膠帶輸送機的設計

摘要：開采礦物資源是整個國家的工業基礎，開采物質的運輸又是開礦的重要工序，該工序的好壞嚴重營銷整個國家的安全、團結。膠帶運輸機作為原煤生產的重要工序，其工作效率與質量對整個生產系統發展起著重要作用。

關鍵字：膠帶輸送機；設計；研究

多數煤礦運輸井下煤炭都采用膠帶輸送機作為主要輸送方式，膠帶運輸機是以電機與減速器作驅動連續工作的運輸設備，被廣泛應用在工業生產中。本次設計以膠帶輸送機的設計為研究對象，先對膠帶輸送機進行簡要的概述，隨之介紹了設計膠帶輸送機應遵循的要求及具體步驟。

一、膠帶輸送機的使用范圍

煤礦傳統的輸煤系統是一種半自動化的設備，因輸煤系統內部環境惡劣，這樣的設置嚴重損害公認的身體健康，同時因輸煤范圍較大，極易出現皮帶跑偏、撕裂的情況，在很大程度降低生產效率。隨著科學技術的不斷發展，帶式輸送機在煤礦生產中發揮重要作用，其自動化及安全運行情況在煤礦生產中占有重要位置。煤礦膠帶輸送機可以把井下采掘生產的煤炭輸送到井底集運站 ，采用連續的方式進行輸送物料的機械。使用膠帶運輸機不僅可以對物料進行輸送，也能與各工業生產流程相結合，從而形成；流水作業的輸送模式，膠帶輸送機在電力、煤炭、交通等部門廣泛使用，該設備輸送堆積的密度約為500～2500kg/m3的不同散裝物料、膠帶輸送機可以沿著水平或傾斜線路工作，所運送物料的最大傾角不得大于20oC。長距離。高速是帶式輸送機最新的發展方向，帶式輸送機可以實現多機相互串聯搭接，便于集中控制，有著較明顯的經濟效益。帶式輸送機所運送的物料種類較多，運送范圍寬，具有可靠性、安全性高、費用低的優點，我國使用帶式輸送機最早使用在港口、水泥廠等場合。現階段，帶式輸送機也成為煤礦工業最為理想的運輸設備，為煤礦行業的更好發展發揮重要作用。但我國煤礦地質條件差異明顯，在選擇運輸設備上也會有某些特殊的要求，例如：彎曲、大傾角>25o直到垂直提升。為滿足煤礦井下工作的實際需求，應對設計的膠帶輸送機進行深入的研究和探索，開發出各種類型的輸送機。

二、膠帶輸送機的設計

（一）計算輸送機的帶寬和速度

輸送帶作為膠帶輸送機重要的承載和拽引構件，是膠帶輸送機最重要的一個部件。選取合理的輸送帶可以有效降低其使用中產生的破壞，便于安裝和更換輸送帶，進而有效延長輸送帶的使用壽命。本次設計選取專業制造廠生產的普通型的輸送帶，其抗拉體包含尼龍帆布、鋼繩芯、棉帆布等多種品種。初次使用的膠帶輸送能力為：

，選擇帶寬為B=1400mm，Q=1800t/h，帶速是2.8m/s，其托輥槽的角度是35o，膠帶輸送機的輸送能力是248m3/h。膠帶輸送能力計算如下：

Q=248*0.92=228.2T/h>200T/h適應輸送能力的要求。

（二）計算傳動滾筒軸功率

傳動滾筒軸計算公式為：（1）輸送機向上輸送選+，向下輸送選取—，本次設計的輸送機為向上輸送，此時傳動滾筒軸的計算公式為：（2），在該式子中，N0表示空載運行的功率，Lh=，表示輸送機投影長度，Kz表示滿載運動功率系數，依照《實用機械設計手冊》查出Kz=10.89*10-5。H表示輸送機垂直提升的高度；Kf代表附加功率系數，根據《實用機械設計手冊》表查得Kf=1.5，帶入公式中N0=1.6045（KW）。

（三）選擇合理的托輥

托輥是膠帶輸送機重要的支承裝置，托輥隨著輸送帶的運轉二變化，可以有效減輕輸送機的運行阻力。托輥的質量影響著整個輸送機的使用效果，同時托輥維修所需的費用也是輸送機運行中的重要組成部分。因此，必須選取結構合理。密封性好、經久耐用的托輥，確保節省輸送機能源提升使用壽命。依照《運輸機械設計手冊》選取本次研究的托輥間距是1200mm，

選擇的上托輥是三輥式前傾槽形托輥規格為：Φ =159，L=315mm，軸承 4G204；平行下托輥的規格為：Φ =89，L=950mm，軸承為4G204。上托輥某部分傳動質量為q/Ro=2.58 ㎏， n=3；下托輥傳動的質量是qRu=7.15 ㎏。根據《運輸機械設計選用手冊的相關要求》可以計算出物料的松散密度P0=988.8N，承載能力4400N，滿足實際需求。計算動載荷公式為：

P0=P0*fs*fd*fa （3），在公式（3）中，P0表示承載分支托輥動載荷，采用fd、fs、fa 分別表示沖擊系數、運行系數及工況系數，從而求得P0=988.8*1.2*1.04*1.00=1234N<4400N，因此設計的承載分支托輥適應動載的實際要求。

（四）設計輸送機的張緊裝置

張緊裝置是膠帶輸送機必不可少的部件，設計的張緊裝置應達到以下要求：①輸送機正常工作時，輸送帶出現驅動滾筒的分離點有相應的恒張力，選擇的比值在1.3—1.7之間。②確保輸送帶所承載的分支及回空分支最小張力輸送帶垂度不要超越標準數值，同時必須保障輸送帶塑性伸長及過渡工況的情況下彈性伸縮。③過渡工況時，應把輸送帶內的動力效應縮減到最小限度，避免損壞輸送機的情況。根據本次設計輸送寬度和距離的情況，選取螺旋式張緊調節裝置，這種裝置結構簡單緊湊，采用不斷轉動尾架上的螺旋實現移動前后滾筒的目的，從而有效調節輸送帶的張力。

（五）電氣安全保護裝置的設計

機械實際工作時，應該對軸上的負載轉矩進行計算，并且具備相應的安全儲備。根據制動器所接受的任務不同，選取合適的制動轉矩。安全保護裝置就是在輸電機正常工作時發生故障可以監測并給予報警警示，確保輸送機系統的安全運作，防止出現機械損傷、威脅人們安全的情況。設計電氣安全保護裝置必須嚴格按照國家相關標準實施。主回路上必須配備電壓、電流儀表指示器，并給與相對應的過流、短路、接地等保護措施。在輸送機頭部、尾部及中間設置必須監測的要求，出現輕度跑偏的時候應該達到5%寬度時，重度跑偏應該延時動作，給出報警警報并自動停機。

三、結束語

膠帶輸送機具有操作安全、可靠、適應性強等優點，被廣泛應用與工業的發展中。本文根據膠帶輸送機的設計及應用為研究對象，介紹了膠帶輸送機對整個煤礦產業發展的重要作用。

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