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I 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于 DT A 帶式傳動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì) 它是最重要的現(xiàn)代散狀物 料輸送設(shè)備 廣泛應(yīng)用于冶金 礦山 煤炭 港口 電站 建材 化工 輕工 石 油等各個(gè)行業(yè) 它由單機(jī)或多機(jī)組合成輸送系統(tǒng)來輸送物料 可輸送松散密度為 500 2500kg m3 的各種散裝物料及成件物品 本文首先對帶式傳動(dòng)機(jī)作了簡單的概述 接著 分析了帶式傳動(dòng)機(jī)的工作原理 及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 然后 根據(jù)這些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與計(jì)算選型方法按照給定參數(shù)要求進(jìn)行選型 設(shè)計(jì) 接著 對所選用的輸送機(jī)各主要零部件進(jìn)行了校核 最后 選用了帶式傳動(dòng) 機(jī)的主要部件 通過本次設(shè)計(jì) 鞏固了大學(xué)所學(xué)專業(yè)知識 如 機(jī)械原理 機(jī)械設(shè)計(jì) 材料力 學(xué) 公差與互換性理論 機(jī)械制圖等 掌握了普通機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法并能夠熟練 使用 AutoCAD 軟件 本次帶式傳動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)代表了設(shè)計(jì)的一般過程 對今后的選型設(shè) 計(jì)工作有一定的參考價(jià)值 關(guān)鍵詞 帶式傳動(dòng)機(jī) 選型 主要部件 II Abstract This graduation design is a DT II A belt conveyor design it is the most important modern bulk material conveying equipment which is widely used in metallurgy mining coal ports power plants building materials chemical industry light industry oil and other industries It consists of single or multi unitsynthesis transport system to transport materials transport bulk density for various bulk materials and goods 500 2500kg m3 This article first has made the simple outline to the belt type transmission machine then analysis of the belt conveyor working principle and the design criterion then according to these design criteria and selection method in accordance with the given parameters requirements selection of design thirdly check the conveyor of the selected main parts Finally the choice of the main parts of the belt conveyor Through the design the consolidation of the University of the professional knowledge such as mechanical principles mechanical design mechanics of materials tolerance and interchangeability theories mechanical drawing and master the design method of general machinery products and be able to skillfully use AutoCAD software the belt conveyor design represents the general process of design type design for the future have a certain reference value Key words belt conveyor selection main components III 目 錄 摘 要 I Abstract II 第一章 緒論 1 1 1 課題背景及意義 1 1 2 帶式傳動(dòng)機(jī)概述 1 1 2 1 帶式傳動(dòng)機(jī)的分類 1 1 2 2 帶式傳動(dòng)機(jī)的工作原理 2 1 2 3 帶式傳動(dòng)機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 2 1 3 帶式傳動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式 3 1 3 1 帶式傳動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 3 1 3 2 布置方式 4 第二章 帶式傳動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 5 2 1 設(shè)計(jì)要求 5 2 2 總體設(shè)計(jì)計(jì)算與選用 5 2 2 1 帶寬的確定 5 2 2 2 輸送帶類型的選用 7 2 2 3 輸送帶寬度的核算 7 2 3 設(shè)計(jì)計(jì)算與校核 8 2 3 1 承載段運(yùn)行阻力 8 2 3 2 空回段運(yùn)行阻力 8 2 3 3 最小張力點(diǎn) 9 2 3 4 輸送點(diǎn)上各點(diǎn)張力的計(jì)算 9 2 3 5 驗(yàn)算傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)與相遇點(diǎn)張力的關(guān)系 10 2 3 6 輸送帶的強(qiáng)度驗(yàn)算 10 2 3 7 傳動(dòng)滾筒直徑的確定和滾筒強(qiáng)度的驗(yàn)算 12 第三章 驅(qū)動(dòng)裝置的選用 14 3 1 電機(jī)的選用 14 3 2 減速器的選用 14 3 2 1 減速器類型選擇 14 3 2 2 總傳動(dòng)比計(jì)算 14 3 3 液力偶合器的選用 14 3 4 聯(lián)軸器的選用 15 第四章 主要部件的選用 16 IV 4 1 輸送帶的選用 16 4 1 1 輸送帶的分類 16 4 1 2 輸送帶的連接 16 4 2 傳動(dòng)滾筒的選用 17 4 2 1 傳動(dòng)滾筒的作用及類型 17 4 2 2 傳動(dòng)滾筒的選型及設(shè)計(jì) 17 4 2 3 傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu) 18 4 2 4 傳動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì) 18 4 2 5 傳動(dòng)滾筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 21 4 3 托輥的選用 24 4 4 制動(dòng)裝置的選用 25 4 5 改向裝置的選用 25 4 6 其他部件的選用 26 4 6 1 機(jī)架與中間架 26 4 6 2 給料裝置 27 4 6 3 卸料裝置 27 4 6 4 清掃裝置 28 4 6 5 頭部漏斗 29 總 結(jié) 30 參考文獻(xiàn) 31 致 謝 32 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 第一章 緒論 1 1 課題背景及意義 DT A 帶式傳動(dòng)機(jī)是由承載構(gòu)件兼作牽引機(jī)構(gòu)的 用來承運(yùn)物料和傳遞牽 引力 輸送帶是最昂貴的部件之一 可輸送礦石 鐵礦石炭等散裝物料和包裝好的 成件物品 由于它具有運(yùn)輸能力大 運(yùn)輸阻力小 耗電量低 運(yùn)行平穩(wěn) 在運(yùn)輸途 中對物料的損傷小等優(yōu)點(diǎn) 被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門 在礦井巷道內(nèi)采用 帶式傳動(dòng)機(jī)運(yùn)送鐵礦石炭 礦石等物料 對建代化礦井有重要作用 帶式傳動(dòng)機(jī)是連續(xù)運(yùn)輸機(jī)的一種 連續(xù)運(yùn)輸機(jī)是固定式或運(yùn)移式起重運(yùn)輸機(jī)中 主要類型之一 其運(yùn)輸特點(diǎn)是形成裝載點(diǎn)到裝載點(diǎn)之間的連續(xù)物料流 靠連續(xù)物料 流的整體運(yùn)動(dòng)來完成物流從裝載點(diǎn)到卸載點(diǎn)的輸送 在工業(yè) 農(nóng)業(yè) 交通等各企業(yè) 中 連續(xù)運(yùn)輸機(jī)是生產(chǎn)過程中組成有節(jié)奏的流水作業(yè)運(yùn)輸線不可缺少的組成部分 凡建材 化工 礦山 碼頭 倉庫 車站 貨場 糧站 港口 船舶等行業(yè)和場所 皆可使用 它是一種廣泛通用的輸送機(jī)械 目前帶式傳動(dòng)機(jī)已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)經(jīng) 濟(jì)各個(gè)部門 近年來在露天礦和地下礦的聯(lián)合運(yùn)輸系統(tǒng)中帶式傳動(dòng)機(jī)又成為重要的 組成部分 隨著國內(nèi)礦山開采自動(dòng)化程度的提高 港口業(yè)務(wù)不斷增多 電廠發(fā)電的 不斷提升 糧食產(chǎn)量及深加工行業(yè)等各領(lǐng)域市場的不斷發(fā)展 國內(nèi)物料運(yùn)輸業(yè)的發(fā) 展將持續(xù)增長 1 2 帶式傳動(dòng)機(jī)概述 1 2 1 帶式傳動(dòng)機(jī)的分類 帶式傳動(dòng)機(jī)分類方法有多種 按運(yùn)輸物料的輸送帶結(jié)構(gòu)可分成兩類 一類是普 通型帶式傳動(dòng)機(jī) 這類帶式傳動(dòng)機(jī)在輸送帶運(yùn)輸物料的過程中 上帶呈槽形 下帶 呈平形 輸送帶有托輥托起 輸送帶外表幾何形狀均為平面 另外一類是特種結(jié)構(gòu) 的帶式傳動(dòng)機(jī) 各有各的輸送特點(diǎn) 其簡介如下 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 80TDQXU 型 固 定 式 帶 式 輸 送 機(jī)輕 型 固 定 式 帶 式 輸 送 機(jī)普 通 型 型 鋼 繩 芯 帶 式 輸 送 機(jī)型 帶 式 輸 送 機(jī)管 形 帶 式 輸 送 機(jī)帶 式 輸 送 機(jī) 氣 墊 帶 式 輸 送 機(jī)波 狀 擋 邊 帶 式 輸 送 機(jī)特 種 結(jié) 構(gòu) 型 鋼 繩 牽 引 帶 式 輸 送 機(jī)壓 帶 式 帶 式 輸 送 機(jī)其 他 類 型 1 2 2 帶式傳動(dòng)機(jī)的工作原理 帶式傳動(dòng)機(jī)是由許多零部件和具有某些特殊功能的裝置組成 輸送帶 托輥 機(jī)架等是沿輸送機(jī)全長布置的 驅(qū)動(dòng)裝置 拉緊裝置 儲帶裝置和清掃裝置等也是 帶式傳動(dòng)機(jī)的重要組成部分 它們的結(jié)構(gòu)和工作原理對帶式傳動(dòng)機(jī)整體特性影響很 大 帶式傳動(dòng)機(jī)的主要組成部分和工作原理如圖 2 1 所示 A61234578 圖 1 驅(qū) 動(dòng) 裝 置 2清 掃 裝 置 3 上 下 托 輥 4輸 送 帶 5拉 緊 裝 置 6機(jī) 尾 換 向 滾 筒 7裝 載 裝 置 機(jī) 架帶 式 輸 送 機(jī) 的 工 作 原 理 圖 1 驅(qū)動(dòng)裝置 2 清掃裝置 3 上下托輥 4 輸送帶 5 拉緊裝置 6 機(jī)尾換向滾筒 7 裝載裝置 8 機(jī)架 圖 2 1 帶式傳動(dòng)機(jī)工作原理圖 輸送帶 4 繞過驅(qū)動(dòng)裝置 1 主動(dòng)滾筒和機(jī)尾換向滾筒 6 形成一個(gè)環(huán)形帶 上下兩股輸送帶分別支承在上 下托輥 3 上 拉緊裝置 5 給輸送帶以正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需 的張緊力 工作時(shí) 驅(qū)動(dòng)裝置 1 的主動(dòng)滾筒通過它和輸送帶之間的摩擦力帶動(dòng)輸送 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 帶運(yùn)行 貨載裝在輸送帶上與輸送帶一起運(yùn)動(dòng) 帶式傳動(dòng)機(jī)一般是利用上段輸送帶 運(yùn)送貨載的 并且在端部卸載 也可利用專門的卸載裝置在中間卸載 帶式傳動(dòng)機(jī)的機(jī)身斷面如圖 2 1 中的截面圖 A A 所示 上部的輸送帶利用一 組槽形上托輥支承 以增加輸送帶的承載斷面積 下部輸送帶一般利用平形下托輥 支承 1 2 3 帶式傳動(dòng)機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 目前帶式傳動(dòng)機(jī)已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門 近年來在露天礦和地下礦 的聯(lián)合運(yùn)輸系統(tǒng)中帶式傳動(dòng)機(jī)又成為重要的組成部分 主要有 鋼繩芯帶式傳動(dòng)機(jī) 鋼繩牽引帶式傳動(dòng)機(jī)和排棄場的連續(xù)輸送設(shè)施等 這些輸送機(jī)的特點(diǎn)是輸送能力大 可達(dá) 30000t h 適用范圍廣 可運(yùn)送礦石 鐵 礦石炭 巖石和各種粉狀物料 特定條件下也可以運(yùn)人 安全可靠 自動(dòng)化程度高 設(shè)備維護(hù)檢修容易 爬坡能力大 可達(dá) 16 經(jīng)營費(fèi)用低 由于縮短運(yùn)輸距離可節(jié) 省基建投資 目前 帶式傳動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢是 大運(yùn)輸能力 大帶寬 大傾角 增加單機(jī)長 度和水平轉(zhuǎn)彎 合理使用膠帶張力 降低物料輸送能耗 清理膠帶的最佳方法等 我國已于 1978 年完成了鋼繩芯帶式傳動(dòng)機(jī)的定型設(shè)計(jì) 鋼繩芯帶式傳動(dòng)機(jī)的適用范 圍 1 適用于環(huán)境溫度一般為 40 在寒冷地區(qū)驅(qū)動(dòng)站應(yīng)有采暖設(shè)施 40 2 可做水平運(yùn)輸 傾斜向上 16 和向下 10 12 運(yùn)輸 也可以轉(zhuǎn)彎運(yùn) 輸 運(yùn)輸距離長 單機(jī)輸送可達(dá) 15km 3 可露天鋪設(shè) 運(yùn)輸線可設(shè)防護(hù)罩或設(shè)通廊 4 輸送帶伸長率為普通帶的 1 5 左右 其使用壽命比普通膠帶長 其成槽性 好 運(yùn)輸距離大 1 3 帶式傳動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式 1 3 1 帶式傳動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 帶式傳動(dòng)機(jī)主要由以下部件組成 頭架 驅(qū)動(dòng)裝置 傳動(dòng)滾筒 尾架 托輥 中間架 尾部改向裝置 卸載裝置 清掃裝置 安全保護(hù)裝置等 輸送帶是帶式傳動(dòng)機(jī)的承載構(gòu)件 帶上的物料隨輸送帶一起運(yùn)行 物料根據(jù)需 要可以在輸送機(jī)的端部和中間部位卸下 輸送帶用旋轉(zhuǎn)的托棍支撐 運(yùn)行阻力小 帶式傳動(dòng)機(jī)可沿水平或傾斜線路布置 使用光面輸送帶沿傾斜線路布置時(shí) 不同物 料的最大運(yùn)輸傾角是不同的 如下表 1 1 所示 表 1 1 不同物料的最大運(yùn)角 物料種類 角 度 物料種類 角 度 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 鐵礦石 塊 18 篩分后的石灰石 12 鐵礦石 塊 20 干 沙 15 篩分后的焦碳 17 未篩分的石塊 18 0 350mm 礦石 16 水 泥 20 0 200mm 油田頁巖 22 干 松 泥 土 20 由于帶式傳動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其具有優(yōu)良性能 主要表現(xiàn)在 運(yùn)輸能力大 且工作阻力小 耗電量低 約為刮板輸送機(jī)的 1 3 到 1 5 由于物料同輸送機(jī)一起移 動(dòng) 同刮板輸送機(jī)比較 物料破碎率小 帶式傳動(dòng)機(jī)的單機(jī)運(yùn)距可以很長 與刮板 輸送機(jī)比較 在同樣運(yùn)輸能力及運(yùn)距條件下 其所需設(shè)備臺數(shù)少 轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)少 節(jié) 省設(shè)備和人員 并且維護(hù)比較簡單 由于輸送帶成本高且易損壞 故與其它設(shè)備比 較 初期投資高且不適應(yīng)輸送有尖棱的物料 輸送機(jī)年工作時(shí)間一般取 4500 5500 小時(shí) 當(dāng)二班工作和輸送剝離物 且輸送 環(huán)節(jié)較多 宜取下限 當(dāng)三班工作和輸送環(huán)節(jié)少的礦石輸送 并有儲倉時(shí) 取上限 為宜 1 3 2 布置方式 電動(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸器 減速器帶動(dòng)傳動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)或其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 借助于滾筒或 其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與輸送帶之間的摩擦力 使輸送帶運(yùn)動(dòng) 帶式傳動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式按驅(qū) 動(dòng)裝置可分為單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式和多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式兩種 通用固定式輸送帶輸送機(jī)多采用單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式 即驅(qū)動(dòng)裝置集中的安裝在輸送 機(jī)長度的某一個(gè)位置處 一般放在機(jī)頭處 單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式按傳動(dòng)滾筒的數(shù)目分 可 分為單滾筒和雙滾筒驅(qū)動(dòng) 對每個(gè)滾筒的驅(qū)動(dòng)又可分為單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和多電動(dòng)機(jī)驅(qū) 動(dòng) 因單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式最常用 凡是沒有指明是多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式的 即為單驅(qū)動(dòng)方式 故一般對單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式 單點(diǎn) 兩字省略 單筒 單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式最簡單 在考慮驅(qū)動(dòng)方式時(shí)應(yīng)是首選方式 在大運(yùn)量 長距離的鋼繩芯帶式傳動(dòng)機(jī)中往往采用多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 帶式傳動(dòng)機(jī)常見典型的布置 方式如下圖 1 2 所示 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 圖 1 2 帶式傳動(dòng)機(jī)典型布置方式 第二章 帶式傳動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 2 1 設(shè)計(jì)要求 帶式傳動(dòng)機(jī)機(jī)是最重要的現(xiàn)代散狀物料輸送設(shè)備 廣泛應(yīng)用于冶金 礦山 鐵 礦石炭 港口 電站 建材 化工 輕工 石油等各個(gè)行業(yè) 它由單機(jī)或多機(jī)組合 成輸送系統(tǒng)來輸送物料 可輸送松散密度為 500 2500kg m3 的各種散裝物料及成件 物品 任務(wù)要求的技術(shù)指標(biāo)如下 1 帶式傳動(dòng)機(jī)機(jī)的運(yùn)輸物料為鐵礦石 水平輸送距離為 100m 傾角為 10 帶速為 1 5m s 帶寬為 650mm 2 帶式傳動(dòng)機(jī)機(jī)適用的工作環(huán)境溫度為 25 40 C 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 帶式傳動(dòng)機(jī)布置形式及尺寸如圖 2 1 所示 圖 2 1 帶式傳動(dòng)機(jī)布置形式及尺寸示意圖 2 2 總體設(shè)計(jì)計(jì)算與選用 2 2 1 帶寬的確定 輸送帶的帶寬 B 和它的運(yùn)行速度 v 決定了帶式傳動(dòng)機(jī)的輸送能力 帶式傳動(dòng)機(jī) 的最大運(yùn)輸能力計(jì)算公式為 3 1 kAvQ 6 3 Q 輸送能力 t h A 輸送帶上物料的最大橫斷面積 V 輸送帶的運(yùn)行速度 m s 物料的松散密度 kg m k 輸送機(jī)的傾斜系數(shù) 參看表 2 2 確定帶寬要考慮所運(yùn)物料的最大塊度 按給定條件 Q 2000t h 1000 m V 3m s 由式 3 1 求出物料斷面積 A A 選槽角 a 35 堆積角 20 mrvkQ2195 0 3106 2 3 表 2 2 傾斜系數(shù) k 表 傾角 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 k 1 0 99 0 98 0 97 0 95 0 93 0 91 0 89 0 85 0 81 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 圖 3 1 槽形托輥的帶上物料堆積截面 又 查下表 10 表 2 3 槽形托輥物料斷面面積 槽角 帶寬 堆積角 mm 20 25 30 35 40 45 500 0 10 20 30 0 0098 0 0142 0 0187 0 0234 0 0120 0 0162 0 0206 0 0252 0 0130 0 0180 0 0222 0 0266 0 0157 0 0196 0 0236 0 0278 0 0173 0 0210 0 0247 0 0287 0 0186 0 0220 0 0256 0 0293 650 0 10 20 30 0 0184 0 0262 0 0342 0 0427 0 0224 0 0299 0 0377 0 0459 0 0260 0 0332 0 0406 0 0484 0 0294 0 0362 0 0433 0 0507 0 0322 0 0386 0 0453 0 0523 0 0347 0 0407 0 0469 0 0534 800 0 10 20 30 0 0279 0 0405 0 0536 0 0671 0 0344 0 0466 0 0591 0 0722 0 0402 0 0518 0 0638 0 0763 0 0454 0 0564 0 0672 0 0793 0 0500 0 0603 0 0710 0 0822 0 0540 0 0636 0 0736 0 0840 1000 0 10 20 30 0 0478 0 0674 0 0876 0 1090 0 0582 0 0771 0 0966 0 1170 0 0677 0 0857 0 1040 0 1240 0 0763 0 0933 0 1110 0 1290 0 0838 0 0998 0 1160 0 1340 0 0898 0 1050 0 1200 0 1360 查表 2 3 輸送機(jī)的承載托輥槽角 35 物料的堆積角為 20 時(shí) 帶寬為 B 650mm 2 2 2 輸送帶類型的選用 帶式傳動(dòng)機(jī)常用的輸送帶按帶芯類型分主要有兩大類 織物型和鋼鐵型 1 選用的原則 1 在鐵礦石礦井下使用時(shí) 必須選用阻燃輸送帶 并且要優(yōu)先選用橡膠貼面 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 其次是橡膠貼面和塑料貼面的阻燃輸送帶 2 在同等條件下優(yōu)先選用分層輸送帶 其次是整編芯體帶和鋼繩芯輸送帶 3 在分層輸送帶中 優(yōu)先選用尼龍 維尼龍帆布層輸送帶 因?yàn)樵谙嗤估?壓力強(qiáng)度下 上述材料比棉帆布輸送帶體輕 帶薄 柔軟 成槽性好 而且耐水 耐腐蝕 4 覆蓋膠的厚度主要考慮所輸送物料的種類和特性 給料沖擊的大小 輸送 帶的運(yùn)行速度與機(jī)長 2 具體選用 帶式傳動(dòng)機(jī)靠摩擦傳動(dòng) 當(dāng)膠帶過松 傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)處張力過小 摩擦系數(shù) 較低或過載時(shí) 都可能造成膠帶在滾筒上打滑的現(xiàn)象 由于摩擦發(fā)熱 在滾筒表面 產(chǎn)生高溫 會使膠帶的橡膠覆蓋層損壞 并引起膠帶著火 在打滑時(shí) 由于膠帶是 絕緣體會在膠帶表面產(chǎn)生很高的靜電電勢 從而產(chǎn)生電火花 膠帶著火或產(chǎn)生電火 花會造成鐵礦石礦井下瓦斯爆炸事故 產(chǎn)生的有毒氣體也會釀成熏人事故 所以鐵 礦石礦井下帶式傳動(dòng)機(jī)要使用阻燃帶 阻燃帶 顧名思義 是不可燃燒的或燃燒后能自行熄滅的一種膠帶 在制作過 程中加入了一定的原料如聚氯乙烯 以提高膠帶的防火及抗靜電特性 它是一種特 殊用途的膠帶 阻燃帶已系列化 參考表 2 4 初選輸送帶 ST 1600 鋼絲繩芯輸送 帶 表 2 4 鋼絲繩芯輸送帶規(guī)格及技術(shù)參數(shù) 2 2 3 輸送帶寬度的核算 輸送大塊散狀物料的輸送機(jī) 需要按 3 2 式核算 再查表 3 5 3 2 20B 式中 最大粒度 mm 表 2 5 不同帶寬推薦的輸送物料的最大粒度 mm 規(guī)格 項(xiàng)目 630 800 1000 1250 1600 2000 縱向拉伸強(qiáng)度 N 1 m630 800 1000 1250 1600 2000 鋼絲繩最大直徑 mm 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 6 0 鋼絲繩間距 mm 10 10 12 12 12 12 帶厚 mm 13 14 16 17 17 20 上覆蓋膠厚度 mm 5 5 6 6 6 6 下覆蓋膠厚度 mm 5 5 6 6 6 6 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 帶寬 B 500 650 800 1000 1200 1400 篩分后 100 130 180 250 300 350粒度 未篩分 150 200 300 400 500 600 計(jì)算 80m23 故輸送帶寬滿足輸送要求 2 3 設(shè)計(jì)計(jì)算與校核 2 3 1 承載段運(yùn)行阻力 1 由式 cos sinztzZFqLqLg 物流每米質(zhì)量 15028 3 3 6 Qkm 故可算得 tztGql 471 5kgm 表 2 2 常用的托輥?zhàn)枇ο禂?shù) 工 作 條 件 平行托輥 Wk 槽型托輥 wz 室內(nèi)清潔 干燥 無磨損性塵土 0 018 0 02 室內(nèi)潮濕 溫度正常 有少量磨損性塵土 0 025 0 03 室外工作 有大量磨損性塵土 污染摩檫表面 0 035 0 04 查表 2 2 得 0 04 代入 表達(dá)試求得 zwzF 208 3 23 1 31 3 100 0 04 208 3 23 1 100 zF cos16 sin16 9 81 75 327kN 2 3 2 空回段運(yùn)行阻力 表 2 3 DX 型托輥組轉(zhuǎn)動(dòng)部分質(zhì)量 托輥形式 800 帶寬B 1000 1200 1400 160 1800 2000 上托輥槽型 鑄鐵座沖壓座 1411 2217 2520 47 50 70 72 下托輥平型 鑄鐵座沖壓座 1211 1715 2018 39 42 61 65 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 查表 2 2 得 帶入 表達(dá)式求得0 35k kF12 3 16 cos169 8023F kN 8 sin16 9 85 7 kN67 0 35cs 043 2 3 3 最小張力點(diǎn) 由上式計(jì)算可知 因空回段運(yùn)行阻力為負(fù)值 所以最小張力點(diǎn)是下圖中的 3 點(diǎn) 雙 滾 筒 驅(qū) 動(dòng) 示 意 圖圖 2 3 2 3 4 輸送點(diǎn)上各點(diǎn)張力的計(jì)算 1 由懸垂度條件確定 4 點(diǎn)的張力 由式 4min5 costzSqgl 5 208 319 5cos169 8kN 2 由逐點(diǎn)計(jì)算法計(jì)算各點(diǎn)的張力 因?yàn)?S4 Szmin 16kN 由表 2 4 選 Cf 105 表 2 4 分離點(diǎn)張力系數(shù) 表FC 軸承類型 近 900 圍包角 近 1800 圍包角 滑動(dòng)軸承 1 03 1 04 1 05 1 06 滾動(dòng)軸承 1 02 1 03 1 04 1 05 故有 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 4322311546767 098 50 94 83FZySkNCSkSN 2 3 5 驗(yàn)算傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)與相遇點(diǎn)張力的關(guān)系 設(shè) 為包角滾筒 每個(gè)滾筒與輸送帶的為包角為 由下表 20 表 2 5 擦摩系數(shù) 光面 潮濕 光面 干燥 膠面 潮濕 膠面 干燥 橡膠接觸面 0 2 0 25 0 35 0 4 塑料接觸面 0 15 0 17 0 25 0 3 由表 2 5 選摩擦系數(shù) 0 25 并取摩擦力備用 1 2n 由式 1 yeSn 式中 n 摩擦力備用系數(shù) 一般 1 5 2 輸送帶與傳動(dòng)滾筒間的摩擦系數(shù) 輸送帶與兩個(gè)滾筒的為包角之和 40 2518max1 19 3 96 783yeeS kNn 故摩擦條件滿足 2 3 6 輸送帶的強(qiáng)度驗(yàn)算 1 輸送帶的計(jì)算安全系數(shù) 由式 maxnSN 輸 送 帶 額 定 拉 斷 力 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 max6maxnnxSBGS 對 于 剛 繩 芯 帶 由 式縱 向 拉 伸 強(qiáng) 度 N M 輸 送 帶 上 最 大 張 力 點(diǎn) 的 張 力 n B140140 859 3k 故 2 輸送帶的許用安全系數(shù) 15 2aWWakcmck 基 本 安 全 系 數(shù) 列 在 表 中 附 加 彎 曲 伸 長 折 算 系 數(shù) 列 在 表 中 動(dòng) 載 荷 系 數(shù) 一 般 取 輸 送 帶 接 頭 效 率 表 2 6 基本安全系數(shù) 與 表m Wc 帶芯材料 工作條件 基本安全系數(shù) m0 彎曲伸長系數(shù) cw 有利 3 2 織物芯帶 正常 3 5 1 5 不利 3 8 有利 2 8 剛繩芯帶 正常 3 1 8 有利 3 2 可知 3 0 1 8 取 1 2 0 95 得m Wcak 1 28 307 645 3 輸送帶強(qiáng)度臉?biāo)?因 m m 故所選輸送帶滿足強(qiáng)度要求 通過以上的計(jì)算結(jié)果可知 故 ST1000 是滿足要 max7 624yS 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 表 2 7 鋼絲繩輸送帶技術(shù)規(guī)格 輸送帶型號 ST1000 鋼絲繩最大直徑 mm 4 縱向拉伸強(qiáng)度 N mm 1000 鋼絲繩間距 mm 12 帶厚 mm 16 上覆蓋膠厚度 mm 6 下覆蓋膠厚度 mm 6 輸送帶質(zhì)量 kg m2 23 1 表 2 7 可知 ST1000 鋼繩芯帶中鋼繩直徑為 4dm 2 3 7 傳動(dòng)滾筒直徑的確定和滾筒強(qiáng)度的驗(yàn)算 1 考慮到比壓及摩擦條件的滾筒最小直徑計(jì)算時(shí) 可兩滾筒分開算 以可一 起來算 由式 1min2 ySWDBpP 3 94 31 5 087 207 8m 2 按鋼繩芯帶繩芯中的綱繩直徑與滾筒直徑的比值 由式 150 dm 傳 動(dòng) 滾 筒 直 徑 鋼 芯 帶 中 鋼 繩 的 直 徑 要求 D 150d 150 4 600mm 可采用直徑為 D 630mm 的滾筒 3 驗(yàn)算滾筒的比壓 比壓要按相遇點(diǎn)滾筒承受的比壓來算 因此滾筒所承受的比壓較大 按最不利 的情況來考慮 設(shè)總的牽引力由兩滾筒均分 各傳遞一半牽引力 總的牽引力 94 13 19 593 74 537kN 71 WSy 其分離點(diǎn)所承受的拉力 94 83 657 skN 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 由式 1D m ycpSB 輸 送 帶 作 用 在 傳 動(dòng) 滾 筒 滑 動(dòng) 狐 表 面 上 的 平 均 壓 力 Mpa 滾 筒 直 徑 Mpa 0 7Mpa 31 94 7835 61 0 7ycpSB 因?yàn)?0 7Mpa 故通用設(shè)計(jì)的滾筒強(qiáng)度是足夠的 不必再進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算 c 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 第三章 驅(qū)動(dòng)裝置的選用 3 1 電機(jī)的選用 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求而選定 一般情況下電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不低于 500r min 因?yàn)楣β室欢〞r(shí) 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速低 其尺寸愈大 價(jià)格愈貴 而效率較 低 若電機(jī)的轉(zhuǎn)速高 則極對數(shù)少 尺寸和重量小 價(jià)格也低 本設(shè)計(jì)皮帶機(jī)所采 用的電動(dòng)機(jī)的總功率為 221kw 所以需選用功率為 250kw 的電機(jī) 擬采用 L 型電動(dòng)機(jī) 該型電機(jī)轉(zhuǎn)矩大 性能良好 可以滿足要求 3 2 減速器的選用 3 2 1 減速器類型選擇 本次設(shè)計(jì)選用 DCY 315 40 型二級硬齒面圓錐 圓柱齒輪減速器 傳動(dòng)比為 15 8 第一級為螺旋齒輪 第二級為斜齒和直齒圓柱齒輪傳動(dòng) 其展開簡圖如下 圖 3 1 減速器示意圖 電動(dòng)機(jī)和 I 軸之間 III 軸和傳動(dòng)滾筒之間用的都是聯(lián)軸器 故傳動(dòng)比都是 1 3 2 2 總傳動(dòng)比計(jì)算 由以上電機(jī)選用可知電機(jī)轉(zhuǎn)速則工作轉(zhuǎn)速 1000r min 因減速器的標(biāo)準(zhǔn)減速比mn 為 35 3 可求得i r min 1063 58mwn 3 3 液力偶合器的選用 液力傳動(dòng)與液壓傳動(dòng)一樣 都是以液體作為傳遞能量的介質(zhì) 同屬液體傳動(dòng)的 范疇 二者的重要區(qū)別在于 液壓傳動(dòng)是通過工作腔容積的變化 是液體壓力能改 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 變傳遞能量的 液力傳動(dòng)是利用旋轉(zhuǎn)的葉輪工作 輸入軸與輸出軸為非剛性連接 通過液體動(dòng)能的變化傳遞能量 傳遞的紐矩與其轉(zhuǎn)數(shù)的平方成正比 目前 在帶式傳動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)中 廣泛使用液力偶合器 它安裝在輸送機(jī)的 驅(qū)動(dòng)電機(jī)與減速器之間 電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵輪轉(zhuǎn)動(dòng) 泵輪內(nèi)的工作液體隨之旋轉(zhuǎn) 這時(shí) 液體繞泵輪軸線一邊作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 一邊因液體受到離心力而沿徑向葉片之間的通道 向外流動(dòng) 到外緣之后即進(jìn)入渦輪中 泵輪的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的動(dòng)能 液體進(jìn)去 渦輪后 推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn) 液體被減速降壓 液體的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成渦輪的機(jī)械能而輸出 作功 它是依靠液體環(huán)流運(yùn)動(dòng)傳遞能量的 而產(chǎn)生環(huán)流的先決條件是泵輪的轉(zhuǎn)速大 于渦流轉(zhuǎn)速 即而者之間存在轉(zhuǎn)速差 3 4 聯(lián)軸器的選用 本次驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)中 較多的采用聯(lián)軸器 這里對其做簡單介紹 聯(lián)軸器是機(jī)械傳動(dòng)中常用的部件 它用來把兩軸聯(lián)接在一起 機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸 不能分離 只有在機(jī)器停車并將聯(lián)接拆開后 兩軸才能分離 聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸 由于制造及安裝誤差 承載后的變形以及溫度變化的影 響等 往往不能保證嚴(yán)格的對中 而是存在著某種程度的相對位移 這就要求設(shè)計(jì) 聯(lián)軸器時(shí) 要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施 使之具有適應(yīng)一定范圍的相對位移的 性能 本次選用梅花形彈性聯(lián)軸器 這種聯(lián)軸器的半聯(lián)軸器與軸的配合孔可作成圓柱形或圓錐形 裝配聯(lián)軸器時(shí)將 梅花形彈性件的花瓣部分夾緊在兩半聯(lián)軸器端面凸齒交錯(cuò)插進(jìn)所形成的齒側(cè)空間 以便在聯(lián)軸器工作時(shí)起到緩沖減振的作用 梅花形彈性聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)圖如下 圖 3 2 梅花形彈性聯(lián)軸器 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 第四章 主要部件的選用 4 1 輸送帶的選用 4 1 1 輸送帶的分類 按輸送帶帶芯結(jié)構(gòu)及材料不同 輸送帶被分成織物層芯和鋼絲繩芯兩大類 織 物層芯又分為分層織物芯和整體織物層層芯兩類 且織物層芯的材質(zhì)有棉 尼龍和 維綸等 整體編織織物層芯輸送帶與分層織物層芯輸送帶相比 在帶強(qiáng)度相同的情況下 整體輸送帶的厚度小 柔性好 耐沖擊性好 使用中不會發(fā)生層間剝裂 但伸長率 較高 在使用過程中 需要較大的拉緊行程 鋼絲繩芯輸送帶是有許多柔軟的細(xì)鋼絲繩相隔一定的間距排列 用與鋼絲繩有 良好粘合性的膠料粘合而成 鋼絲繩芯輸送帶的縱向拉伸強(qiáng)度高 抗彎曲性能好 伸長率小 需要拉緊行程小 同其它輸送帶相比 在帶強(qiáng)度相同的前提下 鋼絲繩 芯輸送帶的厚度小 4 1 2 輸送帶的連接 為了方便制造和搬運(yùn) 輸送帶的長度一般制成 100 200 米 因此使用時(shí)必須根 據(jù)需要進(jìn)行連接 橡膠輸送帶的連接方法有機(jī)械接法與硫化膠接法兩種 硫化膠接 法又分為熱硫化和冷硫化膠接法兩種 塑料輸送帶則有機(jī)械接法和塑化接法兩種 1 機(jī)械接頭 機(jī)械接頭是一種可拆卸的接頭 它對帶芯有損傷 接頭強(qiáng)度效率低 只有 25 60 使用壽命短 并且接頭通過滾筒表面時(shí) 對滾筒表面有損害 常用于 短距或移動(dòng)式帶式傳動(dòng)機(jī)上 織物層芯輸送帶常采用的機(jī)械接頭形式有膠接活頁式 鉚釘固定的夾板式和鉤狀卡子式 但鋼絲繩芯輸送帶一般不采用機(jī)械接頭方式 2 硫化 塑化 接頭 硫化 塑化 接頭是一種不可拆卸的接頭形式 它具有承受拉力大 使用壽命長 對滾筒表面不產(chǎn)生損害 接頭效率高達(dá) 60 95 的優(yōu)點(diǎn) 但存 在接頭工藝復(fù)雜的缺點(diǎn) 對于分層織物層芯輸送帶在硫化前 將其端部按帆布層數(shù)切成階梯狀 如下圖 4 1 所示 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 圖 4 1 分層織物層芯輸送帶的硫化接頭 然后將兩個(gè)端頭相互很好的粘合 用專用的硫化設(shè)備加壓加熱并保持一定的時(shí) 間即可完成 其強(qiáng)度為原來強(qiáng)度的 i 1 i 100 其中 i 為帆布層數(shù) 4 2 傳動(dòng)滾筒的選用 4 2 1 傳動(dòng)滾筒的作用及類型 傳動(dòng)滾筒是傳動(dòng)動(dòng)力的主要部件 作為單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式來講 可分成單滾筒傳動(dòng) 及雙滾筒傳動(dòng) 單滾筒傳動(dòng)多用于功率不太大的輸送機(jī)上 功率較大的輸送機(jī)可采 用雙滾筒傳動(dòng) 其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊 還可增加圍包角以增加傳動(dòng)滾筒所能傳遞的牽 引力 使用雙滾筒傳動(dòng)時(shí)可以采用多電機(jī)分別傳動(dòng) 可以利用齒輪傳動(dòng)裝置使兩滾 筒同速運(yùn)轉(zhuǎn) 如雙滾筒傳動(dòng)仍不需要牽引力需要 可采用多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式 輸送機(jī)的傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)有鋼板焊接結(jié)構(gòu)及鑄鋼或鑄鐵結(jié)構(gòu) 新設(shè)計(jì)產(chǎn)品全部采 用滾動(dòng)軸承 傳動(dòng)滾筒的表面形式有鋼制光面滾筒 鑄 包 膠滾筒等 鋼制光面 滾筒主要缺點(diǎn)是表面磨擦系數(shù)小 所以一般用在周圍環(huán)境濕度小的短距離輸送機(jī)上 鑄 包 膠滾筒的主要優(yōu)點(diǎn)是表面磨擦系數(shù)大 適用于環(huán)境濕度大 運(yùn)距長的輸送 機(jī) 鑄 包 膠滾筒按其表面形狀又可分為光面鑄 包 膠滾筒 人字形溝槽鑄 包 膠滾筒和菱形鑄 包 膠滾筒 4 2 2 傳動(dòng)滾筒的選型及設(shè)計(jì) 傳動(dòng)滾筒是傳遞動(dòng)力的主要部件 它是依靠與輸送帶之間的摩擦力帶動(dòng)輸送帶 運(yùn)行的部件 傳動(dòng)滾筒根據(jù)承載能力分為輕型 中型和重型三種 同一種滾筒直徑 又有幾種不同的軸徑和中心跨距供選用 1 輕型 軸承孔徑 80 100 軸與輪轂為單鍵聯(lián)接的單幅板焊接筒體結(jié)構(gòu) 單向出軸 2 中型 軸承孔徑 120 180 軸與輪轂為脹套聯(lián)接 3 重型 軸承孔徑 200 220 軸與輪轂為脹套聯(lián)接 筒體為鑄焊結(jié)構(gòu) 有 單向出軸和雙向出軸兩種 輸送機(jī)的傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)有鋼板焊接結(jié)構(gòu)及鑄鋼或鑄鐵結(jié)構(gòu) 驅(qū)動(dòng)滾筒的表面形 式有鋼制光面滾筒 鑄 包 膠滾筒等 鋼制光面滾筒主要缺點(diǎn)是表面摩擦系數(shù)小 一般用在周圍環(huán)境濕度小的短距離輸送機(jī)上 鑄 包 膠滾筒的主要優(yōu)點(diǎn)是表面摩 擦系數(shù)大 適用于環(huán)境濕度大 運(yùn)距長的輸送機(jī) 鑄 包 膠滾筒按其表面形狀又 可分為光面鑄 包 膠滾筒 人字形溝槽鑄 包 膠滾筒和菱形鑄 包 膠滾筒 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 人字形溝槽鑄 包 膠滾筒是為了增大摩擦系數(shù) 在鋼制光面滾筒表面上 加 一層帶人字溝槽的橡膠層面 這種滾筒有方向性 不得反向運(yùn)轉(zhuǎn) 人字形溝槽鑄 包 膠滾筒 溝槽能使水的薄膜中斷 不積水 同時(shí)輸送帶與滾筒接觸時(shí) 輸送 帶表面能擠壓到溝槽里 由于這兩種原因 即使在潮濕的場合工作 摩擦系數(shù)降低 也很小 考慮到本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況和輸送機(jī)的工作環(huán)境 用于工廠生產(chǎn) 環(huán)境潮濕 功率消耗大 易打滑 所以我們選用這種滾筒 鑄膠膠面厚且耐磨 質(zhì)量好 而包 膠膠皮易掉 螺釘頭容易露出 刮傷皮帶 使用壽命較短 比較二者選用鑄膠滾筒 4 2 3 傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu) 其結(jié)構(gòu)示意圖如圖 4 1 所示 圖 4 1 驅(qū)動(dòng)滾筒示意圖 4 2 4 傳動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì) 1 求軸上的功率 333 nTp轉(zhuǎn) 速 和 轉(zhuǎn) 矩 若取每級齒輪傳動(dòng)的效率 包括軸承效率在內(nèi) 0 97 則 33250 97kw28 16r min mwpni 則軸的角轉(zhuǎn)速 w123 3rad s60r 5 208f s2 2 軸的最小直徑的確定 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 式中 3pdAn kW r min 軸 轉(zhuǎn) 遞 的 功 率 單 位 為軸 的 轉(zhuǎn) 速 單 位 選取軸的材料為 45 鋼 調(diào)質(zhì)處理 選取 112 于是 得A 33p28 dA117 n6 3 滾筒體厚度的計(jì)算 選 Q235A 鋼板用作電動(dòng)滾筒體材料 并取 對于 Q235A 剛 4s 235N 則 58 75N s 2m 2m2286 710 38 175 ptlDR 式中 p 功率 kW 帶速 m s l 筒長 mm R 許用應(yīng)力 N 2 2m 表 4 1 型帶式傳動(dòng)機(jī)寬度與筒長對應(yīng)表T 輸送帶寬度 800 1000 1200 1400 電動(dòng)滾筒長度 950 1150 1400 1600 由表 4 1 可知 滾筒長度 l 1600mm 222 286 710 38 175 60 863045ptlDmR 4 電動(dòng)滾筒筒體強(qiáng)度的校核 已知 功率 P 228 2kW 帶速 筒長 l 1600mm 直徑 D 630mm s 筒體厚度 t 60 5mm 材料為 Q235 鋼板 由式 圓周驅(qū)動(dòng)力 28 10140uPFN uF 由式 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 10 235 02 8 4rad1602435rad2e UeF 輸 送 帶 與 滾 筒 之 間 的 摩 擦 系 數(shù) 按 潮 濕 空 氣 運(yùn) 行 取 滾 筒 的 為 包 角 一 般 在 之 間 現(xiàn) 取 由 此 可 以 得 出 21UF 12F緊 邊 拉 力 松 邊 拉 力 代入得 2 224200N 114100N 1FU2Uu12 uF K1 057F190 5N 平 均 張 力 的 近 似 式 為滾筒所受轉(zhuǎn)矩 3U D63M44 2m 3M 設(shè)輸送帶平均張力 F 沿滾筒長度 L 均勻地分布在滾筒上 則滾筒單位長度上 受的力 Fq l因 此 maxl1790 56 3941 5N248 因 此中 W 抗彎截面模數(shù) 23 nMNW 對于內(nèi)徑 d 外徑為 D 的電動(dòng)滾筒 其抗彎截面模數(shù)應(yīng)按圓柱殼理論選取 230 196 6Rttm 因此 MW 2225 09 MNmRtt 233322 47 2 16 tt 式中 R 殼 滾筒 的平均半徑 mm t 殼 滾筒 的厚度 mm 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 則 正應(yīng)力 22235941 5 09 6 0 47 3 MNmRt 根據(jù)第四強(qiáng)度理論 合成彎矩可以寫成 22223 22ss 4N m N m N 1 5Q235A3MPa 16 7MPah hM 或彎 矩 作 用 下 的 正 應(yīng) 力 扭 矩 作 用 下 的 剪 切 應(yīng) 力 許 用 應(yīng) 力 按 第 四 強(qiáng) 度 理 論 取 通 常 電 動(dòng) 滾 筒 體 均 為 剛 制 造 該 剛 的其 許 用 應(yīng) 力 222234 6 7 h 計(jì)算強(qiáng)度校核通過 4 2 5 傳動(dòng)滾筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1 求軸上的功率 333 nTp轉(zhuǎn) 速 和 轉(zhuǎn) 矩 傳動(dòng)滾筒軸的設(shè)計(jì)因滾筒材料為 Q235A 剛 其密度為 與滾3 7 810 kgm 筒的直徑 D 630mm 厚度 t 40mm 可求得滾筒質(zhì)量為 m 886kg 若取每級齒輪傳動(dòng)的效率 包括軸承效率在內(nèi) 0 97 則 33250 97kw28 16r min T 4 3 mwpniN 則軸的角轉(zhuǎn)速 w1n26 63rad s0r 35 208mf s2 2 軸的最小直徑的確定 式中 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 3pdAn kW r min 軸 轉(zhuǎn) 遞 的 功 率 單 位 為軸 的 轉(zhuǎn) 速 單 位 選取軸的材料為 45 鋼 調(diào)質(zhì)處理 選取 112 于是 得A 33p28 dA117 n6 3 傳動(dòng)滾筒軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 擬定軸上的零件方案 現(xiàn)選用下圖 4 1 的裝配方案 圖 4 2 傳動(dòng)滾筒軸受力圖 2 根據(jù)定位和裝配的要求確定軸的各段直徑和長度 軸的左邊部分如下圖 所示 圖 4 3 傳動(dòng)滾筒軸左部分圖 3 軸上零件的周向定位 聯(lián)軸器與軸的定位均采用平鍵聯(lián)結(jié) 滾動(dòng)軸承與軸的 周向定位是借過渡配合來保證的 此處選軸的直徑尺寸公差為 m6 4 確定軸上圓角和倒角尺寸 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 取周端倒角為 各軸肩處的圓角半徑為 R2 245 5 求軸上的載荷 軸的受力簡圖如 4 1 所示 軸在水平方向的受力如圖所示 圖 4 4 軸水平方向力矩圖 由 M A 0 可求得 上圖可知 71883N8953 7XAN HMm 軸在垂直方向的受力如圖所示 圖 4 5 軸垂直方向力矩圖 由 M A 0 可求得 31 yADN 1302 4EBCMNm 扭矩圖為 圖 4 6 軸的扭矩圖 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面 E 是軸的危險(xiǎn)截面 207189 EHMNm 4 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí) 通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面 即危險(xiǎn)截面 E 的 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 強(qiáng)度 根據(jù)式 22 caMTW 式中 軸的計(jì)算應(yīng)力 單位為 MPa c M 軸所受的彎矩 單位為 Nm T 軸所受的扭矩 單位為 W 軸的抗彎截面系數(shù) 單位為 對沒鍵槽的3 由式 W 33 140 2d 許用彎曲應(yīng)力 對也選定的材料為 45 鋼 調(diào)質(zhì)處理 1 1 60MPa 22 caMTW 22371894 0 648 7 95Pa 因有 因此 此軸安全 1 c 4 3 托輥的選用 槽形托輥用于輸送散粒物料的帶式傳動(dòng)機(jī)的上分支 最常用的由三個(gè)棍子組成 的槽形托輥 由原始尺寸 B 1400mm 查 運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊 表 2 42 取托 輥為 DT 04C0122 托輥直徑 D 為 108mm 在輸送機(jī)的受料處 為了減少物料對輸送帶的沖擊 減少運(yùn)行阻力 擬采用 DT 04C0723 緩沖托輥 結(jié)構(gòu)型式為彈簧板式 托輥直徑選為 108mm 下托輥采用 DT 03C2123 托輥直徑為 108 mm 托輥的間距設(shè)計(jì)由帶寬 B 1000mm 取上托輥間距為 1200mm 下托輥間距為 3000mm 表 4 2 托輥技術(shù)規(guī)格表 托輥直徑 mm 托輥軸徑 mm 軸承型號 托輥長度 mm 托輥軸外 伸長 mm 旋轉(zhuǎn)部分 質(zhì)量 kg 托輥質(zhì)量 kg 200 2 08 2 79 250 2 15 2 98 315 2 58 3 58 465 3 87 5 24 600 4 78 6 48 20 4G204 750 14 5 79 7 87 89 25 4G205 950 7 23 11 21 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 315 3 53 5 07 380 4 07 5 86 465 4 77 6 89 600 5 89 8 53 700 6 72 9 74 950 8 74 12 77 1150 9 4 13 99 108 25 4G205 4 G205 1400 10 03 15 62 380 6 3 8 21133 1150 16 9 20 97 465 9 64 12 02159 25 4G305 1400 17 25 82 31 52 4 4 制動(dòng)裝置的選用 制動(dòng)器的選型要考慮以下幾點(diǎn) 1 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)狀況 計(jì)算軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩 并要有一定的安全儲備 2 應(yīng)充分注意制動(dòng)器的任務(wù) 根據(jù)各自不同的執(zhí)行任務(wù)來選用 支持制動(dòng)器 的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 必須有足夠儲備 即保證一定的安全系數(shù) 對于安全性有高度要求的 機(jī)構(gòu)需要裝設(shè)雙重制動(dòng)器 3 制動(dòng)器應(yīng)能保證良好的散熱功能 防止對人身 機(jī)械及環(huán)境造成危害 輸送機(jī)向上運(yùn)輸時(shí) 在停車時(shí)需防止輸送帶的反向倒退 此時(shí)的制動(dòng)一般稱為 逆止 向下運(yùn)輸時(shí) 在停車時(shí)需防止輸送帶的正向前進(jìn) 此時(shí)稱為制動(dòng) 輸送機(jī)應(yīng) 根據(jù)其工作條件設(shè)計(jì)制動(dòng)裝置 逆止裝置 作用在傳動(dòng)滾筒所需的制動(dòng)力 或逆止 力 應(yīng)按照輸送機(jī)水平 上運(yùn)和下運(yùn)三種情況分別確定 由帶寬 B 1000mm 滾筒直徑 D 800mm V 1 6m s 及電動(dòng)機(jī)的功率 75kw 查 運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊 表 2 78 選用制動(dòng)器型號為 型531YWz 液壓推桿制動(dòng)器 4 5 改向裝置的選用 帶式傳動(dòng)機(jī)采用改向滾筒或改向托輥組來改變輸送帶的運(yùn)動(dòng)方向 改向滾筒可 用于輸送帶 或 的方向改變 一般布置在尾部的改向滾筒或垂直重錘0189045 式的張緊滾筒使輸送帶改向 垂直重錘張緊裝置上方滾筒改向 而改向18 09 以下一般用于增加輸送帶與傳動(dòng)滾筒間的圍包角 045 改向滾筒直徑有 250 315 400 500 630 800 1000mm 等規(guī)格 選用時(shí)可 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 27 與傳動(dòng)滾筒直徑匹配 改向 時(shí)其直徑可比傳動(dòng)滾筒直徑小一檔 改向 或018 09 時(shí)可隨改向角減小而適當(dāng)取小 1 2 擋 本次設(shè)計(jì)采用 3 個(gè)直徑 630mm 的改向045 滾筒 改向 180 3 個(gè)直徑為 500mm 和 2 個(gè)直徑為 400mm 的滾筒來改變較小角度 調(diào) 整皮帶位置 改向托輥組是若干沿所需半徑弧線布置的支承托輥 它用在輸送帶彎曲的曲率 半徑較大處 或用在槽形托輥區(qū)段 使輸送帶在改向處仍能保持槽形橫斷面 輸送 帶通過凸弧段時(shí) 由于托輥槽角的影響 使輸送帶兩邊伸長率大于中心 為降低膠 帶應(yīng)力應(yīng)使凸弧段曲率半徑盡可能大 一般按織物芯帶伸長率為 鋼繩芯帶為0 8 0 2 計(jì)算 4 6 其他部件的選用 4 6 1 機(jī)架與中間架 機(jī)架式支承滾筒及承受輸送帶張力的裝置 1 機(jī)架有四種結(jié)構(gòu) 如圖所示 可滿足帶寬 500 1400 傾角 圍0 18 包角 多種形式的典型布置 并能與漏斗配套使用 09 2 圖 5 1 機(jī) 架 1 01 機(jī)架 用于 傾角的頭部傳動(dòng)及頭部卸料滾筒 選用時(shí)應(yīng)標(biāo)注角0 18 度 2 02 機(jī)架 用于 傾角的尾部改向滾筒或中間卸料的傳動(dòng)滾筒 0 3 03 機(jī)架 用于 傾角的頭部探頭滾筒或頭部卸料傳動(dòng)滾筒 圍包角小 18 于或等于 018 4 04 機(jī)架 用于傳動(dòng)滾筒設(shè)在下分支的機(jī)架 可用于單滾筒傳動(dòng) 也可以用 于雙滾筒傳動(dòng) 兩組機(jī)架配套使用 圍包角大于或等于 02 5 01 02 機(jī)架適于帶寬 500 1400mm 03 04 機(jī)架適于帶寬 800 1400mm 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 28 2 本系列機(jī)架適用于輸送帶強(qiáng)度范圍 CC 56 棉帆布 3 8 層 NN 100 300 尼 龍帶及 EP 100 300 聚酯帶 3 6 層 鋼繩芯帶 ST2000 以下 3 滾筒直徑范圍 500 1000mm 4 中間架用于安裝托輥 標(biāo)準(zhǔn)長度為 6000mm 非標(biāo)準(zhǔn)長度為 3000 6000mm 及凸凹弧段中間架 支腿有 I 型 無斜撐 H 型 有斜撐 兩種 中間架和中間架支腿 全部采用螺栓聯(lián)接 便于運(yùn)輸和安裝 中間架為螺栓聯(lián)接的快速拆裝支架 它由鋼管 H 型支架 下托輥 和掛鉤式 槽形托輥組成 是機(jī)器的非固定部分 鋼管作為可拆卸的機(jī)身 用彈性柱銷架設(shè)在 H 型支架的管座中 柱銷固裝在鋼管上 只是打入的位置適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)鋼管 就能方便 地從管座中抽出或放入 圖 5 2 中間架 4 6 2 給料裝置 帶式傳動(dòng)機(jī)裝載和轉(zhuǎn)載物料是最重要 最復(fù)雜的運(yùn)輸作業(yè)之一 研究證明 在 廣泛應(yīng)用的中距離輸送機(jī)上 長度在 260m 以內(nèi) 輸送帶的使用期限主要取決于給 料裝置的結(jié)構(gòu)是否合理 為了減輕輸送帶的磨損 對給料裝置提出了一系列要求 物料給到輸送帶上的速度快慢和方向應(yīng)與帶速近似一致 對準(zhǔn)輸送帶中心給料 保 證物料均勻的給到輸送帶上 在裝料點(diǎn)不允許有物料堆積和撒料現(xiàn)象 應(yīng)在給料裝 置內(nèi)部而不是在輸送帶上形成物流 在裝料設(shè)施后面盡量避免設(shè)置緊接輸送帶的攔 板 盡量減少物料的落差 特別是要防止大塊物料從很高處直接下落到輸送帶上 當(dāng)被輸送物料的物理機(jī)械性質(zhì)變化或使用條件改變時(shí) 要有可能調(diào)節(jié)物料的速度 具有良好的通過性能 特別是當(dāng)輸送強(qiáng)黏性物料時(shí)保證不堵塞 結(jié)構(gòu)緊湊 工作可 靠 耐磨性好 等等 運(yùn)輸夾雜大塊的物料時(shí) 給料裝置要有可能先將細(xì)塊和粉料卸到輸送帶上形成 墊層 然后再裝塊礦石 防止大塊礦石直接沖擊輸送帶 當(dāng)輸送磨損性強(qiáng) 棱角銳 利的大塊物料時(shí) 輸送機(jī)的受料段最好布置成水平的 當(dāng)輸送機(jī)在傾斜段裝料時(shí) 物料在達(dá)到帶速之前容易產(chǎn)生紊流 為了防止撒料 必須設(shè)置高而長的攔板 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 29 給料漏斗的寬度應(yīng)不大于輸送帶寬度的 另一方面 為防止漏斗堵塞 其寬 23 度應(yīng)采取如下值 當(dāng)輸送篩分過的物料時(shí)應(yīng)不小于最大塊度的 2 5 3 倍 當(dāng)運(yùn)輸未 經(jīng)篩分時(shí)可取最大塊度的 2 倍 4 6 3 卸料裝置 帶式傳動(dòng)機(jī)可以在末端卸料 也可在中間卸料 前者不需專門的卸料裝置 后 者可以采用卸載擋板或卸載小車 卸載擋板 犁形卸料器 為平直擋板或 V 形擋板 適用于平皮帶輸送機(jī) 可用 來卸件貨 也可在一側(cè)或兩側(cè)卸貨 卸載擋板的結(jié)構(gòu)十分簡單 但對輸送帶的磨損 比較厲害 還會增加帶條運(yùn)行阻力 因此對較長的輸送帶 特別是輸送塊度大 磨 損性大的物料時(shí)不宜采用 圖 5 3 卸料小車 1 車架 2 3 導(dǎo)向滾筒 4 導(dǎo)料漏斗 4 6 4 清掃裝置 常用的清掃裝置是彈簧刮板清掃器 如圖所示 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 30 圖 5 4 彈簧清掃器 1 刮板 2 彈簧 彈簧清掃器一般裝在頭部滾筒的頭部滾筒的下方 使輸送帶進(jìn)入無載分支前 先將大部分黏附物清掃掉 彈簧壓力的大小根據(jù)不同物料的粘性進(jìn)行調(diào)節(jié) 同時(shí)保 證彈簧的工作行程為 20mm 橡膠合金清掃器是一種新型清掃裝置 其結(jié)構(gòu)如下圖 圖 5 5 橡膠合金清掃器 3 清掃板 4 金屬連板 5 緩沖器 6 調(diào)整桿 7 調(diào)整螺栓 8 支架 9 軸桿 它由清掃板 3 金屬連板 4 橡膠緩沖器 5 調(diào)整桿 6 調(diào)節(jié)螺栓 7 支架 8 及 軸桿 9 組成 當(dāng)調(diào)節(jié)調(diào)整螺栓 7 時(shí) 使調(diào)整桿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 通過軸桿帶動(dòng)清掃板轉(zhuǎn) 動(dòng)并緊貼在輸送帶上產(chǎn)生一定的壓力 本次選用橡膠合金清掃器 4 6 5 頭部漏斗 頭部漏斗用于導(dǎo)料 控制料流方向的裝置 也可起防塵作用 1 本系列漏斗有普通型和調(diào)節(jié)擋板型 3 型 兩種 其中普通型又可分為不帶襯 板 1 型 和帶襯板 2 型 兩種 礦山用高位帶式傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 31 帶速范圍 2 5m s 1 型 3 15m s 2 型 調(diào)節(jié)擋板式帶速范圍 1 6 5m s 2 型漏斗在水平運(yùn)輸時(shí)可達(dá) 4m s 2 訂貨時(shí)要注明清掃器的類型 重錘式或 HP 型刮板式等 以便確定漏斗上清 掃器的安裝孔 3 選用本系列漏斗時(shí) 設(shè)計(jì)者還應(yīng)根據(jù)輸送機(jī)之間的搭接高度設(shè)計(jì)漏斗與導(dǎo) 料槽之間的聯(lián)接段 總 結(jié) 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)幾乎用到了我們大學(xué)所學(xué)的所有專業(yè)課程 可以說是我們大學(xué)所 學(xué)專業(yè)知識的一次綜合考察和評定 通