张波的文献综述

1、攀枝花学院Panzhihua University带式输送机传动装置设计毕业设计文献综述院 （系）： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 2011级机械设计制造及其自动化4班 学生姓名： 张 波 学 号: 201110601191 指 导 教 师: 张勇 职 称： 讲师 二0一五年五月本科生毕业设计（论文）文献综述评价表毕业设计（论文）题目带式输送机传动装置设计综述名称带式输送机传动装置设计文献综述评阅教师姓名职称评 价 项 目优良合格不合格综述结构01文献综述结构完整、符合格式规范综述内容02能准确如实地阐述参考文献作者的论点和实验结果03文字通顺、精练、可读性和实用性

2、强04反映题目所在知识领域内的新动态、新趋势、新水平、新原理、新技术等参考文献05中、英文参考文献的类型和数量符合规定要求，格式符合规范06围绕所选毕业设计（论文）题目搜集文献成绩综合评语： 评阅教师（签字）： 年 月 日文献综述：带式输送机传动装置设计文献综述1 本课题的研究意义带式输送机自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、港口等各行各业广泛采用。特别是第二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衡量，它已经可以同火车、汽车运输相抗衡，成为三足鼎立局面，并成为各国争先发展的

3、行业。带式输送机是胶带兼作牵引机构和承载机构的一种运输设备，它在地面和井下运输具有广泛的运用。与其他设备（如机车类）相比，带式输送机不仅具有长距离、大运量、连续运输等特点，而且运行可靠，易于实现自动化和集中控制，经济效益十分明显。其运行维护费用远低于公路汽运方式，且总投资小，凡能实行带式输送机输送的场合，都采用连续带式运输机输送,带式输送机也是一种理想的连续运输设备，但目前其效能还没有充分发挥，资源有所浪费，如将带式输送机做适当修改，并采用一定的安全措施，或许能实现人、运料、双向运输等功能，做到一机多用，使其发挥更大的经济效益。带式输送机因其具有结构紧凑、传动效率高、噪声低、使用寿命长、运转稳

4、定、工作可靠性和密封性好、占据空间小等特点，并能适应在各种恶劣工作环境下工作包括潮湿、泥泞、粉尘多等，所以它已经是国民经济中不可或缺的关键设备。加之国际互联网络化的实现，又大大缩短了带式输送机的设计、开发、制造、销售的周期，使它更加具有竞争力。2 国内外带式输送机研究的现状2.1 国内带式输送机研究的现状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

5、了国内空白，并对带式输送机的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。2.2 国外带式输送机研究的现状国外带式输送机技术的发展很快，其主要表现在个方面：一方面是带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带式输送机、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。3 带式输

6、送机的发展趋势3.1 设备大型化、提高运输能力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10a内输送量要提高到t/h40003000，带速提高至4，输送长度对于可伸缩带式输送机要达到3000m。对于钢绳芯强力带式输送机需加长至5000m以上，单机驱动功率要达到KW150001000，输送带抗拉强度达到6000N/mm（钢绳芯）和2500N/mm（整芯）。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

7、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，以提升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：（1）带式输送机动态分析与监控技术；（2）软起动与功率平衡技术；（3）中间驱动技术；（4）自动张紧技术；（5）新型高寿命高速托辊技术；（6）快速自移机尾技术；(7）高效储带技术。3.2 提高元部件性能和可靠性设备开机率的高与低主要取决于元部件的性能和可靠性。除了进一步完善和提高现有元部件的性能和可靠性，还要不断地开发研究新的技术和元部件，如高性能可控软起

8、动技术、动态分析与监控技术、高效贮带装置、快速自移机尾、高速托辊等，使带式输送机的性能得到进一步提高。3.3 扩大功能，一机多用化拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用，使其发挥最大的经济效益。开发特殊型带式输送机，如弯曲带式输送机、大倾角或垂直提升输送机等。4 选题的理由经过四年对机械知识的学习以及生产实习，我对机械行业有了更深刻的认识和理解，看到了机械工业在国民经济中的重要地位。机械制造是我国工业领域的重要组成部分，而带式输送机也在很多工业生产中起到了重要作用。所以设计出一种新型的带式输送机对于生产技术的提高会有一定的推动力。虽然带式输送机传动装置设计不是一个新型的题目，但在这四年的

9、学习中我对机械基础知识掌握不好，而带式输送机传动装置的设计又设计了很多基础知识，并且在之前的课程设计中也涉及到了有关带式输送机的设计，所以我选择了带式输送机传动装置设计这个题目，希望它既能巩固我的基础知识又能在设计上给我提供一些设计灵感。我相信通过此次设计将提高我对机械设计的能力，更有利于我将四年来所学的专业知识同生产实际相结合，为以后的工作打下坚实。5 本课题的基本内容本课题主要由机械部分的选择设计,驱动装置的选择设计,其它装置的选择三部分组成。5.1 机械部分的选择设计机械部分主要由传动滚筒,改向滚筒,槽形上托辊,平形下托辊,缓冲托辊,输送带,头架,尾架,中间架,行走装置,导料槽,清扫器等

10、组成,由文献10参考QD80轻型带式输送机来完成。1.滚筒的选择与校核(1)滚筒的选择滚筒可分驱动滚筒和改向滚筒两种,驱动滚筒通过筒面和带面之间的摩擦驱动使输送带运动，同时改变输送带的运动方向。只改变输送带运动方向而不传递动力称为改向滚筒(如尾部滚筒、垂直拉紧滚筒等)。驱动滚筒是带式输送机的关键部件，其作用是将驱动装置提供的扭矩传到输送带上。根据滚筒的承载不同，可将滚筒分为轻型滚筒、中型滚筒、重型滚筒，轻型滚筒为焊接结构，即辐板与筒皮焊接，轮毂与轴采用键连接，中型滚筒与重型滚筒为铸焊结构，即辐板与轮毂采用整体铸造形式，让后与筒皮焊接，轮毂与轴采用胀套连接，胀套连接的优点是：定位准确、传递扭矩大

11、、易于拆装、避免轴向的攒动等。传动滚筒表面都覆盖橡胶或陶瓷以增大驱动滚筒与输送带之间的摩擦系数。由于中型滚筒和重型滚筒承载重，设计计算不合理，容易造成滚筒断轴等事故的发生，因此，本机采用轻型滚筒。(2)滚筒的校核由滚筒轴选用的材料,确定其机械性能:抗拉强度,屈服强度,弯曲疲劳强度, 扭转疲劳强度,许用静应力,许用疲劳应力;校核其弯矩作用时的安全系数,扭矩作用时的安全系数,得到其安全系数,然后与许用安全系数比较。2.托辊的选择与校核(1)托辊的选择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

12、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，从而使输送机运转阻力小、节省能源、延长使用寿命,托辊分钢托辊和塑料托辊两种。钢托辊多由无缝钢管制成。托辊辊子直径与输送带宽度有关。托辊按用途又可分为槽形托辊、平形托辊、缓冲托辊和调心托辊,由于是输送散装物料,选择槽形上托辊,平形下托辊,用缓冲托辊减小物料对输送带的冲击。(2)托辊的校核通过托辊的最大截面积,带速,倾斜系数,物料疏松密度,得到托辊的输送能力;再通过托辊间距,每米长输送带质量,求得托辊的静载荷,静载荷乘以运行系数,冲击系数,工况系数得到动载

13、荷,比与选用的轴承所能承受的载荷比较。3.输送带的选择与校核(1)输送带的选择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，且织物层芯的材质有棉，尼龙和维纶等,整体编织织物层芯输送带与分层织物层芯输送带相比，在带强度相同的情况下，整体输送带的厚度小，柔性好，耐冲击性好，使用中不会发生层间剥裂，但伸长率较高，在使用过程中，需要较大的拉紧行程,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。同其它输送带相比，在带强度

14、相同的前提下，钢丝绳芯输送带的厚度小,在钢芯绳中,钢丝绳的质量是决定输送带使用寿命长短的关键因素之一，必须具有以下特点： 应具有较高的破断强度。钢芯强度高则输送带亦可增大，从另一个角度来说，绳芯强度越高，所用绳之直径即可缩小，输送带可以做的薄些,已达到减小输送机尺寸的目的, 绳芯与橡胶应具有较高的黏着力。这对于用硫化接头具有重大意义.提高钢绳与橡胶之间黏着力的主要措施是在钢绳表面电镀黄铜及采用硬质橡胶等, 应具有较高的耐疲劳强度，否则钢绳疲劳后，它与橡胶的黏着力即下降乃至完全分离,应具有较好的柔性.制造过程中采用预变形措施以消除钢绳中的残余应力，可使钢绳芯具有较好的柔性而不松散.输送带上下覆盖

15、胶目前多采用天然橡胶,国外有采用耐磨和抗风化的橡胶的胶带，如轮胎花纹橡胶的改良胶作为覆盖胶,以提高其使用寿命。输送带的中间用合成橡胶与天然胶的混合物,钢绳芯带与普通带相比较以下优点：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,成槽性好。由于钢绳芯是沿着输送带纵向排列的，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

16、带跑偏,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, 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, 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,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输送带的钢绳芯输送带也存在一些缺点: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,由于输送带内无横向钢绳芯及帆布层，抗纵向撕裂

17、的能力要避免纵向撕裂,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,橡胶输送带的连接方法有机械接法与硫化胶接法两种。硫化胶接法又分为热硫化和冷硫化胶接法两种。塑料输送带则有机械接法和塑化接法两种,机械接头是一种可拆卸的接头,它对带芯有损伤，接头强度效率低，只有25%60%，使用寿命短，并且接头通过滚筒表面时，对滚筒表面有损害，常用于短距或移动式带式输送机上。织物层芯输送带常采用的机械接头形式有胶接活页式，铆钉固定的夹板式和钩状卡子式，但钢丝绳芯输送带一般不采用机械接头方式, 硫化（塑化）接头是一种不可拆卸的接头形式。它具有承受拉力大，使用寿

18、命长，对滚筒表面不产生损害，接头效率高达60%95%的优点，但存在接头工艺复杂的缺点,根据比较选硫化接头维纶帆布芯三层,输送带层数为1层的输送带。(2)输送带强度校核由帆布层数,帆布层数,每米宽度每层帆布的拉断(纵向)强度,输送带安全系数,求得输送带许用张力,与输送带许用张力比较。4.机架的选择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,粮仓主要采用移动落地式机架,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,机架有六种结构所示。可满足带宽4001400、倾角0°18°、包角190&#

19、176;210°多种形式的典型布置。并能与漏斗配套使用,分别为h=500mm平行低式头架,h=500mm槽行低式头架,h8001200mm平行中式头架,h8001200mm槽行中式头架,h12001600mm平行高式头架,h1200h=5001600mm槽行高式头架,然而平行头架不能安装卸料斗及护罩,供输送成件物品时选用,槽行头架可安装卸料斗和护罩,供输送散装物料时选用,又由于本次设计的带式输送机为轻型运输散装物料的故选h=500mm槽形低式头架,=螺旋拉紧装置用尾架,中间架选用标准中间架L=3000mm,mm低式中间支架。5.导料槽的选择导料槽是带式输送机是物料运输的主要输送设备。

20、物料装载到带式输送机上到达带速之前，必须用导料槽使其保持在输送带上，并使物料保持在输送带的中央，以防止物料的堆积偏心引起输送带的跑偏及物料从导料槽的边缘撒出。在应用广泛的中距离带式输送机中，导料槽的结构对输送带的使用期限有很大的影响;清扫器分为弹簧清扫器,空段清扫器,头部转刷清扫器,尾部转刷清扫器;导料槽分为前部,后部,中部导料槽;选用前部导料槽。6.清扫器的选择带式输送机输送物料过程中,若残留附着物料进入滚筒或托辊轴承座内会加快轴承磨损、滚筒或托辊表面粘上物料会撕裂和拉毛输送带面胶，加速输送带的磨损和毁坏。如果物料在带式输送机尾部改向滚筒或垂直拉紧滚筒表面附着并结块会造成输送带跑偏，增加输送

21、带的磨损，甚至撕裂滚筒包胶层等造成严重后果。清扫装置效果好，则托辊、输送带、滚筒等的使用寿命均可以延长；所以清扫器的清扫能力对提高带式输送机的运行效率、可靠性，减少设备故障率和降低维护成本有着举足轻重的作用;选用弹簧清扫器。5.2 驱动装置的选择设计方案一:图中1为电动机,2为V带,3为一级圆柱齿轮减速器,4为输送带,5为传动滚筒方案二:图中1为电动机,2为联轴器,3为输送带,4为传动滚筒方案三:图中1为电动机,2为联轴器,3为二级圆柱齿轮减速器,4为联轴器,5为输送带,6为传动滚筒比较三种方案:方案三:虽然能达到指定的带速,但电机与齿轮轴用联轴器联接,加大了齿轮间的冲击,齿轮损伤严重,且需要

22、较大功率的电机,二级减速器空间较大,成本较高。方案二:虽然结构简单,空间小,成本低,但达不到指定的带速。方案一:能达到指定的带速,带传动与一级减速器的配合,既减小了所需电动机的功率,又使结构更紧凑,降低了成本。故选择方案一:电动机-带传动-一级减速器-联轴器-传动滚筒的方案主要参考6-9电动机: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应该不低于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。因为我们采用一级减速运行，故应选择转速比较小的6级电机，而Y系列电动机是一般用途的全封闭自扇冷式鼠

23、笼型三相异步电动机适用于驱动无特殊要求的机械设备，如机床、泵、风机、压缩机、搅拌机、运输机械、农业机械、食品机械等。带传动:由V带,大带轮,小带轮组成。包括计算功率,V带的带型的选择,确定带轮的直径并验算带速,计算大带轮的基准直径,确定V带的中心距a和基准长度,计算实际中心距a,验算小带轮的包角 ,计算带的根数Z 一级减速器:由齿轮轴,大齿轮,输出轴,箱盖,底座,轴承,键,通气器,油尺等组成,要进行主要部件的设计计算与校核。1.大齿轮的设计:选定齿轮类型,精度等级,材料及齿数,齿轮面接触强度计算,按齿根弯曲强度设计 ,几何尺寸计算:计算分度圆直径,计算中心距,计算齿轮宽度。2.齿轮轴的设计:按

24、扭转强度估算轴的直径,画出受力弯矩,扭矩图,对危险截面进行校核。3.输出轴的设计计算:按扭转强度估算轴的直径,画出受力弯矩,扭矩图,对危险截面进行校核。4.轴承的选择与校核:根据选择的轴承,确定其额定动载荷与静载荷,画出轴承的受力图,计算出它的当量载荷,校核它的使用寿命。5.键连接的选择与校核:根据选择的键,算出键的工作长度和键与轮毂槽的接触高度,然后校核它的强度。联轴器:选用凸缘联轴器。5.3其它装置的选择其它装置主要有张紧装置,制动装置,电气及保护装置组成。张紧装置:分为螺旋式张紧调节装置,重锤式张紧调节装置,螺旋式张紧调节装置:张紧滚筒两端的轴承座安装在带有螺母的滑架上，滑架可以在尾架上

25、移动。转动尾架上的螺杆，可使滚筒前后移动，以调节输送带的张力如图所示。螺扦的螺纹应能自锁，防止松动。具有结构简单紧凑的优点，缺点是工作过程中，张紧力不能保持恒定，且螺旋容易振松。重锤式张紧调节装置:滚筒1安装在框架2上，重锤3吊挂在框架上，框架沿导轨上下移动，利用重锤的重力使输送带经常处于张紧状态。该装置适用于长度较大(大于100m)的输送机或输送机末端位置受到限制的情况。这种拉紧装置一般适合装设在驱动滚筒近处或利用输送机走廊下面的空间,缺点是改向滚筒多，而且物料容易落入输送带与张紧滚筒之间，从而损坏输送带。由于本机输送宽度为400mm，输送距离为18.14m，并且为可移动输送机，所以我们选用

26、螺旋式张紧调节装置。制动装置:带式输送机制动器的种类很多，根据输送机的技术性能和具体使用条件（如功率大小，安装倾角等），可选用不同形式的制动器。常用的有带式逆止器、滚柱逆止器、液压电磁闸瓦制动器和盘形制动器等。带式逆止器适用于倾角18°向上运输的带式输送机，当倾斜输送机停车时，在负载重力作用下，输送带逆转时将制动胶带带入滚筒与输送带之间，将滚筒楔住，输送带即被制动。带式逆止器结构简单、造价便宜。其缺点是制动时输送带要先逆转一段距离，造成 机尾受载处堵塞溢料。头部滚筒直径越大，逆转距离就越长，因此对功率较大的输送机不宜采用;滚柱逆止器也用于向上运输的的带式输送机上，在输送机正常工作时，

27、滚柱在切口的最宽处，不会妨碍星轮的运转；当输送机停车时，在负载重力的作用下，输送带带动星轮反转，滚柱处在固定圈与星轮切口的狭窄处，滚柱被楔住，输送带被制动。这种制动器制动迅速，平稳可靠，并且已系列化生产，可参考DT型系列标准，按减速器选配。所允许的扭矩一般不超过20kN.m。但因其是安装在减速器的输出轴上，故适用于输送机的驱动电机容量较小的场合，功率范围为10kW55kW;液压推杆制动器对于向上或向下输送的带式输送机均可使用，安装在高速轴上，动作迅速可靠，带式输送机一般都装配有此种制动器;盘型制动器的结构原理:利用液压油通过油缸推动闸瓦沿轴向压向制动盘，使其产生磨擦而制动。每套制动器有四个油缸

28、，由一套液压系统统一控制。这种制动器多用于大功率、长距离强力式带式输送机及钢绳牵引带式输送机可，安装在高速轴上。这种制动器的特点是制动力矩大，散热性能好，油压可以调整，在工作中制动力矩可无极调节;综上:带式逆止器适用于倾角18°向上运输的带式输送机,且功率不大的带式止逆器。电气及保护装置:安全保护装置是在输送机工作中出现故障能进行监测和报警的设备，可使输送机系统安全生产，正常运行，预防机械部分的损坏，保护操作人员的安全。此外，还便于集中控制和提高自动化水平,电气及安全保护装置的设计、制造、运输及使用等要求，应符合有关国家标准或专业标准要求，如IEC439低压开关设备和控制装置；GB4

29、720装有低压电器的电控设备；GB3797装有电子器件的电控设备,电气设备的保护：主回路要求有电压、电流仪表指示器，并有断路、短路、过流(过载)、缺相、接地等项保护及声、光报警指示，指示器应灵敏、可靠, 安全保护和监测；应根据输送机输送工艺要求及系统或单机的工况进行选择，常用的保护和监测装置如下：输送带跑偏监测：一般安装在输送机头部、尾部、中间及需要监测的点，轻度跑偏量达5带宽时发出信号并报警，重度跑偏量达l 0带宽时延时动作，报警、正常停机; 打滑监测：用于监视传动滚筒和输送带之间的线速度之差，并能报警、自动张紧输送带或正常停机;超速监测：用于下运或下运工况，当带速达到规定带速的l15l25时报警并紧急停机;沿线紧急停机用拉绳开关，沿输送机全长在机架的两侧每隔60m各安装组开关，动作后自锁、报警、停机;其他料仓堵塞信号、纵向撕裂信号及拉紧、制动信号、测温信号等，可根据需要进行选择。6 预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施6.1 输送带跑偏措施:(1)下料不正的调整:改变落料角度，以达到随时调整料流方向，使胶带两边料流分布均匀一致，避免胶带因供料不正负载时跑偏。(2)胶带接头不正的调整:应重新校正胶带接头或更换新接头。当胶带边缘磨损严重，使胶带两边拉力不一致，胶带跑偏位置不固定，应根据实际情况修补胶带或更换新胶带。驱动滚筒与尾筒的调整:校正前后滚筒水平或平