻力小，耗電量低，約為刮板輸送機耗電量的 1/31/5 因在運輸過程中，貨載與膠帶一起移動，故磨損小，貨載的破碎性小。由于結(jié)構(gòu)簡單，既節(jié)省設(shè)備，又節(jié)省人力，故廣泛應(yīng)用于我國國民經(jīng)濟的許多工業(yè)部門。國內(nèi)外的生產(chǎn)實踐證明，帶式輸送機無論在運輸能力方面，還是在經(jīng)濟指標(biāo)方面，都是一種較先進的運輸設(shè)備。帶式輸送機的缺點：是膠帶成本高且易損壞，故與其它運輸設(shè)備相比，初期投資高，又不適于運送又棱角的貨載。隨著煤炭科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，雖然在國內(nèi)的帶式輸送機轉(zhuǎn)彎運行的研究有所進展，但總的看來，帶式輸送機對彎曲巷道的適應(yīng)性還比較差。1.3 帶式輸送機的分類目前，帶式輸送機已發(fā)展成為一個龐大的家族，不再只是常規(guī)的開式槽型和直線布置的帶式輸送機，而是根據(jù)使用條件和生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計出了多種多樣的機型。為了便于管理、選用和設(shè)計，可以按照結(jié)構(gòu)特點、使用場合、運送物料特征和卸載方法等分為如下類型。（1）通用帶式輸送機是一種固定式帶式輸送機。其特點是托輥安裝在固定的機架上，由型鋼制成的機架固定在地板或地基上，整個機身成剛性結(jié)構(gòu)。因此，它廣泛用于要求設(shè)備服務(wù)年限長、地基平整穩(wěn)定的場合，例如煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)、選煤廠、井下主要運輸大巷、港口、發(fā)電廠等生產(chǎn)地點。（2）可伸縮帶式輸送機的輸送長度可以根據(jù)工作的需要隨時縮短或加長。這種帶式輸送機主要是為滿足煤礦井下綜采工作面順槽輸送要求而設(shè)計的?？缮炜s帶式輸送機中增設(shè)了一個儲帶裝置，其作用是把帶式輸送機伸長前或縮短后的多余輸送帶暫時儲存起來，以滿足采煤工作面持續(xù)前進或后退的需要。這種帶式輸送機的機架與機架之間、托輥與機架之間的連接方式都采用插入式，用銷釘固定，整個機架沒有一個螺栓，拆裝十分方便。（3）移動帶式輸送機是一種按整機設(shè)計并且整機可在不同地點使用的帶式輸送機。按移動的方式不同又可分為移動式和攜帶式兩種。（4）鋼繩芯帶式輸送機在結(jié)構(gòu)形式上與通用帶式輸送機相同，只是輸送帶由織物芯帶改為鋼絲繩芯帶。因此，它是一種強力型帶式輸送機，具有輸送距離長、運輸能力大、運行速度高、輸送帶成槽性好和壽命長等優(yōu)點。(5)鋼繩牽引帶式輸送機是蘇格蘭工程師查爾湯姆森所創(chuàng)制。該機1949 年完成設(shè)計，1951 年制造完成第一臺樣機，1954 年 8 月在蘇格蘭諾克平諾煤礦開始運行。它的優(yōu)點在于牽引體與承載體是分開的，可以跨越長距離和大高差。其缺點是輸送帶成槽性差，影響物料截面積，鋼絲繩裸露在外，不易防腐蝕，維護費用較高。因此，國外有些國家不提倡使用。我國自 1967 年起在煤礦開始使用，但總體用量不大。使用表明，當(dāng)輸送量超過 500t/h、運距超過 25km 時，鋼繩牽引帶式輸送機的機件投資和運費將少于鋼繩芯帶式輸送機，即運距越長越有利。(6)線摩擦帶式輸送機是在主機某位置的輸送帶下面加裝一臺或幾臺短的帶式輸送機（稱之為輔機） ，主帶借助重力或彈性力壓在輔機的輸送帶（輔帶）上，輔帶可以通過摩擦力驅(qū)動主帶，這樣主帶張力便可以大大降低而實現(xiàn)低強度輸送帶完成長距離或大運量輸送。使用線摩擦帶式輸送機不僅可以從總體上減少輸送線路中的轉(zhuǎn)載點數(shù)，而且可以方便地對舊帶式輸送機進行加長改造，顯著節(jié)省投資。(7)平面彎曲帶式輸送機是一種在輸送線路上可變向的帶式輸送機。它可以代替沿折線布置的、由多臺單獨的直線輸送機串聯(lián)而成的運輸系統(tǒng)，沿復(fù)雜的空間折曲線路實現(xiàn)物料的連續(xù)運輸。輸送帶在平面上轉(zhuǎn)彎運行，可以大大簡化物料運輸系統(tǒng)，減少轉(zhuǎn)載站的數(shù)目，降低基建工程量和投資。法國在這種帶式輸送機的研制和使用方面，具有國際領(lǐng)先水平。我國的煤礦也有數(shù)臺正在運行，在設(shè)計和安裝方面積累了一定的經(jīng)驗。(8)大傾角帶式輸送機可以減少輸送距離，降低巷道開拓量，減少設(shè)備投資。當(dāng)傾角增大到 90時，大傾角帶式輸送機就轉(zhuǎn)變成了垂直輸送的帶式輸送機。它不僅在結(jié)構(gòu)上具有新的特點，而且在設(shè)計計算、物料截面形狀和輸送速度的確定等方面都有新的影響因素。垂直輸送的帶式輸送機主要用于其他形式的輸送機難以勝任的場合。表 1-1 為幾種物料所允許的最大上運傾角。表 1-3 帶式輸送機的上運最大傾角物料名稱 最大傾角/（） 物料名稱 最大傾角/（）塊煤 18 濕精礦 20原煤 20 干精礦 18谷物 18 篩分后石灰石 12025mm 焦炭 18 干礦 15030mm 焦炭 20 濕沙 230350mm 焦炭 16 鹽 200120mm 礦石 18 水泥 20060mm 礦石 20 塊狀干粘土 15184080mm 油母頁巖 18 粉狀干粘土 22干松泥土 20注：表中給出的最大傾角濕物料向上運輸時的傾角，向下運輸時最大傾角要減小 15% (9)氣墊帶式輸送機的工作原理及其結(jié)構(gòu)不同于前述的幾種帶式輸送機，它不使用托輥支承輸送帶，而是以空氣形成的氣墊壓力浮托起輸送帶。我國在氣墊帶式輸送機研制方面起步較晚，但由于氣墊帶式輸送機的技術(shù)經(jīng)濟效果顯著，近年來也發(fā)展很快。與前述使用托輥的帶式輸送機相比，氣墊帶式輸送機有如下優(yōu)點：、能耗少；、維修費用低；、制造成本低；、運行穩(wěn)定，工作可靠；、輸送能力高；、污染少。（10）其他帶式輸送機在食用和輕工業(yè)等工業(yè)生產(chǎn)中，由于衛(wèi)生和工作環(huán)境的要求，通常使用一種以薄鋼帶作為輸送帶的帶式輸送機，其耐熱性比膠帶好得多，但鋼帶的成槽性差，滾筒傳遞扭矩也很有限，因而不適用于長距離輸送。還有一種以撓性網(wǎng)作為輸送帶的網(wǎng)帶輸送機，在技術(shù)性能上與鋼帶輸送機相似，主要用于輕工業(yè)和有特殊要求的場合。另外，在輸送鐵磁性物料（例如鐵礦石）時，常常使用被稱為磁力摩擦式帶式輸送機，它實質(zhì)上是具有磁鐵的帶式輸送機，一般使用絲織物芯體輸送帶作為承載構(gòu)件，在輸送帶的下面設(shè)置永久磁鐵。磁鐵把物料吸向輸送帶，由此提高了物料的穩(wěn)定性，并為傾斜輸送物料創(chuàng)造了條件。1.4 帶式輸送機的布置形式帶式輸送機的布置的一般要求：在曲線段內(nèi)，禁設(shè)給、卸料裝置，各種給、卸料裝置應(yīng)設(shè)于水平段。拉緊裝置一般布置在輸送帶張力最小處。輸送機盡可能布置成直線，應(yīng)避免單純地按地形布置成大凹弧、深凹弧的形式在具體布置時應(yīng)注意以下幾點。在曲線段內(nèi)，不允許設(shè)給料和卸料裝置。給料和中途卸料點最好設(shè)在水平段上，但也可設(shè)在傾斜段上，設(shè)在傾斜段上時，中途卸料點的傾斜度不宜超過 1012，否則容易掉料。若在水平段內(nèi)均勻給料，并且轉(zhuǎn)折處比較平滑，凸、凹段曲率半徑適當(dāng)，則表 5-1 中所列最大允許傾角還可增加 10%左右。當(dāng)輸送機需要由傾斜段轉(zhuǎn)折為水平段時，其凸弧段最好用幾個槽形托輥進行過渡，以防止物料散落。過渡的半徑取(B 為帶寬)1RB8推薦最小值見表 1-4，也可采用改向滾筒進行過渡。當(dāng)由傾斜段轉(zhuǎn)折為水平段并在短距離內(nèi)安裝卸料裝置時，則應(yīng)采用改向滾筒。表 1-4 、 最小值12帶寬 B/名稱500 650 800 1000凸弧段最小半徑 /m1R凹弧段最小半徑 /m2955127015701875當(dāng)輸送機需要水平段轉(zhuǎn)折為傾斜段時，其凹弧的曲率半徑 ，一般2R應(yīng)是輸送帶帶無載荷時的張力與帶子自重所形成的曲率半徑，這樣才不至于使帶子在過渡段浮起。曲率半徑 按下式計算2R=5（ + ） /gqFG/2Bq0LG式中 F凹弧段輸送帶最大張力 ，kN;每米長度上物料的質(zhì)量，kg;Gq輸送帶每米長度質(zhì)量,kg;B上托輥間距，m。0L當(dāng)輸送機長度超過 90 m，或采用移動式滾筒卸料裝置時，均需采用配重式拉緊裝置。1.5 傾角輸送不同物料的傾角可按表 1-5 選取。表 1-5 最大允許傾角 值物料名稱堆積密度/ 3mt運動時的自然堆積角 最大允許傾角 與 H 的近似hL比例濕新砂 1.71.9 30 1822 3.1H2.5Hh干新砂 1.41.6 20 12 4.7HL濕型舊砂 1.11.3 25 21 2.6Hh干型舊砂 1.11.2 20 18 3.1H鑄鐵型砂 1.11.2 30 23 2.3HhL鑄鋼型砂 1.21.4 30 24 2.2H廢砂 1.11.5 20 16 3.5HhL石灰石 1.51.8 25 163.5H焦炭塊 0.40.5 35 18 3.1HhL碎煤 0.80.9 30 18 3.1Hh塊煤 0.91.0 30 16 3.5HL干黏土塊 1.01.5 35 16 3.5Hh平形帶的最大傾角 12 ，當(dāng)有卸載器時，卸干材料時傾角不大于 10 ，卸濕材料時傾角不大于 12輸送機傾角大于 12時，其傾斜段必須用槽型托輥。安裝帶秤使得輸送機傾角，在物料不下滑的前提下，傾角不到 12時仍能保持稱重精度，要求精度較低時，傾角可放寬到 18另外帶式輸送機的布置還涉及平臺、地溝和輸送機到斗式提升機的轉(zhuǎn)卸尺寸。1.6 帶式輸送機的主要部件帶式輸送機雖然種類繁多，但其基本組成部分差別不大，只是具體結(jié)構(gòu)有所不同?；窘M成部分（參考圖 1.1）的功能簡介如下。(1)驅(qū)動裝置驅(qū)動裝置的作用是將電動機的動力傳送給輸送帶，并帶動它運行。驅(qū)動裝置由電動機、聯(lián)軸器、減速器和驅(qū)動滾筒等部件組成。帶式輸送機使用的電動機有鼠籠式、繞線式異步電動機。在有防爆要求的場合，應(yīng)采用防爆電動機。使用液力耦合器時，不需用具有高啟動力矩的電動機，只要與耦合器配合得當(dāng)，就能得到接近電動機最大力矩的啟動力矩。帶式輸送機上使用的聯(lián)軸器，按傳動和結(jié)構(gòu)上的需要，分別采用液力耦合器、柱銷聯(lián)軸器、棒銷聯(lián)軸器、齒輪聯(lián)軸器、十字滑塊聯(lián)軸器或各種彈性聯(lián)軸器等。帶式輸送機使用的減速器有圓柱齒輪減速器和圓錐圓柱齒輪減速器。圓柱齒輪減速器的傳動效率高，但要求電動機軸與帶式輸送機線路垂直，驅(qū)動裝置占地面積大，井下使用時需加寬硐室，若把電動機布置在輸送帶下面，會給維護和更換造成困難。因此，用于煤礦采區(qū)巷道的帶式輸送機應(yīng)盡量采用圓錐圓柱齒輪減速器，使電動機軸與輸送機平行布置，以減小驅(qū)動裝置的寬度。驅(qū)動滾筒是依靠它與輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶動運行的部件。據(jù)撓性牽引構(gòu)件的摩擦傳動理論，輸送帶與滾筒之間的最大摩擦力隨摩擦系數(shù)和圍抱角的增大而增大，所以提高牽引力必須從這兩方面入手。增大驅(qū)動滾筒與輸送帶之間的摩擦系數(shù)的方法是將滾筒表面包覆一層具有高摩擦系數(shù)的材料，通常用橡膠。包膠的方法常用硫化法（鑄膠）和冷粘法，也可采用螺栓在滾筒表面固定一層輸送帶的方法。包覆的橡膠外表面可做人字形槽紋、棱形槽紋或光面，其中人字形槽紋和棱形槽紋可以增大驅(qū)動滾筒與輸送帶之間的摩擦系數(shù)，提高驅(qū)動效率。比較而言，人字形槽紋效果要好些，棱形槽紋次之。當(dāng)滾筒或其表面的包覆材料與輸送帶之間潮濕或著水時，摩擦系數(shù)將急劇降低。而且包覆的橡膠越硬，摩擦系數(shù)越小。電動滾筒是將電動機和減速齒輪裝在滾筒內(nèi)的一種驅(qū)動裝置。油冷式電動滾筒在滾筒空腔內(nèi)裝滿潤滑油，滾筒旋轉(zhuǎn)時油液沖刷電動機外殼進行冷卻，并潤滑齒輪傳動系統(tǒng)。電動滾筒的結(jié)構(gòu)緊湊，帶式輸送機采用這種驅(qū)動裝置能使整機體小輕便，但目前功率尚小。（2）清掃裝置清掃裝置是為卸載后的輸送帶清掃表面粘著物之用。最簡單的清掃裝置是刮板式清掃器，由重錘或彈簧使刮板緊壓在輸送帶上。此外，還有旋轉(zhuǎn)刷、指狀彈性刮刀、水力沖刷、振動清掃等。采用哪種清掃裝置，應(yīng)視運送物料的粘性而定。（3）上、下托輥托輥是帶式輸送機的重要部件之一。它的作用是支承輸送帶，使輸送帶的垂度不超過限定值以減小運行阻力，保證帶式輸送機平穩(wěn)運行。托輥沿輸送機全長分布，數(shù)量很多，它的工作性能直接影響帶式輸送機的整機性能。托輥的全部質(zhì)量約占整機的 1/3，價值約占整機的 2025。為增大輸送帶的承載斷面，將承載的輸送帶用短托輥組成槽形斷面，這種托輥組稱為槽形托輥組。槽形托輥組所使用的托輥數(shù)量有 3 個、4 個、5 個等，因而也使槽形端面的形狀各異。對于空程段的輸送帶用一個長托輥支承，一般稱為平形托輥組。有些輸送帶較寬的帶式輸送機，其空程段的輸送帶用 2 個托輥組成 V 形斷面的托輥組支承，稱為 V 形托輥組。采用 V 形托輥組對防止輸送帶跑偏有一定作用。（4）輸送帶輸送帶的作用是承載物料和運送物料。輸送帶貫穿帶式輸送機的全長（為機身長度的 2 倍多） ，用量大、價格高，約占整個帶式輸送機價值50。為使輸送帶不但有足夠的強度，而且能夠耐磨損和腐蝕，輸送帶由芯體和覆蓋層構(gòu)成，芯體承受拉力，覆蓋層起保護芯體的作用。芯體的材料有絲織物和鋼絲繩 2 類。絲織物芯體有多層帆布粘合及整體編織 2 種。絲織物芯體的材質(zhì)有棉、維綸和尼龍。整體編織芯體的輸送帶與多導(dǎo)粘合的相比，強度相同時整編芯體的厚度小、柔度好、耐沖擊性好，使用中不會發(fā)生層間剝裂。整編芯體的輸送帶伸長率較高，使用時需要有較大的拉緊行程，鋼絲繩芯體是由許多柔軟的細鋼絲繩相隔一定間距排列，用與鋼絲繩有良好粘合性的膠料粘合而成。鋼絲繩芯輸送帶的強度高，抗沖擊性和抗彎曲疲勞性能好；伸長率小，需要的拉緊行程小。同其他類型的輸送帶比較，鋼絲繩芯輸送帶的厚度小，所需滾筒直徑也小。（5）拉緊裝置拉緊裝置的作用是使輸送帶具有足夠的張力，以保證驅(qū)動裝置傳遞出應(yīng)有的摩擦牽引力和使輸送帶的垂度保持在限定范圍內(nèi)。帶式輸送機常用的拉緊裝置有螺旋式、重力式和鋼絲繩絞車式等幾種，它們都是采用改變機尾換向滾筒與驅(qū)動裝置的驅(qū)動滾筒之間中心距的方法來實現(xiàn)拉緊輸送帶的。一般而言，螺旋式拉緊裝置只能用于拉緊行程小、要求結(jié)構(gòu)緊湊的場合。重力式拉緊裝置適用于固定安裝的帶式輸送機，結(jié)構(gòu)形式有多種，其特點是輸送帶伸長變形不影響拉緊力，但體積大、比較笨重。鋼絲繩絞車式拉緊裝置是用絞車代替重錘，靠牽引鋼絲繩改變機尾滾筒與驅(qū)動滾筒之間的距離來張緊輸送帶。用這種方法實現(xiàn)輸送帶的張緊，在輸送帶伸長變形時需要開動絞車來調(diào)整輸送帶張力，否則張力下降。它的特點是調(diào)整拉緊力方便，可實現(xiàn)自動調(diào)整。在滿載啟動時，則開動絞車以增加輸送帶張力；在正常運轉(zhuǎn)時，適當(dāng)反轉(zhuǎn)絞車使張力減小。驅(qū)動滾筒出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，又可開動絞車增大拉緊力，使驅(qū)動滾筒摩擦牽引力增大，消除驅(qū)動滾筒打滑現(xiàn)象。（6）制動裝置制動裝置有逆止器和制動器。逆止器的作用是防止向上運輸?shù)膸捷斔蜋C停車后輸送帶下滑。制動器的作用是保證向下運輸?shù)膸捷斔蜋C可靠停車；在水平運輸時，若要求準(zhǔn)確停車，也應(yīng)裝設(shè)制動器。（7）裝載裝置裝載裝置也稱給料裝置，主要由漏斗和擋板等部件組成。常用的有強制式、自溜式和組合式 3 類。（8）機架機架包括機頭架、機尾架和中間架等。它們的作用是安裝帶式輸送機的機頭、機尾、托輥組以及其他輔助裝置等。常用機架也有幾種不同的結(jié)構(gòu)。煤礦井下使用的帶式輸送機，為了拆裝方便，機頭架、機尾架做成結(jié)構(gòu)緊湊便于移置的構(gòu)件，中間架采用便于拆裝的結(jié)構(gòu)。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點，有鋼繩機架和型鋼機架兩種。按照安裝方式不同，中間架又有落地式和繩架吊掛式之分，落地式機架又有固定式和可拆移式兩種。用于地面和煤礦井下主要運輸巷道的通用帶式輸送機的中間架多采用型鋼焊接而成的固定式機架，而采區(qū)順槽一般用可拆移式機架或吊掛式機架。可拆移式機架一般用型鋼焊接成 H 型中間托架。將 H 型中間托架與兩邊的鋼管采用插入式銷釘固定聯(lián)接，整個機架不用一個螺栓，避免了因螺栓生銹而造成的拆裝不便。型鋼機架也可采用吊掛式安裝，但應(yīng)用較少。2 移動帶式輸送機的設(shè)計與計算2.1 設(shè)計方案的確定DY 移動式皮帶機適用于建筑工地、礦山、工廠、倉庫、采石場、車站、碼頭等工作場所，用來轉(zhuǎn)載裝車或堆積各種散碎及塊狀物料，如砂礫、礦砂、煤炭、谷物等。本機裝有行走輪，可在工作場所移動，其高度可在規(guī)定高度內(nèi)調(diào)節(jié)。操作方便、效率高。帶式輸送機的結(jié)構(gòu)見下圖所示：(下圖所示驅(qū)動為電機減速器)2.2 有關(guān)參數(shù)的確定設(shè)計參數(shù)：輸送量： t/h10Q輸送機長度： L=10m輸送物料：原煤松散密度： 725.03mt2.2.1 輸送帶類型的選擇該膠帶使用于碼頭，選擇塑料輸送帶，整芯結(jié)構(gòu)，整芯輸送帶工藝簡單、生產(chǎn)率高、成本低、質(zhì)量好，多廣泛用于碼頭、礦山輸煤。2.2.2 帶速的確定輸送帶的帶寬 B 和它的運行速度 v 決定了帶式輸送機的輸送能力。帶速根據(jù)帶寬和被運物料性質(zhì)確定，我國帶速已標(biāo)準(zhǔn)化，具體選取可參考TD75 帶式輸送機設(shè)計選用手冊 ，初步確定帶速 。sm25.12.2.3 帶寬的確定確定帶寬要考慮所運物料的最大塊度。按給定條件 ，htQ0，又由 查下列相關(guān)表，得輸送機的傾斜系數(shù) ，斷sm25.115 9.C面系數(shù)為 420，速度系數(shù)為 1.0，求輸送帶寬度 B：B=100/（420*0.725*1.25*0.9*1） 1/2=0.5373mm根據(jù)帶寬標(biāo)準(zhǔn)，取帶寬 B=650mm。附表：15 20 25 30 35 kB（毫米） 槽形 平形 槽形 平形 槽形 平形 槽形 平形 槽形 平形500600300 105 320 130 335 170 390 210 420 2508001000335 115 360 145 400 190 435 230 470 27012001400355 125 380 150 420 200 455 240 500 285 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 25 C 1.0 0.96 0.94 0.92 0.90 0.88 0.85 0.81 0.76 0.74 0.72注： 為輸送機傾角。V(米/秒) 1.6 2.5 3.15 4.0 1.0 0.980.95 0.940.90 0.940.902.2.4 帶式輸送機的驅(qū)動功率計算1、傳動滾筒上所需軸功率 的計算0N 4320 )27.( NkHQLkvkNhh式中：傳動滾筒軸功率（千瓦） ；輸送帶及托輥傳動部分運轉(zhuǎn)功率（千瓦） ；vkh1物料水平運輸功率（千瓦） ；QL2物料垂直提升功率（千瓦） 。當(dāng)物料向上輸送時取H073.“+”，向下輸送時取“ ”值；輸送機水平投影長度（米） ；hL輸送機垂直提升高度（米） 。當(dāng)輸送機采用卸料車時，應(yīng)加卸料車提升高度 。H空載運行功率系數(shù)?？筛鶕?jù)托輥阻力系數(shù) （見表 2-2-4-1）1k 按表 2-2-4-2 選??；物料水平運輸功率系數(shù)?？筛鶕?jù) 按表 2-2-4-3 選取；2 附加功率系數(shù)?？筛鶕?jù)輸送機水平長度 和傾角 按表 2-2-3k hL4-4 選??；卸料車功率系數(shù)。無卸料車時，取 =1。當(dāng)有卸料車時：對4 4k于光面滾筒取 =1.16；對于膠面滾筒 =1.11。4k4k 犁式卸料器及導(dǎo)料槽長度超過 3 米的附加功率（千瓦） 。見表N2-2-4-5表 2-2-4-1工 作 條 件 槽型托輥阻力系數(shù) 平行托輥阻力系數(shù) 清潔，干燥 0.020 0.018少量塵埃，正常濕度 0.020 0.025大量塵埃，濕度大 0.040 0.035表 2-2-4-2B(毫米)500 650 800 1000 1200 14001k0.018 0.0061 0.0074 0.0100 0.0184 0.0191 0.02300.020 0.0067 0.082 0.0110 0.0253 0.0212 0.02550.025 0.0084 0.0108 0.0137 0.0191 0.0265 0.03190.030 0.0100 0.0124 0.0105 0.0299 0.0318 0.03830.035 0.0117 0.0144 0.0192 0.0288 0.0371 0.04460.040 0.0134 0.0165 0.0220 0.0306 0.0424 0.0510表 2-2-4-30.018 0.020 0.025 0.030 0.035 0.0402k5109.454.51082.657.510.9589.表 2-2-4-4（米)hL15 30 45 60 100 150 200 300 300 3k02.80 2.10 1.8 1.6 1.55 1.5 1.4 1.3 1.26 1.70 1.4 1.3 1.25 1.25 1.2 1.2 1.15 1.15121.45 1.25 1.25 1.2 1.2 1.15 1.15 1.14 1.1420 1.30 1.2 1.15 1.15 1.15 1.13 1.13 1.10 1.1表 2-2-4-5帶寬 B(毫米) 500 650 800 1000 1200 1400卸料器 0.3n 0.4n 0.5n 1.0n - N千瓦導(dǎo)料槽 0.08L 0.08L 0.09L 0.10L 0.115L 0.18L注：表中 n 為犁式卸料器個數(shù)；L 為導(dǎo)料槽超過 3 米的長（度米） ，即 L 等于導(dǎo)料槽總長減 3 米。已知： =10m；v=1.25m/s；Q=100t/h；H=2.6m；=0.725t/m3 ；=15 0h查表 2-2-4-1 得： /=0.03查表 2-2-4-2 得： =0.01241k查表 2-2-4-3 得： =8.1710-52查表 2-2-4-4 得： =1.393=14k將以上數(shù)據(jù)代入公式中得：=(0.0124101.25+8.1710-51000+0.002731002.6) 1.390N=1.32KW2、電動滾筒功率計算：根據(jù)公式：N=K* /0=1.21.32/0.9=1.76KW0對照機械設(shè)計手冊，額定功率選用 2.2KW,考慮實際應(yīng)用環(huán)境的影響，此時電機的實際選用功率應(yīng)乘以一定的功率儲備系數(shù) K0，對于輸送距離小于 80 米的，一般乘以 1.5-2 的系數(shù)，在此設(shè)計中按 K0=2故：電動滾筒（電機）的實際選用功率為 N=22.2=4.4KW根據(jù)功率標(biāo)準(zhǔn)選用功率為 5.5KW2.2.5 、輸送帶最大張力計算及強度校核：（TD75 手冊）根據(jù)表 2-2-5-1：表 2-2-5-1輸送機不打滑條件按不打滑條件 vNkS05maxvNkS05max按垂度條件HkS76max0876maxNkHkS按不打滑條件計算：Smax= - /V5k0N查表 2-2-5-2： =1350查表 2-2-5-2光 面 滾 筒 膠 面 滾 筒環(huán) 境干 燥 環(huán) 境 潮 濕 環(huán) 境 干 燥 環(huán) 境 潮 濕包 角 5K20176 203 135 14418191 219 142Smax=1351.32/1.25=142.56kg按垂度條件計算：Smax= *+ *H+ *6k78k0N查表 2-2-5-3： =430 =9.07查表 2-2-5-4： =828表 2-2-5-3B(毫米) 500 650 800 1000 1200 14006k260 430 570 880 1200 160076.5 9.0 12.0 18.0 25.0 30.0表 2-2-5-4v(米/秒) 0.8 1.0 1.25 1.6 2.0 2.5 3.15 4.08k128 102 82 64 51 41 33 26代入數(shù)據(jù)：Smax=4300.725+92.6+821.32=443.39kg按保證承載段垂度條件計算所得輸送帶最大張力Smax=443.39kg查表 2-2-5-5 選用 B=650mm，4 層膠帶的最大允許張力為 1450kg，符合要求查表 2-2-5-5B(毫米)500 650 800 1000 1200 1400Z(層) 橡膠帶允許最大工作張力 Smax（公斤）3 1050（840） 4 1400（1120）1820（1450）2240（1790） 5 2020（1650）2490（2030）3110（2550）3730（3050）6 2990（2440）3730（3050）4480（3660）5220（4270）7 4360（3360）5220（4280）6100（4090）8 4970（4070）5970（4880）6970（5700）9 6050（5040）7050（5870）10 6700（2560）7840（6530）11 8610（7160）12 9400（7820）注：括號內(nèi)的數(shù)值為機械接頭時的允許張力。選輸送帶 NN100，Z=4。查運輸機械設(shè)計選用手冊表 1-6，NN100 輸送帶的每層質(zhì)量 1.02 ，上膠厚 mm，下膠厚2mkg0.31mm，每毫米膠料質(zhì)量為 1.19 。5.12 275.49.50.3.14Bq mkg12.6.QGmkg2.2.6 輥子載荷的校核（1）靜載計算承載分支托輥：=e ( + ) =0.81.2(28/2+4.7175)9.81=1760PavImBqg N式中：承載分支托輥靜載荷， ；0 Ne輥子載荷系數(shù)，查運輸機械設(shè)計選用手冊表 2-35，得e=0.8；承載分支托輥間距， , =1.0 ；0am0a輸送能力， ；mIskg=100/3.6=28每米長輸送帶的質(zhì)量， ； =4.7175 ；Bq Bqmkg查表 2-74，上輥 89，L=240 ，軸承 4G204，承載能力為 2170 ，能mN滿足要求?；爻谭种休仯?e =0.6334.71759.81=87.5UPaBqg式中：回程分支托輥靜載荷， ；N回程分支托輥間距， ； =2.4 ；UamUae輥子載荷系數(shù)，查運輸機械設(shè)計選用手冊表 2-35，得e=0.63；查表 2-74，下輥 89，L=750 ，軸承 4G204，承載能力為 1070 ，能N滿足要求。（2）動載計算承載分支 = =1761.01.061.1=205 21700Padsf回程分支 = =87.51.01.1=96.25 1070Us N式中： 承載分支托輥動載荷， ；0P回程分支托輥動載荷， ；U運行系數(shù)，查表 2-36 得： =1.0；sf sf沖擊系數(shù)，查表 2-37 得： =1.06；d d工況系數(shù)，查表 2-38 得： =1.1；af af均滿足要求。2.2.7 拉緊行程的計算拉緊行程 L1=(0.015+0.001)10=0.16m式中：輸送帶彈性伸長率和永久伸長率，由輸送帶生產(chǎn)廠家給出，通常帆布帶為 0.010.015； 1拉緊后托輥間允許的垂度，一般取 0.001；L輸送機長度；取拉緊行程為 0.3m（按 2 倍左右的拉緊安全系數(shù)取值）3 電動滾筒的設(shè)計計算由于電動滾筒具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動效率高、噪聲低、使用壽命長、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、工作可靠、密封性好、占據(jù)空間小、安裝維修方便等優(yōu)點并且適合在各種惡劣環(huán)境條件下工作，所以機頭部采用電動滾筒作為驅(qū)動裝置。根據(jù)電動機冷卻方式的不同，電動滾筒可以分為三種基本類型：風(fēng)冷式電動滾筒、油冷式電動滾筒、油浸式電動滾筒。這里采用油冷式電動滾筒，它是目前國內(nèi)最常見的電動滾筒。電動滾筒內(nèi)有一定的冷卻油液，由于滾筒體不停地旋轉(zhuǎn)，筒體上的刮油板將油液不停地澆到電動機和齒輪上，帶走電動機和齒輪工作時產(chǎn)生的熱量，把熱量傳遞到滾筒體壁上，加速電動機散熱，并對齒輪產(chǎn)生潤滑作用。油冷式電動滾筒的關(guān)鍵是電動機內(nèi)部不允許進入油液。減速器裝置采用漸開線定軸圓柱齒輪傳動結(jié)構(gòu)。這種傳動結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、制造容易、安裝維修方便，同時又具有效率高、噪聲低的優(yōu)點。3.1 電動滾筒中電動機的選型電動滾筒作為帶式輸送機的動力源，是它的主要用途。電動滾筒的工作特點是：（1） 長時間連續(xù)工作，因此要求電動機為連續(xù)工作制（S1） ；（2） 帶式輸送機一旦停機，要求電動滾筒能夠在有負荷情況下起動，因此要求電動機有較大的起動轉(zhuǎn)矩，而且又要求電動機的起動電流不要太大。鑒于以上兩點原因，選用籠形三相異步電動機作為電動滾筒的電動機最為合適。正確選擇電動機額定功率的原則是：在電動機能夠勝任機械負荷要求的前提下，最經(jīng)濟、最合理地決定電動機的功率。決定電動機的功率時，要考慮電動機的發(fā)熱、允許過載能力和起動性能三個方面的因素。一般情況下，發(fā)熱問題最重要。電動滾筒中電動機的使用場合很特殊，它安裝在電動滾筒的筒體內(nèi)部，所以電動滾筒電動機的散熱條件優(yōu)劣是極其重要的問題。從冷卻方式來劃分，電動滾筒所用的電動機可分為：自然冷卻式、風(fēng)冷式及油冷式。在油冷式電動機中，根據(jù)冷卻油與電動機定子繞組的相對位置，又可以進一步分為直接油冷式電動機和間接油冷式電動機。間接油冷式電動機是目前電動滾筒中使用最普遍的電動機。由于電動機定子繞組與冷卻油不直接接觸，因此稱這種冷卻方式為間接油冷式。間接油冷式電動機用于滾筒體為全封閉的間接油冷式電動滾筒中。滾筒體內(nèi)添加一定數(shù)量的冷卻油，電動機殼體的下部浸泡在冷卻油中。由于滾筒體內(nèi)一部分空間被冷卻油填充，定子繞組產(chǎn)生的熱量一部分直接傳導(dǎo)到冷卻油中，再通過滾筒體傳導(dǎo)到輸送帶及滾筒體外部，冷卻效果較好。滾筒體內(nèi)壁上焊有刮油板，當(dāng)電動滾筒旋轉(zhuǎn)時，刮油板可以把冷卻油帶起來。這樣一方面可以使冷卻油自身得到冷卻，另一個作用是把冷卻油澆到電動機殼體的上部及側(cè)面，起到全方位冷卻電動機的作用。這種電動機我國的統(tǒng)一型號為 YGY 型。其為全封閉、油冷式、鼠籠型電動機，具有高效、節(jié)能、起動轉(zhuǎn)矩大、性能好、噪聲低等優(yōu)點。根據(jù)第 3 章算出的電動機功率 kW，選型為：YGY132M26A，其額定功率為5.MP5.5kW，額定轉(zhuǎn)速為 960r/min，額定電壓為 380V，額定頻率為 50 ，該電Hz機其出線端接法為。其在電動滾筒內(nèi)應(yīng)為水平（軸向）安裝，電動滾筒在使用中也要水平安裝，以保證電機的正常冷卻和散熱。3.2 電動滾筒齒輪傳動機構(gòu)計算3.2.1 漸開線定軸齒輪傳動簡圖漸開線定軸齒輪傳動在電動滾筒中得到廣泛應(yīng)用，其兩級傳動的常用型式如圖 2.3。高速級為直齒輪，齒數(shù)分別為 、 ，模數(shù)為 的外嚙合1z21m傳動， 、 均為懸臂布置。低速級齒輪齒數(shù)分別為 、 ，模數(shù)為 的1z2 34z2內(nèi)嚙合傳動。 1z2bDa圖 .3 齒 輪 傳 動 簡 圖第一、二對齒輪的有效齒寬分別用 、 表示，齒輪中心距用 a 表示。1b23.2.2 對齒輪傳動提出的設(shè)計要求：（1）足夠長的使用壽命 應(yīng)在連續(xù)滿負荷運轉(zhuǎn)工作制下進行設(shè)計，即假定每天工作 24h，每年工作 300d，齒輪工作壽命要求不少于 5 年，或者不少于 36000h，整機無故障工作時間應(yīng)不少于 15000h,為此應(yīng)選用較優(yōu)質(zhì)的齒輪材料和合理的熱處理工藝。（2）較小的噪聲和合理的制造工藝 電動滾筒在滿負荷運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的噪聲，應(yīng)盡可能小于或者等于 JB/T 733094 中的規(guī)定值。齒輪精度取 68 中等精度等級，使用在一般場合的電動滾筒應(yīng)達到GB 1009588 漸開線圓柱齒輪精度中規(guī)定的 8-7-7 級精度，室內(nèi)使用或要求特別低噪聲的場合，常要求達到 7-6-6 級精度。（3）采用油池及飛濺潤滑，潤滑油常用 N46、N68 機械油或 N150 中負荷齒輪油。（4）優(yōu)良的通用性 實際上電動滾筒的規(guī)格很多，為便于生產(chǎn)過程管理，必須考慮其通用性，要求達到：1）滾筒直徑 、模數(shù) 、電機機座Dm號 三者都相同時，其內(nèi)嚙合傳動的齒輪是通用的，僅根據(jù)傳遞功率 P 的0n大小調(diào)節(jié)齒寬 ；2b2）滾筒直徑 、帶速 、模數(shù) 相同時，其外嚙合傳動的齒輪是通用Dm的，也僅根據(jù)傳遞功率的大小調(diào)節(jié)齒寬 ；1b3）同一滾筒直徑 、齒輪中心距 是相同的；a4)滾筒直徑 、帶速 、電機機座號 相同時，相應(yīng)齒輪模數(shù) 相同。0nm3.2.3 漸開線定軸齒輪傳動幾何計算幾何計算已知條件名稱 代號 單位電機功率 P kW 5.5帶速 sm1.25帶寬 B mm 650直徑 D mm 500齒輪副中心距 amm 130齒廓參數(shù) 齒形角齒頂高系數(shù)頂隙系數(shù)*ahc2010.25油冷式電動機 型號轉(zhuǎn)速 r/min YGY132M2-6A960(1) 電動滾筒第 級齒輪傳動幾何計算計算過程列于下表：（a）電動滾筒第 級齒輪傳動幾何計算代號 項目名稱 計算公式 單位 計算結(jié)果i總傳動比=ivDn601 20.111i第 級傳動比0.032ii 3.842第 級傳動比= 21 5.241m模數(shù)估算值 = ，設(shè)1m1iza=15in13.58“1m按強度計算值=12.1“1m321limdFazYKTmm1T小齒輪轉(zhuǎn)矩 =1nP950mN54.74K 綜合系數(shù) 3.41FaY齒形系數(shù) 2.4lim彎曲疲勞極限 按表 6-2 取較小值 340d齒寬系數(shù) 取最小值 0.8； 0.81z估計值 15“m按強度計算值 mm 2.351第 級模數(shù)圓整值“1mmm 3z小輪齒數(shù) = 圓整取值1z2ia182大輪齒數(shù) = 圓整取值21 702m第 級估算值 = ， （ =15）2m13iza3z4“2按強度計算=12.1“2323lim1dFazYKT21T第 級小輪轉(zhuǎn)矩= (取 =0.95)21 mN272.35d齒寬系數(shù) 1.4“2m按強度計算值 = 12.1“2m324.1507.mm 3.332第 級模數(shù)圓整值“2 mm 43z小輪齒數(shù) = 圓整取值3z12ima154齒圈齒數(shù) = 圓整取值43 80實i實際傳動比= 實i12z34 20.74實v實際帶速 實v實iDn601.24速度誤差 =( )實 % -0.08 分度圓螺旋角 () 0（b ）電動滾筒第 級減速齒輪幾何計算代號項目名稱計算公式 單位計算結(jié)果1d2a分度圓直徑分度圓直徑中心距=1dcoszmn=2na= 兩側(cè)均用高變位，取12coszmn=0.35， =0.351x254210881ah2a齒頂高=( + )1ah*1=( )22xm4.051.951fh2f齒根高=( + )1fh*ac1=( + + )2f 2x 2.74.812h齒高= +1a1f= +2h2f6.756.751ad2齒頂圓直徑= +21ad1a= +222622141f2fd齒根圓直徑= 21f1fh= 2fdf48.6200.41b2基圓直徑= cos1b= cos250.74197.34齒寬 =0.8 1dmm451b齒寬 = +(510)1b2 50（2）電動滾筒第 級齒輪傳動幾何計算代號 項目名稱 計算公式 單位 計算結(jié)果3d4a分度圓直徑分度圓直徑中心距=3d2mz=42= ( )a4z360320130*h3a4h的減小量a齒頂高= =( )*ah4215.7zxah*2x1m=( + )3a*32m=( )4h*ah4x20.046245.22.623f4f齒根高=( + )3fc3= ( + + )4fh*a4x2m3.86.2、3h4齒高= +3a3f= +4h4f9.08.823ad4齒頂圓直徑= +23ad3a= 244h70.4314.763fd齒根圓直徑= 23fd3fmm52.44fd= +24fd4ah332.43b4基圓直徑= cos3b= cos456.38300.73b齒寬齒寬=(1.21.4) 3d= +103b480903.2.4 齒輪疲勞強度校核計算1、外嚙合（第級）傳動齒輪疲勞強度校核計算（1）外嚙合（第一級）傳動接觸應(yīng)力 的校核H齒輪材料為；40cr 表面淬火-代號 項目名稱計算公式 單位 計算結(jié)果Pn電機功率電機轉(zhuǎn)速Kwr/min5.59601dm，1b小輪分度圓直徑法向模數(shù)小輪寬度Mm542501z大小齒輪18/70