濟南高校泉城學院畢業(yè)設計方案題目帶式輸送機的設計專業(yè)機械設計制造及其自動化班級機設10Q4學生董吉蒙學號20103006012指導老師顧英妮二〇一四年三月二十一日學院泉城學院專業(yè)機械設計制造及其自動化學生董吉蒙學號20103006012設計題目帶式輸送機的設計一、選題背景與意義隨著工業(yè)化經(jīng)濟的不斷增長,帶式輸送機作為輸送行業(yè)中的重要設備,其技術發(fā)展已成為輸送設備發(fā)展更替的重要標記之一。全球化經(jīng)濟的發(fā)展和提倡低能環(huán)保機械的提倡,設計出低能耗和環(huán)保新型帶式輸送機又成為眾多工程技術人員的目標。目前帶式輸送機的發(fā)展趨勢主要集中在長距離、高速度、大運量、大功率等方向，其特點將得到充分的發(fā)揮，更具有現(xiàn)代物流發(fā)展意義，與傳統(tǒng)的直線輸送機搭接、汽車等其它運輸工具相比具有明顯的優(yōu)點。生產(chǎn)實踐證明,帶式輸送機與其他運輸機械相比,其相關技術指標都表現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性,但作為機械設備來講,都會有自身的不足之處,如通用帶式輸送機的運動零部件多,維護修理費用大問題、由于托輔的緣由帶速受限問題,再比如輸送機的起動、輸送帶的振動易跑偏和摩擦起熱等問題,近些年來,國內外探討機構對諸如此類的問題都做了大量的探討,相關的科學技術探討取得了重要的突破。國內探討現(xiàn)狀盡管我國已擁有先進的軟起動技術及多機功率平衡技術、中間驅動技術,而且駕馭的技術完全可滿意煤礦長距離帶式輸送機的須要,但由于國內輸送帶技術跟不上國外先進國家,帶強受到限制,無法滿意高強度帶式輸送機發(fā)展的須要。因此,輸送機驅動系統(tǒng)必需盡量削減對輸送機各部件的動負荷,限制對輸送帶的動張力,防止輸送帶在滾筒上的打滑,減小張緊行程。因此,輸送機的起制動要求更高,據(jù)有關資料介紹,上運輸送機最佳的起動特性曲線應為“S”形,有必要進一步研制新型啟動技術和自動張緊技術。國外探討現(xiàn)狀國外對于無輯式特種帶式輸送機的探討較早,成果也相對豐富。氣墊式帶式輸送機最初始于荷蘭,系統(tǒng)介紹氣墊式帶式輸送機的文獻出自荷蘭TWERTE高校C.O.Jonkers教授發(fā)表的“輸送機膠帶利用氣膜代替托輯-空氣帶式輸送機可供選擇”之后美國、德國、英國和日本相繼起先探討。在美國、英國和法國,一種供運輸旅客用的氣墊輸送機取得專利,另外國外還有供搬集裝箱的新型雙氣墊輸送機。國外有關氣塾帶式輸送機的專利有幾十項,國外主要的生產(chǎn)廠家有,荷蘭的Shiis公司,英國的Simon-Carves和Numec公司等,在初期階段,國外的氣墊帶式輸送機多用于輸送面粉、谷物等密度較小的散狀物料,近些年來,幵始用于輸送憐酸鹽、煤礦等密度較大且剛性大的物料,并漸漸向長距離、高運速和大運量上發(fā)展。國外液墊式帶式輸送機也很有探討,液墊式是將托輥裝置改成為液墊裝置,將干摩擦消退。最早探討液墊帶式輸送機的是前蘇聯(lián),1979年前蘇聯(lián)的東方采礦科研工所和西北生產(chǎn)聯(lián)合體就研制出了液墊帶式輸送機樣機,試驗獲得了勝利;對磁塾式帶式輸送機前蘇聯(lián)的有關科研單位也做過探討,將托親支撐改由磁性支撐,將膠帶進行磁化,利用斥力懸浮運行,相繼之后,其關于磁墊帶式輸送機的理論探討成果未見報道,然而針對利用磁力變更輸送機運動方式的國外還有直線式感應電動機輸送機和磁力摩擦式輸送機,直線式感應電動機輸送機利用磁場的作用的安培力干脆作用在輸送物料上,干脆推動物料運動,具有直線式感應電動機的帶式輸送機最早由英國曼徹斯特高校研制出來的,磁力摩擦式輸送機是通過中間鏈式驅動裝置代替驅動滾筒,依靠磁力來提高輸送帶對磁性塊的正壓力,以此來獲得牽引力的,此樣機于1972年由前蘇聯(lián)設計制造,并對其進行了試驗,得到了實踐性的論證,德國相繼也進行了相關的探討,取得了肯定的成果。二、設計內容本次畢業(yè)設計是關于固定式帶式輸送機的設計。首先對輸送機作一下簡潔的概述，接著分析帶式輸送機的選型原則及計算方法，然后依據(jù)這些設計準則與技術選型方法依據(jù)給定參數(shù)要求進行選型設計；接著對所選的輸送機各主要部件進行了校核，一般帶式輸送機的機械部分由輸送帶、托輥、滾筒及驅動裝置、制動器、張緊裝置、裝載、卸載、清掃器等裝置組成。除了機械裝置外，還要適當?shù)倪x用一些平安愛護裝置，以確保生產(chǎn)的平安進行。詳細內容如下：1帶式輸送機系統(tǒng)初步設計1.1帶式輸送機系統(tǒng)布置圖的設計依據(jù)設計要求及設備工作環(huán)境等因素，選擇布置輸送機系統(tǒng)。1.2帶式輸送機初步設計計算布置形式的分析確定，帶速的選擇；輸送帶帶寬、類型的選擇確定；圓周驅動力；傳動功率計算；各直線區(qū)段阻力計算；局部阻力計算；輸送帶各點張力計算及強度校核；滾筒牽引力與電機功率的計算；拉緊力與拉緊行程的計算。1.3機械裝置的選擇與確定電動機、減速器、聯(lián)軸器的選擇；軟起動裝置或制動裝置的選擇；傳動滾筒、改向滾筒的選擇與設計；采納托輥、托輥組的種類、結構形式及特點；采納拉緊裝置的結構與特點。2電氣限制系統(tǒng)（該部分非本專業(yè)設計內容）2.1總體要求限制核心采納可編程序限制器，具有自動、遠控/近控兩種工作方式；電控裝置和軟起動裝置（水平或上運）或軟制動裝置（下運）協(xié)作，保證空載、滿載工況下的軟起動和軟停車；滿意空載起動、重載起動；可以分別限制二臺設備，具有運行狀態(tài)顯示和故障指示，并具有沿線通話和起車預警功能；具有前、后臺設備閉鎖功能；具備液壓系統(tǒng)壓力及溫度愛護功能，并能輸出報警。2.2電控系統(tǒng)綜合愛護防跑偏開關、拉線愛護、縱撕愛護、煙霧愛護、超溫愛護、煙霧愛護和自動灑水裝置、打滑愛護、語音信號愛護。2.3對軟起動裝置的限制要求可以實現(xiàn)帶式輸送機在空載、滿載等工況下的正常軟起動。2.4對軟制動裝置的限制要求軟制動裝置必需具備牢靠的制動效果，保證帶式輸送機的平安運行與配套電控聯(lián)合工作能滿意下運帶式輸送機正常制動、緊急制動、斷電制動等要求。設計結果預期完成帶式輸送機的設計，包括零件的工藝分析，輸送帶的選擇，帶式輸送機設計的整體計算，傳動系統(tǒng)設計，結構設計，傳動部件及零件的設計帶式輸送機的組成及作用，輸送機的平安裝置設計，帶式板輸送機系統(tǒng)圖的設計，為零件的加工供應了工藝打算。完成帶式輸送機裝配圖、零件圖，論文說明書。能精確地進行輸送帶選型、拉緊裝置、制動裝置、驅動裝置、清掃裝置的選型。完成這些機械設備、部件和電氣設備，為施工打下基礎。接著了解駕馭帶式輸送機各種愛護的原理并選擇相應的愛護裝置，進而完成施工設計以及電控系統(tǒng)設計。最終完成設計圖紙，包括總裝配圖和零部件圖，工程繪圖量不少于折合成圖幅為A0號的圖紙3張（有三維裝配圖的，其二維繪圖量不少于折合成圖幅為A0的圖紙2張），其中手工圖和計算機繪圖都不少于一張A0圖紙。三、設計方案在設計初期，仔細學習帶式輸送機的基礎學問，閱讀各類有關下運帶式輸送機的中文及外文，為設計做好打算。對帶式輸送機整體結構的了解，對各參數(shù)的選取與計算，同時能精確地進行輸送帶、拉緊裝置、制動裝置、驅動裝置、清掃裝置的選型。了解電機的類型、規(guī)格和用途等特點。完成這些機械設備、部件和電氣設備的選型，為施工打下基礎。接著了解駕馭帶式輸送機各種愛護的原理并選擇相應的愛護裝置，進而完成施工設計以及電控系統(tǒng)設計。設計系統(tǒng)的結構圖，并用cad繪制，完成對帶式輸送機的設計。帶式輸送機系統(tǒng)布置單筒、單電動機驅動方式最簡潔，在考慮驅動方式時應是首選方式。在大運量、長距離的鋼繩芯膠帶輸送機中往往采納多電動機驅動。帶式輸送機常見典型的布置方式如下表1所示：表1帶式輸送機典型布置方式本次設計針對濟鋼原料廠輸送鐵礦粉等原料，綜合考慮工作環(huán)境、工作量、能耗等因素，初步確定輸送機布置形式，如圖1所示：1輸送機布置方式機械裝置的選?。ㄔO計計算完畢）輸送帶的選取輸送帶用來傳遞牽引力和承受被運貨物，因此要求它強度高、抗磨耐用、撓性好、伸長率小和便于安裝修理。我們選用鋼繩芯輸送帶，它主要用于煤炭、港口、礦山、電力、建材等領域輸送物料。如圖2-1所示：2.1鋼繩芯輸送帶2.2傳動滾筒的選擇考慮到本設計的實際狀況和輸送機的工作環(huán)境：用于工廠生產(chǎn)，環(huán)境潮濕，功率消耗大，易打滑，我們采納人字形溝槽鑄（包）膠滾筒。鑄膠膠面厚且耐磨，質量好；而包膠膠皮易掉，螺釘頭簡潔露出，刮傷皮帶，運用壽命較短，比較二者選用鑄膠滾筒。如圖2.22.2驅動滾筒示意圖托輥的選擇本次設計是為了運輸鐵礦粉等散料，上托輥采納操行托輥，使輸送帶成槽形，以便增大輸送實力和防止物料向兩邊灑漏。如圖2.3（1）2.3（1）槽型托輥下托輥采納平行托輥，如圖2.3（2）2.3（2）平行托輥緩沖托輥用于帶式輸送機的受料處，以便削減物料對輸送帶的沖擊，有橡膠圈式和彈簧板式等。其結構簡圖如下：2.3（3）緩沖托輥調心托輥用來調整輸送帶的橫向位置，使它保持正常運行。調心托輥形式許多，輸送散粒物料最簡潔的是采納槽形前傾托輥。2.3（4）側托輥前傾的調心托輥拉緊裝置的選擇螺旋式拉緊裝置，如下圖：2.4（1）螺旋式拉緊裝置螺旋式拉緊裝置的結構簡潔緊湊，但是拉緊力的大小不易駕馭，工作過程中不能保持恒定。一般用于機長小于100m，功率較小的輸送機上。小車重錘式拉緊裝置，如下圖：2.4（2）小車重錘式拉緊裝置其拉緊滾筒固定在小車上，通過重錘的重力牽引小車，從而達到張緊輸送帶的作用。它的結構也較簡潔，可保持恒定的拉緊力，其大小確定于重錘的重量。小車重錘式拉緊裝置外形尺寸大、占地多、質量大，適用于長度、功率較大的輸送機上。制動裝置的選擇由于慣性，運動中的物料突然停下來時可能發(fā)生逆轉或者順滑（本方案可能遇到的狀況）現(xiàn)象，對此設計中應選取適當?shù)闹苿友b置。滾柱逆止器也用于向上運輸?shù)牡膸捷斔蜋C上，在輸送機正常工作時，滾柱在切口的最寬處，不會阻礙星輪的運轉；當輸送機停車時，在負載重力的作用下，輸送帶帶動星輪反轉，滾柱處在固定圈與星輪切口的狹窄處，滾柱被楔住，輸送帶被制動。這種制動器制動快速，平穩(wěn)牢靠，其結構簡圖如下：2.5滾柱逆止器改向裝置的選擇帶式輸送機采納改向滾筒或改向托輥組來變更輸送帶的運動方向。這里我們采納置于輸送機尾部的改向滾筒。驅動裝置是整個皮帶輸送機的動力來源，它由電動機、減速器、聯(lián)軸器、傳動滾筒組成。電動機的選擇電動機依據(jù)生產(chǎn)機械的要求而選定。減速器的選擇依據(jù)系統(tǒng)的總傳動比選取相宜的減速器。聯(lián)軸器的選擇凸緣聯(lián)軸器的主要特點是結構簡潔、成本低、傳遞的轉矩較大，要求兩軸的同軸度較好。適用于剛度較大的場合。清掃裝置的選擇對于非工作面，采納比較普遍的V型皮帶機清掃裝置。如圖示：2.8（1）V型皮帶機清掃裝置對于工作面，采納篦子式刮板清掃裝置。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肯定的正壓力。這種清掃裝置比一般的刮板清掃裝置效果好。1-輸送帶；2-金屬刮板；3-彈性桿；4-卸載滾筒；5-轉桿2.8（2）篦子式刮板清掃裝置四、參考文獻[1]程剛.墊式帶式輸送機的探討[D].安徽:安徽理工高校,2012.[2]董大仟.帶式輸送機動態(tài)特性探討及其應用[D].北京:華北電力高校,2008.

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