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1、机械设计及其自动化 毕业设计 带式输送机张紧装置的设计 毕业设计(论文)说明书 题目:带式输送机张紧装置的设计系 名 机械工程系 专 业 机械设计制造及其自动化 学 号学生姓名指导教师2012年 06 月 01 日摘 要 随着带式输送机向长距离、高速度、大功率方向发展,除驱动装置外,张紧装置是保证输送机正常启动、运行、制动、和停车的不可缺少的重要部件之一,直接影响带式输送机的安全可靠性和稳定性。 通过对带式输送机各种张紧装置的比较和分析后可知,按现有的各类张紧装置,很难达到最佳的张紧效果。本设计利用电动绞车技术对胶带张紧力进行实时控制和自动调节,而且张紧力响应速度快,从而降低了对皮带的冲击,延
2、长了皮带和设备的使用寿命,节约了输送机的运行成本。该张紧装置结构简单、维护方便,并且能够实现长距离带式输送机的张紧要求。 本设计从系统整体出发,对张紧装置的机械传动系统作了详细的方案论述及确定,对卷筒、滑轮、张紧小车等部件进行了设计,同时对设备的使用及维护进行了简要的论述。所设计的张紧装置可以根据输送机不同的运行工况自动调节张紧力的大小,从而使胶带张紧力控制在最佳状态,保证了输送机安全、平稳、可靠的运行。 关键词:带式输送机 ;张紧装置 ;张紧力 ABSTRACT With the belt conveyor to the long-distance, high-speed, high-pow
3、er direction, with the exception of drive, the tensioning device is to guarantee the conveyor normal start, run, braking, and stopping the indispensable one of the important parts, immediate influence belt type conveyers security reliability and stability Through the various belt conveyor tensioning
4、 device comparison and analysis tells us that according to the existing tension of all types of devices, it is difficult to achieve the best results of tension. Frequency of the use of design drag on the tape take-up of technology to conduct real-time control and automatic adjustment, but take-up of
5、 the fast response, thus reducing the impact of the belt, a belt and equipment to extend the service life, saving a conveyor operation Cost. The tensioning device structure is simple, easy maintenance, and to achieve long belt conveyor take-up requirements. The design departure from the system as a
6、whole, the installation of mechanical tension transmission system in detail and identified on the programme, the winch, reducer, reel, and other major parts of the design, the main shaft, gear, such as the structure and Strength design, while the use of the equipment and maintenance of a brief discu
7、ssion. Designed by the tensioning device can conveyor different operating conditions automatically adjust the size of tension, so that tape tension control in the best condition to ensure the conveyor security, stable, reliable operation. Keywords: Belt conveyors ;Tensioning force ;Frequency convers
8、ion 目 录第一章 概述11.1 张紧装置的作用11.2 张紧装置分类21.3 张紧装置的发展概况及国内外现状51.4 对张紧装置的要求7第二章 带式输送机张紧系统的安装位置及方案确定82.1 带式输送机张紧系统的安装位置82.1.1张紧系统的基本安装原则82.1.2张紧系统安装位置的选定82.2 自动张紧参数的确定82.2.1带式输送机正常运行时输送带张紧力方法82.3 方案的选择9第三章 张紧装置总体设计113.1 机构工作级别的确定113.1.1 机构利用等级113.1.2 机构载荷状态113.1.3 机构工作级别113.2 钢丝绳直径计算与选取113.3 电动绞车的选取123.3.1
9、 绞车简介123.3.2 绞车的分类133.3.3 绞车安全使用规程14第四章 滑轮结构的设计174.1 滑轮设计计算174.1.1 滑轮结构和材料164.1.2 钢丝绳进出滑轮时的允许偏角164.1.3 滑轮主要尺寸164.1.4 绳槽断面尺寸174.2 铸造滑轮形式和轴承尺寸18第五章 滚筒与拉紧小车的选择225.1 滚筒225.1.1 滚筒简介225.1.2 滚筒的选择235.1.3 滚筒的保养235.2 拉紧小车23 参考文献24外文资料中文翻译 致谢第一章 概述 带式输送机俗称“皮带机”,是以胶带、钢带、钢纤维带、塑料带和化纤带作为传送物料和牵引工件的输送机械,是连续式输送机械中应用
10、最广泛的一种。带式输送机是由承载的输送带兼作牵引机构的连续运输设备,可输送矿石、煤炭等散装物料和包装好的成件物品。它具有运输能力大、运输阻力小、耗电量低、运行平稳、在运输途中对物料的损伤小等优点,被广泛应用于国民经济的各个部门,特别是在矿山生产运输中起着重要的作用。 随着我国国民经济的发展,带式输送机在煤炭、电力、建材、钢铁、化工等领域越来越广泛的被使用,特别是在大型煤矿生产中由于其运行可靠、易于自动化和集中化控制,已成为煤炭开采技术与装备的关键设备。张紧装置是带式输送机不可缺少的重要组成部分,现代化经济的飞速发展,生产自动化也越来越占据了主导地位,也积极推动和响应了企业领域中的安全产。变频调
11、速自动张紧装置是保证带式输送机正常工作的重要部件,可以自动地对输送机张力进行实时控制,满足带式输送机正常运行的要求。 输送机及张紧装置基本的布置形式如图1所示。 1、2?驱动滚筒4 、5、6、7?改向滚筒 3?张紧小车图1-1 输送机及张紧装置基本的布置形式1.1 张紧装置的作用 张紧装置是皮带机的重要组成部分。由于在启动、制动过程中输送带会发生蠕变,使输送带变长而松弛,胶带输送机张紧装置使其不会发生打滑现象。由此可见,张紧装置是保证带式输送机正常运行必不可少的重要部件,它在输送机工作过程中有着重要的作用: 1、使输送带在传动滚筒上形成正压力,靠摩擦力将传动滚筒的圆周力传递出来。保证输送带松边
12、有足够的张紧力,防止在起动或运行中胶带在驱动滚筒上打滑; 2、保证输送带在最小张力点处有足够张力,限制输送带加载时在托辊间的垂度,防止输送带在托辊间距内过分松弛而丧失槽形,引起物料和输送带跑偏,减小输送带在托辊间的运行阻力; 3、补偿输送带的弹性伸长和塑性伸长。时间长了输送带会自动伸长,而且在过渡工况下发生永久性伸长,同时在起动,制动时输送带自动收紧,可免除机组振动; 4、为输送带重新接头提供必要的行程; 5、在长距离带式输送机中,减小起、制动时输送带中出现的动负荷;张紧装置对其张力产生重大影响; 6、使输送带有足够的张力,以保证输送带与传动滚筒产生必须的摩擦力并防止打滑; 尤其是第3条对长距
13、离、大功率带使输送机就显得更为重要,因为长距离带式输送机在启动与制动中的张力比正常运行工况下的张力大10倍之多,从而造成了输送带较大的松边伸长,如果能及时补偿输送带的伸长,使启动时平稳可靠就具有重要的意义。 我国带式输送机目前使用的张紧装置有两个特点: 1输送带在驱动滚筒奔离点的张紧力随时间、运行工况任意变化(例如螺栓张紧装置和绞车张紧装置); 2)保持输送带具有恒定张力值(例如重锤张紧装置)。由于输送带在启动过程中的非稳定运动状态下,输送带除受到静的张力作用外,还受到由于速度变化的附加张紧力作用,为了保证输送带在驱动滚筒上不滑动,而且再稳定运行中受力合理,要求它在启动与稳定运行时具有不同的张
14、力,而且在稳定运行时保持张力恒定。但目前的煤矿带式输送机张紧装置不能满足这些要求。为此需要研制一种新型的自动张紧装置。1.2 张紧装置分类 张紧装置按结构可以分三种形式,重锤式、固定式和自动式; 1、重锤式张紧装置 重锤式张紧装置是最初的张紧装置的形式之一,如下图2-1所示,它主要由张紧装置框架、张紧改向滚筒、弹簧缓冲器、偏心制动轮等部件组成。此种张紧张紧装置主要靠框架的重量和配重的大小来张紧皮带,它是利用重锤的重量产生张紧力,并保证输送带在各种工况下均有恒定的张紧力,可以自动补偿由于温度改变和磨损而引起的输送带的伸长变化。此种张紧装置的优点是,结构简单,工作可靠,低的维护量,成本较低;缺点是
15、,不能根据工作情况,调整张紧力的大小,占用空间大。皮带往往只能保持在一种较紧的张紧状态。1滑轨 2张紧装置框架 3滚筒安装平台 4滚筒滑槽5限位挡块6制动偏心轮 7销轴 8装运连杆9吊架 10传动连杆11缓冲器12胶带 13轴承支座 14张紧改向滚筒15配重 图1-2 垂直重锤式张紧装置 车式重锤张紧装置是将重物由钢丝绳通过定滑轮与滑动小车相连,将张紧滚筒固定在滑动小车上,由重物拉动滑动小车对输送带产生张紧力见图1-3 ;车工式重锤张紧装置是通过用钢丝绳悬挂起来的重锤使输送机的张紧车产生张紧力。 图1-3 车式重锤张紧装置 重锤张紧装置的优点是可以通过重锤的位移迅速吸收输送带的弹性伸长,动态响应快,结构简单,且重锤张紧力是基本恒定的,仅在输送机起动和停车时产生很小的惯性力,因而安全可靠性比较高,在带式输送机中使用最为广泛。它的缺点是: 张紧力始终保持不变,不能随带式输送机起动、稳定运行所需的不同张力进行调节,在稳定运行过程中输送带始终处于过张紧状态,影响输送带的使用寿命; 较为笨重,需要的工作空间大特别是张紧力较大时 ,维修较为费工费时。 2、固定式张紧装置
