矿用固定式带式输送机的选型与计算正文

1、1 简介皮带输送机是连续运行的运输设备。主要用于冶金、矿山、电力、建材、交通等重工业部门，输送矿石、煤炭、沙子等粉状、块状、包装等大量散装货物。好成品。带式输送机是煤矿最理想的高效连续输送设备。与其他运输设备相比，不仅具有距离远、运量大、连续运输等优点，而且运行可靠，易于实现自动化和集中控制。高产高效矿山、带式输送机已成为机电一体化技术的关键设备和高效采煤设备。特别是近10年来，长距离、大容量、高速带式输送机的出现，进一步推动了其在地下隧道、矿山地面运输系统、露天矿山、选矿厂等方面的应用。 .选择带式输送机等通用机械的设计作为毕业设计的课题，可以培养我们独立解决实际工程问题的能力。我们的设计、

2、计算和绘图技能都经过全面培训。原始参数：1）输送物料：煤2）材料特性：（1）块度：03(2)容重：0.90t/m 3(3)输送带上的堆垛角度：=20(4) 物料温度：503）工作环境：地下4) 输送系统及相关尺寸： (1) 输送距离：300m(2) 倾角：=0(3) 最大产能：350t/h旨在解决的问题：熟悉带式输送机各部分的功能和作用，进行主要部件的选型设计和计算，解决实际使用中容易出现的问题，大胆进行创新设计。2 带式输送机概述2.1 带式输送机的应用带式输送机是一种连续输送机。连续输送机是固定式或移动式起重机输送机的主要类型之一。其运输特点是在装料点和装料点之间形成连续的物料流。物料的整

3、体运动，以完成物料从装料点到卸料点的输送。在工业、农业、交通运输等企业中，连续输送机是生产过程中有节奏的流水线中不可缺少的组成部分。连续输送机可分为：(1)牵引物体灵活的输送机，如皮带输送机、板式输送机、刮板输送机、斗式输送机、自动扶梯和架空索道；(2)无柔性牵引物体的输送机，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、液压输送管道等。其中，皮带输送机是应用最广泛的连续输送机。带式输送机运行可靠、输送量大、输送距离远、维修方便。适用于冶金煤炭、机械动力、轻工、建材、粮食等各个行业。2.2 带式输送机的分类带式输送机的分类方法很多，根据输送物料的输送带结构可分为两大

4、类。槽形，下皮带平，输送带由托辊支撑，输送带外部几何形状平；另一种是带式输送机，结构特殊，各有其输送特点。其介绍如下：2.3 各种带式输送机的特点（1）QD80轻型固定带式输送机 QD80型轻型固定带式输送机比TD型更薄，负载更轻，输送距离一般不超过100m，电机容量不超过22kw。(2)是一种高强度带式输送机，输送带带芯内有平行细钢丝绳，输送机的距离可达几公里到几十公里。(3)U型带式输送机又称槽形带式输送机。其明显特点是增加普通带式输送机的槽形托辊角度，使输送带呈U形。这样输送带与物料之间的挤压增加了物料在皮带上的摩擦力，使输送机的输送倾角达到25 。(4)管状带式输送机U型带式输送带进一

5、步开槽，最终形成圆管状，即为管状带式输送机。由于输送带卷成圆管，可封闭输送物料，可显着减少粉状物料对环境的污染，并可实现弯曲作业。（5）气垫带式输送机的输送带不是在托辊上运行，而是在气膜（气垫）上运行，省去了托辊，采用带气孔的固定气室盘槽和空气。该腔室取代了运行中的惰轮，具有更少的运动部件、更少的总等效质量、更少的阻力、更高的效率和更平稳的运行，以实现更高的皮带速度。但是，它输送的物料的块度一般不超过300mm。增加流动截面的方法不仅是用托辊将输送带压成槽形，而且改变输送带本身，使输送带的承载面垂直并带有隔膜。一般将垂直侧肋做成波纹状，故称为波纹带式输送机。(6)压力带式输送机采用辅助带对物料

6、施加压力。该型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，输送量不随倾角变化而变化，松散的密闭输送材料和有毒材料都可以实现。主要缺点是结构复杂，输送带磨损增加，能耗大。(7)钢丝绳牵引带式输送机是无端绳索运输与皮带运输相结合的产物。它不仅具有钢丝绳强度高、牵引灵活的特点，而且还具有皮带输送连续灵活的优点。2.4 带式输送机发展现状目前，带式输送机已广泛应用于国民经济的各个部门。近年来，带式输送机已成为露天矿山与地下矿山联合运输系统的重要组成部分。主要包括：钢丝绳芯带输送机、钢丝绳牵引带式输送机及堆场连续输送设施等。这些输送机具有输送量大（可达30000t/h）、适用

7、范围广（可输送矿石、煤炭、岩石及各种粉状物料，在一定条件下还可输送人）、安全可靠、高度自动化，设备维护维修方便，爬坡能力大（可达16 ），运行成本低，运输距离缩短，可节省基础设施投资。目前皮带输送机的发展趋势是：输送量大、带宽大、倾角大、增加单机长度和水平转弯、合理利用皮带力、降低物料输送能耗、最佳方式用于清洁皮带。 1978年，我国完成了钢丝绳芯带输送机的定型设计。钢丝绳带输送机适用周长：(1) 适用于环境温度一般 C ；在寒冷地区，驱动站应有供暖设施；（2）可水平运输、向上倾斜（16 ）和向下（ ）运输，也可转弯运输；运输距离长，可单机运输15km；（3）可露天敷设，运输线路可设防护罩或走

8、廊；(4)输送带的伸长率约为普通皮带的1/5；使用寿命比普通皮带长；开槽能力好；运输距离大。2.5 带式输送机的工作原理皮带输送机又称皮带输送机，其主要部件是输送带，又称皮带，输送带兼作牵引机构和承载机构。带式输送机的组成及工作原理如图2-1所示。主要包括以下部分：输送带（通常称为胶带） 、托辊及中间架、托辊张紧装置、制动装置、清扫装置和卸料装置等。图2-1 带式输送机示意图1 -拧紧装置 2 -加载装置 3 -犁式卸料器 4 -槽形惰轮5 -传送带 6 -框架 7 -移动滚筒 8 -卸料器9 -清洁装置 10 -平行惰轮 11 -空部清洁器 12 -清洁器传送带1缠绕在驱动滚筒2和尾部换向滚

9、筒3上，形成环形环形带。输送带的上部和下部支撑在辊子上。张紧装置5为传送带提供正常运行所需的张紧力。工作时，驱动滚筒通过其与输送带之间的摩擦力带动输送带运行。物料从装载点装载到传送带上，形成连续的移动流，在卸载点卸载。一般在上皮带（轴承段）上装料，在头鼓（这里为传动鼓）卸料，也可以在中间采用专用卸料装置卸料。普通带式输送机机身上部皮带由槽型托辊支撑以增加流动截面积，下部皮带为返回段（空带无负载）。一般下托辊为平托辊。皮带输送机可用于水平、倾斜和垂直运输。普通带式输送机倾斜向上输送，倾斜角度不得超过18 ，向下输送不得超过15 。输送带是带式输送机部件中最昂贵、最容易磨损的。在输送铁矿石等研磨性

10、物料时，输送带的耐用性会显着降低。提高变速器的牵引力可以从以下三个方面考虑：(1)增加张力。增加初始力可以增加输送带在驱动滚筒分离点的受力，虽然提高牵引力是可行的。但由于增加，输送带的截面必须相应增加，导致传动装置的结构尺寸增大，不经济。因此，不应在设计中使用它。但由于输送带在运行过程中伸长，力减小，导致牵引力下降。可使用张紧装置适当增加初始力以增加牵引力。(2)增加包角，对于需要较大牵引力的场合，可采用双滚筒传动增加包角。(3)增加摩擦系数的具体措施可以在传动辊上覆盖摩擦系数较大的衬片，以增加摩擦系数。从以上传动原理的描述可以看出，增大包角是增加牵引力的有效方法。因此，打算在传输中采用这种方

11、法。2.6 带式输送机的结构和布置2.6.1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、传动托辊、尾架、托辊、中间架、尾部改向装置、卸料装置、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。皮带上的物料随输送带运行，可根据需要在输送带的末端和中部卸料。输送带采用旋转支撑杆支撑，运行阻力小。带式输送机可沿水平线或倾斜线布置。采用平滑输送带沿斜线排列时，不同物料的最大输送倾角不同，如下表2-1所示：表2-1 不同物料的最大输送角度材料类型角度材料类型角度煤块18筛分石灰石12煤块20干沙15筛过的可乐17未经筛选的石头180350mm矿石16水泥200200mm油田页岩2

12、2干燥松散的土壤20由于带式输送机的结构特点，其优良性能主要表现在：输送量大、工作阻力小、功耗低，约为刮板输送机的1/31/5；由于物料与输送机一起移动，与刮板输送机相比，物料破碎率小；带式输送机的单机输送距离可以很长，与刮板输送机相比，在相同的输送能力和输送距离的条件下，其所需的设备数量少，环节数少，设备和节省了人员，维护也比较简单。由于输送带成本高、易损坏，与其他设备相比，初期投资高，不适合输送有锋利边缘的物料。输送机年工作时间一般为4500-5500小时。二班工作、输送剥离物，输送环节较多时，应取下限；三班工作，输送矿石，输送环节少，有储库时，上限为宜。2.6.2安排传动滚筒通过联轴器和

13、减速器转动或其他驱动机构，并通过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的不同可分为单点驱动方式和多点驱动方式。通用型固定式输送带输送机多采用单点驱动方式，即驱动装置沿输送机长度集中安装在一定位置，一般在头部。单点驱动方式按传动滚筒数量可分为单滚筒和双滚筒驱动。每个滚筒的驱动可分为单电机驱动和多电机驱动。因为单点驱动方式是最常用的，如果不指定多点驱动方式，就是单点驱动方式。因此，单点驱动方式一般省略“单点”二字。气缸和单电机驱动方式最简单，在考虑驱动方式时应优先选择。多电机驱动常用于大容量、长距离的钢丝绳芯带输送机。带式输送机的常见和典型布置如下表2-

14、2所示：表 2-2 带式输送机典型布置3 带式输送机设计计算3.1 已知原始数据和工作条件带式输送机的设计计算应有以下原始数据和工况数据(1)物料名称及输送能力：(2)材料性质：粒度大小、最大粒度和粗度组成；堆积密度；动态堆积角、静态堆积角、温度、湿度、粒度和磨损等。（3）工作环境，露天、室内、干燥、潮湿多尘等；(4)卸料方式及卸料装置形式；（五）馈电点的数量和位置；（6）输送机布局及尺寸，即输送机系统（单机或多机）、地形条件和电源的综合布局。输送距离、装卸、提升高度、最大倾角等；(7)装置的布置，是否需要设置刹车。原始参数和工作条件(1)输送物料：煤(2) 材料特性： 1) 块尺寸：0300

15、mm2）容重：0.90t/3）传送带上的堆垛角度：=204) 物料温度：50(3)工作环境：地下(4) 输送系统及相关尺寸： (1) 输送距离：300m(2) 倾角：=0(3) 最大产能：350t/h初步确定输送机布局，如图3-1所示：图 3-1 传输系统图3.2 计算步骤3.2.1带宽的确定：根据给定的工况，取原煤堆积角为20。原煤容重由900 kg/ ；输送机工作倾角=0；带式输送机最大输送能力的计算公式为(3.2-1)式中： 输送量( ;- 皮带速度 ( ;材料容重（ ）；物料在运行的输送带上的最大堆积面积，K-输送机的倾斜系数皮带速度选择原则：(1)当输送量大、输送带较宽时，应选用较高

16、的带速。(2)对于较长的水平输送机，应选择较高的带速；输送机倾角越大，输送距离越短，皮带速度应越低。（3）如果物料易滚动、粒度大、磨蚀性强，或易扬尘，对环境卫生条件要求较高，应选用较低的带速。(4) 一般用于进料或输送大量粉尘，带速可取0.8m/s 1m/s；或根据材料特性和工艺要求确定。(5) 称量人造配料时，皮带速度不应大于1.25m/s。(6) 使用犁式卸料机时，皮带速度不应超过2.0m/s。(7)卸料器使用时，皮带速度一般不应超过2.5m/s；输送细碎物料或小块物料时，内容带速为3.15m/s。(8)有计量秤时，应根据自动计量秤的要求确定皮带速度。(9)输送成品时，带速一般小于1.25

17、m/s。输送带速度与输送带的带宽、输送能力、物料特性、块尺寸和线路倾角有关。输送机向上输送时，倾角大，带速要低；向下输送时，皮带速度要低一些；可以选择高皮带速度。皮带速度还应通过考虑输送机卸载装置的类型来确定。使用犁卸车时，皮带速度不应超过3.15m/s。表 3-1 斜率系数k选择表倾角 ()24681012141618201.000.990.980.970.950.930.910.890.850.81输送机工作倾角=0；查阅DTII带式输送机选型手册（表3-1）（书同，下文不详），k=1根据顶板工况，取原煤堆积角为20；原煤的容重为900kg/ ；考虑山上工况，带速取1.6m/s；将参数值代

18、入上式，可以得到为保证屋顶输送能力，皮带必须具有的横截面积。小号图 3-2 槽型托辊皮带上的积料段表 3-2 槽辊材料 A 的截面积槽角带宽 B=500mm带宽 B=650mm带宽 B=800mm带宽 B=1000mm动态累积角 20动态累积角 30动态累积角 20动态累积角 30动态累积角 20动态累积角 30动态累积角 20动态累积角 30300.02220.02660.04060.04840.06380.07630.10400.1240350.02360.02780.04330.05070.06780.07980.11100.1290400.02470.02870.04530.05230

19、.07100.08220.11600.1340450.02560.02930.04690.05340.07360.08400.12000.1360查表3-2，当输送机承载辊槽角为35，积料角为20时，800 mm宽度为0.0678的输送带上内容积料截面积为0.0678 ，大于计算所需的累积横截面。区域，根据该区域800mm可以选择输送带的宽度以满足要求。经过以上计算，确定带宽B= 800mm，选用680S型煤矿阻燃输送带。680S型煤矿阻燃输送带技术指标：纵向抗拉强度750N/mm；皮带厚度8.5mm；输送带质量9.2Kg/m。3.2.2传送带宽度的计算输送散装物料的输送机需按公式（3.2-2

20、）计算，再查表2-3(2.2-2)式中最大粒径，mm。表2-3 不同带宽输送物料的推荐最大粒径mm带宽 B500650800100012001400粒度过筛后100130180250300350未过筛150200300400500600计算：因此，输送带宽满足输送要求。3.3 圆周驱动力3.3.1计算公式1）所有长度（包括L）驱动滚筒上所需的圆周驱动力是输送机所有阻力的总和，可由公式（3.3-1）计算：(3.3-1)式中主电阻，N；附加阻力，N；- 特殊主电阻，N；特殊附加电阻，N；- 倾斜阻力，N。五种阻力， ， ， ，适用于所有输送机，其他三种阻力由输送机的侧型和附件的安装确定，由设计人员

21、选择。2)对于80m长度较长的带式输送机，附加阻力明显小于主阻力，可以简单计算，不会出现严重误差。为此，引入系数C进行简化计算，公式变为如下形式：(3.3-2)式中与输送机长度有关的系数，当输送机长度80m大于(3.3-3)公式- 附加长度，一般介于70mto之间100m；系数，不小于1.02。查阅本手册DT(A)型带式输送机设计手册表3-5和表3-4表 3-4 系数 C大号80100150200300400500600C1.921.781.581.451.311.251.201.17大号70080090010001500200025005000C1.141.121.101.091.061.0

22、51.041.033.3.2初级电阻计算的主要阻力是物料和输送带的运动以及输送支路和回程支路托辊转动所产生的阻力之和。可由公式（2.4-4）计算：(3.4-4)式中，模拟摩擦系数根据工况和制造安装水平确定，一般可从表中求得。输送机长度（头尾辊中心距），m；- 重力加速度；初步选用的托辊为DT6204/C4，查表27，上托辊间距= 1.2m，下托辊间距= m，上托辊槽角35，下托辊槽角0。支座托辊组每米长度转动部分的重量，kg/m，按公式（3.4-5）计算(3.4-5)其中轴承支路每组托辊转动部分的重量，kg；支撑支辊间距，m；托辊已选，知道了计算： = = 20.25 kg/m每米长度返回支辊

23、组转动部分的质量，kg/m，按公式（3.3-6）计算：(3.3-6)其中回程支路每组托辊转动部分的质量返回支辊间距离，m；公斤计算： = = 5.267 kg/m每米长度输送物料的质量=公斤/米- 每米长度的传送带质量，kg/m， = 9.2kg/m=0.0453009.820.25+5.267+(29.2+60.734)cos35=11379N运行阻力系数f值应按表3-5选择。取= 0.045。表 3-5 阻力系数f输送机状况良好的工作条件和设备质量，带速低，物料摩擦小0.020.023工况和设备质量一般，带速高，物料摩擦大0.0250.030工况恶劣、多尘、低温、高湿、设备质量差、托辊槽角

24、大于35 0.0350.0453.3.3主要特殊电阻计算主要特殊阻力包括两部分：滚筒前进的摩擦阻力和被输送物料与导槽挡板之间的摩擦阻力，按公式（3.3-7）计算：+ (3.3-7)根据公式（2.3-8）或公式（3.3-9）计算：当三个等长的托辊在托辊上向前倾斜时(3.3-8)两辊式前倾以降低托辊时(3.3-9)该输送机没有主要的特殊阻力，即= 03.3.4附加特殊阻力计算附加特殊阻力包括输送带清扫器的摩擦阻力和卸料器的摩擦阻力，计算如下：(3.3-10)(3.3-11)(3.3-12)其中清洁器的数量，包括头部清洁器和空部清洁器；A清扫器与输送带的接触面积，见表清扫器与输送带之间的压力，N/

25、，一般取3 N/ ；清扫器与输送带的摩擦系数一般取0.50.7；刮板系数，一般取1500 N/m。表 3-6 导槽宽度及刮板与输送带接触面积带宽 B/毫米导栅宽度/米刮板与输送带接触面积A/m扫头空段清理器5000.3150.0050.0086500.4000.0070.018000.4950.0080.01210000.6100.010.01512000.7300.0120.01814000.8500.0140.021表 3-7 得到 A= 0.008m，取=10 N/m ，取=0.6，将数据代入公式（3.3-11）那么=0.00810 0.6=480 N设计总图中有两个清扫器和一个空段清扫

26、器（一个空段清扫器相当于1.5个清扫器）=0由公式(3.3-10) 则=3.5480=1680 N3.3.5倾斜阻力计算倾斜阻力计算如下：(3.3-13)式中：由于该输送机是水平输送的，所有H=0=0由公式（2.4-2）=1.1211379+0+1680+0=14425N3.4 发射功率计算3.4.1传动轴功率（ ）计算驱动滚筒轴（ ）按公式（3.4-1）计算：(3.4-1)3.4.2电机功率计算电机功率，按公式（3.4-2）计算：(3.4-2)公式传输效率，一般选择在0.85-0.95之间；- 耦合效率；每个机械联轴器的效率： =0.98液力偶合器： =0.96；减速机的传动效率，按每一级齿

27、轮的传动效率计算，为0.98；二级减速机： =0.980.98=0.96三级减速机： =0.980.980.98=0.94压降系数，一般为0.900.95。多电机功率不平衡系数，一般取，单驱动时， 。根据计算值，查看电机型号谱，根据大小原则选择电机功率。由公式(3.5-1) = =23080W由公式（2.5-2 ）= 2=55614W选用电机型号为YB 200L-4，N=30KW，数量为2台。3.5 输送带受力计算输送带受力在全长范围内变化，影响因素很多。为保证早上输送机的正常运行，输送带受力必须满足以下两个条件：（1）在任何载荷条件下，作用在输送带上的力应使所有驱动滚筒上的圆周力通过摩擦传递

28、到输送带上，输送带与滚筒应保证不打滑；(2)作用在输送带上的力要足够大，使两组托辊之间的输送带下垂度小于一定值。3.5.1传送带防滑状态检查圆周驱动力通过摩擦传递给输送带（见图3-3）图 3-3 作用在传送带上的力如图4所示，输送带对传动辊松边的最小受力应满足公式（28）的要求。驱动轮传递的最大圆周力。动载荷系数；对惯性小、启停平稳的输送机可取较小值；否则，应取较大的值。取1.5驱动滚筒与输送带的摩擦系数，见表3-7表 3-7 驱动滚筒与输送带的摩擦系数工作环境光辊胶辊清洁干燥0.250.030.40潮湿的环境0.100.150.250.35又湿又粘0.050.20取=1.5，由公式=1.51

29、4425=21638N对于普通C = =1.97设计取=0.05； =470 。= 1.9721638= 42626N3.5.2传送带下垂检查为了限制两组托辊之间输送带的下垂，需要根据公式（2.5-1）和（2.5-2）校核作用在输送带上任一点的最小力。承载分支（3.5-1）回程分支（3.5-2）式中最大内容下垂，一般为0.01；上辊间距（最小力）；回程中托辊间的距离（最小力）。取= 0.01 由公式（2.5-2）得：=10280N3.5.3各特征点力的计算为了确定输送带对各换向辊的合力、张紧装置的张紧力和凸凹圆弧的起点力，需要采用点力计算法计算受力。图 3-4 力分布点示意图(1) 运行阻力的

30、计算从分离点开始，依次设置特殊点为 1、2、3、 . ，直到交汇点 10，如图 2-4 所示。在计算运行阻力时，首先要确定输送带的类型和型号。前面我们选用了输送带，680S型煤矿阻燃输送带，纵向抗拉强度750N/mm；皮带厚度8.5mm；输送带质量9.2Kg/m。1）轴承部分的运行阻力由公式（3.5-3）：(3.5-3)=10598N2) 空段运行阻力由公式（3.5-4）(3.5-4)=1464N=20N=10N=5N3) 最小受力点根据以上计算，4个点为最小受力点(2) 传送带上各点力的计算1）通过下垂条件确定5点的力轴承截面的最小受力应满足=10280N2）通过逐点计算的方法计算每个点的力

31、因为=10280N，根据表14-3选择=1.05，所以有= 9790N8326N=7929N7924N=7546N7526N20878N=21921N= 21931N(3)利用摩擦条件检查传动滚筒分离点与接触点力的关系滚轮为包胶滚轮，四周橡胶为470。从表 14-5 中选择摩擦系数= 0.35。并取摩擦备份系数n=1.2。由公式（3.5-5）可计算出内容最大值：(3.5-5)=33340N因此满足摩擦条件。3.6 驱动滚筒和换向滚筒合力的计算3.6.1转向辊合力的计算根据计算出的特征点力，计算出各辊的合力。头 180转向鼓：= =20878+21921=42799N尾 180转向鼓：= =97

32、90+10280=20070N3.6.2驱动辊合力的计算根据各特征点受力计算驱动滚筒的合力：动鼓总力：=21926+7526=29452N3.7 驱动滚筒最大扭矩的计算单驱时，驱动滚筒的最大扭矩按公式（ 3.7.1）计算：( 3.7.1)式中，D驱动滚筒的直径（mm）。双驱动情况下，驱动滚筒的最大扭矩按公式（ 3.7.2）计算：( 3.7.2)主驱动滚筒的直径为500mm，则驱动滚筒的最大扭矩为：=29.452KN=5.4KN/m3.8 张力计算张紧装置的张紧力按公式（3.8-1）计算(3.8-1)式中张紧辊接近入口点的力（N）；拧紧辊跑点力（N）。由公式（2.8-1）=7924+7546=1

33、5470 N =15.47 KN查阅煤矿机械设计手册，初步选用钢丝绳卷筒式张紧装置。3.9 绳芯输送带强度校核计算绳芯所需的纵向抗拉强度按公式（3.9-1）计算；(3.9-1)式中静安全系数，一般=7 10。如果工况好，倾角好，强度低，取小值；否则，取大值。传送带最大受力21926 N选择7，由公式（3.10-1）牛/毫米可选输送带为680S，符合要求。4 驱动装置的选择与设计带式输送机的负载是典型的恒转矩负载，随负载启动和制动是必然的。电机的启动特性与负载的启动要求的不兼容在带式输送机上更为突出。一方面，为了保证必要的启动转矩，电机启动时的电流比额定运行时的电流大67倍。不会因电流冲击和过热

34、而烧毁，电网不会因大电流而过度降低电压。这就要求电机尽可能快地启动，即加大转子的加速度，使启动过程不超过35s。驱动装置是整个带式输送机的动力源，它由电动机、联轴器、减速机、联轴器、驱动托辊组成。驱动滚筒由一台或两台电机驱动，通过各自的联轴器、减速器和链式联轴器将扭矩传递给驱动滚筒。减速机有两级、三级和多级齿轮减速器。一级为直齿锥齿轮减速传动，二级、三级为斜齿圆柱齿轮减速传动，连接电机与减速机的联轴器有弹性联轴器和液力联轴器两种。耦合。为此，减速机中也有两种锥齿轮；使用弹性联轴器时，采用第一类锥齿轮，轴头用平键连接；使用液力偶合器时，采用第二种锥齿轮，轴头为花键齿轮连接。驱动滚筒采用焊接结构，

35、主轴承采用调心轴承，驱动滚筒框架、电机框架和减速机均安装在固定底座上，电机可安装在电机两侧机头。4.1 电机的选择电机的额定转速根据生产机械的要求选择。一般电机转速不低于500r/min。由于功率恒定时电机转速较低，尺寸越大，价格越贵，效率越低。如果电机转速高，极对数少，体积和重量小，价格也低。本设计带式输送机使用的电机总功率为54kw，因此需要选择功率为60kw的电机。计划使用YB2200JDSB-4电机，扭矩大，性能好，能满足要求。查阅运输机械设计选型手册，其主要性能参数如下：表4-1 YB 2 200 JDSB-4电机主要性能参数电机型号额定功率kw完全读取转速 r/min电流 A效率功

36、率因数YB 2200L30147056.892.50.87启动电流/额定电流启动扭矩/额定扭矩最大扭矩/额定扭矩重量公斤7.01.92.03204.2 减速机的选择4.2.1变速器总传动比已知输送带宽度为800 ，查阅输送机械选型设计手册表2-77，选择输送滚筒直径D为500 ，则工作速度为：,已知电机转速= 1470 r/min，那么电机与滚筒之间的总传动比为：本设计采用JS30型。矿用减速机，传动比为25，可传输30KW功率。第一级是斜齿轮，第二和第三级是斜齿轮和正齿轮传动。开发图如下：图4-1 JS30型减速机示意图电机与I轴之间、IV轴与驱动滚筒之间采用联轴器，因此传动比均为1。4.2

37、.2液力偶合器液压传动与液压传动一样，都是以液体作为传递能量的介质，都属于液体传动领域。 ;液压传动是利用旋转的叶轮工作，输入轴和输出轴为非刚性连接，通过液体动能的变化传递能量，传递的扭矩与其平方成正比。革命。目前，在带式输送机的传动系统中，广泛采用液力偶合器。它安装在输送机的驱动电机和减速机之间。电机带动泵轮转动，泵轮的工作液随之转动。由于液体的离心力，液体围绕泵轮的轴线旋转并沿径向叶片之间的通道向外流动。到达外缘后，进入涡轮机。泵轮的机械能转化为液体的动能，液体进入涡轮。推动涡轮旋转后，液体被减速减压，液体的动能转化为涡轮的机械能输出功。它依靠液体循环运动来传递能量，而产生循环的前提是泵叶

38、轮的转速大于涡流的转速，即两者之间存在转速差.液压传动装置除用于煤矿机械外，还广泛应用于各种军用车辆、工程机械、工程机械、起重机械、载重汽车等。之所以在汽车和船舶上得到如此广泛的应用，是因为它具有以下优点：可以增加设备的使用寿命由于液压旋转的介质是液体，输入轴和输出轴采用非刚性连接方式，因此可以消除或部分消除外载荷突然增加或减少引起的冲击和振动，并转化为连续不断的梯度载荷，从而延长机器的使用寿命。这对于在恶劣条件下工作的煤矿机械具有如此重要的意义。启动性能好 由于泵轮的转矩与其转速的平方成正比，启动时电机负载很小，启动较快，浪涌电流持续时间短，电机发热少。减少。良好的转矩限制保护性能使多电机驱

39、动设备各电机的负载分布趋于均匀本设计选用的YOD400输入转速为1470r/min，效率为0.96，启动系数为1.31.7。4.2.3耦合在该驱动装置的设计中，使用的联轴器比较多，这里对它们做一个简单的介绍：联轴器是机械传动中常用的部件。用于将两根轴连接在一起，机器运转时两根轴不能分开；两轴只有在停机并拆下连接后才能分开。联轴器连接的两根轴由于制造和安装误差、加载后的变形和温度变化的影响，往往不能保证严格的对中，但存在一定的相对位移。这就要求在设计联轴器时，要从结构上采取各种措施，使其具有适应一定圆周相对位移的性能。联轴器按是否具有补偿各种相对位移的能力（即在相对位移的情况下能否保持连接功能）

40、可分为刚性联轴器（无补偿能力）和柔性联轴器（有补偿） ）。能力）两类。弹性联轴器按是否有弹性元件可分为无弹性元件弹性联轴器和有弹性元件弹性联轴器两大类。刚性联轴器包括套筒式、护套式和法兰式。法兰联轴器是将两个半联轴器与法兰结合起来传递运动和扭矩。法兰联轴器可用灰口铸铁或碳钢制成，负荷较重或圆周速度大于/s时应选用铸钢或碳钢30m。由于法兰联轴器是刚性联轴器，缺乏补偿连接的两轴相对位移的能力，因此对两轴的中性要求很高。当两轴之间有相对位移时，会对零件造成附加载荷，使工作条件变差，这是它的主要缺点。但由于其结构简单、成本低、传递扭矩大，常在转速较低、无冲击、轴刚度大、对中性好的情况下使用。弹性联轴

41、器(1) 无弹性元件的弹性联轴器这种联轴器由于其柔韧性，可以补偿两轴的相对位移。但是，由于没有弹性元件，它不能缓冲和减少振动。常用的有以下几种：1）奥尔德姆联轴器欧氏联轴器由两个端面带凹槽的半联轴器和一个两侧带凸齿的中间盘组成。由于凸齿可以在槽内滑动，因此可以补偿安装和运行时两轴之间的相对位移。该联轴器部分的材料可以采用45钢，工作表面必须进行热处理以提高其硬度；当要求较低时，Q275钢也可不经热处理使用。为了减少摩擦和磨损，应从中间板的油孔注油进行润滑。由于半联轴器与中间板形成运动副，不能相对转动，因此主动轴和从动轴的角速度应相等。但当两轴之间有相对位移时，中间盘会产生很大的离心力，从而增加

42、动载荷和磨损。因此在选用时应注意工作速度不应大于规定值。设备这种联轴器一般用于转速，轴刚度大，无剧烈冲击。效率这里是摩擦系数，一般取0.120.25；为两轴间的径向位移，单位为；为轴径，单位为。2) 滑块联轴器这种联轴器与欧氏联轴器类似，只是两侧半联轴器上的凹槽很宽，将原来的中间板改为两侧没有凸齿的方形滑块，通常使用布。由胶木制成。由于中间滑块的质量减小，它具有更高的极限速度。中间滑块也可以采用尼龙6，制备时加入少量石墨或二硫化钼，使其在使用时能自行润滑。这种联轴器结构简单，尺寸紧凑，适用于小功率、高速、无剧烈冲击的场所。3) 十字轴万向联轴器这种联轴器可以内容两轴之间有很大的夹角（夹角可以达

43、到最大），并且在机器运转时，仍然可以正常传递夹角；但过大时，传输效率会明显降低。这种联轴器的缺点是当主动轴的角速度恒定时，从动轴的角速度不是恒定的，而是在一定范围内变化，因此在传动过程中会产生附加的动载荷。为了改善这种情况，团队中经常使用十字轴万向节。该联轴器结构紧凑，维修方便，广泛应用于汽车、多头钻床等机械的传动系统中。小型十字轴万向联轴器已标准化，设计时可按标准选用。4) 齿式联轴器这种联轴器能传递较大的扭矩，内容较大的偏移量，安装精度不高；但质量大，成本高，广泛用于重型机械。5) 滚子链联轴器滚子链联轴器的特点是结构简单、尺寸紧凑、质量小、拆装方便、维修方便、价格低廉、具有一定的补偿性能

44、和缓冲性能，但由于链条的套筒与配套零件之间存在间隙，不适用于反向驱动、频繁启动或垂直轴驱动。同时，由于离心力的影响，不适合高速传动。(2) 带弹性元件的弹性联轴器这种联轴器不仅可以补偿两轴之间的相对位移，而且由于安装了弹性元件而具有缓冲和减少振动的能力。弹性元件能储存的能量越多，联轴器的缓冲能力就越强；弹性元件的弹性滞后性能和弹性变形过程中零件之间的摩擦功越大，联轴器的阻尼能力就越好。1) 弹性套筒销联轴器这种联轴器的结构与法兰联轴器相似，只是连接螺栓用带有弹性套筒的销代替。由于扭矩是通过蛹形弹性套筒传递的，因此可以缓冲和减少振动。该联轴器制造容易，拆装方便，成本低，但弹性套易磨损，使用寿命短

45、。适用于负载稳定、正反转或启动频繁的轴，传递中、小扭矩。2) 弹性销联轴器这种联轴器与弹性套筒销联轴器很相似，但它的扭矩传递能力大，结构更简单，安装制造方便，耐用性好，还具有一定的缓冲和吸振能力，可以连接的。两轴有一定的轴向位移和少量的径向位移和角位移，适用于轴向运动量大、正反变化多、起动频繁的场合。3）梅花形弹性联轴器这种联轴器的半联轴器与轴的配合孔可以做成圆柱形或圆锥形。装配联轴器时，将梅花形弹性片的花瓣部分夹在联轴器两半的端面上，凸齿交替插入形成的齿侧空间中，起到缓冲和缓冲作用。联轴器工作时的阻尼。梅花型弹性联轴器结构图如下：5 带式输送机配件的选择5.1 传送带输送带在带式输送机（钢丝

46、绳牵引带式输送机除外）中既是承重构件又是牵引构件。它不仅要有承载能力，还要有足够的抗拉强度。输送带由带芯（骨架）和覆盖层组成，覆盖层又分为上覆盖胶、边胶和下覆盖胶。输送机的带芯主要由各种织物（棉织物、各种化纤织物和混纺织物等）或钢丝绳组成。它们是传送带的骨干层，在运行中几乎承载传送带的全部负载。因此，芯材必须具有一定的强度和刚度。覆盖胶用于保护中间带芯免受机械损伤和周围有害介质的影响。上覆胶层一般较厚，是输送带的承载面，与物料直接接触，承受物料的冲击和磨损。下胶层是输送带与托辊接触的一侧，主要承受压力。为降低输送带沿托辊运行时的压痕阻力，下胶层的厚度一般较薄。侧盖胶的作用是在输送带跑偏、侧面与

47、框架碰撞时保护带芯免受机械损伤。5.1.1输送带的分类：根据输送带芯的结构和材料，输送带分为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芯两种，织物层芯的材料包括棉、尼龙和维尼纶。与分层布芯输送带相比，整体编织布层芯输送带带强度相同，整体输送带厚度小，柔韧性好，抗冲击性好，不会有夹层使用过程中脱皮。 ，但伸长率高，使用时需要较大的张紧行程。钢丝绳芯输送带是由许多柔软的细钢丝绳按一定距离排列而成，用与钢丝绳附着力好的胶水制成。钢丝绳芯输送带纵向抗拉强度高，抗弯性能好；伸长率小，张紧行程小。与其他输送带相比，在输送带强度相同的前提下，钢丝绳芯输送带的厚度更小。在钢芯绳中，钢丝绳的

48、质量是决定输送带使用寿命的关键因素之一，必须具备以下特点：(1)应具有较高的断裂强度。钢芯强度越高，输送带越大。从另一个角度来看，绳芯强度越高，使用的绳索直径越小，输送带越细，达到了减小输送机尺寸的目的。 .(2)绳芯与橡胶的粘合力要高。这对于硫化接头的使用意义重大。提高钢丝绳与橡胶粘合力的主要措施是在钢丝绳表面电镀黄铜并使用硬质橡胶。(3)抗疲劳强度高，否则钢丝绳疲劳后与橡胶的附着力下降甚至完全分离。(4)应具有良好的柔韧性。制造过程中采用预变形措施，消除钢丝绳内的残余应力，使钢丝绳芯具有良好的柔韧性而不松脱。目前，输送带的上下包覆橡胶大多采用天然橡胶。在国外，有用耐磨耐候橡胶，如轮胎花纹橡

49、胶的改性橡胶，作为覆盖橡胶提高其使用寿命的橡胶胶带。传送带中间使用合成橡胶和天然橡胶的混合物。与普通皮带相比，钢丝绳芯带具有以下优点：(1)高强度。由于其强度高，可以大大增加一台输送机的长度。目前，全国一台钢丝绳芯输送带输送机的长度为几公里或几十公里。伸长率小。钢丝绳芯带的伸长率约为帆布带伸长率的十分之一，因此张紧装置的纵向弹性高。这可以实现快速的力传播，并且在启动和制动期间不会出现浪涌。(2)良好的凹槽形成。由于钢丝绳芯沿输送带纵向排列，而且只有一层，因此与托辊紧密贴合，可以形成较大的槽角。近年来，钢丝绳芯输送带输送机的槽角大多为35 ，这样既可以增加产能，又可以防止输送带跑偏。(3) 良好

50、的抗冲击性和抗弯曲疲劳性，使用寿命长。由于钢丝绳芯由非常细的钢丝制成，因此具有非常好的抗弯曲疲劳性和抗冲击性。(4) 损坏后易于修复。钢丝绳芯输送带一旦损坏，损伤几乎不会扩大，修复也很容易。反之，帆布破损时，可能会因浸水等而剥落。降低画布的强度。(5)连接器使用寿命长。由于使用硫化胶，这种输送带接头的使用寿命长。经验表明，有些关节已经十多年没有损坏过。(6)输送机的滚筒小。由于带芯为单层细钢丝绳，弯曲疲劳轻微，内容卷筒直径大于帆布输送带。钢丝绳芯输送带也有一些缺点：（1）制造工艺要求高，要保证每根钢丝绳芯受力均匀，否则输送带运行时受力不均会跑偏。(2)由于输送带无横向钢丝绳芯和帆布层，抗纵向撕

51、裂能力应避免纵向撕裂。(3)容易断线。当物料卡在滚筒表面与输送带之间时，很容易造成输送带钢丝绳芯断丝。因此，需要一种可靠的清洁装置。5.1.2输送带连接为了便于制造和搬运，输送带的长度一般做成100- 200米(1) 机械接头机械接头是一种可拆卸接头。对带芯有损伤，接头强度效率低，只有25%-60%，使用寿命短，接头穿过滚筒表面时会损坏滚筒表面，常用于短距离或移动带式输送机。织物层芯输送带常用的机械接头有胶活页式、铆钉固定夹板式和钩形夹式等，但钢丝绳芯输送带一般不采用机械接头。(2)硫化（塑化）接头硫化（塑化）配件是一种不可拆卸的配件。它具有承受较大拉力的能力，具有使用寿命长、不损伤滚筒表面、

52、接合效率高达60%-95%等优点，但存在接合工艺复杂的缺点。对于硫化前的分层布芯输送带，根据帆布层数将其末端切成阶梯状，如下图5-1所示：图5-1 分层布芯输送带硫化接头然后将两端粘合好，用专用硫化设备加压加热，保持一定时间即可完成。它的强度是原始强度的 ( i -1)/i 100% 。其中 i 是画布层数。5.2 驱动滚筒5.2.1驱动辊的功能和类型驱动滚筒是驱动动力的主要组成部分。作为单点驱动方式，可分为单鼓传动和双鼓传动。单辊驱动多用于功率较小的输送机上。双滚轮驱动可用于大功率输送机，其特点是结构紧凑，可增大包角，增加驱动滚轮可传递的牵引力。采用双滚筒传动时，可采用多台电机分别驱动，并采

53、用齿轮传动装置，使两个滚筒同速运转。如果双滚筒驱动仍然不需要牵引，可以使用多点驱动。输送机的驱动辊结构有钢板焊接结构和铸钢或铸铁结构，新设计的产品全部采用滚动轴承。传动托辊的表面形式有钢制光辊、铸（包）胶辊等。钢制光辊的主要缺点是表面摩擦系数小，一般用于环境条件较低的短距离输送机上。湿度。 ) 胶辊的主要优点是表面摩擦系数大，适用于环境湿度大、距离长的输送机。槽型铸造（包）胶辊和金刚石铸造（包）胶辊。5.2.2驱动辊的选择与设计驱动滚筒是传递动力的主要部件，它是靠它与输送带之间的摩擦力驱动输送带运行的部件。驱动辊按承载能力分为轻型、中型和重型。对于相同的滚筒直径，有几种不同的轴直径和中心跨度。

54、 轻量化：轴承内径 80 100 mm。轴和轮毂为单板焊接圆柱结构，单键连接。单向轴。 中型：轴承内径 120 180 mm。轴和轮毂通过膨胀套连接。重型：轴承内径有200毫米和220毫米。轴与轮毂通过膨胀套连接，缸体为铸焊结构。有单向输出轴和双向输出轴两种。输送机的传动滚筒结构包括钢板焊接结构和铸钢或铸铁结构。驱动辊的表面形式有钢制光辊、铸（包）胶辊等。钢制光辊的主要缺点是表面摩擦系数小。一般用于环境湿度较低的短距离输送机上。浇注（包覆）胶辊的主要优点是表面摩擦系数大，适用于环境湿度大、距离长的输送机。铸造（包覆）胶辊按表面形状可分为光面铸造（包覆）胶辊、人字槽铸造（填料）胶辊和菱形铸造（填

55、料）胶辊。人字槽铸（包）胶辊是为了增加摩擦系数。在钢质光辊的表面，增加了一层人字槽的橡胶层。该滚轮具有方向性，不能反转。人字形凹槽浇铸（覆盖）胶辊。凹槽可以中断水膜而不会积水。同时，当输送带与托辊接触时，输送带表面可被挤入凹槽中。由于这两个原因，即使在潮湿的条件下工作，摩擦系数也降低得很少。考虑到本设计的实际情况和输送机的工作环境：用于工厂生产，环境潮湿，耗电量大，容易打滑，所以我们选择了这种托辊。铸胶表面厚实耐磨，质量好；而包胶容易脱落，螺丝头容易外露，划伤皮带，使用寿命短。5.2.3驱动滚轮结构其结构图如图5-2所示：确定驱动滚筒的长度。查阅运输机械设计选型手册表2-39得到：其主要性能参

56、数如表5-1所示：表 5-1 传动滚筒参数表毫米内容扭矩许用力8004.140500轴承类型轴承座型号转动惯量重量3520Z12107.8432查表运输设计选型手册2-40，可以得出卷筒长度为950 。或者通过经验公式：已知带宽B=800 ，驱动滚筒直径为500 ，滚筒长度略大于胶带宽度，一般取(100200)取800+150=950与查表结果一致5.2.4驱动滚筒直径检查大量实验表明，驱动滚筒的摩擦系数与胶带与滚筒之间的单位压力有较大的关系。在单位压力较高的区域，摩擦系数随压力的增加而减小，因此驱动辊的直径应以平均压力为基准。一探究竟。所以因此，传动滚筒的直径是合格的。5.3 惰轮5.3.1

57、惰轮的作用和类型(1) 功能托辊是决定带式输送机使用效果，尤其是输送带使用寿命的重要部件之一。托辊组的结构很大程度上决定了输送带和托辊上负载的大小和性质。托辊的基本要求是：结构合理，经久耐用，密封装置防尘防水性能好，使用可靠。轴承保证润滑良好、重量轻、转动阻力系数小、制造成本低、托辊表面必须光滑等。托辊的作用是支撑输送带和输送带上的物料，减少输送带的下垂，保证输送带的平稳运行，在负载支路形成槽形断面，可以增加输送带的下垂度。运输量和防止物料从两侧散落。泄漏。一台输送机有大量的托辊，托辊的好坏对输送机的运行阻力、输送带的寿命、能耗和维护、运行成本都有很大的影响。安装在刚性托辊架上的三个等长托辊组

58、是最常见的。三个托辊一般布置在同一平面上，两侧托辊向前倾斜；中间托辊和侧托辊也可以错开排列。后一种托辊组形式的优点是可以接触每个托辊，便于润滑；缺点是托辊组支架结构复杂，重量大，输送带运行阻力增加10%左右。因此，实际上主要采用的是一组托辊，三个托辊布置在同一平面上。(2) 类型托辊可分为槽型托辊、平行托辊、缓冲托辊和调心托辊等；图 5-3 槽型托辊槽形托辊（图5-3）用于对输送散装物料的带式输送机上部分支进行分支，使输送带开槽，以增加输送能力，防止物料溢出双方。目前国系列三滚子组成的槽形托辊的槽角为或。增加槽角可以增加货物的截面积，防止输送带跑偏，但会使输送带弯曲，不利于输送带的使用寿命。

59、.为减少胶带边缘的附加应力，可在驱动辊与第一组槽辊之间采用槽角为 、 、 的过渡辊，使胶带逐渐形成槽形。扁平托辊由用于输送货物的扁平辊组成。其结构图如下：图 5-4 平行惰轮缓冲托辊用于带式输送机的收料处，以减少物料对输送带的冲击。有橡胶圈式和弹簧板式。其结构图如下：图 5-5 缓冲区闲置a) 橡胶圈型 b) 弹簧板型自动调心托辊用于调整输送带的横向位置，使其保持正常运行。调心托辊的形式有很多种，运输散装物料最简单的方法就是采用槽形前倾托辊。如图 5-6 所示。借助两侧滚轮将输送带复位一定角度（一般约为约。此方法简单，但阻力增加约10。其他包括锥形，V形，倒V形等）自调心托辊，可按需选择。图

60、5-6 侧托辊向前倾斜的自对准托辊托辊的直径与皮带宽度、物料容重和皮带速度有关。随着这些参数的增加，托辊的直径也相应增加。最常用的带式输送机有载支路是由刚性、固定轴三段托辊组成的槽形托辊。一般带式输送机的槽角如下。如果槽角从1增加到10，在相同带宽条件下，材料截面积增加20%，输送量可增加13%。带式输送机的空载支路往往是平的。滚筒。由于带式输送机装料点物料对托辊的冲击，容易造成托辊轴承损坏，常采用缓冲托辊组。托辊密封结构的好坏直接影响托辊阻力系数的大小和托辊的寿命。托辊的转动阻力不仅与转速、轴承及其密封有关，而且与润滑脂的选择也有很大关系。除了润滑之外，油脂还起到密封作用。( 3)托辊间距托