安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院課題皮帶機概論姓名任楊楊專業(yè)礦山機電 系(部)機電工程系 指導(dǎo)教師賈光亮 提交時間我了解了機械設(shè)計是從使用要求等出發(fā)，對機械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運動形式、力和能量的傳遞方式，以及各個零件的材料和形狀尺寸等問題進行構(gòu)思、分析和決策的工作過程，這種過程的結(jié)果要表達成設(shè)計圖紙、說明書及各種技術(shù)文件通過帶式輸送機傳動裝置 三、本課題設(shè)計綱要(或思路)從帶式輸送機傳動裝置的設(shè)計，我學(xué)到了機械設(shè)計的思想--以最少的成本達到最好的目的，以最簡單的結(jié)構(gòu)達到所需的功能。設(shè)計思想中最突出的是合理二字。整個設(shè)計過程使我受益匪淺?！?〕任金泉主編機械設(shè)計課程設(shè)計2003.2〔2〕陳立德主編機械設(shè)計基礎(chǔ)2004.2〔3〕吳宗澤主編機械零件設(shè)計手冊2003.11〔4〕張尊敬、汪蘇DTIⅡ(A)型帶式輸送機設(shè)計手冊2003.8〔5〕陳廉清主編機械制圖2004.8〔6〕龔淮義主編機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書2004.4目錄1.1皮帶式運輸機的定義及作用1.2皮帶運輸機的組成1.3皮帶運輸機的形式1.4皮帶運輸機優(yōu)、缺點1.5操作皮帶輸送機注意事項1.6礦用皮帶輸送機保護功能第二章傳動帶的傳動設(shè)計2.1確定設(shè)計功率2.2確定帶輪的基準直徑da和dd?2.3驗算帶的速度2.4確定中心距a和帶的基準長度L。第三章.傳動帶的形式、接頭及張緊3.1傳動帶的形式3.2傳動帶的接頭3.1傳動帶的形式3.2傳動帶的接頭第四章.傳動帶的計算4.1功率4.2選取帶輪基準直徑da和d?4.3帶速v4.4中心距a和帶的基準長度La4.5帶的厚度4.6帶的截面積4.7帶寬第五章.平帶帶輪的設(shè)計5.1平帶帶輪的材料5.3平帶帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸5.4帶輪的優(yōu)、缺點第六章.設(shè)計小結(jié)1.1皮帶式運輸機的定義及作用第7頁共33頁1.2皮帶運輸機的組成輸送帶在帶式輸送機中，既是承載構(gòu)件又是牽引構(gòu)件，它不僅要有承載能力，還要有足夠的強度。輸送帶由芯體和覆蓋層構(gòu)成，芯體承受拉力，覆蓋層保護芯體不受損傷和腐蝕。芯體的材料有織物和鋼絲繩兩類。織物芯體有多層帆布粘合及整體編織的兩種。織物芯體的材質(zhì)有棉、維綸和尼龍。托輥和支架的作用是支承膠帶和膠帶上所承載的物料，使膠帶保持在一定垂度下平穩(wěn)地運行。托輥沿輸送機全長分布，數(shù)量很多，它的工作情況好壞直接影響輸送機運行。托輥的制造質(zhì)量主要表現(xiàn)為旋轉(zhuǎn)阻力和使用壽命。托輥由中心軸、軸承和套筒三部分組成。重載側(cè)膠帶在三托輥槽形托輥上運行。外面的兩個托輥設(shè)置成20°、35°、45°等不同槽角。托輥間的下垂度，一般不超過托輥間距的1%。下托輥間距可取2.5~傳動裝置是將電動機的轉(zhuǎn)矩傳給膠帶，使膠帶連續(xù)運動的裝置。它由電動機、傳動滾筒、聯(lián)軸器、減速器等組成。隨著輸送機運輸能力的提高，運輸距離的加長，電動機的功率在不斷增加，多電動機傳動也在逐漸增多。采用多電動機傳動，可以減少傳動裝置的高度和寬傳動滾筒是傳遞動力的主要部件，它有單滾筒和雙滾筒之分。單滾筒傳動具有傳動系統(tǒng)簡單、部件少的優(yōu)點。但在礦井下，為了結(jié)構(gòu)緊湊，增大包角，以適應(yīng)井下的不利條件。常采用雙滾筒傳動。傳動滾筒用鋼板焊接或用鋼鑄成。其表面有光面、包膠和鑄膠等三種。在功率不大，環(huán)境溫度的影響下，采用光面滾筒；在功率大，環(huán)境潮濕的情況下，則采用膠面滾筒，以防止膠帶在滾筒上打滑。拉緊裝置的作用是：保證膠帶具有足夠的張力，使?jié)L筒和膠帶產(chǎn)生必要的摩擦力，限制膠帶在各支架間的垂度，使輸送機正常工作。常用的拉緊裝置有機械拉緊式、螺桿張緊和重錘拉緊式。帶式輸送機運轉(zhuǎn)時，清掃膠帶、滾筒和托輥上的臟物非常重要，因為臟物會引起膠帶跑偏和運轉(zhuǎn)部件嚴重磨損。通常在卸載滾筒的后面，設(shè)置刮板清掃膠帶的臟污面，另一種方法是在卸載滾筒的底部裝設(shè)回轉(zhuǎn)刷進行清掃。1.3皮帶運輸機的形式皮帶輸送機結(jié)構(gòu)形式多樣，有槽型皮帶機、平型皮帶機、爬坡皮帶機、側(cè)傾皮帶機、轉(zhuǎn)彎皮帶機等多種形式。膠帶輸機、全防爆下運膠帶輸送機、難燃型膠帶輸送機、雙速雙運膠帶輸送機、可逆移動式膠帶輸送機、耐寒膠帶輸送機等等。皮帶輸送機主要由機架、輸送皮帶、皮帶輥筒、張緊裝置、傳動1.4皮帶運輸機優(yōu)、缺點與其它運輸機相比，皮帶運輸機機具有以下優(yōu)點：①運行可靠，帶式輸送機可以一班接一班地連續(xù)工作；②帶式輸送機動力消耗低，有利于降低生產(chǎn)成本；③帶式輸送機的輸送線路適應(yīng)性強又靈活，可以安裝在小型隧道內(nèi)，也可以架設(shè)在地面交通混亂和危險地區(qū)的上空；④在環(huán)保方面，帶式輸送機工作時噪聲小，必要時，帶式輸送機可被封閉在機罩里，不致于飄散灰塵污染空氣。皮帶式輸送機的缺點：與其它輸送設(shè)備相比，皮帶式輸送機存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、受傾角的限制的缺點，在運送高度比較高時，帶式輸送機所需廠房面積和長度均較大。1.5操作皮帶輸送機注意事項皮帶輸送機運行前，首先要確認皮帶輸送機設(shè)備、人員、被輸送物品均處于安全完好的狀態(tài)；其次檢查各運動部位正常無異物，檢查所有電氣線路是否正常，正常時才能將皮帶輸送機投入運行。最后要檢查供電電壓與設(shè)備額定電壓的差別不超過±5%。在皮帶輸送機運行投入，必須進行以下操作：(1)合上總電源開關(guān)，檢查設(shè)備電源是否正常送入且電源指示燈是否亮。正常后進行下一步操作。(2)合上各回路的電源開關(guān)，檢查是否正常。正常狀態(tài)下為：設(shè)備不動作，皮帶輸送機運行指示燈不亮，變頻器等設(shè)備的電源指示燈亮，變頻器的顯示面板顯示正常(無故障代碼顯示)。(3)按照工藝流程依次啟動各電氣設(shè)備，上一個電氣設(shè)備啟動正常后(電機或其他設(shè)備已達到正常速度、正常狀態(tài))再進行下一個電(4)在皮帶輸送機運行中，必須遵守被輸送物品設(shè)計中物品的規(guī)定，遵守皮帶輸送機的設(shè)計能力。其次，要注意各類人員不得觸及皮帶輸送機的運動部分，非專業(yè)人員不得隨意接觸電氣元件、控制按鈕等。最后，在皮帶輸送機運行中不能對變頻器后級斷路，如確定維修需要，則必須在停止變頻運行的情況下才能進行，否則可能損壞變(5)皮帶輸送機運行停止，按下停止按鈕待系統(tǒng)全部停止后方能1.6礦用皮帶輸送機保護功能若輸送機發(fā)生故障，如電動機燒毀、機械傳動部分損壞、皮帶或鏈子拉斷、皮帶打滑等，安裝在輸送機被動機件上的事故傳感器SG中的磁控開關(guān)不能閉合或不能按正常速度閉合，這時控制系統(tǒng)將按反時限特性經(jīng)一定延時后，速度保護電路起作用，使執(zhí)行部分動作，切斷電動機供電，以避免事故擴大帶式輸送機滾筒與皮帶摩擦使其溫度超限時，緊貼滾筒安裝的檢測裝置(發(fā)射機)發(fā)出超溫信號，接收機收到信號后，經(jīng)3s延時，使執(zhí)行部分動作，切斷電動機供電，輸送機自動停轉(zhuǎn)，起到溫度保護如某臺輸送機發(fā)生事故不能運轉(zhuǎn)或煤矸石阻塞或因煤倉已滿而停車等原因使機頭下堆煤，則相應(yīng)位置的煤位傳感器DL與煤接觸，煤位保護電路立即動作，使后一臺輸送機立即停車。這時工作面繼續(xù)出煤，后邊的輸送機機尾將逐臺依次發(fā)生堆煤，并使相應(yīng)的后一臺停車，直至自動地使轉(zhuǎn)載機停止運行。煤倉中設(shè)高低兩個煤位電極，煤倉由于無空車不能放煤時，煤位將逐步升高，當(dāng)煤位上升到高位電極時，煤位保護動作，從首臺皮帶輸送機開始，各臺輸送機因機尾堆煤依次停車在控制箱正面右下角設(shè)有急停閉鎖開關(guān)，利用該開關(guān)的左右旋轉(zhuǎn)，可對本臺或前臺輸送機實行急停閉鎖若帶式輸送機在運行過程中發(fā)生了跑偏現(xiàn)象，則偏離正常運行軌道的皮帶邊沿把安裝在輸送機旁邊的跑偏傳感桿撥倒并立即發(fā)出報警信號。報警信號維持時間的長短可根據(jù)需要在3-30s范圍內(nèi)預(yù)先調(diào)定。報警期間如能及時采取措施解除跑偏，則輸送機可繼續(xù)正常運行。(7)礦用皮帶輸送機中途任意點停車保護如在沿輸送機的任一點需要停車，則要將相應(yīng)位置的開關(guān)撥到中停位置，膠帶輸送機將立即停車。需要再開時，首先將開關(guān)復(fù)位，再按下信號開關(guān)發(fā)信號即可。(8)礦用皮帶輸送機煙霧保護當(dāng)巷道中因皮帶摩擦等原因造成煙霧發(fā)生時，懸掛在巷道內(nèi)的煙霧傳感器起作用發(fā)出報警聲，并經(jīng)3s延時后，保護電路作用，切斷電動機供電，起到煙霧保護作用。第13頁共33頁2.1確定設(shè)計功率：帶傳動的承載能力包括工作能力和工作壽命兩方面。因此在設(shè)計時必須綜合考慮這兩方面因素，確定帶傳動可能傳遞的功率。(以下公式、圖表選自參考文獻[3]-機械設(shè)計手冊)Pa=KAP[3](式2-1)[3]表2-1工作情況工作系數(shù)空、輕載啟動重載啟動載荷變動微小心式水系和壓縮機、輕載荷變動小帶式輸送機、通風(fēng)機、旋轉(zhuǎn)式水泵和壓縮機、發(fā)電機、金屬切削機床、印刷載荷變動復(fù)式水泵和壓縮機、起重載荷變動第14頁共33頁2.2確定帶輪的基準直徑dd和dd?:當(dāng)帶繞在帶輪上時，帶便產(chǎn)生了彎曲應(yīng)力。帶輪直徑越小，彎曲應(yīng)力越大，帶越易產(chǎn)生疲勞損壞。因此小帶輪的直徑不能取得過小。小帶輪的基準直徑da?公式[3](式2-2)n?-主動輪轉(zhuǎn)速，r/min。大帶輪的基準直徑da?公式da?=ida?(1-E)[3](式2-3)計算，然后按帶輪基準直徑系列進行圓整。2.3驗算帶的速度對其它型號的帶，Vmax=35m/s。速度太大或太小，都會降低帶的承載能力。此時應(yīng)調(diào)整小帶輪的基準直徑da?,重新計算。2.4確定中心距a和帶的基準長度Ld[3](式2-4)[3](式2-5)根據(jù)Ldo由標準中選取基準長度Ld,再根據(jù)L。來計算實際中心距：[3](式2-6)列異步電動機，其額定功率P=11kW,轉(zhuǎn)速n?=970r/min,從動輪的轉(zhuǎn)速n?=330r/min,工作平穩(wěn)，載荷變動小.查表1,取K=1.2,故驗算=6.35m/s合適n?-轉(zhuǎn)速，r/min。(4)確定帶的基準長度和傳動中心距初定中心距ao=700mm=2×700+3.14(125+375)/2+(375-1經(jīng)查表，取La=2240mm第三章.傳動帶的形式、接頭及張緊3.1傳動帶的形式工業(yè)皮帶有工業(yè)傳動帶、汽車傳動帶和輸送帶三大類。前兩種都屬于傳動帶。傳動帶用于傳遞機械動力的膠帶，包括平型傳動膠帶和三角傳動膠帶(V型膠帶)。由橡膠和增強材料(如棉帆布、人造絲、合成纖維或鋼絲等)構(gòu)成。以多層掛膠帆布、合成纖維織物、簾線和鋼絲等作抗拉層，覆合橡膠后經(jīng)成型、硫化而制成。與齒輪傳動、鏈條傳動相比，膠帶傳動具有機構(gòu)簡單、噪聲小和設(shè)備成本低等優(yōu)點，廣泛用于各種的動力傳動。機器上傳動的環(huán)形帶，套在兩個皮帶輪上，多用牛皮或線蕊橡膠制成，通稱皮帶。傳動帶是將原動機的電機或發(fā)動機旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的動力，通過帶輪由膠帶傳導(dǎo)到機械設(shè)備上，故又稱之為動力帶。它是機電設(shè)備的核心聯(lián)小到不足一個千瓦的微型電機，甚至包括家電、計算機、機器人等精密機械在內(nèi)都離不開傳動帶。它的最大特點是可以自由變速，遠近傳動，結(jié)構(gòu)簡單，更換方便。所以，從原始機械到現(xiàn)代自動設(shè)備都有傳動帶的身影，產(chǎn)品歷經(jīng)多次演變，技術(shù)日臻成熟。傳動帶可分為三角帶、同步帶(齒形帶、時規(guī)帶)、平皮帶(片基帶、龍帶)、農(nóng)用機皮帶、高速防油帶、圓形帶(圓帶)、扁形帶、水塔帶(廣角帶)、變速帶、摩托車變速帶、V型帶(V帶)、并聯(lián)皮帶、多溝帶、六角帶、活絡(luò)帶、牽引帶、汽車皮帶3.2傳動帶的接頭所有的輸送帶必須接成環(huán)形才能實際使用，所以輸送帶的接頭是非常關(guān)鍵的。接頭的好壞直接影響著輸送帶的使用壽命和輸送線能否平穩(wěn)順暢地運行。以下介紹幾種輸送帶接頭的方法：(1)輸送帶機械接頭法：一般是指使用皮帶扣接頭，這種接頭方法方便便捷，也比較經(jīng)濟，但是接頭的效率低，容易損壞，對輸送帶產(chǎn)品的使用壽命有一定影響。PVC和PVG整芯阻燃抗靜電輸送帶接頭中，一般8級帶以下的產(chǎn)品都采用這種接頭方法。(2)輸送帶冷粘接頭法：即采用冷粘粘合劑來進行接頭。這種接頭辦法比機械接頭的效率高，也比較經(jīng)濟，應(yīng)該能夠有比較好的接頭效果，但是從實踐來看，由于工藝條件比較難掌握，另外粘合劑的質(zhì)量對接頭的影響非常大，所以不是很穩(wěn)定。(3)輸送帶熱硫化接頭法：實踐證明是最理想的一種接頭方法，能但是存在工藝麻煩、費用高、接頭時間長等缺點。3.3傳動帶的張緊拉緊裝置的作用是保證膠帶具有足夠的張力，使?jié)L筒和膠帶產(chǎn)生必要的摩擦力，限制膠帶在各支架間的垂度，使輸送機正常工作。常用的拉緊裝置有機械拉緊式、螺桿張緊和重錘拉緊式。重錘張緊皮帶運輸機皮帶的打滑：使用重錘張緊裝置的皮帶運輸機在皮帶打滑時可添加配重來解決，添加到皮帶不打滑為止。但不應(yīng)添加過多，以免使皮帶承受不必要的過大張力而降低皮帶的使用壽螺旋張緊或液壓張緊皮帶機的打滑：使用螺旋張緊或液壓張緊的皮帶運輸機出現(xiàn)打滑時可調(diào)整張緊行程來增大張緊力。但是，有時張緊行程已不夠，皮帶出現(xiàn)了永久性變形，這時可將皮帶截去一段重皮帶輸送機運行時皮帶跑偏是最常見的故障。為解決這類故障重點要注意安裝的尺寸精度與日常的維護保養(yǎng)。跑偏的原因有多種，需根據(jù)不同的原因區(qū)別處理。(1)調(diào)整承載托輥組皮帶機的皮帶在整個皮帶輸送機的中部跑偏時可調(diào)整托輥組的位置來調(diào)整跑偏；在制造時托輥組的兩側(cè)安裝孔都加工成長孔，以便進行調(diào)整。具體調(diào)整方法是皮帶偏向哪一側(cè)，托輥組的哪一側(cè)朝皮帶前進方向前移，或另外一側(cè)后移。所示皮帶向上方向跑偏則托輥組的下位處應(yīng)當(dāng)向左移動，托輥組的上位處向右移(2)安裝調(diào)心托輥組調(diào)心托輥組有多連桿式、立輥式等其原理是采用阻擋或托輥在水平面內(nèi)方向轉(zhuǎn)動阻擋或產(chǎn)生橫向推力使皮帶自動向心達到調(diào)整皮帶跑偏的目的。一皮帶輸送機總長度較短時或皮帶輸送機雙向運行時采用此方法比較合理，原因是較短皮帶輸送機更容易跑偏并且不容易調(diào)整。而長皮帶輸送機最好不采用此方法，因為調(diào)心托輥組的使用會對皮帶的使用壽命產(chǎn)生一定的影響。(3)調(diào)整驅(qū)動滾筒與改向滾筒位置驅(qū)動滾筒與改向滾筒的調(diào)整是皮帶跑偏調(diào)整的重要環(huán)節(jié)。因為一條皮帶輸送機至少有2到5個滾筒，所有滾筒的安裝位置必須垂直于皮帶輸送機長度方向的中心線，若偏斜過大必然發(fā)生跑偏。其調(diào)整方法與調(diào)整托輥組類似。對于頭部滾筒如皮帶向滾筒的右側(cè)跑偏，則右側(cè)的軸承座應(yīng)當(dāng)向前移動，皮帶向滾筒的左側(cè)跑偏，則左側(cè)的軸承座應(yīng)當(dāng)向前移動，相對應(yīng)的也可將左側(cè)軸承座后移或右側(cè)軸承座后移。尾部滾筒的調(diào)整方法與頭部滾筒剛好相反。調(diào)整方法。經(jīng)過反復(fù)調(diào)整直到皮帶調(diào)到較理想的位置。在調(diào)整驅(qū)動或改向滾筒前最好準確安裝其位置.(4)張緊處的調(diào)整皮帶張緊處的調(diào)整是皮帶輸送機跑偏調(diào)整的一個非常重要的環(huán)節(jié)。重錘張緊處上部的兩個改向滾筒除應(yīng)垂直于皮帶長度方向以外還應(yīng)垂直于重力垂線，即保證其軸中心線水平。使用螺旋張緊或液壓油缸張緊時，張緊滾筒的兩個軸承座應(yīng)當(dāng)同時平移，以保證滾筒軸線與皮帶縱向方向垂直。具體的皮帶跑偏的調(diào)整方法與滾筒處的調(diào)整類似。(5)轉(zhuǎn)載點處落料位置對皮帶跑偏的影響轉(zhuǎn)載點處物料的落料位置對皮帶的跑偏有非常大的影響，尤其在兩條皮帶機在水平面的投影成垂直時影響更大。通常應(yīng)當(dāng)考慮轉(zhuǎn)載點處上下兩條皮帶機的相對高度。相對高度越低，物料的水平速度分量越大，對下層皮帶的側(cè)向沖擊也越大，同時物料也很難居中。使在皮帶橫斷面上的物料偏斜，最終導(dǎo)致皮帶跑偏。如果物料偏到右側(cè)，則皮帶向左側(cè)跑偏，反之亦然。在設(shè)計過程中應(yīng)盡可能地加大兩條皮帶機的相對高度。在受空間限制的移動散料輸送機械的上下漏斗、導(dǎo)料槽等件的形式與尺寸更應(yīng)認真考慮。一般導(dǎo)料槽的寬度應(yīng)為皮帶寬度的三分之二左右比較合適。為減少或避免皮帶跑偏可增加擋料板阻擋物料，改變物料的下(6)雙向運行皮帶輸送機跑偏的調(diào)整雙向運行的皮帶輸送機皮帶跑偏的調(diào)整比單向皮帶輸送機跑偏的調(diào)整相對要困難許多，在具體調(diào)整時應(yīng)先調(diào)整某一個方向，然后調(diào)整另外一個方向。調(diào)整時要仔細觀察皮帶運動方向與跑偏趨勢的關(guān)系，逐個進行調(diào)整。重點應(yīng)放在驅(qū)動滾筒和改向滾筒的調(diào)整上，其次是托輥的調(diào)整與物料的落料點的調(diào)整。同時應(yīng)注意皮帶在硫化接頭時應(yīng)使皮帶斷面長度方向上的受力均勻，在采用導(dǎo)鏈牽引時兩側(cè)的受力盡可能地相等。第24頁共33頁第四章.傳動帶的計算帶式運輸機中的普通帶傳動。原動機為Y112M-4三相異步電動機，其額定功率P=11kW,滿載轉(zhuǎn)速n?=1460r/min,從動輪轉(zhuǎn)速4.1功率故Pa=KAP=1.2×11=13.2kW[3]一機械設(shè)計手冊(式4-1)4.2選取帶輪基準直徑da和d?小帶輪基準直徑取標準值dai=250mmda?=ida(1-ε)=3.65×250(1-0.01)=903mm[3](式4-2)4.3帶速v[3](式4-3)n?-轉(zhuǎn)速，r/min在5～25m/s范圍內(nèi)，帶速合適。4.4中心距a和帶的基準長度L。按0.7(dai+da?)≤ao≤2(da?+da?)[3](式4-4)得帶長[3](式4-5)系數(shù)的范圍在,即0.025~0.0333(取0.03)帶厚。≤8mm,取標準值7.2mm。4.6帶的截面積式中：KA-工作系數(shù)；K。-包角修正系數(shù)；K。-傳動布置系數(shù)；[3](式4-6)[3](式4-7)[3](式4-8)第五章.平帶帶輪的設(shè)計5.1平帶帶輪的材料平帶帶輪材料多采用灰鐵，其結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量好5.2平帶帶輪的基本型式帶輪由輪緣、輪轂和輪輻組成。輸緣-1平帶帶輪的形式可分為：一般機械帶輪(n≤1000r/min);機床小帶輪(n≤1500r/min);主軸和一般磨頭帶輪(n≤6000-10000r/min);高速磨頭帶輪(n≤15000-30000r/min);精密磨床主軸帶輪(n≤15000-50000r/min)。作者選擇的是機床小帶輪。5.3平帶帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸平帶輪直徑、結(jié)構(gòu)形式和輻板厚度：孔8F品8≌寶雖邑治深導(dǎo) 輻實實板 板 輪