1、河南理工大学成人高等教育毕业设计说明书（论文）I摘 要现在，胶带输送机正朝着长距离，高速度，低摩擦的方向发展，近年来出现的气垫式胶带输送机就是其中的一个。目前，在胶带输送机的设计、制造以及应用上，我国与国外先进水平相比仍有较大差距。国内在设计制造带式输送机过程中存在着很大程度上的不足。本次毕业设计是关于 DTII 型带式输送机带式输送机的设计（倾角 ） 。首5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带式输送机；接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。普通式胶带输送机由六个主要部件组成：传动装置，机尾导向装置，中部机
2、架，拉紧装置以及胶带。最后简单的说明了输送机的安装与维护。本次带式输送机设计代表了设计的一般过程, 对以后的机械设计工作有一定的参考价值。 关键词：输送机；驱动装置；运行阻力；牵引力；满载起动河南理工大学成人高等教育毕业设计说明书（论文）II目 录摘 要 .I第 1 章 前言.1第 2 章 带式输送机概述.22.1 带式输送机的特点和应用.22.2 带式输送机的分类.22.3 各种带式输送机的特点.22.4 带式输送机在国内外的发展状况.3第 3 章 带式输送机的设计计算53.1 已知原始数据及工作条件.53.2 计算步骤.63.2.1 输送机带速 V 及带宽 B 的确定 63.2.2 根据煤
3、块粒度大小要求核算输送机的带宽 83.3 圆周驱动力的计算.83.3.1 计算公式的选择 83.3.2 主要阻力计算 93.3.3 主要特种阻力计算 113.3.4 附加特种阻力计算 113.3.5 倾斜阻力计算 123.3.6 计算圆周驱动力 133.4 传动功率计算133.4.1 传动滚筒轴功率的计算 133.4.2 电动机功率的计算 133.5 输送带张力的计算.143.5.1 各特性点张力计算 143.5.2 验证皮带是否会出现打滑现象 183.6 输送带的强度校核.183.7 改向滚筒、传动滚筒的合张力计算.193.7.1 合张力计算 19河南理工大学成人高等教育毕业设计说明书（论文
4、）III3.7.2 传动滚筒的张力(两个传动滚筒）的计算 193.8 传动滚筒直径确定和传动滚筒的强度校核.203.8.1 传动滚筒最小直径计算 203.8.2 传动滚筒的的强度校核 203.9 确定各改向滚动的合张力、滚筒直径、图号和转动惯量.21第 4 章 驱动装置的选用与设计.234.1 驱动装置的型式.234.2 电机的选用.244.3 减速器的选用244.4 液力耦合器选用244.5 联轴器254.6 制动装置254.6.1 制动装置的作用 254.6.2 制动装置的种类 264.6.3 制动装置的选择 26第 5 章 带式输送机部件的选用.285.1 输送带.285.2 传动滚筒.
5、285.3 托辊的选择.29结 论.31致 谢.32参考文献.33河南理工大学成人高等教育毕业设计说明书（论文）1第 1 章 前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开采机电一体化技术与装备的关键设备。特别是近几年，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
6、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。DTII 固定式带式输送机具有输送量大、输送距离长、输送平稳，物料与输送带没有相对运动，噪音较小，结构简单、维修方便、能量消耗少、部件标准化等优点，因而广泛应用于采矿、冶金、化工、铸造、建材等行业的输送和生产流水线以及水电站建设工地和港口等生产部门，用来输送松散物料或成件物品。固定带式输送机，矿用带式输送机可在环境温度20至40范围内使用，输送物料的温度在50以下. 选 择 DTII 型 带式输送机这种通用机械的设计作为这次毕业设计选择题目，能培养我们独立解决工程实际问题的能力，这次毕业设计是对对所学基本理论和专业知识的一次综合运用，同时
7、也使设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。河南理工大学成人高等教育毕业设计说明书（论文）2第 2 章 带式输送机概述2.1 带式输送机的特点和应用带式输送机是用连续运动的无端输送带输送货物的机械，俗称皮带机。输送带根据摩擦传动原理而运动，既是承载货物的构件，也是传递牵引力的构件。通用带式输送机包括普通型带式输送机和高强度型钢绳芯带式输送机。目前我国已编制了统一的“DTII 型固定式输送机”新系列，包括原通用型和高强度型二大系列产品。带式输送机的输送能力大、输送距离长、结构简单、工作可靠、操作管理简单、能量消耗小，因而广泛应用于采矿、冶金、化工、铸造、建材等大行业的输送和生产流水线以及水电站建
8、设工地和港口等大宗散货的输送装卸作业中，在许多应用场合下，它是非标机械的重要组成部分。通用带式输送机适用于在水平或对水平成小倾角的方向输送堆积角为的各种疏散及小型件货，运送粉末物料时容易扬尘，需采取防尘措施。为3/5.20mt了更好的适应不同的工作条件和要求，近年来出现了一些新型的特种带式输送机，如波纹挡板带式输送机、双带输送机、气垫带式输送机、中间带驱动带式输送机、管型带式输送机等。它们之中，有的可在大倾角或垂直方向上输送物料，有的在输送段呈管型，避免扬尘，展现了良好的应用前景。2.2 带式输送机的分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，一类是普通型带式输送机，这类带
9、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。其简介如下表 2-1：表 2-1 带式输送机的分类带式输送机普通型 特种结构型DTII 型固定式、QD80 轻型固定式、DX 型钢绳芯型、U 型带式输送机管型、气垫、波状挡边型、刚生牵引型压带式输送机、其他类型河南理工大学成人高等教育毕业设计说明书（论文）32.3 各种带式输送机的特点（1）QD80 轻型固定式带输送机: QD80 轻型固定式带输送机与 DT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
10、）DX 型钢绳芯型带式输送机： 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: 该类型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 提高到 使输送带成 U 形。这样一来输送带与034509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左右 。（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
11、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。（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
12、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。2.4 带式输送机在国内外的发展状况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开采机电一体化技术与装备的关键设备。河南理工大学成人高等教育毕业设计说明书（论文）4国外带式输送机技术的发展主要表现在：(1)带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化；(2)带式输送机本身的技术与装
13、备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型输送机已成为其发展的主要方向。其关键技术与装备的特点：(1)设备大型化，其主要技术参数与装备均向着大型化发展；(2)应用动态分析技术和机电一体化、计算机监控等高新技术，采用各种软起动与自动张紧技术，对输送机进行动态监测与监控，大大降低了输送带的动张力，输送机始终处于最佳运行状态，设备性能好，运输效率高；(3)采用多机驱动与中间驱动及其功率平衡、输送机变向运行等技术，使输送机单机运行长度在理论上已不受限制，并确保了输送系统设备的通用性、互换性及其单元驱动的可靠性；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，
14、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。我国已经在 1978 年完成了钢绳芯带式输送机的定型设计。钢绳芯带式输送机弥补了国内紧缺大输送量、高强度高的输送机的要求。河南理工大学成人高等教育毕业设计说明书（论文）5第 3 章 带式输送机的设计计算3.1 已知原始数据及工作条件带式输送机的设计计算，应具有下列原始数据及工作条件资料。（1）物料的名称和输送能力： （2）物料的性质：1）粒度及粒度组成、堆积密度、动或静积堆角、温度、湿度粘度、堆积密度；2）输送成件物品是还包括成件物品的单位质量和外型尺寸。（4）卸料方式和卸料装置形式；（5）给料点数目和位置；（6）输送机布置形式和尺寸，
15、即输送机系统（单机或多机）综合布置形式、地形条件和供电情况。输送距离、上运或下运、提升高度、最大倾角等；（7）装置布置形式，是否需要设置制动器。（8）工作环境：露天、室内、干燥、潮湿、环境湿度和空气含尘量大小等;原始参数和工作条件如下:（1）输送物料：原煤（2）物料特性： 1）块度：0350 m2）散装密度：1.3t/ 33）在输送带上堆积角： ；204）物料温度：表 6-1 选择传动滚筒的代号为10080，所选择的传动滚筒上的许用合力为 。K10且 ，所以所选择的滚筒符合要求。NFk160合表 3-10 传动滚筒的主要参数代号 D/mm许用扭矩/KN.m许用合力/KN轴承型号转动惯量/ 2.
16、mkg质量/kg10080.3 800 27 160 22232 81.8 13753.9 确定各改向滚动的合张力、滚筒直径、图号和转动惯量各个传动滚筒的合张力的计算就是胶带进入滚筒和分离滚筒点的张力之和，通河南理工大学成人高等教育毕业设计说明书（论文）22过计算以及查表 6-2 可得下表 3-11：表 3-11 改向滚筒的选择序号 滚筒名称直径/mm合张力/kN滚筒图号 转动惯惯/ 2.mkg1 头部 180改向 800 269 DT100B308(G) 153.32 尾部 180改向 630 11.4 DT100B307(G) 73.33 拉紧滚筒 500 19 DT100B407G) 5
17、5.74 改向滚筒 500 19.5 DT100B4007(G) 55.75 增面滚筒（1） 315 11 DT100B103(G) 27.36 增面滚筒（2） 500 265 DT100B107(G) 40.17 传动处增面滚筒 630 230 DT100B306(G) 130.28 传动处增面滚筒 630 230 DT100B306(G) 130.2河南理工大学成人高等教育毕业设计说明书（论文）23第 4 章 驱动装置的选用与设计驱动装置是整个皮带输送机的动力来源，它由电动机、 （高速轴端）液力偶合器，减速器、 （低速轴端）联轴器、制动器和逆止器组成。驱动滚筒由电动机通过各自的联轴器、减速
18、器和联轴器传递转矩给传动滚筒。4.1 驱动装置的型式按与传动滚筒的关系，驱动装置可以分为分离式、半组合式和组合式三种，见表4-1。表 4-1 驱动装置类型类型 代号功率范围驱动系统组成DCYB2.2-315联 轴 器减 速 器直 交 轴 齿 面耦 合 器联 轴 器电 机 ZLYOXML分离式 ZSL2.2-315联 轴 器减 速 器平 行 轴 齿 面耦 合 器联 轴 器电 机半组合式 YTH2.2-350减 速 滚 筒耦 合 器联 轴 器电 机 YOXHL组合式 I2.2-55电 机 电 动 滚 筒在本次设计过程中选择了分离式的驱动装置。选择 ZSY的驱动系统组成型式。根据输送机代号和电动机功
19、率，查DTII(A）型带式输送机设计手册表 7-1驱动装置选择表得：驱动装置的组合号为 520，根据组合号查DTII(A）型带式输送机设计手册表 7-3 驱动装置组合表可知驱动装置各部件型号，再从DTII(A）型带式输送机设计手册表 7-6 驱动装置与传动滚筒组合表可查的低速联轴器型号及尺寸 L。传动滚筒采用焊接结构，主轴承采用调心滚子轴承。电动机可安装在机头任一侧。在本次设计过程中，把电动机安装在靠近机头的位置处。河南理工大学成人高等教育毕业设计说明书（论文）244.2 电机的选用电动机是整个输送机的动力来源，在整个输送机系统中起着至关重要的作用，电动的选择的正确与否直接决定着输送机能否正常
20、运转。电动机额定转速根据生产机械的要求而选定，一般情况下电动机的转速不低 1000r/min，因为功率一定时，电动机的转速低，其尺寸愈大，价格愈贵，而效率低。若电机的转速高，则极对数少，尺寸和重量小，价格也低。在本设计输送机所计算的电动机的总功率为 310kw，所以需选用功率为 160kw 的电机两套。查DTII(A ）型带式输送机设计手册 503p，采用 4315LY型电动机，该型电机转矩大，性能良好，可以满足要求。该电机的主要性能参数如下表 4-2。表 4-2 型电动机主要性能参数4315LY满载电动机型号额定功率 kw 转速 r/min 电流 A 效率 功率因数Y315L1- 160 1
21、480 289 94.5 0.89堵转电流/额定电流 堵转转矩/额定转矩 最大转矩/额定转矩 重量 kg6.8 1.8 2.2 11404.3 减速器的选用减速器是电动机和工作机之间的独立的封闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作要求。在某些场合也用来增速，成为增速器。减速器的种类很多，按照传动类型可以分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星减速器以及他们互相组合起来的减速器；按照传动的级数可以分为单级和多级减速器；按照齿轮醒转可以分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆柱-圆锥齿轮减速器。按照传动的布置形式又可以分为展开式、分流式和同轴式减速器。根据以上的计算可知，本次设计的减速器的减速比为
22、 31.5，通过查表DTII(A）型带式输送机设计手册表 7-3 可知:本次设计选用 型减5.3140ZSY速器,传动比为 31.5，可传递 160KW 功率。符合设计要求。4.4 液力耦合器选用通过查DTII(A）型带式输送机设计手册表 7-3 本次设计选用的液力耦合器河南理工大学成人高等教育毕业设计说明书（论文）25的型号为 560YOXI。 I是在 YOX型基础之上发展的限矩型液力耦合器，工作液体在泵轮、涡轮构成的工作腔里循环流动来传递力矩。超载时部分也留靠自身速度冲出工作腔进入前、后辅腔，工作腔充满度的降低使传递力矩下降，从而限制了超载力矩升高。其耦合器的主要参数见表 4-3。表 4-
23、3 液力耦合器的主要参数转动惯量 充油量规格型号输入转速传递功率范围过载系数效率主动件 从动件 40% 80%560YOXI1500 120-270 1.3-1.7 0.96 3.1 1.2 15 304.5 联轴器由于在减速器的高速端采用了液力耦合器进而代替了高速端的联轴器，所以只需选择减速器与传动滚筒两轴（低速轴）连接的联轴器即可。通过查DTII(A）型带式输送机设计手册表 7-6 可知：选用的联轴器的型号为: ,驱动装置和传动滚筒组合号见下表 4-4：302178JZL表 4-4 驱动装置和传动滚筒组合号及参数表Y-DCY 驱动装置驱动装置的组合号 输送机的代号低速轴联轴器型号 质量 L
24、/mm520 10080.3 302178JZL453.7 18624.6 制动装置输送机向上运输时，在停车时需防止输送带的反向倒退，此时的制动一般称为逆止。向下运输时，在停车时需防止输送带的正向前进，此时称为制动。其制动装置的型号在 DTII 系列中已经给整套的列出。只需进行选择并对其进行校核即可。4.6.1 制动装置的作用物料的带式输送机，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。制动器是用于机器或机构减速使其停止的装置，有时也能用作调节或限制机构的运行速度，它是保证机构或机器安全正常工作的重要部
25、件。4.6.2 制动装置的种类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。河南理工大学成人高等教育毕业设计说明书（论文）26（1）带式逆止器带式逆止器适用于倾角 向上运输的带式输送机，当倾斜输送机停车时，018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，将滚筒楔住，输送带即被制动。（2）滚柱逆止器滚柱逆止器也用于向上运输的的带式输送机上，在输送机正常工作时，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，滚柱被楔住，输送带被制动。（3）液压推杆制动器液压推杆制动器对于向上或
26、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。4.6.3 制动装置的选择制动装置的选择原则：（1）机械运转状况，计算轴上的负载转矩，并要有一定的安全储备。（2）应充分注意制动器的任务，根据各自不同的执行任务来选择，支持制动器的制动转矩，必须有足够储备，即保证一定的安全系数，对于安全性有高度要求的机构需要装设双重制动器。（3）制动器应能保证良好的散热功能，防止对人身、机械及环境造成危害。通过查DTII(A）型带式输送机设计手册表 7-3 可知与之相配套的制动器的型号为： 12/405YWZ;此制动器的技术参数见下表 4-5。表 4-5 制动器的技术
27、参数540/12YWZ型号额定制动转矩 mN./制动轮直径mm电机功率kw每小时动作次数最大质量kg12/405YWZ1000-2000 400 330 2000 93.8通过上面的计算可知：其输送机的逆止力 KNFB841.5, 并通过计算得知其在电机轴上的制动力矩为 BMKN.63。由DTII(A）型带式输送机设计手册公河南理工大学成人高等教育毕业设计说明书（论文）27式（3.7-2 ）得作用在滚筒的逆止力矩为：（4-1） 85410.3.20BLFDMKNm式中： 逆止力， ； 滚筒直径，mm 。由DTII(A）型带式输送机设计手册公式（3.7-3）得逆止器需要的力矩为：。34.1.2850LkNi如果逆止器安装在高速轴就可以选择逆止器为 65YD,其额定逆止力矩为1.6kn.M；如果逆止器安装在低速轴就可以选择逆止器为 20N,其额定逆止力矩为34.3kn.M。由于已经设有制动器，也可以考虑不设置逆止器。在上边选择的制动器 12/405YWZ，其制动力矩为 KN21,两台制动器的制动力矩为 K4,均大于mKN.8.，可以不设置逆止器也绝对安全。所以只需要设置 型号的50/12YWZ制动器即可满足设计要求。
