毕业设计矿用固定式带式输送机的设计

1、 摘 要本次毕业设计是关于矿用固定式带式输送机的设计。首先对胶带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，拉紧装置以及胶带。最后简单的说明了输送机的安装与维护。目前，胶带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胶带输送机就是其中的一个。在胶带输送机的设计、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多不足。本次带式输送机

2、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；选型设计；主要部件AbstractThe design is a graduation project about the belt conveyor used in coal mine. At first, it is introduction about the belt conveyor. Next, it is the principles about choose component parts of belt conveyor. After that the belt conveyor abas

3、e on the principle is designed. Then, it is checking computations about main component parts. The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Drive Unit, Jib or Delivery End, Tail Ender Return End, Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt. At last, it is explanation about fix and safegua

4、rd of the belt conveyor. Today, long distance, high speed, low friction is the direction of belt conveyors development. Air cushion belt conveyor is one of them. At present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. There are a lot of wastes in the desig

5、n of belt conveyor. Keyword: belt conveyor; Lectotype Design;main parts设计任务书题目：设计一台带速为1.0M/S，带宽为800MM的小型带式散状物料输送机。原始数据：（1）运输物料：原煤 （2）水平输送距离：10m （3）带速：1.0m/s （4）带宽：800mm一、 带式输送机基本原理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

6、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。主要特点: 轻型皮带输送机的主要优点为工作可靠、管理方便、平稳无噪声、不损伤被输送物料、整个长度上都可以装料和卸料、输送量大、输送距离远、动力消耗低等特点。技术参数 1.1 输送能力 500-5000千克/小时 1.2 带宽 400-1200毫米 1.3 倾斜度 0-25° 1.5 规格尺寸 机头、尾辊中心距X带宽X倾角 1.6 驱动电机功率 0.55-3千瓦结构组成： 皮带输送机主要由机架、输送皮带、皮带辊筒、张紧装置、传动装置和卸料罩等组成。机架上装有皮带辊筒、托辊等，用于带

7、动和支承输送皮带。机架两侧装有不锈钢挡板，挡板与输送皮带之间采用带密封，防止物料泄漏。二、 总体方案设计1. 带式输送机机型的选定（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°。（4）管形带式

8、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

9、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。DT（A）型固定式带式输送机是通用型系列产品，可广泛用于冶金、煤炭、交通、电力、建材、化工、轻工、粮食、和机械等行业。输送堆积

10、密度为5002500kg/m³的各种散状物料和成件物品，适用环境温度为-2040。故在此处选择DT（A）型固定式带式输送机作为设计机型。2. DT（A）型固定式带式输送机的整机结构3. 电机选择与减速器选用初步选择Y225S-4型电机，额定功率37kw，同步转速1500r/min。选择ZLY112-6.3-型减速器，传动比为6.34. 部件系列（1） 输送带输送带的品种规格符合GB/T 44901994运输带尺寸、GB/T 79842001输送带 具有橡胶或塑料覆盖层的普通用途织物芯输送带和GB/T97702001 普通用途钢丝绳芯输送带的规定，见下表种类抗拉体强度/（N/mm*层）

11、输送带宽度/mm4005006508001000120014001600180020002200帆布带CC-56尼龙带NN-100NN-150NN-200NN-250NN-300聚酯带EP-100EP-200EP-300钢绳芯带St630St800St1000St1250St1600St2000St2500St3150St4000St4500St5000由于本设计只是小型输送机，初步选定为帆布带。由于带宽为800mm，层数选为4层，重量9.31kg/m。（2） 传动型式与驱动装置驱动装置是带式输送机的动力传递机构。一般由电动机、联轴器、减速器及驱动滚筒组成。 根据不同的使用条件和工作要求，带式

12、输送机的驱动方式，可分单电机驱动、多电机驱动、单滚筒驱动、双滚筒驱动和多滚筒驱动几种驱动装置型式功率范围/KW备注Y系列电机+联轴器+减速器1.137功率200kW时电压为380V功率200kW时电压为3000V、6000VY系列电机+液力耦合器+减速器45315电动滚筒传动2.255其他驱动型式355用户自行设计本次设计选用Y系列电机+联轴器+减速器的传动型式。单电机单滚筒驱动。（3） 头部传动滚筒传动滚筒的直径和长度符合GB/T9881991带式输送机滚筒基本参数与尺寸的规定。见下表： 传动滚筒参数 mm带宽B滚筒直径500630800100012501400光胶光胶光胶光胶光胶光胶（40

13、0）500650800100012001400（1600）（1800）（2000）（2200）（2400）注：滚筒直径为不含胶面的名义值。 初步选定传动滚筒直径为500mm（胶面）。本系列传动滚筒根据承载力分为轻型、中型和重型三种。其中：轻型：轴与轮毂为单键连接的单幅板焊接简体结构；中型：轴与轮毂为胀套连接的单幅板焊接简体结构；重型：轴与轮毂为胀套连接，简体为铸焊结构，有单向出轴和双向出轴两种。传动滚筒表面全为胶面，其形状有左向人字型、右向人字型和菱形等三种。用户需要光面时，需特殊定货。此处选择直径为500mm的胶面传动滚筒，查表得与之匹配的轴承型号为3520。（4） 尾部改向滚筒 用于改变输

14、送带的运行方向和增加输送带与传动滚筒的包围角。改向滚筒直径匹配（部分表）带宽传动滚筒直径180°尾部改向滚筒直径5005004006505004006305008005004006305008006301000800可从表中查出500mm传动滚筒匹配的尾部改向滚筒直径为400mm。（5） 托辊托辊是带式输送机的输送带及货载的支承装置。托辊随输送带的运行而转动，以减小输送机的运行阻力。托辊质量的好坏取决带式输送机的使用效果，特别是输送带的使用寿命。而托辊的维修费用成为带式输送机运营费用的重要组成部分。所以要求托辊：结构合理，经久耐用，回转阻力系数小，密封可靠，灰尘、煤粉不能进入轴承，从

15、而使输送机运转阻力小、节省能源、延长使用寿命。普通滚筒 缓冲滚筒托辊辊径与长度符合GB/T 9001991 带式输送机托辊基本参数与尺寸的规定，见下表： 辊子参数 mm 带宽托辊直径4005006508001000120014001600180020002200240063.576891.8133159194219本系列配置的托辊分为承载托辊（槽型托辊，初选DTGP1103）和回程托辊（平行托辊DTGP1211）两类。缓冲托辊选择DTGH1103。上托辊间距选择1M，下托辊间距选择2.5M。（6） 拉紧装置作用：使输送机具有足够的张力，保证输送带和传动滚筒间产生摩擦力使输送带不打滑，并限制输送

16、带在各托辊间的垂度，使输送机正常运行。方式：输送即拉紧装置有垂直重锤拉紧装置、车式拉紧装置、螺旋拉紧装置、绞车拉紧装置等。此处由于本次设计的输送机长度较短，功率较小。故可选用螺旋拉紧装置。(7)机架带式输送机机架有落地式和绳架吊挂式两种结构。落地式机架又有固定式和移动式两种。选煤厂主要采用固定落地式机架。固定带式输送机的机架是用角钢和槽钢焊接而成的结构件。按照机架的用途，可分为头架、尾架、中间架和驱动装置架。(8)其他部件（见下表） 其他部件相关参数序号部件名称输送机带速/mm5006508001000120014001头部清扫器2空段清扫器3犁式卸料机4头部漏斗5导料槽6输送机罩7除水装置8

17、水洗装置9压轮10卸料车（中轻型）11卸料车（重型）12可逆配仓带式输送机（中轻型）13可逆配仓带式输送机（重型）由于本次设计为小型输送机，不必要安装太多部件，因此只选择空段清扫器、头部清扫器和头部漏斗三、 设计计算1、 输送机种类DT型带式输送机2、 带宽的确定按给定的工作条件,取原煤的堆积角为20°.原煤的堆积密度按900 kg/;输送机的工作倾角=0°带式输送机的最大运输能力计算公式为式中：输送量（； 带速（； 物料堆积密度（）； 在运行的输送带上物料的最大堆积面积, K-输送机的倾斜系数带速选择原则：1)输送量大、输送带较宽时，应选择较高的带速。2)较长的水平输送机

18、，应选择较高的带速；输送机倾角愈大，输送距离愈短，则带速应愈低。3)物料易滚动、粒度大、磨琢性强的，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。4)一般用于给了或输送粉尘量大时，带速可取0.8m/s1m/s；或根据物料特性和工艺要求决定。5)人工配料称重时，带速不应大于1.25m/s。6)采用犁式卸料器时，带速不宜超过2.0m/s。7)采用卸料车时，带速一般不宜超过2.5m/s；当输送细碎物料或小块料时，允许带速为3.15m/s。8)有计量秤时，带速应按自动计量秤的要求决定。9)输送成品物件时，带速一般小于1.25m/s。带速与带宽、输送能力、物料性质、块度和输送机的线路倾角有关.

19、当输送机向上运输时，倾角大，带速应低；下运时，带速更应低；水平运输时，可选择高带速.带速的确定还应考虑输送机卸料装置类型，当采用犁式卸料车时，带速不宜超过3.15m/s. 表3-1倾斜系数k选用表倾角(°)2468101214161820k1.000.990.980.970.950.930.910.890.850.81输送机的工作倾角=0°查DT带式输送机选用手册（表3-1）得k=1按给顶的工作条件,取原煤的堆积角为20°原煤的堆积密度为900kg/;选取带速为1.0m/s;将个参数值代入上式, 可得到为保证给顶的运输能力,带上必须具有的的截面积S图3-2 槽形托

20、辊的带上物料堆积截面表3-2槽形托辊物料断面面积A槽 角带宽B=500mm带宽 B=650mm带宽 B=800mm带宽B=1000mm动堆积角20°动堆积角30°动堆积角20°动堆积角30°动堆积角20°动堆积角30°动堆积角20°动堆积角30°30°0.02220.02660.04060.04840.06380.07630.10400.124035°0.02360.02780.04330.05070.06780.07980.11100.129040°0.02470.02870.045

21、30.05230.07100.08220.11600.134045°0.02560.02930.04690.05340.07360.08400.12000.1360查表3-2, 输送机的承载托辊槽角35°，物料的堆积角为20°时，带宽为800 mm的输送带上允许物料堆积的横断面积为0.0678，此值大于计算所需要的堆积横断面积,据此选用宽度为800mm的输送带能满足要求。经如上计算,确定选用带宽B=800mm,680S型煤矿用阻燃输送带。680S型煤矿用阻燃输送带的技术规格：纵向拉伸强度750N/mm；带厚8.5mm;输送带质量9.2Kg/m.输送带宽度的核算：输

22、送大块散状物料的输送机，需要按（3.2-2）式核算，再查表2-3 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带宽B500650800100012001400粒度筛分后100130180250300350未筛分150200300400500600计算：故，输送带宽满足输送要求。3、 初选胶带初选帆布带，共4层。上覆盖胶厚度=3.0mm下覆盖胶厚度=1.5mm4、 输送机理论运量由表2中可以找出带速为1.0M/S，带宽为800MM左右的输送机的传送能力Iv=248m³/h。5、 每米机长胶带质量q0=4.352kg/m6、 每米机长物料质量q=Q/v Q输送机理论运

23、量 物料密度 v带速q=172.2kg周驱动力和所需传动功率计算7、 圆周驱动力1）主要阻力FH计算传动滚筒上所需圆周驱动力为所有阻力之和。Fu=FH+FN+FS1+FS2+FST Fu=fLgqRO+qRu+(2qB+qG)cos+FN+FS1+FS2+FST此处角度取0°，cos=1。f模拟摩擦系数，根据工作条件及制造、安装水平选取，参见下表2.01；表2.01 模拟摩擦系数f（推荐值）输送机工况工作条件和设备质量良好，带速低，物料内摩擦较小0.020.023工作条件和设备质量一般，带速较高，物料内摩擦较大0.0250.030工作条件恶劣、多尘低温、湿度大，设备质量较差，托辊成槽

24、角大于35°0.0350.045 此处f应选为0.045。L输送机长度（头、尾滚筒中心距），m；g重力加速度，g=9.81m/s2；qRO承载分支托辊每米长旋转部分质量，kg/m，见型谱表2.02；表2.02 普通辊子（托辊直径为89mm时）Dd轴承型号Lbhf旋转部分质量，kg质量，kg 89206204200146142.082.792502.152.983152.583.584653.875.246004.786.487505.797.879507.159.72256205188177.2311.21此处选择L=250时的值，旋转部分质量为2.15*3=6.45kg。qRu回程

25、分支托辊每米长旋转部分质量，kg/m，见型谱表2.03；表2.03缓冲辊子（部分表）Dd轴承型号Lbhf旋转部分质量，kg质量，kg89206204200146142.823.532503.614.453154.645.641085.716.75此处选择L=250时的值，旋转部分质量为3.61*3=10.83kg。qB每米长输送带的质量，kg/m；qG每米长输送物料的质量，qG=Iv/v；FH主要阻力，N；FN附加阻力，N；FS1特种主要阻力，即托辊前倾摩擦阻力及导料槽摩擦阻力，N；FS2特种附加阻力，即清扫器、卸料器及翻转回程分支输送带阻力，N；FST倾斜阻力，N；FST= qGHg。由上述

26、可由公式计算：Fu=FH+FN+FS1+FS2+FSTFH=fLgqRO+qRu+(2qB+qG)cos =0.045×10×9.81×6.45+10.83+（2×9.31+224×2500）cos35° =4.41×6.45+10.83+154.5631（KN）2）主要特种阻力计算本设计没有特种阻力FN=03）附加特种阻力计算附加特种阻力包括输送带清扫器摩擦阻力和卸料器摩擦阻力等部分，按下式计算：式中清扫器个数，包括头部清扫器和空段清扫器；A一个清扫器和输送带接触面积，见下表表3-6导料槽栏板内宽、刮板与输送带接触面积带宽

27、B/mm导料栏板内宽/m刮板与输送带接触面积A/m头部清扫器空段清扫器5000.3150.0050.0086500.4000.0070.018000.4950.0080.01210000.6100.010.01512000.7300.0120.01814000.8500.0140.021查表选A=0.008M2清扫器和输送带间的压力，N/，一般取为3 N/；清扫器和输送带间的摩擦系数，一般取为0.50.7；刮板系数，一般取为1500 N/m。则=0.008×10×0.6=480 N拟设计的总图中有两个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）=0由式（3.

28、3-10） 则 =3.5×480=1680 N 则总阻力Fu=3.27×104（N）8、 传动功率计算PA=Fuv =3.27×104×1 =32.7kW驱动电机轴所需功率PM：PM= PA/ （取0.9） =32.7/0.9=34.4kW1）选取电机：电机功率为34.4kw。选用Y225S-4型电机符合要求。2）减速器校核：传动滚筒的直径为500mm，滚筒表面线速度为1m/s。则角速度=1*60/0.25 =240（r/min）故，减速器输出转速为240r/min。ZLY112-6.3-型减速器，传动比为6.3电机输出转速为1500r/min。符合要求

29、。9、 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）作用在输送带上的张力应足够大，使输送带在两组托辊间的垂度小于一定值。1） 输送带不打滑条件校核为保证输送带工作时不打滑，需在回程带上保持最小张力F2min：F2minFumax/(e-1) Fumax输送机满载启动或制动时出现得最大圆周驱动力。启动时Fumax=KAFU，启动系数KA=1.31.7，这里取1.5Fumax=3.27*104*1.5

30、=49000（N） 传动滚筒与输送带间得摩擦系数工作条件光面滚筒胶面滚筒清洁干燥0.250.030.40环境潮湿0.100.150.250.35潮湿粘污0.050.20查表，取=0.4 输送带在所有的传动滚筒上得包围角 e欧拉系数，查表可求得e=1.42F2min4.9×104/3.04 16134N2）输送带下垂度校核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，需按式（2.5-1）和（2.5-2）进行验算。承载分支回程分支式中允许最大垂度，一般0.01；承载上托辊间距（最小张力处）；回程下托辊间距（最小张力处）。1.0×（4.352+103.3）

31、×9.8/（8×0.01）=13187.37N3.0×4.352×9.8/（8×0.01） =1599四、 润滑与密封（1）减速器齿轮的润滑采用浸油润滑，由于低速级周向速度为，所以浸油高度约为六分之一大齿轮半径，取为35mm。（2）滚动轴承的润滑由于轴承周向速度为，所以宜开设油沟、飞溅润滑。（3）润滑油的选择齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用L-AN15润滑油。（4）密封方法的选取密封圈型号按所装配轴的直径确定为（F）B25-42-7-ACM，（F）B70-90-10-ACM。轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定

32、。五、 带式输送机的维护和故障处理为了保证带式输送机运转可靠，最主要的是及时发现和排除可能发生的故障。为此操作司机必须随时观察运输机的工作情况，如发现异常应及时处理。机械工人应定期巡视和检查任何需要注意的情况或部件，这是很重要的。例如一个托辊，并不显得十分重要，但输送磨损物料的高速输送带可能很快把它的外壳磨穿，出现一个刀刃，这个刀刃就可能严重地损坏一条价格昂贵的输送带。受过训练的工人或有经验的工作人员能及时发现即将发生的事故，并防患于未然。带式输送机的输送带在整个输送机成本里占相当大的比重。为了减少更换和维修输送带的费用，必须重视对操作人员和维修人员进行输送带的运行和维修知识的培训。表l40列

33、出了大量的有关输送带发生操作问题的原因及处理办法。表1-40 带式输送机发生故障的原因及消除方法故 障 内 容原因(按可能发生的顺序排列)输送带在尾部滚筒处跑偏715141721整条输送带在全线跑偏26171521416输送带的一部分在全线跑偏2111   输送带在头部滚筒处跑偏15222116  输送带全长都在一些特定的托辊处跑到一边151621    输送带打滑197211422 输送带起动打滑1972210 输送带拉伸过大131021698输送带在带扣处或带扣后裂口；带扣拉松2231322

34、2010硫化接头剥离1323102029过度磨损，包括撕裂、凿拾、破坏和撕破1225172185下覆盖胶过度磨损21145192022边部过度磨损、破边264178121覆盖胶局部鼓起或起条纹8     输送带变硬或裂纹8232218  覆盖胶呈细裂纹或变脆818    上部覆盖胶纵向起沟或者裂纹27142112  下覆盖胶纵向起沟或者裂纹142122  层间剥离132311831输送带弯曲避免把输送带卷成塔形或贮存在潮湿的地方。一条新的输送带在

35、接入后应平直，否则就应更换。2输送带拼接不正确或者卡子不当使用正确的卡于，在运转一个短时间后再卡紧一次。假如拼接不正确，就要除去输送带的接头，再做一个新接头。建立定期的检查制度。3输送带速度太快降低输送带速度。4输送带在一边扭歪接入新的输送带。如果输送带接入不正确或不是新带，就要除去扭歪部分，并接入一段新的输送带。5条状缓冲衬层遗漏或不当不能使用时，装上带有适当的条状缓冲衬层的输送带。6配重太重重新计算需要的重量并相应调整配重，把弦紧力减少至打滑点，然后再稍许拉紧。7配重太轻重新计算所需重量并相应调节配重或螺旋张紧装置。8由于磨损、酸、化学物、热、霉、油而损坏采用为特殊条件使用的输送带。磨损性物料磨破或者磨入织物层时，用冷补或永久性修补。用金属卡子或者用阶梯式硫化接头代替。封闭输送带作业线以防雨雪或太阳、不要过量地润滑托辊。9双滚筒传动速度不同进行必要的调整。10输送带传递能力不足重新计算输送带最大张力和选择正确的输送带。假如系统延伸得过长，应考虑采用具有运转站的两段系统。假如带芯刚度很差，不足以支承负荷而不能正常工作时，应更换具有适当挠性的轮送带。11输送带边部磨损或破裂修复输送带边部，除去磨损厉害的或者不正的部分并拼接一块新的输送带边部。12在输送带上或者卡子处物料的冲击过大用正确设计的溜槽和防护板；采用硫化接头：安装缓冲托辊；在可能的地方先