1、河南理工大学万方科技学院本科生毕业设计I摘 要带式输送机是输送能力最大的连续机械之一,被广泛应用于国民经济各部门。它的主要优点是运行平衡，运转可靠，能耗低，对环境污染小，便于集中控制和实现自动化，管理维护方便，在连续装载条件下可实现连续运输。 本文根据地面主提升带式输送机的原始参数，结合常规上运带式输送机驱动方案及制动方案的理论的研究,对上运带式输送机进行了系统设计。通过对输送机各部件的选型计算和某些重要部件的设计,最终使整个系统能够在给定场合下安全可靠的完成预期的任务。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，拉紧装置以及胶带。在文中，详述了目前国内拉紧装置的主
2、要形式，通过介绍拉紧装置的主要作用和几种拉紧装置优缺点的比较，对液压自动拉紧装置系统进行了设计。经过上述的设计和计算，最终得到了符合条件的带式输送机。关键词：带式输送机；上运；选型设计河南理工大学万方科技学院本科生毕业设计IIAbstractBelt Converso system is known as an efficient mean of transporting bulk materials, it has a high requirement of reliablity.With the development of mining work conditions, the conv
3、ery route become more and more complex, and its conveyance ability with transport distance is all other transport a machine equipments cant compare to, its structure simple, circulate balance, revolve credibility.This article sums up the feasible scheme of the key technology, aimed at the primitive
4、parameter of the belt conveyor of coal colliery.In the article, through the design calculation of choosing the equipments and the design of some important parts of the belt conveyor, the system can finish the mission safely and dependably on the occasion.The ordinary belt conveyor consists of six ma
5、in parts: Drive Unit, Jib or Delivery End, Tail Ender Return End, Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt. The article passes the comparison which tenses device merit and shortcoming of main function and a few kinds that the introduction tenses device in going into detail to tense the foundati
6、on of the main form of device with domestic currently.We serve the purpose at last.Keywords: Belt conveyer, Transport, Lectotype Design河南理工大学万方科技学院本科生毕业设计i目 录1 绪论 .- 1 -1.1 带式输送机的发展与现状 .- 2 -1.1.1 我国煤矿用带式输送机的发展 .- 2 -1.2 带式输送机的分类及其特点 .- 3 -1.2.1 带式输送机的分类 .- 3 -1.2.2 带式输送机的特点 .- 4 -1.3 可伸缩带式输送机的结构概述
7、.- 6 -1.3.1 机头传动装置 .- 6 -1.3.2 张紧装置 .- 7 -1.3.3 机身部 .- 8 -1.3.4 机尾 .- 8 -1.4 带式输送机各部件及其作用 .- 8 -1.5 解决的关键问题和设计思路、方法 .- 10 -2 可伸缩带式输送机输送带的设计计算 .- 12 -2.1 可伸缩带式输送机输送带的选择 .- 12 -2.2 输送量 .- 13 -2.2.1 物料堆积横截面积的计算 .- 14 -2.2.2 验算胶带宽度 .- 15 -2.2.3 输送能力的验算 .- 16 -2.2.4 每米输送机上物料的质量 .- 16 -2.2.5 输送带厚度 .- 17 -
8、2.3 牵引力的计算 .- 17 -2.4 输送带各点张力的计算 .- 19 -2.4.1 胶带层数的计算 .- 23 -2.4.2 胶带打滑条件的计算 .- 23 -2.5 输送带寿命的计算 .- 24 -3 带式输送机托辊设计计算 .- 26 -3.1 托辊的结构与种类 .- 26 -3.2 托辊的选择计算 .- 27 -3.2.1 托辊垂度与间距的设计计算 .- 27 -3.2.2 输送带的最小拉力 .- 29 -3.2.3 托辊的静载荷计算 .- 30 -3.2.4 托辊的动载荷计算 .- 31 -3.2.5 托辊的额定负荷和最大转速 .- 31 -3.2.6 计算托辊的槽形角 .-
9、33 -4 带式输送机机架设计计算 .- 35 -4.1 中间架的设计与强度校核 .- 35 -河南理工大学万方科技学院本科生毕业设计ii4.1.1 中间架的设计 .- 35 -4.1.2 中间架的强度校核 .- 35 -5 主轴的设计与键的强度校核 .- 38 -5.1 主轴的设计 .- 38 -5.2 键的强度校核 .- 43 -结 论 .- 47 -致 谢 .- 48 -参考文献 .- 49 -河南理工大学万方科技学院本科生毕业设计- 1 -1 绪论现代工业发展导致能源消耗的激增，随之而来的是与工业生产相关的运输设备有了长足的进步。在带式输送机方面，随着运行阻力计算方法、动力学分析、高张
10、力输送带设计、接头分析、清扫和监控技术、PLC 技术的应用，带式输送机以广泛应用在矿山、冶金、煤炭等部门，并在长距离输送机、转弯输送机、双向输送机、垂直提升输送机和气垫带式输送机等方面取得了新的发展。带式输送机由于具有长距离连续运输、运输量大、运行可靠、效率高和易于自动化等优点，现在国外高产高效矿井，顺槽可伸缩带式输送机主要参数一般为：运距为 120020003000M，带速为 3.54m/s，输送量为25003000t/h，驱动总功率为 15003000kw、最大达 11000kw。目前国产带式输送机的主要参数要比国外低得多，运行性能尤其是工作可靠性差距更大。输送带是带式输送机的承载构件，带
11、上的物料随带一起运行，根据需要物料可在输送机端部和中部位置卸下。输送带用旋转地托辊支撑，运行阻力小。带式输送机可沿水平和倾斜路线布置，在输送原煤时，设计向上的最大输送角一般为 1718；向下最大输送倾角一般为 1516。当采用花纹输送带加之采取其他相应措施上运倾角可高达 2829；下运倾角可达 2528。当采用某些特殊措施时，可实现更大的运输倾角，乃至垂直提升。本课题的研究意义与目的在于，本课题所涉及的带式输送机为地面上运、长距离输送机，其所需要解决的主要问题在于软启动问题以及拉紧装置的选取，同时需要大工作量的计算，而且还需考虑多级驱动与功率平衡问题。河南理工大学万方科技学院本科生毕业设计-
12、2 -1.1 带式输送机的发展与现状长距离、大运量、高速是带式输送机的最新发展方向。与其他运输设备(如机车类)相比，带式输送机不仅具有长距离(单机长度可达 5000 米，而且可以实现多机进行串联搭接，运距可达 206km )、大运量、连续运输的特点，而且运行可靠，易于实现自动化和集中控制，经济效益十分明显。带式输送机运行维护费用远远低于公路汽运方式，而且只要生产时间超过5 年，带式输送机输送方式比公路汽运的总投资要小得多，所以在企业的生产过程中，凡能实现带式输送机输送的场合，一般都采用连续的带式输送机输送。与其他设备相比，带式输送机有以下优点：(1)输送物料种类广泛；(2)输送能力范围宽；(3
13、)输送线路的适应性强；(4)灵活的装卸料，可以灵活实现一点或多点受料或卸料；(5)可靠性和安全性高；(6)费用低。1.1.1 我国煤矿用带式输送机的发展（1）大型化、智能化为了适应高产高效集约化生产的需要，带式输送机的运输能力要加大，控制自动化水平要提高，长运距、高带速、大运量、大功率是带式输送机今后发展的必然趋势。在今后的 10 年内，输送量要达到 40005000t/h，带速要提高到 6m/s，顺槽可伸缩输送机头部集中驱动要达到 3000 米，对于固定强力带式输送机要达到 5000 米，单机驱动功率 10001500KW,输送带要达到 PVG3150 和 ST6000 以上。（2）提高关键
14、零部件的性能和可靠性河南理工大学万方科技学院本科生毕业设计- 3 -设备开机率的高低主要取决于输送机关键零部件的性能和可靠性。而要提高关键零部件的性能和可靠性，除了进一步完善和提高现有零部件的性能和可靠性外，还要不断开发研究新的技术和零部件，如高性能可控软启动技术、动态分析与监控技术、高效储带装置、快速自移机尾、高寿命托辊等，使带式输送机的性能进一步提高。（3）扩大功能，一机多用化带式输送机是一种理想的连续运输设备，但目前其效能还没有充分发挥，资源有所浪费。如将带式输送机结构作适当修改，并采取一定的安全措施，就可拓展到运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用，使其发挥最大的经济效益。（4）开发
15、专用机种中国煤矿的地质条件差异较大，在运输系统的布置上经常会出现一些特殊要求，如弯曲、大倾角(25)直至垂直提升、长运距下运带式输送机等，而有些场合常规的带式输送机是无法满足要求的。为了满足煤矿井下的某些特殊要求，应开发满足这些特殊要求带式输送机，如波纹挡边输送机、管状带式输送机、平面转弯带式输送机、线摩擦多驱动带式输送机、大倾角上运带式输送机、打倾角下运带式输送机等。1.2 带式输送机的分类及其特点1.2.1 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，另外一类是特种结构的带式输送机。河南理工大学万方科技学院本科生毕业设计- 4 -1.
16、2.2 带式输送机的特点普通型：（1）DT型固定式带式输送机 DT型固定式带式输送机由于输送量大、结构简单、维护方便、成本低、通用性强等优点广泛地在冶金、矿山、煤炭、港口、电站、建材、化工、轻工、石油等行业中用来输送散状物料和成件物品。根据输送工艺要求，单机输送，也可以多台或与其它输送机组成水平或倾斜的输送系统。DT型在环境温度-2540的范围内使用，输送物料的温度在 50以下，对于有耐热、耐寒、防水、防腐、防爆、阻燃等条件，应另行采取相应的防护措施。（2）QD80 轻型固定式带输送机 QD80 轻型固定式带输送机与 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
17、22kW。（3）DX 型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。DTQ80XU型 固 定 式 带 式 输 送 机轻 型 固 定 时 代 是普 通 型 型 钢 绳 芯 带 式 输 送 机型 带 式 输 送 机管 型 带 式 输 送 机带 式 输 送 机 气 垫 带 式 输 送 机波 状 挡 边 带 式 输 送 机特 种 结 构 型 钢 绳 牵 引 带 式 输 送 机压 带 式 带 式 输 送 机其 它 类 型河南理工大学万方科技学院本科生毕业设计- 5 -（4）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
18、的槽形托辊角由 3045提高到 90使输送带成 U 形。这样一来输送带与物料间产生挤压，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。特种结构型：（1）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。（2）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
19、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。（3）波状挡边带式输送机可大倾角的输送散装物块，能大量节省占地面积，彻底解决了普通、花纹带式输送机不能达到的输送角度。总体投资较低，尤其在陶瓷、建材、煤炭行业应用较佳。（4）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。（5）压带式带输送机它是用一条辅助带对物料施加压力。这种输送
20、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。河南理工大学万方科技学院本科生毕业设计- 6 -1.3 可伸缩带式输送机的结构概述可伸缩带式输送机主要由机头传动装置，贮带装置，张紧装置，收放输送带装置机身及机尾等，机身及机尾是输送机的非固装部分，其余为固装部分，而机身又是输送机的可伸缩部分。1.3.1 机头传动装置机头传动装置主要由电功机、液力偶合器、减速器、主、副传动滚筒、联动齿轮和传动架等组成。主、副传动滚筒由两台异步防爆型电动机通过液力偶合器和减速器带
21、动。在液力偶合器保护罩的两端装有连接法兰，电动机输出轴端的外壳上及减速器输入轴端的外壳上也有相应的连接法兰，靠这冲连接法兰，用螺栓将三者紧紧连成一体，组成胶带输送机的传动装置。其特点是结构紧凑，便于安装和运输，特别是便于相互对准找正，以提高安装质量，使输送机运转平稳。整个传动装置通过减速器外壳用螺栓固定在机头架的侧板上。减速器采用三级齿轮传动。第一级为螺旋伞齿轮，第二级为斜齿圆柱齿轮，第三级为直齿圆柱齿轮。传动滚筒为焊接结构，主轴采用双键和螺栓与卷筒连接，滚筒一侧的连接轮壳在装配后与卷筒辐板焊接，故滚筒受力情况好。又保证装拆方便，为了增加胶带在传动滚筒上的围包角，可伸缩胶带输送机采用双滚筒传动。采用双滚筒传动时，可以单电机驱动，也可以双电机驱动。当用一台电动机驱动时，需在机头架另一例的主、副滚筒上安装一对大小相同、齿数相等的联动齿轮。当电动机起动后，通过液力偶合器、减速器和联动齿轮同时传动主、副滚筒，驱动胶带运行。若用两台电动机分别驱动主副滚筒，一般不加联动齿轮。但是在本设计传动装置中，既采用双电机驱动，又装有联动齿轮。这是因为考虑到机身缩短到一定程度时，所需功率由一台电
