第一篇:对带式输送机工艺设计探讨论文
1带式输送机设计依据
在已经确定使用带式输送机进行输送松散物料后,应考虑如何设计出经济合理的带式输送机系统。首先应充分考虑设备要求,这也是设计的主要依据。(1)设置科学合理的运输量。在料流均匀输送时可以直接给出运输量,但是在料流出现不均匀时,可以通过给出料流量的统计数据,依据经济分析决定是否需要增设料仓,不能够想仅仅凭借增大带式运输机的设计运输量来满足在不均匀料流时的最大运输量。(2)了解输送机线路的详尽尺寸。这其中包含了最大的长度、倾斜角度和提升的高度等,直线段与曲线段的尺寸以及直线与曲线之间的连接尺寸等。(3)了解物料的性质。这其中包括了物料的湿度、磨损性与摩擦系数、粘结性等,物料的粒度和最大块度情况,以及物料的松散密度。(4)知晓工作条件与工作环境。了解工作场地是在室内还是露天,了解工作场地的环保要求和环境湿度,以及在工作场地是否需要移动与固定和伸缩等。(5)需要了解在工作区域内是怎样进行给料与卸料的。给料与卸料方式的不同也会影响到带式输送机的工艺设计要求的。(6)详细了解工作的制度。需要考虑到场地的每天工作时间,以及每年的工作天数,还需要充分考虑到带式输送机的工作年限等。(7)重视了解设备设计要求。根据设备使用条件和工作场地的环境状况在进行设计的过程中,需要了解到输送带的安全系数、输送带与滚筒的摩擦系数以及输送带的最大挠度要求和运行阻力系数等。
2带式输送机系统设计
在进行带式输送机设计时,常常会根据生产工艺来确定输送带的布置方式。与此同时,需要充分考虑到以下几个问题。首先是需要设计出合理的转载方式,依据转载方式的不同,再对给料装置与卸料装置提出相应的设计要求。其次是考虑到输送机线路上各个输送机之间的关系。启动设备时的顺序是先驱动受料的设备,停止的顺序是先停给料的。在各个输送机的参数发生变化时,可以根据上述关系给出相应的停车时间与启动时间。再次在出现不能够满足上述的停车时间与启动时间,则需要考虑在各个输送机之间设置缓冲仓,以此来提高设备的使用性能,提高设备运转速率。再次需要考虑到在工作现场的环保问题,在出现粉尘大的情况需要适时考虑是否需要密封输送或是增加必要的除尘设备。最后是需要考虑到优先选用长距离、运输量大的运输机。当然还需要考虑采用标准化和通用化的零部件,这样在设备发生故障时可以进行及时替换,保证线路运转的质量。
3带式输送机在工艺设计中应注意的问题
3.1胶带的撕裂
依据现场的调查发现,胶带存在着各种不同形式的损坏。如在局部地方出现磨透的现象,在侧边和连接处出现损伤,胶带的表皮出现剥落,纵方向上出现撕裂等。这其中胶带纵方向上的撕裂主要是出现在运转站内,这是因为运转站内的等待运输的物料中常常会掺杂着大块的钢材或是木料,它们之间会出现碰撞,从而将会将胶带刺穿或是将溜槽堵住引起胶带撕裂。
3.2输送带跑偏
在处于正常运转状态下,带式输送机的胶带与输送机的纵向中心线应该是相互重合的,托辊旋转时产生的圆周力的方向应该与胶带的速度方向一致,在方向不一致的情况下,输送带就会在托辊滚筒上跑偏,胶带的跑偏则会严重损坏胶带,使之大大缩短使用寿命,同时还会出现撒料的现象,造成损失。胶带跑偏的原因众多,如胶带自身的质量问题就会影响到跑偏的程度。胶带弯曲或是接头处弯曲,胶带切口不正,使得胶带受拉力不均匀,在设备运转过程中就会出现跑偏现象。
4带式输送机在工艺设计中出现的问题解决方法
4.1预防胶带撕裂
为了解决上述中出现的各种胶带撕裂原因,在工艺设计中提出了几种解决方案。(1)在输送各种物料的过程中,尽量减少大块物料的夹杂。(2)需要在输送的开始部位增设电磁分离器,主要是在初始部位就清除干净在非磁性物料中的含有铁的物件。(3)为了缓解物料给输送带带来的冲击,可以在胶带输送机接受物料的地方设计并安装缓冲托辊。(4)需要对给料装置进行合理设置。这其中包括以下几个方面。首先是选用筛式溜槽,筛式溜槽是工艺设计中最常用的给料设置。这种给料装置能够先将需要输送的物料中的细小颗粒筛选在输送带上,这样可以为后面落下的大块物料起到很好的缓冲作用,是非常好的垫底层,这样可以减小物料对胶带的冲击力量,大大延长胶带的使用寿命。这种装置的结构相对简单,是在溜槽的两个侧板处安装上金属挡板,从而出现给料死角。在实际运转过程中根据输送物料的特性选用与之相对应的给料装置,可以减少物料对胶带的冲击、损坏,提高使用寿命。最后,给料溜槽的基本结构设计要十分有利于大块物料的通过,从而能够防止溜槽发生堵塞。所以,给料溜槽排料口尺寸应该是输送物料最大粒度的2.5—3倍。给料溜槽的槽底角度应大于输送物料磨擦角的8°—10°[1]。第五,需要选用科学合理的胶带纵向撕裂装置。
4.2处理输送带跑偏
4.2.1胶带跑偏程度直接取决于胶带质量
胶带本身出现不直弯曲或是胶带接头处不直,钉歪了皮带扣,胶带的切口不正,切口与带宽不呈现直角,会使得胶带所受的拉力不均。在设备运转过程中,当胶带的接头处运转到这里时,就会发生跑偏现象。所以,必须将胶带切正,在确定接头处的上下胶带在胶带的纵方向上的中心线上相互重合后,才可以开始钉上扣或者硫化接头。
4.2.2保证滚筒轴线与胶带输送机纵向中心线保持垂直
带式输送机在运转工作之前是需要在工作场地现场进行多部件安装的设备。在现场进行安装时需要首先明确以胶带输送机纵方向的中心线作为安装的基准线,需要保证滚筒轴线与基准线保持垂直,不然的话,胶带在滚筒上会出现跑偏,在发生跑偏后,胶带在向滚筒的哪边偏离,就需要及时收紧哪边的轴承座,从而可以使得胶带跑偏的一边拉力增大,胶带会朝着拉力较小的方向偏移。如果是在中间段发生偏移,在有载分支上应该调节上托辊,在胶带跑偏一侧,将这段中的托辊组支架沿着胶带运转的方向向前移动,另一侧的托辊组支架则是沿着胶带逆行方向向后移动。
4.2.3安置必要的弹簧清扫器和空段清扫器
在输送机运转工作过程中,在滚筒表面常常会贴结物料,使得在滚筒上出现圆锥面,胶带出现跑偏。因此,在进行输送机工艺设计时,需要考虑到在头轮部分安置弹簧清扫器。在尾轮前大约0.8-1.0米的中心线处安置空段清扫器,使得胶带的内表面与工作面保持长久的清洁,不使滚筒上出现圆锥面,从而造成胶带跑偏现象。
4.2.4注重物料均匀地分布
在输送物料的工作现场常常会出现胶带上只要一加上负载物料,就会出现跑偏的现象。这种情况主要是因为物料的受料点不在胶带的中间部位,因此必须对受料口处的挡板进行必要的位置调节与结构改进,使得物料能够均匀地分布在胶带的中心位置,物料的流向定向,减少胶带跑偏的机会。
4.2.5设置合理的托辊数量与间距
选择使用调心托辊来调节胶带跑偏这是在输送机设计中为了防止与预防胶带跑偏现象常用的手段,但是往往收效甚微。这主要的原因是托辊在安装过程中无法保证其高度的一致,在高度上会出现不均匀的现象,胶带就会出现不能够与托辊接触的地方。依据在现场的调查来看,一条皮带系统中有将近三层的托辊是处于不转动的状态,在胶带与托辊之间附着力不够,导致胶带打滑。所以,需要变量地加大托辊之间的间距,托辊之间的间距依据从尾部开始递增的原则从受料处往驱动装置处增加。这样的方式不仅可以减少25%左右的托辊,而且可以使得输送机输送胶带更加稳定,增加胶带与托辊之间的附着力,从而减少胶带的磨损,增加使用寿命。
4.2.6设置跑偏开关
在输送机的输送带较长的情况下,可以在50米左右处设置跑偏开关。设置跑偏开关的位置是在机架的两侧而且需要靠近胶带的地方。在胶带出现跑偏的时候,托辊绕轴运动,在到达极限位置处,转轴会带动跑偏开关,从而出现警报,使得输送机停止转动,从而避免出现跑偏。
5结束语
综上所述,在带式输送机工艺设计中存在着相关问题,通过合理的工艺布置,可以寻求到正确的设计方式对目前存在的问题进行调试整改,科学地选用输送机重要部件,这些都可以保证带式输送机的正常运作,延长其使用寿命,增加使用单位的经济效益。
第二篇:带式输送机设计
毕业设计或毕业论文写作既是本科教育的一项必要训练环节,也是对学生本科期间所学知识及其应用能力的一次综合检验,务必引起同学们的重视。这里提供的论文题目可作为学生直接选题,也可在教师指导下自行拟题。
一、总体要求
1、题目要明确、精炼,语句通顺且相对完整,选题不要太泛、过广。
2、内容体系层次分明,逻辑性强。不管具体体系如何,基本上应按如下层次和逻辑关系展开:①提出问题(立题的背景,国内外研究现状、研究的理论与现实意义)→②分析问题(事物发展现状、存在的问题剖析)→③解决问题(解决问题的方法、措施、对策等)。
3、观点明确,论述有理有据,语句通顺。
4、紧扣主题展开写作,无必要或无关紧要的东西不写。
5、要严格按继续教育学院规定的规范写作论文。①内容齐全:如中英文摘要、关键词、目录、前言、正文、结论、参考文献、致谢等;②页面设置符合规范;③章节设计符合规范;④字体设置符合规范;⑤图表设计符合规范。
二、理论性论文具体要求
原则上不鼓励写纯理论性的论文。如选择了写该类论文,要注意:
1、要有自己鲜明的观点,不能人云亦云。
2、要有自己的创新性工作,如XX一理论的修正、XX一方法的改进、XX些学术观点的系统整合、XX些新事物或新现象的解析等。
3、一般应有案例分析,以支持自己的观点。
三、应用性论文具体要求
鼓励写作该类论文,要注意:
能应用自己所掌握的管理知识、基本理论与方法,针对XX一具体现象或问题展开分析研究。
研究的问题具有比较强的针对性,提倡“小题大做”,而不是“大题小做”。 分析问题多以事实说话,建议多采用数据、统计图表展示事实现状、存在的问题,展示分析的过程及分析结果。
4、要明确提出解决问题的方法、方案、措施或对策等。
机电专业毕业设计参考题目
1.立体车库设计
2.汽车差速器及半轴设计 3.切管机设计
4.清扫车机械结构设计
5.洗衣机机盖的注塑模具设计 6.铣床的数控x-y工作台设计
7.四轮可换向甲壳虫脚踏车的设计 8.电动大门设计
9.铸造车间筛砂机设计
10.六自由度弧焊机器人设计 11.自动盖章机设计
12.立式加工中心主轴箱结构设计 13.手表后盖塑胶模具设计及成型工艺 14.手机外壳注塑模及成型工艺设计 15.塑封包装机设计 16.专用铣床主轴箱设计
17.装配火炮的液压工作台设计 18.内燃机汽缸工艺及工装设计 19.茶树修剪机的设计 20.机械式四档变速器设计 21.绞肉机的设计
22.壳体零件机械加工工艺及工艺装备设计 23.滚动轴承保持架机械加工工艺及夹具设计 24.汽车雨刷器的设计及硬件控制 25.远程多路智能家用电器控制器设计 26.自动售货机设计
27.汽车ABS防抱死制动系统设计 28.图书整理机械手设计
29.半自动地板清洁器的设计 30.饲草切碎机设计 31.伐木机设计 32.注塑机气动机械手机电一体化设计
33.肥皂盒上盖注塑成型过程计算机模拟及模具设计 34.闹钟后盖注塑成型CAE工艺分析及模具设计 35.汽车摩擦传动无级变速器设计 36.微型乘用车电池箱结构设计
37.变速箱盖工艺规程制定及专用夹具设计 38.步兵自动武器模块化结构设计 39.载重汽车变速器设计
40.低音炮音量调节旋钮注塑模具设计 41.煤矿通风机自动控制系统设计
42.数控加工中心机械手的分析与设计 43.数控冲床送料工作台及其数控系统设计 44.液压式步进推钢机设计
45.注塑机械手执行机构设计与仿真 46.半自动滤网刻槽机结构设计 47.洗发水瓶盖注塑模设计 48.小型泥浆泵的结构设计 49.碎纸机面壳注塑模具设计
50.汽车减速器箱体工艺及工装设计
51.基于solidworks钢管矫直机调整装置设计 52.矿用调度绞车的设计 53.塑料盒封口机的设计 54.电动绞车驱动系统设计 55.多功能跑步机的设计
56.小型冷藏式自动售卖机的设计 57.磨咖啡豆机产品设计 58.瓷砖磨边机设计
59.环保型剪草机结构设计 60.简易数控钻床设计 61.球磨机设计
62.颚式破碎机设计 63.步进式推钢机设计
64.齿轮箱工艺设计及夹具设计 65.电子玩具产品的开发及其工装夹具设计 66.铝合金薄壁异形件的数控加工及工装设计 67.变速器换档叉工艺工装设计
68.仿生四足步行机器人机械结构设计 69.无人地面机动平台的机械结构设计 70.翻转式自动售货机设计
71.车船用水泵自动测试系统设计 72.三坐标测量机机械结构设计 73.加湿器喷嘴及注塑模具设计 74.自动化仓储系统设计
75.中级轿车无级变速器结构设计 76.汽车车门玻璃升降器设计 77.车门限位器设计 78.自动轮椅设计 79.喷砂机结构设计
80.电动遥控飞机牵引车机构和动力传动系统设计 81.自动化搬运设备的设计 82.公交车自动报站装置设计
83.成品油罐车智能锁控终端的设计 84.电动汽车驱动系统匹配计算及设计 85.高速线材打包机结构设计 86.3D打印机控制系统的设计
87.汽车刹车灯故障自动报警系统设计开发 88.电动汽车充电桩设计 89.菠萝榨汁机设计 90.扫地机器人设计
第三篇:带式输送机设计
毕业设计或毕业论文写作既是本科教育的一项必要训练环节,也是对学生本科期间所学知识及其应用能力的一次综合检验,务必引起同学们的重视。这里提供的论文题目可作为学生直接选题,也可在教师指导下自行拟题。
一、总体要求
1、题目要明确、精炼,语句通顺且相对完整,选题不要太泛、过广。
2、内容体系层次分明,逻辑性强。不管具体体系如何,基本上应按如下层次和逻辑关系展开:①提出问题(立题的背景,国内外研究现状、研究的理论与现实意义)→②分析问题(事物发展现状、存在的问题剖析)→③解决问题(解决问题的方法、措施、对策等)。
3、观点明确,论述有理有据,语句通顺。
4、紧扣主题展开写作,无必要或无关紧要的东西不写。
5、要严格按继续教育学院规定的规范写作论文。①内容齐全:如中英文摘要、关键词、目录、前言、正文、结论、参考文献、致谢等;②页面设置符合规范;③章节设计符合规范;④字体设置符合规范;⑤图表设计符合规范。
二、理论性论文具体要求
原则上不鼓励写纯理论性的论文。如选择了写该类论文,要注意:
1、要有自己鲜明的观点,不能人云亦云。
2、要有自己的创新性工作,如XX一理论的修正、XX一方法的改进、XX些学术观点的系统整合、XX些新事物或新现象的解析等。
3、一般应有案例分析,以支持自己的观点。
三、应用性论文具体要求
鼓励写作该类论文,要注意:
能应用自己所掌握的管理知识、基本理论与方法,针对XX具体现象或问题展开分析研究。
研究的问题具有比较强的针对性,提倡“小题大做”,而不是“大题小做”。 分析问题多以事实说话,建议多采用数据、统计图表展示事实现状、存在的问题,展示分析的过程及分析结果。
4、要明确提出解决问题的方法、方案、措施或对策等。
机电专业毕业设计参考题目
1.山地自行车差速器设计 2.鼠标外壳注塑模具设计 2.立体车库控制系统设计 3.公交车自动报站装置设计 4.洗衣机机盖的注塑模具设计 5.手摇削笔器设计
6.菠萝去皮机机械部分设计 7.洗碗机控制系统设计
8.手动石榴榨汁装置机械结构设计 9.家庭防盗报警器设计 10.电动汽车充电桩设计 11.自动盖章机设计-机械部分 12.轴承座加工工艺及夹具设计 13.电脑机箱结构设计
14.手机外壳注塑模及成型工艺设计 15.饮料自动售货机设计-机械部分 16.咖啡磨豆机设计-机械部分 17.内燃机汽缸工艺及工装设计 18.垃圾粉碎机设计
19.茶树修剪机设计-机械部分 20.机械式四档变速器设计 21.绞肉机设计-机械部分
22.二级圆柱齿轮减速器设计
23.滚动轴承保持架机械加工工艺及夹具设计
24.汽车雨刷器的机械结构及控制系统硬件电路设计 25.远程多路智能家用电器控制器设计 26.低音炮音量调节旋钮注塑模具设计 27.楼宇监控与车辆管理系统设计 28.图书整理机械手设计-机械部分 29.汽车刹车灯故障自动报警系统设计 30.汽车玻璃升降器设计-机械部分 32.手机外壳结构设计 33.肥皂盒上盖注塑成型工艺分析及模具设计 34.闹钟后盖注塑成型工艺分析及模具设计 35.爬壁擦窗机器人设计-机械部分 36.微型乘用车电池箱结构设计
37.变速箱盖工艺规程制定及专用夹具设计 38.环保型剪草机设计-机械部分 39.载重汽车变速器设计
40.吸尘器外壳注塑模具设计 41.马铃薯去皮机设计-机械部分
42.数控加工中心机械手设计-机械部分 43.数控冲床送料工作台及其数控系统设计 44.室内扫地机器人控制系统设计 45.电梯控制系统设计
46.半自动滤网刻槽机设计-机械部分 47.洗发水瓶盖注塑模具设计 48.小型泥浆泵设计-机械部分 49.碎纸机面壳注塑模具设计
50.汽车减速器箱体工艺及工装设计 51.基于PLC的智能家居控制系统设计 52.多功能跑步机设计-机械部分 53.瓷砖磨边机设计-机械部分 54.环保型剪草机设计-机械部分 56.颚式破碎机设计-机械部分 58.齿轮箱工艺设计及夹具设计
59.电子玩具产品的开发及其工装夹具设计 60.三坐标测量机设计-机械部分 61.车门限位器设计 62.遥控玩具车设计
63.乘用车仪表板系统设计与开发
64.输电线路除冰机器人设计-机械部分 65.揉面机机械结构及控制系统设计 66.3D打印机控制系统的设计 67.3D打印机机械部分设计
68.仿生四足步行机器人设计-机械部分 69.立体仓库机械结构设计 70.立体仓库控制系统设计
71.单片机直流调速系统软硬件设计 72.简易数字电压表设计 73.出租车计价器设计
74.电动自行车调速系统设计 75.中级轿车无级变速器结构设计
76.高层建筑外墙清洗机机械结构设计 78.自动轮椅机械结构设计 79.扬声器模具设计
81.高速线材打包机机械结构设计 82.电动大门设计-机械部分
第四篇:带式输送机减速装置设计论文
题 目: 带式输送机减速装置设计
学 院:
专 业:机械设计制造及其自动化
年 级:
学 号:
姓 名:
导 师:
定稿日期: 20XX年 XX月XX 日
摘要
机械设计毕业设计是在完成机械设计毕业学习后,一次重要的实践性教学环节。是高等工科院校大多数专业学生第一次较全面的设计能力训练,也是对机械设计毕业的全面复习和实践。其目的是培养理论联系实际的设计思想,训练综合运用机械设计和有关选修毕业的理论,结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力,巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识。
本次设计的题目是带式运输机的减速传动装置设计。总体方案为:根据题目要求和机械设计的特点作者做了以下几个方面的工作:①决定传动装置的总体设计方案,②选择电动机,计算传动装置的运动和动力参数,③传动零件以及轴的设计计算,轴承、联接件、润滑密封和联轴器的选择及校验计算,④ 机体结构及其附件的设计和参数的确定,⑤绘制装配图及零件图,编写计算说明书。
关键词
减速器,带式运输机,机械设计,疲劳强度
一、研究背景
带式输送机自1795年被发明以来,经过200多年的发展,已被电力、冶金、煤炭、化工、矿山、港口等各行各业广泛采用,特别是第三次工业技术革命后新材料、新技术的采用,带式输送机的发展步入了一个新纪元。当今,无论从输送量、运距、经济效益等各方面来衡量,它已经可以同火车、汽车运输相抗衡,成为各国争先发展的行业。
带式输送机具有结构简单、输送量大、输送物料范围广泛、运距长、装卸料方便、可靠性高、运费低廉、自动化程度高等特点[1],它的优越性已十分明显,是国民经济中不可缺少的关键设备。
近年来,随着我国工业现代化的迅速发展,综合机械化采煤工艺的推广应用使得矿井的开采量和运输量日益增大,从而长距离、大运量、大功率输送设备的需求量越来越大[2]。单机总功率达到5000kW、输送长度达到10km以上、运量超过5000t/h、运行速度超过5-6m/s的带式输送机已经在煤矿得到了实际应用[3]。
然而,长距离、大运量、高速度的带式输送机如采用传统的直接启动方式,由于启动时间为1-3s,启动加速度大于0.32/ms,会产生如下问题:
1.启动时打滑问题 由于大型带式输送机的长度和功率较大,如果启动时间过短,易出现打滑现象。为了消除打滑现象保证有效启动,增大输送带与滚筒间的摩擦力,必须提高张紧装置的初张力,由此相关连接部件的受力加大,对强度和刚度要求增加,提高了整机的初期投资。
2.振动问题 带式输送机在运行过程中存在着诸如输送带的纵向、横向、侧向振动,动力装置、滚筒和托辊等旋转部件的振动,装卸载时物料的冲击振动以及基础的振动等各种形式的振动,这些振动对于大型带式输送机来说表现得更为明显和强烈。当它们作用于输送带时会引起动态响应而导致速度、加速度以及张力的变化,从而产生较大的动载荷,影响元部件、输送带以及整机的稳定性和使用寿命。
3.瞬态冲击大问题 启动时产生的动态初张力会降低输送带的使用寿命,可能引发断带事故。为了保证输送带运行可靠,必须提高输送带的强度等级,相应加大了输送带的初期投资。同时,提高输送带的强度等级还必须相应加大滚筒的直径,以满足输送带最小弯曲半径的要求,从而又加大了机械加工件的初期投资。
4.电动机功率增加问题 由于启动时间过短,启动力矩大,容易发生烧毁电机的事故,考虑电动机的选型时要相应提高安全系数,增加了正常使用的能耗。此外,大功率电动机在较短的时间启动运行,对周边环境电网的冲击巨大,其负面影响是无法容忍的。由此可见,启动问题对带式输送机尤其是大型带式输送机来说,是一个关键的技术,它不仅对启动性能产生直接影响,而且还可以降低输送机的成本,因此必须对启动加以控制。驱动装置是带式输送机的心脏,从某种程度上来说,驱动装置的性能就决定了输送机的性能。解决上述问题的有效方法就是合理和最佳地确定大型带式输送机的驱动方式。针对大型带式输送机的实际工况,理想的驱动装置应满足以下技术要求:
1.启动时间可在一定的范围内调整,使带式输送机平稳启动,并可实现满载启动;
2.启动加速度控制在一定的范围内,可有效降低启动时的动态初张力,降低整机输送带的选用安全系数,有效地降低输送带的初期投资;
3.在多机启动或多点中间启动时,可以实现多机的功率平衡;
4.电动机空载启动,降低对电网的冲击;
5.具有过载保护功能;
6.带式输送机瞬时停车时,可以实现不停电动机,提高电动机使用寿命;
7.带式输送机低速检带运行时,系统不会严重发热导致停车故障,确保正常检修工作。
作为带式输送机的关键技术之一,可控启动技术或软启动技术应运而生。实现软启动和软停车是解决大型带式输送机上述问题的有效措施。“软启动”是指机械设备在空、重载工况下,能够逐步克服整个系统的惯性而平稳地启动,而这种启动是可控的[7]。对于带式输送机而言,“软启动”不仅能够大幅度减轻传动系统本身所受到的启动冲击,延长输送机关键零部件的使用寿命,同时还能大大缩短电动机启动电流的冲击时间,减小对电动机的热冲击负荷及对电网的影响,从而节约电力并延长电动机的工作寿命。带式输送机可控变速装置是是一种新型的软启动装置,能很好的解决大型带式输送机工作过程中产生的问题。它不仅能够实现软启动、软停车、过载保护、温度保护、检带运行、多机驱动功率平衡等功能,而且具有结构设计新颖、制造成本低、备件购置方便、维护和日常运行费用低等特点,因而它是一种比较理想的软启动装置。带式输送机可控变速装置在国外已经被广泛应用,但到目前为止国内这种产品应用还比较少。鉴于目前煤炭工业发展的迫切需要,急需开展关这方面的研究开发及推广工作.二、文献综述
煤矿业带式输送机几种软起动方式的比较
Michael L.Nave P.E.1800 年华盛顿路匹兹堡,PA 15241带式运送机是采矿工业运输大批原料的重要方法。从传送带驱动系统到传送带纹理结构启动力矩的应用和控制影响着运送机的性能,寿命和可靠性。本文考查了不同启动方法在煤矿工业带式运送机中的应用。
1简介
运行带式运送机的动力必须由驱动滑轮产生,通过滑轮和传送带之间的摩擦力来传递。为了传递能量,传送带上面的张力在接近滑轮部分和离开滑轮部分必定存在着差别。这种差别在稳定运行、启动和停止时刻都是真实存在的。传统传送带结构的设计,都是根据稳定运行情况下传送带的受力情况。因为设计过程中没有详尽研究传送带启动和停止阶段的受力情况,所有的安全措施都集中在稳定运行阶段(Harrison 1987)。本文主要集中讲述传送机启动和加速阶段的特性。传送带设计者在设计时必须考虑控制启动阶段的加速状况,以免使传送带和传送机驱动系统产生过大的张力和动力(Suttees1986)。大加速度产生的动力会给传送带的纹理、传送带结合处、驱动滑轮、轴承、减速器以及耦合器带来负面影响。毫无控制的加速度产生的动力能够引起带式传送机系统产生诸多不良问题,比如上下曲线运动、过度传送带提升运动、滑轮和传送带打滑、运输原料的溢出和传送带结构。传送带的设计需要面对两个问题:第一,传送带驱动系统必须能够产生启动带式传送机的最小转动力矩;第二,控制加速度产生动力在安全界限内。可以通过驱动力矩控制设备来完成,控制设备可以是电子手段也可以是机械手段,也可以是两者的组合(CEM1979)。
本文主要阐述输送机的开始和加速的过程。传送带设计师必须控制开始加速度防止过度张紧在传送带织品和力量在皮带传动系统.强加速度力量可能有害地影响传送带织品,传送带接合,驱动皮带轮,更加无所事事的滑轮,轴,轴承,速度还原剂,并且联结。未管制的加速度力量可能造成皮带输送机有垂直的曲线的系统性能问题,传送带紧线器运动,驱动皮带轮摩擦损失,材料溢出,并且做成花彩传送带织品。传送带设计员与二个问题被面对,皮带传动系统必须导致极小的扭矩足够强有力开始传动机,和控制了这样加速度强制是在安全限额内。光滑开始传动机可能由对驱动器扭矩控制设备的用途,或机械或电子,或组合的二完成(CEM 1979)。软起动结构评估标准
什么是最佳的皮带输送机驱动系统?答案取决于许多变量。最佳的系统是一个为开始,运行 和终止提供可接受的控制在合理的费用和以及高可靠性。皮带传动系统为本文我们考虑的设计方案,皮带输送机被电子头等搬家工人几乎总驱动。传送带”驱动系统”将包括多个要素包括电子原动力、电子马达起始者以控制系统,马达联结、速度还原剂、低速联结、皮带传动滑轮、和滑轮闸(Cur 1986)。它重要,传送带设计员审查各个系统要素的适用性对特殊申请。为本文的目的,我们假设,所有驱动系统要素设置矿的新鲜空气,非允许面积全国电子编码条500防爆矿的表面的面积。皮带传动要素归因于范围。某些驱动器要素是可利用和实用的用不同的范围。为这论述,我们假设那皮带传动系统范围从分数马力对千位的多个马力。小驱动系统经常是在50 马力以下。中型系统范围从50 到1000 马力。大型系统可能被考虑在1000 马力之上。范围分部入这些组是整个地任意的。必须被保重抵抗诱惑对超出马达或在马达之下传送带飞行提高标准化。驱动器结果在粗劣的效率和在高扭矩的潜在,当驱动器能导致破坏性超速在再生,或过度加热以变短的马达寿命。扭矩控制。传送带设计员设法限制开始的扭矩到没有比150 运行中。限额在应用的开始的扭矩经常是传送带胴体肉、传送带接合、滑轮绝热材料轴偏折评级。在更大的传送带和传送带以优化大小的要素,扭矩限额110 至125 是公用。除扭矩限额之外 传送带起始者必需限制会舒展围绕和会导致旅行的波浪的扭矩增量。一个理想的开始的控制系统会适用于资格整个传送带的扭矩传送带休息由问题的脱离决定,或运动,然后扭矩相等与传送带的运动需求以负荷加上恒定的扭矩从休息加速系统要素的惯性对最终奔跑速度。这使系统临时强制和传送带舒展。不同的驱动系统陈列变化的能力控制扭矩的申请对传送带休息和以不同的速度。并且,传动机陈列装载二个极端。一条空传送带正常存在最小的必需的扭矩为脱离和加速度 当一条充分地被装载的传送带存在最高的必需的扭矩。开采驱动系统必须是能称应用的扭矩从一个2/1 比率为一个水平的简单传送带安排,对一个10/1 范围为一个倾斜、复杂传送带配置文件。
3热量评级
在开始和运行期间,各个驱动系统也许消散废热。废热也许被解放在电子马达、电子控制、联结、速度还原剂,或传送带制动系统。各个起始时间热量负荷依靠相当数量传送带负荷和起始时间的期限。设计员必须履行被重复的起始时间的申请需求在运行传动机以后在全负荷。典型的开采传送带开始的责任变化从3到10 个起始时间每时数等隔或2到4 个起始时间在连续。被重复的开始也许要求减税或系统要素。有一个直接关系在热量评级为被重复的起始时间和费用之间。可变速度。一些皮带传动系统是适当的为控制开始的扭矩和速度,但只运行以恒定的速度。一些传送带申请会要求一个驱动系统能运行延长的期间以较不比最高速度。这是有用的当驱动器负荷必须与其它驱动器被共享传送带被使用当处理饲养者为被表达的物料的费率控制,传送带速度被优选为货车使用费费率传送带被使用以慢速运输人工或材料,或传送带运行缓慢的检验或移动速度为维护目的。可变速度皮带传动将要求一个控制系统根据某一算法调控操作速度。再生或翻修负荷。一些传送带配置文件存在翻修传送带系统用品能量对驱动系统的负荷的潜在。没有所有驱动系统有能力接受被重新生成的能量从负荷。一些驱动器可能接受能量从负荷和退回它到输电线供其它负荷使用。其它驱动器接受能量从负荷和消散它入选定的动态或机械刹车的要素。一些传送带描出切换从开汽车对再生在运算期间。驱动系统可能接受有些巨大的被重新生成的能量为申请吗?驱动系统控制或必须调整相当数量减速的强制在翻修期间吗翻修发生当运行和开始 维护和支持系统。各个驱动系统将要求定期预防维护。可替换的项目会包括马达画笔、轴承、闸填充、散逸电阻器、油 和凉水。如果驱动系统被设计和保守地被管理 更低的重音在可消耗导致更低的维修费用。一些驱动器要求支持系统譬如流通的油为润滑油、冷却空气或水,环境尘土过滤,或计算机仪器工作。支持系统的维护可能影响驱动系统的可靠性。
4费用
驱动器设计员将审查各个驱动系统的费用。费用合计是第一基建成本获取驱动器,费用安装和委任驱动器,费用运行驱动器,和费用的总和维护驱动器。费用使力量运行驱动器也许广泛变化用不同的地点。设计员努力符合所有系统性能要求在最低的费用合计。经常超过一个驱动系统也许满足所有系统性能标准在竞争费用。更喜欢的驱动器安排是最简单 譬如一个唯一马达驱动通过一个唯一顶头滑轮。但是机械,经济和功能需求经常需要对复杂驱动器的用途。传送带设计员必须平衡对优雅的需要反对伴随复杂系统的问题。复杂系统要求额外设计工程为成功配置。经常被忽略的费用在复杂系统是培训人事部的费用或停工期的费用由于不足的培训。
5起动驱动控制逻辑
各个驱动系统将要求一个控制系统调控开始的机制。最共同的类型控制被使用在更小对中等大小驱动以简单的外形被命名“开环加速度控制”。在开环控制系统早先被配置程序化开始的机制以被规定的方式通常准时根据。在开环控制,驾驶使用参数譬如潮流,扭矩或速度不影响序列操作。这个方法假定控制设计师充分地塑造了驱动系统表现在传动机。为更大或更加复杂的传送带”闭合回路”或”反馈”控制可以他运用了。在闭合回路控制在开始期间控制系统显示器通过传感器驾驶使用参数譬如马达的当前层,传送带的速度或力量在传送带并且修改起动程序控制,极限或优选或佩带了参量。闭合回路控制系统修改开始的被应用的力量在一台空和充分地被装载的传动机之间。常数在数学模型与被测量的可变物有关对系统驱动反应被命名定调的常数。这些常数必须适当地被调整为成功的应用对各台传动机。最共同的计划为传动机开始闭合回路控制是车头表反馈为速度控制和压电池力量或驱动力反馈为扭矩控制。在一些复杂系统,它是中意安排闭合回路控制系统调整自己为各种各样的遇到的传动机情况。这被命名“能适应的控制”。这些极端可能介入浩大的变异在装货,围绕的温度,装货的地点在外形或多个驱动选择在传动机。有三个共同的能适应的方法。介入决定做在开始之前如果控制系统能知道传送带是空的 它会减少最初的力量和会加长加速度力量的应用对最高速度。如果传送带被装载 控制系统会应用资格力量在摊位之下使较少时刻和供应充足的扭矩及时地充分地加速传送带。因为传送带只成为了装载在早先赛跑期间由装载驱动平均驱动潮流可能被抽样当连续和被保留在反射传送带搬运器时间的缓冲记忆。然后在停工平均也许是预先处理一些开环和闭合回路为下个开始。第二个方法介入根据驱动观察发生在最初开始或行动期间证明的决定。这及时驱动潮流的或力量通常介入比较对传送带速度。如果驱动潮流或力量必需及早在序列是降低并且行动被创始,传送带必须被卸载。如果驱动潮流或力量必需是高的。在开始 传动机必须被装载。这个决定可能被划分在区域和使用修改起动程序控制的中部和结束。第三个方法介入传送带速度的比较对时刻为这个开始反对传送带加速度历史极限或加速度信封监视。在开始,传送带速度被测量对时间。这与被保留在控制系统记忆的二限制的传送带速度曲线比较。第一曲线描出空的传送带加速并且第二个充分地被装载的传送带。因而 如果当前的速度对时间比被装载的外形低,它也许表明,传送带被超载,妨碍或驱动故障。如果当前的速度对时间比空间的外形高级,它也许表明一条残破的传送带结合或驱动故障。无论如何当前的起飞中止并且警报运行。
6结论
最好的传送带启动系统要求在不同的传送带负载条件下,能够以合理的代价带来可靠性高的可以接受的运行性能。但是至今没有一个启动系统能够达到这样的要求。传送带设计者必须为每个传送带设计启动系统属性。总得来说全电压交流发动机启动适合于简单结构的小型传送带。减电压SCR交流发动机启动是地下中、小型传送带的基本启动方法。最新的进展显示固定液体填充耦合系统的交流发动机是简单结构中、大型传送带基本启动方法。对于那些大、中型而且需要重复启动的复杂结构传送带绕线转子发动机驱动是常用的选择。在结构特别复杂运行需要不同速度的传送带启动中传送带直流发动机驱动、不同填充液体驱动、和相异机械传递驱动系统一直实力相当的候选者。具体选择哪个启动方式由使用环境,相对价格,运行能耗,反应速度和使用者习惯来决定。变频交流驱动和非电刷直流驱动主要限制于中型传送带,这些中型传送带需要精确的速度控制,高代价和复杂性。但是随着持续的竞争和技术进步,波形综合技术的电子驱动器的使用将越来越广。
三、技术路线
第一部分 传动装置的总体设计
第二部分 传动零件的设计计算
第三部分 轴的设计
第四部分 润滑油及润滑方式的选择
第五部分 密封及密封的选择
第六部分 主要尺寸及数据
四、进度安排
五、参考文献
[1]刘朝儒、彭福荫、高政一.机械制图(第四版).北京:高等教育出版社 202_年
[2]濮良贵、纪名刚.机械设计(第八版)北京:高等教育出版社 202_年
[3]孙桓、陈作模、葛文杰.机械原理(第七版)北京:高等教育出版社 202_年
[4]武建华.材料力学.重庆:重庆大学出版社 202_年
第五篇:带式输送机传动装置的设计CAD
毕 业 设 计
(202_届)
题目:带式输送机
传动装置的设计CAD
完成日期: 202_ 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........................................................................1
1、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..............................................2
2、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.....................................................15
3、驱动装置的选择..........................................................15 3.1 电机的选择.............................................................15 3.2 减速器的选择...........................................................16
4、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...............................................................25
5、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...............................................................26
6、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DTIIQD80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p30 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p30;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:
Q3.6ksv
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,k1。为了得到已定的输送能力,胶带的最小横断S面积S:Q4500.0625m23.6kv3.6121000。
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B800mm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B800mm,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。
B2200
——物料的最大粒度,mm。
查表得,B2300200800,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,FFFFFFUHNS1S2St。
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:
FCFFFFUHS1S2St
系数,机长80m时,C——跟输送机长度有关的CLL0L
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C1.25。
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。
FHfLgq1q22qBqcos
——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a11.2m,下托辊间距a23m,上托辊槽角35,下托辊槽角0。
q1G1a1
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,G124.3kg,故,q124.320.25kg/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;
G215.8kg,q则有q2G215.85.27kg/ma23。
ImQ45062.5kg/mv3.6v3.62。
q——单位长度上输送的物料质量;
qB——单位长度上输送带质量,qB9.2kg/m。
——运行阻力系数,可从表选取,取f0.045。
FHfLgq1q2(2qBq)cos0.454009.820.255.27(29.262.5)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,FS1FzFg 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:
FCL(qq)gcossin0BG ②二辊式向前倾斜下托辊时:
FLqgcoscossin0B FS1,故FS10。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。
FS2nFrFaFrAP
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310~1010N/m; FaBk2——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,A0.01m,取P1010N/m,0.6,将数据带入得:
2Fr0.01101040.6600N;
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:n3.5,Fa0 ;
。FS23.56002100N2.3.5 计算倾斜阻力
FstqgH
H0,Fst0因为本设计采用水平运输方式,故综上所述。
FUCFHFS1FS2Fst.6210022340N
1.25161912.4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
PMPAPAFUv1000
电动机的功率
12'“
——联轴器的效率;
液力偶合器,10.96;
每个机械联轴器效率,10.98;
2——减速器传动效率,齿轮传动效率按每级0.98计算;
20.982 二级减速机:; 30.982 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。
22340244.68kw1000
44.68PM2107.35kw30.960.980.980.950.95
初步选择电动机,型号为Y280M6,N55kw,数量2台。PA2.5 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
SLminCFmax
传动滚筒传递的最大圆周力
FmaxKaF。动载荷系数K1.2~1.7;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KA1.5,FUmax1.52234 0
对常用C10.670.25,210e1,本次设计取。
N
SLminCFmax0.6733510224522.5.2校核输送带下垂度
F上min 对承载分支来说,a1qBqgh8aadm a2qBgh8aadm
F下min 对回程分支来说。
h
aadm——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。
h0.01,则有: 取aadm
F上min1.2(9.262.5)9.810540N80.01 39.29.83381N80.01
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
FZqqBq1LwzcosqqBLsing62.59.220.254000.04cos09.8N 14418FKqBq2LwkcosqqBLsing
F129.25.2740.035cos09.821NF349.25.2710.035cos09.86NF56(9.25.27)3950.035cos09.81960NF(9.25.27)20.035cos09.810N ②回空段运行阻力 910
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min1.2(9.262.5)9.810540N80.01
②由逐点计算法计算各点的张力
因为S710540N,查,选CF1.05,故:
S6S71054010038.09NCF1.05S5S6F5610038.0919608078.09NS4S58078.097693.42NCF1.05S3S4F347693.4267687.42N
S2S37687.427321.35NCF1.05S1S2F127321.35217300.35NS8S7FZ105401441824958NS9S8CF249581.0526206NSYS10S9F910262061026216N
(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n1.2。
允许SY的最大值为:
SYmaxe1S11n4200.25180e1730211.2.0NSY 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1S8S9249582620651164尾部180改向滚筒的合张力:
.091054020578.09N
F改2S6S7100382.6.2 计算传动滚筒合张力 传动滚筒的合张力:
.3533516.35N
F1F2S10S12621673002.7 计算传动滚筒最大扭矩
单驱动时,传动滚筒的最大扭矩
MmaxMmax:
FUD2000
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)DU1U2maxMmax2000
初捕选择驱动滚筒直径为D500mm,则传动滚筒的最大扭矩为:
FU1FU2max33516.35N,Mmax33.516350.58.38kNm2
2.8 计算拉紧力
拉紧装置拉紧力F0:
S0Sii
1F
S——拉紧滚筒趋入点张力;
Si1——拉紧滚筒奔离点张力;
.77N
F0S2S37323768915008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n17~10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Fmax26216NGxFmaxn1B,取n110,则
故选680S型煤矿用阻燃胶带,满足设计的要求。Gx2621610327.7N/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Y280M6转速相对较低,故采用Y250M4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D500mm,则工作转速为:
nw60276.43r/min0.5
则电机与滚筒之间的总传动比为:
inm148019.36nw76.43
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
kNm
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B800mm; D——传动滚筒直径,D500mm;
——胶带在滚筒上的围包角,210;
p——传动滚筒牵引力,p26206N;
p360p360262060.143N/mm20.4N/mm2BDu8005003.142100.25
因此传动滚筒直径D500mm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B800mm,取托辊为DTII03C0311, 直径D89mm。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D89mm。下托辊采用平行型托辊DTII03C2112,直径D89mm。托辊的之间距离的设计,由带宽B800mm,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
Impea(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e0.8;
v——带速,v2m/s;
qB——每米输送带质量, qB9.2kg/m; Im——输送能力,kg/s。
Imsvk
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s0.1110m,k0.96;
2带入上式得:
Im0.11120.961000213.12kg/s,则
p09.80.81.2213.12/29.21092N
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]。
.8N4400N,故,p0'10921.21.0411362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 202_.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202_.1
3、《机械设计手册》 化学工业出版社 周开勤202_.1
4、《机械零件课程设计指导书》 同济大学出版社 刘 苗 202_.1
5、《机械设计基础》机械工业出版社 主编 范顺成 202_.1