覆带式挡边带式输送机说明书

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1、毕业设计（论文） 覆带式挡边带式输送机设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 毕业设计（论文）任务书 专业 机械设计制造及其自动化 班级 姓名 下发日期 题目 覆带式挡边带式输送机设计 专题 主 要 内 容 及 要 求 主要内容： 设计覆带式挡边带式输送机，培养学生的工程设计能力。 1）挡边带及覆盖带设计； 2）设计输送机总图和主要零件； 3）输送机传动机构及张紧机构设计； 要求： 1）设计一套完整的设备，能用于实际的生产中； 2）图纸量：2.5张0号图； 3）设计说明书（字数不少于 2万字）

2、； 主要技 输送长度L: 53m；输送高度Lv : 36.615m；输送倾角: 90°;输送物料：石灰石 4）翻译与课题有关的外文资料，译文字数不少于 5000字。 术参数 等（容重 0.8-3.5t/m3,粒度 <50）；输送量 Q： 100t/h 进 度 及 兀 成 日 期 3月7日〜3月20日 查阅有关资料，进行毕业实习，撰写实习报告 3月21日〜3月27日 3月28日〜4月30日 运输机任务分析、方案设计及标准设备及通用设备的选型 运输机设计计算及总装图设计 23 日〜5月 日〜5月 22日 31日 运输机零部件设计 整理图纸

3、，撰写设计说明书 6月1日〜6月20日准备答辩 教研室主任签字 指导教师签字 摘要 ABSTRACT 目录 第1章绪论 1.1 带式输送机的应用 1.2 带式输送机的分类 1.3 各种带式输送机的特点 1.4 带式输送机的发展状况 1.5 带式输送机的工作原理 1.6 大倾角带式输送机综述 1.6.1 大倾角带式输送机的几种结构型式 1.6.2 发展趋势 1.7 课题的提出匕意义 1.8 课题的主要内容 第2章驱动装置的总体设计 2.

4、1 传动力柔的设计 2.2 电机的选用 2.2.1 确定电动机类型 2.2.2 选择电动机转速 2.3 减速器的选用 2.4 联轴器的选用 第3章带式输送机的设计计算 3.1 已知原始数据： 3.2 参数选择 3.3 功率和张力计算 3.4 整机布置设计 3.5 主要部件选用 3.6 传动滚筒轴强度的校核计算 3.7 拉紧装置张紧行程的计算 第4章带式输送机部件的选用 4.1挡边输送带及覆带的选用 .错误!未定义书签。 错误!未定义书签。 .错误!未定义书签。 错误!未定义书签。 错误！未定义书签。 错误！

5、未定义书签。 错误！未定义书签。 错误！未定义书签。 错误！未定义书签。 错误！未定义书签。 6 6 错误！未定义书签。 错误！未定义书签。 错误!未定义书签。 错误！未定义书签。 错误！未定义书签。 9 9 错误！未定义书签。 错误！未定义书签。 .错误!未定义书签。 错误！未定义书签。 错误！未定义书签。 错误！未定义书签。 错误！未定义书签。 错误！未定义书签。 错误！未定义书签。 错误！未定义书签。 .错误!未定义书签。 错误！未定义书签。 4.2 传动滚筒 错误！未定义书签 4.3

6、托辗 错误！未定义书签 4.4 挡辗 错误！未定义书签 4.5 改向装置 错误！未定义书签 4.6 拉紧装置 错误！未定义书签 4.7 压带轮和压带辗组 错误！未定义书签 第5章 其他部件的选用 错误!未定义书签。 5.1 机架与中间架 错误！未定义书签 5.2 给料装置 错误！未定义书签 5.3 清扫装置 错误！未定义书签 5.4 头部漏斗 错误！未定义书签 5.5 电气及安全保护装置 错误！未定义书签 结论 .错误!未定义书签。 参考文献 错误!未定义书签。 致谢 .错误!未定义书签。 附件1 30 附件2 41 带式输送机是连续运行的运输设备，在冶金、

7、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。 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

8、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，

9、粮食等各个 部门。 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，输送带有托辗托起，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理固定式带式输送机 卡京司［QD80轻型固定式带式输送机 普通型《 |DX型钢绳芯带式输送机 (1) QD80轻型固定式带输送机 M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 五m八；波状挡边带式输送机 特种结构型i 钢绳牵引带式输送机 压带式带式输送机 〔其他类

10、型 QD80轻型固定式带输送机与 TDR型相比，具带较薄、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 平行的细钢纯，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 送机的槽形托辗角由30° ~ 45°提高到90°使输送带成U形。这样一来输送带与物料问 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 0 (4)管形带式输送机 U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

11、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 具输送带不是运行在托辗上的，而是在空气膜 (气垫)上运 行，省去了托辗，用不动的带有气孔的气室盘形槽和气室取代了运行的托辗，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辗把输送带强 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，这种机型适用于大倾 角，倾角在30°以上，最大可达9

12、0 0 (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)钢缆牵引带式输送机 它是无际纯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。 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：钢纯芯带式输送机、钢 纯牵引胶带输送机和排弃场的连续输送设施等

13、。 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。钢纯芯带式输送机的适用范围： (1)适用于环境温度一般为 Y0。~ 40。C ；在寒冷地区驱动站应有采暖设施； (2)可做水平运输，倾斜向上

14、(16°)和向下(100~120)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 带式输送机又称胶带运输机，其主要部件是输送带，亦称为胶带，输送带兼作牵 引机构和承载机构。带式输送机组成及工作原理如图 1-1示，它主要包括一下几个部 分：输送带（通常称为胶带卜托辗及中间架、滚筒拉紧装置、制动装置、清扫装置和卸 料装置等。 1-张紧装置 2-装料装置 3-犁形卸料器 4-槽形托辐 5-输送带 9-清扫装置 6-机架 1

15、0-平行托辐 7-传动滚筒 11-空段清扫器 8-卸料器 12-清扫器 图1-1带式输送机简图 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 部分都支承在托辗上。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辗支撑，以增加物流断面积，下带为 返回段（不承载的空带）一般下托辗为平托辗。

16、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°。 输送带是带式输送机部件中最昂贵和最易磨损的部件。当输送磨损性强的物料 时，如铁矿石等，输送带的耐久性要显著降低。 提高传动装置的牵引力可以从以下三个方面考虑： (1)增大拉紧力。增加初张力可使输送带在传动滚筒分离点的张力 §增加，此法 提高牵引力虽然是可行的。但因增大 S1必须相应地增大输送带断面，这样导致传动装 置的结构尺寸加大，是不经济的。故设计时不宜采用。但在运转中由于运输带伸长， 张力减小，造成牵引力下降，可以利用拉紧装置适当地增大初张力，从而增大 以

17、 提高牵引力。 (2)增加围包角 为对需要牵引力较大的场合，可采用双滚筒传动，以增大围包 角。 (3)增大摩擦系数 与具具体措施可在传动滚筒上覆盖摩擦系数较大的衬垫，以增 大摩擦系数。 通过对上述传动原理的阐述可以看出，增大围包角 色是增大牵引力的有效方法。 故在传动中拟采用这种方法。 1.6.1 大倾角带式输送机的几种结构型式 1.6.2 发展趋势 大倾角带式输送机的推广和应用克服了通用带式输送机占地面积大的缺点，但是 它的输送能力受到它所采用的波状挡边带的横隔板间距和输送倾角的制约。横隔板间 距越小、输送倾角越小，输送能力就越大。为了保证输送物料的顺利卸落，必须采用 适当

18、的横隔板间距，横隔板间距过小容易造成回料现象；减小输送倾角就势必会增加 普通挡边机的长度，加大占地面积，影响整机布置的经济性。对于越来越要求大运 量、又要求占地紧凑的设计选型，普通挡边机显然不是最佳的选择。 有没有一种输送设备既能像普通挡边机那样节约占地面积，又能像通用带式输送 机那样拥有较大的输送能力呢？覆带式挡边机恰好填补了这项技术空白。我的设计题 目为《覆带式挡边带式输送机》，设计一条倾角为 90°的挡边机，这不仅可以让我将所 学的知识应用于实践，培养将来作为技术人员应具备的基本设计能力，还能在设计的 过程中思考解决目前存在问题的一些办法。 驱动装置是整个皮带输送机的动力来源，它由

19、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。 电动滚筒是将电机、减速齿轮装入滚筒内部的传动滚筒。具结构紧凑 ，外形尺寸 小，适于短距离及较小功率的单机驱动输送机。 本次设计采用电机一减速器一传动滚筒驱动方式。 传动装置是将原动机的运动和动力传递给工作机的中间装置。它常具备减速、改 变运动形式或运动方向以及将动力和运动进行传递与分配的作用。传动装置是机器的 重要组成部分。传动装置的质量和成本在整部机器中占有很大的比重，整部机器的工 作性能、成本费用以及整体尺寸在很大程度上取决于传动装置设计的状况。因此，

20、合 理地设计传动装置是机械设计工作的一个重要组成部分。 合理的传动方案首先应满足工作机的性能要求。另外，还要与工作条件相适应。 同时还要求工作可靠，结构简单，尺寸紧凑，传动效率高，使用维护方便，工艺性和 经济性好。若要同时满足上述各方面要求往往是比较困难的。因此，要分清主次，首 先满足重要要求，同时要分析比较多种传动方案，选择其中既能保证重点，又能兼顾 其他要求的合理传动方案作为最终确定的传动方案。 ，•,运输带工作速度Vm=1m/s,运输带滚筒直径 D=800mm=0.8m •.滚筒转速 nw=2X60v/ 兀 D=120X 1/3.14 x 0.8=48r/min 若选用同步转速为

21、1500或1000r/min的电动机，则可估算出，总传动比约为 30, 因为普通圆柱齿轮传动的传动比常用值为 3〜5,蜗杆传动的传动比常用值为 10〜60, 带传动传动比常用值为 2〜4。所以，该传动可由二级圆柱齿轮、一级蜗轮蜗杆或一级 带传动和一级齿轮传动来实现。可有如图 2-1传动方案： U 图2-1带式输送机传动方案 比较：方案1采用二级圆柱斜齿轮减速器，该方案结构尺寸小，传动效率高，适 合于在较差的工作环境下长期工作；方案 2采用一级闭式齿轮传动和一级开式齿轮传 动，该方案成本低，但使用寿命短且不适用于较差的工作环境；方案 3采用一级蜗杆 传动，该方案结构紧凑，但传动效

22、率低，长期工作不经济。根据本次设计的实际情 况，选择方案1。 方案1具体分析： 一、组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。 二、特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较 大的刚度。 三、确定传动方案：为了实现过载保护作用，采用了 V带轮传动，同时考虑到电 机转速高，传动功率大，应将 V带设置在高速级；为了确保整个传动装置能够更平稳 的工作，初步确定选用二级斜齿圆柱齿轮减速器（展开式） 其传动方案总体设计图初步拟定如图 2-2示： 图2-2带式输送机传动方案总体设计图 其中，T1、印、用、邛、巧分别为弹性联轴器、闭式齿轮传动（设齿轮精度为

23、7 级）、滚动轴承、V形带传动、工作机，Pd为电动机的输出总功率，Pw为工作机滚筒上 的输入功率。 2.2.1 确定电动机类型 带式输送机的负载是一种典型的包转矩负载，而且不可避免地要带负载起动和制 动。电动机的起动特性与负载的起动要求不相适应的情况在带式输送机上比较突出， 为了保证必要的起动力矩，电机起动时的电流要比额定运行时的电流大 6~7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 3~5秒。 鼠笼式交流异步电动机是驱动带式输送机的最简单最经济的电动机。 按工作要求和条件，选用y

24、系列三相交流异步电动机。 2.2.2 选择电动机转速 传动副传动比合理范围 普通V带传动 i带二2〜4 圆柱齿轮传动 i齿二3〜5 则传动装置总传动比的合理范围为 i总=i带父i齿 （2-1） 由公式（2-1）得： i总二（2-4）工（3-5） x （3-5）二（18〜100） 则，电动机转速的可选范围为 nd 二 i总 xnw 二（18 〜100） x48r/min=864 〜4800r/min 根据电动机所需功率 30kw和同步转速，符合这一范围的常用同步加速有 1500、 1000r/min。选用同步转速为1000r/min,选定电动机型号为 Y225M-6。电

25、机的主要性能 参数如表2-1: 表2-1电机的主要性能 型号 效率 % 额定功率 kw 同步转速 r/min 满载转速 r/min 功率因数 cosd 额定电流 A 起动 转矩/ 额定 转矩 起动 电流/ 额定 电流 取大 转矩/ 额定 转矩 Y225M-6 90.2 30 1000 980 0.9 59.5 1.7 6.5 2 传动装置总传动比 , 980 i 二nm/nw= =20.42 48 式中： nm为电动机满载转速，980r/min ； nw为工作机的转速，48r/min。 由参考文献1表2

26、-119查得，本次设计选用 ZSY280-40型减速器，传动比为 22.4,输出车$速为 44r/min 当电机功率小于或等于37KW时，驱动装置采用联轴器联接电机和减速器 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

27、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。 梅花形弹性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 问，以便在联轴器工作时起到缓冲减振的作用。结构图如图 2-3: 弹性柱销联轴器能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

28、繁的场合。 本次设计中，由文献1表2-119查得电动机与减速器轴之间联接选用梅花形弹性 联轴器ML 7 60 X142 MT 7b ,减速器与传动滚筒之间联接选用弹性柱销齿式联轴器 J48 84 ZL10o j 图2-3梅花型弹性联轴器结构图 综合上述所有设计选用，驱动装置采用文献 1表2-119第184组合号，装配型式 采用Q141184图号装置图所示，不带制动器和逆止器。 (1)输送物料：石灰石 (2)物料特性：1)粒度：＜ 50 2)容重：0.8~3.5t/m3 (3)输送系统及相关尺寸：1)输送长度L: 53m 2)输送高度Lv: 36.615m 3

29、)输送倾角：900 4)输送量 Q:100t/h (1)将要求的输送能力转换成体积输送能力： Qv =Q/P=100/0.8=125 (m3h) 根据文献1表9-1初选带宽B=1200mm ,挡边高H=240mm ,隔板间隔 ts = 252mm ,带速v=1m/s.按文献1表9-1查得Qv =139m3h,大于125m3h,满足要 求。 (2)校核带速、粒度是否在许范围内。 查文献1表9-2得，当带宽B=1200mm,挡边高 H=240mm,倾角P =90呻寸，许 用最大粒度amax = 140mm ,大于给出值；许用最大带速Vmax = 1.25m/s ,大于选用值。 (1)

30、传动滚筒上所需的圆周力Fu见文献1公式(9-1) Fu =CFh +Fst +Ffu (N) (3-1) 式中： Fh为主要阻力，单位N;由文献1公式(9-3)得 9 =90© 时, Fh =fgL (q[ +q2 +2qB +q) (3-2) C为附加阻力系数，见文献1表9-3; L为挡边机水平投影长度，单位 m； H为挡边机提升高度，单位 m； f为模拟摩擦系数，一般f=0.03; g为重力加速度，g=9.81m/s2； q1为上托辗转动部分质量，单位 kg/m, 一般取托辗间距为1m； q2为下托辗转动部分质量，单位kg/m, 一般取托辗间距为1.2m； qB为

31、挡边带每米质量，单位kg/m；由文献1公式(9-4)得 qB =q0+2qs+BfqT/ts (3-3) q0为基带每米质量，单位 kg/m,带加强层的棉帆布芯基带每米质量见文献 表 9-4; qs为挡边每米质量，单位kg/m,见文献1表9-5; Bf为有效宽度，单位m,见文献1表9-6; ts为隔板间距，单位m,见文献1表9-1; qT为隔板每米质量，单位kg/m,见文献1表9-7; q为每米物料质量，单位kg/m,由文献1公式(9-5)得； q=Q/3.6v (3-4) Q为输送能力，单位t/h; V为带速，单位m/s； Fst为提升阻力，单位N,按文献1公式(9-

32、6)计算 Fst =gqH (3-5) 因为(L2 +H2)1/2 =(16.3852 + 36.6 1 52)1/2 = 40.11,查文献 1 表 9-3 得 C=2.7,又知 f=0.03, L=16.385m, g=9.81m/s2,查文献 1 表 9-4 彳4q1=13kg/m, q2=14kg/m。查文献 1 表 9-5，表 9-6,表 9-7得 qs=6.3kg/m, q0 =23.99kg/m, qT =10.1kg/m, Bf =0.69m。 则由(3-3)得 qB =23.99+ 2 m 6.3+0.69父 10.1/0.252 = 64.24 (kg/m) 由(

33、3-4)得 q=Q/3.6v=100/ (3.6父1) =27.78(kg/m) 由(3-5)得 FST=gqH =9.81 27.78 36.615 = 9978.4(N) 由(3-2)得 Fh =0.03父9.81父16.385父(13+14 + 2父64.24 + 27.78) = 883.70 (N) 由(3-1)得 Fu =2.7 883.70 9978.4 4321 =16685.39(N) 式中Ffu的计算如下： 覆带材料：棉帆布芯基带。 型号：CC-56 带宽：B=800mm。 层数：4层。 Ffu =QfugH 式中： Qfu为覆带每米质量，单

34、位kg/m,见文献1表9-6; 由公式(3-6)得 Ffu =12.03父9.81父36.615=4321 (N) (2)电动机功率计算P 由文献1公式9-7计算 P = FUv/1 0P0KW) (3-6) (3-7) ”为传动效率，一般取 0.75-0.9。 选 P=30KWo (3)输送带张力计算 16685.39 1 P =22.2(KW) 1000 0.75 输送带最大张力按文献 1公式(9-8)得: 式中: (3-8) (3-9) Smax =S。Fu gqBH 式中: &为最小初拉力，由文献1公式(9-9)得 & 之5

35、(qB +q) lg (N) l为托辗间距，单位m, 一般取l=1m。 则 S0 >5父(64.24 +27.7$ 父 1 父9.81 = 4513.581 (N) Smax = 4513.581+16685.39+9.81 M 64.24父36.615 = 44273.54 (N) (4)带芯层数Z的计算 带芯层数按文献1公式(9-10)计算 (3-10) Z -Smam/B㈡ 式中： m为输送带安全系数，一般取8-10; ［仃］为输送带许用强度，棉帆布芯时［o］=56N/(mm .层) (层) ,44273.54 8 「一 Z =5.27 1200 56

36、 考虑到接头部位的强度损失及挡边带制造工艺的需要，选 Z=6层; (1)整机布置的基本形式 图3-1 整机布置的形式 本次设计中输送机的输送角度为 90。，且带有波状挡边，所以选用第五种基本形式 (e)型。 (2)改向滚筒直径D2和压带轮直径D3,按文献1表9-7中选定。 (3)凸弧段有载分支曲率半径 R与带宽B、传动滚筒直径Di的关系见文献1 表 9-8。 (4)拍打清扫器设在传动滚筒与凸弧段压带轮之间。传动滚筒中心至压带轮中心 的最小距离应大于 0.5 ( D1 +D3 ) +1000mm。 (5)加料点距凹弧段压带轮中心距离应大于 0.5D3 +1000mm。

37、(6)拉紧装置的行程S有500mm、800mm、1000mm三种，在选用时应保证拉紧 行程大于挡边带总长度的1% o (1)查文献1表9-6挡边带带宽 B=1200mm,挡边高度 H=240mm,隔板间距 ts=252mm,基带帆布芯层数 Z=6,上胶厚4.5mm,下胶厚1.5mm,力口强层厚3.0mm。 (2)查文献1表9-7选择传动滚筒直径D〔=800mm,改向滚筒直径D2=630mm, 压带轮直径D3=1000mm。 通过轴的结构设计，轴的主要结构尺寸，轴上零件的位置，以及外载荷和支反力 的作用位置均已确定，轴上的载荷(弯矩和扭矩)已可以求得，因而可按弯扭合成强 度条件对轴进行强

38、度校核计算。 (1)做出轴的计算简图(即力学模型)，如图 3-2a 在做计算简图时，先求出轴上受力零件的载荷，并将其分解为水平分力和垂直分 力，然后求出各支承处的支反力。 (2)计算总弯矩，做出弯矩图，如图 3-2b (3)做出扭矩图，如图3-2c Ft 图3-2轴的载荷分析图 T的计算由文献4公式（17）得，忽略减速器的效率: _ Pd T = 9550— i nm 式中： Pd为电动机的额定功率； (3-11) nm为电动机的满载转速; i为减速器的公称传动比； （4）校核轴的强度 对于直径为d的圆轴，轴的弯扭合成强度条件由文献 5公式（15-5）得:

39、二 ca M 2 (1 T)2 (3-12) 式中: 仃ca为轴的计算应力，MPa； M为轴所受的弯矩，N mm ; T为轴所受的扭矩，N ,mm; W为轴的抗弯截面系数，mm3 ,计算公式由文献5表15-4得 二d 3 3 W =——定 0.1d （3-13） 32 叵」］为对称循环变应力时轴的许用弯曲应力，其值按文献 5表15-1选取。 口为折合系数，当扭转切应力为静应力时，取 “为0.3;当扭转切应力为脉动循环 变应力时，取为0.6;扭转切应力为对称循环变应力时，取为 1。 则，由公式（3-11）得 丁 c c 30 T =9550 —— 22.4

40、=6548.57N m 980 已知 r=Fu =16685.39N,L = 257.5mmi L2 =L3 = 875mm,求得 Fn1 = Fn2 = 8342.70 N 求得 M =Fn1 L2 =7300Nm 由公式（3-13）得 W ： 0.1d3 =0.1 1353 =246037.5mm3 由公式（3-12）得 (7300 103)2 (0.3 6548.57 103)2 ca 246037.5 =30.73 三［二,］二55MPa 因此，所选择的轴满足强度要求。 张紧装置的总行程由文献3公式（1-11）得: l = l1 l2 (3-14) 式

41、中: &1为工作行程，&2为安装行程。 安装行程是为重新搭接胶带和修理驱动装置时所需，其大小由文献 3公式 (1-12)得: (3-15) ,l2 (1~2)B 工作行程决定于带条的类型和输送机的长度，由文献 3公式(1-13)得： △"KL (3-16) 式中： K为胶带受工作载荷时的伸长系数，由文献 3表1-1

42、0查得。 则，由公式(3-15)得： △ l2 ： (1~2) 1200 = 1200~2400(mm) 由公式(3-16)得： 11 =0.02 53000 =1060(mm) 由公式(3-14)得： -：l =1060 1200 =2260(mm) 输送带在带式输送机中既是承载构件又是牵引构件，它不仅要有承载能力，还要 有足够的抗拉强度。输送带有带芯和覆盖层组成，其中覆盖层又分为上覆盖胶、边条 胶和下覆盖胶。 常用输送带有两大类：织物芯胶带和钢纯芯胶带。国产织物芯胶带的衬垫常用帆 布制成，普通织物芯橡胶带适用于工作温度在 -15~+40C之间。钢纯芯胶带与织物芯相 比，具

43、有抗拉强度高、动态性能好等优点，但它横向强度低、接头和修理的劳动量 大、当覆盖胶损坏后，钢丝易腐蚀。 根据给定条件，此次设计中挡边带基带及覆带选用棉帆布芯胶带即可。 挡边带由基带、挡边和隔板组成。基带与普通输送带相同，挡边波的形状可以是 S型波、WM型波、W型波等。由于挡边高在300mm以下，本设计采用S型挡边。隔 板按其不同的断面可分成 T型、C型、TC型(见图4-1)。本设计选用TC型，TC型 适用于输送机倾角4 >40°,物料粘性较大、粒度较大的场合。 a) b) c) 图4-1横隔板 在确定横隔板间距时，一方面要考虑为了使输送带能够合理地加大输送量，提高 输送能力，避

44、免出现物料撒漏现象，要求有较小的横隔板间距；一方面又要考虑为了 获得较好的受料、卸料状况，要求有较大的横隔板间距，同时胶带本身制作工艺也限 制着间距不能太小。因此横隔板间距应视具体情况而定。本设计根据文献 2表2-6选 取的最小横隔板间距为280mm。 传动滚筒是传递动力的主要部件，它是依靠与输送带之间的摩擦力带动输送带运 行的部件。传动滚筒根据承载能力分为轻型、中型和重型三种。同一种滚筒直径又有 几种不同的轴径和中心跨距供选用。 轻型：轴承孔径 80~100mm。轴与轮毂为单键联接的单幅板焊接筒体结构。单向 出轴。 中型：轴承孔径120~180mm。轴与轮毂为胀套联接。 重型：轴承

45、孔径200~220mm。轴与轮毂为胀套联接，筒体为铸焊结构。有单向出 轴和双向出轴两种。 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，驱动滚筒的表面形式 有钢制光面滚筒、铸胶滚筒等，钢制光面滚筒主要缺点是表面摩擦系数小，一般用在 周围环境湿度小的短距离输送机上。铸胶滚筒的主要优点是表面摩擦系数大，适用于 环境湿度大、运距长的输送机，铸胶滚筒按其表面形状又可分为光面铸胶滚筒、人字 形沟槽铸（包）胶滚筒和菱形铸（包）胶滚筒。 人字形沟槽铸（包）胶滚筒是为了增大摩擦系数，在钢制光面滚筒表面上，加一 层带人字沟槽的橡胶层面，这种滚筒有方向性，不得反响运转。人字形沟槽铸（包） 胶滚筒，沟槽能

46、使水的薄膜中断，不积水，同时输送带与滚筒接触时，输送带表面能 挤压到沟槽里，由于这两种原因，即使在潮湿的场合工作，摩擦系数降低也很小。考 虑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，功率消耗大， 易打滑，所以我们选择人字形滚筒。铸胶胶面厚且耐磨，质量好；而包胶胶皮易掉， 螺钉头容易露出，刮伤皮带，使用寿命较短，比较二者选用铸胶滚筒。 表4-1传动滚筒参数表 B mm 许用扭矩 Kn m 许用合力 Kn D mm 1200 12 80 800 轴承型号 轴承座型号 转动惯量 2 Kg m Kg 3524 DT n z1212 96 1

47、059 传动滚筒长度的确定，查文献1表2-39得。 其主要性能参数如表4-1所示。 再查文献1表2-40可得出滚筒长度为1400mm。 或者由经验公式： 已知带宽B=1200mm,传动滚筒直径为800mm,滚筒长度比胶带宽略大，一般取 B1 =B + (100~200)mm。 取B1 二1200+200=1400mm,与查表结果一致。 托辗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。 托辗组的结构在很大程度上决定了输送带和托辗所受承载的大小与性质。对托辗的基 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

48、较轻，回转阻力系数小，制造成本低，托辗表面必须光滑等。 托辗分上平托辗、回程托辗、弧形托辗和缓冲托辗。上平托辗用于支撑输送带上 分支一承载分支；回程托辗用于支撑输送带下分支 一空载分支；弧段托辗分凸弧托辗 和凹弧托辗两种，其中凸弧托辗与上平托辗同；缓冲托辗用于加料点，因为在那里如 果输送带用刚性支承，由被输送物料中的大块和物料重量引起的冲击会使输送带遭到 严重的损坏。 该设计因为有波状挡边带，所以选用平行托辗。由原始尺寸 B=1200mm查文献1 表2-48取上平托辗为 DT 1105c1423,托辗直径D为108mm。 回程托辗查文献1表2-50取用DT 1105c2122,托辗

49、直径为108mm。 托辗的间距设计由带宽 B=1200mm,取上平托辗间距为 1200mm,回程托辗间距 为2400mm。弧段托辗间距一般取托辗直径的 1.5~2倍。缓冲托辗间距视物料堆积密度 和块度而定，一般取上平托辗间距的 1/3~1/4,本设计采用1200M 1/4 = 300mm。 上平托辗的结构见图4-2: CM 图4-2上平托辐 回程托辗的结构见图4-3: 图4-3回程托辐 挡辗的作用是防止输送带跑偏，本系列挡辗直径分 89和108两种，一般布置辗距 为6m。 在输送机的凸弧段和凹弧段处的输送带上下分支均应加设挡辗。 查文献2,取上下挡辗为 DDJH

50、 100-5,辗径为108mm。 上下挡辗的结构图如图4-4: 图4-4上、下挡辐 带式输送机采用改向滚筒或改向托辗组来改变输送带的运动方向。 本机改向滚筒用于输送带 180°的方向改变，布置在尾部拉紧装置附近。改向滚筒 直径有250、315、400、500、630、800、1000mm等规格。选用时可与传动滚筒直径 匹配，改向180°时其直径可比传动滚筒直径小一档。 此次设计采用的是直径为630mm的改向滚筒。 改向滚筒与拉紧装置位置图如图 4-5: 1、拉紧装置 2、改向滚筒 图4-5改向滚筒与拉紧装置位置图 拉紧装置的作用是：保证输送带在传动滚筒的绕出端（

51、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辗间的垂度，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。 拉紧装置分为手动拉紧装置、自动拉紧装置。手动拉紧装置一般布置在与输送机 驱动端相对的一端，这是最简便、费用最低的布置，因为不需要额外的滚筒。手动拉 紧装置最常用的就是螺旋式拉紧装置。螺旋式拉紧装置适用于输送机展开长 L<=70m 的输送机，其拉紧行程有 500mm、800mm两种。自动拉紧装置是现代长距离带式输送 机中应用较广泛的形式。

52、它能使带条具有合理的张力图、自动补偿带条的弹性变形和 塑性伸长。它的缺点是：结构较复杂；外形尺寸大；对污染较敏感及需要辅助驱动装 置。 本次设计机长小于 70m,功率较小故可采用手动拉紧装置中的螺旋拉紧装置，如 图4-6,可按机长的1%~1.5%选取拉紧行程。 1、螺杆、2一滚筒、3一机架、4—可移动的滚筒轴承座 图4-6螺旋拉紧装置 根据DT R系列，其许用的最大拉紧力见表 4-2: 表4-2螺旋拉紧装置的最大拉紧力 带宽（mm） 500 650 800 1000 1200 1400 最大拉紧力（kN） 9 16 24 38 54 75 压

53、带轮和压带辗组的作用相同，都是压住挡边带工作面的空边，使挡边带改变运 行方向。它们被布置在挡边机凸弧段的回程分支和凹弧段的承载分支处。压带轮是最 常用的形式，由复式轮缘、轴、轴承座组成。大轮缘压在挡边带的空边上，小轮缘则 轻轻压在两条挡边上。压带辗组由若干个悬臂辗子按一个较大的、公共的曲率半径布 置。当带速较大时，它能有效地克服物料在通过凸弧段时所产生的向后簸料现象。 压带轮和压带辗组侧剖面如图 4-7: 图4-7压带轮和压带辐组侧剖图 机架是支承滚筒及承受输送带张力的装置。本系列机架采用结构紧凑、刚性好、 强度高的三角形机架。 图5-1 机架 (1)机架有四种结构如图

54、5-1所示。可?f足带宽500~1400mm、倾角0°~18°、围 包角190。~210。多种形式的典型布置。并能与漏斗配套使用。 a. 01机架：用于0~18°倾角的头部传动及头部卸料滚筒。选用时标注角度。 b. 02机架：用于0 ~18°倾角的尾部改向滚筒。 c. 03机架：用于0°~18°倾角的头部探头滚筒或头部卸料传动滚筒，围包角小于或 等于180o d. 04机架：用于传动滚筒设在下分支的机架。可用于单滚筒传动，也可用于双滚 筒传动。围包角大于或等于200 0 (2)本系列机架适用于输送带强度范围： CC-56棉帆布3~8层。滚筒直径范围： 500~1000mm。 (3

55、)中间架用于安装托辗。标准长度 6000mm,非标准长度 3000~6000mm及凸 凹弧段中间架；支腿有I型——无斜撑、H型一一有斜撑两种。中间架和中间架支腿全 部采用螺栓联接，便于运输和安装。 中间架为螺栓联接的快速拆装支架，它由钢管、 H型支架、下托辗和挂钩式槽型 托辗组成，是机器的非固定部分，钢管作为可拆卸的机身，用弹性柱销架设在 H型支 架的管座中。柱销固装在钢管上，只是打入的位置适当转动钢管，就能方便地从管座 中抽出或放入。 槽型托辗轴的两端加工成矩形，这样就可以把单个滚筒放进机架中，既可以定位 又可以起到固定轴的作用。因为皮带输送机的滚筒很多，损坏的也经常，当辗子需要 维

56、修时，就可以快速取下，以便于维修和更换，对运输很小，提高了工作效率。这就 是快速拆装的特点。 中间架作为输送机架的一部分，输送机架的选型即决定了中间架的型式 输送机的机架随输送机类型的不同而不同，有落地式和吊挂式，而落地式又有钢 架落地式和绳架落地式，吊挂式有钢架吊挂式和绳架吊挂式种类。本皮带运输机选用 钢架落地式机架。该种机架机身结构简单，节省钢材，安装、拆卸方便，不易跑偏。 只有两个可能的加料方向一一沿着输送带运行方向加料和在输送带的侧面加料。 沿输送带运行方向加料是最好的，因为设计最简单，可以使物料通过加料溜槽装 到运行的输送带上，这样物料的前进速度几乎与带速相同。物料可以被导向

57、到输送带 的中央，从而使载料形状对称。加料点的导料槽长度最小。给料量的变化不会明显地 影响输送带的正常装载。采用这种加料方向时，物料从一条输送带向另一条输送带运 转的高度损失为最小。 在输送带沿着运行方向加料时，加料溜槽可做的十分简单。加料溜槽的宽带应不 大于受料输送带宽带的三分之二。本设计物料为石灰石块料，此时应使加料溜槽的内 部宽度至少为最大块料尺寸的2倍。 加料溜槽的后半或底板应该安装在靠近输送带的地方，而且还应装上可以调节的 橡胶边板，来防止块料跑到溜槽后板的下面或后面，并在后板与输送带之间跳动。 物料在离开溜槽之后和在达到带速之前，需要用导料槽将物料保持在输送带上。 图5-2

58、为导料槽在输送带上的典型用法： 图5-2导料槽在输送带上的位置 装料点的托辗组间距应在 0.3m〜0.6m范围内。本设计采用300mm。给料漏斗的安 装位置必须保证物料块落到两组托辗之间，而不是落在某一托辗上。 输送机在运转过程中，不可避免的有部分颗粒和粉料粘在输送带表面，通过卸料 装置后不能完全卸净，表面黏有物料的输送带工作面通过下托辗或改向滚筒时，由于 物料的积聚而使其直径增大，加剧托辗和输送带的磨损，引起输送带跑偏。而且，不 段掉落的物料还污染了场地环境。因此，清扫粘结在输送带表面的物料，对于提高输 送带的寿命和保证输送带的正常工作具有重要意义。 本设计头部选用旋转式输送

59、带清扫器，如图 5-3,旋转式清扫器系由动力驱动的主 轴或管子及装在它上面的硬毛刷或刮板组成的。旋转刷子和旋转刮板清扫器的运动方 向应使刷子或刮板的周边的运动方向与输送带运动方向相反。清扫器可由附近的头部 滚筒传动轴通过链条来驱动，或者用单独的驱动装置来驱动。 ► 图5-3旋转刮板清扫器在输送带上的位置 在加料点和沿输送带长度的任何地方都可能发生输送带撒料现象。如果发生撒料 现象，撤出的物料可能落在输送带空载段上，而被夹在输送带与尾部滚筒之间，从而 引起输送带的损坏或跑偏。 用来防止产生这种麻烦的两种装置是盖板和空载段输送带消除器。 本设计采用空载段输送带刮板清扫器即可。将其安装

60、在空载段输送带上侧，紧靠 在尾部滚筒的前方，用来清扫撒在空载段输送带上的任何物料。如图 5-4: 尾部滚筒 V形刮板 下托辐 图5-4 V形刮板清扫器 头部漏斗是用于导料、控制料流方向的装置，也可起防尘作用 漏斗有普通型和调节挡边型（3型）两种。其中普通型又可分为不带衬板（1型） 和带衬板（2型）两种。 带速范围： 02.5m/s（1型），3.15m/s （2型），调节挡板带速范围 1.6~5m/s； 2型 漏斗在水平运输时可达4m/s。 本设计选用普通型，参考文献 2选用图号JDT5J13/。 安全保护装置是在输送带工作中出现故障能进行监测和报警的设备，可使输送机 系

61、统安全生产，正常运行，预防机械部分的损坏，保护操作人员的安全。止匕外，还便 于集中控制和提高自动化水平。 电气设备的保护：主回路要求有电压、电流仪表指示器，并有断路、短路、过 流、缺相、接地等项保护及声、光报警指示，指示器应灵敏、可靠。 输送带跑偏监测：一般安装在输送机头部、尾部、中间及需要监测的点，轻度跑 偏量达5%带宽时发出信号并报警，重度跑偏量达 10%带宽时延时动作、报警、正常停 机。 打滑监测：用于监视传动滚筒和输送带之间的线速度之差，并能报警、自动张紧 输送带或正常停机。 沿线紧急停机用拉绳开关：沿输送机全长在机架的两侧每隔 60m各安装一组开 关，动作后自锁、报警、停机

62、。 其他料仓堵塞信号、纵向撕裂信号及拉紧、制动、测温信号等，可根据需要进行 选择。 [1]编辑委员会，《运输机械设计选用手册》[M],化学工业出版社，1999 [2]青岛运输设备制造厂编，《DDJT1型大倾角挡边带式输送机选用手册》,1995 [3]蒋琼珠主编，《连续运输机》[M],人民交通出版社，1986 [4]龚淮义主编，《机械设计课程设计指导书》[M],高等教育出版社,2005 [5]濮良贵、纪名刚主编，西北工业大学机械原理及机械零件教研室编著 ，《机械设计》 [M],第七版，高等教育出版社,2000 [6]孙可文主编，《带式输送机的传动理论与设计计算》，北京煤炭工业出版

63、社，1991 口输送设备制造商协会联合会编，《散状物料带式输送机》，机械工业出版社，1986 [8]孙恒,陈作模，葛文杰主编，《机械原理》[M],高等教育出版社,2006 [9]陈于萍、周兆元主编，《互换性与测量计术基础》[M],机械工业出版社,2005 [10]王鹰，吕建行主编,《起重输送机械图册》[M],机械工业出版社，1991 [11]徐克晋主编,《金属结构》，第二版，机械工业出版社，1990 [12]机械设计手册编委会编,《机械设计手册》[M],机械工业出版社，2004 [13]刘鸿文主编，《材料力学》[M],第四版，高等教育出版社，2003 [14]何铭新，钱可强主编

64、，《机械制图》高等教育出版社,2004 [15]龚淮义主编，《机械设计课程设计图册》[M],高等教育出版社，2005 [16]成大先主编，《机械设计手册》（单行本），减（变）速器.电机与电器，化学工业出 版社，2004 [17]成大先主编，《机械设计手册》（1-5卷）[M]，第三版化学工业出版社，1992 [18]成大先主编，《机械设计手册》（第1卷）[M]，第四版化学工业出版社，2001 [19] F.kesser.J.Paelke，VerticalConveyous for Bulk Materials— The Economic Solution [J]，Bulk Solids

65、 Handling,1998,18 （3）: 443-448 [20] Zhou Manshan Analysis On Dynamic Propertics Of Belt Conveyor ICMH/ICFP 99 shanghai china [21] Zhang Yuan Computer Simulation on Continuous Model of Belt Conveyor Dynamic Analysis,Proceedings of the First International Conference on Mechanical Engineering. 2000.s

66、hanghai china 附件1 外文资料翻译 风力与太阳能电池发电组成的混合发电系统又叫做风 /光互补系统，由于风和太阳 能都有一些共同的缺点，如能量密度低、稳定性差、 受天气影响不连续、有季节性强 弱变化、太阳能日夜间断等。分别由风力和太阳能发电来供电，其供电的可靠性大大 降低。 风能、太阳能具有一定的互补性，如白天太阳光强，夜晚风多，夏天日照好、风 弱；冬春季节风大而阳光相对较弱。开发风力一太阳能互补发电系统，将风力与太阳 能技术加以综合利用，从而构成一种互补的可分散布点的新型能源，将是本世纪能源 结构中一个新的增长点。有条件时通过搭配适当容量的蓄电池或接入市电作为备用电 源，可使运行费用大大的降低、供电的可靠性大大的提高。 目前国内主要针对独立的风力发电、光伏发电及风一光互补发电控制系统的研究 较多。在设计风一光发电系统中，普遍采用的设计思路是根据负载每天的总耗电量， 和由当地气象数据得到的日辐射量来确定太阳能电池阵列、风力发电机的容量，再来 确定可再生能源发电控制装置的功率和蓄电池容量，但是在混合发电系统的运行控制 和优化管理方法方面的研究较少。 由于风