毕业设计 DX型钢丝绳芯带式输送机

1、i摘 要带式输送机自它诞生以来，经过 200 多年不断完善和改进，已进入电力，冶金，煤炭，化工，矿山，港口等各行各业之中。其机构简单，输送物料范围广，输送量大，运距长，对线路适应性强，装卸料十分方便，可靠性高，营运费低廉，基建投资省，耗能低，效率高，维修费少。本设计为 dx 型钢丝绳芯式带式输送机，采用机头双滚筒驱动，在保证滚筒不发生打滑的前提下来传递较大的功率，降低输送带的张力和提高使用寿命。文中根据第二滚筒围包角用足，依此算出输送机的各种参数，进行结构设计。由于倾角较大，按第二滚筒围包角用足进行等驱动功率单元法分配，本设计采用分配，得出尾部张力最小，根据布置原则，张紧装置一般布置在输送带1

2、:1张力最小处，所以本文采用重载车式张紧装置进行张紧。如今，带式输送机正向长距离、高带速、大功率、大运量的大型化方向发展，使其在煤炭行业得到广泛应用。关键词 带式输送机 双滚筒驱动 张紧iiabstractthe belt conveyer with continue development and improvement has entered all trades and professions such as power, metallurgy, coal, chemical engineering, mine and port since being born for more tha

3、n 200 years. its construction is simple , it is broad to transport stock scope, it is big to transport quantity, the length of haul distance has strong adaptability for line, handling material is very convenient, reliability is high , it can reduce investment in basic construction, high efficiency,

4、low maintenance cost. the design is dx model core type belt conveyer of wire rope, the machine header adopts two cylinder drives ,in guarantee cylinder do not occur the prerequisite with slippery dozen transmit greater power, reduce raising the tension of belt conveyer and improve service life. in w

5、riting according to second cylinder surround bale angle use enough, according to this various parameters that make conveyer finally, carry out structural design. since inclination is greater, according to second cylinder wait for drive with foot power unit law distribution, this design adopts 1: 1 i

6、s distributed , it is minimum to reach tail tension, basis arrange principle, tension station arranges normally, is in the tension minimum place of conveyer belt , so, this paper use the burden vehicle tension equipment to tighten. now belt conveyers development towards to long distance, high belt s

7、peed, great power and high transportation, and the advantage of this kind of conveyer realizes easily, make extensive application in coal industry.keyword belt conveyer two cylinder drive tight iii目 录摘 要 .iabstract .ii第 1 章 绪 论 .11.1 前言.11.2 带式输送机的发展史.11.2.1 国外带式输送机的发展 .11.2.2 国内带式输送机的发展 .21.2.3 国内外

8、带式输送机的差距 .21.2.4 带式输送机的发展趋势 .31.3 带式输送机的分类.31.4 带式输送机的特点及应用.4第 2 章 带式输送机的整体设计方案 .52.1 方案的确定.52.2 工作原理.7第 3 章 带式输送机的主要部件与功能 .103.1 输送带.103.1.1 输送带的发展 .103.1.2 输送带的种类及差异 .103.1.3 输送带的要求 .113.1.4 钢丝绳芯输送带 .113.2 拉紧装置.123.2.1 拉紧装置的作用 .123.2.2 拉紧装置的分类及特点 .123.3 托辊.143.3.1 托辊的结构及作用 .14iv3.3.2 托辊的选择 .143.4

9、清扫装置 .163.4.1 清扫器的作用 .163.4.2 清扫器的形式 .163.5 传动滚筒、改向滚筒.173.5.1 传动滚筒的分类 .173.5.2 改向滚筒的选取 .183.5.3 环形胀套 .193.6 机架的设计与选取.203.6.1 机头探架 .203.6.2 中间支架 .20第 4 章 带式输送机的设计计算 .214.1 设计参数.214.2 根据实际输送量计算带宽.214.3 运行阻力.234.4 牵引力及运行功率.284.5 输送带张力计算.294.6 输送带强度验算.314.7 滚筒直径的确定.314.8 驱动装置的选型及计算 .324.8.1 电动机的选型 .324.

10、8.2 液力偶合器的选型 .324.8.3 减速器的选型 .334.8.4 联轴器的选型 .364.8.5 制动器的选型及计算 .374.9 拉紧力计算.404.10 托辊的选取.414.10.1 静载荷计算 .414.10.2 动载荷计算 .43结 论 .45v致 谢 .46参考文献 .47附录 1 .49附录 2 .561第 1 章 绪 论1.1 前言带式输送机自 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、港口等各行业广泛采用。特别是第三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

11、衡量，以成为全国争先发展的行业。随着我国工业生产自动化程度的不断提高，带式输送机这一类古老、经济适用而又现代化的连续输送机械，是国民经济中不可缺少的关键设备1。1.2 带式输送机的发展史皮带运输机有着 200 多年的发展史，影响深远。自 1972 年圆管胶带输送机诞生后就在国外迅速普及，到 2004 年已有余种运输机在世界各地生产700并使用。进入 21 世纪，我国发明了可伸缩、可升降的圆管胶带输送机；气垫式圆管胶带输送机；中摩式圆管胶带输送机和圆管胶带输送机用高温耐热胶带、无缝托辊组12。1.2.1 国外带式输送机的发展国外带式输送机技术发展的很快，其主要表现在个方面：一方面是带式2输送机的

12、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。21.2.2 国内带式输送机的发展在“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，煤矿井下用大功率、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。如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等均填补了国内空白，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

13、，研制成功了多种软起动和制动装置以及以为核心的可编程电控装置，驱动系plc统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器。1.2.3 国内外带式输送机的差距1.大型带式输送机核心技术上的差距.长距离、大功率带式输送机的技术关键是动态设计与监测，它是制约大型带式输送机发展的核心技术。.长距离大运量带式输送机由于功率大、距离长且多机驱动，必须采用软起动方式来降低输送机制动张力，特别是多电机驱动时。2.技术性能上差距.装机功率。我国工作面顺槽可伸缩带式输送机最大装机功率为，国外产品可达，国产带式输送机的装机功率约为国外kw2504kw974产品的，固定带式输送机的装机功率相差更大。%4030.运输能力。我国

14、带式输送机最大运量为，国外已达。3000t/h5500t/h.最大输送带宽度。我国带式输送机为，国外最大为。1400mm1830mm.自移机尾。随着高产高效工作面的不断出现，要求顺槽可伸缩带式输送机机尾随着工作面的快速推进而快速自移。但对机尾自移的要求是一样的既要满足输送机正常工作时防滑的要求，又要满足在输送机不停机的情况下实现快速自移。.高效储带与张紧装置。我国采用封闭式储带结构和绞车张紧为主，张紧小车易脱轨，输送带易跑偏，输送带伸缩时，托辊小车不自移，需人工推移，检修麻烦。国外采用结构先进的开放式储带装置和高精度的大扭矩、大行程自3动张紧设备，托辊小车能自动随输送带伸缩到位。输送带不易跑偏

15、，不会出现脱轨现象。3.可靠性、寿命上的差距.输送带抗拉强度。我国生产的织物整芯阻燃输送带最高为，2500n/mm国外为。钢丝绳芯阻燃输送带最高为，国外为3150n/mm4000n/mm。7000n/mm.输送带接头强度。我国输送带接头强度为母带的，国外达%6550母带的。%7570.托辊寿命。我国输送机托辊寿命为万，国外托辊寿命万，2h95 h国产托辊寿命仅为国外产品的。%40304.控制系统上的差距.驱动方式。我国为调速型液力偶合器和硬齿面减速器，国外传动方式多样，如 boss 系统、cst 可控传动系统等，控制精度较高。.监控装置。.输送机保护装置。1.2.4 带式输送机的发展趋势.设备

16、大型化、提高运输能力。.设备开机率的高与低主要取决于元部件的性能和可靠性。.扩大功能，一机多用化1.3 带式输送机的分类1.传送机的分类方法很多,按外形分，带式输送机可分为.平行和槽形带式输送机。我国现行标准是和型带式输dt75td 送机有固定式和移动式两大类。.夹带式带式输送机。该机实际上是两个槽形带式输送机相扣在一起，即在普通槽形带式输送机再加上一条压带，各有一套驱动装置驱动，或者共用一套。4.波纹挡边斗式输送机。在平行橡胶带再冷粘或硫化上波纹挡边在两边，中间隔一段用橡胶隔板分开成斗形。在转弯处用压轮压住波纹挡边外缘，它能垂直提升，适用于散料干料，如料湿便会卸不干净，故机头处装有振打器。.

17、波纹挡边袋式输送机。施加上是用许多橡胶袋串联在一起，袋口向内翻，外形如波纹挡边输送机。.吊装式蛋管形带式输送机。物料装入输送带后，输送带两边合拢成立式椭圆形，将输送带两边吊挂于小滑车上，滑车装在工字纵梁上，用钢丝绳牵引滑车拖动输送带运动，在机头和机尾处均设有大转盘，使输送带打开或合拢，有如上山缆车装置。驱动装置也装在机头。.固定式圆管形带式输送机。该机输送带卷成圆管型运料，可在拖辊上运行，也可在瓷辊上运行，所以称为固定式1。2.按驱动方式分，带式输送机又可分为三大类.有辊式， 输送带全由托辊支撑运转。.无辊式，输送带靠气垫、磁垫、水垫支撑运转。.直线驱动方式，将电动机驱动变为直线电动机驱动方式

18、，转子线圈放在带内，钉子线圈放在带外，当转子运转时输送带也就运动了1。1.4 带式输送机的特点及应用带式输送机是有挠性牵引构件的连续运输机械，具有结构简单，输送物料范围广，输送量大，运距长，对线路适应性强，装卸料十分方便，可靠性高，营运费低廉，基建投资省，能耗低，维修费少等特点，广泛应用于化工、煤炭、冶金、建材、电力、轻工、粮食及交通运输等部门18。5第 2 章 带式输送机的整体设计方案2.1 方案的提出随着现代化大型煤矿矿井的发展，煤矿井下用带式输送机在向大功率、大运量、长距离方向发展，本设计为型钢丝绳芯式带式输送机，与普通带dx式输送机相比其特点如下：.单机运输距离长。带式输送机的运输长度

19、主要取决于胶带的抗拉强度。普通胶带受其抗拉强度的限制，不能满足长距离运输的要求，而钢丝绳芯胶带的拉伸强度大，抗冲击好，寿命长，使用伸长小，成槽性好，耐曲挠性好，适于长距离运输。运输能力大。钢绳芯胶带内的钢绳柔软且为纵向排列，放在托辊上的成槽性好，因此它的生产率高，运输能力大。只要适当的提高带速，增大带宽，生产率将会急剧上升。.经济效果好。钢绳芯胶带输送机比汽车、火车的爬坡能力大，故能缩短运输距离，减少基建工程量和投资，缩短施工时间。.结构简单。.使用寿命长。钢绳芯胶带为单层结构，故柔软，弹性好，耐冲击，弯曲疲劳小，工作时更能适应在托辊上运行。同时因为单机长度长，在同样使用年限中胶带受冲击，受弯

20、曲次数少，因此使用寿命长，一般可达十年左右。.运行速度大。在运输量相同的条件下，可减小带宽，节省投资。带式输送机按外形分为平行和槽形带式输送机、夹带式输送机、波纹挡边斗式、波纹挡边袋式、吊装式蛋管形、固定式圆管形。按驱动方式分为有辊式、无辊式、直线驱动方式。本设计采用固定槽形带式输送机，并且全程输送带全由托辊支撑运转。带式输送机从整体看，有头部驱动、头尾驱动和多驱动三种类型。由于本6设计用于井下向上运输，选择头部驱动，并且由设计参数可知本输m800=l送机比较长，所以选择头部双滚筒驱动即两部电动机、液力偶合器、减速器、联轴器等。也就是两个滚筒各用一台电动机，称之为双滚筒分别驱动。双滚筒驱动功率

21、分配的原则有张力最小分配和比例分配两种。 （a） （b） （c）图 2-1 驱动装置布置示意图a头部驱动：b头尾驱动：c多驱动张力最小分配是指传递一定的牵引力，输送带的张力最小。按照此原则分配的优点是，传递一定的牵引力时，使输送带张力最小，有利于输送带运行，但缺点是很难选到合适的电动机，且两滚筒所用的电动机功率不同、减速器不同、设计和使用不便。比例分配是将比例将总功率分到两个滚筒上，通常采用 1：1 和 2：1 两种。按照 2：1 分配是将相遇点一侧的滚筒 1 的功率按两倍于滚筒 2 分配，按这种方法分配的优点是滚筒即可使用相同的电动机、减速器及有关设备，又可充分发挥滚筒 1 的摩擦牵引力。传

22、递同样牵引力时，所需输送带的张力大。缺点是滚筒 1 需要两套电动机和减速器，占地面积大。按照 1：1 分配是两滚筒功率相同，各为总功率的 0.5，这种分配的优点是电动机、减速器及有关设备完全一样，运转维护方便。因此本设计采用双滚筒分别驱动，并且按照等功率驱动单元法进行 1：1分配。72.2 工作原理型钢丝绳芯式带式输送机属于高强度带式输送机，适用于散状物料大dx运量和长距离的输送，可输送松散密度的物料。其工作原理如32.5t/m0.5 =图 2-2 所示，其主要组成部分是：胶带，托辊，传动滚筒，拉紧装置，制动器及头尾清扫装置。输送带绕经头部双滚筒驱动、改向滚筒、拉紧滚筒、导料滚筒连接成封闭环形

23、，用张紧装置将它们张紧，在驱动装置的驱动下，靠胶带与驱动滚筒之间的摩擦力，使输送机连续运转，从而达到将货物由一个地方运到另一个地方的目的。图 2-2 钢丝绳芯带式输送机工作原理图1胶带；2传动滚筒；3换向滚筒；4托辊；5拉紧装置型钢丝绳芯式带式输送机是大运量、倾角较大、长距离、胶带张力很dx大的矿山首选，主要用于平巷、斜井。根据我的设计参数以及应用范围本设计采用两套传动装置，其作用是将电动机的转矩传给胶带，使胶带连续运行的装置，由电动机、传动滚筒、液力偶合器、减速器和联轴器等组成。由于本设计是长距离、大功率、高带速的输送机，满足电动机无载起动，输送带的加、减速度特性任意可调，能满足频繁起动的需

24、要，过载保护，并且各电动机的负荷均衡。8图 2-3 机头部图 2-3 位机头部，包括电动机、液力偶合器、减速器、联轴器、传动滚筒等，其中液力偶合器置于电动机和减速器之间，用花键连接，联轴器置于减速器和传动滚筒之间用花键连接起来。是通过电动机的输出轴将其动力通过液力偶合器传递给减速器输入轴，用弹性柱销齿式联轴器将减速器输出轴与传动滚筒的输入轴连接起来，靠滚筒与输送带的摩擦传递牵引力，将电动机的动力传递给胶带，由于输送带式挠性牵引构件，滚筒驱动的带式输送机依靠输送带与滚筒间的摩擦传递牵引力。为增大滚筒的摩擦牵引力可以从以下三个方面着手：加大输送带的拉紧力，以增大输送带在驱动滚筒分离点的张力。增加围

25、包角。增加摩擦系数，在驱动滚筒表面包覆高摩擦材料。图 2-4 机身部图 2-4 为 机身部由中间架和托辊组成，中间架是刚性的具有斜撑的支腿组成。托辊是承托输送带，使输送带的垂度不超过限定值，保证输送机平稳运9行并且通过尾部张紧装置将其拉紧把物料从一个地方运到另一个地方，中间机身每十组设置组正常槽形托辊，组槽形前倾托辊，一组锥形上调心7o352o35托辊，防止跑偏。图 2-5 机尾部图 2-5 为机尾部，尾部接料处布置缓冲托辊，起缓冲作用以减少对输送带的压力，保护输送带，延长其使用寿命。尾部用重载车拉紧利用自身重力和重物进行拉紧，接收物料将物料运到头部导料滚筒将物料卸下。头部安装重锤清扫器，尾部

26、安装回程清扫器将输送带清扫干净，延长输送带、滚筒等的使用寿命。本设计为大运量、长距离、输送带张力大，所以在头部和尾部均放置过渡段，过渡段就是布置过渡托辊的地方，本文选用过渡o20托辊。10第 3 章 带式输送机的主要部件与功能3.1 输送带 输送带在带式输送机中既是承载机构又是牵引机构，它不仅要有承载能力，还要有足够的强度。 3.1.1 输送带的发展输送带最初是由传送带发展而来，早在 1768 年就已被发现，但它是帆布带。1858 年出现了增强骨架，1868 年出现了两层骨架的橡胶输送带，1892 年才解决了橡胶输送带成槽能力，后来又发明了合成纤维，将棉与尼龙或聚酯纱合捻作经线，提高了输送带的

27、成槽性和强度。随后发明了钢丝绳芯阻燃带。3.1.2 输送带的种类及差异 输送带是由芯体和覆盖层构成，芯体要承受拉力，覆盖层保护不受损伤和腐蚀。芯体的材料有织物和钢丝绳两类。织物芯体有多层帆布粘合的及整体编织的两种。织物芯体的材质有棉、尼龙和聚酯。覆盖层的材料有橡胶和塑料两种。钢丝绳芯输送带属于橡胶输送带。整体编织芯体的输送带与多层粘合的相比，强度相同时，整编芯体的厚度小，柔性好，耐冲击性好、使用中不会发生层间剥落，但是伸长率高，使用时需要有较大的拉紧行程。钢丝绳芯体是由许多柔软的细钢丝绳相隔一定间距排列，用与钢丝绳有良好粘合性的胶料粘合而成，见图 3-1 所示。钢丝绳芯输送带的强度高，抗冲击性

28、和抗弯曲疲劳性能好；伸长率小，需要的拉紧行程小。3.1.3 输送带的要求通过上述，本设计采用钢丝绳芯式输送带 ，而输送带的寿命由输送的物11料和使用条件决定，对输送带的要求是：.有足够的抗张强度和模量，伸长率低；.度和宽度要满足各行各业的需要；.有柔性，但伸长率有一定限制；.载带的覆盖胶能满足冲击负荷的冲击和耐磨性好，耐疲劳性高。3.1.4 钢丝绳芯输送带钢丝绳芯带由芯胶，钢丝绳，覆盖层和边胶构成，如图 3-2 所示，其特点是拉伸强度大，抗冲击好，寿命长，使用伸长小，成槽性好，耐曲挠性好。适于长距离，大运程，高速度输送物料。图 3-1 钢丝绳芯体横断面图 3-2 钢丝绳芯输送带钢丝绳芯输送带的

29、连接，是将被连接带端两端头的钢丝绳互相搭接，用橡胶硫化法粘结在一起，即二级错位搭接。钢丝绳芯输送带接头的硫化，应将两个带端绳芯上的橡胶剥落并打磨干净，将两端的钢丝绳按一定的排列方式错位搭接。在钢丝绳的间隙中加中间胶条，然后在搭接的钢丝绳上，铺中间胶片和覆盖胶片。最后盖上上、下垫板，进行硫化。123.2 拉紧装置3.2.1 拉紧装置的作用拉紧装置是是输送带具有足够的张力，保证输送带和传动滚筒间产生摩擦力使输送带不打滑，保证带式输送机正常运转必不可少的重要部件，它的功能有：.使输送带在传动滚筒上形成正压力，靠摩擦力将传动滚筒的圆周力传递出来。.限制输送带在托辊间的垂度，防止输送带在托辊间距内过分松

30、弛而丧失槽形，引起物料和输送带跑偏，增加运行阻力。.补偿输送带的弹性伸长和线粘性伸长。时间长了输送带会自动伸长，而且在过度工况下发生永久伸长。.为重连接头提供必要的行程。.在长距离带式输送机中，拉紧装置对其拉力产生重大影响。3.2.2 拉紧装置的分类及特点拉紧装置可分为固定式拉紧装置和自动式拉紧装置两大类：.固定式拉紧装置。固定式拉紧装置分重锤式、重载车式、固定绞车式。重锤式拉紧是靠重锤及车架自身重量将滚筒车架朝下拉紧，滚筒车架在下分支作垂直位移，拉紧力不变，适用于张力不太大的上运输送机。固定绞车式是依据电动绞车通过滑轮组用钢丝绳牵引滚筒车架，采用普通的拉力计控制，不能自动控制绞车，在开机前、

31、停机后，可以开动绞车，是车架有位移，改变拉紧力，而在运转中绞车不开，车架无位移，但拉紧力随输送带张力变化而自行变化，不能保持恒定，适用于水平运输或小倾角向上运输送机。重载车式见表3-1 所示。.自动式拉紧装置。包括自动绞车式拉紧，它是电动绞车，通过滑轮组用钢丝绳牵引滚筒车架，采用电磁传感器测力计给出电信号，可以在输送机运转是自动控制绞车，在开车、停车后及运转中可以使滚筒车架有位移，拉紧力可以变化，也可以保持恒定，适用于惯性力大，拉紧力大，并需要控制拉紧力13的输送机、下运输送机及大型水平输送机。表 3-1 拉紧装置型式结构特点拉紧性质拉紧力 kn拉紧速度m/s适用范围重载车式靠车上重块及自重将

32、滚筒车架朝斜下方向拉紧滚筒车架有位移，但张紧力不变包括车重和重块拉紧速度快只适用大于倾12角的上运输送机本设计为向上运输的输送机倾角为，所以拉紧装置选用重载车式张紧，14见图 3-3 所示。图 3-3 拉紧装置143.3 托辊3.3.1 托辊的结构及作用托辊是带式输送机的重要部件，作用是支撑输送带和物料重量，主要包括托辊轴、密封件、轴承座、棍皮、轴承等。托辊的密封形式是托辊的设计要点，其作用是防尘、放水，使轴承有良好的工作环境。如图 3-4 所示。图 3-4 托辊结构1轴；2辊皮；3轴承；4轴承座；5密封圈；6内外密封圈；7挡圈3.3.2 托辊的选择托辊的选择与以下因素有关：载荷的大小及特征、

33、输送带的宽度与速度、使用条件、输送机的工作制度、被输送物料的性质、预定的轴承寿命、维修制度等。托辊按用途分有承载托辊（见图 3-5 所示） 、调心托辊（见图 3-6 所示） 、缓冲托辊（见图 3-7 所示） 。 图 3-5 承载托辊及托辊架15图 3-6 缓冲托辊图 3-7 缓冲托辊本设计上托辊选用 35。槽形托辊，在头尾部安装 20过渡托辊，每十组托辊中有一组调心托辊，两组前倾托辊，其余为正常槽形托辊，在尾部受料处安装缓冲托辊，回程段安装平行下托辊。 调心托辊的作用是用于调整输送带跑偏，防止蛇行，保证输送带稳定运行。槽形托辊是为了增大输送带的承载断面，将承载段的输送带用短托辊成槽形断面。下托

34、辊是一个长托辊，因为回程为无载段，不要求增大装载量。3.4 清扫装置3.4.1 清扫器的作用输送带输送的材料往往带有粘性物质，其中一部分会粘在输送带工作面上，在卸料时不能卸掉，粘着物料便进入空行段的下托辊上，把托辊弄脏并年由这些附着物。物料进入托辊壳体内，从而增大轴承座上的径向载荷和轴向载荷，使轴承快速磨损，托辊壳体粘上物料会撕裂和拉毛输送带的面胶，加速输送带磨损毁坏。如果粘着物进入机尾改向滚筒，就会粘在滚筒表面上，越粘越多，附着力也越来越大，结果造成输送机跑偏，增加输送带磨损，由此可见输送机清扫器的作用不容忽视，对输送带、滚筒、托辊等的寿命都可以延长。3.4.2 清扫器的形式提高清扫器能力的

35、措施有很多，总的思路是使清扫器经久耐磨、具有较高弹性、清扫效果好、避免输送带受损、延长其使用寿命。清扫器分为单刮板式16或多刮板清扫器、旋转式输送带清扫器、螺旋式清扫器、自动补偿式旋转式清扫器、喷水器和刮水器。 本设计在机头是用重锤清扫器（见图 3-9 所示），机尾使用回程清扫器（见图 3-10 所示）。此类头部清扫器安装应使从输送带上清扫下来的物料能落人卸料溜槽内或能收集起来进行处理，一般弹簧或配重的单刮板或多刮板清扫器应安装在输送带刚离开滚筒之后的位置上。尾部清扫器安装在输送带刚离开滚筒之后输送带的空载段上。图 3-8 重锤清扫器1刮板；2压板；3清扫器架；4固定座；5重轴组件；6重锤图

36、3-9 回程清扫器1吊杆；2弹簧；3刮板；4压板173.5 传动滚筒、改向滚筒3.5.1 传动滚筒的分类传动滚筒是传递带式输送机功率的圆柱形筒，是靠摩擦向输送带传递牵引力的滚筒，是传递动力的主要部件。按驱动方式分为外驱动式，即驱动装置放在传动滚筒外面，减速器直接同传动滚筒输入轴相联和内驱动式，即将驱动装置全部放在传动滚筒内，又称电动滚筒。按轴承内孔大小来分，传动滚筒可分为轻型， （孔径在） ；中型， （孔径在） ；和重型， （孔mm15050 mm180120 径在） ；按外形分，传动滚筒可分为：鼓形滚筒，用钢板卷圆mm220200 焊接而成，中间部分筒径大于两边筒径约几毫米，目的是防止输送带

37、跑偏。叶片式滚筒是由许多横向叶片组成，目的是便于清洁输送带。沟槽胶面滚筒，滚筒的护面开上菱形、人字形、直线形、环形、梯形。本设计选用人字形包胶滚筒（即用机械方法包上一层橡胶） （见图 3-10、3-11 所示） ，其目的是增大摩擦系数和便于排出粘着物料。图 3-10 人字形包胶滚筒18图 3-11 传动滚筒结构图3.5.2 改向滚筒的选取改向滚筒仅作为引导输送带改变方向或者增加输送带与传动滚筒间的围包角的圆柱形筒。改向滚筒不承担转矩，结构比较简易。改向滚筒用于改变输送带运行方向，由于改向是一般放在尾部或者垂直拉紧装置处，改向放18090在垂直装置的上访，增面滚筒一般用于小于或等于的场合。并且改

38、向滚筒o45按承载能力分轻型、中型、中型，分档直径分别为、mm15050 、，结构型式与传动滚筒一致。mm180120 mm220200 本设计选用裸漏光钢面滚筒，选用度的改向滚筒，直径分别为180和的头部导料滚筒和尾轮， 个增面滚筒直径为的改mm1000mm6303mm400向滚筒。3.5.3 环形胀套50 年代末以来，滚筒的幅板已采用了变截面结构，轮壳与轴之间已采用无键连接，即环形胀套结构，简称胀套器。环形胀套分共 种，具有51zz5以下特点：.由于取消了键槽，轴的槽截面没有削弱，因而可降低盈利集中系数值。19.传递力矩均匀，使轴受力合理，比键连接可采用较小的轴截面。.装配简单，轴向定位可

39、调整，拆装维修方便。.可改善筒体的制造工艺，降低对轮壳和轴的加工精度要求。环形胀套的结构如图 3-12 所示：图 3-12 环形胀套结构图它是由内外环及前后压环等组成。使用时，在螺钉拧紧力矩的作用下，前后压环互相靠近，其锥面迫使带开口的外环涨大，内环缩小，从而使其与轮壳和轴形成过盈配合而起到连接作用。本设计采用型，它的承载能力大，适3z宜受扭矩负荷，可用于重型滚筒。203.6 机架的设计与选取机架是承受滚筒、托辊、输送带、物料和一些清扫装置、拉紧装置的钢结构，可以承受冲击、拉伸、压缩和弯曲应力。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。机架有四种，本设计选用刚性的，03 号机

40、架 11号机架，用于倾角的头部探头滚筒适用于，030o180mm1400800 见图 3-13 所示。图 3-13 03 号机架中间架包括刚性和柔性的，有斜撑支腿和无斜撑支腿的两种，本设计选用刚性、有斜支撑的中间架，见图 3-14。图 3-14 中间机架21第 4 章 带式输送机的设计计算4.1 设计参数本系统设计的基本参数为：输送机的额定输送能力为，运行速600t/hq 度为，输送机长度的型钢丝绳芯带式输送机的结构3.15m/sv 800ml dx设计。4.2 根据实际输送量计算带宽选取输送带带宽13考虑采区上山的工作条件，为保证给定的运输能力，输送带上必需具有的最大堆积横截面积 （4-1）

41、vkqf6 . 3式中 输送量，()；qt/h物料松散密度,()，见表 4-11，本设计取5t/m；550.9 10900kg/m运行速度， （） ；vm/s倾角系数，见表 4-218，选倾角为。k14表 4-1 各种散状物料的特性物料名称松散密度3310 kg/m安息角运行方向最大倾斜角原煤0.8 1.0o50oo18 2022表 4-2 倾角系数输送机倾角m68101214161820倾角系数k0.980.970.950.930.910.890.850.81则最大堆积横截面积fvkqf6 . 391. 049006 . 36002m0510.物料的动堆积角一般是安息角的，由原煤的安息角为（

42、由50% 70%50表 4-1 查取） ，所以动堆积角，本设计取，选取输送机302530的承载托辊槽角为。由表三选出带宽为的输送带上所以允许物料堆35800mm积的横截面积为，见表 4-31所示，此值大于计算所需的堆积横截20.07898m面积，据此选用宽度为的输送带能满足需要。800mm表 4-3 平形和三节托辊槽形输送带上最大截面积 f() 槽角带宽)(mmb堆积角35800300798. 0 查表 4-418，带宽为的输送带，能适用于运送最大块度为mm800的原煤。mm800表 4-4 部分带宽适用的最大块度()m带宽5 . 065. 08 . 012 . 14 . 1最大块度1 . 0

43、15. 02 . 03 . 035. 035. 0胶带宽度的计算13 （4-2）kvkqb=式中 带宽， （） ；bm货载断面系数，它与带面上的物料动堆积角有关，见表 4-k520。表 4-5 货载断面系数 动堆积角102025303523k槽形平形31667385135422172458209496247则胶带宽度 bkvkqb91. 015. 39 . 0458600m71250.考虑矿井的增产的能力，货载块度及胶带的性能,选用带宽为的胶800mm带合适。胶带宽度算出后选择标准宽度应进行块度校核见表 4-618。对于原煤：2002maxabmm6002002002可见所选带宽合适。表 4-

44、6 各种带宽适用的最大块度（）mm带宽5006508001000最大块度100150200300输送能力的验算12kfvq6 . 3max91. 00798. 09006 . 3930.28t/h满足输送量的要求,通过计算,验证了所选带宽合适。qqmax600t/h4.3 运行阻力1.主要阻力13zhuw （4- glqqqqwggdzhucos)2(3）式中 单位长度输送带上装运的物料量, （） ；qkg/m单位长度输送带的质量， （） ，见表 4-7；dqkg/m24重段单位长度上分布的托辊旋转部分的质量， （） ；gqkg/m 空段单位长度上分布的托辊旋转部分的质量， （） ；gq kg

45、/m 输送机长度， （） ；lm 重力加速度， （） ，取；g2m/s2m/s8 . 9g 输送带在托辊上运行的阻力系数，见表 4-8；w 输送机的工作倾角。14其中，由表 4-8 选取，由表 4-9 可以选用型矿用阻燃w030. 0w3000s输送带且。33.3kg/mdq 单位长度输送带上装运的物料量q （4-vqq6 . 346 . 360041.67kg/s4）重段、空段单位长度上分布的托辊旋转部分的质量、如下:gqgq （4-2 . 114lmqgg11.7kg/m5） （4-312 lmqgg4kg/m6）式中 重段托辊组的间距， （） ，见表 4-91；lm重段托辊组旋转部分的质

46、量， （） ，见表 4-101；gmkg空段托辊组旋转部分的质量， （） ，见表 4-101；gm kg空段托辊组的间距， （） ，见表 4-101。l m则运行阻力zhuw25 glqqqqwggdzhucos)2(030. 08 . 980047 .1114cos)3 .33267.41(n3228401.表 4-7 输送带质量输送带强度， xgn/mm3000钢绳直径， mm18. 9上下覆盖胶厚，mm88+带宽 bmm800输送带每米质量)kg/m(dq3 .33表 4-8 阻力系数w机型水平及上运型工作条件室内清洁干燥,设备质量良好湿度正常,灰尘不大,设备质量一般灰尘较多,输送摩擦较

47、大的物料,设备质量较差湿度大,尘大,寒冷,使用条件恶劣,设备质量较差阻力系数w020. 0025. 0030. 004. 0表 4-9 上托辊间距物料密度)kg/m(1055带宽mm/b6 . 1500650800100012001400间距120012001200表 4-10 托辊转动部分质量带宽mm/b80010001200托辊型式托辊质量、gmgm 上托辊铸铁座142225下托辊铸铁座12172026上托辊间距)m(l上托辊转动部分质量kg/m,gq2 . 17 .114 .188 .20下托辊间距)m(l 下托辊转动部分质量kg/m,gq 347 . 57 . 62.附加阻力fuw对于

48、长距离的带式输送机，附加阻力明显小于主要阻力，采用m80将主要阻力乘一个大于 的系数来计入附加阻力的计算，以简化运行阻力的1c计算，见表 4-1114。表 4-11 计入附加阻力的系数值c)m( ,l100150200300400500600700800c78. 158. 145. 131. 125. 120. 117. 114. 112. 13.主要特种阻力1tw 主要特种阻力包括：由于槽形托辊的两侧辊向前倾斜引起的摩擦阻力；1bw在输送带的重段沿线设有导料拦板时，物料与拦板之间的摩擦阻力。2bw托辊前倾的摩擦阻力1bw （4-sincos)(001gqqlcwqcaob7）式中槽形系数，取

49、；caoc4 . 0承载托辊与输送带间的摩擦系数，取；04 . 03 . 00=3 . 0装有前倾托辊的区段长度，()；qlm27侧辊轴线相对于与输送带纵轴线垂直的平面的前倾角，取。321则 sincos)(001gqqlcwqcaob 321sin14cos8 . 9)3 .3367.41(8003 . 04 . 0 1652.06n由于不设裙板，02bw主要特种阻力1tw （4-211bbtwww006.16521652.06n8）4.附加特种阻力2tw清扫器的摩擦阻力包括头部和尾部摩擦阻力之和，其中头部约为saow，尾部约为，所以为b1000700)(b200saow n （4-8 .

50、010001000bwsao8009）犁式卸料器的摩擦阻力xlw （4-kbwxl10）式中 输送带宽,()；bm犁式卸料器的阻力系数，一般为；akn/m1500 （4-kbwxl15008 . 0n12002811）附加特种阻力等于清扫器和犁式卸料器的摩擦阻力之和即： （4-xlsaotwww.212）1200800 n20005.倾斜阻力xiew倾斜阻力是在倾斜安装的输送机上，物料提升上运要克服的重力即： （4-sinqlgqhgwxie14sin8 . 980067.41n1479034.13）4.4 牵引力及运行功率驱动滚筒上所需的牵引力是所有运行阻力之和uf 18 （4-14）xie

51、ttfuzhuuwwwwwf21 210)2(ttggwwqhgglqqqqc 200006.165214.7903432.2840112. 1 n68114495.带式输送机所需运行功率0p带式输送机驱动滚筒上所需的运行功率，取决于牵引力和输送带的速度，即 （4-vfpu0468.114495kw45815） 电动机功率 （4-16）021pkkpm式中 电动机功率，(mp)；kw29电动机功率系数，采用鼠笼型电动机时，多机驱动1k，取；4 . 125. 11k3 . 11k电动机起动方式系数，一般选取为 ；2k1传动滚筒轴功率，()。0pkw则电动机功率为： （4-021pkkpmkw45

52、95.17）根据电动机所需功率选取两台功率为的型鼠笼式隔爆315kw4-yb355l电动机。其铭牌数据见表 4-121。表 4-12yb 系列隔爆型三相异步电动机技术数据（380v、50hz）同步转速r/min1500型号功率kw电流a转速r/min效率%功率因数 cos堵转转矩/额定转矩堵转电流/额定电流最大转矩/额定转矩重量kg4-lyb35531556014805 .9589. 06 . 10 . 72 . 221804.5 输送带张力计算本设计输送机的工作系统如图 4-1 所示。图 4-1 输送机工作系统图30限制输送带下垂度的最小张力承载分支： （4-max02min8)(ygqql

53、sg2 . 102. 088 . 92 . 1)3 .3367.41(218） n35510.式中 输送带最大允许垂度，取。maxy02. 0maxy回程分支 （4-max20min8)(yglqsg 302. 088 . 933 .3326118.88n19）式中 输送带最大允许垂度，取。maxy02. 0maxy输送带工作时不打滑需保持的最小张力 （4-20）1_)(1maxmin2efsu由于采用双滚筒驱动假设 滚筒用足，按照分配，每个传动滚筒受到11:1最大的力的一半。 （4-auukff2max25 . 168.11449521） n4785871. （4-1_18025. 014.

54、 3210161.104200min25=essn4757291.22） （4-5405. 1ss 04.6015623） （4-24）hgqfss0243式中 下分支运行阻力，()。2fn31 （4-cos)(2 glqqfg25）14cos8 . 980003. 0)43 .33(n378512.则hgqfss024314sin8 . 98003 .3337.851204.60156 n886118385509.所以令来确定各点张力。n8861183.s （4-2034fhgqss14sin8 . 98003 .3388.611823）n5460765.95.578715s3205. 1s

55、sn35510826424.满足条件。5max1sfsu95.5787168.114495n55172367.其中、为增面滚筒的张力点，张力损失忽略不计。6s7s8s9s4.6 输送带强度验算 选用的型阻燃输送带的拉断强度为,带宽为，安s3000n/mm3000mm800全系数为： （4-18max1sbgmx55.1723678003000109 .1326）32由于输送带是钢丝绳芯，其安全系数为，即所选带型合适，满足张力要求。104.7 滚筒直径的确定根据经验公式20 （4-27）150dd其中 d滚筒直径,()；mm钢丝绳直径,()。mm 189150.dmm1377所以选的包胶滚筒。m

56、m1400d通过表格 4-13 如下：4-13 钢丝绳芯胶带用滚筒直径胶带强度n/mm1250650 20001600 250035003000 滚筒直径mm800100012501400钢绳直径mm54.756.18.189.再次验证直径为的传动滚筒合适。mm1400滚筒长度 mm2001001)(bb150800 mm950334.8 驱动装置的选型及计算驱动装置的作用是将电动机的动力传递给输送带，并带动它运行。它是由安装在驱动架上的系列鼠笼型电机、液力偶合器、减速器、zl 型弹性柱yb销齿式联轴器、制动器等组成。4.8.1 电动机的选型带式输送机常用的电动机，有鼠笼式、绕线式异步电动机。

57、本设计为井下运输，有防爆的要求所以采用矿用隔爆电动机，通过式（4-17）计算，本设计选用系列鼠笼式电动机，其型号为。yb4-yb3554.8.2 液力偶合器的选型1.液力偶合器的优点液力偶合器，置于驱动装置和带式输送机的减速器之间，它具有一般联轴器所没有的功能，将变速调节、力矩转换和制动三者功能集于一身，而且还具有软启动和过载保护功能。带式输送机使用液力偶合器的好处是：.改善启动特性。带式输送机在启动时需要大的启动力矩来克服系统的静阻力矩和获得系统的加速度。带式输送机启动是拉力很大，往往超过允许输送带拉力。为此希望启动是缓慢加速，减少压力。使用液力偶合器便可通过对工作腔延时充液，是转速缓慢上升

58、。.带式输送机在满载时启动，可利用电动机的启动力矩。.过载保护可靠。当带式输送机因装料过多或被物料卡死而不能运转时，液力偶合器便发生打滑。电动机虽正常运转，但带式输送机已停止工作，液力偶合器转差率增大，液力油温升高后，会使易熔塞熔化，使液力偶合器和电动机永远空转，为了防止液力油喷出而发生火灾事故，井下一律使用阻燃液力油。.节约能耗。使用液力偶合器后，可选电动机的安装功率接近带式输送34机所需功率。.可以通过液力偶合器的油量是中间摩擦时和多驱动式带式输送机的各电动机功率平衡。.中间摩擦式带式输送机为多点驱动工作方式。各电动机按顺序启动必须配有液力偶合器，否则会烧毁电动机。.使用调速液力偶合器可实

59、现无极调速，以减轻振动14。2. 液力偶合器的选型根据电动机的输入转速和传递功率本设计选用型液力偶合器，650yox其主要参数见表 4-141。表 4-14 yox650 型液力偶合器主要参数充油量， l转动惯量kg型号输入转速r/min传递功率范围kw启动系数40%80%主动件从动件充80%油量650yox1500480260 7131.2548302.56.801.输入轴孔mm输出轴孔mm重量外形尺寸mm效率max1dmax1lmax2dmax2lkgdl960.1302101302101917605564.8.3 减速器的选型带式输送机用的减速器，有圆柱齿轮减速器和圆锥-圆柱齿轮减速器。

60、圆柱齿轮减速器的传动效率高，但是它要求电动机轴与输送机垂直，驱动装置占地宽度大，所以本设计采用圆锥-圆柱齿轮减速器，因为这种减速器具有承载能力大、传递效率高、噪声低、体积小、寿命长，用于输入轴与输出轴呈垂直方向布置，使电动机与输送机平行布置，以减小驱动装置的宽度。1.总传动比的确定 传动滚筒的角速度chuan35 （4-rvchuan7 . 04rad/s715.28）其中 带速,（） ；vm/s 传动滚筒的半径,（） 。rm电动机轴的角速度d （4-602ndrad/s1556014801432.29）其中 电动机轴的转数,（） ； nrad总传动比 （4-30）15.2771. 5155c