覆帶式擋邊帶式輸送機(jī)設(shè)計（含CAD圖紙和說明書）,覆帶式擋,邊帶,輸送,設(shè)計,cad,圖紙,以及,說明書,仿單 I 摘要 長距離、大運(yùn)量、高速是帶式輸送機(jī)的最新發(fā)展方向。與其它輸送設(shè)備相比，帶 式輸送機(jī)運(yùn)行更可靠，易于實現(xiàn)自動化和集中控制，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。大傾角擋邊 帶式輸送機(jī)就是其中的一個。而覆帶式擋邊帶式輸送機(jī)更是彌補(bǔ)了普通擋邊機(jī)所存在 的不足之處。 本文首先對普通帶式輸送機(jī)的運(yùn)用、分類、特點(diǎn)、原理作了簡單地概述，接著闡 述了大傾角擋邊機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢，引出本次設(shè)計-覆帶式擋邊帶式輸送機(jī)的設(shè)計意義；然 后對整機(jī)的設(shè)計方案進(jìn)行比較選擇，在傳動方案方面，本文選取了 3 種傳動方式進(jìn)行 比較，選出最經(jīng)濟(jì)、實用的一種方式，對驅(qū)動裝置的每個部件進(jìn)行了較為詳細(xì)的描述， 然后做出選擇；接著對設(shè)計中所需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計計算，再根據(jù)設(shè)計準(zhǔn)則與計算選 型方法按照給定參數(shù)要求，對輸送機(jī)的傳動裝置、改向裝置、拉緊裝置、中部機(jī)架、 托輥、清掃裝置等進(jìn)行選型設(shè)計；接著對輸送機(jī)的傳動滾筒軸等主要零部件進(jìn)行了強(qiáng) 度校核；最后簡單地說明了輸送機(jī)的電氣及安全保護(hù)裝置。 關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī)；方案設(shè)計；部件選型；設(shè)計計算 II Abstract Long distance,large capacity,high speed is the latest development in the direction of the belt conveyor.Compared with other transportation equipments,belt conveyor is more reliable,easier to implement automation and centralized control,more obvious economic efficiency.Steep sidewall belt conveyor is one of them.Furthermore,the cover sidewall belt conveyor makes up for shortcomings that ordinary sidewall unit exists. Firstly,the design outlines briefly the use,classification,characteristics,principles of common belt conveyor and then it describes technological advantages of the steep wall machine and it leads to this design-cover sidewall belt conveyor and what it means.Then it compares and chooses the whole machines design.In transmission mode,the paper compares 5 kinds of transmission mode to select the most economical and practical way,then each component is given a more detailed description and then the paper chooses the best one.After that it designs and caculates the data needed,tensioning device,the central rack,roller,cleaning devices according to the design criteria and selection method in accordance with the requirments of the given parameters.Next,it is the strength check of drive roller shaft,and other major components.At last,it is brief description of the electrical safety devices. Key words:belt conveyor;program design;parts selection;design caculations III 目錄 摘要 .................................................................................................................I ABSTRACT .................................................................................................II 目錄 ..............................................................................................................III 第 1 章 緒論 ................................................................................................1 1.1 帶式輸送機(jī)的應(yīng)用 ...................................................................................................1 1.2 帶式輸送機(jī)的分類 ...................................................................................................1 1.3 各種帶式輸送機(jī)的特點(diǎn) ...........................................................................................2 1.4 帶式輸送機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r ...........................................................................................3 1.5 帶式輸送機(jī)的工作原理 ...........................................................................................3 1.6 大傾角帶式輸送機(jī)綜述 ...........................................................................................5 1.6.1 大傾角帶式輸送機(jī)的幾種結(jié)構(gòu)型式 .....................................................................................................5 1.6.2 發(fā)展趨勢 .................................................................................................................................................7 1.7 課題的提出與意義 ...................................................................................................7 1.8 課題的主要內(nèi)容 .......................................................................................................7 第 2 章 驅(qū)動裝置的總體設(shè)計 ....................................................................9 2.1 傳動方案的設(shè)計 .......................................................................................................9 2.2 電機(jī)的選用 .............................................................................................................11 2.2.1 確定電動機(jī)類型 ...................................................................................................................................11 2.2.2 選擇電動機(jī)轉(zhuǎn)速 ...................................................................................................................................12 2.3 減速器的選用 .........................................................................................................12 2.4 聯(lián)軸器的選用 .........................................................................................................13 第 3 章 帶式輸送機(jī)的設(shè)計計算 ..............................................................15 3.1 已知原始數(shù)據(jù)： .....................................................................................................15 3.2 參數(shù)選擇 .................................................................................................................15 3.3 功率和張力計算 .....................................................................................................15 3.4 整機(jī)布置設(shè)計 .........................................................................................................18 3.5 主要部件選用 .........................................................................................................19 3.6 傳動滾筒軸強(qiáng)度的校核計算 .................................................................................20 3.7 拉緊裝置張緊行程的計算 .....................................................................................22 第 4 章 帶式輸送機(jī)部件的選用 ..............................................................23 IV 4.1 擋邊輸送帶及覆帶的選用 .....................................................................................23 4.2 傳動滾筒 .................................................................................................................24 4.3 托輥 .........................................................................................................................25 4.4 擋輥 .........................................................................................................................26 4.5 改向裝置 .................................................................................................................27 4.6 拉緊裝置 .................................................................................................................27 4.7 壓帶輪和壓帶輥組 .................................................................................................28 第 5 章 其他部件的選用 ..........................................................................30 5.1 機(jī)架與中間架 .........................................................................................................30 5.2 給料裝置 .................................................................................................................31 5.3 清掃裝置 .................................................................................................................32 5.4 頭部漏斗 .................................................................................................................33 5.5 電氣及安全保護(hù)裝置 .............................................................................................33 結(jié)論 ..............................................................................................................35 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................36 致謝 ..............................................................................................................37 附件 1 ...........................................................................................................38 附件 2 ...........................................................................................................49 1 第 1 章 緒論 帶式輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)行的運(yùn)輸設(shè)備，在冶金、采礦、動力、建材等重工業(yè)部門及 交通運(yùn)輸部門中主要用來運(yùn)送大量散狀貨物，如礦石、煤、砂等粉、塊狀物和包裝好 的成件物品。帶式輸送機(jī)是煤礦最理想的高效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，與其他運(yùn)輸設(shè)備相比， 不僅具有長距離、大運(yùn)量、連續(xù)輸送等優(yōu)點(diǎn)，而且運(yùn)行可靠,易于實現(xiàn)自動化、集中化 控制,特別是對高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機(jī)已成為煤炭高效開采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備 的關(guān)鍵設(shè)備。特別是近10年，長距離、大運(yùn)量、高速度的帶式輸送機(jī)的出現(xiàn)，使其在 礦山建設(shè)的井下巷道、礦井地表運(yùn)輸系統(tǒng)及露天采礦場、選礦廠中的應(yīng)用又得到進(jìn)一 步推廣。 1.1 帶式輸送機(jī)的應(yīng)用 帶式輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)輸機(jī)的一種，連續(xù)運(yùn)輸機(jī)是固定式或運(yùn)移式起重運(yùn)輸機(jī)中主 要類型之一，其運(yùn)輸特點(diǎn)是形成裝載點(diǎn)到裝載點(diǎn)之間的連續(xù)物料流，靠連續(xù)物料流的 整體運(yùn)動來完成物流從裝載點(diǎn)到卸載點(diǎn)的輸送。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等各企業(yè)中，連 續(xù)運(yùn)輸機(jī)是生產(chǎn)過程中組成有節(jié)奏的流水作業(yè)運(yùn)輸線不可缺少的組成部分。 連續(xù)運(yùn)輸機(jī)可分為： （1）具有撓性牽引物件的輸送機(jī)，如帶式輸送機(jī)，板式輸送機(jī)，刮板輸送機(jī)，斗 式輸送機(jī)、自動扶梯及架空索道等； （2）不具有撓性牽引物件的輸送機(jī)，如螺旋輸送機(jī)、振動輸送機(jī)等； （3）管道輸送機(jī)(流體輸送)，如氣力輸送裝置和液力輸送管道。 其中帶輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)輸機(jī)中是使用最廣泛的，帶式輸送機(jī)運(yùn)行可靠，輸送量大， 輸送距離長，維護(hù)簡便，適應(yīng)于冶金煤炭，機(jī)械電力，輕工，建材，糧食等各個部門。 1.2 帶式輸送機(jī)的分類 帶式輸送機(jī)分類方法有多種，按運(yùn)輸物料的輸送帶結(jié)構(gòu)可分成兩類，一類是普通 型帶式輸送機(jī)，這類帶式輸送機(jī)在輸送帶運(yùn)輸物料的過程中，上帶呈槽形，下帶呈平 2 形，輸送帶有托輥托起，輸送帶外表幾何形狀均為平面；另外一類是特種結(jié)構(gòu)的帶式 輸送機(jī)，各有各的輸送特點(diǎn)。其簡介如下： 80TDQXU型 固 定 式 帶 式 輸 送 機(jī)輕 型 固 定 式 帶 式 輸 送 機(jī)普 通 型 型 鋼 繩 芯 帶 式 輸 送 機(jī)型 帶 式 輸 送 機(jī)管 形 帶 式 輸 送 機(jī)帶 式 輸 送 機(jī) 氣 墊 帶 式 輸 送 機(jī)波 狀 擋 邊 帶 式 輸 送 機(jī)特 種 結(jié) 構(gòu) 型 鋼 繩 牽 引 帶 式 輸 送 機(jī)壓 帶 式 帶 式 輸 送 機(jī)其 他 類 型 1.3 各種帶式輸送機(jī)的特點(diǎn) （1）QD80 輕型固定式帶輸送機(jī) QD80 輕型固定式帶輸送機(jī)與 TD型相比， 其帶較薄、載荷也較輕，運(yùn)距一般不超過 100m，電機(jī)容量不超過 22kw。 （2） 它屬于高強(qiáng)度帶式輸送機(jī)，其輸送帶的帶芯中有DX型 鋼 繩 芯 帶 式 輸 送 機(jī) 平行的細(xì)鋼繩，一臺運(yùn)輸機(jī)運(yùn)距可達(dá)幾公里到幾十公里。 （3）U 形帶式輸送機(jī) 它又稱為槽形帶式輸送機(jī)，其明顯特點(diǎn)是將普通帶式輸 送機(jī)的槽形托輥角由 提高到 使輸送帶成 U 形。這樣一來輸送帶與物料間034509 產(chǎn)生擠壓，導(dǎo)致物料對膠帶的摩擦力增大，從而輸送機(jī)的運(yùn)輸傾角可達(dá) 25。 （4）管形帶式輸送機(jī) U 形帶式輸送帶進(jìn)一步的成槽，最后形成一個圓管狀， 即為管形帶式輸送機(jī)，因為輸送帶被卷成一個圓管，故可以實現(xiàn)閉密輸送物料，可明 顯減輕粉狀物料對環(huán)境的污染，并且可以實現(xiàn)彎曲運(yùn)行。 （5）氣墊式帶輸送機(jī) 其輸送帶不是運(yùn)行在托輥上的，而是在空氣膜(氣墊)上運(yùn) 行，省去了托輥，用不動的帶有氣孔的氣室盤形槽和氣室取代了運(yùn)行的托輥，運(yùn)動部 件的減少，總的等效質(zhì)量減少，阻力減小，效率提高，并且運(yùn)行平穩(wěn)，可提高帶速。 但一般其運(yùn)送物料的塊度不超過 300mm。增大物流斷面的方法除了用托輥把輸送帶強(qiáng) 壓成槽形外，也可以改變輸送帶本身，把輸送帶的運(yùn)載面做成垂直邊的，并且?guī)в袡M 隔板。一般把垂直側(cè)擋邊作成波狀，故稱為波狀帶式輸送機(jī)，這種機(jī)型適用于大傾角， 傾角在 30以上，最大可達(dá) 90。 3 （6）壓帶式帶輸送機(jī) 它是用一條輔助帶對物料施加壓力。這種輸送機(jī)的主要 優(yōu)點(diǎn)是：輸送物料的最大傾角可達(dá) 90，運(yùn)行速度可達(dá) 6m/s，輸送能力不隨傾角的變 化而變化，可實現(xiàn)松散物料和有毒物料的密閉輸送。其主要缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、輸送帶 的磨損增大和能耗較大。 （7）鋼繩牽引帶式輸送機(jī) 它是無際繩運(yùn)輸與帶式運(yùn)輸相結(jié)合的產(chǎn)物，既具有 鋼繩的高強(qiáng)度、牽引靈活的特點(diǎn)，又具有帶式運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)、柔性的優(yōu)點(diǎn)。 1.4 帶式輸送機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 目前帶式輸送機(jī)已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)經(jīng)濟(jì)各個部門，近年來在露天礦和地下礦的 聯(lián)合運(yùn)輸系統(tǒng)中帶式輸送機(jī)又成為重要的組成部分。主要有：鋼繩芯帶式輸送機(jī)、鋼 繩牽引膠帶輸送機(jī)和排棄場的連續(xù)輸送設(shè)施等。 這些輸送機(jī)的特點(diǎn)是輸送能力大(可達(dá) 30000t/h)，適用范圍廣(可運(yùn)送礦石，煤炭， 巖石和各種粉狀物料，特定條件下也可以運(yùn)人)，安全可靠，自動化程度高，設(shè)備維護(hù) 檢修容易，爬坡能力大(可達(dá) 16)，經(jīng)營費(fèi)用低，由于縮短運(yùn)輸距離可節(jié)省基建投資。 目前，帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢是：大運(yùn)輸能力、大帶寬、大傾角、增加單機(jī)長度 和水平轉(zhuǎn)彎，合理使用膠帶張力，降低物料輸送能耗，清理膠帶的最佳方法等。我國 已于 1978 年完成了鋼繩芯帶式輸送機(jī)的定型設(shè)計。鋼繩芯帶式輸送機(jī)的適用范圍： （1）適用于環(huán)境溫度一般為 C；在寒冷地區(qū)驅(qū)動站應(yīng)有采暖設(shè)施；40 （2）可做水平運(yùn)輸，傾斜向上(16)和向下( )運(yùn)輸，也可以轉(zhuǎn)彎運(yùn)輸；運(yùn)012 輸距離長，單機(jī)輸送可達(dá) 15km； （3）可露天鋪設(shè)，運(yùn)輸線可設(shè)防護(hù)罩或設(shè)通廊； （4）輸送帶伸長率為普通帶的 1/5 左右；其使用壽命比普通膠帶長；其成槽性好； 運(yùn)輸距離大。 1.5 帶式輸送機(jī)的工作原理 帶式輸送機(jī)又稱膠帶運(yùn)輸機(jī)，其主要部件是輸送帶，亦稱為膠帶，輸送帶兼作牽 引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)。帶式輸送機(jī)組成及工作原理如圖 1-1 示，它主要包括一下幾個部 分：輸送帶(通常稱為膠帶)、托輥及中間架、滾筒拉緊裝置、制動裝置、清掃裝置和卸 4 料裝置等。 1-張緊裝置 2-裝料裝置 3-犁形卸料器 4-槽形托輥 5-輸送帶 6-機(jī)架 7-傳動滾筒 8-卸料器 9-清掃裝置 10-平行托輥 11-空段清掃器 12-清掃器 圖 1-1 帶式輸送機(jī)簡圖 輸送帶繞經(jīng)傳動滾筒和機(jī)尾換向滾筒形成一個無極的環(huán)形帶。輸送帶的上、下兩 部分都支承在托輥上。拉緊裝置給輸送帶以正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的拉緊力。工作時，傳動 滾筒通過它和輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶運(yùn)行。物料從裝載點(diǎn)裝到輸送帶上，形 成連續(xù)運(yùn)動的物流，在卸載點(diǎn)卸載。一般物料是裝載到上帶(承載段)的上面，在機(jī)頭滾 筒(在此，即是傳動滾筒) 卸載，利用專門的卸載裝置也可在中間卸載。 普通型帶式輸送機(jī)的機(jī)身的上帶是用槽形托輥支撐，以增加物流斷面積，下帶為 返回段( 不承載的空帶) 一般下托輥為平托輥。帶式輸送機(jī)可用于水平、傾斜和垂直運(yùn)輸。 對于普通型帶式輸送機(jī)傾斜向上運(yùn)輸，其傾斜角不超過 18，向下運(yùn)輸不超過 15。 輸送帶是帶式輸送機(jī)部件中最昂貴和最易磨損的部件。當(dāng)輸送磨損性強(qiáng)的物料時， 如鐵礦石等，輸送帶的耐久性要顯著降低。 提高傳動裝置的牽引力可以從以下三個方面考慮： （1）增大拉緊力。增加初張力可使輸送帶在傳動滾筒分離點(diǎn)的張力 增加，此法1S 提高牽引力雖然是可行的。但因增大 必須相應(yīng)地增大輸送帶斷面，這樣導(dǎo)致傳動裝1S 置的結(jié)構(gòu)尺寸加大，是不經(jīng)濟(jì)的。故設(shè)計時不宜采用。但在運(yùn)轉(zhuǎn)中由于運(yùn)輸帶伸長， 5 張力減小，造成牽引力下降，可以利用拉緊裝置適當(dāng)?shù)卦龃蟪鯊埩Γ瑥亩龃?，以1S 提高牽引力。 （2）增加圍包角 對需要牽引力較大的場合，可采用雙滾筒傳動，以增大圍包角。0 （3）增大摩擦系數(shù) 其具體措施可在傳動滾筒上覆蓋摩擦系數(shù)較大的襯墊，以增0 大摩擦系數(shù)。 通過對上述傳動原理的闡述可以看出，增大圍包角 是增大牽引力的有效方法。 故在傳動中擬采用這種方法。 1.6 大傾角帶式輸送機(jī)綜述 普通帶式輸送機(jī)一般只能在傾角 18以下的坡度條件下輸送物料，而大傾角帶式輸 送機(jī)是在普通帶式輸送機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種輸送機(jī)械，以實現(xiàn)在大傾角、長距 離條件下的物料輸送，從而充分發(fā)揮運(yùn)輸設(shè)備的功能。 1.6.1 大傾角帶式輸送機(jī)的幾種結(jié)構(gòu)型式 （1）采用花紋輸送帶的大傾角帶式輸送機(jī) 采用花紋輸送帶可在一定范圍內(nèi)增大物料的輸送角度。有波浪形、棱錐形、魚骨 形、人字凸臺形、圓凹坑形等花紋，花紋的高度為 540mm。 花紋帶式輸送機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是可以采用標(biāo)準(zhǔn)的系列設(shè)備，輸送能力大、結(jié)構(gòu)簡單、 使用可靠，輸送傾角可比光面輸送帶高 1020。技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析表明，它的長度與費(fèi)用 比通用輸送機(jī)減少 1620。運(yùn)輸具有中等濕度的物料時，可采用振動式清掃裝置或 用卡普隆線的回轉(zhuǎn)刷清掃，當(dāng)輸送潮濕或粘性物料時，可采用水力清掃法。工業(yè)試驗 和理論研究結(jié)果表明，在輸送傾角不太大時，選擇合理地清掃裝置，使用花紋帶式輸 送機(jī)運(yùn)輸成件物品、細(xì)?；蛩缮⒇浳铮Ч秋@著的。 （2）有橫隔板輸送帶的大傾角帶式輸送機(jī) 在實際應(yīng)用中都力求采用普通標(biāo)準(zhǔn)輸送帶配以橫隔板，在空載分支上配置特殊托 輥，以避免輸送帶翻轉(zhuǎn)長度的限制，另一方面使輸送帶磨損增大，由三輥式托輥組支 承的大傾角輸送機(jī)就是其中一種。輸送帶的橫隔板在承載分支上靠隔板本身向輸送帶 6 中部彼此搭接，輸送帶空載分支沿著圓盤形的托輥運(yùn)行，而橫隔板在圓盤之間通過。 也可采用從一個表面轉(zhuǎn)到另一個表面的鉸接橫隔板，這種隔板用專門的鉸接與輸送帶 側(cè)邊聯(lián)接，當(dāng)輸送帶運(yùn)行時，靠橫向?qū)к墝M隔板轉(zhuǎn)到空載分支的上面，輸送帶的空 載分支即可沿著普通托輥運(yùn)行。 具有橫隔板和側(cè)擋邊的大傾角輸送帶，輸送傾角能達(dá)到 60，當(dāng)輸送粉塵物料時， 該輸送機(jī)最大傾角可達(dá) 7075。采用通用帶式輸送設(shè)備，僅用具有側(cè)擋邊的輸送帶代 替普通輸送帶，輸送能力提高 0.51 倍，輸送機(jī)總投資費(fèi)用減少 40，經(jīng)濟(jì)效益顯著。 缺點(diǎn)是輸送帶清掃困難，不宜運(yùn)輸粘性物料。 （3）采用大槽角的大傾角帶式輸送機(jī) 大槽角提高輸送傾角的原理是：輸送帶行程深槽形，輸送帶與物料之間產(chǎn)生擠壓， 使物料對輸送帶的摩擦力增大。有 3 種結(jié)構(gòu)型式：1、輸送帶呈 U 形，輸送帶中間布置 加強(qiáng)索；2、幾組托輥將輸送帶托起形成深槽形；3、采用特殊托輥組，使輸送帶與物 料之間產(chǎn)生擠壓，使物料對輸送帶的摩擦力增大。 以上幾種深槽形帶式輸送機(jī)可用于輸送細(xì)塊和中塊散狀物料，輸送傾角為 2530。 其優(yōu)點(diǎn)在于：1、結(jié)構(gòu)比其它大傾角輸送機(jī)簡單，用普通輸送機(jī)的通用部件；2、適宜 于多點(diǎn)驅(qū)動，可用普通輸送帶，在傾角不太大時，這種輸送機(jī)很有發(fā)展前途；3、由于 槽型角太大，貨載橫截面積大，因此在相同寬和相同帶速下輸送能力增大。 （4）管型大傾角帶式輸送機(jī) 管型帶式輸送機(jī)是在槽型帶式輸送機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型輸送設(shè)備，其工 作原理是：物料受卷成管狀得輸送帶側(cè)壓力作用，物料與輸送帶間的摩擦力增大，實 現(xiàn)大傾角輸送，其輸送傾角達(dá) 2747；如果輸送帶上有花紋或凸臺，則輸送傾角可達(dá) 60以上。 （5）壓帶式大傾角帶式輸送機(jī) 所謂壓帶式輸送機(jī)就是將物料夾在兩條輸送帶之間，隨輸送帶一起輸送。這種帶 式輸送機(jī)是英國首先研制成功的，最大的特點(diǎn)就是輸送能力不隨傾角變化，輸送物料 的最大傾角可達(dá) 90。物料在全封閉狀態(tài)下輸送，無落料和粉塵飛揚(yáng)，所以容易實現(xiàn)高 速輸送。 7 1.6.2 發(fā)展趨勢 （1）由于大傾角帶式輸送機(jī)擴(kuò)大了帶式輸送機(jī)的使用范圍，使普通帶式輸送機(jī)行 不通的地方成為可能。應(yīng)用大傾角帶式輸送機(jī)，可以減少占地面積及工程量，節(jié)約投 資及運(yùn)行費(fèi)用，所以今后將會得到更廣泛的應(yīng)用。 （2）對于傾角不太大的場所，應(yīng)盡量選用結(jié)構(gòu)簡單、易于制造及清掃的花紋輸送 帶。 （3）輸送對于輸送帶磨損較小的較軟物料或塊度均勻、非尖銳硬物，宜選大槽角 帶式輸送機(jī)。 （4）輸送對環(huán)境污染較嚴(yán)重的物料或傾角較大的轉(zhuǎn)彎運(yùn)輸，宜選用圓管形帶式輸 送機(jī)。 （5）對于超過 50或接近于 90的特大傾角輸送，尤其是塊度不太大的物料，壓 帶式輸送機(jī)是一種很好的機(jī)型。 1.7 課題的提出與意義 大傾角帶式輸送機(jī)的推廣和應(yīng)用克服了通用帶式輸送機(jī)占地面積大的缺點(diǎn)，但是 它的輸送能力受到它所采用的波狀擋邊帶的橫隔板間距和輸送傾角的制約。橫隔板間 距越小、輸送傾角越小，輸送能力就越大。為了保證輸送物料的順利卸落，必須采用 適當(dāng)?shù)臋M隔板間距，橫隔板間距過小容易造成回料現(xiàn)象；減小輸送傾角就勢必會增加 普通擋邊機(jī)的長度，加大占地面積，影響整機(jī)布置的經(jīng)濟(jì)性。對于越來越要求大運(yùn)量、 又要求占地緊湊的設(shè)計選型，普通擋邊機(jī)顯然不是最佳的選擇。 有沒有一種輸送設(shè)備既能像普通擋邊機(jī)那樣節(jié)約占地面積，又能像通用帶式輸送 機(jī)那樣擁有較大的輸送能力呢？覆帶式擋邊機(jī)恰好填補(bǔ)了這項技術(shù)空白。我的設(shè)計題 目為覆帶式擋邊帶式輸送機(jī)，設(shè)計一條傾角為 90的擋邊機(jī)，這不僅可以讓我將所 學(xué)的知識應(yīng)用于實踐，培養(yǎng)將來作為技術(shù)人員應(yīng)具備的基本設(shè)計能力，還能在設(shè)計的 過程中思考解決目前存在問題的一些辦法。 1.8 課題的主要內(nèi)容 本課題的主要內(nèi)容是完成 90大傾角覆帶式擋邊帶式輸送機(jī)的設(shè)計。在設(shè)計中，根 8 據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場的實際要求，確定帶式輸送機(jī)的型式，完成把各部件的選用設(shè)計以及必要 部件的校核。最后，將它們轉(zhuǎn)化成為能夠指導(dǎo)制造、裝配、安裝、調(diào)試、使用和維護(hù) 的設(shè)計圖紙及說明書等技術(shù)文件。 9 第 2 章 驅(qū)動裝置的總體設(shè)計 驅(qū)動裝置是整個皮帶輸送機(jī)的動力來源，它由電動機(jī)、偶合器、減速器、聯(lián)軸器、 傳動滾筒組成。驅(qū)動滾筒由一臺或兩臺電機(jī)通過各自的聯(lián)軸器、減速器和鏈?zhǔn)铰?lián)軸器 傳遞轉(zhuǎn)矩給傳動滾筒。 電動滾筒是將電機(jī)、減速齒輪裝入滾筒內(nèi)部的傳動滾筒。其結(jié)構(gòu)緊湊 ，外形尺寸 小，適于短距離及較小功率的單機(jī)驅(qū)動輸送機(jī)。 本次設(shè)計采用電機(jī)減速器傳動滾筒驅(qū)動方式。 2.1 傳動方案的設(shè)計 傳動裝置是將原動機(jī)的運(yùn)動和動力傳遞給工作機(jī)的中間裝置。它常具備減速、改 變運(yùn)動形式或運(yùn)動方向以及將動力和運(yùn)動進(jìn)行傳遞與分配的作用。傳動裝置是機(jī)器的 重要組成部分。傳動裝置的質(zhì)量和成本在整部機(jī)器中占有很大的比重，整部機(jī)器的工 作性能、成本費(fèi)用以及整體尺寸在很大程度上取決于傳動裝置設(shè)計的狀況。因此，合 理地設(shè)計傳動裝置是機(jī)械設(shè)計工作的一個重要組成部分。 合理的傳動方案首先應(yīng)滿足工作機(jī)的性能要求。另外，還要與工作條件相適應(yīng)。 同時還要求工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，傳動效率高，使用維護(hù)方便，工藝性和 經(jīng)濟(jì)性好。若要同時滿足上述各方面要求往往是比較困難的。因此，要分清主次，首 先滿足重要要求，同時要分析比較多種傳動方案，選擇其中既能保證重點(diǎn)，又能兼顧 其他要求的合理傳動方案作為最終確定的傳動方案。 運(yùn)輸帶工作速度 =1m/s，運(yùn)輸帶滾筒直徑 D=800mm=0.8mmV 滾筒轉(zhuǎn)速 nw =260v/D=1201/3.140.8=48r/min 若選用同步轉(zhuǎn)速為 1500 或 1000r/min 的電動機(jī)，則可估算出，總傳動比約為 30， 因為普通圓柱齒輪傳動的傳動比常用值為 35，蝸桿傳動的傳動比常用值為 1060， 帶傳動傳動比常用值為 24。所以，該傳動可由二級圓柱齒輪、一級蝸輪蝸桿或一級 帶傳動和一級齒輪傳動來實現(xiàn)?？捎腥鐖D 2-1 傳動方案： 10 圖 2-1 帶式輸送機(jī)傳動方案 比較：方案 1 采用二級圓柱斜齒輪減速器，該方案結(jié)構(gòu)尺寸小，傳動效率高，適 合于在較差的工作環(huán)境下長期工作；方案 2 采用一級閉式齒輪傳動和一級開式齒輪傳 動，該方案成本低，但使用壽命短且不適用于較差的工作環(huán)境；方案 3 采用一級蝸桿 傳動，該方案結(jié)構(gòu)緊湊，但傳動效率低，長期工作不經(jīng)濟(jì)。根據(jù)本次設(shè)計的實際情況， 選擇方案 1。 方案 1 具體分析： 一、 組成：傳動裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。 二、 特點(diǎn)：齒輪相對于軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較 大的剛度。 三 、確定傳動方案：為了實現(xiàn)過載保護(hù)作用，采用了 V 帶輪傳動，同時考慮到電 機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動功率大，應(yīng)將 V 帶設(shè)置在高速級；為了確保整個傳動裝置能夠更平穩(wěn) 的工作，初步確定選用二級斜齒圓柱齒輪減速器（展開式）。 其傳動方案總體設(shè)計圖初步擬定如圖 2-2 示： 11 圖 2-2 帶式輸送機(jī)傳動方案總體設(shè)計圖 其中， 1、 2、 3、 4、 5 分別為彈性聯(lián)軸器、閉式齒輪傳動（設(shè)齒輪精度為 7 級） 、滾動軸承、V 形帶傳動、工作機(jī)，P d 為電動機(jī)的輸出總功率, Pw 為工作機(jī)滾筒上的輸 入功率。 2.2 電機(jī)的選用 2.2.1 確定電動機(jī)類型 帶式輸送機(jī)的負(fù)載是一種典型的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，而且不可避免地要帶負(fù)載起動和制 動。電動機(jī)的起動特性與負(fù)載的起動要求不相適應(yīng)的情況在帶式輸送機(jī)上比較突出， 為了保證必要的起動力矩，電機(jī)起動時的電流要比額定運(yùn)行時的電流大 67 倍，要保 證電動機(jī)不因電流的沖擊過熱而燒壞，電網(wǎng)不因大電流使電壓過分降低，這就要求電 動機(jī)的起動要盡量快，即提高轉(zhuǎn)子的加速度，使起動過程不超過 35 秒。 鼠籠式交流異步電動機(jī)是驅(qū)動帶式輸送機(jī)的最簡單最經(jīng)濟(jì)的電動機(jī)。 按工作要求和條件,選用 y 系列三相交流異步電動機(jī)。 12 2.2.2 選擇電動機(jī)轉(zhuǎn)速 傳動副傳動比合理范圍 普通 V 帶傳動 =24帶i 圓柱齒輪傳動 =35齒i 則傳動裝置總傳動比的合理范圍為 （2-1）齒帶總 ii 由公式（2-1 ）得： =（24） （35） （3 5）= （18100）總i 則，電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 = =（18100） 48r/min=8644800r/mindn總iw 根據(jù)電動機(jī)所需功率 30kw 和同步轉(zhuǎn)速，符合這一范圍的常用同步加速有 1500、1000r/min。選用同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min，選定電動機(jī)型號為 Y225M-6。電機(jī)的主 要性能參數(shù)如表 2-1： 表 2-1 電機(jī)的主要性能 2.3 減速器的選用 傳動裝置總傳動比 型號 效率 額定功率 kw 同步轉(zhuǎn)速 r/min 滿載轉(zhuǎn)速 r/min 功率因數(shù) cos額定電流 A 起動 轉(zhuǎn)矩/ 額定 轉(zhuǎn)矩 起動 電流/ 額定 電流 最大 轉(zhuǎn)矩/ 額定 轉(zhuǎn)矩 Y225M-6 90.2 30 1000 980 0.9 59.5 1.7 6.5 2 13 =nm/nw=i42.089 式中： nm 為電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速,980r/min ； nw 為工作機(jī)的轉(zhuǎn)速，48r/min。 由參考文獻(xiàn) 1 表 2-119 查得，本次設(shè)計選用 ZSY280-40 型減速器，傳動比為 22.4，輸出轉(zhuǎn)速為 44r/min。 2.4 聯(lián)軸器的選用 當(dāng)電機(jī)功率小于或等于 37KW 時，驅(qū)動裝置采用聯(lián)軸器聯(lián)接電機(jī)和減速器。 聯(lián)軸器是機(jī)械傳動中常用的部件。它用來把兩軸聯(lián)接在一起，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時兩軸不 能分離：只有在機(jī)器停車并將聯(lián)接拆開后，兩軸才能分離。 聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響 等，往往不能保證嚴(yán)格的對中，而是存在著某種程度的相對位移。這就要求設(shè)計聯(lián)軸 器時，要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使之具有適應(yīng)一定范圍的相對位移的性能。 根據(jù)對各種相對位移有無補(bǔ)償能力（即能否在發(fā)生相對位移條件下保持聯(lián)接的功 能），聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器（無補(bǔ)償能力）和撓性聯(lián)軸器（有補(bǔ)償能力）兩大類。 撓性聯(lián)軸器又可按是否具有彈性元件分為無彈性元件的撓性聯(lián)軸器和有彈性元件的撓 性聯(lián)軸器兩個類別。 梅花形彈性聯(lián)軸器的半聯(lián)軸器與軸的配合孔可作成圓柱形或圓錐形。裝配聯(lián)軸器 時將梅花形彈性件的花瓣部分夾緊在兩半聯(lián)軸器端面凸齒交錯插進(jìn)所形成的齒側(cè)空間， 以便在聯(lián)軸器工作時起到緩沖減振的作用。結(jié)構(gòu)圖如圖 2-3： 彈性柱銷聯(lián)軸器能傳遞轉(zhuǎn)矩的能力很大，結(jié)構(gòu)更為簡單，安裝、制造方便，耐久 性好，也有一定的緩沖和吸振能力，允許被聯(lián)接兩軸有一定的軸向位移以及少量的徑 向位移和角位移，適用于軸向竄動較大、正反轉(zhuǎn)變化較多和起動頻繁的場合。 本次設(shè)計中，由文獻(xiàn) 1 表 2-119 查得電動機(jī)與減速器軸之間聯(lián)接選用梅花形彈性 聯(lián)軸器 ，減速器與傳動滾筒之間聯(lián)接選用彈性柱銷齒式聯(lián)軸器bMTJL7842607 ZL10。 14 圖 2-3 梅花型彈性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)圖 綜合上述所有設(shè)計選用，驅(qū)動裝置采用文獻(xiàn) 1 表 2-119 第 184 組合號，裝配型式 采用 Q141184 圖號裝置圖所示，不帶制動器和逆止器。 15 第 3 章 帶式輸送機(jī)的設(shè)計計算 3.1 已知原始數(shù)據(jù)： （1）輸送物料：石灰石 （2）物料特性：1)粒度：50 2)容重：0.83.5 3/mt （3）輸送系統(tǒng)及相關(guān)尺寸：1)輸送長度 L：53m 2)輸送高度 Lv：36.615m 3)輸送傾角：90 4)輸送量 Q:100t/h 3.2 參數(shù)選擇 （1）將要求的輸送能力轉(zhuǎn)換成體積輸送能力： （m/h）1258.0//vQ 根據(jù)文獻(xiàn) 1 表 9-1 初選帶寬 B=1200mm，擋邊高 H=240mm，隔板間隔 ，m25ts 帶速 v=1m/s. 按文獻(xiàn) 1 表 9-1 查得 =139m/h,大于 125m/h，滿足要求。v （2）校核帶速、粒度是否在許范圍內(nèi)。 查文獻(xiàn) 1 表 9-2 得，當(dāng)帶寬 B=1200mm，擋邊高 H=240mm，傾角 時，許90 用最大粒度 ，大于給出值；許用最大帶速 ，大于選用值。m40ax s/m5.21vax 3.3 功率和張力計算 （1）傳動滾筒上所需的圓周力 見文獻(xiàn) 1 公式（9-1）uF （N ） （3-1）fuSTHC 式中： 為主要阻力，單位 N；由文獻(xiàn) 1 公式（9-3 ）得HF 16 時，90 （3-2））（ q2qfg1BHLF C 為附加阻力系數(shù)，見文獻(xiàn) 1 表 9-3； L 為擋邊機(jī)水平投影長度，單位 m； H 為擋邊機(jī)提升高度，單位 m； f 為模擬摩擦系數(shù)，一般 f=0.03； g 為重力加速度，g=9.81 ；2/s 為上托輥轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量，單位 kg/m，一般取托輥間距為 1m；1q 為下托輥轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量，單位 kg/m，一般取托輥間距為 1.2m；2 為擋邊帶每米質(zhì)量，單位 kg/m；由文獻(xiàn) 1 公式（9-4）得B （3-3）sBt/q2qTfs0 為基帶每米質(zhì)量，單位 kg/m，帶加強(qiáng)層的棉帆布芯基帶每米質(zhì)量見文獻(xiàn) 1 0q 表 9-4； 為擋邊每米質(zhì)量，單位 kg/m，見文獻(xiàn) 1 表 9-5；s 為有效寬度，單位 m，見文獻(xiàn) 1 表 9-6；fB 為隔板間距，單位 m，見文獻(xiàn) 1 表 9-1；st 為隔板每米質(zhì)量，單位 kg/m,見文獻(xiàn) 1 表 9-7；Tq q 為每米物料質(zhì)量，單位 kg/m，由文獻(xiàn) 1 公式（9-5）得； q=Q/3.6v （3-4） Q 為輸送能力，單位 t/h； V 為帶速，單位 m/s； 為提升阻力，單位 N，按文獻(xiàn) 1 公式（9-6）計算STF （3-5）HFSTgq 因為 ,查文獻(xiàn) 1 表 9-3 得 C=2.7，又知.40)65.38.1()( 2/122/2HL 17 f=0.03，L=16.385m, g=9.81m/ ，查文獻(xiàn) 1 表 9-4 得 =13kg/m， =14kg/m。查文獻(xiàn)2s1q2q 1 表 9-5,表 9-6，表 9-7 得 =6.3kg/m， =23.99kg/m， =10.1kg/m， 0.69m。sq0qTfB 則由（3-3 ）得 （kg/m）24.65./169.329. B 由（3-4 ）得 q=Q/3.6v=100/（3.6 1）=27.78(kg/m) 由（3-5 ）得 (N)4.97865.378.2.9gqHFST 由（3-2 ）得 （N）0.3).2.14(385.16.0H 由（3-1 ）得 (N)9.16853.970.7.2u F 式中 的計算如下：fuF 覆帶材料：棉帆布芯基帶。 型號：CC-56 帶寬：B=800mm 。 層數(shù)：4 層。 （3-6）gHQFfuf 式中： 為覆帶每米質(zhì)量，單位 kg/m，見文獻(xiàn) 1 表 9-6；fuQ 由公式（3-6 ）得 （N ）43265.8.90312fuF （2）電動機(jī)功率計算 P 由文獻(xiàn) 1 公式 9-7 計算 （KW） （3-7）v/10UF 式中： 18 為傳動效率，一般取 0.75-0.9。 (KW)2.75.013968P 選 P=30KW。 （3）輸送帶張力計算 輸送帶最大張力按文獻(xiàn) 1 公式（9-8）得： （3-8）HFSBUgq0max 式中： 為最小初拉力，由文獻(xiàn) 1 公式（9-9）得0S （N） （3-9）lgq50）（SB l 為托輥間距，單位 m，一般取 l=1m。 則 （N ）581.43.9178.24.650 ）（S （N ）4.276318.43max （4）帶芯層數(shù) Z 的計算 帶芯層數(shù)按文獻(xiàn) 1 公式（9-10）計算 （3-10）/maxBSZ 式中： m 為輸送帶安全系數(shù)，一般取 8-10； 為輸送帶許用強(qiáng)度，棉帆布芯時 =56N/(mm層) （層）27.5612084.73Z 考慮到接頭部位的強(qiáng)度損失及擋邊帶制造工藝的需要，選 Z=6 層； 3.4 整機(jī)布置設(shè)計 （1）整機(jī)布置的基本形式 整機(jī)布置的基本形式有如圖 3-1 所示五種： 19 圖 3-1 整機(jī)布置的形式 本次設(shè)計中輸送機(jī)的輸送角度為 90，且?guī)в胁顡踹?，所以選用第五種基本形式 （e）型。 （2）改向滾筒直徑 和壓帶輪直徑 ，按文獻(xiàn) 1 表 9-7 中選定。2D3 （3）凸弧段有載分支曲率半徑 R 與帶寬 B、傳動滾筒直徑 的關(guān)系見文獻(xiàn) 1 1D 表 9-8。 （4）拍打清掃器設(shè)在傳動滾筒與凸弧段壓帶輪之間。傳動滾筒中心至壓帶輪中心 的最小距離應(yīng)大于 0.5（ ）+1000mm。31D （5）加料點(diǎn)距凹弧段壓帶輪中心距離應(yīng)大于 0.5 +1000mm。3D （6）拉緊裝置的行程 S 有 500mm、800mm、1000mm 三種，在選用時應(yīng)保證拉緊 行程大于擋邊帶總長度的 1% 。 3.5 主要部件選用 （1）查文獻(xiàn) 1 表 9-6 擋邊帶帶寬 B=1200mm，擋邊高度 H=240mm，隔板間距 =252mm，基帶帆布芯層數(shù) Z=6，上膠厚 4.5mm，下膠厚 1.5mm，加強(qiáng)層厚 3.0mm。st 20 （2） 查文獻(xiàn) 1 表 9-7 選擇傳動滾筒直徑 =800mm，改向滾筒直徑 =630mm，1D2D 壓帶輪直徑 =1000mm。3D 3.6 傳動滾筒軸強(qiáng)度的校核計算 通過軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，軸的主要結(jié)構(gòu)尺寸，軸上零件的位置，以及外載荷和支反力 的作用位置均已確定，軸上的載荷（彎矩和扭矩）已可以求得，因而可按彎扭合成強(qiáng) 度條件對軸進(jìn)行強(qiáng)度校核計算。 （1）做出軸的計算簡圖（即力學(xué)模型），如圖 3-2a 在做計算簡圖時，先求出軸上受力零件的載荷，并將其分解為水平分力和垂直分 力，然后求出各支承處的支反力。 （2）計算總彎矩，做出彎矩圖，如圖 3-2b （3）做出扭矩圖，如圖 3-2c 圖 3-2 軸的載荷分析圖 21 T 的計算由文獻(xiàn) 4 公式（17）得，忽略減速器的效率： （3-11）inPTmd950 式中： 為電動機(jī)的額定功率；dP 為電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速；mn 為減速器的公稱傳動比；i （4）校核軸的強(qiáng)度 對于直徑為 d 的圓軸，軸的彎扭合成強(qiáng)度條件由文獻(xiàn) 5 公式（15-5）得： （3-12）)(1 22WTMca 式中： 為軸的計算應(yīng)力，MPa；ca M 為軸所受的彎矩， ；mN T 為軸所受的扭矩， ； W 為軸的抗彎截面系數(shù)， ，計算公式由文獻(xiàn) 5 表 15-4 得3 （3-13）3 31.02dW 為對稱循環(huán)變應(yīng)力時軸的許用彎曲應(yīng)力，其值按文獻(xiàn) 5 表 15-1 選取。1 為折合系數(shù)，當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力時，取 為 0.3；當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán) 變應(yīng)力時，取為 0.6；扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為對稱循環(huán)變應(yīng)力時，取為 1。 則，由公式（3-11）得 mNT57.648.298035 已知 = =16685.39N, ，求得tFU LmL,.731 N.2nF 求得 LMn73021 22 由公式（3-13）得 333 5.246071.0. mdW 由公式（3-12）得 aca MP53.5.246037)8()1730( 1233 因此，所選擇的軸滿足強(qiáng)度要求。 3.7 拉緊裝置張緊行程的計算 張緊裝置的總行程由文獻(xiàn) 3 公式（1-11）得： （3-14）21ll 式中： 為工作行程， 為安裝行程。1l2l 安裝行程是為重新搭接膠帶和修理驅(qū)動裝置時所需，其大小由文獻(xiàn) 3 公式 （1-12 ）得： （3-15）Bl)21(2 工作行程決定于帶條的類型和輸送機(jī)的長度，由文獻(xiàn) 3 公式（1-13）得： （3-16）KLl1 式中： K 為膠帶受工作載荷時的伸長系數(shù)，由文獻(xiàn) 3 表 1-10 查得。 則，由公式（3-15）得： )(240120)1(2 ml 由公式（3-16）得： )(653.1l 由公式（3-14）得： )(2006ml 23 第 4 章 帶式輸送機(jī)部件的選用 4.1 擋邊輸送帶及覆帶的選用 輸送帶在帶式輸送機(jī)中既是承載構(gòu)件又是牽引構(gòu)件，它不僅要有承載能力，還要 有足夠的抗拉強(qiáng)度。輸送帶有帶芯和覆蓋層組成，其中覆蓋層又分為上覆蓋膠、邊條 膠和下覆蓋膠。 常用輸送帶有兩大類：織物芯膠帶和鋼繩芯膠帶。國產(chǎn)織物芯膠帶的襯墊常用帆 布制成，普通織物芯橡膠帶適用于工作溫度在-15+40之間。鋼繩芯膠帶與織物芯相 比，具有抗拉強(qiáng)度高、動態(tài)性能好等優(yōu)點(diǎn)，但它橫向強(qiáng)度低、接頭和修理的勞動量大、 當(dāng)覆蓋膠損壞后，鋼絲易腐蝕。 根據(jù)給定條件，此次設(shè)計中擋邊帶基帶及覆帶選用棉帆布芯膠帶即可。 擋邊帶由基帶、擋邊和隔板組成?；鶐c普通輸送帶相同，擋邊波的形狀可以是 S 型波、WM 型波、W 型波等。由于擋邊高在 300mm 以下，本設(shè)計采用 S 型擋邊。隔 板按其不同的斷面可分成 T 型、C 型、TC 型（見