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1、第二章 带式运输机（belt conveyor）,本章要求学习后掌握的问题：1.带式输送机的组成部分有哪些？各组成部分的作用是什么？2.它是如何进行运输的？（工作原理）3.带式运输机的型号的意义？4.欧拉公式，提高牵引力的措施。5.带式运输机如何进行选型设计计算？,（1）输送物料种类广泛。输送物料的范围可以从很细的各种粉状物料到大块的金属矿石、石块、煤或纸浆木料，能以最小的落差输送精细筛分过的或易碎的物料。由于橡胶输送带具有较高的抗腐蚀性，在输送强腐蚀性或强磨损性物料时维修费用比较低。带式输送机还可以输送黏性物料和热料，也可以运送成件物品。（2）输送能力范围大。带式输送机的输送能力可以满足任何
2、要求的输送任务，既有轻型带式输送机完成输送量较小的输送任务，又有大型带式输送机实现每小时娄千吨甚至上万吨的输送任务。（3）输送线线路适应性强。输送机线路可以适应地形，在空间和水平面上弯曲从而降低基建投资。,带式输送机的优点：,厂区皮带走廊,运输成品物件,带式运输机动力消耗低。由于物料与输送带几乎无相对移动，不仅使运行阻力小(约为刮板输送机的13-15)，而且对货载的磨损和破碎均小，生产率高。这些均有利于降低生产成本。,带式输送机的种类,2.按可否移动分类：,几种主要带式输送机的原理,胶带1绕过传动滚筒2及尾部滚筒3形成无极循环的牵引机构，在滚筒2和3之间的机架上，按一定距离安装着托辊4，用来支
3、承载有物料的胶带段（重段）和回空的胶带（空段）。,传动滚筒由电动机通过减速器带动，借胶带和滚筒之间的摩擦力使胶带移动，由给料斗给入胶带上的物料同胶带一起移动，直到指定地点在重力和离心力的作用下卸入排料漏斗中。小车和系于其上的重物是胶带运输机的拉紧装置，它的作用是通过安装在小车上的尾部滚筒使胶带处于紧张状态。,输送机的主要布置形式,胶带运输机可以水平运输，亦可倾斜运输（向上或向下），可由倾斜转为水平运输，亦可由水平转为倾斜运输。,带式输送机的主要结构,给料斗,缓冲托辊,导料槽,卸料槽,垂直张紧,头部滚筒,槽形托辊,槽形角,平形托辊,尾部滚筒,运输带,煤矿用阻燃型输送带,整芯输送带,钢丝绳芯输送带
4、,钢绳芯输送带,胶带的连接方法有三种，即硫化法、塑化法和机械法。橡胶带宜用硫化法和机械法；塑料带宜用塑化法和机械法。,机械连接法有钩卡、合页和板卡三种。钩卡连接适用于轻型运输机，它所用的连接件称为皮带扣，形如多爪。连接时，使钩爪咬入带端，用公销柱贯穿两钩背部。合页连接是将合页状的连接用铆钉固定于带端，以公销插入两两成对的合页背部孔中，将合页连接起来。板卡连接可用于负荷较大的运输机，它用特制的钢卡板片将要连接的胶带夹住，用铆钉或螺栓在胶带两端将卡板固紧，连接好后将螺栓突出部分切除。,橡胶带连接应用最广泛的是硫化法。把胶带两接头部位的帆布层和胶层，按一定形式和角度切成对称的阶梯，并涂以橡胶浆使其粘
5、着，然后在一定的压力和温度下加热一定时间，经过硫化反应，使生橡胶变成硫化橡胶，从而可使接头获得最佳的粘着强度。,硫化连接法可达橡胶本身强度的8590，所需时间较长，不适用于经常运转的胶带运输机，机械连接法其强度相当于橡胶本身强度的3540，但时间短，适用于维修时间短的场合。塑化连接的强度能达到塑料本身强度的7580，适用于整芯塑料带的连接。,运输胶带长度的计算见下式：,胶带运输机的传动系统由电动机、减速器和传动滚筒组成。见图44a，它由电机通过减速器带动传动滚筒转动。依靠胶带和滚筒间的摩擦力使胶带运动。,传动装置(gearing),传动滚筒是焊接或者铸造而成的圆柱筒体。在工作环境潮湿、功率大、
6、易打滑的条件下，为增大滚筒与胶带的的摩擦力，一般在滚筒表面包以木材、皮带或橡胶等物。,传动滚筒的长度要比胶带宽100200毫米，各种胶带宽度与其传动滚筒直径的关系见表45。,各种胶带宽度与传动滚筒直径的关系 表45,采用改向滚筒，可以增大胶带在滚筒表面的包角，包角可由180度增加到210240度；若采用双滚筒传动包角 可达270480度。改向滚筒是用来改变胶带运动方向的，它可用于180、90度及小于45度的改向，用一180度改向者一般作尾部滚筒或垂直拉紧滚筒，用于90度改向者，一般用作增面滚筒。,改向滚筒直径配套 表46,机架(stander),胶带运输机的机架由头部机架、中部机架和尾部机架组
7、成，它的作用是支承传动滚筒、改向滚筒及上下托辊。机架多用槽钢或角钢做成单节架子，然后用螺栓或焊接而成。机架生产已标准化，可按带宽由手册中查出。机架宽度B0要比带宽B大300400毫米，即：B0=B+b1（4-3）B500600（毫米）；b1300（毫米）B8001000（毫米）；b1350（毫米）B12001400（毫米）；b1400（毫米）,托辊(roller or idler),托辊是带式输送机的主要部件之一，起支撑输送带，减小运行阻力，并使输送带的垂度不超过一定限度，以保证输送带平稳运行。其总重约占整机重量的30-40%。支承胶带重段者叫上托辊，支承胶带空段者叫下托辊。防止胶带跑偏者叫调
8、心托辊，减小下落物料对胶带冲击者叫缓冲托辊。托辊有：无缝钢管配冲压轴承座，铸铁轴承座和全增强塑料三种。全增强塑料托辊具有耐酸、耐碱和不耐冲击的特点,各种托辊的基本结构形式（见图44c、d）。,此回转惰轮有什么问题吗?两轴承均有明显故障+皮带偏离轨道需更换辊子并进行调节,受料处托辊间距由物料的容重和块度而定，一般取上托辊间距的0.330.5倍；下托辊间距取3米；凸弧段托辊间距一般取水平段上托辊间距的0.5倍；头部滚筒轴线到第一组槽形托辊间距为上托辊间距的11.3倍；尾部滚筒到第一组托辊间距不小于上托辊间距。上托辊间距与带宽、物料假比重的关系见表47；托辊直径与带宽的关系见表48。,注意缓冲托辊及
9、尾轮滚筒的位置!看看第一个缓冲托辊下面的橡胶屑！第一个缓冲托辊及尾滚筒之间的距离太短：结果导致皮带及第一个缓冲托辊的超大受力,上托辊间距L0和带宽 表47,托辊直径与带宽的关系 表48,皮带偏轨很可能是由于物料堵在返回托辊上，使皮带边缘摩擦住了托辊架，皮带沿边磨切下的屑堵进了辊子,拉紧装置(Tensioning device),为防止胶带在两托辊间下垂度不致过大和具有足够的预张力以利于传递牵引力，胶带运输机必须具有拉紧装置。拉紧装置有：螺旋、车式和垂直式三种。拉紧胶带时，其拉紧行程S（滚筒移动的两极限位置之间的距离）一般为机长的11.5%。,螺旋式拉紧装置见图46。它是利用旋转螺杆达到拉紧胶带
10、的目的，通常装在尾部滚筒端。尾部滚筒轴支承在滑块1上，而滑块可在导架2上滑动。螺杆3穿过滑块上的螺母。当螺杆3旋转时，滑块1就带着尾部滚筒轴一起沿纵向移动，将胶带拉紧。,螺旋式拉紧装置具有：结构简单、紧凑、不增大胶带弯曲等优点；但其主要缺点是拉紧行程小，只有500和800毫米两种，故只能适用于短距离（80毫米），小功率的运输。螺旋式拉紧装置适用的功率范围和许用张力的关系见表49。,螺旋式拉紧装置适用的功率范围 表49,车式拉紧装置见图47，它是利用重锤4通过钢丝绳3将安装在小车2上的尾部滚筒1以水平拉力，把胶带拉紧的。车式拉紧装置适用于运输距离较长，功率较大的运输机，具有结构简单，工作可靠的特
11、点，故应用较广。,垂直式拉紧装置见图48，它是利用垂直方向的重锤将胶带拉紧的，重锤的位置是在空段胶带上。其优点是可以利用运输机走廊的空间位置，便于布置；缺点是改向滚筒多，胶带弯曲多，影响使用寿命、而且物料容易掉入胶带与拉紧滚筒之间而损坏胶带。它适用于长距离，大功率的胶带运输机。车式和垂直式拉紧装置的重量见表410。,车式和重锤拉紧装置的重量 表410,给料和卸料装置(Feeding and discharging device),（1）给料装置 给料设备的形式取决于物料的性质，选矿中多采用漏斗给料，见图49。漏斗倾角的大小同物料的粒度和湿度有关，对粒度小而湿度大的物料，其倾角要大点，通常采用的
12、倾角为3540度。,漏斗出口断面的宽度B1应该小于胶带宽度B：B1=（0.60.7）B（4-4）为防止下落矿石跳出胶带两侧，应该在漏斗下面装设垂直档板，称为导料板，导料板的长度与胶带的速度有关，带速高时，导料板应长点，一般导料板长度为12.5米。,此喂料溜槽有什么问题吗?橡胶导料板的状况?,此卸料溜槽有什么问题吗?缓冲板堵塞缓冲板堵塞可能引起什么样的后果?溜槽完全堵塞，当堵塞物料落下时溜槽内物料轨道改变形成大的物料冲击。,（2）卸料装置 卸料分为终点卸料和中间任意卸料两种方法。终点卸料法是矿石运到终点后，凭借其自身的重力和所受的离心力将矿石卸下，不需任何设备中间任意卸料需要专门卸料设备，常用的
13、有犁式卸料器和电动卸料车。犁式卸料器是利用安在胶带上的刮板卸料的，它有双侧卸料和单侧卸料两种，见图410。为了防止磨损胶带，常在同胶带接触边上安上软橡皮。刮板的弯曲角度一般为3045度。单侧卸料易使胶带跑偏，只有在特殊情况下才使用。,为使卸料器能在几个点卸料，可将卸料器装于能在运输带两侧轨道上行走的小车上。犁式卸料器具有结构简单，造价低廉，易于操作等优点，但其主要缺点是对胶带磨损厉害，当运输距离长、块度大、磨损性强的物料时不宜使用。它适用于运输距离较短，卸矿点多，细粒物料和磨损性较小的物料运输，选用犁式卸料器时，应该采用硫化法接头，且带速不宜超过2.0米秒。,清扫器(Sweeper or cl
14、eaner),清扫器是用来清除卸料后附着在胶带上的物料上，防止其进入胶带与改向滚筒或空段托辊间损伤胶带，影响正常运转。,制动装置(brake),制动装置的作用是防止胶带运输机停车时，位于倾斜胶带上的物料的在重力作用下使胶带反向运动，而把物料卸在下部造成堵塞现象。制动装置是使停车后的传动部分不能反转。设计中平均倾角大于4度时，就应设置制动装置。制动装置有三种：带式逆止器、滚柱逆止器和电磁闸瓦制动器。,带式制动器 它（见图413a）是在机头架上装设有一段橡胶带1，橡胶带的另一端是活动的，并夹有小铁条2，正常运转时，橡胶带1的自由端被运输带推到后边，由于铁条2的两端受档板3的作用，使橡胶带与滚筒保持
15、一定距离，一旦滚筒反转时，橡胶带的自由端就被运输胶带带到滚筒与运输带之间，在摩擦力的作用下拖住滚筒使之不能反转。,带式逆止器的优点是结构简单，工作可靠，适用于功率较小的胶带运输机。其主要缺点是：在制动前滚筒有一段倒转，从而造成尾部一定的堵塞，溢流等现象，传动滚筒越大，倒转距离越长，上述现象就越严重。,滚柱逆止器 滚柱逆止器(见图413b)的星轮装在减速器通往滚筒的出轴的另一端，底座则安装在传动机架上。当星轮顺时针转动时，滚柱在较大间隙中自由转动，当星轮逆时针转动时，滚柱被星轮和底座卡住，制止滚筒的倒转。制动作用平稳可靠，可用于倾斜或水平胶带运输机。,电磁闸瓦制动器(见图413c)重锤装在杠杆上
16、，电磁铁和电动机同属一条线路，在正常情况下，电磁铁吸住杠杆，使制动闸瓦同传动轴有一定距离。一旦停电，则电磁铁失去对杠杆的吸力，在重锤重力作用下，通过刚性三角形杠杆、拉杆和制动臂使制动闸瓦抱住滚筒轴，逆止其倒转。它适用于向下运输或大功率的胶带运输机。,机电保护装置,胶带输送机的牵引力及其提高方法,传动滚筒与胶带之间的摩擦力就是使胶带运行的牵引力。图414为胶带运输机传动的工作情况，胶带进入滚筒的点4叫相遇点，胶带离开滚筒的点1叫分离点，相遇点和分离点间的圆心角叫胶带的围包角。,胶带在传动滚筒相遇点（4点）的张力为Fy,在分离点（1点）的张力为Fl，在4点和1点之间的摩擦力为W0。以胶带为研究对象
17、，将以上三个力对滚筒中心取矩，得平衡方程：,（4-5）,化简上式，得牵引力（摩擦力）的计算式为：,（4-6）,式中：W0传动滚筒传递的牵引力。R传动滚筒半径。,当胶带拉紧力一定时，Fl为定值。如果输送机的负载增加，牵引力W0将随之增加，也就是胶带在相遇点的张力Fy 将随着增加。当负载增加过多，相遇点张力与分离点张力之差会大于传动滚筒与胶带之间的极限摩擦力，胶带就会在传动滚筒上打滑而不工作。胶带在滚筒上不打滑的条件应满足欧拉公式：,式中：胶带与传动滚筒间的摩擦系数；胶带在传动滚筒上的围包角，rad；e自然对数的底，e=2.718。,（4-7）,当胶带在在整个围包角上处于极限平衡状态时，相遇点的最
18、大张力Fymax与分离点张力Fl之间的关系是,在实际工作中，摩擦传动不能在极限状态下工作，应使牵引大有一定的富裕量作为备用。因此，设计时采用的牵引力应为：,（4-8）,传动滚筒可能传递的最大牵引力为：,（4-9）,式中：,传动滚筒传递的最大牵引力。,（4-10）,式中：,摩擦力备用系数，一般取1.151.20。,提高牵引力的方法有以下三种：（1）增加胶带张紧力，使Fl增加。但同时Fy也随着增加，胶带的强度不够，这样就必须增加胶带断面，从而导致传动装置尺寸加大（如加大滚筒直径），出现经济技术不合理，设计时不宜采用。运转中因胶带伸长，牵引力降低时，可适当增加胶带的拉紧力。（2）增大围包角。可采用双
19、滚筒或多滚筒传动。单滚筒传动时，可采用导向滚筒的方法使围包角达到230左右。（3）增加摩擦系数。通常都在滚筒表面包一层摩擦系数较大的物质来达到，即包胶或铸胶滚筒。特别是在潮湿的环境中。,胶带绕过滚筒呈不同包角时的值和相应的e值 见表4-11。,型号的意义,绳架式,输送机,主要用于井下综采或一般普采工作面的顺槽运输。用于顺槽运输时，机尾配桥式转载机与工作面输送机相接；用于巷道掘进输送时，机尾配带式转载机于掘进机相接。,SSJ型伸缩带式输送机,用于煤矿井下综采工作在的顺糟运输，及一般工作面的顺糟运输,STD型胶带输送机,STD型胶带输送机的主要技术参数,常用输送机主要技术参数,设计计算需要下列原始
20、数据：(1)设计运输能力A；(2)运输距离L；(3)运输机安装倾角(4)物料性质粒度、松散密度（对于煤=0.8t/m31.0 t/m3）、堆积角（对于煤=30）(5)工作条件潮湿、干燥及灰尘情况；装卸方式；给料位置；布置形式等。,计算的主要内容：（1）满足输送能力的带速确定及带宽计算；（2）胶带运行阻力计算；（3）胶带张力计算；（4）胶带垂度的计算；（5）胶带强度的验算；（6）牵引力和电机功率计算；,胶带运输机的设计计算,输送能力的计算,输送能力是指输送机每小时运送货载的质量，它取决于胶带的运行速度和每料胶带上的货载的质量。,式中：Q胶带输送机的输送能力，t/h；q每米胶带上的货载质量，Kg/
21、m；A胶带上货载的断面积，m2；,货载的松散密度，t/m3；v胶带运动速度，m/s。,表4-12 货载断面系数,表4-13 输送机倾角系数,表4-13 输送带速度的推荐值,输送散状物料时，输送带速度的选择参见上表：根据上表选择带速时，应考虑以下几种情况：（1）水平和较长的输送机，可选择较高的带速；（2）粉尘大或块度大时，带速取小值，当粉尘很大时带速可取0.81.0m/s。（3）采用电动卸料车，带速不宜超过2.5m/s。（4）人工配料称重的输送机，带速可选用1.25m/s。（5）采用卸料挡板时，带速不宜超过2m/s。,计算胶带宽度B,为使输送机满足工作地点设计运输生产率的要求，必须使输送能力不小
22、于设计运输生产力A，即：Q A所以，可利用下式得胶带最小宽度计算公式：,计算出胶带宽度后，应选出标准宽度，作校核：对于未经筛分的松散货载（如原煤）,B2amax+200对于经筛分后的货载B3.3ap+200 mm式中：amax货载最大块度的长尺寸，mm；ap货载平均块度的长尺寸，mm。,若胶带宽度不满足要求，应提高一级带宽但不能提高两级或两级以上，以免造成浪费。不同宽度的胶带输送货载的最大块度可按表4-14选取。,表4-14 各种带宽允许的最大货载块度,胶带运行阻力计算,胶带运行阻力计算,胶带运行阻力包括直线段运行阻力和曲线段运行阻力。,弯曲段运行阻力,4,输送带张力计算(逐步计算法),逐点计算法计算原则：,4,胶带垂度验算,G,输送带强度的验算,1.普通胶带层数的计算,2.钢绳芯输送带强度计算,（注：此题不用考虑块度要求）,5,表4-12 货载断面系数,表4-13 输送机倾角系数,胶带绕过滚筒呈不同包角时的值和相应的e值 见表4-11。,帮您思考,一位夫人到画商那儿去，想买一幅静物画。她挑来挑去，终于挑了一幅画着一束花、一碟火腿和一个面包圈的画。“要多少钱？”她问道。“五十元，这可是非常便宜的了。”“可是，我前两天看见一幅画，跟它几乎一模一样，才要三十元。”“那它一定画得很不好。”画商很肯定地说。“不，它比这幅好多了。”“为什么？”“它那个碟子里的火腿比这一幅要多得多。”,
