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大倾角皮带输送机毕业设计论文
大倾角皮带输送机
摘要
带式输送机是一种适应能力强、应用广泛的输送机械，常用于输送块状和粒状的物料，也可用于输送成件物品，能经济而有效地输送各种物料，即可在小输送量和短距离内采用，又可在大输送量和长距离内采用。
本设计是关于大倾角带式输送机机构的设计，大倾角皮带输送机的最大特点是采用波状挡边输送带来取代普通输送带。
它的工作原理和结构组成，则与通用带式机相同。
故以波状档边带式输送机为研究对象，阐述了它的设计理论，分析了它的工作原理以及基本结构，从理论上解释了输送机的计算过程，详细计算了输送带的质量、传动滚筒驱动力、它的功率和电动机的功率以及相关部件的选取。
大倾角输送机主要由波状挡边输送带、传动装置、改向装置、拖辊、拉紧装置、中间机、中间架支腿、尾架、卸料漏斗、头部护罩、清扫装置、保护装置等部件组成，这些部件都可以与通用带式输送机的相应部件通用。
关键词：
大倾角，波状挡边带式输送机，部件设计
BigdipAnglebeltconveyor
ABSTRACT
Beltconveyorisakindofadaptivecapability,wideapplicationofconveyingmachinery,commonlyusedtotransportblockandgranularmaterials,alsocanbeusedtotransportaitems,economicalandeffectivetransport,allkindsofmaterialscanbeusedatsmallthroughputanddistances,andcanbeusedinlargethroughputandlongdistance.
ThisdesignisaboutthemechanismdesignofbigdipAnglebeltconveyor,thebiggestcharacteristicofbigdipAnglebeltconveyorisadoptedwavyguardbringreplaceordinaryconveyorbeltconveyor.Itsworkingprincipleandstructurecomposition,thesameasthegeneralbeltconveyormachine.
Sothewebbingconveyorinwavegearastheresearchobject,elaborateditsdesigntheory,analysesitsbasicstructure,workingprincipleandtheoreticallyexplainsthecalculationprocessoftheconveyor,thedetailedcalculationofthequalityoftheconveyorbelt,transmissionrollerdrivingforce,itspowerandmotorpower,andtheselectionofrelevantcomponents.Largeobliquityconveyorraisededgeconveyorbeltismainlycomposedofwave,transmission,directionchangingdevice,dragroller,tensiondevice,themiddlemachine,middlelegs,tail,dischargehopper,headcover,cleaningdevice,protectiondevicecomponents,thesecomponentscanbeaccordinglywiththegeneralbeltconveyorcomponents
KEYWORDS:
Bigobliquity,wavyguardbeltconveyor,thestructuredeign
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所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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目 录
前 言
普通带式输送机由于受到物料与输送带摩擦系数的限制。
其输送物料的倾角不能过大，一般最大倾角只能达到18——20度。
提高输送机倾角的方法有采用深槽的托辊组、圆管输送机、压带式带式输送机和花纹输送带式输送机。
波状挡边带式输送机是实现大倾角输送物料的重要形式。
20世纪60年代德国的SvedalaFlexowell公司就开始研制这种带式输送机。
其注册名称为FLEXWELL。
同时该公司与汉诺威大学合作，建立了波状挡边带式输送机的试验台，使之得到不断地完善和发展。
20世纪80年代末开始向大型化方向发展。
其产品已有55000余台。
分布于90多个国家和地区。
应用于煤炭、冶金、建材、化工、水电、矿山和港口等部门。
它的技术专利已被英国Dowty公司、日本Bando等购买并获准生产。
现己形成遍布全球的挡边输送机系列产品制造销售网。
我国从20世纪80年代中期开始从国外引进了些挡边输送机。
如湛江港为我国从20世纪80年代中期开始从国外引进了一些挡边输送机。
如湛江港为了适应港口散装化肥进口业了适应港口散装化肥进口业务繁忙的需要，从德国Thyseen公司引进了9套散装化肥灌包设备，其中有9台倾角为35。
的移动式挡边输送机。
这些引进设备大部分运行情况良好，在一定程度上为完善挡边输送机的技术和研制开发大型挡边输送机提供了有益的借鉴。
同时，我国从20世纪80年代初开始研制波状挡边带式输送机，1990年北京起重运输机械研究所开发出DJ型波状挡边带式输送机系列图纸，并开始推广使用。
经过10余年的生产和使用实践，波状挡边带式输送机技术不断地完善和改进。
1998年，北京起重运输机械研究所、青岛运输设备厂等作为主要起草单位，制定了《波状挡边带式输送机》行业标（JB/T8908-1999）,推广了我国波状挡边带式输送机的发展。
目前己经有50多个主机厂生产了5000多台波状挡边输送机。
据调查，国内每年波状挡边带式输送机的需求量为1500〜2000台。
相比之下，国内目前能够生产的波状挡边输送机，运输能力、提升高度、运行带速都较低，缺乏必要的理论和实验研究，同时扩大应用范围也是输送机械行业需要重点研究的课题。
对输送带本身应进一步研究基带的刚度、挡边及隔板的结构形式以及二者与基带粘结的新工艺，这样才能更好地满足国内各行业对波状挡边带式输送机的需求。
第1章绪论
1.1带式输送机的概述
大倾角带式输送机是连续运行的运输设备，在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物，如矿、煤、沙砾等粉、固体状的物品带输送机是煤矿理想的高效运输设备，与其他运输设备相比，不仅具有长距离、连续输送等优点，而且运行可靠,易实现自动化、集中化控制,特别是对高产高效矿井，带式输送机已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。
特别是近几年，长距离、大运量、高速度的带式输送机的出现，使其在矿山建设的井下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的应用又得到进一步推广。
选择带式输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，能培养我们独立解决工程实际问题的能力，通过这次毕业设计是对所学知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。
1.2带式输送机的应用
大倾角带式输送机是连续运输机的一种，连续运输机是固定式或运移式起重运输机中主要类型之一，其特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流，依靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送。
在工、农、交通运输业等各企业中，连续运输机是生产过程中组成有节奏的流水作业运输线不可缺少的组成部分。
连续运输机可分为：
（1）具有挠性牵引物件的输送机，如带式输送机，板式输送机，刮板输送机，斗式输送机、自动扶梯及架空索道等；
（2）不具有挠性牵引物件的输送机，如螺旋输送机、振动输送机等；
（3）管道输送机（流体输送），如气力输送装置和液力输送管道。
1.3带式输送机的发展状况
大倾角输送机用途较广泛，用于各种块状物料，我国研制大倾角输送
机相对比较早，但发展缓慢，况且大部分为样机，没有发展成为产品，扩大应用范围是输送机械行业要重点研究的课题。
目前大倾角输送机的研制趋于完善，主要研究包括：
增大运输能力，带宽，合理使用胶带张力，降低能耗，采用液压控制系统解决输送机的启动、运行、制动等问题。
应用阻尼托辊改善运行状况。
今后它的发展趋势主要体现在三个方面：
1.设备大型化、提高运输能力。
2.提高元部件性能和可靠性。
3.扩大应用领域以，及多元化。
第2章总体方案设计和论证
2.1总体方案设计
波状档边带式输送机其结构是在带两侧粘上可自由伸缩的裙边，在裙边又粘上横隔板组成匣型斗。
由于它具有波状档边，装载面积大，能实现大倾角输送，缩短机长，故本设计选用波状档边输送机
2.1.1波状档边输送机的工作原理
该机工作原理如同斗式提升机一样，受力平衡面与水平面夹角等于内摩擦角，故物料平衡面为一个固定的平面，提升时，物料极限面以上受重力影响下滑，在此面以下相对静止，所以物料随输送带一起上升。
图2-1大倾角波状档边带式输送机
2.1.2波装档边输送带的主要部件用途
大倾角带式输送机适用于矿山输送与远距离粮食输送，下面为您介绍大倾角带式输送机的组成部件与这些部件的作用。
大倾角皮带输送机主要部件的用途：
1.波状挡边输送带
在输送机中起承载作用。
在基带的两侧加上波状挡边形成的，基带是普通的平型带，所不同的是带体比普通带具有更大的横向刚度。
当输送带绕过滚筒或过渡段时，挡边上部可以自由伸展或压缩，以适应几何形状的要求。
2.驱动装置
是输送机中的动力部分。
系有电动机、减速器、联轴器、逆止器、传动滚筒等组成。
其中传动滚筒式动力传递的主要部件，输送带借其与传动滚筒之间的摩擦力而运行。
3.改向滚筒
用于改变输送带的运行方向。
改向滚筒用于输送带下表面
4.压带轮
用于改变输送带的运行方向，压带轮用于输送带上表面。
5.拍打轮清料装置
用于拍打输送带背面，震落粘在输送带的物料。
6.托辊
托辊用于支撑输送带和带上的物料、使其稳定运行。
大倾角皮带输送机有平形上托辊、平形下托辊、受料段托辊和凸弧段托辊四种类型。
其中凸弧段托辊用于在凸弧段机架上支撑输送带下分支，其支撑于挡边输送带两侧的空边上。
7.拉紧装置
拉紧装置的作用有：
是输送带具有足够的张力，保证输送带和传动滚筒间不打滑；限制输送带在各支承间的垂度，使输送机正常运转。
8.跑偏检测装置
一般安装在输送机头部、尾部、中间及需要检测的点，轻度跑偏量达5%带宽时发出信号并报警，重度跑偏量达10%带宽时延时动作，报警、正常停机。
9.打滑检测装置
用于监视传动滚筒和输送带之间的线速度之差，并能报警、自动张紧输送带或正常停机。
10.双向拉绳开关
沿线紧急停机用，沿大倾角皮带输送机全长在机架的两侧每隔60m各安装一组开关，动作后自锁、报警、停机。
2.2波状挡边带式输送机的发展趋势
1.原理上，各种结构的带式输送机都可以采用波状挡边输送带构成新型的波状挡边带式输送机。
因而，波状挡边带式输送机除向大运量、大带宽、高提升高度的发展方向发展外，今后的发展应该主要体现在下面几个方面：
2.支撑方式的改变输送机的稳定运行，输送带的支撑方式起着重要的作用，波状挡边输送带的单位长度质量大于通用输送带，从而使其支撑与导向变得更加灵活。
现在存在采用环状吊挂、索道和轨道的波状挡边输送机和口袋式带式输送机的构想。
特别是索道波状挡边输送机己经在工程实际中应用，理论上，单机长度可达25km。
3.灵活的布置方式波状挡边带式输送机可以如同通用带式输送机一样，成为移动或移置输送机，即可以移动、也可以移置，从而适应矿山开采的需要。
波状挡边带式输送机适用于大倾角输送物料的特点与平面转弯技术的结合可以充分适应矿山开采和企业内部空间的限制，给其带来更加广泛的应用领域。
4.应用范围广由于波状挡边带式输送机的大倾角输送物料能力，使同一条输送机可以适应在不同工作要求的不同倾角范围远远地优于通用带式输送机，目前已经应用改变倾角进行卸船，这种“变形金刚”的特点今后将在各种不同的领域中应用，例如大坝的堆积、地铁工程的挖掘等。
2.3总体方案设计的分析与论证
有关各类带式输送带角度和提升高度以及水平长度比较，将多个方案设计和分析论证，在充分掌握国内外同类产品技术水平和资料的基础上，技术规范和用户要求的基础上，应着重考虑以下原则：
1.设计应系列化、通用化、标准化原则。
2.应充分考虑实用原则。
3.技术先进原则，尽可能采用先进技术，新结构。
4.注重设备的经济性，安全可靠，维修方便，基本符合以上原则。
2.4带速的选择
输送带运行速度是设计非常重要的参数，在输送量一定的情况下适当提高带速，可减少带宽，向上运送时可选的大些，向下运送时可选的小些，还应考虑给料条件，物料速度，及卸料等条件。
根据给料条件，物料速度，及卸料条件参照对照表，确定本设计输送带运送速度为1m/s。
2.5布置形式的选择
影响输送机的总体布置形式的因素有输送机倾角、受料段和机尾长度，卸料段、驱动装置的位置等。
波状档边输送机可以采用多种布置形式如：
水平式、斜式、斜头式、Z型、S型、L型、倒L型等多种形式。
图2-2输送带布置的基本形式
2.6托蜫间距的选择
托蜫间距应满足辊子的承载能力和输送带下垂度两个条件。
凸轮段托蜫间距一般为承载分支间距的1/2，受力过大需加密托蜫时，可根据需要，由设计者决定。
本设计平行上托蜫，平行下托蜫间距为1000mm，受料段间距为250mm。
为获得较好的受料和卸料条件本机采用S型布置形式，即设有上水平段，下水平段和倾斜段。
在下水平段受料，在上水平段卸料，上下水平段各长3m，将倾角450螺旋拉紧装置安装在机尾螺旋尾架上，然后将单滚筒传动的驱动装置设于头部滚筒处。
第3章大倾角带式输送机的设计计算
设计题目：
大倾角皮带输送机结构设计
设计参数：
输送破碎后的石灰石物料，最大物料粒度30mm，输送量不小于50T/h，倾斜角度约60°,水平段输送距离5米，倾斜段输送水平投影距离10米。
3.1功率和阻力的计算
表3-1带速为1m/s时各种参数下的输送能力Qvm³/h
带宽B,mm
500
挡边高H，mm
80
120
160
挡边间距ts,mm
126
252
126
252
378
252
378
倾
角
30°
39
21
——
52
34
65
45
40°
31
16
——
40
26
52
34
50°
25
13
60
32
-
42
27
60°
20
11
50
26
-
34
23
70°
17
-
41
21
-
28
18
90°
10
-
25
-
-
17
-
表3-2不同带速、挡边高、倾角的许用最大粒度amax和最大带速vmax
带宽B,mm
500
挡边高H,mm
80
120
160
倾角β
30º
2.0
100
2.0
120
2.0
120
40º
2.0
100
2.0
120
2.0
120
50º
1.6
80
1.6
120
1.6
140
60º
1.6
80
1.6
120
1.6
140
70º
1.25
50
1.25
60
1.25
100
90º
1.0
50
1.0
60
1.0
80
注：
斜线上方为vmax（m/s），斜线下方为amax（m/s）。
表3-3附加阻力系数
（H2+L2）1/2
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
C
9
5
3.4
2.7
2.3
2.2
2.1
2.0
1.9
1.8
表3-4上下托辊转动部分质量q1、q2kg/m
带宽B,mm
500
650
800
1000
1200
1400
1600
q1
5
6
7
11
13
15
26
q2
4
5
6
11
14
17
30
表3-5挡边每米质量qskg/m
挡边高H，mm
80
120
160
200
240
300
400
每米质量qs
1.5
2.3
3.2
4.0
6.3
12
17
表3-6带加强层的帆布芯基带质量q0kg/m
帆布层数
Z
（上胶+加强层+下胶）厚度
mm
带宽B,mm
500
650
800
1000
1200
1400
1600
3
6.72
7.58
8.44
8.72
9.84
10.97
10.74
12.11
13.50
4
3.0+3.0+1.5
4.5+3.0+1.5
6.0+3.0+1.5
7.52
8.38
9.25
9.77
10.28
12.02
12.03
13.40
14.79
表3-7带宽B、挡边高度H、隔板高度h、有效带宽Bf、
滚筒直径D1、D2、压带轮直径度D3、等参数的组合
带宽
B,mm
挡边高度
H,mm
隔板高度
h,mm
有效带宽
Bf,mm
隔板质量
qT,kg/m
传动滚筒直径
D1，mm
改向滚筒直径
D2，mm
压带轮直径
D3，mm
500
80
120
160
70
110
140
260
260
210
1.8
2.8
5.6
400
400
500
320，400
320,400
400’500
400,500
500，630
630,800
600
80
120
160
70
110
140
390
390
340
1.8
2.8
5.6
400
400,500
500,630
320,400
400,500
400,500,600
400，500
500,630
630,800
表3-8辊子参数mm
带宽
辊径
500
650
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
89
√
√
√
108
√
√
√
√
√
133
√
√
√
√
√
√
√
159
√
√
√
√
√
√
√
√
√
194
√
√
√
√
√
219
√
√
表3-9基带覆盖胶的厚度
物料粒度
物料名称
覆盖胶厚度（mm）
上胶厚
下胶厚
γ<2t/m3、中小粒度或磨损性小的物料
焦炭、煤、白云石、石灰石、石灰石烧结混合料、砂等
3.0
1.5
γ>2t/m3、块度≤200mm磨损性较大的物块
破碎后的矿石、矿选产品、各种岩石、油田页岩等
4.5
1.5
γ>2t/m3，磨损性大的物料
大块铁矿石，油田页岩等
6.0
1.5
3.1.1结构参数的选择
根据设计参数，由以上表内数据可查得：
输送带宽B=500㎜，挡边高H=120㎜，隔板高度h=110mm,隔板间距ts=126mm,输送带运行速度v=1m/s,辊子直径d=89mm，初选传动滚筒直径D1=400mm,初选改向滚筒直径D2=400mm
3.1.2滚筒上所需要的圆周力Fu的计算
由式
Fu=CFH+Fst﹙3-1﹚
式中：
FH——主要阻力，N
β<90°时FH=fg（H2+L2）1/2[q1+q2+（2qB+q）L/（H2+L2）1/2]﹙3-2﹚
β=90°FH=fgL（q1+q2+2qB+q）﹙3-3﹚
C——附加阻力系数，见表3，可得C=4.5
L——挡边机水平投影长度，m
H——挡边机提升高度，m
f——模拟摩擦系数，一般f=0.03
g——重力加速，g=9.81m/s2
q1——上托辊转动部分质量，kg/m,见表4，一般上托辊间距a0=1m
q2——下托辊转动部分质量，kg/m,见表4，一般下托辊间距au=1m
qB——挡边带每米质量，kg/m
qB=q0+2qs+BfqT/ts﹙3-4﹚
q0——基带每米质量，kg/m，带加强层的帆布芯基带质量见表6
qs——挡边每米质量，kg/m，见表5
Bf——有效宽度，m，见表7
ts——隔板间距,m,见表7
qT——隔板每米质量，kg/m，见表7
q——每米物料质量，kg/m
q=Q/3.6v﹙3-5﹚
Q——输送能力，t/h
v——带速，m/s
Fst——提升阻力,N
Fst=gqH﹙3-6﹚
由设计参数和查表可得：
L=15mH=10/tan60°=10.73mq1=5kg/mq2=4kg/mqs=2.3kg/m
q0=8.38kg/mqT=2.8kg/m
qB=q0+2qs+BfqT/ts
=8.38＋2×2.3＋0.26×2.8÷0.126
=18.76kg/m
q=Q/3.6v
=50÷3.6÷1
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