_港口带式输送机选型设计

1、港口运煤带式输送机选型设计摘要本次毕业设计是关于港口运煤带式输送机的设计。首先对带式输送机作了简单的概述;接着分析了带式输送机的选型原则及计算方法;然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计,接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。普通型带式输送机由六个主要部件组成:传动装置,机尾和导回装置,中部机架,拉紧装置以及输送带。最后简单的说明了输送机的安装与维护。目前,带式输送机正朝着长距离,高速度,低摩擦的方向发展,近年来出现的气垫式带式输送机就是其中的一个。在带式输送机的设计、制造以及应用方面,目前我国与国外先进水平相比仍有较大差距,国内在设计制造带式输送机过程中存在着很

2、多不足。本次港口运煤带式输送机的设计代表了设计的一般过程, 对今后的选型设计工作有一定的参考价值。关键词:带式输送机;钢丝绳芯带;安全系数校核;张力;选型设计;DESIGN FOR PORT COAL BELT CONVEYORABSTRACTThis graduation project is about design on port coal belt conveyor. First gave a brief introduction on belt conveyor; Then the principle of selection and method of calculation; t

3、hen designed it as the given parameter based on the method of design and selection, and checked the selected major components of the conveyor. Common belt conveyor consists of six major parts: transmission, tail and return device, the central rack, tensioning device and conveyor belt. Finally, simpl

4、y describes the installation and maintenance of conveyor. At present, the belt conveyor is for long distance, high speed, anti-friction. One of which is air-cushion belt conveyor in recent years. However, our level is lower than foreign advanced level in design of belt conveyor, manufacture and appl

5、ication while there is much space in domestic process of design and manufacture of belt conveyor.The design of the port coal belt conveyor represents the general process of design and has some reference value in future selection design.KEYWORDS:belt conveyor;steel cord belt; safely factor calibratio

6、n; tension; selection designII目录摘要. I ABSTRACT . II 绪论. (11 带式输送机概述 (21.1输送机发展历史 (21.2 带式输送机在港口的应用 (21.3 带式输送机的分类 (31.4 带式输送机特点 (41.5 带式输送机的发展概况 (41.6 带式输送机工作原理 (52 带式输送机的设计计算 (72.1原始设计参数 (72.2初定设计参数 (72.3计算步骤 (72.4 输送带宽度核算 (82.5 圆周驱动力的计算 (92.6 传动功率计算 (132.7 输送带张力计算 (142.8 传动滚筒、改向滚筒合张力 (162.9 传动滚筒最大

7、扭矩计算 (172.10 拉紧力计算 (172.11 钢绳芯输送带安全系数校核计算 (183带式输送机选型设计 (193.1驱动装置的设计与选用 (193.2电机的选用 (193.3 输送带 (203.4 传动滚筒 (223.5 托辊 (233.6 改向装置 (253.7 拉紧装置 (263.8 机架与中间架 (273.9 支腿选型设计 (283.10 导料槽选型 (283.11 卸料装置选型设计 (283.12 电气及安全保护装置 (28结论 (30参考文献 (31致谢. 错误!未定义书签。绪论带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。应用它可以将物料在一定的输送线上,从最初的供料点

8、到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。它既可以进行碎散物料的输送,也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外,还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合,形成有节奏的流水作业运输线。所以带式输送机广泛应用于现代化的各种工业企业中。在矿山的井下巷道、矿井地面运输系统、露天采矿场及选矿厂中,广泛应用带式输送机。它用于水平运输或倾斜运输。使用非常方便带式输送机是连续运行的运输设备,在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物,如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备,与其他运输设备相比,不仅具有长距离、大运

9、量、连续输送等优点,而且运行可靠,易于实现自动化、集中化控制,特别是对高产高效矿井,带式输送机已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。特别是近10年,长距离、大运量、高速度的带式输送机的出现,使其在矿山建设的井下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的应用又得到进一步推广。选择带式输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题,能培养我们独立解决工程实际问题的能力,通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用,也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。设计解决的问题:熟悉带式输送机的各部分的功能与作用,对主要部件进行选型设计与计算,解决在实际使用中容易出现的问题

10、,并大胆地进行创新设计。1 带式输送机概述1.1输送机发展历史中国古代的高转筒车和提水的翻车,是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形;17世纪中,开始应用架空索道输送散状物料;19世纪中叶,各种现代结构的输送机相继出现。1868年,在英国出现了带式输送机;1887年,在美国出现了螺旋输送机;1905年,在瑞士出现了钢带式输送机;1906年,在英国和德国出现了惯性输送机。此后,输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响,不断完善,逐步由完成车间内部的输送,发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运,成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。1.2 带式输送机在港口的应用

11、带式输送机是连续运输机的一种,连续运输机是固定式或运移式起重运输机中主要类型之一,其运输特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流,靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送。在工业、农业、交通等各企业中,连续运输机是生产过程中组成有节奏的流水作业运输线不可缺少的组成部分。连续运输机可分为:(1具有挠性牵引物件的输送机,如带式输送机,板式输送机,刮板输送机,斗式输送机、自动扶梯及架空索道等;(2不具有挠性牵引物件的输送机,如螺旋输送机、振动输送机等;(3管道输送机(流体输送,如气力输送装置和液力输送管道。其中带输送机是连续运输机中是使用最广泛的,带式输送机运行可靠,输送量大,输送距离

12、长,维护简便,适应于冶金煤炭,机械电力,轻工,建材,粮食等各个部门。带式输送机在港口散状物料运输中起着重要的作用。图1-1是某港口煤码头装船运输系统。该系统的工艺流程为两种方式:一是将煤从火车卸载后经带式输送机系统装船;另一种是将煤从货车卸下,通过带式输送机,由堆料机存入堆场,再由取料机从堆场取煤通过带式输送机进行装船。整个系统由25条带式输送机组成。在输送机3-3、4-3、1-6、2-6上装有金属检测器。在3-2B、4-2B、1-4、2-4上装有电子秤,用于测量输送带上物料的瞬时和累计输送量,出料端电子秤可以发出取样信号。装卸设备设有中心控制室,用集中和自动控制,进行整个系统的控制和管理。微

13、型控制器负责整个系统的控制,控制台有人工控制开关、自动操作开关、现场转换操作开关、流程选择开关、各种不同的操作电钮指示灯、警报显示器等,还没有同步显示屏、工业电视机,能看到整个系统装卸设备的操作情况。 图1-1 港口煤码头装船系统控制包括:流程控制、程序控制、同步多流程控制、停止和紧急停机控制、可移动设备的冲撞保护控制;取制样装置、金属检测装置、测量装置、除尘装置的起动等都要在中控室显示。整个系统的25条输送机的驱动装置均由笼型电动机配限矩型液力耦合器。1.3 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

14、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:(1QD80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。(2DX钢绳芯带式输送机它属于高强度带式输送机,其输送带的带芯中有平行的细钢绳,一台运输机运距可达几公里到几十公里。(3U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30°45°提高到90°使输送带成U形。这样一来输送带与物料间产生挤压,导致物料对胶带的摩擦

15、力增大,从而输送机的运输倾角可达25°。(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,也可以改变输送带本身,把输送带的运载面做成垂直边的,并

16、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 带式输送机特点带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备,与其他运输设备(

17、如机车类相比,具有输送距离长、运量大、连续输送等优点,而且运行可靠,易于实现自动化和集中化控制,尤其对高产高效矿井,带式输送机已成为煤炭开采机电一体化技术与装备的关键设备。带式输送机主要特点是机身可以很方便的伸缩,设有储带仓,机尾可随采煤工作面的推进伸长或缩短,结构紧凑,可不设基础,直接在巷道底板上铺设,机架轻巧,拆装十分方便。当输送能力和运距较大时,可配中间驱动装置来满足要求。根据输送工艺的要求,可以单机输送,也可多机组合成水平或倾斜的运输系统来输送物料。带式输送机广泛地应用在冶金、煤炭、交通、水电、化工等部门,是因为它具有输送量大、结构简单、维修方便、成本低、通用性强等优点。带式输送机还应

18、用于建材、电力、轻工、粮食、港口、船舶等部门。1.5 带式输送机的发展概况目前带式输送机已广泛应用于国民经经济各个部门,近年来在露天矿和地下矿的联合运输系统中带式输送机又成为重要的组成部分。主要有:钢绳芯带式输送机、钢绳牵引胶带输送机和排弃场的连续输送设施等。这些输送机的特点是输送能力大(可达30000t/h,适用范围广(可运送矿石,煤炭,岩石和各种粉状物料,特定条件下也可以运人,安全可靠,自动化程度高,设备维护检修容易,爬坡能力大(可达16°,经营费用低,由于缩短运输距离可节省基建投资。目前,带式输送机的发展趋势是:大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水平转弯,合理使用胶带张

19、力,降低物料输送能耗,清理胶带的最佳方法等。我国已于1978年完成了钢绳芯带式输送机的定型设计。钢绳芯带式输送机的适用范围:(1适用于环境温度一般为-40°C40°C;在寒冷地区驱动站应有采暖设施;(2可做水平运输,倾斜向上(16°和向下(10°12°运输,也可以转弯运输;运输距离长,单机输送可达15km;(3可露天铺设,运输线可设防护罩或设通廊;(4输送带伸长率为普通带的1/5左右;其使用寿命比普通胶带长;其成槽性好;运输距离大。1.6 带式输送机工作原理带式输送机又称胶带运输机,其主要部件是输送带,亦称为胶带,输送带兼作牵引机构和承载机构。

20、带式输送机组成及工作原理如图1-2所示,它主要包括一下几个部分:输送带(通常称为胶带、托辊及中间架、滚筒拉紧装置、制动装置、清扫装置和卸料装置等。 1、漏斗2、机头改向滚筒3、改向滚筒4、驱动滚筒5、导料槽6、空段清扫器7、增面滚筒8、机尾改向滚筒图1-2 带式输送机简图输送带1绕经传动滚筒2和机尾换向滚筒3形成一个无极的环形带。输送带的上、下两部分都支承在托辊上。拉紧装置5给输送带以正常运转所需要的拉紧力。工作时,传动滚筒通过它和输送带之间的摩擦力带动输送带运行。物料从装载点装到输送带上,形成连续运动的物流,在卸载点卸载。一般物料是装载到上带(承载段的上面,在机头滚筒(在此,即是传动滚筒卸载

21、,利用专门的卸载装置也可在中间卸载。普通型带式输送机的机身的上带是用槽形托辊支撑,以增加物流断面积,下带为返回段(不承载的空带一般下托辊为平托辊。带式输送机可用于水平、倾斜和垂直运输。对于普通型带式输送机倾斜向上运输,其倾斜角不超过18°,向下运输不超过15°。输送带是带式输送机部件中最昂贵和最易磨损的部件。当输送磨损性强的物料时,如铁矿石等,输送带的耐久性要显著降低,提高传动装置的牵引力可以从以下三个方面考虑:(1增大拉紧力。增加初张力可使输送带在传动滚筒分离点的张力S1增加,此法提高牵引力虽然是可行的。但因增大S1必须相应地增大输送带断面,这样导致传动装置的结构尺寸加大

22、,是不经济的。故设计时不宜采用。但在运转中由于运输带伸长,张力减小,造成牵引力下降,可以利用拉紧装置适当地增大初张力,从而增大S1,以提高牵引力。(2增加围包角0对需要牵引力较大的场合,可采用双滚筒传动,以增大围包角。(3增大摩擦系数µ0其具体措施可在传动滚筒上覆盖摩擦系数较大的衬垫,以增大摩擦系数。2 带式输送机的设计计算2.1原始设计参数原始参数:1输送物料:煤2物料特性:(1块度:0300mm(2散装密度:1.4t/m3(3在输送带上堆积角:=35°3工作环境:港口4输送系统及相关尺寸:(1运距:2689m(2倾斜角:=0°(3最大运量:1200t/h(4带

23、速:v=2.5m/s5工作环境与装载点:输送机工作条件良好,装载点在机尾处。2.2初定设计参数带宽B=1200mm,上托辊间距a0=1.5m,下托辊间距au=3.0m;上托辊槽角=35°,前倾角=1°23,下托辊槽角=0°,上下托辊径133mm。2.3计算步骤由DT(A带式输送机设计手册(此后简称手册式(3.3-6得带式输送机的最大运输能力计算公式为=(2.3-1svkQ6.3式中: Q输送量(t/h;v带速(m/s;物料堆积密度(kg/m3;s在运行的输送带上物料的最大堆积面积(m2;k输送机的倾斜系数。表2-1倾斜系数k选用表 1 输送机的工作倾角=0

24、6;查手册(表3-1得k=1;按给定的工作条件,取原煤的堆积角为=30°表2-2槽形托辊物料断面面积A 1 由带宽B=1200mm,查表3-2得s=0.1797前述知带速为v=2.5m/s,将以上数据代入公式(2.3-1即:因此最大输送能力符合要求。2.4 输送带宽度核算输送大块散状物料的输送机,需要按手册(3.2-2式核算,再查手册表2-3+(2.4-1B2200式中:最大粒度,mm。表2-3不同带宽推荐的输送物料的最大粒度mm 1 则有:12002(3005002006001200B =+=1所有长度(包括L<80m 传动滚筒上所需圆周驱动力F u 为输送机所有阻力之和,可

25、用式(2.5-1计算:12N U H S S F C F F F F =+ (2.5-1式中:F H 主要阻力,N ;F N 附加阻力,N ; F S1特种主要阻力,N ; F S2特种附加阻力,N 。四种阻力中,H F 、N F 是所有输送机都有的,其他两类阻力,根据输送机侧型及附件装设情况定,由设计者选择。 280L m 对机长大于80m 的带式输送机,附加阻力N F 明显的小于主要阻力,可用简便的方式进行计算,不会出现严重错误。为此引入系数C 作简化计算,则公式变为下面的形式:12U H S S F CF F F =+ (2.5-2式中:C 与输送机长度有关的系数,在机长大于80m 时,

26、可按手册式(2.3-3计算,或从表查取L L C L+=(2.5-3 式中:L 0附加长度,一般在70m 到100m 之间;C 系数,不小于1.02。表2-4 系数C 1 输送机的主要阻力H F 是物料及输送带移动和承载分支及回程分支托辊旋转所产生阻力的总和。可用手册式(2.4-4计算:(2cos H RO RU B G F fLg q q q q =+ (2.5-4式中:f 模拟摩擦系数,根据工作条件及制造安装水平决定,一般可按表查取;L 输送机长度(头尾滚筒中心距,m ; g 重力加速度。初步选定上托辊间距a 0=1.2m ,下托辊间距a u =2.4m ,上托辊槽角=35°,前

27、倾角=1°23,下托辊槽角0°。q R0承载分支托辊组每米长度旋转部分重量,kg/m ,由手册式(3.4-5:1RO G q a =(2.5-5 式中:G 1承载分支每组托辊旋转部分重量,kg ;a 0承载分支托辊间距,m 。q RU 回程分支托辊组每米长度旋转部分质量,kg/m ,由手册式(3.3-6:2RU UG q a =(2.5-6 式中:G 2回程分支每组托辊旋转部分质量;U a 回程分支托辊间距,m 。G q 每米长度输送物料质量,由手册式(3.4-7: 3.6m G I Q q = (2.5-7查手册表3-7知:G 1=22.14kg ,G 2=19.28kg

28、 ; 则有:= kg/m 219.28RU U G q a = kg/m 1200mG I Q q = kg/m q B 每米长度输送带质量,kg/m ,由手册表4-5:q B =32.4kg/m(2cos H RO RU B G F fLg q q q q =+=0.023×2689×9.8×18.45+8.03+(2×32.41+133.3cos7° =136118Nf 运行阻力系数 f 值应根据表3-5选取。取 f =0.014。表2-5 阻力系数f 1 主要特种阻力1S F 包括托辊前倾的摩擦阻力F 和被输送物料与导料槽拦板间的摩擦阻力

29、gl F 两部分,按式(3.3-7计算:1S qL F F F =+ (2.5-7由手册式(3.4-10:0(cos sin B G F C L q q g =+=0.43×0.3×2689(32.4+133.3cos0°sin1°23×9.8 =13565.7 N22221gl V ql I F b =板=1076 N附加特种阻力2S F 包括输送带清扫器摩擦阻力r F 和卸料器摩擦阻力a F 等部分,由手册式(3.4-13:23S r a F n F F =+ (2.5-8由手册式(3.4-4:3r F A P = (2.5-9 2a F

30、B k = (2.5-10式中: 3n 清扫器个数,包括头部清扫器和空段清扫器;A 个清扫器和输送带接触面积,m 2,见表 P 清扫器和输送带间的压力,N/m 2,一般取为3×1044×104N/m 2;µ3清扫器和输送带间的摩擦系数,一般取为0.50.7; k 2刮板系数,一般取为1500 N/m 。表2-6导料槽栏板内宽、刮板与输送带接触面积 1 查手册表3-7得:A=0.012m 2,取p =10×104N/,取µ3=0.6,将数据带入式(2.5-11则有:r F =0.012×10410×0.6=720 N拟设计的总

31、图中有一个头部清扫器和一个空段清扫器(一个空段清扫器相当于 1.5个清扫器。由手册式(3.3-10得:2S F =2.5×由式(2.5-2得:12U H S S F CF F F =+=1.073×136118+14641.7+1800 =157596N由手册式(3.6-1,传动滚筒轴功率A P :1000U A F P = (2.6-1则有: 1575962.539410001000U对于港口运煤带式输送机,由手册式(3.8-1:AM P P =''' (2.6-2 式中:传动效率(0.850.95;电压降系数(0.900.95;多电机驱动功率不平

32、衡系数(0.900.95; 取为0.9; 取为0.95;取为0.95(双电机驱动;根据计算出的P M 值,查电动机型谱,按就大不就小原则选定电动机功率。 由式(2.6-2:394M P =485 KW2.7 输送带张力计算输送带张力在整个长度上是变化的,影响因素很多,为保证输送机上午正常运行,输送带张力必须满足以下两个条件:(1在任何负载情况下,作用在输送带上的张力应使得全部传动滚筒上的圆周力是通过摩擦传递到输送带上,而输送带与滚筒间应保证不打滑; 2(min max 11st U F F e - (2.6-3传动滚筒传递的最大圆周力F max =K A ·F U ;µ传动

33、滚筒与输送带间的摩擦系数,见表2-7表2-7 传动滚筒与输送带间的摩擦系数µ 1 取A K =1.5,则:F Umax =1.3×157596=204875 N 查手册表3-13得:e µ =11.56 据条件,取µ=0.35; =400。则不打滑条件为:F 2st 204875 N为了限制输送带在两组托辊间的下垂度,作用在输送带上任意一点的最小张力F min ,由手册式(3.5-2和(3.5-3进行验算。0m i n (8B G adm a q q gF h a + 承 (2.7-10min 8B adma q gF h a 回 (2.7-2式中: a

34、dmh a 允许最大垂度,一般0.01;a 0承载上托辊间距(最小张力处; a u 回程下托辊间距(最小张力处。取admh a = 0.01 , 由式(2.5-2得: min F 承80.01+(32.8=23458 N80.01为了确定输送带作用于各改向滚筒的合张力,拉紧装置拉紧力和凸凹弧起始点张力等特性点张力,需逐点张力计算法,进行各特性点张力计算。 图2-2 张力分布点图据不打滑条件,传动滚筒奔离点最小张力为204875 N 。 驱动装置双驱电机功率配比选为:1:1则有:F U1=F U2=1/2F U =157596/2=78798N则有:12112U S S F -=78798N22

35、1212223.41U e S F e-=-N 11212U S S F -=-=32832.5N211.03S S =1.03×32832.5=33817.5N 321.02S S =1.02×33817.5=34493.8N431.02S S =1.02×34493.8=35183.7N 541.04S S =1.04×35183.7=36591.0N 651.03S S =1.03×36591.0=37688.8N76( 1.5B RU r S S f L g q q F '=+=37688.8+0.023×2000&#

36、215;9.8(32.4+8.03+1.5×720 =63479.5N871.04S S =1.04×63497.5=66018.6N9801(R B G s st S S f L g q q q F F =+=66018.6+0.023×2689×9.8(18.45+32.4+133.3+14641.7 =198087.2N1091.04r S S F =+=1.04×198087.2+720=198599N 11101.03S S =1.03×198599=206730N1211S S =206730N根据各特性点的张力计算传动滚

37、筒的合张力: 则有第一传动滚筒合张力:11121F S S -=+=32832.5+111630.5 =144463N第二滚筒合张力:212121F S S -=+=206730+111630.5 =318360.5N根据计算出的各特性点张力,计算各滚筒合张力。 (1头部改向滚筒的合张力:910F S +S 头=198087.2+198599 =218407.2N(2尾部改向滚筒的合张力:78S S F =+尾=63479.5+66018.6 =129498.1N(3拉紧滚筒拉力:45=S +S F 拉 =35183.7+36591 =71774.7N2.9 传动滚筒最大扭矩计算m a x m

38、 a x M =2000U F D (2.9-1 式中:D 传动滚筒的直径(mm 。初选传动滚筒直径为1400mm,则传动滚筒的最大扭矩为:max 7879812502M =49.2=KN2.10 拉紧力计算拉紧装置拉紧力F0由手册式(3.8-1计算01i i F S S +=+ (2.10-1式中:S i 拉紧滚筒趋入点张力(N ;S i+1拉紧滚筒奔离点张力(N 。 由式(2.10-145=S +S F 拉=35183.7+36591 =71774.7N查手册选用绞车拉紧装置。 2.11 钢绳芯输送带安全系数校核计算由手册式3.14-7 得:max =B m S (2.11-1式中:m 输

39、送带安全系数;B 输送带宽度; 输送带纵向拉伸强度; Smax 输送带最大张力;则有: 3m a x 1.21600109.29206730B m S = 由于此设计针对港口运煤带式输送机的设计,工作环境良好,工作时承载均匀、平稳,不存在频繁启动、停止的情况。参考手册可知钢绳芯输送带的安全系数为:711。而此钢绳芯输送带安全系数m=9.29,故符合国内要求,满足条件。3带式输送机选型设计3.1驱动装置的设计与选用Y-ZLY/ZSY 驱动装置的装配型式有六种,由于该带式输送机为水平运输,无逆止器,仅装备有制动器,故选择6型装配方式。表3-1 驱动组合明细表 1 3.2电机的选用 图3-1 输送机

40、驱动电机电动机额定转速根据生产机械的要求而选定,一般情况下电动机的转速不低500r/min,因为功率一定时,电动机的转速低,其尺寸愈大,价格愈贵,而效率低。若电机的转速高,则极对数少,尺寸和重量小,价格也低。本设计皮带机所采用的电动机的总功率为485kw,所以需选用两台功率为280kw的电机,拟采用Y3555-4型电动机,该型电机转矩大,性能良好,可以满足要求。查运输机械设计选用手册,它的主要性能参数如下表:表3-2 Y3555-4型电动机主要性能参数 1 3.3 输送带按输送带带芯结构及材料不同,输送带被分成织物层芯和钢丝绳芯两大类。织物层芯又分为分层织物芯和整体织物层层芯两类,且织物层芯的

41、材质有棉,尼龙和维纶等。由于港口运煤带式输送机的运量大,运距长,速度较快,故而选定钢丝绳芯输送带。钢丝绳芯输送带是有许多柔软的细钢丝绳相隔一定的间距排列,用与钢丝绳有良好粘合性的胶料粘合而成。钢丝绳芯输送带的纵向拉伸强度高,抗弯曲性能好;伸长率小,需要拉紧行程小。 图3-2 钢绳芯输送带结构示意图钢绳芯带与普通带相比较以下优点:(1强度高。由于强度高,可使1台输送机的长度增大很多。目前国内钢绳芯输送带输送机1台长度达几公里、几十公里。伸长量小.钢绳芯带的伸长量约为帆布带伸长量的十分之一,因此拉紧装置纵向弹性高。这样张力传播速度快,起动和制动时不会出现浪涌现象。(2成槽性好。由于钢绳芯是沿着输送

42、带纵向排列的,而且只有一层,与托辊贴合紧密,可以形成较大的槽角。近年来钢绳芯输送带输送机的槽角多数为35º,这样不仅可以增大运量,而且可以防止输送带跑偏。(3抗冲击性及抗弯曲疲劳性好,使用寿命长。由于钢绳芯是以很细的钢丝捻成钢绳带芯,它弯曲疲劳和耐冲击性非常好。(4破损后容易修补,钢绳芯输送带一旦出现破损,破伤几乎不再扩大,修补也很容易。相反,帆布带损伤后,会由于水浸等原因而引起剥离。使帆布带强度降低。(5接头寿命长。这种输送带由于采用硫化胶接,接头寿命很长,经验表明有的接头使用十余年尚未损坏。(6输送机的滚筒小。钢绳芯输送带由于带芯是单层细钢丝绳,弯曲疲劳轻微,允许滚筒直径比用帆布

43、输送带的。钢绳芯输送带也存在一些缺点:(1制造工艺要求高,必须保证各钢绳芯的张力均匀,否则输送带运转中由于张力不均而发生跑偏现象。(2由于输送带内无横向钢绳芯及帆布层,抗纵向撕裂的能力要避免纵向撕裂。(3易断丝。当滚筒表面与输送带之间卡进物料时,容易引起输送带钢绳芯的断丝。因此,要求要有可靠的清扫装置。据设计计算的结果,选定钢丝绳输送带规格为st1600,具体参数如下表:表3-3 钢丝绳芯输送带规格及技术参数 1 3.4 传动滚筒 图3-3 传动滚筒 图3-4传动滚筒结构示意图由传动滚筒所受合张力:1144463F=N;2318360.1F=N与传动滚筒所受最大扭矩:max 49.2M=KN查

44、手册表6-1选取代号为120125.2传动滚筒,滚筒长度为1400mm。其参数如表3-4。表3-4传动滚筒120125.2参数表 1 图3-5 槽形托辊(35° 图3-6 槽形托辊(35°结构简图该设计采用槽形前倾托辊(前倾角1°23用于输送散粒物料的带式输送机的上分支,最常用的由三个棍子组成的槽形托辊。由原始尺寸B=1200mm查手册查得所需托辊类型,见表3-5:表3-5 托辊技术规格表 1 托辊的间距设计由带宽B=1200mm,取上托辊间距为1200mm,下托辊间距为2400mm。所选用的上托辊为槽形前倾托辊(35°。(一上托辊的校核所选用的上托辊为

45、槽形前倾托辊35°,其结构简图3-2:承载分支的校核:8.900+=B m q v I a e P (3-1式中:P 0承载分支托辊静载荷,N ;a 0承载分支托辊间距,m ;e 辊子载荷系数,查手册表(4-13得,e=0.8; v 带速,m/s ;q B 每米输送带质量,kg/m ; Im 输送能力,kg/s 。 其中由手册公式(3.3-5得:Svk I m = (3-2式中:S 输送带上允许的最大物料横截面积,m 2; 由前设计计算中已查出:S =0.1797 m 2;k =1;=850 kg/m 2 代入上式得:P0=3440.8 N查手册表6-34得,上托辊直径为133mm

46、,长度为465mm ,轴承型号为6305/C4,承载能力满足要求。 3.6 改向装置 图3-7 改向滚筒布置简图带式输送机采用改向滚筒或改向托辊组来改变输送带的运动方向。改向滚筒可用于输送带180°、90°或<45°的方向改变。一般布置在尾部的改向滚筒或垂直重锤式的张紧滚筒使输送带改向180°,垂直重锤张紧装置上方滚筒改向90°,而改向45°以下一般用于增加输送带与传动滚筒间的围包角。本设计中,滚筒a 为增大传动滚筒包角的该项滚筒,其受力较大,包角小于等于210°,滚筒d/e 为拉紧装置的改向滚筒,包角约为180

47、76;,滚筒b/c 包角约为90°。.由前述所得的改向滚筒所受的合力,查手册表2-5表6-2得改向滚筒所用的各个型号见表3-5。表3-5 改向滚筒选型 1 3.7 拉紧装置为使输送带分离点张力保持恒定,一般情况下需用理想的拉紧装置,这种拉紧装置应能以很大的、按规律变化的速度移动。除了由于要在相当大的速度下保持张力恒定所引起的困难以外,还需知道速度的变化规律。拉紧装置的运动,在很大程度上与输送机质量对驱动装置拆算质量的比值有关。张紧装置在使用中应满足的要求。(1布置输送机正常运行时,输送带在驱动滚筒的分离点具有一定的恒张力,以防输送带打滑。(2布置输送机在启动和停机时,输送带在驱动滚筒

48、的分离点具有一定恒张力,比值一般取1.31.7(可以通过设计计算不小于启动系数进行确定。(3保证输送带承载分支和回空分支最小张力处的输送带下垂度不应超过标准规定值(GB/T17119-1997,规定:输送带下垂度为两组托辊间距的1/100。而MT/T467 -1996规定为1/50。(4补偿输送带的塑性伸长和过渡工况下弹性伸缩的变化。(5为输送带接头提供必要的张紧行程。(6在工况过渡过程中,应能将输送带中出现的动力效应减至最小限度,以防损坏输送机。根据设计要求以及计算结果,查手册表6-46得绞车拉紧装置组合。简图如下: 图3-8 拉紧装置简图 13.8 机架与中间架槽形托辊轴的两端加工成矩形,

49、这样就可以把单个滚筒放进机架中,即可以定位又可以起到固定轴的作用。因为皮带运输机的滚筒很多,损坏的也经常,当辊子需要维修时,就可以快速取下,以便于维修和更换,对运输很小,提高了工作效率。这就是快速拆装的特点。查手册表9-5,选用图示角形传动滚筒头架(H型钢由输送机代号120125.2选出具体参数。 图3-9 槽钢机架输送机尾架查手册选用角型改向滚筒尾架(H型钢依据输送机代号120125.2查表9-19得到其主要尺寸。中间架作为输送机架的一部分,输送机架的选型即决定了中间架的型式。由于本带式输送机单位时间输送量为1200t/h,故选用轻重型中间架。查手册表9-32得到其主要参数。输送机的机架随输

50、送机类型的不同而不同,有落地式和吊挂式,而落地式又有钢架落地式和绳架落地式,吊挂式有钢架调挂式和绳架吊挂式等种类。本皮带运输机是属于DT型固定式,选用钢架落地式机架。该种机架机身机构简单,节省钢材,安装、拆卸方便,不易跑偏等特点。3.9 支腿选型设计由于本输送机械运量为1200t/h,运量较大,运距2689m,运距较长。为节省成本,该带式输送机采用轻重型标准系列支腿II型支腿,依据带宽B=1200mm,查手册表9-38得到支腿主要参数。 图3-10 重型支腿结构示意图3.10 导料槽选型依据带宽B=1200mm,托辊直径,查手册表9-42得到=35°矩形口导料槽主要参数,其中L=6000mm槽体质量为245kg,图号为120M111-2,前帘质量为11kg,图号为120M111-5,后挡板质量为38kg,图号为120M111-6。3.11 卸料装置选型设计由于本带式输送机得带速为2.5m/s,物料密度小于1600kg,带宽在500-1400mm之间,且为硫化接头方式,所