下运带式输送机选型设计毕业论文.doc

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1、下运带式输送机选型设计摘要带式输送机是用于散料输送的重要设备之一，其结构简单，运行平稳可靠，能耗低，对环境污染少，便于控制和实现自动化，且管理维护方便在连续装载的情况下可实现连续运输，因此在国民经济各部门得到广泛的应用，特别是在煤炭生产和矿山运输中系统中，目前带式输送机正向长距离，大运量，高带速的方向发展，日趋大型化，复杂化，智能化。而下运带式输送机在煤炭采掘过程中也被经常用到，而且，下运时的控制因素往往比上运时的更为复杂，因此设计下运带式输送机能使学生运用大学所学知识，解决实际问题的能力得到大幅提升。1本文便是矿用井上下运带式输送机的选型设计说明书。其与系统装配图以及零件图共同构成本次毕业设

2、计的主要内容。该设计是以毕业设计为契机依照传统的带式输送机选型设计方法进行设计。第一章绪论中对带式输送机结构功能原理等进行了简单的介绍，以便使读者对带式输送机拥有一般性的认识。第二章则针对下运带式输送机的具体参数进行设计计算，具体说明本设计中各个参数的由来，从而为后面的选型设计以及整体设计提供坚实的理论基础，和精确的数据支持。第三章则根据前面的计算结果进行带式输送机零部件的选型校核，以确保设计中的各个部件选用的合理性，以及可靠性。然后进行总结并致谢，最后附上参考书目。关键词：下运带式输送机，尼龙绳芯带，传动滚筒，重锤拉紧，选型设计THE LECTOTYPE DESIGN OF DOWNWARD

3、 BELT CONVEYORABSTRACTThe belt conveyor is one of the important equipment which is used in the transportation of bulk cargo. The advantage of the belt conveyor is simple structure smooth and reliable operation, low energy consumption, little pollution to the environment, easily control and easily to

4、 be automation, and can continuously transport in the continuous loading. So it has been widely used in the department of the national economy, especially in the production and transportation of the coal. Recently, it is developing to the long distance, large transportation quantity and high speed.

5、It is become bigger and bigger, more and more complex and more and more intelligent. And the downward belt conveyor is often used in the coal mining work, and its control factor is often more complex than the upward belt conveyor, so the lectotype design of downward belt conveyor can let the ability

6、 that the student use the knowledge which is learned in the university to solve problem increase significantly. This essay is about the lectotype design of downward belt conveyor which is used in the mine on the ground. The manual, the assembly drawing and the part drawing are made of the main conte

7、nt of the graduation project. This lectotype design of downward belt conveyor is based on the traditional design method. There is introduction about the downward belt conveyor in the chapter one so that the reader can have a general understanding, the design calculation which is based on the operati

8、on parameter is to give a theoretical underpinning to the design in the chapter two, the model selection of the parts in the chapter three to insure the rationality and the reliability. Then is summarize and a list of the reference books at the last chapter. KEYWARDS：downward belt conveyor, lifesave

9、r core belt, driving pulley, thegrauity, lectotype design目录1绪论11.1引言11.2 带式输送机的应用11.3 带式输送机的分类21.3.1 带式输送机种类21.3.2 带式输送机特点21.4 带式输送机的发展概况41.5 带式输送机工作原理42带式输送机的设计计算62.1 原始设计参数62.2 初定设计参数72.3 由带速带宽验算输送能力72.4 输送带宽度核算82.5 圆周驱动力92.5.1 计算公式92.5.2 输送带选择102.5.3 输送带主要阻力计算112.5.4 主要特种阻力计算132.5.5 附加特种阻力计算142.5

10、.6 倾斜阻力计算152.6 传动功率计算152.6.1 传动轴功率计算152.6.2 电动机功率计算162.7 输送带张力计算162.7.1 输送带不打滑条件校核172.7.2 输送带下垂度校核182.7.3 各特性点张力计算192.8 传动滚筒、改向滚筒合张力计算212.8.1 改向滚筒合张力计算212.8.2 传动滚筒合张力计算222.9 传动滚筒最大扭矩计算222.10 拉紧力计算222.11 绳芯输送带强度校核计算234 带式输送机部件的选用253.1传动滚筒的选型及设计253.2 输送机组合驱动装置选择263.3驱动装置装配形式选择263.4 输送带263.5托辊263.6.1 托

11、辊的选型263.6.2 托辊的校核273.7改向装置283.8拉紧装置293.9 机架与中间架293.10支腿选型设计293.11 导料槽选型293.12卸料装置选型设计303.13 电气及安全保护装置30结论31致 谢31参考文献321绪论 1.1引言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

12、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。31.2 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，依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

13、业、农业、交通等各企业中，连续运输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。 1.3 带式输送机的分类1.3.1 带式输送机种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

14、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：1.3.2 带式输送机特点 （1）QD80轻型固定式带输送机 QD80轻型固定式带输送机与TD型相比，其带较薄、载荷也较轻，运距一般不超过100m，电机容量不超过22kw。（2） 它属于高强度带式输送机，其输送带的带芯中有平行的细钢绳，一台运输机运距可达几公里到几十公里。（3）U形带式输送机 它又称为槽形带式输送机，其明显特点是将普通带式输送机的槽形托辊角由提高到使输送带成U形。这样一来输送带与物料间产

15、生挤压，导致物料对胶带的摩擦力增大，从而输送机的运输倾角可达25。（4）管形带式输送机 U形带式输送带进一步的成槽，最后形成一个圆管状，即为管形带式输送机，因为输送带被卷成一个圆管，故可以实现闭密输送物料，可明显减轻粉状物料对环境的污染，并且可以实现弯曲运行。（5）气垫式带输送机 其输送带不是运行在托辊上的，而是在空气膜(气垫)上运行，省去了托辊，用不动的带有气孔的气室盘形槽和气室取代了运行的托辊，运动部件的减少，总的等效质量减少，阻力减小，效率提高，并且运行平稳，可提高带速。但一般其运送物料的块度不超过300mm。增大物流断面的方法除了用托辊把输送带强压成槽形外，也可以改变输送带本身，把输送

16、带的运载面做成垂直边的，并且带有横隔板。一般把垂直侧挡边作成波状，故称为波状带式输送机，这种机型适用于大倾角，倾角在30以上，最大可达90。（6）压带式带输送机 它是用一条辅助带对物料施加压力。这种输送机的主要优点是：输送物料的最大倾角可达90，运行速度可达6m/s，输送能力不随倾角的变化而变化，可实现松散物料和有毒物料的密闭输送。其主要缺点是结构复杂、输送带的磨损增大和能耗较大。（7）钢绳牵引带式输送机 它是无际绳运输与带式运输相结合的产物，既具有钢绳的高强度、牵引灵活的特点，又具有带式运输的连续、柔性的优点。1.4 带式输送机的发展概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

17、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。这些输送机的特点是输送能力大(可达30000t/h)，适用范围广(可运送矿石，煤炭，岩石和各种粉状物料，特定条件下也可以运人)，安全可靠，自动化程度高，设备维护检修容易，爬坡能力大(可达16)，经营费用低，由于缩短运输距离可节省基建投资。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。我国已于1978年完成了钢绳芯带式输送机的定型设计。钢绳芯带式输送机的适用范围：（1）适用

18、于环境温度一般为-40C40C；在寒冷地区驱动站应有采暖设施；（2）可做水平运输，倾斜向上(16)和向下(1012)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。1.5 带式输送机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、滚筒拉紧装置、制动装置、清扫装置和卸料装置等。图1-1 带式输送机简图1-张紧装

19、置 2-装料装置 3-犁形卸料器 4-槽形托辊 5-输送带 6-机架 7-动滚筒 8-卸料器 9-清扫装置 10-平行托辊 11-空段清扫器 12-清扫器输送带1绕经传动滚筒2和机尾换向滚筒3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5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(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。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

20、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。故设计时不宜采用。但在运转中由于运输带伸长，张力减小，造成牵引力下降，可以利用拉紧装置适当地增大初张力，从而增大，以提高牵引力。（

21、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。2带式输送机的设计计算2.1 原始设计参数原始参数：1）输送物料：煤2）物料特性：（1）块度：0300mm（2）散装密度：0.90t/m3（3）在输送带上堆积角：=30（4）物料温度：800满足输送要求。2.5 圆周驱动力2.5.1 计算公式 1）所有长度（包括L80m） 传动滚筒上所需圆周驱动力为输送机所有阻力之和，可用式（2.3）计算： （2.3） 式中:主要阻力，N；附加阻力，N；特种主要阻力，N；特种附加阻力，N；倾斜阻力，N。五种阻力

22、中，、是所有输送机都有的，其他三类阻力，根据输送机侧型及附件装设情况定，由设计者选择。2）对机长大于80m的带式输送机，附加阻力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作简化计算，则公式变为下面的形式： （2.4）式中与输送机长度有关的系数，在机长大于80m时，可按式（2.5）（查手册式（2.3-3）计算，或从表查取 （2.5） 式中： 附加长度，一般在70m到100m之间； 系数，不小于1.02，具体可查表2-4表2-4系数CL80100150200300400500600C1.921.781.581.451.311.251.201.17L70080090

23、010001500200025005000C1.141.121.101.091.061.051.041.03资料来源：2 2.5.2 输送带选择查DT（A）型带式输送机设计手册表4-2 选用输送带型号为NN-100，即其扯断强度为100N/mm/层每层厚度为0.7mm/层每层质量为1.02kg/mm取输送带层数Z=4核算滚筒直径：（查手册公式3.9-2） （2.6）C=90查手册表4-2得 则： 输送带厚度计算：由式（2.7）（查手册式（3.9-6）得 （2.7）查手册表4-2得 =3mm=1.5mm带入公式得输送带单位长度质量计算：由手册公式（3.9-7）得 （2.8）则 /m2.5.3 输

24、送带主要阻力计算输送机的主要阻力是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阻力的总和。可用式2.9（由手册式（2.4-4）计算： （2.9）式中：模拟摩擦系数，根据工作条件及制造安装水平决定，一般可按表查取。输送机长度（头尾滚筒中心距）m；重力加速度；初步选定托辊为DT6204/C4，查手册表2-7，上托辊间距1.2m，下托辊间距 3m，上托辊槽角35，下托辊槽角0。承载分支托辊组每米长度旋转部分重量，kg/m，由式（2.10）（查手册式（3.4-5）计算 （2.10）其中：承载分支每组托辊旋转部分重量，kg；承载分支托辊间距，m；托辊已经选好，知 计算： /m回程分支托辊组每米长度

25、旋转部分质量，kg/m，用式（2.11）（手册式（3.3-6）计算： （2.11） 其中回程分支每组托辊旋转部分质量回程分支托辊间距，m；=12.5kg计算： /m每米长度输送物料质量 /m每米长度输送带质量，kg/m，=9.21kg/m由式2.9得 运行阻力系数f值应根据表2-5（手册表3-5）选取，取=0.014。表2-5 阻力系数f安装情况输送机工况水平，或者向上倾斜，处于电动状态工作条件和设备质量良好，带速低，物料内摩擦较小0.020.023工作条件和设备质量一般，带速较高，物料内摩擦较大0.0250.030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350.0350.

26、045向下倾斜 设计制造正常，处于发电工况时 0.0120.016资料来源：22.5.4 主要特种阻力计算主要特种阻力包括托辊前倾的摩擦阻力和被输送物料与导料槽拦板间的摩擦阻力两部分，按式2.12式（查手册式（3.3-7）计算： （2.12）按式2.13或式（2.14）（查手册式（2.3-8）或式（3.3-9）计算：三个等长辊子的前倾上托辊时： （2.13）二辊式前倾下托辊时： （2.14）本输送机没有主要特种阻力，即=02.5.5 附加特种阻力计算附加特种阻力包括输送带清扫器摩擦阻力和卸料器摩擦阻力等部分，按下式计算： （2.15） （2.16） （2.17）式中清扫器个数，包括头部清扫器和

27、空段清扫器；A 一个清扫器和输送带接触面积，见表 清扫器和输送带间的压力，N/，一般取为3 N/； 清扫器和输送带间的摩擦系数，一般取为0.50.7； 刮板系数，一般取为1500 N/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/m刮板与输送带接触面积A/m头部清扫器空段清扫器5000.3150.0050.0086500.4000.0070.018000.4950.0080.01210000.6100.010.01512000.7300.0120.01814000.8500.0140.021资料来源：2查手册表3-7得 A=0.015m，取=7N/m，取=0.6，将

28、数据带入式（2.16）则 拟设计的总图中有一个头部清扫器和两个空段清扫器（一个空段清扫器相当于1.5个清扫器）=0由手册式（3.3-10） 则得 2.5.6 倾斜阻力计算倾斜阻力按下式计算： （2.18）式中：因为是本输送机向下倾斜运输，所以 m 由手册式（2.4-2）得： （2.19） N2.6 传动功率计算2.6.1 传动轴功率计算传动滚筒轴功率（）按式（3.4-1）计算： （2.20）2.6.2 电动机功率计算对于煤矿用下运式输送机，根据MT/T467-1996规定按照式（3.14-13）计算，即： （2.21） 式中：电动功率备用系数（通常在1.0到1.2之间选取）；传动滚筒到驱动电机

29、的传动效率；多机驱动不平衡系数（一般取0.900.95）；电压降系数（一般取0.900.95）；取为1.1；取为0.97；取为1.0（单机驱动）；取为0.93；根据计算出的值，查电动机型谱，按就大不就小原则选定电动机功率。由式（2.20）得 ： =25.93kW由式（2.21）得：W2.7 输送带张力计算输送带张力在整个长度上是变化的，影响因素很多，为保证输送机上午正常运行，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，使输送带在两组托辊间的垂度

30、小于一定值。2.7.1 输送带不打滑条件校核 圆周驱动力通过摩擦传递到输送带上（见图3-3）图2-3作用于输送带的张力如图4所示，输送带在传动滚简松边的最小张力应满足式(28)的要求：传动滚筒传递的最大圆周力。动载荷系数；对惯性小、起制动平稳的输送机可取较小值;否则，就应取较大值。取传动滚筒与输送带间的摩擦系数，见表2-7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0.250.030.40环境潮湿0.100.150.250.35潮湿粘污0.050.20取=1.5，由式：资料来源：2 N查表3-13得：=3.40 则 该设计取=0.35；=200。 =10129.46N

31、2.7.2 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，需按式（2.5-1）和（2.5-2）进行验算。承载分支：回程分支： （2.21）式中允许最大垂度，一般0.01；承载上托辊间距（最小张力处）；回程下托辊间距（最小张力处）。取=0.01 由式（2.5-2）得： N N按垂度条件知： N2.7.3 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，需逐点张力计算法，进行各特性点张力计算。图2-4 张力分布点图(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8点，如图2-4所

32、示。计算运行阻力时，首先要确定输送带的种类和型号。在前面我们已经选好了输送带，NN-100输送带，纵向拉伸强度100N/mm；带厚0.7mm/层;输送带质量9.21Kg/m.1)回空段阻力计算由手册式（3.4-1）得： （2.22） （2.23） =45.69则 N N N满足条件，故=21523.24N =21523.24+16207.13=37730.37 N3)最小张力点有以上计算可知，7点为最小张力点2.8 传动滚筒、改向滚筒合张力计算2.8.1 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。(1) 尾部180改向滚筒6的合张力: (2) 中部改向滚筒5的合张力：由理论

33、力学知识易推得： (3) 拉紧滚筒4拉力： (4) 中部改向滚筒3的合张力： 由理论力学知识易推得： 2.8.2 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:传动滚筒合张力: N2.9 传动滚筒最大扭矩计算单驱动时,传动滚筒的最大扭矩按手册式（3.7.1）计算： （2.24）式中D传动滚筒的直径（mm）。 初选传动滚筒直径为800mm,则传动滚筒的最大扭矩为: N2.10 拉紧力计算拉紧装置拉紧力按手册式（3.8-1）计算 （2.25）式中拉紧滚筒趋入点张力（N）；拉紧滚筒奔离点张力（N）。由式（2.25）： N查手册选用重锤拉紧装置。2.11 绳芯输送带强度校核计算 绳芯要求的

34、纵向拉伸强度按式（3.9-1）计算 由手册查得公式3.14-7,3.14-8，3.14-9 得 （2.26） （2.27） （2.28）式中 m输送带计算安全系数； 输送带许用安全系数； 输送带额定拉断力； 输送带接头效率，见表2-8； 基本安全系数，见表2-9； 附加弯曲折算系数，见表2-9；表2-8 接头形式输送带种类机械接头硫化接头帆布芯橡胶输送带35%85%尼龙整芯橡胶输送带70%90%钢丝绳芯橡胶输送带75% 资料来源：2根据带式输送机的工作条件，正常，以及用尼龙绳芯带，由表2-9中查得：， 对接头采用机械接头则取0.7则 满足 ，因此选用NN-100输送带满足强度要求表2-9带芯材料工作条件基本安全系数附加弯曲伸长折算系数织物芯带（棉布、尼龙、聚酯）有利3.21.5正常3.5不利3.8钢丝绳芯带有利2.81.8正常3.0不利3.2资料来源：24 带式输送机部件的选用3.1传动滚筒的选型及设计图3-1传动滚筒结构示意图由传动滚筒所受拉力：N与传动滚筒所受最大扭矩： 查手册表6-1选取代号为12080.2传动滚筒，滚筒长度为1400。其参数如表3-1。表3-1传动滚筒12080.2参数表mm许用扭矩许用合力10001273800轴承型号图号转动惯量重量3520120A207Y(Z)7.8432 资料来源：2 3.2 输送机组合驱动装置选择 由电动机功率： W