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1、职业技术学院（成）毕业设计论文第 1 页 共 29 页1.皮带运输机概论1.1皮带式运输机的定义及作用带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。它不仅应用在国民经济中的许多部门，而且在井下巷道、露天矿及选矿厂和现代化的各种工业企业中得到广泛应用。用来输送松散物料或成件物品，根据输送工艺要求，可单台输送，也可多台组成或与其它输送设备组成水平或倾斜的输送系统，以满足不同布置型式的作业线需要 ,适用于输送堆积密度小于 1.67/吨/立方米，易于掏取的粉状、粒状、小块状的低磨琢性物料及袋装物料，如煤、碎石、砂、水泥、化肥、粮食等。被送物料温度小于 60。其机长及装配形式可根据用户要求确定，传动
2、可用电滚筒，也可用带驱动架的驱动装置。带式输送机无论在运输量方面，还是在经济指标方面，都是一种先进的运输设备。带式运输机的主要结构如图 1 所示：1.2皮带运输机的组成职业技术学院（成）毕业设计论文第 2 页 共 29 页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，它不仅要有承载能力，还要有足够的强度。输送带由芯体和覆盖层构成，芯体承受拉力，覆盖层保护芯体不受损伤和腐蚀。芯体的材料有织物和钢丝绳两类。织物芯体有多层帆布粘合及整体编织的两种。织物芯体的材质有棉、维纶和尼龙。托辊和支架托辊和支架的作用是支承胶带和胶带上所承载的物料，使胶带保持在一定垂度下平稳地运行。托辊沿输送机全长分布，
3、数量很多，它的工作情况好坏直接影响输送机运行。托辊的制造质量主要表现为旋转阻力和使用寿命。托辊由中心轴、轴承和套筒三部分组成。重载侧胶带在三托辊槽形托辊上运行。外面的两个托辊设置成 20、35、45等不同槽角。合理选择槽角可使胶带上的物料横断面积增大。运输量也随之增大。托辊的间距，应保证胶带在托辊间的下垂度尽可能地小。胶带在托辊间的下垂度，一般不超过托辊间距的 1%。下托辊间距可取2.53m 或取上托辊标准间距的 2 倍。支架可用钢板冲压而成，重型的要用槽钢制成，两侧支脚要有足够的刚度。传动装置传动装置是将电动机的转矩传给胶带，使胶带连续运动的装置。它由电动机、传动滚筒、联轴器、减速器等组成。
4、随着输送机运输能力的提高，运输距离的加长，电动机的功率在不断增加，多电动机传动也在逐渐增多。采用多电动机传动，可以减少传动装置的高度和宽度。职业技术学院（成）毕业设计论文第 3 页 共 29 页传动滚筒是传递动力的主要部件，它有单滚筒和双滚筒之分。单滚筒传动具有传动系统简单、部件少的优点。但在矿井下，为了结构紧凑，增大包角，以适应井下的不利条件。常采用双滚筒传动。传动滚筒用钢板焊接或用钢铸成。其表面有光面、包胶和铸胶等三种。在功率不大，环境温度的影响下，采用光面滚筒；在功率大，环境潮湿的情况下，则采用胶面滚筒，以防止胶带在滚筒上打滑。拉紧装置拉紧装置的作用是：保证胶带具有足够的张力，使滚筒和胶
5、带产生必要的摩擦力，限制胶带在各支架间的垂度，使输送机正常工作。常用的拉紧装置有机械拉紧式、螺杆张紧和重锤拉紧式。清扫装置带式输送机运转时，清扫胶带、滚筒和托辊上的脏物非常重要，因为脏物会引起胶带跑偏和运转部件严重磨损。通常在卸载滚筒的后面，设置刮板清扫胶带的脏污面，另一种方法是在卸载滚筒的底部装设回转刷进行清扫。1.3皮带运输机的形式皮带输送机结构形式多样，有槽型皮带机、平型皮带机、爬坡皮带机、侧倾皮带机、转弯皮带机等多种形式。常用的胶带输送机可分为:普通帆布芯胶带输送机、钢绳芯高强度胶带输机、全防爆下运胶带输送机、难燃型胶带输送机、双速双运胶带输送机、可逆移动式胶带输送机、耐寒胶带输送机等
6、等。皮带输送机主要由机架、输送皮带、皮带辊筒、张紧装置、传动装置等组成。职业技术学院（成）毕业设计论文第 4 页 共 29 页1.4皮带运输机优、缺点与其它运输机相比，皮带运输机机具有以下优点：运行可靠，带式输送机可以一班接一班地连续工作；带式输送机动力消耗低，有利于降低生产成本；带式输送机的输送线路适应性强又灵活，可以安装在小型隧道内，也可以架设在地面交通混乱和危险地区的上空；在环保方面，带式输送机工作时噪声小，必要时，带式输送机可被封闭在机罩里，不致于飘散灰尘污染空气。皮带式输送机的缺点：与其它输送设备相比，皮带式输送机存在结构复杂、受倾角的限制的缺点，在运送高度比较高时，带式输送机所需厂
7、房面积和长度均较大。1.5操作皮带输送机注意事项皮带输送机运行前，首先要确认皮带输送机设备、人员、被输送物品均处于安全完好的状态；其次检查各运动部位正常无异物，检查所有电气线路是否正常，正常时才能将皮带输送机投入运行。 最后要检查供电电压与设备额定电压的差别不超过5。 在皮带输送机运行投入，必须进行以下操作： 合上总电源开关，检查设备电源是否正常送入且电源指示灯是否亮。正常后进行下一步操作。 职业技术学院（成）毕业设计论文第 5 页 共 29 页 合上各回路的电源开关，检查是否正常。正常状态下为：设备不动作，皮带输送机运行指示灯不亮，变频器等设备的电源指示灯亮，变频器的显示面板显示正常（无故障
8、代码显示）。 按照工艺流程依次启动各电气设备，上一个电气设备启动正常后（电机或其他设备已达到正常速度、正常状态）再进行下一个电气设备的启动。 在皮带输送机运行中，必须遵守被输送物品设计中物品的规定，遵守皮带输送机的设计能力。其次，要注意各类人员不得触及皮带输送机的运动部分，非专业人员不得随意接触电气元件、控制按钮等。 最后，在皮带输送机运行中不能对变频器后级断路，如确定维修需要，则必须在停止变频运行的情况下才能进行，否则可能损坏变频器。 皮带输送机运行停止 ，按下停止按钮待系统全部停止后方能切断总电源。1.6矿用皮带输送机保护功能矿用皮带输送机速度保护若输送机发生故障，如电动机烧毁、机械传动部
9、分损坏、皮带或链子拉断、皮带打滑等，安装在输送机被动机件上的事故传感器SG 中的磁控开关不能闭合或不能按正常速度闭合，这时控制系统将按反时限特性经一定延时后，速度保护电路起作用，使执行部分动作，切断电动机供电，以避免事故扩大矿用皮带输送机温度保护带式输送机滚筒与皮带摩擦使其温度超限时，紧贴滚筒安装的检测装置（发射机）发出超温信号，接收机收到信号后，经 3s 延时，职业技术学院（成）毕业设计论文第 6 页 共 29 页使执行部分动作，切断电动机供电，输送机自动停转，起到温度保护作用。矿用皮带输送机机头下煤位保护如某台输送机发生事故不能运转或煤矸石阻塞或因煤仓已满而停车等原因使机头下堆煤，则相应位
10、置的煤位传感器 DL 与煤接触，煤位保护电路立即动作，使后一台输送机立即停车。这时工作面继续出煤，后边的输送机机尾将逐台依次发生堆煤，并使相应的后一台停车，直至自动地使转载机停止运行。矿用皮带输送机煤仓煤位保护煤仓中设高低两个煤位电极，煤仓由于无空车不能放煤时，煤位将逐步升高，当煤位上升到高位电极时，煤位保护动作，从首台皮带输送机开始，各台输送机因机尾堆煤依次停车矿用皮带输送机急停闭锁在控制箱正面右下角设有急停闭锁开关，利用该开关的左右旋转，可对本台或前台输送机实行急停闭锁矿用皮带输送机跑偏保护若带式输送机在运行过程中发生了跑偏现象，则偏离正常运行轨道的皮带边沿把安装在输送机旁边的跑偏传感杆拨
11、倒并立即发出报警信号。报警信号维持时间的长短可根据需要在 3-30s 范围内预先调定。报警期间如能及时采取措施解除跑偏，则输送机可继续正常运行。矿用皮带输送机中途任意点停车保护如在沿输送机的任一点需要停车，则要将相应位置的开关拨到中停位置，胶带输送机将立即停车。需要再开时，首先将开关复位，再按下信号开关发信号即可。职业技术学院（成）毕业设计论文第 7 页 共 29 页矿用皮带输送机烟雾保护当巷道中因皮带摩擦等原因造成烟雾发生时，悬挂在巷道内的烟雾传感器起作用发出报警声，并经 3s 延时后，保护电路作用，切断电动机供电，起到烟雾保护作用。2.传动带的传动设计职业技术学院（成）毕业设计论文第 8
12、页 共 29 页2.1确定设计功率：带传动的承载能力包括工作能力和工作寿命两方面。因此在设计时必须综合考虑这两方面因素，确定带传动可能传递的功率。（以下公式、图表选自参考文献3机械设计手册）PdK AP 3 （式 2-1）式中：K a工作情况系数；P额定功率，kW。3表 2-1工作情况工作系数空、轻载启动 重载启动每天工作小时数/h工作情况16 16载荷变动微小液体搅拌机、通风机、离心式水系和压缩机、轻型输送机1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3载荷变动小带式输送机、通风机、旋转式水泵和压缩机、发电机、金属切削机床、印刷机、旋转筛1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4载荷变动
13、较大制砖机、斗式提升机、往复式水泵和压缩机、起重机、磨粉机、橡胶机械1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6载荷变动很大破碎机、磨碎机 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.82.2确定带轮的基准直径 d1和 d2：职业技术学院（成）毕业设计论文第 9 页 共 29 页当带绕在带轮上时，带便产生了弯曲应力。带轮直径越小，弯曲应力越大，带越易产生疲劳损坏。因此小带轮的直径不能取得过小。 小带轮的基准直径 dd1公式dd1 = 3（式 2-13pn2）式中：p功率，kw; 1主动轮转速，rmin。大带轮的基准直径 dd2 公式dd2id d1 3（式 2-3）式中：i传动比;dd1小带
14、轮基准直径,mm。计算，然后按带轮基准直径系列进行圆整。2.3验算带的速度带的速度一般要满足 5m/sVV max。对 Y、Z 型带，Vmax25m/s；对其它型号的带，V max35m/s。速度太大或太小，都职业技术学院（成）毕业设计论文第 10 页 共 29 页会降低带的承载能力。此时应调整小带轮的基准直径 d1，重新计算。2.4确定中心距和带的基准长度 中心距可按下式初定：0.7（d d1+dd2）a 02（d d1+dd2）3（式 2-4）a 0取定后，根据带传动的几何关系，按下式计算带所需的基准长度 ：3（式 2-5）式中 : a 0中心距，mm；dd1小带轮基准直径, mm;dd2
15、大带轮基准直径, mm。根据 d0由 标准中选取基准长度 d，再根据 d来计算实际中心距：aa 0+ 3（式 2-6）20dL式中：a 0中心距，mm；职业技术学院（成）毕业设计论文第 11 页 共 29 页dd1小带轮基准直径, mm; -带的基准长度，mm。例：设计某带式输送机传动系统中第一级用的普通带传动。选用系列异步电动机，其额定功率11kW，转速 1970rmin，从动轮的转速 2330rmin，工作平稳，载荷变动小.确定设计功率查表 1，取 Ka=1.2,故Pd=KaP=1.211=13.2kw确定带轮直径初选小带轮基准直径 dd1=125mm传动比 94.230721ni大带轮基准直径dd2=idd1=2.94125=367.5mm式中 : 1、 2转速，rmin。职业技术学院（成）毕业设计论文第 12 页 共 29 页验算带速圆整 dd2=375mm验算 V=3.14dd1 1000601n=3.14125 10006097=6.35 ms 合适式中 : d d1小带轮基准直径，mm； 1转速，rmin。确定带的基准长度和传动中心
