1、 港口运煤带式输送机选型设计 摘要 本次毕业设计是关于港口运煤带式输送机的设计。首先对带式输送机作了简单的概述；接着分析了带式输送机的选型原则及计算方法；然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计，接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。普通型带式输送机由六个主要部件组成：传动装置，机尾和导回装置，中部机架，拉紧装置以及输送带。最后简单的说明了输送机的安装与维护。目前，带式输送机正朝着长距离，高速度，低摩擦的方向发展，近年来出现的气垫式带式输送机就是其中的一个。在带式输送机的设计 、制造以及应用方面 ,目前我国与国外先进水平相比仍有较大差距 ,国内在设计制造带式输送机过
2、程中存在着很多不足。 本次港口运煤带式输送机的设计代表了设计的一般过程 , 对今后的选型设计工作有一定的参考价值。 关键词：带式输送机；钢丝绳芯带；安全系数校核；张力 ；选型设计； II DESIGN FOR PORT COAL BELT CONVEYOR ABSTRACT This graduation project is about design on port coal belt conveyor. First gave a brief introduction on belt conveyor; Then the principle of selection and method o
3、f calculation; then designed it as the given parameter based on the method of design and selection, and checked the selected major components of the conveyor. Common belt conveyor consists of six major parts: transmission, tail and return device, the central rack, tensioning device and conveyor belt
4、. Finally, simply describes the installation and maintenance of conveyor. At present, the belt conveyor is for long distance, high speed, anti-friction. One of which is air-cushion belt conveyor in recent years. However, our level is lower than foreign advanced level in design of belt conveyor, manu
5、facture and application while there is much space in domestic process of design and manufacture of belt conveyor. The design of the port coal belt conveyor represents the general process of design and has some reference value in future selection design. KEYWORDS： belt conveyor； steel cord belt; safe
6、ly factor calibration; tension; selection design IV 目录 摘要 . I ABSTRACT . II 绪论 . 1 1 带式输送机概述 . 2 1.1 输送机发展历史 . 2 1.2 带式输送机在港口的应用 . 2 1.3 带式输送机的分类 . 3 1.4 带式输送机特点 . 4 1.5 带式输送机的发展概况 . 4 1.6 带式输送机工作原理 . 5 2 带式输送机的设计计算 . 7 2.1 原始设计参数 . 7 2.2 初定设计参数 . 7 2.3 计算步骤 . 7 2.4 输送带宽度核算 . 8 2.5 圆周驱动力的计算 . 9 2.5.
7、1 计算公式 . 9 2.5.2 输送带选择 . 10 2.5.3 输送带主要阻力计算 . 10 2.5.4 主要特种阻力计算 . 11 2.5.5 附加特种阻力计算 . 12 2.5.6 圆周驱动力 . 13 2.6 传动功率计算 . 13 2.6.1 传动轴功率计算 . 13 2.6.2 电动机功率计算 . 13 2.7 输送带张力计算 . 14 2.7.1 输送带不打滑条件校核 . 14 2.7.2 输送带下垂度校核 . 15 2.7.3 各特性点张力计算 . 15 2.8 传动滚筒、改向滚筒合张力 . 16 2.8.1 传动滚筒合张力计算 . 16 2.8.2 改向滚筒合张力计算 .
8、17 2.9 传动滚筒最大扭矩计算 . 17 2.10 拉紧力计算 . 17 2.11 钢绳芯输送带安全系数校核计算 . 18 3 带式输送机选型设计 . 19 3.1 驱动装置的设计与选用 . 19 3.2 电机的选用 . 19 3.3 输送带 . 20 3.4 传动滚筒 . 22 IV 3.5 托辊 . 23 3.5.1 托辊的选型 . 23 3.5.2 托辊的校核 . 24 3.6 改向装置 . 25 3.7 拉紧装置 . 26 3.8 机架与中间架 . 27 3.9 支腿选型设计 . 28 3.10 导料槽选型 . 28 3.11 卸料装置选型设计 . 28 3.12 电气及安全保护装
9、置 . 28 结论 . 30 参考文献 . 31 致谢 . 错误 !未定义书签。 1 绪论 带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输 物料 的机械。应用它可以将物料在一 定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。它既可以进行碎散物料的输送，也可以进行成件物品的输送。除 进行纯粹的物料输送外，还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的 要求 相配合，形成有节奏的流水作业运输线。所以带式输送机广泛应用于现代化的各种工业企业中。在 矿山 的井下巷道、 矿井 地面运输系统、露天采矿场及 选矿厂 中，广泛应用带式输送机。它用于水平运输或倾斜运输。使用非常方便 带式输送机是连续运行的
10、运输设备，在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物，如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备相比， 不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点，而且运行可靠 ,易于实现自动化、集中化控制 ,特别是对高产高效矿井，带式输送机已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。特别是近 10 年，长距离、大运量、高速度的带式输送机的出现，使其在矿山建设的井下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的应用又得到进一步推广。 选择带式输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，能培养我们独立解决工程实际问题
11、的能力，通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。 设计解决的问题：熟悉带式输送机的各部分的功能与作用，对主要部件进行选型设计与计算，解决在实际使用中容易出现的问题，并大胆地进行创新设计。 2 1 带式输送机概述 1.1 输送机发展历史 中国 古代的高转筒车和提水的翻车，是现代斗式提升机和 刮板输送机 的雏形； 17世纪中，开始应用架空索道输送散状物料； 19 世纪中叶，各种现代结构的输送机相继出现。 1868 年，在 英国 出现了带式输送机； 1887 年，在 美国 出现了螺旋输送机； 1905 年，在 瑞士 出现了钢带式输送
12、机； 1906 年，在英国和 德国 出现了惯性输送机。此后，输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的输送，发展到完成在企业内部、企业之间甚至 城市之间 的物料搬运，成为 物料搬运系统 机械化和自动化不可缺少的组成部分。 1.2 带式输送机在港口的应用 带式输送机是连续运输机的一种，连续运输机是固定式或运移式起重运输机中主要类型之一，其运输特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流，靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送。在工业、农业、交通等各企业中，连续运输机是生产过程中组成有节奏的流水作业运 输线不可缺少的组成部分。 连续运输机可分
13、为： （ 1）具有挠性牵引物件的输送机，如带式输送机，板式输送机，刮板输送机，斗式输送机、自动扶梯及架空索道等； （ 2）不具有挠性牵引物件的输送机，如螺旋输送机、振动输送机等； （ 3）管道输送机 (流体输送 )，如气力输送装置和液力输送管道。 其中带输送机是连续运输机中是使用最广泛的，带式输送机运行可靠，输送量大，输送距离长，维护简便，适应于冶金煤炭，机械电力，轻工，建材，粮食等各个部门。 带式输送机在港口散状物料运输中起着重要的作用。图 1-1 是某港口煤码头装船运输系统。 该系统的工艺流程为两种方式：一是将煤从火车卸载后经带式输送机系统装船；另一种是将煤从货车卸下，通过带式输送机，由堆
14、料机存入堆场，再由取料机从堆场取煤通过带式输送机进行装船。 整个系统由 25 条带式输送机组成。在输送机 3-3、 4-3、 1-6、 2-6 上装有金属检测器。在 3-2B、 4-2B、 1-4、 2-4 上装有电子秤，用于测量输送带上物料的瞬时和累计输送量，出料端电子秤可以发出取样信号。 装卸设备设有中心控制室，用集中和自动控制，进行整个系统的控制和管理。微型3 控制器负责整个系统的控制，控制台有人工控制开关、自动操作 开关、现场转换操作开关、流程选择开关、各种不同的操作电钮指示灯 、警报显示器等，还没有同步显示屏、工业电视机，能看到整个系统装卸设备的操作情况 。 图 1-1 港口煤码头装
15、船系统 控制包括：流程控制、程序控制、同步多流程控制 、停止和紧急停机控制、可移动设备的冲撞保护控制；取制样装置、 金属检测装置、测量装置、除尘装置的起动等都要在中控室显示。 整个系统的 25 条输送机的驱动装置均由笼型电动机配限矩型液力耦合器。 1.3 带式输送机的分类 带式输送机分类方法有多种，按运输物料的输送带结构可分成两类，一类是普通型带式输送机，这类带式输送机在输送带运输物料的过程中，上带呈槽形，下带呈平形，输送带有托辊托起，输送带外表几何形状均为平面；另外一类是特种结构的带式输送机，各有各的输送特点。其简介如下： （ 1） QD80 轻型固定式带输送机 QD80 轻型固定式带输送机
16、与 TD 型相比，其带较薄、载荷也较 轻，运距一般不超过 100m，电机容量不超过 22kw。 （ 2） DX 钢绳芯带式输送机 它属于高强度带式输送机，其输送带的带芯中有平行的细钢绳，一台运输机运距可达几公里到几十公里。 （ 3） U 形带式输送机 它又称为槽形带式输送机，其明显特点是将普通带式输送机的槽形托辊角由 30 45提高到 90使输送带成 U 形。这样一来输送带与物料间产生4 挤压，导致物料对胶带的摩擦力增大，从而输送机的运输倾角可达 25。 （ 4）管形带式输送机 U 形带式输送带进一步的成槽，最后形成一个圆管状，即为管形带式输送机，因为输送带被卷成 一个圆管，故可以实现闭密输送
17、物料，可明显减轻粉状物料对环境的污染，并且可以实现弯曲运行。 （ 5）气垫式带输送机 其输送带不是运行在托辊上的，而是在空气膜 (气垫 )上运行，省去了托辊，用不动的带有气孔的气室盘形槽和气室取代了运行的托辊，运动部件的减少，总的等效质量减少，阻力减小，效率提高，并且运行平稳，可提高带速。但一般其运送物料的块度不超过 300mm。增大物流断面的方法除了用托辊把输送带强压成槽形外，也可以改变输送带本身，把输送带的运载面做成垂直边的，并且带有横隔板。一般把垂直侧挡边作成波状，故称为波状带式 输送机，这种机型适用于大倾角，倾角在 30以上，最大可达 90。 （ 6）压带式带输送机 它是用一条辅助带对
18、物料施加压力。这种输送机的主要优点是：输送物料的最大倾角可达 90，运行速度可达 6m/s，输送能力不随倾角的变化而变化，可实现松散物料和有毒物料的密闭输送。其主要缺点是结构复杂、输送带的磨损增大和能耗较大。 （ 7）钢绳牵引带式输送机 它是无际绳运输与带式运输相结合的产物，既具有钢绳的高强度、牵引灵活的特点，又具有带式运输的连续、柔性的优点。 1.4 带式输送机特点 带式 输送机 是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备 (如机车类 )相比， 具有输送距离长、运量大、连续输送等优点，而且运行可靠，易于实现自动化和集中化控制，尤其对高产高效矿井，带式输送机已成为 煤炭 开采机电一体化技术
19、与装备的 关键设备 。 带式输送机主要特点是机身可以很方便的伸缩，设有储带仓，机尾可随采煤工作面的推进伸长或缩短，结构紧凑，可不设基础，直接在巷道底板上铺设，机架轻巧，拆装十分方便。当输送能力和运距较大时，可配中间 驱动装置 来满足要求。根据输送工艺的要求，可以单机输送，也可多机组合成水平或倾斜的运输系统来输 送物料。 带式输送机广泛地应用在 冶金 、煤炭、交通、水电、化工等部门，是因为它具有输送量大、结构简单、维修方便、成本低、通用性强等优点。 带式输送机还应用于 建材 、 电力 、轻工、粮食、 港口 、船舶等部门。 1.5 带式输送机的发展概况 目前带式输送机已广泛应用于国民经经济各个部门
20、，近年来在露天矿和地下矿的联合运输系统中带式输送机又成为重要的组成部分。主要有：钢绳芯带式输送机、钢绳牵5 引胶带输送机和排弃场的连续输送设施等。 这些输送机的特点是输送能力大 (可达 30000t/h)，适用范围广 (可运送 矿石，煤炭，岩石和各种粉状物料，特定条件下也可以运人 )，安全可靠，自动化程度高，设备维护检修容易，爬坡能力大 (可达 16)，经营费用低，由于缩短运输距离可节省基建投资。 目前，带式输送机的发展趋势是：大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水平转弯，合理使用胶带张力，降低物料输送能耗，清理胶带的最佳方法等。我国已于1978 年完成了钢绳芯带式输送机的定型设计。钢绳
21、芯带式输送机的适用范围： （ 1）适用于环境温度一般为 -40C 40C；在寒冷地区驱动站应有采暖设施； （ 2）可做水平运输，倾斜向上 (16)和 向下 (10 12)运输，也可以转弯运输；运输距离长，单机输送可达 15km； （ 3）可露天铺设，运输线可设防护罩或设通廊； （ 4）输送带伸长率为普通带的 1/5 左右；其使用寿命比普通胶带长；其成槽性好；运输距离大。 1.6 带式输送机工作原理 带式输送机又称胶带运输机，其主要部件是输送带，亦称为胶带，输送带兼作牵引机构和承载机构。带式输送机组成及工作原理如图 1-2 所示，它主要包括一下几个部分：输送带 (通常称为胶带 )、托辊及中间架、
22、滚筒拉紧装置、制动装置、清扫装置和卸料装置等。 1、漏斗 2、机头改向滚筒 3、改向滚筒 4、驱动滚筒 5、导料槽 6、空段清扫器 7、增面滚筒 8、机尾改向滚筒 图 1-2 带式输送机简图 输送带 1 绕经传动滚筒 2 和机尾换向滚筒 3 形成一个无极的环形带。输送带的上、下两部分都支承在托辊上。拉紧装置 5 给输送带以正常运转所需要的拉紧力。工作时，传动滚筒通过它和输送带之间的摩擦力带动输送带运行。物料从装载点装到输送带上，形成连续运动的物流，在卸载点卸载。一般物料是装载到上带 (承载段 )的上面，在机头滚筒 (在此，即是传动滚筒 )卸载，利用专门的卸载装置也可在中间卸载。 6 普通型带式
23、输送机的机身的上 带是用槽形托辊支撑，以增加物流断面积，下带为返回段 (不承载的空带 )一般下托辊为平托辊。带式输送机可用于水平、倾斜和垂直运输。对于普通型带式输送机倾斜向上运输，其倾斜角不超过 18，向下运输不超过 15。 输送带是带式输送机部件中最昂贵和最易磨损的部件。当输送磨损性强的物料时，如铁矿石等，输送带的耐久性要显著降低，提高传动装置的 牵引力可以从以下三个方面考虑： （ 1）增大拉紧力。增加初张力可使输送带在传动滚筒分离点的张力 S1 增加，此法提高牵引力虽然是可行的。但因增大 S1 必须相应地增大输送带断面，这样导致传动装置的结构尺寸加大，是不经济的。故设计时不宜采用。但在运转中由于运输带伸长，张力减小，造成牵引力下降，可以利用拉紧装置适当地增大初张力，从而增大 S1，以提高牵引力。 （ 2）增加围包角 0对需要牵引力较大的场合，可采用双滚筒传动，以增大围包角。 （ 3）增大摩擦系数 0 其具体措施可在传动滚筒上覆盖摩擦系数较大的衬垫，以增大摩擦系数。
