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1、摘 要本毕业设计的课题是“带式称重给料机”，在设计说明书中，介绍了设备的各部分功能及完成其功能而进行的特色各部分的详细结构。带式称重给料机是对散状物料进行连续输送和计量的设备。它具有结构简单、操作方便、使用稳定可靠、称量准确、维护量小等优点。被广泛用于冶金、电力、矿山、煤炭、化工、建材、粮库、港口等行业及部门。它可作为单机用于计量输送（常习惯称它为单机秤）又可多机组合进行计量配料（习惯称之为配料皮带秤）。带式称重给料机由带式输送机和电子计量两部分组成。在设计说明书中详细介绍了给料机的各部分组成及功能。因本设计着重于机械设计，故按照国家标准辅助于计算机绘出了总图量相当于2.5张的机械图纸。有总装
2、配图、主要的部件图及零件图等。最后本设计还给出了设计产品的安装、调试及维护方面的要求与常识，供行业内人士参考。本着既继承又发展的原则，本设计除了在结构上有所创新外，同时参阅了有关专业论文及著作。关键词:称重、带式输送机全套图纸，加153893706ABSTRACTThe task of this graduation project is The weighing belt feeder , be living in the specification book , and introduced the detailed composition that the different part
3、of meritorous service of installation be able to reach the distinguishing feature completees such meritorous service capacity but is underway every section .Being living thoroughly to comprehend the style brought calls severely to give to anticipate that the wide-ranging use reaches such is living s
4、ignificant action queen in the middle national economy development to engine , unite specially having something to do with the teaching material , the design come out this task “weighing belt feeder ”.The weighing belt feeder is used for continuous bulk material feeding and measurement. It is simple
5、-structured, convenient to operate, reliable, and needs less maintenance. It is widely applied to industries such as metallurgy, power supply, chemistry, coal mining, warehousing, etc. It can be used independently or together with the others.The style brought is called severely being anticipateed th
6、at the engine consists of that the style brought conveyer and the electron calculates two sections . Being living in the specification book detailedly to introduce is anticipateed that engine every section is makeed up the meritorous service capacity . As a result of native is designed to emphasize
7、to machine designing , therefore in accordance the national standard assists to the calculating machine drawed the inflexible drawing that general drawing amount balancees 2.5 . Components picture and part drawing and so on that possess the general assembly picture and main . Finally native is desig
8、ned still giving out design produce installation , debug and protection respect demand together with general knowledge , and feeies that public figure refers to inner place the profession .Native is designed except for is living the somewhat innovation on the composition inheritance but also rule wh
9、ich developed in line with not only , and see also relevant specialized dissertation and the book moreover . Keywords: weighting、belt conveyor目 录1.绪论41.1总机简介41.2选题背景51.3指导思想及主要工作52.设计理论基础72.1原如数据及工作条件72.2参数计算 73.主要部件的设计与选型 93.1输送系统 93.1.1机架总成 93.1.2传动滚筒 93.1.3改向滚筒 103.1.4平托辊 123.1.5输送皮带 133.1.6驱动装置
10、143.1.7附属零部件 163.2计量系统 203.2.1称重桥架及系统标定 203.2.2称重传感器 253.2.3测速传感器 263.2.4称重仪表 283.2.5电气控制系统 38结束语 40参考文献 41 1 绪论11总机简介 带式称重给料机是在带式输送机的基础上发展起来的。即在原来输送机的基础上加上了计量装置，既输送物料又对通过其上皮带的物料的多少加以称重，通过仪表可显示物料的瞬时流量及累计量，以满面足生产工艺的需要。它具有结构简单、操作方便、使用稳定可靠、称量准确、维护量小等优点。被广泛用于冶金、电力、矿山、煤炭、化工、建材、粮库、港口等行业及部门。它可作为单机用于计量输送（常习
11、惯称它为单机秤）又可多机组合进行计量配料（习惯称之为配料皮带秤）。具体来说，带式称重给料机包括输送系统及称重系统两部分。输送系统包括传动滚筒、改向滚筒、输送皮带、托辊、驱动装置及相关附属的零部件如：物料整形斗、密封罩、头部护罩、进出接料管等。顾名思义，输送系统的作用就是完成输送物料的作用。物料来自于料仓或上一级的喂料设备，如带式输送机、振动给料机、螺旋给料机等多种输送设备，给料机通过输送系统的协调工作，把物料输送到下一级生产工艺设备中去。当给料机接受来自上级料仓物时，给料机此时承担将物料从仓的下料口拖出来的任务，称之为“拖料给料机”，给料机则承受较大的仓压，需要较大的驱动转矩和功率。为了生产上
12、的检修维护方便，往往在料仓出口处设有手动的插板阀，在给料机需要停机时，闸住料仓口，封锁物料，以便下一步的设备检修。当上级有自动喂料设备时，此时给料机起动转矩及运行功率不需太大，且运行时也较平稳，有利于其上皮带秤对物料的计量。输送系统为了规范物料的流动及合理的料层堆积高度，往往在给料机手动插板阀下面设置物料整形斗，整形斗上配有调节闸门。有时考虑环保的要求，在给料机上加上密封防尘的护罩。在传动滚筒处即下料口的位置设有头罩，使得物料规范、顺利地进入下一级工艺设置中去，而给料机上设置的进出料管亦有此功能。因为生产制造精度的影响，可能输送机的皮带在运行时会跑偏，诸如蛇行等，故在设计时在机架上设置了跑偏报
13、警开关，皮带跑偏到一定程度时，开关便会发出报警信号，提醒设备维护人员及时调整给料机尾部的螺旋张紧装置，使皮带张力大小适当，及时纠偏。此外在给料机的输送皮带内、外侧设计了内、外清扫器，及时清扫掉粘在皮带上附属物料，稳定皮重，提高称重系统的计量精度。当然作为整机，给料机必须有刚性很好的机架及支腿，支腿地脚板与现场安装的预埋钢板焊接，牢固可靠支承平稳。称重系统包括称重桥架、称重传感器、测速传感器、称重仪表及必要的电气接线盒、电缆等。称重系统的作用是对通过给料皮带上的物料进行检测，通过电阻应变式的称重传感器进行力电转换，信号送入称重仪表进行处理，同时仪表接收到来自测速传感器发出胲冲信号，便可计算并显示
14、通过的物料的瞬时量及单位时间的累计总量。接合电气控制系统，给料机的驱动装置电机配有变频器，改变电机驱动频率则改变了给料机的皮带速度，使之与人工设定的生产所需的工艺物料流量相适应，恒定物料流量，即实现了PID调节功能。或当物料总量到达工艺需求时，根据人工设定量，使给料机达到停机功能。总之带式称重给料机是机电紧密结合的现代化设备，它在各行各业的应用前景十分看好。12选题背景 在冶金、电力、矿山、煤炭、化工、建材、粮库、港口等行业及部门，往往有大量的散状物料被搬运、输送。然而在大多数情况下，需要知道所输送物料总量是多少，或物料的瞬时流量是多少，以便进行贸易结算或满足生产上工艺配料的需要。此种情况下，
15、带式输送机与电子皮带秤相结合的产物带式称重给料机，既能输送又能称重，一举两得，满足了结算与生产的需要。带式称重给料机具有结构简单、操作方便、使用稳定可靠、称量准确、维护量小等优点。它可作为单机用于计量输送（常习惯称它为单机秤）又可多机组合进行计量配料（习惯称之为配料皮带秤）。它与现场需求的适应性很强，整机水平或倾斜安装均可，根据出力大小，可设计成不同的带宽、带速。其高度根据现场工艺要求设计，机架为结构件，成本低，使用寿命长，能耗低，效率高，具有很高的性价比。另外给料机不需要制作复杂的安装基础，往往现场预埋钢板即可，其安装时支腿与埋板焊接，牢固而省时省力，投资费用低廉，经济效益显著。带式称重给料
16、机应用领域广阔，市场巨大。如煤炭系统输煤、水泥及钢铁行业配料、粮食部门计量、港口对外商贸结算等。它在国民经济生产中占有重要位置。加之如今网络技术的飞跃发展，利用其先进技术，可远传数据及进行远距离控制，则更显示出带式称重给料机的应用发展前景，使其更具有竞争力。13指导思想及主要工作本设计课题以机械设计为主，电气控制原理则作简单描述，使得对其有一个整体的认识，又具有侧重点。主要工作为机械专业设计并计算机制图（CAD），据本课题的要求及专业特点，绘制不少于相当于2.5张零号图量的图纸，包括总装配图、主要零部件图等。然后根据有关要求编写设计说明书，详细介绍本设计课题的内容，即带式称重给料机的各部分组成
17、、结构、功能原理；各项参数的计算。在设计过程中，充分运用了所学的有关专业知识，同时又参考了一些论文及专著。当然并不是完全照搬书本上的知识，在原来的基础有所创新，取其精华弃其糟粕，既继承又发展。2 设计理论基础21原如数据及工作条件 已知的原始参数： 物料石灰石，密度1.31.4t/m3,粒度20mm 最大输送能力30.4t/h 给料距离2026mm 输送机布置形式水平布置 计量精度%0.5,控制精度%1给料机的工况为：连续运行，每天运行12小时，给料机受料口要能承受一定的仓压且能满载起动，均匀负载，惯性加速系数0.2。22参数计算根据公式:Q=3600v B2yck, 式中Q输送量，t/h v
18、最高带速，m/s B带宽，m 密度，t/m3 y断面系数，0.0460.071 c倾角系数,水平时为1 k填充系数,0.80.9根据所输送物料特性及考虑经济性，初选带宽B=0.5m，则计算出最高皮带速度v=0.39m/s。根据经验选用传动滚筒直径为340mm,则根据公式n=60v/D（D为滚筒直径）算出滚筒转速约为22r/m.根据经验公式计算给料机轴功率，这要比以往的手册上介绍的计算公式要简便得多，该经验计算公式为：P0=19.4A2Lv 式中P0轴功率，Kw A受料斗（或料仓）卸料口宽，m L受料斗（或料仓）卸料口长度，m v带速，m/s 密度，t/m3本设计课题中A=0.25m，L=0.5
19、m，经计算得P0=1.3Kw，则所需电动机功率为： P=KP0/其中电机选Y系列时K=1，效率，取0.95，则计算电机功率为：P=1.368Kw,另外考虑给料机起动所需较大转矩及给料机的工况：连续运行，每天工作12小时，电动机工作系数不应小于1.0,，则最终定为减速电机的功率为3Kw。3主要部件的设计与选型3.1输送系统3.1.1机架总成 输送机架是给料机的主要结构件，用来支承滚筒、托辊等。该机架设计为一刚性较强的框架，两侧为两段平行的主槽钢，内侧用稍小一号的槽钢焊接相连成一整体。在焊接时应注意使两主槽钢安装面位于同一平面内，高度误差不超过0.5毫米，此外两槽钢的平行度还有适当的要求。当机架过
20、长不便运输时，可分成两段。分段时用连接板连接，安装好后，仍应在连接处焊成整体，以保证连接处的刚度要求。一般支腿与机架的纵梁之间用螺栓连接，以便环形胶带损坏后更换，而支腿的下部常与基础预埋板焊接，安装简单且稳定性好。为保证传动滚筒与改向滚筒上母线高度一致，安装两滚筒的轴承座板及张紧导轨支承应事先点焊于主槽钢端部，在两滚筒初装配时，可用上面拉线的方式检查高度一致性。此外内、外清扫的固定支架均焊接于机架上，支承平稳而牢固。进料斗支架用螺栓固定在机架主槽钢外侧。考虑电气走线的方便，在机架外侧及内侧可焊接小的角钢和穿线管，以备总装时固定接盒及走线用。机架的总体外形如下图示：图一 机架总成1.张紧轴承座支
21、承 2.内清扫架 3.机架主槽钢 4.传动滚筒轴承座 3.1.2传动滚筒 传动滚筒为给料机传递转矩及轴功率的主要部件,因其是靠皮带与滚筒之间的摩擦力传递动力的,故在其表面覆有一层黑色的10毫米厚橡胶层,以增加其与皮带这间的摩擦力,防止在电机起动或突然增加物料负荷时而打滑。滚筒外圆车成腰鼓形，具有防止胶带运行中跑偏的作用。传动滚筒筒体用厚壁无缝钢管制造，其钢制筒体从筒体中间至两端分别车出左右螺纹,螺距为12mm，这样有利于包胶层与筒体粘牢,无起泡、破裂、边缘起缝等缺陷。传动滚筒与传动轴接合采用焊接式结构，并在筒体内侧靠外边焊两块幅板，以增加筒体刚性。传动滚筒的详细结构见与图：图二 传动滚筒1.传
22、动滚筒轴 2.幅板 3.筒体 4.包胶层 传动滚筒轴由于要受很大的扭矩和弯矩.故在选材方面优先采有45号钢,轴调质处理硬度HB=220250,以获得较好的机械性能及加工性能。 另外在工艺方面，应先把传动滚筒轴单独加工好并热处理后，整个滚筒体与轴及幅板焊后一起加工，即以加工后的轴为基准，加工筒体外圆至外形尺寸。所有焊缝必须焊牢,不得有气孔、夹渣、裂纹等缺陷,焊后清渣。加工后滚筒应转动应灵活、无偏重,否则应在幅板焊配重平衡。最后除包胶层及配合表面外,涂红色油漆，其余涂防锈底漆。3.1.3改向滚筒 改向滚筒主要起皮带改向、张紧皮带的作用，在给料机正常运行时，通过螺旋张紧装置，拉动或松开支承改向滚筒的
23、轴承座，从而改变改向滚筒在张紧导轨内的位置，这样便改变了皮带的松紧程度，起到即时纠偏的作用。 改向滚筒的结构与传动滚筒的结构类似，只是滚筒轴上没有传动所需的键槽，筒体没有包胶层，直接在钢面滚筒体上车成腰豉形，以利于皮带的纠偏。同样地，滚筒轴由于要受很大的扭矩和弯矩.故在选材方面优先采有45号钢,轴调质处理硬度HB=220250,以获得较好的机械性能及加工性能。 在工艺制造上如传动滚筒一样，应先把传动滚筒轴单独加工好并热处理后，整个滚筒体与轴及幅板焊后一起加工，即以加工后的轴为基准，加工筒体外圆至外形尺寸。所有焊缝必须焊牢,不得有气孔、夹渣、裂纹等缺陷,焊后清渣。加工后滚筒应转动应灵活、无偏重,
24、否则应在幅板焊配重平衡。最后除轴承配合表面外,涂红色油漆，其余涂防锈底漆。 改向滚筒的结构简图如下图如示：图三 改向滚筒1.改向滚筒轴 2.幅板 3.筒体3.1.4平托辊平托辊有上平托辊及下平托辊之分，上平辊主要用来承托输送皮带，或者说用来承载所输送的物料。下平托辊用支承回程皮带。在给料机下料斗下面，因为此处来皮带要承受较大的仓压，故在设计上为减少下料时对胶带的冲击，降低计量误差，承载托辊分布得密些，托辊间距在200mm以中内。在其它输送段上为了有效计量输送物料，则托辊布置得间距较大，距离为400mm,因为给料机的输送距离短，所以称重区域布置在机架中间位置，在称重托辊 前后各留一组托辊，使得计
25、量托辊受力均严格控制，尺寸误差在正负一毫米以内。在结构上，托辊采用厚壁无缝钢管制匀，减少皮带张力对其的不利影响。在安装时，计量托辊及相邻托辊之间的距离应造，其内部嵌入深沟球轴承，轴承采用高精度D级迷宫式密封，保证不锈蚀，转动灵活。对于计量平托辊则要有较高的加工 精度要，保证径向跳动误差1mm。为了安装方便，在设计上考虑托辊外圈转动，让其轴卡在托辊安装支架上不动，即可完成。托辊支架有单支架及多支架两种，单支架用于靠近传动滚筒处，而多托安装时只需将在尾部下料斗处，这样的布置可节省空间，使得整机看起来结构紧凑而托辊轴头放在支架槽中即可。托辊支架用角钢改制，通过简单的铣削加辊支架则用美观。上平托辊的结
26、构简图如下所示： 图四 上平托辊另外，平托辊除上平托辊外，还有下平托辊，其结构与上平托辊相同，只不过长度较上平托辊短，是因为避开胶带裙边原因而改短。下平托辊的作用是承托回程胶带，不致因为胶带的自重而下垂。本课题设计的给料机因给料距离很短而只设了一组下平托辊。下平托辊的安装设计了安装座，其安装外形见如下所示图：图五 下平托辊的安装3.1.5输送皮皮带 输送皮带为选用外购件。通常输送机选用的输送带有橡胶带、塑料带、钢带、金属网带等。最常用的为橡胶带，橡胶输送带有棉织芯、合成纤维芯、钢丝绳芯等多种。不同的芯层及覆盖胶可组成不同花纹的光面带及花纹带。根据物料性质的不同，可选用不同类型的输送带。 另外在
27、设计系统时还要考虑输送带的安全系数，根据给料机的工作条件，确定合理的安全系数，经济合理地选择输送带的带芯材料及带芯层数。总体来说，输送带的安全系数安全、可靠、寿命、制造质量、制造成本、接头效率、起动系数、现场条件、使用经验等因素，使用时应参照各个厂家的产品使用说明书按经验选取。一此选用规则及安全系数参见相关的设计手册。注意在选型时应考虑到覆盖胶与带芯寿命的结合。 本课题设计的给料机输送的物料为小块石灰石，且要对通过的物料进行称重，故所选的输送带应不仅能满足输送物料的作用，还要求其有一定的柔软度，以便于皮带能与称重托辊紧密贴合，称重桥架能精确地检测到称重托辊所受的载荷力。故选用有一定的张紧强度又
28、有一定的柔度的棉帆布芯橡胶输送带，带芯层数为3层，覆盖橡胶厚度为：上胶厚3毫米、下胶厚1.5毫米，整个输送带的厚度约为8毫米。又考虑到皮带在跑偏时有可能物料外溢，故输送带还需要在其外侧的两边加上挡边，当然直挡边不行，因为直挡边能增加额外的张力，所以挡边为波浪形，在它通过滚筒时，波浪形挡边能自由张开，块状形物料也能成挡边夹缝中撒出，这些情况都是有利于给料机皮带秤称重的。通常此种胶带称之为裙边胶带。胶带普通形式的接头对称重是有影响的，所以给料机采用环形胶带且胶带采用硫化、冷压或热压胶接，接头牢固可靠，厚薄均匀，拉力强度高，环形两边周长一致，排除胶带物理性跑偏，其永久性沿伸率小于2%，寿命长。 在输
29、送带订货时，应给出其内周长度、芯层材质、覆盖胶厚度及其它特殊要求，如：耐高温、耐热、耐酸碱等。本课题设计的给料机用胶带为常温使用的普通型。输送胶带的参数主要有厚度和质量，其中的知道质量是重要的，因为在称重系统中计算称重传感器的量程时有用到。胶带厚度可按下式计算： 胶带厚度（mm）=布层数X每层厚度（mm）+上胶厚（mm）+下胶厚（mm），其中每层厚度参考厂家样本或查设计手册中表格。胶带质量参照各厂家样本或按下式计算： 胶带质量（Kg）=布层数X每层质量（Kg/m2）+(上胶厚（mm）+下胶厚（mm）)X每毫米胶粒质量（Kg/m2）X带宽（mm）X带长（mm） 每层质量和每毫米胶粒质量参见各生产
30、厂家样本。3.1.6驱动装置驱动装置为选用外购件。本课题设计选用的为电机与减速机为二合一整体式，省去了传统的中间联轴器，节约了安装空间。又考虑到场现场制作驱动装置安装基础工作的烦琐，采用了空心轴装垂直直交轴电机减速机，即电机减速机安装时直接套在传动滚筒轴上，二者通过键传递转矩。这样在安装现场就不需要专门的电机安装基础了。参照生产厂家的选型样本，选用的电机减速机型号为MNAT77-3-M1型，功率为3KW，安装形为M1型，使用系数1.2，在上述参数计算中，已验证电机减速机能满足生产使用要求。此种类型的电机为OMT系列减速机与电机相结合的设计类型，其传动系统为圆柱蜗杆减速机，是斜齿轮级与蜗轮级的组
31、合，单级传动效率最高达89%。空心轴电机减速机很方便地安装在传动滚筒轴上，但传动滚筒轴对其有一个相反的转动力矩，所以为了使电机减速机能可靠地工作，必须对其反转力矩加以限制。利用电机减速机本身自带的防转臂即可实现这一功能。在技术上，设计了一个简单的防转座，用螺栓把防转座固定在上面即可。结构形式详见下面的安装示意图：图六 电机防转臂的安装 其中防转座板是焊接在给料机机架上的。总装配时，事先把防转臂和安装座板都用螺栓固定好，电机减速机在轴上定好位置，然后再点焊上防转座板，给料机试运行后，如果电机减速机运行平稳无别劲现象，则此时可把防转座板焊接牢固。电机减速机在出厂时加有足够的润滑油，初次运行时只需检
32、查一下油面高度是否合适就行了。以后每隔三个月换一次润滑油，但在第一次加油后，运行一周后，应全部更换新油，减速机体内储油量必须保持规定的油面。根据环境温度选用合适的润滑油。具体参照下表选用：表1 环境温度及润滑油环境温度-100040润滑油牌号N46、N68N68、N100、N150 又因为给料机适应不同的运量要求，所以其转速不断变化，这是用变频器调节电机减速机而实现的。通常普通类型的电机也可用于变速（变频）控制，但长时间使用就会使电机发热或过热，导致电机可能的损坏。解决此问题的最好办法是给电机加一个强冷风扇，带冷却风扇的电机市场上称之为变频电机。普通电机其实也有冷却风扇，但其风扇是与机同轴的，
33、在电机转速降低时，风扇的转速也跟着降低，同时风扇风量变小，当然就起不到冷却作用了。而变频电机的冷却风扇是独立的，并由独立的电源为其供电，所以其转速不受电机转速的影响，能起到很有效的冷却的作用。只不过在电气接线时要注意别漏掉了冷却风扇的电源接线。电机减速机其它参数性能如：防护等级、绝缘温度等级、堵转电流等，可参考各厂家生产样本及有关的设计手册，在此不再累述。3.1.7附属零部件给料机输送系统的附属零部件有如：胶带内清扫器、胶带外清扫器、进出料管、头部护罩、螺旋张紧器、密封罩、跑偏报警装置等，它们的功能及作用也很重要，下面把各部件的设计特点及功能介绍如下。胶带内清扫器指的是安装在回程皮带上的空段清
34、扫装置。它的安装位置设计在靠近改向滚筒处，这样可有效地清扫掉落在回程皮上的物料及其它粉尘颗粒，使它们不致于粘在皮带内侧，减少了改向滚筒与皮带间的传动摩擦力不足而打滑。在结构上内清扫器设计成一V形结构，安装时要注意使V形结构的尖端迎着回程皮带的运行方向，在内清扫器工作时物料便会顺着其斜边向皮带两边流出皮带，从而起到了清扫的作用。当然，为了不刮伤皮带，与回程皮带相接触的刮板采用工业橡胶板，既能清扫物料又不刮伤皮带，在磨损到一定程度后，清扫刮板要给予更换。为了能定期的更换的方便，清扫刮板用螺栓固定在内清扫架上，内清扫架则用角钢拼焊成形，使得整个结构牢固，也有一定的重量施加在回程皮带上，有利于清扫干净
35、。内清扫器的结构简图参见下图： 图七 内清扫器 胶带外清扫器指的是安装在胶带外侧的清扫装置，用来清扫掉粘在皮带外侧的物料等。所谓胶带外侧，是指与物料接触的那一面，在它绕过传动滚筒后，即在滚筒的外面了。粘在胶带外侧的物料如果不清扫掉，会对称重系统有很在的影响，例如称重系统零点不稳定，发生间隔性的跃变等，这样会影响到整台设备的使用性能。所以外清扫器的作用很重要，位置不可替代。清扫器在工作时，刮板需要有一定的预加力作用在胶带上，这样才能把粘在其上的物料有效地刮下来。为了达到这一要求，在设计上采用了张紧弹簧，即通过张紧弹簧紧拉住外清器，使其外清扫刮板紧压在胶带外侧，另外张紧弹簧配置了安装座及调整螺杆，
36、能有效地调整张紧弹簧的拉力，不致于在设备运行时外清扫刮板与胶带接触不好而影响清扫效果。在结构上，外清扫架采用无缝钢管及钢板焊接而成，在钢管两端焊接轴头，用于安装带座轴承而支承整个外清扫架，在一端的轴头安装有操作手柄，该操作手柄安装在机架上电机相对的一侧，通过调节螺杆上的螺母，就很方便地进行外清扫装置的张紧调整了。随着设备的不断运行，外清扫刮板会有所磨损，所以为了不影响清扫效果，清扫刮板要及时更换。同样地，为了不刮伤胶带，刮板材质选为工业用尼龙板，厚10毫米，耐磨耐用，且有一定的刚性，价格经济而实用。外清扫装置的设计简图如下：图八 外清扫器 从上述简图中可见，外清扫器的张紧操作简单而方便。有时考
37、虑胶带运行时会有一定的跑偏量，外清扫刮板在设计时会让出一定的距离，否则刮板便会与胶带裙边干涉了。因为胶带允许的跑偏量为带宽的5%，给料机选用为带宽500毫米，所以刮板两侧距胶带边的距离每边设计为20毫米就足够了。 给料机还必须有进出料管、头部护罩及密封罩等。进料管的作用是用于承接来自于上一级设备的给料，而出料管则是规范物料的流出方向，准确地把物料送入下一级设备中去。进出料管的作用决定了在设计其结构中时必须考虑物料的安息角，就是说，进出料管在折弯处的角度要能满足使物料流动顺畅而不堆积在某个死角处，通常料管的倾角要比物料的动安息角大1015度就可以了。在设计上还可以在料管与物料接触的部分衬耐磨的不
38、锈钢板或有机的塑料PE板，以增加物料的流动性。内衬板可用平头螺栓固定在料管上，以便衬板磨损后可给予更换。因为给料机输送的是散壮物料，所以不可避免地要产生一些扬尘，这就会给环境带来一定的污染。为了达到环保的要求，所以要在给料机上安装封闭的护罩，以密封住飞扬的灰尘，从而保护环境。另外，给料机的出料处即传动滚筒位置也易因为物料的快速下落而产生大量的灰尘，此时便要求设计一头部护罩，既保护旋转的传动滚筒与皮带又能与落料管相连接，规范物料的走向及避免灰尘。在工艺设计上，头罩及密封罩均采用冷轧薄钢板制造，尽量用整张钢板钣金成形，局部折弯或凹槽特征，既美观又增加了刚性，且轻便耐用。通常在进料管下会设有进料斗，
39、进料斗的作用是用来集中喂进给料机的物料，在结构上设计成断面为梯形状，这样既能规范物料的流出方向又能减缓物料对进料口处胶带的冲击。在进料斗上还设有整形闸板，闸板安装在斗体上的安装槽内，闸门的提高或降低便可调节流出给料机的料层厚度，从而起到调节物料流量的作用。另外进料斗体不能与胶带上面接触，这样是因为防止斗体的钢面刮伤胶带。为了防止斗体两侧及后部的漏料情况的发生，在设计上，斗体下面三边用螺栓固定了工业橡胶制作的橡胶板，可与输送胶带紧密结合，达到防止洒料的目的，并且橡胶板是用螺栓固定在斗体上的，故在密布橡胶板磨损后，可予更换，检修及维护非常方便。在调整闸门的设计上，是用一整块钢板弯成形，有足够的强度
40、及刚性，且工艺制作简单。而闸门的操作是通过固定在其上螺杆的移动实现的；用搬手转动固定在斗体上的调整螺母，螺母是固定不动的，螺杆便会上下移动，从而实现了物料出料层厚度的调节。 给料机在运行时有可能跑偏，这是由多种因素造成的，例如输送带不规则、平托辊安装不正、滚筒制作形位公差过大、张紧装置的两边张力大小不一等，均有可能造成胶带跑偏，以致于物料抛洒，严重情况时会影响生产。为了避免出现跑偏的极限情况的产生，需要通过报警装置的报警来知道这一情况，及时通知有关现场维护人员应立即采取相应措施。在设计上，配备了一对行程开关用来起到这一作用。把行程开关安装在其安装支架上，它的动作杆与胶带侧面垂直，当胶带跑偏到一
41、定程度时，胶带外侧则会触及行程开关的动作杆，此时触及行程开关内部的微动开关，便会发出报警的电信号，该信号被仪表进行处理后可进行光显示，提醒操作人员注意，采取胶带的纠偏措施。 在胶带纠偏的措施中有一项在现场可操作性很强的办法，就是调节螺旋张紧装置的张紧程度，使得胶带所受的张力两边均匀，胶带运行集中沿给料机纵向轴线方向，从而起到纠偏胶带的作用。在结构设计上，螺旋张紧装置是成对使用的，每边都可通过调整其中的张紧螺杆在导轨中伸缩的长度而改变胶带的张紧程度。具体是因为调整螺杆与改向滚筒的轴承座连接在一起，调整螺杆的伸缩引起改向滚筒轴承座位置的前后变化，从而带动改向滚筒沿其自身轴线前后移动，而传动滚筒是固
42、定不动的，所以这样胶带内周长的长度变化了，或者说胶带的张力变化了，故胶带的运动便会跟着变化，这就起到了胶带纠偏的作用。螺旋张紧器的另一个作用是当胶带与滚筒间摩擦力不够而打滑时，可张紧两边的调整螺杆，增大胶带与滚筒间的压力及摩擦力，使胶带重新获得动力，达到新的运行平衡状态。每一边的螺旋张紧装置包括导轨、带座轴承、螺杆、锁紧螺母等，其详图可参见下图：图九 螺旋张紧装置 给料机的安装附件中，其中改向滚筒及传动滚筒用的带座轴承是属于外购选用件，带座外球面轴承具有自动调心，多次重复润滑，防尘密封良好，安装拆卸方便等优点。被广泛用于各种机械设备及传送装置。在保证普通铬钢带座轴承耐磨性能的同时，同样具备耐腐
43、蚀、清洁的优点。轴承座采用AISISUS304材料，外球面轴承使用ASIAUS440C材料。因为带座轴承有以上优点，给料机的机架及支承导轨都不是加工件，所以在此场合选用能自动调心的带座轴承是非常合适的，改向滚筒及传动滚筒安装在机架上后，也不会因为滚筒安装的高度位置不同而产生传动精度的偏差。3.2计量系统3.2.1称重桥架及系统标定 称重桥架是计量系统的主要结构件，对它的刚度及强度均有较高的要求。在设计规范上，其挠度要求一般不大于0.5毫米，至于强度，一般情况下都能满足，不需要单独的校核了。称重桥架的作用是传递物料对托辊的压力，把此力传递到称重传感器内，再由称重传感器进行力电转换。在结构上称重桥
44、架包括支承耳轴、支承体、杠杆、支承横梁、称重传感器拉杆和安装附件等。下面详细说明有关它们的设计特点。 支承耳轴为杠杆的支承点，为关键受力点，此处要求既要强度高又要有一弹性，以便耳轴承受较在负载时，不会产生永久性变形而导致结构无法计量。故在设计上采用了橡胶耳轴，结构上是这样的：内圈支承为钢套，中间层为工业专用橡胶，最外层又是钢套，也就是说与安装机构相接触的部分皆为钢结构件，而富有弹性的橡胶套则在二者之间，耳轴结构上实现了弹性好及强度高的二者有机的统一。 支承套则是橡胶耳轴的支承结构，它是全部用优质的碳钢焊接加工而成。其中的支承套是关键零件，工艺上要求在焊前预制一定尺寸的孔，焊后处并经理后再加工至所需尺寸，这样避免了焊后最终加工孔变形的问题。因为橡胶耳轴与支承钢套之间的配合间隙较小，所以在安装时不能把耳轴硬砸进钢套，可事先在配合表面涂上些润滑油脂，再试着轻轻旋转往里安装进钢套，直至安装到位后，还要在支承套上拧上紧定螺栓，使轴与套位置相对固定。整个安装好后的秤架外形及各部件的相对位置见下图所示：图十 称重桥架称重杠杆为钢结构件，如图十所示，该杠杆用空心矩形材焊接，刚性好而质量轻，又因为其表面积很小，故影响称重系统的皮重及零点变化的因素降至最低。皮重轻的好
