3053 礦用固定式帶式輸送機

3053 礦用固定式帶式輸送機,固定,式帶式,輸送 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文1摘 要本次畢業(yè)設計是關于固定式帶式輸送機的設計。首先對膠帶輸送機作了簡單的概述；接著分析了帶式輸送機的選型原則及計算方法；然后根據(jù)這些設計準則與計算選型方法按照給定參數(shù)要求進行選型設計；接著對所選擇的輸送機各主要零部件進行了校核。普通型帶式輸送機由六個主要部件組成：傳動裝置，機尾和導回裝置，中部機架，拉緊裝置以及膠帶。最后簡單的說明了輸送機的安裝與維護。目前，膠帶輸送機正朝著長距離，高速度，低摩擦的方向發(fā)展，近年來出現(xiàn)的氣墊式膠帶輸送機就是其中的一個。在膠帶輸送機的設計、制造以及應用方面,目前我國與國外先進水平相比仍有較大差距,國內在設計制造帶式輸送機過程中存在著很多不足。本次帶式輸送機設計代表了設計的一般過程, 對今后的選型設計工作有一定的參考價值。關鍵詞：帶式輸送機；選型設計；主要部件河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文1AbstractThe design is a graduation project about the belt conveyor used in coal mine. At first, it is introduction about the belt conveyor. Next, it is the principles about choose component parts of belt conveyor. After that the belt conveyor abase on the principle is designed. Then, it is checking computations about main component parts. The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Drive Unit, Jib or Delivery End, Tail Ender Return End, Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt. At last, it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor. Today, long distance, high speed, low friction is the direction of belt conveyor’s development. Air cushion belt conveyor is one of them. At present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. There are a lot of wastes in the design of belt conveyor. Key words: belt conveyor; Lectotype Design;main parts河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文1目錄1 緒論 1.1 本課題研究的內容 .......................................11.2 本課題研究的目的和意義 .................................21.3 帶式輸送機的發(fā)展趨勢 ..................................21.4 國內外研究情況及其發(fā)展 .................................31.4.1 國外帶式輸送機技術的現(xiàn)狀 .........................31.5 帶式輸送機的分類 ......................................51.5.1 帶式輸送機的結構 .................................51.5.2 布置方式 .........................................62 帶式輸送機的設計計算 ........................................82.1 已知原始數(shù)據(jù)及工作條件 ................................82.2 計算步驟 ..............................................82.2.1 帶寬的確定: ......................................82.2.2 輸送帶寬度的核算 ................................112.3 圓周驅動力的計算 .....................................112.3.1 計算公式 ........................................112.3.2 主要阻力計算 ....................................122.3.3 主要特種阻力計算 ................................143.3.4 附加特種阻力計算 ................................152.3.5 傾斜阻力計算 ....................................162.4 傳動功率計算 ..........................................172.4.1 傳動軸功率（ ）計算 ...........................17AP2.4.2 電動機功率計算 ..................................172.5 輸送帶張力計算 .......................................182.5.1 輸送帶不打滑條件校核 ............................182.5.2 輸送帶下垂度校核 ................................192.5.3 各特性點張力計算 ................................202.6 傳動滾筒、改向滾筒合張力計算 .........................232.6.1 改向滾筒合張力計算 ..............................232.6.2 傳動滾筒合張力計算 ..............................232.7 傳動滾筒最大扭矩計算 ..............................232.8 拉緊力計算 ...........................................242.9 繩芯輸送帶強度校核計算 ................................243 驅動裝置的選用與設計 .......................................253.1 電機的選用 ...........................................25河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文13.2 動裝置的總傳動比 ..................................263.3 液力偶合器 ........................................273.4 聯(lián)軸器 ............................................274 帶式輸送機部件的選用 .......................................284.1 輸送帶及其分類 .......................................284.2 傳動滾筒 .............................................284.2.1 傳動滾筒的作用 ..................................284.2.2 傳動滾筒的選型 ..................................284.2.3 傳動滾筒結構 ....................................294.2.4 傳動滾筒的直徑驗算 ..............................304.3 托輥 .................................................304.3.1 托輥的類型 ......................................304.3.2 托輥的選型 ......................................314.3.3 托輥的校核 ......................................334.4 制動裝置 .............................................354 .5 軟啟動裝置的選擇4.6 拉緊裝置 ..............................................434.6.1 拉緊裝置的作用 ..................................434.6.2 拉緊裝置在過渡工況下的工作特點 ..................444.6.3 拉緊裝置布置時應遵循的原則 ......................444.6.4 拉緊裝置的種類及特點 ............................455 其他部件的選用5.1 機架與中間架 .........................................465.2 給料裝置 .............................................475.2.1 對給料裝置的基本要求 ............................475.2.2 裝料段攔板的布置及尺寸 ..........................475.2.3 裝料點的緩沖 ....................................485.3 卸料裝置 .............................................495.4 清掃裝置 .............................................495.4.1 篦子式刮板清掃裝置 ..............................495.4.2 輸送機式刮板清掃裝置 ............................505.4.3 刷式清掃裝置 ....................................515.4.4 振動式清掃裝置 ..................................525.4.5 水力和風力清掃裝置 ..............................535.4.6 聯(lián)合清掃裝置 ....................................535.4.7 輸送帶翻轉裝置 ..................................545.5 頭部漏斗 .............................................565.6 保護裝置 ..............................................57河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文1結論 .........................................................57致 謝 .......................................................58參考文獻 ......................................................11 緒論帶式輸送機是連續(xù)運行的運輸設備，自1795年被發(fā)明以來，經過兩個世紀的發(fā)展，已被電力,冶金、煤炭、化工、礦山、港口等各行各業(yè)廣泛采用。如礦石、煤、砂等塊、粉狀物和包裝好的件狀物品。帶式輸送機是煤礦最理想的高效連續(xù)運輸設備，與其他運輸設備(如機車類)相比，具有距離長、運量大、輸送連續(xù)等優(yōu)點，并且運行可靠,易于實現(xiàn)自動化、集中化控制,特別是對產量高效率高礦井，近10年，在礦山建設的井下巷道、礦井地表運輸系統(tǒng)及露天采礦場、選礦廠中的應用又得到進一步推廣。選 擇 帶式輸送機這種通用機械的設計作為畢業(yè)設計的選題，能培養(yǎng)我們獨立解決工程實際問題的能力，通過這次畢業(yè)設計是對所學基本理論和專業(yè)知識的一次綜合運用，也使我們的設計、計算和繪圖能力都得到了全面的訓練。原始參數(shù)：1）輸送物料：煤2）物料特性：（1）塊度：0～300mm（2）散裝密度：0.90t/m 3（3）在輸送帶上堆積角：ρ=20°（4）物料溫度： YS河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文1故摩擦條件滿足。2.6 傳動滾筒、改向滾筒合張力計算2.6.1 改向滾筒合張力計算根據(jù)計算出的各特性點張力,計算各滾筒合張力。頭部 180 改向滾筒的合張力:?= =20878+21921=42799N F改 189S?尾部 180 改向滾筒的合張力:?= =9790+10280=20070N改 2672.6.2 傳動滾筒合張力計算根據(jù)各特性點的張力計算傳動滾筒的合張力:動滾筒合張力:=21926+7526=29452N1210FS??2.7 傳動滾筒最大扭矩計算單驅動時,傳動滾筒的最大扭矩 按式（2.7.1）計算：maxMmax20UFDM??（2.7.1）式中 D——傳動滾筒的直徑（mm） 。 雙驅動時,傳動滾筒的最大扭矩 按式（2.7.2）計算：maxM12maxmax()0UFDM??（2.7.2）初選傳動滾筒直徑為 500mm,則傳動滾筒的最大扭矩為:河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文1=29.452KN12max()UF=5.4KN/m ax9.450.M??2.8 拉緊力計算拉緊裝置拉緊力 按式（ 2.8-1）計算0F（2.8-01iiFS??1）式中 ——拉緊滾筒趨入點張力（N） ；i——拉緊滾筒奔離點張力（ N） 。1iS?由式（2.8-1）=7924+7546=15470 N =15.47 KN023F?查〈〈煤礦機械設計手冊〉 〉初步選定鋼繩絞筒式拉緊裝置。2.9 繩芯輸送帶強度校核計算 繩芯要求的縱向拉伸強度 按式（2.9-1）計算；XG（2.9-max1XFnGB??1）式中 ——靜安全系數(shù)，一般 =7 10。運行條件好，傾角好，強度低1n:取小值；反之，取大值。輸送帶的最大張力 21926 NmaxF?選為 7,由式（2.10-1）1n河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文1N/mm21967280XG???可選輸送帶為 680S,即滿足要求. 3 驅動裝置的選用與設計帶式輸送機的負載是一種典型的恒轉矩負載，而且不可避免地要帶負荷起動和制動。驅動裝置，它由電動機、偶合器，減速器 、聯(lián)軸器、傳動滾筒組成，是整個皮帶輸送機的動力來源。一般情況下由一臺或兩臺電機通過各自的聯(lián)軸器、減速器、和鏈式聯(lián)軸器傳遞轉矩給傳動滾筒。單滾筒傳動輸送機，其驅動裝置一般設于頭部滾筒處。因工藝布置需要，或為了維修方便，或為了不增加投資，可考慮將驅動裝置設于中部或尾部。采用雙滾筒傳動或多滾筒傳動時，驅動裝置位置則根據(jù)計算決定。傳動滾筒采用焊接結構，主軸承采用調心軸承。3.1 電機的選用根據(jù)生產機械的要求來電動機額定轉速，電動機的轉速通常情況下不低 500r/min，因為在電動機功率一定時，轉速愈低，尺寸愈大，價格愈貴，而效率低。擬采用 YB200JDSB－４型電動機，該型電機轉矩大，性能良好，可以滿足要求。查《運輸機械設計選用手冊》 ，它的主要性能參數(shù)如下表：表 3-1 YB200JDSB－４型電動機主要性能參數(shù)滿載電動機型號 額定功率 kw 轉速 r/min 電流 A 效率％ 功率因數(shù) cos?YB200L-４ 30 1470 56.8 92.5 0.87起動電流/額定電流 起動轉矩 最大轉矩 重量 kg7.0 1.9 2.0 320河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文13.2 減速器的選用3.2.1 傳動裝置的總傳動比已知輸送帶寬為 800 ，查 《運輸機械選用設計手冊》表 2－77 選m取傳動滾筒的直徑 D 為 500 ，則工作轉速為：，601.6.5/inwvnr????已知電機轉速為 ＝1470 r/min ，mn則電機與滾筒之間的總傳動比為： 147026.5wi?本次設計選用 JS30 型.礦用減速器,傳動比為 25，可傳遞 30KW 功率。第一級為螺旋齒輪，第二級、第三級為斜齒和直齒圓柱齒輪傳動，其展開簡圖如下：圖 3-1 JS30 型減速器展開簡圖河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文1電動機和 I 軸之間，IV 軸和傳動滾筒之間用的都是聯(lián)軸器，故傳動比都是 1。3.2.2 液力偶合器液力傳動與液壓傳動一樣，都是以液體作為傳遞能量的介質，同屬液體傳動的范疇，二者的重要區(qū)別在于，液壓傳動是同過工作腔容積的變化，是液體壓力能改變傳遞能量的；液力傳動是利用旋轉的葉輪工作，輸入軸與輸出軸為非剛性連接，通過液體動能的變化傳遞能量，傳遞的紐矩與其轉數(shù)的平方成正比．本次設計選用的 YOD400，輸入轉速為 1470r／min，效率達 0.96，起動系數(shù)為 1.3～1.7。3.2.3 聯(lián)軸器本次驅動裝置的設計中，較多采用聯(lián)軸器，這里對其做簡單介紹：聯(lián)軸器是機械傳動中常用的部件。它用來把兩軸聯(lián)接在一起，機器運轉時兩軸不能分離；只有在機器停車并將聯(lián)接拆開后，兩軸才能分離。聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響等，往往不能保證嚴格的對中，而是存在著某種程度的相對位移。這就要求設計聯(lián)軸器時，要從結構上采取各種不同的措施，使之具有適應一定范圍的相對位移的性能。根據(jù)對各種相對位移有無補償能力（即能否在發(fā)生相對位移條件下保持聯(lián)接的功能） ，聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器（無補償能力）和撓性聯(lián)軸器（有補償能力）兩大類。撓性聯(lián)軸器又可按是否具有彈性元件分為無彈性元件的撓性聯(lián)軸器和有彈性元件的撓性聯(lián)軸器兩個類別。4 帶式輸送機部件的選用河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文14.1 輸送帶及其分類輸送帶在帶式輸送機中既是承載構件又是牽引構件（鋼絲繩牽引帶式輸送機除外） ，它不僅要有承載能力，還要有足夠的抗拉強度。輸送帶有帶芯（骨架）和覆蓋層組成，其中覆蓋層又分為上覆蓋膠，邊條膠，下覆蓋膠。輸送機的帶芯主要是有各種織物（棉織物，各種化纖織物以及混紡織物等）或鋼絲繩構成。按輸送帶帶芯結構及材料不同，輸送帶被分成織物層芯和鋼絲繩芯兩大類?？椢飳有居址譃榉謱涌椢镄竞驼w織物層層芯兩類，且織物層芯的材質有棉，尼龍和維綸等。4.2 傳動滾筒4.2.1 傳動滾筒的作用傳動滾筒是傳動動力的主要部件。作為單點驅動方式來講，可分成單滾筒傳動及雙滾筒傳動。單滾筒傳動多用于功率不太大的輸送機上，功率較大的輸送機可采用雙滾筒傳動，其特點是結構緊湊，還可增加圍包角以增加傳動滾筒所能傳遞的牽引力。使用雙滾筒傳動時可以采用多電機分別傳動，可以利用齒輪傳動裝置使兩滾筒同速運轉。4.2.2 傳動滾筒的選型傳動滾筒是傳遞動力的主要部件，它是依靠與輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶運行的部件。傳動滾筒根據(jù)承載能力分為輕型、中型和重型三種。傳動滾筒有三種結構，鑄鋼或鑄鐵結構，驅動滾筒的有鋼制光面滾筒、鑄（包）膠滾筒等表面形式，由于鋼制光面滾筒表面具有摩擦系數(shù)小的缺點，所以一般用在周圍環(huán)境濕度小的短距離輸送機上。4.2.3 傳動滾筒結構河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文1其結構示意圖如圖 5-2 所示：軸 透 蓋 筒 體 加 強環(huán) 輪 轂 輻 板 脹 套圖 5-2 驅 動 滾 筒 結 構 示 意 圖傳動滾筒長度的確定. 查《運輸機械設計選用手冊》表 2－39 得：其主要性能參數(shù)如表 4-1 所示：表 4-1 傳動滾筒參數(shù)表mmB許用扭矩 kNm?許用合力 kNDm800 4.1 40 500軸承型號 軸承座型號 轉動慣量重量 kg3520 ⅡZ1210DT7.8 432再查表《運輸設計選用手冊》2－40 可得出滾筒長度為 950 。m或者由經驗公式：已知帶寬 B＝800 ，傳動滾筒直徑為 500 ，滾筒長度比膠帶寬m略大，一般取（100～200）1??河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文1取 800＋150＝950 與查表結果一致1B?m4.2.4 傳動滾筒的直徑驗算大量實驗表明，傳動滾筒的摩擦系數(shù)與膠帶和滾筒之間的單位壓力有較大關系，在單位壓力較大的區(qū)域摩擦系數(shù)隨壓力的增大而減小，所以傳動滾筒的直徑應按平均壓力進行驗算。 3360[][]pBD????式 中 ：—膠 帶 與 滾 筒 之 間 的 平 均 壓 力 ， 對 于 織 物 芯 ， 膠 帶 推 薦 不 大 于 0.4N/m805mppN?0帶 寬 ， 已 知 ＝傳 動 滾 筒 直 徑 ，膠 帶 在 滾 筒 上 的 圍 包 角 ， 23—傳 動 滾 筒 牽 引 力 ， ＝ 19所以 22360[]1985.4350.//BDNm??????＝＝ .7因此傳動滾筒直徑 合格。4.3 托輥4.3.1 托輥的類型（一）類型托輥有槽形托輥、平行托輥、緩沖托輥和調心托輥等幾種形式；河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文1圖 4-3 槽形托輥槽形托輥(圖 4-3)主要用在輸送散粒物料的帶式輸送機上分支，使輸送帶成槽形，可以增大輸送能力和防止物料向兩邊灑漏。平形托輥由一個平直的輥子構成，用于輸送件貨。緩沖托輥用于帶式輸送機的受料處，以便減少物料對輸送帶的沖擊，有橡膠圈式和彈簧板式等。調心托輥用來調整輸送帶的橫向位置，使它保持正常運行。調心托輥形式很多，輸送散粒物料最簡單的是采用槽形前傾托輥。（二）托輥間距托輥間距的布置應遵循膠帶在托輥間所產生的撓度盡可能小的原則。膠帶在托輥間的撓度值一般不超過托輥間距的 2.5％。在裝載處的上托輥間距應小一些，一般的間距為 300～600mm，而且必須選用緩沖托輥，下托輥間距可取 2500～3000mm，或取為上托輥間距的兩倍。4.3.2 托輥的選型由于膠帶輸送機膠帶跑偏常常引起設備停機，撒料，機架堵塞，膠帶邊緣撕裂、磨損等故障，嚴重影響了設備的使用及壽命，明顯地降低了運輸經濟指標。因此，設計時應引起注意，現(xiàn)著重分析帶式輸送機膠帶跑偏的原因并提出相應的防偏措施。解決輸送機的膠帶跑偏問題，最好是改變托輥組結構，常見的防偏托輥組結構有前傾托輥組、調心托輥組和鉸鏈式吊掛托輥組。該設計采用槽形托輥用于輸送散粒物料的帶式輸送機的上分支，最河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文1常用的由三個棍子組成的槽形托輥。由原始尺寸 B＝800mm 查《運輸機械設計選用手冊》表 2－42，取托輥為 DTⅡ03C0311, 托輥直徑 D 為89mm。表 4-2 托輥技術規(guī)格表托輥直徑mm托輥軸徑mm軸承型號 托輥長度mm托輥軸外伸長 mm旋轉部分質量 kg托輥質量kg200 2.08 2.79250 2.15 2.98315 2.58 3.58465 3.87 5.24600 4.78 6.4820 4G204750145.79 7.878925 4G205 950 7.23 11.21315 3.53 5.07380 4.07 5.86465 4.77 6.89600 5.89 8.53700 6.72 9.74950 8.74 12.771150 9.4 13.99108 254G2054 G2051400 10.03 15.62380 6.3 8.211331150 16.9 20.9715925 4G305465179.64 12.02河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文11400 25.82 31.52托輥阻力系數(shù)主要由實驗來確定,見表 4-3:表 4-3 常用的托輥阻力系數(shù) k?工作條件 平行托輥 槽型托輥室內清潔、干燥、無磨損性塵土 0.018 0.02空氣濕度、溫度正常,有少量磨損性塵土 0.025 0.03室外工作,有大量磨損性塵土 0.035 0.044.3.3 托輥的校核（一）上托輥的校核所選用的上托輥為槽形托輥 ，其結構簡圖如下：0(35)圖 5-7 槽形托輥 結構簡圖0(35)（1）承載分支的校核河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文100 );me 235e0.8;v/sv1.6/s;kg)9.kg/m;/)mBB BmIpeaqgvNq qI???（ ）式 中 ：—承 載 分 支 托 輥 靜 載 荷 (承 載 分 支 托 輥 間 距輥 子 載 荷 系 數(shù) ， 查 《 運 輸 機 械 設 計 選 用 手 冊 》 表 － 選 ＝帶 速 (， 已 知 ＝—每 米 長 輸 送 帶 質 量 (， 已 知輸 送 能 力svk?＝式 中 ：3v/s—三 節(jié) 托 輥 槽 形 輸 送 帶 上 最 大 截 面 積 （ ） ；帶 速 （ ） ；k)?3傾 斜 系 數(shù) ；物 料 松 散 密 度 （ kg/m20s280.96.1.6153.4kg/s.2mIp?????由 《 運 》 表 － 查 得 ＝ ，由 《 運 》 表 － 查 得 ＝ ，帶 入 上 式 得 ：＝則 : （ ）=98.N查表 2-74 得，上托輥直徑為 89mm，長度為 315mm，軸承型號為 4G204，承載能力為 4400N，大于所計算的 ，故滿足要求。0p（2）動載計算承載分支托輥的動載荷： 0sdaf???式中： ——0p);N承 載 分 支 托 輥 動 載 荷 (河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文1——運行系數(shù)，查表 2-36，取 1.2；sf——沖擊系數(shù)，查表 2-37，取 1.04；d——工況系數(shù)，查表 2-38，取 1.00。af則： 098.12.04p???3N?故承載分支托輥滿足動載要求。4.4 制動裝置4.4.1 目前主要的制動裝置原理與性能針對帶式輸送機的制動技術要求，目前國內已應用和開發(fā)研究成的大功率可控制動裝置主要有以下幾種：自冷盤式制動裝置、液力制動器和液壓制動器。（1）防爆自冷盤式制動裝置防爆自冷盤式制動裝置主要由機械盤閘和可控液壓站組成，其工作原理是通過制動器對工作盤施加擦擦制動力而產生制動力矩，通過液壓站調整制動器中油壓的大小可以調整正壓力，從而調整制動力矩 圖 4.1 自冷盤式制動器布置 1-輸送帶 2-驅動滾筒 3-減速機的大小。液壓站采用了電液比例控制技術，所以制動系統(tǒng)的制動力矩可以根據(jù)工作需要自動進行調整，實現(xiàn)良好的可控制動。為了保證不出現(xiàn)火花，一般制動盤安裝在中低速軸，要求線 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文1速度不大于 1Om/s。為了使制動器具有良好的散熱性，保證制動盤溫度，根據(jù)風機原理把制 4-制動器 5-液力偶合器 6-電機動盤做成中空結構的強制冷卻方式，使制動過程中絕對不超過 150℃。這種制動系統(tǒng)的布置形式如圖 4.1 所示，根據(jù)下運帶式輸送機驅動系統(tǒng)的要求，當大功率或多機驅動時，可以在減速機與電機之間加液力偶合器實現(xiàn)功率平衡(對于別的制動系統(tǒng)也一樣)。（2）液壓制動器當用電機驅動液壓泵時需要輸出力矩，同樣通過輸送機系統(tǒng)帶動液壓泵業(yè)產生力矩，此時液壓泵對輸送機產生的是同樣大小的阻尼力矩，當阻尼力矩足夠大時，就會制動輸送機實現(xiàn)制動。（3）液力制動器液力偶合器可以傳遞力扭，當把偶合器的渦輪固定時，就會對泵輪帶動的高速液流產生巨大的阻力矩，使其減速。液力制動系統(tǒng)就是根據(jù)這個原理進行設計的。液力制動系統(tǒng)主要由帶泵輪、渦輪的液力制動偶合器和液壓冷卻控制組成。圖 4.2 液壓制動器布置 1-輸送帶 2-驅動滾筒 3-減速機 4-液壓制動泵 5-推桿制動器 6-電機（4）液粘制動裝置液體粘性制動裝置(又稱濕式制動器)是利用摩擦片在粘性液體中的摩擦力來傳遞力矩的。為了實現(xiàn)帶式輸送機各項制動性能要求，可以采河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文1用常閉式結構，主要由主動軸、被動鼓，主、從動摩擦片，控制油缸、彈簧、殼體及密封件等組成。當主動軸帶動主動摩擦片旋轉時，由于從動摩擦片不動，使得主、從動摩擦片間產生摩擦力作用，當改變控制油缸中的油壓大小可以調節(jié)主、從動摩擦片之間的壓緊力，進一步改變主動摩擦片與從動摩擦片間的摩擦力矩，從而實現(xiàn)帶式輸送機各項制動技術要求。濕式制動器的主、從動摩擦片都在粘性潤滑油中工作，它是通過潤滑油來進行冷卻散熱，通過控制油壓來改變摩擦片間的壓緊力，從而使得摩擦片的潤滑狀態(tài)由液體油膜剪切區(qū)變到混合摩擦區(qū)，最終過渡到邊界摩擦區(qū)的不同工作狀態(tài)。濕式制動器的主、從動摩擦片都在粘性潤滑油中工作，它是通過潤滑油來進行冷卻散熱，通過控制油壓來改變摩擦片間的壓緊力，從而使得摩擦片的潤滑狀態(tài)由液體油膜剪切區(qū)變到混合摩擦區(qū)，最終過渡到邊界摩擦區(qū)的不同工作狀態(tài)。在制動過程中，由于控制油壓與油膜承載力的共同作用，主、從動摩擦片將由液體剪切狀態(tài)與混合摩擦狀態(tài)之間變化，所以制動力矩的計算應按不同狀態(tài)來進行分析;當壓緊力較小，而油膜間隙較大時，主、從動摩擦片將主要處于液體剪切狀態(tài)，此時的力矩計算應按液體摩擦模型進行研究;當壓緊力較大，而摩擦片間隙小到一定程度則得用邊界摩擦狀態(tài)來計算。帶式輸送機采用改向滾筒或改向托輥組來改變輸送帶的運動方向。改向滾筒可用于輸送帶 、 或＜ 的方向改變。一般布置在尾部0189045的改向滾筒或垂直重錘式的張緊滾筒使輸送帶改向 ，垂直重錘張緊018裝置上方滾筒改向 ，而改向 以下一般用于增加輸送帶與傳動滾筒00河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文1間的圍包角。4.4.2 制動器的選用原則以上各種制動器的原理及性能，依據(jù)我國煤礦井下長運距、大運量下運帶式輸送機的工作特點，結合我廠多年生產下運帶式輸送機配套制動裝置的經驗，制動器的選型應考慮以下幾個原則:(1)考慮輸送機的工作重要性，當輸送機工作場所十分重要時，如主運輸輸送機，應重點考慮可靠性配置，可采用液粘制動器加盤閘制動器，實現(xiàn)雙保險。(2)考慮輸送機(長度短、運量小)制動力矩大小，制動力矩小，相應動載沖擊小，可選用普通推桿制動器;否則，應選用可控制動器，如液粘制動器或可控盤閘制動器。(3)輸送機帶速，當輸送機帶速高時，應選用可控制動器，或者選用液力或液壓制動器先實現(xiàn)降速，速度降低以后，再加制動閘進行定車制動。(4)考慮輸送機(長度、運量)動載荷大小，動載荷較大時，必須采用可控制動器，當要求制動精度高時，選用液粘制動器，否則選用可控盤閘制動器。(5)考慮輸送機經濟性，性能要求越好，投資價格越高。一般情況選用可控盤閘制動器，既可實現(xiàn)可控制動，又能實現(xiàn)定車，且結構簡單，相應投資也較小。4.5 軟起動裝置的選擇由電動機自身特性可知，電動機直接啟動時會產生很大的起動電流，從而對電網(wǎng)沖擊很大;而在電動機和減速器之間加可控軟起動裝置則會大大改善電動機的啟動性能，從而延長電動機使用壽命。調速型液力偶合器是一種無級調速裝置，它通常安裝于電機和減速器之間，具有起動時保護電機，起動加速度可控、過載保護等功能，是目前性能較優(yōu)越的可控軟起動裝置之一。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文14.5.1 目前主要的軟起動裝置原理與性能常用的下運帶式輸送機軟起動裝置主要有以下幾種:液體粘性軟起動裝置、CST、液力偶合器、變頻器等。（1）液體粘性軟起動裝置液體粘性軟起動系統(tǒng)是利用液體的粘性即油膜剪切力來傳遞扭矩的，其結構如圖 4.3所示，由主、從動軸，主、從動摩擦片，控制油缸、彈簧、殼體及密封件等組成。當主動軸帶動主動摩擦片旋轉時， 通過摩擦片之間的粘擦片的旋轉，當 擦片的旋轉，當改變控制油缸中的油 圖 4.3 液體粘性軟啟動系統(tǒng)機械結構圖壓大小來調節(jié)主、從動摩擦片之間的 1-輸入軸 2-殼體 3-控制油缸 4-彈簧油膜厚度，可以改變從動摩擦片輸出 5-主動摩擦片 6-從動摩擦片 7-輸出軸的轉速和扭矩的大小，從而實現(xiàn)帶式輸送機各項驅動要求和可控軟起動功能。（2）液力偶合器河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文1液力偶合器主要分限矩型液力偶合器和調速型液力偶合器兩種，主要是以液體為介質傳遞功率的軟起動裝置。主要由泵輪、渦輪、外殼等組成。泵輪輸入軸與電機相連，為功率輸入端;渦輪經輸出軸與減速器相連，為功率輸出端，兩者結構形狀相似，成軸向對稱排列，共同組成液流循環(huán)圓。工作時，由供油泵向循環(huán)圓中充入工作油，當電動機驅動泵輪旋轉時，進入泵輪的工作油在葉片的帶動下，因離心力的作用由泵輪內側流向外緣，形成高壓高速液流沖擊渦輪葉片，使渦輪與泵輪同向旋轉，工作油在渦輪中由外緣流向內側，將流入渦輪中的高能液流轉變成輸出軸的機械能，從而實現(xiàn)能量的柔性傳遞。限矩型液力偶合器的充液 量不變，起到柔性聯(lián)軸節(jié)的作用，能實現(xiàn)電機 圖 4.4 調速型液力偶合器原理圖空載起動、過載保護等作用，但起動加速度不 1-油冷卻池 2-濾油器 3-滾動軸承可控，通常被用在小型輸送機上。 4-電動執(zhí)行其 5-油箱 6-齒輪泵調速型液力偶合器通過電動執(zhí)行器來調節(jié)河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文1勺管的插入深度實現(xiàn)調節(jié)循環(huán)圓內工作液體的充液量的。因此起動力矩可控，通常被用于中大型輸送機上或傾角較大的場合。采用調速型液力偶合器作為軟起動傳動裝置可以做到延長起動時間、改善輸送機滿載起動性能。主要優(yōu)點如下:①實現(xiàn)軟起動(可控起動)起動時偶合器中無油，電動機帶動泵輪空載起動，起動時間短，大電流沖擊時間短。待電動機起動完畢，控制系統(tǒng)才控制勺管外移，向偶合器供油，渦輪力矩逐漸增大，當渦輪力矩大于負載力矩時，輸送機開始起動。在起動過程中電控系統(tǒng)時刻根據(jù)輸送機的實際加速度值來調節(jié)勺管的移動，使輸送機的加速度保持在 0.1 ～0.3m/s 2 范圍內。②完成功率平衡調節(jié)工作中，控制系統(tǒng)通過測定每臺電動機的負荷電流情況來控制勺管的移動量達到均衡電動機功率的目的，調節(jié)精度達5‰。③具有過載保護功能，提高機械使用壽命由于采用液體作傳動介質，它能吸收、減少外載荷的振動與沖擊，偶合器上設有易熔塞，過載時液體可將易熔塞熔化噴出，所以保護了傳動系各元件，提高了機械的使用壽命。但是這種系統(tǒng)有以下不足之處:①在正常工作時，一般有 3-5%的滑差，此時具有 3-5%的傳動效率損失，而且輸送機械大都長時長期工作，使偶合器發(fā)熱量大，并浪費大量的能量；②調速型液力偶合器在起動過程中始終存在一個不穩(wěn)定的過渡區(qū)，使得起動性能還不理想；③液力偶合器的體積較大，系統(tǒng)控制性能和控制精度較差。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文1（3）CST(Controlled Start Transmission System)該裝置是 80 年代初期，美國道奇公司針對大運量、長距離帶式輸送機在起動過程中出現(xiàn)的動力所造成的非穩(wěn)定工況研制成功的可控傳動裝置。它是將行星減速器與液體粘性濕式離合器作成一體，所示。它結構緊湊，體積小，啟動平穩(wěn)，加速度、減速度可控。主要有以下優(yōu)點:①軟起動特性好。CST 系統(tǒng)起動與負載無關，電動機可在無負載情況下很快達到滿速，然后輸送機從靜止狀態(tài)加速到滿速。CST 系統(tǒng)具有十分優(yōu)異的力矩控制特性，它可以根據(jù)輸送機運行的需要(起動、調速、停車)，靈活、精確地改變離合器傳遞力矩的大小，從而使輸送機在整個運行過程中平穩(wěn)無沖擊。因此最大限度地降低輸送帶的動張力，提高輸送帶、電動機及整機的壽命，并減小對電網(wǎng)的沖擊；②具有優(yōu)良的調速性能。CST 系統(tǒng)的速度調節(jié)范圍為 10%－100%。輸送機可在此范圍內以任何速度運行(要求冷卻系統(tǒng)要有夠的冷卻能力)，因此能滿足帶工輸送機低速驗帶的需要；③運行可靠、效率高;④功率平衡調節(jié)性能好。多級驅動或多點驅動時具有良好的功率平衡性能。對所有驅動單元可實現(xiàn)負載分配。但這種系統(tǒng)制作工藝復雜，加工要求高，成本和投資極大，調試過程復雜，維護費用較高。（4）調壓型電器軟起動設備調壓型電氣軟起動設備起動力矩較小，但下運輸送機一般在空載狀態(tài)下要求的起動力矩才最大，故僅從力矩關系上考慮采用電氣軟起動設備比在上運輸送機上更有利。控制方案:對于第 1、 2 種工況，可采用松開制動器再投入電動機的方法，即與電動狀態(tài)起動方式相同:對于第 3 種工況，起動時必須施加制動力，讓電動機處于電動狀態(tài)下起動，否則可河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文1能會使電壓的調節(jié)跟不上帶式輸送機速度的變化而引起帶速失控。上述3 種工況都要求起動時必須施加一定的制動力矩。在正常運行時，由于電動機的工況不確定，故電流方向不能確定，要求電氣軟起動設備必須有自動切換回路，使正常運行時電流不通過軟起動的調節(jié)回路。4.5.2 軟起動裝置的選用根據(jù)以上各種軟起動裝置的原理及性能，依據(jù)我國煤礦井下長運距、大運量下運帶式輸送機的工作特點，結合我廠多年生產帶式輸送機配套軟起動裝置的經驗，軟起動裝置的選型應考慮以下幾個原則:（1）考慮輸送機的工作重要性:當輸送機工作場所十分重要時，如主運輸輸送機，應重點考慮可靠性配置，可采用進口 CST 可控起動裝置，但價格較高。（2）考慮輸送機長度及運量大小:運距長、運量大則起動動載荷就大，可選用起動精度高，軟啟動效果好的軟起動，如液粘軟起動、CST 等，可以有效降低膠帶強度；否則，對運距短、運量小的輸送機，可選用剛性聯(lián)軸器(驅動功率小于 45 千瓦)、普通液力偶合器或調壓型電氣軟起動;對運距、運量中等，驅動載荷適中的輸送機，一般選用調速型液力偶合器，使用維護較簡單，且價格也適中。(3)輸送機帶速:當輸送機帶速高時，應選用軟起動性能較好的軟起動，根據(jù)以上第二條動載荷大小，優(yōu)先選用調速型液力偶合器、液粘軟起動和 CST。(4)考慮輸送機經濟性，性能要求越好，投資價格越高。一般情況應優(yōu)先選用普通液力偶合器、調速型液力偶合器、液粘軟起動和 CST。綜合考慮以上分析，結合本臺帶式輸送機的自身特性，我們決定采用 YOTCK560 型調速型液力偶合器，YOTCK560 型調速型液力偶合器傳遞功率 155-360 kW。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文14.6 拉緊裝置4.6.1 拉緊裝置的作用拉緊裝置是帶式輸送機必不可少的部件，具有以下四個主要作用:①保證輸送帶有足夠的張力，防止打滑；②保證輸送帶各點的張力不低于一定值，以防止輸送帶在托輥間因過分松弛而引起撒料和增加運動阻力；③補償帶的塑性伸長和過渡工況下彈性伸長的變化；④為輸送帶重新接頭提供必要的行程。拉緊裝置設于回程機尾(高點)傾斜坡段，驅動滾筒入點處，此位置布置張緊裝置優(yōu)點是離驅動裝置近，便于實現(xiàn)集中控制，但缺點是張緊力大:根據(jù)輸送機張緊位置的確定原則，一般布置在張緊力最小處，也可將張緊裝置布置在機頭處，缺點是離驅動裝置遠，張緊力傳遞慢，滿載起動時易出現(xiàn)打滑，控制困難。 。4.6.2 拉緊裝置在過渡工況下的工作特點(1) 為使輸送帶分離點張力保持恒定，一般情況下需用“理想”的拉緊裝置，這種拉緊裝置應能以很大的、按規(guī)律變化的速度移動。除了由于要在相當大的速度下保持張力恒定所引起的困難以外，還需知道速度的變化規(guī)律。拉緊裝置的運動，在很大程度上與輸送機質量對驅動裝置拆算質量的比值有關。隨著此比值的減少拉緊裝置的移動速度也減小。（2）拉緊裝置的移動速度隨著輸送機啟動時間增長而減小。（3）對于固定拉緊裝置的輸送機，輸送帶分離點必須有很大的預緊力，以防止啟動時輸送帶打滑。（4）對于大功率輸送機，應延長啟動過程，以便降低動載荷并改善拉緊裝置的工況（減少行程及其電動機功率） 。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文14.6.3 拉緊裝置布置時應遵循的原則帶式輸送機拉緊裝置的位置的合理布置，對輸送機正常運轉、啟動和制動，以及拉緊裝置的設計、性能及成本的影響都十分大，一般情況下拉緊裝置的布置應遵循以下原則：①.為降低拉緊裝置的成本，使其張緊力最小，一般張緊裝置盡可能布置在輸送帶張力最小處。②.長運距水平輸送機和坡度在 5％以下的傾斜輸送機，拉緊裝置一般布置在驅動滾筒的空載側（張力最小處） 。③.距離較短的輸送機和坡度在 6％以上的傾斜輸送機拉緊裝置一般布置在輸送機機尾，并盡可能將輸送機局部滾筒作拉緊滾筒。④.拉緊裝置的布置位置還要考慮輸送機的具體安裝布置形式，使拉緊裝置便于安裝、維護。4.6.4 拉緊裝置的種類及特點⑴ 螺旋式拉緊裝置：結構簡單緊湊，但是拉緊力的大小不易掌握，工作過程中不能保持恒定;⑵ 小車重錘式拉緊裝置：結構也較簡單，可保持恒定的拉緊力，其大小決定于重錘的重量;⑶ 直式拉緊裝置：能保證輸送帶在各種運動狀態(tài)下有恒定的牽引力，可以自動補償輸送帶的伸長。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文15 其他部件的選用5.1 機架與中間架機架式支承滾筒及承受輸送帶張力的裝置。（1）機架有四種結構如圖所示?？蓾M足帶寬 500~1400㎜、傾角 、0~18圍包角 多種形式的典型布置。并能與漏斗配套使用。09~21圖 5-1 機 架(2).本系列機架適用于輸送帶強度范圍；CC-56 棉帆布 3~8 層，NN-100~300 尼龍帶及 EP-100~300 聚酯帶 3~6 層；鋼繩芯帶 ST2000 以下。(3) 滾筒直徑范圍：500~1000mm。(4) 中間架用于安裝托輥。標準長度為 6000mm，非標準長度為3000~6000mm 及凸凹弧段中間架；支腿有 I 型(無斜撐)、H 型(有斜撐)兩種。中間架和中間架支腿全部采用螺栓聯(lián)接，便于運輸和安裝。中間架為螺栓聯(lián)接的快速拆裝支架，它由鋼管、H 型支架、下托輥、和掛鉤式槽形托輥組成，是機器的非固定部分，鋼管作為可拆卸的機身，用彈性柱銷架設在 H 型支架的管座中。柱銷固裝在鋼管上，只是打入的位置適當轉動鋼管，就能方便地從管座中抽出或放入。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文1圖 5-2 中間架槽形托輥軸的兩端加工成矩形，這樣就可以把單個滾筒放進機架中，即可以定位又可以起到固定軸的作用。因為皮帶運輸機的滾筒很多，損壞的也經常，當輥子需要維修時，就可以快速取下，以便于維修和更換，對運輸很小，提高了工作效率。這就是快速拆裝的特點。5.2 給料裝置5.2.1 對給料裝置的基本要求帶式輸送機裝載和轉載物料是最重要、最復雜的運輸作業(yè)之一。研究證明，在廣泛應用的中距離輸送機上（長度在 260m 以內） ，輸送帶的使用期限主要取決于給料裝置的結構是否合理。給料漏斗的寬度應不大于輸送帶寬度的 。另一方面，為防止漏斗23堵塞，其寬度應采取如下值：當輸送篩分過的物料時應不小于最大塊度的 2.5～3 倍，當運輸未經篩分時可取最大塊度的 2 倍。5.2.2 裝料段攔板的布置及尺寸當物料在離開給料漏斗達到帶速之前，必須用攔板使其保持在輸送帶上。實際上，擋板就是給料漏斗的側板沿輸送機方向的延長段。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文1為了防止塊狀物料堵塞在攔板之間，通常將兩塊攔板不是相互平行布置，而是向前擴張布置。后攔板的下緣做成弧形，而不是直線。攔板的長度隨物料各到輸送帶上的速度和帶速之差的增大而增大。攔板之間的最大間距通常取槽形輸送帶寬度的 。當輸送流動性好的物料23時，最好將攔板的間距減少到槽形輸送帶寬度的 。15.2.3 裝料點的緩沖帶式輸送機裝卸塊狀特別是比重大的礦石時，輸送帶受很大的沖擊力作用。在這種情況下，輸送帶面層可能被劃破，甚至擊穿，引起輸送帶早期報廢。理論分析證明，輸送帶受沖擊載荷的大小主要與下列因素有關。即裝載點的高度、礦石塊的質量及其棱角的形狀、托輥的質量、輸送帶的橫向彈性模量以及托輥襯墊的彈性模量，等等。在裝料點采用緩沖懸掛托輥組，能大大減輕輸送帶的動載荷，減少輸送帶損壞的幾率。提出以下幾點建議供設計、運輸大塊物料的輸送帶輸送機裝料點時參考：⑴.輸送帶所受的動載荷隨著相互沖擊物體質量的減小而減小。在礦石塊質量給定的情況下，只要減輕參與沖擊作用的托輥組的質量，就可使動載荷減小。借助緩沖裝置使托輥組與輸送機機架隔離，亦即采用懸掛托輥組，是減輕動載荷的一種有效方法。將懸掛托輥組各托輥之間做成彈性連接，可進一步減輕輸送帶的動載荷。⑵.當采用動托輥組時，借增多托輥數(shù)量和改變幾何形狀以減少托輥組的折算質量，以及降低給料高度，同樣能減輕輸送帶的動載荷。⑶.給緩沖托輥加襯，是減輕輸送帶動載荷的及其有效的方法。同時托輥襯墊的彈性模量應大大低于輸送帶的彈性模量，而且襯墊應具有足夠大的厚度（3cm～5cm） 。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文1⑷.在不顯著增大托輥組重量的條件下，應盡量增大托輥的直徑，運輸大塊堅硬物料的輸送帶應比普通輸送帶具有更厚的上、下覆蓋膠。⑸.裝料點的托輥組間距應在 0.4m～0.6m 范圍內。給料漏斗的安裝位置必須保證物料塊落到兩組托輥之間，而不是落在某一托輥上。5.3 卸料裝置卸載擋板（犁形卸料器）為平直擋板或 V 形擋板，適用于平皮帶輸送機，可用來卸件貨，也可在一側或兩側卸貨。卸載擋板的結構十分簡單，但對輸送帶的磨損比較厲害，還會增加帶條運行阻力，因此對較長的輸送帶，特別是輸送塊度大、磨損性大的物料時不宜采用。5.4 清掃裝置輸送機在運轉過程中，不可避免的有部分顆粒和粉料粘在輸送帶表面，通過卸料裝置后不能完全卸凈，表面粘有物料的輸送帶工作面通過下托輥或改向滾筒時，由于物料的積聚而使其直徑增大，加劇托輥和輸送帶的磨損，引起輸送帶跑偏。而且，不斷掉落的物料還污染了場地環(huán)境。因此，清掃粘結在輸送帶表面的物料，對于提高輸送帶的壽命和保證輸送帶的正常工作具有重要意義。下面介紹幾種國外新型刮板清掃裝置5.4.1 篦子式刮板清掃裝置圖6-4所示的篦子式刮板清掃裝置，在國外得到了廣泛應用。它主要由金屬刮板、彈性桿和轉桿組成。其原理是：多個金屬刮板沿輸送帶寬度方向按棋盤形式布置．每個刮板分別通過彈性桿與轉桿相連。轉桿上可裝扭轉彈簧或者重錘，以使刮板對輸送帶有一定的正壓力。這種清掃裝置比普通的刮板清掃裝置效果好。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文1圖5-4 篦子式刮板清掃裝置1-輸送帶；2-金屬刮板；3-彈性桿；4-卸載滾筒；5-轉桿只有刮板與輸送帶有較低的相對速度時，才能達到最好的清掃效果。對于篦子式刮板清掃裝置來說，其相對速度就等于輸送帶運行速度，也就是說篦子式刮板清掃裝置的相對速度比較高。為了降低相對速度，原蘇聯(lián)曾設計了一種輸送機式刮板清掃裝置。5.4.2 輸送機式刮板清掃裝置圖 6-5 所示為輸送機式刮板清掃裝置，主要由 2 個鏈輪和一條閉合的刮板鏈組成。其原理是：采用鏈傳動或帶傳動，把主動滾筒的動力傳給主動鏈輪。刮板鏈由鏈條和刮板組成，刮板用 l0～16 mm 厚的橡膠板制作，用螺栓與鏈條固定。刮板鏈的運行方向與下分支輸送帶的運行方向一致，且刮板鏈的運行速度較低，這樣就使刮板鏈與輸送帶有一個較低的相對速度。圖5-6