礦井主運輸大巷運輸設(shè)備選型設(shè)計

摘要煤礦帶式輸送機從它誕生以來，歷經(jīng)幾百年的不斷完善及改進，現(xiàn)已進入冶金，煤炭，化工，礦山等各行各業(yè)之中。其機構(gòu)簡單，容易操作，輸送物料的范圍廣，輸送量大，運距較長，對線路適應(yīng)性也強，裝卸料十分方便，可靠性高，營運費低廉，基建投資省，耗能低，效率高，維修費少等優(yōu)點。根據(jù)初始數(shù)據(jù)和相應(yīng)計算，本次選型設(shè)計為DX型鋼絲繩芯式帶式輸送機，其采用機頭雙滾筒驅(qū)動，在保證滾筒不發(fā)生打滑的前提下，來完成傳遞較大的功率，使各部分正常運行，降低輸送帶的張力和提高膠帶輸送機的使用壽命。本次選型設(shè)計根據(jù)初始數(shù)據(jù)參數(shù)，依此算出膠帶輸送機的受力情況和其他部件的參數(shù)，進行選型設(shè)計。本次選型設(shè)計采用分配，得出尾部張力最小，根據(jù)布置原則，張緊裝置一般布置在輸送帶張力最小處，所以本文采用重載車式張緊裝置進行張緊。如今，帶式輸送機正向長距離、高帶速、大功率、大運量的大型化自動化方向發(fā)展，使其在煤炭行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。關(guān)鍵詞:帶式輸送機；雙滾筒驅(qū)動；張緊AbstractCoalbeltconveyorfromitsinception,afterhundredsofyearsofcontinuousimprovementandimprovement,hasnowenteredthemetallurgical,coal,chemical,miningandotherindustries.Whichhastheadvantagesofsimplestructure,easyoperation,conveyingmaterialrangewide,largeconveyingcapacity,transportationdistanceislong,theadaptivelineisalsostrong,handlingmaterialisveryconvenient,highreliability,lowoperatingcosts,investmentininfrastructure,lowenergyconsumption,highefficiency,lessmaintenancecostadvantages.ThedesignisDXmodelcoretypebeltconveyerofwirerope,themachineheaderadoptstwocylinderdrives,inguaranteecylinderdonotoccurtheprerequisitewithslipperydozentransmitgreaterpower,reduceraisingthetensionofbeltconveyerandimproveservicelife.Theselectionanddesignofthedistribution,drawthetailtensionminimumaccordingtotheprincipleoflayout,tensioningdeviceisgenerallyarrangedinconveyingbelttensionminimum.Therefore,thispaperusesheavytrucktypetensioningdevicefortensioning.Today,beltconveyorforwardtoalongdistance,highbeltspeed,largepower,largevolumeoflarge-scaleautomationdevelopment,sothatitiswidelyusedinthecoalindustry.Keyword:Beltconveyer；twocylinderdrive；tightTOC\o"1-3"\h\u203441緒論 1275561.1前言 1274501.2帶式輸送機的發(fā)展史 1259401.2.1國外帶式輸送機的發(fā)展 1278711.2.2國內(nèi)帶式輸送機的發(fā)展 249681.2.3礦山運輸與提升的地位和作用 2195241.2.4帶式輸送機的發(fā)展趨勢 4124111.3帶式輸送機的分類 5232701.4帶式輸送機的特點及應(yīng)用 631032帶式輸送機的整體選型設(shè)計方案 715252.1方案的提出 7212862.2工作原理 8209703帶式輸送機的選型設(shè)計計算 1280063.1選型設(shè)計初始參數(shù) 1292533.2根據(jù)實際輸送量計算帶寬 12125133.3運行阻力 15210133.4牽引力及運行功率 2030553.5輸送帶張力計算 21273793.6輸送帶強度驗算 23146863.7滾筒直徑的確定 2461803.8驅(qū)動裝置的選型及計算 24144463.8.1電動機的選型 2545253.8.2液力偶合器的選型 25183743.8.3減速器的選型 25203333.8.4聯(lián)軸器的選型 28113503.8.5制動器的選型及計算 2931493.9拉緊力計算 3395044主要部件型號的選擇 35262764.1輸送帶 35215224.1.1輸送帶的發(fā)展 35133214.1.2輸送帶的種類及差異 3583974.1.3輸送帶的要求 36256574.1.4鋼絲繩芯輸送帶 36117094.2拉緊裝置 37171564.2.1拉緊裝置的作用 37261504.2.2拉緊裝置的分類及特點 38272784.3托輥 3840614.3.1托輥的結(jié)構(gòu)及作用 39216484.3.2靜載荷計算 39174154.3.3動載荷計算 41272994.3.4托輥的選擇 43201554.4清掃裝置 44137864.4.1清掃器的作用 44134914.4.2清掃器的形式 4541524.5傳動滾筒、改向滾筒 4637784.5.2改向滾筒的選取 47131534.5.3環(huán)形脹套 47208004.6機架的設(shè)計與選取 483306結(jié)論 502807經(jīng)濟技術(shù)分析 514499致謝 53875參考文獻 5417677附錄A 56533附錄B 641緒論1.1前言帶式輸送機自創(chuàng)造發(fā)明以來，在發(fā)展和革新的道路上一直前進，運用創(chuàng)新思維和不斷完善的設(shè)備，現(xiàn)已經(jīng)被相關(guān)各行各業(yè)大量運用，在現(xiàn)代化技術(shù)運用下，帶式輸送機越來越受到歡迎。帶式輸送機的進一步發(fā)展以及步入一個新的時代是伴隨著新材料、新技術(shù)的出現(xiàn)而發(fā)展的。在帶式輸送機成為全國優(yōu)先發(fā)展的今天，其運送量、運距、經(jīng)濟效益已成為衡量帶式輸送機的指標。另外，隨著我國工業(yè)生產(chǎn)自動化程度的不斷提高，帶式輸送機這一類古老、經(jīng)濟適用而又現(xiàn)代化的連續(xù)輸送機械，是國民經(jīng)濟中不可缺少的重要設(shè)備[1]。1.2帶式輸送機的發(fā)展史皮帶運輸機有著幾年的發(fā)展歷史，影響深遠，意義重大。自二十世紀七十年代圓管膠帶輸送機產(chǎn)生后就在國外迅速普及，到二十一世紀初已有700余種運輸機械在世界各地生產(chǎn)并使用。隨后，我國發(fā)明了可伸縮、可升降的圓管膠帶輸送機；氣墊式圓管膠帶輸送機；中摩式圓管膠帶輸送機和圓管膠帶輸送機用高溫耐熱膠帶、無縫托輥組[12]。1.2.1國外帶式輸送機的發(fā)展帶式輸送機技術(shù)的發(fā)展在國外很迅速，兩個方面最能體現(xiàn)，其一是技術(shù)，其二是質(zhì)量，這兩方面歸結(jié)起來就是在有長距離、大運量、高帶速的巷道對大型帶式輸送機的功能、應(yīng)用范圍提出了更高的要求，使其自身的技術(shù)與裝備有了更高的發(fā)展。在運用微電控制以及動態(tài)分析的技術(shù)下，是帶式輸送機的安全性能和可靠性能有了更高的提升。1.2.2國內(nèi)帶式輸送機的發(fā)展在二十世紀九十年代初期，帶式輸送機在國家有關(guān)項目的實施下，其發(fā)展迅速，在技術(shù)水平、質(zhì)量保證方面有了空前的發(fā)展。另外，帶式輸送機在關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)方面要求更高，尤其是在大功率、長距離帶式輸送機方面。國內(nèi)在相關(guān)技術(shù)方面成績卓越并與世界先進水平同步，特別是帶式輸送機的成套設(shè)備、產(chǎn)量大效率高的大傾角帶式輸送機的技術(shù)和性能方面，并且在關(guān)鍵技術(shù)取得了可喜的成果，建立了理論研究模型和相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)，各種軟啟動、制動裝置和PLC編程控制方面成功的運用到了煤礦相關(guān)運輸和提升里面，先進的調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器系統(tǒng)均被采用。1.2.3礦山運輸與提升的地位和作用國內(nèi)外帶式輸送機存在差距，主要表現(xiàn)在大型帶式輸送機核心技術(shù)上的差距、技術(shù)性能上差距、可靠性、壽命上的差距、控制系統(tǒng)上的差距等。礦山運輸與提升是煤炭生產(chǎn)過程中必不可少的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)。從井下采煤工作面采出的煤炭，只有通過礦山運輸與提升環(huán)節(jié)將其運到地面，才能加以利用。在運輸煤炭的同時，還需要運輸矸石、材料、設(shè)備和人員。礦山運輸與提升在礦山生產(chǎn)中占有重要地位，尤其是現(xiàn)代化大型礦井對此更應(yīng)高度重視。因為大型礦井的矸石運量每年有數(shù)十萬噸之多，十幾噸重的設(shè)備需要在多變的采區(qū)巷道中整體運到工作面，此外，材料設(shè)備的規(guī)格多、運輸?shù)攸c分散，上下班時要求在短時間內(nèi)把人員送到各指定地點等等，這一切都離不開礦山運輸與提升。由于礦山運輸與提升由多個環(huán)節(jié)和各種設(shè)備配套而成，如果某個環(huán)節(jié)中斷，就會使工作面和其他工作地點的作業(yè)陷于停頓，甚至?xí)?dǎo)致全礦停產(chǎn)，因此，礦山運輸與提送系統(tǒng)運行的正常與否直接關(guān)系到礦山生產(chǎn)能否正常進行。所以，有人把礦山運輸與提升形象的比作礦山生產(chǎn)的動脈和咽喉。從安全生產(chǎn)的角度看，礦山運輸與提升事故占很大比例。據(jù)統(tǒng)計，有25%以上的安全事故發(fā)生在運輸與提升環(huán)節(jié)，僅次于頂板事故而居第二位。輕者，影響煤炭產(chǎn)量，重者，則會危及人身安全。因此，煤礦安全生產(chǎn)離不開運輸與提升的安全。從經(jīng)濟角度看，礦山運輸與提升費用再生產(chǎn)成本中占很大的比例，因為地面及井下運輸與提升設(shè)備很多，從事運輸和裝載的工人數(shù)幾乎占全礦工人的一般。因此，正確配置運輸與提升設(shè)備及合理組織運輸與提升工作，對提高煤炭的產(chǎn)量、降低生產(chǎn)成本和提高工人勞動生產(chǎn)率有著重要的作用。從人員上下井消耗時間來看，隨著礦井開拓范圍的不斷擴大，工人從入井到采掘工作面作業(yè)地點往往需要1~1.5小時。有的還要爬斜井、上下山，體力消耗很大，工作時間、工作耐力受到很大影響，這種損失是無形的、巨大的。隨著井型和開拓范圍的不斷擴大，運輸距離越來越長，這個問題更加突出。1.2.4帶式輸送機的發(fā)展趨勢⑴.設(shè)備大型化、提高輸送能力及效率。為了適應(yīng)高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要，帶式輸送機的輸送能力要加大。運距較長、帶速較高、運量較大、功率高是今后發(fā)展的必然趨勢，也是高產(chǎn)高效礦井運輸技術(shù)的發(fā)展方向。在今后的十年內(nèi)輸送量要提高到3000～4000t/h，帶速提高至4～6m/s，輸送長度對于可伸縮帶式輸送機要達到3000m。對于鋼繩芯強力帶式輸送機需加長至5000m以上，單機驅(qū)動功率要求達到1000～1500kW，輸送帶抗拉強度達到6000N/mm（鋼繩芯）和2500N/mm（鋼繩芯）。尤其是煤礦井下順槽可伸縮輸送技術(shù)的發(fā)展，隨著高產(chǎn)高效工作面的出現(xiàn)及煤炭科技的不斷發(fā)展，原有的可伸縮帶式輸送機，無論是主參數(shù)，還是運行性能都難以適應(yīng)高產(chǎn)高效工作面的要求，煤礦現(xiàn)場急需主參數(shù)更大、技術(shù)更先進、性能更可靠的運距較長、帶速較高、運量較大、功率高的順槽可伸縮帶式輸送機，以提高我國帶式輸送機技術(shù)的設(shè)計水平，填補國內(nèi)外空白，接近并趕上國際先進工業(yè)國的技術(shù)水平。其包含7個方面的關(guān)鍵技術(shù)：⑴帶式輸送機動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)；⑵軟起動與功率平衡技術(shù)；⑶中間驅(qū)動技術(shù)；⑷自動張緊技術(shù)；⑸新型高壽命高速托輥技術(shù)；⑹快速自移機尾技術(shù)；⑺高效儲帶技術(shù)。⑵.提高元部件性能和可靠性。設(shè)備開機率的高與低主要取決于元部件的性能和可靠性。除了進一步完善和提高現(xiàn)有元部件的性能和可靠性，還要不斷地開發(fā)研究新的技術(shù)和元部件，如高性能可控軟起動技術(shù)、動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)、高效貯帶裝置、快速自移機尾、高速托輥等，使帶式輸送機的性能得到進一步的提高。⑶.擴大功能，一機多用化，拓展運人、運料或雙向運輸?shù)裙δ埽龅揭粰C多用，使其發(fā)揮最大的經(jīng)濟效益。1.3帶式輸送機的分類1.傳送機的分類方法很多,按外形分，帶式輸送機可分為⑴.平行和槽形帶式輸送機。我國現(xiàn)行標準是和型帶式輸送機，其有固定式和移動式兩大類[2]。⑵.夾帶式帶式輸送機。其原型是在各有一套驅(qū)動裝置的普通槽形帶式輸送機相扣在一起而形成。⑶.波紋擋邊斗式輸送機。就是兩邊是波紋擋邊平型膠帶要冷粘或硫化，斗形是中間用一段橡膠隔板形成。在垂直提升時用壓輪壓住波紋擋邊，且適用于散料干料，如料濕便會卸不干凈，故機頭處裝有振打器[4]。⑷.波紋擋邊袋式輸送機。其實質(zhì)是袋口向內(nèi)翻的橡膠帶串連在一起形成的，外形如波紋擋邊輸送機[2]。⑸.吊裝式蛋管形帶式輸送機。輸送帶會合攏成立式橢圓形由于物料的裝入，小滑車上吊掛著輸送帶，在工字縱梁上裝著滑車，用鋼絲繩牽引滑車拖動輸送帶運動，輸送帶在機頭和機尾處的大轉(zhuǎn)盤處會打開或合攏[10]。=6\*GB2⑹.固定式圓管形帶式輸送機。其圓筒型的帶式輸送機能在托輥上運行，也可在瓷輥上運行，所以稱為固定式[1]。在驅(qū)動方式上輸送帶可分為三大類⑴.有輥式，托輥支撐著輸送帶運轉(zhuǎn)。⑵.無輥式，在氣墊、磁墊、水墊支撐下運轉(zhuǎn)。⑶.直線驅(qū)動方式，在直線電動機驅(qū)動下，帶內(nèi)是轉(zhuǎn)子線圈，帶外是釘子線圈，輸送帶在轉(zhuǎn)子的運動下而運轉(zhuǎn)[1]。1.4帶式輸送機的特點及應(yīng)用煤礦膠帶式輸送機是有撓性牽引構(gòu)件的連續(xù)運輸機械，具有結(jié)構(gòu)簡單，輸送物料范圍廣，運量大，運距較長，對線路及環(huán)境適應(yīng)性強，裝卸料方便，可靠性能高，營運費用低，基建投資省，能耗低，維修費用少等特點，廣泛應(yīng)用于煤炭產(chǎn)業(yè)、冶金電力及交通運輸?shù)炔块T[18]。

2帶式輸送機的整體選型設(shè)計方案2.1方案的提出帶式輸送機的發(fā)展隨著現(xiàn)代煤礦的發(fā)展而發(fā)展，其發(fā)展的速度也迅速提高，尤其是在大型功率、輸送量大、運距較長的礦井下，對帶式輸送機的要求也越來越高，本設(shè)計為DX型鋼絲繩芯式帶式輸送機選型設(shè)計，其與普通帶式輸送機相比有很多不同之處，其優(yōu)點有單機運輸距離較長、經(jīng)濟效果好、結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長、運行速度大等。輸送機有幾種輸送類型最常見的有頭部驅(qū)動、頭尾驅(qū)動和多驅(qū)動三種類型。根據(jù)本次選型設(shè)計的要求，其用于由下向上運輸，頭部驅(qū)動性能最佳，選型設(shè)計參數(shù)為L=1000m，運距比較長、所需功率較大，采用頭部雙滾筒分別驅(qū)動方式，即兩部電動機、液力偶合器、減速器、聯(lián)軸器等。雙滾筒驅(qū)動功率分配的原則有張力最小分配和比例分配兩種[9]。（a）(b)（c）a—頭部驅(qū)動：b—頭尾驅(qū)動：c—多驅(qū)動圖2-1驅(qū)動裝置布置示意圖Fig.2-1driverarrangementdiagram輸送帶在運輸時，選取輸送帶的張力最小值，就是張力最小分配原則。這種分配方式優(yōu)點很多，輸送帶張力最小時傳遞一定的牽引力，對輸送帶的運行極其有利，但是難點是對電動機的要求高，合適的少，對于電機功率、減速器選型要求也不同。在兩個滾筒上分配相應(yīng)的功率，進行運輸傳送，其常用的有1：1和2：1兩種。當滾筒即可使用相同的電動機、減速器及有關(guān)設(shè)備，也可充分發(fā)揮滾筒的摩擦力時，采用2：1分配最為合適，即其中一個滾筒是另一個滾筒的兩倍。但是傳遞同樣牽引力時，所需輸送帶的張力大。缺點是要使用兩套電動機和減速器，占地面較大。當兩個滾筒各位總功率的一般時，此時采用1：1分配，此時電動機、減速器及相關(guān)設(shè)備完全一樣運轉(zhuǎn)維護方便。因此本選型設(shè)計采用機頭雙滾筒分別驅(qū)動，并且采取1：1分配，進行等功率單元法計算。2.2工作原理在散狀物料的運量大、運距長的輸送場合，相比較來說型鋼絲繩芯式帶式輸送機比其他輸送機性能更好，松散密度為t/m3的物料更適合輸送。膠帶、托輥、傳動滾筒、拉緊裝置、制動器及頭尾清掃裝置為其主要組成部分。DX型輸送機一般都形成封閉環(huán)形以便于物料運輸，其繞經(jīng)途徑是在過頭部雙傳動滾筒后再過改向滾筒，在下托輥的支撐下來到尾部轉(zhuǎn)向滾筒及拉緊裝置，然后回轉(zhuǎn)到機頭部形成環(huán)形裝置。在環(huán)形裝置轉(zhuǎn)動下，貨物從機尾處裝煤，靠膠帶與驅(qū)動滾筒之間的摩擦力將貨物運送到機頭處，為了安全起見在膠帶運輸?shù)倪^程中，若有異常情況，會有制動系統(tǒng)進行制動，實現(xiàn)連續(xù)安全運輸。在運距較長、運量較大、所需膠帶張力大時，DX型鋼絲繩芯式帶式輸送機能發(fā)揮其特點，實現(xiàn)連續(xù)運輸。根據(jù)我的初始參數(shù)以及應(yīng)用范圍，應(yīng)該采用機頭雙滾筒分別驅(qū)動，即兩套傳動裝置，在電動機的帶動下使膠帶連續(xù)運轉(zhuǎn)，其傳動部分組成為電動機、傳動滾筒、液力偶合器、減速器和聯(lián)軸器等組成。為了滿足此次運距長、功率需求大、帶速要求高的條件，DX型鋼絲繩芯式帶式輸送機系統(tǒng)能電動機無載啟動可以任意調(diào)整帶的速度且可以頻繁啟動、有過載保護及電動機負荷均衡。圖2-3機頭部Fig.2-3nosepart圖2-3為機頭部，包括電動機、液力偶合器、減速器、聯(lián)軸器、傳動滾筒等。為增大滾筒的摩擦牽引力可以從以下三個方面著手：⑴加大拉緊裝置緊的拉緊力。帶式輸送機是一種摩擦驅(qū)動以連續(xù)方式運輸物料的機械。為保證輸送機正常穩(wěn)定的運行，必須要滿足驅(qū)動滾筒與輸送帶間的摩擦驅(qū)動力，這就需要輸送帶具有一定的拉緊力。⑵適當?shù)募哟髧?。為了增加輸送帶的張力，防止輸送帶跑偏打滑，延長輸送帶的使用壽命，采取對滾筒進行圍包角的措施，所進行圍包角的滾筒一般是新增的。⑶選擇合適的材料提高摩擦系數(shù)。圖2-4機身部Fig.2-4fuselageDepartment圖2-4為機身是輸送帶的中間部件，它起到承載運輸物料的作用，支撐機架的是上托輥，其固定在斜撐式支架上組成中間部。由于輸送帶的垂度要求不能超過限定值，所以要用上托輥予以支撐，保證輸送帶的運行平穩(wěn)，且把物料從一邊送到另一邊，中間機身每十組設(shè)置7組正常35°槽形托輥，2組35°槽形前傾托輥，一組錐形上調(diào)心托輥，防止跑偏圖2-5機尾部Fig.2-5aircrafttail圖2-5為機尾部，此處為物料裝載處，沖擊比較大，為了延長輸送帶的壽命和保護輸送帶，在此處安裝適當緩沖托輥。在輸送帶運送的過程中，會有伸長，因此機尾處需要安裝拉緊裝置，在保證拉緊力不變的情況下，實現(xiàn)輸送帶的平穩(wěn)運輸，本次選型設(shè)計采用重載車式拉緊裝置。

3帶式輸送機的選型設(shè)計計算3.1選型設(shè)計初始參數(shù)畢業(yè)設(shè)計依據(jù)或原始條件、參數(shù)（DX）：已知主運輸大巷道內(nèi)空氣潮濕，向上運輸，煤為塊狀無煙煤，其散集密度為ρ=1.0t/m3（據(jù)此選擇帶速V),煤在膠帶上的堆積角（安息角的50%-70%）為α=25°，運量為Q=1800t/h，運距為L=1000m，安裝傾角為b=14°，最大塊度為a=300mm。3.2根據(jù)實際輸送量計算帶寬⑴選取輸送帶帶寬[13]考慮采區(qū)上山的工作條件，為保證給定的運輸能力，輸送帶上必需具有的最大堆積橫截面積（3-1）式中：Q—輸送量，(t/h)；—物料松散密度,(t/m5)，見表3-1[1]，本設(shè)計取=1.0t/m3；V—運行速度，根據(jù)初始數(shù)據(jù)選v=3.15（m/s）；K—傾角系數(shù)，見表3-2[18]，選安裝傾角b=30，取K=1.00。表3-1各種散狀物料的特性Tab.3-1characteristicsofvariousbulkmaterials物料名稱松散密度*103安息角運行方向最大傾斜角原煤0.8~1.050°3°~18°表3-2傾角系數(shù)Tab.3-2dipcoefficient輸送機傾角368101214傾角系數(shù)1.000.980.970.950.930.91則最大堆積橫截面積F物料的動堆積角一般是安息角的50%~70%，由原煤的安息角為50°（由表4-1查?。?，所以動堆積角，本次選型設(shè)計取，選取輸送機的承載托輥槽角為30°。由表三選出帶寬為1200mm的輸送帶上所以允許物料堆積的橫截面積為0.1710w/m2，見表3-3[1]所示，此值大于計算所需的堆積橫截面積，據(jù)此選用寬度為1200mm的輸送帶能滿足需要。表3-3平形和三節(jié)托輥槽形輸送帶上最大截面積F(㎡)Ta.3-3flatandthreerollergrooveontheconveyorbeltthemaximumcross-sectionalareaofF(squaremeters)帶寬B（mm）堆積角槽角30° 1200 25°0.1710查表3-4[18]，帶寬為1200mm的輸送帶，能適用于運送最大塊度為350mm的原煤。表3-4部分帶寬適用的最大塊度[18](m)Tab.3-4maximumblockdegree(m)forpartialbandwidthapplication帶寬0.50.650.81.01.21.4最大塊度0.30.350.35⑵膠帶寬度的計算[13]（3-2）式中：B—帶寬（m）；—貨載斷面系數(shù)，它與帶面上的物料動堆積角有關(guān)，見表3-5，取=422。表3-5貨載斷面系數(shù)Tab.3-5cargosectioncoefficient動堆積角10°20°25°30°35°槽形平形31667385135422172458209496247則膠帶寬度B（m）考慮礦井的增產(chǎn)的能力，貨載塊度及膠帶的性能,選用帶寬為1200mm的膠帶合適。膠帶寬度算出后選擇標準寬度應(yīng)進行塊度校核見表3-6[18]。對于原煤可見所選帶寬合適。表3-6各種帶寬適用的最大塊度（）Tab.3-6maximumblockdegree(mm)forvariousbandwidthapplication帶寬500650800100012001400最大塊度100150200300350400⑶輸送能力的驗算[12]t/h=1800t/h故滿足輸送量的要求,通過計算,驗證了所選帶寬合適。3.3運行阻力1.主要阻力[13]（3-3）式中:—單位長度輸送帶上裝運的物料量,（kg/m）；—單位長度輸送帶的質(zhì)量，（kg/m），見表3-7；—重段單位長度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，（kg/m）；—空段單位長度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，（kg/m）；—輸送機長度，L=1000（m）；—重力加速度,（m/s2），取g=9.8m/s2；—輸送帶在托輥上運行的阻力系數(shù)，見表3-8；—輸送機的工作傾角。其中，w由表3-8選取w=0.04，由表3-9可以選用DX型礦用阻燃輸送帶且輸送機每米質(zhì)量kg/m單位長度輸送帶上裝運的物料量kg/m（3-4）重段、空段單位長度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量、如下:kg/m（3-5）kg/m（3-6）式中：—重段托輥組的間距，=1.2（m），見表3-10[1]；—重段托輥組旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，（kg），取=25見表3-10[1]；—空段托輥組旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，（kg），取=20見表3-10[1]；—空段托輥組的間距，=3（m），見表3-10[1]。則運行阻力WzhuN表3-7輸送帶質(zhì)量Tab.3-7conveyorbeltquality輸送帶強度，3000鋼繩直徑，9.18上下覆蓋膠厚，8+8帶寬Bmm1200輸送帶每米質(zhì)量qd（kg/m）49.8表3-8阻力系數(shù)Tab.3-8dragcoefficient機型水平及上運型工作條件室內(nèi)清潔干燥,設(shè)備質(zhì)量良好濕度正常,灰塵不大,設(shè)備質(zhì)量一般灰塵較多,輸送摩擦較大的物料,設(shè)備質(zhì)量較差濕度大,塵大,寒冷,使用條件惡劣,設(shè)備質(zhì)量較差阻力系數(shù)0.0200.0250.0300.04表3-9上托輥間距Tab.3-9pitchofroller物料密度*105(kg/m5)帶寬B/mm<=1.6500650800100012001400間距120012001200表3-10托輥轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量Tab.3-10rotationalpartqualityofroller托輥型式帶寬B/mm800100012001400托輥質(zhì)量、上托輥鑄鐵座14222547下托輥鑄鐵座12172039上托輥間距上托輥轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量1.211.718.420.839下托輥間距下托輥轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量345.76.7132.附加阻力Wfu對于長距離的帶式輸送機L>80，附加阻力明顯小于主要阻力，采用將主要阻力乘一個大于的系數(shù)來計入附加阻力的計算，以簡化運行阻力的計算，見表3-11[14]表3-11計入附加阻力的系數(shù)值Tab.3-11coefficientvaluesforadditionaldragLs(m)100150200300400500600700800120014001.781.581.451.381.14=（C-1)=N3.主要特種阻力WT1主要特種阻力包括：由于槽形托輥的兩側(cè)輥向前傾斜引起的摩擦阻力Wb1；當導(dǎo)料欄板設(shè)在輸送帶的重段沿線時，物料與攔板之間的摩擦阻力Wb2。⑴托輥前傾的摩擦阻力Wb1（3-7）式中：Ccao—槽形系數(shù)，取；—承載托輥與輸送帶間的摩擦系數(shù)，，取0.3；Lq—裝有前傾托輥的區(qū)段長度，(m)；—側(cè)輥軸線相對于輸送帶縱軸線垂直的平面的前傾角，取。則N⑵由于不設(shè)裙板，Wb2⑶主要特種阻力WT1N（3-8）4.附加特種阻力WT2⑴清掃器的摩擦阻力Wsao包括頭部和尾部摩擦阻力之和，其中頭部約為(700~1000)B，尾部約為200B，所以Wsao為N（3-9）⑵犁式卸料器的摩擦阻力Wi.x（3-10）式中：—輸送帶寬,()；—犁式卸料器的阻力系數(shù)，一般為1500N/m；N（3-11）附加特種阻力等于清掃器和卸料器的摩擦阻力之和即：N（3-12）5.傾斜阻力Wxie傾斜阻力是在傾斜安裝的輸送機上，物料提升上運要克服的重力即：N（3-13）3.4牽引力及運行功率⑴驅(qū)動滾筒上所需的牽引力Fu是所有運行阻力之和：N（3-14）⑵帶式輸送機所需運行功率P0帶式輸送機驅(qū)動滾筒上所需的運行功率，取決于牽引力和輸送帶的速度，即(kw)（3-15）電動機功率（3-16）式中：—電動機功率，(KW)；—電動機功率系數(shù)，采用鼠籠型電動機時，多機驅(qū)動，??；—電動機啟動相關(guān)系數(shù)取為；—傳動滾筒軸功率，(KW)。則電動機功率為：(kw)（3-17）根據(jù)電動機所需功率選取兩臺功率為1400kw的YKK5602-4型鼠籠式電動機。其銘牌數(shù)據(jù)見表3-12[1]。表3-12系列型三相異步電動機技術(shù)數(shù)據(jù)（380V、50HZ）同步轉(zhuǎn)速Tab.3-12technicaldataofthree-phaseasynchronousmotor(50HZ,380V)Synchronousspeed型號功率KW電流A轉(zhuǎn)速r/min效率%功率因數(shù)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)電流/額定電流最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩YKK5602-41400161.0150095.30.83.5輸送帶張力計算本次選型設(shè)計輸送機的工作系統(tǒng)如圖3-1所示。圖3-1輸送機工作系統(tǒng)圖Fig.3-1conveyorsystemdiagram⑴限制輸送帶下垂度的最小張力承載分支：（3-18）N式中：—輸送帶最大允許垂度，取。回程分支：（3-19）式中：—輸送帶最大允許垂度，取。⑵輸送帶工作時不打滑需保持的最小張力（3-20）由于采用雙滾筒驅(qū)動假設(shè)滾筒用足，按照分配，每個傳動滾筒受到最大的力的一半。N（3-21）--啟動系數(shù)，為1.5空載段阻力：（3-22）N空載段阻力：（3-23）N（3-24）NNNNN3.6輸送帶強度驗算選用的型阻燃輸送帶的拉斷強度為Gx=4000N.mm,帶寬為，安全系數(shù)為：（3-26）由于輸送帶是鋼絲繩芯，其安全系數(shù)為，即所選帶型合適，滿足張力要求。3.7滾筒直徑的確定根據(jù)經(jīng)驗公式[20]（3-27）其中：D—滾筒直徑,(mm)；ｄ—鋼絲繩直徑,(mm)。所以選D=1400mm的包膠滾筒。通過表格3-13如下：表格3-13鋼絲繩芯膠帶用滾筒直徑Tab.3-13wireropecoretaperollerdiameter膠帶強度650~12501600~200025003000~4000滾筒直徑800100012501400鋼繩直徑4.56.758.19.18再次驗證直徑為1400mm的傳動滾筒合適。滾筒長度mm3.8驅(qū)動裝置的選型及計算輸送帶的運行是在驅(qū)動裝置下把電動機的動力傳遞給輸送帶。驅(qū)動裝置就是帶式輸送機的動力部分由電動機高速軸聯(lián)軸器減速器和低速軸聯(lián)軸器以及制動器組成以及各種工具的動力源驅(qū)動裝置的用途是帶動具有撓性牽引構(gòu)件的輸送機的牽引構(gòu)件和工作構(gòu)件或者將無牽引構(gòu)件輸送機的工作構(gòu)件帶動。它是由安裝在驅(qū)動架上的YB系列鼠籠型電機、液力偶合器、減速器、ZL型彈性柱銷齒式聯(lián)軸器、制動器等組成[20]。3.8.1電動機的選型帶式輸送機常用的電動機，有鼠籠式、繞線式異步電動機。本選型設(shè)計為井下運輸，有防爆的要求所以采用礦用隔爆電動機，通過式（3-17）計算，本設(shè)計選用鼠籠式電動機，其型號為YKK5602-4。3.8.2液力偶合器的選型液力耦合器是利用液體的動能而進行能量傳遞的一種液力傳動裝置，它以液體油作為工作介質(zhì)，通過泵輪和渦輪將機械能和液體的動能相互轉(zhuǎn)化，從而連接原動機與工作機械實現(xiàn)動力的傳遞。液力耦合器按其應(yīng)用特性可分為三種基本類型，即普通型、限矩型、調(diào)速型及兩個派生類型：液力耦合器傳動裝置與液力減速器。根據(jù)電動機的輸入轉(zhuǎn)速和傳遞功率本次選型設(shè)計選用YCTCK750型液力偶合器，其主要參數(shù)有輸入轉(zhuǎn)速為1500r/min、傳遞功率為480~1100kw、額定轉(zhuǎn)差率為1.5%~3%。3.8.3減速器的選型減速器在原動機和工作機或執(zhí)行機構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，減速機是一種相對精密的機械，使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。按照傳動級數(shù)不同可分為單級和多級減速機；按照齒廠輪形狀可分為圓柱齒輪減速機、圓錐齒輪減速機和圓錐－圓柱齒引輪減速機；按照傳動的布置形式又可分為展開式、分流式和同進軸式減速機。減速器是一種由封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動、蝸桿傳動、齒輪-蝸桿傳動所組成的獨立部件，常用作原動件與工作機之間的減速傳動裝置。在原動機和工作機或執(zhí)行機構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，在現(xiàn)代機械中應(yīng)用極為廣泛。在選用電機減速器時要綜合考慮各種條件來選用，由于圓柱齒輪減速器安裝工作時要求電動機軸與輸送機垂直且占地面積較大，因此綜合以上情況在選型設(shè)計時應(yīng)該采用圓錐-圓柱齒輪減速器，此種減速器具有承載能力比較大、傳遞效率高、噪聲低、體積小、壽命長，當輸入軸與輸出軸呈垂直方向布置且電動機與輸送機平行布置時，采用圓錐-圓柱齒輪減速器，以減小驅(qū)動裝置的寬度。1.總傳動比的確定傳動滾筒的角速度Wchuanrad/s（3-28）其中：—帶速,（）；—傳動滾筒的半徑,（）。電動機軸的角速度Wdrad/s（3-29）其中：n—電動機軸的轉(zhuǎn)數(shù),（）；總傳動比(3-30）2.確定減速器的規(guī)格按公稱功率值確定減速器的公稱PN>=P2f中心距KW（3-31）其中：—減速器公稱輸入功率，（KW），通過查表3-14[1]選出許用功率PN在n1=1500r/min時為1120kw，本次選型設(shè)計預(yù)選YKK5004-4型減速器；—被傳動機械所需功率，（KW）；—工況系數(shù)，如表3-15[1]，因為所受載荷為平穩(wěn)載荷表3-14DCY型減速器公稱輸入功率PNTab.DCY4003-14typereducernominalinputpowerPN公稱傳動比公稱轉(zhuǎn)速r/mm公稱中心距a/mm輸入n1輸出n1400公稱輸入功率PN35150042500表3-15工況系數(shù)Tab.3-15operatingmodecoefficient原料機每天工作時間/h載荷種類平穩(wěn)載荷中等沖擊載荷重沖擊載荷電機、渦輪機>10~3.驗算啟動轉(zhuǎn)矩（3-32）式中：—啟動轉(zhuǎn)矩或最大轉(zhuǎn)矩，(N/m)，；—電動機的額定轉(zhuǎn)矩，(N/m)。N.mN.m即：所以選用DCY型三級硬齒面圓錐圓柱齒輪減速器。3.8.4聯(lián)軸器的選型聯(lián)軸器是用來聯(lián)接不同機構(gòu)中的兩根軸（主動軸和從動軸）使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機械零件。在高速重載的動力傳動中，有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動態(tài)性能的作用。聯(lián)軸器由兩半部分組成，分別與主動軸和從動軸聯(lián)接。一般動力機大都借助于聯(lián)軸器與工作機相聯(lián)接。根據(jù)初始參數(shù)和各種計算，本設(shè)計選用彈性柱銷齒式聯(lián)軸器，其主要參數(shù)見表3-16[25]所示。表3-16ZL13彈性柱銷齒式聯(lián)軸器主要參數(shù)Tab.ZL133-16elasticpintoothtypecouplingmainparameters型號公稱轉(zhuǎn)矩TN(N.m)許用轉(zhuǎn)速[n]r/min軸孔直徑d1d2軸孔長度轉(zhuǎn)動慣量(kg.m2)YJ1ZL13100000150019035228212.286DD1BS重量kg5153452188459.6703.8.5制動器的選型及計算制動器是具有使運動部件（或運動機械）減速、停止或保持停止狀態(tài)等功能的裝置。是使機械中的運動件停止或減速的機械零件。俗稱剎車、閘。制動器主要由制架、制動件和操縱裝置等組成。有些制動器還裝有制動件間隙的自動調(diào)整裝置。為了減小制動力矩和結(jié)構(gòu)尺寸，制動器通常裝在設(shè)備的高速軸上，但對安全性要求較高的大型設(shè)備（如礦井提升機、電梯等）則應(yīng)裝在靠近設(shè)備工作部分的低速軸上。表3-17一般起動與制動要求Tab.3-17generalstartingandbrakingrequirements輸送機特點起動加速度最大起動時間要求避免的故障及情況上運輸送（滿載）0.1~0.31~26~20起動時間過短，起動過快，采用的，同時要求，以免輸送機帶動不了物料提升，反而往下滑行。上運輸送（滿載）制動減速度10~20制動時間比較短，機器傾角越大，料越多，t則越短，空載制動時的t較長些。輸送機的有載制動時間短，在制動過程的初始階段不應(yīng)該立即上閘，以免制動過猛，會引起：（1）輸送機喘振，設(shè)備運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定；（2）傳動滾筒處，輸送帶打滑；（3）零件破壞0.1~0.31.一般起動與制動要求本設(shè)計為上運輸送機其制動要求如表3-17[1]所示，由輸送帶工作條件和初始參數(shù)得本次選型設(shè)計預(yù)選常開式中電力液壓塊式制動器[13]。2.慣性力（動負荷）的計算起動與制動總慣性力包括移動部分慣性力和轉(zhuǎn)動部分慣性力兩部分。⑴.移動部分慣性力（3-34）N式中：—移動部分慣性力，（）；—起動或制動時間，。⑵.轉(zhuǎn)動部分慣性力（3-35）式中：—轉(zhuǎn)動部分慣性力，（N）；—低速軸滾筒慣性力，（N）；—低速軸聯(lián)軸器慣性力，（N）；—轉(zhuǎn)換到低速軸的高速軸轉(zhuǎn)動部分慣性力，（N）。⑴.低速軸滾筒慣性力N（3-36）⑵.低速軸聯(lián)軸器慣性力N（3-37）⑶.轉(zhuǎn)換到低速軸的高速軸轉(zhuǎn)動部分慣性力包括電動機、液力偶合器、制動器和轉(zhuǎn)換到高速軸上的減速器的慣性力：N（3-38）式中：—各滾筒半徑，（m)；—平均加、減速度，(m/s2)；—各轉(zhuǎn)動部分飛輪矩之和，（N.m2）；—傳動比。⑶.總的慣性力N（3-39）轉(zhuǎn)換到高速軸上的慣性力矩為：N（3-40）式中：—高速軸上的慣性力矩，（N.m）；—減速器效率，取。所以本次選型設(shè)計選用YWZ100/18制動器，其結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。圖3-2制動器結(jié)構(gòu)Fig.3-2brakestructure3.9拉緊力計算拉緊的作用是使輸送帶具有足夠的張力，以保證驅(qū)動裝置所傳遞的摩擦牽引力和限定的輸送帶垂度[21]。1.拉緊力KN（3-41）2.拉緊行程拉緊行程應(yīng)根據(jù)輸送機的長度及輸送帶的類型而定，拉緊行程等于工作行程與安裝行程之和，即工作行程主要考慮輸送帶工作一段時間后產(chǎn)生的蠕變量和由于接頭及其它損壞使輸送帶截短量。決定于輸送帶的類型和輸送帶長度，即（3-42）式中：L—輸送機的總長度，(m)；K—輸送帶工作時的伸長系數(shù)，見表3-18[21]。表3-18輸送帶工作時的伸長系數(shù)KTab.3-18elongationfactorofconveyorbeltK輸送帶長度合成纖維輸送帶鋼絲繩芯輸送帶<3000.020.002301~5000.020.002501~10000.00150.0017>10000.010.0015m安全行程是為了搭接輸送帶和修理驅(qū)動裝置等時所需要的長度即：即總的拉緊行程為m

4主要部件型號的選擇4.1輸送帶輸送帶是用于皮帶輸送帶中起承載和運送物料作用的橡膠與纖維、金屬復(fù)合制品，或者是塑料和織物復(fù)合的制品。輸送帶廣泛應(yīng)用于水泥、焦化、冶金、化工、鋼鐵等行業(yè)中輸送距離較短、輸送量較小的場合。另外，它也是集承載機構(gòu)與牽引機構(gòu)于一體的輸送帶，它是輸送與傳遞的機構(gòu)，要求其有較大的強度和較高的承載能力。4.1.1輸送帶的發(fā)展帆布帶是最早出現(xiàn)的輸送帶，其是由輸送帶發(fā)展而來，早在十八世紀七十年代它就被發(fā)現(xiàn)。在十九世紀后半世紀相繼出現(xiàn)了增強骨架、兩層骨架的橡膠輸送機，后來由于科技的發(fā)展解決了橡膠輸送帶的成槽能力，為了是提高輸送帶的成槽性和強度，人們將棉與尼龍或聚酯紗合捻作經(jīng)線發(fā)明了合成纖維，隨后發(fā)明了鋼絲繩芯阻燃帶。4.1.2輸送帶的種類及差異輸送帶在設(shè)計時既要考慮所承受的拉力和保護措施，拉力主要由輸送帶的芯體承受，而覆蓋層能起到保護輸送帶的目的。織物和鋼絲繩是組成芯體的主要成分，而這兩類的組成也不同，多層帆布粘合和整體編織是織物的兩種形式，其材質(zhì)由棉、尼龍和聚酯。覆蓋層的材料有橡膠和塑料兩種。鋼絲繩芯輸送帶屬于橡膠輸送帶。芯體的兩種形式性能有所差別，相比較來說整體編織芯體的輸送帶性能更加，承載相同的物料時，整編芯體的厚度小，柔性好，耐沖擊性好、使用中不會發(fā)生層間剝落，但是伸長率高，這就需要用合適的拉緊裝置。鋼絲繩芯體組成特殊，它是由合適的細鋼絲繩在用性能良好的粘合劑把一定間距的柔軟繩絲粘合在一起形成的，見圖4-1所示。但是與鋼絲繩芯輸送帶相比也有不足之處，其強度高，抗沖擊性和抗彎曲疲勞性能好；伸長率小，需要的拉緊行程小。圖4-1鋼絲繩芯體橫斷面Fig.4-1wirecorecross-sectional4.1.3輸送帶的要求所以綜合來看，本次選型設(shè)計采用鋼絲繩芯式輸送帶，運送的物料和膠帶的工作環(huán)境是決定輸送帶壽命的兩個主要條件，因此工作時對輸送帶有要求：⑴.能承受較大的抗拉強度且不能有太大的伸長率有；⑵.長度和寬度要滿足各行各業(yè)的需要；⑶.有柔性，但伸長率有一定限制；⑷.膠帶表面要能承受住物料的沖擊負荷并且保證有較好的耐磨性和耐疲勞性。4.1.4鋼絲繩芯輸送帶鋼絲繩芯帶由芯膠，鋼絲繩，覆蓋層和邊膠構(gòu)成，如圖4-2所示，其特殊之處有較大的拉伸強度、能承受較大的沖擊、使用時間較長、伸長率小、便于運輸且曲撓性較好。在運距較長、運速較高的場合易于使用。圖4-2鋼絲繩芯輸送帶Fig.4-2wireropecoreconveyorbelt鋼絲繩芯輸送帶的連接，是將被連接帶端兩端頭的鋼絲繩互相搭接，用橡膠硫化法粘結(jié)在一起，即二級錯位搭接。鋼絲繩芯輸送帶接頭的硫化，應(yīng)將兩個帶端繩芯上的橡膠剝落并打磨干凈，將兩端的鋼絲繩按一定的排列方式錯位搭接。在鋼絲繩的間隙中加中間膠條，然后在搭接的鋼絲繩上，鋪中間膠片和覆蓋膠片。最后蓋上上、下墊板，進行硫化。4.2拉緊裝置4.2.1拉緊裝置的作用拉緊裝置是運輸系統(tǒng)中較重要的組成部分，它使膠帶有足夠的運輸張力，在膠帶不打滑的情況下，實現(xiàn)平穩(wěn)安全運輸，也是保證帶式輸送機正常運轉(zhuǎn)必不可少的重要部件，它的功能有：⑴.使傳動滾筒和輸送帶之間有正壓力，形成摩擦力是滾筒轉(zhuǎn)動。⑵.因輸送帶垂度有限制且容易跑偏而使其喪失運輸能力，故拉緊裝置必不可少，也相應(yīng)減少了運行阻力。⑶.補償輸送帶的彈性伸長和線粘性伸長。時間長了輸送帶會自動伸長，而且在過度工況下發(fā)生永久伸長[18]。⑷.為重連接頭提供必要的行程。⑸.當運距較長時拉緊裝置能適當調(diào)節(jié)輸送帶的拉力。4.2.2拉緊裝置的分類及特點拉緊裝置可分為固定式拉緊裝置和自動式拉緊裝置兩大類，為固定式拉緊裝置和自動式拉緊裝置。本次選型設(shè)計為向上運輸?shù)妮斔蜋C傾角為14°，選用重載車式張緊裝置，見圖4-3所示。圖4-3拉緊裝置Fig.4-3tensioningdevice4.3托輥托輥是帶式輸送機的重要部件，種類多，數(shù)量大。它占了一臺帶式輸送機總成本的35%，產(chǎn)生了70%以上的阻力，因此托輥的質(zhì)量尤為重要。托輥是用于支撐輸送帶及輸送帶上所承載的物料，保證輸送帶穩(wěn)定運行的裝置。上托輥的間距a0=1.2m，下托輥間距au=3.0m。4.3.1托輥的結(jié)構(gòu)及作用托輥在運輸系統(tǒng)中起到關(guān)鍵作用，它是承載部件，主要包括托輥軸、密封件、軸承座、棍皮、軸承等。托輥的密封形式是托輥的設(shè)計要點，其作用是防塵、放水，使軸承有良好的工作環(huán)境。如圖4-4所示。1—軸；2—輥皮；3—軸承；4—軸承座；5—密封圈；6—內(nèi)外密封圈；7—擋圈圖4-4托輥結(jié)構(gòu)Fig.4-4rollerstructure4.3.2靜載荷計算1.承載分支托輥[1]（3-43）式中：—承載分支托輥靜載荷，()；—棍子載荷系數(shù)，見表3-21[1]；—承載分支托輥間距，()；—帶速，()；—每米長度輸送帶質(zhì)量,；—輸送能力，()。2.回程分支托輥[1]（3-44）式中：—回程分支托輥靜載荷，（）；—回程分支托輥間距，（）；—每米長度輸送帶質(zhì)量，（）；—輥子載荷系數(shù)（見表3-22[1],）。表4-1輥子載荷系數(shù)eTab.4-1rollerloadcoefficient托輥型式e一節(jié)輥1.00二節(jié)輥0.63三節(jié)輥0.804.3.3動載荷計算1.承載分支托輥（3-43）回程分支托輥（3-44）式中：—承載分支托輥動載荷，（）；—回程分之托輥載荷，（）；—運行系數(shù)（見表4-2,）；—沖擊系數(shù)（見表4-4,）?！r系數(shù)（見表4-3,）。所以承載分支托輥的動載為回程分支的動載荷為表4-2運行系數(shù)Tab.4-2operatingcoefficient動行條件fs60.8>6~91.0>9~~161.1表4-3工況系數(shù)faTab.4-3operatingmodecoefficient工況條件fa正常工作和維護1.00有磨磋式磨損性物料1.10磨磋性較高的物料1.15表4-4沖擊系數(shù)fdTab.4-4impactcoefficient帶速(m/s)物料料度/mm2.503.154.000~1001.001.001.00>100~1501.031.061.09>150~3001.061.111.16根據(jù)計算所得的托輥所承受的動靜承載能力選出本設(shè)計需要的托輥直徑為180mm，其長度為950mm，軸承型號為4G205，理論承載能力為1.35*105。故本次選型設(shè)計托輥選用35°槽形托輥，在頭尾部安裝20°過渡托輥，每十組托輥中有一組調(diào)心托輥，兩組前傾托輥，其余為正常槽形托輥，在尾部受料處安裝緩沖托輥，回程段安裝平行下托輥。4.3.4托輥的選擇托輥的選用要考慮很多因素，其中有載荷的性質(zhì)、輸送帶的運行狀況、本身使用條件、輸送機的工作制度、被輸送物料的性質(zhì)、預(yù)定的軸承壽命、維修制度等。托輥按用途分有承載托輥（見圖4-5所示）、調(diào)心托輥（見圖4-6所示）、緩沖托輥（見圖4-7所示）。圖4-5承載托輥及托輥架Fig.4-5bearerrollerandrollerbracket圖4-6緩沖托輥Fig.4-6bufferroller圖4-7緩沖托輥Fig.4-7bufferroller本次選型設(shè)計托輥選用30°槽形托輥，在頭尾部安裝20°過渡托輥，每十組托輥中有一組調(diào)心托輥，兩組前傾托輥，其余為正常槽形托輥，在尾部受料處安裝緩沖托輥，回程段安裝平行下托輥。調(diào)心托輥的作用是用于調(diào)整輸送帶跑偏，防止蛇行，保證輸送帶穩(wěn)定運行。槽形托輥是為了增大輸送帶的承載斷面，將承載段的輸送帶用短托輥成槽形斷面。下托輥是一個長托輥，因為回程為無載段，不要求增大裝載量[11]。4.4清掃裝置4.4.1清掃器的作用帶式輸送機在工作時，由于工作環(huán)境原因輸送的物料一般會有粘濕性物料，輸送完畢后有一些黏性物質(zhì)附著在帶上，在卸料時不能卸掉，容易進入空行段下托輥上，粘在上面阻礙輸送機正常運行。物料進入托輥殼體內(nèi)，會改變托輥軸承座的受力情況，增大阻力，從而使托輥軸承加快磨損，托輥殼體粘上物料會撕裂和拉毛輸送帶的面膠，加速輸送帶磨損毀壞。若是無清掃裝置，粘性物料也容易進入機尾改向滾筒，并且會越來越多，阻力會越來越大，滾筒運行越來越艱難，結(jié)果造成輸送機跑偏，增加輸送帶磨損，由此可見輸送機清掃器的作用不容忽視，對輸送帶、滾筒、托輥等的壽命都可以延長。4.4.2清掃器的形式本次選型設(shè)計在機頭是用重錘清掃器（見圖4-9所示），機尾使用回程清掃器（見圖4-10所示）。此類頭部清掃器安裝應(yīng)使從輸送帶上清掃下來的物料能落入卸料溜槽內(nèi)或能收集起來進行處理，不同的輸送機其清掃裝置安裝位置也不同，對于單刮板或多刮板清掃器最好安裝在輸送帶離開滾筒之后。尾部清掃器安裝在輸送帶剛離開滾筒之后輸送帶的空載段上[2]1—刮板；2—壓板；3—清掃器架；4—固定座；5—重軸組件；6—重錘圖4-8重錘清掃器Fig.4-8heavycleaningdevice1—吊桿；2—彈簧；3—刮板；4—壓板圖4-9回程清掃器Fig.4-9returncleaner4.5傳動滾筒、改向滾筒傳動滾筒是輸送機傳遞動力的部件。傳動滾筒表面有裸露光鋼面，人字形和菱形花紋橡膠覆面。小功率、小帶寬及環(huán)境干燥時可采用裸露光鋼面。人字形花紋膠面摩擦系數(shù)大，防滑性和排水性好，但有方向性。菱形膠面用于雙向運行的輸送機。傳動滾筒是帶式輸送機傳遞動力的主要部件，其驅(qū)動帶式輸送機的方式有單滾筒、雙滾筒及多滾筒之分。單滾筒多用于功率不太大的輸送機上，如煤礦地面運輸及選煤廠等處。井下帶式輸送機一般均采用雙滾筒，以使輸送機結(jié)構(gòu)緊湊。改向滾筒主要在皮帶運動的下方，如皮帶運送方向為左，那么改向滾筒在皮帶機的右側(cè)，主要結(jié)構(gòu)為軸承和鋼筒，傳動滾筒是皮帶機的主動輪，從兩者之間的關(guān)系來說就好比自行車兩個車輪，后輪就是傳動滾筒，前輪是改向滾筒；改向滾筒和傳動滾筒在結(jié)構(gòu)上是沒有區(qū)別的，都是由主軸滾筒軸承及軸承室組成傳動滾筒分主傳動和從動兩種。其特點有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、占用少、性能可靠、外型美觀、使用安全方便、在粉塵大、潮濕泥濘等惡劣條件下仍能正常工作的特點。4.5.1傳動滾筒的分類輸送機運作時主要靠摩擦力進行力的傳遞，傳動滾筒與輸送帶之間的接觸情況決定了摩擦力的大小，從而影響輸送帶的工作，另外，傳動滾筒是傳遞動力的主要部件。本次選型設(shè)計選用人字形包膠滾筒（即用機械方法包上一層橡膠）（4-11所示），其目的是增大摩擦系數(shù)和便于排出粘著物料。圖4-11傳動滾筒結(jié)構(gòu)圖Fig.4-11driverollerstructurediagram4.5.2改向滾筒的選取改向滾筒的主要作用是改變輸送帶的運行方向，其結(jié)構(gòu)較簡單且不承擔轉(zhuǎn)矩。由于180°改向滾筒是一般放在尾部或者垂直拉緊裝置處，90°改向放在垂直裝置的上方，增面滾筒一般用于小于或等于45°的場合。并且改向滾筒按承載能力分輕型、中型、重型，分檔直徑分別為50~150mm、120~180mm、200~220mm，結(jié)構(gòu)型式與傳動滾筒一致[10]。本次選型設(shè)計選用裸漏光鋼面滾筒，選用改向滾筒，直徑為630mm，1個增面滾筒直徑為600mm的改向滾筒。4.5.3環(huán)形脹套50年代末以來，滾筒的幅板已采用了變截面結(jié)構(gòu)，輪殼與軸之間已采用無鍵連接，即環(huán)形脹套結(jié)構(gòu)，簡稱脹套器。環(huán)形脹套分共種，具有以下特點：⑴.由于取消了鍵槽，軸的槽截面沒有削弱，因而可降低盈利集中系數(shù)值。⑵.傳遞力矩均勻，使軸受力合理，比鍵連接可采用較小的軸截面。⑶.裝配簡單，軸向定位可調(diào)整，拆裝維修方便。⑷.可改善筒體的制造工藝，降低對輪殼和軸的加工精度要求。環(huán)形脹套的結(jié)構(gòu)如圖4-12所示：圖4-12環(huán)形脹套結(jié)構(gòu)圖Fig.4-12annularexpansionstructurediagram它是由內(nèi)外環(huán)及前后壓環(huán)等組成。使用時，在螺釘擰緊力矩的作用下，前后壓環(huán)互相靠近，其錐面迫使帶開口的外環(huán)漲大，內(nèi)環(huán)縮小，從而使其與輪殼和軸形成過盈配合而起到連接作用。本設(shè)計采用Z3型，它的承載能力大，適宜受扭矩負荷，可用于重型滾筒。4.6機架的設(shè)計與選取機架是承受滾筒、托輥、輸送帶、物料和一些清掃裝置、拉緊裝置的鋼結(jié)構(gòu)，可以承受沖擊、拉伸、壓縮和彎曲應(yīng)力。機架分為剛性和柔性兩種。剛性機架可作為固定式和移動式的機架。機架有四種，本設(shè)計選用剛性的，03號機架，用于0°~18°傾角的頭部探頭滾筒，適用于800~1400mm，見圖4-13所示。圖4-1303號機架圖4-14中間機架Fig.4-1403rackfigureFig.4-13intermediatechassis中間架包括剛性和柔性的，有斜撐支腿和無斜撐支腿的兩種，本次選型設(shè)計選用剛性、有斜支撐的中間架，見圖4-14。結(jié)論在本次畢業(yè)選型設(shè)計中，根據(jù)初始數(shù)據(jù)及綜合考慮計算選擇DX型膠帶輸送機，其大運量、傾角較大、長距離、膠帶張力很大,主要用于平巷、斜井的礦山首選。根據(jù)設(shè)計參數(shù)以及應(yīng)用范圍本設(shè)計采用兩套傳動裝置，將電動機的轉(zhuǎn)矩傳給膠帶，使膠帶連續(xù)運行的裝置。由于是長距離、大功率、高帶速的輸送機，滿足電動機無載起動，輸送帶的加、減速度特性任意可調(diào)，能滿足頻繁起動的需要，過載保護，并且各電動機的負荷均衡。帶式輸送機的主要優(yōu)點是單機運輸距離較長；經(jīng)濟效果好；結(jié)構(gòu)簡單；使用壽命長；運行速度大。我國的煤礦運輸機械已有很大發(fā)展?？偨Y(jié)多年的設(shè)計和制造喲驗，加上近幾年收進的國外技術(shù)，我們的設(shè)計水平有很大提高。目前國產(chǎn)的重型、大運輸能力及特種條件下使用的機型不斷出現(xiàn)，輔助運輸機械已在發(fā)展。各種類型運輸機械的設(shè)計和制造質(zhì)量都在穩(wěn)步前進。經(jīng)濟技術(shù)分析1設(shè)計成本分析礦井主運輸大巷運輸設(shè)備選型設(shè)計中運輸系統(tǒng)采用DX型鋼絲繩芯輸送帶，在機頭部采用雙滾筒分別驅(qū)動，進行力矩傳遞。運輸系統(tǒng)在傾角14°下進行連續(xù)運送物料，支架選用斜撐式支架，在此種情況下既有利于支撐，有經(jīng)濟節(jié)省。DX型鋼絲繩芯輸送帶具有強度大、耐磨損、壽命長且適用于長距離運輸?shù)葍?yōu)點，減少了膠帶因磨損斷裂而更換所帶來的經(jīng)濟損失，性價比較高。在滿足傳遞功率的要求下，此選型設(shè)計采用雙電機驅(qū)動，在滿足正常工作的前提下，更節(jié)省功率，減少功率損耗。機尾部用重載車式拉緊裝置，此原理是在重力下既不改變膠帶的張力也不占用太大地方，更沒有經(jīng)濟損失。2運行成本分析本次選型設(shè)計系統(tǒng)在正常工作時，運送量大，既有驅(qū)動裝置進行動力傳遞，又有清掃裝置進行輸送帶的清洗工作，這樣輸送帶在連續(xù)工作時既能實現(xiàn)物料的運輸又能及時進行清掃，節(jié)省人力物力，減少不必要的浪費。在運送物料時，系統(tǒng)時時進行監(jiān)控，檢查輸送帶的張力情況，實現(xiàn)微電控制，進行功率補償。這樣在連續(xù)運輸系統(tǒng)中既節(jié)省了時間，也節(jié)省了經(jīng)濟。3維護成本分析運輸系統(tǒng)根據(jù)各個部分作用的不同，分別安裝在相應(yīng)位置。在運行工作時，驅(qū)動系統(tǒng)在機頭部進行驅(qū)動，維護運行簡單，便于拆裝。對于清掃裝置機頭采用重錘清掃器，機尾采用回城清掃器，簡單便捷，維修方便。拉緊裝置用重載車式，布置在尾部滾筒處，位置恰當維修費用低。經(jīng)分析該運輸系統(tǒng)在技術(shù)性和經(jīng)濟性方面都存在很大的優(yōu)勢，有效減輕了運行工作人員的工作強度和人為因素的影響，最終取得良好的控制效果，在煤礦實際生產(chǎn)中也能夠取得較高的效益，滿足煤礦高產(chǎn)高效長距離運輸?shù)囊蟆Ｖ轮x經(jīng)過近四個月有關(guān)帶式輸送機的畢業(yè)選型設(shè)計，期間有自己在自習(xí)室和圖書館查閱資料和學(xué)習(xí)的辛苦，也有沙永東老師的悉心指導(dǎo)和幫助，這使我對于大學(xué)近四年的學(xué)習(xí)的知識有了一個綜合的認識，對老師講過的知識又重新學(xué)習(xí)了一遍且有了新的理解和感悟，更令我對機械這門專業(yè)有了深刻的理解。這次設(shè)計是我們大學(xué)四年的最后一次設(shè)計，不僅是我對以往所學(xué)的知識最為綜合性的一次總結(jié)，也是我走向工作崗位之前的一次自我實踐檢測。通過畢業(yè)設(shè)計中遇見的一些問題，我意識到