毕业设计 题 目 学 院 专 业 班 级 学 生 学 号 指导教师 二〇一一年月 日 ( 如等六边形等) , 再由若干多边形的托辊组按一定间距布置, 强制胶带卷成边缘相互搭接的圆管状从而输送物料的一种新型带式输送机。其主要结构由传动改向装置、受料卸载装置、驱动装置、张紧装置、机架、输送胶带、头尾过渡段等组成。 管状带式输送机工作原理：管状带式输送机的工作原理与普通带式输送机的基本相同,即通过输送胶带作牵引和物料的输送载体, 灵活转动的托辊作为胶带的支撑,驱动装置驱动滚筒使胶带靠滚筒与其的磨擦促使其进行循环周圈运动从而输送物料。不同的方面在于圆管带式输送机的物料在形成平形或槽形截面的胶带上进行输送而管状带式输送机使物料在形成管状截面的胶带内进行输送。最主要的不同在于采用多边形托辊组（最常用的为六边形托辊组）将输送带卷成边互相搭接在一起的圆管状（最常用形式，也有异型管）进行物料输送。其工作过程可分成三个部分来完成。首先从尾部滚筒至输送带形成圆管状这段距离为尾部过渡段,受料口设在该范围内。在此过渡段内输送带由平形变为槽形, 最后与物料一起被卷成密封管状向前方运动。其次中间则为圆管段(承载段和回程段) ,该段胶带被六边形布置的托辊组迫使卷成管状。回程段管内无物料空载运行,承载段中物料在管内随胶带稳定运行。第三则为头部过渡段,当到达头部过渡段时,输送带随物料一起由圆形过渡为槽形并在头部滚筒处变为平形而卸料。总之,管状带式输送机以展开受料、封闭输送和再展开卸料后又封闭返回的依次循环不间断地工作着。 目前管状带式输送机适合用在所有复杂地形条件下的输送密度为0～250 25～+40℃-35～+200℃1.2.1管状带式输送机的发展历史 带式输送机是一类经济适用、历史较长而又现代化的机械输送设备，在其200多年的发展史中，占主体地位的要属圆管带式输送机。由于世界对环境保护的要求日益迫切，自1972年圆管带式输送机诞生以来各行各业开始将其投入到正常的使用中。圆管带式输送机顾名思义就是输送带在输送过程是以圆管的形式存在，在机架上输送物料。物料从尾部加料装置处进入加料段，输送带由平形变为U型，再经过过渡段逐渐变为圆管状，将物料包住密闭运行。输送到头部卸料时，圆管状输送带由U形渐渐展成平形，把物料卸掉。承载、回程过程可以平行形式或形成圆管状运行。 1972年，日本未解决环保问题，开发研制了圆管带式输送机，并于1975年申报了圆管带式输送机专利，开始投产使用。1978年以后，先后有南非Bateman公司、德国Koch公司、韩国Young Poony公司、南美洲Sistemas公司开始生产圆管带式输送机。1996年，我国淮南煤矿机械厂引进日本专利进行生产圆管带式输送机。1998年，中国华电公司引进日本专利生产。2005年1月，长沙华泰重工与德国Koch公司合作生产圆管带式输送机。最近，在江苏扬州又成立了中德扬州输送工程技术有限公司。自我国引进圆管带式输送机技术，特别是改革开放以后，中国圆管带式输送机从无到有，发展速度之快，可以从以下数据得出： （1）我国制造圆管带式输送机的工厂从一个增加到十个以上； （2）圆管带式输送机长度的增长，从0.1公里增长至5公里，现已达到7km了,发展速度为世界第一； （3）圆管带式输送机应用从1套到100套，自从中国引进日本专利技术，经过从消化和吸收到同国外合作制造，至今已有了自主设计，不到10年，相比于国外从80套增至100套也用了十年，我们大家可以看到我国对管带机的旺盛需求，这说明圆管带式输送机是一个时代的产物。 1.2.2圆管带式输送机的发展现状 管状带式输送机的概念是由日本普利斯通TPE公司在1964年提出的,之后日本在1972年开发研制了管状带式输送机,并于1975年申请了专利。当时开发的目的是未解决普通带式运输机所造成的环境问题。1978年之后,先后有南非Bateman公司、德国Koch公司、韩国Young Poony公司、南美洲Sistemas公司开始生产圆管带式输送机。截至2008年底,据不完全统计,全球已建成1000余台圆管带式输送机,输送能力为50 ~ 4500 t/h,总运输长度达到200k m以上,管径范围100~700 mm。目前全球范围内圆管输送机的单机最大长度是5029m,最大输送量4500t/h ,最大管径为700 mm；最大转弯角度90°；最大倾角30°；最大带速4.7m/s,最多转弯处数为12个。 在国内,自上世纪80年代也开始逐渐研发应用,但发展速度比较缓慢。1996年淮南煤矿机械厂引进日本专利开始生产圆管带式输送机；1998年,中国华电公司引进日本专利生产。之后,我国造纸、化工、钢铁、矿山等行业陆续应用,仅2007年,全国就有超过20个大中型项目应用了圆管带式输送机,主要有宜宾海丰、淮化、武钢、贵州铝厂及邯郸钢铁等。马钢在十一五技术结构调整和改造中有一条动力煤输送考虑到条件的复杂性选用了该型输送机,并决定了马钢自己设计研制。经过大家精心设计、制造、安装和调试,到投入到正常的使用中半年多来看,该机状况良好、运行平稳,满足了生产需求,也积累到一些宝贵经验,供同行们探讨与借鉴。鉴于圆管带式输送机拥有无法替代的优点,成都院在2006年开始研究将圆管带式输送机应用到锦屏一级水电站的混凝土骨料输送中,2009年6月,管带机正式投入到正常的使用中,成为在我国水电工程中的首次应用。 1.2.3 圆管带式输送机的发展动态 进入20世纪以来，绿色环保设计就成为设计行业的一大主题。所谓绿色环保设计是指在保证产品的成本、质量、功能的前提下，考虑资源效率和环境影响的现代制造模式，使产品从设计、制造、使用到报废整个生命周期中不产生环境污染或环境污染最小化，符合环保要求，对生态环境无危害或危害极少，节约能源和资源，使资源利用率达到最高，而能源消耗最低。2003年我国颁布了清洁生产促进法，清洁生产就是指不断采取改进设计、使用先进的设备与工艺技术、使用清洁的原料和能源、综合利用和改善管理等措施，从源头减少污染。提高资源利用率，减少或避免生产、产品使用和服务过程中污染物的产生和排放，以减轻或消除对环境和人类健康的危害。圆管带式输送机正肩负着这的历史使命。在物料运送过程中，物料被圆管输送带包裹起来，避免了物料因种种原因造成的对空气的污染和浪费，真正的起到绿色环保的作用。 管状带式输送机是把物料置于围成管状的输送带内进行密闭输送的输送机,它不仅避免了通用带式输送机输送物料时线路倾角小 ,水平弯曲半径大易沿途撒料等缺点 ,而且还能使物料免受风吹、日晒。具有密闭输送、输送线可沿空间曲线灵活布置、输送倾角大,复杂地形条件下单机运输距离长等特点,同时与普通带式输送机比较还具有建设成本低、安装维护方便、使用可靠等优点。因此思维的不断开阔、制造技术的逐步的提升和制造材料的一直在改进，带式输送机将以前所未有的速度发展。保障散料输送工作高效、安全、可靠的运转，并将在社会和经济发展领域继续起到更重要的意义。1．机架的设计计算； 2．受料卸载装置的设计； 3．输送带的选择计算； 4．托辊的选择计算； 5．传动及改向滚筒的选择计算； 6．驱动装置设计计算； 7. 头尾过渡段的设计计算。 设计的管状带式输送机对输送物料密闭进行密封,物料不会飞扬及散落,也不会因刮风下雨而受到外部环境的影响,既避免了因物料撒落而造成的环境污染,也避免了外部环境对物料的污染。在进行长距离输送时可替代通用带式输送机连续输送各种散料；由六只托辊强制围成圆管状,不会发生输送带跑偏的情况,管状带式输送机可实现立体螺旋状弯曲布置,所以一条管状带式输送机可取代一个由多条普通的带式输送机组成的输送系统,以节省设备投资、土建,并减少了故障点及运行的成本和设备维护；管状带式输送机可自带走廊并且防止了雨水对物料的影响 ,因此,输送带围成圆管状,增大了物料与胶带间的摩擦系数；管状带式输送机可不再建栈桥,节省了栈桥费用。 2.管状带式输送机的设计计算 2.1 已知原始数据及工作条件 图2.1所示为管带机结构图，管带机的头部、尾部、受料点、拉紧装置等部分在结构上与普通带式输送机基本相同，输送机在尾部收料后，在过渡段逐渐把其卷成圆管状进行物料密闭输送，到头部过渡段再逐渐展开成槽型，直到头部卸料并可进行物料的双向输送。 图2.1 管状带式输送机双向输送机构结构示意 管状带式输送机输送物料：石灰石，粒度0~80mm，=1.6x103 kg/m3；Q=450t/h。输送机长：L=100 m；2.2 设计计算 2.2.1 管状带式输送机带宽及驱动滚筒功率的计算 管状带式输送机输送带工作速度：根据输送物料的特性，由于水平输送且水平输送距离短，可取。 （1）管径： 已知：Q=450t/h，带速V=2.3m/s，取装料系数k1 =0.75 (2.1) (2.2) (2.3) 式中 ：k1 ——装料系数；Iv ——体积计算的输送量（m3/s）; A ——圆管带式输送机的截面积(m2)。 取D=250mm，带宽B=1000mm （2）圆管带式输送机截面积： (2.4) （3）验算圆管带式输送机输送生产能力Q： （2.5） （2.6）K1=0.0229,K2=8.17*10-5，K3=1.55 2.2.2 输送带张力简易计算 计算输送带最大张力Smax 按不打滑条件， （2.7） 按垂度条件， （2）K5=880，K6=250，K7=330。 则 支撑装置选三节式槽型托辊；输送带选EP-200，层数为3层；传动滚筒直径选择630mm。输送带单位长度重量： （2） （2） S2=S1+W1 （2.1） S3=K1’S2 （2.1） S4=S3+W2+W3 （2.1） S5=S4 （2.1） S6=K3’S5 （2.1） S n=S6+W4+W5+W6 （2.1） 3-5 W1=1500（N） S2 = S1 +1500（N） 改向滚筒系数：K1’ =1.04 代入（2.12）得：S3=1.04S2 =1.04 S1 +1560 回程段运行阻力： (2.17) 查表13-20，G”=170N, 下托辊间距L’0 =1.6m, 查表13-19, ，则 (2.18) 代入得 查表3-5得W3=200N, 将所得数据代入式（2.13）得： S4=1.04 S1+1560+700.95+200=1.04 S1 +2460.95(N) 查表13-21，改向滚筒在5点阻力系数K2’=1.02，在6点阻力系数K3’=1.04 将数据代入式（2-15）： S5 =1.02（1.04 S1+2460.95）= 1.06 S1+2510.17（N） 6=1.04（1.06 S1+2510.17）=1.1 S1+2610.58（N） 导料栏板阻力： 进料口物料加速阻力： (2.19) 其中 代入数据得 有载分支运行阻力： (2.20) 查表13-20，G’=170N, 上托辊间距L0 =1.6m,查表13-19, ，则 则 将所得数据代入式（2.16）,得： 根据尤拉公式，采用铸胶滚筒，可取 联立可得方程组： 解之得: 则 S2=5529N S3=5750N S4=6651N S5=6781N S6=7042N 2.2.4 允许垂度计算 承载段最小许用张力为： (2.21) FC 为成圆损失，则总的成圆损失为4 FC，查表3-10得FC =383N。 (2.22) 故满足规定的要求。 2.2.5 校核输送带强度 根据输送带强度校核公式 (2.23) 取安全系数m=10，N/(m/层) 代入式（2.21）得 故满足规定的要求 2.2.6 车式拉紧装置重锤重力计算 求张紧力： (2.24) 求重锤重力： (2.25) 查设计手册，,取, 则 2.2.7 计算电动机功率 驱动滚筒功率计算： (2.26) 电动机功率计算： (2.27) 取K=1（采用Y系列异步电动机）， 故电动机功率 取N=30KW。 2.2.8 驱动装置的设计 根据设计计算已经知道电动机的功率为22KW，带速为2.5m/s,故滚筒的转速为 (2.28) ZLY减速器传动比12.5-20。 电动机转速的可选范围为 符合这一范围的同步电机是1000 r/min。 查手册选Y系列（IP44）三相异步电动机Y200L2-6，功率22KW。 选用减速器ZLY200，总中心距a为340mm,公称转动比为14。选用梅花型联轴器LMX-55以及LMX-100。 2.3 轴的结构设计 2.3.1初步设计驱动滚筒轴径 当轴的支撑距离未定时，无法由强度确定轴径，用初步估算的方法，即按春扭矩并降低许用扭转切应力确定轴径d,计算公式为: ( 2.29) 式中：P—轴所传递的功率； n—轴的转速； A—由轴的许用切应力的最小轴径所确定的系数。 轴的材料采取使用45钢，所以取A=118。已知P=22KW,n=70r/min,代入式得： 考虑到轴上有键槽，取d=100mm 2.3.2 轴校核 轴的结构图： 图2.2 轴的结构图 图2.3 轴的水平面受力图和弯矩图 图2.4 轴的垂直面受力图和弯矩图 图2.5 轴的合成弯矩图 图2.6 轴的转矩图 已知轴的材料选用45钢， 计算轴的水平受力：已知轴受的拉力FO1=FO2=5621N,求轴承给轴的挤压力FR1’、FR2’ 。 水平面反力 又已知FR1’+FR2’=11242(N) 所以FR1’=FR2’=5621(N) 垂直面反力：已知FR1=FR2=5262.5(N) 又已知10525(N) FN1=FN2=5262.5(N) 画轴弯矩图： 水平面弯矩图 见图2.3 垂直面弯矩图 见图2.4 合成弯矩图 见图2.5 ( 2.30) 轴受转矩 T=T1, 转矩图见图2.6。 许用应力值：用插入法查得 应力校正系数 ( 2.31) 转矩： ( 2.32) 当量转矩 见图2.6 当量弯矩：在危险截面Ⅰ、Ⅱ两截面处。 ( 2.33) 校核轴径： ( 2.34) 2.4 轴承的选用与校核 2.4.1 轴承的选用 选用的轴承型号为22322C，润滑方式为油润滑，冲击载荷系数fd=1.2 2.4.2轴承的校核 基本额定静载荷 C0R=1250KN 基本额定动载荷 CR=825KN 极限转速n=1400r/min 轴承指反力 Fr=49519N 计算当量动载荷： P=fd(XFr+YFa)=59422.8N ( 2.35) 计算寿命： ( 2.36) 轴承预期常规使用的寿命Lh’=24x365=9125h Lh Lh’ 所以选用轴承符合标准要求。 3 驱动装置的选用 管状带式输送机的负载是典型的恒转矩负载，且不可避免地要带负荷启动和制动。电动机的启动特性与负载的启动要求不相适应情况在管状带式输送机上比较突出，一方面为了能够更好的保证必要的启动力矩，电机启动时的电流要比额定使用时的电流大6～73～5s3.1 电机的选用 电动机的额定转速应根据生产机械的要求而选定，正常的情况下电动机的转速不低于500r/min，因为功率一定时，电动机的转速越低，其尺寸越大，价格愈低，而效率较低。若电机转速高，则极对数少，重量和尺寸小，价格也低。本设计管带机所采用的电动机型号为Y200L2—6，该电动机性能好，转矩大，能够完全满足要求。 3.2减速器的选用 本次设计选用ZLY200型硬齿面圆柱齿轮减速器，传动比为14，其展开见图如下： 图3.1 减速器示意图 3.3联轴器的选用 本次驱动装置设计中，采用联轴器，这里对其做简单介绍。 联轴器是物理运动中常用的部件。它用来把两轴连接在一起，机器运转期间两轴不能分离；只有在机器停车并将连接拆开后，两轴才能分离。 联轴器所连接的两轴，由于气温变化、承载后的变形以及制造及安装误差的影响等，往往不能够确保严格的对中，而是存在某一些程度的位移。这就要求在设计联轴器时，要从结构上采用各种不同的措施，从而使之具有适应一些范围相对位移的性能。 联轴器可分为刚性联轴器（无补偿能力）和挠性联轴器（有补偿能力）两大类。挠性联轴器又按有没有弹性元件分为无弹性元件挠性联轴器和有弹性元件挠性联轴器两个类别。 本次设计中在减速器输入轴和输出轴分别采取了LMX55及LMX100梅花型弹性联轴器，这种联轴器的半联轴器与轴的配合孔可做成圆柱形或圆锥形。装配联轴器时将梅花型弹性件的花瓣部分加紧在两半联轴器端面凸齿交错所形成的齿侧空间，以便在联轴器工作时起到缓冲减振的作用。梅花型弹性联轴器的结构图如下： 图3.2 梅花型弹性联轴器示意图 4 圆管带式输送机部件的选用 4.1 输送带 4.1.1 输送带的选用 输送带在圆管带式输送机中既是承载构件又是牵引构件（钢丝绳牵引输送机除外）,它不仅要有承载能力,还要有足够的抗拉强度。输送带有带芯（骨架）和覆盖层组成，其中覆盖层又分为上覆盖胶,边条胶,下覆盖胶。 根据不同张力等条件的要求，输送带可采用尼龙织物芯层和钢绳芯等形式，输送带规格的选择，要考虑输送带的输送距离、最大张力值、使用条件及安全系数等因素。 本次设计选用EP—200型输送带，抗拉体材料为聚酯帆布。上胶层4.5mm,下胶层1.5mm,,三层。 4.1.2 输送带的连接 为了方便制造和搬运，输送带长度一般制成100-200米，因此在使用时必须根据自身的需求进行连接。橡胶输送带的连接方法有机械接法与硫化胶结法两种。硫化胶结法又分为热硫化和冷硫化胶结法两种。塑料输送带则有机械接法和塑化接法两种。 本次设计采用硫化连接。硫化接头是一种不可拆卸的接头形式。它具有承受压力大,常规使用的寿命长,对滚筒的表面不产生损害，接头效率高达60%～95%4.2 传动滚筒 4.2.1传动滚筒的作用及类型 传动滚筒是管状带式输送机的核心部件, 其作用是将驱动装置提供的扭矩传递到输送带上。根据滚筒的承载不同, 可将滚筒分为轻型滚筒、中型滚筒、重型滚筒, 轻型滚筒是焊接结构，轮毂与轴采用键连接，即辐板与筒皮焊接。中型滚筒和重型滚筒为铸焊结构，即辐板与轮毂采用整体铸造形式，然后与筒皮焊接，轮毂和轴采用胀套连接。胀套连接的优点是：易于拆装、定位精确、传递扭矩大、避免轴向的攒动等。传动滚筒表面都覆盖橡胶或陶瓷以增大驱动滚筒与输送带间的摩擦系数。 输送机的传动滚筒结构有铸钢以及钢板焊接结构或铸铁结构，新设计的产品全部采用滚动轴承。传动滚筒的表面形式有铸胶滚筒、钢制光面滚筒等，钢制表面滚筒的主要缺点为表面摩擦系数小，所以在一般将其用在周围环境湿度小且短距离输送机上。铸胶滚筒的主要优点是表面摩擦系数大，适用于环境湿度大、运距长的输送机，而铸胶滚筒按其表面的形状又可分为人字齿沟槽铸胶滚筒、光面铸胶滚筒和菱形铸胶滚筒等。 4.2.2传动滚筒的选型及设计 本次设计选用人字齿沟槽铸胶滚筒。人字齿沟槽铸胶滚筒是为了增大摩擦系数在钢制光面滚筒表面上，加一层带人字沟槽铸胶层面。这种滚筒有方向性，不得反向运转。人字形沟槽铸胶滚筒，沟槽能使水的薄膜中断，不积水，同时在输送带与滚筒接触时输送带表面能挤到沟槽里，由以上这两种原因，即使在潮湿的场合工作，摩擦系数也很小降低。考虑到本设计的真实的情况和输送机工作环境：用于工厂生产，环境潮湿，易打滑，功率消耗大，所以选这种滚筒。质量好，铸胶胶面厚且耐磨；而包胶胶皮易掉，刮伤皮带，螺钉头容易露出，常规使用的寿命比较短，比较二者选用铸胶滚筒。 4.2.3传动滚筒的选型及设计 选用基本直径B=1000mm的传动滚筒 传动滚筒结构如图4.1所示： 图4.1 传动滚筒示意图 传动滚筒轴的设计及校核已在第二章中说明。 4.3 托辊 4.3.1 托辊的作用与类型 托辊是影响输送机使用效果的核心部件之一。在管状带式输送机中, 托辊用于支货和载承输送带, 并保证输送带的垂度在设计限定的范围内。在管状带式输送机的设计中, 托辊的选择和选用数量对于带式输送机的正常使用、功率消耗、维护费用、稳定运行、整机价格有重要影响。托辊能否正确的选择将直接影响整条管状带式输送机的设计是不是合理和在使用的过程中能否正常运行。 托辊的形式多样,根据辊子的承载能力和直径将托辊辊子分为轻、中、重型3 种。根据托辊的作用又将其分为承载托辊和回程托辊。承载托辊有槽形托辊、缓冲托辊、槽形前倾托辊、过渡托辊、调心托辊和平行托辊；回程托辊有平行下托辊、平行梳形托辊、V形前倾托辊、V形托辊、V形梳形托辊、反V形托辊、摩擦下调心托辊、锥形下调心托辊和螺旋托辊。 4.3.2托辊形式的选择 托辊的选择最重要的包含2 部分:辊径的选择和形式的选择。在设计中托辊的布置间距也同样重要。由B=1000mm,管径D=250mm查《运输机械设计选用手册》选用辊径为108mm的托辊。考虑到输送机双向输送，取上下托辊间距同为1.6m.所选托辊形式有： (1) 45°和60°槽形托辊。其结构如图4.2。 (2) 45°缓冲托辊。使用45°槽形缓冲托辊,可在导料槽不受物料冲击的区段使用它。其结构如图4.3。 (3) 30°过渡托辊。在设计中, 长距离、大运量、输送带张力大和重要的输送机一般均应设置过渡段,过渡段就是布置过渡托辊的地方。其结构如图4.4。 (4)U形托辊。使胶带左右两边形成高差，以便胶带形成管状。其结构如图4.5。 图4.2 槽形托辊示意图 图4.3 缓冲托辊示意图 图4.4 过渡托辊筒示意图 图4.5 U形托辊示意图 4.4改向装置 圆管带式输送机通过采用改向托辊或改向滚筒改变输送带的运输方向。改向滚筒用于输送带180°、90°或45°的方向发生改变。一般布置在尾部的改向滚筒或垂直重锤式的张紧滚筒是胶带改向180°，垂直重锤张紧装置上方的滚筒改向90°，而改向45°以下通常用于增加胶带与传动滚筒间的围包角。 改向滚筒直径有250、315、400、500、630、800、1000mm等规格，选用时可与传动滚筒直径匹配，改向90°或45°时可随改向角减少而适当取1—2档，改向180°时其直径可比传动滚筒直径小一档。本次设计中采用1个直径630的改向滚筒，改向180°，用2个直径315mm的滚筒来改变较小角度，调整皮带位置。 5 其它部件的选用 5.1 机架与中间架 输送机的
2、成为VIP后，下载本文档将扣除1次下载权益。下载后，不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
3、成为VIP后，您将拥有八大权益，权益包括：VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
4、VIP文档为合作方或网友上传，每下载1次， 网站将按照每个用户上传文档的质量评分、类型等，对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
2023-2024学年上海市华东师大附属普陀区进华中学八年级（上）期中物理试卷.docx
土外山金矿（探、采整合）工程建设项目(海南金昌金矿公司)环境影响报告.pdf
2023年四川文理学院计算机科学与技术专业《数据结构与算法》科目期末试卷A（有答案）.docx
原创力文档创建于2008年，本站为文档C2C交易模式，即用户上传的文档直接分享给其他用户（可下载、阅读），本站只是中间服务平台，本站所有文档下载所得的收益归上传人所有。原创力文档是网络服务平台方，若您的权利被侵害，请发链接和相关诉求至 电线) ，上传者
