食品提升皮帶機(jī)設(shè)計(jì)方案

1、食品提升皮帶機(jī)設(shè)計(jì)方案第一章 前言1.1 目的和意義本課題來(lái)源于工程實(shí)際 , 屬于工程設(shè)計(jì)。帶式輸送機(jī)特別是提升運(yùn)機(jī)是當(dāng)代最為得力的 輸送設(shè)備之一， 在整個(gè)輸送機(jī)疇中， 它是應(yīng)用最為廣泛的一種設(shè)備。 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā) 展, 多種類型的工件傳送機(jī)廣泛的運(yùn)用于冶金、礦山、水泥、碼頭、化工、糧食等行業(yè)的各 種場(chǎng)合。 同時(shí)在各種場(chǎng)合對(duì)不同的工況所使用的工件傳輸機(jī)也不盡相同， 近年來(lái)由于工件傳 輸機(jī)的應(yīng)用圍的擴(kuò)大， 品種的增多以及質(zhì)量的不斷提高， 對(duì)加工設(shè)計(jì)工件傳輸機(jī)提出了更高 的要求， 特別是在一些大型的流水線上， 工件傳輸機(jī)承擔(dān)了很重要的工作任務(wù)。 這些工件傳 輸機(jī)要求傳輸距離和速度， 精度比較

2、高。 為此各廠家為了根據(jù)自己的需要， 出于經(jīng)濟(jì)性和戰(zhàn) 略方向的考慮，自行設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，生產(chǎn)價(jià)格便宜的工件傳輸機(jī)。1.2 食品皮帶提升機(jī)現(xiàn)狀食品提升皮帶機(jī)是在帶式輸送機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。 食品提升皮帶機(jī)與傳統(tǒng)的帶式輸 送機(jī)一樣是以膠帶、 鋼帶、 鋼纖維帶、 塑料帶和化纖帶等作為傳送物料和牽引工件的輸送機(jī) 械。其特點(diǎn)是承載物料的輸送機(jī)也是傳遞動(dòng)力的牽引件， 這與其他輸送機(jī)械有著顯著的區(qū)別。本次設(shè)計(jì)的食品提升皮帶機(jī)是一種小型的運(yùn)輸機(jī)械， 其承載能力要求較小， 相對(duì)于其他 的帶式輸送機(jī)成本要求低，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊。食品提升皮帶機(jī)是帶式輸送機(jī)中的一種，而帶式輸送機(jī)已被電力、冶金、煤炭、化工、 港口等各

3、行各業(yè)廣泛采用。特別是近年來(lái)新材料、新技術(shù)的應(yīng)用，使帶式輸送機(jī)的發(fā)展步入 了一個(gè)快車道，其特點(diǎn)如下 12 。（1 ）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)由傳動(dòng)滾筒、改向滾筒、托輥、驅(qū)動(dòng)裝置、輸送帶 等幾大件組成，僅有十多種部件，并能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，可按需要進(jìn)行組合配合，結(jié)構(gòu)身份 簡(jiǎn)單。（ 2）送物料圍廣泛 帶式輸送機(jī)的輸送帶具有抗磨、 耐酸堿、 耐油、 阻燃等各種性能， 并耐高、低溫， 可按需要進(jìn)行制造， 因而能輸送各種散料、塊料、 化學(xué)品、 生熟料等食物品。（ 3）運(yùn)送量大 運(yùn)量可從每小時(shí)幾公斤到幾千噸，而且是連續(xù)不斷運(yùn)送，這是火車、 汽車運(yùn)輸所不及的。（ 4）運(yùn)距長(zhǎng) 單機(jī)長(zhǎng)度可達(dá)十幾公里一條，在國(guó)外

4、已十分普及，中間無(wú)須任何點(diǎn)。德 國(guó)單機(jī) 60 公里一條已經(jīng)出現(xiàn)。越野的帶式輸送機(jī)常使用中間摩擦驅(qū)動(dòng)方式，使輸送帶長(zhǎng)度 不受輸送帶強(qiáng)度的限制。（ 5）對(duì)線路適應(yīng)性強(qiáng) 現(xiàn)代的帶式輸送機(jī)已從槽型發(fā)展到圓管形，它可在水平及垂直 面上轉(zhuǎn)彎，打破了槽型帶式輸送機(jī)不能轉(zhuǎn)彎的限制。（6） 裝卸料十分方便 帶式輸送機(jī)根據(jù)工藝流程需要，可在任何點(diǎn)上進(jìn)行裝、卸料。 圓管式帶式輸送機(jī)也是如此，還可以再回程段上裝、卸料，進(jìn)行方向運(yùn)輸。（7） 可靠性高 由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)部件自重輕，只要輸送帶不被撕破，壽命可長(zhǎng)達(dá) 十年之久，而金屬結(jié)構(gòu)部件，只要防銹好，幾十年也不壞。（ 8）維護(hù)費(fèi)用低 帶式輸送機(jī)的磨損件僅為托輥和滾筒，輸

5、送帶壽命長(zhǎng)，自動(dòng)化程度 高，使用人員很少，平均每公里不到一人，消耗的機(jī)油和電力也少。（ 9）能耗低、效率高由于運(yùn)動(dòng)部件自重輕，無(wú)效運(yùn)量少，在所有連續(xù)式和非連續(xù)式運(yùn)輸中，帶式輸送機(jī)耗能最低、效率最高。（ 10）維修費(fèi)少 帶式輸送機(jī)運(yùn)動(dòng)部件僅為托輥和滾筒，因食品較輕，輸送帶耐磨。相 比之下，汽車等運(yùn)輸工具磨損部件要多得多，且更換磨損部件也較為頻繁。綜上所述，帶式輸送機(jī)的優(yōu)越性已十分明顯，它是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中不可缺少的關(guān)鍵設(shè)備。 隨著制造業(yè)信息化的發(fā)展，大大縮短了帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造和銷售的周期，使它 更加具有競(jìng)爭(zhēng)力。1.3 設(shè)計(jì)主要容和方法根據(jù)傳統(tǒng)帶式輸送機(jī)的工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式， 提出食品提升皮

6、帶機(jī)的具體設(shè)計(jì)要求以及 主要工作狀態(tài)， 進(jìn)行食品提升皮帶機(jī)總體方案的設(shè)計(jì)， 確定其主要組成部分， 并對(duì)各部分所 涉及的零部件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)和計(jì)算。首先確定設(shè)計(jì)的幾個(gè)主要部分：皮帶組、改向滾筒、改向壓輪和托輥。根據(jù)輸送介質(zhì)為食品，選用擋邊帶式輸送機(jī)，型號(hào)為DJ5050。運(yùn)用工程力學(xué)的知識(shí)和設(shè)計(jì)手冊(cè)對(duì)皮帶組的重要部分傳動(dòng)滾筒和皮帶進(jìn)行了選取和設(shè)計(jì)計(jì)算。改向滾筒部分的設(shè)計(jì)計(jì)算， 主要對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度校核， 在滿足強(qiáng)度要求的條件下， 對(duì)滾筒 進(jìn)行了選型 320mm 。并選取鋼絲繩芯為筒皮材料。改向壓輪部分的設(shè)計(jì)計(jì)算， 根據(jù)壓輪的受力情況， 主要受徑向力。 分析分體式壓輪與整 體式壓輪的優(yōu)缺點(diǎn)， 選取分體式改

7、向壓輪。 考慮到壓輪與輸送帶的配合， 進(jìn)行了輸送帶的跑 偏處理。為保證輸送帶的緊力，增添了拉緊裝置。托輥部分的設(shè)計(jì)計(jì)算， 根據(jù)上述部分的設(shè)計(jì)， 綜合考慮選取平行托輥。 對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度校 核，在滿足強(qiáng)度要求的條件下，選取托輥軸的直徑為20mm。最后考慮到本設(shè)計(jì)的安裝與維護(hù)， 通過查找資料， 進(jìn)行了食品提升皮帶機(jī)的安裝與維護(hù) 的描述。第二章系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2.1方案確定皮帶機(jī)的設(shè)計(jì)是按照所結(jié)合的要求和條件，首先確定主要組成部分由驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)滾筒、改向滾筒、托輥及機(jī)架等幾大部分組成2。（1 ）驅(qū)動(dòng)裝置 驅(qū)動(dòng)裝置是皮帶機(jī)動(dòng)力的來(lái)源，它主要由電動(dòng)機(jī)、減速器組成。（2 ）傳動(dòng)滾筒 根據(jù)設(shè)計(jì)的特殊要求，在設(shè)

8、計(jì)中采用了滾筒通過聯(lián)軸器與驅(qū)動(dòng)裝置相連， 從而傳遞動(dòng)力。（3） 改向滾筒、托輥 改向滾筒是引導(dǎo)輸送帶改變方向的圓柱形筒。托輥可以保證物料按 帶的輸送方向輸運(yùn)食品。改向滾筒和托輥的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。（4）機(jī)架 機(jī)架是承受驅(qū)動(dòng)裝置、滾筒、托輥、輸送帶和物料的鋼結(jié)構(gòu)，可以承受沖擊、 拉伸、壓縮和彎曲應(yīng)力。機(jī)架的結(jié)構(gòu)比較零散，它需要考慮到安裝位置的合理、布局 的美觀、節(jié)省材料、占地面積小、安裝維修方便等要求，因此所設(shè)計(jì)的整個(gè)機(jī)架的結(jié) 構(gòu)都采用焊接或用螺栓連接。（5 ）基本結(jié)構(gòu)見下圖所示：1漏斗2 護(hù)罩3 傳動(dòng)滾筒4 上部區(qū)段機(jī)架5 改向滾筒6 中間架7 平行下托輥8 平行上 托輥9 擋邊帶10 壓帶輪組1

9、1 下部區(qū)段機(jī)架12 尾部改向滾筒 13 尾部拉緊裝置圖2-1皮帶提升機(jī)2.2工作過程和工作參數(shù)提升機(jī)是一種實(shí)現(xiàn)工程物料向上運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械， 能持續(xù)高效地輸送物料， 電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng) 裝置，帶動(dòng)傳動(dòng)滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)， 而傳動(dòng)滾筒借助于滾筒與膠帶之間的摩擦力，從而實(shí)現(xiàn)帶的傳動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)物料按要求不停的向上運(yùn)輸。設(shè)計(jì)意義：提升機(jī)在工程上的充分運(yùn)用能提高工程的生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，為創(chuàng)造高的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)提供了可靠的條件。食品提升皮帶機(jī)總體方案的設(shè)計(jì)食品提升皮帶機(jī)設(shè)計(jì)要求：1) 提升高度： 1200 mm 。3t/h）。2)輸送量： 3000 kg / h (3)提升速度： 1.25 m/s第三章 皮帶組的設(shè)計(jì)

10、計(jì)算3.1 機(jī)型的確定 帶式輸送機(jī)可分為：花紋輸送帶輸送機(jī)、深槽型帶式輸送機(jī)、平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)、 波狀擋邊帶式輸送機(jī)、壓帶式帶式輸送機(jī)、線摩擦帶式輸送機(jī)、圓管帶式輸送機(jī)、氣墊帶式 輸送機(jī)、鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)等2 。根據(jù)本設(shè)計(jì)食品提升皮帶機(jī)的特點(diǎn)， 其是一種小型的運(yùn)輸機(jī)械， 承載能力要求較小。 故 選擇擋邊帶式輸送機(jī)此種機(jī)型。初定機(jī)型為DJ5050,根據(jù)選型手冊(cè)上輸送量的計(jì)算公式來(lái)驗(yàn)算機(jī)型。因?yàn)楸驹O(shè)備輸送 的介質(zhì)為食品，選用 T 型隔板即可 8對(duì)于T型隔板，當(dāng)tq ts時(shí)，Q k 1800 v h Bf (2 ts /tq ) (3-2)式中： tq 物料與基帶理論接觸長(zhǎng)度ts橫隔板間距(m

11、) ts通常為36倍波形距tqh (0.364 tan(90o)(3-3)k 物料填充系數(shù)33 物料松散密度 ( kg/m3)，此設(shè)計(jì)中按 0.65 t/m3h 橫隔板高(m)輸送機(jī)傾角 ( 度 )Bf 有效帶寬 (m)v 帶速 (m s) 查帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)選用手冊(cè) 9 ，得：h = 0.075 ， k =0.65 ， ts =0.126 ， Bf =0.07tq h (0.364 tan(90o)0.075 (0.364 tan45o) 0.1023 ，得出 t q =0.1023 ts =0.126. 所以將計(jì)算結(jié)果帶入，得：Q 0.65 1800 1.25 0.65 0.075 0.07

12、 0.1023/ 0.126 4.05t/ h按照輸送行業(yè)輸送量經(jīng)驗(yàn)公式Q實(shí)際=(1.2 1.6) Q理論。因?yàn)榻o定輸送量為3t/h，即選用DJ5050機(jī)型是滿足要求的8。選用橫隔板為T型隔板，橫隔板底寬70 mm，配用擋邊高80 mm ,S型擋邊波幅為44mm波形距 42mm ，波底寬 50mm ，初選膠帶型為 NN100B500-3X( 3+1.5+1.5 )此擋邊帶的選型數(shù)據(jù)來(lái)源于帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)選用手冊(cè)。3.2傳動(dòng)滾筒的確定傳動(dòng)滾筒按DTII型設(shè)計(jì)選用手冊(cè)選擇校核扭距、許用核力9。還需滿足：最小傳動(dòng)滾筒直徑：D cd（mm）。（ 3-4）式中d 芯層厚度或鋼繩直徑，mmc 系數(shù)，棉織物

13、d=80,聚脂 d =108,鋼繩芯 d=145。本設(shè)計(jì)選用鋼繩芯，即 d =145D 3 145 435 mm按滾筒的直徑系列標(biāo)準(zhǔn)選用傳動(dòng)滾筒的直徑為500mm，其結(jié)構(gòu)下圖。1-平鍵2-軸3-筒皮4-筒盤5-筋板6-帶座軸承圖3-1傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)圖3.3傳動(dòng)滾筒上圓周力的計(jì)算FuFhFst(N)(3-5 )其中3:Fh式中:(1) Fh 主要阻力(2) Fu 圓周力f g Lq ro qRU(2qb qG) L/；(H2L2)(3-6)模擬摩擦系數(shù)，對(duì)于制造和安裝良好的輸送機(jī)取f=0.022 0.025 6g重力加速度g 9.81（m/s）qro 上托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分質(zhì)量/上托輥間距（kg /m）,

14、 qRU 下托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分質(zhì)量/下托輥間距（kg /m）,q b擋邊輸送帶整帶每米質(zhì)量（kg / m）qb qo 2qs Bfqt/ts(3-7)q基帶每米質(zhì)量 qs擋邊每米質(zhì)量Bf 有效帶寬（m）, ts 橫隔板間距（m） qt 橫隔板每米質(zhì)量（kg/m）, qG 每米物料質(zhì)量（kg/m）。(kg /m),(kg/m),qG Q/(3.6 v)(3-8)式中：Q輸送量（t/h）v 帶速（m/s）L 輸送機(jī)水平投影長(zhǎng)度（m）H 輸送機(jī)提升高度 查手冊(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)9代入計(jì)算：(m)qbFuFst5.882 1.890.070.025 9.81 4.7551.8/0.1267 7 (29.81 10.6

15、6 1.2126N10.66kg / m10.66 0.93)4.755/ . (1.224.82)43N3.4輸送帶是由橡膠織物芯或鋼絲芯構(gòu)成的。織物芯和受力狀況十分復(fù)雜的鋼絲繩芯，輸送帶的最大力。由于橡膠本身是流變材料，因而具有極為復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)特性。再加上各向異性的因而需要考慮到其最大力公式為:SmaxS0Fug qb H(N)(3-9)其中:S05(qbl0 托輥間距Smax 5 (10.660.88) 1qG）（m），本設(shè)計(jì)取(N)丨。1 (m)9.8157.7N(3-10 )3.5輸送帶的層數(shù)計(jì)算普通輸送帶包括三個(gè)組成部分：覆蓋層、帶芯、隔離層。其中帶芯分為單層與多層兩種。輸送帶的帶

16、芯提供必要的強(qiáng)度以傳送能量驅(qū)動(dòng)輸送帶，并支撐輸送帶所承載的物料，輸送帶的強(qiáng)度由帶芯的強(qiáng)度確定16。下面的由帶芯的強(qiáng)度確定輸送帶的層數(shù)Z S max m /（ B ）（3-11 ）式中：m 輸送帶安全系數(shù)，本設(shè)計(jì)取m 12B基帶寬（mm）一帶的許用強(qiáng)度，不同織物芯取不同值。代入公式，得Z 57.7 12/（500 100）1.1543初選膠帶型號(hào)合適。第四章改向滾筒的設(shè)計(jì)傳動(dòng)滾筒是傳遞帶式輸送機(jī)功率的圓柱形筒，而改向滾筒是引導(dǎo)輸送帶改變方向的圓柱形筒。改向滾筒不傳遞轉(zhuǎn)矩，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，易于制造加工，且和輸送帶接觸時(shí)軸為空轉(zhuǎn)， 所以摩擦力小，使用壽命長(zhǎng)。4.1初步計(jì)算改向滾筒的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)(1)

17、兩軸承座中心距 A為：A=M+B+( 50200) =572mm式中：M為帶寬，mm B為軸承寬度，mm(2) 滾筒長(zhǎng)度L為：L=M+( 100300) =750mm2(3) 筒皮的最大許用面壓P:對(duì)于帆布帶芯，P 0.4N/mm；對(duì)于鋼絲繩芯P 該軸無(wú)特殊要求，參考表 4-1選取45鋼，調(diào)質(zhì)處理，=650MPa表4-1軸常用的幾種材料的T值5軸的材料t / MPaQ235、Q 2012 204530 4040 Cr、35SiMn40 521Cr18Ni9T15 25(2)改向滾筒軸的設(shè)計(jì)與校核考慮到軸上零件的定位和裝配方便等要求，擬定如圖4-1所示的裝配方案。因?yàn)檩S主要起改向作用，只承受一定

18、的徑向力，故初選一對(duì)6211型軸承：軸承孔直徑為 55mm 軸承外徑為100mm軸承寬度 B =21mm;滾筒套筒處軸的直徑為 55mm軸的最大直徑為 65mm；軸的總長(zhǎng)為1018mm軸承和右端軸肩之間用螺母進(jìn)行軸向固定，軸承和軸用過盈配合周向固定。1-透蓋2-氈圈3-軸承4-筒體5-螺栓6-墊圈7-彈墊8-軸圖4-1改向滾筒(3)軸上受力計(jì)算已知：鋼=7.8 103kg/m3，vr2l 3.14 0.03252 1.018 0.0034m3m v 7.8 103 0.003426.52kg。i) 徑向力F帶57 7FrF 滾o 26.52 9.8 341.51Ncos45cos45ii) 垂

19、直面支承力，截面C是的受力示意圖見圖 4-2，貝UFr 341.51RAr170.75N RA RB 170.75N2 2圖4-2改向滾筒軸的校核iii）求剪力Qc和彎矩Me，截面C上的受力如圖4-3所示圖4-3截面e上的受力示意圖Qc RA 170.75N RA 73 Mc 0M c RAiv）校核軸的強(qiáng)度73170.75 7312465.1N危險(xiǎn)剖面在軸中點(diǎn) C處12465.120.1 6529.5MPa按表4-2，對(duì)于650MPa的碳鋼，承受對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)的許用力1b 60MPa，因?yàn)閏 1b，所以滿足強(qiáng)度要求。表4-2軸的許用應(yīng)力/MPa材料b1bb1b4001307040碳鋼500

20、1707545600200955570023011065合金鋼80027013075100033015090v）彎曲剪應(yīng)力校核0.0029MPaQeSz4Q4 7.1I zb3 R23 3.14 32.52對(duì)于選用45鋼的軸，由表4-1可知，其彎曲剪應(yīng)力T 35MPa，滿足要求。第五章改向壓輪的設(shè)計(jì)5.1改向壓輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改向壓輪是放在承載段或回程段轉(zhuǎn)彎處空邊上，應(yīng)盡量留出空隙，以防止與膠帶橫隔板邊相摩擦。改向壓輪不但起壓緊輸送帶，使其始終貼合在帶輪上的作用，而且還有使輸送帶保持緊力的作用，也就是說它還起著緊輪的作用。因此，改向壓輪在此設(shè)計(jì)中起著多重作用，是十分重要的部件之一。改向壓輪在設(shè)計(jì)中

21、注意以下幾點(diǎn) 17:（1） 改向壓輪的軸心到輸送帶的距離必須大于帶上橫隔板的高度，以防發(fā)生干涉、產(chǎn) 生摩擦。（2） 改向壓輪的軸主要承受徑向力，不傳遞動(dòng)力及轉(zhuǎn)矩，因此所設(shè)計(jì)的軸必須有一定 的強(qiáng)度，防止軸的斷裂。（3）當(dāng)帶傳遞動(dòng)力時(shí)，改向壓輪與帶之間產(chǎn)生的摩擦力不能太大。（4）改向壓力在輸送帶上的距離要適中。改向壓輪的結(jié)構(gòu)示意圖 5-1所示。1-壓帶輪軸2.3-鋼板4-筋板5-帶座軸承6-螺栓7-螺母8-墊圈9-彈墊10-鋼板圖5-1改向壓輪圖5-2改向壓輪的安裝示意圖5.2設(shè)計(jì)方案的比較與選擇(1)整體式設(shè)計(jì)改向壓輪的整體設(shè)計(jì)方案，如圖5-3所示。這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：一體連接，兩端受力均勻，易于安

22、裝。缺點(diǎn)：較分體式質(zhì)量大，不能調(diào)整兩輪間距，要求對(duì)中精度高。圖5-3整體式改向壓輪設(shè)計(jì)方案(2) 分體式設(shè)計(jì)改向壓輪的分體式設(shè)計(jì)方案，如圖5-4所示這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝，且方便調(diào)整間距，損壞一個(gè)更換一個(gè)，不必 像整體式一軸連接整體更換。缺點(diǎn)：壓緊力不好控制，可能出現(xiàn)兩端受力不均勻的現(xiàn)象。綜上所述，兩者相比，分體式設(shè)計(jì)方案更為合理，故本設(shè)計(jì)采用整體式改向壓輪。圖5-4分體式改向壓輪設(shè)計(jì)方案5.3輸送帶的跑偏處理輸送帶運(yùn)行時(shí)，可能由于拉力不足、物料偏心堆積，機(jī)架變形、托輥軸承缺陷、安裝不 對(duì)中、接頭歪斜、拉力分布不均等，引起輸送帶跑偏。生產(chǎn)實(shí)踐證明，機(jī)頭、機(jī)尾不平行時(shí) 輸送帶跑緊邊不

23、跑松邊；安裝不平時(shí)，跑高處不跑低處； 安裝下托輥不垂直時(shí)輸送帶跑后不跑前。一般以托輥的穩(wěn)定系數(shù)來(lái)衡量跑偏糾正的能力。一般來(lái)說，輸送帶的跑偏圍不太大，可利用托輥進(jìn)行調(diào)整?？梢杂猛休佭M(jìn)行調(diào)整的方法 有槽型調(diào)偏托輥、側(cè)托輥、兩節(jié)式“V形托輥、螺旋側(cè)托輥等托輥組自動(dòng)調(diào)節(jié)方法。本次設(shè)計(jì)的食品提升皮帶機(jī)屬于小型食品輸送機(jī)，輸送的物料是很輕的食品，利用以上方法不但會(huì)使結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，而且會(huì)增加設(shè)計(jì)的成本，降低效率。因此，經(jīng)過比較選擇采用 將改向壓輪與防跑偏設(shè)計(jì)相結(jié)合的方法。如圖5-5改向壓輪防跑偏設(shè)計(jì)圖這種設(shè)計(jì)的工作原理是當(dāng)輸送帶傳遞轉(zhuǎn)矩出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象時(shí)，改向壓輪的輪槽與輸送帶邊緣凸臺(tái)相配合，控制輸送帶在運(yùn)輸過

24、程中的竄動(dòng)，防止輸送帶跑偏。圖5-5改向壓輪防跑偏設(shè)計(jì)圖5.4 拉緊裝置補(bǔ)償輸拉緊裝置是帶式輸送機(jī)的重要組成部分。 它的作用是保證輸送帶有足夠的緊力、 送帶的彈性伸長(zhǎng)、為輸送帶重新連接作必要的行程準(zhǔn)備等。隨著運(yùn)輸能力的提高及巷道的延伸 , 長(zhǎng)運(yùn)距大功率帶式輸送機(jī)對(duì)緊裝置提出了更高的要 求。重錘式、固定式等機(jī)械緊裝置已難以適應(yīng)要求?？烧{(diào)力、實(shí)時(shí)監(jiān)控、響應(yīng)快、安全可靠 的自動(dòng)拉緊裝置便應(yīng)運(yùn)而生。輸送帶是橡膠和纖維織品兩者復(fù)合而成的產(chǎn)品。 垂錘拉緊裝置在運(yùn)行一段時(shí)間后自動(dòng)下 降一段距離，使輸送帶變長(zhǎng)，這說明輸送帶發(fā)生了蠕變，在啟動(dòng)、制動(dòng)過程中也會(huì)發(fā)生蠕變 現(xiàn)象，此時(shí)拉緊裝置就必須進(jìn)一步收緊才不會(huì)發(fā)生

25、打滑現(xiàn)象。由此可見，拉緊裝置是保證帶式輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)不可少的重要部件，它的功能如下 （ 1）輸送帶在傳動(dòng)滾筒上形成壓力，靠摩擦力將傳動(dòng)滾筒的圓周力傳遞出來(lái)。（2）控制輸送帶在托輥間的垂度，防止輸送帶在托輥間距過分松弛而喪失槽形，引起 物料和輸送帶跑偏，增加運(yùn)行阻力。（3）補(bǔ)償輸送帶的彈性伸長(zhǎng)，時(shí)間長(zhǎng)了輸送帶會(huì)自動(dòng)伸長(zhǎng)，而且在過度工況下發(fā)生永 久伸長(zhǎng)。同時(shí)在啟運(yùn)、制動(dòng)時(shí)輸送帶自動(dòng)收緊，可免除機(jī)組振動(dòng)。（4）為重連接頭提代必要的行程。5）在長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)中，拉緊裝置對(duì)其拉力產(chǎn)生重大影響。拉緊裝置可分為固定拉緊裝置和自動(dòng)拉緊裝置兩大類15。（ 1）固定拉緊裝置 固定拉緊裝置分重力拉緊裝置和剛性拉緊

26、裝置。重錘式、水箱式 都屬于重力拉緊裝置， 重力拉緊裝置始終使輸送帶初拉力保持恒定， 在啟動(dòng)、 制動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生 上下振動(dòng)，但慣性力很快消失。剛性拉緊裝置有螺旋拉緊、手動(dòng)或電動(dòng)拉緊裝置等幾種，它 們的拉緊力是固定不變的，不能自動(dòng)調(diào)整，在安裝后，拉緊一次可運(yùn)行一段時(shí)間，但還要收 緊一次，以消除蠕變。固定拉緊裝置的類型如下。 螺旋式拉緊裝置 螺旋式拉緊裝置利用人力旋轉(zhuǎn)螺桿來(lái)調(diào)節(jié)輸送帶的力， 它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單緊湊，但拉緊力大小不易掌握，工作過程中，拉緊力不能保持恒定。 小車重錘式拉緊裝置 小車重錘式拉緊裝置是把緊滾筒裝置在一個(gè)可尾架上移動(dòng)的 車上，由重錘通過滑輪拉緊小車，它的結(jié)構(gòu)也較簡(jiǎn)單，可保持恒定的拉緊

27、力。其大小由重錘 的重量決定，小車重錘式拉緊裝置外形尺寸大，占地多，質(zhì)量大，適用于長(zhǎng)度、功率較大的 輸送機(jī)，尤其是在傾斜輸送機(jī)上。 垂直重錘式拉緊裝置 垂直重錘式拉緊裝置可利用輸送機(jī)走廊下面的空間位置， 并分 布在下分支膠帶力最小的地方，因而可減輕重錘的質(zhì)量。其缺點(diǎn)是要增加改向滾筒的數(shù)目， 增加輸送帶的彎曲次數(shù)，而且物料易掉入輸送帶與滾筒之間而損傷輸送帶。（ 2）自動(dòng)拉緊裝置 帶式輸送機(jī)是恒定轉(zhuǎn)矩的，因此輸送帶拉力是固定的，自動(dòng)測(cè)力拉 緊裝置以拉緊力為反饋信號(hào)隨時(shí)間變化設(shè)定拉力， 進(jìn)行比較， 并隨時(shí)間調(diào)整裝置的改向滾筒 位移。如啟動(dòng)時(shí)會(huì)自動(dòng)加大拉緊力，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)恢復(fù)恒定拉力，對(duì)延長(zhǎng)輸送帶壽命十分有

28、利。拉緊行程的計(jì)算拉緊行程：L 1 L=(0.015+0.001) X 10=0.16 m式中：輸送帶彈性伸長(zhǎng)率和永久伸長(zhǎng)率，通常帆布帶為0.010.015 ; i拉緊后托輥間允許的垂度，一般取 0.001 ；L輸送機(jī)長(zhǎng)度；取拉緊行程為0.3m (按2倍左右的拉緊安全系數(shù)取值)本設(shè)計(jì)選取的拉緊裝置為螺旋拉緊裝置，即為螺旋絲桿拉緊，根據(jù)輸送機(jī)械相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)， 對(duì)于小機(jī)型小功率的皮帶機(jī)最適宜采用螺旋緊， 螺旋緊裝置的優(yōu)點(diǎn)在與方便調(diào)節(jié)， 節(jié)省空間， 調(diào)節(jié)效果好。第六章 托輥的設(shè)計(jì)托輥是皮帶機(jī)的重要部件，種類多，數(shù)量大。托輥占了一臺(tái)皮帶機(jī)總成本的35%，承受70%以上的阻力，因此托輥的質(zhì)量尤為重要。托輥的

29、作用是支撐輸送帶和物料重量。 托輥運(yùn)轉(zhuǎn)必須靈活可靠， 減少輸送帶同托輥的摩 擦力，對(duì)占輸送機(jī)總成本 25%以上的輸送帶的壽命影響較大。雖然托輥在皮帶機(jī)中是一個(gè)較 小的部件，結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，但制造出高質(zhì)量的托輥并非易事。6.1 托輥的類型1）平行類 7（1）平行上托輥組（2）平行下托輥組 平行梳型下托輥組 螺旋型下托輥組 彈簧型下托輥組 鑄膠螺旋型下平行托輥2）V形類兩輥至V形布置多用于下托輥，用于上托輥的較少。V形下托輥其每根托輥的傾斜角約為10 15。這些托輥可以是吊環(huán)懸掛結(jié)構(gòu)，也可以是剛性結(jié)構(gòu)，V形下托輥具有對(duì)輸送帶的對(duì)中作用，同時(shí)由于其承受的載荷額定值增大，因此允許較大的托輥間距。V形下托

30、輥可采用鋼輥式、橡膠圓盤梳型結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)表明，橡膠圓盤磨損較快，鋼輥比橡膠圓盤結(jié) 構(gòu)優(yōu)越。用于凹弧段的反 V形托輥，裝在回程段上。V形托輥類包括：V形托輥組，V形前傾托輥組、V形梳型托輥組、反 V形托輥組幾類。3）槽型類4）三輥圓柱式托輥組三輥圓柱式托輥組用于上托輥，槽角 10、 20、 30、 35和 45，其中還有前傾 角托輥和緩沖托輥。5）側(cè)錐型托輥組6）前置式槽型托輥組7）調(diào)心托輥組8）懸掛式托輥組9）翻帶托輥組托輥的設(shè)計(jì)要求如下：（1）托輥能靈活運(yùn)轉(zhuǎn)，即托輥筒必須是空套在托輥軸上。（2）托輥軸必須有一定的強(qiáng)度以承受彎矩。（3）托輥結(jié)構(gòu)必須簡(jiǎn)單，托輥的質(zhì)量不能過大。（4）從托輥的經(jīng)濟(jì)

31、性方面考慮采用最優(yōu)化設(shè)計(jì)。6.2托輥的設(shè)計(jì)計(jì)算1）根據(jù)工作條件選擇材料，并初步確定軸的最小直徑因?yàn)橥休佒饕惺軓较蛄?，不傳遞轉(zhuǎn)矩，故軸的最小直徑選12mm，即dmin=l2mm，該軸無(wú)特殊要求，參考表4-1選取45鋼，調(diào)質(zhì)處理=650 MPa。2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮到軸上零件的定位和裝配方便等要求，見圖6-1托輥軸。因?yàn)檩S主要起改向作用，只承受一定的徑向力，故初選一對(duì)6204型軸承。匚一1-軸承2-管子3-軸4-軸承座5-密封圈6-密封圈7-外密封圈8-擋圈圖6-1托輥軸軸承孔直徑為20 mm軸承寬度B=14mm托輥套筒處軸的直徑為 20 mm軸的各軸段長(zhǎng)度分別為 600 mm， 5 mm， 1

32、0 mm （軸采用對(duì)稱布置）；軸的總長(zhǎng)為640 mm軸承和右端軸肩之間用螺母進(jìn)行軸向固定，軸承和軸用過盈配合周向固定。3）軸上受力計(jì)算托輥軸的受力計(jì)算與改向滾筒的受力計(jì)算方法相同，計(jì)算過程略，得滿足受力要求。第七章 食品提升皮帶機(jī)的安裝和操作維護(hù)7.1 啟動(dòng)和停機(jī)皮帶機(jī)一般應(yīng)空載的條件下啟動(dòng)。 在順次安裝數(shù)臺(tái)食品提升皮帶機(jī)時(shí)， 應(yīng)采用可以閉鎖 的啟動(dòng)裝置，以便通過集控室按一定順序啟動(dòng)和停機(jī)。除此之外，為防止突發(fā)事故，每臺(tái)皮 帶機(jī)還應(yīng)設(shè)置就地啟動(dòng)或停機(jī)的按鈕， 可以單獨(dú)停止任意一臺(tái)。 為了防止輸送帶由于某種原 因而被縱向撕裂，當(dāng)輸送機(jī)長(zhǎng)度超過 30m時(shí)，沿著輸送機(jī)全長(zhǎng)，應(yīng)間隔一定距離（如2530

33、m） 安裝一個(gè)停機(jī)按鈕。7.2 食品提升皮帶機(jī)的維護(hù)為了保證食品提升皮帶機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)可靠， 最主要的是及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除可能發(fā)生的故障。 為此 操作者必須隨時(shí)觀察皮帶機(jī)的工作情況， 如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)處理。 機(jī)械工人應(yīng)定期巡視和檢 查任何需要注意的情況或部件，這是很重要的。例如一個(gè)托輥，并不顯得十分重要，但卷入 輸送帶的磨損物料可能很快將其外殼磨穿， 出現(xiàn)一個(gè)刀刃， 這個(gè)刀刃就可能嚴(yán)重地?fù)p壞一條 價(jià)格昂貴的輸送帶。 受過訓(xùn)練的工人或有經(jīng)驗(yàn)的工作人員能及時(shí)發(fā)現(xiàn)將發(fā)生的事故，并防患于未然。 食品提升皮帶機(jī)的輸送帶在整個(gè)輸送機(jī)成本里占相當(dāng)大的比重。 為了減少更換和維 修輸送帶的費(fèi)用，必須重視對(duì)操作人員和維修人員

34、進(jìn)行輸送帶的運(yùn)行和維修知識(shí)的培訓(xùn)13 。7.3 食品提升皮帶機(jī)的安裝食品提升皮帶機(jī)的安裝一般按下列幾個(gè)階段進(jìn)行 14 。1）安裝食品提升皮帶機(jī)的機(jī)架機(jī)架的安裝是從頭架開始的， 然后順次安裝各節(jié)中間架， 最后裝設(shè)尾架。 在安裝機(jī)架之 前，首先要在輸送機(jī)的全長(zhǎng)上拉引中心線， 因保持輸送機(jī)的中心線在一直線上是輸送帶正常 運(yùn)行的重要條件， 所以在安裝各節(jié)機(jī)架時(shí)， 必須對(duì)準(zhǔn)中心線， 機(jī)架對(duì)中心線的允許誤差為每 米機(jī)長(zhǎng)土 0.1mm,但在輸送機(jī)全長(zhǎng)上對(duì)機(jī)架中心的誤差不得超過35mm當(dāng)全部單節(jié)安設(shè)并找準(zhǔn)之后，可將各單節(jié)連接起來(lái)。2）安裝驅(qū)動(dòng)裝置安裝驅(qū)動(dòng)裝置時(shí), 必須注意使皮帶機(jī)的傳動(dòng)軸與帶式輸送機(jī)的中心線垂

35、直, 使傳動(dòng)滾筒 的寬度的中央與輸送機(jī)的中心線重合, 減速器的軸線與傳動(dòng)軸線平行。 同時(shí), 所有軸和滾筒 都應(yīng)找平。軸的水平誤差，根據(jù)輸送機(jī)的寬窄，允許在0.51.5mm的圍。在安裝驅(qū)動(dòng)裝置的同時(shí),可以安裝尾輪等拉緊裝置,拉緊裝置的滾筒軸線,應(yīng)與皮帶機(jī)的中心線垂直。3）安裝托輥在機(jī)架、 傳動(dòng)裝置和拉緊裝置安裝之后, 可以安裝上下托輥的托輥架, 使輸送帶具有緩 慢變向的彎弧,彎轉(zhuǎn)段的托輥架間距為正常托輥架間距的1/21/3 。托輥安裝后,應(yīng)使其回轉(zhuǎn)靈活輕快。4）安裝后找準(zhǔn)為保證輸送帶始終在托輥和滾筒的中心線上運(yùn)行, 安裝托輥、 機(jī)架和滾筒時(shí), 必須滿足 下列要求。（1）所有托輥必須排成行，互相平

36、行，并保持橫向水平；（2）所有的滾筒排成行，互相平行；（3）支承結(jié)構(gòu)架必須呈直線，而且保持橫向水平。為此，在驅(qū)動(dòng)滾筒及托輥架安裝以 后，應(yīng)該對(duì)輸送機(jī)的中心線和水平線作最后找正。（ 4）將機(jī)架固定在基礎(chǔ)或樓板上， 食品提升皮帶機(jī)固定以后， 可裝設(shè)給料和卸料裝置。（5）掛設(shè)輸送帶。掛設(shè)輸送帶時(shí)，先將輸送帶帶條鋪在空載段的托輥上，圍抱傳動(dòng)滾 筒之后，再敷在重載段的托輥上。掛設(shè)帶條可使用 0.51.5t 的手搖絞車。在拉緊帶條進(jìn)行 連接時(shí)， 應(yīng)將拉緊裝置的滾筒移動(dòng)極限位置， 對(duì)小車及螺旋式拉緊裝置要向傳動(dòng)裝置方向拉 移；而垂直式拉緊裝置要使?jié)L筒移動(dòng)最上方。 在拉緊輸送帶以前， 應(yīng)安裝好減速器和電動(dòng)機(jī)，

37、 傾斜式輸送機(jī)要裝好制動(dòng)裝置。食品提升皮帶機(jī)安裝后，需要進(jìn)行空轉(zhuǎn)試機(jī)。在空轉(zhuǎn)試機(jī)中要注意輸送帶運(yùn)行中有無(wú)跑偏現(xiàn)象、 驅(qū)動(dòng)部分的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度、 托輥運(yùn)轉(zhuǎn)中的 活動(dòng)情況、 清掃裝置和導(dǎo)料板與輸送帶表面的接觸嚴(yán)密程度等， 同時(shí)要進(jìn)行必要的調(diào)整， 各 部件都正常后才可以進(jìn)行帶負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)試機(jī)。 如果采用螺旋式拉緊裝置， 在帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)試機(jī)時(shí)， 還要對(duì)其松緊再進(jìn)行一次調(diào)整。第八章 結(jié)論與建議8.1 結(jié)論本設(shè)計(jì)將設(shè)計(jì)容與CAD緊密結(jié)合在一起，根據(jù)傳統(tǒng)帶式輸送機(jī)的工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式，提出食品提升皮帶機(jī)的具體設(shè)計(jì)要求以及主要工作狀態(tài)， 進(jìn)行食品提升皮帶機(jī)總體方案的設(shè) 計(jì)， 確定其主要組成部分， 并對(duì)各部分所涉及的零部件

38、進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)和計(jì)算。 首先確定設(shè)計(jì) 的幾個(gè)主要部分：皮帶組、改向滾筒、改向壓輪和托輥。根據(jù)輸送介質(zhì)為食品，選用擋邊帶式輸送機(jī)，型號(hào)為DJ5050。運(yùn)用工程力學(xué)的知識(shí)和設(shè)計(jì)手冊(cè)對(duì)皮帶組的重要部分傳動(dòng)滾筒和皮帶進(jìn)行了選取和設(shè)計(jì)計(jì)算。改向滾筒部分的設(shè)計(jì)計(jì)算， 主要對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度校核， 在滿足強(qiáng)度要求的條件下， 對(duì)滾筒 進(jìn)行了選型 320mm 。并選取鋼絲繩芯為筒皮材料。改向壓輪部分的設(shè)計(jì)計(jì)算， 根據(jù)壓輪的受力情況， 主要受徑向力。 分析分體式壓輪與整 體式壓輪的優(yōu)缺點(diǎn)， 選取分體式改向壓輪。 考慮到壓輪與輸送帶的配合， 進(jìn)行了輸送帶的跑 偏處理。為保證輸送帶的緊力，增添了拉緊裝置。托輥部分的設(shè)計(jì)計(jì)算， 根據(jù)上述部分的設(shè)計(jì)， 綜合考慮選取平行托輥。 對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度校 核，在滿足強(qiáng)度要求的條件下，選取托輥軸的直徑為20mm。最后考慮到本設(shè)計(jì)的安裝與維護(hù)， 通過查找資料， 進(jìn)行了食品提升皮帶機(jī)的安裝與維護(hù) 的描述。通過此次設(shè)計(jì)將所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了鞏固和在學(xué)習(xí)，受益匪淺。8.2 建議結(jié)合國(guó)外皮帶輸送機(jī)的研究成果和我國(guó)皮帶輸送機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀，皮帶輸送