水平带式输送机设计说明书

1、江苏技术师范学院毕业设计说明书（论文）第1章 概 述带式输送机是用途最为广泛的一种运输机械。主要应用在沿水平方向或沿坡度不大的倾斜方向，连续的大批量地运送粒散状物料或单件物品。它具有生产率高、运送距离长、工作平稳、结构简单、可以在任意位置上装卸、自重小、工作可靠、操作简便、耗能少等重要优点。带式输送机结构简易，自动化程度高，将是21世纪中最经济、最可靠、最安全的输送散状料的工具，值得我们不断加以研究开发。1.1带式输送机发展状况带式输送机中的胶带输送机发展迅猛，在两个多世纪的应用中不断扩大，已成为国民经济中输送散状料不可缺少的设备。伴随着新技术、新材料的不断涌现，带式输送机的品种也日益新颖，如

2、出现了夹带机、波纹挡边机、袋式提升机、中摩式输送机、圆管式输送机等。1.1.1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。其关键技术与装备有以下几个特点：设备大型化。其主要技术参数与装备均向着大型化发展，以满足年产300500万吨以上高产高效集约化

3、生产的需要。应用动态分析技术和机电一体化、计算机监控等高新技术，采用大功率软起动与自动张紧技术，对输送机进行动态监测与监控，大大地降低了输送带的动张力，设备运行性能好，运输效率高。采用多机驱动与中间驱动及其功率平衡、输送机变向运行等技术，使输送机单机运行长度在理论上已有受限制，并确保了输送系统设备的通用性、互换性及其单元驱动的可靠性。新型、高可靠性关键元部件技术。如包含CST等在内的各种先进的大功率驱动装置与调速装置、高寿命高速托辊、自清式滚筒装置、高效贮带装置、快速自移机尾等。如英国FSW生产的FSW1200/（23）×400（600）工作面顺槽带式输送机就采用了液粘差速或变频调速

4、装置，运输能力达3000t/h以上，它的机尾与新型转载机（如美国久益公司生产的S500E）配套，可随工作面推移而自动快速自移、人工作业少、生产效率高。1.1.2国内带式输送机技术的现状 带式输送机是一种应用极为广泛的物料搬运设备。我国已经定型的产品有；TD75型通用固定式带式输送机，其胶带用棉织或尼龙帆布做芯体，适用于短距离物料运输；DX型钢绳芯带式输送机，其胶带用镀铜或镀锌钢丝绳做芯体，适用于长距离物料运输；GH69型花纹带式输送机，其胶带表面铸有凸起的花纹，适用于高倾角物料运输。虽然各类输送机胶带结构不同，但整机的部件组成形式和各种参数的计算基本相同，故设计中亦可选用各类部件混合组成所需要

5、的输送机。1980-2000年输送机技术有了明显的发展，这某种程度上应归功于研究。研究成果的应用和认可常常要求商业的决定和冒险以便把这些研究成果应用到工作系统中。国内的主要应用有：宝钢燃料输送系统，全长57km；小龙潭煤矿连续开采工艺输送系统；首钢水厂铁矿半连续开采工艺输送系统；大柳塔煤矿主平峒输送机，长4602m；山西晋城矿务局寺河矿，长7600m。近年来除国家已定型的三种产品外，许多厂家还研制了性能更好的带式输送机。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，煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关

6、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，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偶合器和行星齿轮减速器。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然趋势，也是高产高效矿井运输技术的发展方向。在今后的10年内输送量要提高到30004000 t/h，还速提高至46m/s，输送长度对于可伸缩带式输送机要达到3000m。对于钢绳芯强力带

7、式输送机需加长至5000 m以上，单机驱动功率要求达到10001500 kW，输送带抗拉强度达到6000 N/mm（钢绳芯）和2500 N/mm（钢绳芯）。尤其是煤矿井下顺槽可伸缩输送技术的发展，随着高产高效工作面的出现及煤炭科技的不断发展，原有的可伸缩带式输送机，无论是主参数，还是运行性能都难以适应高产高效工作面的要求，煤矿现场急需主参数更大、技术更先进、性能更可靠的长距离、大运量、大功率顺槽可伸缩带式输送机，以提高我国带式输送机技术的设计水平，填补国内空白，接近并赶上国际先进工业国的技术水平。其包含7个方面的关键技术：带式输送机动态分析与监控技术；软起动与功率平衡技术；中间驱动技术；自动张

8、紧技术；新型高寿命高速托辊技术；快速自移机尾技术；高效储带技术。1.2 带式输送机设计的目的和意义1.2.1技术上的差距带式输送机动态分析与监测技术 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。目前我国用刚性理论来分析研究带式输送机并制订计算方法和设计规范，设计中对输送带使用了很高的安全系统（一般取n=10左右），与实际情况相差很远。实际上输送带是粘弹性体，长距离带式输送机其输送带对驱动装置的起、制动力的动态响应是一个非常复杂的过程，而不能简单地用刚体力学来解释和计算。已开发了带式输送机动态设计方法和应用软件，在大型输送机上对输送机的动张力进行动态

9、分析与动态监测，降低输送带的安全系统，大大延长使用寿命，确保了输送机运行的可靠性，从而使大型带式输送机的设计达到了最高水平（输送带安全系数n=56），并使输送机的设备成本尤其是输送带成本大为降低。 可靠的可控软起动技术与功率均衡技术 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。为了减少对电网的冲击，软起动时应有分时慢速起动；还要控制输送机起动加速度0.30.1 m/s2，解决承载带与驱动带的带速同步问题及输送带涌浪现象，减少对元部件的冲击。由于制造误差及电机特性误差，各驱动点的功率会出现不均衡，一旦某个电机功率过大将会引起烧电

10、机事故，因此，各电机之间的功率平衡应加以控制，并提高平衡精度。国内已大量应用调速型液力偶合器来实现输送机的软起动与功率平衡，解决了长距离带式输送机的起动与功率平衡及同步性问题。但其调节精度及可靠性与国外相比还有一定差距。此外，长距离大功率带式输送机除了要求一个运煤带速外，还需要一个验带的带速，调速型液力偶合器虽然实现软启动与功率平衡，但还需研制适合长距离的无级液力调速装置。当单机功率>500 kW时，可控CST软起动显示出优越性。由于可控软起动是将行星齿轮减速器的内齿圈与湿式磨擦离合器组合而成（即粘性传动）。通过比例阀及控制系统来实现软起动与功率平衡，其调节精度可达98% 以上。但价格昂

11、贵，急需国产化。1.2.2 技术性能上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矿井的需要，尤其是顺槽可伸缩带式输送机的关键元部件及其功能如自移机尾、高效储带与张紧装置等与国外有着很大差距。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4×250 kW，国外产品可达4×970 kW，国产带式输送机的装机功率约为国外产品的30%40%，固定带式输送机的装机功率相差更大。 运输能力 我国带式输送机最大运量为3000 t/h，国外已达5500 t/h。最大输送带宽度 我国带式输送机为1400 mm，国外最大为1830 mm。带速 由于受托辊转速的限制，我国带式输

12、送机带速为4 m/s，国外为5 m/s以上。工作面顺槽运输长度 我国为3000 m，国外为7300 m。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。国内自移机尾主要依赖进口，主要有2种：（a）随转载机一起移动的由英国LONGWALL公司生产的自移机尾装置。（b）德国DBT公司生产的自移机尾装置。前者只有一个推进油缸，后者则有2个推进油缸。LONGWALL公司生产的自称机尾用于在国内带宽1.2 m的输送机上，缺点是自移机尾输送带的跑偏量太小，纠偏能力弱，刚性差。德国生产的自移机尾在国内使用效果优于前者，水平、垂直2个方向均有调偏油缸，纠偏能

13、力强。因此，前者还需完善，后者则需研制。但对自移机尾的要求是共同的，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拉紧为主，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、大行程自动张紧设备，托辊小车能自动随输送带伸缩到位。输送带有易跑偏，不会出现脱轨现象。输送机机型品种少，功能单一，使用范围受限，不能充分发挥其效能，如拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用；另外，我国煤矿的地质条件差异很大，在运输系统的布置上经常会出现一些

14、特殊要求，如弯曲、大倾角（>+25°）直至垂直提升等，应开发特殊型专用机种带式输送机。1.2.3 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2500 N/mm，国外为3150 N/mm。钢丝绳芯阻燃输送带最高为4000 N/mm，国外为7000 N/mm。输送带接头强度 我国输送带接头强度为母带的50%65%，国外达母带的70%75%。托辊寿命 我国现有的托辊技术与国外比较，寿命短、速度低、阻力大，而美国等使用的新型注油托辊，其运行阻力小，轴承采用稀油润滑，大大地提高了托辊的使用寿命，并可作为高速托辊应用于带式输送机上，使用面广，经济效益显著。我国输

15、送机托辊寿命为2万h，国外托辊寿命59万h，国产托辊寿命仅为国外产品的30%40%。输送机减速器寿命 我国输送机减速器寿命20000 h，国外减速器寿命70000 h。带式输送机上下运行时可靠性差1.2.4 控制系统上差距驱动方式 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 国外输送机已采用高档可编程序控制器PLC，开发了先进的程序软件与综合电源继电器控制技术以及数据采信、处理、存储、传输、故障诊断与查询等完整自动监控系统。我国输送机仅采用了中档可编程序控制器来控制输送机的启动、正常运行、停机等工作过程。虽然能与可控启（

16、制）支装置配合使用，达到可控启（制）动、带速同步、功率平衡等功能，但没有自动临近装置，没有故障诊断与查询等。输送机保护装置 国外带式输送机除安装防止输送带跑偏、打滑、撕裂、过满堵塞、自动洒水降尘等保护装置外，近年又开发了很多新型监测装置：传动滚筒、变向滚筒及托辊组的温度监测系统；烟雾报警及自动消防灭火装置；纤维织输送带纵撕裂及接头监测系统；防爆电子输送带秤自动计量系统。这些新型保护系统我国基本处于空白。而我国现有的打滑、堆煤、溜煤眼满仓保护，防跑偏、超温洒水，烟雾报警装置的可靠性、灵敏性、寿命都较低。1.2.5 运输机的形式运输机械的形式很多，通常按有无挠性牵引件（链、绳、带）分为：1）具有挠

17、性牵引件的运输机：如带式输送机、板式输送机、刮板输送机、提升机、架空索道等；2）无挠性牵引件的运输机：如螺旋运输机、滚柱输送机、气力运输等；3）装卸机械：如无轨运输车辆中的叉车、跨车；卸车机；装载机；堆取料机等。本项目要求设计的输送机械为第一类，即固定式带式输送机。带式输送机是用连续运动的无端输送带输送货物的机械。随着全球经济的增长，带式输送机技术已成为当代科学技术发展的前沿之一。当今世界需要设计和生产“环保”型输送机，要求输送量超过10000 th，并且要节约能量。输送机技术进步的一个重要特点是基础研究发展为应用技术，进而实现商业化。1.3 设计原理及要点输送带既是承载货物的构件，又是传递牵

18、引力的牵引构件，依靠输送带与滚筒的摩擦力平稳地进行驱动。如总装图所示，输送带绕过驱动滚筒和张紧滚筒，并支承在许多托辊上。工作时，依靠传动滚筒传给它的拉力，用以克服它在运动中所受到的各种阻力。这个拉力的产生是由输送带以足够的压力紧贴于传动滚筒的表面，使皮带伸长的内力，称为张力。张力沿皮带运输方向变化，因此各点所受的张力是不相同的。皮带机的设计计算，也就是以张力的计算为依据。换句话说，也就是计算传动滚筒的圆周力和运动阻力。设计要点如下：(1)采用平面摩擦驱动，应先确定驱动形式和驱动段数，再计算各种阻力、驱动段长度和胶带张力等。 (2)设计所选用的电动机型式和机械特性应一致。 (3)驱动段的长度应满

19、足任何工况时摩擦牵引力的需要，不能发生打滑现象。 (4)在任何工况下工作时的最小张力应满足悬垂度要求。 (5)最大张力应小于胶带许用抗拉强度。1.4 固定式带式输送机的布置形式带传动是两个或两个以上带轮之间以带作为扰性构件，靠带与带轮接触面间的摩擦（或啮合）进行运动以及动力传递的一种传动装置。根据带的截面形状不同，带传动可以分为水平带传动、V带传动、多锲传动和同步带传动等。带传动设计的实质就是根据已知的工作条件，合理选择传送带的类型、截面尺寸、长度和根数、带轮的结构尺寸等。带传动的特点及应用范围（1）特点：带是扰性体，有弹性，能缓和冲击，吸收振动，因而工作平稳，噪音少。由于普通带传动是靠摩擦力

20、传动的，故过载时带在小带轮上打滑，可防止其他零件损坏。与啮合传动相比，带传动的结构简单，制造和安装精度要求较低，适宜于中心距较大的场合。由于带传动属于摩擦传动，且带是弹性体，故传动效率低（平带95%，V带92%），传动比不准确。带传动尺寸不紧凑，压轴力大（与捏合传动相比）。带的寿命教短，一般只能用20003000h。且不宜于高温、易燃、易爆等场合。根据项目条件现选择水平输送机，其布置形式如图1-1所示。（2）应用范围 由于带传动的上述特点，故不宜于大功率传动，平带传动传递功率少于500kw，V带传动传递功率少于700 kw，带的工作速度一般为5-25m/s。带速不宜过高或过低，否则均会降低带传

21、动的传递能力。根据项目条件现选择水平输送机，其布置形式如图1-1所示。图1-1 水平布置形式第2章 部件的选用2.1 带式输送机应用范围及选用2.1.1型式及应用范围带式输送机的化工、煤炭、冶金、矿山、建材、电力、轻工、粮食及交通运输等部门广泛使用的运输设备。适用于输送松散密度为0.52.5t/m3的各种粒状、粉状等松散体物料，也可以输送成件物品。2.1.2带速的选择输送量大、输送带较宽时，应选较高的带速；较长的水平输送机，应选较高的带速；输送机倾角愈大，输送距离愈短，则带速应愈低；物料易滚动、粒度大、磨逐性强的，或容易扬尘的以及环境卫生条件要求较高的，宜选用较低带速；一般用于给料或输送粉尘量

22、大的物料时，带速可取0.81 m/s，或根据物料特性和工艺要求决定。人工配料秤重时，带速不应大于1.25 m/s；采用卸料器时，带速不宜大于2.0 m/s秒；采用卸料车时，带速一般不宜超过2.5 m/s，当输送细碎后的物料或小块物料时，允许带速为3.15 m/s；有计量秤时，带速应按自动计量秤的要求而定；输送成件物品时，带速一般小于1.25 m/s。2.1.3输送带的选择带式输送机使用的输送带有橡胶带、塑料带、钢带、金属网带等，最常用的是橡胶带。橡胶输送带有棉织芯、合成纤维芯、钢丝绳芯等多种。塑料输送带有层芯和整芯之分。各种芯材和不同的覆盖胶可组成各种类型的光面或花纹输送带。普通橡胶输送带适用

23、的工作环境温度一般为-1040。工作环境温度低于-5时，不宜采用维纶芯胶带；工作环境温度低于-15时，不宜采用普通棉织芯胶带；在工作环境温度低于-20的条件下采用钢丝绳芯胶带时，应向制造厂家提出耐寒要求。普通橡胶输送带适用的输送物料温度不超过80，当输送物料温度在80150时，应采用耐热型胶带（1型100，2型125，3型150）；当输送物料温度超过150时，应向制造厂咨询；当输送300500高温物料时，应采用耐高温型输送带。输送具有酸性、碱性、腐蚀性、含油类物质和有机溶剂等物料时，应采用耐酸碱、耐腐蚀、耐油的橡胶带或塑料带。在有火灾危险场所工作的输送带应采用阻燃型带。固定式带式输送机的主要部

24、件的作用及选用情况： 输送带、驱动装置、传动滚筒、改向滚筒、托辊、机架。2.2 输送带输送带用来传递牵引力和承放被运货物，因此要求它强度高、抗磨耐用、挠性好、伸长率小和便于安装修理。输送带主要采用橡胶带和塑料带。在本项目中拟采用普通橡胶带。它用棉织物或化纤物挂胶后的胶布层作带芯材料，用橡胶作覆盖材料，适用于工作环境在-15°+40之间、物料温度不超过50的情况，符合本设计项目所要求的条件。输送带的张力由带芯胶布衬垫层承受，带的强度决定于带的宽度和带芯衬垫层数。同时，为了使输送带有足够的横向刚度，防止它在支承托辊之间向两侧过分塌下，应根据带宽选用一定的衬垫层数，见表2-1，并按下式作输

25、送带的强度验算： （N） （2-1）式中：分别为输送带实际传递的和允许传递的最大张力（N）；Z 衬垫层数；B 带宽（cm）；输送带强度极限，普通橡胶带为560 N/cm层，强力型以维尼纶作衬垫可达1400N/cm层；n 安全系数，硫化接头为810，机械接头为1012，衬垫层数多取上限。表2-1 橡胶带荐用衬层数 带宽（cm）500650800100012001400衬层Z（层）34454658510612橡胶覆盖层的作用是保护衬层免受机械损坏、磨损以及外部介质的侵蚀，因为本项目所输送的物料为粗碎矿石，故选用覆盖胶厚度为：上胶厚4.5mm、下胶厚1.5mm。输送带全长的计算 （2-2） 式中：好

26、输送带全长（m）；输送机头尾滚筒中心间展开长度（m）；头、尾滚筒直径（m）输送带接头数；输送带接头长度（m）。见图2-1所示。当输送带采用机械接头时=0；采用硫化接头时，按下式计算： （2-3）式中：输送带帆布层数；硫化接头阶梯长度（m）。一般取=0.15 m；输送带宽度（m）。图2-1输送带图连接方法推荐采用硫化法连接，将带条的两端按衬布层数切成阶梯形接口，其尺寸按带宽和衬布层多少而定，然后用汽油加以洗涤干净，涂上粘合胶，将切口接头对合好，然后把粘好的接头放入金属模压板中加热（用蒸汽或电流）到140°150压紧，保压2560min即可粘好。如无加热设备也可在常温下粘合，只是保压时间

27、要长得多。2.3 驱动装置驱动装置的功用是驱动输送带运动，实现货物运送。通用固定式带式输送机采用单滚筒驱动，即电动机通过减速器和联轴器带动一个驱动滚筒运转。驱动装置作为一个机组，由电动机、减速器、柱销联轴器、十字滑块联轴器及防护罩等组成。电动机功率在100千瓦以下时，按地区配套不同配有JO3及JO2系列或JQO2系列（高速轴配柱销联轴器）；功率在115185千瓦时，选用JS系列（高速轴配粉末联轴器）或JR系列（高速轴配柱销联轴器），低速轴均采用十字滑块联轴器。减速器有NGW型（<100千瓦）和ZQ型减速器，功率超过ZQ型承载能力时，采用ZL型减速器。具体选用见后。其驱动滚筒用铸铁或钢板制

28、成。外形为圆柱形，中间略带凸起（凸起高度取为1/200筒宽，但最小要大于4mm）。滚筒之直径取决于带条的衬布层数，可以用下式计算： （mm） （2-4）式中：带条中衬布层数；系数，对普通胶带，用硫化接头时：=125；用机械接头时：=100。滚筒直径过小，将增加带条的磨损，降低使用寿命，并增加带条的附加阻力。根据欧拉公式，用滚筒驱动带条时，如使带条与滚筒不发生滑动，必须满足下列条件： （2-5）式中：带条在滚筒上的包角；带条与滚筒的摩擦系数；驱动滚筒上绕入与绕出侧带条内拉力。表2-2 滚筒直径和带宽的关系 带宽B/mm500650800100012001400卷筒直径D/mm5005006305

29、00630800630800100063080010001250800100012501400若不计带条绕过滚筒的刚性阻力，则驱动滚筒上之圆周力： （2-6）由式（2-5）,(2-6)可见，当不变时，滚筒上圆周力P取决于摩擦系数和包角，如果增大和便可以增加圆周力。为了增加摩擦系数，可以在滚筒表面镶上橡胶或木条。为了加大包角，可采取增加压力托辊或双滚筒驱动的措施。2.4 传动滚筒是动力传递的主要部件。输送带借其与滚筒之间的摩擦力而运行。本项目传动滚筒有胶面和光面之分。胶面滚筒是为了增加滚筒和输送带之间的摩擦系数，从而增加摩擦力。它又分铸胶和包胶两种。本项目传动滚筒为钢板焊接结构，采用滚筒轴承。滚

30、筒分为光面、包胶和铸胶滚筒三种。在功率不大、环境温度小的情况下可采用光面滚筒。在环境潮湿，功率又大，容易打滑的情况下应采用胶面滚筒。其中铸胶滚筒质量较好，胶层厚而耐磨，推荐选用和生产铸胶滚筒。包胶滚筒也可达到同样的使用性能。虽然使用寿命较短，但现场可以自行换胶面。普通型橡胶输送带采用硫化接头时，传动滚筒直径与帆布层数之比D/z125。采用机械接头时D/z100。2.5 改向滚筒用于改变输送带的运行方向，或增加输送带与传动滚筒间的围包角。改向滚筒分别作180°、90°及小于45°改向用。180°改向滚筒一般用于尾部滚筒或垂直拉紧滚筒；90°改向滚

31、筒一般用作垂直拉紧装置上方的改向滚筒；小于或等于45°的改向滚筒一般用作增面滚筒。传动滚筒与改向滚筒直径匹配见（参考文献3，表2-21和表2-22）。2.6托辊用于支承输送带和带上物料，减少输送带的垂度，使其能够稳定的运行。槽形托辊用于输送散状物料；平行托辊一般用于输送成件物品；调心托辊用于调整输送带，使它保持正常运行不致跑偏；缓冲托辊装于输送机受料处，以保护输送带，延长输送带使用寿命。本项目有槽形托辊、平行上托辊、平行下托辊、槽形调心托辊等结构形式。托辊直径与带宽的关系见表2-3表2-3 托辊直径与带宽的关系B（mm）50080010001400托 辊 直 径（mm）89108上托

32、辊分为槽形和平形两种。输送散状物料时，一般均采用槽形托辊，其槽角为30°，用于手选输送机及输送成件物品时，采用平行托辊。下托辊均为平行托辊。为了防止和克服输送带跑偏现象，可选用自动调心托辊。上分支每隔10组槽形托辊（或平行上托辊），设置一组槽形调心托辊（或平行上调心托辊）。下分支每隔610组平行下托辊，设置一组平行下调心托辊。托辊辊子有无缝钢管配冲压轴承座、铸铁轴承座和全增强塑料3种，均采用滚动轴承，密封结构相同，性能大体相同。全增强塑料托辊，能耐酸，耐碱，但不耐冲压。托辊间距应满足两个条件：辊子轴承的承载能力（见参考文献3，表2-4）及输送带的下垂度，托辊间距应配合考虑该处的输送带

33、张力，使输送带获得合适的垂度。表2-4 上托辊间距（mm） r(t/m3)B500，650800，10001200，1400l01.61.6120012001200110012001100受料处托辊间距视物料容重及块度而定，一般取为上托辊间距的1/21/3。下托辊间距可取为3米。凸弧段托辊间距一般取水平段上托辊间距的1/2。头部滚筒轴线到第一组槽形托辊的间距可取为上托辊间距的11.3倍；尾部滚筒到第一组托辊间距不小于上托辊间距。2.7机架机架是支承滚筒及承受输送带张力的装置。本项目机架采用了结构紧凑、刚性好、强度高的三角机架。如下图2-2（a），用于头部传动及头部卸料滚筒；如图2-2（b）用于

34、尾部改向滚筒或中间卸料的传动滚筒。图2-2 （a） 图2-2（b） 头部机架 尾部机架 第3章 设计计算3.1 已知原始数据及工作条件（1）带式输送机布置形式如图1-1所示。（2）输送物料：粗碎矿石，松散密度8 t/m3，粒度在0100 mm，容重=2.8 t/m3。物料在带面上的堆积角=30°；（3）输送量：=300 t/h；（4）工作环境：露天；（5）总机长度：200 m。3.2 计算步骤3.2.1由带宽、带速验算输送能力根据式 （3-1）已知=300 t/h，=2.8吨t/m3。参考（参考文献2，表2-3-5），选取=3.15 m/s；参考（参考文献2，表2-3-1、表2-3-

35、6），选取=435;查表（参考文献2，表2-3-2），得=1.0；查表（参考文献2，表2-3-3），得=0.94。将以上各数值代入计算式，得：m选取B=400毫米的胶带，查表（参考文献2，表2-3-2），满足块度要求。初选的带宽为B=400mm，带速3.15m/s，托辊槽角35°，动堆积角30°，查表（参考文献3，表1-3）得S=0.0399m2。输送机倾角为零，由表（参考文献3，表2-28）得系数k=1.0。 （3-2）能满足300 t/h的输送能力要求。3.2.2张力的逐点计算设带式输送机各点张力如图3-1所示，则得各点张力关系如下：图3-1 张力逐点计算图根据下式计算

36、弹簧清扫器阻力：代入得：查表（参考文献2，2-3-20），改向滚筒阻力系数。代入得：根据下式，空载段运行阻力： (3-3)查表（参考文献2，2-2-1），有Z=46。取Z=4；查表（参考文献2，2-2-2），取上下胶层厚（3+1.5）毫米；查表（参考文献2，2-2-5），得q。=9.31 kg/m；查表（参考文献2，2-3-19），得G=11 kg，下托辊间距 m。因此，由下式得： kg/m (3-4)查表（参考文献2，2-3-8）得=0.035。代入上式得：kg根据下式，空段清扫器阻力：kg代入得：查表（参考文献2，2-3-20），改向滚筒阻力系数=1.02。代入得：查表（参考文献2，2-3

37、-20），改向滚筒阻力系数=1.04。代入得：根据下式，导料槽阻力： kg (3-5)根据下式，物料加速阻力： (3-6)因为kg/m所以kg根据下式，承载段运行阻力：查表（参考文献2，2-3-19）得G=11 kg；查表（参考文献2，2-2-11）得l。=1.2 m，故kg/m查表（参考文献2，2-3-8）得=0.04，故kg代入得： 根据下式 (3-7)采用光面传动滚筒，=200°，=0.2。查表（参考文献2，2-3-18）得。代入上式得： 联立、，则：因此kgkg3.2.3功率计算根据下式，传动滚筒轴功率为：kw (3-8)根据下式，电动机功率为： (3-9)采用JO2型电动机

38、得K=1.4，光面传动滚筒=0.88，所以kw采用JO2-91-4电动机，额定功率为45 kw。3.2.4胶带核算求得胶带最大张力为1319.36 kg，查表（参考文献2，2-3-17），当B=400 mm，Z=4层时，胶带的最大允许张力为2240 kg，所以满足最大张力要求。按下式计算承载段最小张力必须满足：kg而承载段最小张力：kg，故满足要求3.2.5车式拉紧装置重锤重量计算根据下式求出拉紧力：kg根据下式求重锤重量：kg3.2.6负荷起动功率验算按照下式，负荷起动时，电动机功率 (3-10)才能满足负荷起动功率要求。根据下式，静功率 (3-11) kg。已知=3.15 m/s，=0.8

39、8，代入上式，得kw根据下式，动功率 (3-12)已知L=200米，q。=9.31 kg/m，q=53 kg/m。K。=1.24，查电动机技术数据表，=4.536kg. m2。按下式计算： (3-13)已知q=9.2 kg/m，q=3.7 kg/m；按表（参考文献2，2-2-9）选用传动滚筒D=400 mm，尾轮D=230 mm，增面轮两个，D=120 mm，查表（参考文献2，2-3-23），（光面传动滚筒重量近似取铸胶滚筒重量），得 kg。将以上数据代入上式求：kg/m再将以上数据代入求：取=0.9，查电动机技术数据表，=1.2，kw原选JO2-91-4电动机的额定功率为55 kw，小于负荷

40、起动功率79 kw，故不能满足负荷起动时的要求。试改选JO2-92-4电动机，额定功率75 kw，=5.533 kg.m2，=1.1。根据这些数据重新计算：kw以上计算结果表明，仍不能满足负荷起动要求。再改选JO2-93-4电动机，额定功率100 kw，=6.437 kg.m2，=1.1。再次计算：kwJO2-93-4电动机额定功率为100 kw，大于负荷起动功率88.83 kw，故能符合负荷起动要求。最后选定电动机为JO2-93-4型，额定功率100 kw，转速1470 r/min。减速器型号为：ZQ100，中心距1000，传动比25，第种装配方式。第4章 带式输送机主要部件图及总图4.1

41、传动滚筒见图4-1 图4-1 传动滚筒4.2 改向滚筒见图4-2图4-2 改向滚筒4.3 托 辊见图4-3,4-4图4-3 平行下托辊图4-4 槽形调心托辊4.4 总图见图4-5图4-5 总图第5章 使用与维护5.1 固定式带式输送机皮带跑偏的原因及纠正措施5.1.1皮带正常运行及跑偏特征皮带的运行呈闭合循环运动，上行、下行部分的皮带中心线保持平行或处于同一平面内；运行速度平稳；沿皮带宽度方向其偏移量处于正常范围（皮带宽度的5%）内。正常运行时，皮带上所受的拉应力（小）如下图5-1（a）所示。其带宽上的拉应力相等。图5-1皮带宽度方向上的拉应力分布按皮带机上使用规范要求，皮带偏移量达到带宽的5

42、%及以上则认为跑偏。当皮带出现跑偏时，上行、下行部分的皮带中心线不处于同一平面内，皮带沿带宽上的拉应力较大。5.1.2皮带跑偏的原因皮带与托辊的相互作用情况如下图5-2所示。在托辊上取一微段d1进行分析，忽略离心力和皮带弯曲应力的影响，对微段d1列出平衡关系式： (F+dF)sin(d/2)+Fsin(d/2)-dN=0 (5-1) (F+dF)sin(d/2)- Fsin(d/2) -fdN=0 (5-2)图5-2 皮带在托辊上的受力情况取sin(d/2)d/2，cos(d/2)1，并略去高阶无穷小dF。d后有：dN=FddN=FdN消去dN后积分下式：（1/F）dF=fd+c (5-3)由

43、工作边值条件可以推得：Ff=FF0为皮带上空载时的拉力；由上式可以看出，传送带和托辊间的相互作用力Ff与带和托辊之间的接触角及摩擦系数Ff有关。沿托辊身方向上，若各点的接触角不同，则各处的相互作用力如下图5-3所示，那么托辊ab则有绕o点逆时针转动的趋势，所以皮带就以右移的方式以求的暂时的力平衡跑偏。 图5-3 皮带跑偏原理 在生产现场中，引起托辊对皮带的作用力沿带宽方向不均匀的原因很多。归结起来如下几类：（1）托辊加工质量不高，引起辊身方向径向误差较大，导致带与托辊在辊上的接触角不等。（2）横梁、托辊的安装质量不高，导致带对托辊的压力沿辊身方向不等。（3）装料漏斗位置不正，皮带出现载荷偏心，

44、导致皮带在辊身方向上的接触角和压力都不等。（4）皮带性能不好，成槽性差，接头不正或局部损伤，都将导致皮带上的拉力发生变化，最终皮带向着拉力大的一侧侧移。5.1.3可采取的具体纠偏措施根据皮带跑偏的具体情况，可以用下列措施予以纠正：（1）槽形承载托辊的侧辊沿皮事运地方向前倾一个角度（一般为2°3°）；或者将普通槽形托辊侧支架上的垂直偏孔改为水平扁长孔，外侧托辊轴的两个扁头改为相互垂直，使其成为能自动定心的槽形承载托辊、对皮带的运行起自动定心作用）。（2）沿皮带长度方向每隔6组槽形托辊安装一组带可逆旋转架的自动调心槽形托辊，对皮带的跑偏进行自动纠正；也可使用外力使旋转架旋转，对

45、皮带的跑偏进行人力纠正或机械纠正）。（3）每隔若干组托辊采用一组带橡胶圈的托辊，增加皮带的抗侧移能力。（4）在皮带跑偏处的机架两侧设置立辊，强制阻碍皮带跑偏，但这种方法对皮带的寿命不利。5.1.4红外线检测的自动纠偏方法皮带运行情况及跑偏信息通过红外线技术进行监测。将成对的红外线发射管与接收管（简称红外线装置）安装在皮带的上、下方。若皮带没有挡住红外线的通路，发射管发出的红外线被接管接收，接收管中则有电流信号发生。若皮带挡住了红外线的通路，则接收管中无电流信号发生。把接收管中的电流信号放大，转换后送给监测仪监测及控制。5.1.5利用跑偏开关的自动纠偏法皮带的运行情况及跑偏信息由一个二级跑偏开关

46、采集。将采集的信号进行放大。转换后输送给显示控制台和反馈给伺服电机，执行显示自动跟踪和自动纠偏。5.1.6结论皮带跑偏是皮带运行中的普遍现象。引起皮带跑偏的主要原因是沿皮带宽度方向上皮带和支承托辊间的摩托车擦力不相等。根据分析，皮带跑偏是可以纠正的，承载托辊前倾法是实现皮带自动纠偏的基础。皮带跑偏的在线监测和自动纠偏在特殊生产环境中，上料机中具有十分重要的意义。红外线检测的自动纠偏系统和利用跑偏开关的自动纠偏系统是两种简单有效的自动纠偏系统。5.2 固定式带式输送机的安装、试运转和调整5.2.1安装安装前应根据验收规则进行验收，并熟悉安装技术要求和输送机图纸要求。安装技术要求见机械设备安装工程

47、施工及验收规范（1）安装顺序：一般是：划中心线-安装机架（头架-中间架-尾架）-安装下托辊及改向滚筒-将输送带放在下托辊上-安装上托辊-安装拉紧装置，传动滚筒和驱动装置-将输送带经过头尾筒-输送带接头-张紧输送带-(安装清扫器、带式逆止器、导料槽及罩壳等)（2）安装注意事项：全部滚筒、托辊、驱动装置安装后均应转动灵活。重型缓冲托辊安装时，应按图纸要求保证弹簧的预紧力。输送带接头时，应将拉紧滚筒放在最前方位置，并尽量拉紧输送带。安装调心托辊时，应使挡轮位于胶带运动方向上辊子的后方（见一般安装形式图）。（3）输送带硫化接头法：将橡胶带割剥成阶梯形（每层帆布一阶梯），阶梯宽度B一般等于150 mm。

48、剥割面要平整，不得损坏帆布层。然而锉毛表面并涂生胶浆进行搭接。在上、下复盖胶的对缝处贴生胶片。加热加压进行硫化。压力为5-10 kg/cm2，温度为140 Co左右（若用蒸汽加热，气压为4-4.5 kg/cm2），升温应缓慢，并保持硫化平板各点温度均匀。保温时间从达到140 Co时算起，按下式计算：T=6+T-3脳2，式中T为帆布层数，达到保温时间后、停止加热让其自然冷却到常温、卸压取出。5.3固定式带式输送机的安全操作、维护和保养输送机能否长期正常的运转，与其能否正确操作和定期维护保养有直接的关系。不正确操作会造成设备事故和人身事故，造成设备事故的主要原因是物料砸怀输送带和跑偏撕裂输送带。必

49、须尽量降低落料高度时减少物料的冲击。当落料高度超过1.2 m时，在设计导料槽和给料漏斗应使物料不直接冲击到输送带面上。输送混有大块物料的物品时，应在物料达到输送带之前经过特别的倾斜的棚格让粉状和小块物料经过棚格先落到输送带上，而大块物料则沿着棚格滚到已经辅有小块物料的输送带上，从而防止大块物料直接冲击地面。必须及时排除引起跑偏的因素，图5-4。图5-4 输送机操作 引起人身事故的原因通常是在胶带运转时进行清理或更换零件，部件。因此，坚持维修制度是避免事故的重要措施之一。若机尾滚筒后方设有人行道时，应在机尾一侧设立栏杆或护罩，防止人员不慎被输送带卷入。在车式拉紧或垂直拉紧装置的垂锤块下方应设立护

50、棚，防止人员走入重锤下方发生危险。输送机应尽量在带上物料卸净后停车，并以空载启动为宜。在多台联合使用组成运输系统时，亦应呆板此要求编制先后启闭的电气控制系统。每台输送机应有使用维修记录，做好交接工作。根据输送机的不同工作条件，可参照下列内容编制维护保养制度。5.3.1班间维修内容：经常注意观察减速器或电滚动筒的油面指示器，及时添加润滑油，及时更换转动不灵活和轴向窜动量大于2 mm的托辊棍子，在经过维修后才能继续使用；清扫器，卸料器，导料槽的橡胶板磨损后应及时调整；清理粘接在托辊和滚筒表面上的物料；清理受料段及输送机走廊上的撒落物；观察输送带表面的剥落情况，及时补修。5.3.2小修内容：一般一年

51、一次清洗减速器或电动滚筒，并更换润滑油；清洗滚筒轴承座，并更换润滑脂；更换清扫器，卸料器、导料槽的橡胶板。更换磨损严重的包胶滚筒胶面，液压电磁闸瓦制动器的闸瓦柱销联轴器的尼龙柱销和粉末联轴器的钢珠（当直径小于4 mm时）；修补输送带。5.3.3大修内容：若干年一次拆洗减速器或电动滚筒，并检查齿轮的磨损情况。若磨损超过齿顶宽的1/5以上时应予更换；修补或更换输送带；对变形或损坏的漏斗，及时修补整形。总 结通过此次设计，使我对大型机械产品的设计过程及其详细的运用、发展都有了一次全面的了解和体会。在本设计过程中，我遇到了很多以前从没有遇到的难题，也在解决这些难题的过程中更进一步的学到了很多知识，比如以前的课程设计都只是局限于在书本上或者网上浏览些文字性的东西，学到再多也只是书本上的理论罢了，