DG500型圆管带式输送机设计（机械CAD图纸）

1、摘 要dg500型圆管带式输送机是一种新型的辅助运输设备。该型运输机设计的目的主要应用于面粉厂两车间之间面粉的运输，同时也适应于清洁快速的连续短距离输送颗粒性的物品。dg500型圆管带式输送机主要由电动滚筒、联轴器、改向滚筒、输送带、托辊、机架、拉紧装置、清扫器与给料系统等组成。该型输送机采用封闭式运输可防止外部杂物混入输送物料，也能防止物料遭受雨淋、日晒，并可实现承载段和回程段完全封闭输送，原理上可以避免漏料、洒料等，可满足环保要求。dg500型圆管带式输送机在运量上可以完成100t/h，运输量较大，并且采用更换机架的形式可以进行倾斜、垂直、转弯等一系列普通带式运输机所不能完成的运输方式。该

2、型输送机结构紧凑，结构为近似对称布置；输送距离短，方便移动；运转平稳，安全可靠，安装方便。关键词：输送机； 封闭运输abstractdg500 pipe belt conveyor is a novel type of auxiliary transport equipment. it is designed to transport flour between the two workshops. besides, it can be used to transport the clean and fast continuous short-range particles items. dg

3、500 pipe belt conveyor mainly composed of electric drum, couplings, bend pulley, belt, roller, frame, tensioning device, cleaning device and feed system components. the bearing segment and return segment of this type of conveyor is complete closed transport. this characteristics can prevent transpor

4、tation of materials from external debris. meanwhile, it can prevent materials from rain and sun. so, in principle, this type of conveyor can avoid leakage, spilled materials, etc, and can meet the environmental requirements. dg500-type pipe belt conveyor transportation volume is large, and can finis

5、h the transportation volume of 100t / h, and through replace the rack, it can be used to tilted, vertical, turning transport which is the common mode of transport can not complete. this type of conveyor has the feature of compact in frame, approximately symmetrical arrangement of structure; transmis

6、sion distance is short, easy movement; smooth running, safe and reliable, and easy installation.keywords: conveyor; closed transport;目 录1概述11.1封闭输送带式输送机的分类11.1.1 圆管带式输送机11.1.2 吊挂带式输送机31.1.3 异型截面带式输送机41.1.4 各种密闭输送带式输送机的特点对比51.2 圆管带式输送机的特点61.2.1 优点61.2.2 缺点61.3 圆管带式输送机的发展71.3.1 圆管带式输送机的发展水平71.3.2 圆管带式

7、输送机的理论研究81.4 圆管带式输送机的组成91.5 本文主要的工作92 圆管带式输送机的总体设计102.1 主体结构102.2 机架组合形式122.3 输送带132.3.1输送带类型132.3.2 成圆方式152.3.3密封方式162.3.4放置方式162.4 托辊172.5 机架182.6 附加部件182.7 驱动装置202.8 启动系统203 圆管带式输送机的总体计算213.1 设计的条件213.2 输送机横截面积a，带速v和管径d的计算213.3 输送机功率的估算223.4 张力计算233.4.1 有效张力计算233.4.2 最大张力计算243.5 成圆损失243.6 输送带下垂度2

8、43.7 输送带层数253.8 验算托辊载荷264 输送带的选择与设计284.1 输送带分类与结构284.1.1 输送带的分类284.1.2 输送带结构294.1.3 带芯304.1.4 编织方法对强度的影响314.1.5 圆管式输送带技术规格314.2 输送带宽度及滚筒直径的计算314.2.1 输送带宽度计算314.2.1 滚筒直径的计算324.3 输送带工作张力324.3.1最大工作张力324.3.2 输送带的安全系数334.3.3 额定拉断力334.3.4 输送带疲劳强度安全系数335 托辊的设计与选择355.1 托辊的选择355.1.1 缓冲托辊355.1.2 成圆托辊355.1.3

9、圆形托辊365.1.4 辊子载荷计算385.2 托辊轴承395.2.1轴承的选定与安装395.2.2 轴承的寿命405.2.3轴承的拆卸与清洗416 滚筒的设计与选择426.1 滚筒分类和形式426.1.1 按驱动方式分类426.1.2 按轴承内孔大小分类426.1.3 按外形区分426.1.4 按功能区分436.2 滚筒规格436.2.1 传动滚筒基本直径和长度436.2.2 改向滚筒外形尺寸446.3 滚筒的轴456.3.1 轴设计的程序466.3.2 轴的强度计算466.4 电动滚筒476.4.1 电动滚筒的作用476.4.2 电动滚筒功率计算486.4.3 电动滚筒转矩计算487 输送

10、机的线路及机架的设计507.1 线路设计507.2 成圆段设计507.2.1 成圆段的长度507.2.2 过渡段托辊的布置527.3 机架的设计527.3.1 带式输送机布置准则527.3.2 圆管带式输送机机架设计538 给料系统、拉紧装置与清扫器的设计548.1 给料系统548.1.1 给料机的分类548.1.2 给料机的特点548.2拉紧装置558.2.1 拉紧装置的功能558.2.2拉紧装置的分类568.3 清扫器569 总结591概述随着现代化发展的要求，环保成为当今时代一个日趋重要的问题，在世界范围内引起广泛关注。输送系统在工作中产生的粉尘和撒料，对环境污染已经引起世界各国输送机设

11、计、制造和使用部门以及行政管理部门越来越多的关注。为了减少输送过程的污染，提倡环保无害化输送物料，从而导致人们对封闭输送的开发和研究。封闭输送带式输送机是以特殊的机械结构，通过输送带的围包将散状物料包裹在输送带的内部进行输送。封闭输送带式输送机在某种程度上具有管道输送的特点，但是在宏观上物料和输送带没有相对运动，而是被输送带包裹着随输送带一起运行来完成物料的输送任务。对该机种的研究与开发是从20世纪70年代开始，至今已经出现了多种形式的封闭型带式输送机，其基本形式有圆管带式，吊挂式，和其他异型管式（指断面形状而言）带式输送机等。1.1封闭输送带式输送机的分类1.1.1 圆管带式输送机除软管型的

12、输送带外,圆管带式输送机的主要特点是采用平的输送带，除输送带边缘外，其他的和普通输送带几乎完全相同。输送带边缘的刚度减弱有利于输送带的搭接，输送带中部采用横向增强的方式以提高形成圆管的刚度（图1-1）。圆管带式输送机型式主要有以下几种（见图1-2）。图1-1 圆管带式输送机的输送带结构示意图1-2 圆管带式输送机的几种主要型式1、基本型基本型圆管带式输送机（图1-2a）是jpc（日本圆管输送机，后被普利斯通收购）于20世纪70年代开发的，其形式是通过6个辊子构成的等六边形，将平的输送带导向在内，使输送带在有部分搭接的情况下形成圆管,是目前应用数量最多的一种机型。2、双面型双面型圆管带式输送机（

13、图1-2b）是由日本三水(mit2sui)和德国beumer/cloth提出的，他们改进了基本型托辊在面板上的布置方式，把6个辊子分成两组，每侧布置3个，位置相互衔接。特别是在小直径条件下，可以用较长的辊子，且避免辊子之间的干涉。目前这种机型应用较多。3、圆盘型圆盘形圆管带式输送机（图1-2c）是由continental（大陆）公司生产，商品名为rollgurt。圆盘可以绕输送机中心旋转，使最上面的水平辊子中部始终压在圆管输送带的搭接区，通过圆盘横向移动可对输送带的运行方向进行调整。该机型的输送带考虑了其边缘及中部输送带的应力，对钢丝绳芯输送带通过边缘加强、织物芯输送带在其中部加强。这种机型应

14、用较少。4、软管型软管型圆管带式输送机（图1-2d）是日本吉野（yoshi2no）橡胶公司和德国vsr公司于1987年生产的，商品名为rondex。输送带采用一条特殊制造的圆胶管沿纵向切开，在输送线路上自行成为圆管状，从而可以采用导向力较小的四辊子结构来导向形成圆管，减小了运行阻力和搭接长度，其无载分支采用3个可调辊子保持圆管状。这种机型应用较少。5、夹边型夹边型圆管带式输送机（图1-2e）由日本东海（tokai）公司提出。在采用5个辊子的同时，另外用两个辊子夹持输送带边缘。由于输送机的上、下分支均在圆管的上方夹持输送带边缘，所以需设置输送带翻转装置。应用较少。由于形成管状段的输送带截面相同，

15、合理的管状结构为圆管。而基本型的改进只是为了更加易于调整，便于制造、安装等，例如：圆盘型和双面型结构，以及horak的托辊组面板专利。其目的在于形成圆管后不对物料产生挤压作用，避免圆管运行时经过托辊的碰撞而发生输送带爆裂问题。圆管带式输送机的充填率应控制在75%以下，因此它不能在30 40或更大倾角下输送散状物料（此倾角大小与深槽型带式输送机类似），尽管在理论上当保持稳定的料流时可以垂直输送,而实际情况几乎是很难实现的。1.1.2 吊挂带式输送机吊挂带式输送机的基本构想来自于吊挂式输送机和架空索道，仅将输送机的容器用输送带来替换，为了能够将输送带吊挂,需要采用特殊结构的边缘，以便对输送带的边缘

16、夹持。当将输送带的边缘夹持在一起时，在物料和输送带的重力、输送带横向刚度作用下，输送带中间部分形成近似的圆弧状，在圆弧的切线方向上的输送带边缘部分近似为直线，即所谓的“梨形”。由于输送带对物料产生一定的挤压作用，其输送倾角可能超过圆管型，可达到50以上。该类输送机有对称（sicon型）和非对称（吊具型、拉链型、enerka2becker型）结构（见图1-3）。图1-3 吊挂带式输送机的主要结构型式1、sicon型sicon型吊挂带式输送机（图1-3a）是由瑞典的sicon ab scaniainventor conveyor研制（在世界范围内授权生产）的。其输送带两侧有凸缘，凸缘内设有承受牵引

17、力的钢丝绳，倾斜滚轮和垂直导向轮夹持重叠在一起的凸缘，形成梨形的封闭横断面。当进行180转弯时，转弯半径可以小于1m。但该机型应用较少。2、拉链型拉链型吊挂带式输送机（图1-3b）是由法国aero2bande公司生产的管状带式输送机。输送带两边缘分别制成特殊的凸凹形，重叠后类似拉链，从而保证输送的密闭性，并有倾斜辊轮支撑输送带的凸缘部分。该机型应用极少。3、enerka2becker型enerka2becker型吊挂带式输送机（图1-3c）采用荷兰dunlop2enerka提出的enerka2becker输送系统和荷兰spaans散料输送系统公司生产的专用输送带。它的边缘外侧采用硫化成三角形截

18、面的实芯橡胶，用滚轮压紧并支撑输送带。输送带具有对称结构。除可通过驱动轮驱动外，还可以在滚轮上设置驱动，实现多点驱动。该机型应用较少。过去国内所研制的类似enerka2becker型吊挂带式输送机的缺点是容易产生掉带。4、吊具型吊具型吊挂带式输送机（图1-3d）是我国东方输送机有限公司与日本sc（株）于1989年研制的滑车夹钳式管状带式输送机。它利用滑车上按一定间距布置的吊具夹住输送带，并使输送带两边缘的凸凹部互相咬合，形成梨形断面，并用钢丝绳牵引在工字钢轨导向运行。由于吊具型采用的是牵引元件和承载元件分离的设计思想，使系统复杂化，当滑车间距较大时就要求输送带边缘的刚度和强度更高，以避免出现掉

19、带问题。因此该机型应用较少，现已停产。由以上分析可见，吊挂带式输送机的关键技术是输送带边缘的结构设计与制造技术。1.1.3 异型截面带式输送机异型截面带式输送机是通过输送带对物料的包裹起到密闭作用，其主要机型有扁管型、三角型、折叠带型、方型等（见图1-4）。图1-4 异型截面带式输送机的主要结构型式1、扁管型扁管型带式输送机（图1-4a）的代表产品是由瑞典conveytech ab公司1989年开发并取得专利技术的uconq输送机，其上下输送带呈扁平管状，下部由托辊支撑，上面搭接部分由小压辊压紧，只有输送带的中间部分设置芯层以承受拉力，其余部分不设芯层，允许有10%15%伸长率，可容易地将两侧

20、边翻上来相互搭接形成密闭的扁平管状输送截面。该机型应用较少。2、三角型三角型带式输送机（图1-4b）的代表产品ucondelta是uconq的姊妹产品。它采用三角形截面，适用于高输送量输送，为了达到良好的提升性能，有的配置附加内部隔板。该机型应用很少。.3、折叠带型折叠带式输送机（图1-4c）系统由美国的goodyear轮胎橡胶公司开发，其输送带与ucon类似，所不同的是输送带中部的承载区段采用了槽形输送机结构，其上面用辊子将输送带的两侧弯折压住而达到密闭输送目的。由于上面的辊子具有增加对物料的压力作用，可以实现高达45倾角的大倾角输送。应用较少。4、方型方形截面带式输送机（square co

21、nveyor图1-4d）是将输送带在通常横向增强的基础上设置纵向加强层，以减小输送带的横向刚度，再在无需弯折的区域调整横向刚度的增强层，从而将输送带弯折成方形，理论上，也可构成其他形状。具有导向容易、截面紧凑、转弯半径小等优点。该机型应用很少。方形截面带式输送机在输送带的三个局部进行横向刚度增强，达到方形的四边除上部外都具有较高的刚度，而在弯折处有很好的柔性，使其截面结构形式更加灵活。1.1.4 各种密闭输送带式输送机的特点对比几种密闭输送带式输送机的特性比较见表1-1。从表1-1中可以看出，圆管带式和折叠带式输送机可用于长距离输送；而扁管型的实现长距离输送仅是技术上的构想，三角型应用很少。s

22、icon型输送量较小，从实际应用看，主要是在企业内部进行密度和块度较小的物料输送，这也能充分利用其布置灵活的特点。表1-1 几种密闭输送带式输送机的特性比较项目名称圆管带式扁管型三角型sicon型折叠带型最小水平转弯半径管径300倍以上0.71.5 m50.0100 m0.4 m与平面转弯带式相近最小垂直转弯半径管径300倍以上0.73.0 m510 m与带式输送机相近与带式输送机相近最大输送倾角30309020256045物料截面积（带宽1 m）0.0440 m20.0231 m20.0443 m20.0258 m20.0210 m2机架宽度空间中较大中最小较大允许物料块度大最小大中大输送带

23、、托辊接触区较小较大较大较小最大输送带跑偏扭转现象扭转无无无无中间装卸料困难困难困难困难困难中间驱动实现困难实现困难实现困难能实现困难输送带结构普通特殊特殊特殊特殊输送带性能要求高不高不高高一般运行阻力系数较大大较大小较大大倾角输送流动性物料困难能困难困难困难结构复杂程度较复杂较复杂简单简单较复杂1.2 圆管带式输送机的特点圆管带式输送机是在槽形带式输送机基础上发展起来的一类特种带式输送机，它是一种通过托辊组施加强制力将平型输送带导向成圆管状，使输送物料被密闭在圆管内，从而在整个输送线路中实现封闭输送的设备。圆管带式输送机的尾部通过装料器给输送机装载，输送带经过尾部滚筒后成为普通输送带的平形，

24、用若干组过渡托辊将平形的输送带逐渐导向成封闭的圆形截面，从而实现密闭输送物料。为了卸料，在输送机的头部仍然通过过渡托辊的导向，将圆形输送带导向成平形输送带在输送机的头部实现卸料。理论上，输送机可以进行双向输送物料，但是通常需要增设输送带翻转装置。与其它密闭带式输送机和通用带式输送机相比，圆管带式输送机因其所特有的结构形式，具有明显的特点。1.2.1 优点1、圆管带式输送机采用的输送带接近于普通输送带，因而适合用户的使用习惯，容易被使用者接受，而其它类型的密闭输送带式输送机所采用的输送带与通用带式输送机差别很大。2、可防止外部杂物混入输送物料，也能防止物料遭受雨淋或日晒等损害，并可实现承载段和回

25、程段完全封闭输送，原理上可以避免漏料、洒料等，可满足环保要求。3、能实现柔性布置设计，可以实现小半径三维空间转弯，避免了中间转运站的设立和相应辅助设备的投资和维护费用；特别适合于空间比较狭小或者有障碍物等复杂环境下的输送线路建设，缩短了输送距离，从而降低工程的总造价。4、能实现大倾角输送，普通槽形带式输送机提升角度最大只能达到18左右，而圆管带式输送机由于输送带将物料围包在管内输送增大了物料与输送带之间的摩擦力，输送角度可以进一步提高。目前已投入应用的圆管带式输送机最大可以达到30倾斜输送，也有提出采用圆管带式输送机进行垂直提升的方案。5、可以方便地实现双向物料输送。由于圆管带式输送机在承载段

26、和回程段均采用封闭管筒输送，如果在回程段加装受料口，回程段仍然可以输送物料，并且中间加料可在任何点通过打开和封闭输送带完成。6、机架宽度小。管带式输送机采用圆形截面输送物料，以较低的带宽，获得了同样大小的有效输送面积。据统计，在同等输送截面的情况下，采用圆管输送机在宽度方向上可以减为原来的1/3。从而降低土建施工时的空间需求、减少钢材等结构材料的消耗，降低成本和工时。1.2.2 缺点1、材质和制造要求相对较高。尽管圆管带式输送机所采用的输送带仍然为平型输送带，但是由于要将输送带导向成圆管形状，同时要求密封，因而要求输送带的边缘与通用带式输送机的情况不同。另外为了使输送带导向成圆管形状，并且在输

27、送机运行过程中保持圆管形状，因而对输送带的刚性要求也不同，需要在设计和制造中特别考虑。2、由于在输送机的运行中物料被围包在圆管内，增大了物料与输送带的挤压力，因此输送机的运行阻力系数要比通用带式输送机大。与通用带式输送机相比，在带速和带宽相3、同的条件下输送量小。例如：带宽为1000mm时，通用带式输送机的物料的最大截面积为0.0944m2（托辊槽角35堆积角为10）而圆管带式输送机的物料截面积仅为0.0409m2。4、设计计算复杂。由于圆管带式输送机的结构形式比通用带式输送机的结构复杂，因而使其设计计算更加复杂。特别需要指出的是，圆管带式输送机的运行阻力随运行速度的增大而增大，实际设计中运行

28、阻力系数的选择较困难。5、从结构上来看圆管带式输送机不会产生如同通用带式输送机的输送带跑偏问题，但是存在输送带的扭转问题，严重时会使输送带的边缘进入两个托辊的间隙内，造成输送带的损坏。6、尽管圆管带式输送机有上述的缺点，但它因具有密闭输送，易于空间转弯、占用空间小等显著特点，成为在水泥、钢铁、化工、粮食等领域得到广泛应用的一种新型特种带式输送机。1.3 圆管带式输送机的发展1.3.1 圆管带式输送机的发展水平圆管带式输送机输送的物料品种涉及煤炭、粮食、水泥、预制混凝土、工业灰渣，肥料、矿石、木屑、油焦、印泥等多种散状物料，服务行业涵盖了水泥生产、矿山运输、加工业原料输送、电力设施供煤、垃圾处理

29、等多种工业应用。从1987年第一条圆管带式输送机诞生以来，圆管带式输送机已经发展了27年。截至2004年底，全球已建设了，960余台圆管带式输送机（其中德国的koch公司有150台左右），输送能力504500t/h；总运输长度达200km以上；管径范围100700mm。图1-5是截止2002年世界圆管输送机的建造情况的统计。世界范围内圆管输送机的单机最大长度为5029m最大输送量为4500t/h，最大管径为700mm最大倾角30最大转弯角度90，最多转弯处数为12个，最大带速4.7m/s。图1-5 世界范围内使用的圆管带式输送机台数20世纪80年代，我国第一台圆管带式输送机,由太原重型机械学院

30、设计、吉林市机械厂制造，用于吉林市化工厂，但是未能得到进一步发展。从20世纪80年代末开始引进日本的专利制造技术以来，我国的圆管带式输送机建设一直以来大部分采用同国外公司合作生产的方式。继淮南煤矿机械厂之后，先后有四川自贡运输机械厂、中国华电（工程）集团公司等单位同bridgestone公司合作，负责中国地区的圆管带式输送机项目建设。最近，北京国家电力建设研究所等单位也与日本企业联合，长沙重型与德国koch公司联合开始圆管带式输送机技术及相关产品在中国的研发和应用推广工作。目前生产了大约30条圆管带式输送机。秦皇岛港码头圆管带式输送机代表了当今世界圆管带式输送机建设的水平。可见，国内圆管带式输

31、送机的制造已经达到国际先进水平。所存在的问题是，缺乏独立研究和设计能力，还没有圆管带式输送机自主知识产权。1.3.2 圆管带式输送机的理论研究圆管带式输送机技术最初起源于日本，日本的bridgestone公司、tokai公司、mitsuhishi公司等圆管输送机生产企业，针对行业特点，设计制造出了各自体系的圆管输送机，丰富了圆管输送机的种类。美国的loeffler在对传统带式输送机的标准设计方法改进的基础上给出了圆管带式输送机设计的一般方法；德国汉诺威大学的wiedenroth和hager通过试验台的测试研究，发现了圆管输送机中法向力的增加随带速非线性增加的关系，通过试验证明了托辊组镜像布置方

32、式（法向力减少18%纵向力减少13%）和交迭处施加润滑方法的优点（交迭摩擦阻力减少50%），指出了适当的预拉力对于圆管输送带成管性的重要性，并对圆管输送机转弯运行时预拉力和曲率半径对有效输送截面的形状变化及其引起的载荷不均（只有四托辊接触受力）进行了分析研究；美国的horak提出了圆管输送机托辊组的双侧布置方案，解决了圆管输送带发生夹带和纵向撕裂的问题，他还设计了一系列新型的钢结构架（已经获得专利）和节约型的托辊组布置方案，省去了传统托辊板式安装的大量钢材消耗。此外，南非的p.staples等人也在圆管带式输送机部件选择与维护方面做了许多研究工作。德国的w.engst研究了大倾角输送物料问题，

33、经过试验研究最大倾角为40日本的纲川浩对圆管带式输送机进行垂直输送进行了原理上的实验，证明了可以通过圆管带式输送机进行垂直输送粉体物料。在国内，王鹰等通过圆管带式输送机的介绍提出了圆管带式输送机的设计计算方法、对输送机运行阻力进行了初步研究，并且开发了输送带弯曲刚度测量的实验台。吴志方等探讨了采用标准槽形输送带代替圆管输送机专用输送带的可行性以及设计过程中需要注意的问题，但是，尚不能直接采用普通输送带。张钺也提出了应用圆管带式输送机进行垂直提升，尽管已经在工程上应用，它只适用于提升高度较小运输量较低的场合。此外，一些研究人员也在过渡段成形理论、圆管带式输送机空间弯曲螺旋桁架结构机身设计等很多方

34、面进行了研究。作者提出了圆管带式输送机过渡段为一系列曲率半径不同的圆形截面理论，指出了原有过渡段成形理论的不合理之处，并通过计算机仿真给出了圆管输送机的过渡段图形。1.4 圆管带式输送机的组成圆管带式输送机是在通用带式输送机的基础上发展起来的一种新型带式输送机，它靠摩擦驱动，并利用按一定间距布置的正多边形（一般为正六边形）托辊组强制输送带卷成圆管形。物料从尾部加料漏斗处进入加料段，输送带由平形变为u形，再经过渡段逐渐变为圆管形，把物料包住密闭运行。输送到头部过渡段时，圆管形输送带由u形渐渐展成平形，把物料卸掉。承载、回程分支输送带均可形成圆管运行，或使回程分支以平形运行，其基本组成如图1-6所

35、示。图1-6 圆管带式输送机的基本组成1.5 本文主要的工作1、对圆管带式输送机进行总体设计；2、对圆管带式输送机的部件进行详细设计；3、对各个部件进行受力分析及强度校核；4、画出相应的图纸。2 圆管带式输送机的总体设计对于圆管带式输送机，有的称其为管子运输机(pipe conveyor)，有的称其为圆筒形运输机(tubular convdyor)，有的称其v形输送机(v-con)，还有的称其为圆管输送机(rondex rollgurt)等，本书全部称其为圆管带式输送机，简称圆管机。近年来，许多工业部门对散料输送机的容量、运距、生产率的要求日益增加，特别是在露天煤矿、火力发电厂上煤除灰、煤矿开

36、采中。带式输送机是必不可少的。虽然普通带式输送机的生产率高达40000m3/h，单程运距大于60km，但由于不能垂直输送，大多数情况下改用斗式提升机或波纹挡边输送机。但是，它们本身有以下缺点：带速提高有一定限制，给料段和卸料段过高的带速会产生无法解决的矛盾；对于黏性物料和内聚力很大的物料，卸料困难；波纹挡边输送机虽然可垂直提升但水平段不能转弯；夹带式输送机虽然能解决上述困难，但生产率不易提高，夹持横截面无法再加大。水平段也不能转弯。圆管带式输送机正是为了解决上述问题而发明出来的，它的突出优点在于它能在三维方向转弯，倾角90还能垂直提升，其整机结构如图2-1所示。图2-1 圆管带式输送机整机结构

37、l一驻动装置； 2一蓖向滚筒；3一输进带；4一无艟托辐； 5一转弯托辊；6-成圆装置；7-下科斗；8一调心托辊；9一挡边轮； 10-下托辊；11一垂直拉紧装置； 12一回程带清扫器； 13一螺旋拉紧装置2.1 主体结构圆管带式输送机主体结构可分为加料段、成圆装置、弯弧段、垂直段、卸料段和回程段六大部分。加料段由料斗、机尾、调心托辊等组成，如图2-2所示，成圆装置由u形托辊组、成圆压辊、托辊组成，如图2-3所示。垂直段由直线段托辊、机架等装置组成如图2-4所示。弯弧段一般由上弯弧段和下弯弧段组成，如图2-5所示。卸料段由卸料滚筒、驱动装置和清扫器等组成，如图2-6所示。回程段由回程输送带和拉紧装

38、置、机尾转弯架等组成。 图2-2 加料段1一料斗；2一机尾；3一调心托辊； 4一成圆装置；5一圆管输送带 图2-3 成圆装置1一u形托辊；2一成圆压辊；3一托辊 图2-4 垂直段 1直线段托辊；2机架 图2-5 弯弧段 图2-6 卸料段1一回程带；2一承载带 1卸料滚筒（传动滚筒）；2驱动装置； 3清扫器；4调心托辊2.2 机架组合形式圆管带式输送机可以组合成水平型、斜型、l型、倒l型、z型、s型、c型等形式，如图2-7所示，其中图(b)、图(c)、图(e)、图(f)等型可做成移动式，如图(h)的形式。现对上述圆管带式输送机机架组合形式进行说明。水平型 多用于水平输送，一般在几百米到数公里距离

39、1台，最长可达l0km，如图2-7(a)所示。斜型爬坡多在300以下，用于煤矿斜井和露天开采，机头、机尾的过渡段不能转弯，上料时加在过渡段，如图2-7(b)所示。l型此组合取消了水平卸料段，在直线段头部，装上机头滚筒，并在此卸料可代替斗式提升机，如图2-7(c)所示。倒l型 正好同l型上、下颠倒，加料时输送带不能打开，用加料嘴插入其中加料，如图2-7(d)所示。z型 此组合的加料器和卸料段可以任意延长和转弯，中间为垂直段，因此最为通用。它可以代替一台斗式提升机和两台水平输送带机或刮板机，大大节约了能耗和转载设备，又无环境污染，相对于井下或巷道内，又能减少硐室高度和开挖量。此外，z型组合还适用于

40、卸船和装船机、建筑大堤和高层楼房。如图2-7(e)所示。s型 此组合取消了z型的中间垂直段，由两个c型组合一正一反组成，有的s型再加上水平的装料段及卸料段，卸料在滚筒上方，回程输送带可垂直返回。s型组合占据空间最小，输送带能自动封严。托辊用得最少。只用挡边托辊即可。s型组合多用于粉状物料输送。如图2-7(f)所示。c型此组合无直线段，直接由两个弯弧段组成承载物料回路，而加料段均设在弯弧段内，该型的特点是输送带卸料口在滚筒下方。e型组合多用于料仓倒仓系统。如图2-7(g)所示。移动式 多选z型放在活动车上，用于给火车、汽车、轮船等运输料，如图2-7(h)所示。图2-7 圆管带式输送机机架组合形式

41、上述各种组合形式在长距离输送中，可以依山沿河而行，不必修隧道洞，大大节约基建工程投资。本节所述的各种组合形式，垂直面布置均可适用于夹带式输送机。但它比夹带式输送机节约了一套输送带、托辊和驱动设备，而具有夹带式输送机的各种优点。2.3 输送带2.3.1输送带类型圆管式输送带有两种类型：一种是平面形输送带，通过外力将其卷成管形输送带，如图2-8所示；另一种是半圆形（包括扁圆形、方形和蛋糕形）的、硫化时有折线成型的输送带，如图2-9所示。这里称这两种输送带均为圆管式输送带。图2-8平面形输送带结构和搭接长度 图2-9 半圆形输送带的种类1 平面形输送带平面形输送带按机型分中国式（软质输送带）和日本式

42、（硬质输送带）两大类。中国式圆管机接iso标准带宽（单位为mm）为500、650、800、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200，带宽在2200mm以上的我国尚不能生产。国外按350、400、450、500、600、750、900、(950)、1050、(1100)、1200、 (1300)、1350、1500. 1650、1800、2100、2200规格（单位为mm）生产，显然，想用普通输送带卷圆是不现实的，刚度太大，要特别设计才行。中国式圆管机的提升角度90，而日本式圆管机仅能达到30以下，带速二者相似，运量为中国式圆管机大于日本式圆管机。2 半圆形输送带将输

43、送带硫化成某种几何形状，如扁圆形（图2-9a）、方形（图2-9b）、蛋糕形(图2-9c)，无需加外力成圆，可通过输送带的拉紧力自动将上半部包成。由于输送带已是固定的形状，所有托辊均要与之适配布置，采用这种形式输送带的输送机不会跑偏。扁圆形输送带又称v-con式，如图2-9(a)所示。这种输送带的带边要加重块，加料和卸料均不打开，采用特制加料、卸料装置。这种输送带结构简单，易于维修，使用的托辊最少。方形输送带（圈2-9(b)）转弯困难，密封不严，效果不好；蛋糕形输送带装料多，一旦跑偏不好纠正，如图2-9(c)所示。2.3.2 成圆方式圆管式输送带成圆时均用托辊保持其外形：下面介绍将平面形输送带通

44、过外力卷成管形输送带的方法，一般分成两步：第一步未卷成管形带时，用压辊压住一边，见图2-10(a)；第二步将另一边用侧托辊挡住未压边，同时再用另一组压辊压住此边，盖住较低的另一边，两边互相重叠一部分，便卷成管形带，见图2-10(b)。一般要用几组托辊。图2-10 成圆方式软质输送带圆管机成圆有两种：回程带卷圆和回程带不卷圆（仍为平形）后者便于制造和应用，但成圆要依靠外力，因而增加阻力；硬质输送带仅有一种平面形输送带，承载带、回程输送带均靠外力卷圆。回程带为圆管形，要翻转两次，才能装料，如图2-11所示，图中左上方为承载带加料点，右下方为回程带卸料点，回程带两端出入口均需翻带装置，比较麻烦。回程

45、带为平面形系统则少成圆一次，输送带寿命少损失一些，更重要的是驱动装置可以放在回程带上任一点。图2-11 回程带为圆管形系统2.3.3密封方式输送带卷圆要密封，其方式可分为对接、搭接和扣接。对接是指两输送带带边，面对面合拢，如图2-12（a）所示。搭接是指两输送带互相重叠一部分，以防止漏料，如图2-12（b）所示。扣接是指两输送带边互相扣接在一起，如图2-12（c）所示。图2-12（d）为磁性搭接。图2-12 输送带密封方式2.3.4放置方式如果按输送带放置的方式来分，则有平放式和吊挂式之分。前述的各种输送带都是平放式，全放在托辊之上。吊挂式的输送带则不同。吊挂式现有夹钳式、凸缘式和滑轮式三大类

46、。输送带边必须是扣接或对接，有吊挂的凸形块。夹钳式的输送带两边分别有两个倒三角凸缘，以便卡在吊具上。而吊具是挂在弓形粱上的托辊，如图2-13(a)所示。而凸缘式则取消了吊具，输送带边缘直接挂在滑轮上，输送带边缘的缺口，上下或左右扣接，上下扣边的输送带称为上下凸缘式，一侧用压辊挡边，另一侧用斜挡轮顶住凸缘运行，如图2-13(b)所示；腔边左右扣合称为左右凸缘式，在两个侧轮上运行，如图2-23(c)所示。把扣好带凸缘的输送带，上面叉用压辊压住，两边用挡轮卡住，下面再用托辊顶住，则称为混合式，如图2-13(d)所示。滑轮式则综合了(a)、(b)之长，运转阻力小，装、卸料较方便，如图2-13(e)所示

47、，而滑轮式在工字钢上两边。各装有小滑轮1个，滑轮再用吊具夹住输送带，拖动滑轮，输送带才能运动，如图2-23(e)所示。由此可见，夹钳式的结构比较简单。图2-13 吊挂式输送带2.4 托辊托辊组合 有二辊式、三辊式、四辊式、六辊式、八辊式和十二辊式，还有前三后三辊式为一组的，德国采用前三后三辊式为一组的较多。托辊组合方式如图2-14所示。无缝托辊组 防止输送带跑出托辊或卡在辊缝中而设计的中国专利。 图2-14 托辊组合形式2.5 机架机架可分为4种；矩形平板式机架，如图2-15所示；tvbc型（上圆下矩式），如图2-16所示；钢砼型，如图2-17所示，钢砼型机架造价最低，不可移动；三角形机架，如

48、图2-18所示，上面可以行驶检修小车，不必另修检修道。 图2-15 矩形平板式机架 图2-16 上圆下矩式机架 图2-17 钢砼型机架 图2-18 三角形机槊2.6 附加部件圆管带式输送机的附加部件有清扫装置、拉紧装置和伸缩装置等。清扫装置 多采用双刀式弹性清扫器，如图2-19所示。拉紧装置 短圆管带式输送机用拉紧装置见图2-20(a)、(b)；长圆管带式输送机用液压拉紧装置见图2-21(a)、(b)。伸缩装置 现用的输送带伸缩装置，可在机头或在机尾前安装，多用绞车拉紧或放松回程带，它还具有储存输送带的功能，见图2-22。图2-19 弹性清扫器图2-20 短圆管带式输送机用拉紧装置图2-21

49、长圆管带式输送机用液压拉紧装置图2-22 具有储存输送带功能的圆管带式输送机 1一 泵站；2绞车（用瓶压电动机带动）；3拉紧用钢丝绳；4改向滚筒组2.7 驱动装置驱动装置包括驱动滚筒或电动滚筒、减速器和电动机、软启动器等。带槽传动滚筒和改向滚筒 为防止四管输送带扭转，传动滚筒和改向滚筒均带v槽。三环减速器和变速轴承减速器 一般选三环减速器或变速轴承减速器。它具有部件少、结构紧凑、效率高的特色，全为中国专利产品。变速传动轴承减速器 变速传动轴承减速器适用于中国移动式圆管带式输送机。2.8 启动系统采用国产开关磁阻调速电动机为最优选。次选变频调速电机，采用具有自动识别参数的变频器即kv2000系列

50、变频器，它有参数自动辨识的功能，同时也具有滑差补偿的功能，因此低速与显示的滑差将会一致，调速精度也很高，因为本产品在电源电压变动和负载比率变动等发生时都会自动调整参数，以保证转速精度，多台变频器线路如图2-23所示。图2-23 多台变频器线路3 圆管带式输送机的总体计算3.1 设计的条件本次设计的圆管带式输送机主要是在面粉厂进行输送面粉使用。该设计的要求为：输送机长度（头尾滚筒中心距）：；输送方式：水平运输（即：垂直段）输送机的生产能力：；输送机的输送量：3.2 输送机横截面积a，带速v和管径d的计算横截面积a，带速v和管径d三者之间的关系如下公式： （3-1） （3-2） （3-3）式中：装

51、料系数，0. 951；按体积计算的输送量，；圆管带式输送机输送物料质量（即输送机生产能力），；圆管带式输送机截面积，；圆管带式输送机带速，m/s；圆管带式输送机的管径，m；物料的堆积密度，；根据输送机运行的平稳性等情况可以先假设带速为：，由查表可知面粉的堆积密度为：。根据公式3-1计算得：圆整可得：d=0.5 m=500 mm输送机的横截面积：根据公式3-2可得，输送带的速度：3.3 输送机功率的估算初步设计用圆管带式输送机，驱动功率p计算如下。总功率 (3-4)式中： 圆管带式输送机空载功率，kw；圆管带式输送机重载功率，kw；-圆管带式输送机垂直提升功率，kw； (3-5) (3-6) (

52、3-7)式中：为圆管带式输送机估计的阻力倍数，30时，；f 为模拟摩擦系数，可取f=0.05；y承载分支与回程分支托辊旋转质量及输送带质量之和，；l圆管带式输送机装料和卸料两端滚筒水平中心距，m；圆管带式输送机附加长度，h圆管带式输送机两端滚筒中心距垂直高度，m；q圆管带式输送机输送量，t/h；物料质量，kg/m，。根据公式3-5，可以计算空载功率为：根据公式3-6，可以计算机重载功率为：该输送机输送方式为水平输送，那么。那么该输送机的总功率为：考虑到机械损失等情况，可以定p=2.1kw3.4 张力计算3.4.1 有效张力计算有效张力fu为传动滚筒上所需圆周驱动力，根据式(3-4)得出的p可以

53、算出fu： (3-8)那么有效张力fu的大小为，3.4.2 最大张力计算最大张力t1 的计算公式有：3.5 成圆损失圆管输送带由平变圆或由圆变平，都会增加能量损失，与输送带机成圆后的管径有关。见表3-1成圆损失fc，其数值为国外测量值，每改变一次计算一回fc。一般回程带包圆时要乘4，不包圆时要乘2。表3-1 成圆损失fc管径/mm150200250300350400450500550600900/in68101214161820222436fc/n2272723183684084545445886808169073.6 输送带下垂度圆管带式输送机回程带为槽形，自然有槽角，按槽角450计算，据behren试验，用2200mm (86.6in)宽带式输送机，托辊间距l000mm (3.3ft)，加负荷为7