混凝土输送机设计

1、毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书 专业 机械设计制造及其自动化 班级 机械 084 姓名 朱晓建 下发日期 2012-2-27 题目题目HZS50 混凝土搅拌站 专题专题-皮带输送机设计 主主 要要 内内 容容 及及 要要 求求 本设计主要完成组成混凝土的骨料的输送，主要由传动、机架、驱动滚筒、改向滚 筒、托辊、胶带、涨紧装置等部分组成。 主要技术参数及性能指标 称量斗容积: 1.6m3 皮带机功率: 7.5kW 电动滚筒型号: YZ7.5-1.6-400-650 要求：1. 进行皮带输送机的总体设计，绘制总装配图； 2.完成重要零部件的设计计算，绘制工程图； 3. 撰写不低于 2

2、 万字的毕业设计说明书。 主要技主要技 术参数术参数 主要数据：称量斗容积: 1.6m3 皮带机功率: 7.5kW 电动滚筒型号: YZ5.5-1.6-400-650 进进 度度 及及 完完 成成 日日 期期 2 月 27 日 3 月 2 日：布置、讲解设计题目，熟悉设计内容，借阅图书资料。 3 月 3 日 3 月 18 日：毕业实习，收集、整理、消化、翻译有关资料，理解设计 内容，熟悉并掌握三维软件。 3 月 19 日 4 月 26 日：分析设计参数，计算校核。 4 月 27 日 5 月 31 日：绘制主要零件图及总装图的二维、三维图纸。 6 月 1 日 6 月 14 日：编写毕业设计说明书

3、。 6 月 15 日 6 月 22 日：设计审阅、修改、准备及答辩。 教学院长签字日 期教研室主任签字日 期指导教师签字日 期 指 导 教 师 评 语 指导教师: 年 月 日 指 定 论 文 评 阅 人 评 语 评阅人: 年 月 日 答 辩 委 员 会 评 语 指导教师给定 成绩(30%) 评阅人给定 成绩(30%) 答辩成绩 （40%） 总 评 答辩委员会主席 签字 评 定 成 绩 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 I 摘要摘要 带式输送机的应用日益广泛，带式输送机的发展也呈现出集成化和功能多元化的 发展趋势。带式输送机的设计和相关产品的升级越来越受到工程技术人员的重视，人 们在带式输

4、送机较长的发展历史进程中积累了大量的工程实际经验，这些知识和经验 对我们设计和改进带式输送机提供了很大的支持。本文设计的题目为通用固定式带式 输送机设计，通过查阅大量相关资料进行了方案比较选择。力求设计的带式输送机具 有节能，性能稳定，操作方便安全，检修容易等较高的综合指标。为使设计的带式输 送机具有较好的互换性，在设计中大量采用了标准和通用部件，这也节省了计算量提 高了设计的效率。 本设计主要包括几个主要的部分，分别是带式输送机概述，方案设计和选择，电 机功率计算与电机型号选择，带宽计算与选择，托辊组的计算选型，清扫器等辅助装 置的选型，轴承等标准通用部件的选型。在完成上述的计算过程和选型之

5、后开始进行 用 Auto CAD 进行总装配图和部件图的绘制，所绘制的图纸包括总装配图，上托辊组， 空段清扫器，下托辊组，机架，缓冲托辊组，中间架。在绘制过程中因皮带机各部件 都已经标准化，因此绘制过程中各图都可在图册上找到并可选择。 在设计中，设计计算的依据是题目中给定的技术参数和工作要求，根据给定的技 术参数计算了相关的核心部件的参数，并依据计算结果进行部件的选型。某些辅助部 件的选型是在主要部件选定后根据主要部件的参数选定的，因此某些辅助部件的选型 过程中省略了计算。本文从带式输送机概述，到各部件的计算选型，以及带式输送机 的控制维护方面做了较为详细的论述，涵盖了带式输送机设计使用的全部

6、过程。 关键词：关键词：带式输送机；固定式；齿轮传动；连锁控制 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 II Abstract The conveyer belt is used progress lively, and the development of conveyer belt has composite and multipurpose trend the design of conveyer belt and It is remove attract more and more attention from engineers peoples have learn abundant

7、 knowledge and experience through a long history of conveyer belt those knowledge and experience provide much support for us design or improve conveyer belt. The subject of this dissertation is the design of conveyer belt with the feature of small all-purpose and fixity. I consulted many relevant da

8、tum to make some optional projects and I compared all those projects at last I chosen the best. I did my best to achieve such a purpose that the conveyer belt is cost saving steady capability besides it easy and safe to operate. If there is something wrong with the conveyer, we can examine and repai

9、r easily. All these feature are significant, I want to make sure the conveyer have a good performance. In order to make the part of conveyer can be interchanged with normative part easily many normative and general parts are adopted. Because of above reason, the work of account is reduced and the ef

10、ficiency is improved. The main content of this dissertation as follows, including summarize of conveyer design project and choose the best; count the power of electromotor and select equal type; count the breadth of belt; select the equal bracket; select defecator or other assistant equipment; selec

11、t axletree and other general parts. After the work of account and selection, I start to draw blueprint with Auto CAD .The blueprint including general drawing; upper bracket; defecator; overhead funnel; bottom bracken; driving roller; assuasive bracket. The basis of the account and design is the give

12、n technical parameter and demand of practical work.I count the main data based on the given parameter and select the equal parts, the assistant equipments are selected based on the core parts, so some account of assistant equipments are omitted. The dissertation dissertate the conveyer from it is su

13、mmarize to account and selection, furthermore, the operation and maintenance of the conveyer belt are also discussed. Almost contain all the content of conveyer. Key words: conveyer belt；immovable；gear-driven；Interlock control 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 III 目录目录 摘要摘要.I ABSTRACT .II 目录目录.III 第一章第一章 绪论绪论 .1

14、1.1 带式输送机的一般用途 .1 1.2 带式输送机的优点 .1 1.3 带式输送机的分类 .4 1.4 带式输送机的发展现状 .5 1.5 带式输送机的发展趋势 .6 1.6 本设计的主要内容 .7 1.7 本设计的意义.7 第二章第二章 总体设计方案总体设计方案 .8 2.1 输送机的布置方式 .8 2.2 带式输送机的工作原理 .9 2.3 电动滚筒选择 .9 2.4 皮带机皮带方案选择 .11 2.5 带式输送机的总体设计 .12 第三章第三章 输送带的设计及功率计算输送带的设计及功率计算 .15 3.1 原始数据 .15 3.2 输送带速度选择 .15 3.3 输送带宽度计算.15

15、 3.4 最大张力计算 .16 3.5 输送带层数计算 .17 3.6 功率计算及电动滚筒的安装 .17 第四章其他装置的选型第四章其他装置的选型 .20 4.1 托滚组 .20 4.2 拉紧装置 .21 4.3 支架的选型 .21 第五章第五章 带式输送机操作控制带式输送机操作控制 .24 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 IV 5.1 设备联锁 .24 5.2 操作方式 .24 5.3 安全设施 .25 参考文献参考文献 .26 致谢致谢 .27 附件附件 1 .28 附件附件 2 .33 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 1 第一章第一章 绪论绪论 1.1 带式输送机的一般用

16、途带式输送机的一般用途 带式输送机一般用于散装物料的运输，输送物料的粒度只受输送带宽度的限制， 可运输的粒度范围广并且能够实现远距离输送。带式输送机广泛用于采矿业中散状矿 石的运输，冶炼企业中原料和燃料的运输，化工企业中物料的运输等，在生产中带式 输送机发挥着越来越重要的作用。近年来，由于带式输送机符合环保要求，因此与其 他的运输方法相比，带式输送机更优先地被用户选用。 1.2 带式输送机的优点带式输送机的优点 1.2.1 多种物料的输送多种物料的输送 可被输送物料的粒度只受输送带宽度的限制。运输物料可以从很细的粉状化学物 质到大块的矿石，石块，煤炭，或木料。带式输送机还可以平稳的输送易碎的物

17、料。 由于橡胶输送带具有较高的抗腐蚀性和耐磨性，在输送强腐蚀性或强磨损性物料时维 修费用较低。一些热物料（如铸造车间型砂，煤焦，石油焦）也能用带式输送机设计。 带式输送机的运输特点和自身的性能决定了其可以实现多种物料的运输，因此应用范 围广。 1.2.2 输送能力范围广输送能力范围广 在生产中各种原料的需求量变化很大，因此要求输送机的输送能力可以在较大的 范围内变化。带式输送机可以经济的用于工厂内各生产部门之间物料的输送，其输送 能力变化很大，有时可以小到像小小的细流。带式输送机的输送能力变化大可以满足 实际生产的要求。 带式输送机可以实现连续工作，没有装料，卸料或空间回程的时间损失。由于带

18、式输送机的加料和卸料是自动化的，因此不需要安排计划和调度，可以节约调度工人 的劳务成本。同时，带式输送机的年输送吨位具有规模成本递减的特点，即年输送吨 位增加时，每吨物料的平均运输费用显著降低。 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 2 1.2.3 对输送线路的适应性强对输送线路的适应性强 带式输送机系统可以实现从加料点到卸料点的最短距离运输。它们能通过坡度为 30-35的自然地形，而这对卡车来讲是不能实现的。带式输送机可以安装防尘装置， 避免了灰尘对大气的污染和对气候的影响。由于带式输送机队输送线路的适应性强， 因此输送线路可以避开拥堵地区，并避免了像铁路，公路运输等可能遇到的干扰延误 和

19、安全事故。带式输送机的运输线路十分灵活，线路长度可根据需要一再延伸。 1.2.4 加料，卸料及堆料能力强加料，卸料及堆料能力强 带式输送机可根据工厂工艺流程的要求，灵活地从一点或多点受料，也可以向多 点或几个区段卸料，带式输送机与其堆料机和取料机相配合，已经成为大规模堆取物 料的唯一有效方法。装有带式输送机的自卸船可以快速的实现卸货，船只留港时间大 大缩短，降低劳动力及其他作用费用。 1.2.5 工艺功能工艺功能 带式输送机一般用于输送和分配物料，输送机也可以与一些辅助设备配合完成工 艺流程的不同阶段的许多功能。当向料堆分层铺料和从料堆取出物料时，可以使物料 混合得很均匀。几种不同的物料可按比

20、例连续的汇集到一条公共用的集料输送带上。 被运物料可以通过取样装置取得精确的式样，取料装置能在物料从一条输送带流 向另一条输送带是从物料流中截取试样。物料在带式运输机上输送时可以连续而精确 的称量和分类，挑选及喷水。 1.2.6 可靠性及有效性可靠性及有效性 带式输送机的可靠性已经被所有工业领域是几十年的使用经验所证明。带式输送 机的运行极为可靠，在需要连续运行的重要生产单位，如发电厂内煤的运输，钢铁厂 和水泥厂散装物料的输送等带式输送机能够出色可靠的完成任务，因为在这些地方停 机损失是巨大的，因此要求输送机有极高的可靠性。 带式输送机是通过按钮操纵的，带式输送机常常连续工作，工作人员可以实现

21、监 控通过按钮完成对输送机的控制。带式输送机可以罩起来，使机体和所运输的物料不 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 3 受风雨的影响，但是卡车或是其他的运输方式则会因为风雨而运行受阻。与其他运输 方式相比，带式输送机具有极高的可靠性和有效性。 1.2.7 环保方面的优点环保方面的优点 与输送散状物料的其他方式相比，带式输送机在环境保护方面是更加令人满意的， 它既不污染空气又没有噪音。通过加装保护罩带式输送机不会散出灰尘污染空气，对 环境没有损害，安静而无污染是带式输送机在环保方面的最大优势。 1.2.8 安全安全 用带式输送机输送具有较高的安全性，需要的工作人员很少，与其他运输方式相 比发

22、生事故的机会比较少。带式输送机对于粗心大意的人来说不像其他输送散状物料 的方式那样经常发生事故。输送机本身通过装载设备上的机械和电气安全装置进行过 载和误动作的自动保护。 1.2.9 劳动力费用低劳动力费用低 带式输送机系统输送每吨散装物料所需的劳动工时与其他运输方式相比通常是最 低的。由于带式输送机的自动化作业程度高，因此工作人员劳动强度低，带式输送机 的生产费用也很低。带式输送机的大部分功能都可以有控制中心通过计算机进行控制， 因此只需少数操作人员来检查设备和进行维修。带式输送机占用维修人员的时间较少， 较小零件的维修和更换可在现场完成。 1.2.10 动力费用低动力费用低 随着能源价格的

23、不断提高，运输散状物料的动力消耗在运输成本中所占的比例不 断提高。因为带式输送机是用电力驱动的，所以它很少受液体燃料价格，短缺及其他 因素的影响。它只在使用时消耗电力，没有空载回程的浪费。有的输送机系统全部是 动力反馈的状态，降低了带式输送机的动力费用，有利于降低其生产成本。随着液体 燃料价格的进一步上升，带式输送机的这一优点会得到更大凸显。 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 4 1.2.11 长距离输送长距离输送 带式输送机具有劳动力及能耗方面的生产费用低的优点，还有其他许多上述的优 点。这是得带式输送机系统被普遍用于长距离输送散状物料。因为，带式输送机在建 设期间投资较少，另一方面的

24、原因是劳动力价格和液体能源价格的飞速增长。带式输 送机在长距离运输方面也显示出巨大的成本优势和可靠性。 1.3 带式输送机的分类带式输送机的分类 带式输送机分类方法有多种，按运输物料的输送带结构可分成两类，一类是普通 型带式输送机，这类带式输送机在输送带运输物料的过程中，上带呈槽形，下带呈平 形，输送带有托辊托起，输送带外表几何形状均为平面；另外一类是特种结构的带式 输送机，各有各的输送特点。其简介如下： 80 TD QD DX U 型固定式带式输送机 轻型固定式带式输送机 普通型 型钢绳芯带式输送机 型带式输送机 管形带式输送机 带式输送机 气垫带式输送机 波状挡边带式输送机 特种结构型 钢

25、绳牵引带式输送机 压带式带式输送机 其他类型 1.3.1 各种带式输送机的特点各种带式输送机的特点 （1）QD80 轻型固定式带输送机 QD80 轻型固定式带输送机与 TD 型相比， 其带较薄、载荷也较轻，运距一般不超过 100m，电机容量不超过 22kw。 （2） 它属于高强度带式输送机，其输送带的带芯中有DX型钢绳芯带式输送机 平行的细钢绳，一台运输机运距可达几公里到几十公里。 （3）U 形带式输送机 它又称为槽形带式输送机，其明显特点是将普通带式输送 机的槽形托辊角由提高到使输送带成 U 形。这样一来输送带与物料 0 30 0 45 0 90 间产生挤压，导致物料对胶带的摩擦力增大，从而

26、输送机的运输倾角可达 25。 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 5 （4）管形带式输送机 U 形带式输送带进一步的成槽，最后形成一个圆管状，即 为管形带式输送机，因为输送带被卷成一个圆管，故可以实现闭密输送物料，可 明显减轻粉状物料对环境的污染，并且可以实现弯曲运行。 （5）气垫式带输送机 其输送带不是运行在托辊上的，而是在空气膜(气垫)上运 行，省去了托辊，用不动的带有气孔的气室盘形槽和气室取代了运行的托辊，运 动部件的减少，总的等效质量减少，阻力减小，效率提高，并且运行平稳，可提 高带速。但一般其运送物料的块度不超过 300mm。增大物流断面的方法除了用托 辊把输送带强压成槽形外，也

27、可以改变输送带本身，把输送带的运载面做成垂直 边的，并且带有横隔板。一般把垂直侧挡边作成波状，故称为波状带式输送机， 这种机型适用于大倾角，倾角在 30以上，最大可达 90。 （6）压带式带输送机 它是用一条辅助带对物料施加压力。这种输送机的主要优 点是：输送物料的最大倾角可达 90，运行速度可达 6m/s，输送能力不随倾角的 变化而变化，可实现松散物料和有毒物料的密闭输送。其主要缺点是结构复杂、 输送带的磨损增大和能耗较大。 （7）钢绳牵引带式输送机 它是无际绳运输与带式运输相结合的产物，既具有钢 绳的高强度、牵引灵活的特点，又具有带式运输的连续、柔性的优点。 1.4 带式输送机的发展现状带

28、式输送机的发展现状 1.4.1 国外带式输送机技术的现状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，其主要表现在两个方面：意识带式输送机的功 能多元化，应用范围扩大化。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 心技术是开发应用了带式输送机动态分析和监控技术，提高了带式输送机的运输性能 和可靠性。 1.4.2 国内带式输送机技术的现状国内带式输送机技术的现状 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的提高，煤

29、矿 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 6 井下用大功率，长距离带式输送机的关键技术研究和新产品开发都取得了很大的进步。 我国目前已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， 驱动系统采用调速型液力耦合器和行星齿轮减速器。 1.4.3 国内外带式输送机技术差距国内外带式输送机技术差距 我国带式输送机在多个方面均与国外先进水平存在较大差距，主要表现在大型带 式输送机关键核心技术上的差距，技术性能上的差距，可靠性，寿命上的差距，控制 系统上的差距。我国带式输送机的主要性能与参数已不能满足高产高效井的需要。在 装机功率方面仅为国外产品的 30-40，运输能力也存在较大

30、差距。在输送机的品种 方面，我国的机型品种较少，功能单一，适用范围受限，不能充分发挥其效能，如拓 展运力，运料或双向运输等功能，做到一机多用。另一方面，我国的矿山等地形复杂， 差异较大，需要开发特殊型专用机种带式输送机满足实际生产需要。 1.5 带式输送机的发展趋势带式输送机的发展趋势 1.5.1 设备大型化，提高运输能力设备大型化，提高运输能力 为了使用高产高效的集约化生产需要，需要进一步提高带式输送机的输送能力。 长距离，高带速，大运量，大功率是带式输送机发展的必然趋势。也是与高产高效运 输技术发展方向相一致的。我国的带式输送机设计需要在以下的几个关键技术方面取 得突破，逐步缩小与先进工业

31、化国家的差距。他们分别是：1 带式输送机动态分析与监 控技术；2 软起动和功率平衡技术；3 中间驱动技术；4 自动张紧技术；5 新型高寿命 高速托辊技术；6 快速自移机尾技术；7 高效储带技术。 1.5.2 提高元部件性能和可靠性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。除了进一步完善和提高元 部件的性能和可靠性，还要不断的开发研究新技术和元部件。如高性能可控软起动技 术，动态分析与监控技术高速托辊等，是带式输送机的性能得到进一步提高。 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 7 1.5.3 扩大功能，一机多用化扩大功能，一机多用化 拓展运人，运料的功能，做到一机

32、多用，使其发挥最大的经济效益。根据特殊的 工作要求和地形特点开发特殊型带式输送机。 1.6 本设计的主要内容本设计的主要内容 本设计的题目为水平通用固定是带式输送机设计，设计一个倾角为 2.7的带式输 送机，输送机主要用来运输骨料。本设计的主要内容包括，传动方案的设计和选择， 整体布局的设计，传送带带宽的计算，电动机功率计算及型号选择，托辊结构的计算 和选型，其他辅助装置的选择。在设计计算完成之后，绘制了总装配图，及主要部件 的装配图，以及个别的零件图。 1.7 本设计的意义本设计的意义 带式输送机是以胶带兼作牵引机构和承载机构的一种运输设备，它在地面和井 下运输具有广泛的应用。 带式输送机自

33、 1795 年被发明以来，经过两个世纪的发展，已被电力、冶金、煤炭、 化工、矿山、港口等各行各业广泛采用。特别是第二次工业革命带来了新材料、新技 术的采用，使带式输送机的发展步入了一个新纪元。当今，无论从输送量、运距、经 济效益等各方面来衡量，它已经可以同火车、汽车运输相抗衡，成为三足鼎立局面， 并成为各国争先发展的行业。 带式输送机因其具有结构紧凑、传动效率高、噪声低、 使用寿命长、运转稳定、工作可靠性和密封性好、占据空间小等特点，并能适应在各 种恶劣工作环境下工作包括潮湿、泥泞、粉尘多等，所以它已经是国民经济中不可或 缺的关键设备。加之国际互联网络化的实现，又大大缩短了带式输送机的设计、开

34、发、 制造、销售的周期，使它更加具有竞争力。 目前，带式输送机已经成为露天矿和地下 矿的联合运输系统中重要的组成部分。为了更好的研究带式输送机的工作组成原理， 发现及改进其不足之处，本课题所研究的是水平带式输送机。带式输送机运送物料时， 其驱动电机的运行工矿有别于一般的带式输送机。由于运转上的需要，在结构上有特 点，控制上有特殊要求。带式输送机的制动装置及其控制技术尤为关键。若制动装置 设计的不合理，很容易发生飞车事故，从而造成断带、撕带等事故，给生产带来极大 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 8 危害。如何实现软制动与自动张紧，逐渐向智能化、自动化、人性化方向发展，是目 前带式输送机的

35、发展方向，也是本课题的研究目的和意义所在。相信随着课题的不断 深入，对带式输送机将会有深入的了解，为以后的学习也能打下夯实的基础。 第二章第二章 总体设计方案总体设计方案 2.1 输送机的布置方式输送机的布置方式 通常情况下，带式输送机的布置方式为：电动机通过联轴器，减速器带动传动滚 筒转动和其他驱动机构，借助于滚筒和其他驱动机构与输送带之间的摩擦力，使输送 带运动。带式输送机的驱动方式按驱动装置可分为单点驱动方式和多点驱动方式两种。 通用固定式输送带输送机多采用单点驱动方式，即驱动装置集中的安装在输送机长度 的某个位置处，一般放在机头处。单点驱动方式按传动滚筒的数目分可分为单滚筒和 双滚筒驱

36、动。对每个滚筒的驱动又可分为单电动机驱动和多电动机驱动。因单点驱动 方式最常用，故一般对单点驱动方式，“单点”两字省略。 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 9 图 2-1 带式输送机的典型布置方式 单滚筒，单电动机驱动方式最简单，在考虑驱动方式时应是首选方式。在大输送量， 长距离的钢绳芯胶带输送机中常采用多电动机驱动。带式输送机常见的布置方式如上 图2-1 所示 2.2 带式输送机的工作原理带式输送机的工作原理 带式输送机因为具有诸多的优点被越来越多的用于生产中，现在简要分析一下带 式输送机的工作原理。带式输送机的动力装置为电动机，电动机的主轴与减速器相连， 经减速器的变速之后达到合适的

37、工作速度。减速器的输出轴通过联轴器与驱动滚筒主 轴相连。这样一来，电动机的输出转矩就经由减速器传递到了驱动滚筒的主轴上，滚 筒主轴的转动带动滚筒转动。传送带式运输机的执行部件，传送带一段是绕在驱动滚 筒上的，传送带的另一端绕在尾部滚筒上，经过一定的张紧力作用传送带紧紧地压在 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 10 驱动滚筒表面。当驱动滚筒转动时由于带与滚筒表面存在很大的摩擦力，所以传送带 随滚筒作连续运动。被运送物料是堆积在带的上表面的，通过带的移动实现了物料的 运输。以上是带式输送机工作原理的简要介绍，当然带式输送机的构造和控制系统是 相对复杂的，各个部件之间相互配合共同完成物料的运输

38、，在此对带式输送机的其他 部件的工作原理不做赘述。 2.3 电动滚筒选择电动滚筒选择 本设计采用标准件电动滚筒作为动力源于滚筒并用。 当把电动机，减速齿轮都放入传动滚筒时，就成为电动滚筒。由于电动滚筒是将 电动机及减速装置作为一个整体置于滚筒体内部，所以电动滚筒结构最主要的部件就 是电动机和减速装置这两大部分。电动滚筒作为带式输送机的动力源，是它的主要用 途。此外，电动滚筒中尚有用来支撑输送带并驱动其运动的滚筒体，用来支撑电动滚 筒本身的前后轴、支座，以及联接滚筒体与前后轴的端盖、压盖、轴承、密封圈等零 部件。 电动滚筒的基本结构如下图 2-2 所示； 图 2-2 电动滚筒基本结构图 青岛理工

39、大学本科毕业设计（论文）说明书 11 电动滚筒的工作特点是： 长时间连续工作，因此要求电动机为连续工作。 输送机一旦停机、要求电动滚筒能够在有负荷的情况下起动，因此要求电动机有 较大的起动转矩，而且要求起动电流不能太大。 （3）结构特点结构紧凑，外形尺寸小，重量轻，便于布置和安装。适用于短距离及较 小功率的单机驱动带式输送机。随着电动滚筒使用范围的不断扩大，各行各业对电动 滚筒性能要求也不尽相同。例如： 要求电动滚筒功率很大，却又希望筒长很短；要求 电动滚筒的带速极低，甚至低到0.05m/s 以下；要求电动滚筒噪音很低；要求电动滚 筒随着工况条件的改变、带速也能相应改变；要求电动滚筒只朝一个方

40、面转动；要求 电动滚筒在断电时立即制动等等，为了满足不同场合的需要，电动滚筒传动机构便出 现了多种形式，主要有： a渐开线齿轮平行轴定轴传动机构 b渐开线行星齿轮传动 c差动轮系机构 d摆线针轮行星传动 e谐波齿轮传动 f变速轴承传动 g. 其它主要零部件 尽管电动滚筒的结构形式多种多样，但是主要零部件基本相同，除前面简述的电 机和传动机构外，主要还有滚筒体、右轴、左轴、端盖、支座等主要零件以及轴承、 密封圈、紧固件等标准件。电动滚筒主要用作固定式和移动式带式输送机的驱动装置， 因电动机和减速机构内置于滚筒内，因而较传统的电动机、联轴器、减速机置于滚筒 外的开式驱动装置具有结构紧凑、运转平稳、

41、噪音低、安装方便等优点，适合在粉尘 及潮湿泥泞等各种环境下工作。随着电动滚筒的广泛应用，又形成一种将电动机外置 减速机构内置的结构形式，妥善地解决了大功率小尺寸电动滚筒电动机的散热问题， 并使维护和维修更加方便，颇受用户欢迎。目前，电动滚筒已广泛地应用于国民经济 的各个领域。我厂生产的电动滚筒有定轴齿轮、行星齿轮摆线针输三种传动形式，安 装型式有电机内置、外置和移动式，电机内置时有油冷和油浸两种型式，由于电动滚 筒与一般减速机构相比，具有结构紧凑、重量轻、密封性好、安装方便等优点，深得 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 12 客户的欢迎。主要包括YD 齿轮滚筒，DYI 齿轮滚筒，QD 转

42、型摆线滚筒，YBT 摆线 内置滚筒，JZ、JZN 型大功铝滚筒，JX 型大功率滚筒，WBT摆线外置滚筒，WDT 型外装式滚筒。电动滚筒广泛应用于矿山、冶金、化工、煤炭、建材、电力、粮食及 交通运输等部门。滚筒组分传动滚筒组和改向滚筒组，传动滚筒是传递动力的主要件， 滚筒组有光面、胶面，胶面形状又可分成光面胶，人字胶及菱形胶，以适应不同工艺 需求。改向滚筒分成光面胶和光钢面两种滚筒按结构形式分为轻型、中型和重型系列。 所有滚筒采用整件式轴承座，润滑脂润滑。滚筒轴材料采用45 钢，轴承座有铸铁件铸 钢件，筒体采用焊接件。滚筒结构合理，选型方便，性能可靠，使用寿命长。正常使 用条件下可达510 年免

43、维护。 2.4 皮带机皮带方案选择皮带机皮带方案选择 本设计采用的是波状挡边带。波状挡边带式输送机是当前应用广泛，充满活力的 新型带式输送机，它是一种具有特殊结构输送带的带式输送机。这种结构是专为大倾 角输送物料所设计的。挡边机具有通用带式输送机结构简单，运行可靠，维修方便等 优点，主要它还有大倾角输送，结构紧凑，占地少等特点，因而是水平输送机的首选。 广泛应用于煤炭，粮食，电力等部门。挡边机结构的最大特点是用波状挡边输送带来 取代普通输送带。其工作原理与普通输送带类似。而且大部分零件可以直接应用通用 带式输送机的零部件。可以说，他是链式输送机，斗室提升机的替代品。挡边机的主 要优点如下：许用

44、的输送倾角大，最大可达90 度，是大倾角输送和垂直提升的理想设 备。因而可以节约占地面积，节省设备投资。 1）结构简单。 如前所述，各主要部件均可与通用带式输送机通用，给使用及维修带 来不少方便。 2）运行可靠 没有刮板输送机经常出现的卡链，漂链，断链等现象和斗式提升机出现 的打滑和掉斗现象，它的可靠度几乎和通用带式输送机相等。 3）运行平稳。 4）由于不存在装料时的挖掘阻力和运行时物料的内摩擦。外摩擦阻力，因而耗能小。 5）垂直挡边机还可以在机头和机尾设置任意长度的水平输送段，便于和其他设备衔接。 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 13 2.5 带式输送机的总体设计带式输送机的总体设计

45、 带式输送机的输送长度为L：7.956m；输送速度v：1.6m/s；输送角度：0 带式输送机是一个系统，在进行带式输送机的总体设计时可以将带式输送机系统 分为若干各子系统，分别对子系统进行设计。现在分别对带式输送机各子系统的设计 做简要的定性任务分析，明确各子系统设计的任务。 运输机设计大致可分为九个部分设计，分别为：1输送能力，带宽，带速的选择； 2带式输送机托辊设计；3输送带张力；，功率和驱动技术；4输送带的选择；5滚筒 和轴的设计；6输送带的张紧装置，清扫装置设计；7带式输送机加料和卸料装置设计； 8电动机选择和控制装置设计；9操作，维修安全策略设计。 首先对运输机的输送能力入手分析。由

46、给定的运输机输送能力要求及物料的特点 可以大致估算出传送带的带宽，带宽确定之后也就意味着滚筒的尺寸，托辊的尺寸必 须与带宽相吻合。输送带的速度是给定的，因此也就确定了传动滚筒的速度，而传动 滚筒的速度是由电动机经变速装置之后得到的，所以需要对电机转速和减速器的传动 比进行选择。 输送带的选择需要根据运输物料的特点选择，另一方面还要考虑到经济性因素。 不同型号的输送带有不同的适合工作环境，也有不同的价格，在进行选择是需要综合 考虑工作情况和成本情况，作出科学合理的选择。由于输送长度是给定的 7.965m，输 送距离较长，所以输送带的张紧方式应采用螺旋张紧，张紧装置的设计需要与输送带 相配套。对于

47、输送带的清扫装置的设计需要根据运输物料做出设计方案选择，考虑到 本设计中运输机运输物料为骨料，所以你定采用非旋转式毛刷清扫器。 带式输送机的托辊设计，对于托辊的设计需要根据具体条件选择托辊结构，托辊 对输送带张力，功率要求，输送带寿命，输送能力和输送机的良好运行影响很大。使 用良好的上托辊和适当的间距能够减少摩擦力。为了防止输送带跑偏，减少重块对输 送带的冲击，需要使用其他托辊，比如装防跑偏结构托辊。 由于带式输送机的滚筒和轴在工作中形成一个组合机构，所以需要同时考虑它们 的设计。在设计轴的结构和尺寸时需要依据轴的受力情况进行设计，还要考虑到使用 寿命的因素。当轴的结构尺寸确定之后滚筒的结构尺

48、寸也就确定了，因为滚筒与轴是 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 14 组合体。滚筒的外表面设计则需要依据牵引力情况而定，也需要考虑滚筒的防打滑做 出相应的设计。 带式输送机的加料装置设计是一个重要的设计部分，不适当的加料会导致输送带 加速磨损，撒料或降低输送能力。加料的方向有两个，沿输送带运行方向加料和在输 送带侧面加料。一般常采用在输送带侧面加料的方式加料，本设计你采用侧面加料的 方式加料，因此加料装置的设计应与输送带的运行情况相适应。对卸料装置的设计必 须考虑从输送带上写下物料的性质，卸料地点和经过头部滚筒卸料的轨迹。 电动机功率选择需要根据输送机的工作功率及传递效率进行计算后确定，

49、电动机 的转速选择同样需要考虑运输机的工作要求速度，另外电动机的转速越低其体积倾向 于越大，而且价格越高，因此价格因素也是电动机选择需要考虑的一个重要因素。电 动机的控制装置设计要根据输送机的工作情况而定，比如输送机的启动频率，刹车方 式等。电机控制装置必须保证启动加速度在设计限度内，以防止输送带产生过大的张 力。 安全设计使机器设计中极为重要的部分，因为这关系到操作人员的生命安全，在 输送机的设计中安全设计的理念需要贯穿始终。在设计中需要设计人性化的操作界面， 保证操作人员的安全，同时需要对运输机在运行过程中可能出现的问题进行分析，并 设计出相对应的解决方案，这样再出现故障时可以迅速排查并修

50、复，减少损失。 以上的分析是对运输机设计的任务设计的分解分析，主要目的是明确设计任务， 将整体分解为具体的设计模块，同时各个部分之间又相互联系，所以需要综合考虑。 模块化设计也是一种高效率的设计方法，可以实现各项分任务的同时进行缩短开发周 期。 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 15 第三章第三章 输送带的设计及功率计算输送带的设计及功率计算 3.1 原始数据原始数据 （1）物料名称：骨料：输送量Q：50m/h （2）物料性质：粒度小于50；物料温度：25C （3）输送机的布置形式：0零角布置：输送长度7.956m （4）给料点数目及布置：三个，在尾部给料；卸料点数目及位置：一个，在头部

51、卸料。 (5)工作环境：室外，干燥，多尘。 （6）被输送物料特殊要求： 防污染。 3.2 输送带速度选择输送带速度选择 （1）输送散状物料，一般取带速 =0.8-2m/s 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 16 （2）输送成件物品，一般取带速 =0.25-1m/s （3）输送易碎、易飞扬的物料，一般取带速 =0.8-1m/s 本设计中根据设计任务书给的参考数据，取输送带速度为 1.6m/s 3.3 输送带宽度计算输送带宽度计算 对于散状物料，输送带宽度按式（3-1）计算 （3-1） yck Q B 3600 式中 B输送带宽度，m Q所需输送量，t/h 物料松散密度，t/m3 输送带速度

52、，m/s c倾角系数，见运输机械设计选用手册表 3-16 k装载系数，一般取 k=0.8-0.9 y断面系数，见运输机械设计选用手册表 3-15 在此取 Q=125 t/h，=2.5 t/m3， =1.6 m/s，c=1，k=0.8，y=0.127 带入以上公式可得 B=621.13mm。 本设计中根据设计任务书给的参考数据，取输送带宽度为 650mm 3.4 最大张力计算最大张力计算 在单驱动的带式输送机中，驱动滚筒的趋入点 Sn 的张力，通常为输送带的最大张 力，见下图 3-1。 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 17 S Sn 1 图 3-1 驱动滚筒张力计算简图 与传动轴功率的关

53、系可按式 3-1 计算。 (3-2) = 1000 ( 1) 式中趋入点张力，N； 自然对数的底， =2.718； 输送带与滚筒的摩擦系数，见运输机械设计选用手册表 3-21 输送带在滚筒上的包角，rad； 根据本设计实际选择各参数，包角为180胶面滚筒环境干燥，所以取 =0.35； = 查运输机械设计选用手册表 3-21 得=3.00.本设计中 =1.6；计算得=7.5。带入 以上数据计算的=7031.25N。 3.5 输送带层数计算输送带层数计算 输送带层数按式 3-2 计算 (3-3) = 式中 输送带带芯层数； 最大工作张力； 安全系数，一般多层带取 n=8-10，减层带取 n=9-1

54、1； B输送带宽度，mm 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 18 带芯经向扯断强力，N/（mm） =7031.25N；n 取 10，查运输机械设计选用手册表 3-3 取 =56；带宽 B=650mm 带入以上数据计算得 Z=1.9。取 Z=2。 3.6 功率计算及电动滚筒的安装功率计算及电动滚筒的安装 3.6.1 轴功率计算轴功率计算 （3-4） 4 00 43210 367367367 6 . 3P HQlL fQ lL fWvPPPPP 式中 P0电动滚筒轴功率，kW P1空载功率，kW P2水平负载功率，kW P3垂直负载功率，kW P4附加功率，kW 按式（3-5）计算 托辊阻力

55、系数，取 =0.03 L传动滚筒至尾部滚筒的水平中心距，m l0中心距修正值，m，取 l0=49m H垂直提升高度，m W除物料外，输送机单位长度内所有运动部件质量之和，kg/m，见运输机 械设计选用手册表 3-19 取 W=20 kg/m，H=0 m，L=7.956 m，Q=125 t/h，=1.6m/s 带入以上公式可得 P0=1.89+P4 3.6.2 附加功率计算附加功率计算 （3-5） Ba Bq lFFFP G 100 8 7B6 . 1 102 . 1000 1 2 3214 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 19 式中 P4附加功率，kW F1导料槽阻力，N F2卸料器阻

56、力，N F3内、外清扫器阻力，N 带速，m/s B带宽，m 物料松散密度，t/m3 l1导料槽长度，m qG输送带上每米长度物料的质量，kg/m a卸料器阻力系数，见运输机械设计选用手册表 3-20 取 =1.6 m/s，B=650m，=2.5t/m3，l1=1.5m，qG=50.8 kg/m，a=22，带入上式可得 P4=1.2kW 3.6.3 电机功率计算电机功率计算 （3-6） 0 KP P 式中 P电动机功率，kW P0轴功率，kW 传动总效率，取 =0.8 K备用系数，当 P010kW 时取 K=1.21.4。 经计算可得 P=7.23kW 本设计中根据设计任务书给的参考数据，采用标

57、准件电动滚筒，其型号为YZ7.5-1.6-400- 650。皮带机功率为给定的 7.5W 其安装尺寸如下： D：400mm；B：650mm；A：1000mm；L：750mm；L1894mm；L2：1090mm；H： 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 20 120mm；M：90mm；P：340mm；Q：280mm；ds：27mm；h：35mm； L3：95mm； 见图 3-2 如下所示： 图 3-2 电动滚筒安装尺寸图 第四章其他装置的选型第四章其他装置的选型 4.1 托滚组托滚组 4.1.1 托辊的分类托辊的分类 上托辊按其结构形式分为平行托辊和槽型托辊两大类。槽型上托辊又分为两节式 和

58、三节式两种。下托辊均为平行托辊。为了防止输送带的跑偏，需要在托辊组中加上 调心托辊。 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 21 4.1.2 托辊参数选择托辊参数选择 本设计中托辊组采用三节式槽型托辊组。经计算值输送带的宽度为 650mm。根据 运输机械设计选用手册163 页表 2-42 查的带宽为 650mm 时托辊的各尺寸参数如下 所示： 带宽 B：650mm；A:890mm；L:250mm；H:235mm；d:M12；D:89mm；E：950mm； P：170mm；Q：130mm；H1：135.5mm；H2：329mm； 允许最大负荷：1050N；重量：16.6kg 图 4-1 4.1

59、.3 托辊间距托辊间距 槽角为 30的上托辊间距为 L=1.0-1.5m，一般重载荷或小型输送机取小值，输送 带张力大的取大值。按物料松散密度选取，根据运输机械设计选用手册521 页表 6-25，已知带宽为 650mm，物料松散密度为 1.8。选取托辊间距为 1.2m。 推荐下托辊间距均为 3m，缓冲托辊间距为 400mm。 4.2 拉紧装置拉紧装置 4.2.1 拉紧方式分类拉紧方式分类 带式输送机的拉紧方式可分为螺旋拉紧，重锤拉紧，重锤车式拉紧，固定绞车拉 紧。 4.2.2 拉紧方式选择拉紧方式选择 本设计中输送距离为 7.956 米，属于较短距离的输送，拉紧距离较小，所以以采用 青岛理工大

60、学本科毕业设计（论文）说明书 22 螺旋拉紧的方式进行拉紧，按运输机械设计选用手册176 页表 2-58 选取的螺旋拉 紧装置组合参数如下所示： B：650mm；D：400mm；A：1000mm；H：120mm；E：85mm；M：182mm；N：15 0mm；Q：350mm；G：480mm；a：28mm；b：45mm；c：180mm； 4.3 支架的选型支架的选型 4.3.1 支架的分类支架的分类 带式输送机的支架按安装位置分可分为头架，尾架和中间架。支架按结构形势又 可分为平行架和槽型架。 4.3.2 头架头架 头架的选型主要考虑的参数式输送带的宽度，本设计中输送带的宽度为 650mm。 本