带式输送机设计

本科毕业设计

波状挡边带式输送机设计

学 院 机械工程学院

专 业 机械设计制造及其自动化

学 号 45

学生姓名 刘畅

指导教师

祁建中 孟华 提交日期

年 月 日

商 丘

工学院

2016-JX-SJ 802020-223

诚信承诺书

本人郑重承诺和声明:

我承诺在毕业论文撰写过程中遵守学校有关规定,恪守学术规范,此毕业论文(设计)中均系本人在指导教师指导下独立完成,没有剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果,没有篡改研究数据,凡涉及其他作者的观点和材质,均作了注释,如有违规行为发生,我愿承担一切责任,接受学校的处理,并承担相应的法律责任。

毕业论文（设计）作者签名：

年月日

摘要

随着科技的发展，波状挡边倾角输送机已在运输行业广泛使用起来。本篇论文简单介绍了波状挡边倾角输送机的发展概况、波状挡边倾角输送机的组成、波状挡边倾角输送机系统中的常用装置，并且在现有工艺条件下独立完成一整套波状挡边倾角输送机的设计，在保障波状挡边带式输送机稳定工作的前提下提出波状挡边带式输送机的设计的方案。在选取输送带挡边的时候，通过分析目前市面上常见的四种挡边类型，给出最符合此次设计的挡边类型；在本论文的第三章关于波状挡边带式输送机的设计计算中，通过大量计算数据类比和图表参数计算出波状挡边带式输送机各部件的设计要求，如电机功率的选择、凸（凹）弧段曲率半径的计算等，最后通过本论文第四章关于波状挡边带式输送机各部件的选择给予计算校核以达到良好的设计要求。波状挡边带式输送机吸收了传统带式输送机、斗式提升机、埋刮板输送

90范机的共同优点，同时又克服了普通胶带输送机的缺点，它的输送倾角可在?0～?

围内任意布置，有利于老厂房改造。该机的研制和推广应用，可节约大量土地资源、减少土建工程量、降低工程投资，对我国工业的发展具有重要意义。

关键词：波状挡边带式输送机;大倾角;输送带;布置角度

Abstract

Along with the rapid advance of science and technology, wavy guard belt conveyor has been widely used in production, the transportation paper in today's existing machinery manufacturing production under the condition of complete wavy guard the design of the belt conveyor, puts forward the wavy guard belt conveyor design scheme, and introduces the general situation of the development of corrugated penal belt conveyor, wavy guard the composition of belt conveyor, belt conveyor system commonly used in the present, our country to form guard wave lengths, the utilization of the belt conveyor is relatively low, the ordinary belt conveyor transmission Angle generally in the following, in the process of production when require relatively large hoisting height, face transmission distance, a series of serious problems such as construction, obviously this will greatly increase the investment of enterprise guard summarizes the traditional belt conveyor, the characteristics of the scraper conveyor, belt conveyor and abandoned the bad place of ordinary belt conveyor, its transmission Angle can be in the range of 0°~90°random guard the development of belt conveyor and the promotion, can save a lot of cover an area resources, reduce construction quantity, reduce project investment, has important influence on the development of our country industry.

Keywords：corrugated sidewall conveyor inclination angle of inclined conveyor belt arrangement

目录

1 绪论错误!未定义书签。

输送机的成长历程错误!未定义书签。输送机的发展前景1

输送机的工作范围2

输送机的设计技术要求2

2 关于不同类型波状挡边带型的选择3波状挡边输送带的结构3

输送机中关于挡边的选择 4

3 输送机的参数计算6

输送机输送量的计算6

输送机关于运行功率及张紧计算9

传动滚筒所需的圆周力9

电机功率计算11

输送带的张紧力计算11

输送带基带层数选择11

输送带带宽的校核计算11

曲率半径计算12

输送机减速器的设计要求 12

4 输送机中各装置的计算校核14

传送带的基本结构14

输送带的工作要求14

输送带材质的选用14

波状挡边的设计参数16

横隔板的选择16

输送带的基础数值18

传动滚筒的选取20

输送机传动滚筒设计要求与计算校核21改向滚筒的选择24

改向压轮的选择25

托辊种类选择26

拉紧装置的选择26

拉紧装置在输送机中重要地位26

拉紧装置的技术标准26

拉紧装置的工作要求26

拉紧装置在安装时应遵守的要求27

机架与中间机架27

结论29

致谢30

参考文献 31

1 绪论

输送机的成长历程

伴随着科学技术飞速前进，输送机已经在生产、运输行业中普遍运用开来。本篇论文立足于现今机械制造生产水平中总结波状挡边输送机的生产目的，构思波状挡边输送机的设计理念，并总结了波状挡边输送机的前后历史。目前，我们国家对于爬升坡度大的带式输送机的使用率还是比较低的，

18以下，在实际生产环境中若面对提升需求很大的海拔时，就会普通的输送机的运输角度基本在

出现运输距离大、建设工程量巨大等一系列严峻问题，显然这会大大增加企业的项目的投资。波状挡边输送机的研究和设计，使得它的输送倾角可以在0~90°的范围之内随意布置，这样便能够大幅节省占地面积、缩短建设量、缩减项目花费等一系列优点。

1960年由德国公司研制出世界上最早的波状挡边带式输送，并在世界知名大学建立了生产试验台，在经历了20余年的实验研究后，开始转入大型化发展，其产品多达5万余台，分布于全球100多个地区，广泛应用于煤矿、冶金、海港等工作方面。

20世纪60年代末波状挡边带式输送机这一概念才被引入北美地区，很可惜当时并没有得到美国和加拿大政府的重视，直到20世纪90年代初才被美国胶带服务公司引进，并创立研发部门和生产线，随后才在北美地区得以生产和发展。此后，美国滨湖公司、英国內姆希公司、法国博德纳等公司均有创新和改良大倾角带式输送机。目前世界上最先进的波状挡边带式输送机的最大输送参数可达到7000t/h，最大提升高度可达600m，最大带速可达6m/s。对比国外先进的装备，我国的波状挡边带式输送机的研发起步时间虽然不晚，但是相对生产能力和科研能力较为落后。目前国内的波状挡边带式输送机的参数为：带宽1700mm，档边高度450mm，带速30m/s，倾角90°，输送量400t/h。

输送机的发展前景

波状挡边输送机在未来设计理念中应着重往将传送带加宽、承载吨数大、运输海拔高的目标迈进。另外，输送机的优化改进还应展现在如下两个要求中：

1．承载形式的改变

传送带的承载形式对于输送机的稳定运行起着关键的作用，目前国内外均在构思采用环形索道来制造生产新一代的带式输送机，相信在不久的将来这一构思可以实现。

2．具有广泛的使用特点

波状挡边输送机能够与其他类型的普通皮带输送机相同，变为可运输的或可以被移动安置的输送机，必须能够满足各行业工作环境。因为波状挡边输送机的大倾

角运输材料水平高，现在已经运用改变输送角度进行装卸货船，这种特点将使得波状挡边输送机能够位于种类繁多的工况之中得到普及使用。

输送机的工作范围

1．波状挡边输送机通常用作散块形状材料的持续运输装备，因其具备波状挡边和立式挡板样式设计的传送带，所以非常适合大角度输送。

2．波状挡边输送机可普遍运用于冶金、煤矿、化工、粮食等行业，本次设计的输送机工作环境温度可上至40℃，下至-20℃，超过60℃的温差表明其对工况温度的出色适应能力。

3．当运送角度在直角的界限之间时，本次设计的可满足的运送装载的物料粒度是500mm[]3。

输送机的设计技术要求

在波状挡边输送机中其主要部件和常用的通用输送机部件均可通用使用，但和通用的输送机相比还是有以下不同：

1．传送带的类型选用波浪形状的挡边输送带，比起市面上常见的输送机带型在基带上增加了隔板和波浪形的档沿；

2．因为输送带上有横隔板，为防止运输材料与档边之间发生碰撞，应采取相应措施进行补充加料；3．遇到输送带的传送角度发生变化时，就必须增添输送带的改向引导部件，在凹曲线处设置压带轮，以防止在机器运行过程中，皮带发生位移改变；

4．因为波状挡边输送机不同于普通带式输送机，不能再使用普通的刮板型清扫器，这时我们一般考虑使用震动型清扫器。

第2章关于不同类型波状挡边带型的选择

波状挡边输送带的结构

波状挡边的输送带是由基带1、波状挡边2和横隔板3这三个部分构成。

图波状挡边输送带

基带和平板传送带结构效用基本一致，其工作目的均是为了承受输送带在运行过程中所产生的拉力。所以需要基带必须俱备充足的抗拉能力，选用解决办法是向位于基带内部核心处横向增添一定量的强化物质，与此同时还应俱备合理的挠性，作用效果是保证输送带在途经导向滚筒或传动滚筒时能够平稳工作。

波状挡边有矩形（如图）、S形（如图）、W形（如图）和WM形（如图）。

图矩形挡边

图S形挡边

图2-4 W形挡边

图WM形挡边

输送机中关于挡边的选择

输送机的生产初期，传送带的挡边常常使用是S形的挡边，但在日后的使用实践中发现由于波状挡边在传输带的基带表面上拥有较小的宽度，在同等波浪形距离中顶部档边伸展距离的逐渐增大对输送带的弯曲就也愈发有效。

1．Ｗ形和ＷＭ形的波状挡边与发展设计之初的Ｓ形相比，在其结构上，大波形中添加了与之相对尺寸较小的波形，波状挡边的个别部位增添了沿运动方位的抗张强度，降低传送带自身因为重力效应使得托辊陷进“波谷”里面得风险，提高挡边位于其托辊中的防塌陷实力，并且降低挡边上面的应力和皮带材料损耗，不仅可以扩大机器使用时间，而且还可以降低皮带在途经托辊所产生的摩擦，从而大幅度减少能源消耗。

2．对比S形与W形、WM形，后者有如下优点：1.降低剩余材料的卸空不足，波状挡边输送机装卸能力得到增强；2.Ｗ形和ＷＭ形波状挡边能够被压制成扁状的Ｓ形，这样做能够使得输送带能够具有良好的工作性能。

第3章 波状挡边带式输送机的参数计算

输送机输送量的计算

此次设计选取选取以下计算方式，按照横向截面算取的有效输送量，排除装载材料堆积角P 关于装载材料质量的作用，而需要依据材料在传送带放置的实际状况来考虑，输送量 Q 依以下两式计算。 TC 型隔板

当q t ≤s t 时，s q f t h t B h v k Q /)1232.02/(3600?+??????=ρ

当q t >s t 时，s q s f t h t t B h v k Q /)024264.0/2(1800?+-??????=ρ

2．T 型隔板

当q t ≤s t 时，s q f t t B h v k Q /1800??????=ρ

当q t >s t 时，)/2(1800q s f t t B h v k Q -??????=ρ

式中 k ——物料填充系数

q t ——物料与基带理论接触长度(){}β-+?=o 90364.0tg h t q

ρ——物料松散密度(kg ／3m )

h ——横隔板高(m) 参考表 选取

β——输送机倾角(度)

s t ——横隔板间距(m)

s t ——通常为 3～6 倍波形距

f B ——有效带宽(m) 参考表 选取

v ——带速(m ／s) 参考表 选取

参见表本次设计的原始数据我们可做如下计算

表本次设计原始数据

因为运输角度为大角度，所以使用TC 型挡板设计

计算如下：

(){}β-+?=o 90364.0tg h t q 即

q t =×[+tg (90o-48o)] q t = q t ≤s t 时，应用公式 s q f t h t B h v k Q /)1232.02/(3600?+??????=ρ

即 Q =×3600×2××××( 2+×/

Q =186t/h

Q =186t/h.>150 t/h

此数据满足设计使用要求。

图输送机横隔板类型图

输送机关于运行功率及张紧计算

图输送机的布置 传动滚筒所需的圆周力

传动滚筒上所需要的圆周力 u F

st H u F F F += (N)

式中 H F ——主要阻力

()[]

22/2L H L q q q q L g f F G b RU RO H +?+++??=

式中 f ——选择

g ——／s

RO q ——9kg ／m ；见表 托辊间距按 1 米计算

RU q ——9kg ／m ：见表 托辊间距按 1 米计算

b q ——挡边输送带整带每米质量(kg ／m)

s t f s o b t q B q q q /2?++=

o q —— kg ／m ，见表 初选 4 层布

s q —— kg ／m ，见表

f B ——，见表

s t ——横隔板间距 m

t q —— kg ／m ，见表

即 b q =+2× +×／

b q = (kg ／m)

G q ——每米物料质量(kg ／m)。

G q =Q ／×v )=150/×2)

G q = (kg ／m)

L ——

H ——

数据代入

H F =××[9+9+(2× + ×／22892.11552.6+]

H F =277N

st F ——提升阻力(N)

()H t q B q q g F s t f s G st ??++?=/2

=×+2×+× ×

=

则st H u F F F +==277+2926=3203 N

表 模拟摩擦系数

电机功率计算

电机功率 N

i u n v F k N /??=

式中 u F ——传动滚筒上的圆周牵引力(KN)

i n ——总传动效率，通常 i n =

k ——k =， 考虑到本算法的简易算法的电机裕量系数。

即， i u n v F k N /??==×3203×2/=

选用电机功率12kw 选用型号为YL180电机转速850r/min ，使用功率为12kw

输送带张紧力的计算

输送带张力计算

输送带最大张力

H q g F S S b u o ??++=max (N)

其中：

()g l q q S o G b o ??+≥5 (N)

≥5+ ×1×

≥ N

H q g F S S b u o ??++=max

=+3203+××= N

式中 o l ——托辊之间的距离(m)，本设计取o l =1(m)

输送带层数的计算

输送带基带层数计算

[]()σ??≥B m S Z /max ≥×12／(800×100)=

式中 m ——输送带安全系数，本设计取 m =12。

B ——基带宽(mm)

[]σ——许用带强，[]σ不同织物芯取不同值，

则：选择 4 层，EP100 带芯

输送带带宽的校核

校核带宽

vyck

Q Bf ρ3600'=

式中 'Q ——所需输送量；

ρ——物料松散密度，已知煤的密度为3.85t/m 0= ρ y =

v ——输送带速度，2=v m/s

C ——倾角系数， C 取；

k ——装载系数 ，一般取9.0~8.0=k ，取85.0=k ；

将以上各值代入带宽公式式得： mm m 547547.085.075.0146.06.185.03600150yck 3600Q' =B f ==?????=ρν 故，有效带宽f B 为650mm 符合要求。

曲率半径计算

凸弧段最小曲率半径1R 按式计算：

所选的为尼龙帆布输送带： sin λB R ·

)42~38(1≥ 式中-B 输送带宽度，-λ弯转角，

所以 m 45.37~m 88.33482.1)42~38(·

)42~38(1=???=≥sin sin λB R 即： m 351=R

在确定输送机凹弧段的曲率半径时，需要确保输送机在空载运行时，输送带的传输稳定，不会因为空转引发的震动使得托辊发生跳动现象，凹弧段最小曲率半径2R ，一般按g

q F R B X ·)5.1~3.1(2≥式计算： 式中-X F 凹弧段起点处输送带张了，N ；

-B q 输送带质量，m kg ；

-g 重力加速度，2s m ；

故 m 402=R 输送机减速器的设计要求

m 77.43~m 93.378

.96.33N 9609)5.1~3.1(·)

5.1~3.1(=?=≥g q F R B X 2

在确定电动机后，通过了解电动机的额定转速n d 和工作机主轴转速n 0，对传动装置的总传动比进行如下计算，

0/n n i d =

式中 i ——机构的总传动比；

d n =750r/min 电动机满载转速；

0n ——传动滚筒转速 (r ／min)。

0n 可按下式计算：

D

v n ???=π1000600 式中 v =2m/s ——皮带速度即滚筒的圆周速度

D —传动滚筒的直径；

D v n ???=π1000600＝640

14.31000602??? ＝（r/min ） 0d n i n ==7

.60750= 本次设计采用DBY 型减速器。

第 4 章 输送机各部件的选择与校核

波状挡边输送带的基本结构

输送带的工作要求

本设计选取的输送带由基带，立式挡边2组成，见图。如图所示，输送带的两侧呈现出波浪状，当传送带途径滚筒时，挡边可以任意收缩，呈现出扇形的样子。我们可以根据工作环境的实际需要进行安装一定数目的横向立式挡板3，挡边与横向立式挡板所围成的便于装载运输的矩型槽型体积容器，这样便能用于大角度环境运送材料。

1.基带 2波状挡边 3横隔板

图波状挡边输送带

在选择波状挡边输送带的带型时，应依据输送材料种类的不同、输送量的不同，选择普通型和加强型这两种不同的带型；同时还要根据工作环境的不同，选择耐热、耐高温的波状挡边带。 输送带的选择

1．选用帆布型的输送带

带宽PD 、层数Z 、上下胶中间加强层厚度及每米质量参见表，选用涤沦树脂带芯代替尼龙带芯重量也可参照选用。

2．层帆布径向扯断强力为

（1）涤纶树脂：200kg/cm ×层

（2）棉帆布：56kg/cm ×层

（3）装铠：200、300、400、500、600kg/cm ×层

3．一般选取波状挡边输送带的稳定工作指数有10=m 、11=m 、12=m