皮帶輸送機設計(無角度)

1、abstract學 號：200313160211畢業(yè)設計說明書設計題目：帶式輸送機的設計學生姓名：李 亮 專業(yè)班級：03機械2班 學 院：輕 工 學 院指導教師：林 艷 華 副教授 2006年06月15日摘要本設計為帶式輸送機的設計，以低制造成本、結(jié)構(gòu)簡便、安全可靠為設計宗旨，在采用傳統(tǒng)的帶式輸送機的設計方法、設計數(shù)據(jù)的同時采用了部分先進的新型帶式輸送機的計算方法及計算數(shù)據(jù)。本設計在托輥組選型設計部分，通過對帶式輸送機托輥組間距的合理確定及優(yōu)化布置，大大減少了托輥組用量。承載段托輥組由原來的1000組減少到400組，回程段也相應地由原來的500組減少到200組，極大地降低了制造成本、維護成本，

2、簡化了結(jié)構(gòu)，提高了運行的可靠性。拉緊裝置設計部分，通過分析研究各種拉緊裝置的優(yōu)缺點來設計拉緊裝置。把重錘車式拉緊和絞車拉緊結(jié)合起來使用，在不提高成本的基礎上綜合了兩種拉緊方式的優(yōu)越性。帶式輸送機驅(qū)動裝置配置過高是一種資源浪費，而配置過低又會嚴重影響輸送機壽命，所以選擇合理的驅(qū)動裝置、降低維修工作量和運營成本是選擇驅(qū)動裝置的關(guān)鍵。本設計綜合分析研究了幾種驅(qū)動裝置的優(yōu)缺點，合理選配了y型電動機+調(diào)速型液力偶合器+減速器型驅(qū)動裝置。了解和掌握帶式輸送機輸送帶跑偏原因及糾偏方法，對保證帶式輸送機的安全運行是非常重要的。本設計調(diào)偏裝置設計部分就以上問題分析了輸送帶跑偏的原因及調(diào)偏原理并提出了解決跑偏的有

3、效措施。關(guān)鍵詞：帶式輸送機；托輥間距；拉緊；驅(qū)動；調(diào)偏abstractabstractthis design is the design of the belt conveyer, concentrate on low manufacturing costs, simple structure and reliable design which have adopted enumerated data and the design method of advanced belt conveyers while adopting design data and the design method

4、 of the belt conveyer of tradition. design in the part of bearing roller selecting , greatly reduced the quantity of bearing roller groups by the reasonably determine and optimization arrange of across block of bearing roller groups. the bearing groups from 1000 groups of original decreasing go to 4

5、00 groups, the section of return trip also goes to 200 groups correspondingly by 500 groups of original decreasing. in pull installation design part, select pull installation design by analysis advantages and shortcomings of various pull installation. combine hammer vehicle pull installation to winc

6、h pull without increasing cost, as a result, synthesized the superities of both two.its a kind of resource waste to use high disposition of actuating device for belt conveyer, but low disposition would serious influence conveyer life, so select actuating device reasonably is very important. at last

7、choose the motor of y model + hydraulic coincidence ware of speed adjustment + gear reducer as actuating devices. belt conveyer is a main transport equipment, analyses the reasons of conveyer belt off tracking, puts forward improving measures and precautions to ensure the safety operation of belt co

8、nveyer. keywords： belt conveyer, span, pull, actuating device, off trackingii目 錄目 錄摘要iabstracti1 緒 論12 輸送機主要部件的選型與設計計算52.1 設計的原始數(shù)據(jù)52.2 輸送機帶速的選擇52.3 輸送帶寬度的計算選擇52.4 輸送機輸送能力的計算72.5 功率計算82.5.1 傳動滾筒軸功率計算82.5.2 附加功率計算82.5.3 電動機功率計算92.6 輸送帶的計算選型102.6.1 輸送帶的結(jié)構(gòu)102.6.2 覆蓋膠的性能及適用情況122.6.4 最大張力計算132.6.5 輸送帶層數(shù)計算

9、142.7 滾筒直徑及托輥組的選擇計算162.7.1 傳動滾筒直徑的確定162.7.2 改向滾筒直徑的確定172.7.3 托輥組的設計選擇182.8 輸送機驅(qū)動裝置的設計192.8.1 帶式輸送機的啟動過程分析192.8.2 大型帶式輸送機對驅(qū)動裝置的要求212.8.3 現(xiàn)有驅(qū)動裝置及其分類212.8.4 帶式輸送機各種驅(qū)動方式的比較研究222.8.5 確定驅(qū)動方式242.8.6 電動機的選擇計算272.8.7 調(diào)速型液力耦合器的選型272.8.8 減速器的計算選型282.9 帶式輸送機拉緊裝置的設計302.9.1 拉緊裝置的作用302.9.2 各種拉緊裝置的性能比較及拉緊裝置的確定312.9

10、.3 重錘車式拉緊方式的研究分析332.9.4 重錘車式拉緊裝置行程的確定及重錘重量的計算332.10 托輥組間距的合理確定352.10.1 逐點計算法計算張力362.10.2 計算合理的托輥組間距382.11 輸送帶跑偏的控制402.11.1 輸送帶跑偏的原因402.11.2 調(diào)偏原理及跑偏的控制措施413 帶式輸送機的輔助設備433.1 卸料器的選型433.2 清掃器的設計433.3 頭架、尾架、中間架的設計43結(jié) 論44致 謝45參考文獻461 緒 論1 緒 論帶式輸送機是以膠帶、鋼帶、鋼纖維帶、塑料帶和化纖帶作為傳送物料和牽引工作的輸送機械。其特點是承載物料的輸送帶也是傳遞動力的牽引件

11、，這與其他輸送機械有顯著的區(qū)別。承載帶在托輥上運行，也可用氣墊、磁墊代替托輥作為無阻力支撐承載帶運行。它在連續(xù)式輸送機械中是應用最廣泛的一種，且以膠帶為主。帶式輸送機按承載面可分為平形、槽形、雙槽形、波紋擋邊斗式、波紋擋邊袋式、吊掛式圓管形、固定式和移動式圓管形等八大類。本設計的主要研究目標是：實現(xiàn)散狀物料的輸送、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、噪音低、運行平穩(wěn)，連續(xù)輸送的qd型帶式輸送機。帶式輸送機自1795年被發(fā)明以來，經(jīng)過兩個世紀的發(fā)展，已被電力、冶金、煤炭、化工、礦山、港口等各行各業(yè)廣泛采用。特別是第三次工業(yè)革命帶來了新材料、新技術(shù)的應用，使帶式輸送機的發(fā)展步入了一個新紀元。當今，無論從輸送量、運

12、距、經(jīng)濟效益等各方面來衡量，它已經(jīng)可以同火車、汽車運輸相抗衡，成為三足鼎立局面，并成為各國爭先發(fā)展的行業(yè)。帶式輸送機是以輸送帶作牽引和承載構(gòu)件，通過承載物料的輸送帶的運動進行物料輸送的連續(xù)輸送設備。其結(jié)構(gòu)原理如圖1所示，輸送帶繞經(jīng)傳動滾筒和尾部滾筒形成無極環(huán)形帶，上下輸送帶由托輥支撐以限制輸送帶的撓曲垂度，拉緊裝置為輸送帶正常運行提供所需的張力。工作時驅(qū)動裝置驅(qū)動傳動滾筒，經(jīng)過傳動滾筒和輸送帶之間的摩擦力驅(qū)動輸送帶運行，物料裝在輸送帶上和帶子一起運動。帶式輸送機一般是在端部卸載，當采用專門的卸載裝置時，也可在中間卸載。圖1 帶式輸送機結(jié)構(gòu)原理圖1fig1 structural of belt

13、conveyer帶式輸送機現(xiàn)已成為最重要的散狀物料連續(xù)輸送設備。他不僅應用于企業(yè)內(nèi)部的運輸，也拓展到企業(yè)外部的輸送，廣泛應用于冶金、礦山、港口、糧食和化工等領域。帶式輸送機的機身橫斷面如圖所示。上段輸送帶利用槽形托輥組支撐，稱為上分支或承載段或重段。下段輸送帶由平托棍支承，稱為下分支或回程段或空段。原理上，輸送機上、下分支部都可用來完成輸送工作。帶式輸送機具有以下特點：1. 結(jié)構(gòu)簡單。帶式輸送機的結(jié)構(gòu)由傳動滾筒、改向滾筒、托輥或無輥式部件、驅(qū)動裝置、輸送帶等幾大件組成，僅有十多種部件，能進行標準化生產(chǎn)，并可按需要進行組合裝配，結(jié)構(gòu)十分簡單。2. 輸送物料范圍廣泛。輸送物料的范圍可以從很細的各種

14、粉狀物料到大塊的礦石、石塊、煤或紙漿木料，以最小的落差輸送精細篩分過的或易碎的物料。由于橡膠輸送帶具有較高的抗腐蝕性，在輸送強腐蝕性或強磨損性物料時維修費用比較低。帶式輸送機還可以輸送堿性物料和一定溫度熱料，也可以運送成件物品。3. 輸送量大。運量可以從每小時幾千克到幾千噸，而且是連續(xù)不間斷運送，這是火車、汽車運輸望塵莫及的。4. 運距長。單機長度可達十幾千米一條，在國外已十分普及，中間無需任何轉(zhuǎn)載點。德國單機60km一條已經(jīng)出現(xiàn)。越野的帶式輸送機常使用中間摩擦驅(qū)動式，使輸送長度不受輸送帶強度的限制。5. 對線路適應性強。帶式輸送機可以適應坡度為30o35的地形，而對于卡車運輸來說僅能適應原有

15、自然地形的坡度為6o8o。輸送機線路可以適應地形，在空間和水平面上彎曲從而降低基建投資，并能避免在廠內(nèi)和其它擁擠地區(qū)，以免受鐵路、公路以及河流、山脈的干擾。帶式輸送機的運輸路線是十分靈活的，線路長度可根據(jù)需要延長。另外，現(xiàn)代的帶式輸送機在越野敷設時，已從槽形發(fā)展到圓管形，它可以在水平及垂直面上轉(zhuǎn)彎，打破了槽形帶式輸送機不能轉(zhuǎn)彎的限制，因而能依山傍水，沿地形而走，可節(jié)省大量修隧道、橋梁的基建投資。6. 裝卸料十分方便。帶式輸送機可根據(jù)工藝流程需要，可在任何點上進行裝、卸料。圓管式帶式輸送機也是如此。還可以在回程段上裝、卸料，進行反向運輸。7. 可靠性高。帶式輸送機的可靠性已為所有工業(yè)領域中的使用

16、經(jīng)驗所證實，它的運行極為可靠，在許多需要連續(xù)運行的重要生產(chǎn)單位，如在發(fā)電廠內(nèi)煤的輸送，鋼鐵廠和水泥廠散狀物料的輸送以及港口內(nèi)船舶裝卸散狀物料等，都獲得了廣泛的應用。8. 營運費低廉。帶式輸送機的磨損件僅為托輥和滾筒，輸送帶壽命長，自動化程度高，使用人員很少，平均千米里不到1人，消耗的機油和電力業(yè)很少。9. 基建投資省。火車、汽車輸送的坡度都太小，因此延長米大，修建的路基長。而帶式輸送機一般可在20o以上，如用圓管式90o都能上去，又能水平轉(zhuǎn)彎，大大節(jié)省了基建投資?，F(xiàn)國外帶式輸送機每千米成本費為100萬300萬美元，國內(nèi)為人民幣500萬元，其中輸送帶占整機成本的30%35%.。隨著化學工業(yè)的發(fā)展

17、，輸送成本將進一步下降。10. 能耗低，效率高。由于運動部件自重輕，無效運量少，在所有連續(xù)式和非連續(xù)式運輸中，帶式輸送機耗能最低、效率最高。11. 維修費少。帶式輸送機運動部件僅是滾筒和托輥，輸送帶又十分耐磨。相比之下，火車、汽車磨損部件要多得多，且更換磨損件也較為頻繁。12. 應用領域廣闊，市場巨大。根據(jù)調(diào)查，我國現(xiàn)有帶式輸送機約200萬臺，其中，鍋爐上煤約40萬臺；煤礦120萬臺；火力發(fā)電廠167座，每廠約3km，折合1萬臺；建材廠和水泥廠6千個，平均每廠50臺，共計30萬臺；港口碼頭約1萬臺，不包括卸船機和散貨裝船機等。 綜上所述，帶式輸送機的優(yōu)越性已十分明顯，它是國民經(jīng)濟中不可缺少的關(guān)

18、鍵設備。加之國際互聯(lián)網(wǎng)絡化的實現(xiàn)，又大大縮短了帶式輸送機的設計、開發(fā)、制造、銷售的周期，使它更加具有競爭力。本設計為qd型帶式輸送機的設計，以低生產(chǎn)成本、結(jié)構(gòu)簡便、安全可靠為設計宗旨，在采用傳統(tǒng)的qd型帶式輸送機的設計方法、設計數(shù)據(jù)的同時采用了部分先進的新型帶式輸送機的計算方法及計算數(shù)據(jù)。本設計在托輥組選型設計部分，通過對帶式輸送機托輥組間距的合理確定及優(yōu)化布置，大大減少了托輥組用量，其優(yōu)越性是非常明顯的：1. 托輥成本約占輸送機成本的30%,如果托輥數(shù)量減少一半,成本約降15%，因此將會大幅度減少投資。2. 托輥數(shù)量減少,使輸送機運行阻力降低,功率消耗減小,節(jié)約電能。3. 由于帶式輸送機托輥

19、用量很大,且易出現(xiàn)故障,故減少托輥用量可使維護工作量和費用降低。4. 延長輸送帶使用壽命,降低輸送帶跑偏率,提高運行可靠性。拉緊裝置設計部分，通過分析研究各種拉緊裝置的優(yōu)缺點來設計拉緊裝置。把重錘車式拉緊和絞車拉緊結(jié)合起來使用，在不提高成本的基礎上綜合了兩種拉緊方式的優(yōu)越性。重錘車式拉緊裝置安裝在帶式輸送機尾部,它靠重錘力量將輸送帶拉緊,調(diào)節(jié)張緊力依靠增加或減少重錘重量來實現(xiàn)。它能保持張緊力恒定,但實際上對于大多數(shù)重錘式拉緊裝置而言,由于拉緊裝置本身就有摩擦阻力存在,有死區(qū)產(chǎn)生,但死區(qū)范圍不是太大,可以完全起到應有的張緊作用,且工作的可靠性最強。適用于上運、平運、下運,對使用環(huán)境沒有特殊的要求

20、。在修理輸送機或接破斷的輸送帶時則靠絞車拉緊裝置對其進行拉緊。本設計對帶式輸送機多種驅(qū)動方式的優(yōu)缺點進行了分析，認為帶式輸送機驅(qū)動裝置配置過高是一種資源浪費，對于大型帶式輸送機，如果驅(qū)動裝置配置過低，將造成膠帶啟動時動張力增加，甚至造成膠帶共振，所以選擇合理的驅(qū)動裝置、降低維修工作量和運營成木是選擇驅(qū)動裝置的關(guān)鍵。驅(qū)動裝置設計部分綜合分析研究了幾種驅(qū)動裝置的優(yōu)缺點，并對其進行了價格和性能比較，從本設計的需要、宗旨出發(fā)合理選配了驅(qū)動裝置。帶式輸送機是現(xiàn)代主要運輸設備之一，為減少事故，使其更好地好地為生產(chǎn)服務，除保證安裝質(zhì)量，加強維護管理外，了解和掌握帶式輸送機輸送帶跑偏原因及糾偏方法，對保證帶式

21、輸送機的安全運行是非常重要的。本設計調(diào)偏裝置設計部分就以上問題分析了輸送帶跑偏的原因及調(diào)偏原理并提出了解決跑偏的有效措施。42 輸送機主要部件的選型與設計計算2 輸送機主要部件的選型與設計計算2.1 設計的原始數(shù)據(jù)1. 物料名稱和輸送量物料為塊、粒狀散狀物料，輸送能力為100。2. 物料性質(zhì)堆積物密度為2.5，動堆積角為。3. 輸送機的線路水平輸送距離1000m，其中距一端400m處有2m落差。4. 設計要求輸送帶的最大垂度要求、模擬摩擦阻力系數(shù)、輸送帶和滾筒的摩擦阻力系數(shù)、輸送帶的安全系數(shù)。這些參數(shù)雖然可以在設計過程中根據(jù)設備的工作條件和環(huán)境狀況在手冊中得到，但是應該仔細地研究，提出這些參數(shù)

22、。2.2 輸送機帶速的選擇輸送帶的帶速很大程度上取決于所輸送的物料的特性、所期望的輸送能力和所采用的輸送帶的張力。粉末狀的物料要采用足夠低的帶速輸送，以最大程度地減少灰塵，特別是在裝料點和卸料點更是如此。易碎的物料同樣也會限制帶速。當輸送帶和所輸送的物料通過托輥時，較低的帶速可以使易碎的物料在裝料和卸料點處不會發(fā)生跳動碎裂。本設計的輸送物料為塊、粒狀散狀物料，根據(jù)所需的輸送量計算得帶速為0.8。2.3 輸送帶寬度的計算選擇1. 輸送帶帶寬計算對于散狀物料，輸送帶寬度按式（1）計算。 (1)式中 b輸送帶寬度，；所需輸送量，；物料松散密度，； 輸送帶速度，；c傾角系數(shù)，見表1；k裝載系數(shù)，一般取

23、k0.80.9。表1 傾角系數(shù)2table1 inclination coefficient輸送機傾角傾角系數(shù)c1.000.980.960.940.920.900.880.850.81由于輸送散狀物料時輸送機的允許傾角，初步選取，則有，b 0.385圓整取帶寬b4002. 堆料面積計算輸送散狀物料時，輸送帶寬度與帶面堆料橫截面見圖1，堆料面積公式： a=y. (2)式中 a帶面堆料面積，； y斷面系數(shù)，見表2； b帶寬，。表2 斷面系數(shù)2table2 section coefficient托 輥 形 式平 形槽 形兩節(jié)式三 節(jié) 式=動堆積角斷面系數(shù)0.0460.070.1120.1320.12

24、70.1460.1360.152 將，動堆積角，斷面系數(shù)y0.127代入式（2）有，a=y 0.127 2.032.4 輸送機輸送能力的計算散狀物料的輸送能力按式（3）計算。 q=3600ac= . (3)式中 q輸送能力，。當輸送機傾角，傾角系數(shù)c0.92時輸送機的實際輸送能力為q36000.82.50.1270.92 134.6各種帶寬在不同帶速時的最大輸送能力見表3。表3 各種帶寬在不同帶速時的最大輸送能力2table3 the biggest transport ability帶寬b,mm300400500650800動堆積角槽形輸送機最大輸送能力，帶速0.259.110.718.32

25、128.632.948.355.673.184.10.5018.221.436.342.157.265.896.71111461680.8029.134.258.467.391.41051551782342691.0036.342.873.184.1114111932222933361.2545.453.487.71051431642422783664201.6058.168.41171351832103093554685382.0072.785.61461682292633864445856732.5090.7107183210286329483555731841由于=53.858.4，故，

26、設計合理。2.5 功率計算2.5.1 傳動滾筒軸功率計算傳動滾筒功率按式（4）計算。 =+=3.6+ (4)式中 傳動滾筒軸功率，； 空載功率，； 水平負載功率，；垂直負載功率，；附加功率，按式（5）計算；托輥阻力系數(shù)，取0.03；傳動滾筒至尾部滾筒的水平中心距，；中心距修正系數(shù)，取49；垂直提升高度，；除物料外，輸送機單位長度內(nèi)所有運動部件質(zhì)量之和，見表4。表4 輸送機單位長度內(nèi)所有運動部件質(zhì)量之和2table4 weight of the move parts in each section帶寬，30040050065080010001200，152025304050602.5.2 附加功

27、率計算= (5)式中 附加功率，； 導料槽阻力，； 犁式卸料器阻力，； 清掃器阻力，； 帶速，； 帶寬，； 物料松散密度，； 導料槽長度，； 輸送帶上每米長度物料的質(zhì)量，； a犁式卸料器阻力系數(shù)。見表(5)表5 犁式卸料器阻力系數(shù)2table5 separator resistance coefficient帶寬b，mm30040050065080010001200犁式卸料器阻力系數(shù)a_222530356070已知：=0.8/s=2880，b=0.4，=2.5，=1，q=134.6，=46.73=46.73。查表5取a=22，將數(shù)值代入(5)式得0.56 則，16.302.5.3 電動機功率計

28、算 . (6)式中 電動機功率， 傳動滾筒軸功率， 傳動總效率，0.9；備用系數(shù)，10時，取1.21.4將 1.3，16.30，0.8代入式（6），得2.6 輸送帶的計算選型2.6.1 輸送帶的結(jié)構(gòu) 輸送帶最初是由傳送帶發(fā)展而來，早在1795年就已被發(fā)現(xiàn)，但它是帆布帶。1858年出現(xiàn)了增強骨架，1868年出現(xiàn)了兩層骨架得橡膠輸送帶，1892年才解決了橡膠輸送帶成槽能力，后來又發(fā)明了合成纖維，將棉與尼龍或聚酯紗合捻作經(jīng)線，提高了輸送帶的成槽性和強度。隨后發(fā)明了阻燃帶。20世紀20年代后期又出現(xiàn)了芳綸帶，使超長距離幾十千米一臺成為可能。 輸送帶的壽命由輸送的物料和使用條件決定，對輸送帶的要求是：1

29、. 要有足夠的拉伸強度和彈性模量，以達到在所要求的距離內(nèi)輸送材料所需要的傳輸功率以及在負荷狀態(tài)下允許最低裝載所產(chǎn)生的運轉(zhuǎn)伸長率。2. 要有良好的負荷支撐及足夠的寬度，以滿足運輸物料時所需要的類型和體積。3. 要有柔性，目的在于在長度方向上能圍繞滾筒彎曲，如果需要的話，希望在橫向形成槽形。4. 要有尺寸穩(wěn)定性，使輸送帶運轉(zhuǎn)時平穩(wěn)。5. 承載面的覆蓋膠要經(jīng)受得起承載物體的負荷沖擊，并且能幫助恢復彈性，傳動時，覆蓋膠能與滾筒有足夠的摩擦力。6. 各組分之間有良好的粘合力，避免脫層。7. 耐撕裂性能好，耐損傷。8. 能聯(lián)接成環(huán)形。 由此可見，選擇輸送帶的骨架層成為帶式輸送機最關(guān)鍵的一步，對帶式輸送機的

30、功能起著決定性的作用。輸送帶的結(jié)構(gòu)最為簡易，它由橡膠制成的覆蓋膠，包裹在帶芯骨架的上下兩面，用隔離層粘接物，將覆蓋膠與帶芯粘合在一起。普通輸送帶就是由這三部分組成，見圖2圖2 普通輸送帶結(jié)構(gòu)1fig2 the ordinary structure of conveyer belta帆布帶芯；b鋼絲帶芯1覆蓋膠；2帶芯；3隔離層粘接物輸送帶具有表面光滑、平坦的特點，從結(jié)構(gòu)上可分為：1. 覆蓋層。分為上膠層合下膠層，分別粘在帶芯層外邊，由使用條件決定是否要用耐油、耐磨、耐寒、耐燃、耐熱、和耐臭氧的橡膠配方。2. 帶芯層。它是輸送帶的骨架，承受載荷的主體，根據(jù)帶強選擇棉帆布、尼龍布、聚酯布、芳綸布、

31、鋼絲繩芯，帶芯可制成單層、多層。3. 隔離層。用于粘接帶芯，視帶芯不同而配方不同。2.6.2 覆蓋膠的性能及適用情況覆蓋膠的的各種適用情況：1. 普通耐磨帶選天然橡膠聚氨酯橡膠或入丁苯膠混煉而成。2. 耐較高溫度（）時,選氯丁基和三元乙丙膠，最高在200以下使用。3. 耐燃帶使用氯丁二烯、丁苯橡膠和天然橡膠混煉而成，還要加上阻燃劑。4. 耐油帶使用氯丁二烯和丁苯橡膠，如果和聚乙烯并用，能抗氧老化。 5. 耐酸堿帶使用氯丁膠或丁基橡膠。 輸送帶的覆蓋膠除具有上述各橡膠配方外，還可以制成各種各樣形式的表面結(jié)構(gòu)，如凸形花紋、凹形或圓形孔、人字油槽等，這些都屬于特殊膠帶范圍。橡膠的選擇決定了覆蓋膠的性

32、質(zhì)和骨架結(jié)合能力。 2.6.3 輸送帶的帶芯由于橡膠彈性大，彈性模量較低、輸送帶的帶芯易在外力作用下產(chǎn)生變形，因此要用紡織材料或金屬材料作骨架。要求其材料強度高、伸長率適當、耐曲撓、耐疲勞、耐熱好、收濕性小和同橡膠結(jié)合性好。1. 各種纖維性能比較棉纖維的基本特性是濕強度較高，干強度較低，與橡膠粘結(jié)性好，耐油性較差，耐疲勞性較差，彈性差，纖維較粗。它是輸送帶中強度最低的一種。人造纖維又名粘膠纖維，與棉纖維相比，它強度高，耐熱導熱性好，生熱少，耐疲勞，初始彈性模量較高，尺寸穩(wěn)定性好，但吸濕性大，因而吸濕強度下降較大。聚酰胺纖維，俗稱尼龍，輸送帶常采用尼龍6和尼龍66兩種，與棉纖維和人造纖維相比，強

33、度高出1.51.8倍，吸濕性較低，變形大，收縮性大，尺寸穩(wěn)定性差，與橡膠結(jié)合性差。聚酯纖維，俗稱滌綸，強度較高但比尼龍稍低，伸長性較低，彈性好，耐熱性好，耐疲勞性好，尺寸穩(wěn)定性好，但耐磨性次于尼龍，與橡膠結(jié)合性也差，但它綜合了人造纖維和尼龍的性能。聚乙烯醇纖維，俗稱維尼綸，強度和彈性模量都不及尼龍，耐熱性差，濕強度下降大。玻璃纖維，如按比強度計算玻璃纖維強度最高，初始彈性模量很高，伸長率很低，相對密度不大，不吸濕，耐熱型號，耐腐蝕，電絕緣和隔熱性都好，缺點是不耐磨，不耐疲勞，與橡膠結(jié)合性差。芳族聚酰胺，俗稱芳綸，有合成鋼絲之稱。它具有合成纖維和鋼絲的優(yōu)點，相對密度小，耐化學腐蝕性好的特點，但價

34、格較貴。鋼絲簾線，它強度高，伸長率低，一般僅為0.20.3，它排列間距均勻，嵌在覆蓋膠層之間。綜上所述，芳綸、尼龍和聚酯都有良好的耐疲勞性，高的強度和重量比，特別適用于強度范圍很寬的輸送帶，經(jīng)過定型和浸漬以后，它們在工作負荷下，能同橡膠很好粘合，伸長率都低，但聚酯的高彈性模量正好用于設計深槽形輸送帶的經(jīng)線，聚酯伸長率小于1，而尼龍是22.5。2. 編織方法對強度影響用尼龍作為緯線編制的平紋或牛津織物的帶芯，對抗沖擊性、耐撕裂性，成槽性都很好，相對密度也小，制造成低徑向收縮的帶芯結(jié)構(gòu)，能改進其抗拉性能，帶強度可達700。在帶長度不變的情況下，彈性模量越高，過渡段就越長；彈性模量越小，過渡段就越短

35、。3. 帶芯常用的纖維特性常用的纖維為尼龍、聚酯、維尼綸、粘膠纖維、棉纖維、芳綸、玻璃纖維和鋼絲等幾類。 維綸芯及尼龍芯輸送帶質(zhì)量好、價格低（如維綸減層帶比相等強度的棉帆布帶價格低3；尼龍減層帶與相等強度的棉帆布帶價格相同）。本設計要求帶式輸送機的適應溫度為1540，工作溫度低于5，不宜采用維綸芯膠帶，綜合考慮各種帶的性能及價格后初步?jīng)Q定采用尼龍帶或棉帆布帶。2.6.4 最大張力計算在單驅(qū)動的帶式輸送機中，驅(qū)動滾筒的趨入點的張力，通常為輸送帶的最大張力。與傳動軸功率的關(guān)系按式（7）計算。. (7)式中 趨入點張力，； 自然對數(shù)的底，2.718； 輸送帶與滾筒的摩擦系數(shù)，見表（6）；輸送帶在滾筒

36、上的包角，。當包角以度為單位時，其對應的值見表（6）表6 不同包角對應的值2table6 value according to wrap angle 值包 角 光面滾筒環(huán)境潮濕1.871.942.012.09環(huán)境干燥2.192.292.392.50膠面滾筒環(huán)境潮濕2.562.702.853.00環(huán)境干燥3.003.193.393.06初選包角，光面滾筒，環(huán)境干燥，查表（6）得2.29，則 2.6.5 輸送帶層數(shù)計算輸送帶層數(shù)按式（8）計算。 . (8)式中 z輸送帶帶芯層數(shù)，（層）；最大工作張力，；安全系數(shù)，一般多層帶取810；輸送帶寬度，帶芯經(jīng)向扯斷強力，見表（7）。表7 薄型帶技術(shù)參數(shù)1t

37、able7 the technical parameter of conveyer belt帶芯種類棉帆布芯維綸帆布芯維綸整芯維綸減層芯尼龍減層芯經(jīng)向扯斷強度 18253556365070112120240224336224每層厚度mm0.50.560.851.20.40.50.60.85231.11.61 試選用棉帆布芯，取25，9，則 35.28層 不合實際，所選的輸送帶的經(jīng)向扯斷強度太低使得相應的輸送帶的層數(shù)太多，需要35層之多，可見應該選經(jīng)向扯斷強度大一些的輸送帶。同時，趨入點的張力也可以再降低一些，如選用膠面滾筒。下面重設計輸送帶的層數(shù)。 試選用膠面滾筒，包角，查表6知3.19，則趨

38、入點張力 表8 帆布輸送帶規(guī)格及技術(shù)參數(shù)1帶芯材料輸送帶型號扯斷強度每層厚度每層重量參考力伸長率覆蓋膠厚度，每毫米厚膠料重量上下棉帆布cc-56561.51.361.521.5,3,4.5,6,81.5,3,4.51.19維綸帆布vv-1001001.451.6543,4.5,6,81.5，3，4.51.19維棉帆布vc-60601.101.4543,4.5,5,61.5，31.125vc-96961.101.2043,4.5,6,81.5，3，4.51.19續(xù)表8 帆布輸送帶規(guī)格及技術(shù)參數(shù)1滌綸帆布pp-90901.001.4040.5,1,1.5,2,2.5,3.00，0.5，11.36p

39、p-150651.001.403.5錦綸(尼龍)帆布nn-1001001.001.021.52nn-1501501.101.151.52nn-2002001.201.251.52nn-2502501.301.321.52nn-3003001.401.421.52nn-3503501.401.651.52nn-4004001.501.801.52 為提高經(jīng)向扯斷強度，根據(jù)表8選用型輸送帶，220，則，所需輸送帶層數(shù) 3.34層圓整取z4層。確定選用型輸送帶，帶寬=400，層數(shù)4層2.7 滾筒直徑及托輥組的選擇計算帶式輸送機的滾筒直徑按輸送帶的構(gòu)造、應力和接頭形式選定。為了確定滾筒直徑，把滾筒分為

40、兩組：a組：傳動滾筒和所有在較高的輸送帶張力區(qū)域內(nèi)的其它滾筒。b組：用作、及小于的改向滾筒。2.7.1 傳動滾筒直徑的確定一般地，a組滾筒的最小直徑根據(jù)式（9）確定 .（9）式中 滾筒直徑，； 與輸送帶芯層撓曲有關(guān)的系數(shù)，其取值見表9； 輸送帶芯層厚度或鋼絲繩直徑，。表9 與輸送帶芯層撓曲有關(guān)的系數(shù)1table9 the coefficient concerning the core layer bending of belt帶芯材料棉 織 物80尼 龍90聚 酯108鋼 繩145輸送帶芯層厚度144，從表9查得與尼龍芯輸送帶撓曲有關(guān)的系數(shù)90，則，滾筒直徑 360傳動滾筒直徑按表10圓整為最

41、近標準值，取滾筒直徑400，許用扭矩為1000。2.7.2 改向滾筒直徑的確定由于傳動滾筒直徑取為400mm，相應的改向滾筒的直徑確定為240。表10 推薦使用的輸送機最小滾筒直徑()1table10 the minimum diameter of cylinder of recommendation輸送帶類型帆布型號2345678910尼龍輸送帶nn10020025031540050063080010001250nn15020025031540050063080010001250nn200250315400500630800100012501400nn25031540050063080010

42、00125012501400nn30040050063080010001250140014001600nn400500630800100012501400160016001800ep輸送帶ep100200250315400500630800ep150200250315400500630800ep200315500630800100012501400ep2504006308001000125014001600ep3005006308001000125014001800ep400630800100012501400160018002.7.3 托輥組的設計選擇1. 托輥的結(jié)構(gòu)隨著帶式輸送機的發(fā)展，從

43、托輥的結(jié)構(gòu)到托輥組的型式不斷有新的變化，面對如此眾多的托輥和托輥組形式，應該合理地選擇合適地托輥組型式。對托輥組的最低要求是：使用可靠、回轉(zhuǎn)阻力系數(shù)小、制造成本低、具有足夠的承載能力。普通托輥由管體、軸承座、軸承、軸和密封件構(gòu)成，軸承布置在托輥管體的內(nèi)部，托輥軸的兩端由托輥支架支撐。管體一般由無縫鋼管或焊接鋼管制造。無縫鋼管制造的管體由于鋼管的壁厚不均勻，運行時產(chǎn)生附加動載荷，使輸送帶產(chǎn)生振動，同時使軸承及密封件過早破壞，一般只適用于低速運行的輸送機。焊接鋼管壁厚均勻，運行平穩(wěn)，適用于高速運行。軸承座有鑄造式和沖壓式和酚醛塑料加布三種。鑄造式軸承座的優(yōu)點是厚度較大、剛性強、配合面精度高、托輥轉(zhuǎn)

44、動靈活性好。但重量較大，成本較高。沖壓軸承座的重量輕、制造容易、成本低。但鋼板薄時剛性小、易變形、拆裝時易損壞。2. 托輥組的選擇托輥按用途不同可分為普通承載托輥和專用托輥。普通承載托輥在正常段的上分支和下分支托輥，它們的作用是支撐輸送帶和物料；專用托輥的作用是輸送帶的過渡導向、輸送帶運行的防偏以及緩沖等。托輥都是成組地安裝在輸送機上。上托輥組可以由單個托輥的平形托輥和兩個、三個托輥的槽形托輥組。槽形托輥的中間托輥水平布置，側(cè)托輥的槽角一般為和。最常用的托輥組是三個輥子的長度相等并布置在同一平面內(nèi)，如圖3所示。本設計上托輥采用三節(jié)式槽形托輥，下托輥用平形托輥。托輥的各參數(shù)根據(jù)表11選擇。表11

45、 托輥直徑、槽角和安裝間距與帶寬的關(guān)系1table11 the relation of the groove angle and installation span and bandwidth and diameter of bearing roller帶寬平 形 輸 送 機槽 形 輸 送 機30040050065080010003004005006508001000續(xù)表11 托輥直徑、槽角和安裝間距與帶寬的關(guān)系1托輥直徑63.5/8989/10863.5/8963.5/89槽角上托輥間距250、500、1000500、750、10001000下托輥間距25002500250025003000

46、3000 根據(jù)表11上托輥選用三節(jié)式槽形托輥，托輥直徑89，槽角。下托輥采用平形托輥，托輥直徑89。2.8 輸送機驅(qū)動裝置的設計2.8.1 帶式輸送機的啟動過程分析帶式輸送機是一個復雜的機電系統(tǒng)，它是由閉環(huán)的承載輸送帶和托輥及驅(qū)動裝置、拉緊裝置、改向滾筒及其機架構(gòu)成的系統(tǒng)；輸送帶運行的驅(qū)動力由驅(qū)動裝置提供；拉緊裝置提供給系統(tǒng)必要的拉緊力；改向滾筒給輸送帶導向；托輥的作用是支撐輸送帶及其上而的物料并減小輸送帶的撓度。當驅(qū)動裝置開始啟動后，通過滾筒與輸送帶的摩擦作用，將驅(qū)動力傳遞給輸送帶，輸送帶的運動需要克服各種運行阻力，而且，輸送帶為粘彈性體.盡管在啟動過程中可以控制驅(qū)動裝置的啟動過程的速度(加

47、速度)，但并不能將運動直接傳遞到整個輸送帶上，而是在輸送帶的粘彈性性質(zhì)和阻力作用下，逐漸地將驅(qū)動力和速度傳播到整個輸送帶上，隨著輸送機的逐漸啟動，輸送帶的張力由靜止狀態(tài)下的張力變化到穩(wěn)定運行下的張力。張力的變化又會導致輸送帶變形量的變化，這一變化由拉緊裝置和輸送帶的撓度變化所吸收.因而，要求驅(qū)動裝置在保證輸送機能夠在有載狀態(tài)下啟動的同時，還要盡量減小輸送帶的動載荷，避免出現(xiàn)振蕩和沖擊。大型帶式輸送機的驅(qū)動裝置一般采用多驅(qū)動單元方式。當驅(qū)動裝置布置在一個位置上時(頭部或尾部，也可能是多滾筒驅(qū)動)，在啟動過程和正常運行時，需要考慮各驅(qū)動單元的功率平衡，以避免導致由于載荷不均衡而引起的電動機過載甚至

48、是燒毀電動機的事故；當在一條帶式輸送機上多個驅(qū)動裝置布置在不同的位置上(頭部、尾部及中間)，在確定了輸送機的啟動順序后，啟動的時間間隔也非常重要，后續(xù)的驅(qū)動裝置啟動過早，將出現(xiàn)輸送帶張力下降、堆積，而啟動過晚，會出現(xiàn)振蕩和沖擊。 圖3是對兩種不同驅(qū)動方式的輸送機啟動過程的計算機仿真速度曲線.其中圖3(a)為鼠籠電動機串限矩型液力耦合器，從圖中可見，由于采用自動啟動方式，按驅(qū)動裝置的固有機械特性進行啟動，在速度變化過程中，當驅(qū)動力矩較小時，甚至出現(xiàn)速度下降(在此過程中，驅(qū)動裝置一直在向輸送機系統(tǒng)輸入能量)，而當驅(qū)動裝置輸入的驅(qū)動力較大時，輸送機將產(chǎn)生較大的加速度，整個啟動過程處于非平緩的過程，出

49、現(xiàn)尾部的最大速度比驅(qū)動裝置輸入的速度還高(實際上，當配置的液力耦合器的規(guī)格和充液量較合適時，啟動過程可以得到一定的改善)。圖1(b)是采用控制啟動方式，此時，啟動的速度和加速度按設定值進行控制，啟動過程比較平緩，僅產(chǎn)生較小的動載荷。 (a)按驅(qū)動裝置的機械特性啟動 (b)控制啟動圖3 輸送帶啟動過程的速度曲線9fig 3 belt speed during start-up 可見，控制啟動過程能夠避免應力過大和振蕩，達到降低輸送帶、滾筒、托輥、機架等的載荷，提高設備的整體經(jīng)濟性，因此，正確選用可靠的可控驅(qū)動裝置是大型帶式輸送機設計中的關(guān)鍵問題。2.8.2 大型帶式輸送機對驅(qū)動裝置的要求 大型帶

50、式輸送機具有驅(qū)動電動機容量大、設計上需要滿足輸送機有載啟動和多機驅(qū)動等特點，因而對大型帶式輸送機驅(qū)動裝置的基木要求是: 1. 驅(qū)動裝置應具有良好的啟動性能，具有大的啟動力以使輸送機能夠有載啟動。2. 啟動過程中具有足夠小、合理的加速度以減小動載荷，避免由過大的慣性力引起物料在輸送帶上的滑移、灑料，及輸送帶和滾筒打滑以及拉緊裝置的過大行程。理論上要求在不同的貨載情況下都應保持恒定的啟動過程。 3. 提供低速運行方式.為了驗帶或者防止凍結(jié)，有時要求輸送機必須在低速下持續(xù)運行(一般是設計速度的10%12% )。 4. 驅(qū)動裝置必須防止輸送機的功率以及力矩超過安全限度，以保證過載的輸送機自動停機，避免發(fā)生災難性的事故。 5. 在采用多驅(qū)動情況下，應保證各電動機的負荷均勻，避免各驅(qū)動裝置及輸送機的部件過載。 6. 電動機啟動時對電網(wǎng)的沖擊小，最好能使電動機無載啟動。 7. 驅(qū)動裝置應該具有較高的傳動效率。 8. 驅(qū)動裝置應具有良好的可控性，控制啟動、停機時的