可伸縮帶式輸送機設(shè)計（全套含7張CAD圖紙）

可伸縮帶式輸送機設(shè)計（全套含7張CAD圖紙）,伸縮,輸送,設(shè)計,全套,CAD,圖紙 第72頁 1 緒論 帶式輸送機是連續(xù)運行的運輸設(shè)備，在冶金、采礦、動力、建材等重工業(yè)部門及交通運輸部門中主要用來運送大量散狀貨物，如礦石、煤、砂等粉塊狀物和包裝好的成件物品。帶式輸送機具有運量大、運輸連續(xù)、維護簡便等特點，在煤礦生產(chǎn)中是比較經(jīng)濟可靠的運輸設(shè)備，所以已經(jīng)成為井下原煤運輸?shù)闹饕\輸設(shè)備，為了適應現(xiàn)代化礦井高產(chǎn)高效的發(fā)展，帶式輸送機朝著大功率、大運量、長距離的方向發(fā)展。它一般由傳動滾筒、改向滾筒、托輥、機架、輸送帶、驅(qū)動裝置、拉緊裝置、制動裝置和逆止器等部分組成。到目前為止已有200多年的發(fā)展歷史，廣泛用于冶金、礦山化工、煤炭、電站、輕工、電力等許多工業(yè)領(lǐng)域。近年來的大型帶式輸送機得到了更迅猛發(fā)展，從運輸量、運輸距離和經(jīng)濟效益等方面，已經(jīng)形成了與汽車、火車相抗衡的局面。帶式輸送機具有結(jié)構(gòu)簡單、輸送物料范圍廣泛、輸送量大、輸送距離長、對線路適應性強、裝卸物料方便、可靠性高、運營費低、基建投資省、效率高、應用領(lǐng)域廣闊、市場巨大等一系列優(yōu)點，使其在國內(nèi)外獲得了大力發(fā)展。 帶式輸送機是連續(xù)運輸機的一種，連續(xù)運輸機是固定式或移動式起重運輸機中的主要類型之一，其運輸特點是形成裝載點到裝載點之間的連續(xù)物料流，靠連續(xù)物料流的整體運動來完成物流從裝載點到卸載點的輸送。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等各企業(yè)中，連續(xù)運輸機是生產(chǎn)過程中組成有節(jié)奏的流水作業(yè)運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械。目前帶式輸送機已廣泛應用于國民經(jīng)經(jīng)濟各個部門，近年來在露天礦和地下礦的聯(lián)合運輸系統(tǒng)中帶式輸送機又成為重要的組成部分。在過去的幾十年中，帶式輸送機取得了很大的發(fā)展，突出的是鋼繩芯輸送帶在長距離、大運量、高速度輸送線上的應用。帶式輸送機的結(jié)構(gòu)、輸送能力和帶速都有不同程度的發(fā)展。特別是由于大宗散料輸送系統(tǒng)對帶式輸送機的性能要求越來越高。隨著國內(nèi)礦山開采自動化程度的提高，港口業(yè)務不斷增多，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)物料運輸業(yè)的發(fā)展將持續(xù)增長。 選擇帶式輸送機這種通用機械的設(shè)計作為1設(shè)計的選題，能培養(yǎng)我們獨立解決實際問題的能力，通過這次的1設(shè)計也是我們對所學基本理論知識和專業(yè)知識的綜合應用，使我們的設(shè)計、計算、繪圖等能力得到了全面的訓練。 1.1 國內(nèi)外帶式輸送機的發(fā)展狀況 目前帶式輸送機已廣泛應用于國民經(jīng)經(jīng)濟各個部門，近年來在露天礦和地下礦的聯(lián)合運輸系統(tǒng)中帶式輸送機又成為重要的組成部分。主要有：鋼絲繩芯帶式輸送機、鋼絲繩牽引帶式輸送機等。 這些輸送機的特點是輸送能力大(可達30000t/h)，適用范圍廣(可運送礦石，煤炭，巖石和各種粉狀物料)，安全可靠，自動化程度高，設(shè)備維護檢修容易，爬坡能力大(可達16°)，經(jīng)營費用低，由于縮短運輸距離可節(jié)省基建投資。 帶式輸送機的發(fā)展趨勢是：大運輸能力、大帶寬、大傾角、增加單機長度和水平轉(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年完成了鋼絲繩芯帶式輸送機的定型設(shè)計。鋼絲繩芯帶式輸送機的適用范圍： （1）適用于環(huán)境溫度一般為；在寒冷地區(qū)驅(qū)動站應有采暖設(shè)施； （2）可做水平運輸，傾斜向上(16°)和向下()運輸，也可以轉(zhuǎn)彎運輸；運輸距離長，單機輸送可達15km； （3）可露天鋪設(shè)，運輸線可設(shè)防護罩或設(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；運輸距離大。 國外帶式輸送機技術(shù)的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在兩個方面:一方面是帶式輸送機的功能多元化、應用范圍擴大化，如高傾角帶式輸送機、管狀帶式輸送機、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機等各種機型；另一方面是帶式輸送機本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長距離、大運量、高帶速等大型帶式輸送機已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術(shù)是開發(fā)應用了帶式輸送機動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了帶式輸送機的運行性能和可靠性。目前，在煤礦井下使用的帶式輸送機已達到表2-1所示的主要技術(shù)指標。 表1-1 國外帶式輸送機的主要技術(shù)指標 主參數(shù) 國外300-500萬t/a高產(chǎn)高效礦井 順槽可伸縮帶式輸送機 大巷與斜井固定式 強力帶式輸送機 運距/m 2000-3000 >3000 帶速/(m/s) 3.5-4 4-5,最高達8 輸送量/(t/h) 2500-3000 3000-4000 驅(qū)動總功率/kw 1200-2000 1500-3000,最大達10100 其關(guān)鍵技術(shù)與裝備有以下幾個特點: （1）設(shè)備大型化。其主要技術(shù)參數(shù)與裝備均向著大型化發(fā)展，以滿足年產(chǎn)300～500萬t以上高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要。 （2）應用動態(tài)分析技術(shù)和機電一體化、計算機監(jiān)控等高新技術(shù)，采用大功率軟起動與自動張緊技術(shù)，對輸送機進行動態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動張力，設(shè)備運行性能好，運輸效率高。 （3）采用多機驅(qū)動與中間驅(qū)動及其功率平衡、輸送機變向運行等技術(shù)，使輸送機單機運行長度在理論上已不受限制，并確保了輸送系統(tǒng)設(shè)備的通用性、互換性及其單元驅(qū)動的可靠性。 （4）新型、高可靠性關(guān)鍵元部件技術(shù)。如包含CST等在內(nèi)的各種先進的大功率驅(qū)動裝置與調(diào)速裝置、高壽命高速托輥、自清式滾筒裝置、高效貯帶裝置、快速自移機尾等。如英國FSW生產(chǎn)的FSW1200/（2～3）×400（600）工作面順槽帶式輸送機就采用了液粘差速或變頻調(diào)速裝置，運輸能力達3000 t/h以上，它的機尾與新型轉(zhuǎn)載機配套，可隨工作面推移而自動快速自移、人工作業(yè)少、生產(chǎn)效率高。 1.2 帶式輸送機的應用 可伸縮帶式輸送機主要供中、小型煤礦的機械采煤工作面及一般采煤面作順槽運輸。也可用來作為掘進機的后配套。當與掘進機配套作掘進運輸時，不但能加快掘進速度面且可減低勞動強度，顯示它特有的經(jīng)濟合理性。 1.3帶式輸送機的特點 帶式輸送機自1795年被發(fā)明以來，經(jīng)過兩個世紀的發(fā)展，以被電力、冶金、煤炭化工、礦山、港口等各行業(yè)廣泛采用。特別是第三次工業(yè)革命帶來了新材料、新技術(shù)的采用，使帶式輸送機的發(fā)展步入了一個新紀元。當今，無論從輸送量、運距、經(jīng)濟效益等各方面來衡量，它已經(jīng)可以同火車、汽車運輸相抗衡，成為三足鼎立局面，并成為各國爭先發(fā)展的行業(yè)。它具有以下特點： （1）結(jié)構(gòu)簡單。帶式輸送機的結(jié)構(gòu)由傳動滾筒、改向滾筒、托輥或無輥式部件、驅(qū)動裝置、輸送帶等幾大件組成，僅有十多種部件，能進行標準化生產(chǎn)，并可按需要進行組合裝配，結(jié)構(gòu)十分簡單。 （2）輸送物料范圍廣泛。帶式輸送機的輸送帶具有抗磨、耐酸堿、耐油、阻燃等各種性能，并耐高、低溫，可按需要進行制造，因而能輸送各種散塊、塊料、化學品、生熟料和混凝土。 （3）輸送量大。運量可以從每小時幾公斤到幾千噸，而且是連續(xù)不間斷運送，這是火車、汽車運輸望塵莫及的。 （4）運距長。單機長度可達十幾公里一條，在國外已十分普及，中間無需任何轉(zhuǎn)載點。德國單機60公里一條已經(jīng)出現(xiàn)。越野的帶式輸送機常使用中間摩擦驅(qū)動方式，使輸送長度不受輸送帶強度的限制。 （5）對線路適應性強?，F(xiàn)代的帶式輸送機在越野敷設(shè)時，已從槽性發(fā)展到圓管形，它可在水平及垂直面上轉(zhuǎn)彎，打破了槽形帶式輸送機不能轉(zhuǎn)彎的限制，因而能依山靠水，沿地形而走，可節(jié)省大量修隧道、橋梁的基建投資。 （6）裝卸料十分方便。帶式輸送機可根據(jù)工藝流程需要，可在任何點上進行裝、卸料。圓管式輸送機也是如此。還可以在回程段上裝、卸料、進行反向運輸。 （7）可靠性高。由于結(jié)構(gòu)簡單，只要輸送帶不被撕破，壽命可以長達十年之久，而金屬結(jié)構(gòu)部件，只要防銹好，幾十年也不壞。 （8）營運費低廉。帶式輸送機的磨損件僅為托輥和滾筒，輸送帶壽命長，自動化程度高，使用人員很少，平均每公里不到1人，消耗的機油和電力也很少。 （9）基建投資省?；疖?、汽車輸送的坡度都太小，而帶式輸送機一般可在20o以上，如用圓管式90o都能上去，又能水平轉(zhuǎn)彎，大大節(jié)省了基建投資。另外，通過合理設(shè)計也可以大量節(jié)省基建投資?，F(xiàn)國外帶式輸送機每公里成本費為100萬 ～300萬美元，國內(nèi)為人民幣500萬元，其中輸送帶的成本占整機成本的30％～35％。 (10）能耗低，效益高。由于運動部件自重輕，無效運量少，在所有連續(xù)式和非連續(xù)式運輸中，帶式輸送機的能耗最低、效率最高。 (11)維修費少。帶式輸送機運動部件僅是滾筒和托輥，輸送帶又十分耐磨。相比之下，火車、汽車磨損部件要多得多，且更換磨損也較為繁瑣。 （12）應用領(lǐng)域廣闊，市場巨大。根據(jù)調(diào)查，我國現(xiàn)有帶式輸送機約200萬臺，其中，鍋爐上煤運40萬臺；煤礦120萬臺；火力發(fā)電廠167座，每廠約3km，折合1萬臺；建材廠和水泥廠6千個，平均每廠50臺，共計30萬臺；港口碼頭約1萬臺，不包括卸船機和散貨裝船機等。 綜上所述，帶式輸送機的優(yōu)越性已十分明顯，它是國民經(jīng)濟中不可缺少的關(guān)鍵設(shè)備。加之國際互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡化的實現(xiàn)，又大大縮短了帶式輸送機的設(shè)計開發(fā)制造銷售的周期，使它更加具有競爭力。 1.4帶式輸送機的分類 按外形分，帶式輸送機可分為： （1）平形和槽形帶式輸送機。我國現(xiàn)行標準是DT-Ⅱ和TD-75型帶式輸送機，有固定式和移動式兩大類。越野型的帶式輸送機又分為直線型和彎曲型。槽形帶式輸送機如圖1-1所示。 圖1-1 槽形帶式輸送機 1-頭部漏斗；2-機架；3-頭部清掃器；4-傳動滾筒；5-安全裝置；6-輸送帶；7-承載托輥； 8-緩沖托輥；9-導料槽；10-改向滾筒；11-螺旋張緊裝置；12-尾架；13-直段清掃器；14-回程托輥；15-中間架；16-電動機；17-液力耦合器；18-制動器；19-減速器；20-聯(lián)軸器 （2）夾帶式帶式輸送機。該機器實際上是兩個槽形帶式輸送機相扣在一起，即在普通型帶式輸送機再加上一條壓帶，各有一套驅(qū)動裝置驅(qū)動，或者公用一套。壓帶可使用泡沫塑料帶、繩帶和橡膠帶輸送帶。一般可達到大傾角和垂直90o提升的需要。夾帶式帶式輸送機如圖1-2所示。 （3）波紋擋邊斗式輸送機。在平形橡膠帶上再冷粘或硫化上波紋擋邊在兩邊，中間隔一段用橡膠隔板分開成斗形。在轉(zhuǎn)彎處用壓輪壓住波紋擋邊外緣，它能垂直提升，適用于散料、干料，如料濕便會卸不干凈，故機頭處裝有震打器。波紋擋邊斗式輸送機的結(jié)構(gòu)如圖1-3所示。 圖1-3 波紋擋邊斗式輸送機 1-驅(qū)動裝置；2，9-平托輥；3-波紋擋邊輸送帶；4-轉(zhuǎn)彎托輥；5-轉(zhuǎn)彎壓輪；6-承載帶托輥；7-機尾托輥；8，10-回程帶改向托輥；11-振打器 （4）波紋擋邊袋式輸送機。實際上是用許多橡膠帶串連在一起，袋口向內(nèi)翻，外形如波紋擋邊輸送機。波紋擋邊袋式輸送機的結(jié)構(gòu)與波紋擋邊斗式輸送機結(jié)構(gòu)相似波紋擋邊袋式輸送機的結(jié)構(gòu)如圖1-4所示。 。 圖1-4 波紋擋邊袋式輸送機 1-活動斗；2-鋼絲繩；3-改向托輥；4-機頭傳動滾筒；5-機尾滾筒 （5）吊裝式蛋管形帶式輸送機。物料裝入輸送帶后，輸送帶兩邊合攏成立式橢圓形，將輸送帶兩邊吊掛于小滑車上，滑車裝在工字縱向橫梁上，用鋼絲繩牽引滑車拖動輸送帶運動，在機頭和機尾處均設(shè)有大轉(zhuǎn)盤，使輸送帶打開或合攏，有如上山纜車裝置。驅(qū)動裝置也裝在機頭。由于使用滑車和工字鋼，造價昂貴，沿途還要設(shè)置立柱以便吊掛工字鋼縱梁。 吊裝式蛋管形帶式輸送機的缺點是滑車間距太長，輸送帶回合不攏，一般間距在1m左右。驅(qū)動裝置也過于復雜。輸送帶邊緣帶有凸緣，有平行合攏和上下錯開合攏兩種結(jié)構(gòu)。合攏后輸送帶成蛋圓形。采用吊掛式的缺點是爬坡小于30o，物料同輸送帶的摩擦系數(shù)越小，爬坡度越低；而且裝料不能超過50％，運輸量較低。吊裝式蛋管形帶式輸送機如圖1-5所示。 圖1-5 吊裝式蛋管形帶式輸送機 1-輸送帶；2-承載輪；3-鋼絲繩；4-擋輪 （6）固定式圓管形帶式輸送機。該機輸送帶卷成圓管型運料，可在托輥上運行，也可以在磁棍上運行，所以稱為固定式。托輥成六角形安裝，有的用6個，有的用4個、3個。 將物料裝入帶中，輸送帶逐漸被卷成圓管形，猶如一根管線，它可以水平轉(zhuǎn)彎垂直轉(zhuǎn)彎和做三維方向路線變化。當卸料時，輸送帶又打開成平形，卸完料又卷成圓形返回機尾。中國式的是輸送帶以平形狀返回，并以90o垂直提升。目前國外尚未達到實用水平。 自然，將輸送帶卷成類似的幾何形狀，如三角形、扁圓形、方形均屬此類。它是當代帶式輸送機的發(fā)展方向。 國外圓管機構(gòu)成原理為輸送帶摩擦力將物料帶上，計算原理如夾帶式輸送機。使用圓管帶式輸送機可以不露料，不掉料，又不污染環(huán)境，特別是火力發(fā)電站干式除塵和煤炭輸送等都離不開該種帶式輸送機，因為用波紋擋邊輸送機和夾帶輸送機等，都有如下缺點： （1）帶速提高有一定極限，帶速提高后，在轉(zhuǎn)彎處掉料，同時在卸料段返料嚴重； （2）波紋擋邊輸送帶對粘性物料和內(nèi)聚力很大的物料，卸料困難； （3）波紋擋邊輸送帶和夾帶式帶式輸送機雖能垂直提升，但不能在水平面轉(zhuǎn)彎，用途受到限制； （4）夾帶式輸送機有清掃裝置，能運粘性物料，但生產(chǎn)率太低，夾持橫段面難以再擴大。 按驅(qū)動方式分，帶式輸送機又可分為三大類： （1）有輥式，輸送帶全由托輥支撐運轉(zhuǎn)。 （2）無輥式，輸送帶靠氣墊、磁墊、水墊支撐運轉(zhuǎn)。無輥式?jīng)]有阻力，但它們都要有傳動滾筒驅(qū)動。20世紀70年代中期出現(xiàn)了中間摩擦驅(qū)動方式，即在帶式輸送機中部再加若干個短帶式輸送機，靠輸送帶之間的摩擦力驅(qū)動輸送帶運轉(zhuǎn)，因而承載帶的拉力被幾臺中間摩擦驅(qū)動機分擔，但仍要托輥支撐。 （3）直線驅(qū)動方式，將電動機驅(qū)動變?yōu)橹本€電動機驅(qū)動方式，轉(zhuǎn)子線圈放在帶內(nèi)，定子線圈放在帶外，當轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)時輸送帶也就運動了。 1.5輸送機的布置方式 電動機通過聯(lián)軸器、減速器帶動傳動滾筒轉(zhuǎn)動或其他驅(qū)動機構(gòu)，借助于滾筒或其他驅(qū)動機構(gòu)與輸送帶之間的摩擦力，使輸送帶運動。帶式輸送機的驅(qū)動方式按驅(qū)動裝置可分為單點驅(qū)動方式和多點驅(qū)動方式兩種。 通用固定式輸送帶輸送機多采用單點驅(qū)動方式，即驅(qū)動裝置集中的安裝在輸送機長度的某一個位置處，一般放在機頭處。單點驅(qū)動方式按傳動滾筒的數(shù)目分，可分為單滾筒和雙滾筒驅(qū)動。對每個滾筒的驅(qū)動又可分為單電動機驅(qū)動和多電動機驅(qū)動。因單點驅(qū)動方式最常用，凡是沒有指明是多點驅(qū)動方式的，即為單驅(qū)動方式，故一般對單點驅(qū)動方式，“單點”兩字省略。 單筒、單電動機驅(qū)動方式最簡單，在考慮驅(qū)動方式時應是首選方式。在大運量、長距離的鋼繩芯膠帶輸送機中往往采用多電動機驅(qū)動。帶式輸送機常見典型的布置方式如下表1-2所示： 1.6帶式輸送機的主要部件介紹 帶式輸送機雖然種類繁多，但其基本組成部分差別不大，只是具體結(jié)構(gòu)有所不同?；窘M成部分的功能簡介如下。 (1)驅(qū)動裝置 驅(qū)動裝置的作用是將電動機的動力傳送給輸送帶，并帶動它運行。驅(qū)動裝置由電動機、聯(lián)軸器、減速器和驅(qū)動滾筒等部件組成。 帶式輸送機使用的電動機有鼠籠式、繞線式異步電動機。在有防爆要求的場合，應采用防爆電動機。使用液力耦合器時，不需用具有高啟動力矩的電動機，只要與耦合器配合得當，就能得到接近電動機最大力矩的啟動力矩。 帶式輸送機上使用的聯(lián)軸器，按傳動和結(jié)構(gòu)上的需要，分別采用液力耦合器、柱銷聯(lián)軸器、棒銷聯(lián)軸器、齒輪聯(lián)軸器、十字滑塊聯(lián)軸器或各種彈性聯(lián)軸器等。 帶式輸送機使用的減速器有圓柱齒輪減速器和圓錐—圓柱齒輪減速器。圓柱齒輪減速器的傳動效率高，但要求電動機軸與帶式輸送機線路垂直，驅(qū)動裝置占地面積大，井下使用時需加寬硐室，若把電動機布置在輸送帶下面，會給維護和更換造成困難。因此，用于煤礦采區(qū)巷道的帶式輸送機應盡量采用圓錐—圓柱齒輪減速器，使電動機軸與輸送機平行布置，以減小驅(qū)動裝置的寬度。 驅(qū)動滾筒是依靠它與輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶動運行的部件。據(jù)撓性牽引構(gòu)件的摩擦傳動理論，輸送帶與滾筒之間的最大摩擦力隨摩擦系數(shù)和圍抱角的增大而增大，所以提高牽引力必須從這兩方面入手。 增大驅(qū)動滾筒與輸送帶之間的摩擦系數(shù)的方法是將滾筒表面包覆一層具有高摩擦系數(shù)的材料，通常用橡膠。包膠的方法常用硫化法（鑄膠）和冷粘法，也可采用螺栓在滾筒表面固定一層輸送帶的方法。包覆的橡膠外表面可做人字形槽紋、棱形槽紋或光面，其中人字形槽紋和棱形槽紋可以增大驅(qū)動滾筒與輸送帶之間的摩擦系數(shù)，提高驅(qū)動效率。比較而言，人字形槽紋效果要好些，棱形槽紋次之。 當滾筒或其表面的包覆材料與輸送帶之間潮濕或著水時，摩擦系數(shù)將急劇降低。而且包覆的橡膠越硬，摩擦系數(shù)越小。 （2）清掃裝置 清掃裝置是為卸載后的輸送帶清掃表面粘著物之用。最簡單的清掃裝置是刮板式清掃器，由重錘或彈簧使刮板緊壓在輸送帶上。此外，還有旋轉(zhuǎn)刷、指狀彈性刮刀、水力沖刷、振動清掃等。采用哪種清掃裝置，應視運送物料的粘性而定。 （3）上、下托輥 托輥是帶式輸送機的重要部件之一。它的作用是支承輸送帶，使輸送帶的垂度不超過限定值以減小運行阻力，保證帶式輸送機平穩(wěn)運行。托輥沿輸送機全長分布，數(shù)量很多，它的工作性能直接影響帶式輸送機的整機性能。托輥的全部質(zhì)量約占整機的1/3，價值約占整機的20﹪～25﹪。為增大輸送帶的承載斷面，將承載的輸送帶用短托輥組成槽形斷面，這種托輥組稱為槽形托輥組。槽形托輥組所使用的托輥數(shù)量有3個、4個、5個等，因而也使槽形端面的形狀各異。對于空程段的輸送帶用一個長托輥支承，一般稱為平形托輥組。有些輸送帶較寬的帶式輸送機，其空程段的輸送帶用2個托輥組成V形斷面的托輥組支承，稱為V形托輥組。采用V形托輥組對防止輸送帶跑偏有一定作用。 （4）輸送帶 輸送帶的作用是承載物料和運送物料。輸送帶貫穿帶式輸送機的全長（為機身長度的2倍多），用量大、價格高，約占整個帶式輸送機價值50﹪。為使輸送帶不但有足夠的強度，而且能夠耐磨損和腐蝕，輸送帶由芯體和覆蓋層構(gòu)成，芯體承受拉力，覆蓋層起保護芯體的作用。芯體的材料有絲織物和鋼絲繩2類。絲織物芯體有多層帆布粘合及整體編織2種。絲織物芯體的材質(zhì)有棉、維綸和尼龍。整體編織芯體的輸送帶與多導粘合的相比，強度相同時整編芯體的厚度小、柔度好、耐沖擊性好，使用中不會發(fā)生層間剝裂。整編芯體的輸送帶伸長率較高，使用時需要有較大的拉緊行程，鋼絲繩芯體是由許多柔軟的細鋼絲繩相隔一定間距排列，用與鋼絲繩有良好粘合性的膠料粘合而成。鋼絲繩芯輸送帶的強度高，抗沖擊性和抗彎曲疲勞性能好；伸長率小，需要的拉緊行程小。同其他類型的輸送帶比較，鋼絲繩芯輸送帶的厚度小，所需滾筒直徑也小。 （5）拉緊裝置 拉緊裝置的作用是使輸送帶具有足夠的張力，以保證驅(qū)動裝置傳遞出應有的摩擦牽引力和使輸送帶的垂度保持在限定范圍內(nèi)。帶式輸送機常用的拉緊裝置有螺旋式、重力式和鋼絲繩絞車式等幾種，它們都是采用改變機尾換向滾筒與驅(qū)動裝置的驅(qū)動滾筒之間中心距的方法來實現(xiàn)拉緊輸送帶的。一般而言，螺旋式拉緊裝置只能用于拉緊行程小、要求結(jié)構(gòu)緊湊的場合。重力式拉緊裝置適用于固定安裝的帶式輸送機，結(jié)構(gòu)形式有多種，其特點是輸送帶伸長變形不影響拉緊力，但體積大、比較笨重。鋼絲繩絞車式拉緊裝置是用絞車代替重錘，靠牽引鋼絲繩改變機尾滾筒與驅(qū)動滾筒之間的距離來張緊輸送帶。用這種方法實現(xiàn)輸送帶的張緊，在輸送帶伸長變形時需要開動絞車來調(diào)整輸送帶張力，否則張力下降。它的特點是調(diào)整拉緊力方便，可實現(xiàn)自動調(diào)整。在滿載啟動時，則開動絞車以增加輸送帶張力；在正常運轉(zhuǎn)時，適當反轉(zhuǎn)絞車使張力減小。驅(qū)動滾筒出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，又可開動絞車增大拉緊力，使驅(qū)動滾筒摩擦牽引力增大，消除驅(qū)動滾筒打滑現(xiàn)象。 （6）制動裝置 制動裝置有逆止器和制動器。逆止器的作用是防止向上運輸?shù)膸捷斔蜋C停車后輸送帶下滑。制動器的作用是保證向下運輸?shù)膸捷斔蜋C可靠停車；在水平運輸時，若要求準確停車，也應裝設(shè)制動器。 （7）裝載裝置 裝載裝置也稱給料裝置，主要由漏斗和擋板等部件組成。常用的有強制式、自溜式和組合式3類。 （8）機架 機架包括機頭架、機尾架和中間架等。它們的作用是安裝帶式輸送機的機頭、機尾、托輥組以及其他輔助裝置等。常用機架也有幾種不同的結(jié)構(gòu)。煤礦井下使用的帶式輸送機，為了拆裝方便，機頭架、機尾架做成結(jié)構(gòu)緊湊便于移置的構(gòu)件，中間架采用便于拆裝的結(jié)構(gòu)。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點，有鋼繩機架和型鋼機架兩種。 輸送機年工作時間一般取4500-5500小時。當二班工作和輸送剝離物，且輸送環(huán)節(jié)較多，宜取下限；當三班工作和輸送環(huán)節(jié)少的礦石輸送，并有儲倉時，取上限為宜。 鋼繩芯膠帶為單層結(jié)構(gòu)，故柔軟，彈性好，耐沖擊，彎曲疲勞小，工作時更能適應在托輥上運行。同時因為單機長度長，在同樣使用年限中膠帶受沖擊，受彎曲次數(shù)少，因此使用壽命長，一般可達十年左右。 1.7我國煤礦用帶式輸送機的發(fā)展 （1）大型化、智能化 為了適應高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要，帶式輸送機的運輸能力要加大，控制自動化水平要提高，長運距、高帶速、大運量、大功率是帶式輸送機今后發(fā)展的必然趨勢。在今后的10年內(nèi)，輸送量要達到4000～5000t/h，帶速要提高到6m/s，順槽可伸縮輸送機頭部集中驅(qū)動要達到3000米，對于固定強力帶式輸送機要達到5000米，單機驅(qū)動功率1000～1500KW,輸送帶要達到PVG3150和ST6000以上。 （2）提高關(guān)鍵零部件的性能和可靠性 設(shè)備開機率的高低主要取決于輸送機關(guān)鍵零部件的性能和可靠性。而要提高關(guān)鍵零部件的性能和可靠性，除了進一步完善和提高現(xiàn)有零部件的性能和可靠性外，還要不斷開發(fā)研究新的技術(shù)和零部件，如高性能可控軟啟動技術(shù)、動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)、高效儲帶裝置、快速自移機尾、高壽命托輥等，使帶式輸送機的性能進一步提高。 （3）擴大功能，一機多用化 帶式輸送機是一種理想的連續(xù)運輸設(shè)備，但目前其效能還沒有充分發(fā)揮，資源有所浪費。如將帶式輸送機結(jié)構(gòu)作適當修改，并采取一定的安全措施，就可拓展到運人、運料或雙向運輸?shù)裙δ?，做到一機多用，使其發(fā)揮最大的經(jīng)濟效益。 （4）開發(fā)專用機種 中國煤礦的地質(zhì)條件差異較大，在運輸系統(tǒng)的布置上經(jīng)常會出現(xiàn)一些特殊要求，如彎曲、大傾角(>25°)直至垂直提升、長運距下運帶式輸送機等，而有些場合常規(guī)的帶式輸送機是無法滿足要求的。為了滿足煤礦井下的某些特殊要求，應開發(fā)滿足這些特殊要求帶式輸送機，如波紋擋邊輸送機、管狀帶式輸送機、平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機、線摩擦多驅(qū)動帶式輸送機、大傾角上運帶式輸送機、打傾角下運帶式輸送機等。 1.8設(shè)計思路、方法和原始數(shù)據(jù) 1.設(shè)計思路和方法 首先學習帶式輸送機的設(shè)計原理，閱讀相關(guān)文獻對帶式輸送機有一個整體的認識，然后對所設(shè)計的帶式輸送機系統(tǒng)進行功能分析，確定帶式輸送機的類型，進而進行系統(tǒng)的整體布置，進行帶式輸送機各個部件的選定計算。最后用CAD繪出帶式輸送機的工作圖、相關(guān)零件圖，并編寫1論文說明書。 2.本設(shè)計原始數(shù)據(jù) 輸送量；帶速；動堆積角°；輸送長度；原煤最大塊度，輸送機工作傾角°；原煤堆積密度；工作環(huán)境為井下、潮濕。 2 可伸縮帶式輸送機輸送帶的設(shè)計計算 2.1可伸縮帶式輸送機輸送帶的選擇 可伸縮帶式輸送機的輸送帶是輸送機的重要部件，在輸送機中輸送帶的成本占整個設(shè)備成本的30％～50％。在運轉(zhuǎn)過程中，輸送帶所受的載荷是極復雜的，它除受縱向的拉伸應力外，還受經(jīng)過滾筒和托輥的彎曲應力。大多數(shù)輸送帶的損壞表現(xiàn)為工作面層和邊緣磨損，受大塊、尖利物料的沖擊引起擊穿、撕裂和剝離。合理選擇輸送帶，對輸送帶的設(shè)計十分重要。 輸送帶的選用是根據(jù)輸送機的線路布置、輸送的材料和使用條件來進行的。合理選擇輸送帶不僅對完成輸送機設(shè)計任務至關(guān)重要，還影響輸送機滾筒、托輥和驅(qū)動裝置等機械部件的設(shè)計。 帶式輸送機常用的輸送帶主要有織物芯膠帶、整體編織和鋼繩芯膠帶3類。織物芯膠帶用掛膠的帆布形成若干層襯墊骨架，外面用橡膠覆蓋，形成一定厚度的覆面層。上覆面較厚，一般為3～6 mm，是輸送帶的承載面，直接與物料接觸并承受物料的沖擊和磨損；下覆面層與支承托輥接觸，主要承受壓力，為了減少輸送帶沿托輥運行時的壓陷滾動阻力，下覆面層較薄，一般為1．5～2 mm。當輸送帶跑偏與機架接觸時，將側(cè)邊橡膠覆面加厚以避免輸送帶受到機械磨損。在設(shè)計中正確選擇輸送帶，在使用中保護好輸送帶，都是很重要的問題，應盡可能地避免輸送帶的不正常損壞。 由于在井下作業(yè)故皮帶應選用阻燃型的，材料選用氯丁CR。由于輸送的是煤，故要求的強度較大，可選用阻燃尼龍皮帶。輸送帶的成本約占帶式輸送機總成本的1/2以上，所以選擇合適的輸送帶就顯得十分重要，安全系數(shù)和接頭方式都直接影響整機的成本。其中，本設(shè)計已知量如下： 輸送量；帶速；動堆積角°；輸送長度；原煤最大塊度，輸送機工作傾角°；原煤堆積密度；工作環(huán)境為井下、潮濕。 2.2輸送量 可伸縮帶式輸送機的運輸能力，決定于輸送帶上所裝運的物料的斷面積，輸送帶的運行速度及輸送機的傾角，因為在傾斜的輸送機上物料的堆積面積小。 可伸縮帶式輸送機屬于連續(xù)運行的運輸機械，對于均勻、連續(xù)裝載時，其運輸能力為: (2—1) 式中 -----運輸能力，； -----單位長度上所裝物料的質(zhì)量，； -----物料的運行速度，。 由 （2—2） 得 （2—3) 式中 -----在運行的輸送帶上，物料的最大橫截面積，； -----物料的堆積密度，。 可伸縮帶式輸送機屬連續(xù)運行式的運輸機械，其運輸能力按公式（2—3）計算。考慮到輸送帶在沿傾斜方向運行時，物料在輸送帶上的堆積面將減小。因此，計算帶式輸送機的最大運輸能力時，應在工式（2—3）中乘一個傾斜系數(shù)，可知可伸縮帶式輸送機的最大運輸能力用下式計算： =3.6 （2—4） 式中 -----運輸能力，； -----在運行的輸送帶上，物料的最大堆積橫截面積，； -----物料的堆積密度，； -----物料的運行速度，； -----輸送機的傾斜系數(shù)。 2.2.1物料堆積橫截面積的計算 按給定的工作條件，原煤的動堆積角為°；原煤的堆積密度為；輸送機的工作傾角為°；查《礦山運輸機械》表4-13得傾斜系數(shù)為；帶速；將各參數(shù)帶入式（2—4），為保證給定的運輸能力，帶上必須具有的堆積橫截面積為： = 可查《礦山運輸機械》表4—12，輸送機的承載托輥槽角為°時，物料的動堆積角為°時，帶寬為的輸送帶上允許物料堆積的橫截面積為，此值大于計算所需的堆積橫截面積，據(jù)此選用帶寬為的輸送帶能滿足要求。 2.2.2驗算膠帶寬度 查《礦山運輸機械》Ⅱ有： （2—5） 式中 -----運輸能力，； -----貨載斷面系數(shù)，查《礦山運輸機械》表3—19可按動堆積角°，得； -----物料的堆積密度，=； -----物料的運行速度，； -----輸送機的傾斜系數(shù)。 將上述數(shù)據(jù)帶入式（2—5）得： = 考慮礦井的增產(chǎn)能力、貨載塊度及膠帶的來源，選用寬的膠帶，為滿足一定運輸生產(chǎn)率所需的帶寬，還必須按物料的塊度進行校核。查《礦山運輸機械》Ⅱ有: 對于原煤 則 式中 -----帶寬，； -----貨載最大塊度的橫向尺寸，。 可見所選帶寬滿足最大塊度要求。故選用寬度為的輸送帶滿足要求。 2.2.3輸送能力的驗算 根據(jù)式（2—4）得： = 式中 -----水平輸送量，； -----輸送機的傾角系數(shù)，查《礦山運輸機械》表4-13，； -----物料橫斷面積； -----帶速，； -----物料松散密度，。 由于，故能滿足輸送量要求。 2.2.4每米輸送機上物料的質(zhì)量 由上式（2—1）可推出每米輸送機上物料的單位質(zhì)量為： = 每米機長上托輥轉(zhuǎn)動部分重量，查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》表8—23得槽形托輥組轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量，取上托輥間距； 每米機長下托輥轉(zhuǎn)動部分重量，查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》表8—12得平形下托輥組轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量，取下托輥間距； 每米機長上緩沖托輥轉(zhuǎn)動部分重量，查《運輸機械設(shè)計選用手冊》表2—45得，間距可設(shè)為； 在機頭部需設(shè)過渡托輥，過渡托輥的轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量，查《運輸機械設(shè)計選用手冊》表2—44得。 經(jīng)上驗算選帶寬為，初選輸送帶為阻燃抗靜電NN-150型號，查《運輸機械設(shè)計選用手冊》表1—6，可選材料為錦綸（尼龍）帆布。查表可得扯斷強度；每層厚度為，每層重量為；參考力伸長率～％，帶寬范圍～；層數(shù)范圍～層；覆蓋膠厚，上膠厚；下膠厚；每毫米厚膠料重量。 2.2.5輸送帶厚度 輸送帶厚度=布層數(shù)×每層厚度+上膠厚+下膠厚 查《運輸機械設(shè)計選用手冊》表1—13可知輸送帶單位質(zhì)量； 重段單位長度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量為： = 空段單位長度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量為： == 單位長度上分布緩沖托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量為： 2.3牽引力的計算 本機長為，牽引力的計算可查《礦山運輸機械》按下式計算： （2—6） 對于長距離的帶式輸送機（例如以上），附加阻力明顯小于主要阻力，采用將主要阻力乘以一個大于的系數(shù)計入附加阻力的計算，不會出現(xiàn)嚴重錯誤，以簡化運行阻力的計算。為此引入一個系數(shù)，可對上式進行簡化計算驅(qū)動滾筒上的牽引力（圓周力）。 故本機可簡化為: 承載段 （2—7） 式中 -----驅(qū)動滾筒上所需的牽引力（圓周力），； -----計入附加阻力系數(shù)，查《礦山運輸機械》表4—18，當輸送長度為600時，=1.17； -----單位長度輸送帶上裝運的物料量，； -----單位長度輸送帶的質(zhì)量，； -----空段單位長度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，； -----承載段單位長度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，； -----輸送機長度，； -----重力加速度，； -----輸送帶在托輥上運行的阻力系數(shù)（也有稱模擬摩擦系數(shù)）。查《礦山運輸機械》表4—17，。 空載段 （2—8） 則 式中 -----驅(qū)動滾筒上所需的牽引力（圓周力），； -----計入附加阻力系數(shù)，可查《礦山運輸機械》表4—18知，當輸送長度為600時，=1.17； -----單位長度輸送帶的質(zhì)量，； -----空段單位長度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量； -----承載段單位長度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量； -----輸送機長度，； -----重力加速度，； -----輸送帶在托輥上運行的阻力系數(shù)（也有稱模擬摩擦系數(shù)）。查《礦山運輸機械》表4—17，。 2.4輸送帶各點張力的計算 輸送帶作為帶式輸送機的牽引構(gòu)件，在承受為克服輸送帶運行阻力所必需的牽引力的同時，由于可伸縮帶式輸送機是靠驅(qū)動滾筒與輸送帶之間的摩擦力傳遞牽引力，它的張力還要滿足滾筒摩擦傳動的需要。除此之外，為防止輸送帶在兩托輥之間有過大的垂度，輸送帶的張力還要滿足它的垂度不超過規(guī)定值的需要。 輸送帶作為牽引構(gòu)件，它的張力沿輸送機全長是變化的，需要用逐點法求算它在各點的張力。 采用逐點法求各點張力，如圖2—1是輸送帶整體布局各點受力情況，根據(jù)各點的受力情況： 圖2—1 可伸縮帶式輸送機工作系統(tǒng)圖 1）計算輸送帶各區(qū)段的運行阻力 按所給定條件，如圖2—1所示，本機只有重段和空段兩個直線區(qū)段。各段運行阻力計算如下： 式中 -----各段阻力，； -----各段輸送長度，； -----單位長度輸送帶上裝運的物料量，； -----單位長度輸送帶的質(zhì)量，； -----承載段單位長度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，； -----空段單位長度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，； -----輸送帶在托輥上運行的阻力系數(shù)（也有稱模擬摩擦系數(shù)）。查《礦山運輸機械》表4—17，； -----輸送帶在托輥上運行的阻力系數(shù)（也有稱模擬摩擦系數(shù)）。查《礦山運輸機械》表4—17，。 2）輸送帶各點的張力計算 為簡化計算，輸送帶繞經(jīng)滾筒兩項阻力按輸送帶的張力增加﹪計算。依逐點計算法得： （2—9） 本機為雙滾筒驅(qū)動，初取圍包角°，由于驅(qū)動滾筒為膠面，采區(qū)空氣潮濕取，摩擦力備用系數(shù)一般取，查《礦山運輸機械》Ⅱ表3—27得。 按摩擦牽引條件： （2—10） 則聯(lián)立式（2—9）與式（2—10）得： 按空段輸送帶最大允許垂度的要求，空段最小張力點應小于上式求得之值為： （2—11） 則取最小張力點為： 令，以此為準，按上列各點張力的關(guān)系式求算各點張力得： 2.4.1膠帶層數(shù)的計算 查《礦山運輸機械》Ⅱ有下式 （2—12） 則 式中 -----輸送帶層數(shù)； -----膠帶的最大張力，； -----輸送帶安全系數(shù)，一般取～12，??； -----輸送帶帶寬，； -----帶寬為一厘米的拉斷力，。 可知選帶層為三層織物的尼龍帶合適，則膠帶的型號為 2.4.2膠帶打滑條件的計算 查《礦山運輸機械》有，當輸送帶在相遇點上的實際張力超過計算得出的最大值時，滾筒將在輸送帶接觸面上打滑。因此，撓性體摩擦傳動的工作條件是： （2—13） 式（2—13）即歐拉公式。 則 核算圍包角：在煤礦中因運轉(zhuǎn)條件較差，一般取，查《礦山運輸機械》Ⅱ表3—27，則： 實際設(shè)備圍包角為，故值滿足不打滑條件要求。 2.5輸送帶壽命的計算 目前常用德國HZ7ZEL法來計算輸送帶壽命[17]，即： （2—14） 則 %100%180%100%100%120% 120%80%450 式中 -----可持久耐用的輸送量，查《新型帶式輸送機手冊》表6—29，=450萬t； -----上覆蓋膠耐用度，查《新型帶式輸送機手冊》表6—30，=100%； -----上覆蓋膠厚度與拉伸強度有關(guān)的耐用度，查《新型帶式輸送機手冊》表6—31，=100%； -----運輸物種的耐用度，查《新型帶式輸送機手冊》表6—32，=180%； -----裝載點有關(guān)的耐用度，查《新型帶式輸送機手冊》表6—33，=100%； -----傾角的耐用度，查《新型帶式輸送機手冊》表6—33，=100%； -----裝載地點有關(guān)的耐用度，查《新型帶式輸送機手冊》表6—33，=120%； -----拉緊裝置型式有關(guān)的耐用度，查《新型帶式輸送機手冊》表6—33，=120%； -----驅(qū)動系統(tǒng)型式有關(guān)的耐用度，查《新型帶式輸送機手冊》表6—33，=80%； 2.6圓周驅(qū)動力的計算 2.6.1傳動滾筒上所需圓周力的計算 傳動滾筒的圓周驅(qū)動力應為輸送機上運行阻力之和，可由下式計算 式中___主要阻力，物料、輸送帶及托輥等運行引起的阻力，N ——主要特種阻力，托輥前傾及導料槽引起的阻力，N ____附加特種阻力，N ____輸送機傾斜阻力，N C_____附加阻力系數(shù) 2.6.2輸送機托輥轉(zhuǎn)動部分每米質(zhì)量的計算 承載分支托輥組每米長度轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量 由下式計算： =kg/m 回程分支托輥轉(zhuǎn)動部分每米質(zhì)量 式中___上、下托輥轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量，kg ____上、下托輥間距，m 2.6.3主要阻力的計算 輸送機主要阻力包括承載分支的物料、輸送帶移動以及所有托輥旋轉(zhuǎn)所出現(xiàn)的阻力總和。 式中 ___可分為承載分支主要阻力和回程分支主要阻力,N ——模擬摩擦系數(shù)，根據(jù)工作條件及制造安裝水平?jīng)Q定 ——輸送機頭、尾滾筒中心之間的長度，m ——重力加速度， ——輸送機傾角 ___承載分支托輥組每米長度轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量，kg/m ____回程分支托輥組每米長度轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量，kg/m ——輸送帶上每米長度物料的質(zhì)量，kg/m 2.6.4主要特種阻力的計算 主要特種阻力包括由槽形托輥的兩側(cè)輥向前傾斜引起的摩擦阻力，在輸送帶的重段沿線沒有導料擋板時，物料與擋板之間的摩擦阻力 (2—10) (2—11) ——托輥前傾的摩擦阻力； ——槽形系數(shù)，由于采用30度槽角，取=0.4； ——承載托輥與輸送帶間的摩擦系數(shù)，取0.35； ——裝有前傾托輥的區(qū)段長度； ε——托輥軸線相對于垂直輸送帶縱向軸線的前傾角，取ε=1°20′； 因為是物料與導料欄板間的摩擦阻力，由于本設(shè)計不設(shè)物料與導料欄板，固=0 所以=1044.057N 2.6.5特種附加阻力 特種附加阻力包括：輸送帶清掃器的摩擦阻力；犁式卸料器的摩擦阻力。 取用輸送帶清掃器： 式中：A——輸送帶與清掃器的接觸面積，一個頭部清掃器、一個尾部清掃器和兩個空段清掃器的面積A=（0.008+0.012）×4=0.08 p——輸送帶和清掃器間的壓力，N/，一般取， p=10×N/ ； μ——清掃器與輸送帶之間的摩擦因數(shù)，一般取0.5~0.7，故取μ=0.6。 ——犁式卸料器的摩擦阻力，由于不采用卸料器，故=0。 則 2.6.6傾斜阻力 傾斜阻力是傾斜安裝的輸送機，物料上運時要克服的重力 式中H——輸送機提升物料的高度，m 2.6.7圓周驅(qū)動力 帶式輸送機傳動滾筒所需的牽引力是所有運行阻力之和 3 帶式輸送機托輥設(shè)計計算 托輥是帶式輸送機的主要部件之一，托輥的作用是支撐輸送帶，減小運行阻力，并使輸送帶的垂度不超過一定限度，以保證輸送帶平穩(wěn)運行。托輥的總重約占整機重量的30%～40%。因為數(shù)量多，托輥質(zhì)量的好壞直接影響輸送機的正常運行和運營費用。托輥的問題應該從托輥的結(jié)構(gòu)和托輥組的布置來考慮。要盡量減少托輥的經(jīng)常維修與更換的麻煩及費用，大幅度降低了勞動強度，確保帶式輸送機的安全正常運行。保證運行阻力系數(shù)和轉(zhuǎn)動慣量大幅度降低，可以使帶式輸送機實現(xiàn)長運距、大運量、高速度的運轉(zhuǎn)工作，使運行阻力和轉(zhuǎn)動慣量小，能夠長期保持托輥和膠帶之間基本實現(xiàn)同步運行，相互之間磨損微小，不但托輥不易磨損、膠帶和驅(qū)動滾筒的使用壽命可延長2～3倍，還要大幅度降低主機的配置功率，提高主機的運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性等。 3.1托輥的結(jié)構(gòu)與種類 隨著帶式輸送機的發(fā)展，從托輥的結(jié)構(gòu)到托輥組的型式不斷有新的變化，面對如此眾多的托輥和托輥組型式，如何合理地選擇合適的托輥組型式是一個問題。對托輥組的最基本的要求是：實用可靠、回轉(zhuǎn)阻力系數(shù)小、制造成本低、具有足夠的承載能力。 普通托輥的結(jié)構(gòu)是由管體、軸承座、軸承、軸和密封件構(gòu)成，軸承布置在托輥管體的內(nèi)部，托輥軸的兩端由托輥支架支撐。 托輥按用途不同可分為普通承載托輥和專業(yè)托輥。普通承載托輥是在正常段的上分支和下分支托輥，它們的作用是支撐輸送帶和物料；專用托輥的作用是輸送帶的過渡導向、輸送帶運行的防偏以及緩沖等。 托輥都是成組地安裝在輸送機上。上托輥組可以由單個托輥的平行托輥或兩個、三個槽形的托輥組組成。槽形托輥組的中間托輥水平布置，側(cè)托輥的槽角一般為30°、35°和45°。最常用的托輥組是三個輥子的長度相等并布置在同一平面內(nèi)。 緩沖托輥安裝在輸送機的受料處用以保護輸送帶。緩沖托輥的每個輥子由具有一定間隔的彈性圓盤制成。緩沖托輥的額定負荷和標準托輥相同。在運輸沉重和大塊物料的情況下，有時需沿輸送機全線設(shè)置緩沖托輥。緩沖托輥通常用3～5個托輥組成。 下托輥通常是單個水平托輥，大型輸送機也可采用兩個輥子，兩個輥子布置成V形，用以防止跑偏和較高的承載能力。 輸送帶運行時可能由于輸送帶制造的偏差、物料偏心堆積、機架變形、托輥軸承缺陷以及輸送帶張力分布不均。引起輸送帶跑偏。為防止跑偏多采用調(diào)心托輥組。調(diào)心托輥組多在側(cè)邊上設(shè)立輥，雖然可以起到強制地糾偏作用，但是由于立輥和輸送帶的邊緣連續(xù)接觸，會加大輸送帶邊緣的磨損，降低輸送帶的使用壽命。 3.2托輥的選擇計算 3.2.1托輥垂度與間距的設(shè)計計算 托輥的選擇主要考慮托輥組的承載能力和壽命。當選擇托輥間距時，需要考慮的因素是輸送帶質(zhì)量、托輥額定負荷、垂度、托輥壽命、輸送帶額定負荷和輸送帶拉力等。 如果在兩個托輥之間卸料，槽形輸送帶的垂度太大，物料就可能從輸送帶邊上溢出。對于要求較高的設(shè)計，特別是長距離帶式輸送機的設(shè)計，托輥之間的垂度應予以限制。在穩(wěn)定工況下必須限定在3%以下，帶速越高，物料塊度越大，則垂度應越小。 由《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》查得 承載段垂線垂度的基本公式為： （3—1） 回程段垂線垂度的基本公式為： （3—2） 式中 -----在兩個托輥之間的垂度下降距離，； -----上托輥間距，； -----輸送帶和物料的單位質(zhì)量， ； -----輸送帶的單位質(zhì)量，； -----物料的單位質(zhì)量，； -----重力加速度，； -----下托輥間距，； -----輸送帶的最小拉力，。 一般垂度在2%～5%之間選取，經(jīng)驗表明，當輸送帶的垂度大于5%時，卸料經(jīng)常會撒出。從上式可求出上托輥間距為： 取帶垂度為3.5%，則可取上托輥間距大于即可，可取上托輥間距為； 下托輥間距為： 取帶垂度為5%，則可取下托輥間距大于即可，所以取下托輥間距為。 3.2.2輸送帶的最小拉力 1、當采用垂度基本公式時，允許的垂度應考慮輸送帶芯的強度，因成槽形產(chǎn)生的輸送帶跨距與強度等因素。當垂度為3%時，輸送帶的最小拉力為： （3—3） 式中 -----在兩個托輥之間的垂直下降距離，； -----上托輥間距；； -----下托輥間距，； -----輸送帶和物料的單位質(zhì)量， 。 2、對托輥間距要遵守的限制條件有： 1）當輸送帶以正常負荷運行時，應保持垂度的最大值不超過3%（ISO規(guī)定為0.5%~2%）； 2）當有輸送帶處在停機狀態(tài)時，應保持垂度的最大值不超過5%； 3）托輥間距不能超過槽形托輥正常間距的2倍； 4）在任何托輥上的負荷都不能超過托輥的額定負荷。 下托輥間距一般取為3m，受料處托輥間距視物料容量和塊度而定。一般取為上托輥間距的～，生產(chǎn)經(jīng)驗證明，在確定加料段下面的托輥間距時，應力求使物料負荷的主要部分位于兩個托輥之間的輸送帶上。 頭部滾筒到第一組槽形托輥（調(diào)心托輥）的間距可取為上托輥間距的1~1.3倍。尾部滾筒到第一組托輥間距不小于上托輥間距。 3、托輥的最小空隙 ISO規(guī)定了托輥圓周和托輥橫梁或任何其他結(jié)構(gòu)頂部之間的空隙a的最小值，查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》表8-47，得出托輥直徑～之間，最小空隙。 3.2.3托輥的靜載荷計算 查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》可得： 承載分支托輥的靜載荷如下式： （3—4） 空載分支托輥的靜載荷如下式： （3—5） 式中 -----承載分支托輥靜載荷，N； -----回程分支托輥靜載荷，； ------托輥載荷系數(shù)，查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》表8-49所示，一節(jié)輥時，三節(jié)輥時； -----上托輥間距，； -----輸送能力，； -----帶速，； -----每米帶質(zhì)量，； -----下托輥間距，。 3.2.4托輥的動載荷計算 查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》可得托輥的動載荷如下式： 承載分支 （3—6） 回程分支 （3—7） 式中 -----運行系數(shù)，查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》表8-50所示，=1.1； -----沖擊系數(shù)，查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》表8-51所示，=1.06； -----工況系數(shù)，查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》表8-49所示，有腐蝕磨損物料=。 3.2.5托輥的額定負荷和最大轉(zhuǎn)速 查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》托輥的實際負荷為： （3—8） 式中 -----托輥的實際負荷，； -----輸送帶單位長度質(zhì)量，； -----物料單位長度質(zhì)量，； g-----重力加速度，； -----托輥間距，； -----系數(shù)，根據(jù)物料塊度選擇，=1.0~1.4，?。? -----系數(shù)，根據(jù)環(huán)境干濕程度選擇，=1.0~1.15，取； -----系數(shù)，根據(jù)工作時間長短選擇，=0.8~1.2，??； -----系數(shù)，根據(jù)帶速快慢選擇，=0.8~1.06，??；槽形托輥： 托輥的實際負荷小于查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》表8-53值額定負荷，即，故符合條件。 平行托輥： =8.03×9.8×1.12×1.1×0.95×3.0= 托輥的實際負荷小于查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》表8-53值=，平形托輥實際負荷不能大于表值，故符合條件。 托輥最大轉(zhuǎn)速：輸送帶速2，托輥直徑89，帶速為0.42~3.09，托輥轉(zhuǎn)速在90~645。 3.2.6計算托輥的槽形角 適當提高槽形角，可以增大帶式輸送機的運輸量。從國外資料來看，增大槽形角也是發(fā)展方向。從貨載斷面積圖4-1可以看出，貨載面積S為S1和S2之和，設(shè)貨載寬度為。中間托輥長為，則查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》有： 則 取動堆積角°，可得： ] 令=0得： 解后可得 計算結(jié)果表明，當動堆積角時，最優(yōu)的托輥槽角約為°，此時，貨載斷面積最大，即帶式輸送機在此槽形角時有最大的運輸量。 托輥型號的選擇：根據(jù)《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》表8—52托輥直徑選用，帶寬時，托輥直徑。根據(jù)《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》表8—57，可選出直徑為托輥的軸承型號為204。查《機械設(shè)計手冊》上冊，第2分冊，第2版（修訂）查得額定動負荷；額定靜負荷公斤；極限轉(zhuǎn)速脂潤滑轉(zhuǎn)/分；動潤滑1800轉(zhuǎn)/分，尺寸, , , 。 圖 3—1貨載斷面積圖 4 驅(qū)動裝置的選用與設(shè)計 帶式輸送機的負載是一種典型的恒轉(zhuǎn)矩負載，而且不可避免地要帶負荷起動和制動。電動機的起動特性與負載的起動要求不相適應在帶式輸送機上比較突出，一方面為了保證必要的起動力矩，電機起動時的電流要比額定運行時的電流大6～7倍，要保證電動機不因電流的沖擊過熱而燒壞，電網(wǎng)不因大電流使電壓過分降低，這就要求電動機的起動要盡量快，即提高轉(zhuǎn)子的加速度，使起動過程不超過3～5s。驅(qū)動裝置