可伸缩带式输送机结构设计

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1、早在20世纪70年代，就已经出现了运输距离达到100 km的带 式输送机输送线路。近年来，带式输送机在矿山运输中已经逐渐开 始取代汽车和机车运输，成为散装物料的主要运输装备。不断出现 新型带式输送机，拓宽了带式输送机的应用领域。可伸缩带式输送 机是连续输送物料机械中效率最高、使用最普遍的一种机型，是巷 道掘进运输和采煤工作面顺槽运输的主要设备。在煤炭、冶金领域 中，可伸缩带式输送机得到了广泛应用。为适应这一变化，本文主要针对带式输送机中的可伸缩带式输 送机进行了结构设计，包括可伸缩带式输送机输送带的选择、中间 架的选择计算、传动装置的设计、张紧装置、收放胶带装置的计算、 托辊以及滚筒的选择计算

2、等，并针对其结构及其工作原理作了概括 性总结。可伸缩带式输送机利用传动滚筒与输送带之间的摩擦传递 动力，在结构上增加了储带装置，这样可以实现整机的伸长和缩短， 从而提高了工作效率，增大产量，减少人员操作，具有一定的工程 实践价值。关键词可伸缩 输送带 传动滚筒 储带装置AbstractIn the early 1970, the belt conv eyor tran sportati on route with thedistanee of 100 km has already appeared. In recent years, belt conveyor has gradually re

3、placed the automobile and motorcycle in the mine tran sportati on,and becomes main equipme ntof bulk materials.Con sta ntly appeared new type belt conv eyor has exploited the application of belt conveyor. The flexible belt conveyor is one of the highest、 efficie ncy 、com mon use con ti nu ous tran s

4、portati on equipme nt, which is the main equipment in lane dig and coal face sequential slot tran sportati on. The flexible belt conv eyor has bee n widely used in coal, metallurgy fields.In order to adapt this change, this paper mainly carries on the flexible belt conveyor structure design of the b

5、elt conveyors. inc ludes the choice of the belt, the choice and calculation of the middle shelf, the design of transmission device、 the calculation of the tighten deviceand draw in and out belt device 、 the choice and calculationof thesupport roll and cylinder,then give a summarized conclusion of it

6、sconstruction and work principle. The flexible belt conveyor transmits power depe nding on the fricti on betwee n thetran smissi on cyli nder andthe belt, adding belt storage device in structure, which can realize the exte nsion and shorte n, thus raises the worki ng efficie ncy in creases the outpu

7、t, reduces the personal operation, which has some engineer practice value.Key words flexiblecon vey ing belttran smissi on cyli nderbelt storage device摘 要 IAbstract II第1章绪 论 11.1 可伸缩带式输送机的简介 11.1.1可伸缩带式输送机的结构及其工作原理11.1.2带式输送机的分类 21.1.3可伸缩带式输送机的结构特点 31.2可伸缩带式输送机的应用 41.3国内外带式输送机的现状 51.4可伸缩带式输送机的研究目的及意

8、义 61.5可伸缩带式输送机的系统设计 7第2章 可伸缩带式输送机输送带的设计计算 92.1 可伸缩带式输送机输送带的选择 92.2 输送量 102.2.1 物料堆积横截面积的计算 112.2.2 验算胶带宽度 112.2.3 输送能力的验算 122.2.4每米输送机上物料的质量 132.2.5 输送带厚度 142.3 牵引力的计算 142.4 输送带各点张力的计算 162.4.1 胶带层数的计算 202.4.2 胶带打滑条件的计算 212.5 输送带寿命的计算 21第3章带式输送机滚筒设计计算 233.1直径的确定 243.2直径的验算与材料的选择 243.3两轴承座中心距A的计算 263.

9、4滚筒的转速 27第4章带式输送机托辊设计计算 284.1托辊的结构与种类 284.2托辊的选择计算 29421托辊垂度与间距的设计计算 294.2.2 输送带的最小拉力 314.2.3 托辊的静载荷计算 324.2.4 托辊的动载荷计算 334.2.5 托辊的额定负荷和最大转速 334.2.6 计算托辊的槽形角 35第5章拉紧装置及收放胶带装置的设计 375.1拉紧装置的概述 375.1.1 拉紧装置的作用 375.1.2 拉紧装置的种类 375.1.3 拉紧装置在带式输送机中布置的位置 385.2拉紧装置的选择计算 395.2.1 张紧绞车的工作原理 395.2.2 张紧力的确定 405.

10、2.3 张紧行程的确定 415.3收放装置的设计 41第6章 输送机传动装置的设计 446.1 电机的选择 446.2减速器的计算与选用 456.2.1 传动比计算 456.2.2 减速器的选用 466.3液力偶合器的选择 47第7章带式输送机机架设计计算 497.1 机头卸料架的设计 497.2 中间架的设计与强度校核 507.2.1 中间架的设计 507.2.2 中间架的强度校核 51第8章 主轴的设计与键的强度校核 538.1 主轴的设计 538.2 键的强度校核 58第9章输送机清扫器的选择 62第10章 胶带跑偏问题的调整 63结论 64致谢 65参考文献 66附录1 错误！未定义书

11、签附录2 错误！未定义书签第1章绪 论1.1 可伸缩带式输送机的简介1.1.1可伸缩带式输送机的结构及其工作原理可伸缩带式输送机主要由以下部件组成：头架、驱动装置、传 动滚筒、尾架、托辊、中间架、尾部改向装置、卸载装置、清扫装 置、张紧装置、储带装置等组成。输送带是带式输送机的承载构件， 带上的物料随输送带一起运行，物料根据需要可以在输送机的端部 或中间部位卸下，输送带用旋转的托棍支撑，运行阻力小，可沿水 平或倾斜线路布置1 0可伸缩带式输送机是以输送带作为牵引和承载构件2，通过承载 物料的输送带的运动进行物料输送的连续运输设备。其结构原理如 图1-1所示，输送带绕经传动滚筒和尾部滚筒形成无极

12、环形带，上 下输送带由托辊支承以限制输送带的挠曲垂度，拉紧装置为输送带 正常运行提供所需的张力。工作时驱动装置驱动传动滚筒，通过传 动滚筒和输送带之间的摩擦力驱动输送带运行，物料装在输送带上 和带子一起运动。1-卸载滚筒；2-传动滚筒；3-储带仓；4-尾部滚筒可伸缩带式输送机一般在端部卸载，当采用专门的卸载装置时， 也可在中间卸载3。在结构上与通用固定式的主要区别是增加了伸缩 输送带的机构。伸缩机构有储带、卷带、放带和机尾移动装置，中 间架便于拆装。储带装置包括一组固定滚筒和一组装在游动小车上 的活动滚筒，输送带绕经两组滚筒，可通过张紧绞车，增大两组滚 筒间的距离，储带装置中卷入的输送带增多，

13、将机尾向前移动，输 送机的运输距离就缩短，反之就增长。收放胶带装置是拆除和接入 输送带的设备，它可将拆除的输送带缠绕成卷，或将成卷输送带接 入储带装置；这样便可按需要改变输送机长度。可伸缩带式输送机 也有水平式和倾斜式两种，它与桥式转载机配合用于回采工作面的 下平巷，能加快工作面推进速度，也可用于使用掘进机的掘进工作 面。1.1.2带式输送机的分类带式输送机可从不同的角度分类4。1. 按承载能力分轻形带式输送机：专门应用于轻形载荷的输送机。通用带式输送机：这是应用最广泛的带式输送机，其他类型带 式输送机都是这种带式输送机的变形。钢丝绳芯带式输送机：应用于重型载荷的输送机。2. 按可否移动分类固

14、定带式输送机：输送机安装在固定的地点，不需要移动。 移动带式输送机：具有移动机构，如轮、履带。移植带式输送机：通过移动设备变换设备的位置。可伸缩带式输送机：通过储带装置改变输送机的长度。3. 按输送带的结构形式分类普通输送带带式输送机：输送带为平型，带芯为帆布或尼龙帆 布或钢绳芯。钢绳牵引带式输送机：用钢丝绳作为牵引机构，用带有耳边的 输送带作为承载机构。压带式输送机：用两条闭环带，其中一条为承载带，另一条为 压带。钢带输送机：输送带是钢带。网带输送机：输送带是网带。管状带式输送机：输送带围包成管状或用特殊结构输送带密圭寸 输送物料。波状挡边带式输送机：输送带边上有挡边以增大物料的截面， 倾斜

15、角度大时，一般在横向设置挡板。花纹带式输送机：用花纹带以增大物料和输送带的摩擦，提高 输送倾角。4. 按承载方式分类托辊式带式输送机：用托辊支撑输送带。气垫带式输送机：用气膜支撑输送带。另外还有磁性输送带、 液垫带式输送机，它们共同的特点都是对输送带连续支撑。深槽型带式输送机：由于加大槽深，除用托辊支撑外，也起到 对物料的夹持作用，可增大输送带倾角。5. 接输送机线路布置分类直线带式输送机：由于输送机纵向是直线，但是可在铅垂面上 有凸凹变化曲线。平面弯曲带式输送机：可在平面上实现弯曲运行。空间弯曲带式输送机：可在空间实现弯曲运行。6. 按驱动方式分类单滚筒驱动带式输送机。多滚筒驱动带式输送机。

16、线摩擦带式输送机：用一个或多个输送带作为驱动体。 磁性带式输送机：通过磁场作用驱动输送带。1.1.3可伸缩带式输送机的结构特点下面介绍一下可伸缩带式输送机的特点5:1. 结构简单。可伸缩带式输送机的结构由传动滚筒、改向滚筒、 槽形托辊、平行托辊、驱动装置、输送带等几大件组成，仅有十多 种部件，能够进行标准化生产，并可按照需要进行组合装配，结构 十分简单。2. 输送量大。运量可从每小时几公斤到几千吨，而且是连续不 间断运送，这是火车、汽车运输望尘莫及的。3. 运距长。单机长度可达十几公里一条，在国外已十分普及， 中间无需任何转载点。德国单机60公里一条已经出现。越野的带式 输送机常使用中间摩擦驱

17、动方式，使输送长度不受输送带强度的限 制。4. 除转载机与机尾有一搭接长度可供工作面快速推进外，通过 收放胶带装置和储带装置也可使机身得到伸长和缩短，从而能有效 地提高顺槽运输能力，加快回采和掘进速度。5. 可靠性高。由于结构简单，运动部件自重轻，只要输送带不 被撕破，寿命可长达十年之久，而金属结构部件，只要防锈好，几 十年也不坏。6. 营运费低廉。可伸缩带式输送机的磨损件仅为托辊和滚筒， 输送带寿命长，自动化程度高，使用人员很少，消耗的机油和电力 也很少。7. 非固定部分的机身，采用无螺栓连接的快速可换支架，结构 简单，拆卸方便，劳动强度低，操作时间短。设置在机身固定部分 的胶带张紧装置采用

18、电动绞车代替人工张紧。8. 全机采用的槽形托辊以及下托辊、同一类的改向滚筒尺寸规 格统一，都可通用互换。输送机的电气设备具有隔爆性能，可用于 有煤尘及瓦斯的矿井。9. 能耗低，效率高。由于运动部件自重轻，无效运量少。1.2可伸缩带式输送机的应用可伸缩带式输送机的应用范围十分广泛，在煤炭、冶金等领域 中，可伸缩带式输送机得到了广泛应用。可伸缩带式输送机是连续 输送物料机械中效率最高、使用最普遍的一种机型，是煤矿、电厂 输煤系统的主要设备。它的运输能力大、工作阻力小、耗电量低、 运输过程中抛撒煤炭少、破碎性也小，因而降低了煤尘和损耗。随 着机械化和综合机械化采煤工作面产量的不断提高，胶带输送机将

19、逐渐成为煤炭生产中的一种主要运输设备。可伸缩带式输送机主要 用于综合机械化采煤工作面的顺槽运输，也可用于一般采煤工作面 的顺槽运输和巷道掘进运输。用于顺槽运输时，尾段配刮板转载机 与工作面运输机相接，用于巷道运输时，尾段配胶带转载机与掘进 机相接。1.3国内外带式输送机的现状带式输送机已有150余年的历史，早期的输送机是用皮革之类 的材料制成，或用皮革加纤维织物制造。有关输送带的最早文献是 Oliver Eva ns 于1975年在美国费城出版的Millers Guide上发表的。 当时把输送机描述为“在一框或槽里的两个滚筒上旋转的薄而柔软 的宽环皮带或帆布带”。1858年，S. T. Pam

20、alce取得了织物增强的橡胶输送带的专禾【。 1892年，Thomas Rob ins发明的槽形结构的带式输送机在矿物工程中 应用，确定了当代输送机的基本型式。此后，随着物料运输量的增 大，带式输送机取得了巨大的发展，出现了多种的新型结构的带式 输送机。其中具有代表性的主要有：大倾角带式输送机（深槽带式 输送机、花纹带输送机、波纹挡边以及压带式输送机等），管状带式 输送机、气垫带式输送机、平面转弯带式输送机、线摩擦带式输送 机等9。80年代末期以来，我国煤矿用带式输送机也有了很大的发展， 对带式输送机的技术研究和新产品开发都取得了可喜的成果10。输 送机产品系列不断增多，从定型的SDJ、SSJ

21、、STJ、DJ等系列发展 到多功能，适应特种用途的各种带式输送机系列，如国家“七五”“九五”攻关项目一大倾角带式输送机成套设备。高产高效工作面 顺槽可伸缩带式输送机等填补了多项国内空白，开发了大倾角、长 距离输送原煤的新型带式输送机系列产品，并对带式输送机的关键 技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发。国外带式输送机技术的发展主要表现在两方面11 : 1 ）带式输送 机的功能多元化，应用范围扩大化，如高倾角带式输送机、管状带 式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型；2）带式输送机本身的 技术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离，大运量，高带速等大型输送机已成为其发展的主要方向。目前，世界上单

22、机运距最长达 30.4km。带式输送机已在澳大利亚的铝钒土矿投入使用；运输量达 到37500t/h，带速为7.4m/s的一条大型带式输送机已应用于德国露天煤矿。国内带式输送机已广泛应用于国民经经济各个部门，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、钢绳牵引胶带输送机和可伸缩带式 输送机等。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12。

23、带式输送机的发展趋势是13：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年完成了可伸缩带式输送机的 定型设计，可伸缩带式输送机的运距可达到10002000m，带速在2 3.5m/s 之间，输送 量可达 8001800t/h，驱动总功 率可达 250750kw。1.4可伸缩带式输送机的研究目的及意义可伸缩带式输送机是使用最普通的一种输送机，其基本结构是 在水平或倾斜的长机架两端装有输送带滚筒，在滚筒上的无接缝环 形输送带连续地朝一个方向移动，货物放在带上输送。可伸缩带式 输送机与其他类型的输送机相比，具有优良的

24、性能14，在连续装载 的情况下能连续运输，生产率高，运行平稳可靠，输送连续均匀， 工作过程中噪声小，结构简单，能量消耗小，运行维护费用低，维 修方便，易于实现自动控制及远程操作等优点。可伸缩带式输送机可用于水平和倾斜运输。沿倾斜使用的角度， 依所运物料性质的不同和输送带表面形状不同而异。用普通光面输 送带运原煤，向上运输的倾角可达18 ;向下运输的倾角可达15 。1.5可伸缩带式输送机的系统设计可伸缩带式输送机的线路在满足输送机倾角要求的前提下可以 适应线路布置成任何形式。在确定输送机线路布置后，所需要确定 的是驱动装置、拉紧装置、储带装置等，在布置时应根据实际情况 而定。在布置驱动装置、拉紧

25、装置和制动器时应遵循下列原则：1）输送带所受张力最小；2）满足驱动力传动要求；3）满足制动力要求（选制动器可根据实际情况而定），本设计 为水平运输，可以省略。可伸缩带式输送机主要由机头部、机身、储带仓及机尾部组成。 机头部主要由传动装置、机头架、卸载架组成。传动装置由电动机、三级齿轮减速器、液力联轴器、传动滚筒及 齿轮箱等组成。机头传动装置采用双滚筒传动，传动滚筒主轴的动 力来自同一侧相对安装的两台传动装置的减速器，通过刚性联轴器 与减速器联接起来。滚筒为铸焊接构件，其外沿包有菱形花纹橡胶 以增加滚筒与胶带的摩擦力。由于卸载维护需要，卸载部有加长外伸的延伸架，卸载滚筒安在 延伸架的顶端，其轴线

26、位置可通过右侧的螺钉进行调节，以调节胶 带在机头部的跑偏，卸载滚筒的下部装有重锤清扫器和犁式清扫器， 清除胶带上粘附的碎煤，延伸架上还装有托辊座。延伸架一端通过 斜撑杆与主架相连。机身它是带式输送机的主要部分。主要由H支架、纵梁、上下托 辊组及过渡架等部件组成。采用无螺栓连接的快速可换支架，结构 简单，能够快速装拆，定位性好。上托辊组为槽形铰接托辊组，下 托辊组为平行下托辊组。机身是可伸缩带式输送机的非固定部分， 钢管作为可拆卸的机身，用弹性柱销架设在H型支架的管座中，柱 销固装在钢管上，只要打入的位置适当，转动钢管就能方便地从管 座中取出或放入。储带仓主要由储带转向架、储带仓架、支承小车、游

27、动小车和张 紧车等组成。储带转向架，储带仓架主要为焊接结构，彼此用螺栓 连接，组成了储带装置的骨架。机尾由缓冲托辊、下托辊、改向滚筒及支座组成，缓冲托辊主要 起到对输送机的保护、缓冲作用，在机尾空载段的胶带上，装有一 个犁式清扫器用来清扫胶带上的浮煤。第2章 可伸缩带式输送机输送带的设计计算2.1 可伸缩带式输送机输送带的选择可伸缩带式输送机的输送带是输送机的重要部件，在输送机中 输送带的成本占整个设备成本的30 %50 %。在运转过程中，输送 带所受的载荷是极复杂的，它除受纵向的拉伸应力外，还受经过滚 筒和托辊的弯曲应力。大多数输送带的损坏表现为工作面层和边缘 磨损，受大块、尖利物料的冲击引

28、起击穿、撕裂和剥离。合理选择 输送带，对输送带的设计十分重要15。输送带的选用是根据输送机的线路布置、输送的材料和使用条 件来进行的。合理选择输送带不仅对完成输送机设计任务至关重要， 还影响输送机滚筒、托辊和驱动装置等机械部件的设计。带式输送机常用的输送带主要有织物芯胶带、整体编织和钢绳芯 胶带3类。织物芯胶带用挂胶的帆布形成若干层衬垫骨架，外面用 橡胶覆盖，形成一定厚度的覆面层。上覆面较厚，一般为36 mm， 是输送带的承载面，直接与物料接触并承受物料的冲击和磨损；下 覆面层与支承托辊接触，主要承受压力，为了减少输送带沿托辊运 行时的压陷滚动阻力，下覆面层较薄，一般为1 . 52 mm。当输

29、送 带跑偏与机架接触时，将侧边橡胶覆面加厚以避免输送带受到机械 磨损。在设计中正确选择输送带，在使用中保护好输送带，都是很 重要的问题，应尽可能地避免输送带的不正常损坏。由于在井下作业故皮带应选用阻燃型的，材料选用氯丁 CF。由 于输送的是煤，故要求的强度较大，可选用阻燃尼龙皮带。输送带 的成本约占带式输送机总成本的1/2以上，所以选择合适的输送带 就显得十分重要，安全系数和接头方式都直接影响整机的成本。其 中，本设计已知量如下：输送量Q=400t/h；带速- 2m/s ；动堆积角八20 ；输送长度L = 600m ；原煤最大块度Qmax二200mm，输送机工作倾角 一 0 ；原煤堆积密度 =

30、900kg/m3 ；工作环境为井下、潮湿2.2 输送量可伸缩带式输送机的运输能力，决定于输送带上所装运的物料 的断面积，输送带的运行速度及输送机的倾角，因为在倾斜的输送 机上物料的堆积面积小。（2可伸缩带式输送机属于连续运行的运输机械，对于均匀、连续装 载时，其运输能力为：1）式中Q -运输能力，t/h ；q -单位长度上所装物料的质量，kg/m ；-物料的运行速度，m/s。由q = f（2 2）得Q = 3.6F、（2 3）式中F - 在运行的输送带上，物料的最大横截面积，2m ；-.-物料的堆积密度，kg/m3。可伸缩带式输送机属连续运行式的运输机械，其运输能力按公 式（2 3）计算。考虑

31、到输送带在沿倾斜方向运行时，物料在输送 带上的堆积面将减小。因此，计算带式输送机的最大运输能力时， 应在工式（2 3）中乘一个倾斜系数k，可知可伸缩带式输送机的最 大运输能力用下式计算：Q =3.6 F 、(2 4)式中Q-一 运输能力，t/h ;F- 在运行的输送带上，物料的最大堆积横截面积，m2; 物料的堆积密度，kg/m3 ；、物料的运行速度，m/s ；- 输送机的倾斜系数。2.2.1物料堆积横截面积的计算按给定的工作条件，原煤的动堆积角为20 ；原煤的堆积密度 为900kg/m3 ;输送机的工作倾角为0 ;查矿山运输机械表4-13得倾斜系数为k=1 ;带速v = 2m/s ;将各参数带

32、入式（2 4），为保证 给定的运输能力，带上必须具有的堆积横截面积为：400F -3.63.6 900 2 17.06172 m2可查矿山运输机械表4 12，输送机的承载托辊槽角为30 时，物料的动堆积角为20 时，带宽为800mm的输送带上允许物料 堆积的横截面积为0.06510m2，此值大于计算所需的堆积横截面积， 据此选用带宽为800mm的输送带能满足要求。2.2.2验算胶带宽度查矿山运输机械u有:(2 5)式中Q运输能力，Q二400t/h ；K- 货载断面系数，查矿山运输机械表3 19可按动堆积角“ -20 ，得 K =385 ；- 物料的堆积密度， =900kg/m3 = 900 1

33、0”t/m3 ； 物料的运行速度，=2m/s ；-输送机的倾斜系数 1。将上述数据带入式（2 5）得：B = 400二 0.76 m385x900x10 沢2汉1考虑矿井的增产能力、货载块度及胶带的来源，选用800mm宽的 胶带，为满足一定运输生产率Q所需的带宽，还必须按物料的块度进 行校核。查矿山运输机械U有：对于原煤B =200 - 2 QMax mm则B = 200 2 200 二 600 mm式中 B-带宽，B -800mm ；QMax货载最大块度的横向尺寸，QMax= 200mm。可见所选带宽满足最大块度要求。故选用宽度为800mm的输送带 满足要求。2.2.3输送能力的验算根据式(

34、2 4)得：Q0=3.6F、K =3.6 0.06510 2 900 1 -421.2 t/h式中 Q -水平输送量，t/h ;K -输送机的倾角系数，查矿山运输机械表4-13，K =1 ；F -物料横断面积F = 0.06510m2 ;、 带速，、 = 2m/s ;- 物 料松散密度， 二900kg/m3 由于Q0 Q ,故能满足输送量要求。2.2.4每米输送机上物料的质量由上式（2 1）可推出每米输送机上物料的单位质量为：Q40036 =3.6 2=55.56 kg/m每米机长上托辊转动部分重量，查新型带式输送机设计手册 表8 23得槽形托辊组转动部分质量m0 =24kg，取上托辊间距 a

35、0 = 1.50m ；每米机长下托辊转动部分重量，查新型带式输送机设计手册表8 12得平形下托辊组转动部分质量mu=19kg,取下托辊间距 au =3.0m ；每米机长上缓冲托辊转动部分重量，查运输机械设计选用手册表2 45得m3 = 27.7kg，间距可设为a 0.420m ；在机头部需设过渡托辊，过渡托辊的转动部分质量，查运输 机械设计选用手册表2 44得m4二21.3kg。经上验算选带宽为800mm，初选输送带为阻燃抗静电NN-150型 号，查运输机械设计选用手册表1 6,可选材料为锦纶（尼龙） 帆布。查表可得扯断强度-=150 Nmm层；每层厚度为1.10 mm，每层重量为1.15kg

36、/m 参考力 伸长率1.52 %,带宽范围3002000mm ；层数范围26层；覆盖胶厚，上胶厚3.0m m ;下胶厚1.5mm ;每毫米 厚胶料重量1. 19kg/mm。2.2.5输送带厚度输送带厚度=布层数x每层厚度mm +上胶厚mm +下胶厚mm =3 1.10 3.0 1.5 = 7.80 mm查运输机械设计选用手册表1 13可知帆布输送带单位质 量 qB =8.03kg/m ；重段单位长度上分布的托辊旋转部分质量为：q = m = 24 = 16 kg/ma1.5空段单位长度上分布的托辊旋转部分质量为：m 19qu = mu =竺=6.33 kg/mau3.0单位长度上分布缓冲托辊旋

37、转部分质量为：匹=27.7 a3 - 0.420二 65.95 kg/m2.3 牵引力的计算本机长为600m ,牵引力的计算可查矿山运输机械按下式计p = jq 2qB qo q. Lg qHg W“ W(2 6)对于长距离的带式输送机（例如80 m以上），附加阻力明显小于 主要阻力，采用将主要阻力乘以一个大于1的系数计入附加阻力的计 算，不会出现严重错误，以简化运行阻力的计算。为此引入一个系 数C，可对上式进行简化计算驱动滚筒上的牵引力（圆周力）。故本机可简化为：承载段P=Cq 2qB q qu Lg （ 2 7）P = Cq 2qBq qu Lg= 1.17 55.56 2 8.0316

38、6.33 600 9.8 0.03= 19390.1526 N式中P-驱动滚筒上所需的牵引力（圆周力），N ；C- 计入附加阻力系数，查矿山运输机械表4 18，当输送长度为600 m时，C =1.17；q 单位长度输送带上装运的物料量，q= 55.56kg/m ；qB单位长度输送带的质量，qB=8.03kg/m ；qu -空段单位长度上分布的托辊旋转部分的质量，qu = 6.33kg/m ；q。-承载段单位长度上分布的托辊旋转部分的质量，q =16kg/m ；L- 输送机长度，L = 600m ；g - 重力加速度，g 二 9.8m/s2 ；-输送带在托辊上运行的阻力系数（也有称模拟摩擦系数）

39、。查矿山运输机械表4 17,皎=0.03。空载段P： =C 2qB q。qu Lg （ 2 8）则P =C 2qB qo qu Lg -1.17 2 8.03 16 6.33】600 9.8 0.025 = 6602.6961 N式中 P - 驱动滚筒上所需的牵引力（圆周力），N ;C- 计入附加阻力系数，可查矿山运输机械表4 18知，当输送长度为600 m时，C=1.17；qB单位长度输送带的质量，qB =8.03kg/m ；qu - 空段单位长度上分布的托辊旋转部分的质量qu =6.33kg/m ；q。-承载段单位长度上分布的托辊旋转部分的质量q =16kg/m ；L- 输送机长度，L =

40、 600m ；2g重力加速度，g =9.8m/s ；E- 输送带在托辊上运行的阻力系数（也有称模拟摩擦系 数）。查矿山运输机械表4 17,= 0.025。2.4 输送带各点张力的计算输送带作为带式输送机的牵引构件，在承受为克服输送带运行 阻力所必需的牵引力的同时，由于可伸缩带式输送机是靠驱动滚筒 与输送带之间的摩擦力传递牵引力，它的张力还要满足滚筒摩擦传 动的需要。除此之外，为防止输送带在两托辊之间有过大的垂度， 输送带的张力还要满足它的垂度不超过规定值的需要16。输送带作为牵引构件，它的张力沿输送机全长是变化的，需要 用逐点法求算它在各点的张力。采用逐点法求各点张力，如图2 1是输送带整体布

41、局各点受力1）计算输送带各区段的运行阻力按所给定条件，如图2 1所示，本机只有重段和空段两个直线 区段。各段运行阻力计算如下：W6J = qB qu gL6= 8.03 6.339.8 571.242 0.025 = 2009.74 NW8 = q qB qo= 55.56 16 8.03 600 0.03 9.8 = 14039.676 NWo 中二 qB qu L10= 8.03 6.33 3.17 9.8 0.025 = 111.53 N式中Wg-各段阻力，N ；Lm 各段输送长度，m ；q 单位长度输送带上装运的物料量，q=55.56kg/m ；qB 单位长度输送带的质量，qB=8.0

42、3kg/m ;qo - 承载段单位长度上分布的托辊旋转部分的质量，qo =16kg/m ；qu - 空段单位长度上分布的托辊旋转部分的质量，qu = 6.33kg/m ；尬-输送带在托辊上运行的阻力系数（也有称模拟摩擦系 数）。查矿山运输机械表4 17,皎=0.03 ；Z- 输送带在托辊上运行的阻力系数（也有称模拟摩擦系 数）。查矿山运输机械表4 17,= 0.025。2）输送带各点的张力计算为简化计算，输送带绕经滚筒两项阻力按输送带的张力增加5% 计算。依逐点计算法得：S2S3 二 23S3二 1.05S252 = 0.98$53 =1.02Si54 = 1.05S3 = 1.08S155

43、=1.05S4 =1.134356 =1.05S5 =1.1913S7二 S6 %彳=1.191S 2009.7458 =1.05S7 =1.251S2110.22759 =S8 W8=1.2513 16149.903S10 =1.05S9 =1.31S1 16957.398% =S10 W0Jl1 =1.31S 17068.93( 2 9)本机为双滚筒驱动，初取围包角:=400 ,由于驱动滚筒为胶 面，采区空气潮湿取二-0.2，摩擦力备用系数一般取n =1.2，查矿 山运输机械U表3 27得-4.04。按摩擦牵引条件：(e 隔 _1 务卡 1+ =3.53$( 2 10) 1.2 丿则联立式

44、(2 9)与式(2 10)得：S =7688.7 (N ) Sn =27141 NS2 二 0.983 二 7534.926 N按空段输送带最大允许垂度的要求，空段最小张力点应小于上 式求得之值为：FSmin =5qBLug =5 8.03 3.0 9.8 =1180.41 N ( 2 11 ) 则取最小张力点为：Smin =MAX S2 ,SminMAX7534.926,1180.41； = 7534.926 N令S2 = 7534.926 N，以此为准，按上列各点张力的关系式求算各 点张力得：53 二 7919.361 N54 =8303.796 NS5=8718.89 N & =9157

45、.24 NS7 =11166.98 N& =11725.329 NS9 二 25768.4667 NSo 二 27029.595 N2.4.1胶带层数的计算查矿山运输机械U有下式(2 12)SMaxB 二则式中ZSMax *mB匚2714199 =2.03 层 3 层800 150输送带帆布层数;SMax-胶带的最大张力，SMax =27141N ；m- 输送带安全系数，m 般取712，取m = 9 ;B - 输送带带宽，B二800mm ;0 带宽为一厘米的一层帆布的拉断力，=150Nmm层。可知选带层为三层织物的尼龙带合适，则胶带的型号为800 3 3.0 1.550150。242胶带打滑条

46、件的计算查矿山运输机械有，当输送带在相遇点上的实际张力超过 计算得出的最大值时，滚筒将在输送带接触面上打滑。因此，挠性 体摩擦传动的工作条件是：Sviax - Smin e -(2 13)式（2 13）即欧拉公式SMaxSminSn _ 27141S2 - 7534.926 -1.28核算围包角：在煤矿中因运转条件较差，一般取二-0.2，查矿 山运输机械U表3 27，贝U :1.28 180 X 0.23.14实际设备围包角为40 361，故值满足不打滑条件要求2.5 输送带寿命的计算目前常用德国HZ7ZEL法（德国人赫特泽尔于1940年提出的公 式）来计算输送带寿命17，即：Q abcd1d

47、2d3d4d5Q（ 2 14）贝 U Q0 =abcd1d2d3d4d5Q =100% 100% 180% 100% 100% 120%120% 80% 450 =933.12 万 t式中Q- 可持久耐用的输送量，查新型带式输送机手册表6 29 , Q=450 万 t ;a- 上覆盖胶耐用度，查新型带式输送机手册表6 30， a=100%；b -上覆盖胶厚度与拉伸强度有关的耐用度，查新型带 式输送机手册表6 31，b=100%；c- 运输物种的耐用度，查新型带式输送机手册表6 32，c=180% ；d!-装载点有关的耐用度（一个装载点），查新型带式输送机手册表6 33， di=100% ；d2

48、- 倾角的耐用度，查新型带式输送机手册表6 33，d2=100% ；d3 -装载地点有关的耐用度，查新型带式输送机手册表 6 33， d3=120%;d4 -拉紧装置型式有关的耐用度，查新型带式输送机手册表 6 33， d4=120%；d5_-驱动系统型式有关的耐用度，查新型带式输送机手册表6 33，d5=80%;第3章带式输送机滚筒设计计算滚筒是带式输送机的重要部件，按在输送机中所起的作用滚筒 可分为传动滚筒和改向滚筒两大类。传动滚筒的作用是将驱动装置 提供的转矩传到输送带上，改向滚筒包括用于输送带在输送机端部 的改向、增加传动滚筒包角的导向滚筒、拉紧滚筒是用于拉紧装置 的导向滚筒。改向滚筒

49、不承担转矩，结构比较简单。传动滚筒和驱 动装置相连，是带式输送机最重要的部件，驱动功率的大小往往取决于传动滚筒表面同输送带之间的摩擦系数和输送带在该滚筒上的包角18。按驱动方式分，传动滚筒有：1、外驱动式，即驱动装置放在传动滚筒外面，减速器直接同传 动滚筒输入轴相联。本设计选用此种结构。2、内驱动式，即将驱动装置全部放在传动滚筒内，此种方式又 称为电动滚筒。如果仅将减速器装入滚筒内，称为齿轮滚筒，或称 为外装式减速滚筒，适用于大功率带式输送机。按外形分，传动滚筒可分为：1、人字形滚筒。用钢板卷圆焊接而成，中间部分筒径大于两边 筒径约几毫米，目的是防止输送带跑偏。2、片式滚筒。滚筒由许多叶片组成

50、，目的是便于清洁输送带， 此类滚筒又称为自清扫滚筒。如果将叶片改为圆钢棒，称为棒式滚 筒。自然也可以将圆柱形钢壳上开上横槽，也可以起到自清扫作用， 此类滚筒称为格栅滚筒。3、槽胶面滚筒。滚筒的护面开上菱形、人字形、直线形、环形、 梯形则分别称为菱形护面、人字形护面、直线形护面、环形护面、 梯形护面等各种护面形状的滚筒，其目的是增大摩擦系数和便于排 除黏着物料。传动滚筒护面常选用菱形和人字形。本设计选用菱形 胶面滚筒。3.1直径的确定输送带的弯曲疲劳极限与滚筒直径成反比，滚筒直径越大越有 利，依层厚度而定。查新型带式输送机手册有滚筒直径表达式：D =CfZt（ 3 1）式中 D - 滚筒直径，m

51、m ;C f - 滚筒因子，查新型带式输送机设计手册表6 28，Cf =100；Z- 帆布层数，Z =3 ；t 每层芯厚度，t =1.10mm。则D=CfZt=100 3 1.10 =330 mm查新型带式输送机设计手册表10 2，可知当B=800mm时， 传动滚筒直径的范围为5001000 mm，故上述符合。查新型带式 输送机设计手册表10 4，取主滚筒直径 500mm，轴承号为3520。 同理，查新型带式输送机设计手册表10 8，卸载滚筒直径 D = 400mm，机尾滚筒 D = 320mm。3.2直径的验算与材料的选择1 ）查新型带式输送机设计手册，根据滚筒平均表面压强可求 得滚筒直径D

52、的计算公式为：D佳(3 2)则传动滚筒的平均面压卜为:MaxDB32 40 10800 500二 0.2 MPa式中 - 平均接触面压，对于织物带芯，有 I =:D n60将滚筒外径换算为带速，而一旦选定滚筒直径后，引入一个系数，公式可变为:n( 3 4)则滚筒的转速为：2n5.69 r/m in屮 0.00586式中- 带速，空=2m/s ；n 滚筒转速，r/mi n ;- 系数，查新型带式输送机设计手册表10 12， =0.00586 。由新型带式输送机设计手册可知：滚筒两幅板间距N :N = B = 800mm。滚筒长度L为：L = B ( 100 200) =800+150=950 m

53、m第4章带式输送机托辊设计计算托辊是带式输送机的主要部件之一，托辊的作用是支撑输送带， 减小运行阻力，并使输送带的垂度不超过一定限度，以保证输送带 平稳运行。托辊的总重约占整机重量的30%40%。因为数量多，托 辊质量的好坏直接影响输送机的正常运行和运营费用。托辊的问题 应该从托辊的结构和托辊组的布置来考虑。要尽量减少托辊的经常 维修与更换的麻烦及费用，大幅度降低了劳动强度，确保带式输送 机的安全正常运行。保证运行阻力系数和转动惯量大幅度降低，可 以使带式输送机实现长运距、大运量、高速度的运转工作，使运行 阻力和转动惯量小，能够长期保持托辊和胶带之间基本实现同步运 行，相互之间磨损微小，不但托

54、辊不易磨损、胶带和驱动滚筒的使 用寿命可延长23倍，还要大幅度降低主机的配置功率，提高主机 的运转平稳性等。4.1托辊的结构与种类随着带式输送机的发展，从托辊的结构到托辊组的型式不断有 新的变化，面对如此众多的托辊和托辊组型式，如何合理地选择合 适的托辊组型式是一个问题。对托辊组的最基本的要求是：实用可 靠、回转阻力系数小、制造成本低、具有足够的承载能力。普通托辊的结构是由管体、轴承座、轴承、轴和密封件构成， 轴承布置在托辊管体的内部，托辊轴的两端由托辊支架支撑。托辊按用途不同可分为普通承载托辊和专业托辊。普通承载托 辊是在正常段的上分支和下分支托辊，它们的作用是支撑输送带和 物料；专用托辊的

55、作用是输送带的过渡导向、输送带运行的防偏以 及缓冲等。托辊都是成组地安装在输送机上。上托辊组可以由单个托辊的 平行托辊或两个、三个槽形的托辊组组成。槽形托辊组的中间托辊 水平布置，侧托辊的槽角一般为30 、35。和45 。最常用的托辊 组是三个辊子的长度相等并布置在同一平面内。缓冲托辊安装在输送机的受料处用以保护输送带。缓冲托辊的每个辊子由具有一定间隔的弹性圆盘制成。缓冲托辊的额定负荷和 标准托辊相同。在运输沉重和大块物料的情况下，有时需沿输送机 全线设置缓冲托辊。缓冲托辊通常用35个托辊组成。下托辊通常是单个水平托辊，大型输送机也可采用两个辊子， 两个辊子布置成V形，用以防止跑偏和较高的承载

56、能力。输送带运行时可能由于输送带制造的偏差、物料偏心堆积、机 架变形、托辊轴承缺陷以及输送带张力分布不均。引起输送带跑偏。 为防止跑偏多采用调心托辊组。调心托辊组多在侧边上设立辊，虽 然可以起到强制地纠偏作用，但是由于立辊和输送带的边缘连续接 触，会加大输送带边缘的磨损，降低输送带的使用寿命。4.2托辊的选择计算421托辊垂度与间距的设计计算托辊的选择主要考虑托辊组的承载能力和寿命。当选择托辊间 距时19，需要考虑的因素是输送带质量、托辊额定负荷、垂度、托 辊寿命、输送带额定负荷和输送带拉力等。如果在两个托辊之间卸料，槽形输送带的垂度太大，物料就可 能从输送带边上溢出。对于要求较高的设计，特别

57、是长距离带式输 送机的设计，托辊之间的垂度应予以限制。在稳定工况下必须限定 在3%以下，带速越高，物料块度越大，则垂度应越小。由新型带式输送机设计手册查得qaag8Tmin承载段垂线垂度的基本公式为：(4 1 )qBa.g8Tmin回程段垂线垂度的基本公式为:(4 2)ao 上托辊间距，m ；qa- 输送带和物料的单位质量，qa二qB 55.56 8.03 =63.59 kg/m ；qB输送带的单位质量，qB =8.03 kg/m ；q 物料 的单位质量，q = 55.56 kg/m ；g重力加速度，g =9.8 kg/m ；au -下托辊间距，m ；Tmin-输送带的最小拉力，KN一般垂度在2%5%之间选取，经验表明，当输送带的垂度大于 5%寸，卸料经常会撒出。从上式可求出上托辊间距为：a。2 qB q g8Tmin3a。100a。3.5% 1003=1.17 m取带垂度为3.5%