某可伸縮式帶式輸送機(jī)部件的選用分析計(jì)算案例某可伸縮式帶式輸送機(jī)部件的選用分析計(jì)算案例 1第1章帶式輸送機(jī)部件的選用 21.1輸送帶 21.1.1輸送帶的要求 2 41.2傳動(dòng)滾筒 41.2.1傳動(dòng)滾筒的作用及類型 41.2.2傳動(dòng)滾筒的選型及設(shè)計(jì) 51.2.3傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu) 51.3托輥 71.3.1托輥的作用與類型 71.3.2托輥的選型 91.3.3托輥的校核 1.4制動(dòng)裝置 1.1.1制動(dòng)裝置的作用 1.5改向裝置 1.6拉緊裝置 1.6.1拉緊裝置的作用 1.6.2張緊裝置在使用中應(yīng)滿足的要求 1.6.3拉緊裝置布置時(shí)應(yīng)遵循的原則 1.6.4拉緊裝置的種類及特點(diǎn) 第2章其他部件的選用 2.1機(jī)架以及中間架的選取 2.2給料裝置 202.2.1對給料裝置的基本要求 202.2.2裝料段攔板的布置及尺寸 2.2.3裝料點(diǎn)的緩沖 22.3卸料裝置 22.4清掃裝置 232.1.1篦子式刮板清掃裝置 2.1.2刷式清掃裝置 2.1.3震動(dòng)式清掃裝置 2.1.4常用清掃裝置的形式與特點(diǎn) 2.5頭部漏斗 2.6電氣及安全保護(hù)裝置 第1章帶式輸送機(jī)部件的選用1.1輸送帶帶式輸送機(jī)的皮帶是輸送機(jī)的不可缺少的組成部分，其成本占整個(gè)設(shè)備成本的30%-50%。在這種運(yùn)行方式下，輸送帶上的負(fù)荷也是極其復(fù)雜的。除了縱向拉應(yīng)力外，還會(huì)承受彎曲應(yīng)力。大部分的輸送帶在運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生了損壞，主要是由于對工作面及其邊緣造成的破壞，出現(xiàn)這種情況的原因是沖擊大、尖銳的物料引起的破裂、撕裂和剝落。輸送帶在帶式輸送機(jī)中，既起到承載裝置的作用，也起著傳動(dòng)裝置的作用，不僅需要承載負(fù)荷，還需要傳遞牽引力，所以要求輸送帶既要有一定的承載能力，又必須具備足夠的強(qiáng)度。輸送電動(dòng)機(jī)的皮帶芯由各類織物或者鋼絲繩等組成。作為傳送帶的主體層，幾乎整個(gè)運(yùn)輸狀態(tài)下的工作壓力全部由輸送帶承接，所以要求輸送帶的芯材材料應(yīng)該具備一定的強(qiáng)度與剛度才能保證輸送機(jī)的正常工作，同時(shí)，輸送帶上的覆蓋膠可以保護(hù)中間的帶芯，防止在工作過程中輸送帶受到外力沖擊造成機(jī)械性的損傷以及防止周圍有害物質(zhì)對輸送帶造成的破壞。延長了輸送帶的使用壽命。由于上覆橡膠的涂層一般比較厚，因此可以作為輸送帶的一個(gè)支承面承受材料的外力沖擊和磨損。輸送帶和托輥之間相互接觸的一側(cè)是承受壓力的主要部分，為了使沿著托輥移動(dòng)運(yùn)行的輸送帶坍塌強(qiáng)度降低，所以下涂層厚度通常較薄。側(cè)蓋膠的功能就是在防止因跑偏而與機(jī)架發(fā)生相撞對帶芯造成機(jī)械損傷。1.對輸送帶的要求1.3.1托輥的作用與類型托輥的選擇將會(huì)影響帶式輸送機(jī)使用效果，尤其是會(huì)對輸送機(jī)輸送帶的使用壽命造成很大的影響，托輥選擇的不合理，將會(huì)使輸送帶的使用壽命大打折扣。輸送帶上所受的負(fù)載類型也會(huì)在很大程度上受到托輥影響。托輥的基本性能要求主要體現(xiàn)有以下幾點(diǎn)：托輥結(jié)構(gòu)合理，質(zhì)量好，經(jīng)久耐用，防塵、抗壓耐水性等功能優(yōu)異且托輥具有安全密封保護(hù)裝置，實(shí)用可靠。軸承還具有機(jī)械潤滑傳動(dòng)性能強(qiáng)、重量輕、回轉(zhuǎn)率和阻力傳動(dòng)系數(shù)小、制造費(fèi)用少、托輥小且外殼薄和表面光滑等多大優(yōu)點(diǎn)。托輥的作用是在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，通過給予輸送帶支撐力防止輸送帶輸送物料期間兩側(cè)輸送帶之間的下降傾斜，保證兩側(cè)輸送帶的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，在一個(gè)有負(fù)載的支路上通過槽段，增加輸送量，防止兩側(cè)物料泄漏。傳送帶中有許多托輥。托輥的使用品質(zhì)及其運(yùn)行穩(wěn)定性對于物料輸送機(jī)在各種受力條件下的受力運(yùn)動(dòng)及其阻力，輸送帶上的托輥使用壽命，能耗及其日常維護(hù)，運(yùn)行及其成本等都有很高類型平行托輥調(diào)心托輥槽形托輥(圖1.4)的特點(diǎn)是使輸送帶成槽型，一方面可以減少運(yùn)輸物料過程中造成的撒料，另一方面也增加了輸送帶的運(yùn)輸運(yùn)輸物料的能力。多用于輸送散粒物料的帶式輸送機(jī)上分支。平形托輥是的主要用途是運(yùn)輸貨物，它是由一個(gè)平直的輥?zhàn)訕?gòu)成的。其結(jié)構(gòu)緩沖托輥的能夠減少物料對輸送帶的沖擊，通常放置于帶式輸送機(jī)的收料處，緩沖托輥有橡膠圈式和彈簧板式等。其結(jié)構(gòu)如下：b)圖4.8緩沖托輥a)橡膠圈式b)彈簧板式調(diào)心托輥的工作原理是通過調(diào)整輸送帶的橫向位置來保證輸送帶保持正常的工作狀態(tài)。調(diào)心托輥的形式有許多，在輸送散粒物料中最常見的便是槽型前傾托輥。這種做法雖然簡便，但卻能夠使阻力提高至10%左右。除此之外還有圓錐型、v形、逆v型以及其他類型的調(diào)心托輥，,可以根據(jù)具體需要進(jìn)行選擇。輥直徑輥軸徑m號(hào)長度輥軸外質(zhì)量2152585896.728.7416.9少8.539.741562 (一)托輥的校核所選用的是上托輥為槽型托輥(35°),其結(jié)構(gòu)簡圖如下：圖4.11槽型托輥(350)結(jié)構(gòu)簡圖(1)對承載分支的校核式中：ao——已知ao取值為1.mE—一輥?zhàn)虞d荷系數(shù)，查表獲得e=0.8式中：s—一根據(jù)表1.5選擇111查表1.7可知，滿足需求。(2)回程分支校核式中：e—一查表選取，選e=1帶入計(jì)算得：Pu=eauqBg=1×2.6×15×9.81=查表得，所選托輥上托輥滿足需求。(二)動(dòng)載荷的計(jì)算(1)承載分支的動(dòng)載荷計(jì)算：式(1.4)式中：Po—一承載分支托輥動(dòng)載荷(N)fs—一運(yùn)行系數(shù)，查表選取1.2fa——沖擊系數(shù)，查表選取1.06fa——工況系數(shù)，查表選取1.1根據(jù)校核，承載分支托輥滿足動(dòng)載要求(2)回程分支的動(dòng)載荷pu式(1.5)pa'=P.f,f.f式(1.5)式中：fs—一運(yùn)行系數(shù)，本設(shè)計(jì)取1.2fa—一沖擊系數(shù)，本設(shè)計(jì)取1.06fa——工況系數(shù)，本設(shè)計(jì)取1.1帶入計(jì)算，則pu=pu·fs·fa·fa=382.59×1.2×1.06×1.1=486.65N<6故回程分支托輥滿足動(dòng)載要求在輸送機(jī)工作過程中，很容易因?yàn)楣收显斐蓹C(jī)器停機(jī)從而引起物料逆轉(zhuǎn)，近年來，隨著運(yùn)距長、運(yùn)量大、速度快，以及下部輸送機(jī)的使用，輸送機(jī)制動(dòng)問題越來越突出。逆止裝置，是防止輸送機(jī)在停機(jī)時(shí)輸送帶逆轉(zhuǎn)的安全裝置。制動(dòng)裝置，是為保證帶式輸送機(jī)在傾斜輸送物料時(shí)不發(fā)生逆轉(zhuǎn)或超速的裝置，對水平輸送物料的帶式輸送機(jī)也可用來控制停機(jī)時(shí)間。對逆轉(zhuǎn)力矩大的上運(yùn)輸送機(jī)，在停機(jī)過程中不需對輸送帶施加制動(dòng)力即可保證要求的停機(jī)時(shí)間，制動(dòng)裝置僅是在停機(jī)后防止逆轉(zhuǎn)的安全設(shè)施。制動(dòng)器一般來防止輸送機(jī)在工作中同時(shí)發(fā)生兩種機(jī)械故障就很可能會(huì)同時(shí)導(dǎo)致出現(xiàn)往后反轉(zhuǎn)和往前向后的制動(dòng)運(yùn)行，為了謹(jǐn)慎起見，除電動(dòng)電機(jī)制動(dòng)外，還有必要考慮采用機(jī)械式制動(dòng)逆止器將其作為電機(jī)制動(dòng)逆止裝置的跑道表面，經(jīng)過與跑道磨合后才能達(dá)到完全與電機(jī)傳統(tǒng)制動(dòng)方法相隔絕接觸的制動(dòng)摩擦力控制系數(shù)。因此，這樣我們所需要使用的制動(dòng)摩擦式齒輪制動(dòng)逆止器或者也就是以前用做制動(dòng)逆止器的輪式制動(dòng)器都必須對其制動(dòng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹苿?dòng)調(diào)整，以便于補(bǔ)充帶式逆止器帶式逆止器液壓推桿制動(dòng)器盤型制動(dòng)器盤型制動(dòng)器是利用液壓油通過油缸推動(dòng)閘瓦沿軸向壓向制動(dòng)盤,使其產(chǎn)生磨擦而制動(dòng)。盤式制動(dòng)器適用于運(yùn)輸距離遠(yuǎn)、電動(dòng)機(jī)功率較大的輸送1—碟形彈簧2—閘瓦3—調(diào)整螺母4—連接螺栓5—閘瓦固定套簡6—活塞7—液壓缸8—制動(dòng)盤架1.1.3制動(dòng)裝置的選型在選擇制動(dòng)器的型號(hào)要考慮以下幾個(gè)方面：1、應(yīng)保證具有足夠的制動(dòng)力矩2、制動(dòng)時(shí)間和制動(dòng)減速度3、制動(dòng)器的溫升4、制動(dòng)力收張緊力的限制條件5、物料在輸送帶上不打滑的限制條件。6、輸送機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)載荷。1.5改向裝置帶式輸送機(jī)的改向是通過改向滾筒或改向托輥組來實(shí)現(xiàn)輸送帶的改向。本次設(shè)計(jì)采用180°改向滾筒2個(gè)，直徑為800mm,在儲(chǔ)帶部分，分別采用2個(gè)直徑1000mm的180°改向滾筒，2個(gè)直徑800的180°改向滾筒和2個(gè)直徑630mm的180°改向滾筒。改向托輥組是由若干支撐托輥沿所需半徑弧線布置形成的組合，為了使輸送帶在改向處能保持槽型橫斷面，放置位置可以有不通的選擇，既可以選擇輸送帶彎曲的曲率半徑較大處，又可以選擇安放在在槽形托輥區(qū)段。當(dāng)輸送帶通過凸弧路段時(shí)，由于會(huì)受到托輥槽角的影響，將會(huì)使輸送帶兩邊伸長率大于中心伸長率，應(yīng)該降低應(yīng)力，避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，使凸弧段曲率半徑盡可能大。拉緊裝置是向輸送帶提供拉緊力，能確保有足夠的張緊力使輸送帶與滾筒之間不會(huì)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象的發(fā)生。1.6.2張緊裝置在使用中應(yīng)滿足的要求(1)為了防止輸送帶打滑，所以輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)該保證輸送帶在滾筒的分離點(diǎn)具有一定的張緊力。(2)保證輸送帶下垂度不能超過規(guī)定值(3)應(yīng)該把輸送帶接頭所需要的張緊行程考慮在內(nèi)。(4)輸送機(jī)在各種情況下的過渡運(yùn)行時(shí)，應(yīng)能夠把輸送帶中產(chǎn)生的動(dòng)力響應(yīng)降低到最小極點(diǎn)，防止對電機(jī)造成破壞。1.6.3拉緊裝置布置時(shí)應(yīng)遵循的原則拉緊裝置布置原則為：(1)宜用于安裝在保證帶式帶動(dòng)輸送帶電機(jī)穩(wěn)定地連續(xù)運(yùn)行工作條件下或有工況時(shí)的帶式輸送帶上最小承載張力。(2)對于比較長運(yùn)行距離的水平皮帶傳動(dòng)輸送機(jī)，或者傳動(dòng)傾角不大于3°且有傾斜度的皮帶傳動(dòng)輸送機(jī)，拉緊裝置應(yīng)直接安設(shè)在皮帶輸送機(jī)的軸線上，與皮帶的傳動(dòng)滾筒相鄰。(3)對于長度相對較短的帶式輸送機(jī)，或者是一臺(tái)傾角大于3°的帶式輸送機(jī)，拉緊裝置宜布放在帶式輸送機(jī)的尾部。(4)應(yīng)在進(jìn)行張力分析后確定長距離帶式輸送機(jī)的位置，特別長的帶式輸送機(jī)，經(jīng)過動(dòng)態(tài)分析后，可在帶式輸送機(jī)尾部或適當(dāng)位置增設(shè)拉緊裝置。1.6.4拉緊裝置的種類及特點(diǎn)常用的拉緊裝置有螺旋式、鋼繩絞筒式、垂直式、重錘車式拉緊，自動(dòng)液壓張緊等幾種形式。螺旋式拉緊裝置的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單緊湊，所需張緊力條件比較苛刻，不能自動(dòng)保持恒定，在工作過程中也難以穩(wěn)定，需要經(jīng)常調(diào)節(jié)。大多在功率較小且機(jī)身長度不超過100m的輸送機(jī)上。鋼繩絞筒式拉緊裝置是通過蝸輪蝸桿來實(shí)現(xiàn)的。采用多級(jí)減速器連接，這類拉緊裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，維護(hù)與檢修方便以及受環(huán)境影響小的特點(diǎn)。1-螺桿2-滾筒3-機(jī)架4-可移動(dòng)的滾動(dòng)軸承座垂直式拉緊裝置的工作原理是利用重錘自身重力，使拉緊滾筒沿垂直導(dǎo)軌移動(dòng)產(chǎn)生拉緊力。它的特點(diǎn)是保證輸送帶在遇見各種不同類型運(yùn)輸條件下所承受的運(yùn)動(dòng)阻力時(shí)都可以保證輸送帶具有恒定的橫向牽引力，可以自動(dòng)化地完成調(diào)節(jié)高速輸送帶的橫向延伸，比較適合于長距離、短運(yùn)行時(shí)間內(nèi)的輸送機(jī)。其缺點(diǎn)是需要有足夠的空間放置拉緊滾筒、重錘等裝置，并且需要保證拉緊所需要的行程，所以設(shè)備所需要的空間比較苛刻，因此這些設(shè)備在占用空間相對比較受限的特殊情況下不能正常運(yùn)行使用。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的帶長以及運(yùn)量，本設(shè)計(jì)拉緊裝置選取螺旋式拉緊裝置。第五章其他部件的選用機(jī)架是用于承載輸送機(jī)各種機(jī)械裝置以及支承滾筒及承受輸送帶張力的裝(1)機(jī)架有以下四種結(jié)構(gòu)類型。根據(jù)設(shè)計(jì)的要求以及實(shí)際情況進(jìn)行選取，下列四種機(jī)架可以滿足滿足帶寬500~1400mm、傾角0°~18°之間多種形式的典型布置，同時(shí)圍包角也可以在190°~210°之間進(jìn)行搭配。并能與漏斗配套使用。01圖2.1機(jī)架由于考慮到實(shí)際生產(chǎn)的需要，機(jī)架部分主要采用焊接結(jié)構(gòu)，只有少部分采用螺栓連接結(jié)構(gòu)，機(jī)架的具體選用要根據(jù)現(xiàn)場的生產(chǎn)系統(tǒng)的需求進(jìn)行選取，一般不2、中間架中間架的主要作用是為托輥組提供支撐作用，根據(jù)安裝地點(diǎn)以及用途又可以分為固定式、繩架式、和可移動(dòng)式三類。中間架為了現(xiàn)場裝配，大多數(shù)都用螺栓與托輥連接，中間架作為一種可以快速拆卸與組裝的支架，大多采用的是螺栓聯(lián)接，它由鋼管、H型支架、下托輥、和掛鉤式槽形托輥組成，屬于機(jī)器的非固定部分，通過柱銷固定在鋼管上，只需要在打入的位置適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)鋼管，就能方便地從管座中抽出或放入。槽形托輥軸的兩端加工成矩形的優(yōu)點(diǎn)是可以將單個(gè)的托輥滾筒直接安裝放入托輥機(jī)架中，不僅可以直接確保輥軸定位又可以同時(shí)直接達(dá)到完全固定托輥軸。這樣設(shè)計(jì)的好處是當(dāng)皮帶輸送機(jī)的滾筒在工作過程中發(fā)生損壞的情況時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)便可以將滾筒取下進(jìn)行維修，并且不會(huì)對正常生產(chǎn)產(chǎn)生影響，既提高了其運(yùn)輸工作效率，又減輕了工人的勞動(dòng)負(fù)擔(dān)。這個(gè)特點(diǎn)正好是應(yīng)用分段自動(dòng)拆裝系統(tǒng)方法的一大主要的特征。不同的輸送機(jī)所選擇的機(jī)架的類型也不同，中間架也隨著機(jī)架的改變而改變。本次設(shè)計(jì)選用的是鋼架落地式機(jī)架，它的特點(diǎn)是機(jī)身高大，結(jié)構(gòu)簡單，在很大程度上節(jié)省鋼材，而且，具有安裝、拆卸方便，不易與機(jī)發(fā)生移動(dòng)跑偏等強(qiáng)大優(yōu)勢，能夠保證在日常生產(chǎn)中對相關(guān)部件的支撐作用。2.2.1對給料裝置的基本要求給料裝置的作用是將要運(yùn)輸?shù)奈锪涎b在輸送機(jī)的皮帶上進(jìn)行運(yùn)輸，給料裝置安放的位置在很大程度上影響輸送帶的實(shí)用壽命，對其的主要要求有：1)把物料安放到輸送帶上時(shí)，,要保證物料運(yùn)動(dòng)的速度和移動(dòng)方向均與輸送帶相同。2)安放物料時(shí)要保證物料處在輸送帶的中心線上，避免出現(xiàn)塑造成輸送的物料撒漏的現(xiàn)象。2.4清掃裝置輸送機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)行過程中，不可避免地可能會(huì)同時(shí)出現(xiàn)的還有部分物料顆粒和一些淀粉被改向輸送帶的工作表面上所黏附，經(jīng)過使用自動(dòng)清洗裝置后仍然無法完全將其卸凈，表面上仍然會(huì)被輸送帶上的部分物料所粘附，將會(huì)經(jīng)過改向滾筒運(yùn)行到下一個(gè)工作面，加劇了對輸送帶以及上下托輥的磨損程度，會(huì)很容易引起輸送帶的反向跑偏。并且，物料的掉落也會(huì)給周圍的環(huán)境帶來污染。因此，在輸送帶工作過程中及時(shí)對粘附在輸送帶上的物料，不僅能夠減少對于輸送帶的磨損，延長輸送帶的使用時(shí)間，還可以保證高效率的工作情況。圖示為篦子式刮板清掃裝置，這種清掃裝置的特點(diǎn)是能夠減少皮帶的磨損，相較于普通的清掃裝置效果會(huì)更好。但這種清掃裝置也具有一定的局限性，這種清掃裝置的局限性在于只有刮板與輸送帶的速度相對較低時(shí)，才具有最好的清掃圖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(zhuǎn)桿清潔效果比較好，還可以可減輕清掃物對轉(zhuǎn)刷的污染，圖2.5轉(zhuǎn)刷式清掃裝置1-輸送帶2-線束3-滾子圖2.6是3種常見的震動(dòng)式清掃裝置，適用環(huán)境為在寒冷地區(qū)的礦區(qū)，在寒個(gè)很好的保護(hù)作用。均采用震動(dòng)的方式來達(dá)到清掃的目的。圖5.6震動(dòng)式清掃裝置1-托輥2-凸塊3-輸送帶4-鋼條5-彈性支座6-振動(dòng)器2.1.4常用清掃裝置的形式與特點(diǎn)重愜清掃器優(yōu)點(diǎn)：維修方便彈簧清掃路合金橡膠清掃器轉(zhuǎn)刷式清掃器空段清掃器特點(diǎn)：保護(hù)輸送帶水力清掃器特點(diǎn)；適用于傾料式輸送機(jī)常用清掃裝置的特點(diǎn)因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)所需要的輸送機(jī)功率不是很大，輸送距離也不遠(yuǎn)。所以采用H型清掃器，橡膠合金清掃器是一種新型清掃裝置，其結(jié)構(gòu)如下圖2.8圖5.8H型清掃器1-清掃板2-金屬連板3-緩沖器4-調(diào)整桿5-調(diào)整螺栓6-支架7-軸桿這種清掃器的優(yōu)點(diǎn)是：(1)刮板對于傳動(dòng)帶造成的損害較小，因此可以延長輸送帶的使用壽命。(2)清掃板上采用的是硬質(zhì)合金材料，相較于其他清掃器使用壽命比較長。(3)清掃器是由多塊清掃板組成，可是實(shí)現(xiàn)工作過程中的互不干擾橡膠清掃器有H型和P型兩種，可以根據(jù)需要安裝在不同的位置或者組合在一起構(gòu)成復(fù)式清掃裝置，清掃效果會(huì)更加理想。頭部物料漏斗泵是采用以高干導(dǎo)體為材料、控制頭部物料水的流動(dòng)量和方向的控制設(shè)備，也可起防塵作用1)漏斗分為普通型和調(diào)節(jié)擋板型兩種類型。其中普通型又包括不帶襯板和帶襯板兩種。2)在正確選用本產(chǎn)品系列的輸送漏斗時(shí)，設(shè)計(jì)操作人員還是必須要根據(jù)實(shí)際情況中各個(gè)物料輸送機(jī)之間的導(dǎo)料高度不同來進(jìn)行搭配，從而正確設(shè)計(jì)輸送漏斗和各個(gè)導(dǎo)料槽的聯(lián)接段。安全保護(hù)裝置的主要作用是在輸送機(jī)工作過程中對于突然出現(xiàn)的問題能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并且報(bào)警，必要情況下可以自動(dòng)停機(jī)。它的特點(diǎn)是能夠?qū)τ?/p>