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1、华北科技学院毕业论文 第 1 页 共 46 页 目录 摘要 .3 3 绪论 .4 4 1 胶带输送机的工作原理及优缺点.7 7 1.1 胶带输送机的工作原理.7 1.2 胶带输送机的优点、缺点及使用条件.8 1.2.1 胶带输送机的优点 .8 1.2.2 胶带输送机的缺点 .8 1.2.3 胶带输送机的使用条件 .9 2 2 胶带输送机设计计算胶带输送机设计计算.1010 2.1 设计用原始资料.10 2.2 设计计算具体步骤.10 2.2.1 机型选择 .10 2.2.2 输送机带宽及带速的确定 .10 2.2.3 基本参数的确定 .12 2.2.4 输送带张力计算 .13 2.2.5 检验

2、输送带强度 .19 2.2.6 输送带及接头方式的选择 .19 2.2.7 电动机功率的计算 .20 2.3 DX 型系列主要部件的设计选用 .22 2.3.1 滚筒组的设计选用 .22 2.3.2 托滚组的设计选用 .25 2.3.3 拉紧装置的设计选用 .28 2.3.4 驱动装置的设计选用 .30 2.3.5 清扫装置的设计选用 .31 2.3.6 保护装置的设计选用 .33 2.3.7 机架的设计选用 .34 2.3.8 环形胀套 .35 港口转运带式输送系统的设计 第 2 页 共 46 页 3 3 主要零件强度计算主要零件强度计算.3737 3.1 滚筒的设计.37 3.2 传动滚筒

3、轴的计算.37 4 4 安装与维护安装与维护.4040 4.1 胶带输送机安装技术要求.40 4.2 胶带输送机运转中的主要故障分析.42 4.3 胶带输送机的维护与检修.43 5 5 结论结论.4444 参考文献参考文献 .4545 致谢致谢 .4646 华北科技学院毕业论文 第 3 页 共 46 页 港口转运带式输送系统的设计 摘要摘要 本次毕业设计题目为港口转运带式输送系统设计，主要对胶带输送机的带宽、带 速、驱动装置进行选型计算，并进行结构设计，对胶带输送机的工作原理、设计布置 形式及其发展与应用前景进行了探讨。在确定胶带输送机布置方案时，采用了 3 种方 案并对每种方案进行逐点张力法

4、进行带宽、带速的校核，从中确定出了较优方案。并 根据所确定的方案和计算出的主要参数，具体进行结构设计。在长运距带式输送机的 设计中选择合适的驱动装置和拉紧方式及拉紧行程是长运距带式输送机设计关键，与 此同时对输送机的主要零件进行强度校核，并确定其尺寸。最后对胶带输送机的安装、 维护及故障进行了一定分析。通过设计对胶带输送机整个工作过程有个清楚的认识， 掌握了用 CAD 绘图的技巧。 关键词：港口；胶带输送机；参数计算；选型；零件校核 The design of the port belt conveyor system Abstract: The theme of the graduation

5、 design is a port belt conveyor system , The main stept is the selection calculate of the bandwidth、speed and driven devices of the belt conveyor. And design the structural of the belt conveyor.The working principle of the belt conveyor、the form of the design layout、the application and development o

6、f the belt conveyor are discussed. In determining the layout program, three kinds of programs are adopted.To each program on a case-by-point method tension bandwidth. Check the belt speed, from which to determine the optimum program. In accordance with the identified programs and calculate the main

7、parameters, structural design is specific. The trip of the tense are the key to the Belt Conveyor Design. At the same time check strength of the main conveyor components and determine its size . Finally, the installation, maintenance and fault of the belt conveyor are analysed. There is a clear unde

8、rstanding through the design of the throughout process of the belt conveyor. Mastered the techniques of the use of AutoCAD. Keywords : Port; Belt conveyor; Parameters; Selection; Check parts 港口转运带式输送系统的设计 第 4 页 共 46 页 绪论 带式输送机是散状物料的主要运输工具之一。它的发展已有近 200 年的历史，早 期的输送带由皮革之类的材料组成，19 世纪末出现的槽型结构的带式输送机确定了当

9、代带式输送机的基本型式。由于带式输送机具有效率高、可靠性强、工作安全、易于 实现遥控可全系统自动化等特点，已被广泛应用于港口、冶金、矿山、粮食、化工等 领域。 从 20 世纪 50 年代开始，由于全球经济的快速发展，使得涉及数学、机械和化学 工程、物理、电工学和计算机技术等多学科的带式输送机技术在世界范围内取得了巨 大的进步，先后出现了强力型带式、大倾角上、下运输、双向输送、水平垂直转弯和 管状等多种输送机型式。 80 年代末期以来，我国各行业所用带式输送机也有了很大的发展，对带式输送机 的关键技术研究和新产品开发都取得了可喜的成果。输送机产品系列不断增多，从定 型的 SDJ、SSJ、STJ、

10、DT 等系列发展到多功能。适应特种用途的各种带式输送机系列， 如国家“七五” 、 “九五”攻关项目大倾角带式输送机成套设备，高产高效工作面 顺槽可伸缩带式输送机等填补了多项国内空白，开发了大倾角长距离输送原煤的新型 带式输送机系列产品，并对带式输送机的关键技术及其主要元部件进行了理论研究和 产品开发，应用动态分析技术和中间驱动与智能化控制等技术，研制成功了多种软起 动和制动装置及以 PLC 为核心的可编程电控装置。 目前国内外带式输送机正朝着长距离、高速度和大运量方向发展。单机距离已达 30.4km，多机串联运距最长达 208km，由 17 条带式输送机组成，最宽的带式输送机带 宽为 4km，

11、最大输送能力已达 3.75 万 t/h，最高带速达到 15m/s。单条带式输送机的装 机功率达到 6 2000Kw。 国外带式输送机技术的现状：国外带式输送机技术的发展很快，其主要表现在 2 个方面：一方面是带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带输送机、 管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型；另一方面是带式输送机本身的技 术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型带式输送机已成为 发展的主要方向，其核心技术是开发应用于了带式输送机动态分析与监控技术，提高 了带式输送机的运行性能和可靠性。目前，在煤矿井下使用的带式输送机已达到表 1-1 华北科技学院毕业论文

12、第 5 页 共 46 页 所示的主要技术指标。 表 1-1 国外带式输送机的主要技术指标 主参数顺槽可伸缩带式输送机大巷与斜井固定式强力带式输送机 运距/m20003000 3000 带速/m.s-13.5445，最高达 8 输送量/t.h-12500300030004000 驱动总功率/kW1200200015003000，最大达 10100 我国带式输送机技术现状：大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面 顺槽可伸缩带式输送机填补了国内空白，并对带式输送机的减低关键技术及其主要元 部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软起动和制动装置以及以 PLC 为核 心的可编程电控装置，驱

13、动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器。目前，我 国煤矿井下用带式输送机的主要技术特征指标如表 1-2 所示。 表 1-2 国内带式输送机的主要技术指标 主参数顺槽可伸缩带式输送机大巷与斜井固定式强力带式输送机 运距/m20003000 3000 带速/m.s-13.5445，最高达 8 输送量/t.h-12500300030004000 驱动总功率/kW1200200015003000，最大达 10100 我国带式输送机的发展目标： （1）大型化、提高运输能力 为了适应高产高效集约化生产的需要，带式输送 机的输送能力要加大，长距离、高带速、大运量、大功率是今后发展的必要趋势。在 今后的

14、10a 内输送量要提高到 30004000t/h,带速提高到 46m/s，输送长度对于可伸 缩带式输送机要加长至 3000m，对于钢绳芯强力带式输送机须加长至 5000m 以上，单机 驱动功率要达到 10001500kw，输送带抗拉强度达到 6000N/mm（钢绳芯）和 2100 N/mm（整芯） 。 港口转运带式输送系统的设计 第 6 页 共 46 页 （2）提高元部件性能和可靠性 设备开机率的高低主要取决于元部件的性能和可 靠性。我们除了进一步完善和提高现有元部件的性能和可靠性，还要不断开发研究新 的技术和元部件，如高性能可控软起动技术，动态分析与监控技术、高效贮带装置、 快速自移机尾、高

15、速托辊等，使带式输送机的性能得到进一步的提高。 （3）扩大功能，一机多用化 带式输送机是一种理想的连续运输设备，并且有不 能充分发挥其效能的可能，浪费资源。如将带式输送机结构作适当修改，并采取一定 的安全措施，就可拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用，使其发挥最大 的经济效益。 （4）开发专用品种 为了满足某些运输系统的特殊要求，应开发特殊型带式输送 机，如弯曲带式输送机、大倾角或垂直提升输送机等。 本次设计的港口转运带式输送系统中的固定式胶带输送机是港口运输机械中常用 的一种装卸设备。随着我国沿海城市经济的发展，港口运输各种物料的种类随之增加， 而固定式胶带输送机运行可靠、输送量大、

16、输送距离长、维护简便，使得其在港口运 输中得到广泛应用。与此同时我国生产制造的带式输送机的品种、类型较多。在“八 五”期间，通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，带式输送机的技术水 平有了很大提高。港口用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品的开发 都取得了很大进步，港口各种物料的运输也都离不开带式输送机。 华北科技学院毕业论文 第 7 页 共 46 页 1 胶带输送机的工作原理及优缺点 1.1 胶带输送机的工作原理 港口运输系统中所用的胶带输送机是以胶带兼作牵引机构和承载机构的连续运输 机械，其工作原理如图 21 所示。 图 11 胶带输送机工作原理 1胶带；2主动滚筒；3机

17、尾换向滚筒；4托滚；5拉紧装置； 胶带 1 绕过主动滚筒 2 和机尾换向滚筒 3 形成一个无极的环行带，上、下两股胶 带都支承在托辊 4 上。拉紧装置 5 给胶带以正常运转所需的张紧力，工作时主动滚筒 通过它和胶带之间的摩擦力带动胶带运行。货载装在胶带上和胶带一起运行。胶带输 送机一般都是利用上段胶带运送货载的，并且在端部卸载，利用专门的卸载装置也可 在中间卸载。 胶带输送机的机身横段面如图 11b 所示,上段胶带利用一组槽形托辊支承,以增加 装载截面积.下段一般为平形，托辊内两端装有轴承，转动灵活，运行阻力小。 港口转运带式输送系统的设计 第 8 页 共 46 页 1.2 胶带输送机的优点、

18、缺点及使用条件 1.2.1 胶带输送机的优点 （1）输送能力范围宽 带式输送机的输送能力可以满足任何要求的输送任务，既有轻型带式输送机完成 输送量较小的输送任务，又有大型带式输送机实现每小时数千吨甚至上万吨的输送任 务。 （2）送线路的适应性强 带式输送机可以适应坡度为 30%35%的地形，而对于卡车运输来说仅能适应原有自 然地形的坡度为 6%8% ,输送机线路可以适应地形，在空间和水平面上弯曲从而降低基 建投资.带式输送机的运输线路是十分灵活的，线路长度可根据需要延长。 （3）可靠性强 带式输送机的可靠性已为所有工业领域中的使用经验所证实.它的运行极为可靠， 在许多需要连续运行的重要生产单位

19、，如在发电厂内煤的输送、钢铁厂和水泥厂散状 物料的输送以及港口内船舶装卸散状物料等，都获得可广泛的应用。 （4）安全性高 带式输送机具有很高的安全性，需要的生产人员很少，与其它运输方式相比发生 事故的机会比较少，不会因大块物料掉下来砸伤人员或由于大型笨重的车辆操纵失灵 而引起事故。 （5）费用低 带式输送机系统运送每吨散状物粒所需的劳动工时和能耗在所有运输散状物粒工 具中通常是最低的,而且它所占用维修人员的时间少,较小零件的维修和更换可在现场很 快地完成,维修费用低。 带式输送机具有以上优良的性能，所以，它在国民经济各个部门的企业中获得了 广泛的应用。近年来在矿山的露天、井下联合运输系统中带式

20、输送机又成为重要的组 成部分，在矿山运输中发挥着十分重要的作用。 1.2.2 胶带输送机的缺点 （1）通用性差 每种机型一般只使用于输送一定种类的货物。 华北科技学院毕业论文 第 9 页 共 46 页 （2）必须沿整条输送线路布置 输送线路一般固定不变,在输送线路变化时,往往 要按新的线路重新布置.在需要经常改变装载点的场合,须将输送机安装在专门机架或臂 架上,借助它们的移动来适应作业要求。 （3）不能输送笨重的大件物品 不宜输送质量大的单位物品或集装容器。 （4）大多不能自动取料 除少数带式输送机能自行从堆料中取料外,大多要靠辅 助设备供料。 1.2.3 胶带输送机的使用条件 （1）带式输送

21、机既可用于水平运输，又可用于倾斜运输，但倾角受到一定的限制。 通常情况下，倾斜向上运输时倾角不超过 18，向下运输时倾角不超过 15。目前国 内已生产出一种适应倾斜角大于 30的特殊带式输送机。 （2）带式输送机适用的工作环境温度一般为-2540C，对于在特殊环境中工作 的带式输送机，如要求具有耐热、耐寒、防水、防腐、防爆、阻燃等条件，应另行采 取相应的防护措施。 （3）固定式带式输送机是通用型系列产品,可广泛用于冶金、矿山、煤炭、港口、 电站、建材、化工等各个行业。由单机或多机组合成运输系统来输送物粒，可输送松 散密度为 5002500kg/m的各种散状物料及成件物品。 港口转运带式输送系统

22、的设计 第 10 页 共 46 页 2 胶带输送机设计计算 2.1 设计用原始资料 输送长度 L=700 输送机按装倾角 =0 运输原煤最大粒度 400mm max 原煤容重 =0.85t/m 运输流量 Q=400t/ （远距 L400，选用钢丝绳芯胶带） 2.2 设计计算具体步骤 2.2.1 机型选择 根据已知条件，选用钢丝绳芯带式输送机，机身为钢架固定式。 2.2.2 输送机带宽及带速的确定 选择带速时应按以下的原则: 水平输送，物料块度小而潮湿的磨琢性小的以及环境卫生条件要求不高的，可选 用较高的速度； 向上或向下运输，物料易滚动，块度大，磨琢性大以及环境卫生条件要求高的， 易选用较高的

23、带速； 短距离输送机,为提高输送带的使用寿命,应选取较低的带速; 向上输送，当提升阻力很大而胶带强度不够大时，可用提高带速来每米物料重量 的方法来解决； 根据以上带速选择原则,由带速推荐表 2-1 查得 初选带速 v=2m/s 华北科技学院毕业论文 第 11 页 共 46 页 表 2-1 带速推荐表 带速 v ，m/s 物料名称 2.0 2.53.154.05.0 原煤（湿） 、湿砂、剥离层 煤（小块） 、土、砂、细碎石 带宽的数值按下列两个条件来确定 （1） 满足设计运输生产率所需输送带宽度 B 为 B1.1 (+0.05) m kc Q 3600 式中: Q运输流量.(t/h) v输送带速

24、度.(m/s) 物粒单位容积的质量.(t/m) k物粒断面系数. c输送机的倾角系数 由运输机械设计选用手册 表 2-2 倾角系数 当 =0时 倾角系数 C=1.0 目前最常用的三节式托辊的槽角 =30 动堆积角 d=30 得物粒断面系数 k=0.1737 故 B1.1(+0.05) 11737 . 0 85 . 0 23600 400 0.744 m （2） 满足块度条件的宽度 B B22+200 mm max 输送机倾角 681012141618 倾角系数 C 1.00.960.940.920.900.880.85 港口转运带式输送系统的设计 第 12 页 共 46 页 2 400+200

25、 1000 根据以上两条件选取标准带宽 B=1200mm 2.2.3 基本参数的确定 带速 v=2m/s ；带宽 B=1200mm （1） 输送带上物料质量： q=55.56kg/m 6 . 3 Q （2）每米钢绳芯输送带质量 查表 23 得 q =38.8kg/m 0 初选输送带强度 G =1250N/mm x （3） 每米输送机上托滚转动部分质量 q 查表 23 得 q=20.8kg/m 上托滚间距 L=1.2m 每米输送机下托滚转动部分质量 q 查表 23 得 q=6.7kg/m 下托滚间距为 L0=3m 表 2-3 托滚转动部分质量 （4）运行阻力系数 W 经查表取 输送带沿承载分支段

26、阻力系数 W=0.02 回空分支段阻力系数 W=0.02 带宽 B,mm 800 1000 1200 1400 1600 上托滚间距 L，m上托滚转动部分质量 q，kg/m 1. 0 1. 2 1.5 25.0 47.0 50.0 11.7 18.4 20.8 39.0 42.0 9.3 14.6 16.5 31.4 33.0 下托滚间距为 L0，m下托滚转动部分质量 q，kg/m 3.04.0 5.7 6.7 13.0 14.0 华北科技学院毕业论文 第 13 页 共 46 页 （5）承载分支直线段阻力 F1 F1= W (q+q0 +q)gLcos =0.02 （55.56+38.8+20

27、.8） 10 700 1 =16.12KN （6）回空分支直线段阻力 F2 F2= W（q0+q）gLcos =0.02 （38.8+6.7） 10 700 1 =6.37KN （7）总圆周力 Fu： Fu= F1+ F2=22.5 KN （8）所需轴功率 P： P=44.98kW 1000 u F 1000 25 .22 2.2.4 输送带张力计算 在输送带张力计算过程中,确定了 3 种输送机典型系统布置图.现就每种布置形式 进行逐点张力计算,并且从中确定出较优方案。 （1）第一种方案 选用单传动滚筒单电动机,布置形式如图所示,本系列单传动滚 筒包角=210 =0.4 查表 2-4,得 =4

28、.35e 港口转运带式输送系统的设计 第 14 页 共 46 页 表 2-4 常用系数 输送带绕传动滚筒围包角 胶面滚筒传 动情况 摩擦系数 系数 K 1500160017001800190200210 粘污 0.3 K1 K2 K3 2.19 1.84 0.84 2.31 1.76 0.76 2.44 1.70 0.70 2.57 1.64 0.64 2.70 1.59 0.59 2.85 1.54 0.54 3.00 1.5 0.5 干 0.35 K1 K2 K3 2.48 1.68 0.68 2.66 1.60 0.60 2.83 1.55 0.55 3.00 1.50 0.50 3.2

29、0 1.45 0.45 3.40 1.42 0.42 3.62 1.38 0.38 干清洁 0.4 K1 K2 K3 2.85 1.54 0.54 3.05 1.49 0.49 3.28 1.44 0.44 3.51 1.40 0.40 3.78 1.36 0.36 4.05 1.33 0.33 4.35 1.30 0.30 图 21 单传动滚筒布置形式 按摩擦传动条件计算输送带各点张力： S1=S1 S2=S1+F2 S3=KS2=K（S1+F2） S4=S3+F1=K（S1+F2）+F1 需要传动滚筒表面输出的牵引力 FO为 FO=S4-S1 传动滚筒所能传递的额定牵引力 F0为 华北科技

30、学院毕业论文 第 15 页 共 46 页 F0= maxo F n 1( 1)S e n (单传动滚筒表面可能传递的最大牵引力) maxo F 令 FO= F0 得 21 1 () 1(1) n KFF S enk 式中： K输送带绕经滚筒时的阻力系数 K=1.04 n摩擦力备用系数，设计时取 n=1.151.20，此时取 n=1.17 =8.1KN 1 1.17(1.04 6.37 16.12) 4.35 1 1.17(1 1.04) S S2=14.47KN S3=15KN S4=31.17KN 检验输送带不打滑条件 通过 4 1 3.85 S e S 检验输送带的垂度条件 承载分支输送带

31、的最小张力 min 5S 0 （q+q）Lgcos =15KN min S =5.67KN 满足上条件5 0 （q+q）Lgcos 回空分支输送带的最小张力 min 5cos kdo Sq L g =8.1KN mink S =5.82KN 满足上条件5cos do q L g 故各点张力均满足输送带的垂度条件 （2）第二种方案 选用双传动滚筒双电动机，布置形式如图所示，取功率配比 取第一滚筒 =170=0.4 =3.28；取第二滚筒 =200=0.4 12 11PP ： 1 1 1 1 e 2 2 22 4.06e 港口转运带式输送系统的设计 第 16 页 共 46 页 图 22 双传动滚筒

32、布置形式 计算输送带各点张力 由功率配比得 12 22.25 11.25 22 u uu F FFKN 设第二传动滚筒 值用足，查表 2-4，得 按双传动滚筒 22 e 22 22 2 1.33 1 e K e 张力计算有： 1 11 2u FSS 2 1 22u FSS 可以先设第二传动滚筒 值用足，则 22 e = =15KN 1 2 S 1 22 22 2 e e Fu =3.71KN 2 S 2 1 2u SF =26.25KN 1 11 2u SSF =10.13KN 411 SSF 检验输送带不打滑条件 =1.5 通过 1 1 2 S S 1 1 e 华北科技学院毕业论文 第 17

33、 页 共 46 页 =4.04， 按第三传动滚筒张力计算有 33 e 3 S 4 S 1 11 2u FSS 21 22u FSS 334u FSS =7.32KN 33 3 33 3 1 u e SF e =1.69KN 433u SSF =0.95KN 232 SSF =6.58KN 1 222u SSF =17.83KN 11 21u SSF 检验输送带不打滑条件 =2.71 不通过 1 2 2 S S 22 e 此传动方案不能满足输送带的不打滑条件，不能采用此种方案 经过上述三种方案的比较，应选用第一方案即单传动滚筒单电动机，并且此种方 案的优点是布置及操作管理简单。此方案的参数如下：

34、 表 2-5 所选方案参数表 四点张力 S1S2S3S4 总圆周力（kN）带强 G x 传动滚筒直径传动方式 8.114.471531.1722.51250800单滚筒单电机 华北科技学院毕业论文 第 19 页 共 46 页 2.2.5 检验输送带强度 输送带的许用张力 d S B S m 式中：输送带的整体纵向拉断强度，N/mm d S B输送带的宽度 m输送带的安全系数 对于硫化接头方式 m=10 即 =150KN S 10 1200/1250mmmmN 采用第一种方案 =31.17KN max S S 满足输送带强度校核 max S 2.2.6 输送带及接头方式的选择 输送带在带式输送机

35、中既是承载构件又是其中重要的牵引构件，它不仅要有承载 能 力，还要有抗拉强度。输送带由带芯（骨架）和覆盖层组成，带芯主要由各种织物 （棉织物，各种化纤织物以及混纺材料等）或钢丝绳构成，它们是输送带的骨架，几 乎承受输送带工作时的全部负荷。因此，带芯材料必须具有一定的强度和刚度。按带 芯不同分类：钢丝绳芯，织物层芯。前者优点：纵向拉伸强度高，抗弯曲疲劳性能好， 且伸长率小，需要的拉紧行程小。后者优点：厚度小，柔性好，耐冲击性好，使用中 不会发生层间剥裂，但其伸长率较高，在使用过程中，需要较大的拉紧行程。 相比之 下,前一种胶带更满足本次设计需要。 所以此次设计选用胶带类型为钢绳芯胶带，带强 =1

36、250N/mm 其技术指标为 X G 港口转运带式输送系统的设计 第 20 页 共 46 页 表 2-6 国产钢芯胶带技术指标 钢绳规格破断强度/N根-1 带宽/mm 直径 /mm 结构设计实际 钢绳根数 /根 钢绳间 距 /mm 上、下覆 盖胶厚度 /mm 8004.5773 11500143807017.24+4 10004.5777 270002945075136+6 12004.5773-0.25 270002945087126+6 胶带接头方法采用硫化法,就是把需要连接的胶带两端相应钢绳按一定的排列方式 在连接区内连接起来,再覆上胶层.在硫化机上硫化成为一个整体。这种接头方式具有 承

37、受拉力大,使用寿命长,对滚筒表面不产生损害、接头强度效率可高达 60%95%的优 点。 2.2.7 电动机功率的计算 （1）计算公式： 120M PK K P 式中： 电动机功率，kW； M P 传动滚筒轴功率，kW； 0 P 电动机功率系数； 1 K 电动机起动方式系数，一般情况下选取=1 2 K 2 K （2）电动机功率系数的选取 1 K 采用绕线型电动机时，其值如下： 一般情况下，单机驱动时，取=1.251.4 亦可按下列算式计算 1 K 单机驱动： 华北科技学院毕业论文 第 21 页 共 46 页 = 1 K 12 1 式中：电动机功率系数； 1 K 减速器效率，取=0.880.96

38、1 1 电压降系数，当电压降为 5%时，取=0.9 2 2 多机驱动： 3 123 1 K 式中： 多机功率不平衡系数，取=0.95 3 3 采用三相鼠笼型电动机配安全型液力偶合器时，其值如下： 一般情况下，单机驱动时取=1.2 多机驱动时取=1.4 亦可按下式计算： 1 K 1 K 单机驱动： = 1 K 123 1 式中：减速器效率，取=0.880.96； 1 1 电压降系数，取=0.9； 2 2 液力偶合器效率，取0.96； 3 3 多机驱动： 1 1234 1 K 式中： 多机功率不平衡系数，取=0.9 4 4 因三相鼠笼型电动机较绕线型电动机具有结构简单、制造方便、易防爆-运行可靠、

39、 价格低廉等一系列优点，因此在运输系统中得到广泛应用。在本运输系统中采用三相 鼠笼型电动机所以取 =1.4 1 K 电动机功率： 港口转运带式输送系统的设计 第 22 页 共 46 页 =1.4 1 44.98=62.97kW 120M PK K P DX 钢绳芯输送带主要参数 带宽 B(mm) 1200 输送带强度(N/mm) 12.26 钢绳直径(mm) 4.5 钢绳结构 7 7 3-0.25 钢绳破断强度(N/根) 137.2 上，下覆盖胶厚(mm) 6+6 带总厚(mm) 18 钢绳间距(mm) 11 每平方米带质量(kg/m) 25.33 2.32.3 DXDX 型系列主要部件的设计

40、选用型系列主要部件的设计选用 2.3.1 滚筒组的设计选用 （1）传动滚筒：传动滚筒的主要作用是把驱动力传递给胶带，靠滚筒与胶带间的 粘着力而使胶带产生移动，从而达到输送物料的目的。因此，要求传动滚筒的主轴应 能够承受胶带的最大张力。 传动滚筒的结构形式一般有三种：即钢板卷制焊接结构、全铸钢结构和铸焊联合 结构。DX 型系列带式输送机的传动滚筒为钢板卷制焊接结构，采用滚动轴承，滚筒表 面采用铸胶衬面，其目的是改善滚筒与胶带间的粘着条件，增大粘着力。 DX 系列带式输送机所采用的传动滚筒直径有 800，1000，1250，1400，和 1600mm 等五种规格. 在设计选择驱动滚筒是,应注意滚筒

41、最小直径必须满足以下条件: 为防止带体中的钢绳芯在滚筒上过度弯曲而产生疲劳破断,其所需的最小滚筒直 径可按下式确定: D(150200)d 式中:D驱动滚筒直径 d钢绳直径 华北科技学院毕业论文 第 23 页 共 46 页 对于钢绳芯胶带,当带强较大时,钢绳直径倍数可取较小值,反之则应偏大选取。 为了保证胶带在滚筒表面所受的最大比压力不大于规定的允许值，驱动滚筒最 小直径还应满足下式要求： D dBP tS f1 max 2 式中：胶带宽度，cm； 1 B 胶带在滚筒表面所受的比压力， ； f P 4 10 a P 满载运行时的胶带最大张力，N； max S t胶带中钢绳芯中心距，cm； 根据

42、以上条件，传动滚筒直径选择： D（150200）d （150200） 4.5 675900 查表取标准值 D=800mm 图 24 传动滚筒结构图 港口转运带式输送系统的设计 第 24 页 共 46 页 表 2-7 传动滚筒外形尺寸表（mm） BDAL L2L1 MNK 120080017501400975217412074250 ab h1 HhPQd 轴承型号 11032137170635704801303528 （2）改向滚筒：改向滚筒是用来引导胶带改变运行方向，增加围包角及拉紧胶带 之用。DX 型系列带式输送机的改向滚筒亦为钢板卷制焊接结构，其规格有 400、500、630、800、1

43、000、1250、1400、1600 等多种。 改向滚筒的直径一般为 D =0.8D=640，mm 1 D =0.6D=480，mm 2 式中：D 、D 尾部改向滚筒直径和其它改向滚筒直径，mm； 12 D传动滚筒直径,mm； 对于高张力区的改向滚筒直径应按传动滚筒直径的计算方法进行计算。 查表取标准值 D =630mm；D =400mm 12 华北科技学院毕业论文 第 25 页 共 46 页 图 25 改向滚筒结构图 表 2-8 改向滚筒外形尺寸（mm） BDAL L1 MNHh 12006301750140018991207417063 PQd 轴承型 号 570480M303528 所选

44、传动滚筒、改向滚筒型号均为 TD75 型 2.3.2 托滚组的设计选用 托滚组包括：上槽型托辊、下托辊、缓冲托辊、调心托辊、过渡托辊 托辊用来支承输送带和输送带上的物料，减少输送带的运行阻力，保证输送带的 垂度不超过技术规定值，使输送带沿预定的方向平稳地运行。带式输送机上大量的和 主要的部件是托辊，其成本占输送机总成本的 25%30%，托辊总重约占总机重的 30%40%。因此对运行中的输送机来说，维护和更换的主要对象是托辊，它们的可靠 性与寿命决定其效能及维护费用；转动不灵活的托辊将增加输送带的功率消耗；堵转 的托辊不仅会磨损价格昂贵的输送带，而且严重时，可能会导致输送带着火等严重事 故。 港

45、口转运带式输送系统的设计 第 26 页 共 46 页 尽管托辊具体结构形式众多，但结构原理是大致相同的。它主要由心轴，管体， 轴承座，轴承和密封装置等组成，并且大多做成定轴式。 托辊的选择主要与带宽、带速及承载能力的大小有关。 DX 型系列托辊的规格及技术性能如下所示： 胶带宽度（mm） 1200 托辊允许载荷(N) 4710 托辊轴直径(mm) 25 托辊直径 (mm) 108 托辊最大转速(r/min) 707 轴承型号 G305 轴承使用寿命(h) 16000 （1）上（承载）托辊； 承载托辊是一种安装在有载分支上，起着承载该分支上输送带与物料的作用。在 实际应用中，要求它能根据所输送的

46、物料性质差异，使输送带的承载断面形状有相应 的变化。如果运送散装物料，为了提高生产率并防止物料的散落，通常采用槽形托辊； 而对于成件物品的运输则采用平行承载托辊。 我国 DX 型系列输送机使用的承载托辊多为三节式槽型托辊，如图 5-8 所示。 图 26 三节槽形托辊 托辊外壳一般采用焊接钢管或无缝钢管，轴承座一般采用铸铁或钢板冲压而成。 华北科技学院毕业论文 第 27 页 共 46 页 图 28 槽形上托辊结构图 表 2-9 槽形上托辊尺寸规格（mm） 辊 子 带宽 B DL 图号轴承 AE H1 H H2 PQd 1200108465 DT05C 0123 4G305154016001763

47、35503260 图号DT图号 DD120C0123DT05C0123 （2）下（回程）托辊： 回程托辊是一种安装在空载分支上，用于支承该分支上的输送带的托辊。下托辊有 港口转运带式输送系统的设计 第 28 页 共 46 页 单节平行托辊和二节槽型托辊。一般情况下，短运距、窄胶带（B =8001200mm） 1 输送机采用单节平行托辊；长运距、宽胶带（B =14002000mm）输送机采用二节槽 1 型托辊。本次实际所选用的为平行托辊，其结构及尺寸如下图所示： 图 29 平行平形下托辊组结构图 表 2-10 平行平形下托辊组规格（mm） 托辊带宽 (B) DL 轴承 EA H1 PQd 图号

48、120010814004G3051592154017415090M16 DT 05C2123 （3）缓冲托滚： 缓冲托辊主要安装在胶带受料点处，在受大块物料的作用下，托辊产生局部弹性 变形，从而可以吸收一部分物料对胶带的冲击能量，以达到保护胶带和延长胶带使用 寿命的目的。 缓冲托辊的结构形式主要有橡胶圈式和弹簧板式两种。我国主要采用橡胶圈式缓 冲托辊。 所选缓冲托辊型号为：辊子图号：DTGH2305 托辊组图号：DT05C0723 华北科技学院毕业论文 第 29 页 共 46 页 （4）调心托辊： 输送带运行时，由于张力不平衡，物料偏心堆积，机架变形，托辊损坏等使产生 跑偏现象。为了纠正输送带

49、的跑偏，通常采用调心托辊。 调心托辊被间隔地安装在承载分支与空载分支上。承载分支通常采用回转式槽行 调心托辊，空载分支常采用回转式平行调心托辊，调心托辊与一般托辊相比较，在结 构上增加了两个安装在托辊架上的立辊和转动轴，其除完成支承作用外，还可根据输 送带跑偏情况绕垂直轴自动回转以实现调偏的功能。 2.3.3 拉紧装置的设计选用 拉紧装置是带式输送机的主要构成部分。常见的拉紧装置形式有螺杆式、钢绳卷 筒式、重锤式、钢丝绳绞车式、液压自控式等,这些都是用改变滚筒中心距的方法拉紧 输送带。 拉紧装置在带式输送机安全运输中的主要作用有：保证输送带在驱动滚筒分离 点的适当张力，从而确保驱动滚筒依靠摩擦

50、力传动所必须传递的摩擦牵引力，防止输 送带打滑。保证输送带周长上各点具有必要的张力，以防止由于输送带的悬垂度过 大而引起输送带运动不平稳而撒煤或跑偏现象发生，一般取下垂度不超过拖辊间距的 2.5。补偿输送带的塑性变形和过渡工况下弹性伸长的变化。阻燃尼龙输送带的弹 性伸长率为 0.3%0.6%，永久伸长率为 1.3%1.8%。为输送带的重新接头提供必要 的输送带长度。 带式输送机所需要的拉紧力在启动、稳定运行和制动过程中是不同的。因此为了 保证带式输送机的正常运转、启动和制动，对于拉紧装置的布置应优先考虑以下几点： 拉紧装置应尽可能布置在输送带张力最小处 ，以便减少拉紧装置的结构尺寸，工作 时减

51、少输送带附加力。长度在 300m 以上的水平运输或坡度在 5%以下的倾斜输送机， 拉紧装置应设在紧靠驱动滚筒的空载侧。对于距离较短的带式输送机和坡度为 5%以 上的上倾输送机，拉紧装置应尽量布置在输送机尾部，并用尾部滚筒作为拉紧滚筒。 不论哪一种拉紧装置都必须布置在与拉紧滚筒的位移线平行，且施加的拉紧力要通 过滚筒的中心处。拉紧装置的行程应根据输送机的长度和实际需要来确定，拉紧装置 的调节余量不小于调节全行程的 20%。 （1）拉紧力的计算 港口转运带式输送系统的设计 第 30 页 共 46 页 在选定传动方案后，设拉紧力位于机尾滚筒，则其拉紧力为： P =S +S =14.47+15=29.

52、47kN h23 （2）拉紧行程 拉紧行程应根据输送机的长度及输送带的类型而定，拉紧总行程L 等于工作行程 L 与安装行程L 之和，即 12 L=L +L ，m 12 工作行程L 主要考虑输送带工作一段时间之后产生的蠕变量和由于接头及其它 1 损坏使输送带截短量, L 决定于输送带的类型和输送机长度,即 1 L =K.L 1 式中：L输送机总长度，m； K输送带工作时的伸长系数,见表 2-11 表 2-11 输送带的伸长系数 K 输送带长度 L(m)合成纤维输送带钢丝绳芯输送带 10000.010.0015 L =0.0017 700m=1.19m 1 安装行程L 是为了搭接输送带和修理驱动装

53、置等时所需量,其大小为： 2 华北科技学院毕业论文 第 31 页 共 46 页 L =(12)B=1.22.4m 2 本 DX 型系列输送机拉紧装置的结构形式及性质如下： 表 2-12 拉紧装置结构图 型式结构特点拉紧性质拉紧力 拉紧行程 （m） 固定绞车式 电动绞车通过滑轮组、 钢绳牵引滚筒车架张紧 胶带，采用普通拉力计 控制，不能自动控制车， 拉紧力不变。 在起动前制动，停 机后可以开动绞车， 使滚筒车架有位移， 以改变拉力的大小。 在运行中绞车不开 动，车架无位移， 故拉紧力随张力变 化而自动变化 有三种规 格 120240 240480 480960 210 本拉紧装置的拉紧速度为 ：

54、 0.35m/s 绞车牵引力： 1070kN 使用范围：使用于水平输送机及小倾角向上输送机 2.3.4 驱动装置的设计选用 驱动装置的作用是在带式输送机正常运行时提供牵引力，并带动它运行。功率不 大的带式输送机采用电动机直接起动的方式；带式输送机采用可控起动方式使输送带 起动，能减小输送带及各部件所受的动负荷及电动机的起动电流。带式输送机，特别 是长距离、大功率、高带速的带式输送机，采用的驱动装置最好达到以下要求： （1） 电动机无载起动； （2） 输送带的加、减速度特性任意可调； （3） 能满足频繁起动的需要； （4） 过载保护 （5） 多电动机驱动时，各电机的负荷均衡； 它主要由传动滚筒、

55、减速器和电动机组成。其组成如图所示： 港口转运带式输送系统的设计 第 32 页 共 46 页 图 210 驱动装置组成图 1电动机；2联轴器；3减速器；4传动滚筒；5传动齿轮 驱动装置的选择表如下： 电动机型号、功率，kW Y280S4，75 联轴器型号、规格 ： YOX450 减速器型号： DCY31540 联轴器护罩型号: YF51 总重： 1749 2.3.5 清扫装置的设计选用 在带式输送机运行过程中，不可避免地有部分细块和粉末粘到输送带的表面，通 过卸料装置后不能完全卸净，当表面粘有物料的输送带通过导向滚筒或回程托辊时， 由于物料的积聚而使它们的直径增大，加剧输送带的磨损，引起输送带

56、跑偏，同时沿 途不断掉落的物料又污染了环境。如果粘有物料的输送带表面与传动滚筒表面相接触， 除有上述危险外，还会破坏多滚筒传动的牵引力分配关系，以致使某台电机过载（或 欠载） 。因此，清扫粘结在输送带表面的物料，对于提高输送带的使用寿命和保证输送 机的正常运转将具有重要意义。 对于清扫装置的基本要求是：清扫干净，清扫阻力小，不损伤输送带的覆盖层， 结构简单而又可靠。 华北科技学院毕业论文 第 33 页 共 46 页 本胶带输送机所采用的清扫器为弹簧式清扫刮板，此外在靠近机尾换向滚筒处也 安装清扫器，一般装犁型清扫器，使刮板紧贴胶带的内表面。 图 211 头部清扫器结构图（说明：刮板的厚度均为

57、10mm） 表 2-13 头部清扫器尺寸表（mm） BL L1L2 A A1A2 C 质量/kg图号 12001810150012406302006012078.0 DD120E1 港口转运带式输送系统的设计 第 34 页 共 46 页 图 212 空段清扫器结构图（说明：刮板的厚度均为 10mm） 表 2-14 空段清扫器尺寸表（mm） BA A1 Ll 质量 /kg 图号 1200160014201230122027.8 DT05E2 2.3.6 保护装置的设计选用 钢绳芯带式输送机除采用过电流、欠电压及短路等通用保护装置外，还必须设置 特殊保护装置。 （1）防胶带打滑保护装置 在胶带运行

58、过程中，由于胶带的松弛使胶带与驱动 滚筒之间碾着力降低而产生胶带打滑现象。这时胶带的运行速度将低于正常运行速度。 为防止胶带打滑，可借助于专用的胶带打滑保护装置进行监测。该装置主要由两 台测速发电机分别测定胶带和驱动滚筒表面速度，发电机发出的电压与带速或滚筒表 面圆周速度成正比。当胶带出现打滑时，胶带与滚筒表面的速度不同。两发电机的电 压亦不同，速度差越大，则电压差也越大。当电压差达到一定值时，该保护装置将使 华北科技学院毕业论文 第 35 页 共 46 页 胶带自动拉紧以增加拉紧力，若继续出现打滑，则应将输送机停机进行处理。 （2）防跑偏保护装置 防跑偏保护装置由立辊和形成开关组成。当胶带在

59、运行 过程中其横向偏移量超过一定值时，防跑偏装置自动动作而实现跑偏保护。此装置安 装在输送机沿线的中间段上，分装在胶带的两侧，其安装数量应视输送机长度而定， 一般再隔 100200m 安装一套。 2.3.7 机架的设计选用 机架包括传动装置架、头架、尾架、中间架、中间腿等，用于支承上述带式输送 机部件。 机架分为刚性和柔性两种，刚性机架可作为固定式和移动式的机架，而柔性机架 主梁是用钢丝绳支承托辊、输送带和物料，而驱动装置的机架必须是刚性的。 （1）传动装置架 用于支承 YDCY 传动装置。按传动滚筒中心高、电机功率、 减速器型号进行选用。对 B1000、1200mm 输送机,因传动装置质量大

60、,故一般采用低式 架,布置在平台上。 （2）头架 用于支承传动滚筒或油冷式电动滚筒。按滚筒中心高、带宽等进行选 用，且非磁选时和磁选时通用。B1000、1200mm 时，一般采用低式架，布置在平台上。 （3）间架 主要用于安装托辊，其长度有标准段和非标准段两种，标准段长度为 6000mm。 （4）中间腿 其布置间距可同下托辊间距，但应与下托辊错开 150mm 以上。高 度大于 1500mm 的中间腿，与中间架的联接应加斜支承。 01 号机头架用于 018倾角的头部传动和头部卸料滚筒 港口转运带式输送系统的设计 第 36 页 共 46 页 图 213 01 号机头架结构图 表 2-15 01 号