胶带输送机选型计算

带式输送机设计

目录

1.绪论 (2)

2.设计原始资料 (2)

3.输送带类型的确定 (2)

4.输送线路初步设计 (2)

5.带宽的确定 (3)

5.1满足设计运输能力的带宽 (3)

5.2满足物料块度条件的宽度 (4)

6基本参数的确定计算 (4)

6.1输送带线质量 (4)

6.2物料线质量 (4)

6.3托辊旋转部分线质量 (4)

6.3.1托辊的选择 (4)

6.3.2托辊间距的选择 (5)

6.4计算输送带许用张力 (7)

6.5滚筒的选择 (7)

6.6计算各直线区段阻力 (9)

7输送带张力计算 (9)

7输送带强度校核 (13)

8计算滚筒牵引力与电动机功率 (13)

9 拉紧力与拉紧行程 (13)

9.1拉紧力计算 (13)

9.2拉紧行程计算 (14)

9.3拉紧装置的选择与布置 (14)

10 制动力矩计算 (14)

11 驱动装置及其布置 (15)

1.绪论

带式输送机是输送能力最大的连续输送机械之一。其结构简单、运行平稳、运转可靠、能耗低、对环境污染小、便于集中控制和实现自动化、管理维护方便，在连续装载条件下可实现连续运输。目前国内外带式输送机正朝着长距离、高速度和大运量方向发展。单机运距已达30.4km，多机串联运距最长达208km，最宽的带式输送机带宽为4m。

最大运输能力已达到3.75万t/h，最高带速达到15m/s。单条带式输送机的装机功率达到6×2000kW。我国生产的带式输送机最大带宽已达到2m，带速已达到2 m/s，设计运输能力已达到5.2万t/h，最大运距为3.7km。

2.设计原始资料

设计运输能力：800t/h, 运输距离：1024m, 输送倾角：-14°, 原煤松散密度：

0.91t/m3, 煤最大块度：300mm，煤动态堆积角：25°，供电电压：660v，带速：2.5m/s。

3.输送带类型的确定

输送带是输送机的重要部件，要求它具有较高的强度和较好的挠性，其价格比较昂贵，约占输送机总成本的25%—50%。在类型确定上需考虑以下几点：

（1）煤矿井下必须使用阻燃输送带，并且尽量选用橡胶贴面，其次为橡塑贴面和塑料贴面的阻燃输送带；

（2）在同等条件下，优先选择分层带，其次整体带芯带和钢绳芯带；

（3）优先选用尼龙、维尼龙帆布层带，因在同样抗拉强度下，上述材料比棉帆布带体轻、带薄、柔软、成槽性好、耐水和耐腐蚀；

覆盖胶的厚度主要取决于被运物料的种类和特性，给料冲击的大小。

根据原始资料和上述选择要求，本设计选择钢丝绳芯带，型号是GX3150，其带芯强度为3150N/ mm，输送带质量为42kg/m，带厚为25mm，钢丝绳根数64。芯带采用硫化接头。

4.输送线路初步设计

线路初步设计的任务是根据使用地点的具体情况、用户要求或输送机类型情况，进行输送机的整体布置。主要内容包括驱动装置的型式、数量和安装位置的确定，拉紧装置的形式和安装位置的确定，机头、机尾布置，装卸位置及形式，清扫装置的类型及位置的确定等。最后根据这些内容画出输送机的布置简图。

图1 输送

机布置简图

5.带宽的确定

5.1满足设计运输能力的带宽

B1=1.1（

γ

vkc

Q

3600

+0.05） (式2-1) =1.1*（）=0.9658m

式中 Q——设计运输能力，t/h;

B1——满足设计运输能力的输送带宽度，m;

K——物料断面系数，见表1；

v——输送带运行速度，m/s;

γ——物料的散状密度，t/m3;

c——倾角系数，见表2。

表1 物料断面系数[1]

表2 倾角系数

[1]

5.2满足物料块度条件的宽度

对于未筛分过的物料B 2≥2002max +a =2200300+?=800mm ，根据上列计算选取带宽B=1000mm 。

6基本参数的确定计算

6.1输送带线质量

根据DT Ⅱ手册表4-5钢丝绳芯输送带规格及技术参数查得q d

=42kg/m 。

6.2物料线质量

已知设计运输能力Q =800t/h ，输送带运行速度v =2.5m/s 时，物料线质量

q =

v Q 6.3=5

.26.3800

?=88.89 kg/m 6.3托辊旋转部分线质量

6.3.1托辊的选择

回程托辊安装在空载分支上，以支承输送带。通常采用平行托辊大型输送机。 缓冲托辊大多安装在输送机的装载点上，以减轻物料对输送带的冲 击。

输送带运行时，由于张力的不平衡、物料偏堆积、机架变形、托辊轴承损坏以及

风载荷作用等使其产生跑偏，目前应用最为普遍的是前倾托辊，它取代了调心托辊，靠普通槽形托辊的两侧辊向输送带运行方向倾斜2°～3°实现防跑偏。

6.3.2托辊间距的选择

托辊间距的选择应考虑物料性质、输送带的重度及运行阻力等条件的影响。承载分支托辊间距可参考表3选取。缓冲托辊间距一般为承载托辊间距的0.3-0.5倍，约为

0.3-0.6m。回程托辊间距可按2-3 m考虑或取为承载托辊间距的2倍。

表3 承载托辊间距参考表（m）[1]

表4 F托辊回转部分质量（kg）[1]

头部滚筒或尾部滚筒距第一组槽形托辊的距离s按下式计算：

.2

67

≥

sα

B

式中s—滚筒与第一组托辊之间的距离，m；

α—托辊的成槽角，rad；

B—输送带宽度，m。

经计算可知，我设计的带式输送机的尾部滚筒距第一组槽形托辊的距离：

67

≥=2.67×35×2π×1/360=1.63m

.2

B

sα

（槽型托辊成槽角α=35°；B=1m）；

头部滚筒距第一组槽形托辊的距离：

67

≥=2.67×35×2π×1/360=1.63m

.2

sα

B

（槽形托辊成槽角α=35°；B=1m）。

本设计的带式输送机的带宽B=1000mm，堆积密度γ=0.91 t/m2，经查表3、表4可知选托辊直径D=133mm,承载分支托辊间距L t'=1.2 m，其托辊回转部分质量G'=17kg （冲压座），根据DTⅡ手册查的承载托辊选择35°槽型托辊，图号DTⅡ100C514。回程托辊间距L t''=2.4m，其托辊回转部分质量G''=15kg（冲压座），根据DTⅡ手册回程托辊选择平行下托辊，图号DTⅡ100C560。因此，可求出托辊旋转部分线质量：

承载托辊旋转部分线质量为：L G q t

t t

'''=

=2

.117=14.17kg/m （式2-2） 回程托辊旋转部分线质量为：4

.215

=

='

'''''L G

q t

t

t

=6.25kg/m （式2-3） 另外，在输送机的前后各加一个10°过渡托辊，图号为DT Ⅱ100C511，一个20°过渡托辊，图号为DT Ⅱ100C512。

6.4计算输送带许用张力

钢丝绳芯带

m

B

d

e

S

σ

= （式2-4）

=3150*1000/11=286363.6N

式中S e —输送带许用张力，N ；

σ

d

—带芯拉断强度，N/mm ；

B —输送带宽度，mm ；

m —输送带安全系数。取钢丝绳芯带m=11。

6.5滚筒的选择

·滚筒直径的选择计算

在选择传动滚筒直径时，可按四个方面考虑：

1）为限制输送带绕过传动滚筒时产生过大的附加弯曲应力，传动滚筒直径应按下面方法计算：

对于钢绳芯带式输送机的传动滚筒直径

d D 150≥=1501.8?=1215mm （式2-5） 式中 D —传动滚筒直径，mm ；

d —钢丝绳直径，mm 。

2）为限制输送带的表面比压，以免造成覆盖胶脱落，传动滚筒直径为：

钢绳芯带[]

p Bd Sa

D 2≥

=2×286363.615?/1000×10000001.8?=1.06103-? mm 式中 D —传动滚筒直径，mm ； S —输送带张力，N ； B —输送带宽度，mm ； d —钢丝绳直径，mm ； a —钢丝绳间距，mm ；

[]p —输送带表面许用比压，取1MPa 。 3）限制覆盖胶或花纹变形量小于6%的，传动滚筒直径为 钢绳芯带 )

5.0(35d b K D +≥[2]

=35)1.85.015(1?+??=666.75

式中 D —传动滚筒直径，mm ；

K —围包角影响系数，当围包角小于90°时，K =0.8，否则，K =1；

b —钢绳芯输送带上覆盖胶厚度（包括花纹高度），mm ； d —钢丝绳直径，mm 。 4）改向滚筒直径可按下式确定

D 1

=0.8D =1000mm

D 2

=0.6D =630mm

式中 D 1—尾部改向滚筒直径，mm

D 2

—其他改向滚筒直径，mm

D —传动滚筒直径，mm

综合考虑以上几条因素，我选择传动滚筒直径D =1250mm ，图号为DT Ⅱ100A109Y(G) [2]

的传动滚筒；尾部改向滚筒的直径D 1=1000mm ，图号为DT Ⅱ100B308(G) [2]

的尾部改向滚筒；

头部改向滚筒直径为D 2=630mm

各个滚筒表面均为人字形沟槽的橡胶覆盖面。

6.6计算各直线区段阻力

对于承载分支：

()()[]

β

βωsin cos q q q W

d

t

d

Z

q q gL +-'++='[3]

（式2-6）

=9.8×1024[（88.89+42+14.17）×0.04*cos14°-（88.89+42）?sin14°]

= -261267.6N 其中（ω′=0.04） 对于回程分支：

()[]

ββωsin cos q q q W

d

t

d

Z

gL

+''+=''[3]

（式2-7）

=9.8×1024×[（42+14.17）×0.035cos14°-42×sin14°] =121107.5N （ω"=0.035）

式中 W Z —承载分支直线运行阻力，N ；

W

K

—回程分支直线运行阻力，N ；

g —重力加速度， m/s 2

L —输送长度，m

β—输送倾角；

ω'—输送带在承载分支运行的阻力系数，见表5 ω''—输送带在回程分支运行的阻力系数，见表5

表5 输送带沿托辊运行的阻力系数

[1]

7输送带张力计算

用逐点法计算输送带关键点张力：

图2：输送带设计示意图

输送带张力应满足两个条件：

１）摩擦传动条件，即输送带的张力必须保证输送机在任何正常工况下都无输送带打滑现象发生。传动滚筒与输送带间的摩擦系数可参考表6选取，对于塑面带应相应减少。

表6 传动滚筒与输送带间的摩擦系数[1]