带式输送机的转弯装置 前言

科研训练报告

学院：机电工程学院

专业：机械工程及自动化班级：机自09-4班

姓名：张妮

学号：03091016

指导老师：曹国华老师

带式输送机的转弯装置

前言

一、带式输送机简介

带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。主要由机架、输送带、托辊、滚筒、张紧装置、传动装置等组成。它可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。它既可以进行碎散物料的输送，也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外，还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合，形成有节奏的流水作业运输线。

二、带式输送机种类

1.转弯皮带机

2.爬坡皮带机

3.直行皮带机

4.特殊皮带机（45度皮带机、扇型皮带机等）

5.轻型皮带机

6.窄式皮带机

7.伸缩皮带机

8.装卸皮带机

9.钢带输送机

三、带式输送机的特点

带式输送机自1795年被发明以来，经过两个多世纪的发展，已被电力、冶

金、煤炭、化工、矿山等各行各业广泛采用。特别是第二次工业革命带来了新材

料、新技术的采用，使带式输送机的发展步入了一个新纪元。当今，无论从输送

量、运距、经济效益等各方面来衡量，它已经可以同火车、汽车运输相抗衡，成

为三足鼎立局面，并成为各国争先发展的行业。它具有以下特点：

（1）结构简单。带式输送机的结构由传动滚筒、改向滚筒、托辊或无辊式

部件、驱动装置、输送带等几大件组成，仅有十多种部件，能进行标准化生产，

并可按需要进行组合装配、结构十分简单。

（2）输送物料范围广泛。带式输送机的输送带具有抗磨、耐酸碱、耐油、

阻燃等各种性能，并耐高、低温，可按需要进行制造，因而能输送各种散料、块

料、化学品、生熟料和混凝土。

（3）输送量大。运量可从每小时几公斤到几千吨，而且是连续不间断运送，

这是火车、汽车运输望尘莫及的。

四、平面转弯带式输送机的发展及转弯方案

带式输送机是重要的散状物料输送设备。它广泛用于冶金、化工、矿山、电站和港口等工业领域。随着经济的发展，近年来，我国带式输送机技术有了很大的发展，应用范围越来越广泛。平面转弯带式输送机是带式输送机的一种特殊结构。

带式输送机以其输送量大，运行阻力小，耗电量低，运行平稳，运输中对物料的破碎性小等优越性，在采区运输系统中被广泛采用。带式输送机在通常情况下，必须直线铺设，否则就会跑偏。但是由于输送任务的要求，或者由于地行、地物、地质条件与矿山开拓的方式的限制，或者为了提高回收率、保护物料等，运输巷道不可能全部直线布置，所以一些输送机在水平方向上出现不同角度的转弯。若铺设一条普通带式输送机根本无法运行。随着运输业的发展，简化运输环节，降低投资，实现一部带式输送机长距离运输成为必然趋势。转弯带式输送机在运输系统中的作用，越来越被人们重视。

平面转弯带式输送机的发展：

（1）一般设计的曲率半径1000~4000m之间

（2）个别的输送系统为500m

（3）德国汉诺威大学实验系统，带宽800m，曲率半径63m 。

根据开采和运输的需要，有关人员曾提出多种解决大角度水平转弯问题的设计方案，其主要方法如下：

(1)串联搭接。即在转弯处采用两条输送机串联搭接，布置见图1．1。这种方法结构比较简单，便于设计，理论上可以实现任意角度转弯，但实际上存在如下问题：

①设备投资大，需两套驱动设备和驱动架；②在搭接处要求有较大的峒室，并需有专人管理；③；使输送物料产生2次破碎。

(2)强制改向滚筒。在带式输送机的转弯处增设1个改向滚筒见图l-2。

(3)采用特殊结构的专用胶带(如曾出现过的裙式带式输送机和吊挂管式带式输送机、圆管输送机等)。

(4)自然水平转弯。在机架结构上采取一些措施来实现输送机的自然转弯，该方法维护简单，不需要大的安装空间，也不存在物料的二次破碎问题，扩大了普通输送机的应用范围，在结构上又不做太大的改变是一种好的转弯方式。所以

人们对这种输送机实现自然变向运行具有更大的兴趣。

随着我国加强能源、港口、建材、矿产的建设，采用大型带式输送机势在必行。但是国内的平面转弯带式输送机的普及还是比较缓慢，主要原因包括理论研究还不够充分，以至于许多客户对平面转弯输送机抱有不信认态度。本课题研究平面转弯带式输送机的结构和设计计算问题，对平面转弯带式输送机的发展和应用有很大的意义。

五、目前实现平面转弯的措施

(1)内曲线抬高

平衡向心力的最有效的方法是利用输送带和其上承载物料的重力产生向外的离心推力。此离心推力的获得可以通过将输送带在弯曲段的内侧曲线抬高一个角度，如图2．3，此时的输送带和物料的重力产生指向盐线外侧的离心推力。输送带弯曲段的内侧边抬高就是将托辊支架底面的内侧抬高一个角，安装成与水平面有夹角，这个角称为内曲线抬高角。

(2)托辊倾斜安装

将转弯处托辊组的内侧沿输送带运行方向前移，便托辊组的轴线与输送带中心线的法线方向产生一夹角。如图2．4所示，托辊组B相对输送带安装的角度为占。这个角度类似普通直线带式输送机的前倾，但又与前倾角不同。前倾托辊是托辊组的两侧托辊的外边都沿输送带运行方向前移，而此处的倾斜安装，托辊级外侧

的托辊却相对输送带运行方向后移，且中间托辊也有倾斜。当托辊组倾斜安装时，输送带速度v与托辊周边的线速度v。的方向不同，夹角为占，它们之间的相对速度为△v，方向指向转弯的中心。由于△v的存在，使输送带和托辊之间产生一个沿托辊组轴向的阻力《，此力可分解为沿曲线的法向和切向分力B和胃。法线方向的分力最是离心摩擦推力，该作用力将平衡输送带张力产生的部分向心合力；露是对输送机运行的阻力。可见托辊倾斜安装会增大输送机的运行阻力。这种结构的输送机只能沿一个方向运行。托辊倾斜安装也可以三个托辊分别安装不同的倾斜角。

(3)增大托辊组的槽角

增大托辊组的槽角有利于增加物料的输送量。实践证明，槽角的增大有助于输送带的居中自动调节，降低输送带的跑偏程度。因此，加大槽角有助于带式输送机转弯曲率半径的减小，它是输送带居中自动调节的重要措施。

(4)下分支托辊组的型式

输送机下分支的托辊组一般用两个托辊组成V型结构或单个平托辊。当采用平托辊时，为增加托辊与输送带间的横向摩擦力，所采用的方法是在两组托辊之间的输送带上设置压辊，以提高输送带和托辊之间的摩擦力。

(5)采用五托辊结构

五托辊组具有增加托辊组的槽深、增加物料的承载量、减少冲击力等优点。在水平转弯带式输送机的转弯处设置五托辊组可以增大托辊的槽角、提高输送带居中自动调节能力。然而这种结构使输送机的结构复杂化，需增加设备投资。

另外，为防止输送带的过大偏移，在侧托辊的外侧增设侧立拖辊来限制输送带的偏移。这是一种备而不用的措施，如果这种措施经常发生作用，将失去自出

导向平面转弯的意义，同时也加速了输送带的磨损，使输送带的寿命大幅度降低。

六、DZ—IVB1000 X 18°带式输送机

现已有转弯角度为18°的带式输送机投入使用。

1、此带式输送机转弯装置简介：

带式输送机转弯装置由转向滚筒、改向滚筒、缓冲托辊组、平托辊、机架、清扫器、挡料装置等部分组成，其结构示意图见图1。

从机尾方向过来的胶带通过上转向滚筒、上改向滚筒进行转向、改向，煤炭在转向后落在改向后的胶带上，被运往机头。从机头返回的回程带，通过改向滚筒转向滚筒后进行转向。转弯装置的技术核心是转向滚筒，转向滚筒固定在机架上，在转向滚筒的外圆周线上，布置若干个能随胶带运行而转动的异型行星辊，异型行星辊只承受径向力而不承受轴向力，从而保证胶带正常运行。

2、采用DZ—IVB1000 X 18°带式输送机装置效果：

DZ—IV型带式输送机转弯装置系统布置(见图2)：

七、90°转弯的带式输送机

90°转弯的带式输送机是在普通带式输送机的基础上发展起来的一种输送机械，以实现在大面积、长距离条件下的物料输送，从而充分发挥运输设备的功能。本文要做的正是基于18°转弯带式输送机，设计出90°转弯的带式输送机。在结构上，它不同于以往的串联搭接，避免如下缺点：

(1)由于采用了刮板运输机，整个运输系统的电机功率增加了160kW，使得井下供配电系统复杂化，同时增加了变配电设备数量；生产过程中耗电量增大，生产成本大辐度上升。

(2)刮板机维护量大，给工作管理和维护带来较大的困难，同时增加了维护费用。

(3)因动力点增加了一处，则需增加一名操作工人，增设了岗位，不利于减人提效。

而且，在以往的研究中，为防止物料洒落，可采用不同型式输送带的输送机：（1）采用花纹输送带的大倾角带式输送机

采用花纹输送带可在一定范围内增大物料的输送角度。有波浪形、棱锥形、鱼骨形、人字凸台形、圆凹坑形等花纹，花纹的高度（或凹坑的深度）为5～40mm。美国生产的一种供输送成件物料用的具有横向尖顶肋条的输送带，肋条的大小及刚度恰好使肋条在物料的作用下向后弯曲，肋条顶部靠其后面相邻的一个肋条底部支住，肋条顶部为120°的等腰三角形，所以货物始终被支撑在肋条的边棱，即使货物很轻也是如此。

花纹带式输送机的主要优点是可以采用标准的系列设备，输送能力大、结构简单、使用可靠，输送倾角可比光面输送带高10°～20°。技术经济分析表明，它的长度与费用比通用输送机减少16％～20％。运输具有中等湿度的物料时，可采用振动式清扫。

（2）具有横隔板输送带的大倾角带式输送机

有横隔板的输送带分3种结构型式：可拆卸横隔板输送带（图1－2a）、固定横隔板输送带（图1－2b）、有横隔板和侧档边输送带（图1－3）。

可拆卸横隔板一般采用机械方法固定，其优点是横隔板损坏或磨损后可以更换，也可调节横隔板间距。一般横隔板的高度为50～300mm。输送倾角可提高到60°～70°。

输送带上面的横隔板可以做成马蹄形支撑件（图1－4），用硫化方法将其两端固定到输送带的侧边，代替横隔板。当输送带形成梯形时，马蹄形支撑件在输送带上无缝隙，但需将输送带空载分支翻转180°，以使输送带能够在普通托辊上运行。

（a）可拆横隔板输送带（b）固定横隔板输送带

图1－2 有横隔板输送带

图1－3 有横隔板和侧档边输送带

1——横隔板；2——波形檔边；3——导向边

图1－4 马蹄形横隔板输送带

1——输送带；2——横隔板

（3）采用大槽角的大倾角带式输送机

大槽角提高输送倾角的原理是：输送带形成深槽形，输送带与物料之间产生挤压，使物料对输送带的摩擦力增大。有3种结构型式：①输送带呈U形（图1－6a），输送带中间布置加强索；②几组托辊将输送带托起形成深槽形（图1－6b）；③采用特殊托辊组（图1－6c）使输送带与物料之间产生挤压，使物料对输送带的摩擦力增大。

（a）U形胶带（b）深槽托辊组（c）特殊托辊组

图1－6 大槽角带式输送机3种结构形式以上几种深槽形带式输送机可用于输送细块和中块散状物料（块度在300mm 以下），输送倾角为25°～30°。其优点在于：①结构比其它大倾角输送机简单，用普通输送机的通用部件；②适宜于多点驱动，可用普通输送带，在倾角不太大时，这种输送机很有发展前途；③由于槽形角太大，货载横截面积大，因此在相同宽和相同带速下输送能力增大。

（4）管形90度转弯带式输送机

管形带式输送机是在槽形带式输送机基础上发展起来的一种新型输送设备，其工作原理是：物料受卷成管状的输送带侧压力作用，物料与输送带间的摩擦力增加，管形带式输送机有4种结构形式：①吊挂托辊式管形带式输送机；②滑车夹钩式管形带式输送机；③导轨式管形带式输送机；④圆管带式输送机。

本文所设计的90°转弯带式输送机的转弯装置是利用倾斜安装在转角架上

的转向滚筒来使胶带导向转弯，并实现转载运输。转向滚筒的安装中心线正好平分输送前后相交中线形成的夹角。为了防止胶带在运行时承受额外的阻力而跑偏，应对转向滚筒上小托辊的安装方向位置进行计算和精确设计，使胶带在转向滚筒任意点上的运行方向与托辊支撑胶带转向时接触处小托辊的圆周方向一致。工作时转向滚筒不转动而小托辊转动并起支撑作用。

该装置无需外加动力，与普通带式输送及配套，即可实现带式输送机的转弯运输(90°转弯)，代替两部或多部输送机搭接运输，全运输线路只需一个动力源。具有压带功能，在凹弧段使用可彻底避免飘带问题。