可伸缩带式输送机

⑹.中间摩擦式带式输送机为多点驱动工作方式。各电动机按顺序启动必须配有液力耦合器，否则会烧毁电动机。⑺.使用调速液力耦合器可实现无极调速，以减轻振动。2.液力耦合器的选用根据电动机的输入转速和传递功率本设计选用型液力耦合器，其主要参数见表3-1。表3-1YOXⅡ450型液力耦合器主要参数型号输入转速传递功率范围启动系数充油量，转动惯量主动件从动件充油量效率输入轴孔输出轴孔重量外形尺寸kgDL3.3联轴器选型联轴器是机械传动中常用的部件。它用来把两轴联接在一起，机器运转时两轴不能分离；只有在机器停车并将联接拆开后，两轴才能分离。联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差、承载后的变形以及温度变化的影响等，往往不能保证严格的对中，而是存在着某种程度的相对位移。这就要求设计联轴器时，要从结构上采取各种不同的措施，使之具有适应一定范围的相对位移的性能。根据对各种相对位移有无补偿能力（即能否在发生相对位移条件下保持联接的功能），联轴器可分为刚性联轴器（无补偿能力）和挠性联轴器（有补偿能力）两大类。挠性联轴器又可按是否具有弹性元件分为无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器两个类别。刚性联轴器这类联轴器有套筒式、夹壳式和凸缘式等。凸缘联轴器是把两个带有凸缘的半联轴器联成一体，以传递运动和转矩。凸缘联轴器的材料可用灰铸铁或碳钢，重载时或圆周速度大于30m/s（1）无弹性元件的挠性联轴器这类联轴器因具有挠性，故可补偿两轴的相对位移。但因无弹性元件，故不能缓冲减振。常用的有以下几种：1）十字滑块联轴器十字滑块联轴器由两国在端面上开有凹槽的半联轴器和一个两面带有凸牙的中间盘所组成。因凸牙可在凹槽中滑动，故可补偿安装及运转时两轴间的相对位移。这种联轴器零件的材料可用45钢，工作表面须进行热处理，以提高其硬度；要求较低时也可用Q275钢，不进行热处理。为了减少摩擦及磨损，使用时应从中间盘的油孔中注油进行润滑。因为半联轴器与中间盘组成移动副，不能发生相对转动，故主动轴与从动轴的角速度应相等。但在两轴间有相对位移的情况下工作时，中间盘就会产生很大的离心力，从而增大动载荷及磨损。因此选用时应注意其工作转速不得大于规定值。这种联轴器一般用于转速,轴的刚度较大，且无剧烈冲击处。效率，这里为摩擦系数，一般取为0.12～0.25；为两轴间径向位移量，单位为；为轴径，单位为。2）滑块联轴器这种联轴器与十字滑块联轴器相似，只是两边半联轴器上的沟槽很宽，并把原来的中间盘改为两面不带凸牙的方形滑块，且通常用夹布胶木制成。由于中间滑块的质量减小，又具有较高的极限转速。中间滑块也可用尼龙6制成，并在配制时加入少量的石墨或二硫化钼，以便在使用时可以自行润滑。这种联轴器结构简单，尺寸紧凑，适用于小功率、高转速而无剧烈冲击处。3)十字轴式万向联轴器这种联轴器可以允许两轴间有较大的夹角（夹角最大可达），而且在机器运转时，夹角发生改变仍可正常传动；但当过大时，传动效率会显著降低。这种联轴器的缺点是：当主动轴角速度为常数时，从动轴的角速度并不是常数，而是在一定范围内变化，因而在传动中将产生附加动载荷。为了改善这种情况，常将十字轴式万向联轴器成队使用。这种联轴器结构紧凑，维护方便，广泛应用于汽车、多头钻床等机器的传动系统中。小型十字轴式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很大的转矩，并允许有较大的偏移量，安装精度要求不高；但质量较大，成本较高，在重型机械中广泛使用。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，装拆方便，维修容易、价廉并具有一定的补偿性能和缓冲性能，但因链条的套筒与其相配件间存在间隙，不宜用于逆向传动、起动频繁或立轴传动。同时由于受离心力影响也不宜用于高速传动。（2）有弹性元件的挠性联轴器这类联轴器因装有弹性元件，不仅可以补偿两轴间的相对位移，而且具有缓冲减振的能力。弹性元件所能储存的能量愈多，则联轴器的缓冲能力愈强；弹性元件的弹性滞后性能与弹性变形时零件间的摩擦功愈大，则联轴器的减振能力愈好。1）弹性套柱销联轴器这种联轴器的构造与凸缘联轴器相似，只是套有弹性套的柱销代替了联接螺栓。因为通过蛹状的弹性套传递转矩，故可缓冲减振。这种联轴器制造容易，装拆方便，成本较低，但弹性套易磨损，寿命较短。他适用于联接载荷平稳、需正反转或起动频繁的传递中小转矩的轴。2）弹性柱销联轴器这种联轴器与弹性套柱销联轴器很相似，但传递转矩的能力很大，结构更为简单，安装、制造方便，耐久性好，也有一定的缓冲和吸振能力，允许被联接两轴有一定的轴向位移以及少量的径向位移和角位移，适用于轴向窜动较大、正反转变化较多和起动频繁的场合。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作成圆柱形或圆锥形。装配联轴器时将梅花形弹性件的花瓣部分夹紧在两半联轴器端面凸齿交错插进所形成的齿侧空间，以便在联轴器工作时起到缓冲减振的作用。3.4减速器的设计计算3.4.1传动方案及传动件设计计算带式输送机用的减速器，有圆柱齿轮减速器和圆锥-圆柱齿轮减速器。圆柱齿轮减速器的传动效率高，但是它要求电动机轴与输送机垂直，驱动装置占地宽度大，所以本设计采用圆锥-圆柱齿轮减速器，因为这种减速器具有承载能力大、传递效率高、噪声低、体积小、寿命长，用于输入轴与输出轴呈垂直方向布置，使电动机与输送机平行布置，以减小驱动装置的宽度。减速器用四对轴承，每根轴上所选用的滚动轴承的传递效率查表得其效率液力耦合器的传递效率第一级齿轮选用圆锥齿轮，其传递效率为第二，三级均选用直齿圆柱齿轮其传递效率为减速器输出轴与传动滚筒之间用弹性柱销联轴器，其效率为传动滚筒的传递效率为3.4.2传动比的确定因为带速要求为2m/s,传动滚筒的直径为500mm,所以滚筒转速为（3-1）电动机的转速为（3-2）根据减速器的摆放位置，结构及传动比选用圆锥—圆柱齿轮减速器三级传动。取，第一级传动比实际总传动比i实=i1·i2·i3=2.8×2.95×2.35=19.411因为Δi=i实－i总=0.011<0.05,故传动比满足要求。3.4.3计算传动装置的运动和动力参数计算电动机的功率各轴的转速根据电动机的满载转速及传动比进行计算；传动装置各部分的功率和转矩。计算各轴时将传动装置中各轴从高速轴到低速轴依次编号，定0轴（电动机轴），1轴，2轴，3轴，4轴；相邻两轴间的传动比表示为，，；各轴的输出功率为，，，，；各轴的输出转矩为，，，，。1）各轴的输出功率0轴（电动机轴）1轴（高速轴）2轴（中间轴）3轴（低速轴）4轴（低速轴）2）各轴的输出转速0轴（电动机轴）1轴（高速轴）2轴（中间轴）3轴（低速轴）4轴（低速轴）3)各轴的输出转矩0轴（电动机轴）1轴（高速轴）2轴（中间轴）3轴（低速轴）4轴（低速轴）3.4.1.第一对齿轮的设计（1）选择齿轮材料查表6.2小齿轮选用20CMT渗碳淬火大齿轮选用40Cr渗碳淬火许用接触应力由参考资料式6-6，接触疲劳强度极限σHlim查参考资料[3]图6-4σHlim1=1500N/mm2σHlim2=700N/mm2接触强度寿命系数ZN应力循环次数N由式6-7N1=60n1jLh=60×1480×1×(10×300×16)=4.262×109 N2=60n2jLh==1.522×109查图6-5得、接触强度最小安全系数SHmin=1则 许用弯曲应力[]由式（6-12） 弯曲疲劳极限查参考资料[3]图6-7 N/mm2 N/mm2 弯曲寿命系数查参考资料[3]图6-8得 弯曲强度尺寸系数查图6-9=1 弯曲强度最小安全系数查参考资料[3]表8-27则 N/mm2 N/mm2 （2）按齿面接触疲劳强度计算确定齿轮传动精度等级，估取圆周速度，由参考资料[3]表6-7，参考资料[3]表6-8选取Ⅱ公差组7级小轮大端分度圆直径d由参考资料中式6-20得齿宽系数查表6.14得=0.45小齿轮齿数在推荐值20-40中选大齿轮齿数圆整齿数比传动比误差误差在5%范围内合适。已知小齿轮转矩载荷系数查表6-3得载荷系数材料弹性系数查表6.4节点区域系数查图6-3故齿轮模数/小齿轮大端分布圆直径小轮平均分度圆直径圆周速齿宽（3）齿根弯曲疲劳强度核计算由式6-21当量出数齿形系数应力修正系数故齿根弯曲强度满足要求齿轮其他主要尺寸计算大轮大端分度圆直径锥距分锥角：小轮大端顶圆直径大轮大端顶圆直径2.第二对齿轮的设计（1）选择齿轮材料，确定许用定力由表6.2选小齿轮选用20渗碳淬火大齿轮选用40Cr渗碳淬火许用接触应力[σH]由参考资料[3]式6-6,接触疲劳强度极限σHlim查参考资料[3]图6-4σHlim3=1500N/mm2σHlim4=700N/mm2接触强度寿命系数ZN应力循环次数N由参考资料[3]式6-7查参考资料[3]图6-5得、接触强度最小安全系数SHmin=1则许用弯曲应力s弯曲疲劳极限查图6-7双向传动乘0.7弯曲强度寿命系数查图6-8弯曲强度尺寸系数查图6-9（设模数小于5mm）则 （2）按齿面接触疲劳强度计算确定齿轮传动精度等级，按v=(0.013～0.022)估取圆周速度，参考参考资料[3]表6-7，表6-8选取Ⅱ公差组8级小轮分度圆直径d，由参考资料[3]式（6-5）得d齿宽系数查参考资料[3]表6.9按齿轮相对轴承为非对称布置，取小齿轮齿数在推荐值20-40中选大齿轮齿数齿数比传动比误差=满足要求。小轮转矩已知载荷系数K由式8-54得--使用系数查参考资料[3]表6.3K=1--动载荷系数由推荐1.0～51.4取齿向载荷分布系数由推荐值1.0～1.2齿间载荷分配系数由推荐值1.0～1.2中得则载荷系数K材料弹性系数查参考资料[3]表6.4得节点影响系数查参考资料[3]图6-3（β=，）得重合度系数由推荐值0.85～0.92中选取故齿轮模数m：查参考资料[3]表6.6圆整得小轮分度圆直径的参数圆整值 圆周速度V： 与估计取值接近标准中心距a齿宽大轮齿宽小轮齿宽 （3）齿根弯曲疲劳强度校核计算 由参考资料[3]式6-10 当量齿数 齿形系数查参考资料[3]表6.5小轮大轮 应力修正系数查参考资料[3]表6.5小轮 大轮 重合度系数由参考资料[3]式（8-67）重合度重合度系数则 齿根弯曲强度足够。（4）齿轮其它主要尺寸大轮分度圆直径根圆直径：顶圆直径：。3.第三对齿轮的设计（1）选择齿轮材料,确定许用应力查表6.2小齿轮选用20CMT渗碳淬火大齿轮选用40Cr渗碳淬火许用接触应力由参考资料[3]式6-6,接触疲劳强度极限σHlim查参考资料[3]图6-4σHlim5=1500N/mm2σHlim6=700N/mm2接触强度寿命系数ZN应力循环次数N由参考资料[3]式6-7N5=60n1jLh=3.087×109N6=60n2jLh=1.25×109查参考资料[3]图6-5得、查图6-5得接触强度安全系数则许用弯曲应力由式6-12弯曲疲劳极限查图6-7双向传动乘0.7弯曲强度寿命系数查图6-8弯曲强度尺寸系数查图6-9弯曲最小安全系数则（2）按齿面接触疲劳强度计算确定齿轮传动精度等级，按v=(0.013～0.022)估取圆周速度，参考参考资料[3]表6-7，表6-8选取Ⅱ公差组8级小轮分度圆直径，由参考资料[3]式（6-5）得s齿宽系数查参考资料[3]表6.9按齿轮相对轴承为非对称布置小齿轮齿数Z5在推荐值20-40中选大齿轮齿数圆整为齿数比传动比误差=满足要求。小轮转矩已知载荷系数K由参考资料[3]式8-54得使用系数查参考资料[3]表6.3K=1动载荷系数由推荐值1.05～1.4取齿向载荷分布系数由推荐值1.0～1.2齿间载荷分配系数由推荐值1.0～1.2中得则载荷系数K弹性系数查参考资料[3]表6.4得节点区域系数查参考资料[3]图6-3（）得重合度系数由推荐值0.85～0.92中选取故齿轮模数m：查参考资料[3]表6.6得圆整小轮分度圆直径的参数圆整值 圆周速度V： 标准中心距a齿宽大轮齿宽小轮齿宽 （3）齿根弯曲疲劳强度校核计算 由参考资料[3]式6-10 当量齿数齿形系数小轮大轮 应力修正系数由参考资料查表6.5小轮 大轮重合度重合度系数故齿根弯度强度满足（4）齿轮其它主要尺寸根圆的直径：顶圆的直径：3.4.5传动轴的设计（1）该轴上的转矩 （2）求出作用在齿轮上的力输出轴齿轮的分度圆直径为中点圆周力、径向力和轴向力的大小如下。 （3）确定轴的最小直径 选取轴的材料为40Cr，渗碳淬火。按参考资料[3]式8-2初估轴的最小直径，查表8.6，取A=100，计算轴的最小直径并加大5%以考虑键槽的影响，可得 （4）轴的结构设计1）拟定轴上零件的装配方案 装配方案如图3-1所示图3-1轴的结构图2）按轴向定位要求确定各轴段直径和长度 轴段①该轴段安装联轴器,轴段直径，取轴段。 轴段② 该轴段为联轴器轴向固定，并且是安装轴承与挡油环。根据结构取轴承端盖宽度为50mm。考虑轴承只承受径向力，选择调心滚子轴承20000c。取轴段直径为，轴段长度为。轴段③该轴段安装齿轮，齿轮左端采用轴套定位，右端采用轴肩定位。取该段直径，已知齿轮的轮毂宽度为，为了使轴套端面可靠地压紧齿轮，轴段长度应略短于齿轮毂孔宽度取轴段eq\o\ac(○,4)该轴肩为了固定齿轮,高度选5mm，并且为满足要求因此该段轴径为长度为。轴段eq\o\ac(○,5)该轴段安装滚动轴承。选择调心滚子轴承。选用20000c型调心滚子轴承。取轴段直径为，轴段长度为。 3）轴上零件的周向固定 齿轮与轴的周向定位采用双键A型普通平键，平键的尺寸为。为了保持齿轮与轴有良好的对中性，取齿轮与轴的配合为 滚动轴承与轴的周向定位采用过渡配合与轴端挡圈保证，因此轴段直径的尺寸公差取为。 4）确定轴上的圆角和倒角尺寸 各处轴肩的圆角半径为R2，轴端倒角取。（5）轴的强度校核1）求轴的载荷`首先根据轴的结构（见图3-1）作出轴的计算简图。由图知轴的支撑跨距。根据轴的计算简图作出轴的弯矩图、扭矩图和当量弯矩图（见图3-2）。轴的的各截面处的支反力：水平面 垂直面弯矩和：水平面垂直面合成弯矩 扭矩当量弯矩 图3-2轴受力分析图2）校核轴的强度轴的材料为40Cr钢，调质处理。由机械设计课本表查得，，则，取轴的计算应力为根据计算结果可知，该轴满足强度要求。3.4.6键的强度校核（1）高速轴上渐开线花键的强度校核Ⅰ轴材料为,经热处理后强度为花键尺寸为EXT34Z×2m×30R已知式中——转矩，；——齿间载荷分布不均匀系数，一般取0.7-0.8，取，——花键的齿数，取；——花键齿侧面的工作高度，mm。对渐开线花键——键的工作长度，取，；——花键的平均直径，mm。对渐开线花键其中d为分度圆直径，取——许用挤压应力，，查参考资料[3]机械设计课本表3.4得。花键强度满足要求。（2）输出轴上键的强度校核键的尺寸，材料45钢。式中——键的高度，mm。——键的工作长度，为键宽；——许用挤压应力，，查参考资料[3]表3.2得。平键满足要求。3.4.输出轴上的轴承型号为20000c，查机械设计手册得，型号为20000c轴承的主要性能参数为： 1）计算轴承支反力1、水平支反力：由得 2、垂直支反力：由得3、合成支反力： 2）轴承的派生轴向力为零。 3）轴承所受的轴向载荷为零。 4）轴承的当量动载荷 1、因，查机械设计课本表10.6 故 2、因查机械设计课本表10.6得 5）轴承寿命 因，故应按计算，查表10.3得温度系数。 轴承校核时所用到的公式、和表，参考《机械设计课本》。3.4.8箱体是减速器中所有零件基基座，必须保证足够的强度和刚度，及良好的加工性能，便于装拆和维修，箱体由箱座和箱盖两部分组成，均采用HT200铸造而成，具体形状及尺寸见装配图。表3-2箱体的结构尺寸名称符号尺寸（）箱座上部凸缘厚度40箱盖凸缘厚度40箱座底部凸缘厚度40轴承旁连接螺栓直径M20盖与座连接螺栓直径M20检查孔盖螺栓直径M18定位销直径16最大齿顶圆与内箱壁距离9齿轮端面与内箱壁距离123.4.9（1）检查孔：为检查传动零件的啮合情况，并向箱体内注入润滑油，在箱体顶部能直接观察到齿轮啮合的部位处设置检查孔，平时，检查孔的盖板用螺钉固定在箱盖上。（2）通气器：减速器工作时，箱体内温度升高，气体膨胀，压力增大，为使箱内热胀空气能自由排出，以保持箱内压力平衡，不致使润滑油沿分箱面或轴伸密封件等其他缝隙渗漏，在箱体顶部装设通气器。（3）轴承盖：为固定轴系部件的轴向位置并承受轴向载荷，轴承座孔两端用轴承盖封闭。采用凸缘式轴承盖，利用六角螺栓固定在箱体上，外伸轴处的轴承盖是通孔，其中有密封装置。（4）定位销：为保证每次拆装箱盖时，仍保持轴承座孔制造和加工时的精度，在箱盖与箱座的纵向联接凸缘上配装定位销，彩用两个圆锥销。（5）油尺：为方便检查减速器内油池油面的高度，以经常保待油池内有适量的油，在箱盖上装设油尺组合件。（6）放油螺塞；为方便换油时排放污油和清洗剂，在箱座底部、油池的最低位置开设放油孔，平时用螺塞将放油孔堵住，放油螺塞和箱体接合面间应加防漏用的垫圈。（7）启箱螺钉：为方便拆卸时开盖，在箱盖联接凸缘上加工2个螺孔，旋入启箱用的圆柱端的启箱螺钉。3.4.10齿轮传动用浸油方式润滑，轴承用润滑脂润滑；轴承端盖处采用垫片密封，输入输出轴处采用骨架密封，箱盖和箱体接触部分用密封胶或水玻璃密封。4带式输送机部件的选用4.1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。4.1.1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35º，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，抗纵向撕裂的能力要避免纵向撕裂。(3)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。4.1.2输送带的连接为了方便制造和搬运，输送带的长度一般制成100—200米，因此使用时必须根据需要进行连接。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。(1)机械接头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。(2)硫化（塑化）接头硫化（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。对于分层织物层芯输送带在硫化前，将其端部按帆布层数切成阶梯状，如下图4-1所示：图4-1分层织物层芯输送带的硫化接头然后将两个端头相互很好的粘合，用专用的硫化设备加压加热并保持一定的时间即可完成。其强度为原来强度的(i-1)/i100%。其中i为帆布层数。4.2传动滚筒及改向滚筒4.2.1传动滚筒的作用及类型传动滚筒是传动动力的主要部件。作为单点驱动方式来讲，可分成单滚筒传动及双滚筒传动。单滚筒传动多用于功率不太大的输送机上，功率较大的输送机可采用双滚筒传动，其特点是结构紧凑，还可增加围包角以增加传动滚筒所能传递的牵引力。使用双滚筒传动时可以采用多电机分别传动，可以利用齿轮传动装置使两滚筒同速运转。如双滚筒传动仍不需要牵引力需要，可采用多点驱动方式。输送机的传动滚筒结构有钢板焊接结构及铸钢或铸铁结构，新设计产品全部采用滚动轴承。传动滚筒的表面形式有钢制光面滚筒、铸（包）胶滚筒等，钢制光面滚筒主要缺点是表面磨擦系数小，所以一般用在周围环境湿度小的短距离输送机上，铸（包）胶滚筒的主要优点是表面磨擦系数大，适用于环境湿度大、运距长的输送机，铸（包）胶滚筒按其表面形状又可分为光面铸（包）胶滚筒、人字形沟槽铸（包）胶滚筒和菱形铸（包）胶滚筒。改向滚筒仅作为引导输送带改变方向或者增加输送带与传动滚筒间的围包角的圆柱形筒。改向滚筒不承担转矩，结构比较简易。改向滚筒用于改变输送带运行方向，由于改向是一般放在尾部或者垂直拉紧装置处，改向放在垂直装置的上访，增面滚筒一般用于小于或等于的场合。并且改向滚筒按承载能力分轻型、中型、中型，分档直径分别为结构型式与传动滚筒一致。本设计选用钢制光面滚筒，选用度的改向滚筒，直径分别为和的头部导料滚筒和尾轮，另外还有φ320mm改向滚筒4个，φ108mm改向滚筒3个，φ89mm改向滚筒1个。4.2.2传动滚筒、改向滚筒直径及长度的确定根据经验公式式中D——滚筒直径,()；ｄ——钢丝绳直径,()。所以选D=500mm的包胶滚筒。根据经验公式滚筒长度传动滚筒是传递带式输送机功率的圆柱形筒，是靠摩擦向输送带传递牵引力的滚筒，是传递动力的主要部件。按驱动方式分为外驱动式，即驱动装置放在传动滚筒外面，减速器直接同传动滚筒输入轴相联；和内驱动式，即将驱动装置全部放在传动滚筒内，又称电动滚筒。按轴承内孔大小来分，传动滚筒可分为轻型，（孔径在）；中型，（孔径在）；和重型，（孔径在）；按外形分，传动滚筒可分为：⑴鼓形滚筒，用钢板卷圆焊接而成，中间部分筒径大于两边筒径约几毫米，目的是防止输送带跑偏。⑵叶片式滚筒是由许多横向叶片组成，目的是便于清洁输送带。⑶沟槽胶面滚筒，滚筒的护面开上菱形、人字形、直线形、环形、梯形。本设计选用人字形包胶滚筒（即用机械方法包上一层橡胶）（见图4-2、4-3所示），其目的是增大摩擦系数和便于排出粘着物料。图4-2人字形包胶滚筒图4-3传动筒滚结构图4.3托辊4.3.1托辊的作用与类型（一）作用托辊是决定带式输送机的使用效果，特别是输送带使用寿命的最重要部件之一。托辊组的结构在很大程度上决定了输送带和托辊所受承载的大小与性质。对托辊的基本要求是：结构合理，经久耐用，密封装置防尘性能和防水性能好，使用可靠。轴承保证良好的润滑，自重较轻，回转阻力系数小，制造成本低，托辊表面必须光滑等。支承托辊的作用是支承输送带及带上的物料，减小带条的垂度，保证带条平稳运行，在有载分支形成槽形断面，可以增大运输量和防止物料的两侧撒漏。一台输送机的托辊数量很多，托辊质量的好坏，对输送机的运行阻力、输送带的寿命、能量消耗及维修、运行费用等影响很大。安装在刚性托辊架上的三个等长托辊组是最常见的，三个托辊一般布置在同一个平面内，两个侧托辊向前倾；亦可将中间托辊和侧托辊错开布置。后一种形式托辊组的优点是能接触到每一个托辊，便于润滑；缺点是托辊组支架结构复杂、重量大，并且输送带运行阻力大约增加10％。因此实际上主要采用三个托辊布置在同一平面内的托辊组。（二）类型托辊可分为槽形托辊、平行托辊、缓冲托辊和调心托辊等；图4-4槽形托辊槽形托辊(图4-3)用于输送散粒物料的带式输送机上分支，使输送带成槽形，以便增大输送能力和防止物料向两边洒漏。目前国内Ⅱ系列由三个辊子组成的槽形托辊槽角为或，增大槽角可加大载货的横断面积相防止输送带跑偏，但使胶带弯折，对输送带的寿命不利。为降低胶带边缘的附加应力，在传动滚筒与第一组槽形托辊之间可采取槽角为、、的过渡托辊使胶带逐步成槽。平形托辊由一个平直的辊子构成，用于输送货物。其结构简图如下：图4-5平行托辊缓冲托辊用于带式输送机的受料处，以便减少物料对输送带的冲击，有橡胶圈式和弹簧板式等。其结构简图如下：图4-6缓冲托辊a)橡胶圈式b)弹簧板式调心托辊用来调整输送带的横向位置，使它保持正常运行。调心托辊形式很多，输送散粒物料最简单的是采用槽形前倾托辊。如图4-6所示．借助两个侧托辊朝胶带运行方向前倾一定角度(一般约)而对跑偏的输送带起复位作用。这种方法简单，但会使阻力增大约10％。其它还有锥形、V形、反V形等多种调心托辊，可按需选用。图4-7侧托辊前倾的调心托辊托辊直径与带宽、物料松散密度和带速有关。随着这些参数的增大，托辊直径相应增大。带式输送机有载分支最常用的是由刚性的、定轴式的三节托辊组成的槽形托辊。一般带式输送机的槽角为，如果槽角由增大到，则在同样带宽条件下物料横断面积增大20％，运输量可提高13％，带式输送机的无载分支常采用平形托辊。带式输送机的装载处由于物料对托辊的冲击，易引起托辊轴承的损坏，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速度、轴承及其密封有关，而且与润滑脂的选择也有很大关系。润滑脂除起润滑作用外，还起密封作用。（三）托辊间距托辊间距的布置应遵循胶带在托辊间所产生的挠度尽可能小的原则。胶带在托辊间的挠度值一般不超过托辊间距的2.5％。在装载处的上托辊间距应小一些，一般的间距为300～600mm，而且必须选用缓冲托辊，下托辊间距可取2500～3000mm，或取为上托辊间距的两倍。在有载分支头部、尾部应各设置一组过渡托辊，以减小头、尾过渡段胶带边缘的应力，从而减少胶带边缘的损坏。过渡托辊的槽角为与两种，端部滚筒中心线与过渡托辊之间的距离一般不大于800～1000mm。带式输送机在运转过程中，经常出现胶带跑偏现象，即胶带运行中心线偏离输送机的的纵向几何中心线。为防止和克服胶带跑偏现象，常用的方法是采用不同形式的调心托辊，在有载分支每隔10组槽形托辊放置一组调心托辊，下分支每隔6~10组平型托辊放置一组调心托辊。最简单的调心托辊是上分支采用前倾式槽形托辊，下分支采用V型前倾式托辊，前倾托辊的两个侧托辊朝胶带运行方向前倾。由于托辊有前倾角，则胶带运行速度和托辊周围速度之间相差一个角度，因而托辊相对胶带就有一个相对速度;使托辊有沿轴向产生相对运动的趋势，但是，托辊受托辊架的限制不能运动，于是两侧托辊相对胶带就产生一个向内的横向摩擦力。当胶带位于正中央时，胶带两侧受力平衡。当胶带偏向一侧时，该侧胶带和托辊所受正压力增加，则胶带所受到的横向摩擦力大于另一侧，因而使胶带又回复到正中位置。这种托辊防跑偏简单可靠，但由于胶带运行时存在附加滑动摩擦力，增加了胶带的磨损，前倾托辊只能用于胶带单向运行。另外还有一种回转式调心托辊，槽形调心托辊用于有载分支，其防跑偏原理与前倾托辊相同。当胶带跑偏时，胶带的一侧压在立挡辊上，给挡辊以正压力和摩擦力，从而使托辊架绕垂直轴回转一角度，这时胶带受到一个与跑偏方向相反的摩擦力，使胶带向输送机中心线移动，从而纠正跑偏现象。这种调心托辊在固定型带式输送机上应用的很多。4.3.2托辊的选型由于带式输送机胶带跑偏常常引起设备停机，撒料，机架堵塞，胶带边缘撕裂、磨损等故障，严重影响了设备的使用及寿命，明显地降低了运输经济指标。因此，设计时应引起注意，现着重分析带式输送机胶带跑偏的原因并提出相应的防偏措施。（1）带式输送机胶带跑偏的主要原因带式输送机在运转过程中受各种偏心力的作用，使胶带中心偏离输送机的中心线，产生偏心，其主要原因是卸料点偏心给料、安装制造误差、风力干扰、蛇行等。胶带跑偏不仅能引起胶带边缘的磨损、物料洒落等，而且还能造成人力、物力和财力的浪费。（2）改变托辊组结构来防止带式输送机胶带跑偏胶带跑偏是通过胶带传送给托辊。使托辊组与胶带间的摩擦力产生变化引起的。因此，解决输送机的胶带跑偏问题，最好是改变托辊组结构，常见的防偏托辊组结构有前倾托辊组、调心托辊组和铰链式吊挂托辊组。1）前倾托辊组前倾托辊组与普通托辊组的区别在于侧辊在边支柱上沿输送机运行方向前倾一个角度，一般为1.5°～2.O°从安装制造上讲，不会造成成本的增加。前倾托辊组纠偏原理是：当胶带跑偏时，偏离侧的托辊与胶带的摩擦力增大，而胶带运行方向与托辊的线速度方向有一夹角及前倾角，使胶带产生一个向心的纠偏力。由于辊子的前倾增加，胶带的运行阻力也会增加，输送机全程采用前倾托辊，耗能约增加10％～20％，所以，长距离的输送机不宜全程采用前倾托辊组。合理的前倾托辊组其边支柱应做成可将边托辊置于前倾和对中两种位置上，在调试运行过程中。只有跑偏段的托辊调到前倾位置上输送机的耗能增加很少，不会超过3％。一般情况下。给料稳定的胶带机采用前倾托辊组，能较好地解决胶带跑偏问题。2）调心托辊组调心托辊组重量较大、成本较高。对于给料经常发生变化的胶带机用调心托辊组纠偏效果较好。目前采用的调心托辊组主要有锥形连杆式双向自动调心托辊组、分体式锥形调心托辊组和带侧挡辊的调心托辊组。调心托辊组的纠偏原理是：当胶带跑偏时，引起托辊上的载荷重新分布并且是不均匀的，相对转轴产生扭矩，跑偏量较小时，调心托辊组的扭矩小于摩擦力矩，调心托辊组不会转动，对跑偏没有反应，当跑偏量逐渐增大，扭矩超过摩擦力矩时横梁就围绕立轴成旋转，并随着转动的增加，转矩继续加大，调心托辊组继续转动，辊子的线速度方向与胶带的运行方向形成的夹角增大，使它们的摩擦力产生向心分力。强制胶带返回中心位置，而越过中心位置向另一侧继续移动，扭矩也逐渐减少，经过几次往复直到扭矩小于摩擦力矩。胶带达到稳定运行。试验证明，每8～1O个托辊组增加一个调心托辊组，能很好地解决胶带跑偏的问题。3）铰链式吊挂托辊组铰链式吊挂托辊组的辊子是相互铰接的。侧辊靠拆卸方便的挂具吊在机架或钢绳上，特别适用于输送大块物料和经常搬移、安装精度不高的移置式输送机上。它的纠偏原理是：胶带跑偏时物料偏向一边，铰接的托辊组外形发生变化，跑偏的一边因承载力的加大，胶带与辊子摩擦力的增大，位于跑偏一边的侧托辊倾角大于另一侧的托辊倾角，使中间辊发生偏转．并产生调心力，由于物料的大部分由中间辊承受．因此总的调心力显著增大，对胶带纠偏效果很好。铰链式吊挂托辊组的优点：一是更换托辊时不停机。在输送物料过程中可将托辊组与胶带脱离随时更换，对载荷的适应性强。二是托辊组重量轻。由于它没有横梁．所以比一般的托辊组重量轻许多。三是噪音低。因其属于挠性连接，所以可以吸收振动和冲击，运行平稳。这种托辊在国外得到了广泛的应用，国内也多次采用了这种结构的托辊，但应注意铰链式吊挂托辊组不适用于井下输送机。因为输送机的倾角使胶带产生偏心横向力，胶带不易使输送机对中运动，造成运行的不稳定。该设计采用槽形托辊用于输送散粒物料的带式输送机的上分支，最常用的由三个棍子组成的槽形托辊。由原始尺寸B＝800mm查《运输机械设计选用手册》表2－42，取托辊为DTⅡ03C0311在输送机的受料处，为了减少物料对输送带的冲击，减少运行阻力，拟采用DTⅡ03C0711缓冲托辊；结构型式为橡胶圈式，托辊直径选为下托辊采用平行型托辊DTⅡ03C2112,托辊直径为8托辊的间距设计由带宽B＝800mm，取上托辊间距为1200mm，下托辊间距为3000mm表4-1托辊技术规格表托辊直径mm托辊轴径mm轴承型号托辊长度mm托辊轴外伸长mm旋转部分质量kg托辊质量kg89204G204200142.082.792502.152.983152.583.584653.875.246004.786.487505.797.87254G205950177.2311.21108254G2054G3153.535.073804.075.864654.776.896005.898.537006.729.749508.7412.7711509.413.99140010.0315.62133254G3053806.38.21115016.920.971594659.6412.02140025.8231.52托辊阻力系数主要由实验来确定,见表4-2:表4-2常用的托辊阻力系数工作条件平行托辊槽型托辊室内清洁、干燥、无磨损性尘土0.0180.02空气湿度、温度正常,有少量磨损性尘土0.0250.03室外工作,有大量磨损性尘土0.0350.04近年来,对于托辊阻力进行了许多理论与试验的研究.研究结果表明,托辊的运行阻力主要包括托辊的转动阻力及挤压阻力等.挤压阻力又包括物料碰击阻力,输送带反复弯曲阻力及压陷滚动阻力.托辊的转动阻力是由托辊轴承及其密封所产生的阻力,大小取决于托辊的结构.而挤压阻力则与输送带的张力的大小有关.实验表明,转动阻力与挤压阻力相比,挤压阻力要比转动阻力大的多,而在挤压阻力中,压陷滚筒阻力占比重最大,物料碰击阻力与反复弯曲阻力随着输送带张力增大而降低.4.3.3托辊的校核（一）托辊的校核所选用的上托辊为槽形托辊，其结构简图如下：图4-8槽形托辊结构简图（1）承载分支的校核=式中： ——承载分支托辊静载荷（N）； ——承载分支托辊间距（m）；已知=1.2m； e——辊子载荷系数，查《运输机械设计选用手册》表2-35先e=0.8； v——带速（m/s）,已知v=2m/s； ——每米长输送带质量（kg/m）,已知=15.2kg/m； ——输送能力（kg/m）则：=0.8×1.2× =666.3N查表2-74得，上托辊直径为89mm，长度为315mm，轴承型号为4G204，承载能力为（2）回程分支校核 式中：——查《运输机械设计选用手册》表2-35，选=1, ——回程分支托辊静载荷，N； ——回程分支托辊间距m，已知=3m； 查表2-74得，所选辊直径D=89mm,长度L=950mm,轴承为4G204，承载能力为603（二）动载计算（1）承载分支托辊的动载荷：式中：————运行系数，查表2-36，取1.1；——冲击系数，查表2-37，取1.06；——工况系数，查表2-38，取1.1。则： =666.3×1.1×1.06×1.1 =854.59N＜2170N故承载分支托辊满足动载要求。（2）回载分支托辊的动载荷 式中：——回程分支托辊静载荷，N； ——运行系数，每天运行16H，查《运输机械设计选用手册》表2-36得=1.1 ——冲击系数，查《运输机械设计选用手册》表2-37，取=1.06 ——工况系数，查《运输机械设计选用手册》表2-38，取=1.1则：=447.34×1.1×1.1×1.06=573.76N＜603N故回载分支托辊满足动载要求。4.4逆止器及制动器4.4.1逆止器的作用对于倾斜输送物料的带式输送机，其平均倾角大于时，当满载停车时会发生上运物料时带的逆转和下运物料时带的顺滑现象，从而引起物料的堆积、飞车等事故，所以应设置逆止器。逆止器是用于机器或机构减速使其停止的装置，有时也能用作调节或限制机构的运行速度，它是保证机构或机器安全正常工作的重要部件。4.4.2逆止器的种类带式输送机逆止器的种类很多，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），可选用不同形式的逆止器。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。（1）带式逆止器带式逆止器适用于倾角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。其结构简图如下：图4-9带式逆止器1-输送带2-传动滚筒3-逆止带（2）滚柱逆止器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，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DTⅡ型系列标准，按减速器选配。所允许的扭矩一般不超过20.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。其结构简图如下：图4-10滚柱逆止器1-星轮2-外壳3-滚柱4-弹簧4.4.3制动器的种类（1）液压推杆制动器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。（2）盘型制动器盘型制动器的结构原理如图所示。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，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。4.4.4制动装置的选型制动器的选型要考虑以下几点：（1）机械运转状况，计算轴上的负载转矩，并要有一定的安全储备。（2）应充分注意制动器的任务，根据各自不同的执行任务来选择，支持制动器的制动转矩，必须有足够储备，即保证一定的安全系数，对于安全性有高度要求的机构需要装设双重制动器。（3）制动器应能保证良好的散热功能，防止对人身、机械及环境造成危害。输送机向上运输时，在停车时需防止输送带的反向倒退，此时的制动一般称为逆止。向下运输时，在停车时需防止输送带的正向前进，此时称为制动。输送机应根据其工作条件设计制动装置（逆止装置）。作用在传动滚筒所需的制动力（或逆止力）应按照输送机水平、上运和下运三种情况分别确定。因为该输送机的设计为水平运输，所以不需要逆止器。4.5拉紧装置4.5.1拉紧装置的作用拉紧装置的作用是：保证输送带在传动滚筒的绕出端（即输送带与传动滚筒的分离点）有足够的张力，能使滚筒与输送带之间产生必须的摩擦力，防止输送带打滑；保证输送带的张力不低于一定值，以限制输送带在各支撑托辊间的垂度，避免撒料和增加运动阻力；补偿输送带在运转过程中产生的塑性伸长和过渡工况下弹性伸长的变化。4.5.2张紧装置在使用中应满足的要求（1）布置输送机正常运行时，输送带在驱动滚筒的分离点具有一定的恒张力，以防输送带打滑。（2）布置输送机在启动和停机时，输送带在驱动滚筒的分离点具有一定恒张力，比值一般取1.3～1.7（可以通过设计计算不小于启动系数进行确定）。（3）保证输送带承载分支和回空分支最小张力处的输送带下垂度不应超过标准规定值（GB/T17119－1997，规定：输送带下垂度为两组托辊间距的1/100。而MT/T467－1996规定为1/50）。（4）补偿输送带的塑性伸长和过渡工况下弹性伸缩的变化。（5）为输送带接头提供必要的张紧行程。（6）在工况过渡过程中，应能将输送带中出现的动力效应减至最小限度，以防损坏输送机。4.5.3拉紧装置在过渡工况下的工作特点（1）为使输送带分离点张力保持恒定，一般情况下需用“理想”的拉紧装置，这种拉紧装置应能以很大的、按规律变化的速度移动。除了由于要在相当大的速度下保持张力恒定所引起的困难以外，还需知道速度的变化规律。拉紧装置的运动，在很大程度上与输送机质量对驱动装置拆算质量的比值有关。随着此比值的减少拉紧装置的移动速度也减小。（2）拉紧装置的移动速度随着输送机启动时间增长而减小。（3）对于固定拉紧装置的输送机，输送带分离点必须有很大的预紧力，以防止启动时输送带打滑。（4）对于大功率输送机，应延长启动过程，以便降低动载荷并改善拉紧装置的工况（减少行程及其电动机功率）。4.5.4拉紧装置布置时应遵循的原则带式输送机拉紧装置的位置的合理布置，对输送机正常运转、启动和制动，以及拉紧装置的设计、性能及成本的影响都十分大，一般情况下拉紧装置的布置应遵循以下原则：①.为降低拉紧装置的成本，使其张紧力最小，一般张紧装置尽可能布置在输送带张力最小处。②.长运距水平输送机和坡度在5％以下的倾斜输送机，拉紧装置一般布置在驱动滚筒的空载侧（张力最小处）。③.距离较短的输送机和坡度在6％以上的倾斜输送机拉紧装置一般布置在输送机机尾，并尽可能将输送机局部滚筒作拉紧滚筒。④.拉紧装置的布置位置还要考虑输送机的具体安装布置形式，使拉紧装置便于安装、维护。4.5.5拉紧装置的种类及特点（1）螺旋式拉紧装置螺旋式拉紧装置如图所示，拉紧滚筒的轴承座安装在带有螺母的滑动架上，滑动架可在尾架的导轨上移动。它利用人力旋转螺杆来调节输送带的张力。螺旋式拉紧装置的结构简单紧凑，但是拉紧力的大小不易掌握，工作过程中不能保持恒定。一般用于机长小于100m，功率较小的输送机上，可按机长的选取拉紧行程。图4-11螺旋式拉紧装置1-螺杆2-滚筒3-机架4-可移动的滚筒轴承座根据Ⅱ系列，其拉紧行程分为500㎜、800㎜、1000㎜三种，许用的最大拉紧力见表表4-3螺旋拉紧装置的最大拉紧力带宽（mm）500650800100012001400最大拉紧力（kN）91624385475（2）小车重锤式拉紧装置小车重锤式拉紧装置结构原理如图所示，其拉紧滚筒固定在小车上，通过重锤的重力牵引小车，从而达到张紧输送带的作用。它的结构也较简单，可保持恒定的拉紧力，其大小决定于重锤的重量。小车重锤式拉紧装置外形尺寸大、占地多、质量大，适用于长度、功率较大的输送机，尤其是倾斜输送机上。图4-12小车重锤式张紧装置1-重锤2-小车3-滑轮组4-绞车⑶直式拉紧装置垂直式拉紧装置是利用重锤重力，使拉紧滚筒沿垂直导轨移动产生拉紧力。它能保证输送带在各种运动状态下有恒定的牵引力，可以自动补偿输送带的伸长，适用于长距离固定式带式输送机。其缺点是需要有足够的空间放置拉紧滚筒、重锤和要保证拉紧所需要的行程，因此在空间受限的条件下无法使用。⑷绳绞筒式拉紧装置利用钢绳缠绕在绞筒上，将输送带拉紧。一般绞筒都是经过蜗轮减速器来带动。4.6给料装置4.6.1对给料装置的基本要求带式输送机装载和转载物料是最重要、最复杂的运输作业之一。研究证明，在广泛应用的中距离输送机上（长度在260m以内），输送带的使用期限主要取决于给料装置的结构是否合理。为了减轻输送带的磨损，对给料装置提出了一系列要求：物料给到输送带上的速度快慢和方向应与带速近似一致，对准输送带中心给料，保证物料均匀的给到输送带上；在装料点不允许有物料堆积和撒料现象，应在给料装置内部而不是在输送带上形成物流；在装料设施后面尽量避免设置紧接输送带的拦板，尽量减少物料的落差，特别是要防止大块物料从很高处直接下落到输送带上。当被输送物料的物理机械性质变化或使用条件改变时，要有可能调节物料的速度，具有良好的通过性能，特别是当输送强黏性物料时保证不堵塞，结构紧凑，工作可靠，耐磨性好，等等。给料漏斗的宽度应不大于输送带宽度的。另一方面，为防止漏斗堵塞，其宽度应采取如下值：当输送筛分过的物料时应不小于最大块度的2.5～3倍，当运输未经筛分时可取最大块度的2倍。4.6.2装料段拦板的布置及尺寸当物料在离开给料漏斗达到带速之前，必须用拦板使其保持在输送带上。实际上，挡板就是给料漏斗的侧板沿输送机方向的延长段。当输送大块坚硬矿石时，拦板下缘与输送带之间的缝隙应沿输送带运行方向均匀的增大。这样挤在拦板下面的块料随着输送带向前运动，容易从拦板下面被带出，因此可避免输送带被划伤。为了防止块状物料堵塞在拦板之间，通常将两块拦板不是相互平行布置，而是向前扩张布置。后拦板的下缘做成弧形，而不是直线。布置中间装料点的拦板时，必须考虑前面装料点给到输送带上的物料能顺利通过。当各中间装料点的距离较近时，为了避免撒料，最好布置连续的拦板。为了防止粉矿从拦板下缘与运动输送带的缝隙滑出，需在拦板外侧镶一条厚8mm～16mm的密封用硬橡胶面，或将托辊组侧托辊的倾角增大到，有时达。这时仅用金属拦板导流就能形成稳定的物流。拦板的长度随物料各到输送带上的速度和带速之差的增大而增大。拦板之间的最大间距通常取槽形输送带宽度的。当输送流动性好的物料时，最好将拦板的间距减少到槽形输送带宽度的。4.7卸料装置带式输送机可以在末端卸料，也可在中间卸料，前者不需专门的卸料装置，后者可以采用卸载挡板或卸载小车。卸载挡板的结构十分简单，但对输送带的磨损比较厉害，还会增加带条运行阻力，因此对较长的输送带，特别是输送块度大、磨损性大的物料时不宜采用。为了使卸料挡板能够正常地工作，必须正确的选择它对于带条纵向轴线的倾角。卸料小车装设在长皮带机的水平区段上，由小车车架、两个滚筒和两个跨在皮带机两侧的导向槽组成。卸料小车可沿导轨在皮带机长度方向移动，因此，卸料小车适用于散粒物料在皮带机输送中途的各个卸载点上卸料，物料从卸载小车的上滚筒抛出经导向槽由皮带机的一侧或两侧卸下。图4-13卸料小车1-车架2、3-导向滚筒4-导料漏斗5可伸缩带式输送机的安装、运转与维护5.1安装前的准备工作采区运输设备的安装顺序，主要取决于巷道的布置情况，一船是由里向外逐台安装。因此，在顺槽带式输送机安装之前应将工作面机械设备运进工作面，根据巷道中心线定出输送机安装中心线，并且在顶底板上标志出来。清理浮煤、石块、木头和其它妨碍安装输送机的物件。机道准备的好坏，直接关系着输送机的安装质量和安装速度。应当注意的是，输送机在下井之前，应在地面作好试验。地面试验和准备工作包括：（1）培训安装工作人员和输送机司机；（2）检查各个部件及其保护动作的可靠性；（3）输送机起动试验；（4）根据矿井具体搬运条件（搬运工具、起重设备、巷道断面等），确定搬运的设备部件的最大尺寸和重量；（5）在拆卸任何较大部件前，应按照组件图上的编号打上标记，再搬运到安装位置放好，以利于井下安装；（6）某些主要部件等，为了搬运方便，防止损坏或进入尘土，对于外露的轴承、齿轮等，必须适当加以遮盖和保护；（7）根据实际情况，编制安装计划和安装顺序。一般可按下列步骤进行安装：1)传动装置和卸载架；2)贮带装置；3)中间架；4)机尾部。5.2钢丝绳吊挂式可伸缩带式输送机的安装（1）清理、平整从机头到贮带装置约35米的巷道底板，以便安装机器的固定部分。（2）将吊挂主钢丝绳运至安装中心线两侧铺开。（3）技下列顺序将输送机各部件运至安装位置，即机尾、机尾牵引绞车、托绳架、吊架及托辊、滑轮撬、拉紧绞车、贮带装置(包括胶带张紧车、托辊小车及轨道等)、机头传动部分。然后根据已确定的位置按总图要求顺序安装，各部分沿中心线方向不能偏斜。（4）根据图纸要求在顶板支架上固定吊索。（5）固定机头后，开动牵引绞车拉紧主钢丝绳，并挂在吊索上。（6）安装托辊和胶带。5.3落地架式可伸缩带式输送机的安装由于落地架式可伸缩带式输送机采用了无螺栓快速拆装中间架，其安装更为迅速方便，除中间架外，安装方法与钢丝绳吊挂式可伸缩带式输送机基本相同。国产SJ—80型可伸缩带式输送机，在收放胶带装置和中间架之间有680毫米高差，安装时可视现场具体情况，适当垫高几个H型支架来实现过渡。把胶带安装到输送机上去的办法有多种，下面介绍几种方法供参考。1．在输送机机架安装以前，在底板上沿着安装中心线把下股胶带放好，待机架装好后，下股平托辊把胶带托起，安装在托辊座上。然后再把楷形托辊组装在机架上，把上股胶带沿输送机旁边放好，安放胶带时，从一头开始，把胶带逐段翻上去，放在槽形托辊上，这样比平移上去要迅速和省力。2.另一种方法是，在输送机机道上方，把整卷胶带吊挂起来，用人工拉开胶带，放在下部的回空段平托辊上，下部胶带安放完毕，再把上部槽形托辊组装在机架上，以同样方法安放上部胶带到槽形托辊上。3．还有一种方法是，将胶带卷筒轴支撑在某一适当位置，用一台小绞车缠绕钢丝绳拉着胶带一端，沿整个输送机道进行放置。5.4可伸缩带式输送机的空载运转（1）末装胶带前的试运转当机头传动装置、贮带装置和电气设备都安装好后，先不安装胶带，进行传动装置的空载运转试验，检查减速器运转是否平稳，轴承温度是否正常。若装有制动器时，注意制动器的动作是否灵活可靠，同时也要保证制动保护装置处于良好的工作状态。注意检查拉紧绞车和卷带装置能否良好地工作。特别要注意的是，当采用双电机分别驱动主、副滚筒时，必须使两个传动滚筒的旋转方向相反，并与胶带工作时的运行方向一致，否则无法进行工作。（2）装上胶带以后的空运转当可伸缩带式输送机的机械部分、电气设备以及胶带等全部安装调整好后，即可进行整机空载试运转。在试运转中应做好下列工作；1)拉紧胶带在输送机运转之前，开动拉紧绞车，给胶带以一定的初始张力，从而保证输送机在起动和运转过程中胶带不打滑。初始张力的大小，一般根据胶带的悬垂度情况来决定。2)运转中要注意观察和检查试运转时，在输送机全线各主要部位都要派专人观察胶带和输送机各组成部分的运转情况。倘若胶带在传动滚筒上打滑，则必须停止运转，增加胶带张力，否则会损伤胶带；如果胶带跑偏达到可能使胶带或其它部件受损伤的程度，必须立即停止运转。在最初运转时期要注意检查所有控制装置的运转情况。3)胶带跑偏的调整无论是空载或加载运转，胶带的跑偏是最常见的故障。产生跑偏的原因是由于胶带在运行中横向受力不平衡。无论是装载偏于一侧，还是托辊或滚筒安装不正，或是胶带接头不平直等原因都可能造成胶带跑偏，因此要予以足够重视。在试运转时应按一定次序进行调整。首先从传动部开始，按胶带运行方向，调整下股胶带的跑偏；然后从机尾装载点开始进行上股胶带调整。假若胶带安装良好、接头乎直，一般系统地调整乎托辊和槽形托辊就能纠正跑偏。否则即是由于在安装及操平找正驱动部分、贮带装置、中间机架和机尾部时太粗心，安装质量差所致。当调整上托辊和下托辊时，要特别注意胶带运行和托辊旋转方向。如胶带向左跑偏，那就要在胶带开始跑偏的地方，顺着胶带运行的方向，向前移动托辊轴左端安装位置，使托辊左边稍向前倾斜。注意切勿同时移动托辊轴的两端。另外在调整时要适当多调几个托辊，每个少调一点，这样要比只调一两个托辊，而且调整的范围很大来纠正跑偏效果好一些。如胶带在换向滚筒、卸载滚筒或机尾滚动处发生跑偏时，可借助于滚筒轴座上的调整螺栓摆正滚筒轴来校正跑偏。在移动滚筒之前，先把滚筒两侧架子上的调整螺栓放松一些，以便于移动滚筒，否则有可能导致滚筒架的损坏。每次调整后，要让胶带在新的情况下运转一段时间，看是否调好。当滚筒调好后必须重新调整刮板清扫器。5.5可伸缩带式输送机的加载运转可伸缩带式输送机的空载运转时间，比较理想的是一星期最少也应空转几个小时。当确认整个输送机空载运行情况良好以后，就可进行加载运转，开始时轻载，如一切正常即可加满载。在加载运行中应注意几个问题：1）检查减速器、液力联轴器、电动机和滚筒轴承的温度以及运转声音。2）在双电动机拖动情况下，为了保证两个电动机的实际功率分配较合理，必须通过调整来确定液力联轴器的相应充油量。3）重新调整胶带张力，保证胶带在滚筒上不打滑。这项工作主要凭工人的操作经验来进行适量调整。4）近一步调整校正胶带的跑偏。5）保证各胶带清扫器正常工作。胶带卸载后，可能有些煤粉仍粘在胶带上，在回空运行时，经过传动部分，粘在胶带上的煤粉就带到传动滚筒、贮带装置中的换向滚筒或托辊上，因而引起胶带跑偏和严重磨损。为此要求胶带上粘着的煤粉越少越好，关键要靠在卸载滚筒下边的胶带清扫器，把粘在胶带上的煤粉清扫下去。

结论毕业设计是对我们大学四年所学知识的一次综合性的测试，它对于我们每个人来说都是非常的重要的。我选择的题目是可伸缩带式带式输送机设计，它是一种运量大、运距长、输送范围广、结构简单、运行可靠的连续运输机械，通过驱动装置带动传动滚筒，并通过滚筒与输送带之间的摩擦带动整条皮带一起工作，这种传动方式结构简单，节约能源。本设计中，研究和分析可伸缩带式输送机的工作原理以及工作环境，进行了输送机的总体方案设计，研究了皮带机的可伸缩性能，通过调整储带仓与收放胶带装置可实现对输送机的可伸缩性能，同时，输送机的中间架是由无螺栓连接的快速可拆装置，为输送机的伸长与缩短提供了方便。本次的毕业设计，它既是对我在学校所学知识的全面总结和综合应用，又为今后走向社会的实际操作铸就了一个良好的开端，能够培养和提高独立分析和解决问题的能力；是我在校期间向学校所交的最后一份综合性作业，在设计中我学会了怎样去查阅相关书籍资料的自学能力。通过这次的毕业设计使我感到自己知识的困乏，自己要学习的东西还太多，以前老觉得自己什么东西都会些，什么东西都知道，有点眼高手低，我也深刻的体会到了所学知道的重要性。这次毕业设计，让我明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己的知识和综合素质。由于所学知识有限，没有实际经验，所以，在我的毕业设计中存在很多的不足，在此恳请各位老师批评指正，我将在以后的学习和工作中不断的完善。参考文献[1]于励民,王得胜,刘刚华等.带式输送机驱动原理与选型设计.北京:煤炭工业出版社,2003[2]梁庚煌.运输机械设计手册（第一册）.化学工业出版社.1983年11月.[3]洪晓华.矿井运输提升（第二版）.中国矿业出版社.2005年7月.[4]程志红.机械设计.东南大学出版社.2006年6月.[5]张钺.新型带式输送机设计手册[M].冶金工业出版社.2001年2月.[6]程志红、唐大放.东南大学出版社.2006年10月.[7]北京起重机机械研究所、武汉丰凡科技开发有限责任公司.DTⅡ(A)型带式输送机机械设计手册[M].冶金工业出版社.2003年8月.[8]机械工业部设计单位联合设计组.ZJT1A-96带式输送机设计选用手册[M].黄河水利出版社.1998年10月.[9]机械化运输设计手册编委会.机械化运输设计手册[M].机械工业出版社.1997年5月.[10]《运输机械设计选用手册》编组委.运输机械设计选用手册（上、下）[M].化学工业出版社.1999年1月.[11]上海煤矿机械研究所.煤矿机械设计手册[M].1972年.[12]于学谦.矿山运输机械[M].中国矿业大学出版社,1998年.[13]北起所.DTⅡ型带式输送机设计选用手册[M].冶金工业出版社.1994年.[14]张文芳,段志强,边会杰.带式输送机防跑偏辊及清扫器的使用与研究[J].河北煤炭.2002,5:9-10.[15]尹万涛,胡述记,米迎春.带式输送机自动调偏装置的改进设计[J].郑煤科技.2005,3:42-44.[16]毛君,刘训涛.带式输送机断带保护系统的研究[J].煤矿机械,2004,(11):99-100.[17]陈炳耀,祁开阳.带式输送机输送带与滚筒之间的打滑分析[J].煤矿机械,2003(5):49-51.[18]吴宗泽主编，《机械设计实用手册》第二版，化学工业出版社，2003翻译部分英文原文OptimalControlofOperationEfficiencyofBeltConveyor[1]ShirongZhangandYulingTangDepartmentofAutomation,WuhanUniversity,Wuhan430072,ChinaEmails:srzhang@(S.Zhang);tylzsr@163.com(Y.Tang)Abstract—Inliterature,variablespeedcontrolofbeltconveyorsisrecommendedtosaveenergyconsumption.However,thecurrentimplementationsmostlyfocusonlowerlevelcontrolloopswithoutoperationalconsiderationsatthesystemlevel.Thispaperintendstotakeamodelbasedoptimizationapproachtoimprovetheoperationefficiencyofbeltconveyorswithconsiderationofvariousconstraints.Specifically,threeoptimizationproblemsofatypicalbeltconveyorsystemareformulated,respectively,withsolutionsinsimulationforacasestudy.I.INTRODUCTIONMaterialhandlingformsanimportantsectorofindustry,whereaconsiderableproportionofthetotalpowersupplyisconsumed.Forinstance,materialhandlingcontributesabout10%ofthetotalmaximumdemandinSouthAfrica[1].Beltconveyorsarewidelyemployedtoformthekeypartsofmaterialhandlingsystemsbecauseoftheirhighefficiencyoftransportation.Hence,itisimportanttoimproveenergyefficiencyofbeltconveyors.In[2],energyefficiencyofanenergysystemiscasttofourlevels:performance,operation,equipmentandtechnology.Specifically,theimprovementofenergyefficiencyofbeltconveyorsaregenerallyachievedatoperationandequipmentlevels.Inpractice,theequipmentefficiencyofbeltconveyorsismainlyimprovedbyequipmentretrofittingorreplacement.Theidler[3][4],belt[5]anddrivesystem[6]arethemaintargets.Theequipmentorientedstrategyneedsextrainvestmentandtheimprovementopportunitiesarelimitedtocertainparts.Operationefficiencyofanenergysystemisusuallyimprovedthroughthecoordinationoftwoormoreinternalsubsystems,orthroughthecoordinationofthesystemcomponentsandtime,orthroughthecoordinationofthesystemandhumanop