DSJ100 100 2 125带式输送机设计说明书

内蒙古科技大学

本科生毕业设计说明书（毕业论文）

题 目：DSJ100/100/2*125输送机设

计 学生姓名：杨昊 学 号：1179203112

专 业：机械设计制造及其自动化 班 级：机电2011 指导教师：王志华

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摘要

早在20世纪70年代，出现了100公里运输距离皮带输送线。在最近几年，该矿输送机输送已逐渐开始取代汽车和摩托车运输，一个主要的运输设备散装材料。不断出现的新皮带输送机，皮带输送机拓宽了应用领域。伸缩式皮带输送机是最有效的连续运输机械的材料，最常用的模式是掘进工作面运输及主要设备的煤炭运输。煤炭，冶金，柔性带式输送器已被广泛应用。为了适应这种变化，造纸机结构伸缩式皮带输送机的设计，包括伸缩式传送器选项可供选择的设计和中间帧的计算，传动装置，张紧装置，用于计算一个可伸缩的磁带设备，辊与鼓的选择和计算等，并提出了结构的全面概述以及它如何工作的。使用带拉伸机之间的辊和摩擦传递动力传动，皮带结构增加了存储单元，以使机实现的膨胀和收缩，从而提高了工作效率，提高产量，减少人员操作，具有一定的实用价值工程。

关键词： 可伸缩； 输送带； 传动滚筒； 煤炭。

I

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Abstract

Early in the 1970s, there has been 100 km transport distance belt conveyor line. In recent years, the mine conveyor transport has gradually begun to replace the car and motorcycle transportation, a major transport equipment bulk material. Emerging new belt conveyors, belt conveyors broadens the application area. Telescopic belt conveyor is the material in the most efficient continuous transport machinery, the most commonly used model is Heading Face transport and coal transportation of major equipment. Coal, metallurgy, flexible belt conveyor has been widely used. To accommodate this change , the paper machine structure telescopic belt conveyor design, including telescoping conveyor options to choose the design and calculation of the middle frame, transmission device, tensioning means for calculating a retractable tape device, roll and drum selection and calculation, etc., and made a broad overview of its structure and how it works. Using a roller and friction between the belt stretching machine transmits power transmission, belt structure increases the storage unit to enable the machine to achieve the expansion and contraction, thereby improving the work efficiency, increase production and reduce personnel to operate, has a certain practical value engineering.

Key words

：

Scalable;Conveyor

belt;

The

drive

roller;

Coal.

II

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目录

摘要 ..................................................................... I Abstract ................................................................ II 第一章 绪论 .............................................................. 1

1.1选择本设计的意义 .................................................. 1 1.3 DSJ输送机的应用 .................................................. 2 1.4 DSJ输送机的特点 .................................................. 2

1.4.1符号的含义 .................................................. 2 1.4.2输送机的特点 ................................................ 3 1.4.3使用环境条件 ................................................ 3 1.5本课题中设计带式输送机的任务 ...................................... 3 第二章 DSJ输送机组成及工作原理 ........................................... 4

2.1 DSJ输送机组成 .................................................... 4

2.1.1机头部 ...................................................... 4 2.1.2贮带装置 .................................................... 7 2.1.3收放胶带装置 ................................................ 7 2.1.4中间架 ...................................................... 7 2.1.5机尾 ........................................................ 8 2.1.6移机尾装置 .................................................. 8 2.2输送机的工作原理 .................................................. 8 2.3布置方式 ......................................................... 10

III

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2.4原始数据及工作条件 ............................................... 10

2.4.1原始数据 ................................................... 10 2.4.2原始参数和工作条件 ......................................... 11

第三章 DSJ输送机的设计计算 .............................................. 13

3.1初选输送带 ....................................................... 13 3.2计算步骤 ......................................................... 13

3.2.1带宽的确定 ................................................. 13 3.2.2输送带宽度的核算 ........................................... 15 3.3圆周驱动力 ....................................................... 16

3.3.1计算公式 ................................................... 16 3.3.2主要阻力计算 ............................................... 17 3.3.3主要特种阻力计算 ........................................... 19 3.3.4附加特种阻力 ............................................... 19 3.3.5倾斜阻力计算 ............................................... 20 3.4选择电动机型号 ................................................... 21

3.4.1传动轴功率计算 ............................................. 21 3.4.2电动机功率计算 ............................................. 21 3.5输送带张力计算 ................................................... 22 3.6输送带不打滑的条件校核 ........................................... 22 3.7输送带下垂度校核 ................................................. 23 3.8各特性点张力计算 ................................................. 24

IV

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第二章 DSJ输送机组成及工作原理

2.1 DSJ输送机组成

带式输送机主要由以下部件组成：机头架、驱动装置、传动滚筒、机尾架、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，如下表所示：

不同物料的最大运角

物料的名称 块煤 原煤 0-25mm焦炭 0-120mm矿石 0-120mm油田页岩 角度 18° 20° 18° 20° 22° 物料名称 筛分后的石灰石 干矿 湿砂 水泥 干松泥土 角度 12° 15° 23° 20° 20° 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、节省设备和人员，并且维护比较简单。 2.1.1机头部

机头部由卸煤架、机头架及驱动装置组成。（见图2）

卸煤架在机头部的前端，伸出一个卸载臂；输送带运来的货载，从卸载臂卸下；

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输送带经卸载滚筒返回到传动滚筒。在卸载滚筒下面设有一个输送带清扫装置，用来清除卸载后粘在输送带上的货载碎屑。

机头架前接卸载架，后联储带仓，左（右）装驱动部。机头架由架体、两个传动滚筒组成。两传动滚筒由减速器直接带动，满足传动要求。为保证机头传动可靠，减少输送带磨损，在两传动滚筒上包有阻燃胶带，装有清扫刮板，实现两传动滚筒牵引力增大。

驱动装置由电动机、液力偶合器和减速器组成。电动机与减速器 通过联接法兰分别连接到液力联轴器罩的两端，构成一体，前端通过减速器带锥孔的输出轴支撑在同样锥度的主传动滚筒轴头上，加键联接，端部用螺栓拉紧。中后部靠液力联轴节罩下面的支撑座，倾斜地支撑在机头架平底延伸部分上，并用螺栓紧固。

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2.1.2贮带装置

贮带装置由贮带转向架、贮带仓架、游动小车、张紧装置等组成。 贮带装置的贮带转向架由框架和支架用螺栓连接而成，在机头传动装置后部的框架上装有二个固定改向滚筒与游动小车上的二个改向滚筒一起供输送带在贮带装置中往复导向。

游动小车由车架、改向滚筒、滑轮组、车轮等组成。滑轮组在车身后部与张紧装置滑轮组相对应，保证受力时车身不被抬起，保持车身稳定，能有效防止改向滚筒上的输送带跑偏；车身下部装有止爬勾，防止车轮脱轨、掉道；游动小车向前移动时，输送带放出；当游动小车向后移动时，输送带贮进，机身缩短。通过张紧绞车的钢丝绳拉动游动小车，使输送带得到规定的张紧度。

在贮带装置的后部，装有张紧绞车、输送带张力指示器和张力缓冲器。张力缓冲器的作用是使输送机在起动时，使输送带始终保持一定的张力，以减少空段输送带的垂度和输送带层间的拍打。 2.1.3收放胶带装置

位于贮带装置张紧绞车后部的收放胶带装置，它由机架、调心托辊、减速器、电动机、旋杆等组成。其作用是将胶带增补到输送机机身上，或从输送机机身上取下。机架的前端和后端，各装一旋杆，当增加或减少胶带时，用以夹住胶带；调心托辊供卷筒收放胶带时导向，工作时将卷筒推进机架内，一端顶于收放胶带装置尾架的顶锥上，另一端顶在减速器低速轴顶锥上。开动电动机，通过减速器低速轴的拨杈带动卷筒，收卷胶带。放出胶带时不开电动机，由外力拖动卷筒反转。在不工作时活动轨可用插销挂在机架上以缩小宽度。本输送机的巷道宽度可视其具体情况适当拓宽，以利于输送带收放时操作。 2.1.4中间架

位于收放胶带装置和机尾之间，是带式输送机的主要部位之一，装设有槽形托辊和平托辊，支承重载输送带和回空输送带；中间架采用插板式无螺栓结构，具有托辊

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安装方便，中间架拆装方便的优点。槽形托辊的槽形角为30°；中间架随着工作面的推进，可以在与机尾相接端逐节拆除或逐节加长。（如下图所示）

2.1.5机尾

承接转载机送来货载的机尾，将货载运出，回空输送带换向。机尾由转载机轨道架、机尾滚筒、缓冲托辊、清扫器等组成。转载机轨道架共5节，每节3米，有效运行距离为12米；这样一来，机尾每移动一次为12米，储带仓储存或放出输送带24米；每两节轨道架之间用园柱销连接，底板不平时，可以调整一定角度，轨道架支撑在滑撬上，移动方便。机尾滚筒为导向滚筒，装在两个滑撬上，回空载输送带。 2.1.6移机尾装置

移机尾装置是牵引机尾移动的装置。综采工作面顺槽运输。

当转载机与机尾重迭12米时，要停机（在重迭12米时，先拆掉机尾前中间架三、四节），通过移机尾装置将机尾向前移动12米，从而使工作面能继续进行生产。巷道掘进运输：当转载机与机尾不重迭，要停机。通过移机尾装置将机尾向后移动12米，使转载机与机尾重迭，然后在机尾与中间架之间，增装4节中间架，从而满足掘进时的需要。

2.2输送机的工作原理

接通电源，控制设备向电动机供电，电动机有电后旋转，经液力偶合器、减速器、驱动滚筒运转，滚筒通过与无极闭式输送带之间的磨擦力驱动输送带运行，存于上分支输送带上的物料随输送带运行运往卸载端，将物料卸掉，实现输送机运输功

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能。

带式输送机又称胶带输送机，其主要部件是输送带，亦称胶带，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下图所示，它主要包括以下几个部分：卸载端、传动装置、储带装置、拉紧装置、收放胶带装置、胶带、机尾牵引装置、机尾等。

普通型带式输送机的机身的上带是用槽形托辊支撑,以增加物流断面积,下带为返回段(不承载的空带)一般下托辊为平托辊.带式输送机可用于水平、倾斜和垂直运输.对于普通型带式输送机倾斜向上运输,其倾斜角不超过18°，向下运输不超过15°。

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。

（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。

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2.3布置方式

电动机通过联轴器、减速器带动传动滚筒转动或其他驱动机构，借助于滚筒或其他驱动机构与输送带之间的摩擦力，使输送带运动。带式输送机的驱动方式按驱动装置可分为单点驱动方式和多点驱动方式两种。通用固定式输送带输送机多采用单点驱动方式，即驱动装置集中的安装在输送机长度的某一个位置处，一般放在机头处。单点驱动方式按传动滚筒的数目分，可分为单滚筒和双滚筒驱动。对每个滚筒的驱动又可分为单电动机驱动和多电动机驱动。因单点驱动方式最常用，凡是没有指明是多点驱动方式的，即为单驱动方式，故一般对单点驱动方式，“单点”两字省略。

单筒、单电动机驱动方式最简单，在考虑驱动方式时应是首选方式。在大运量、长距离的钢绳芯胶带输送机中往往采用多电动机驱动.。带式输送机常见典型的布置方式如下图：

2.4原始数据及工作条件

2.4.1原始数据

输送距离：1000m

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带速：3.5m/s 输送宽带：1000mm 输送能力：Q=1000t/h 传动滚筒直径：630mm 电机转速：1475r/min 减速器速比：15.44

（1）物料的名称和输送能力；

（2）物料的性质、粒度大小、最大粒度和粗度组成情况，堆积密度、动堆积角、静堆积角，温度、湿度、粒度和磨损性等；

（3）工作环境、露天、室内、干燥、潮湿和灰尘多少等； （4）卸料方式和卸料装置形式； （5）给料点数目和位置；

（6）输送机布置形式和尺寸，即输送机系统（单机或多机）综合布置形式、地质条件和供电情况。输送距离、上运或下运、提升高度、最大倾角等；

(7)装置布置形式，是否需要设置制动器。 2.4.2原始参数和工作条件

(1)输送物料：煤 （2）物料特征：

1）块度：0~300mm 2）散状密度：?=0.9t/m3 3)在输送带上堆积角：?=20°

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4)物料温度：<50℃ (3)工作环境：井下 (4)输送系统及相关尺寸： 1)运距：L=300m 2)倾斜角：?=0° 3)最大运量：Q=350t/h

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第三章 DSJ输送机的设计计算

3.1初选输送带

考虑到井下工作的特殊条件及工作环境，初选钢丝绳芯输送带:规格ST1000，纵向拉伸强度1000N/mm,钢丝绳最大直径4.0mm，钢丝绳间距12mm,带厚16mm，每平方米质量23.1kg/m2厚度6mm,下覆盖胶厚度6mm,钢丝绳根数为94根。

所选带芯的材料性能，查表3.7(矿井运输与提升)得，GX—10000钢丝钢芯胶带的密度为7.81g/cm,带芯强度10000N/cm,干湿度比100﹪，钢丝绳直径4.5mm，断裂伸长率1.7～2.5﹪。

3

3.2计算步骤

3.2.1带宽的确定

带宽B的初步确定，按给定的工作条件，取原煤的堆积角为20°，原煤的堆积密度按900kg/m3，输送机的工作倾角为0°

带式输送机的最大输送能力计算公式为：

Q=3.6Avρ k 式（ 3.2.1）

式中：Q---输送量（t/h） v---带速（m/s）

ρ---物料堆积密度（kg/m3）

A---在运行的输送带上物料的最大堆积面积（㎡） K---输送机的倾斜系数 带速选择原则：

（1）输送量大、输送带较宽时，应选择较高的带速。

（2）较长的水平输送机，应选择较高的带速；输送带倾角越大，输送距离越短，带速应越低。

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（3）物料易滚动、粒度大、摩擦性强的，或容易扬尘的以及环境卫生条件要求较高的，宜选用低带速。

（4）当输送粉尘量大时，带速可取0.8～1m/s；或根据物料特性和工艺要求决定。

（5）人工配料称重时，带速不应大于1.25m/s。 （6）采用梨式卸料器时，带速不应大于2m/s。

带速与带宽、输送能力、物料性质、块度和输送机的线路倾角有关，当输送机向上运输时，倾角大，带速应低；下运时，带速应更低；水平运输时，可选择高带速。带速的确定还应考虑输送机卸料装置类型，当采用梨式卸料车时，带速不宜超过3.15m/s。

又查表3.18（矿井运输与提升）得：

表3.1倾斜系数k选用表

倾角2 （0°） K 1.00 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0.99 0.98 0.97 0.95 0.93 0.91 0.89 0.85 0.81 输送机的工作倾角0° 查?DTⅡ带式输送机选用手册?或本设计（表3.3）（此后凡未标注均为该书）得k=1。

按给定的工作条件，取原煤的堆积角为0°。 原煤的堆积密度为900kg/m3。δ 考虑到工作条件取带速为3.15m/s。

将各参数值代入上式，可得到为保证给定的运输能力，带上必须具有的截面积A

Q1000 A=3.6pvk=3.6?900?3.15?1=0.098㎡式（3.2.2）

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表3.2 槽型托辊物料断面面积A

带宽 /mm 500 堆积角 (°) 0 10 20 30 650 0 10 20 30 800 0 10 20 30 1000 0 10 20 30 槽角 20° 0.0098 0.0142 0.0187 0.0234 0.0184 0.0262 0.0342 0.0427 0.0279 0.0405 0.0536 0.0671 0.0478 0.0674 0.0876 0.1090 槽角 25° 0.0120 0.0162 0.0206 0.0252 0.0224 0.0299 0.0377 0.0459 0.0344 0.0466 0.0591 0.0722 0.0582 0.0771 0.0966 0.1170 槽角 30° 0.0130 0.0180 0.0222 0.0266 0.0260 0.0332 0.0406 0.0484 0.0402 0.0518 0.0638 0.0763 0.0677 0.0857 0.1040 0.1240 槽角 35° 0.0157 0.0196 0.0236 0.0278 0.0294 0.0362 0.0433 0.0507 0.0454 0.0564 0.0672 0.0793 0.0763 0.0933 0.1110 0.1340 槽角 40° 0.0173 0.0210 0.0247 0.0287 0.0322 0.0386 0.0453 0.0523 0.0500 0.0603 0.0710 0.0822 0.0838 0.0998 0.1160 0.1340 槽角 45° 0.0186 0.0220 0.0256 0.0293 0.0347 0.0407 0.0469 0.0534 0.0540 0.0636 0.0736 0.0840 0.0898 0.1050 0.1200 0.1360 查表3.2或矿井运输提升中表3.17，输送机的承载托辊槽角为30°，物料的堆积角为20°时，带宽为1000mm的输送带上允许物料堆积的横截面积为0.104㎡，此值大于计算所需要的堆积横截面积，据此选用宽度为1000mm的输送带能满足要求。 3.2.2输送带宽度的核算

输送大块散状物料的输送机。需要按下式核算：

??2a?200式（3.2.3）

式中a--最大粒度（mm）

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内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文) 表3.3不同带宽推荐的输送物料的最大粒度

带宽B 粒 度 筛分后 未筛分 500 100 150 650 130 200 800 180 300 1000 250 400 1200 300 500 1400 350 600 计算：B=1000>2×400＋200=1000 故，输送带宽度满足输送要求。

3.3圆周驱动力

3.3.1计算公式 1）所有长度

传动滚筒上所需圆周驱动力FU为输送机所有阻力之和，可用下式计算：

FU=FH+FN+FS1+FS2+FST 式(3.3.1)

式中FH---主要阻力，N； FN---附加阻力，N； FS1---特种主要阻力,N; FS2---特种附加阻力，N； FST---倾斜阻力，N。

五中阻力中，FH、FN是所有输送机都有的，其他前三类阻力，根据输送机机型及附件装设情况而定，由设计者选择。 2）L≧80m

对机长大于80m的带式输送机，附加阻力FN明显的小于主要阻力，可用简便的方式进行计算，不会出现严重错误。为此引入系数C做简化计算，则公式变为下式：

FU=CFH+FS1+FS2+FST 式（3.3.2)

式中C---与输送机长度有关的系数，在机长大于80m时，可按下式计算:

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C=

L?LO式(3.3.3) L式中L0---附加长度，一般在70m和100m之间； C---系数，不小于1.02。

C查<>表3.4取C为1.12。

表3.4 系数C L(m) C L(m) C 80 1.92 700 1.14 100 1.78 800 1.12 150 1.58 900 1.10 200 1.45 1000 1.09 300 1.31 1500 1.06 400 1.25 2000 1.05 500 1.20 2500 1.04 600 1.17 5000 1.03 3.3.2主要阻力计算

输送机的主要阻力FH时物料及输送带移动和承载分支及回程分支托辊旋转所产生的阻力的总和。可用下式计算：

FH=fLg[qRO+qRU+(2qB+qG)cosδ] 式(3.3.4)

式中f---模拟摩擦系数，根据工作条件及制造安装水平决定，一般可按?矿井运输提升?中表3.22查；

L---输送机长度（头尾滚筒中心距），m； G---重力加速度；

初步选定托辊为槽型托辊DTⅡ03c121，查?新型带式输送机设计手册?表8.44知上托辊间距a0=1.2m，下托辊间距一般可取aU=3m，上托辊槽角30°，下托辊槽角0°。

qRO---承载分支托辊组每米长度旋转部分重量，㎏/m，用下式计算：

qRO=

G1式(3.3.5) a0其中G1---承载分支每组托辊需安装部分重量，㎏；

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a0---承载分支托辊间距，m;

查?新型带式输送机设计手册?表8.23知G1=24.3㎏ 计算：qRO=

G124.3=20.25㎏/m =

A01.2qRU---回程分支托辊组每米长度旋转部分质量，㎏/m，用下式计算：

qRU=

G2式（3.3.6） au其中G2---回程分支每组托辊旋转部分质量 aU---回程分支托辊间距，m；

查?运输机械设计选用手册?表5.20选择平行托辊，直径D=89mm，托辊长L=950mm,G2=15.8㎏

计算：qRU=

G215.8==5.267㎏/m aU3qG---每米长度输送物料质量 qG=

Im350==60.763㎏/m v3.6?1.6qB---每米长度输送带质量，㎏/m，qB=9.18㎏/m

FH=fLg[qRO+qRU+(2qB+qG)cosδ] =0.045×300×9.8×{20.25＋5.267+（2×9.18+60.763）×cos35°}=11391N

运行阻力系数f值应根据表3.5选取。取f=0.045

表3.5阻尼系数f 输送机工况 工作条件和设别质量良好，带速低，物料内摩擦较小 工作条件和设别质量一般，带速较高，物料内摩擦较大 工作条件恶劣、多尘低温、湿度大，设备质量较差，托辊成槽角大于35° f 0.02~0.023 0.025~0.030 0.035~0.045

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3.3.3主要特种阻力计算

主要特种阻力FS1包括托辊前倾的摩擦阻力Fε和被输送物料与导料槽栏板间的摩擦阻力Fgl两部分，按下式计算：

FSl=Fε+Fgl 式(3.3.8)

Fε按式（3.3.9）或式（3.3.10）计算： 三个等长辊子的前倾上托辊时

Fε=Cεμ0Lε(qB+qG)gcosδsinε 式 (3.3.9)

二辊式前倾下托辊时

Fξ=μ0LεqBgcosλcosδsinε 式(3.3.10)

本输送机没有主要特种阻力FS1，即FS1=0 3.3.4附加特种阻力

附加特种阻力FS2包括输送带清扫器摩擦阻力Fr和卸料器摩擦阻力Fa等部分，按下式计算：

FS2=n3·Fr+Fa 式(3.3.11)

Fr=A·P·μ3式(3.3.12) Fa=B·k2 式(3.3.13)

式中：n3---清扫器个数，包括头部清扫器和空段清扫器； A---一个清扫器和输送带接触面积，㎡，见表3.6

P---清扫器和输送带之间的压力，N/㎡，一般取3×104~10×104N/㎡； μ3---清扫器和输送带之间的摩擦系数，一般取0.5~0.7； k2 ---刮板系数，一般取1500N/m。

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内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文) 表3.6导料槽栏板内宽、刮板与输送带接触面积

带宽 B/mm 500 650 800 1000 1200 1400 倒料栏板内宽 b1/m 0.315 0.400 0.495 0.610 0.730 0.850 刮板与输送带接触面积A/㎡ 头部清扫器 0.005 0.007 0.008 0.01 0.012 0.014 空段清扫器 0.008 0.01 0.012 0.015 0.018 0.021 查表3.6得，A=0.008㎡，取p=10×104N/㎡，取 μ3=0.6，将数据代入式（3.3.12）得：

Fr=A·P·μ3=0.008×10×104×0.6=480N

拟设计的总图中有两个清扫器和一个空段清扫器（一个空段清扫器相当于1.5个清扫器）

Fa=0

由式（3.3.11）得FS2=3.5×480=1680N 3.3.5倾斜阻力计算

倾斜阻力FSt按下式计算：

FSt=qG·g·H 式(3.3.14) 式中：因为本输送机是水平输送，所有H=0 FSt=qG·g·H=0

综上所述：由式（3.3.2）得传动滚筒上所需圆周驱动力FU为 FU=CFH+FS1+FS2+FST =1.12×11391＋0+1680＋0=14438N

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3.4选择电动机型号

3.4.1传动轴功率计算 传动滚筒轴功率PA按下式计算: PA=

FU?v14438?3.15==90.96Kw 式 (3.4.1)

100010003.4.2电动机功率计算 电动机功率PM按下式计算 ：

PM=

PA

???'''

×2 式(3.4.2）

式中：η---传动效率，一般在0.85~0.95之间选取； η1---联轴器效率；

每个机械式联轴器效率：η1=0.98，液力耦合器：η1=0.96； η2---减速器传动效率，按每级齿轮传动效率为0.98计算； 二级减速器：η2=0.98×0.98=0.96 三级减速器： η2=0.98×0.98×0.98=0.94 η′---电压降系数，一般取0.90~0.95；

η\多电机功率不平衡系数，一般取η\，单驱动时，η\。

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。 由式（3.4.2）得电动机功率 PM：

PM=

90960?2≈218.6Kw

0.98?(0.98?0.98?0.98)?0.95?0.95综合考虑电动机的同步转速、满载转速和传动装置的尺寸、重量以及链传动和减速器的传动比，因此选定2台电动机功率为125Kw的隔爆电机（主要用于井下），传动方式为双电机传动，其主要参数如下：

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电压380/660v;额定转速n=1475r/min；

3.5输送带张力

输送带张力在整个长度上是变化的，影响因素很多，为保证输送机正常运行，输送带张力必须满足以下两个条件:

1)在任何负载情况下，作用在输送带上的张力应使得全部传动滚筒上的圆周力是通过摩擦传递到输送带上，而输送带与滚筒间应保证不打滑；

2)作用在输送带上的张力应足够大，式输送带在两组托辊间的垂度小于一定值。

3.6输送带不打滑的条件校核

圆周驱动力FU通过摩擦传递到输送带上，如下图3.1所示：

图3.1作用于输送带的张力

如图所示，输送带在传动滚筒松边的最小张力应满足下式的要求：

SLmin≧CFmax 式（3.6.1)

传动滚筒传递的最大圆周力Fmax=Ka|F|。动载荷系数Ka=1.2~1.7；对惯性小，制动平稳的输送机可取较小值，否则，就应取较大值，

Ka---传动滚筒与输送带间的摩擦系数 见表（3.7）

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内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文) 表3.7传动滚筒与输送带间的摩擦系数

工作条件 清洁干燥 环境潮湿 潮湿粘污 摩擦系数 光面滚筒 0.25~0.30 0.10~0.15 0.05 胶面滚筒 0.40 0.25~0.35 0.20 取Ka=1.5，由式FUmax=1.5×14438=21657N

对常用C=

1=??e?11e0.35?4200?3.14180=0.083 式（3.6.2）

?1SLmin≧CFmax=0.083×21657=1797.5N

3.7输送带下垂度校核

为了限制输送带在两组托辊间的下垂度，作用在输送带上任意一点的最小张力Fmin，需按下式进行验算：

承载分支：F承min≧

a0(qB?qG)g式（3.7.1）

h8()admaa0?qB?g式（3.7.2） h8()adma回程分支：F回min≧

h式中：()adm---允许最大垂度，一般≦0.01；

a a0---承载上托辊间距（最小张力处）； an---回程下托辊间距（最小张力处）；

h 取()adm=0.01由式（3.7.1）（3.7.2）得：

a 23

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F承min≧

1.2?(9.18?60.763)?9.8=10282N

8?0.013?9.18?9.8=3374N

8?0.01 F回min≧

3.8各特性点张力计算

为了确定输送带作用于各改向滚筒的合张力，拉紧装置拉紧力和凸凹弧起始点张力等特性点张力，需逐点张力计算，进行各特性点张力计算。

图3.2张力分布点图

3.8.1运行阻力的计算

有分离点起，依次将特殊点设为1、2、3、?，一直到相遇点10点，如图3.2所示。 查《运输机械选型设计手册》表2.46得ω≈0.04。

1）承载段运行阻力，按下式计算：

FZ=[(qG+qB+qRO)LωZcosβ+(qB+qG)Lsinβ]g式 (3.8.1)

=[(60.763+9.18+20.25)×300×0.04×cos0°]×9.8=10606N 2）回空段运行阻力，由下式计算：

FK=[(qB+qRU)LωKcosβ-(qB+q0)Lsinβ]g 式 (3.8.2)

F1-2=[(9.18+5.27)×4×0.04×cos0°]×9.8=23N F3-4=[(9.18+5.27)×1×0.04×cos0°]×9.8=6N

F5-6=[(9.18+5.27)×295×0.04×cos0°]×9.8=1671N

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F9-10=[(9.18+5.27)×2×0.04×cos0°]×9.8=11N 3）最小张力点

由以上计算可知，4点为最小张力点。 3.8.2输送带上个点张力的计算

1）由悬垂度条件确定5点的张力 F承min≧

1.2?(9.18?60.763)?9.8=10282N

8?0.012) 由逐点计算法计算各店的张力

因为S7=10282N，根据查《DTⅡ带式输送机选用手册》表14.3选CF=1.05 故有 S6=

S710282==10312N CF1.05S5=S6-F5-6=10312-1671=8641N S4=

S58641==8230N CF1.05S3=S4-F3-4=8230-6=8224N S2=

S38224==7838N CF1.05S1=S2-F1-2=7838-23=7815N S8=S7+FZ=10282+10606=20888N S9=S8×CF=20888×1.05=21932N SY=S10=S9+F9-10=21932+11=21943N

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3.8.3用摩擦条件来验算传动滚筒各分离点与相遇点张力的关系

滚筒为包胶滚筒，围包胶为420°.由表3.8选摩擦系数μ=0.35，并取摩擦力备用系数n=1.2。

SY最大值可由下式计算：

0.35?3.14180?4200Ymax=S(1?e??S?1?11n)=7815×(1+e1.2) =85913N>SY (3.8.3)

故摩擦系数满足。

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第四章 带式输送机部件的选用

4.1输送带的分类

(1)输送带按覆盖层性能分：普通输送带、耐热输送带、阻燃输送带、耐磨输送带、防撕裂输送带、耐寒输送带。

(2)输送带按增强材料的品种分：钢丝绳芯输送带、织物芯输送带、钢网输送带，其中织物芯输送带又分棉帆布输送带CC、尼龙输送带NN、聚酯输送带EP、玻纤输送带GG、整芯输送带。

(3)输送带按加工方式外形分：整芯输送带、叠层输送带、环形输送带、挡边带、花纹输送带。

4.2输送带的连接

（1）输送带连接的方法有机械连接法、冷胶连接法、热硫化连接法三种，其中机械连接法和冷胶连接法只适用于织物芯输送带，热硫化连接法适用于各种橡胶输送带。 ①机械连接法：具有操作简单，接头的时间短的优点，但是接头强度低，一般只有输送带强度的40％～50％。

②冷胶连接法：是以粘接胶为原料，将输送带连接在一起的方法，它具有接头强度高，运行无噪音，无震动，操作简单，时间短的优点，接头强度一般达到输送带强度的60％～70％。

③热硫化连接法：是通过热硫化使输送带连接在一起的方法，它具有接头强度高，使用寿命长特点，接头强度一般达到输送带强度的80％～90％，但接头的时间较长。 (2)输送带热硫化连接要求

①皮带硫化接头粘接阶梯长度≥250mm(带宽B＞500～600)。 ②皮带硫化粘接温度为130～150℃。 ③皮带硫化加热时间为30～45分钟。 ④皮带硫化保温保压时间为1小时。

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4.3传动滚筒

4.3.1传动滚筒的作用及类型

传动滚筒是传动动力的主要部件。作为单点驱动方式来讲，可分成单滚筒传动及双滚筒传动。单滚筒传动多用于功率不太大的输送机上，功率较大的输送机可采用双滚筒传动，其特点是结构紧凑，还可增加围包角以增加传动滚筒所能传递的牵引力。使用双滚筒传动时可以采用多电机分别传动，可以利用齿轮传动装置使两滚筒同速运转。如双滚筒传动仍不需要牵引力需要，可采用多点驱动方式。 4.3.2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。

① 轻型：轴承孔径80 100㎜。轴与轮毂为单键联接的单幅板焊接筒体结构。 单向出轴。

②中型：轴承孔径120 180㎜。轴与轮毂为胀套联接。

③ 重型：轴承孔径200 220㎜。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。 4.3.3传动滚筒结构

传动滚筒长度的确定，查《运输设计选用手册》得： 其主要性能参数如表4.1所示：

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表4.1传动滚筒参数表

带宽B （mm） 1000 轴承类型 许用扭矩 （KN·M） 10.1 轴承座型号 许用合力 （KN） 40 转动惯量 ㎏·㎡ 3520 DTⅡZ1210 7.8 传动滚筒直径D （mm） 630 重量 ㎏ 432 再查《运输设计选用手册》可得出滚筒长度为1150mm。 或者由经验公式：

已知带宽B=1000mm，传动滚筒直径630mm,滚筒长度比胶带宽略大，一般取 B1=B+(100~200)mm

取B1=1000+150=1150mm，与查表结果一致。 4.3.4传动滚筒的直径验算

许多实验表明，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增大而减小，因此传动滚筒的直径应按平均压力来验算。

[P]=

360p式（4.3.1）

BD???式中：[P]---胶带与滚筒之间的平均压力，对于织物芯，胶带推荐不大于0.4N/mm2;

B---带宽，已知B=1000mm; D---传动滚筒直径，630mm；

μ---传动滚筒与胶面间的摩擦系数，取μ=0.35；

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α---胶带在滚筒上的围包角，420°； P---传动滚筒牵引力，P=21943N 。 所以： [P]=

360?21943360p==0.027N/mm2<0.4N/mm2

BD???1000?630?3.14?420?0.35因此，传动滚筒直径D合格。 4.3.5传动滚筒最大扭矩计算

单驱动时，传动滚筒的最大扭矩Mmax按下式计算：

Mmax=

式中：D---传动滚筒的直径（mm）

双驱动时，传动滚筒的最大扭矩Mmax按下式计算：

Mmax=

初选传动滚筒直径为630mm，则传动滚筒的最大扭矩为：

FU1(FU2)max?D 式(4.3.3)

2000FU?D 式（4.3.2） 2000FU1(FU2)max?SY?S1=21943+7815=29.758KN

Mmax=

29.785?1?14.879KN/m 24.4减速器

4.4.1传动比的计算

传动轴上的转速n1:

已知转速器速比i=15.44，电机转速n=1470r/min 由于 i?nn 所以n1? n1i式中：n1---传动轴上的转速，r/min;

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i---减速器速比； n---电动机转速，r/min； 所以 n1?n1470?93.3r/min =

i15.444.4.2减速器的选用

查《运输机械选型设计手册》可选用专用减速器DCY160-25，其配电机功率为40KW。

4.5液力耦合器的选用

液力耦合器是以液体为工作介质的一种非刚性联轴器。液力耦合器的泵轮和涡轮组成一个可使液体循环流动的密闭工作腔，泵轮装在输入轴上,涡轮装在输出轴上。动力机带动输入轴旋转时，液体被离心式泵轮甩出。液力耦合器的特点是：能消除冲击和振动；输出转速低于输入转速，两轴的转速差随载荷的增大而增加;过载保护性能和起动性能好,载荷过大而停转时输入轴仍可转动,不致造成动力机的损坏;当载荷减小时，输出轴转速增加直到接近于输入轴的转速。液力耦合器的传动效率等于输出轴转速乘以输出扭矩与输入轴转速乘以输入扭矩之比。

液压传动是将液体当作介质来进行能量传递和控制的传动方式，具有自身突出的优点:

1）液压传动设备的体积小、重量轻，因此在惯性定律的作用下，如果发生突然的过载或停车，不会有过大的冲击产生。

2）液压传动设备可以在指定的范围内平稳的进行自动调节牵引速度，并可以实现无极调速。

由于本设计采用防爆电动机2*125KW，以及采用的弹性柱销 ，根据《运输机械设计选用手册》表1.44选用YOYD500，输输入转速为1500r/min，效率为0.96，启动系数为1.3~1.7。

4.6托辊

4.6.1简介

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托辊的作用是支撑输送带和物料重量。托辊运转必须灵活可靠。减少输送带同托辊的摩擦力，对占输送机总成本25%以上的输送带的寿命起着关键作用。虽然托辊在带式输送机中是一个较小部件，结构并不复杂，但制造出高质量的托辊并非易事。 判断托辊好坏的标准有以下几条：托辊径向跳动量；托辊灵活度；轴向窜动量。 4.6.2分类

1、按材质分为橡胶托辊、陶瓷托辊、尼龙托辊及绝缘托辊。

2、主要有槽形托辊组，各类平行托辊组，各类调心托辊组，各类缓冲托辊组。 （1） 槽形托辊有普通型托辊、前倾型托辊、快换轴承型托辊、吊挂型托辊、三链托辊、可逆托辊、变槽角型托辊、过渡型托辊、V型托辊等；

（2）平行托辊有普通型托辊、梳型托辊、前倾型托辊、钢胶型托辊、螺旋型托辊等；

（3）调心托辊有通用型、摩擦可逆型托辊、强力型托辊、锥托辊、螺旋型托辊、组合型托辊等；

(4) 缓冲托辊有弹簧板型托辊、缓冲圈型托辊、强力缓冲型托辊、可调弹力型托辊、吊挂型托辊等； 4.6.3标准

托辊径向跳动量对胶带输送机的影响：在国家规定的跳动量的范围内，可以保持胶带机平稳运行，否则就会使得胶带输送机胶带共振跳动，造成物料抛洒，污染环境，在带速越高的情况下越显得径向跳动量小的好处。我国国家标准规定量为0.7毫米，日本JIS标准规定的量为0.5毫米。 托辊灵活度对胶带输送机的影响：在胶带输送机运行过程中，托辊的灵活度显得非常的重要，如果托辊灵活度不好，旋转阻力系数高的时候，整个胶带输送机系统就得付出更大的动力，消耗更多的电力，有时还会造成胶带撕裂，电机烧毁的情况，更严重的时候可以引起火灾。所以，选用旋转阻力系数低（最好低于0.020）的托辊是胶带输送机设计、选型的重要内容。 判断托辊好坏的标准还有以下五个：

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1、托辊防尘性能 2、托辊防水性能 3、托辊轴向承载性能 4、托辊抗冲击性能 5、托辊使用寿命 4.6.4托辊间距

托辊间距的布置应该遵循胶带在托辊间所产生的挠度尽可能小的原则，胶带在托辊间的挠度值一般不允许超过托辊间距的2.5％，在装载处的上托辊间距应小一些，一般的间距为300~600mm，而且必须选用缓冲托辊，下托辊间距可取为2500~3000mm，或取为上托辊间距的两倍。

在有载分支头部、尾部应各设置一组过渡托辊，以减小头、尾过渡段胶带边缘的应力，从而减小胶带边缘的损坏。过度托辊的槽角为10°与20°两种，端部滚筒中心线与过渡托辊之间的距离一般不允许大于800~1000mm。 4.6.5托辊的选型

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寿命，明显的降低了运输指标。因此，设计师应引起注意，着重分析带式输送机胶带跑偏的原因并提出相应防偏措施。

(1）胶带跑偏的主要原因

带式输送机在运转过程中受各种偏心力作用，使胶带中心线偏离输送机的中心线，产生偏心，其主要原因是卸料点偏心给料、安装制造误差、风力干扰等。

(2）改变托辊组结构来防止胶带跑偏现象

胶带跑偏是通过胶带传送给托辊，使托辊组与胶带间的摩擦力产生变化引起的。因此，解决输送机的跑偏现象，最好是改变托辊组结构，常见的防偏托辊组结构有前倾托辊组、调心托辊组、和铰链式吊挂托辊组。

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