皮带输送机-毕业设计参考课件

1、山东科技大学学士学位论文毕业设计说明书摘要皮带输送机是现代散状物料连续运输的主要设备。随着工业和技术的发展，采用大运量、长距离、高带速的大型带式输送机进行散状物料输送已成为带式输送机的发展主流。越来越多的工程技术人员对皮带输送机的设计方法进行了大量的研究。本文从胶带输送机的传动原理出发利用逐点计算法，对皮带输送机的张力进行计算。将以经济、可靠、维修方便为出发点，对皮带输送机进行设计计算，并根据计算数据对驱动装置、托辊、滚筒、输送带、拉进装置以及其他辅助装置进行了优化性选型设计。张紧系统采用先进的液控张紧装置，即流行的液压自动拉进系统。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

2、，不仅具有长距离、大运量、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。关键词：皮带输送机;设计;拉紧装置 8山东科技大学学士学位论文前言矿井开采是整个国家乃至世界的工业基础，而其产品运输又是最重要的工序之一，它的成本直接关系到工业各部门。所以，世界各国都在不断的改革矿井运输问题。大型矿井采用的运输方式有自卸汽车运输、铁路运输和胶带运送及运输等。其中，胶带运送机运输可谓是目前最先进的矿井开采新工艺。本次设计的主要内容即胶带输送机。胶带输送机是现代散状物料连续运输的主要设备。越来越多的工程技术人员对胶带

3、机的设计方法进行了大量的研究。我们将以经济、可靠、维护方便为出发点，对胶带机进行设计计算，并根据计算数据对驱动装置、托辊、滚筒、输送带、拉进装置以及其他辅助装置进行严格选型。由于带式输送机的结构特点决定了其具有优良性能，主要表现在：运输能力大，且工作阻力小，耗电量低，约为刮板输送机的1/3到1/5；由于物料同输送机一起移动，同刮板输送机比较，物料破碎率小；带式输送机的单机运距可以很长，与刮板输送机比较，在同样运输能力及运距条件下，其所需设备台数少，转载环节少，节省设备和人员，并且维护比较简单。由于输送带成本高且易损坏，故与其它设备比较，初期投资高。输送机年工作时间一般取4500-5500小时。

4、当二班工作和输送剥离物，且输送环节较多，宜取下限；当三班工作和输送环节少的矿石输送，并有储仓时，取上限为宜。电动机通过联轴器、减速器带动传动滚筒转动或其他驱动机构，借助于滚筒或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一个位置处，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，凡是没有指明是多点驱动方式的，即为单驱动方式，故一般对单点驱动方式，“单

5、点”两字省略。单筒、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。在大运量、长距离的钢绳芯胶带输送机中往往采用多电动机驱动。目录摘要 IAbstrct II前言 第一章 带式输送机的应用和传动原理1.1带式输送机应用范围 11.2带式输送机摩擦传动原理 11.2.1挠性体摩擦传动原理 11.2.2工作弧与静止弧 31.2.3驱动滚筒的摩擦牵引力 51.3带式输送机的特点 61.4带式输送机的结构和形式 7第2章 带式输送机的动、静力学设计2.1设计计算 92.2输送带宽 92.3输送带运行速度的选择 92.4输送带宽度的计算 102.4.1按输送能力确定带宽 102.4.2按输送物料块

6、度确定带宽 112.5.初选输送带 12第3章 胶带输送机部件的选择3.1托辊的作用 143.2托辊组的种类 143.3托辊间距的确定 173.4托辊直径和长度的确定 183.5托辊阻力系数 193.6过渡段托辊组的布置 193.7托辊的计算与选型 213.7.1线质量运算 213.7.2辊子带速计算 223.7.3辊子载荷计算 223.8线路阻力计算 243.9输送带张力的计算 263.10输送带强度验算 283.11牵引力和电动机功率的计算 293.12电机数量与配比的选择 293.13减速器的选型与热容量校核 303.14制动力矩计算 29第4章 拉紧装置4.1拉紧装置的作用 324.2

7、张紧装置在使用中应满足的要求 324.3拉紧装置在过渡工况下的工作特点及应遵循的原则 324.4拉紧力的计算 344.5拉紧装置选择 344.6拉紧装置的适用性分析 354.7液压车式拉紧装置的优化及设计 374.8液压元件的选取 38第五章 制动力的计算及制动器的选择5.1制动力的计算 425.2制动器的选择 42第六章 辅助装置6.1逆止器 466.2传动滚筒 476.3改向滚筒 476.4清扫器 486.5机架 496.6中间架及支腿 506.7拉紧装置架 516.8头部漏斗 516.9导料槽 526.10卸料装置 526.11辅助和配套设备配置方式 54 55 山东科技大学学士学位论文

8、第一章 带式输送机的应用及传动原理1.1皮带输送机的应用范围带式输送机是化工、煤炭、冶金、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。输送堆积密度为5002500kg/m3的各种散装物料和成件物品，使用环境温度为-2040。带式输送机可沿水平或倾斜线路运行，使用平面输送带沿倾斜工作时，不同物料的最大运输倾角可参阅表4-15。同一类物料的湿度和块度组成对最大运输倾角有影响。运送物料最大倾角不能大于20°，运送散装物料倾角为最大倾角的80。带式输送机的运输能力大、运行阻力小、运行平稳、运途中对物料的破碎性小、连续运行、容易实现自动控制，因此被广泛应用在国民经济各个部门。矿井

9、的井上、下带式输送机使用越来越多。由于输送带易损坏，不易运送坚硬有棱角的物料。1.2带式输送机摩擦传动原理1.2.1挠性体摩擦传动原理输送带是挠性牵引件，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。滚筒驱动所能传递的最大牵引力，按挠性体在圆弧上的摩擦的理论，其欧拉公式计算。欧拉公式是在假定挠性牵引构件不可拉伸，没有弯曲阻力，没有质量和厚度且它与圆弧面间的摩擦系数不变的理想条件下导出的。如图1.1图1.1 输送带传动当驱动滚筒顺时针等速转动时，输送带在相遇点上的张力为Sy，分离点的张力Sl,围包角为，其对应的输送带弧长为围包弧，输送带与滚筒间的摩擦系数为。在平衡条件下，相遇点张力Sy

10、与分离点张力St的关系。由分析得到：在围包弧内任取一微量弧长cd,它所对应的围包角为，在这段长度上的输送带受到的力有：c端的张力S,d端张力SdS，滚筒的反力dN,滚筒的摩擦力dF。如图1.1所示的坐标系，在极限平衡条件下，即dF达最大值时，可得下式 dN=Ssin+(S+dS)sin 式（1.1) (S+dS)cos=Scos+Df 式（1.2)由于的d很小，可以近似认为sin;cos1。摩擦力dF的最大值为dN，代入上式得： 式（1.3) 式（1.4)略去式（1.3）中的二次微量项dS，将它带入式（1.4）得 式（1.5)两边积分得： 式（1.6）即 式（1.7） 式中 Symax输送带在

11、相遇点上的最大张力。得式Symax=Steua为欧拉公式。当输送带在相遇点上的实际张力超过式（1.6）的最大值时，滚筒将在输送带接触面上打滑。因此，挠形体摩擦传动的工作条件是。1.2.2工作弧与静止弧欧拉公式所表示的是摩擦力达到极限时，相遇点和分离点的张力关系。按此式给出挠性牵引构件在驱动滚筒上的张力线如图1.2的acb线。图1.2 挠性件张力线在实际运行中，带式输送机如相遇点上的实际张力Sy<Symax时，研究表明，这时输送带的张力将沿acb线变化，即在围包角的范围内，输送带的张力按欧拉公式变化Sy=SLe在围包角的范围内，输送带的张力没有变化。角与角之和等于实际的围包角，即+= 式(

12、1.8)角所对应的围包弧称为利用弧；角所对应的围包弧称为静止弧。相应的角为利用角，角为静止角。由于在利用弧内输送带的张力随包角变化，而输送带是弹性体，所受的张力大时，其弹性伸长大；张力小时，弹性伸长小；因此，输送带随滚筒由相遇点向分离点运行中，随张力逐渐减小，伸长量也逐渐减小。见图1.3所示。图1.3 输送带张力图这样，输送带张力小的部位相张力大的方向收缩或蠕动。弹性构件摩擦牵引力产生弹性滑动是不可避免的。利用角的大小，由式Sy=Sle得：=1/lnsy/sl可以看出，随着相遇点的实际张力的增加，利用角增大。从式(1.8)知，包围角一定，静止角随利用角的增加而减小。由于静止弧内的张力无变化，它

13、不传递牵引力。由此可知，静止弧从传递摩擦牵引力的角度看，有备用的性质，静止弧愈大，驱动装置的备用摩擦力愈大。相遇点的张力增加到式Symax=Sle的Synax时，=,=0，全部围包弧的上的摩擦力都被利用。如驱动滚筒相遇点所需的张力超过Symax值，滚筒上的摩擦力不够，就在输送带接触面上空滑。为加大Symax值，从式Symax=Sle看出，可以采用增加分离点张力Sl，增大摩擦系数,或增加围包角来达到。1.2.3驱动滚筒的摩擦牵引力由于输送带在驱动滚筒两端的张力差是驱动滚筒的圆周牵引力为增大滚筒传递的牵引力，可从三个方面着手：1）加大输送带的拉尽力。以增加输送带在驱动滚筒分离点的张力Sl值，这种办

14、法在运转可以采用，设计时不宜采用，因为这使输送带最大张力增大，可能因此需要选用高一级强度的输送带。2）增加围包角，单滚筒驱动，围包角只能取200230，双滚筒驱动可达450480。3）增加摩擦系数。在驱动滚筒表面包覆摩擦材料，如橡胶或其他材料。在实际使用中，考虑到摩擦系数和运行阻力的变化，以及启动加速时的动载荷影响，应使摩擦牵引力有一定的余量作为备用。摩擦系数对所能传递的牵引力有很大影响，影响摩擦系数的因数很多，主要是输送带与滚筒接触面的材料、表面状态以及工作条件。对于功率大的带式输送机，还要考虑比压、输送带覆盖胶和滚筒包覆层的硬度、滑动速度、接触面温度。在一般情况下，摩擦系数可按表1.1查取

15、表1.1 摩擦系数输送带滚筒橡胶输送带塑料输送带无衬光面滚筒干燥0.250.17潮湿0.200.15有泥水0.10胶面滚筒干燥0.400.3潮湿0.350.25有泥水人字沟槽胶面滚筒干燥0.40.5潮湿0.300.35有泥水0.251.3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）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间产生挤压，导致物料对胶带的摩擦力增大，从而输送机的运输倾角可达25

16、6;。（3）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。（4）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，并且带有横隔板。一般把垂直侧挡边作成波状

17、，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°。（5）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。（6）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带式输送机的结构和布置形式带式输送机主要由以下部件组成：头架、驱动装置、传动滚筒、尾架、托辊、中间架、尾部改向装置、卸载装置、清扫装置、安全保护装置等。带式输送机的承载构件，带上的物料随输送带一起运行，物料根据需要可以在输送机的端部和中间部位卸下。输送带用旋转的托棍支撑，运行阻力小。带式输送机可沿水平或倾斜线路布置。使用光面输送带沿倾斜线