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文档简介

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。

2、本次带式输送机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 comp onent parts of belt con veyor. After that the belt con

3、veyor abase on the prin ciple is desig ned. Then, it is check ing computati ons about main comp onent parts. The ordinary belt con veyor con sists of six main parts: Drive Un it. Jib or Delivery End, Tail En der Return End, In termediate Structure, Loop Take-Up and Belt. At last, it is expla nati on

4、 about fix and safeguard of the belt conveyor. Today, long distanee, high speed, low friction is the directi on of belt conveyor s development. Air cushion belt conveyor is oneof them. At prese nt, we still fall far short of abroad adva need tech no logy in desig n, manu facture and using. There are

5、 a lot of wastes in the desig n of belt con veyor.Keyword: belt con veyor; Lectotype Desig n;main parts目录摘要1Abstract11绪论12带式输送机概述 12.1带式输送机的应用 12.2带式输送机的分类 32.3各种带式输送机的特点 32.4带式输送机的发展状况 42.5带式输送机的工作原理 42.6带式输送机的结构和布置形式 52.6.1 带式输送机的结构 62.6.2 布置方式 73带式输送机的设计计算 83.1已知原始数据及工作条件 83.2计算步骤103.2.1 带宽的确定:10

6、输送带宽度的核算 133.3圆周驱动力133.3.1 计算公式13主要阻力计算143.3.3 主要特种阻力计算 163.3.4 附加特种阻力计算 173.3.5 倾斜阻力计算183.4传动功率计算183.4.1 传动轴功率(PA)计算183.4.2 电动机功率计算193.5 输送带张力计算 203.5.1 输送带不打滑条件校核 203.5.2 输送带下垂度校核 21各特性点张力计算 223.6传动滚筒、改向滚筒合张力计算 243.6.1 改向滚筒合张力计算 24362 传动滚筒合张力计算 253.7传动滚筒最大扭矩计算 253.8拉紧力计算253.9绳芯输送带强度校核计算 264驱动装置的选用

7、与设计 274.1 电机的选用27传动装置的总传动比 错误!未定义书签。液力偶合器错误!未定义书签。联轴器错误!未定义书签。5带式输送机部件的选用 345.1 输送带345.1.1 输送带的分类:345.1.2 输送带的连接365.2传动滚筒375.2.1 传动滚筒的作用及类型 375.2.2 传动滚筒的选型及设计 375.2.3 传动滚筒结构385.2.4 传动滚筒的直径验算 395.3托辊405.3.1 托辊的作用与类型 405.3.2 托辊的选型 错误!未定义书签。5.3.3 托辊的校核415.4制动装置435.4.1 制动装置的作用 435.4.2 制动装置的种类 445.4.3 制动

8、装置的选型 455.5 改向装置错误!未定义书签。5.6拉紧装置46拉紧装置的作用错误!未定义书签。张紧装置在使用中应满足的要求 错误!未定义书签。拉紧装置在过渡工况下的工作特点 错误!未定义书签。拉紧装置布置时应遵循的原则错误!未定义书签。拉紧装置的种类及特点错误!未定义书签。6其他部件的选用 766.1 机架与中间架766.2给料装置错误!未定义书签。对给料装置的基本要求错误!未定义书签。622装料段拦板的布置及尺寸错误!未定义书签。623装料点的缓冲错误!未定义书签。6.3 卸料装置错误!未定义书签。6.4清扫装置错误!未定义书签。篦子式刮板清扫装置错误!未定义书签。输送机式刮板清扫装置

9、错误!未定义书签。6.4.3 刷式清扫装置错误!未定义书签。振动式清扫装置错误!未定义书签。水力和风力清扫装置 错误!未定义书签。联合清扫装置错误!未定义书签。输送带翻转装置错误!未定义书签。清扫装置的种类及应用情况分析错误!未定义书签。6.5 头部漏斗错误!未定义书签。6.6电气及安全保护装置错误!未定义书签。结论78致谢78参考文献781绪论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、大运量、连续

10、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

11、现的问题,并大胆地进行创新设计。2带式输送机概述2.1带式输送机的应用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

12、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。2.2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:TD i型固定式带式输送机 廿诵钿QD80轻型固定式带式输送机 普通型i|DX型钢绳芯带式输送机U型带式输送机带式输送机管形带式输送机气垫带式输送机特种结构

13、型波状挡边带式输送机钢绳牵引带式输送机压带式带式输送机其他类型2.3各种带式输送机的特点(1) QD80轻型固定式带输送机QD80轻型固定式带输送机与 TDH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) DX型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。(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300 450提高到900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)管形带式输送机U

14、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 状带式输送机

15、,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。2.4带式输送机的发展状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

16、: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 40 C;在寒冷地区驱动站应有采暖

17、设施;(2) 可做水平运输,倾斜向上 (16 )和向下(10120)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。2.5带式输送机的工作原理图1.1带式输送机的结构图1.1为带式输送机的结构简图。图中1改向滚筒2输送带3上托 辊组4下托辊组5导料槽6改向滚筒7万向轮8机架9机座10行走 装置它由输送带、驱动装置、托辊、机架、清扫器、拉紧装置和制动装置 等组成。输送带绕经驱动滚筒和尾部改向滚筒形成无极的环形圭寸闭带。上、下两股输送带分别支承在上托辊和下托

18、辊上。拉紧装置保证输送带正常运 转所需的张紧力。工作时,驱动滚筒通过摩擦力驱动输送带运行。物料装在输送带上与输送带一同运动。通常利用上股输送带运送物料,并在输送 带绕过机头滚筒改变方向时卸载。 必要时,可利用专门的卸载装置在输送 机中部任意点进行卸载。输送带绕经传动滚筒和机尾换向滚筒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,利用专门的卸载

19、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。2.6带式输送机的结构和布置形式带式输送机的结构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。输送带是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。

20、使用光面输送带沿倾斜线路布置时,不同物料的最大运输倾角是不同的,如下表2-1所示:表2-1 不同物料的最大运角物料种类角度物料种类角度煤块18筛分后的石灰石12煤块20干沙15筛分后的焦碳17未筛分的石块180350mm矿石16水泥200200mmF由田页岩22干松泥土20布置方式电动机通过联轴器、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

21、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。带式输送机常见典型的布置 方式如下表2-2所示:表2-2带式输送机典型布置方式3带式输送机的设计计算3.1已知原始数据及工作条件原始参数和工作条件(1)输送物料:煤(2) 物料特性:1 )块度:0300mm2)散装密度:0.90t/ m33) 在输送带上堆积角:p =204) 物

22、料温度:50 C(3 )工作环境:井下(4 )输送系统及相关尺寸:(1)运距:300m(2 )倾斜角:3 =15(3) 最大运量:350t/h初步确定输送机布置形式,如图3-1所示:图3-1传动系统图3.2计算步骤带宽的确定: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/ m3;输送机的工作倾角 3 =0 ;带式输送机的最大运输能力计算公式为Q = 3.6s(3.2-1 )式中:Q输送量(t/h);v带速(m/s);3物料堆积密度(kg/m );s -在运行的输送带上物料的最大堆积面积,m2K-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

23、高的带速。(2) 较长的水平输送机,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

24、.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.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DTH带式输送机选用手册(表 3-1 )(此后凡未注明均为该书)得k=0.9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/ m3;考虑山上的工作条件取带速为1

25、.6m/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3.6二 0.0675 m23503.6 900 1.6 1图3-2槽形托辊的带上物料堆积截面表3-2槽形托辊物料断面面积A槽角入带宽 B=500mm带宽 B=650mm带宽 B=800mm带宽 B=1000mm动堆积 角 p20动堆积角 p30动堆积角p20 动堆积角p30动堆积角p20动堆积角p30动堆积角p20动堆积角p30 300.02220.02660.04060.04840.06380.07630.10400.1240350.02360.02780.04330.05070.06780.07980.111

26、00.1290400.02470.02870.04530.05230.07100.08220.11600.1340450.02560.02930.04690.05340.07360.08400.12000.1360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 mm2的输送带上允许物料堆积的横断面积为0.0678 m,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.

27、输送带宽度的核算输送大块散状物料的输送机,需要按(3.2-2 )式核算,再查表 2-3B _2工-200(2.2-2)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:B =800 =2 300 200 =800故,输送带宽满足输送要求。3.3圆周驱动力计算公式1)所有长度(包括L 80m)传动滚筒上所需圆周驱动力Fj为输送机所有阻力之和,可用式 (3.3-1 )计算:FU - FhFnFsi Fs2 Fst( 3.3-1 )式中Fh主要

28、阻力,N;Fn附加阻力,N;Fsi特种主要阻力,N;FS 2 特种附加阻力,N;Fst倾斜阻力,No五种阻力中,Fh、Fn是所有输送机都有的,其他三类阻力,根据输送机侧型 及附件装设情况定,由设计者选择。2) L _80m对机长大于80m的带式输送机,附加阻力Fn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(3.3-2 )的形式:FU - CFHFS1FS2FSt式中C与输送机长度有关的系数,在机长大于80m时,可按式(2.3-3 )计算,LLoL或从表查取(3.3-3 )式中Lo附加长度,一般在 70m到100m之间;C 系数,不小于

29、1.02 oC查DTn( A)型带式输送机设计手册表3-5既本说明书表3-4表3-4系数CL80100150200300400500600C1.921.781.581.451.311.251.201.17L70080090010001500200025005000C1.141.121.101.091.061.051.041.03主要阻力计算输送机的主要阻力 fh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。可用式(2.4-4 )计算:(344)Fh =fl_gqRo 7ru (2qB qjcos、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

30、长度(头尾滚筒中心距)g 重力加速度;初步选定托辊为 DTH 6204/C4,查表27,上托辊间距a。= 1.2m,下托辊间距au=3 m上托辊槽角35,下托辊槽角0。qRO 承载分支托辊组每米长度旋转部分重量,kg/m,用式(3.4-5 )计算(345 )qja。其中G 承载分支每组托辊旋转部分重量,kg ;a。一一承载分支托辊间距,m托辊已经选好,知 G = 24.3kg计算: qRO =色=243 =20.25 kg/m an1.2qRU 回程分支托辊组每米长度旋转部分质量,kg/m,用式(3.3-6 )计算:(3.3-6 )G2qRU :Ou其中G2 回程分支每组托辊旋转部分质量Oj

31、回程分支托辊间距,mG2 =15.8 kg计算:Cru =G2 =158 =5.267 kg/m au3CG每米长度输送物料质量1 m Qv3.6u3503.6 1.6= 60.734 kg/mCb每米长度输送带质量,kg/m, Cb =9.2kg/mFh = fLgCRo - Cru(2qB qG)cos、=0.045 X 300 X 9.8 X 20.25+5.267+(2X 9.2+60.734 ) X cos35 =11379Nf运行阻力系数f值应根据表3-5选取。取f =0.045 。表3-5阻力系数f输送机工况f工作条件和设备质量良好,带速低,物料内摩擦较小0.02 0.023工作

32、条件和设备质量一般,带速较咼,物料内摩擦较大0.025 0.030工作条件恶劣、多尘低温、湿度大,设备质量较差,托辊成槽角大于350.035 0.045主要特种阻力计算主要特种阻力FS1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Fgl两部分,按式(3.3-7 )计算:(3.3-7 )F按式(2.3-8 )或式(3.3-9 )计算:(1)三个等长辊子的前倾上托辊时F;.=C;(qBqG)gcos、sin ;(3.3-8)(2)二辊式前倾下托辊时F = %L qBgcos cos、sin ;(3.3-9)本输送机没有主要特种阻力FS1,即FS1 =0附加特种阻力计算附加特种阻

33、力Fs2包括输送带清扫器摩擦阻力Fr和卸料器摩擦阻力 Fa等部分,按下式计算:FS2 n3 Fr Fa( 3.3-10 )Fr =A P J3( 3.3-11)Fa = B k2( 3.3-12 )式中巧一一清扫器个数,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,m2,见表P 清扫器和输送带间的压力,N/m2,般取为3 104 10 104 N/ m2 ;J3 清扫器和输送带间的摩擦系数,一般取为0.50.7 ;k2刮板系数,一般取为 1500 N/m o表3-6导料槽栏板内宽、刮板与输送带接触面积带宽B/mm导料栏板内宽b| /m刮板与输送带接触面积A/m2头部清扫器空段清扫器

34、5000.3150.0050.0086500.4000.0070.018000.4950.0080.01210000.6100.010.01512000.7300.0120.01814000.8500.0140.021查表 3-7 得 A=0.008m 2,取 p =10 1Q4 N/m2 ,取 J3 =0.6 ,将数据带入式(3.3-11 )则 Fr =0.008 X 10 1Q4 X 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)Fa=0由式(3.3-10 )则Fs2=3.5 X 480=1680 N倾斜阻力计算倾斜阻力按下式计算:Fst

35、(3.3-13 )Fst 二 qG g H式中:因为是本输送机水平运输,所有H=0Fst 池 g h =0由式(2.4-2 ) Fu 二 CFh - Fs1 Fs2 FstFu =1.12 X 11379+0+1680+0=14425N3.4传动功率计算传动轴功率(R)计算传动滚筒轴功率(FA)按式(3.4-1 )计算:(3.4-1 )(3.4-2 )Pa =FU1000电动机功率计算电动机功率FM,按式(3.4-2 )计算:PaPm=M MH式中传动效率,一般在 0.850.95之间选取;1 联轴器效率;每个机械式联轴器效率:1 =0.98液力耦合器器:1=0.96 ;2 减速器传动效率,按

36、每级齿轮传动效率.为0.98计算;二级减速机: 2 =0.98 X 0.98=0.96三级减速机: 2 =0.98 X 0.98 X 0.98=0.94电压降系数,一般取 0.900.95。多电机功率不平衡系数,一般取 =0.90L 0.95,单驱动时, 根据计算出的pM值,查电动机型谱,按就大不就小原则选定电动机功率。14425 1.6 r由式(3.5-1 )=23080W1000由式(2.5-2 )230800.98 (0.98 0.98 0.98) 0.95 0.95=55614W选电动机型号为 YB200L-4, N=30 KW,数量2台。3.5输送带张力计算输送带张力在整个长度上是变

37、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。输送带不打滑条件校核圆周驱动力Fj通过摩擦传递到输送带上(见图 3-3)图3-3作用于输送带的张力如图4所示,输送带在传动滚简松边的最小张力应满足式(28)的要求。S_min - CFmax传动滚筒传递的最大圆周力Fmax = Ka F。动载荷系数 Ka =1.2 1.7 ;对惯性小、起制动平稳的输送机可取较小值;

38、否则,就应取较大值。取Ka =1.5aJ传动滚筒与输送带间的摩擦系数,见表3-7表3-7传动滚筒与输送带间的摩擦系数J工作条件光面滚筒胶面滚筒清洁干燥0.25 0.030.40环境潮湿0.10 0.150.25 0.35潮湿粘污0.050.20对常用C=1.97取 KA=1.5,由式Fumax=1.5 X 14425=21638N该设计取 J =0.05 ;: =470。SLmin - CFmax =1.9721638=42626N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Fmin,需按式(2.5-1 )和(2.5-2 )进行验算。承载分支F承min

39、a(qB qG)g8 hZa adm(3.5-1)回程分支a。Qb g厂回min .8|a adm(3.5-2)式中允许最大垂度,一般Sy故摩擦条件满足。3.6传动滚筒、改向滚筒合张力计算改向滚筒合张力计算根据计算出的各特性点张力,计算各滚筒合张力。头部180改向滚筒的合张力F改 1 = S8 Sg=20878+21921=42799N尾部180改向滚筒的合张力F改 2=Ss S7=9790+10280=20070N362传动滚筒合张力计算根据各特性点的张力计算传动滚筒的合张力动滚筒合张力:Fi =F2 =S0 - S1=21926+7526=29452N3.7传动滚筒最大扭矩计算单驱动时,传

40、动滚筒的最大扭矩Mmax按式(3.7.1 )计算:maxFu D2000)式中D传动滚筒的直径(mr)双驱动时,传动滚筒的最大扭矩Mmax按式(3.7.2 )计算:maxFui(Fu2)max D2000)初选传动滚筒直径为 500mm则传动滚筒的最大扭矩为Fui(Fu2)max=29.452KNM max29.452 0.52=5.4KN/m3.8拉紧力计算拉紧装置拉紧力F0按式(3.8-1 )计算(3.8-1)f=S +S 十式中S 拉紧滚筒趋入点张力(N);S十拉紧滚筒奔离点张力(N)。由式(2.8-1 )Fo =S2 Ss =7924+7546=15470 N =15.47 KN查煤矿

41、机械设计手册初步选定钢绳绞筒式拉紧装置。3.9绳芯输送带强度校核计算绳芯要求的纵向拉伸强度Gx按式(3.9-1 )计算;Fmax n1$ - B(3.9-1)式中n1 静安全系数,一般m=7LI 10。运行条件好,倾角好,强度低取小值;反之,取大值。输送带的最大张力Fmax=21926 Nn1选为7,由式(3.10-1)C “21926 疋7GX192800N/mm可选输送带为680S,即满足要求4驱动装置的选用与设计带式输送机的负载是一种典型的恒转矩负载,而且不可避免地要带负荷起动和 制动。电动机的起动特性与负载的起动要求不相适应在带式输送机上比较突出,一 方面为了保证必要的起动力矩,电机起

42、动时的电流要比额定运行时的电流大67倍,要保证电动机不因电流的冲击过热而烧坏,电网不因大电流使电压过分降低, 这就要求电动机的起动要尽量快,即提高转子的加速度,使起动过程不超过35s。驱动装置是整个皮带输送机的动力来源,它由电动机、偶合器,减速器、联轴器、传动滚筒组成。驱动滚筒由一台或两台电机通过各自的联轴器、减速器、和链式联 轴器传递转矩给传动滚筒。减速器有二级、三级及多级齿轮减速器,第一级为直齿圆锥齿轮减速传动,第二、三级为斜齿圆柱齿轮降速传动,联接电机和减速器的连轴器有两种,一是弹性 联轴器,一种是液力联轴器。为此,减速器的锥齿轮也有两种;用弹性联轴器时, 用第一种锥齿轮,轴头为平键连接

43、;用液力偶合器时,用第二种锥齿轮,轴头为花 键齿轮联接。传动滚筒采用焊接结构,主轴承采用调心轴承,传动滚筒的机架与电机、减速器的机架均安装在固定大底座上面,电动机可安装在机头任一侧。4.1电机的选用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 54kw,所以需选用功率为 60kw的电机,拟采用YB200JDSB-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

44、数如下表:表4-1 YB200JDSB 4型电动机主要性能参数电动机型号额定功率kw满载转速r/mi n电流A效率功率因数COSYB200L- 430147056.892.50.87起动电流/额定电流起动转矩/额定最大转矩/额定转重量kg转矩矩7.01.92.03205带式输送机部件的选用5.1输送带输送带在带式输送机中既是承载构件又是牵引构件(钢丝绳牵引带式输送机除 外),它不仅要有承载能力,还要有足够的抗拉强度。输送带有带芯(骨架)和覆盖 层组成,其中覆盖层又分为上覆盖胶,边条胶,下覆盖胶。输送机的带芯主要是有各种织物(棉织物,各种化纤织物以及混纺织物等)或 钢丝绳构成。它们是输送带的骨干

45、层,几乎承载输送带工作时的全部负载。因此, 带芯材料必须有一定的强度和刚度。覆盖胶用来保护中间带芯不受机械损伤以及周 围有害介质的影响。上覆盖胶层一般较厚,这是输送带的承载面,直接与物料接触 并承受物料的冲击和磨损。下覆胶层是输送带与支撑托辊接触的一面,主要承受压 力,为了减少输送带沿托辊运行时的压陷阻力,下覆盖胶的厚度一般较薄。侧边覆 盖胶的作用是当输送带发生跑偏使侧面与机架相碰时,保护带芯不受机械损伤。输送带的分类: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

46、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:(1) 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

47、可以做的薄些,已达到减小输 送机尺寸的目的。(2) 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。(3) 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。(4) 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:(1) 强度高。由于

48、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35。,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

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