毕业论文普通型胶带输送机选型的设计.docx
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毕业论文普通型胶带输送机选型的设计
2017毕业论文-普通型胶带输送机选型的设计
2017毕业论文-普通型胶带输送机选型的设计摘摘要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大倾角下行运输的胶带输送机;接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。
同普通胶带输送机一样,大倾角下行运输胶带输送机也是有六个主要部件组成:
传动装置,机尾或导回装置,中部机架,拉紧装置,以及胶带。
唯一不同的是其胶带上压有花纹,用来增大胶带工作表面的摩擦力,避免物料在速度突然变化时与胶带之间产生滑移。
最后简单的说明了输送机的安装与维护。
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,国内与国外先进水平相比仍有较大差距。
国内在设计制造胶带输送机过程中存在着很大程度上的浪费。
这个问题可以在校核尾架时发现。
本次设计代表了选型设计的一般过程。
对机械的选型设计工作有一定的参考价值。
关键词关键词:
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胶带传动滚筒托辊如需图纸,QQ153893706AbstractThedesignisagraduationprojectaboutthebeltconveyorwithalargedip.Atfirst,itisintroductionaboutthebeltconveyor.Next,itistheprinciplesaboutchoosecomponentpartsofbeltconveyor.Afterthatthebeltconveyorwithalargerdipabaseontheprincipleisdesigned.Then,itischeckingcomputationsaboutmaincomponentparts.Justasordinarybeltconveyor,thebeltconveyorconsistsofsixmainparts:
DriveUnit,JiborDeliveryEnd,TailEnderReturnEnd.IntermediateStructure,LoopTake-UpandBelt.Theonlydifferentisitusespatternbelt,whichusedtoincreasefrictiontoavoidthemovebetweenthebeltandgoods.Atlast,itisexplanationaboutfixandsafeguardofthebeltconveyor.Today,longdistance,highspeed,lowfrictionisthedirectionofbeltconveyor’sdevelopment.Aircushionbeltconveyorisoneofthem.Atpresent,westillfallfarshortofabroadadvancedtechnologyindesign,manufactureandusing.Therearealotofwastesinthedesignofbeltconveyor.Thisproblemisdiscoveredinthecomputationsofthetailstand.Keywords:
beltdrivingrollerroller目目录录1概述11.1带式输送机的发展状况11.2主要部件的结构及功能31.2.1输送带41.2.2托辊61.2.3滚筒81.2.4驱动装置:
91.2.5拉紧装置111.2.6清扫器111.2.7机架121.2.8导料槽131.2.9其它132设计计算法则及主要公式.152.1带宽与速度的确定152.1.1带宽152.1.2带速的选择162.2驱动形式的确定182.3运行阻力的计算182.3.1输送带运行阻力182.3.2曲线段运行阻力212.4输送带各点张力的计算242.4.1逐点张力计算法252.4.2输送带的悬垂度条件272.5输送带强度的验算282.6传动滚筒直径的确定及强度的确定312.7拉紧装置的计算352.7.1拉紧装置的行程352.7.2拉紧力的计算362.8电动机和减速器的确定372.8.1电动机的功率372.8.2电动机转子的变位质量382.8.3减速器的减速比392.9制动力与逆止力的计算392.9.1制动力的计算392.9.2电动机轴上的计算412.10轴承的寿命的计算413设计计算443.1设计依据:
443.2主要参数的计算与部件确定453.2.1输送带带速v及输送带宽度B的确定:
453.2.2驱动形式的确定463.2.3运行阻力计算473.2.4输运带上各点张力计算:
483.2.5输送带的强度验算503.2.6传动滚筒直径的确定513.2.7拉紧装置523.2.8机功率和减速器的减速比的计算533.2.9制动力的计算543.2.10其他部件计算:
554电气及安全保护装置645操作规程与维护、保养.655.1设备的正常使用655.2操作方面注意事项65致谢.67参考文献.68绪绪论论在运距较长,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°~+40°C;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(10°~12°)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,本论文就是一篇基本的带式输送机选型设计的介绍。
设计人员在胶带输送机的设计过程中,多用大号材料来保证机械的使用安全。
因此,设计中难免存在着材料浪费问题。
由于缺乏实际工作经验,本次设计中难免有疏漏之处。
恳请老师以及同学们指正。
11概述概述1.1带式输送机的发展状况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运移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、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。
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。
带式输送机常用的类型及型号。
其分分类方法又有多种,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;2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UDXQDTD80QD80轻型固定式带输送机与TDⅡ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30°~45°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。
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.一般把垂直侧挡边做成波状,故称为波状带式输送机,这种机型适用于大倾角,倾角在30°以上,最大3可达90°。
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、机架、漏斗导料槽、清扫器等,见图1-1。
图1-1带式输送机整机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4J01机架N逆止器J02螺旋拉紧装置尾架XF护罩J03车式拉紧尾架部件图号TDII××××××××│|||||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:
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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5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、输送带的连接为了方便制造和搬运,输送带的长度一般制成100—200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)/i100%。
其中i为帆布层数。
图1-2硫化胶合接头61.2.2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);前者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。
(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7见图1-4。
图1-3槽形前倾托辊图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、螺旋形见和反V形等几种型式。
①V形和V形前倾下托辊用于较大带宽,可使空载输送带对中,V形与反V形组装在一起防偏效果更好。
②V形梳形和螺旋形托辊能清除输送带上附着的粘料,保持带面清洁,运行平稳不跑偏。
8图1-5调心托辊C、托辊间距:
承载分支为1000~1200mm,回程分支为2400~3000mm,凸凹弧段间距通过确定,一般为500或600mm,缓冲托辊间距则要根据物料的松散密度、块度及落,高度而定。
一般条件下可采用1/2~1/3槽形托辊间距。
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;而改向滚筒则不起传递力的作用,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,DTⅡ型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,同一种滚筒又有几种不同的轴径和中心9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50~100,120~180及200~260mm,滚筒表面有裸露光钢面和平滑胶面两种。
图1-6传动滚筒三、电动滚筒:
适于小功率短距离的单机驱动的带式输送机,功率范围2.2~55KW,滚筒直径为500~1000mm,用于环境温度不超过+40℃的场合。
1.2.4驱动装置:
由电机、减速器、高速轴联轴器或液力偶合器,制动器、低速轴联轴器及逆止器组成驱动单元,固定在驱动架上,驱动架固定在地基上。
传动型式与功率范围见下表。
1-2101-2传动型式与传递功率的关系传动型式功率范围KW备注弹性联轴器直接传动2.2~37Y系列电机加液力偶合器45~315电动滚筒直接传动2.2~55绕线式电机220~800功率≤200KW时电压为380V功率≥220KW时电压为6000VA、电动机:
本系列采用Y系列鼠笼电机,功率为2.2~315KW,37KW以下高速轴联轴器采用梅花形弹性联轴器见图1-7联接,采取直接起动。
图1-7梅花形弹性联轴器B、液力偶合器功率在45~315KW范围内的高速轴联接采用YOXⅡ型或YOXⅡZ型。
(带制动轮),带式输送机专用液力偶合器(起动系数为1.3~1.7)改善起动性能,降低起动电流。
C、减速器采用DBY(二级),DCY(三级)型圆锥圆柱硬齿面齿轮减速器,具有承载能力大,效率高,重量轻,寿命长等特点,输入轴与输出轴呈垂直方向布置,可减少驱动站的占地面积。
作业环境温度为-40~+45℃,当环境温度低于0℃时,起动前润滑油应加到+10℃方能投入工作。
减速器采用油池飞溅润滑,自然冷却,热功率不平衡时还应采用循环油润滑或增加冷却装置。
11D、制动器本系列选用YWZ5型系列液压推杆制动器,具有工作频率快,制动平衡,制动力矩可调,摩擦垫易更换,寿命长等优点,防护等级为IP65,液压推杆工作频率为100%。
1.2.5拉紧装置保证输送带与传动滚筒不打滑,并限制输送带在托辊组间的下垂度,使输送机正常运行。
拉紧装置有螺旋式、垂直重锤式、重锤车式、固定绞车式四种型式,用户可根据拉紧力拉紧行程的大小和拉紧装置所处位置进行选择。
拉紧装置使用范围:
(1)螺旋拉紧:
用于短距离,小功率的输送机上,拉力范围,按带宽大小分为9~38KN。
(2)垂直重锤拉紧:
拉紧行程是可变的,可随着拉力的变化而自动补偿输送带的伸长量,拉力范围8~63KN。
(3)重锤车式:
适于距离长、功率大的倾斜输送机,本系列还设置了重锤塔架,可加大拉紧行程,行程可分3m、4m、5m三档,拉力范围8~63KN。
(4)固定式绞车拉紧:
用于长距离大行程、大运量、大拉紧力的带式输送机。
拉力范围:
30~150KN(滑轮倍率为6),最大拉紧行程为17m,安装拉紧装置时,在重锤行程范围内要加限位开关和防护栅栏,保证安全正常的工作。
1.2.6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。
12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。
1.2.7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种滚筒机架(头、尾架)和中间架及支腿。
头、尾机架采用槽钢和H型钢焊接的三角形结构。
机架种类见图1-8:
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。
04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1-8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,非标准型孔距在现场根据需要钻孔。
中间架支腿;有I型(无斜撑)II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。
131.2.8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1/2~2/3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。
1.2.9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
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