大傾角皮帶輸送機設計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 隨著大傾角帶式輸送機向大角度、長距離、高速度、大功率方向發(fā)展，除驅動裝置外，張緊裝置是保證輸送機正常啟動、運行、制動、和停車的不可缺少的重要部件之一，直接影響帶式輸送機的安全可靠性和穩(wěn)定性。 大傾角皮帶輸送機可沿水平或傾斜線路運行，一般使用光面輸送帶，靠所運物料與輸送帶之間的摩擦力，帶動物料一起運行，因而工作傾角受限制。向上一般不超 20，向下的傾角還要小些。為了能在更大的傾角上使用，節(jié)省材料及節(jié)省占地面積，增大皮帶輸送機傾角有著重要的意義。 本設計從大傾角皮帶輸送機的整體結構出發(fā)， 對大傾角皮帶機結構作了詳細的論述。在皮帶機起動階段，能夠在準確的時間開啟皮帶機；啟動完畢后正常運行。此設計的特點是：可靠性高、傾角大、輸送能力強等。 關鍵詞 ：大傾角皮帶輸送機；液壓拉緊裝置；傳動系統(tǒng) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 to in to is an of a on be or of by to to of 0 , to a to to of of to of in to at of 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄 摘 要 . I . 1 章 緒論 . 1 設計目的與意義 . 1 大傾角皮帶輸送機國內外發(fā)展狀況 . 1 國內發(fā)展情況 . 1 國外發(fā)展情況 . 2 本文設計研究的主要內容 . 2 第 2 章 大傾角皮帶輸送機總體方案的確定 . 3 設計方案及主要參數(shù)的確定 . 3 大傾角皮帶輸送機主要的參數(shù)確定 . 3 方案對比 . 3 滾筒布置方案確定 . 3 帶式輸送機驅動組合 . 4 拉緊裝置方案確定 . 5 第 3 章 大傾角皮帶輸送機結構設計 . 6 輸送帶寬度校核 . 6 圓周驅動力與驅動功率 . 8 輸送帶張力計算 . 12 電動機功率的確定 . 17 第 4 章 大傾角皮帶輸送機主要部件的設計 . 18 改向滾筒結構設計 . 18 輸送帶層數(shù)計算 . 28 拉緊力和拉緊行程的計算 . 29 液壓缸的設計 . 30 液壓缸內徑 D 和活塞桿直徑 d 的確定 . 30 液壓缸壁厚和外徑的計算 . 31 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 缸底厚度 . 32 連接零件的強度計算 . 33 第 5 章 大傾角皮帶輸送機主要零件的選型 . 34 電動機的確定 . 34 液離耦合器的選用 . 34 聯(lián)軸器的選用 . 35 托輥的選取 . 35 托輥的選型方法 . 35 校核輥子載荷 . 35 托輥的額定負荷和最大轉速 . 39 輸送帶 . 40 支架類裝置 . 40 頭架 . 40 中間架及支腿選型 . 41 尾架 . 42 送帶跑偏故障 . 44 輸送帶跑偏故障原因 . 44 輸送帶打滑故障 . 45 輸送帶縱向撕裂及老化開裂故障 . 45 輸送帶斷帶故障 . 46 結 論 . 47 致 謝 . 48 參考文獻 . 49 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 V . I . 1 of a . 1 of a . 1 in an . 1 . 2 of of . 2 to . 3 . 3 to . 3 . 3 . 3 . 4 to . 5 . 6 . 6 . 8 of . 12 of . 17 of . 18 of . 18 of . 28 . 29 of . 30 of d . 30 of . 31 . 32 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 of of . 33 of of 34 of . 34 of . 34 of . 35 of . 35 . 35 of . 35 . 39 . 40 . 40 . 40 of . 41 . 42 . 44 . 44 . 45 . 45 . 46 . 47 . 48 . 49 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 緒論 設計目的與意義 大傾角皮帶輸送機具有通用帶式輸送機結構簡單，運行可靠，維修方便等優(yōu)點，并具有大傾角輸送、結構緊湊、占地少等特點，通常被廣泛的應用于煤礦等工業(yè)中。大傾角皮帶輸送機的最大特點是采用波狀擋邊輸送帶來取代普通輸送帶。至于它的工作原理和結構組成，則與通用帶式機相同。因此，像傳動滾筒、拖輥、拉緊裝置、中間機、中間架支腿、尾架、卸料漏斗、頭部護罩、頭部清掃器、保護裝置等部件，都可以與通用帶式輸送機的相應部件通用 。 大傾角皮帶輸送機國內外發(fā)展狀況 國內發(fā)展情況 我國煤礦自動化開采 程度 的提高 ,對井下輸送設備技術性能也越來越高 ,帶式輸送機向著長運距、大運量、高帶速和大傾角方向發(fā)展 1。我國大中型礦井井下輸送原煤的主要輸送設備還是以帶式輸送機為主 , 大傾角帶式運輸在國內已經(jīng)逐漸推廣開來 ,為了滿足礦井擴建需要 ,而改造大傾角主帶式運輸機 2。對其設計過程及為實現(xiàn)大傾角運輸采取的一系列措施進行了分析。改造后的大傾角皮帶運輸機投入使用后 ,滿足了生產(chǎn)的需要 ,取得了良好的經(jīng)濟效益。 大傾角輸送機又叫波狀擋邊大傾角帶式輸送機、是散狀物料連續(xù)輸送設備，采用的是具有波狀擋邊和橫隔板的輸送帶。因此特別適用 于大傾角（最大 20）連續(xù)輸送物料。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 國外發(fā)展情況 國外帶式輸送機技術的發(fā)展很快 ,其主要表現(xiàn)在 2 個方面 :一方面是帶式輸送機的功能多元化、應用范圍擴大化 4;另一方面是帶式輸送機本身的技術與裝備有了巨大的發(fā)展 ,尤其是長距離、大運量、高帶速等大型帶式輸送機已成為發(fā)展的主要方向 5。我國生產(chǎn)制造的帶式輸送機的品種、類型較多。在“八五”期間 ,通過國家一條龍“日產(chǎn)萬噸綜采設備”項目的實施 ,帶式輸送機的技術水平有了很大提高 ,煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關鍵技術研究和新產(chǎn)品開發(fā)都取得了很大的進步 6。分析了國內外帶式輸送機的現(xiàn)狀與發(fā)展差距 ,帶式輸送機技術的發(fā)展趨勢 。 本文設計研究的主要內容 本設計研究的主要內容有大傾角皮帶輸送機的結構組成、控制系統(tǒng)、液壓拉緊裝置、傳動裝置等。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 第 2 章 大傾角皮帶輸送機總體方案的確定 設計方案及主要參數(shù)的確定 大傾角皮帶輸送機主要的參數(shù)確定 帶速 (m/s和帶寬 (大傾角皮帶輸送機的重要設計參數(shù)，而輸送能力 (t/h)是輸送機最重要的性能指標，該指標與帶寬、帶速參數(shù)密切相關。 原始數(shù)據(jù)：輸送物料：煤； 輸送量： 1000t/ 帶寬： 1000 工作環(huán)境：潮濕； 輸送機布置形式： 用普通光面輸送帶運原煤，向上運輸?shù)膬A角達 20； 方案對比 此設計是在煤礦井下運輸巷道中應用的輸送機，根據(jù)井下巷道傾角大、運輸距離大等特點，皮帶的長度也就越長 滾筒布置方案確定 大傾角皮帶 輸送機的驅動方式按驅動裝置可分為單點驅動方式和多點驅動方式兩種。通用固定式輸 送帶輸送機多采用單點驅動方式，即驅動裝置集中的安裝在輸送機長度的某一個位置處，一般放在機頭處。單點驅動方式按傳動滾筒的數(shù)目分，可分為單滾筒和雙滾筒驅動。對每個滾筒的驅動又可分為單電動機驅動和多電動機驅動。因單點驅動方式最常用，凡是沒有指明是多點驅動方式的，即為單驅動方式，故一般對單點驅動方式，“單點 ” 兩字省略。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 單筒 、 單電動機驅動方式最簡單，在考慮驅動方式時應是首選方式。在大運量 、 長距離的膠帶輸送機中往往采用多電動機驅動。以保證輸送帶平穩(wěn)的運行，帶式輸送機常見典型的布置方式如下表 2 表 2帶 式輸送機典型布置方式 經(jīng)分析本設計本設計采用雙滾筒機頭部傳動方式，兩個電機的功率比為1:1，采用這樣的方案，其優(yōu)點是電機，減速器及有關設備可選同樣類型，運轉維護方便。 帶式輸送機驅動組合 多數(shù)帶式輸送機采用以下幾種驅動部組合方式 : (1)電動機 逆止器 減速器 滾筒 (2)電動機 液力偶合器 逆止器 減速器 滾筒 (3)電動機 液力偶合器 減速器 可控制動裝置 滾筒 (4)電動機 液力耦合器 減速器 逆止器 聯(lián)軸器 驅動滾筒 其中方式 (1) (3)多用于小型 (短距離、小傾角、小運 量、低帶速 )帶式輸送機上方式；（ 4）較適于大運量較大傾角輸送機上。由上述方案，大傾角買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 皮帶輸送機采用（ 4）方案，如圖 2 圖 2拉緊裝置方案確定 拉緊裝置按作用可以分為重錘式、固定式和自動拉緊三類。 1. 重錘拉緊裝置 重錘式拉緊裝置是結構最簡單、應用范圍最廣泛的拉緊裝置。它是保持張緊力不變的拉緊裝置，盡管在輸送機起動和停機時拉緊重錘也有慣性力產(chǎn)生。分析表明，重錘的加速度遠小于重力加速度，因而，可近似看作張緊力不變。 2. 固定拉緊裝置 固定拉緊裝置是在輸送機的運轉過程 中拉緊滾筒位置保持不變拉緊裝置。這類拉緊裝置是在輸送機的停機狀態(tài)對張緊力或拉緊行程進行調整，而在運行時無法及時調整。固定拉緊有螺旋拉緊和絞車固定拉緊。 液壓拉緊裝置 有個定滑輪和動滑輪，把電機固定在地上，然后把鋼絲繩纏繞在動滑輪上和定滑輪上 。 一邊放在皮帶張緊裝置中伸出的輪上 ，另一邊連接到液壓缸上。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 第 3 章 大傾角皮帶輸送機結構設計 輸送帶寬度校核 考慮輸送的物料為散狀物料的形式，需要考慮物料的最大粒度，如果所運物料的粒度與帶寬相比太大時，由于輸送機的振動的影響，物料可能會散落， 并導致設備故障。 輸送帶寬度 B 和物料最大粒度之間應滿足： 2002 B (3式中： 物料最大粒度， 表 3 3 250 B 帶寬， 02 0 02 5 02 B 滿 足條件 故本設計所選取的 滿足以上的各種要求。 表 3 1 散狀物料特性表 物料名稱 容重（310 kg/ 運動方向的最大傾角（） 無煙煤 6 褐煤 8 原煤 0 焦碳 8 鐵礦石、巖石（均勻） 6 石灰石（大塊） 8 石灰石（小塊） 5 干松泥土 0 干砂 6 濕砂 2 濕土 2 鹽 0 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 鐵礦石 0 谷物 6 化肥 4 注：物料的松散密度與隨物料的水分、粒度、帶速等的不同而變化，應以實測為準，本表僅供參考。 表 3 2 傾角系數(shù) 傾角 4 6 8 10 12 14 16 18 20 傾角系數(shù) C 3 3 各種帶寬允許的最大物料粒度 寬 B 300 400 500 650 800 1000 1200 允許的最大粒度 50 80 100 130 180 250 350 1. 輸送帶最大的物料橫截面積 為了保證正常輸送條件下輸送帶上的物料不散落，考慮如圖 3示輸送帶上允許的最大物料橫截面積 S 圖 3 1 輸送帶最大物料橫截面積 輸送散狀物料時，輸送帶寬與帶面堆料截面如圖，堆積面積按公式計算： 2 (3表 3 4 斷面系數(shù) 托輥形 槽形 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 式 兩節(jié)式 三節(jié)式 =25 =35 =45 動堆積角 20 30 20 30 20 30 斷面系數(shù) y ：物料動堆積角一般為其靜堆積角的 70%左右。 由表 3得：取 035 時，動堆積角 020 ，斷面系數(shù) 。將數(shù)據(jù)代入 (3式： 22 0 7 00 7 圓周驅動力與驅動功率 1. 圓周驅動力 大傾角皮帶輸送機正常運轉時，帶條沿輸送機線路運行的總阻力等于驅動滾筒的牽引力，即圓周驅動力，按公式計算： 21 (3式中： 主要阻力， N； 傾斜阻力， N； 1特種主要阻力， N； 2特種附加阻力， N； C 與輸送機長度有關的系數(shù)。 查有關資料取 1. 主要阻力 輸送機的主要阻力 物料及輸送帶移動和承載分支及回程分支托輥旋轉所產(chǎn)生的阻力總和，按公式（ 3算： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 ) + q q+(+ q = fL g q （ 3 式中 ,f 模擬摩擦系數(shù)，查表 3 5 ； L 輸送機長度（輸送機的頭尾中心距） m ； 承載分支托輥組每米長度旋轉質量， kg/m ；查手冊得上托 輥 ，質量 kg/q ； a 式中，承載分支托輥間距，查表 3 6 則有： k g / .a回程分支托輥組每米長度旋轉質量， kg/m ；查手 冊得下托輥質量 kg/； a 回程分支托輥間距，表 3 6 a； 則有： k g / .a 每米長輸送帶質量，初選輸送帶為 6 層，查資料得；查表 1送帶的每層質量為 m 2q B 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 每米長度輸送帶物料質量， ； 200063 .v Iq 將以上各值代入公式（ 3 5）： .(.) + q q+(+ q = f L g q F 2. 傾斜阻力 要消耗一定的功，而提升重物所要克服的就是傾斜阻力，按 公式（ 3 6）： （ 3 式中： H 輸送機受料點與卸料點間的高度， m ； 則有： 7 61 4 7 7 8 0171891888 .3. 主要特種阻力括托輥前傾 (托輥前傾主要是防止輸送帶跑偏 )的摩擦阻力和被輸送物料與導料槽欄板間的摩擦阻力兩部分，按公式： 1式中：F 前傾上托輥與前傾下托輥摩擦阻力之和， N ； 輸送物料與導料槽欄板間的摩擦阻力， N ； （ 1）無前傾，即 F =0 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 （ 2）導料槽阻力 21222式中： 2 物料與導料欄板問的摩擦系數(shù)； 輸送能力， / ； S 輸送帶上物料的最大橫截面積， 2m ， ； V 帶速， m/s ； k 傾斜系數(shù)，表 3 617 ； 則有： /.S 表 3 6 傾斜系數(shù) 傾角( ) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 k 中： 物料松散密度； l 導料槽長度， 1500l ； 1b 導料槽內部寬度， 844 ； 則有： . 則有， 71 4. 附加特種阻力2犁式卸料器摩擦阻力按公式： 32買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 式中：3n 清掃器個數(shù)， 13n； 5. 清掃器摩擦阻力 3（ 3 式中： A 輸送帶和輸送帶清掃器接觸面積； 頭部清掃器個數(shù)空段清掃器個數(shù) ) = 20 1 3 10 1 3 P 輸送帶和輸送帶清掃器之間的壓力，范圍 03 44 ，取4109P N； 3 輸送帶和輸送帶清掃器摩擦系數(shù)，取值范圍 則有： 4601090 2 1 30 43 .F r 犁式卸料器摩擦阻力公式：2由于本設計無犁式卸料器所以犁式卸料器摩擦阻力 將以上各值代入公式得： 468 9 4132 .將以上各計算結果代入公式得： 8 5 2 121 輸送帶張力計算 1. 輸送帶允許最大的下垂度計算最小張力 在輸送帶自重和物料的作用下，輸送帶在托輥間總是有垂度的作用在輸送帶上的張力應足夠的大；使輸送帶在兩組托輥間的垂度小于一定值。如果懸垂度過大，帶條在兩托輥之間松弛變平，物料易撒漏和下滑 ，輸送帶的運買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 動阻力也大為增加，所以在設計中規(guī)定了允許的最大懸垂度。一般規(guī)定輸送帶的最大懸垂度應滿足： h/a=設計取 為了限制輸送帶在兩組托輥間的下垂度，作用在輸送帶上任意一點的最小張力 按公式計算： 承載分支最小張力： ( h /a ) )gq(B 60m (h/a)u 6m a 輸送機承載分支的托輥間距； 回程分支最小張力處； 則有：載分支最小張力 1 0 9 3 6 . 8 0 9 9 . 88 8 . 1 8 )( 1 2 . 2 61( h / a )8 )gq(i n 回程分支最小張力 4 0 0 4 . 9 0 9 9 . h / a )8 um i n 2. 輸送帶不打滑條件 大傾角皮帶輸送機是靠皮帶與帶輪之間的摩擦力來傳遞運動和力的，在安裝帶傳動時，須將帶張緊；由于張緊力的存在，帶與帶輪的接觸表面上就產(chǎn)生了正壓力。當帶傳動開始工作時，帶與帶輪的接觸表面有相對運動的趨勢，因而 在該接觸面間就產(chǎn)生了摩擦力，傳動輪的兩邊就產(chǎn)生了相應的緊邊和松邊，設緊邊的張力為 1F ，松邊為 2F ，則兩邊的拉力差為 : 21 由于輸送機在非穩(wěn)定狀態(tài)下 (啟動和制動 )，帶條除受靜張力作用外還受速度變化引起的附加動張力作用動張力與靜張力疊加，可能引起帶條在驅動滾筒上的打滑，這種是不允許的，因為這會造成帶條的下覆面膠層與滾筒覆面之間的強烈摩擦、發(fā)熱而損壞，更主要的是會使?jié)L筒與帶條之間 摩擦系數(shù)降低，以致造成輸送機不僅難于繼續(xù)傳動，而且破壞了它的正常傳動。為了防止這種狀況的發(fā)生需要在圓周驅動力前乘以一個系數(shù) k；即 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 21U 式中：輸送帶滿載啟動或制動是出現(xiàn)最大圓周力； 啟動系數(shù) 根據(jù)柔體摩擦的理論，輸送帶的緊邊和松邊拉力之間的關系可用歐拉公式表示為 : 21 式中： 傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)； 輸送帶在所有傳動滾筒上的包角； 綜合上面兩式可得： 111 U 防止輸送帶的打滑，需在回程帶上保持的最小張力應大于 1F ，即輸送帶最小張力 應按公式計算： 11m a xm U 輸送機滿載啟動時或制動時出現(xiàn)的最大圓周力， 動系數(shù) 7131 . ， 則有： 2 6 7 7 8 1 . 6 5 8 5 2 1 . 1 5 UU m a x 式中： 傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)，見表； 輸送帶在所有傳動滾筒上的尾包角，采用弧度；對于頭部雙滾筒尾部單滾筒驅動，取 200 ，即 ；即 0321 200 ；2 . 8 5321 ； 綜上所述，輸送機最小張力為 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 652 6 7 7 81m i . 上分支運行阻力： ).( g)q( 下分支運行阻力： N.).(F.) L w gq(qF 由 2算輸送機各點張力： 表 3輸送機各點張力 計算式 按不打滑條件計算 1:1 1S 2 23 34 45 56 1167 178 189 1910 1131011 )6.1 111112 )6.1 )111213 262745 90 )111314 )111415 )111516 ) 3111617 )111718 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 )111819 31121920 )u )3112021 u )3112122 u 231122223 )4.1 9 231122223 )4.1 9 定傳動滾筒合張力： 根據(jù)工況要求： 功率配比 1： 1 時： 2 4929 6 4 98212121 FF 11123 123 則有： 491475361111 .u 第一滾筒合張力 9 7 0 014 8 2 4 9231 9 1 4 5 11241 第二滾筒合張力 4 5 6 7 9 2 . 9 2 1 4 5 1 . 2 9 5 3 4 1 . 6 6 3222 第三滾筒合張力 6 2 2 5652 4 2 7 8 1902 3 3 4 4 315142 綜合