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1、1 绪论1.1概述带式输送机在工业中有着广泛的应用，它是工业生产中实现连续化、规模化、自动化、现代化必不可少的设备。随着我国工业的迅速发展，特别是我国加入世界贸易组织后，贸易、加工等领域的规模不断扩 大，输送机械愈来愈显示出其重要作用。输送机械不仅能实现生产过程中各段的连接，组成流水生产线，而且可以在输送物料的同时进行其他工艺作业。还可以结合其他控制方法来控制物料的流量，达到控制整个生产节奏和速度的目的。因而对工业来讲，输送机的选用是否合理、技术性能是否良好、技术状态是否正常，不仅对企业的生产效率、经济效益起重要作用，而且还影响着企业生产的现代化程度、工人的劳动强度和劳动条件、安全生产和环境保
2、护等带式输送机是连续运输机的一种,其运行可靠，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，粮食等部门，是最常见的运输设备。全套图纸，加153893706 带式输送机运输特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流，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。连续运输机分为：(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。其中带式输送机是连续运输机中是使用最广泛的,在国民经济各部
3、门中最常用的连续运输机。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；带式输送机的单机运距可以很长，与刮板输送机比较，在同样运输能力及运距条件下，其所需设备台数少，转载环节少，节省设备和人员，并且维护比较简单。由于输送带成本高且易损坏，故与其它设备比较，初期投资高且不适应输送有尖棱的物料。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。1.2输送机发展概况带式输送机在工业中有着广泛的应用，它是工业生产中实现连续化、规模化、自动化、现代化必不可少的设备。随
4、着我国工业的迅速发展，特别是我国加入世界贸易组织后，贸易、加工等领域的规模不断扩大，输送机械愈来愈显示出其重要作用。输送机械不仅能实现生产过程中各段的连接，组成流水生产线，而且可以在输送物料的同时进行其他工艺作业。还可以结合其他控制方法来控制物料的流量，达到控制整个生产节奏和速度的目的。因而对工业来讲，输送机的选用是否合理、技术性能是否良好、技术状态是否正常，不仅对企业的生产效率、经济效益起重要作用，而且还影响着企业生产的现代化程度、工人的劳动强度和劳动条件、安全生产和环境保护等。对社会来讲，高效率的输送机还能节省能源、减小污染，提高车站、码头、仓库的利用律，促进工农业生产的发展，创造社会效益
5、。我国输送机的现状可概括为以下四方面：使用的广泛性。在我国的工业中，凡有繁重的物料搬运的地方，都已采用了输送机械。生产过程的机械化、自动化已达到了较高的水平。输改进和创新，特别是在输送机械的功能创新和组合应用上。发展的不平衡性。由于我国工业的布局点多面广，因此它的发展很不平衡。输送机械的设计、制造、使用的水平参差不齐，有的地方和企业还很落后。机械的专业化、系统化、标准化和自动化水平都有待提高。国外在带式输送机动态分析研究方面开展得比较早,动态分析理论与研制的软件已基本能够满足当前带式输送机发展之需；而我国相对较晚,与国外相比还存在一定的差距,尤其是动态分析软件部分。为了尽快弥补这一差距,赶超世
6、界水平,有必要研究和分析当今国外带式输送机的动态分析软件。国外动态分析软件，目前,美国、法国、澳大利亚、意大利等国家在动态分析研究方面,已经达到国际领先地位。送技术的先进性。例如近10年来在我国的粮食流通项目建设中，普遍采用了世界先进的装卸和输送机械。应用中的创造性。我国粮工程技术人员和工人，对运输机械进行了大量的研究。1880年德国LMG公司设计了一台链斗挖掘机，其尾部带一条蒸气机驱动的带式输送机。1896年美国纽约颁布了鲁宾斯为带式输送机的发明人。20世纪30年代随着德国褐煤露天矿连续开采工艺的发展，带式输送机也随之得到迅速地发展，二次大战前德国褐煤露天矿已出现1.6m带宽的带式输送机。5
7、0年代开发出的钢绳芯输送带为带式输送机长距离化和大型化创造了条件。前西德为了摆脱石油危机带来的影响，开发了年产40005000万t的褐煤露天矿，并在5060年代为日产10万方的斗轮挖掘机开发了配套的3.0m带宽的带式输送机，带速为6.8m/s。后经科研开发将带速提高到7.5m/s，使带宽从3.0m降至2.8m，但运量仍保持3.75万t/h。单条带式输送机的装机容量为62000kW，是当今运量最大的带式输送机。70年代开始，西方各国推广斜井带式输送机。德国鲁尔区Hansel-Prosper煤矿使用了当今规格最大的斜井带式输送机，其带宽为1.4m，带速为5.5m/s,属输送带度强为st7500N/
8、mm，整机传动功率为23100kW同步电机。电机转子直接固定在滚筒轴上，从而省去了减速器。同步机用交直交变频装置调速，起、制动过程非常平稳，起动时间可达140s，制动时间达40s。输送带保证寿命达20年。该机上、下分支输送带都运送物料。向上运煤1800t/h，下分支向下运矸石1000t/h。提高高度达700余米。经过一百年的发展，带式输送机已成为一个庞大的家族，不再是常规的开式槽型或直线布置的带式输送机，而是针对生产需求设计出各种各样的特种带式输送机。例如，弯曲型、线摩擦型。大倾角型。可伸缩型。吊挂型、管式、吊挂管式、波纹挡边式、气垫式、压带式、钢丝绳牵引式和钢带式等带式输送机。它们各有自己的
9、独特优点，适用于某些特殊场合。例如，管式和吊挂式输送机因其密封性好，适用于有环保要求或物料不应受外界环境影响的场合。波纹挡边带式输送机可以做大倾角甚至垂直提升，因而在卸船和 竖井提升中得到应用。压带式大倾角带式输送机于50年代在下挖式斗轮挖掘机上广泛应用。倾角可达35，从而缩短斗轮臂架长度。目前国内外带式输送机正朝着长距离、高速度和大运量方向发展。单机运距已达30.4km，多机串联运距最长达208km，由17条带式输送机组成，最宽的带式输送机带宽为4m。最大运输能力已达到3.75万t/h，最高带速达到15m/s。单条带式输送机的装机功率达到62000kW。我国生产的带式输送机最大带宽已达到2m
10、，带速已达到2 m/s，设计运输能力已达到5.2万t/h，最大运距为3.7km。 带式输送机的运输能力和输送距离是所有其他输送设备无法比拟的，因此世界各国都在不断地努力发展和完善带式输送机技术。努力的方向着重于：(1) 提高带速，它是提高输送能力和节省投资的有效途径。(2) 提高各部件的可靠性，也包括输送带的可靠性，往往一个部件的失灵会影响整机乃至整个系统的停顿。(3) 努力减少维护工作量或取消日常维护工作，因带式输送机分布在几百米甚至几千米的运输线路上，很难实现有效的维护保养工作。(4) 节能研究，带式输送机本身是输送机中耗能最省的，但在大型矿山、冶金、电力和专用港口等企业中带式输送机用量很
11、大，成为企业中的一个耗能大部门，因而进一步的节能研究具有重要意义。例如，功率计算中的阻力确定，加大张力和托辊直径以及改进输送带结构与配方降低在运行阻力中占最大比重的压陷阻力西方一些国家为适应金属露天矿型化的需要，正努力解决输送机输送金属矿石及其围岩的问题，以求用带式输送机替代昂贵的汽车运输1.3国内外皮带输送机检测技术现状1.3.1国外皮带输送机检测技术现状国外皮带输送机技术的发展很快，带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带式输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型；而且带式输送机本身的技术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型带式输送机已成为发展的主
12、要方向，其核心技术是开发应用了皮带输送机动态分析与监控技术，提高了皮带输送机的运行性能和可靠性。随着计算机技术的飞速发展，90年代以来国外新近的矿井采用了工业电视以及运输系统的综合保护，利用现代信息技术与网络技术，传送皮带输送机的各种参数以及图像。实现井下皮带输送机的集中监控、监控系统。目前，日本、美国、德国等一些制造皮带运输机的大公司都广泛使用高档的控制器，开发了先进的程序软件和完整的自动远程监控系统，实现了对煤矿井下皮带输送机进行实时数据采集、处理、存储、故障诊断及查询等功能。许多公司已设计出用计算机来检测控制，利用了计算机计算精度高、存储信息量大、逻辑推理能力强和运算速度快等优点来代替人
13、工设计造型及校核等工作。1.3.2国内皮带输送机监控技术现状我国生产制造的皮带输送机的品类、类型较多。近年来我国皮带运输机检测技术水平有课很大的提高，煤矿井下用大功率、长距离皮带输送机的关键技术研究和新产品开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离皮带输送机成套设备、高产高效皮带集控系统顺槽可伸缩皮带输送机等均填补了国内空白，并对皮带输送机的关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软启动和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置，驱动系统采用调速型液力耦合器和行星齿轮减速器，在皮带输送机状态监测、事故预警与故障诊断方面取得了瞩目的成就。国内对矿井皮带输送机运输状态监测与事故
14、预警的研究已经在一些故障机理、诊断方法及简易检测诊断仪器研制上取得了一定成就，监测、诊断与预警等技术水平得到了迅速的提高，但是目前还没有一种矿井皮带输送机状态监测与事故预警系统。而且基于我国生产力发展还不太平衡。由于皮带输送机的使用性质而决定了其工作环境比较恶劣，皮带输送机在运行过程中经常会出现跑偏、打滑、纵向撕裂、燃烧、断带、堆煤等故障。据统计，我国有很多的皮带输送机控制系统方面还采用现场手动控制，当发生故障时，手动控制 很多时候不能够在第一时间作出相应的控制动作，所以这种控制方式不仅存在很大的安全隐患，也会给企业的经济效益带来很大的损失。随着科学技术的发展，控制器的处理速度有了很大的提高，
15、而且其价格也很便宜，所以许多公司都利用了计算机处理速度快，控制精度高等优点研发出了不少现代化的皮带输送机运行监测系统。将计算机控制技术。网络技术、工业电视技术、通信技术、电力电子技术，用于井下皮带输送机实现自动控制，自动测量，不仅大大的提高了生产效率，增加了煤炭产量而且使设备的可靠性和利用率得到有效提高，劳动人员的安全得到了可靠的保证，工作环境得到了进一步的改善，实现了安全、可靠、经济的运行。近年来，国内自动化研究单位在皮带输送机控制方面作了大量的工作，研制出以单片机和可编程序控制器为主的主控器。以灯光、模拟盘、控制台等屏幕显示的皮带输送机监控检测装置。1.4皮带输送机监测系统的功能和意义1.
16、4.1皮带输送机监测系统的功能检测系统主要由信号检测单元、信号处理单元和数字显示、预报警控制单元组成。在生产过程监控系统中，为了确保安全生产以及生产的质量和技术指标，设计中对超过设定值的信号进行报警，采用声光报警系统。系统的主要功能：（1）手动处理优先级最高，即使控制继电器导通，当按下停止按钮后，电机立即停止运转，实现紧急停车并闭锁，只有再次按下启动按钮后电机才可以运转。（2）当有断带、跑偏、和堆煤信号输入时，控制器使继电器动作，电机停止并报警。（3）当烟雾传感器动作时，启动自动洒水装置并报警。（4）当短路、过载时实现电机停机保护。（5）其他故障用指示灯显示其故障类型，滚筒温度和环温直接用LE
17、D数码管显示，当温度高于设定值时，发出报警并洒水，轴温或者环温中有一项高于65摄氏度时停止电机运转。报警可以提醒工作人员，工作人员可以根据现场情况作出相应的故障处理措施，直至故障信号解除。1.4.2皮带输送机监测系统设计的意义皮带输送机系统复杂，环节多，运量大，所用的设备种类多，要求高。尤其是高产高效的现代化矿井的运输系统运行时就必须做到较少环节，消除煤流的停顿，实行不间断的运输连续化、检测、控制自动化，才能达到高效高产减员提效的目的。这样，除了安排少量的巡检人员外，可以不配备皮带输送机的操作人员和管理人员。以单片机为主控机的监控系统设计，可以用于皮带运输机实现自动控制，自动测量，这不仅可以提
18、高生产效率、增加煤炭产量，而且使设备的可靠性和利用率得到有效提高，劳动人员的安全得到可靠的保证，工作环境得到进一步的改善。选用单片机做主控芯片，它的价格低廉，这大大减少了系统的经济费用，实现了安全、可靠、经济的运行。本设计选用的是ATmega 16单片机作为主控芯片，与PLC为核心的控制系统相比，它的成本更低；而且比51系列单片机能承受的电流大，处理速度快，外设电路简洁，信号传输抗干扰能力更强。1.5设计的主要内容本文总结了输送机的主要部分的原理和功能，对主要部分进行了选型计算。并基于AVR单片机对皮带输送机的控制系统进行了深入的研究和具体完善。主要设计研究的内容如下：（1） 带式输送机的整体
19、设计（2） 带式输送机主要部件的选型设计，包括以下几个方面： 1）托辊的选择 2）滚筒的选择 3）电动机的选择 4）减速器联轴器的选择（3） 介绍带式输送机运行监控系统的主要结构（4） 监控系统的硬件设计，包括： 1）单片机系统设计 2）电源模块的设计 3）输入输出模块设计 4）温度报警模块设计 5）显示模块设计（5） 监控系统的软件设计（6） 电机停机保护电路2 带式输送机机构设计及计算2.1带式输送机设计要求2.1.1已知参数这次设计的矿用带式输送机是通过单片机监控的下运式带式输送机运送矿物：原煤 运输能力：Q=400t/h运输距离：200m 输送倾角：15煤块松散密度：0.5t/m 煤块
20、最大块度：350mm煤块堆积角：30 供电电压：360V监测功能：胶带打滑监测、跑偏监测、超温监测、烟雾监测、纵向撕裂监测、煤位监测。2.1.2输送机的结构原理带式输送机基本的组成部分有：托辊、输送带、机架、驱动装置、清扫装置和张紧装置。输送带围绕着改向滚筒、驱动滚筒和拉紧滚筒连接成环状，拉紧装置的作用是提供给输送带在正常工作时所需要的张紧力。在皮带工作运行时，驱动装置把动力提供给传动滚筒，然后通过传动滚筒和皮带之间的摩擦力使输送带可以连续的运行，放在输送带上的物料可以随着输送带，一块运行到输送机的端部后卸出。带式输送机的结构简图：图2-1 带式输送机的结构简图1- 张紧装置； 2-装载装置；
21、3-改向滚筒；4-上托辊； 5-输送带；6-下托辊；7-机架； 8-清扫装置； 9-驱动装置2.1.3输送机的传动原理牵引皮带输送机的牵引力，是通过传动滚筒和皮带之间的摩擦力来提供的。下图2-2显示了皮带输送机传动原理的简图。当传动滚筒由电动机通过减速机驱动后，皮带靠与传动滚筒之间的摩擦力带动，沿着图中箭头所示的方向运动，以使皮带和传动滚筒相遇点的张力为，分离点张力为的， 传动滚筒所传递的牵引力就是与之差。图2-2 带式输送机传动原理图对于传动滚筒的围包弧上任意一点A的张紧力F可以表示为：相遇点张紧力的大小会随着负载的增大而增大，当负载的增加太多的时候，就可能出现相遇点的张力和分离点的张力之间
22、的差值大于胶带与传动滚筒之间的极限摩擦力，输送带将会在滚筒上出现打滑而不能工作的现象。所以在输送机正常工作时，一定要符合下列条件：带式输送机传动装置是单滚筒时可以传递的最大牵引力大小为：在实际的工作使用时，考虑到启动加速时的动负荷影响以及运行阻力和摩擦因数的变化，摩擦牵引力应该是留有一定的富裕量作为备用。所以，在设计计算时采用的摩擦牵引力大小应该是：式中：n为摩擦力备用系数（又称启动系数），可取n=1.31.7。2.1.4设计方案（1）带式输送机机型的选择已知的操作条件下，不同设计的带式输送器的计算是否是合理的，直接影响到输送机的能力，以确保高效，可靠的生产和运输。下图所示的是几种典型皮带输送
23、机布置形式。图2-3 皮带输送机布置形式（2）输送路线的设计由驱动装置分的皮带输送机可以分为多点驱动和单点驱动方式两种。通用带式输送机一般由单点驱动，驱动装置集中的安装在输送机机身长度的某一个位置处，一般放置在输送机头部的位置。单点驱动方式又可以按照传动滚筒的个数分，分为双滚筒驱动和单滚筒驱动两种。每个滚筒的驱动方式又可以分为多电动机驱动和多单电动机驱动两种。单滚筒、单电动机驱动的方式是其中最为简单的，所以在考虑带式输送机选用的驱动方式时，应该优先选用。输送机输送线路的初步设计是根据具体情况，在现场使用的位置，或根据用户的要求，最后再对带式输送机整体的布置进行设计。基于已知参数，并考虑现场情况
24、，本设计采用的是通用式皮带输送机，布置方式如下图所示：图2-4 布置方式2.2输送带类型的确定输送带在带式输送机上既是牵引构件也是承载构件（不包括钢丝绳皮带输送机），它不仅要具有承载能力，也要具有足够的抗拉伸强度。输送带的组成部分有带芯（骨架）和覆盖层，所述的 覆盖层又分为边条胶，上覆盖胶，下覆盖胶。输送机的带芯主要是有各种钢丝绳或织物（各种化纤织物，棉织物以及混纺织物等）构成。它们是输送带的骨干层，输送带工作时承载的全部负载几乎都靠它。所以，带芯材料一定要有一定的刚度和强度。覆盖胶的作用是用来保护中间带芯不受周围有害介质以及机械损伤的影响。上覆盖胶层一般情况下比较厚，它是输送带承载的一面，和
25、物料直接接触并要承受物料的磨损和冲击。下覆胶层的作用是输送带和支撑托辊的一面接触，主要作用是承受压力，为了减小皮带沿着托辊运行过程中时的压力，下覆盖胶的厚度一般情况下比较薄。侧边覆盖胶的作用，是在输送带发生跑偏，而使皮带的侧面和机架相接触时，保护带芯使带芯不受机械而损伤。按输送带带芯结构及材料不同，输送带被分成织物层芯和钢丝绳芯两大类。织物层芯又分为分层织物芯和整体织物层层芯两类，且织物层芯的材质有棉，尼龙和维纶等。整体编织物的织物层芯输送带的输送带具有层状织物层芯，具有相同的强度的情况下，整体输送机皮带的总厚度是较小，良好的柔韧性，耐冲击性好，使用中不会发生层间分层，但有较高的伸长率，在使用
26、的过程中，需要大量的张紧行程。(1)钢丝绳芯输送带是有许多相隔一定的间距排列的比较柔软的细钢丝绳组成，具有良好的粘合性的塑性材料结合的钢丝绳。高纵向拉伸强度的钢丝绳芯输送带，伸长率小，需要拉紧的行程小，抗弯曲性能高。钢丝绳芯带的强度与其它输送带相比，是相同的前提下，钢丝绳芯输送带的厚度最小。为了便于制造和运输，一般输送带的长度都制成100200米，所以在使用的时候一定要根据实际的需要进行重新连接。橡胶输送带的连接方法分，分为硫化胶接法和机械接法。硫化胶接法又可以分为两种类型，分为冷硫化和热硫化胶接法两种。塑料输送带则有塑化接法和机械接法两种。机械接头是一种可以直接拆卸的接头。它接头强度效率低，
27、只有25%60%，对带芯有损伤，使用寿命比较短，而且当接头通过滚筒的表面时，对滚筒的表面有损害，所以常在移动式或短距的带式输送机上使用。(2)硫化（塑化）接头硫化（塑化）接头是一种不能直接拆卸的接头。它具有寿命长，承受的拉力大，接头效率高达60%95%，而且不产生在滚筒表面造成的损害的优点。分层织物层芯输送带，在进行硫化之前，需要把输送带的端部按帆布的层数切成阶梯的形状，如下图2-5所示：然后把输送带两个端头相互很好的粘合，然后使用专用的硫化设备，进行加热加压并保持一定的时间就可以完成。它的强度是原来强度的(i-1)/i3100%。其中，i为帆布层数。图2-5 硫化胶合接头输送带是输送机的重要
28、构成部件，它具有比较高的强度和比较好的挠性。它的价格比较昂贵，大约占了皮带输送机总成本的25%50%。在确定类型时需要考虑下列几点：在矿井下必须使用输送带必须是阻燃的，而且尽量选用的是橡胶贴面，其次是塑料贴面和橡塑贴面的阻燃皮带；在相同的条件之下，优先选用的是分层带，其次选用钢绳芯带和整体带芯带；优先选用维尼龙帆布层带或者尼龙带，因为在一样的抗拉强度下，上述的材料与棉帆布相比，带体轻、带薄、成槽性好、柔软、耐腐蚀和耐水；覆盖胶的厚度取决于在输送带上被运物料的种类和特性，带速与机长，给料冲击的大小。根据原始资料和选择的要求，本次设计选用的是NN型尼龙芯带，型号为NN-300的4层尼龙芯带，下胶带
29、的厚度为1.5 mm，上胶带的厚度为3.0 mm。其带芯强度为300N/ mm，每毫米厚胶带质量1.19 kg/m，输送带的每层质量为1.42 kg/m。 2.3输送带带宽的确定 （1）满足设计运输能力的带宽：= (2-1)式中 设计运输能力，t/h； 满足设计运输能力的输送带宽度，m； 物料断面系数，见表2-2 输送带运行速度，m/s； 物料的散状密度，t/m；倾角系数，见表2-3 由于本设计的运量比较大，所以选择槽形带，由物料断面系数表2-1选择K=458,由倾角系数表2-2 选择=0.89,带速=3 m/s，物料散状密度=0.5t/,动堆积角=30，运量=400t/h。由公式(2-1)
30、=0.84895m=848.95mm表2.1 物料断面系数动堆积角1020253035K槽型316385422458496平型67135172209247表2.2 倾角系数输送倾角035101520c10.990.950.890.81（2）满足物料块度条件的皮带宽度 已筛分过的物料 3.3 +200 未筛分过的物料 2 +200 (2-2) 式中 物料平均块度的长尺寸，mm 物料中最大块度的长尺寸，mm 满足块度条件的输送宽度，mm。根据、和带型并根据从相应的规格表，选取标准带宽的输送带。物料的最大块度=350mm由公式(2-2) 2350+200=900mm所以依据条件选择带宽为1000mm
31、。2.4 托辊的选择托辊的作用是用来支承输送带并支撑输送带上运送的物料，使输送带的运行阻力减小，来确保输送带不超过技术规定范围内的垂度，保证输送带可以沿着预定的方向流畅的运行。皮带输送机上的主要部件是托辊，它占了输送机总成本的25%30%，总重量大约占了输送机总机重量的30%40%；因此它在平时工作运行时，需要经常进行管理、维护和更换。托辊的寿命和可靠性直接决定了皮带输送机的功效。如果托辊的使用寿命短的话，会增加皮带输送机的维修费用；堵转的托辊会磨损昂贵的输送带，如果托辊转动不灵活，也会增大输送机的功耗；并且也可能会导致煤尘、爆炸矿井瓦斯等严重矿井事故。一般托辊的预期使用寿命大约为25万小时，
32、但如果工作在恶劣条件，如在煤矿井下工作，托辊实际使用的寿命会低于预期寿命。托辊按照不同的用途分，可以分为承载托辊（上托辊）、回程托辊（下托辊）、调心托辊和缓冲托辊。托辊的结构和在现场具体的布置形式直接决定了皮带输送机的类型和输送机所运物料的性质。承载托辊为了支承输送带与物料，需要安装在有载分支上。在实际生产中，输送带所输送物料性质的不一样，输送带承载断面的形状也要有相应的改变。比如说，在运送散状物料的时候，需要防止物料的撒落和提高运输的生产率，一般情况下都采用的是槽形托辊。因为槽形托辊一般由3个或3个以上的托辊组成。目前，普通槽形托辊的成槽角都是35，托辊之间通过固支或者铰接连接在一起。如果输
33、送成件物品一般采用平行承载托辊。回程托辊的作用是支承输送带，所以安装在空载分支上。一般都采用平行托辊， V形回程托辊一般应用在大型的皮带输送机。缓冲托辊为了减轻物料对输送带的冲击作用，一般都安装在皮带输送机的装载点上。如果运输沉重的大块物料时，也需要沿着输送机全线都设置为缓冲托辊。一般缓冲托辊有橡胶圈式和弹簧钢板式两种。输送带运行时，因为张力的不平衡、机架变形、物料偏堆积、风载荷作用以及托辊轴承的损坏等原因，使皮带产生跑偏的现象，目前应用最普遍的托辊是前倾托辊，它逐渐的取代了调心托辊，靠普通槽形托辊的两侧，辊沿着输送带运行的方向倾斜23，来实现防跑偏。托辊按其用途不同，可以分为一般托辊与特种托
34、辊两种。前者主要包括承载托辊（上托辊）；与回程托辊（下托辊）；后者则主要包括过渡托辊、缓冲托辊等。槽形托辊：用于承载分支（上分支）。分为35和45两种，一般常用的是35的槽形托辊。（1）槽形前倾托辊：35槽形托辊的侧辊，朝皮带运行方向前倾1.5，使输送带的对中性更好，不容易出现跑偏。如图2-6。（2）过渡托辊：可使输送带由平行逐步成槽或由槽形逐步展平，用于头部或尾部滚筒到第一组槽形托辊之间，可以减小输送带边缘张力，并可以防止突然摊平时出现撒料现象，过渡托辊有10、20、30三种。（3）缓冲托辊：有35和45槽形橡胶圈式缓冲托辊，可吸收输送物料下落时对胶带的冲击产生的动能，同时延长输送带的使用寿
35、命，安装在受料段导料槽的下方，见图2-7.图2-6 槽形前倾托辊 图2-7 缓冲托辊（4）调心托辊：有锥形和摩擦式两种，起对中和调偏作用，可防止输送带跑偏，上分支和下分支均可选用。 （5） 平行上托辊：主要用于输送成件的物品。（6） 回程分支（下分支）托辊：有V形前倾、V形梳形、反V形、平形和螺旋形等几种形式。V形前倾和V形的下托辊主要用在较大带宽时，在空载时实现输送带的对中，V形与反V形组装在一起时，会有更好的防偏效果。V形梳形和螺旋形托辊，可以清除输送带上附着的粘料，运行平稳并防止跑偏。选择托辊的间距时应要考虑输送带的重度、物料的性质以及运行阻力等条件造成的影响。承载托辊间距的选取可以参考
36、表2-3。缓冲托辊间距一般是0.30.5倍的承载托辊间距，大约为0.30.6m。回程托辊的间距是承载托辊2倍左右选取。因此根据实际情况和表中信息，选择承载托辊间距为1.3m, 缓冲托辊间距0.5m，回程托辊间距2.6m。表2.3 承载托辊间距参考表松散物料堆积密度t/m带宽 (mm)400500650800100012001400160020002.51.21.21.11.11.0尾部滚筒到第一组槽形托辊的距离s按下式来计算：式中 滚筒与第一组托辊之间的距离，m；托辊的成槽角，rad；输送带宽度，m。通过计算可知，带式输送机的尾部滚筒到第一组槽形托辊的距离： =2.672021/360=1.6
37、m1、托辊旋转部分的线质量和.本设计的带式输送机的堆积密度=0.5 t/m，带宽=1000mm，经查表2-3可知,选承载分支托辊的间距=1.3m，经查表2-4可知，托辊回转部分的质量=22 kg（铸铁座）回程托辊间距=2.6m，其托辊回转部分质量=17kg（铸铁座）。可求出托辊旋转部分线质量。承载托辊旋转部分的线质量为：=16.92kg/m回程托辊旋转部分的线质量为：=6.53kg/m表2.4 托辊回转部分质量托辊形式带宽（mm）50065080010001200140016001800槽形承载托辊铸铁座1112142225475072冲压座89111720回程 托辊V形托辊铸铁座810121
38、720394261冲压座791115182.5滚筒的选择与计算滚筒是带式输送机的一个重要组成部分。根据其不同的结构与功能,分为传动（驱动）滚筒、改向滚筒、电动滚筒和外装式电动滚筒。传动滚筒的作用是来传递制动力或牵引力。传动滚筒有钢制光面滚筒、陶瓷滚筒和包胶滚筒等。钢制光面滚筒的主要缺点是表面的摩擦系数小，所以常用在短距离带式输送机中。包胶滚筒的优点是表面的摩擦系数大，所以适用于长距离的大型带式输送机。包胶滚筒按照表面形状不同可分为，人字型沟槽包胶滚筒、光面包胶滚筒和菱形（网纹）包胶滚筒。光面包胶滚筒的制造工艺相对比较简单，在技术要求上容易满足，摩擦系数大正常工作条件下，可以减少物料的黏结，但是
39、在潮湿场合上，因为在滚筒的表面，没有沟槽所以无法截断水膜，致使滚筒表面摩擦系数显著下降。为了增加摩擦系数，在表面光滑的钢制滚筒上，用一层人字形沟槽的橡胶板硫化或冷粘。为了使橡胶板层粘接牢固，必须先在滚筒的表面挂上很薄的一层衬胶（一般小于2mm），然后再用冷粘或硫化的方法，把人字形沟槽橡胶粘在衬胶上。由于有沟槽存在，这种带人字形的沟槽滚筒，可以使滚筒表面的水薄膜中断，不会造成积水，同时当滚筒与输送带接触时，输送带的表面能够挤压到沟槽里。因为这两种原因，所以当工作在潮湿的条件时，摩擦系数的降低也不是不大。但是，不能反向运转，所以此种滚筒具有方向性。菱形（网纹）包胶滚筒，除了具有人字沟槽胶面滚筒的优
40、点外，最突出的一个优点是它没有方向性，有效防止了输送带的跑偏，对可逆输送机尤为适用。但摩擦系数比人字沟槽胶面稍有降低。尽管如此，人们还是认为菱形沟槽胶面比人字沟槽胶面优越。继菱形沟槽胶面滚筒之后又出现了一种带轴向槽的菱形沟槽胶面滚筒。因为轴向沟槽使摩擦系数升高，从而弥补了菱形沟槽胶面滚筒比人字沟槽胶面滚筒摩擦系数小的缺点。这种菱形沟槽滚筒目前国内尚未制造生产。普通传动滚筒都是采用焊接结构，即轮毂、辐板和筒皮之间采用焊接结构。该类滚筒适用于中小型带式输送机。在大功率的带式输送机中，必须采用铸焊结合的结构形式，滚筒两端的轮毂、辐板和筒皮为整体铸造，然后再与中间筒皮焊在一起。改向滚筒有钢制光面滚筒和
41、光面包胶滚筒。包胶的目的是为了减少物料在其表面的黏结以防输送带的跑偏与磨损。滚筒的轴承有布置在内侧与外侧两种形式。在带式输送机的设计中，正确合理地选择滚筒直径具有很大的意义。如果直径增大可改善输送带的使用条件，但在其他条件相同之下，直径增大会使其重量、驱动装置、减速器的传动比和质量相应提高。因此，滚筒直径尽量不要大于确保输送带正常使用条件所需的数值。在选择传动滚筒直径时，可按四个方面考虑：(1) 为限制输送带绕过传动滚筒时产生过大的附加弯曲应力，传动滚筒直径按下面方法计算：对于固定式使用帆布芯带的带式输送机传动滚筒直径硫化接头 =1254=500 式中 传动滚筒直径，mm；帆布层数(2) 为限
42、制输送带的表面比压，以免造成覆盖胶脱落，传动滚筒直径为：织物芯带 =228889.51/10001000000=508 mm式中 传动滚筒直径，mm； 输送带张力，N； 输送带宽度，mm； 输送带表面许用比压，取1MPa。(3) 限制覆盖胶或花纹变形量小于6%的，传动滚筒直径为织物芯带 =17.51.44+(3.0+1.5)1=176.75 mm式中 传动滚筒直径，mm； 围包角影响系数，当围包角小于90时，=0.8，否则， =1； 输送带总厚度，mm；(4) 改向滚筒直径可按下式确定=0.8=0.81000=800mm =0.6=600mm式中 头部改向滚筒直径，mm；其他改向滚筒直径，mm
43、；传动滚筒直径，mm； 表2.5 滚筒直径的选择带宽B (mm)500650800100012001400滚筒直径 (mm)500500630500630800630800100063080010001250800100012501400 综合考虑以上几条因素，选择传动滚筒直径=1000mm，头部改向滚筒直径=800mm；其他改向滚筒直径为=500mm。各个滚筒表面均为人字形沟槽的橡胶覆盖面。2.6驱动装置的选择与计算2.6.1电动机功率带式输送机驱动装置最常用的电动机是三相笼型电动机，其次是三相绕线型异步电动机，只有个别情况下才采用直流电动机。三相笼型电动机与其它两种电动机相比较具有结构简、制造方便和易隔、运行可、价格低廉等一系列优点，并且在输送机上便于实现自动控制，因此在煤矿井下得到广泛的应用。其最大的缺点是不能经济地实现范围较广的平滑调速，起动力矩不能控制，起动电流大。当驱动装置采用刚性联轴器时，同时在多滚筒传动系统中，难以调整整个电动机之间的负载分配
