带式输送机传动装置的设计CAD_网带式输送机cad图纸

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毕 业 设 计

（2015届）

题目：带式输送机

传动装置的设计CAD

完成日期： 2015 年 6 月 5 日

摘要

本文是关于带式输送机传动装置的设计。首先对带式运输机作了简单的介绍；其次按照给定参数，并查阅相关资料对运输机的传动装置进行设计；最后则是对所有选择的传动装置主要零部件进行校核，以便带式输送机能正常工作。带式输送机传动装置主要由：电动机、传动滚筒、减速器、联轴器、清扫器等组成。

关键词：带式输送机 电动机 减速器

目录

引言........................................................................11、带式输送机的介绍.........................................................1 1.1 带式输送机的概述........................................................1 1.2 带式输送机的分类........................................................2 1.3 带式输送机的结构、布置形式..............................................22、带式输送机的设计计算.....................................................3 2.1 原始数据................................................................3 2.2 计算步骤................................................................4 2.3 计算圆周驱动力..........................................................6 2.4计算传动功率............................................................9 2.5 计算胶带上的张力.......................................................10 2.6 计算传动滚筒、改向滚筒合张力...........................................14 2.7 计算传动滚筒最大扭矩...................................................14 2.8 计算拉紧力.............................................................15 2.9校核绳芯输送带强度.....................................................153、驱动装置的选择..........................................................15 3.1 电机的选择.............................................................15 3.2 减速器的选择...........................................................164、主要部件的选择..........................................................18 4.1 胶带...................................................................18 4.2 传动滚筒...............................................................19 4.3 托辊...................................................................20 4.4 改向装置...............................................................24 4.5拉紧装置...............................................................255、其他部件的选用..........................................................26 5.1 机架...................................................................26

5.2 给料装置...............................................................26 5.3清扫装置...............................................................266、使用与维护..............................................................27 6.1安装...................................................................27 6.2 调试...................................................................27 6.3 调整...................................................................28 6.4 维护与润滑.............................................................28

结论.......................................................................28

谢辞.......................................................................29

参考文献...................................................................29

引

言

带式输送机是一种连续的运输机械。固定式或运动式起重运输机中的主要类型是连续运输机，它能形成装载点到卸载之点间的连续的物料流，凭借连续物料流的整体移动，完成物流从装载点到卸载点的中转。在建材、动力、冶金和采矿等重工业部门和运输部门中主要用来运输数量较大的散装货物，如砂、原煤等块状物和成件物品。挖掘或开采出来的原煤或矿石，等到运出矿井才有了使用的价值。煤矿最理想、最高效的运输设备便是带式输送机。与其他运输设备相比，不仅距离长、运量大、运输连续，而且运行十分可靠,易于实现集中化、自动化控制。最近10年中，出现了远距离，大容量，高速的输送机，以进一步提高矿井建设。

带式输送机中的胶带输送机发展十分迅速，在两百多年的应用中不断完善，已成为国民经济中输送散装料不可或缺的机械。伴随着新技术、新材料的不断涌现，带式输送机的品种也日益繁多，如出现了袋式提升机、波纹挡边机、圆管式输送机、中摩式输送机等。目前，带式输送机的发展趋势是更大的运输能力、更大的带宽、更大的倾角、单机长度增加，胶带张紧力的合理使用，降低输送物料的能量消耗等。

1、带式输送机的介绍 1.1 带式输送机的概述

带式输送机的运输能力强大、运行阻力小、耗电量低、运行平稳、运途中对物料的破碎性小、连续运行、容易实现自动化控制，因此，带式输送机是目前煤矿中应用最多的运输设备之一。它是具有挠性的胶带兼做牵引构件和承载机构的连续运输机械。在地下矿山和露天矿山推广应用胶带输送机促进了工艺水平和采矿生产率的提高，并为采用连续的、间断-连续的采矿工艺创造了有利的条件。在国外，胶带输送机现代发展的典型趋势是：运输量、运输距离和驱动装置的功率迅猛的增加。

目前带式输送机已经在国民经济各个部门中广泛应用，近年来在地下矿和露天矿的运输中，带式输送机又成为十分重要的成分。带式输送机的主要类型有钢绳芯带式输送机、DT型带式输送机、固定式带式输送机等。这些输送机的特点是输送能力强大(最高可达30000t/h)，适用范围特别广(可运送矿石、煤炭、岩石和粉状物料；特殊情况下，也可以运人)，安全可靠，设备维护、检查、维修容易，爬坡能力大(可达16°)，经营费用低廉。

带式输送机将是21世纪中最安全、最经济、最可靠的运输散状料的工具，值得我们不断的加以研究开发。

1.2 带式输送机的分类

带式输送机按运输物料的胶带结构可分成两大类。一是普通型带式输送机；一类是特种结构的带式输送机。第一类带式运输机，在胶带运输物料的过程中，上带呈槽形，下带呈平形，胶带由托辊托起。具体分类情况如下: U型带式输送机普通型DX型钢绳芯带式输送机型固定式带式输送机DTIIQD80轻型固定式带式输送机气垫带式输送机带式输送机管型带式输送机压带式带式输送机特种结构型波状挡边带式输送机钢绳牵引带式输送机其他类型

1.3 带式输送机的结构、布置方式

1.3.1带式输送机的结构

带式输送机有固定部分与非固定部分组成。

固定部分：传动装置、传动滚筒、托辊、改向装置、清扫装置等。非固定部分:中间架、上下料装置等。

带式输送机的结构特点，决定了它优良的性能。主要表现在运输能力大，工作阻力小，耗电量较低；物料同输送机一同移动，物料碎裂率小；单机运输距离可以很长，在运输能力及运输距离相同时，它所需要的设备台数少，转载环节少，较为节省，并且维护比较简单。但因为胶成本高、易损坏，与其它设备比，初期投资高且不适合输送有尖棱的物料。

胶带是带式输送机的承载构件，带上的货物与胶带一起运行。物料可以在带式输送机的端部或中间部位卸下。旋转的托辊用来托住胶带，从而使运行阻力减小。可沿水平路线或倾斜线路进行布置。胶带沿倾斜线路进行布置时，不同物料的最大运输倾角是不同的，具体如表1-1。

表1-1不同物料的最大运角

物料种类 角度 物料种类 角度 煤块 18° 筛分后的石灰石 12° 原煤 20° 干砂 15° 筛分后的焦碳 17° 未筛分的石块 18° 0—350mm矿石 16° 水泥 20° 0—200mm油田页岩 22° 干松泥土 20°

1.3.2布置方式

电动机通过联轴器带动减速器，减速器再通过联轴器，带动传动滚筒转动，借助于滚筒或别的驱动构件与输送带之间的摩擦，使胶带运动。带式输送机的驱动方式，按驱动装置可分为单点驱动和多点驱动。

一般，单点驱动多为固定式输送机所采用，即驱动装置集中的安装在输送机长度的某一个位置处，通用放在机头处。单点驱动按传动滚筒的数目可分为单滚筒驱动与双滚筒驱动。滚筒的驱动又可分为单电动机驱动和多电动机驱动。最简单的驱动方式是单滚筒、单电动机驱动，在考虑驱动方式时应首先选用。

2、带式输送机的设计计算 2.1 原始数据

1.输送物料：原煤

2.给被输送物料设定的参数:(1）物料温度40C

31t/m（2）散装密度

（3）块度0~300mm

（4）在胶带上的堆积角p30 3.工作环境：煤矿（井下）

4.给运输系统设定的参数:（1）运输距离400m

0(2）系统倾角：

(3）最大运量450t/h

由以上数据得知，选择的传动装置牵引力应该比是较大的，增大滚筒围包角可以增大胶带的牵引力，因此选择双滚筒传动方式。初步确定布置形式，如图2-1所示。

图2-1 传动系统简图

2.2 计算步骤

2.2.1 确定带宽

已知原煤的堆积角为p30；堆积密度1t/m3；

输送系统的工作倾角0；

带式运输机的最大运输能力计算方法：

Q3.6ksv

Q——输送量，t/h；

V——带速，m/s；

——物料堆积密度，kg/m3；

S——运行输送带上，物料的最大堆积面积，m2；

k——输送机的倾斜系数。带速的选择原则：

1、倾角越大、运输距离越小则带速应越小；

2、距离长、运量大、宽度大的运输机可选高带速；

3、粒度大、磨琢性大、易粉碎和易起尘的物料宜选用较低带速；

4、首选带式输送机带速一般为0.3m/s；

5、输送成件的物品时，带速不得超过1.25m/s；

6、带速的确定还应考虑输送机卸料装置类型。采用卸料车时，带速不宜超过2.5m/s，采用犁式卸料器卸料时，带速不宜超过3.15m/s[3]。

带速与带宽、块度、物料性质、输送能力、和输送机的倾角有关。输送机向上输送时，倾角大，带速应小一些；向下运输时，带速应更小一些。考虑到煤矿的工作条件以及带式

输送机带速选择原则，选择2m/s的带速。

0输送机的工作倾角，查表得，k1。为了得到已定的输送能力,胶带的最小横断S面积S：Q4500.0625m23.6kv3.6121000。

表

2-1倾斜系数k选用表

倾角(°)2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 K 1.00 0.99 0.98 0.97 0.95 0.93 0.91 0.89 0.85 0.81 常见的托辊，槽角有35和40。为了保证胶带输送机能正常且持久的工作，选用槽角为35的托辊，查表2-2知,槽角为35的承载托辊，带宽为800mm，堆积角为30时，胶带允许物料堆积的横断面积为0.0798m，这个值远大于计算所需要的堆积横断面积，因此选用B800mm的胶带，能满足本次设计的运输要求。

表2-2槽形托辊物料断面面积A 槽 B=500mm B=650mm B=800mm B=1000mm 角 堆积角 堆积角 堆积角 堆积角 堆积角 堆积角 堆积角 堆积角 λ 20° 30° 20° 30° 20° 30° 20° 30° 35° 0.0236 0.0278 0.0433 0.0507 0.0678 0.0798 0.1110 0.1290 40° 0.0247 0.0287 0.0453 0.0523 0.0710 0.0822 0.1160 0.1340 45° 0.0256 0.0293 0.0469 0.0534 0.0736 0.0840 0.1200 0.1360

2最终确定，选用B800mm,680S型煤矿用阻燃输送带。

680S型煤矿用阻燃输送带，纵向拉伸强度750N/mm；带厚8.5mm；胶带单位长度上的质量为9.2kg/m[4]。

2.2.2校核输送带宽度

运输大块、散状物料的输送机，需按下式进行较核。

B2200

——物料的最大粒度，mm。

查表得，B2300200800，故胶带宽度满足设计所需的要求。

表2-3不同带宽推荐的输送物料的最大粒度mm

带宽B 500 650 800 1000 1200 1400 筛分后 100 130 180 250 300 350 粒度

未筛分 150 200 300 400 500 600

2.3 计算圆周驱动力

2.3.1 计算公式

在驱动滚筒上产生的所有阻力的和，就是输送机运转所需的圆周驱动力FU，FFFFFFUHNS1S2St。

FH——主要阻力；FN——附加阻力；FS1——主要特种阻力；FS2——附加特种阻力；

Fst——倾斜阻力；

他三种阻力视输送机类型而定。五种阻力中，FH、FN所有的输送机都有；其 对于机长大于80m的输送机，附加阻力FN明显比主要阻力小，可用简单的方法计算，也不会发生较大的失误。因此，引入系数C，方便计算，则有：

FCFFFFUHS1S2St

系数，机长80m时,C——跟输送机长度有关的CLL0L

L0——附加长度，一般取70~100m；

C——系数，取值大于等于1.02；

C查表2-4，取C1.25。

表2-4系数C L

150

200

300

400

500

600 C

1.92

1.78

1.58

1.45

1.31

1.25

1.20

1.17 2.3.2 计算主要阻力

物料及输送带的移动和承载分支及回程分支托辊旋转所产生阻力的总和就是主要阻力 FH。

FHfLgq1q22qBqcos

——模拟摩擦系数，由工作情况和制造、安装水平决定，可查寻资料获得；

L——运输机的工作长度；

g——重力加速度；

初步选定托辊为DTⅡ03C0311[2]，查得上托辊间距a11.2m，下托辊间距a23m，上托辊槽角35，下托辊槽角0。

q1G1a1

q1——承载分支托辊组单位长度旋转部分质量，kg/m；

G1——承载分支每组托辊旋转部分质量，kg；

a1——承载分支托辊之间的距离，m[5]； 对已选好的托辊，G124.3kg，故，q124.320.25kg/m1.2。

G2a2q2

q2——回程分支托辊组单位长度旋转部分质量；

G2——回程分支每组托辊旋转部分质量；

a2——回程分支托辊之间的距离；

G215.8kg，q则有q2G215.85.27kg/ma23。

ImQ45062.5kg/mv3.6v3.62。

q——单位长度上输送的物料质量；

qB——单位长度上输送带质量，qB9.2kg/m。

——运行阻力系数，可从表选取，取f0.045。

FHfLgq1q2(2qBq)cos0.454009.820.255.27(29.262.5)cos35.6N

16191表2-5阻力系数

输送机工况



f

工作条件和设备质量良好，带速低，物料内摩擦较小

0.02~0.025

工作条件和设备质量一般，带速较高，物料内摩擦较大

0.025~0.030

工作条件恶劣、多尘低温、湿度大，设备质量较差，0.035~0.045 托辊成槽角大于35°

2.3.3 计算主要特种阻力 托辊向前倾斜时的摩擦阻力FS1F和物料与导料槽拦板间的摩擦阻力

Fg是主要特种阻力的两部分，FS1FzFg F

有下面两种计算方式[7]：

①三个等长辊子向前倾斜上托辊时：

FCL(qq)gcoin0BG ②二辊式向前倾斜下托辊时：

FLqgcoscoin0B FS1,故FS10。本次所设计的输送机无主要特种阻力2.3.4 计算附加特种阻力

胶带清扫器产生的摩擦阻力Fr及卸料器产生的摩擦阻力FS2Fa，组成了附加特种阻力。

FS2nFrFaFrAP

n——清扫器的个数，包括机头与空段两部分；

A——一个清扫器与胶带接触面积，m2，参考表7[2]；

2442P——清扫器与胶带之间的压力，N/m，一般取为310~1010N/m； FaBk2——清扫器和胶带之间的摩擦因数，一般取0.5~0.7；

k——刮板系数，一般取为1500N/m。

表2-6导料槽栏板内宽、刮板与输送带接触面积

带宽B/mm

导料栏板内宽b1/m

刮板与输送带接触面积A/m

头部清扫器

空段清扫器

650

0.400

0.007

0.01

800

0.495

0.01

0.015 1000

0.085

0.012

0.018

422查表2-6得，A0.01m，取P1010N/m,0.6，将数据带入得：

2Fr0.01101040.6600N；

本设计中有两个清扫器和一个空段清扫器（一个空段清扫器=1.5个清扫器），则：n3.5,Fa0 ；

。FS23.56002100N2.3.5 计算倾斜阻力

FstqgH

H0,Fst0因为本设计采用水平运输方式，故综上所述。

FUCFHFS1FS2Fst.6210022340N

1.25161912.4计算传动功率

2.4.1计算传动轴的功率

与传动滚筒相配合的轴的功率 2.4.2计算电动机的功率

PMPAPAFUv1000

电动机的功率

12'“

——联轴器的效率；

液力偶合器，10.96；

每个机械联轴器效率，10.98；

2——减速器传动效率，齿轮传动效率按每级0.98计算；

20.982 二级减速机：； 30.982 三级减速机：；

'——电压降系数，一般取0.90~0.95；

”——多电机功率不平衡系数，一般取0.90~0.95，单驱动时，“1；

根据计算出的PM值，查电动机型谱，按就大不就小原则选定电动机功率。

22340244.68kw1000

44.68PM2107.35kw30.960.980.980.950.95

初步选择电动机，型号为Y280M6，N55kw，数量2台。PA2.5 计算胶带上的张力

胶带上的张紧力在整段带长上是变化的，影响因素有很多，为保证运输机的正常运转，胶带张力必须满足下面两个条件：

(1)任意载荷条件下，作用在胶带上的张紧力应该使驱动滚筒上所有圆周力是通过摩擦作用，传到胶带上，且应保证胶带与滚筒之间不打滑；

(2)要有充足的张紧力作用在胶带上，使胶带在两组托辊之间的垂度小于某个值。2.5.1 校核输送带不打滑条件 圆周驱动力FU通过摩擦作用传到胶带上。输送带在传动滚筒松边的最小张力应满足

SLminCFmax

传动滚筒传递的最大圆周力

FmaxKaF。动载荷系数K1.2~1.7；对惯性小、起制动平稳的输送机可取较小值。反之，应取较大值。

——传动滚筒与输送带间的摩擦因数。

表2-7传动滚筒与输送带间的摩擦系数

工作条件

光面滚筒

胶面滚筒 清洁干燥

0.25~0.3

0.40 环境潮湿

0.10~0.15

0.25~0.35 潮湿粘污

0.05

0.20

3035N取KA1.5,FUmax1.52234 0

对常用C10.670.25,210e1，本次设计取。

N

SLminCFmax0.6733510224522.5.2校核输送带下垂度

F上min 对承载分支来说，a1qBqgh8aadm a2qBgh8aadm

F下min 对回程分支来说。

h

aadm——允许最大垂度，一般0.01；

a1——承载上托辊间距，位于最小张力处；

a2——回程下托辊间距，位于最小张力处。

h0.01,则有： 取aadm

F上min1.2（9.262.5）9.810540N80.01 39.29.83381N80.01

2.5.3 计算各点的张力 F下min 11

图2-2张力分布点图

(1)运行阻力的计算

由分离点起，依次将特殊点设为1,2,......10，一直到相遇点10点，如图2所示。

750N/mm，带厚前面计算中，已经选择680S型煤矿用阻燃胶带，纵向拉伸强度9.2kg/m。带厚8.5mm，单位长度的输送带 ①承载段运行阻力

FZqqBq1LwzcosqqBLsing62.59.220.254000.04cos09.8N 14418FKqBq2LwkcosqqBLsing

F129.25.2740.035cos09.821NF349.25.2710.035cos09.86NF56(9.25.27)3950.035cos09.81960NF(9.25.27)20.035cos09.810N ②回空段运行阻力 910

③最小张力点

由以上计算的数据可知，最小张力点位于4点。(2)输送带上各点张力的计算

①确定7点的张力

承载段最小张力

F上min1.2（9.262.5）9.810540N80.01

②由逐点计算法计算各点的张力

因为S710540N,查，选CF1.05，故：

S6S71054010038.09NCF1.05S5S6F5610038.0919608078.09NS4S58078.097693.42NCF1.05S3S4F347693.4267687.42N

S2S37687.427321.35NCF1.05S1S2F127321.35217300.35NS8S7FZ105401441824958NS9S8CF249581.0526206NSYS10S9F910262061026216N

(3)验算传动滚筒分离点与相遇点张力的关系

滚筒为包胶滚筒，围包角为420（两个滚筒）。选摩擦因数0.25，并取摩擦力备用系数n1.2。

允许SY的最大值为：

SYmaxe1S11n4200.25180e1730211.2.0NSY 39143故摩擦条件满足。

2.6 计算传动滚筒、改向滚筒合张力

2.6.1计算 改向滚筒合张力

根据计算出的各特性点张力,计算各滚筒合张力。头部180改向滚筒的合张力：

N

F改1S8S9249582620651164尾部180改向滚筒的合张力：

.091054020578.09N

F改2S6S7100382.6.2 计算传动滚筒合张力 传动滚筒的合张力：

.3533516.35N

F1F2S10S12621673002.7 计算传动滚筒最大扭矩

单驱动时,传动滚筒的最大扭矩

MmaxMmax：

FUD2000

D——传动滚筒的直径，mm。双驱动时,传动滚筒的最大扭矩

Mmax

F(F)DU1U2maxMmax2000

初捕选择驱动滚筒直径为D500mm,则传动滚筒的最大扭矩为：

FU1FU2max33516.35N，Mmax33.516350.58.38kNm2

2.8 计算拉紧力

拉紧装置拉紧力F0：

S0Sii

1F

S——拉紧滚筒趋入点张力；

Si1——拉紧滚筒奔离点张力；

.77N

F0S2S37323768915008根据计算结果，初步选定钢绳绞筒式自动拉紧装置。

2.9校核绳芯输送带强度

绳芯要求的纵向拉伸强度GX：

n——静安全系数，一般n17~10运行条件好，倾角小，强度低取小值；否则，取大值。

胶带的最大张力Fmax26216NGxFmaxn1B，取n110,则

故选680S型煤矿用阻燃胶带,满足设计的要求。Gx2621610327.7N/mm800

3、驱动装置的选择 3.1 电机的选择

电动机额定转速根据所设计的的要求而选定，通常情况下，电动机的转速不低于500r/min。由于功率一定时，电动机的转速愈低，尺寸越大，价格越贵，而效率越低。若电机的转速高，则极对数少，尺寸和重量小，价格也低。本次设计所采用的电动机的总功率为107.35kw，所以需要选用功率是110kw的电动机。符合要求的有Y280M-6，Y250M-4。由于采用Y280M6转速相对较低，故采用Y250M4型电动机，双电机驱动。该型号的电动机转矩较大，具有良好的性能，可以满足要求。它的主要性能参数如下表3-1：

表3-1 Y250M-4型电动机主要性能参数

电动机型号

额定功率

转速

电流

效率％

功率因数

额定电流

起动转矩

最大转矩

r/min

A

Y250M-4

1480

102.5

92.6

0.88

7.0

2.0

2.2 3.2 减速器的选择

3.2.1 计算传动装置的总传动比

已知输送带宽为800mm，选取传动滚筒的直径D500mm，则工作转速为：

nw60276.43r/min0.5

则电机与滚筒之间的总传动比为：

inm148019.36nw76.43

本次设计选用DCY224型减速器[3]（三级硬齿面圆锥—圆柱齿轮减速器）,矿用减速器，传动比为20，可传递55kw功率。第一级是锥齿轮传动，第二级是斜齿圆柱齿轮传动，第三级是直齿圆柱齿轮传动，其结构如图3-1所示。

图

3-1DCY型减速器展开简图

3.2.2 液力偶合器

液力传动与液压传动相同，都是以液体作为介质来达到传递能量的目的，都归属于液体传动。但是，液压传动是通过变化工作腔的容积，来改变液体的压力能，从而达到传递能量的目的；液力传动是利用旋转的叶轮工作，来改变液体的动能，从而传递能量，传递的扭矩与转数的平方成正比。

目前，在带式输送机的传动系统装置中被广泛使用的，是液力偶合器。它安装在输送机的电动机与减速器之间，电动机带动泵轮转动，泵轮内的液体随着泵轮的转动而旋转，此时，液体绕泵轮轴线一边做旋转运动，一边因受到离心力的作用而沿径向叶片之间的通道向外流动，到外缘之后随即进入涡轮中，泵轮的机械能转换成液体的动能，液体进入涡轮后，推动涡轮旋转，液体被减速降压，液体的动能转换成涡轮的机械能而输出作功。它是依靠液体循环流动来传递能量的，而泵轮的转速大于涡流转速是产生环流的首要条件。

液力传动装置具有以下多种优点：(1)能使设备的使用寿命提高。

(2)因为液力转动的介质是液体，故能将外部载荷骤增或骤减造成的冲击和振动全部消除或消除一部分，转化为连续、渐变的载荷，从而达到延长使用寿命的目的。这对处在恶劣环境中工作的煤矿机械来说，具有十分重要的意义。

(3)启动性能十分优良。由于泵轮扭矩与转速的二次成正比，故电动机启动时，载荷较小，启动很快，冲击电流延续时间少，从而减少电机发热。

(4)限矩保护性能优良。

(5)使用多电机驱动时，各台电机负荷分配趋于均匀。

本次设计选用的YOX400，输入转速为1480r/min，效率达96%，起动系数为1.3~1.7，联接电动机与减速器。

3.2.3 联轴器

联轴器是机械传动中常用的部件，用来把两根轴连接起来。电动机运转时，两轴不能分离，只有电动机停下，并将连接拆开后，两轴才能分离。

联轴器连接的两根轴，因为制造误差、安装误差、负载后的变形以及温度的影响等，通常不能保证准确的对中性，而是存在一定程度上的相对位移。这就要求设计联轴器时，要从结构上采取各种不同的措施[8]。

根据联轴器对各种相对位移有无补偿能力，可分为刚性和挠性联轴器。

(1)刚性联轴器。不允许两轴相对位移，要求两轴严格对中，否则会产生附加载荷。又可分为凸缘式、套筒式、夹壳式。

(2)挠性联轴器。允许两轴有相对位移，可分为无弹性元件的挠性联轴器、金属弹性元件挠性联轴器和非金属弹性元件挠性联轴器[9]。

对联轴器的一般要求是：工作可靠，操作方便，尺寸较小，质量较轻，维护简单，安装位置尽量靠近轴承。对于标准联轴器，往往是根据传递的转矩的大小，工作转速，轴的直径等选择联轴器的具体型号。联轴器型号按计算转距进行选择。所选定的联轴器，起轴孔直径的范围应与被联接两轴的直径相适应。应注意减速器高速轴外伸段轴径与电动机的轴径不得相差很大，否则难以选择合适的联轴器[10]。

本设计采用ML4梅花形弹性联轴器，联接减速器与传动滚筒轴。

4、主要部件的选择 4.1 胶带

胶带在带式输送机中既是牵引构件又是承载构件，它不仅要有承载能力，还要有足够的抗拉强度。胶带由带芯和覆盖层构成，覆盖层包括上覆盖胶、下覆盖胶、边条胶。输送机的带芯由各种织物或钢丝绳构成。这是对胶带来说是骨干层，因为胶带工作时的全部负载几乎全被它们承受，因此，带芯材料必须有一定的强度及刚度。覆盖胶用来保护中间带芯不受机械损伤及周围有害介质的影响。上覆胶层通常比较厚一些，因为它是胶带的负载面，主要承受物料的磨损与冲击。下覆胶层是胶带与支撑托辊接触的一面，主要承受压力。为了减少胶带沿托辊运行时的压陷阻力，下覆胶层的厚度往往很薄。当胶带跑偏，使侧面与机架相碰时，保护带芯不受机械磨损的就是侧边覆盖胶。

4.1.1 胶带的分类

根据胶带芯结构和材料的不同，可分为织物层芯和钢丝绳芯两大类。

织物层芯又分为分层织物层芯和整体织物层芯两类，且织物层芯的材质有棉、尼龙和维纶等。整体织物层芯胶带与分层织物层芯胶相比，在强度相同的情况下，整体胶带的厚度小，柔性好，耐冲击性好，使用中不会发生层间剥裂。

钢丝绳芯胶带有较高的纵向拉伸强度，较好的抗弯曲性能，较小伸长率，所需拉紧行程小。同别的输送带相比，在带强度相同时，钢丝绳芯输送带的厚度要小一些。

输送带上下覆盖胶目前多采用天然橡胶,国外有采用耐磨和抗风化的橡胶的胶带，如轮胎花纹橡胶的改良胶作为覆盖胶,以提高其使用寿命。输送带的中间用合成橡胶与天然胶的混合物。

4.1.2 胶的连接

为了便于制造、搬运，胶带的长度往往制成100~200m，因此使用时必须根据需要进行连接，连接方法有机械接法与硫化胶接法两种。

(1)机械接头

机械接头是可拆卸的。它对带芯有损伤，接头强度效率低，只有25%~60%，使用寿

命短，并且接头通过滚筒表面时，对滚筒表面有损害，常用于短距或移动式带式输送机上。

(2)硫化接头

硫化接头是一种不可拆卸的接头形式。承受拉力大，使用寿命长，对滚筒表面不产生损伤，接头效率高达60%~95%，但接头工艺较为复杂。

本次采用680S型煤矿用阻燃胶带，其规格是，纵向拉伸强度750N/m，带厚8.5mm，单位长度质量9.2kg/m。矿用阻燃胶带是新型的具有抗燃烧、抗静电等特性的难燃胶带，使用寿命长，而且增加了使用安全性。

4.2 传动滚筒

4.2.1 滚筒的概述

按滚筒其结构与作用的不同分为传动滚筒、电动滚筒、外装式电动滚筒和改向滚筒。传动滚筒，是传递动力的主要结构部件。按单点驱动方式分为单滚筒传动和双滚筒传动。功率较小的带式输送机上往往采用单滚筒驱动；双滚筒驱动多用于功率较大的输送机。双滚筒驱动结构紧凑，还可加大围包角从而使传动滚筒所能传递的牵引力变大。

改向滚筒，用于于改变输送带的运行方向或增加输送带与传动滚筒间的围包角。覆面裸露光钢面和平滑胶面两种。

4.2.2 选择传动滚筒

传递动力的主要部件是传动滚筒，它依靠与胶带之间的摩擦力，带动胶带运行。根据承载能力的不同，传动滚筒分为轻型、中型和重型。有几种不同的轴径和中心跨距与同一种滚筒直径相配合。

① 轻型：轴承孔径80~100mm。轴与轮毂之间是单键联接的单幅板焊接筒体结构。② 中型：轴承孔径120~180mm。轴与轮毂之间是胀套联接。

③ 重型：轴承孔径200~220mm。轴与轮毂之间是胀套联接，筒体是铸焊结构。传动滚筒分钢板焊接结构及铸钢或铸铁结构两种，表面形式有钢制光面滚筒、铸胶滚筒等。钢制光面滚筒的缺点是，表面摩擦因数小，一般在低湿度环境、小距离运输中实用。铸胶滚筒的表面摩擦因数比较大，往往在较大湿度环境、长距离运输中使用。铸胶滚筒又可分为光面铸胶型、人字形沟槽铸胶型和菱形铸胶型[11]。

为了增大摩擦系数，在钢制光面滚筒的表面，加上一层具有方向性、不能反向运转的带人字沟槽的橡胶层，这就是人字形沟槽铸胶滚筒。考虑到本设计的实际情况及工作环境：

用于煤矿(井下)生产，环境较潮湿，功率消耗胶大，容易打滑，所以选择这种滚筒。铸胶胶面厚而且耐磨，质量好；包胶胶皮易掉，螺钉头容易露出，刮伤皮带，使用寿命较短，比较二者选用铸胶滚筒。

4.2.3确定传动滚筒长度

取传动滚筒型号为GTII03A1034Z，具体性能参数见表4-1。

表

Y4-1传动滚筒主要性能参数表

B

许用扭矩

许用合力

D

轴承型号

轴承座型号

转动惯量

重量

mm

kNm

kN

mm

kg

800

4.1

500

3520

DTIIZ1210

7.8

453 再查得滚筒长度为950mm[2]。4.2.4验算传动滚筒的直径

大量实验表明，传动滚筒的摩擦系数与胶带和滚筒之间的单位压力有较大关系，在单位压力较大的区域摩擦系数随压力的增大而减小，所以传动滚筒的直径应按平均压力进行验算。

[p] 360pBD[p]——胶带与滚筒之间的平均压力，对于织物芯，平均压力不大于0.4n/mm；

B——带宽，已知B800mm； D——传动滚筒直径，D500mm；

——胶带在滚筒上的围包角，210；

p——传动滚筒牵引力，p26206N；

p360p360262060.143N/mm20.4N/mm2BDu8005003.142100.25

因此传动滚筒直径D500mm合格。

4.3 托辊

4.3.1 托辊的概述

（一）作用

托辊决定了带式输送机的使用效果，尤其是输送带的使用寿命。胶带与托辊所承受负

载的大小和性质在很大程度上是由托辊组的形式决定的。对托辊的基本要求是：密封装置、结构合理、经久耐用、防尘性和防水性好、使用安全；托辊表面必须光滑，轴承有良好的润滑，自重较轻，低廉的制造成本等。支承托辊的作用是支承胶带及带上的原料，降低带条的下垂度，保持胶带运行平稳。在有载分支形成槽形断面，可以使输送量增大，对物料的两侧撒漏起到很好的预防作用。一台输送机的托辊数量，托辊质量，对运输机的运行阻力、胶带的寿命、能量消耗及维修、运行费用等影响很大。

（二）类型

托辊有槽形托辊、平行托辊、缓冲托辊及调心托辊等。

运送散粒物料的带式输送机上分支使用槽形托辊，胶带成槽形，从而使输送能力变大，防止物料向两边泄漏。如图4-1所示。

图4-1槽型托辊

带式输送机的受料处使用缓冲托辊，从而降低物料对胶带的冲击，包括橡胶圈式和弹簧板式等。如图4-2所示。

图

4-2缓冲托辊

平行托辊如图4-3所示。

图4-3平行托辊

调心托辊多用于调整胶带的横向位置，使它保持正常运行。调心托辊形式众多，采用槽形前倾托辊是运输散粒物料最简单的选择。

托辊直径根带宽、带速、物料松散度有关。若这些参数变大，托辊直径也应增加。由刚性、定轴式三节托辊够成的槽形托辊，是带式输送机最常用的有载分支。通常，带式输送机的槽角为35。无载分支常往往采用平形托辊。

（三）托辊间距

应该设法把胶带在托辊间所产生的挠度降到最低，这是托辊间距布置的原则。胶带在托辊间的挠度值往往小于等于托辊之间距离的2.5%。在给料处的上托辊之间距离应小一些，一般为300~600mm，并且必选缓冲托辊。下托辊之间距离可取2500~3000mm，或者取上托辊之间距离的2倍。

运转过程中，带式输送机经常出现输送带跑偏（输送带运行中心线偏离输送机的的纵向几何中心线）。为阻止输送带发生跑偏，采用各种方式的调心托辊是最常用的方法。有载分支每组调心托辊相隔10组槽形托辊，下分支每组调心托辊相隔6~10组平型托辊。

4.3.2 选择托辊

由于胶带输送机胶带跑偏常常引起设备停机、撒料、机架堵塞、胶带边缘撕裂、磨损等故障，严重影响了设备的使用及寿命，明显地降低了运输经济指标。在运转过程中，各种偏心力作用于带式运输机，使输送带中心偏离输送机的中心线，产生偏心，原因有卸料点偏心给料、安装误差、制造误差等。

本带式输送机的设计，上托辊采用槽形托辊，用于输送散粒物料。最常用的由三个棍子组成的槽形托辊。由原始数据B800mm，取托辊为DTII03C0311, 直径D89mm。输送机的给料处，为降低物料对输送带的冲击，使运行阻力变小，确定采用DTII03C0711缓冲式托辊，橡胶圈式，直径选D89mm。下托辊采用平行型托辊DTII03C2112,直径D89mm。托辊的之间距离的设计，由带宽B800mm，取上托辊间距为1200mm，下托辊间距为3000mm，托辊的技术规格见表4-2。

表4-2托辊技术规格表

托辊直径

托辊轴径

轴承型号

托辊长度

托辊轴外伸长 mm

mm

mm

mm 89

4G204

200

250

315

465

600

750

4G205

950托辊的阻力系数是由由实验确定的,见表4-3。

表4-3常用的托辊阻力系数

k

工作条件

平行托辊

槽型托辊 室内清洁、干燥、无磨损性尘土

0.018

0.02

空气湿度、温度正常,有少量磨损性尘土

0.025

0.03 室外工作,有大量磨损性尘土

0.036

0.04 4.3.3 托辊的校核

（一）上托辊的校核

所选用的上托辊为槽形前倾托辊（35），其结构简图如下：



图4-4托辊结构简图

（1）承载分支的校核

Impea(q00B)gv

其中：

p0a0——承载分支托辊静载荷，N； ——承载分支托辊，m；

e——辊子载荷系数，选e0.8；

v——带速,v2m/s；

qB——每米输送带质量, qB9.2kg/m； Im——输送能力，kg/s。



Imsvk

S——三节托辊槽形输送带上最大截面积，m；

V——带速,m/s；

K——倾斜系数；

3kg/m ——物料松散密度,。2查得s0.1110m,k0.96；

2带入上式得：

Im0.11120.961000213.12kg/s,则

p09.80.81.2213.12/29.21092N

查得，上托辊直径为89mm，长度为315mm，轴承型号为4G204，承载能力为4400N，大于所计算的p0，故满足要求。

（2）动载计算 承载分支托辊的动载荷：

p0p0'p0fsfdfa

——承载分支托辊静载荷,N；

——运行系数，取1.2；

——冲击系数,取1.04；

——工况系数,取1.00[2]。

.8N4400N，故，p0'10921.21.0411362故承载分支托辊满足动载要求。

4.4 改向装置

带式输送机采用改向托辊组或改向滚筒来改变输送带的运动方向。改向滚筒可用于输

送带180°、90°或小于45°的方向改变。

改向托辊组是由若干沿所需半径弧线布置的支承托辊组成的，用于曲率半径较大的胶带弯曲处，或者用在有槽形托辊的一段，使脚带在改向的同时仍能保持槽形横断面。改向

315、400、500、630、800、1000mm等规格。本次设计采用4个直径400mm的滚筒直径有250、DTII03B3122型改向滚筒，改向180°。

4.5拉紧装置

4.5.1 拉紧装置的概述

拉紧装置用途，保证在驱动滚筒的输出端，胶带有足够的张紧力，使滚筒与胶带间产生必须的摩擦力，防止胶带打滑；保证胶带的张力不小于某个值，从而使各支撑托辊间胶带的下垂度受到限制，防止泄料，使运动阻力变大；使胶带在运转过程中产生的塑性变形得到补偿。

4.5.2 拉紧装置布置时应遵循的原则

带式输送机拉紧装置位置的合理布置，对输送机正常运转、启动和制动，以及拉紧装置的设计、性能及成本的影响都十分大，一般情况下拉紧装置的布置应遵循以下原则：

(1)拉紧装置尽可能布置在输送带张力最小处。(2)拉进装置应尽量靠近传动滚筒处。

(3)在双滚筒驱动时，一般拉紧装置设置在后一个传动滚筒的分离点。

(4)采用任何形式的拉紧装置都必须布置成拉紧滚筒绕入和绕出输送带分支与滚筒位移线平行，而且施加的张紧力要通过滚筒中心。

(5)张紧装置的布置，还要考虑运输机的具体安装布置形式，使拉紧装置便于安装、维护[13]。

4.5.3 拉紧装置的种类及其特点(1)螺旋式拉紧装置

其拉紧滚筒的轴承座，在带有螺母的滑动架上安装。滑动架可在尾架的导轨上移动。输送带的张紧力靠人力旋转螺杆来调节。它的结构简单、紧凑，但不易掌握拉紧力的大小，工作过程中不能保持恒定。一般用于机长小于100m，功率较小的输送机上，可按机长的1%~1.5%选择拉紧行程。

(2)小车重锤式拉紧装置

它的结构也较简单，可保持恒定的拉紧力，重锤的重量决定了拉紧力的大小。它的外

形尺寸大、占地多、质量大，多在长度、功率较大的输送机上市用。

(3)直式拉紧装置

它利用重锤重力，使拉紧滚筒沿垂直导轨移动产生拉紧力。它能保证在各种运动状态下，胶带有都恒定的牵引力。适用于长距离固定式带式输送机。其缺点是需要有足够的空间放置拉紧滚筒、重锤和要保证拉紧所需行程，所以在空间受到限制时无法使用。

(4)钢绳绞筒式拉紧装置

利用钢绳缠绕在胶筒上，把胶带拉紧。通常，绞筒都是经过蜗轮—蜗杆减速器来带动。本输送机采用钢绳绞筒式自动拉紧装置。

5、其他部件的选择 5.1 机架

机架是支承滚筒及承受输送带张力的装置。机架包括机头架、机尾架、拉紧装置和中间架等。此设计机主要用于煤矿，机头架和机尾架做成结构紧凑、方便移动的H型结构。

中间架作为输送机架的一部分，输送机架的选型即决定了中间架的样式。此设计选用钢架落地式机架。该种机架机身具有机构简单，节省钢材，安装、拆卸方便，不易跑偏等特点。

5.2 给料装置

带式输送机装载和转载物料是最重要、最复杂的运输作业之一。研究证明：在广泛应用的中距离输送机上（长度在260m以内），输送带的使用期限主要取决于给料装置的结构是否合理。

为了减轻输送带的磨损，对给料装置提出了一系列要求：(1)物料给到输送带上的速度快慢和方向应与带速近似一致。(2)对准输送带中心给料，保证物料均匀的给到输送带上。(3)避免物料对输送带的冲击，尽量减小给料高度。(4)给料具有可调节性，保持具有良好的通过能力。(5)保持连续给料，以保证输送机上的物料连续[14]。

5.3清扫装置

输送机在运转过程中，不可避免的有部分颗粒和粉料粘在输送带表面，通过卸料装置后不能完全卸净，表面粘有物料的输送带工作面通过下托辊或改向滚筒时，由于物料的积聚而使其直径增大，加剧托辊和输送带的磨损，引起输送带跑偏。而且，不断掉落的物料

还污染了场地环境。因此，清扫粘结在输送带表面的物料，对于提高输送带的寿命和保证输送带的正常工作具有重要意义。

理想的清扫器，应该在卸料滚筒的下部运作，从而能将清扫后的物料送入卸料槽中；对胶带的正常使用不产生任何影响；对输送带的损伤程度小；能承受高温；能确保与输送带横截面上各点的接触；维修方便；简单、可靠[14]。

清扫装置对双滚筒尤为重要。因为输送带装煤的上表面要与传动滚筒接触，若清扫不净，会使输送带受到损坏或由于煤粉杂质粘结滚筒表面，使输送带过快磨损。在多电机传动的输送带上，若清扫不净造成两个传动滚筒直径的差异，从而可能造成电机功率分配不均，甚至发生事故[15]。

本输送机采用刮板式清扫装置。安装在机头卸载滚筒的下部，刮板应紧贴在胶带的外表面，刮去输送带表面的粘着物；在靠近机尾改向滚筒处也安装清扫器，使刮板紧贴输送带的内表面。

6、使用与维护 6.1安装

1.首先确定输送机的安装中心线和机头的安装位置。将这些基准点在顶底板相应的位置上表示出来。

2.清理巷道底板，平整从机头安装位置到过渡架的50米范围内的巷道。以便安装输送机的固定部分，安装非固定部分的巷道也要求进行一般性平整，固定部分的巷道断面除供机头传动装置外，机身的一侧还要求能铺设一条轻便轨道，以便运输胶带及其他物料。

3.按下列顺序将输送机的各部分运至安装点的巷道旁，即机尾、支腿、槽形托辊、平托辊、纵梁、储带装置（包括张紧绞车、游动小车、储带仓架、储带转向架等），机头传动装置。然后，根据已确定的基准点按输送机总图要求，顺序安装机头传动装置，储带装置等直至机尾，安装后机头、机尾滚筒中心线应在同一条直线上，整个机身要求平整，各连接件的螺丝应拧紧。

4.铺设上下胶带并连接好胶带接头（先铺设辅机胶带再铺设主机胶带）。

5.传动装置在安装时，首先应校正传动滚筒轴上的半联轴器，使其外端相应于传动滚筒轴的中心线端面圆跳动值不大于0.08毫米。传动装置减速器输出轴的半联轴器的外端面相对于减速器输出轴中心线的端面圆跳动值也不得大于0.08毫米。

6.2 调试

1.整机安装好后，需要进行调整试运转，方可投入运行。在调试前检查个部件安装情

况，清除影响运转的障碍，检查电控保护装置的动作。各润滑部位要注油。

2.先点动电动机，观察传动滚筒运转方向是否正确及是否运转正常。

3.张紧装置保证调整方便，移动灵活。启动和运行过程中胶带松紧适当，不得打滑。

4.清扫器性能应稳定，清扫效果良好。5.各机械保护装置反应灵敏可靠。

6.沿载检查输送机，不得有妨碍设备运转的任何障碍。

7.输送机应平稳可靠，正常负荷运转时不应有不转动的托辊存在。

6.3 调整

6.3.1胶带张力的调整

带式输送机正常工作时，其初张力必须满足不打滑条件。

初张力随着输送量和输送长度变化而变化，张力过大会导致输送带提前损坏，张力过小会使输送带产生打滑。为此，必须对输送带初张力予以调整。调整程度以输送带在传动滚筒上不打滑为宜。可通过拉紧小车来调整。

6.3.2张紧绞车的使用与操作

在使用张紧绞车张紧输送带时，应先通过旋转手把合上离合器，以形成电动机——联轴器——减速器——传动轴——离合器——卷筒的传动系统，然后，开动电动机张紧达到所需张力后停车。当松带需要放绳时，先不要松开离合器，应使电动机反转放松钢丝绳，然后，停止电动机，松开离合器。

6.4 维护与润滑

6.4.1 日检要点

1.清扫器是否正常的接触输送带，及时更换已磨损的橡胶刮板。2.输送带的张紧力是否正常，张紧绞车工作是否正常。3.输送带的接头是否磨损，输送带是否跑偏，带边是否拉毛等。4.减速器及各油路连接处是否有渗漏现象。5.电控及安全装置是否正常。

6.托辊与输送带的接触以及运转是否正常。

6.4.2 月检要点

1.减速器的油位，减速器是否要加油。

2.张紧绞车的钢丝绳是否磨损，滑轮转动是否灵活，并清理游动小车等处的脏物，重新调整空带张力。

3.检查各部件的紧固件是否松动，发现松动立即拧紧。对旋转过程中经常处于振动状态下的禁固件，如驱动装置、传动架、张紧绞车以及滚筒安装定位螺栓应特别注意。

4.各滚筒轴承按工作情况定期注油。

结 论

论文先对带式输送机作了简单的介绍，然后对带式输送机相关数据进行了计算，最后对选择的部件进行校核，传动装置总装图、零件图见附图。带式输送机是一种具有挠性牵引构件的连续运输机械，由机头传动装置、储带装置、机身、机尾等组成。此带式输送机主要用于煤矿上开采出的原煤的运输。输送物料范围广泛，输送量大，运输距离长，对线路适应性强，装卸料十分方便，可靠性高，效率高，应用领域十分广阔，大大提高了目前煤矿的安全性，市场潜力巨大。

谢

辞

首先，我要感谢我的指导老师，他严谨的工作作风和渊博知识深深地感染了我，给了我很大的帮助。在老师的指导下，我终于靠自己的能力成功地完成了此次毕业论文设计。

其次，感谢这三年来培养我的老师们，在你们的辛勤教育下，使我具备了一定的机械方面的知识，为我以后走入社会打下了坚实的基础;还教会了我将来该怎样更好的适应这个社会。在大学三年中，我学到了很多的知识，这些知识将使我受益终生。在此，对培育了我们的老师们再次给予我衷心的感谢。29

参 考 文 献

1、《机械零件课程设计手册》 机械工业出版社 卢颂峰 2000.1

2、《机械工程标准手册》编委会《机械工程标准手册》中国标准出版社2003.1

3、《机械设计手册》 化学工业出版社 周开勤2004.1

4、《机械零件课程设计指导书》 同济大学出版社 刘 苗 2005.1

5、《机械设计基础》机械工业出版社 主编 范顺成 2006.1