可伸缩带式输送机设计

1、编 号 ：（） 字 号本科生毕业设计（论文）题目：可伸缩带式输送机姓名：李倩学号： 03071131班级：机械工程及自动化07-6 班二一一年六月中国矿业大学本科生毕业论文姓 名： 王芳 学 号 ：03101131学院：机电学院专业：机械工程及其自动化论文题目：可伸缩带式输送机专题：指导教师：王启广职 称： 副教授二 O 一四年六月徐州学院 机电学院专业年级机自 10-5 班 学生姓名王芳任务下达日期： 2014年 3月 10日毕业论文日期： 2014年 3月 10日 至 2014年 6月 15日毕业论文题目：可伸缩带式输送机设计毕业论文专题题目：毕业论文主要内容和要求：设计参数：运输能力15

2、00t/h；输送长度1000m；带速3.15m/s。主要内容：了解可伸缩离带式输送机的工作过程及其各个组成部分的作用，掌握一般设计、选型过程。设计要求：完成可伸缩带式输送机总体设计；完成传动装置设计完成主要零、部件的设计；编写完成整机计算说明书。指导教师签字：中国矿业大学毕业论文指导教师评阅书才旨导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容 的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及 建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成绩:指导教师签字:评阅教师评语（ 选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量

3、的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等） ：评阅教师签字：成 绩：年月中国矿业大学毕业论文评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决 实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总 体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等 ）:成绩:评阅教师签字:年月日答辩情况提出问题回答问题正 确基本 正确有一 般性 错误有原 则性 错误没有 回答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字：年月日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人：年月日摘要带式输送机是现代物料连续运输的

4、重要设备，是连续运动的无端输送带运送货物的机械。它是提升和运输机械的重要组成部分，它具有结构简单、成本低、运输距离长、效率高的优点。其主要用于冶金、采矿、煤炭、电站、港口以及工业企业。本文主要介绍了一种煤矿井下煤炭运输可伸缩输带式输送机的设计。本机主要特点是：随着巷道的掘进，输送机的机尾可伸长或缩短，不断调整输送带的长度来进行物料的运送，可适应综采面连续推进或后退的需要。本文首先对可伸缩带式输送机作了简单的概述：介绍了可伸缩带式输送机的工作特点、发展概况、工作原理及分类；然后分析了可伸缩带式输送机的选型原则及计算方法，并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；接着对此输送机

5、的传动部分进行了详细的设计计算与校核，之后对所选择的输送机各主要零部件进行了校核；最后在理论方面提出了对输送机的几点改进。此带式输送机结构简单、操作简单、装卸方便、成本低、设备安全可靠，在煤矿井下应用广泛。本次带式输送机设计代表了设计的一般过程，对今后带式输送机的选型设计工作，尤其是可伸缩带式输送机的设计工作有一定的参考价值。关键词： 可伸缩带式输送机；选型设计；主要部件；驱动装置ABSTRACTBelt conveyer is one of the most equipment used in bulk transport. Belt conveyer is a continual moti

6、on machine of side less conveying articles. Belt conveyer is an important component part of lifting and transport machinery. Its structure is very simple, and has low cost，long distancetransport and very high productivity. It is mainly used in metallurgy、 mining coal、 power plant、 port and industria

7、l enterprises.In this paper， this situation presents a major driving coal mine coal gangue transport conveyor scalable design. The main characteristics of this machine is：With the tunnel boring， andconstantly adjust the length of conveyor belt for transportation of materials. First of all ， the belt

8、 conveyor outlined briefly：introduced the work of the characteristics of belt conveyo，r includingdevelopment，working principle and classification； followed by an analysis of the selectionprinciple of belt conveyor and calculation methods；and then based on these design .Selectioncriteria and calculat

9、ion method of parameters in accordance with the requirements of a given type design；then on the conveyor of choice for all the major components of the check. Finally ， asimple description of a conveyor installation and maintenance. This belt conveyor structure is simple and convenient operation of t

10、he demolition equipment，low cost，safe and reliableequipment，widely used in coal mine.Belt conveyor design on behalf of the general process of design， type design for the future that there is a reference value.Keywords：extensible belt conveyor；type design；the main components；drive devices.1 概述 1. .1.

11、1 国内外带式输送机的发展状况 1.1.2 带式输送机的应用2.1.3 带式输送机的分类2.1.4 可伸缩带式输送机的型号含义和主要特点 2.1.4.1 可伸缩带式输送机的型号含义 21.4.2 可伸缩带式输送机的主要特点 21.5 可伸缩带式输送机的工作原理 3.1.6 可伸缩带式输送机的结构概述 3.1.6.1 机头传动装置 31.6.2 储带装置 41.6.3 张紧装置 41.6.4 机身部 51.6.5 机尾 52 带式输送机的设计计算 6. .2.1 工作条件与原始参数 62.2 输送带宽度的确定 62.2.1 输送带宽度的初步计算 62.2.2 输送带宽度的核算 62.3 圆周驱动

12、力计算7.2.3.1 主要阻力 72.3.2 附加阻力 92.3.3 倾斜阻力 92.3.4 圆周驱动力 92.4 输送带张力计算1.0.2.4.1 输送带不打滑条件限制 102.4.2 输送带下垂度的限制 102.4.3 运行阻力计算 112.4.4 各特性点张力计算 122.4.5 输送带验算 142.5 传动功率计算1.5.2.5.1 滚筒传动轴功率 152.5.2 电机功率计算 152.6 传动滚筒相关参数计算1.6.2.6.1 传动滚筒合张力计算 162.6.2 传动滚筒直径初选 162.6.3 传动滚筒最大扭矩计算 162.7 拉紧行程与拉紧力计算1.7.2.7.1 拉紧行程计算

13、172.7.2 拉紧力计算 173 传动装置的设计与计算1.8.3.1 传动方案的确定 183.2 电动机选型 183.3 减速器的设计与计算1.9.3.3.1 总传动比的计算 193.3.2 传动比分配 193.3.3 运动和动力参数计算 193.3.4 直齿圆锥齿轮传动的设计与计算 203.3.5 直齿圆柱齿轮传动的设计与计算（轴与轴间） 233.3.6 其它齿轮设计与计算 263.3.7 高速轴的设计 273.3.8 键的校核 303.3.9 各组轴承的选用 323.3.10 箱体的设计 333.3.11 减速器附件的设计 333.4 液力耦合器3.4.4 带式输送机部件的选用3.6.4

14、.1 输送带 3.6.4.1.1 输送带的分类 364.1.2 输送带的连接 364.2 传动滚筒3.6.4.2.1 传动滚筒的作用及类型 364.2.2 传动滚筒的选型及设计 364.2.3 传动滚筒结构 374.2.4 改向滚筒 384.3 托辊 3.8.4.3.1 托辊的作用与类型 384.3.2 托辊的选型 394.3.3 托辊的校核 394.4 制动装置4.1.4.4.1 制动装置的作用 414.4.2 制动装置的种类 414.4.3 制动装置的选型 414.5 改向装置 424.6 拉紧装置 424.6.1 拉紧装置的作用 424.6.2 张紧装置在使用中应满足的要求 424.6.

15、3 拉紧装置在过渡工况下的工作特点 424.6.4 拉紧装置布置时应遵循的原则 434.6.5 拉紧装置的种类及特点 434.7 机架与中间架 434.8 给料装置 444.8.1 对给料装置的基本要求 444.8.2 装料点的缓冲 444.9 卸料装置 454.10 清扫装置 454.10.1 常用清扫装置的形式与特点 454.10.2 清扫器的安装位置 464.11 电气及安全保护装置4.7.5 总结 4.8.参考文献5.0.翻译部分5.1.英文原文5.1.中文译文5.8.致 谢 6.3.1 概述带式输送机是以输送带兼作牵引机构和承载机构的一种连续动作式运输设备，可运送矿石、煤炭、沙等粉、

16、块状物和包装好的成件物品。由于它具有运输能力大、运输阻力小、耗电量低、运行平稳、运输中对物料的损伤小等优点，已被广泛应用于国民经济的各个部门。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的关键设备，对建设现代化矿井有重要作用。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。1.1 国内外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

17、：钢绳芯带式输送机、钢绳牵引带式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。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，合理使用带式张力，降低物料输送能耗，清理带式的最佳方法等。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；(2

18、)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；其使用寿命比普通带式长；运输距离大。国外带式输送机技术的发展很快，其主要表现在两个方面：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

19、，提高了带式输送机的运行性能和可靠性。其关键技术与装备有以下几个特点：(1)设备大型化。其主要技术参数与装备均向着大型化发展，以满足年产300 500 万 t 以上高产高效集约化生产的需要。(2)应用动态分析技术和机电一体化、计算机监控等高新技术，采用大功率软起动与自动张紧技术，对输送机进行动态监测与监控，大大地降低了输送带的动张力，设备运行性能好，运输效率高。(3)采用多机驱动与中间驱动及其功率平衡、输送机变向运行等技术，使输送机单机运行长度在理论上已不受限制，并确保了输送系统设备的通用性、互换性及其单元驱动的可靠性。(4)新型、高可靠性关键部件技术。如包含CST 等在内的各种先进的大功率驱

20、动装置与调速装置、高寿命高速托辊、自清式滚筒装置、高效储带装置、快速自移机尾等。如英国FSW生产的FSW1200/(2 3) × 400(600)工作面顺槽带式输送机就采用了液体差速或变频调速装置，运输能力达3000 t/h 以上，它的机尾与新型转载机(如美国久益公司生产的S500E)配套， 可随 工作面推移而自动快速自移、人工作业少、生产效率高。1.2 带式输送机的应用可伸缩带式输送机主要供中、小型煤矿的机械采煤工作面及一般采煤面作作顺槽运输。也可用作掘进机的后配套。当与掘进机配套作掘进运输时，不但能加快掘进速度面且可减低劳动强度，显示它特有的经济合理性。1.3 带式输送机的分类带

21、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 型固定式带式输送机QD80轻型固定式带式输送机 普通型DX型钢绳芯带式输送机U 型带式输送机带式输送机特种结构型管形带式输送机 气垫带式输送机 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1.4 可伸缩带式输送机的型号含义和主要特点1.4.1 可伸缩带式输送机的型号含义D S J 100/I S-R(B)煤矿用

22、带式输送机可伸缩钢架第二次修改设计向上输送，承人带宽100cm，总功率500kw1.4.2 可伸缩带式输送机的主要特点带式输送机具有长度大、运行速度高、运输能力大，且工作阻力小、耗电量低。同样的运输条件和距离，带式输送机使用的台数少，中间转载次数也少，故能节省设备和人力。其主要特点如下：(1)本机符合井下矿用带式输送机系列MT820 1999和 MT901 2000标准，并尽可能地采用了通用固定带式输送机系列的有关标准，本机所用的驱动滚筒，改向滚筒，下托辊，清扫器等与标准带式输送机尺寸规格相同，以达通用互换，而减速器等传动部件不同规格的刮板输送机基本通用，因而“三化程度高”。(2)机头传动装置

23、采用墙板式机架结构，传动部件侧帮固定，具有结构紧凑，安装断面小，刚性强，拆装方便等优点。(3)机身为无螺栓连接的钢架落地式，具有结构简单，拆装方便，劳动强度低，伸缩迅速等特点。(4)张紧输送带及收放输送带采用电动绞车和液压自动张紧装置，操作简便、省力、张紧可靠。(5)托辊为仿西德结构，采用铸铁轴承座，迷宫式尼龙密封件，密封可靠，转动灵活，使用寿命长。(6)传动滚筒外层包胶，可提高输送带与滚筒的摩擦因数，对防止打滑，减小初张力，具有较好的效果。1.5 可伸缩带式输送机的工作原理在综合机械化采煤工作中，由于工作面向前推进的速度较快，而拆移顺槽中运输设备的次数和花费的时间在总生产时间中所占的比重较大

24、，影响了采煤生产能力的进一步提高，所以要求顺槽运输设备能够比较灵活地伸长或缩短。可伸缩带式输送机是供顺槽运输的专用设备。由工作面输送机运来的煤，经顺槽桥式转载机卸装到可伸缩带式输送机上，由它把煤从顺槽运到上、下山或装车站的煤仓中。可伸缩带式输送机机身长度可根据工作需要不断伸长或逐渐缩短，其最大伸长量不应超过电动机的额定功率所允许的长度；最小缩短量，可以缩至机身不能再缩为止。可伸缩带式输送机和普通带式输送机相比，增加了一个储带仓、一套储带装置和机尾牵引机构。可伸缩带式输送机是根据挠性体摩擦传动的原理，靠带式与传动滚筒之间的摩擦力来驱动带式运行，从而完成运输作业的，其工作原理如图1 1 所示。皮带

25、绕过传动装置2 的滚筒，经储带装置3 的滚筒至机尾4 的滚筒，形成无级环形带。带式均支承在托辊上。储带装置部分的液压拉紧装置把工作带张紧，使带在工作中与传动滚筒产生摩擦力。输送机的伸缩是利用带在储带仓内的多次折返和收放来实现的。当拉紧装置拉着储带仓内的活动滚筒向机尾方向移动时，皮带进入储带仓内，此时机尾在绞车的牵引下回缩，使整个输送机缩短，反之，则使整个输送机伸长。图 1-1 可伸缩带式输送机的工作原理1-卸载端；2-传动装置；3-储带装置；4-机尾；1.6 可伸缩带式输送机的结构概述可伸缩带式输送机主要由机头传动装置，储带装置，液压拉紧装置，收放输送带装置，机身及机尾等，机身又是输送机的可伸

26、缩部分。1.6.1 机头传动装置机头传动装置主要由电功机、液力耦合器、减速器、传动滚筒和传动架等组成。传动滚 筒由两台异步防爆型电动机通过液力耦合器和减速器带动。减速器采用三级齿轮传动。第一级为直齿圆锥齿轮，第二级为直齿圆柱齿轮，第三级为直齿圆柱齿轮。传动滚筒为焊接结构，主轴采用双键和螺栓与卷筒连接，滚筒一侧的连接轮壳在装配后与卷筒辐板焊接，故滚筒受力情况好。又保证装拆方便，为了增加带式在传动滚筒上的围包角，可伸缩带式输送机采用双滚筒传动。采用双滚筒传动时，可以单电机驱动，也可以双电机驱动。当用一台电动机驱动时，需在机头架另一对的主、副滚筒上安装一对大小相同、齿数相等的联动齿轮。当电动机起动后

27、，通过液力耦合器、减速器和联动齿轮同时传动主、副滚筒，驱动带式运行。若用两台电动机分别驱动主副滚筒，一般不加联动齿轮。但是在本设计传动装置中，既采用双电机驱动，又装有联动齿轮。这是因为考虑到机身缩短到一定程度时，所需功率由一台电动机负担即可，这时可拆掉一套传动装置，变成单电机驱动型式。单电机驱动的优点是设备制造简单，电控设备少，便于维护运转，缺点是随着运输距离的缩短，将形成大马拉小车，电动机运行功率因数降低。传动滚筒是带式输送机传递牵引力、驱动带式运行的主要部件。滚筒表面型式有光面、包胶和铸胶之分。在功率不大、不潮湿的情况下，可采用光面滚筒；在环境潮湿、大功率、易打滑的条件下，宜采用胶面滚筒，

28、以提高输送机的牵引力；铸胶滚筒胶厚耐磨，有条件时应尽量采用。滚筒的外形可以做成圆筒形的，也可以做成中间大、两头小的双锥形，其锥度一般为 1 100。后者用以防止带式跑偏。卸载端是由在机头最前部的伸出架和安装在伸出架上的卸载滚筒组成，卸载滚筒安装的轴线位置可以调节，以防输送带在机头部跑偏。卸载端的后部还装有一个改向滚筒，以改变输送带运行方向。头部清扫器分重锤清扫器和犁式清扫器二道，以清扫输送带正反面的粘煤。1.6.2 储带装置由储带转向架、储带仓架、支承小车和张紧车等组成。(1) 储带转向架、储带仓架为焊接结构，彼此用螺栓连接，组成了储带装置框架。在储带转向架内装有三个180 度改向滚筒与张紧车

29、上三个180 度改向滚筒一起供输送带在储带装置中往返导向。框架的上方及下部分别安装有槽形托辊和下托辊，以支承上、下输送带。在储带仓架内设有轨道，供支承小车和张紧车行走。(2)支承小车由托辊、支架和车轮等组成，其作用是支承储存部分的输送带，使其悬垂度不致过大。二个支承小车应基本上等距离的分布在张紧车和储带转向架之间，因此当张紧车移动后，需要通过人力调整支承小车位置。(3)张紧车由车架、车轮、滑轮组和改向滚筒等组成。张紧绞车通过钢丝绳、滑轮组牵引张紧车在轨道上行走，从而达到贮进和放出输送带的作用，并使输送带得到适当的张紧度，滑轮组由滑轮架和四个滑轮组成，它通过销轴铰接在车架上，使作用在四个滑轮上的

30、牵引力，通过销轴作用于张紧车中心，对防止改向滚筒的输送带跑偏有较好的效果，为防止张紧车掉轨，在车上还装有四个止爬钩。改向滚筒的轴线位置均可调节。以防输送带跑偏，同时，每个改向滚筒都配有刮煤板，可将滚筒表面的碎煤、粉煤刮下。1.6.3 张紧装置由框架、滑轮组、液压系统和固定滑轮架等组成。自动张紧装置是一种在输送机工作过程中能按一定的要求自动调节拉紧力的张紧装置，在现代化距离带式输送机中使用较多，它能使输送带具有合理的张力，自动补偿输送带的弹性变形和塑性变形，是一种理想的张紧装置。常见的自动张紧装置有自动绞车张紧装置和全自动液压张紧装置，输送带的初张力能力张紧绞车人为调节，应保证足够的初张力来防止

31、输送带在传动滚筒表面打滑，但初张力过大，致使输送带最小张力无谓的增大，也是不宜的。1.6.4 机身部由 “ H”型支架、钢管上下托辊组成，是输送机的可伸缩部分。钢管作为可拆卸部分搭在H型支架的管座中。用弹簧销固定，下托辊搭在支架上，上托辊为槽形托辊，通过抓爪支承在钢管上。1.6.5 机尾由支座、导轨、滚筒座、缓冲托辊、清扫器等组成。几种不同形式的导轨与支座、滚筒固定座，组成了五节机尾骨架，彼此又用圆柱销连接成为一个整体，可供转载机在上面行走。机尾滚筒安装在滚筒座上，其轴线位置可调，并配有刮煤板。机尾的前后端都可装移动机尾用的滑轮，供移动机尾用，移动机尾用回柱绞车牵引。2 带式输送机的设计计算2

32、.1 工作条件与原始参数此次带式输送机系统设计的基本参数及工作条件如下：输送物料：煤物料特性：块度：0 300mm散装密度：1000kg/m3堆积角：安息角的50% 70%，本设计中取30物料温度：<50工作环境：井下输送系统参数：输送机总长：1000m运输能力：1500t/h带速：3.15m/s倾斜角：14°2.2 输送带宽度的确定2.2.1 输送带宽度的初步计算 带式输送机的带宽是由输送带的运输能力、货载断面系数、带速、输送机倾斜系数和货载散集密度决定的，即(2-1)BKvAC式中A - 运输能力，A 1500t/h ；K -货载断面系数，K 36000.06930.028

33、 (2 sin ) 457.61sinv -带速，v 3.15m/sC -输送机倾斜系数，按表2.1 查取， C 0.9表 2.1 输送机倾斜系数倾角/( °)2468101214162025C1.000.990.980.970.950.930.900.890.810.721.1334m457.61 3.15 0.90 0.901500圆整后取B 1200mm 。2.2.2 输送带宽度的核算确定带宽需要考虑所运物料的最大块度，以使输送机能够稳定运行。因此，还需按物料的块度进行校核。对于未过筛的松散货载（如原煤）：B 2amax 200对于经过筛分后的松散货载：B 3.3ap 200(

34、2-3)式中B 输送带宽度，mm；amax 货载的最大块度，mm；ap 货载的平均块度，mm。不同宽度的带式运送货载的最大块度可按表2.2 来进行核算。将数据代入式(2-2)进行校核计算：B 12002 300 200由此可知，所选带宽合适。表 2.2 不同带宽输送物料的最大粒度带宽B/mm500650800100012001400粒度筛分后100130180250300350未筛分1502003004005006002.3 圆周驱动力计算驱动滚筒上所需的圆周驱动力FU 为输送机所有阻力之和。带式输送机的运行阻力由以下几种阻力组成：主要阻力、附加阻力、倾斜阻力。则圆周驱动力可用下式计算：FUF

35、H FNFS1FS2 FSt(2-4)式中 FH 主要阻力，N ；FN 附加阻力，N ；FS1 特种主要阻力，N ；FS2特种附加阻力，N ；FSt 倾斜阻力，N 。在这五种阻力中，FH 、FN 是所有输送机都有的，其它三类阻力，根据输送机型式及附件装设情况而定，由设计者进行选择。2.3.1 主要阻力输送机的主要阻力是输送带的前进阻力和承载分支及回程分支托辊的旋转阻力之和。可按式2-5 计算：FHfLgqRO qRU (2qB qG )cos (2-5)式中 f 模拟摩擦因数。根据工作条件及制造、安装水平选取，可按表2.3查取；L 输送机长度(头尾滚筒中心距)， m ；g 重力加速度，g=9.

36、81m/s2； 输送机的工作倾角，°；qB 输送带单位长度的质量，kg/m ；qG 每米长度输送物料的质量，kg/m ；qRO 承载分支托辊每米长旋转部分的质量，kg/m ；qRU 回程分支托辊每米长旋转部分的质量，kg/m 。每米长输送物料的质量及承载分支和回程分支托辊每米长旋转部分的质量可分别按下列 各式计算：每米长输送物料质量：Q qG3.6v承载分支托辊每米长旋转部分的质量：qROmROlRO表 2.3 摩擦因数输送机工况摩擦因数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工作条件和设备质量一般，带速较高，物料内摩擦较大0.025 0.030工作条件恶劣

37、、多尘、低温、湿度大，设备质量较差，托辊槽角大于35°0.035 0.045mRUqRUl RU式中 Q 输送能力，t/h ；v 带速， m/s ；mRO 承载分支中一组托辊旋转部分的质量，按表2.4查取， kg；mRU 回程分支中一组托辊旋转部分的质量，按表2.4查取，kg；lRO承载分支托辊的间距，一般取11.5m；lRU 回程分支托辊的间距，一般取23m。查表选取mRO25kg，mRU20kg，取lRO1.2m，lRU2.4m。代入数据进行计算。每米长输送物料的质量：Q 1500qG132.28kg /mG 3.63.6 3.15承载分支托辊每米长旋转部分的质量：qRO RO

38、20.83kg / mRO lRO 1.2回程分支托辊每米长旋转部分的质量：mRU20qRU8.33kg / mRU lRU 2.4所设计带式输送机在井下工作，工作条件恶劣，查表2.3 取 f 0.045。将算得的数据代入式(2-5)中，可计算出主要阻力：FHfLgqRO qRU (2qB qG)cos 83187.14N表 2.4 托辊旋转部分的质量托辊形式轴承座形式带宽mm800100012001400160018002000上托辊kg铸铁座14222547507277冲压座111720下托辊kg铸铁座12172039426165冲压座1115182.3.2 附加阻力附加阻力包括：物料在装

39、卸段被加速的惯性阻力和摩擦阻力；物料在装卸段的导料挡板侧壁上的摩擦阻力；除驱动滚筒外的滚筒轴承阻力；输送带在滚筒上绕行的弯曲阻力。对于长距离的带式输送机(机长大于80m) ，附加阻力明显的小于主要阻力。这时，在计算中可把附加阻力划到主要阻力中去，以简化运行阻力的计算，不会出现严重错误。具体方法是把主要阻力乘以一个系数C，即FH FN CFH式中 C 是与输送机长度有关的系数。当输送机长度小于80m 时， 系数 C 不是稳定值；当输送机长度大于80m 时，系数C 是稳定值。根据输送机的长度可从表2.5中查出 C的数值，即 C 1.09 。表 2.5 附加阻力计入系数L/m801001502003

40、00400500600C1.921.781.581.451.311.251.201.17L/m70080090012001500200025005000C1.141.121.101.091.061.051.041.032.3.3 倾斜阻力倾斜阻力是在倾斜安装的输送机上，物料上运时要克服的重力或物料下运时的负重力。倾斜阻力的计算式为：FSt qGgHqGgLsin(2-6)式中 H 输送机提升或下运物料的高度，m。计算：FSt qGgLsin sinsin 132.28 9.81 200 sin14 62288.01N2.3.4 圆周驱动力综上，由式(2-4)可算出圆周驱动力：FUFH FNFS

41、1FS2FStCFHFS1FS2FSt1.09 83187.1462288.01152961.99N同理可计算出空载运行状态下的圆周驱动力：FU 0 28385.97N2.4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，即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。2.4.1 输送带不打滑条件限制最小张力。输送带在传动滚筒松边的最小张力应满足(2-7)的要求：1F2mi

42、ne 11FU maxe 1Ka(2-7)式中FU m a x满载输送机启动或制动时出现的最大圆周驱动力，N。在本设计中应为满载制动时的最大圆周力；e 尤拉系数； 传动滚筒与输送带的摩擦因数，按表2.6查取； 传动滚筒的圆包角，一般取2.8 4.2rad( 160° 240°) ；Ka 动载荷系数，Ka1.2 1.7。对惯性小、起制动平稳的输送机动载荷系数可取较小值；否则，就应取较大值，设计中1取 Ka 1.32。取=0.2；420 代入计算得：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0.050.20FF

43、2min02 384152961.99 45934.53Ne0.2 3.84111e 1 FU max e 1 Ka表 2.6 传动滚筒与输送带的摩擦因数2.4.2 输送带下垂度的限制为使皮带输送机运转平稳，皮带两组托辊间下垂度不应过大。皮带的垂度与其张力有关，张力越大，垂度越小。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(2-8)和式(2-9)进行验算：承载分支：式中maxFC minlRO (qB qG )g8ha max(2-8)代入数据计算：承载分支：2.4.3运行阻力计算 承载段与回空段运行阻力可分别表示为： 承载段：qBqGROlRU qB g FH

44、 min8ha max(2-9)允许最大下垂度，一般取0.01；输送带单位长度的质量，kg/m ；每米长度输送物料的质量，kg/m ；承载上托辊间距（最小张力处）；RU 回程下托辊间距（最小张力处）FC minlRO(qB qG)g1.2 (14 132.28) 9.818ha max8 0.0121525.10NFH minRU qB g8ha max2.4 14 9.814120.20N8 0.01FCz (qG qB qRO)L z1 cos (qG qB)Lsin g(2-10)FHz (qB qRU)L z2 cosqBLsin g(2-11)式中z1z2槽形托辊阻力系数，按表2.7

45、查取；平形托辊阻力系数，按表2.7查取；输送机倾角，sin 项符号，当皮带在该段的运行方向是倾斜向上时取正号，而倾斜向下时取负号。代入数据计算：FCz (qG qB qRO)L z1 cos(qG qB)Lsin g134060.81N表 2.7 托辊阻力系数工作条件z1 （槽形）z2（平形）清洁干燥0.020.018少量尘埃、正常湿度0.030.025大量尘埃、湿度大0.040.035回空段阻力：F1 2(148.33)9.280.0359.871.77NF3 4(148.33)5.070.0359.838.83NF5 6(148.33)2.660.0359.820.37NF7 8 (14

46、8.33) 1.41 0.035 cos20 14 1.41 sin20 9.8 76.30NF9 10(148.33)2.660.0359.820.37NF11 1214 8.33 5.07 0.035 9.8 38.83NF13-1414 8.330.035 (795 200 cos20 ) 14 (795 200 sin 20 ) 9.8 125979.06NF17 1814 8.33 4 0.035 9.8 30.64N2.4.4 各特性点张力计算为了确定输送带作用于改向筒的合张力，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。本输送机采用双电机

47、双滚筒驱动，液压拉紧装置。以主动滚筒的分离点为1 点，依次将特殊点设为1、 2、 3、 ，一直到相遇点，如图2-2所示。(1)运行阻力的计算由 2.4.3已知，FCz 1 34 06 0. 8 1F1 2 71.77NF3 438.83NF5-620.37NF7 8 76.30NF9-1020.37NF11 12 38.83NF13 14 125979.06NF17 18 30.64N由以上计算可知，5 点与 9 点为最小张力点。(2)输送带上各点张力的计算由垂度条件确定15 点的张力F承 minLR0(qB qG)g 1.2 (14 132.28) 9.81h8a adm8 0.012152

48、5.102N由逐点计算法计算各点的张力：因为F15 21525.10N，选择CF 1.05，故有F14F1521525.1020500.10NCF 1.05F13 F14 F13 14 20500.10 125979.06 105478.96N 33F12F13105478.96100456.16NCF1.05F11F12 F11 12100456.16 38.83 100494.99NF10F11100494.991195709.51NCF1.05F9F101095709.51 20.37 95729.88NF8F9CF95729.88.91171.32N1.05F8F9CF95729.88

49、.91171.32N1.05F7 F8 F7 891171.32 76.30 91247.62NF6F7CF91247.6286902.49N1.05F5 F6 F5 686902.49 20.37 86922.86NF586922.86.82783.68NF4CF1.05F3 F4 F3 482783.68 38.83 82822.51NF382822.51F278878.58N2 CF1.05F1 F2 F1 278878.58 71.77 78950.35NF16 F15 FCz 21525.10 134060.81 155585.91NF17 F16CF 155585.91 1.05

50、163365.21NFY F18 F17 F17 18 163365.21 30.64 163395.85N图 2-2 各特性点分布图(3)用摩擦条件来验算传动滚筒分离点与相遇点张力的关系滚筒为包胶滚筒，围包角为420°。选摩擦因数 0.2。并取摩擦力备用系数n 1.2。由式(2-7)可算得允许FY 的最大值为：e1FY max F1(1)( 2-12)n0.2 3.14 420e 180178950.35 (1 e)867927.13 FY 163395.85N满足摩擦条件。2.4.5输送带验算(1)不打滑条件验算为保证输送带工作时不打滑，输送带在传动滚简松边的最小张力应满足：F2

51、min45934.53N根据已算得的输送带在传动滚简松边的最小张力：F1 78950.35N即满足不打滑条件要求。(2)下垂度条件验算为了限制输送带在两组托辊之间的下垂度，作用在输送带承载分支和回程分支上任意一点的最小张力应满足如下要求：承载分支：FCmin 21525.10NFHmin 4120.20N 将算得的各特性点的张力代入相应的式子进行验算，可知输送带下垂度满足要求。(3)输送带强度验算计算出输送带的最大张力后，应校验带的强度。对于帆布带的强度校核公式为：(2-13)FmaxmBZ式中Fm a x输送带最大张力，N；m安全系数，按表2.10查取；带式扯断强度，N/(mm·层)；Z 输送带层数。表 2.8 安全系数帆布层数3 45 89 12硫化街头8910机械街头101112带式层数为9 层，输送带最大张力为特性点1 处的张力，取m 9 ，进行校核计算；Fmaxm 163395.85 12max163.40350BZ1200 10故输送带强度满足要求。2.5传动功率计算2.5.1 滚筒传动轴功率滚筒传动轴所需功率可按下式计算：PAFU