带式输送机传动装置的设计CAD.doc
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1、 毕 业 设 计 ( 2015届 ) 题目:带式输送机 传动装置的设计CAD 完成日期: 2015 年 6 月 5 日 摘 要本文是关于带式输送机传动装置的设计。首先对带式运输机作了简单的介绍;其次按照给定参数,并查阅相关资料对运输机的传动装置进行设计;最后则是对所有选择的传动装置主要零部件进行校核,以便带式输送机能正常工作。带式输送机传动装置主要由:电动机、传动滚筒、减速器、联轴器、清扫器等组成。关键词:带式输送机 电动机 减速器目 录引言11、带式输送机的介绍11.1 带式输送机的概述11.2 带式输送机的分类21.3 带式输送机的结构、布置形式22、带式输送机的设计计算32.1 原始数据
2、32.2 计算步骤42.3 计算圆周驱动力62.4计算传动功率92.5 计算胶带上的张力102.6 计算传动滚筒、改向滚筒合张力142.7 计算传动滚筒最大扭矩142.8 计算拉紧力152.9校核绳芯输送带强度153、驱动装置的选择153.1 电机的选择153.2 减速器的选择164、主要部件的选择184.1 胶带184.2 传动滚筒194.3 托辊204.4 改向装置244.5拉紧装置245、其他部件的选用265.1 机架255.2 给料装置265.3清扫装置266、使用与维护276.1安装276.2 调试276.3 调整276.4 维护与润滑28结论28谢辞29参考文献30 引 言带式输送
3、机是一种连续的运输机械。固定式或运动式起重运输机中的主要类型是连续运输机,它能形成装载点到卸载之点间的连续的物料流,凭借连续物料流的整体移动,完成物流从装载点到卸载点的中转。在建材、动力、冶金和采矿等重工业部门和运输部门中主要用来运输数量较大的散装货物,如砂、原煤等块状物和成件物品。挖掘或开采出来的原煤或矿石,等到运出矿井才有了使用的价值。煤矿最理想、最高效的运输设备便是带式输送机。与其他运输设备相比,不仅距离长、运量大、运输连续,而且运行十分可靠,易于实现集中化、自动化控制。最近10年中,出现了远距离,大容量,高速的输送机,以进一步提高矿井建设。带式输送机中的胶带输送机发展十分迅速,在两百多
4、年的应用中不断完善,已成为国民经济中输送散装料不可或缺的机械。伴随着新技术、新材料的不断涌现,带式输送机的品种也日益繁多,如出现了袋式提升机、波纹挡边机、圆管式输送机、中摩式输送机等。目前,带式输送机的发展趋势是更大的运输能力、更大的带宽、更大的倾角、单机长度增加,胶带张紧力的合理使用,降低输送物料的能量消耗等。1、带式输送机的介绍1.1 带式输送机的概述带式输送机的运输能力强大、运行阻力小、耗电量低、运行平稳、运途中对物料的破碎性小、连续运行、容易实现自动化控制,因此,带式输送机是目前煤矿中应用最多的运输设备之一。它是具有挠性的胶带兼做牵引构件和承载机构的连续运输机械。在地下矿山和露天矿山推
5、广应用胶带输送机促进了工艺水平和采矿生产率的提高,并为采用连续的、间断-连续的采矿工艺创造了有利的条件。在国外,胶带输送机现代发展的典型趋势是:运输量、运输距离和驱动装置的功率迅猛的增加。目前带式输送机已经在国民经济各个部门中广泛应用,近年来在地下矿和露天矿的运输中,带式输送机又成为十分重要的成分。带式输送机的主要类型有钢绳芯带式输送机、型带式输送机、固定式带式输送机等。这些输送机的特点是输送能力强大(最高可达),适用范围特别广(可运送矿石、煤炭、岩石和粉状物料;特殊情况下,也可以运人),安全可靠,设备维护、检查、维修容易,爬坡能力大(可达16),经营费用低廉。带式输送机将是21世纪中最安全、
6、最经济、最可靠的运输散状料的工具,值得我们不断的加以研究开发。1.2 带式输送机的分类带式输送机按运输物料的胶带结构可分成两大类。一是普通型带式输送机;一类是特种结构的带式输送机。第一类带式运输机,在胶带运输物料的过程中,上带呈槽形,下带呈平形,胶带由托辊托起。具体分类情况如下:1.3 带式输送机的结构、布置方式 1.3.1带式输送机的结构带式输送机有固定部分与非固定部分组成。固定部分:传动装置、传动滚筒、托辊、改向装置、清扫装置等。非固定部分:中间架、上下料装置等。带式输送机的结构特点,决定了它优良的性能。主要表现在运输能力大,工作阻力小,耗电量较低;物料同输送机一同移动,物料碎裂率小;单机
7、运输距离可以很长,在运输能力及运输距离相同时,它所需要的设备台数少,转载环节少,较为节省,并且维护比较简单。但因为胶成本高、易损坏,与其它设备比,初期投资高且不适合输送有尖棱的物料。胶带是带式输送机的承载构件,带上的货物与胶带一起运行。物料可以在带式输送机的端部或中间部位卸下。旋转的托辊用来托住胶带,从而使运行阻力减小。可沿水平路线或倾斜线路进行布置。胶带沿倾斜线路进行布置时,不同物料的最大运输倾角是不同的,具体如表1-1。 表1-1不同物料的最大运角物料种类 角度 物料种类 角度煤块 18 筛分后的石灰石 12原煤 20 干砂 15筛分后的焦碳 17 未筛分的石块 180350mm矿石 16
8、 水泥 200200mm油田页岩 22 干松泥土 201.3.2布置方式电动机通过联轴器带动减速器,减速器再通过联轴器,带动传动滚筒转动,借助于滚筒或别的驱动构件与输送带之间的摩擦,使胶带运动。带式输送机的驱动方式,按驱动装置可分为单点驱动和多点驱动。一般,单点驱动多为固定式输送机所采用,即驱动装置集中的安装在输送机长度的某一个位置处,通用放在机头处。单点驱动按传动滚筒的数目可分为单滚筒驱动与双滚筒驱动。滚筒的驱动又可分为单电动机驱动和多电动机驱动。最简单的驱动方式是单滚筒、单电动机驱动,在考虑驱动方式时应首先选用。2、带式输送机的设计计算2.1 原始数据1.输送物料:原煤2.给被输送物料设定
9、的参数:(1)物料温度 (2)散装密度 (3)块度 (4)在胶带上的堆积角3.工作环境:煤矿(井下)4.给运输系统设定的参数: (1)运输距离 (2)系统倾角: (3)最大运量由以上数据得知,选择的传动装置牵引力应该比是较大的,增大滚筒围包角可以增大胶带的牵引力,因此选择双滚筒传动方式。初步确定布置形式,如图2-1所示。 图2-1 传动系统简图2.2 计算步骤2.2.1 确定带宽已知原煤的堆积角为;堆积密度; 输送系统的工作倾角;带式运输机的最大运输能力计算方法: 输送量,; 带速,; 物料堆积密度,; 运行输送带上,物料的最大堆积面积,; 输送机的倾斜系数。带速的选择原则: 1、倾角越大、运
10、输距离越小则带速应越小; 2、距离长、运量大、宽度大的运输机可选高带速; 3、粒度大、磨琢性大、易粉碎和易起尘的物料宜选用较低带速; 4、首选带式输送机带速一般为; 5、输送成件的物品时,带速不得超过; 6、带速的确定还应考虑输送机卸料装置类型。采用卸料车时,带速不宜超过,采用犁式卸料器卸料时,带速不宜超过3。带速与带宽、块度、物料性质、输送能力、和输送机的倾角有关。输送机向上输送时,倾角大,带速应小一些;向下运输时,带速应更小一些。考虑到煤矿的工作条件以及带式输送机带速选择原则,选择的带速。输送机的工作倾角,查表得,。为了得到已定的输送能力,胶带的最小横断面积S:。 表2-1倾斜系数k选用表
11、倾角() 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20K 1.00 0.99 0.98 0.97 0.95 0.93 0.91 0.89 0.85 0.81 常见的托辊,槽角有和。为了保证胶带输送机能正常且持久的工作,选用槽角为的托辊,查表2-2知,槽角为的承载托辊,带宽为,堆积角为时,胶带允许物料堆积的横断面积为,这个值远大于计算所需要的堆积横断面积,因此选用的胶带,能满足本次设计的运输要求。表2-2槽形托辊物料断面面积A槽 B=500mm B=650mm B=800mm B=1000mm角 堆积角 堆积角 堆积角 堆积角 堆积角 堆积角 堆积角 堆积角 20 30 20 30 20
12、30 20 3035 0.0236 0.0278 0.0433 0.0507 0.0678 0.0798 0.1110 0.129040 0.0247 0.0287 0.0453 0.0523 0.0710 0.0822 0.1160 0.134045 0.0256 0.0293 0.0469 0.0534 0.0736 0.0840 0.1200 0.1360型煤矿用阻燃输送带,纵向拉伸强度;带厚;胶带单位长度上的质量为4。2.2.2校核输送带宽度运输大块、散状物料的输送机,需按下式进行较核。 物料的最大粒度,。 查表得,故胶带宽度满足设计所需的要求。表2-3不同带宽推荐的输送物料的最大粒度
13、带宽B 500 650 800 1000 1200 1400 筛分后 100 130 180 250 300 350粒度 未筛分 150 200 300 400 500 6002.3 计算圆周驱动力2.3.1 计算公式 在驱动滚筒上产生的所有阻力的和,就是输送机运转所需的圆周驱动力,。 五种阻力中,对于机长大于的输送机,附加阻力明显比主要阻力小,可用简单的方法计算,也不会发生较大的失误。因此,引入系数C,方便计算,则有: 附加长度,; 系数,取值大于等于;查表2-4,。表2-4系数CL 80 100 150 200 300 400 500 600 C 1.92 1.78 1.58 1.45 1
14、.31 1.25 1.20 1.172.3.2 计算主要阻力物料及输送带的移动和承载分支及回程分支托辊旋转所产生阻力的总和就是主要阻力。 模拟摩擦系数,由工作情况和制造、安装水平决定,可查寻资料获得; 运输机的工作长度; 重力加速度;初步选定托辊为2,查得上托辊间距,下托辊间距,上托辊槽角,下托辊槽角。 承载分支托辊组单位长度旋转部分质量,; 承载分支每组托辊旋转部分质量,; 承载分支托辊之间的距离,5;对已选好的托辊,故,。回程分支托辊组单位长度旋转部分质量; 回程分支每组托辊旋转部分质量; 回程分支托辊之间的距离; ,。 。 单位长度上输送的物料质量; 单位长度上输送带质量,。 运行阻力系
15、数,可从表选取,。 表2-5阻力系数输送机工况 工作条件和设备质量良好,带速低,物料内摩擦较小 0.020.025工作条件和设备质量一般,带速较高,物料内摩擦较大 0.0250.030工作条件恶劣、多尘低温、湿度大,设备质量较差, 0.0350.045托辊成槽角大于35 2.3.3 计算主要特种阻力托辊向前倾斜时的摩擦阻力和物料与导料槽拦板间的摩擦阻力是主要特种阻力的两部分, 有下面两种计算方式7: 三个等长辊子向前倾斜上托辊时: 二辊式向前倾斜下托辊时: 本次所设计的输送机无。2.3.4 计算附加特种阻力胶带清扫器产生的摩擦阻力及卸料器产生的摩擦阻力,组成了附加特种阻力。 清扫器的个数,包括
16、机头与空段两部分;一个清扫器与胶带接触面积,参考表72;清扫器与胶带之间的压力,一般取为;清扫器和胶带之间的摩擦因数,一般取;刮板系数,一般取为。表2-6导料槽栏板内宽、刮板与输送带接触面积带宽 导料栏板内宽 刮板与输送带接触面积 头部清扫器 空段清扫器 650 0.400 0.007 0.01 800 0.495 0.01 0.015 1000 0.085 0.012 0.018查表2-6得,取,将数据带入得: ;本设计中有两个清扫器和一个空段清扫器(一个空段清扫器=1.5个清扫器),则:; 。2.3.5 计算倾斜阻力 因为本设计采用水平运输方式,故。综上所述,2.4计算传动功率2.4.1计
17、算传动轴的功率 与传动滚筒相配合的轴的功率 2.4.2计算电动机的功率电动机的功率 联轴器的效率;液力偶合器,; 每个机械联轴器效率,;减速器传动效率,齿轮传动效率按每级计算;二级减速机:;三级减速机:;电压降系数,一般取;多电机功率不平衡系数,一般取,单驱动时,;根据计算出的值,查电动机型谱,按就大不就小原则选定电动机功率。 初步选择电动机,型号为,数量2台。2.5 计算胶带上的张力胶带上的张紧力在整段带长上是变化的,影响因素有很多,为保证运输机的正常运转,胶带张力必须满足下面两个条件:(1) 任意载荷条件下,作用在胶带上的张紧力应该使驱动滚筒上所有圆周力是通过摩擦作用,传到胶带上,且应保证
18、胶带与滚筒之间不打滑;(2) 要有充足的张紧力作用在胶带上,使胶带在两组托辊之间的垂度小于某个值。2.5.1 校核输送带不打滑条件 圆周驱动力通过摩擦作用传到胶带上。输送带在传动滚筒松边的最小张力应满足传动滚筒传递的最大圆周力。动载荷系数;对惯性小、起制动平稳的输送机可取较小值。反之,应取较大值。传动滚筒与输送带间的摩擦因数。 表2-7传动滚筒与输送带间的摩擦系数工作条件 光面滚筒 胶面滚筒清洁干燥 0.250.3 0.40环境潮湿 0.100.15 0.250.35潮湿粘污 0.05 0.20对常用,本次设计取。2.5.2校核输送带下垂度 对承载分支来说, 对回程分支来说。 允许最大垂度,;
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