皮带输送机的设计-机械设计制造及自动化毕业论文.doc

1、 电 子 科 技 大 学 毕 业 设 计（论 文） 皮带运输机设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 马 尧 完成时间： 2018 年 7 月 11 日 1 皮带输送机 的设计 目录 1. 摘要 . ( 2) 2. 关键词 . ( 2) 3. 输送机概述 . ( 3) 4. 设计与计算 . ( 5) 4.1 皮带输送机配置 示意 图 . (5) 4.2 皮带输送机主要设计要求 . (5) 4.3 设计基本资料 . (7) 4.4 设计皮带输送机时首先要考虑的因素 . .(7) 4.5 设计步骤 .(9) 4.6 具体计算 .( 10) 4.7. 拉紧装置的设计 .(39) 4.8

2、刮料器的 设计 . .( 40) 4.9. 入料槽及裙板的设计 .(40) 4.10. 头部漏斗的设计 .( 40) 4.11. 机架和 空中通廊 的设计 .(41) 4.12. 电气及安全保护装置 .(41) 5. 带式输送机的安装、维护与保养 . .(42) 5.1 输送机的安装程序 .(42) 5.2. 输送机试车 (4 3) 5.3. 输送机的保养 .(4 4) 6. 结束语 .(4 5) 2 皮 带输送机的设计 1.摘要 此次设计选用传统皮带输送机来设计。传统皮带输送机在工农业上应用是非常广泛的皮带输送机有其许多优点如其速度快输送量大可远距离输送（单机）马力大规格标准化成本低维修保养

3、方便等等。此次设计的皮带输送机主要用途是用来输煤和纸渣其进料由与它衔接的另外的皮带输送机入料经过此皮带输送机将煤送入贮槽堆放以备使用。根据业主提供的原始资料及设计要求等 首先经过理论计算得到设计皮带输送机的基本设计数据再计算其它相关重要数据如功率内马达传动比张力计算等。再设计轴由经验公式等校核轴进而设计皮带轮等驱动设备及其附属设备。然后可以开始绘图来逐步完善各个部分的设计。此次设计要求皮带输送机具环保功能故要设计密闭的空中通廊因为输送煤有粉体产生因而贮槽必须有防爆等安全设备皮带输送机的设计要考虑到集尘机等众多设备以免产生干涉因而绘图设计要考虑周全。逐步完善设计后编制设计说明书如皮带输送机的安装

4、及维修与保养等等。 2.关键词： 皮带输送机 设计 输煤 重锤式拉紧 1. summary The selection of the design of the traditional design. The traditional belt conveyor belt conveyor used in industry and agriculture is very wide, belt conveyor has its many advantages, such as high speed, large capacity, long distance transportation (sin

5、gle), horsepower, standardization, low cost and convenient maintenance and so on. The main purpose of the design of belt conveyor the paper is used for coal and slag, the feed by and it connects another belt conveyor feeding through the belt conveyor of coal piled into the tank for use. According to

6、 the original data provided by the owner and the design requirements, firstly, through theoretical calculation, the basic design data design of the belt conveyor, and then calculations of other relevant data such as power, motor drive ratio, tension calculation. Then design of shaft, by empirical fo

7、rmula checking and design of the belt wheel shaft, etc. Driving equipment and ancillary equipment. Then you can start to gradually improve the design of each part of the drawing. The design requirements of belt conveyor equipment, function of environmental protection, the design of sealed air corrid

8、or, because the transportation of coal, powder, so the storage tank must have explosion and other safety equipment, the design of the belt conveyor to dust many machines and other equipment, in order to avoid interference, thus drawing design should be considered. And gradually improve the design, d

9、esign specifications, such as belt conveyor installation and repair and maintenance and so on. 2. keywords: Belt conveyor design; coal handling; heavy hammer type; tension 3 3.输送机概述： 带式输送机（ Belt Conveyor）于 19 世纪初开始萌芽而于 19 世纪 60 年代慢慢地被人使用早期之带式输送机其轮使用铸铁实心圆筒做成笨重且耗电当时这种输送机并没有引起人们十分注意直到 19世纪 90 年代滚轮改造为空心

10、并装上抗磨轴承之后带式输送机才显示其 优势一般而言带式输送机具有以下之优点。 （ 1）信赖度高安全可靠 （ 2）高度节省能源 （ 3）人工费用节省 （ 4）可连续大量的物料且输送能量可大可小 （ 5）可配合多种原料输送设备如堆取料机装船机卸料机等使用 产业界飞快的进步和发展导致人力资源不足各企业努力开发省力机械促进各装置自动化。 省力机械或 自 动化大大依赖于物品的输送机。 在工业应用上输送机随处可见从输送原材料到输送产品到组装产品的流水线作业无不要用到各种各样的输送机现代工业的 自动化已经离不开输送机。 在农业上输送机也得到了越来越多的应用如收割稻谷等的联合收割机用于采摘水果的输送机用于筛选

11、农产品的输送机等等。农业规模化要依靠输送机农业现代化的进程中少不了输送机的重要作用。 输送机在其它方面上的应用也有很多。现在各大型商场常见的电梯就是一种输送机这种电梯取代了早期的升降机由于其载重量大效率高因此现在各大型商场已经得到了非常广泛地应用有些办公室里为了实现办公室的自动化也装置了一些小型输送机。有些实验室中也装了一些输送机如辊子输送机它可以输 送温度较高的物品载重量也较大。总之输送机的应用是越来越广它的作用也越来越大。 输送机得到了飞速地发展其种类繁多各种各样的输送机不胜枚举这些各种各样的输送机它们又不可彼此取代因为它们各有各的作用。而在这些输送机中带式输送机又是应用得最广得一种输送机

12、。 带式输送机在工农业和其它行业上都有广泛的应用。工业上输煤输送原料输送废料废渣用得最多的就是带式输送机大型建筑工程输送混凝土等也常用带式输送机。在目前各大型企业中为能自行控制及降低其成本的需求下大多自建所谓的汽电共生燃煤 火力发电厂。此制程的原料为煤炭带式输送机是此原料常采用的输送方式之一。 带式输送机因其输送效率高 ,可连续输送大量之物料且输送量可大可小节省能源机身可达很长所需动力小保养修理不费事寿命长等许多优点而得到了广泛地应用。 现今的带式输送机逐渐具有了速度快电力省等特色同时输送量也大大增加了现在社会的环保意识更高了各政府也对空气污染问题有更高的关注4 并制定了相关规定因而设计者也考

13、虑到了防止空气污染的相关设备和措施使带式输送机变得更加环保操作更加安全。 随着带式输送机的飞 速发展带式输送机的种类也越来越多功能也越来越全面。除了传统的固定式带式输送机也有移动式带式输送机有气垫带式输送机除了平形带式输送机也有槽形带式输送机有 U 形带式输送机带式输送机有倾斜的也有水平的如上倾斜式下倾斜式水平单向运行式水平双向可逆转式还有水平和倾斜复合式等等带式输送机比较新一点的技朮成果如大倾角波形挡边带式输送机其特色是能实行大倾角输送且输送量大还有管状带式输送机其特点是能用于水平弯曲大倾角的情况并且实现密闭输送各种物料因此输送量大也很环保。带式输送机的容量 也越来越大到目前为止皮带宽度最宽

14、可达 2 米。 从带式输送机的发展趋势来看将走向更加环保化自动化计算机化控制。带式输送机近年来的发展一直走向自动化整个输送系统均可由控制中心来控制及操作但是操作员难免会产生误操作的情形因此为摆脱这种人力上的局限今后的趋势是走向计算机化控制 。5 4. 设计与计算 4.1 皮带输送机配置 示意 图 皮带输送机是通过皮带循环运动将物料水平倾斜朝上或朝下输送之设备。图 1列出了皮带输送机的 9 个主要部件其定义如下 1. 皮带主要用于动力传递承载传送物料。 2. 托辊用于支 撑去程或回程皮带。 3. 填料斗将物料装填到皮带输送机上。 4. 滚轮用于驱动皮带并控制皮带张力。 5. 配重轮其作用是保持皮

15、带有适当的张力以防止皮带在运行时打滑。 6. 皮带刮料器主要是清洁皮带表面的残留物。 7. 裙板将物料填装到皮带的中央并防止物料飞溅。 8. 驱动装置提供动力给一个或多个滚轮来驱皮带和皮带上的物料。 9. 机架用于支撑托辊滚轮和驱动装置。 图 1. 皮带输送机配置 示意 图 4.2 皮带输送机主要设计要求 4.2.1. 皮带输送机基本设计要求如下 : a. 采取防煤尘逸散的密闭措施 (Gallery Close Type),并兼备通风系统设计。 b. 必须有逃生门爬梯检修走道照明系统和防爆设备。 c. 人孔处备有插座能接收厂区电源。 4.2.2. 输送皮带 : a. 输送皮带需具备下列特性 :

16、 (1) 耐磨耐冲击耐拉扯耐燃。 (2) 宽度容许差 1% (3) 传统皮带最大延伸不得超过 2% (4) 黑色防霉 * * 校正托 輥 , 同樣是必需的* 壓緊托 輥 必需的接近進料槽的托 輥 *尾輪去程托 輥 *2進料槽37 裙板卸料槽皮帶1回程托 輥2頭輪5 配重輪驅動輪48刮料器66 b. 皮带采用现场加硫胶合接头。 4.2.3. 皮带轮 a. 皮带轮应采用重载型电焊钢构二端用钢板密封其宽度需较皮带宽度大 100mm 以上。 b. 所有皮带轮除了边侧轮 (Snub Pulley),弯曲轮 (Bend Pulley)及紧带轮(Take-up Pulley)外钧需为中高轮缘设计皮带轮的同心

17、精度必须在 0.5m/m以内。 c. 皮带轮轴必须为 S45C 中碳钢或更高等级其最大挠度必须不大于1.5m/m。轮轴与轮毂需以键销方式固定不得采用电焊固定。 d. 主动轮应覆以人字形凹槽橡胶。 e. 皮带轮应有足够的直径以避免造成芯体层分离及最外层芯体应力过大。 4.2.4. 紧带装置 a. 紧带装置采用垂直重力式垂直重力式紧带装置的安装位置应尽量靠近主动轮。 b. 紧带装置包括 紧带轮及配重等应装设于有导槽的固定钢架上使其能沿导槽自由地垂直移动并需设置安全停止装置以防止因皮带断裂等原因造成装置掉落。 c. 配重内先灌混凝土约 80%再加入钢板以调整至所需配重每一块的重量应清楚地标示以利重量

18、调整。 4.2.5. 皮带清洁器 a. 每一主动轮后下方位于下料槽内至少需装设二道清洁器利用弹簧或配重方式刮削刀具与皮带表面保持一定压力刮削刀具第一道为碳化钨超硬合金第二道为橡胶。 b. 尾轮及垂直重力式紧带装置第一个弯曲轮前的回程皮带上方需装设 V型刮料器。 4.2.6. 皮带护罩 靠近下料点 3 米内的需装设平面覆盖以防万一煤料掉落回行皮带上覆盖材质为镀锌钢板厚度至少 1.5mm. 7 4.3 设计基本资料 表 4-1 皮带输送机原始资料 BELT CONVEYOR DATA SHEET 皮带输送机数据清单 QUANTITY 数量 2 NAME 物料名称 煤纸渣 HANDLING CAPA

19、CITY 承载量 Max. 300 T/H BULK DENSITY 密度 0.8/0.5 T/M3 MOISTURE 湿度 15% / 60% PARTICLE SIZE 最大粒径 150 mm Max BELT SPEED 速度 180 m/min Max 根据所给资料及工程总体布局图 (PID图 )设计两条皮带输送机，其为全自动输煤系统的一部分总长为 74 米配置图见图 BC9AB-001. 4.4 设计皮带输送机时首先要考虑的因素 4.4.1.输送原 料特性 a. 原料比重（密度） 1b/ft3或 kg/cm3或 ton/cm3其分为真比重和视比重。 真比重（ absolute spe

20、cific weight）是指物体重量与在标准气压与该物体同体积的 4纯水重量之比。视比重 (apparent specific weight)是将粉粒块状物装入一定容积容器称得的重量与同体积 4纯水重量之比。 同一物质也因块粒粉微粉之别也因水分含量等其它因素使得物质的真比重只有一值而视比重却有无数。 输送机搬运能力是以搬运物的断面积与搬运速度之积而求 搬运容积。将搬运容积（ m3/h）换算成（ t/h）将视比重乘 m3/h 即可。 输送机的驱动马力惰轮间的弛度进出库量等的计算全以重量为基准视比重的测定若有误电动机（马达）容量构造部分的强度等会发生太过或不足因而电动机容量是取视比重较大的一方输

21、送带（ belt）宽度的决定是取视比重较小的值。 b. 原料之粒度及粒度分布。 搬运物的粒度是决定搬运工具尺寸的要素。故需详知物料的粒度分布情况。 输送机的宽度与粒度比起带宽输送物的粒度过大时可能从输送带滚落。输送8 带倾斜时此倾 向更增大。为能安定输送输送物大小均匀时输送机宽度至少须为 1片大小的 5 倍以上。若是大小不同的输送物输送机的宽度至少须为最大块的 2 倍以上表 4 -2 为输送物的大小与输送带宽的关系。 输送机的速度与粒度输送机的速度过快的话搬运物（粒度小者）会飞散卸下时会使块状物（煤块焦炭等）破碎。不同粒度对应最大速度也不相同。 表 4 -2 带宽与输送物粒度 c. 原料物理性

22、质如含水量黏度污染度磨耗性硬度。 静止角即原料存放成堆与地面所构成的角度。它影响原料的装载角和流动性这些都是设计必须考虑的因素。静 止角与原料物性有关尤其是水分。原料如沙粘土等加少量水分时静止角增大加大量水分时静止角反而减小。 d. 原料的腐蚀性附着性浮游性。 金属的腐蚀是受化学或电化学侵蚀从表面成为非金属性腐蚀生成物而丧失的现象。分为两种湿蚀 (wet corrosion)和干蚀（ dry corrosion）。湿蚀是拌有水分的电化学腐蚀。干蚀是没有水分的纯化学腐蚀大都为离子扩散而进行。欲防止钢材等腐蚀要使搬运物水分低或采用耐腐蚀性好的材质如 SUS304 等不锈钢材。对于皮带则采用耐腐蚀性

23、橡胶带。同时还要控制温度 因为温度越高化学反应速度愈快。 附着性是输送物附着钢板的性质附着性大的话附着链条箕斗等而不易输送减少箕斗容积降低输送能力。固着于导管内侧阻碍链条进行。附着性还受水分影响水分大附着性增加。 粉体粒子间含有空气而易流动的性质称为浮游性因而粉体粒子中含空气愈多即带宽 B (mm) 输送物最大块尺寸 带宽 B (mm) 输送物最大尺寸 大小均匀 90%细粒 大小均匀 90%细粒 300 50 75 800 165 300 350 50 75 900 200 380 400 60 100 1000 200 400 450 75 125 1050 250 450 500 90 1

24、50 1200 300 530 600 115 200 1350 360 610 700 140 250 1500 410 710 750 150 275 9 粒度愈小时而且视比重小时易有浮游现象。浮游现象使粉体宛如流体稍有倾斜即可流出从小间隙喷出不易控制流况。 由以上几点可知计算所需的静止角装载角流动性这些是设计必不可少的原始资料。 e. 原料的输送温度 高温搬运物的腐蚀性高引起浮游现象使周围不洁作业环境不佳最好是低温。 4.4.2. 输送量与搬运路线。 a. 平均输送量 m3/h或 t/h最大输送量 m3/h或 t/h。 b. 运转时间连续运转或断续运转。 c. 搬运线路水平或倾斜。 d.

25、 搬运距离装卸方法。 输送量是计算皮带各种参数的重要资料。输送路线也决定了输送机该采用水平的方式还是倾斜的方式。 4.4.3. 设置位置及配备（流程图） 只有知道已有空间后依照工场之需要绘制流程图以求充分利用空间设置设备才能在有限的空间建造一漂亮 标准而合乎规定的工场。 4.4.4. 操作条件 如室内还是室外气候状况湿度风力周围环境等。了解了这些就可以决定是否要建一些相关附属装置如防雨罩等来提高输送机的使用寿命。 4.4.5. 电源 探知电源电压额定电流及其稳定性。这样就可以依据这些资料来选择适当的一些电路控制器来保证输送机正常运转和故障紧急保护措施正常发挥作用。 .4.5 设计步骤 先由客户提供的基本资料中得知原料之特性及工场之输送能量后设计步骤如下 4.5.1. 由已知输送机容量概定皮带速度 4.5.2. 决定滚轮 之滚轮斜角及皮带装载角 4.5.3. 求皮带之宽度 4.5.4. 决定滚轮之间距并选定滚轮 4.5.5. 决定驱动设备之排列方法及所需马力数 4.5.6. 求得皮带之有效张力并选定皮带