1、華北科技學院畢業論文第 1 頁 共 46 頁目錄摘要 .3 3緒論 .4 41 膠帶輸送機的工作原理及優缺點.7 71.1 膠帶輸送機的工作原理.71.2 膠帶輸送機的優點、缺點及使用條件.81.2.1 膠帶輸送機的優點 .81.2.2 膠帶輸送機的缺點 .81.2.3 膠帶輸送機的使用條件 .92 2 膠帶輸送機設計計算膠帶輸送機設計計算.10102.1 設計用原始資料.102.2 設計計算具體步驟.102.2.1 機型選擇 .102.2.2 輸送機帶寬及帶速的確定 .102.2.3 基本參數的確定 .122.2.4 輸送帶張力計算 .132.2.5 檢驗輸送帶強度 .192.2.6 輸送帶

2、及接頭方式的選擇 .192.2.7 電動機功率的計算 .202.3 DX 型系列主要部件的設計選用 .222.3.1 滾筒組的設計選用 .222.3.2 托滾組的設計選用 .252.3.3 拉緊裝置的設計選用 .282.3.4 驅動裝置的設計選用 .302.3.5 清掃裝置的設計選用 .312.3.6 保護裝置的設計選用 .332.3.7 機架的設計選用 .342.3.8 環形脹套 .35港口轉運帶式輸送系統的設計第 2 頁 共 46 頁3 3 主要零件強度計算主要零件強度計算.37373.1 滾筒的設計.373.2 傳動滾筒軸的計算.374 4 安裝與維護安裝與維護.40404.1 膠帶輸送

3、機安裝技術要求.404.2 膠帶輸送機運轉中的主要故障分析.424.3 膠帶輸送機的維護與檢修.435 5 結論結論.4444參考文獻參考文獻 .4545致謝致謝 .4646華北科技學院畢業論文第 3 頁 共 46 頁港口轉運帶式輸送系統的設計摘要摘要本次畢業設計題目為港口轉運帶式輸送系統設計，主要對膠帶輸送機的帶寬、帶速、驅動裝置進行選型計算，并進行結構設計，對膠帶輸送機的工作原理、設計布置形式及其發展與應用前景進行了探討。在確定膠帶輸送機布置方案時，采用了 3 種方案并對每種方案進行逐點張力法進行帶寬、帶速的校核，從中確定出了較優方案。并根據所確定的方案和計算出的主要參數，具體進行結構設計

4、。在長運距帶式輸送機的設計中選擇合適的驅動裝置和拉緊方式及拉緊行程是長運距帶式輸送機設計關鍵，與此同時對輸送機的主要零件進行強度校核，并確定其尺寸。最后對膠帶輸送機的安裝、維護及故障進行了一定分析。通過設計對膠帶輸送機整個工作過程有個清楚的認識，掌握了用 CAD 繪圖的技巧。關鍵詞：港口；膠帶輸送機；參數計算；選型；零件校核The design of the port belt conveyor systemAbstract: The theme of the graduation design is a port belt conveyor system , The main stept i

5、s the selection calculate of the bandwidth、speed and driven devices of the belt conveyor. And design the structural of the belt conveyor.The working principle of the belt conveyor、the form of the design layout、the application and development of the belt conveyor are discussed. In determining the lay

6、out program, three kinds of programs are adopted.To each program on a case-by-point method tension bandwidth. Check the belt speed, from which to determine the optimum program. In accordance with the identified programs and calculate the main parameters, structural design is specific. The trip of th

7、e tense are the key to the Belt Conveyor Design. At the same time check strength of the main conveyor components and determine its size . Finally, the installation, maintenance and fault of the belt conveyor are analysed. There is a clear understanding through the design of the throughout process of

8、 the belt conveyor. Mastered the techniques of the use of AutoCAD.Keywords : Port; Belt conveyor; Parameters; Selection; Check parts 港口轉運帶式輸送系統的設計第 4 頁 共 46 頁緒論帶式輸送機是散狀物料的主要運輸工具之一。它的發展已有近 200 年的歷史，早期的輸送帶由皮革之類的材料組成，19 世紀末出現的槽型結構的帶式輸送機確定了當代帶式輸送機的基本型式。由于帶式輸送機具有效率高、可靠性強、工作安全、易于實現遙控可全系統自動化等特點，已被廣泛應用于港口、冶

9、金、礦山、糧食、化工等領域。從 20 世紀 50 年代開始，由于全球經濟的快速發展，使得涉及數學、機械和化學工程、物理、電工學和計算機技術等多學科的帶式輸送機技術在世界范圍內取得了巨大的進步，先后出現了強力型帶式、大傾角上、下運輸、雙向輸送、水平垂直轉彎和管狀等多種輸送機型式。80 年代末期以來，我國各行業所用帶式輸送機也有了很大的發展，對帶式輸送機的關鍵技術研究和新產品開發都取得了可喜的成果。輸送機產品系列不斷增多，從定型的 SDJ、SSJ、STJ、DT 等系列發展到多功能。適應特種用途的各種帶式輸送機系列，如國家“七五” 、 “九五”攻關項目大傾角帶式輸送機成套設備，高產高效工作面順槽可伸

10、縮帶式輸送機等填補了多項國內空白，開發了大傾角長距離輸送原煤的新型帶式輸送機系列產品，并對帶式輸送機的關鍵技術及其主要元部件進行了理論研究和產品開發，應用動態分析技術和中間驅動與智能化控制等技術，研制成功了多種軟起動和制動裝置及以 PLC 為核心的可編程電控裝置。目前國內外帶式輸送機正朝著長距離、高速度和大運量方向發展。單機距離已達30.4km，多機串聯運距最長達 208km，由 17 條帶式輸送機組成，最寬的帶式輸送機帶寬為 4km，最大輸送能力已達 3.75 萬 t/h，最高帶速達到 15m/s。單條帶式輸送機的裝機功率達到 6 2000Kw。國外帶式輸送機技術的現狀：國外帶式輸送機技術的

11、發展很快，其主要表現在 2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，如高傾角帶輸送機、管狀帶式輸送機、空間轉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與裝備有了巨大的發展，尤其是長距離、大運量、高帶速等大型帶式輸送機已成為發展的主要方向，其核心技術是開發應用于了帶式輸送機動態分析與監控技術，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 1-1華北科技學院畢業論文第 5 頁 共 46 頁所示的主要技術指標。表 1-1 國外帶式輸送機的主要技術指標主參數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/m200030003000帶速/

12、m.s-13.5445，最高達 8輸送量/t.h-12500300030004000驅動總功率/kW1200200015003000，最大達 10100我國帶式輸送機技術現狀：大傾角長距離帶式輸送機成套設備、高產高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機填補了國內空白，并對帶式輸送機的減低關鍵技術及其主要元部件進行了理論研究和產品開發，研制成功了多種軟起動和制動裝置以及以 PLC 為核心的可編程電控裝置，驅動系統采用調速型液力偶合器和行星齒輪減速器。目前，我國煤礦井下用帶式輸送機的主要技術特征指標如表 1-2 所示。表 1-2 國內帶式輸送機的主要技術指標主參數順槽可伸縮帶式輸送機大巷與斜井固定式強力帶式

13、輸送機運距/m200030003000帶速/m.s-13.5445，最高達 8輸送量/t.h-12500300030004000驅動總功率/kW1200200015003000，最大達 10100我國帶式輸送機的發展目標：（1）大型化、提高運輸能力 為了適應高產高效集約化生產的需要，帶式輸送機的輸送能力要加大，長距離、高帶速、大運量、大功率是今后發展的必要趨勢。在今后的 10a 內輸送量要提高到 30004000t/h,帶速提高到 46m/s，輸送長度對于可伸縮帶式輸送機要加長至 3000m，對于鋼繩芯強力帶式輸送機須加長至 5000m 以上，單機驅動功率要達到 10001500kw，輸送帶抗

14、拉強度達到 6000N/mm（鋼繩芯）和 2100 N/mm（整芯） 。港口轉運帶式輸送系統的設計第 6 頁 共 46 頁（2）提高元部件性能和可靠性 設備開機率的高低主要取決于元部件的性能和可靠性。我們除了進一步完善和提高現有元部件的性能和可靠性，還要不斷開發研究新的技術和元部件，如高性能可控軟起動技術，動態分析與監控技術、高效貯帶裝置、快速自移機尾、高速托輥等，使帶式輸送機的性能得到進一步的提高。（3）擴大功能，一機多用化 帶式輸送機是一種理想的連續運輸設備，并且有不能充分發揮其效能的可能，浪費資源。如將帶式輸送機結構作適當修改，并采取一定的安全措施，就可拓展運人、運料或雙向運輸等功能，做

15、到一機多用，使其發揮最大的經濟效益。（4）開發專用品種 為了滿足某些運輸系統的特殊要求，應開發特殊型帶式輸送機，如彎曲帶式輸送機、大傾角或垂直提升輸送機等。本次設計的港口轉運帶式輸送系統中的固定式膠帶輸送機是港口運輸機械中常用的一種裝卸設備。隨著我國沿海城市經濟的發展，港口運輸各種物料的種類隨之增加，而固定式膠帶輸送機運行可靠、輸送量大、輸送距離長、維護簡便，使得其在港口運輸中得到廣泛應用。與此同時我國生產制造的帶式輸送機的品種、類型較多。在“八五”期間，通過國家一條龍“日產萬噸綜采設備”項目的實施，帶式輸送機的技術水平有了很大提高。港口用大功率、長距離帶式輸送機的關鍵技術研究和新產品的開發都

16、取得了很大進步，港口各種物料的運輸也都離不開帶式輸送機。華北科技學院畢業論文第 7 頁 共 46 頁1 膠帶輸送機的工作原理及優缺點1.1 膠帶輸送機的工作原理港口運輸系統中所用的膠帶輸送機是以膠帶兼作牽引機構和承載機構的連續運輸機械，其工作原理如圖 21 所示。圖 11 膠帶輸送機工作原理1膠帶；2主動滾筒；3機尾換向滾筒；4托滾；5拉緊裝置；膠帶 1 繞過主動滾筒 2 和機尾換向滾筒 3 形成一個無極的環行帶，上、下兩股膠帶都支承在托輥 4 上。拉緊裝置 5 給膠帶以正常運轉所需的張緊力，工作時主動滾筒通過它和膠帶之間的摩擦力帶動膠帶運行。貨載裝在膠帶上和膠帶一起運行。膠帶輸送機一般都是利

17、用上段膠帶運送貨載的，并且在端部卸載，利用專門的卸載裝置也可在中間卸載。膠帶輸送機的機身橫段面如圖 11b 所示,上段膠帶利用一組槽形托輥支承,以增加裝載截面積.下段一般為平形，托輥內兩端裝有軸承，轉動靈活，運行阻力小。港口轉運帶式輸送系統的設計第 8 頁 共 46 頁1.2 膠帶輸送機的優點、缺點及使用條件1.2.1 膠帶輸送機的優點（1）輸送能力范圍寬帶式輸送機的輸送能力可以滿足任何要求的輸送任務，既有輕型帶式輸送機完成輸送量較小的輸送任務，又有大型帶式輸送機實現每小時數千噸甚至上萬噸的輸送任務。（2）送線路的適應性強 帶式輸送機可以適應坡度為 30%35%的地形，而對于卡車運輸來說僅能適

18、應原有自然地形的坡度為 6%8% ,輸送機線路可以適應地形，在空間和水平面上彎曲從而降低基建投資.帶式輸送機的運輸線路是十分靈活的，線路長度可根據需要延長。（3）可靠性強帶式輸送機的可靠性已為所有工業領域中的使用經驗所證實.它的運行極為可靠，在許多需要連續運行的重要生產單位，如在發電廠內煤的輸送、鋼鐵廠和水泥廠散狀物料的輸送以及港口內船舶裝卸散狀物料等，都獲得可廣泛的應用。（4）安全性高帶式輸送機具有很高的安全性，需要的生產人員很少，與其它運輸方式相比發生事故的機會比較少，不會因大塊物料掉下來砸傷人員或由于大型笨重的車輛操縱失靈而引起事故。（5）費用低帶式輸送機系統運送每噸散狀物粒所需的勞動工

19、時和能耗在所有運輸散狀物粒工具中通常是最低的,而且它所占用維修人員的時間少,較小零件的維修和更換可在現場很快地完成,維修費用低。帶式輸送機具有以上優良的性能，所以，它在國民經濟各個部門的企業中獲得了廣泛的應用。近年來在礦山的露天、井下聯合運輸系統中帶式輸送機又成為重要的組成部分，在礦山運輸中發揮著十分重要的作用。1.2.2 膠帶輸送機的缺點（1）通用性差 每種機型一般只使用于輸送一定種類的貨物。華北科技學院畢業論文第 9 頁 共 46 頁（2）必須沿整條輸送線路布置 輸送線路一般固定不變,在輸送線路變化時,往往要按新的線路重新布置.在需要經常改變裝載點的場合,須將輸送機安裝在專門機架或臂架上,

20、借助它們的移動來適應作業要求。（3）不能輸送笨重的大件物品 不宜輸送質量大的單位物品或集裝容器。（4）大多不能自動取料 除少數帶式輸送機能自行從堆料中取料外,大多要靠輔助設備供料。1.2.3 膠帶輸送機的使用條件（1）帶式輸送機既可用于水平運輸，又可用于傾斜運輸，但傾角受到一定的限制。通常情況下，傾斜向上運輸時傾角不超過 18，向下運輸時傾角不超過 15。目前國內已生產出一種適應傾斜角大于 30的特殊帶式輸送機。（2）帶式輸送機適用的工作環境溫度一般為-2540C，對于在特殊環境中工作的帶式輸送機，如要求具有耐熱、耐寒、防水、防腐、防爆、阻燃等條件，應另行采取相應的防護措施。（3）固定式帶式輸

21、送機是通用型系列產品,可廣泛用于冶金、礦山、煤炭、港口、電站、建材、化工等各個行業。由單機或多機組合成運輸系統來輸送物粒，可輸送松散密度為 5002500kg/m的各種散狀物料及成件物品。港口轉運帶式輸送系統的設計第 10 頁 共 46 頁2 膠帶輸送機設計計算2.1 設計用原始資料輸送長度 L=700輸送機按裝傾角 =0運輸原煤最大粒度 400mmmax原煤容重 =0.85t/m運輸流量 Q=400t/（遠距 L400，選用鋼絲繩芯膠帶）2.2 設計計算具體步驟2.2.1 機型選擇根據已知條件，選用鋼絲繩芯帶式輸送機，機身為鋼架固定式。2.2.2 輸送機帶寬及帶速的確定選擇帶速時應按以下的原

22、則:水平輸送，物料塊度小而潮濕的磨琢性小的以及環境衛生條件要求不高的，可選用較高的速度；向上或向下運輸，物料易滾動，塊度大，磨琢性大以及環境衛生條件要求高的，易選用較高的帶速； 短距離輸送機,為提高輸送帶的使用壽命,應選取較低的帶速;向上輸送，當提升阻力很大而膠帶強度不夠大時，可用提高帶速來每米物料重量的方法來解決；根據以上帶速選擇原則,由帶速推薦表 2-1 查得初選帶速 v=2m/s華北科技學院畢業論文第 11 頁 共 46 頁表 2-1 帶速推薦表 帶速 v ，m/s物料名稱2.0 2.53.154.05.0原煤（濕） 、濕砂、剝離層煤（小塊） 、土、砂、細碎石帶寬的數值按下列兩個條件來確

23、定（1） 滿足設計運輸生產率所需輸送帶寬度 B 為B1.1 (+0.05) mkcQ3600式中: Q運輸流量.(t/h) v輸送帶速度.(m/s) 物粒單位容積的質量.(t/m) k物粒斷面系數. c輸送機的傾角系數由運輸機械設計選用手冊 表 2-2 傾角系數當 =0時 傾角系數 C=1.0目前最常用的三節式托輥的槽角 =30 動堆積角 d=30 得物粒斷面系數 k=0.1737故 B1.1(+0.05)11737. 085. 0236004000.744 m（2） 滿足塊度條件的寬度 BB22+200 mmmax輸送機傾角 681012141618傾角系數 C1.00.960.940.92

24、0.900.880.85港口轉運帶式輸送系統的設計第 12 頁 共 46 頁2 400+2001000根據以上兩條件選取標準帶寬 B=1200mm2.2.3 基本參數的確定帶速 v=2m/s ；帶寬 B=1200mm（1） 輸送帶上物料質量：q=55.56kg/m6 . 3Q（2）每米鋼繩芯輸送帶質量 查表 23 得 q =38.8kg/m0初選輸送帶強度 G =1250N/mmx（3） 每米輸送機上托滾轉動部分質量 q查表 23 得 q=20.8kg/m 上托滾間距 L=1.2m每米輸送機下托滾轉動部分質量 q查表 23 得 q=6.7kg/m 下托滾間距為 L0=3m表 2-3 托滾轉動部

25、分質量（4）運行阻力系數 W經查表取 輸送帶沿承載分支段阻力系數 W=0.02回空分支段阻力系數 W=0.02帶寬 B,mm800 1000 1200 1400 1600上托滾間距 L，m上托滾轉動部分質量 q，kg/m1. 01. 21.5 25.0 47.0 50.011.7 18.4 20.8 39.0 42.09.3 14.6 16.5 31.4 33.0下托滾間距為 L0，m下托滾轉動部分質量 q，kg/m3.04.0 5.7 6.7 13.0 14.0華北科技學院畢業論文第 13 頁 共 46 頁（5）承載分支直線段阻力 F1F1= W (q+q0 +q)gLcos =0.02 （

26、55.56+38.8+20.8） 10 700 1 =16.12KN（6）回空分支直線段阻力 F2F2= W（q0+q）gLcos =0.02 （38.8+6.7） 10 700 1 =6.37KN（7）總圓周力 Fu：Fu= F1+ F2=22.5 KN（8）所需軸功率 P：P=44.98kW1000uF100025 .222.2.4 輸送帶張力計算在輸送帶張力計算過程中,確定了 3 種輸送機典型系統布置圖.現就每種布置形式進行逐點張力計算,并且從中確定出較優方案。（1）第一種方案 選用單傳動滾筒單電動機,布置形式如圖所示,本系列單傳動滾筒包角=210 =0.4 查表 2-4,得 =4.35

27、e港口轉運帶式輸送系統的設計第 14 頁 共 46 頁表 2-4 常用系數 輸送帶繞傳動滾筒圍包角 膠面滾筒傳動情況摩擦系數系數K1500160017001800190200210粘污0.3K1K2K32.191.840.842.311.760.762.441.700.702.571.640.642.701.590.592.851.540.543.001.50.5干0.35K1K2K32.481.680.682.661.600.602.831.550.553.001.500.503.201.450.453.401.420.423.621.380.38干清潔0.4K1K2K32.851.540.

28、543.051.490.493.281.440.443.511.400.403.781.360.364.051.330.334.351.300.30圖 21 單傳動滾筒布置形式按摩擦傳動條件計算輸送帶各點張力：S1=S1S2=S1+F2S3=KS2=K（S1+F2）S4=S3+F1=K（S1+F2）+F1需要傳動滾筒表面輸出的牽引力 FO為FO=S4-S1傳動滾筒所能傳遞的額定牽引力 F0為華北科技學院畢業論文第 15 頁 共 46 頁F0= maxoFn1(1)S en(單傳動滾筒表面可能傳遞的最大牽引力)maxoF令 FO= F0 得211()1(1)n KFFSenk 式中： K輸送帶繞

29、經滾筒時的阻力系數 K=1.04 n摩擦力備用系數，設計時取 n=1.151.20，此時取 n=1.17=8.1KN11.17(1.04 6.37 16.12)4.35 1 1.17(1 1.04)S S2=14.47KNS3=15KNS4=31.17KN檢驗輸送帶不打滑條件 通過413.85SeS檢驗輸送帶的垂度條件承載分支輸送帶的最小張力 min5S0（q+q）Lgcos=15KNminS=5.67KN 滿足上條件50（q+q）Lgcos回空分支輸送帶的最小張力 min5coskdoSq L g=8.1KNminkS=5.82KN 滿足上條件5cosdoq L g故各點張力均滿足輸送帶的垂

30、度條件（2）第二種方案 選用雙傳動滾筒雙電動機，布置形式如圖所示，取功率配比 取第一滾筒 =170=0.4 =3.28；取第二滾筒 =200=0.4 1211PP ：111 1e 22224.06e 港口轉運帶式輸送系統的設計第 16 頁 共 46 頁圖 22 雙傳動滾筒布置形式計算輸送帶各點張力由功率配比得1222.2511.2522uuuFFFKN設第二傳動滾筒 值用足，查表 2-4，得 按雙傳動滾筒22e 222221.331eKe 張力計算有：111 2uFSS21 22uFSS可以先設第二傳動滾筒 值用足，則22e = =15KN1 2S122222eeFu=3.71KN2S21 2

31、uSF=26.25KN111 2uSSF=10.13KN411SSF檢驗輸送帶不打滑條件=1.5 通過11 2SS1 1e 華北科技學院畢業論文第 17 頁 共 46 頁=4.04， 按第三傳動滾筒張力計算有33e 3S4S111 2uFSS21 22uFSS334uFSS=7.32KN3333331ueSFe =1.69KN433uSSF=0.95KN232SSF=6.58KN1 222uSSF=17.83KN11 21uSSF 檢驗輸送帶不打滑條件=2.71 不通過1 22SS22e 此傳動方案不能滿足輸送帶的不打滑條件，不能采用此種方案經過上述三種方案的比較，應選用第一方案即單傳動滾筒單

32、電動機，并且此種方案的優點是布置及操作管理簡單。此方案的參數如下：表 2-5 所選方案參數表四點張力S1S2S3S4總圓周力（kN）帶強 Gx傳動滾筒直徑傳動方式8.114.471531.1722.51250800單滾筒單電機華北科技學院畢業論文第 19 頁 共 46 頁2.2.5 檢驗輸送帶強度輸送帶的許用張力 dS BSm式中：輸送帶的整體縱向拉斷強度，N/mmdSB輸送帶的寬度m輸送帶的安全系數 對于硫化接頭方式 m=10即 =150KN S101200/1250mmmmN采用第一種方案 =31.17KNmaxSS 滿足輸送帶強度校核maxS2.2.6 輸送帶及接頭方式的選擇輸送帶在帶式

33、輸送機中既是承載構件又是其中重要的牽引構件，它不僅要有承載能力，還要有抗拉強度。輸送帶由帶芯（骨架）和覆蓋層組成，帶芯主要由各種織物（棉織物，各種化纖織物以及混紡材料等）或鋼絲繩構成，它們是輸送帶的骨架，幾乎承受輸送帶工作時的全部負荷。因此，帶芯材料必須具有一定的強度和剛度。按帶芯不同分類：鋼絲繩芯，織物層芯。前者優點：縱向拉伸強度高，抗彎曲疲勞性能好，且伸長率小，需要的拉緊行程小。后者優點：厚度小，柔性好，耐沖擊性好，使用中不會發生層間剝裂，但其伸長率較高，在使用過程中，需要較大的拉緊行程。 相比之下,前一種膠帶更滿足本次設計需要。所以此次設計選用膠帶類型為鋼繩芯膠帶，帶強 =1250N/m

34、m 其技術指標為XG港口轉運帶式輸送系統的設計第 20 頁 共 46 頁表 2-6 國產鋼芯膠帶技術指標鋼繩規格破斷強度/N根-1帶寬/mm直徑/mm結構設計實際鋼繩根數/根鋼繩間距/mm上、下覆蓋膠厚度/mm8004.5773 11500143807017.24+410004.5777 270002945075136+612004.5773-0.25 270002945087126+6膠帶接頭方法采用硫化法,就是把需要連接的膠帶兩端相應鋼繩按一定的排列方式在連接區內連接起來,再覆上膠層.在硫化機上硫化成為一個整體。這種接頭方式具有承受拉力大,使用壽命長,對滾筒表面不產生損害、接頭強度效率可高

35、達 60%95%的優點。2.2.7 電動機功率的計算（1）計算公式： 120MPK K P式中： 電動機功率，kW；MP 傳動滾筒軸功率，kW；0P 電動機功率系數；1K 電動機起動方式系數，一般情況下選取=12K2K（2）電動機功率系數的選取1K采用繞線型電動機時，其值如下：一般情況下，單機驅動時，取=1.251.4 亦可按下列算式計算1K單機驅動：華北科技學院畢業論文第 21 頁 共 46 頁=1K121式中：電動機功率系數；1K減速器效率，取=0.880.9611電壓降系數，當電壓降為 5%時，取=0.922多機驅動：31231K 式中： 多機功率不平衡系數，取=0.9533采用三相鼠籠

36、型電動機配安全型液力偶合器時，其值如下：一般情況下，單機驅動時取=1.2 多機驅動時取=1.4 亦可按下式計算：1K1K 單機驅動：=1K1231 式中：減速器效率，取=0.880.96；11電壓降系數，取=0.9；22液力偶合器效率，取0.96；33多機驅動：112341K 式中： 多機功率不平衡系數，取=0.944因三相鼠籠型電動機較繞線型電動機具有結構簡單、制造方便、易防爆-運行可靠、價格低廉等一系列優點，因此在運輸系統中得到廣泛應用。在本運輸系統中采用三相鼠籠型電動機所以取 =1.41K電動機功率： 港口轉運帶式輸送系統的設計第 22 頁 共 46 頁=1.4 1 44.98=62.9

37、7kW120MPK K P DX 鋼繩芯輸送帶主要參數帶寬 B(mm) 1200輸送帶強度(N/mm) 12.26鋼繩直徑(mm) 4.5 鋼繩結構 7 7 3-0.25 鋼繩破斷強度(N/根) 137.2上，下覆蓋膠厚(mm) 6+6帶總厚(mm) 18鋼繩間距(mm) 11每平方米帶質量(kg/m) 25.33 2.32.3 DXDX 型系列主要部件的設計選用型系列主要部件的設計選用2.3.1 滾筒組的設計選用（1）傳動滾筒：傳動滾筒的主要作用是把驅動力傳遞給膠帶，靠滾筒與膠帶間的粘著力而使膠帶產生移動，從而達到輸送物料的目的。因此，要求傳動滾筒的主軸應能夠承受膠帶的最大張力。傳動滾筒的結

38、構形式一般有三種：即鋼板卷制焊接結構、全鑄鋼結構和鑄焊聯合結構。DX 型系列帶式輸送機的傳動滾筒為鋼板卷制焊接結構，采用滾動軸承，滾筒表面采用鑄膠襯面，其目的是改善滾筒與膠帶間的粘著條件，增大粘著力。DX 系列帶式輸送機所采用的傳動滾筒直徑有 800，1000，1250，1400，和 1600mm等五種規格.在設計選擇驅動滾筒是,應注意滾筒最小直徑必須滿足以下條件:為防止帶體中的鋼繩芯在滾筒上過度彎曲而產生疲勞破斷,其所需的最小滾筒直徑可按下式確定: D(150200)d式中:D驅動滾筒直徑d鋼繩直徑華北科技學院畢業論文第 23 頁 共 46 頁對于鋼繩芯膠帶,當帶強較大時,鋼繩直徑倍數可取較

39、小值,反之則應偏大選取。為了保證膠帶在滾筒表面所受的最大比壓力不大于規定的允許值，驅動滾筒最小直徑還應滿足下式要求： DdBPtSf1max2式中：膠帶寬度，cm；1B 膠帶在滾筒表面所受的比壓力， ；fP410aP 滿載運行時的膠帶最大張力，N；maxS t膠帶中鋼繩芯中心距，cm；根據以上條件，傳動滾筒直徑選擇：D（150200）d （150200） 4.5675900查表取標準值 D=800mm 圖 24 傳動滾筒結構圖港口轉運帶式輸送系統的設計第 24 頁 共 46 頁表 2-7 傳動滾筒外形尺寸表（mm）BDALL2L1MNK12008001750140097521741207425

40、0abh1HhPQd軸承型號11032137170635704801303528（2）改向滾筒：改向滾筒是用來引導膠帶改變運行方向，增加圍包角及拉緊膠帶之用。DX 型系列帶式輸送機的改向滾筒亦為鋼板卷制焊接結構，其規格有400、500、630、800、1000、1250、1400、1600 等多種。改向滾筒的直徑一般為D =0.8D=640，mm1D =0.6D=480，mm2式中：D 、D 尾部改向滾筒直徑和其它改向滾筒直徑，mm；12 D傳動滾筒直徑,mm；對于高張力區的改向滾筒直徑應按傳動滾筒直徑的計算方法進行計算。查表取標準值 D =630mm；D =400mm12華北科技學院畢業論文

41、第 25 頁 共 46 頁圖 25 改向滾筒結構圖表 2-8 改向滾筒外形尺寸（mm）BDALL1MNHh12006301750140018991207417063PQd軸承型號570480M303528 所選傳動滾筒、改向滾筒型號均為 TD75 型2.3.2 托滾組的設計選用托滾組包括：上槽型托輥、下托輥、緩沖托輥、調心托輥、過渡托輥托輥用來支承輸送帶和輸送帶上的物料，減少輸送帶的運行阻力，保證輸送帶的垂度不超過技術規定值，使輸送帶沿預定的方向平穩地運行。帶式輸送機上大量的和主要的部件是托輥，其成本占輸送機總成本的 25%30%，托輥總重約占總機重的30%40%。因此對運行中的輸送機來說，維

42、護和更換的主要對象是托輥，它們的可靠性與壽命決定其效能及維護費用；轉動不靈活的托輥將增加輸送帶的功率消耗；堵轉的托輥不僅會磨損價格昂貴的輸送帶，而且嚴重時，可能會導致輸送帶著火等嚴重事故。港口轉運帶式輸送系統的設計第 26 頁 共 46 頁盡管托輥具體結構形式眾多，但結構原理是大致相同的。它主要由心軸，管體，軸承座，軸承和密封裝置等組成，并且大多做成定軸式。托輥的選擇主要與帶寬、帶速及承載能力的大小有關。DX 型系列托輥的規格及技術性能如下所示：膠帶寬度（mm） 1200托輥允許載荷(N) 4710托輥軸直徑(mm) 25托輥直徑 (mm) 108托輥最大轉速(r/min) 707軸承型號 G

43、305軸承使用壽命(h) 16000（1）上（承載）托輥； 承載托輥是一種安裝在有載分支上，起著承載該分支上輸送帶與物料的作用。在實際應用中，要求它能根據所輸送的物料性質差異，使輸送帶的承載斷面形狀有相應的變化。如果運送散裝物料，為了提高生產率并防止物料的散落，通常采用槽形托輥；而對于成件物品的運輸則采用平行承載托輥。 我國 DX 型系列輸送機使用的承載托輥多為三節式槽型托輥，如圖 5-8 所示。圖 26 三節槽形托輥托輥外殼一般采用焊接鋼管或無縫鋼管，軸承座一般采用鑄鐵或鋼板沖壓而成。華北科技學院畢業論文第 27 頁 共 46 頁圖 28 槽形上托輥結構圖表 2-9 槽形上托輥尺寸規格（mm

44、）輥 子帶寬BDL圖號軸承AEH1HH2PQd1200108465DT05C01234G30515401600176335503260圖號DT圖號DD120C0123DT05C0123（2）下（回程）托輥：回程托輥是一種安裝在空載分支上，用于支承該分支上的輸送帶的托輥。下托輥有港口轉運帶式輸送系統的設計第 28 頁 共 46 頁單節平行托輥和二節槽型托輥。一般情況下，短運距、窄膠帶（B =8001200mm）1輸送機采用單節平行托輥；長運距、寬膠帶（B =14002000mm）輸送機采用二節槽1型托輥。本次實際所選用的為平行托輥，其結構及尺寸如下圖所示： 圖 29 平行平形下托輥組結構圖表 2

45、-10 平行平形下托輥組規格（mm） 托輥帶寬(B)DL軸承EAH1PQd圖號120010814004G3051592154017415090M16DT05C2123（3）緩沖托滾：緩沖托輥主要安裝在膠帶受料點處，在受大塊物料的作用下，托輥產生局部彈性變形，從而可以吸收一部分物料對膠帶的沖擊能量，以達到保護膠帶和延長膠帶使用壽命的目的。緩沖托輥的結構形式主要有橡膠圈式和彈簧板式兩種。我國主要采用橡膠圈式緩沖托輥。 所選緩沖托輥型號為：輥子圖號：DTGH2305 托輥組圖號：DT05C0723華北科技學院畢業論文第 29 頁 共 46 頁（4）調心托輥：輸送帶運行時，由于張力不平衡，物料偏心堆積

46、，機架變形，托輥損壞等使產生跑偏現象。為了糾正輸送帶的跑偏，通常采用調心托輥。調心托輥被間隔地安裝在承載分支與空載分支上。承載分支通常采用回轉式槽行調心托輥，空載分支常采用回轉式平行調心托輥，調心托輥與一般托輥相比較，在結構上增加了兩個安裝在托輥架上的立輥和轉動軸，其除完成支承作用外，還可根據輸送帶跑偏情況繞垂直軸自動回轉以實現調偏的功能。 2.3.3 拉緊裝置的設計選用 拉緊裝置是帶式輸送機的主要構成部分。常見的拉緊裝置形式有螺桿式、鋼繩卷筒式、重錘式、鋼絲繩絞車式、液壓自控式等,這些都是用改變滾筒中心距的方法拉緊輸送帶。 拉緊裝置在帶式輸送機安全運輸中的主要作用有：保證輸送帶在驅動滾筒分離

47、點的適當張力，從而確保驅動滾筒依靠摩擦力傳動所必須傳遞的摩擦牽引力，防止輸送帶打滑。保證輸送帶周長上各點具有必要的張力，以防止由于輸送帶的懸垂度過大而引起輸送帶運動不平穩而撒煤或跑偏現象發生，一般取下垂度不超過拖輥間距的2.5。補償輸送帶的塑性變形和過渡工況下彈性伸長的變化。阻燃尼龍輸送帶的彈性伸長率為 0.3%0.6%，永久伸長率為 1.3%1.8%。為輸送帶的重新接頭提供必要的輸送帶長度。帶式輸送機所需要的拉緊力在啟動、穩定運行和制動過程中是不同的。因此為了保證帶式輸送機的正常運轉、啟動和制動，對于拉緊裝置的布置應優先考慮以下幾點：拉緊裝置應盡可能布置在輸送帶張力最小處 ，以便減少拉緊裝置

48、的結構尺寸，工作時減少輸送帶附加力。長度在 300m 以上的水平運輸或坡度在 5%以下的傾斜輸送機，拉緊裝置應設在緊靠驅動滾筒的空載側。對于距離較短的帶式輸送機和坡度為 5%以上的上傾輸送機，拉緊裝置應盡量布置在輸送機尾部，并用尾部滾筒作為拉緊滾筒。不論哪一種拉緊裝置都必須布置在與拉緊滾筒的位移線平行，且施加的拉緊力要通過滾筒的中心處。拉緊裝置的行程應根據輸送機的長度和實際需要來確定，拉緊裝置的調節余量不小于調節全行程的 20%。（1）拉緊力的計算港口轉運帶式輸送系統的設計第 30 頁 共 46 頁在選定傳動方案后，設拉緊力位于機尾滾筒，則其拉緊力為：P =S +S =14.47+15=29.

49、47kNh23（2）拉緊行程拉緊行程應根據輸送機的長度及輸送帶的類型而定，拉緊總行程L 等于工作行程L 與安裝行程L 之和，即12L=L +L ，m12工作行程L 主要考慮輸送帶工作一段時間之后產生的蠕變量和由于接頭及其它1損壞使輸送帶截短量, L 決定于輸送帶的類型和輸送機長度,即1L =K.L1式中：L輸送機總長度，m；K輸送帶工作時的伸長系數,見表 2-11表 2-11 輸送帶的伸長系數 K輸送帶長度 L(m)合成纖維輸送帶鋼絲繩芯輸送帶10000.010.0015L =0.0017 700m=1.19m1安裝行程L 是為了搭接輸送帶和修理驅動裝置等時所需量,其大小為：2華北科技學院畢業

50、論文第 31 頁 共 46 頁L =(12)B=1.22.4m2本 DX 型系列輸送機拉緊裝置的結構形式及性質如下：表 2-12 拉緊裝置結構圖型式結構特點拉緊性質拉緊力拉緊行程（m）固定絞車式電動絞車通過滑輪組、鋼繩牽引滾筒車架張緊膠帶，采用普通拉力計控制，不能自動控制車，拉緊力不變。在起動前制動，停機后可以開動絞車，使滾筒車架有位移，以改變拉力的大小。在運行中絞車不開動，車架無位移，故拉緊力隨張力變化而自動變化有三種規格120240240480480960210本拉緊裝置的拉緊速度為 ： 0.35m/s絞車牽引力： 1070kN使用范圍：使用于水平輸送機及小傾角向上輸送機2.3.4 驅動裝

51、置的設計選用驅動裝置的作用是在帶式輸送機正常運行時提供牽引力，并帶動它運行。功率不大的帶式輸送機采用電動機直接起動的方式；帶式輸送機采用可控起動方式使輸送帶起動，能減小輸送帶及各部件所受的動負荷及電動機的起動電流。帶式輸送機，特別是長距離、大功率、高帶速的帶式輸送機，采用的驅動裝置最好達到以下要求：（1） 電動機無載起動；（2） 輸送帶的加、減速度特性任意可調；（3） 能滿足頻繁起動的需要；（4） 過載保護（5） 多電動機驅動時，各電機的負荷均衡；它主要由傳動滾筒、減速器和電動機組成。其組成如圖所示：港口轉運帶式輸送系統的設計第 32 頁 共 46 頁圖 210 驅動裝置組成圖1電動機；2聯軸

52、器；3減速器；4傳動滾筒；5傳動齒輪驅動裝置的選擇表如下：電動機型號、功率，kW Y280S4，75聯軸器型號、規格 ： YOX450減速器型號： DCY31540聯軸器護罩型號: YF51總重： 17492.3.5 清掃裝置的設計選用 在帶式輸送機運行過程中，不可避免地有部分細塊和粉末粘到輸送帶的表面，通過卸料裝置后不能完全卸凈，當表面粘有物料的輸送帶通過導向滾筒或回程托輥時，由于物料的積聚而使它們的直徑增大，加劇輸送帶的磨損，引起輸送帶跑偏，同時沿途不斷掉落的物料又污染了環境。如果粘有物料的輸送帶表面與傳動滾筒表面相接觸，除有上述危險外，還會破壞多滾筒傳動的牽引力分配關系，以致使某臺電機過

53、載（或欠載） 。因此，清掃粘結在輸送帶表面的物料，對于提高輸送帶的使用壽命和保證輸送機的正常運轉將具有重要意義。對于清掃裝置的基本要求是：清掃干凈，清掃阻力小，不損傷輸送帶的覆蓋層，結構簡單而又可靠。華北科技學院畢業論文第 33 頁 共 46 頁本膠帶輸送機所采用的清掃器為彈簧式清掃刮板，此外在靠近機尾換向滾筒處也安裝清掃器，一般裝犁型清掃器，使刮板緊貼膠帶的內表面。圖 211 頭部清掃器結構圖（說明：刮板的厚度均為 10mm）表 2-13 頭部清掃器尺寸表（mm）BLL1L2AA1A2C質量/kg圖號12001810150012406302006012078.0DD120E1港口轉運帶式輸送

54、系統的設計第 34 頁 共 46 頁圖 212 空段清掃器結構圖（說明：刮板的厚度均為 10mm）表 2-14 空段清掃器尺寸表（mm）BAA1Ll質量/kg圖號1200160014201230122027.8DT05E22.3.6 保護裝置的設計選用鋼繩芯帶式輸送機除采用過電流、欠電壓及短路等通用保護裝置外，還必須設置特殊保護裝置。（1）防膠帶打滑保護裝置 在膠帶運行過程中，由于膠帶的松弛使膠帶與驅動滾筒之間碾著力降低而產生膠帶打滑現象。這時膠帶的運行速度將低于正常運行速度。為防止膠帶打滑，可借助于專用的膠帶打滑保護裝置進行監測。該裝置主要由兩臺測速發電機分別測定膠帶和驅動滾筒表面速度，發電

55、機發出的電壓與帶速或滾筒表面圓周速度成正比。當膠帶出現打滑時，膠帶與滾筒表面的速度不同。兩發電機的電壓亦不同，速度差越大，則電壓差也越大。當電壓差達到一定值時，該保護裝置將使華北科技學院畢業論文第 35 頁 共 46 頁膠帶自動拉緊以增加拉緊力，若繼續出現打滑，則應將輸送機停機進行處理。（2）防跑偏保護裝置 防跑偏保護裝置由立輥和形成開關組成。當膠帶在運行過程中其橫向偏移量超過一定值時，防跑偏裝置自動動作而實現跑偏保護。此裝置安裝在輸送機沿線的中間段上，分裝在膠帶的兩側，其安裝數量應視輸送機長度而定，一般再隔 100200m 安裝一套。2.3.7 機架的設計選用機架包括傳動裝置架、頭架、尾架、

56、中間架、中間腿等，用于支承上述帶式輸送機部件。機架分為剛性和柔性兩種，剛性機架可作為固定式和移動式的機架，而柔性機架主梁是用鋼絲繩支承托輥、輸送帶和物料，而驅動裝置的機架必須是剛性的。（1）傳動裝置架 用于支承 YDCY 傳動裝置。按傳動滾筒中心高、電機功率、減速器型號進行選用。對 B1000、1200mm 輸送機,因傳動裝置質量大,故一般采用低式架,布置在平臺上。（2）頭架 用于支承傳動滾筒或油冷式電動滾筒。按滾筒中心高、帶寬等進行選用，且非磁選時和磁選時通用。B1000、1200mm 時，一般采用低式架，布置在平臺上。（3）間架 主要用于安裝托輥，其長度有標準段和非標準段兩種，標準段長度為

57、6000mm。（4）中間腿 其布置間距可同下托輥間距，但應與下托輥錯開 150mm 以上。高度大于 1500mm 的中間腿，與中間架的聯接應加斜支承。01 號機頭架用于 018傾角的頭部傳動和頭部卸料滾筒港口轉運帶式輸送系統的設計第 36 頁 共 46 頁圖 213 01 號機頭架結構圖表 2-15 01 號機頭架尺寸表(mm)帶寬 B傳動滾筒許用合力(kN)增面滾筒許用合力(kN)HH2AA21200180381100260018501600KL1L2h1h21236054090022015534282.3.8 環形脹套50 年代末以來，滾筒的輻板已采用了變截面結構，輪殼與軸之間已采用無鍵連

58、接，即環形脹套結構，簡稱脹套器。環形脹套在結構上不斷進行了改善，雖然它沒有被普遍使用，但從發展方向上看，它還是應該加以推廣的。環形脹套分 Z Z 共 5 種，具有以下特點：15（1）由于取消了鍵槽，軸的截面沒有削弱，因而可降低應力集中系數值。（2）傳遞力矩均勻，使軸受力合理，比鍵連接可采用較小的軸截面。（3）裝配簡單，軸向定位可調整，拆裝維修方便。（4）可改善筒體的制造工藝，降低對輪殼和軸的加工精度要求。環形脹套的結構如下圖所示，它是由內外形及前后壓環等組成，使用時在螺釘擰緊力矩的作用下，前后壓環互相靠近，其錐面迫使帶開口的外環漲大，內環縮小，從而使其與輪殼和軸形成過盈配合而起到連接作用。環形

59、脹套已發展到單錐三件套，安裝角在自鎖范圍內并能自動定心，但對其抗彎強度要小心計算。目前滾筒使用較多的環形脹套多為 Z 型，它承載能力大，適宜受扭矩負荷，可用3于重型滾筒。華北科技學院畢業論文第 37 頁 共 46 頁圖 214 環形脹套結構圖表 2-16 脹套尺寸表（mm）基本尺寸單位面積接觸壓強螺栓 GB7085129 級規格 dmmmmD/L1nBL軸 P/MPwa轂 P/MPNa數量規格13018075565541008112M12703 主要零件強度計算3.1 滾筒的設計3.1.1 驅動裝置的選擇參考新型帶式輸送機設計手冊 ，滾筒選擇 TD75 型，根據帶寬 B=1200mm，滾筒的寬

60、 L=1400mm，直徑 D=800mm，軸承座寬 M=120mm，A=1750mm港口轉運帶式輸送系統的設計第 38 頁 共 46 頁3.1.2 尺寸公式兩軸承座中心距 A 為：A=B+M+（50200）=1200+120+（50200）=1400mm式中：M軸承座寬滾筒兩輻板間距 N 為：N=B=1200mm滾筒長度 L 為： L=B+（100200 ）=13001400mm滾筒的最大受力為: F=B D P/ =1200 800 0.6/2=288kNmax 滾筒直徑的驗算: D=800mm BFmax23.1.3 材料的選用筒皮選優質碳素鋼，碳素鋼材質為 Q235A，=56N/mm，輻