M10多功能带式输送机设计【说明书+CAD】
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M10多功能带式输送机多功能带式输送机姓姓 名:汪空火名:汪空火班班 级:机制级:机制052学学 号:号:20050443指导老师:张庐陵指导老师:张庐陵专专 业:机械设计制造及其自动化业:机械设计制造及其自动化设计主要内容设计主要内容n第一章第一章 设计任务设计任务n第二章第二章 功能设计功能设计n第三章第三章 部件的选择部件的选择n第四章第四章 相关计算简述相关计算简述n第五章第五章 输送机结构总图输送机结构总图第一章第一章 设计任务设计任务n设计要求输送机可移动,可伸缩,输送倾角可调。主要设计要求输送机可移动,可伸缩,输送倾角可调。主要参数:参数:n1)输送物料:废弃混凝土)输送物料:废弃混凝土n2)物料特性)物料特性:(:(1)块度:)块度:0300mmn (2)散装密度:)散装密度:1.5t/m3n (3)内摩擦角:)内摩擦角:=40n (4)物料温度:)物料温度:50n3)工作环境:建筑工地)工作环境:建筑工地n4)输送机尺寸:()输送机尺寸:(1)最长运距:)最长运距:10m n (2)倾斜角:可调()倾斜角:可调(4-12)n (3)最大运量)最大运量:350t/h第二章第二章 功能设计功能设计n对于可移动功能本设计采用在输送机添加四个对于可移动功能本设计采用在输送机添加四个滚动轮的方法;可伸缩功能是通过设计伸缩链滚动轮的方法;可伸缩功能是通过设计伸缩链轮实现的;然后利用液压臂来实现伸长和缩短轮实现的;然后利用液压臂来实现伸长和缩短和输送角度的变换。本设计根据现有的设计标和输送角度的变换。本设计根据现有的设计标准进行仿形设计,其重点在于伸缩链轮和液压准进行仿形设计,其重点在于伸缩链轮和液压臂的设计臂的设计。第一节第一节 伸缩链轮的设计伸缩链轮的设计n较恒定长度的平型带式输送机有很多优点,可较恒定长度的平型带式输送机有很多优点,可以在一定距离内随意伸缩,适用于不定距离的以在一定距离内随意伸缩,适用于不定距离的输送;固定平型带式输送机不能伸进仓库和车输送;固定平型带式输送机不能伸进仓库和车厢,而可伸缩带式输送机方便移动,适用场合厢,而可伸缩带式输送机方便移动,适用场合更广。本设计中的伸缩输送机最长输送距离为更广。本设计中的伸缩输送机最长输送距离为10m,最短输送距离为,最短输送距离为7m,设计采用动力链,设计采用动力链条驱动伸缩机构,其示意图如下:条驱动伸缩机构,其示意图如下:本设计的伸缩机构本设计的伸缩机构其工作原理为:其工作原理为:n当安装在固定架上的伸缩电动机转动时,带动当安装在固定架上的伸缩电动机转动时,带动蜗轮蜗杆减速器的蜗杆转动,蜗杆通过联轴器蜗轮蜗杆减速器的蜗杆转动,蜗杆通过联轴器带动链轮带动链轮1转动,从而使封闭式链条转动,从而使封闭式链条2带动。由带动。由于链条两端都用压板于链条两端都用压板3固定在伸缩架后端,因固定在伸缩架后端,因而链条一段收,另一端放,封闭式链条总长度而链条一段收,另一端放,封闭式链条总长度不变使伸缩架在固定架内移动。为了使用安全,不变使伸缩架在固定架内移动。为了使用安全,固定架前后端均装有限位开关。这种伸缩机构固定架前后端均装有限位开关。这种伸缩机构操作方便,伸缩平稳,易于实现自动控制。操作方便,伸缩平稳,易于实现自动控制。第二节第二节 升降装置的设计升降装置的设计n本设计中的升降装置用于实现输送倾角的变化,本设计中的升降装置用于实现输送倾角的变化,主要可通过三种方式实现:钢绳吊索,液压臂主要可通过三种方式实现:钢绳吊索,液压臂和螺杆。钢绳吊索主要用于采沙船,适用于固和螺杆。钢绳吊索主要用于采沙船,适用于固定的带式输送机;螺杆适用于负载不大,输送定的带式输送机;螺杆适用于负载不大,输送距离小的微型输送机;液压臂适用于小型带式距离小的微型输送机;液压臂适用于小型带式输送机,本设计中采用液压臂来实现输送倾角输送机,本设计中采用液压臂来实现输送倾角的变化,其工作原理与千斤顶相同。零件图见的变化,其工作原理与千斤顶相同。零件图见图纸,液压传动图如下:图纸,液压传动图如下:n 工作原理:工作原理:n大油缸大油缸9和大活塞和大活塞8组成举升液压缸。杠杆手柄组成举升液压缸。杠杆手柄1、小油缸小油缸2、小活塞、小活塞3、单向阀、单向阀4和和7组成手动液压泵。组成手动液压泵。如提起手柄使小活塞向上移动,小活塞下端油腔如提起手柄使小活塞向上移动,小活塞下端油腔容积增大,形成局部真空,这时单向阀容积增大,形成局部真空,这时单向阀4打开,打开,通过吸油管通过吸油管5从油箱从油箱12中吸油;用力压下手柄,中吸油;用力压下手柄,小活塞下移,小活塞下腔压力升高,单向阀小活塞下移,小活塞下腔压力升高,单向阀4关关闭,单向阀闭,单向阀7打开,下腔的油液经管道打开,下腔的油液经管道6输入举升输入举升油缸油缸9的下腔,迫使大活塞的下腔,迫使大活塞8向上移动,输送倾角向上移动,输送倾角增大。再次提起手柄吸油时,单向阀增大。再次提起手柄吸油时,单向阀7自动关闭,自动关闭,使油液不能倒流,从而保证了倾角不会自行减小。使油液不能倒流,从而保证了倾角不会自行减小。不断地往复扳动手柄,就能不断地把油液压入举不断地往复扳动手柄,就能不断地把油液压入举升缸下腔,使倾角逐渐增大。如果打开节流阀升缸下腔,使倾角逐渐增大。如果打开节流阀11,举升缸下腔的油液通过管道,举升缸下腔的油液通过管道10、节流阀、节流阀11流回流回油箱,倾角就会减小。油箱,倾角就会减小。第三章第三章 部件的选择部件的选择1.电动机的选用电动机的选用 电动机额定转速根据生产机械的要求而选定,电动机额定转速根据生产机械的要求而选定,一般情况下电动机的转速不低一般情况下电动机的转速不低500r/min,因为,因为功率一定时,电动机的转速低,其尺寸愈大,功率一定时,电动机的转速低,其尺寸愈大,价格愈贵,而效率低。若电机的转速高,则极价格愈贵,而效率低。若电机的转速高,则极对数少,尺寸和重量小,价格也低。本设计皮对数少,尺寸和重量小,价格也低。本设计皮带机所采用的电动机的总功率为带机所采用的电动机的总功率为9.82kw,所,所以需选用功率为以需选用功率为11kw的电机,拟采用的电机,拟采用Y132S型电动机,该型电机转矩大,性能良好,型电动机,该型电机转矩大,性能良好,可以满足要求。可以满足要求。2.减速器的选用减速器的选用 通过计算得电机与滚筒间的传动比为通过计算得电机与滚筒间的传动比为2525,本次设计选用,本次设计选用 YKSA192-25YKSA192-25型减速器型减速器,传动比为传动比为2525,可传递,可传递10KW10KW功率。第一功率。第一级为螺旋齿轮,第二级、第三级为斜齿和直齿圆柱齿轮传级为螺旋齿轮,第二级、第三级为斜齿和直齿圆柱齿轮传动,其展开简图如下:动,其展开简图如下:3.输送带的选用输送带的选用 输送带在带式输送机中既是承载构件又是牵引构输送带在带式输送机中既是承载构件又是牵引构 件件(钢丝绳牵引带式输送机除外),它不仅要有承(钢丝绳牵引带式输送机除外),它不仅要有承 载能力,载能力,还要有足够的抗拉强度。输送带有带芯(骨架)和覆盖层组还要有足够的抗拉强度。输送带有带芯(骨架)和覆盖层组成,其中覆盖层又分为上覆盖胶,边条胶,下覆盖胶。成,其中覆盖层又分为上覆盖胶,边条胶,下覆盖胶。上覆上覆盖胶层一般较厚,这是输送带的承载面,直接与物料接触并盖胶层一般较厚,这是输送带的承载面,直接与物料接触并承受物料的冲击和磨损。下覆胶层是输送带与支撑托辊接触承受物料的冲击和磨损。下覆胶层是输送带与支撑托辊接触的一面,主要承受压力,为了减少输送带沿托辊运行时的压的一面,主要承受压力,为了减少输送带沿托辊运行时的压陷阻力,下覆盖胶的厚度一般较薄。陷阻力,下覆盖胶的厚度一般较薄。本设计中采用尼龙带芯输送带本设计中采用尼龙带芯输送带,型号为型号为NN150-4NN150-4,上覆盖胶,上覆盖胶3mm,3mm,下覆盖胶下覆盖胶1.5mm1.5mm。连接方式采用硫化接头。连接方式采用硫化接头.4.传动滚筒传动滚筒 传动滚筒是传递动力的主要部件,它是依靠与传动滚筒是传递动力的主要部件,它是依靠与输送带之间的摩擦力带动输送带运行的部件。输送输送带之间的摩擦力带动输送带运行的部件。输送机的传动滚筒结构有钢板焊接结构及铸钢或铸铁结机的传动滚筒结构有钢板焊接结构及铸钢或铸铁结构,新设计产品全部采用滚动轴承。传动滚筒的表构,新设计产品全部采用滚动轴承。传动滚筒的表面形式有钢制光面滚筒、铸(包)胶滚筒等面形式有钢制光面滚筒、铸(包)胶滚筒等。考。考虑到本设计的实际情况和输送机的工作环境:用于虑到本设计的实际情况和输送机的工作环境:用于工地,环境湿度小工地,环境湿度小,输送距离短输送距离短,功率消较小,较铸功率消较小,较铸胶胶面便宜且轻,所以我们选择光面滚筒。下面是胶胶面便宜且轻,所以我们选择光面滚筒。下面是它的结构示意图它的结构示意图 5.托辊的选用托辊的选用 托辊是决定带式输送机的使用效果,特别是输送托辊是决定带式输送机的使用效果,特别是输送带使用寿命的最重要部件之一。托辊组的结构在很带使用寿命的最重要部件之一。托辊组的结构在很大程度上决定了输送带和托辊所受承载的大小与性大程度上决定了输送带和托辊所受承载的大小与性质。对托辊的基本要求是:结构合理,经久耐用,质。对托辊的基本要求是:结构合理,经久耐用,密封装置防尘性能和防水性能好,使用可靠。轴承密封装置防尘性能和防水性能好,使用可靠。轴承保证良好的润滑,自重较轻,回转阻力系数小,制保证良好的润滑,自重较轻,回转阻力系数小,制造成本低,托辊表面必须光滑等。该设计采用平行造成本低,托辊表面必须光滑等。该设计采用平行托辊用于输送散粒物料的带式输送机的上分支。由托辊用于输送散粒物料的带式输送机的上分支。由原始尺寸原始尺寸B800mm查查运输机械设计选用手册运输机械设计选用手册表表242,取托辊为,取托辊为DT03C0311,托辊直径托辊直径D为为89mm。其结构如下图:。其结构如下图:n 6.制动装置的选用制动装置的选用 对于倾斜输送物料的带式输送机,其平均倾角大于时,当对于倾斜输送物料的带式输送机,其平均倾角大于时,当满载停车时会发生上运物料时带的逆转和下运物料时带的顺满载停车时会发生上运物料时带的逆转和下运物料时带的顺滑现象,从而引起物料的堆积、飞车等事故,所以应设置制滑现象,从而引起物料的堆积、飞车等事故,所以应设置制动装置。制动器是用于机器或机构减速使其停止的装置,有动装置。制动器是用于机器或机构减速使其停止的装置,有时也能用作调节或限制机构的运行速度,它是保证机构或机时也能用作调节或限制机构的运行速度,它是保证机构或机器安全正常工作的重要部件。带式输送机制动器的种类很多器安全正常工作的重要部件。带式输送机制动器的种类很多,根据输送机的技术性能和具体使用条件(如功率大小,安,根据输送机的技术性能和具体使用条件(如功率大小,安装倾角等),可选用不同形式的制动器。常用的有带式逆止装倾角等),可选用不同形式的制动器。常用的有带式逆止器、滚柱逆止器、液压电磁闸瓦制动器和盘形制动器等。因器、滚柱逆止器、液压电磁闸瓦制动器和盘形制动器等。因为该输送机的设计的输送角度为,且功率较小为该输送机的设计的输送角度为,且功率较小,此设计可采此设计可采用带式逆止器用带式逆止器.其结构简图如下:其结构简图如下:n 1-输送带 2-传动滚筒 3-逆止带 7.改向装置的选用改向装置的选用 带式输送机采用改向滚筒或改向托辊组来改变输送带式输送机采用改向滚筒或改向托辊组来改变输送带的运动方向。改向滚筒可用于输送带、或的方向带的运动方向。改向滚筒可用于输送带、或的方向改变。一般布置在尾部的改向滚筒或垂直重锤式的张改变。一般布置在尾部的改向滚筒或垂直重锤式的张紧滚筒使输送带改向,垂直重锤张紧装置上方滚筒改紧滚筒使输送带改向,垂直重锤张紧装置上方滚筒改向,而改向以下一般用于增加输送带与传动滚筒间的向,而改向以下一般用于增加输送带与传动滚筒间的围包角。本次设计采用围包角。本次设计采用4个直径个直径315mm的改向滚筒。的改向滚筒。第四章第四章 相关的计算相关的计算 本设计中涉及的计算主要有圆周驱动力的计算,本设计中涉及的计算主要有圆周驱动力的计算,传动功率的计算,输送带张力的计算,传动滚传动功率的计算,输送带张力的计算,传动滚筒改向滚筒合张力的计算,传动滚筒扭矩的计筒改向滚筒合张力的计算,传动滚筒扭矩的计算,拉紧力的计算,和输送带强度校核计算等。算,拉紧力的计算,和输送带强度校核计算等。详细过程已在说明书中陈述。详细过程已在说明书中陈述。第五章第五章 输送机结构总图输送机结构总图 最后感谢各位评审老师,你们辛苦了!最后感谢各位评审老师,你们辛苦了!设计还有很多不足的地方,欢迎各位老设计还有很多不足的地方,欢迎各位老师批评指正。师批评指正。谢谢!谢谢!学校代码:10410 学 号:050443本 科 毕 业 设 计题目: M10多功能带式输送机 学 院: 工 学 院 姓 名: 汪空火 学 号: 20050443 专 业:机械设计自造及其自动化 年 级: 05级 指导教师: 张庐陵 二OO九年 五 月江西农业大学毕业设计论文 摘要摘要本次毕业设计是关于多功能带式输送机的设计,设计要求输送机可移动,可伸缩,输送倾角可调。对于可移动功能本设计采用在输送机添加四个滚动轮的方法;可伸缩功能是通过设计伸缩链轮实现的,然后利用液压臂来实现伸长和缩短和输送角度的变换。大概的设计流程为:首先对带式输送机作了简单的概述;接着分析了带式输送机的选型原则及计算方法;然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计;接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。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。最后简单的说明了输送机的安装与维护。目前,胶带输送机正朝着长距离,高速度,低摩擦的方向发展,近年来出现的气垫式胶带输送机就是其中的一个。在胶带输送机的设计、制造以及应用方面,目前我国与国外先进水平相比仍有较大差距,国内在设计制造带式输送机过程中存在着很多不足。本次带式输送机设计代表了设计的一般过程, 对今后的选型设计工作有一定的参考价值。 关键词:多功能带式输送机;输送带;传动滚筒;伸缩机构;其他部件江西农业大学毕业设计论文 AbstractAbstractThe design is a graduation project about the multifunctional belt conveyor. The design requires the belt conveyor to be mobile, scalable, and the transmission angle should be adjustable. In this design, we install four scroll wheels to achieve the function of moving; to make it scalable ,we can design specific drum arrangement ,and then use the hydraulic arm to realize the elongation, shortening and the adjusting of the transmission angle .The main design process is : First, it is introduction about the belt conveyor. Next, it is the principles about choose component parts of belt conveyor. After that the belt conveyor abase on the principle is designed. Then, it is checking computations about main component parts. The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Drive Unit, Jib or Delivery End, Tail Ender Return End, Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt. At last, it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor. Today, long distance, high speed, low friction is the direction of belt conveyors development. Air cushion belt conveyor is one of them. At present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. There are a lot of wastes in the design of belt conveyor. This desegn is on behalf of the commen design process of the belt conveyor ,it provides reference value to the selection of design work in the future.Keyword: multifunctional belt conveyor;Conveyor belt;Drive roller;Telescopic body;Other parts;江西农业大学毕业设计论文 目录目录1绪论12带式输送机概述12.1 带式输送机的应用12.2 带式输送机的分类22.3 带式输送机的发展状况22.4 带式输送机的工作原理22.5 带式输送机的结构和布置形式22.5.1 带式输送机的结构23 带式输送机的设计计算23.1 已知原始数据及工作条件23.2 计算步骤93.2.1 带宽的确定:93.3 圆周驱动力83.3.1 计算公式83.3.2 主要阻力计算93.3.3 主要特种阻力计算113.3.4 附加特种阻力计算113.3.5 倾斜阻力计算133.4传动功率计算133.4.1 传动轴功率()计算133.4.2 电动机功率计算133.5 输送带张力计算143.5.1 输送带不打滑条件校核143.5.2 输送带下垂度校核153.5.3 各特性点张力计算163.6 传动滚筒、改向滚筒合张力计算183.6.1 改向滚筒合张力计算183.6.2 传动滚筒合张力计算183.7 传动滚筒最大扭矩计算193.8 拉紧力计算193.9绳芯输送带强度校核计算194 驱动装置的选用与设计204.1 电机的选用204.2.1 传动装置的总传动比214.2.2 液力偶合器224.2.3 联轴器235 带式输送机部件的选用255.1 输送带255.1.1 输送带的分类:255.1.2 输送带的连接255.2 传动滚筒265.2.1 传动滚筒的作用及类型265.2.2 传动滚筒的选型及设计265.2.3 传动滚筒结构275.2.4 传动滚筒的直径验算285.3 托辊285.3.1 托辊的作用与类型285.3.2 托辊的选型305.3.3 托辊的校核325.4 制动装置335.4.1 制动装置的作用335.4.2 制动装置的种类335.4.3 制动装置的选型345.5 改向装置345.6拉紧装置355.6.1 拉紧装置的作用355.6.2 拉紧装置的选用355.7 伸缩机构365.7.1 伸缩机构的作用365.7.2 伸缩机构的选型365.8 升降装置366其他部件的选用386.1清扫装置386.2电气及安全保护装置38结论39致 谢40参考文献41移动多功能带式输送机 绪论11绪论带式输送机是连续运行的运输设备,在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物,如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备,与其他运输设备相比,不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点,而且运行可靠,易于实现自动化、集中化控制,特别是对高产高效矿井,带式输送机已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。特别是近10年,长距离、大运量、高速度的带式输送机的出现,使其在矿山建设的井下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的应用又得到进一步推广。选择带式输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题,能培养我们独立解决工程实际问题的能力,通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用,也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。原始参数:1)输送物料:废弃混凝土2)物料特性:(1)块度:0300mm(2)散装密度:1.5t/m3(3)内摩擦角:=40(4)物料温度:503)工作环境:建筑工地4)输送系统及相关尺寸:(1)最长运距:10m (2)倾斜角:可调(4-12)(3)最大运量:350t/h设计解决的问题:熟悉带式输送机的各部分的功能与作用,对主要部件进行选型设计与计算,解决在实际使用中容易出现的问题,并大胆地进行创新设计。 1多功能带式输送机 带式输送机部件概述2带式输送机概述2.1 带式输送机的应用带式输送机是连续运输机的一种,连续运输机是固定式或运移式起重运输机中主要类型之一,其运输特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流,靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送。在工业、农业、交通等各企业中,连续运输3移动多功能带式输送机 带式输送机分类机是生产过程中组成有节奏的流水作业运输线不可缺少的组成部分。连续运输机可分为:(1)具有挠性牵引物件的输送机,如带式输送机,板式输送机,刮板输送机,斗式输送机、自动扶梯及架空索道等;(2)不具有挠性牵引物件的输送机,如螺旋输送机、振动输送机等;(3)管道输送机(流体输送),如气力输送装置和液力输送管道。其中带输送机是连续运输机中是使用最广泛的,带式输送机运行可靠,输送量大,输送距离长,维护简便,适应于冶金煤炭,机械电力,轻工,建材,粮食等各个部门。 2.2 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,这类带式输送机在输送带运输物料的过程中,上带呈槽形,下带呈平形,输送带有托辊托起,输送带外表几何形状均为平面;另外一类是特种结构的带式输送机,各有各的输送特点。其简介如下:2.3 带式输送机的发展状况目前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排弃场的连续输送设施等。目前,带式输送机的发展趋势是: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。钢绳芯带式输送机的适用范围:(1)适用于环境温度一般为C;在寒冷地区驱动站应有采暖设施;2移动多功能带式输送机 带式输送机工作原理(2)可做水平运输,倾斜向上(16)和向下()运输,也可以转弯运输;运输距离长,单机输送可达15km;(3)可露天铺设,运输线可设防护罩或设通廊;(4)输送带伸长率为普通带的1/5左右;其使用寿命比普通胶带长;其成槽性好;运输距离大。2.4 带式输送机的工作原理带式输送机又称胶带运输机,其主要部件是输送带,亦称为胶带,输送带兼作牵引机构和承载机构。带式输送机组成及工作原理如图2-1所示,它主要包括一下几个部分:输送带(通常称为胶带)、托辊及中间架、螺旋拉紧装置、制动装置、清扫装置和卸料装置等。图2-1 带式输送机简图1-头部漏斗 2-机架 3-头部清扫器 4-传动滚筒 5-防跑偏安全装置或调心托辊 6-输送带 7-承载托辊 8-缓冲托辊 9-倒料槽 10-改向滚筒 11-螺旋拉紧装置 12-尾架13-直段清扫器 14-回程托辊 15-中间架 16-电动机17-液力偶合器 18-制动器 19-减速器 20-联轴器输送带绕经传动滚筒和机尾换向滚筒形成一个无极的环形带。输送带的上、下两部分都支承在托辊上。拉紧装置给输送带以正常运转所需要的拉紧力。工作时,传动滚筒通过它和输送带之间的摩擦力带动输送带运行。物料从装载点装到输送带上,形成连续运动的物流,在卸载点卸载。一般物料是装载到上带(承载段)的上面,在机头滚 筒移动多功能带式输送机 带式输送机结构和布置形式(在此,即是传动滚筒)卸载,利用专门的卸载装置也可在中间卸载。输送带是带式输送机部件中最昂贵和最易磨损的部件。当输送磨损性强的物料时,如铁矿石等,输送带的耐久性要显著降低。提高传动装置的牵引力可以从以下三个方面考虑:(1)增大拉紧力。增加初张力可使输送带在传动滚筒分离点的张力增加,此法提高牵引力虽然是可行的。但因增大必须相应地增大输送带断面,这样导致传动装置的结构尺寸加大,是不经济的。故设计时不宜采用。(2)增加围包角对需要牵引力较大的场合,可采用双滚筒传动,以增大围包角。(3)增大摩擦系数其具体措施可在传动滚筒上覆盖摩擦系数较大的衬垫,以增大摩擦系数。通过对上述传动原理的阐述可以看出,增大围包角是增大牵引力的有效方法。故在传动中拟采用这种方法。2.5 带式输送机的结构和布置形式 2.5.1 带式输送机的结构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、安全保护装置等。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和中间部位卸下。输送带用旋转的托棍支撑,运行阻力小。带式输送机可沿水平或倾斜线路布置。使用光面输送带沿倾斜线路布置时,不同物料的最大运输倾角是不同的,如下表2-1所示:表2-1 不同物料的最大运角物料种类角度物料种类角度煤块煤块筛分后的焦碳0350mm矿石0200mm油田页岩1820171622筛分后的石灰石干沙未筛分的石块水泥干松泥土1215182020由于带式输送机的结构特点决定了其具有优良性能,主要表现在:运输能力大,且移动多功能带式输送机 带式输送机的设计计算工作阻力小,耗电量低,约为刮板输送机的1/3到1/5;由于物料同输送机一起移动,同刮板输送机比较,物料破碎率小;带式输送机的单机运距可以很长,与刮板输送机比较,在同样运输能力及运距条件下,其所需设备台数少,转载环节少,节省设备和人员,并且维护比较简单。输送机年工作时间一般取4500-5500小时。当二班工作和输送剥离物,且输送环节较多,宜取下限;当三班工作和输送环节少的矿石输送,并有储仓时,取上限为宜。移动多功能带式输送机 带式输送机的设计计算3 带式输送机的设计计算3.1 已知原始数据及工作条件原始参数和工作条件(1)输送物料:散装混凝土(2)物料特性: 1)块度:0300mm2)散装密度:1.5t/3)内摩擦角:=404)物料温度:故摩擦条件满足。3.6 传动滚筒、改向滚筒合张力计算3.6.1 改向滚筒合张力计算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:=11392+11962=23354N 尾部180改向滚筒的合张力:=10896+10378=21274N3.6.2 传动滚筒合张力计算根据各特性点的张力计算传动滚筒的合张力:动滚筒合张力:=11996+9087=21083N3.7 传动滚筒最大扭矩计算单驱动时,传动滚筒的最大扭矩按式(3.7.1)计算: (3.7.1)式中D传动滚筒的直径(mm)。 双驱动时,传动滚筒的最大扭矩按式(3.7.2)计算: (3.7.2)初选传动滚筒直径为500mm,则传动滚筒的最大扭矩为:=21.083KN=5.27KN/m 3.8 拉紧力计算拉紧装置拉紧力按式(3.8-1)计算 (3.8-1)式中拉紧滚筒趋入点张力(N);拉紧滚筒奔离点张力(N)。由式(3.8-1)=9611+9154=18765 N =18.765 KN查煤矿机械设计手册初步选定钢绳绞筒式拉紧装置。3.9绳芯输送带强度校核计算 绳芯要求的纵向拉伸强度按式(3.9-1)计算; (3.9-1)式中静安全系数,一般=710。运行条件好,倾角好,强度低取小值;反之,取大值。19移动多功能带式输送机 带式输送机的选用与设计输送带的最大张力11996 N选为7,由式(3.10-1)=105 N/mm可选输送带为NN-1504型尼龙带芯输送带,即满足要求.27移动多功能带式输送机 驱动装置的选用与设计4 驱动装置的选用与设计带式输送机的负载是一种典型的恒转矩负载,而且不可避免地要带负荷起动和制动。电动机的起动特性与负载的起动要求不相适应在带式输送机上比较突出,一方面为了保证必要的起动力矩,电机起动时的电流要比额定运行时的电流大67倍,要保证电动机不因电流的冲击过热而烧坏,电网不因大电流使电压过分降低,这就要求电动机的起动要尽量快,即提高转子的加速度,使起动过程不超过35s。驱动装置是整个皮带输送机的动力来源,它由电动机、偶合器,减速器 、联轴器、传动滚筒组成。驱动滚筒由一台或两台电机通过各自的联轴器、减速器、和链式联轴器传递转矩给传动滚筒。减速器有二级、三级及多级齿轮减速器,第一级为直齿圆锥齿轮减速传动,第二、三级为斜齿圆柱齿轮降速传动,联接电机和减速器的连轴器有两种,一是弹性联轴器,一种是液力联轴器。为此,减速器的锥齿轮也有两种;用弹性联轴器时,用第一种锥齿轮,轴头为平键连接;用液力偶合器时,用第二种锥齿轮,轴头为花键齿轮联接。传动滚筒采用焊接结构,主轴承采用调心轴承,传动滚筒的机架与电机、减速器的机架均安装在固定大底座上面,电动机可安装在机头任一侧。4.1 电机的选用电动机额定转速根据生产机械的要求而选定,一般情况下电动机的转速不低500r/min,因为功率一定时,电动机的转速低,其尺寸愈大,价格愈贵,而效率低。若电机的转速高,则极对数少,尺寸和重量小,价格也低。本设计皮带机所采用的电动机的总功率为9.82kw,所以需选用功率为11kw的电机,拟采用Y132S型电动机,该型电机转矩大,性能良好,可以满足要求。查运输机械设计选用手册,它的主要性能参数如下表:表4-1 Y132S型电动机主要性能参数电动机型号额定功率kw满载转速r/min电流A效率功率因数Y132S-5.5144011.685.50.84起动电流/额定电流起动转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩重量kg7.02.22.2674.2 减速器的选用4.2.1 传动装置的总传动比已知输送带宽为800,查运输机械选用设计手册表277选取传动滚筒的直径D为500,则工作转速为:,已知电机转速为1440 r/min ,则电机与滚筒之间的总传动比为: 本次设计选用 YKSA192-25型减速器,传动比为25,可传递10KW功率。第一级为螺旋齿轮,第二级、第三级为斜齿和直齿圆柱齿轮传动,其展开简图如下:图4-1 YKSA192-25型减速器展开简图电动机和I轴之间,IV轴和传动滚筒之间用的都是联轴器,故传动比都是1。4.2.2 液力偶合器液力传动与液压传动一样,都是以液体作为传递能量的介质,同属液体传动的范畴,它安装在输送机的驱动电机与减速器之间,电动机带动泵轮转动,泵轮内的工作液体随之旋转,这时液体绕泵轮轴线一边作旋转运动,一边因液体受到离心力而沿径向叶片之间的通道向外流动,到外缘之后即进入涡轮中,泵轮的机械能转换成液体的动能,液体进去涡轮后,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环流运动传递能量的,而产生环流的先决条件是泵轮的转速大于涡流转速,即而者之间存在转速差液力传动装置除煤矿机械使用外,还广泛用于各种军用车辆,建筑机械,工程机械,起重机械,载重汽车小轿车和舰艇上,它所以获得如此广泛的应用,原因是它具有以下多种优点:) 能提高设备的使用寿命) 由于液力转动的介质是液体,输入轴与输出轴之间用非刚性连接,故能将外载荷突然骤增或骤减造成的冲击和振动消除或部分消除,转化为连续连续渐变载荷,从而延长机器的使用寿命这对处于恶劣条件下工作的煤矿机械具有这样意义) 有良好的启动性能由于泵轮扭矩与其转速的平方成正比,故电动机启动时其负载很小,起动较快,冲击电流延续时间短,减少电机发热22多功能带式输送机 驱动装置的选用与设计) 良好的限矩保护性能) 使多电机驱动的设备各台电机负荷分配趋于均匀本次设计选用的YOX-280,输入转速为1440rmin,效率达0.96,起动系数为1.31.7。4.2.3 联轴器本次驱动装置的设计中,较多的采用联轴器,这里对其做简单介绍:联轴器是机械传动中常用的部件。它用来把两轴联接在一起,机器运转时两轴不能分离;只有在机器停车并将联接拆开后,两轴才能分离。根据对各种相对位移有无补偿能力(即能否在发生相对位移条件下保持联接的功能),联轴器可分为刚性联轴器(无补偿能力)和挠性联轴器(有补偿能力)两大类。挠性联轴器又可按是否具有弹性元件分为无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器两个类别。本设计采用有弹性元件的挠性联轴器,这类联轴器因装有弹性元件,不仅可以补偿两轴间的相对位移,而且具有缓冲减振的能力。弹性元件所能储存的能量愈多,则联轴器的缓冲能力愈强;弹性元件的弹性滞后性能与弹性变形时零件间的摩擦功愈大,则联轴器的减振能力愈好。主要有以下几类:1)弹性套柱销联轴器这种联轴器的构造与凸缘联轴器相似,只是套有弹性套的柱销代替了联接螺栓。因为通过蛹状的弹性套传递转矩,故可缓冲减振。这种联轴器制造容易,装拆方便,成本较低,但弹性套易磨损,寿命较短。他适用于联接载荷平稳、需正反转或起动频繁的传递中小转矩的轴。2)弹性柱销联轴器这种联轴器与弹性套柱销联轴器很相似,但传递转矩的能力很大,结构更为简单,安装、制造方便,耐久性好,也有一定的缓冲和吸振能力,允许被联接两轴有一定的轴向位移以及少量的径向位移和角位移,适用于轴向窜动较大、正反转变化较多和起动频繁的场合。3)梅花形弹性联轴器这种联轴器的半联轴器与轴的配合孔可作成圆柱形或圆锥形。装配联轴器时将梅花形弹性件的花瓣部分夹紧在两半联轴器端面凸齿交错插进所形成的齿侧空间,以便在联轴器工作时起到缓冲减振的作用。本设计拟采用此离合器.梅花形弹性联轴器的结构图如下:4-2 梅花形弹性联轴器24移动多功能带式输送机 带式输送机部件的选用5 带式输送机部件的选用5.1 输送带输送带在带式输送机中既是承载构件又是牵引构件(钢丝绳牵引带式输送机除外),它不仅要有承载能力,还要有足够的抗拉强度。输送带有带芯(骨架)和覆盖层组成,其中覆盖层又分为上覆盖胶,边条胶,下覆盖胶。覆盖胶用来保护中间带芯不受机械损伤以及周围有害介质的影响。上覆盖胶层一般较厚,这是输送带的承载面,直接与物料接触并承受物料的冲击和磨损。下覆胶层是输送带与支撑托辊接触的一面,主要承受压力,为了减少输送带沿托辊运行时的压陷阻力,下覆盖胶的厚度一般较薄。侧边覆盖胶的作用是当输送带发生跑偏使侧面与机架相碰时,保护带芯不受机械损伤。5.1.1 输送带的分类:按输送带带芯结构及材料不同,输送带被分成织物层芯和钢丝绳芯两大类。织物层芯又分为分层织物芯和整体织物层层芯两类,且织物层芯的材质有棉,尼龙和维纶等。整体编织织物层芯输送带与分层织物层芯输送带相比,在带强度相同的情况下,整体输送带的厚度小,柔性好,耐冲击性好,使用中不会发生层间剥裂,但伸长率较高,在使用过程中,需要较大的拉紧行程。钢丝绳芯输送带是有许多柔软的细钢丝绳相隔一定的间距排列,用与钢丝绳有良好粘合性的胶料粘合而成。钢丝绳芯输送带的纵向拉伸强度高,抗弯曲性能好;伸长率小,需要拉紧行程小。同其它输送带相比,在带强度相同的前提下,钢丝绳芯输送带的厚度小。5.1.2 输送带的连接为了方便制造和搬运,输送带的长度一般制成100200米,因此使用时必须根据需要进行连接。橡胶输送带的连接方法有机械接法与硫化胶接法两种。硫化胶接法又分为热硫化和冷硫化胶接法两种。塑料输送带则有机械接法和塑化接法两种。(1)机械接头机械接头是一种可拆卸的接头。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。织物层芯输送带常采用的机械接头形式有胶接活页式,铆钉固定的夹板式和钩状卡子式,但钢丝绳芯输送带一般不采用机械接头方式。(2)硫化(塑化)接头硫化(塑化)接头是一种不可拆卸的接头形式。它具有承受拉力大,使用寿命长,对滚筒表面不产生损害,接头效率高达60%95%的优点,但存在接头工艺复杂的缺点。对于分层织物层芯输送带在硫化前,将其端部按帆布层数切成阶梯状,如下图5-1所示:图5-1 分层织物层芯输送带的硫化接头然后将两个端头相互很好的粘合,用专用的硫化设备加压加热并保持一定的时间即可完成。其强度为原来强度的(i-1)/i3100%。其中i为帆布层数。本设计中采用尼龙带芯输送带,连接方式采用硫化接头.5.2 传动滚筒5.2.1 传动滚筒的作用及类型传动滚筒是传动动力的主要部件。输送机的传动滚筒结构有钢板焊接结构及铸钢或铸铁结构,新设计产品全部采用滚动轴承。传动滚筒的表面形式有钢制光面滚筒、铸(包)胶滚筒等,钢制光面滚筒主要缺点是表面磨擦系数小,所以一般用在周围环境湿度小的短距离输送机上,铸(包)胶滚筒的主要优点是表面磨擦系数大,适用于环境湿度大、运距长的输送机,铸(包)胶滚筒按其表面形状又可分为光面铸(包)胶滚筒、人字形沟槽铸(包)胶滚筒和菱形铸(包)胶滚筒。5.2.2 传动滚筒的选型及设计传动滚筒是传递动力的主要部件,它是依靠与输送带之间的摩擦力带动输送带运行的部件。传动滚筒根据承载能力分为轻型、中型和重型三种。同一种滚筒直径又有几种不同的轴径和中心跨距供选用。 轻型:轴承孔径80100。轴与轮毂为单键联接的单幅板焊接筒体结构。单向出轴。 中型:轴承孔径120180。轴与轮毂为胀套联接。 重型:轴承孔径200220。轴与轮毂为胀套联接,筒体为铸焊结构。有单向出轴和双向出轴两种。考虑到本设计的实际情况和输送机的工作环境:用于工地,环境湿度小,输送距离短,功率消较小,较铸胶胶面便宜且轻,所以我们选择光面滚筒。5.2.3 传动滚筒结构其结构示意图如图5-2所示:传动滚筒长度的确定. 查新型带式输送机设计手册表10-4得:其主要性能参数如表5-1所示:表5-1传动滚筒参数表mm许用扭矩许用合力8004.140500轴承型号轴承座型号转动惯量重量3520Z12107.8432再查表新型带式输送机设计手册10-6可得出滚筒长度为950。或者由经验公式:已知带宽B800,传动滚筒直径为500,滚筒长度比胶带宽略大,一般取(100200)取800150950 与查表结果一致5.2.4 传动滚筒的直径验算大量实验表明,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,
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