【带式输送机的设计7700字（论文）】

带式输送机的设计目录1引言 12带式输送机的结构和原理 32.1带式输送机的结构 32.2带式输送机的工作原理 32.3带式输送机的重要部件简介 42.4布置方式 53带式输送机的结构设计 73.1带式输送机运行所需要求 73.2电动机的选择 73.3带速的选择 83.4总体布置设计 84控制系统设计 105选择零件的计算过程 115.1初定参数 115.2输送带参数校核 145.3拉紧装置计算拉紧力 15小结 17参考文献 181引言输送机是把一个地方的物体运送到另外一个且有一定距离的地方去，一定程度上减少了中间搬运过程，使人工得以解放，由此可以看出它的具体功效：就是把一个位置需要的东西从另外一个地方运输过来，且这个过程保持连续不间断。依靠这种把物料连续运输的方式，在固定点之间有效运输物料。各种企业中，对输送机重视度都比较高，这种机器在很多地方都是不可或缺的，由此可以看出其重要的作用，有输送机的加入，可以使生产速度和效率有所提高和改善。不仅仅是在工业生产中使用较多，其在生活中也可以见到。例如大型超市中的扶梯，它就属于一种输送装置，只不过是将竖直的形式更改成了斜坡式的，使用这种放置方式，可以增加其载重量和运输效率，所以输送机的使用比较广泛，为了方便日常办公，在工作地点也可以看到一些比较小的输送机。在某些做实验的地方，你也可以看到小微的输送装置来方便工作，可以用来运输温度较高，重量较大的物品。总结起来就一句话，输送机在日常生活中的作用也非常大。带式输送机的发展总是向着更长距离、更大的提升高度、更大的输送量方向发展，2000年以前，国内单机最长输送机在5km以下，2000年以后达到14.22km。《带式输送机工程技术标准》(报批稿)定义：大型带式输送机为同时具有总驱动功率不小于1500kW、输送量不小于3000t/h、长度不小于1500m中的2项及以上特征的带式输送机。长距离带式输送机为机长不小于3000m的带式输送机。近年来，提出了“超长距离”的概念，可以认为距离带式输送机的长度不小于5000m。长距离越野带式输送机往往存在水平曲线段，因而现有平面曲线带式输送机的最大长度要大于直线带式输送机。2带式输送机的结构和原理2.1带式输送机的结构带式输送机是用输送带来完成承载和运输的机械设备，在工作时，输送带与物料直接接触，并保证物料状态稳定。当然，除了承载作用，还有牵引功能。输送机主要部件为：输送带、托辊、中间架、滚筒拉紧装置、制动装置、清扫装置和卸料装置等。结构简图如下：图2-1结构简图2.2带式输送机的工作原理输送带围绕在首尾两个滚筒上，形成密闭环，托辊在运输和静止时对上下输送带都有支撑作用，限制带的挠度，输送带在正常工作条件下需要拉紧装置来提供初拉力。运转时电机把动力传递给驱动轮，然后由驱动轮依靠轮带之间的摩擦力来驱动输送带，装在带上的物料在输送带的运动驱动下一齐运动。输送机工作时，一般在两端卸载和装载，如果有特殊需要，也可使输送机在中间完成卸载。对于普通型带式输送机来说，它的输送带是以槽形托辊支撑的，以此来保证最大程度的提高物流断面积。输送带转起来时，下面的带进行回转，正常情况下，下托辊保持平行状态。带式输送机有不同的运行状态可以选择，这些不同的状态，所施展的本领也各有不同：有水平的和倾斜的，其中倾斜的包括了两种，垂直的和具有一定角度的，这几种状态，分别运用于不同的情况来满足不同的需求。在工作时，倾斜工作的输送机对其角度也有一定的限制，大致分为向下运输角和向上运输角。输送带的成本较高，并且在使用时非常容易损坏，需要经常性地更换。在运输硬度较大的物料时，输送带的耐用度会不足。同时我们还要考虑最大有效拉力的作用，最大有效拉力与以下几个因素有关：初拉力F0：初拉力随着最大有效拉力的增加而增加，呈正相关。与此同时，运动过程中的摩擦也就越大。摩擦增加会使带发生磨损加剧现象，不能保证输送带长时间工作。摩擦过小时，会造成带的跳动，打滑。包角：最大有效拉力与包角呈正相关。包角大的同时，接触面所产生的摩擦也会增加，运动起来也会更踏实。摩擦因数f：最大有效拉力也与与摩擦因数呈正相关。摩擦因数数值的大小需要考虑的因素较多，在此不再赘述。2.3带式输送机的重要部件简介带式输送机的基本组成部分有输送带、托辊、滚筒、张紧装置等。1、输送带带式输送机在生产运输中的适用范围较为广泛，输送带能保证输送机在工作时实现高效率，不间断以及大倾角输送，在运转时，输送机操作简单，输送带在输送机运转过程中使用相对来说比较简便，维修起来也比较轻松，最重要的是能控制运输距离，继而运输的时候所消耗的资源也得以控制。2、托辊托辊在输送机当中，其所起作用也很大，并且也有不少分类，用来保证输送机在运行时可以正常工作。考虑其成本，计算之后可以得出托辊占输送设备的总成本的三成，受力分析之后，可以得出，托辊使设备在运行时产生了七成以上的阻力。托辊的主要作用就是保证输送带能正常运输物料。它在工作时一定要可靠。减少其与输送带摩擦，是使输送带的寿命得以延长的重要因素。纵使托辊在整体部分属于较小一类，结构也不算复杂，可真的要生产出使用时最可靠的托辊也是非常不易的。托辊可选的材料非常多，比如：橡胶、陶瓷、尼龙等。如下图：图2-2托辊3、滚筒滚筒也是输送机中不可或缺的。滚筒可以在很大程度上改善运输工况，尽量减少其被破坏，以应对输送机在运转时出现失效，尽最大可能保证筒和带同进退，同时也保证了皮带能平稳运转。滚筒上的包胶可以在一定范围内使输送带和滚筒之间相对状态得到调整。4、张紧装置张紧装置在输送机当中的作用也不可忽视，它可以使输送机运输时稳定运行，不发生打滑。输送带工作时长过多时，就会需要到张紧装置来保证输送机正常运转，提高输送机的稳定性和可靠性。带式输送机的良好性能取决于其特殊结构，集中表现方面有：传送能力较强，在运行时的阻力较小，用电量小，而刮板输送机为其三到五倍；工作时输送带带动物料运动，与刮板输送机工作情况相比，物料被破碎情况少；带式输送机的传输距离有时很长，较刮板输送机，在相同的运输条件下，带式输送机需要的设备较少，转载过程少，使设备人员使用占用较少，同时其维护时相较于刮板输送机比较简单。但是在初期，带式输送机的投资较高，是由于其输送带成本较高，在使用时较易损坏，尽量不运输尖棱物料，以保证输送带的使用寿命。如下图：图2-3张紧装置输送机每年正常工作的时间应该在五千小时左右，选取低于五千小时的时候，大致用在运输繁杂的场景下；选取高于五千小时的时候，应该是不太繁杂的情况比较合适。2.4布置方式联轴器处于电机和滚筒关联位置处，依靠它把电动机的动力传递到下一个部件上，也就是驱动滚筒。滚筒和输送带之间的摩擦力才是使输送机正常运转的唯一来源。因此，要想输送机按照自己的医院进行运转，就需要赋予机构一定的初拉力，使输送带呈略微张紧状态。相比于其它的电机布置形式，单筒、电动机工作时的驱动方式最为简单，所以在考虑选用何种电机时，我们应该把这种电机放在首先的位置。选用钢绳芯带带式输送机时，应该仔细考虑所需运量是否符合，距离是否够。假设运量和距离条件都满足要求，这时我们就要考虑是否使用多电动机驱动方式。并且，不同的带式输送机，其布置方式也不尽相同，这里不做过多讲解。

3带式输送机的结构设计3.1带式输送机运行所需要求带式输送机是转矩恒定的负载运行，同时，总会存在负载时启动和制动的情况。电机的运行特性和负载启动条件不一致是其显著特性，为了保证启动力矩，在启动时电流应该较大，此时电流不是略微增加，而是成倍的增加，具体数据还要另行研究，这个时候也应该满足电机正常运行，也就是说不会出现因为电流太大而停止工作的情况，为了避免这种情况产生，要求电动机启动时间要足够短，也就是说提高电动机转子的加速度，使启动时间在4s左右。输送带围绕在首尾两个滚筒上，形成密闭环，托辊在运输和静止时对上下输送带都有支撑作用，限制带的挠度。设备在运行时发生故障，异常和生产工艺变化，致使皮带输送料时运输量波动较大：效率低时大概4～6t/h；效率较高时接近18t/h。老式皮带输送机一般只有一种速度控制，因此输送能力变化范围也有很大限制，老式的输送机输料能力峰值也就在13t/h左右。所以一般对实际生产的满足程度不够，频繁出现物料脱落情况。处理落料时，所消耗的人力太大，并且从业者暴漏在刮伤的风险中，有一定的安全隐患，物料也会在一定程度上损失；再者，在对设备进行大修大检时，存在只有一台生产，输送机实际工作量较小，长期在低载荷情况下运行；并且每两个月停产十到十四天。三台工作机同时工作时，其一般只能使用两条上行爬坡输送机运送并储存。之后再通过运输车运送平衡物料。全面考虑上面的情况，提出使用变频调速技术，改造带式输送机的控制系统，在较大范围内调节输送机的输送能力，以达到使其输送量得到提高，跑空现象降低，使输送带寿命得到提升等目的。通过实验分析：输送带使用周期在改造前为十六个月到十九个月；其使用寿命在改造后延长至二十六到三十四个月。3.2电动机的选择电动机工作过程中尤为重要，因此电动机选择应该按照以下原则进行：在对电动机进行选择时，其功率不宜过小，避免难以启动或者启动困难的情况出现，在电动机实际电流超出规定的电流之后，进而电动机出现发热现象，以至于使电机被破坏。在工作时，电机功率又不能太大，如果选用电机的实际可用功率超出或远远超出所需功率，那么，这就会在一定程度上产生浪费。所以我们在对电机进行选择时，要对其进行功率匹配，以避免上述情况的出现。进而达到资源节约和资源保护。在选择转子、钉子绕组都装在封闭空间的电机时，防爆式、封闭式和防护式等这些都是可以满足我们的需要的。这种电动机对于灰尘，铁屑等其它干扰物侵入电机内部，不足是其封闭不够严密，还不能放置在水中工作，J0系列电机可以满足这种情况进行工作。电动机的电压等级不能随意选择，要严格根据功率，使用电压，和其产品类型等，来进行选择，而且在选择时，尽可能选择转速较大的电机。3.3带速的选择不同输送机的带速不同，但是其选择方法一致，选择方法如下：1、距离较长，输送量大并且宽度较大时，带速可以选择较大的数值；2、在带速选择时，角度越大，输送间距也不长时，带速不应太大；3、运输的物料粒度较大，易粉碎、或者易起尘时，应该尽量选择较低的速度；4、对于成件物品的运输速度，输送机带速尽可能低于1.25m/s；3.4总体布置设计概述：总体布置的影响因素包括以下几个方面：带式输送机的倾角，运送物料段长度，机尾长度，卸料段，过渡段，拉紧装置样式和放置位置，驱动装置设置位置等。以上条件的变化或多或少都会带来侧向布置，为了显示出侧向布置在整体布置设计中的重要程度，以及在计算机进行处理时，提供更为方便的输入，此论文考虑影响总体布置设计的主要因素，并总结为侧向设计问题综合考虑加以处理。1、输送机倾角：输送机的倾角越大，其输送物料的能力将会变得越弱，所以倾角尽可能选择较小的，尤其是对于包括数台输送机的系统更为显著。输送机在带速高于2.5m/s时，为使物料在机尾处不洒出，倾角应该变小。在特定情况下，运输机不论上/下运输，其倾角可达28°及其以上。这时应该使用特殊手段：在使带速降低的同时，使拖辊槽角变大，使侧型更改，达到增加水平坡段等的目的，以及邀请专家对经济和技术方面进行优化，不宜在没有理论支持的情况下选择较大倾角。2、输送带：输送带是带式输送机中重要部件，其单价大约占据整台设备的百分之四十及其以上。所以，为了节省费用，在对带进行选择时，带要具有一定的输送能力，以便于更加适应工作，以达到保护输送带的目的，降低输送带的损伤概率，使其在安装维修等方面尽可能的方便、经济。（1）不同类型输送带的参数不同：普通带由帆布、顶胶、芯绳和底胶组成，其中芯层可以选择多种不同材料制成，以应对各种不同的工作条件。（2）输送带的选用：在对带进行选择时，首先进行的是类型选择，然后是带宽参数的选择。在进行类型选择时，要考虑其工作环境以及环境温度。一般使用的输送带普遍使用橡胶覆盖层，其工作温度为零下二十度到零上四十度。使用帆布作为芯绳时，其工作温度不宜低于零下。温度过低，以至于低于零下二十度时，就要使用使用钢丝作为芯绳的胶带。当输送物料时，物料温度接近常温，我们选择普通带就可以了，完全满足生产需求，当物料温度较高时，我们在对带进行选择时，就要考虑输送带的耐热性，不能贸然选择通用胶带。在进行选择时，我们要充分了解物料输送时其温度所属范围，避免出现资源浪费或者产生输送事故。耐热输送带分为四种类型，根据电机的实验温度和运行温度分成了四种，其中承受实验温度和运行温度从小到大的电机类型依次被分为做T1、T2、T3、T4。在工作环境恶劣的场所，比如矿井下，高温炉子上料机上等等地方所使用的输送机，其输送带的材质要具有耐高温，阻燃不易燃的特性。针对输送物料特性，比如酸碱性，腐蚀性物料的输送，对于输送带的性能要求更严苛，要选取耐对应酸碱，腐蚀性的材质制作输送带，这些材质有耐相应要求的橡胶带，塑料带。在井下作业时，尽可能选择PVC带，选择这种材质时，其输送机倾角通常低于十三度。在进行带宽参数选择时，相较于类型选择比较简单，通过给定的输送量进行选择，然后根据输送物料的最大粒度进行校核，各个国家的选择方法不同，这里按照我国给定规定公式选择。3、滚筒参数可以按照下表进行选择。表3-1滚筒参数B传动滚筒直径180°尾部改向滚筒直径180°中部改向滚筒直径180°头部改向滚筒直径90°改向滚筒直径＜45°改向滚筒直径120010008008001000630500

4控制系统设计带式输送机电气控制和驱动发展经历了采用勺竿式耦合器，阀控式耦合器，变频器。由于变频器的优越性能和矿用变频器的发展，现在各大煤矿多采用变频器实现带式输送机的软启动。采用变频器驱动具有维护量小、驱动功率大和运行性能好等优点，所以本文设计的微机控制装置是针对采用变频器驱动的方案。在电机选择时，选用使用变频调速技术的电机，也就是在启动时，异步电动机的电流不高，使设备寿命延长，节省电力资源等。通过对多家电机的对比，选择质量较高，性价比高，抗干扰能力高，在恶劣环境中能正常运行，以及可以在众多变量下实现控制等性能的电机调频器，综合考虑，选择ctv28十分适合。电机正反转路线如下图4-1所示，分析a图可知，SB2和SB3不可以同时按下，加入同时按下，就会造成短路。在a图基础上，我们加以改进，得到图b图SB2和SB3无法同时工作，这种称为电气联锁或电气互锁。通过研究图b得知，在按下SB2后，不能直接按下SB3，只有先按下SB1，停止后，才能按下SB3，使其相反方向转动，因此得到图c，按下SB2，KM2电流断开REF_Ref74237388\r\h[9]。同样在按下SB3时，KM1电流被切断。这就叫做互锁。右下角中c有电气互锁和机械互锁，也就是双重互锁。图4-1异步电动机正反转控制线路

5选择零件的计算过程本设计来运输干熄煤，选定带速1.6m/s，输送机长度45.0m，输送机上下高度差13m,输送带与水平面夹角为16°,其最大运送量是320t/h。5.1初定参数上托辊槽角为35°，中间部分直径160mm,输送带上胶厚4.5mm,下胶厚1.5mm：1、对其工作能力计算：Q=3.6SVρK(5-1)由a=40°,查表得S=0.2354m2倾角β=16°，查表得K=0.89Q=3.6×0.2354×1.6×0.89×400≈480 结果480大于320，所以符合。2、验算带宽度B=(5-2)Q=320吨/时，ρ=400千克/立方米V=1.6米/秒，经查知K=420，C=0.88，=1.0。得下式:B=≈1.160m 使100毫米为输送带两边的空白区综合多方面考虑，设计输送带宽度为1400毫米。3、计算圆周驱动的传动功率FH为阻力，公式：FH=(5-3)查手册得f=0.03，G2=25.68kg则上托辊组旋转部分每米重量：上托辊质量为73kg，上下托辊间距分别为1.2m、3mqRO=G1/a0(5-4)qRO=73/1.2kg/m=60.83kg/m则下托辊组旋转部分每米重量：qRU=32.54/3=10.85kg/mqG=Q/3.6V(5-5)qG=320/3.6×1.6=55.56kg/m查表得:qB=19kg/m，L==46.8m则FH==28.94N4、特征阻力FS1的计算，(5-6)托辊阻力:(5-7)槽型系数选用0.43，通常在0.3至0.4中选择，取1.42°，经计算得承载托辊前倾阻力：Fε=105.19N公式：(5-8)其中l=3m；查书得b1=0.85输送时，物料的极限面积S：S1=[l3+(b-b3)cos]2tg/6=0.0886S1=[l3+(b-l3)cos/2][(b-l3)sin]=0.1256S=S1+S2=0.2142(5-9)其中为倾角，大小为16°，大小为25°。代入上式得=0.93,(5-10)=1-0.0886×（1-0.93）/0.2142=0.971IV=(5-11)=0.2142×1.6×0.971=0.3328(5-12)=0.7×0.33282×400×9.81×3/1.62×0.852=779.8N则：(5-13)=105.2+779.8=885.0N5、附加载荷：(5-14)Fr=(5-15)有A=0.014,P=10×104,=0.6则：Fr=0.014×10×104×0.6=840NFa=0Fs2=5Fr=4200N其中n3=5,数字5就代表5个清扫器6、倾斜阻力：(5-16)=55.56×9.81×13=7084N7、圆周力：(5-17)=2894+885+4200+7086=15065N8、功率传输计算，滚筒功率为PA，PA有以下公式：PA=(5-18)=15065×1.6/1000=24.104kw电动机功率PM为：PM=(5-19)=24.104/(0.88×0.95×1.0)=28.83kw式中：(5-20)=0.96×0.98×0.94=0.88有增大系数1.4，所以有：(5-21)=1.4×28.83=40.37kw由表选电动机型号为Y225M-4，转速为1500r/m，满载转速为1480，N=45kw。5.2输送带参数校核1、输送机不打滑校核，由推导可知输送带不打滑条件：F2(S1)min=(5-22)式中：FU2max=(5-23)带入数值得：FU2max=1.5×15065=22597.5N按照已知条件，包角为190°，摩擦系数为=0.35根据表可知尤拉系数：=3.18(5-24)则：(5-25)=22597.5/(3.18-1)N=10365.8N2、垂度校核，为最小张力，则=h/a=0.01F承min=(5-26)=1.2×(19+55.56)×9.81/(8×0.01)=10971.504N则有最小张力在回程时：F回min=(5-27)=3×19×9.81/(8×0.01)=6989.6N3、为滚筒合力，(5-28)=22597.5+2×10365.8N=43329.1N根据查表得D=800，输送机代号10080.1，许用合力73KN。传动滚筒扭矩:Mmax=FUmax×D/2000(5-29)=22597.5×0.8/2000KN×m=9.04KN<12kN×m所以选择D=800合适，输送机代号为10080.1。质量962kg。4、特性点张力，因为有打滑存在，所以在计算时要进行规避，使传动滚筒奔离点最小张力为10365.8N。令10365.8N=也满足(5-30)=10365.8+2×840=12045.8NS3=1.02×=1.02×12045.8N=12286.716N(5-31)=13386.716+0.03×45×9.81×（10.85+19）+1.5×840N=13942.03NS5=1.02×S4(5-32)=1.02×13195.3N=14220.88NS6=S5=14220.88N(5-33)=1.04×(5-34)=1.04×14220.88N=14789.71N>10918.5N所以满足要求。5.3拉紧装置计算拉紧力F0=(5-35)=14220.88N+14789.71N=29010.59N=29.0KN考虑结构问题，需要螺旋拉紧装置才能满足要求。查表得GK2=971kg。5、输送带的选择设NN-100为输送带，由式：Z=(5-36)=23634.7×12/（1400×100）=2.03Fmax=(5-37)=15065+10365.8=25430.8N得到Z=3层计算直径D：D=(5-38)=90×3×0.7mm=189mm<630mmC取80，Z取90，聚酯芯取108。取0.7mm。小结在日常生活工作中，带式输送机相较其他运输装置，更为广泛、方便，常常用来运送固态输送物。这篇设计中，对带式输送机的发展史、传动原理、国内外发展、输送机结构、部分部件、