1、I太原理工大学阳泉学院毕 业 设 计 说 明 书毕业生姓名 ：专业 ： 机械设计制造及其自动化学号 ：指导教师 ：所属系（部） ： 机械电子工程系二一四年六月II太原理工大学阳泉学院毕业论文评阅书题目：胶带输送机的选型设计 机电 系 机械设计制造及其自动化 专业姓名 设计时间：2014 年 3 月 31 日2014 年 6 月 8 日评阅意见：成绩：指导教师： （签字） 职 务： 2014 年 月 日III太原理工大学阳泉学院毕业论文答辩记录卡机电 系 机械设计制造及自动化 专业 姓名 答 辩 内 容问题摘要 评议情况记录员： （签名）成 绩 评 定指导教师成绩 答辩组评定成绩 综合成绩注：评
2、定成绩为 100 分制，指导教师为 30%，答辩组为 70%。专业答辩组组长： （签名）2014 年 月 日太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书i摘 要本次毕业设计是关于普通型胶带输送机选型的设计。首先对胶带输送机作了简单的介绍；接着分析了胶带输送机的选型原则及计算公式；然后按照这些设计准则设计了符合本次设计要求的胶带输送机；接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。最后对胶带输送机的运行监控系统进行选择，并详细介绍了胶带监控系统的构成和应具有的功能，输送机在控制下实现的各种运行模式，分析了胶带输送机常见故障类型、故障检测传感器选型等。最后简单的说明了输送机的安装与维护。关键词：带式输送机；
3、选型设计；电气保护全套图纸加 153893706太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书ii太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书iiiAbstractThis graduation design is about ordinary belt conveyor type selection design. First of all, introduced a simple belt conveyor; Then analyzed the principle of type selection of belt conveyor and its calculation formula; Then acc
4、ording to these design principles to design meet the design requirements of the belt conveyor; Then on the choice of conveyor main parts and components for checking. Finally choose monitoring and control system of belt conveyor, and introduces in detail the composition of the supervisory system of t
5、ape and should have the function of the conveyor under control to realize all kinds of operation mode, analyzes the common fault belt conveyor type, fault detection sensor selection, etc. At the end, explained the conveyor installation and simple maintenance. Key words：belt conveyor, Selection of de
6、sign, Electric protection.太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书iv目 录摘 要 iAbstractii目 录 iii绪 论 .11 胶带输送机的结构 .21.1 带式输送机的发展状况 .21.2 主要部件的结构及功能 .41.2.1 输送带 51.2.2 托辊 71.2.3 滚筒 121.2.4 驱动装置 121.2.5 拉紧装置 131.2.6 制动装置 141.2.7 清扫器 151.2.8 机架 151.2.9 导料槽 161.2.10 其它 162 设计计算法则及主要公式 .182.1 输送带速度的确定 182.1.1 带速的选择 182.2 运行阻力的计算
7、192.2.1 输送带直线段运行阻力 192.2.2 曲线段运行阻力 212.3 输送带各点张力的计算 .222.3.1 逐点张力计算法 232.4 输送带的悬垂度条件 .252.5 输送带强度的验算 .252.6 传动滚筒直径的确定及强度的确定 .262.7 拉紧装置的计算 .292.7.1 拉紧装置的行程 292.7.2 拉紧力的计算 302.8 计算牵引力与电动机的功率 .312.8.1 输送机主轴牵引力 312.8.2 电动机的功率计算 312.8.3CST 主减速器的减速比 322.9 制动力与逆止力的计算 .322.9.1 制动力的计算 322.9.2 电动机轴上的计算 332.1
8、0 机架设计计算 .33太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书v2.10.1 机头卸料架的设计 332.10.2 中间架的设计与强度校核 342.11 主轴的设计与键的校核 362.11.1 主轴的设计 362.11.2 键的强度校核 372.12 清扫器 382.13 矩形导料槽 383 胶带输送机的控制运行系统 .393.1 软启动的选用 .393.2 胶带机监控系统系统结构 .403.3 胶带输送机监控系统设备构成 .413.3.1CST 软启动 413.3.2 故障检测及保护 433.3.3PLC 简述 493.3.4 人机界面 513.4 胶带监控系统控制功能 .513.5 系统程序结
9、构 .533.5.1 控制方式选择 543.5.2 常见故障的诊断 563.6 系统控制流程 .57结论 .64附录 .65英语文献 .68翻译部分 .70全自动液压拉紧装置 .70致谢 .71参考文献 .72太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书vi太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书1绪 论带式输送机是输送能力最大的连续输送机械之一。其结构简单、运行平稳、运转可靠、能耗低、对环境污染小、便于集中控制和实现自动化、管理维护方便，在连续装载条件下可实现连续运输。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，最宽的带式输送机带
10、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，带速已达到 2m/s，设计运输能力已达到 5.2 万 t/h，最大运距为 3.7km。在运距较长，运量较大的场合一般都采用胶带运输机，而且随着技术的发展，已经可以适应多种物料载荷和不同地形和气候条件，是一种多品种多型号的运输型机械设备。在进行选型设计时，要注重经济上和性能上的比值，即注重性价比。我国已经具有多种类型的运输机的自行选型设计，而且在许多零部件的生产技术上具有了长足的发展，对运输机性能的提高作了大大的支持。目前，带式输送
11、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、适用于环境温度一般为-40+40C ；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、可露天敷设,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；面对输送机的诸多优点，我们要从输送机的基本原理和基本计算方案入手，本论文是一
12、篇基本的带式输送机选型设计的介绍。太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书21 胶带输送机的结构1.1 带式输送机的发展状况带式输送机是连续运输机的一种，连续运输机是固定式或移动式起重运输机中主要类型之一。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。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、
13、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。而钢丝绳芯带式输送机的输送带伸长率为普通带的 1/5 左右；其
14、使用寿命比普通胶带长；其成槽性好；运输距离大。带式输送机常用的类型及型号。其分类方法又有多种，按运输物料的输送带结构可分成两类。一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；太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书3其 他 类 型压 带 式 带 式 输 送 机钢 绳 牵 引 带 式 输 送 机波 状 挡 边 带 式 输 送 机气 垫 带 式 输 送 机管 形 带 式 输 送 机特 总 结 构 型 带 式 输 送 机型 钢 绳 芯 带 式 输 送 机轻
15、 型 固 定 式 带 式 输 送 机型 固 定 式 带 式 输 送 机普 通 型带 式 输 送 机 UDXQT80QD80 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。DX 型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。U 形带式输送机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 3045提高到 90使输送带成 U 形。这样一来输送带与物料间产生挤压，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。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
16、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。气垫式带输送机的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。钢绳牵引带式输送机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。1.2 主要部件的结构及功能带式输送机的整机由以下主要部件组成：输送带、驱动装置、滚筒、托辊、拉紧装置
17、、机架、漏斗、导料槽、清扫器等，见图 1-1。太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书41-头部漏斗；2-机架；3- 头部清扫器；4- 传动滚筒；5-安全保护装置；6-输送带；7-承载托辊；8-缓冲托辊；9-导料槽；10-改向滚筒；11-拉紧装置；12- 尾架；13- 空段清扫器；14-回程托辊；15-中间架；16-电动机；17、18 、19- 驱动装置；20-联轴器图 1-1 带式输送机整体结构部件分类代码见表 1表 1 部件分类代码代码 部件名称 代码 部件名称A 传动滚筒 J04 塔架B 改向滚筒 J05 垂直拉紧装置架C 托辊 J07 中间架D 拉紧滚筒 J08 支腿E 清扫器 J21 导
18、料槽F 卸料装置 J22 头部漏斗G 辊子 Q 驱动装置H 滑轮组 J 驱动装置架J01 机架 N 逆止器J02 螺旋拉紧装置尾架 XF 护罩J03 车式拉紧尾架太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书5部件图号D T II | | | | | |性能参数代码| | | | |部件规格代码| | | |部件类型代码| | |部件分类代码| |产品规格代码(带宽)|型号 D带式输送机；T通用型；II新系列1.2.1输送带输送带在带式输送机中既是承载构件又是牵引构件（钢丝绳牵引带式输送机除外） ，它不仅要有承载能力，还要有足够的抗拉强度。输送带有带芯（骨架）和覆盖层组成，其中覆盖层又分为上覆盖胶，边条
19、胶，下覆盖胶。输送机的带芯主要是有各种织物（棉织物，各种化纤织物以及混纺织物等）或钢丝绳构成。它们是输送带的骨干层，几乎承载输送带工作时的全部负载。因此，带芯材料必须有一定的强度和刚度。覆盖胶用来保护中间带芯不受机械损伤以及周围有害介质的影响。上覆盖胶层一般较厚，这是输送带的承载面，直接与物料接触并承受物料的冲击和磨损。下覆胶层是输送带与支撑托辊接触的一面，主要承受压力，为了减少输送带沿托辊运行时的压陷阻力，下覆盖胶的厚度一般较薄。侧边覆盖胶的作用是当输送带发生跑偏使侧面与机架相碰时，保护带芯不受机械损伤。A、输送带的分类：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
20、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。整体编织织物层芯输送带与分层织物层芯输送带相比，在带强度相同的情况下，整体输送带的厚度小，柔性好，耐冲击性好，使用中不会发生层间剥裂，但伸长率较高，在使用过程中，需要较大的拉紧行程。钢丝绳芯输送带是有许多柔软的细钢丝绳相隔一定的间距排列，用与钢丝绳有良好粘合性的胶料粘合而成。钢丝绳芯输送带的纵向拉伸强度高，抗弯曲性能好；伸长率小，需要拉紧行程小。同其它输送带相比，在带强度相同的前提下，钢丝绳芯输送带的厚度小。B、输送带的连接太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书6为了方便制造和搬运，输送带的长度一般制成 100200
21、米，因此使用时必须根据需要进行连接。橡胶输送带的连接方法有机械接法与硫化胶接法两种。硫化胶接法又分为热硫化和冷硫化胶接法两种。塑料输送带则有机械接法和塑化接法两种。（1）机械接头机械接头是一种可拆卸的接头。它对带芯有损伤，接头强度效率低，只有 25%60%，使用寿命短，并且接头通过滚筒表面时，对滚筒表面有损害，常用于短距或移动式带式输送机上。（2）硫化（塑化）接头硫化（塑化）接头是一种不可拆卸的接头形式。它具有承受拉力大，使用寿命长，对滚筒表面不产生损害，接头效率高达 60%95%的优点。对于分层织物层芯输送带在硫化前，将其端部按帆布层数切成阶梯状，如下图 1-2 所示：然后将两个端头相互很好
22、的粘合，用专用的硫化设备加压加热并保持一定的时间即可完成。其强度为原来强度的（i-1）/i 100%。其中 i 为帆布层数。图 1-2 硫化胶合接头C、输送带的选择输送带是输送机的重要部件，要求它具有较高的强度和较好的挠性，其价格比较昂贵，约占输送机总成本的 25%50%。在类型确定上需考虑以下几点：（1）煤矿井下必须使用阻燃输送带，并且尽量选用橡胶贴面，其次为橡塑贴面和塑料贴面的阻燃输送带；（2）在同等条件下，优先选择分层带，其次整体芯带和钢绳芯带；（3）优先选用尼龙、维尼龙帆布层带，因在同样抗拉强度下，上述材料比棉帆布带体轻、带薄、柔软、成槽性好、耐水和耐腐蚀；覆盖胶的厚度主要取决于被运物
23、料的种类和特性，给料冲击的大小。根据原始资料和上述选择要求，本设计选择钢丝绳芯带，初选型号是 ST4000，其带芯强度为 4000N/mm，输送带质量为 45kg/m，带厚为 25mm，钢丝绳根数 90，钢丝绳直径为 8.1mm。芯带采用硫化接头。太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书71.2.2托辊A、托辊的作用与基本结构托辊是用来支撑输送带和输送带上的物料，减少输送带的运行阻力，保证输送带的垂直度不超过技术规定值。使输送带沿预定的方向平稳的运行。带式输机上大量和主要的部件是托辊，其成本占总机成本的 25%30%，托辊总重占整机总重的 30%40%。因此，对运行中的输送机来说，维护和更换的主要
24、对象是托辊，它们的可靠性和寿命决定其效能及维护费用，转动不灵活的托辊将使输送机的功率消耗增加；堵转的托辊不仅会磨损价格昂贵的输送带，而且严重时，可能导致输送带着火等严重事故。尽管托辊的具体结构的形式众多，但结构的原理大体相同。它主要是由心轴、管体、轴承座、轴承和密封装置等组成，并且大多做成定轴式。托辊的寿命，按托辊强化实验寿命折算成实际使用寿命不得小于 15000 小时。B、托辊的类型和应用托辊按其用途不同可分为一般托辊和特种托辊。前者主要包括承载托辊（又称上托辊） ；与回程托辊（又称下托辊） ；后者则主要包括缓冲托辊、过渡托辊等。槽形托辊：用于承载分支（上分支） ，有 35、45两种，一般常
25、用 35槽形托辊。（1）槽形前倾托辊：35槽形托辊的侧辊朝运行方向前倾 1.5，使输送带的对中性好，不易跑偏如 1-3 图。图 1-3 槽形前倾托辊（2）过渡托辊：用于头部或尾部滚筒至第一组槽形托辊之间，可使输送带由平行逐步成槽或由槽形逐步展平，用以减小输送带边缘张力并防止突然摊平时撒料，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，安装在受料段导料槽的下太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书8方，可吸收输送物料下落时对胶带的冲击动能，延长输送带的使用寿命见图 1-4。图 1-4 缓冲托辊（4）调心托辊：有摩擦式和锥形两种，见图 1-5 可防止输送带跑
26、偏，起对中和调偏作用，上分支和下分支均可选用。（5）平行上托辊：用于输送成件物品。（6）回程分支（下分支）托辊：有平形、V 形前倾、 V 形梳形、螺旋形和反 V 形等几种型式。图 1-5 调心托辊C、托辊的选择及托辊间距的选择回程托辊安装在空载分支上，以支承输送带。通常采用平行托辊大型输送机。缓冲托辊大多安装在输送机的装载点上，以减轻物料对输送带的冲击。输送带运行时，由于张力的不平衡、物料偏堆积、机架变形、托辊轴承损坏以及风载荷作用等使其产生跑偏，目前应用最为普遍的是前倾托辊，它取代了调心托辊，靠普通槽形托辊的两侧辊向输送带运行方向倾斜 23实现防跑偏。托辊间距的选择太原理工大学阳泉学院-毕业
27、设计说明书9托辊间距的选择应考虑物料性质、输送带的重度及运行阻力等条件的影响。承载分支托辊间距可参考表 2 选取。缓冲托辊间距一般为承载托辊间距的 0.3-0.5 倍，约为 0.3-0.6m。回程托辊间距可按 2-3m 考虑或取为承载托辊间距的 2 倍。表 2 承载托辊间距参考表（m ）带宽(mm）松散物料堆积密度 t/m 400 500 650 800 1000 1200 1400 1600 20002.5 1.2 1.2 1.1 1.1 1.0表 3 托辊回转部分质量（kg）带宽（mm）托辊形式500 650 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000铸铁座 11
28、12 14 22 25 47 50 72 77槽形承载托辊 冲压座 8 9 11 17 20 铸铁座 8 10 12 17 2039（V）42（V）61（V）65（V）回程托辊V 形托辊冲压座 7 9 11 15 18 头部滚筒或尾部滚筒距第一组槽形托辊的距离 s 按式（ 1.1）计算：Bs67.2（1.1）式中 s滚筒与第一组托辊之间的距离，m；托辊的成槽角，rad；太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书10B输送带宽度，m。经计算可知，设计的带式输送机的尾部滚筒距第一组槽形托辊的距离： Bs67.2=2.673521.4/360=2.28m（槽型托辊成槽角 =35； B=1.4m） ；头部滚
29、筒距第一组槽形托辊的距离： s67.2=2.673521.4/360=2.28m本设计的带式输送机的带宽 B=1400mm，堆积密度 =1.42t/m，经查表 2、表 3 可知选托辊直径 D=133mm，承载分支托辊间距 Lt=1.2 m，其托辊回转部分质量 G=20kg（冲压座） ，根据矿山固定设备选用手册表 5-2-37 查得承载托辊选择 35槽型托辊，图号140C514，轴承型号 6305/C4，棍子 L=530mm。回程托辊间距 Lt=2.4m，其托辊回转部分质量 G=18kg（冲压座） ，根据矿山固定设备选用手册表 5-2-51 查得回程托辊选择平行下托辊，图号 140C560，棍子
30、 L=1600mm，轴承型号 6305/C4。因此，可求出托辊旋转部分线质量：承载托辊旋转部分线质量为： /ttLGq= 2.10=16.67kg/m （1.2）回程托辊旋转部分线质量为: 4.8/tt=7.5kg/m （1.3）另外，在输送机的前后各加一个 10过渡托辊，图号为 140C511，一个 20过渡托辊，图号为 140C512。输送机装载处的缓冲托辊 140C514H，轴承 6306/C4。D、托辊的校核1、托辊的静载荷计算查新型带式输送机设计手册可得：承载分支托辊的静载荷如下式： 45.128.01981.900 qIeaPm（1.4）N4.3 空载分支托辊的静载荷如下式：太原理
31、工大学阳泉学院-毕业设计说明书11N48.10594.281.9. qeaPuu （1.5）式中 0-承载分支托辊静载荷，N；up-回程分支托辊静载荷， N；e-托辊载荷系数，查新型带式输送机设计手册表 8-49 所示，一节辊时 1e，三节辊时 8.0e；0a-上托辊间距， m2.0a；mI-输送能力， t/h6QI kg/s4. ；v-带速， .4/s1；q-每米带质量， kg/5q；ua-下托辊间距， m.2 ua。2、托辊动载荷的计算查新型带式输送机设计手册可得托辊的动载荷如下式：承载分支 absfp0 N13.478.061.483（1.6）回程分支 9.2159asuf（1.7）式中
32、 sf-运行系数，查新型带式输送机设计手册表 8-50 所示， sf=1.1；d-冲击系数，查新型带式输送机设计手册表 8-51 所示， d=1.06；af-工况系数，查新型带式输送机设计手册表 8-49 所示，有腐蚀磨损物料 = 1.。所选上托辊的承载能力 4400N，大于所计算的 P0 与 P0，满足要求。所选下托辊的承载能力 1930N，大于所计算的 Pu 与 Pu，满足要求。1.2.3滚筒滚筒是带式输送机的重要部件之一。按它的作用不同可分为传动滚筒与改向滚筒两种。传动滚筒用来传递力，它即可以传递牵引力，也可以传递制动力；而改向滚筒则不太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书12起传递力的作
33、用，主要作用是改变输送带的运行方向，以完成拉紧，返回等各种功能。A、滚筒的分类（1）传动滚筒：是传递动力的主要部件如图 1-6，传动滚筒根据承载能力分轻、中、重三种型式，滚筒直径有 500、630、800、1000mm 等，同一种滚筒又有几种不同的轴径和中心跨距供选用。滚筒表面有光钢面，人字形及菱形花纹橡胶覆面，人字形花纹胶面摩擦系数大，排水性能好，但有方向性，安装时人字尖应与输送带运行方向一致，双向运行的输送机要采用菱形花纹，用于重要场合时，一定要采用硫化橡胶覆面,用于阻燃，隔爆场合采用相应防爆措施，轴承座全部采用油杯润滑脂润滑。（2）改向滚筒：用于改变输送带运行方向或增加输送带在传动滚筒上
34、围包角，其结构形式与传动滚筒一样分轻、中、重三种型式，轴的分档直径为 50100，120180 及200260mm，滚筒表面有裸露光钢面和平滑胶面两种。图 1-6 传动滚筒1.2.4驱动装置驱动装置的作用是在带式输送机正常运行时提供牵引力或制动力。它主要由传动滚筒、减速器、联轴器、电动机、软启动等组成。电动机与减速器又构成驱动单元。1、电动机带式输送机驱动装置最常见的电动机是三相鼠笼电动机，其次是三相绕线型电动机，只有个别情况下才采用直流电动机。三相鼠笼型电动机与其他两种电动机相比较，具有结构简单、制造方便、易防爆、运行可靠、价格低廉等一系列优点，因此在煤矿井下得到广泛的应用。但其最大缺点是不
35、能经济地实现范围较宽的平滑调速，启动力矩不能控制，启动电流大。三相绕线型电动机具有较好的调速特性，在其转子回路中串联电阻，可较方便地解决输送机各传动滚筒间的功率平衡问题，不致使个别电机长时过载而烧坏；可以通过串太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书13接电阻启动以减小对电网的负荷冲击，且可实现软启动控制。但其在结构和控制上均比较复杂，如带电阻长时运转会使电阻发热、效率降低，尤其在防爆方面很难做到，因此在煤矿井下很少采用。直流电动机最突出的优点是调速特性好，启动力矩大，但结构复杂，维修量大，与同容量的异步电动机相比，其重量是异步电动机的两倍，价格的三倍，且需要直流电源，因此只有在特殊情况下采用。2
36、、联轴器驱动装置中的联轴器分为高速联轴器与低速联轴器，它们分别安装在电动机与减速器之间和减速器与传动滚筒之间。常见的高速轴联轴器有尼龙柱销联轴器、液力耦合器等；常见的低速轴联轴器有十字滑块联轴器、齿轮联轴器和棒销联轴器。3 减速器驱动装置用的减速器从结构形式上分，主要有直交轴和平行轴减速器，煤矿井下主要使用的是前者。在选择驱动装置位置时应考虑以下两点：1）尽量将驱动装置的位置选择在使输送带的最大张力值为最小。2）适当考虑安装、维修、搬运及特殊条件的要求。1.2.5拉紧装置输送带是橡胶和纤维织品两者复合而成的制品，在应用中的重锤拉紧装置，在运行一段时间后，重锤会自动下降一段距离，使输送带变长。这
37、说明输送带发生了蠕变，在启动、制动过程中也会发生蠕变现象。此时拉紧装置就必须进一步收紧才不会发生打滑现象。由此可见，拉紧装置是保证带式输送机正常运转必不可少的重要部件，它的功能有：（1）使输送带在传动滚筒上形成正压力，靠摩擦力将传动滚筒的圆周力传递出来。（2）限制输送带在托辊间的垂度，防止输送带在托辊间距内过分松弛而丧失槽形，引起物料和输送带跑偏，增加运行阻力。（3）补偿输送带的弹性伸长和线粘性伸长。时间长了输送带会自动伸长，而且在过度工况下发生永久伸长。同时，在启动、制动时输送带自动收紧，可免除机组振动。（4）为重连接头提供必要的行程。（5）在长距离带式输送机中，拉紧装置对其拉力产生重大影响
38、。太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书14常见的拉紧装置有以下几种：（1）螺旋式拉紧装置拉紧滚筒的轴承座安装在带有螺母的滑动架上，滑动架可在尾架的导轨上移动。当旋转螺杆时，可使滑动架带动拉紧滚筒一同前进或后退，以调节输送带的张力。螺旋式拉紧装置结构简单，但是拉紧力的大小不易掌握，工作过程中拉紧力不能保持恒定，一般用于机长小于 80m、功率较小的输送机。（2）车式拉紧装置拉紧滚筒固定在小车上，通过重锤的重力牵引小车，从而达到张紧输送带的作用。这种拉紧装置的优点是拉紧力恒定，能自动补偿输送带的伸长，适用于长距离固定式带式输送机。（3）垂直式拉紧装置利用重锤重力可使拉紧滚筒沿垂直导轨移动产生拉紧力，
39、它能保证输送带在各种运动状态下有很定的牵引力，可以自动补偿输送带的伸长，适用于长距离固定式带式输送机。其缺点是需要有足够的空间放置拉紧滚筒、重锤和要保证拉紧所需的行程，因此在空间受限的条件下无法使用。（5）钢丝绳绞筒式拉紧装置利用钢丝缠绕在绞筒上，将输送带拉紧。一般绞筒都是经过涡轮减速器来带动。这种方式在带式输送机上广泛地使用。1.2.6制动装置对于倾斜输送物料的带式输送机，其平均倾角大于 4时，当满载停车时会发生上运物料时带的逆转和下运物料时带的顺滑现象，从而引起物料的堆积、飞车等事故，所以应设置制动装置。A 制动器的分类带式输送机制动器的种类较多，根据输送机的技术性能和具体使用条件（如功率
40、大小，安装倾角等） ，可选用不同形式的制动器。常用的有带式逆止器、滚柱逆止器、液压电磁闸瓦制动器和盘形制动器等。（1）带式逆止器适用于倾角18向上运输的带式输送机，当倾斜输送机停车时，在负载重力作用下，输送带逆转时将制动胶带带入滚筒与输送带之间，将滚筒卡住，输送带即被制动。带式逆止器结构简单、造价便宜。其缺点是制动时输送带要先逆转一段距离，造成机尾太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书15受载处堵塞溢料。头部滚筒直径越大，逆转距离越长，因此对功率较大的输送机不宜采用。带式逆止器已经系列化，可参考轻型带式输送机的有关系列标准。（2）滚柱逆止器滚柱逆止器也是用于向上运输的带式输送机，在输送机正常工作
41、时，滚柱在切口的最宽处，不会妨碍星轮的运转，当输送机停车时，在负载重力的作用下输送带带动星轮反转，滚柱处在固定圈与星轮切口的狭窄处，滚柱被卡住，输送带被制动。这种制动器制动迅速，平稳可靠，并且已经系列化生产，可参考 DT型系列标准，按减速器选配。所允许的扭矩一般不超过 20kNm。但因其是安装在减速器的输出轴长，故适用于输送机的驱动电机容量较小的场合，功率范围为 10kW55kW 。（3）液压推杆制动器液压推杆制动器对于向上或向下输送的带式输送机均可使用，安装在高速轴上，动作迅速可靠，带式输送机一般都装配有此种制动器。（4）盘形制动器盘形制动器利用液压油通过油缸推动闸瓦沿轴向压向制动盘，使其产
42、生摩擦而制动。每套制动器有四个油缸，由一套液压系统统一控制。这种制动器多用于大功率长距离强力带式输送机及钢绳牵引带式输送机，安装在高速轴上。这种制动器的特点是制动力矩大，散热性能好，油压可以调整，再工作中制动力矩可无极调节。1.2.7清扫器用于清除输送带上粘附的物料，主要有头部清扫器和空段清扫器两种。头部清扫器为重锤刮板式结构，装在卸料滚筒上方的机架上，用于清扫输送带上粘附的物料。空段清扫器，用于清除非工作面上粘附的物料，防止物料进入尾部滚筒或垂直拉紧装置的拉紧滚筒里，一般焊在这两种滚筒前方的中间架上，并调节好吊链的长度。1.2.8机架A、机架是带式输送机的主体构架，本系列根据典型布置设计了四
43、种滚筒机架（头、尾、架）和中间架及支腿。头、尾机架采用槽钢和型钢焊接的三角形结构。机架种类见图 1-7：01 机架用于传动滚筒放在头部的头部滚筒机架。02 机架用于尾部改向滚筒处。03 机架用于头部探头的改向滚筒（卸料）机架。太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书1604 机架用于传动滚筒设在下分支的传动滚筒机架。采用两个 04 机架对称安装用于下分支时，即可用作双滚筒传动机架。图 1-7 机架为了运输方便机架由两片组成，现场安装时用螺栓联接后再焊接。B、中间架；可分标准型、非标准型、及凸凹弧段几种，标准型中间架长为 6m，非标准型则小于6m，托辊安装位置孔距为 1000、1200mm 两种，非
44、标准型孔距在现场根据需要钻孔。中间架支腿；有型（无斜撑）型（有斜撑）两种，支腿与中间架采用螺栓联接，便于运输，安装后也可焊接。1.2.9导料槽从漏斗中落下的物料通过导料槽集中到输送带的中心部位，导料槽的底边宽度为1/22/3 带宽，断面形状有矩形和喇叭形两种。导料槽由前段、中段、后段组成，通常由一个前段、一个后段和若干个中段组成，导料槽的长度由设计者按需要确定。1.2.10其它A、悬臂架或卸载端悬臂架或卸载端是一个伸出的机构，有不同的长度，其设计目的是使胶带伸出传动装置以外，便于把煤从输送机上卸下来。各部件用螺栓牢固地与传动装置和卸载滚筒连接在一起。胶带先绕过这个滚筒然后回到传动装置。在卸载滚
45、筒上有个调节螺栓便于精确找正。采用喷水或防护罩形式的防尘装置装在悬臂架头部，以在煤炭从输送机上卸下来时抑制煤尘。用弹簧加压的胶带刮拭器装在卸载端下部，在胶带回空之前将其刮拭干净。底部托辊上若粘上了煤尘可能引起胶带跑偏，从而损坏胶带边缘。在悬臂架上要加置防护板防止工人接触转动部件，特别是悬臂架的底部托辊。卸载机头的防护板是钉死的。太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书17B、机尾或导回装置导回滚筒组件位于机尾，是一个箱状结构，内盛滚筒，胶带回绕而过。滚筒可以用自洁型，滚筒通常备有调节螺杆，保证胶带在设备内最终找直。在机尾内部装有一刮煤板，防止被底段胶带携带的任何物件沾污导回的滚筒。也可以把刮煤板装
46、在离机尾最近的那一节中部的基架上。刮煤板应把污物导至巷道的行人一侧以便于安全的清除。C、储带仓储带仓在输送机上的用途是拉紧松弛的胶带和储存胶带，以便输送机可以缩短或无须添用额外的短段胶带就能延伸。储带仓位于中部机架之内，通常靠近传动机头。它的主要部件是一个滑走小车，内装滚筒，胶带在其上绕过。小车靠一绞车和钢丝绳沿机架行走。绞车靠人力操纵，扳动一个设在一侧的手轮，或者装在输送机两侧的一对手轮。此外，在重型输送机上，利用电机或液力帮助进行这项调整。应留心使滚筒与输送机结构调成直角。滚筒的每一侧都有一个调节螺栓使输送机精确找正。在机架上可以安装可调止动块以保持滑走滚筒固定在一起，当绞车的钢丝绳断了的
47、时候，防止小车被拉回。储带仓周围要加护栏或挡板以利安全，除非皮带停止转动时进行调整和维修，否则不得拿掉。D、头部漏斗头部漏斗是带式输送机的辅助装置，用以完成物料的转送和储存。漏斗和护罩设计成一体，统称头部漏斗。由于带式输送机的工艺布置不同，物料种类，转载方向有变化，本系列只设计了漏斗的上半部分，并留有法兰接口，以便根据具体情况完成漏斗的下半部物料转载设计。太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书182 设计计算法则及主要公式2.1 输送带速度的确定2.1.1带速的选择一、带速选择原则（1）输送量大、输送带较宽时，应选择较高的带速。（2）较长的水平输送机，应选择较高的带速；输送机倾角愈大，输送距离愈
48、短，则带速应愈低。（3）物料易滚动、粒度大、磨琢性强的，或容易扬尘的以及环境卫生条件要求较高的，宜选用较低带速。（4）一般用于给了或输送粉尘量大时，带速可取 0.8m/s1m/s；或根据物料特性和工艺要求决定。（5）人工配料称重时，带速不应大于 1.25m/s。（6）采用犁式卸料器时，带速不宜超过 2.0m/s。（7）采用卸料车时，带速一般不宜超过 2.5m/s；当输送细碎物料或小块料时，允许带速为 3.15m/s。（8）有计量秤时，带速应按自动计量秤的要求决定。（9）输送成品物件时，带速一般小于 1.25m/s。已知带宽后，根据带宽公式 ABKC（2.1）式中：K-物料断面系数查表取 458；-物料的散状密度，t/ m3；C-倾角系数，见表 4；A-设计运输能力，t/h；太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书19B-满足设计运输能力的输送带宽；代入数据可得 V=1.4m/s表 4 倾斜系数 C表倾角 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20stC1.00 0.99 0.98 0.97 0.95 0.93 0.91
