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摘 要
隨著科技的發(fā)展，波狀擋邊傾角輸送機(jī)已在運(yùn)輸行業(yè)廣泛使用起來。在現(xiàn)有的工藝條件下完成波狀擋邊傾角輸送機(jī)的設(shè)計，提出了波狀擋邊傾角輸送機(jī)的設(shè)計的方案。簡單介紹了波狀擋邊傾角輸送機(jī)的發(fā)展概況、波狀擋邊傾角輸送機(jī)的組成、波狀擋邊傾角輸送機(jī)系統(tǒng)中的常用裝置。至今，我國對波狀擋邊傾角輸送機(jī)的使用還比較少，普通帶式輸送機(jī)的輸送傾角一般在以下，需要達(dá)到較大的提升高度時，將會出現(xiàn)輸送距離長、占地面積大、土建工程量大、工藝布置復(fù)雜等缺點，從而大量增加工程投資。波狀擋邊帶式輸送機(jī)吸收了傳統(tǒng)帶式輸送機(jī)、斗式提升機(jī)、埋刮板輸送機(jī)的共同優(yōu)點，同時又克服了普通膠帶輸送機(jī)的缺點，它的輸送傾角可在～范圍內(nèi)任意布置，有利于老廠房改造。該機(jī)的研制和推廣應(yīng)用，可節(jié)約大量土地資源、減少土建工程量、降低工程投資，對我國工業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
關(guān)鍵詞：波狀擋邊傾角輸送機(jī)；大傾角；輸送帶；布置角度
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Abstract
With the development of technology, corrugated sidewall conveyor inclination has been widely used in the transportation industry together.This article discusses the existing conditions to complete the corrugated wall angle conveyor design, made corrugated wall angle conveyor design program.A brief introduction of the corrugated sidewall conveyor angle overview of development, corrugated sidewall conveyor dip composition, corrugated sidewall angle conveyor system common equipment, corrugated sidewall conveyor dip in the practical work of the frequently asked questions.So far, my angle on the corrugated sidewall conveyor use is still relatively small, common belt conveyor angle is generally less need to promote greater heights, there will be a long distance transportation, covering an area of large civil engineeringengineering large, complex process layout of the disadvantages to a significant increase in engineering investment.Corrugated wall absorbed the traditional conveyor belt, bucket elevator, buried scraper conveyor common advantages, while overcoming the shortcomings of common belt conveyor, and its transmission angle can be arbitrary in the range ~layout is conducive to transform the old factory building.Development and application of machine can save a lot of land resources and reduce civil works, to reduce the engineering investment, industrial development in China is important.
Keywords corrugated sidewall conveyor inclination angle of inclined conveyor belt arrangement
目 錄
摘 要 I
Abstract II
目 錄 III
CONTENTS V
第1章 緒論 1
1.1 輸送機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 1
1.2 輸送機(jī)的發(fā)展趨勢 2
1.3 波狀擋邊傾角輸送機(jī)的應(yīng)用范圍 3
1.4 波狀擋邊傾角輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)特點 3
第2章 方案對比 5
2.1 波狀擋邊輸送帶 5
2.2 波狀擋邊的選擇 7
第3章 設(shè)計計算 9
3.1 原始數(shù)據(jù) 9
3.2 輸送量計算 9
3.3 運(yùn)行功率及張緊計算 13
3.3.1傳動滾筒所需圓周力 13
3.3.2 電機(jī)功率計算 15
3.3.3 輸送帶張勁力計算 16
3.3.4 輸送帶層數(shù)計算 16
3.3.5 帶寬的校核 17
3.3.6 凸弧段曲率半徑計算 17
3.3.7 凹弧段曲率半徑計算 18
3.3.8 減速器的選擇 18
第 4 章 部件的選擇與校核 20
4.1 波狀擋邊輸送帶的基本結(jié)構(gòu) 20
4.1.1 型式 20
4.1.2 基帶 21
4.1.3 波狀擋邊 22
4.1.4 橫隔板 24
4.1.5 波狀擋邊輸送帶的基本參數(shù) 26
4.2 傳動滾筒 29
4.2.1傳動滾筒的設(shè)計與校核 30
4.3 改向滾筒 34
4.4 改向壓輪 36
4.5 托輥 37
4.6 拉緊裝置 38
4.6.1 拉緊裝置的作用 38
4.6.2 拉緊裝置在使用中應(yīng)滿足的要求 38
4.6.3 拉緊裝置在過渡工況下的工作特點 39
4.6.4 拉緊裝置在布置時應(yīng)遵循的原則 39
4.6.5 螺旋拉緊裝置的特點 40
4.7 機(jī)架與中間機(jī)架 40
4.8 整機(jī)布置形式 41
結(jié) 論 43
致 謝 44
參考文獻(xiàn) 45
CONTENTS
Abstract I
Abstract II
CONTENTS III
CONTENTS V
Chapter 1 Introduction 1
1.1 Development of a conveyor 1
1.2 Development Trend of conveyor 2
1.3 corrugated sidewall conveyor angle range of applications 3
1.4 corrugated sidewall conveyor dip the structural characteristics of 3
Chapter 2 Comparative 5
2.1 corrugated sidewall conveyor belt 5
2.2 The choice of corrugated wall 7
Chapter 3 Calculation 9
3.1 The raw data 9
3.2 Calculation of transmission 9
3.3 Calculation of operating power and tension of 13
3.3.1 Driving Force 13 drum circle required 13
3.3.2 Electrical power calculation 15
3.3.3 Calculation of conveyor belt Zhang Kinki 16
3.3.4 Calculation of belt layers 16
3.3.5 Checking the bandwidth of 17
3.3.6 Calculation of convex curvature radius of arc 17
3.3.7 Calculation of radius of curvature of concave 18
3.3.8 choice of reducer 18
Chapter 4 the choice of components and Check 20
4.1 The basic structure of corrugated sidewall conveyor belt 20
4.1.1 Type 20
4.1.2 baseband 21
4.1.3 corrugated wall 22
4.1.4 diaphragm 24
4.1.5 The basic parameters of corrugated sidewall conveyor belt 26
4.2 The driving pulley 29
4.2.1 Design and Verification of driving drum 30
4.3 deflector drum 34
4.4 tapped roller 36
4.5 Roller 37
4.6 tensioning device 38
4.6.1 The role of tensioning device 38
4.6.2 tensioning device in use shall meet the requirements of 38
4.6.3 tensioning device in the working characteristics of the transition condition 39
4.6.4 tensioning device in the layout should follow the principle of 39
4.6.5 Characteristics of spiral tensioning device 40
4.7 Rack and intermediate frame 40
41 4.8 Machine layout 41
Conclusions 43
Thanks 44
References 45
第1章 緒論
1.1 輸送機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀
波狀擋邊帶式輸送機(jī)在國外各行業(yè)已廣泛應(yīng)用，但在我國還是一種新型的帶式輸送機(jī)。普通帶式輸送機(jī)的輸送傾角一般在以下，需要達(dá)到較大的提升高度時，將會出現(xiàn)輸送距離長、占地面積大、土建工程量大、工藝布置復(fù)雜等缺點，從而大量增加了工程投資。波狀擋邊帶式輸送機(jī)吸收了傳統(tǒng)帶式輸送機(jī)、斗式提升機(jī)、埋刮板輸送機(jī)的共同優(yōu)點，同時又克服了普通膠帶輸送機(jī)的缺點，它的輸送傾角可在～范圍內(nèi)任意布置，有利于老廠房改造。波狀擋邊傾角輸送機(jī)的研制和推廣應(yīng)用，可以節(jié)約大量的土地資源、減少了土建工程量、降低了工程投資，對我國工業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
普通帶式輸送機(jī)由于受到物料與輸送帶摩擦系數(shù)的限制，輸送物料的傾角不能過大，一般最大傾角只能達(dá)到～，提高輸送機(jī)傾角可采用深槽的托輥組、圓管輸送機(jī)、壓帶式輸送機(jī)、花紋輸送帶式輸送機(jī)等方法。而波狀擋邊帶式輸送機(jī)則是真正實現(xiàn)大傾角輸送物料的重要形式。
波狀擋邊帶式輸送機(jī)最早（20世紀(jì)60年代）由德國的Svedala Flexowell公司研制，該公司與漢諾威大學(xué)合作，最先建立了波狀擋邊帶式輸送機(jī)的試驗臺，20世紀(jì)80年代末開始向大型化發(fā)展。其產(chǎn)品已達(dá)到55000余臺，分布于90多個國家和地區(qū)，廣泛應(yīng)用于煤炭、冶金、建材、化工、水電、礦山和港口等部門。
1969年此技術(shù)被引進(jìn)到美國和加拿大，但當(dāng)時并沒有引起重視，直到1989年世界最大的輸送機(jī)生產(chǎn)廠——美國膠帶服務(wù)公司創(chuàng)建了擋邊輸送帶部，才使波狀擋邊帶式輸送機(jī)在北美洲得到發(fā)展。此后，來自美國的Lake Shore Ming公司、英國的Dowty Meco、Namec、法國的Bandabor等公司均生產(chǎn)這種大傾角帶式輸送機(jī)。國外目前波狀擋邊帶式輸送機(jī)輸送能力在2000t/h以下和帶速在5m/s以下得情況時，提升高度可達(dá)500m；當(dāng)提升高度為200m、帶速為3.75m/s時，輸送能力可達(dá)6000t/h。
我國從20世紀(jì)80年代初開始研制波狀擋邊帶式輸送機(jī)，1990年北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所開發(fā)出DJ型波狀擋邊帶式輸送機(jī)系列圖紙并開始推廣使用。經(jīng)過10余年的生產(chǎn)實踐，技術(shù)得到了不斷完善和改進(jìn)。1998年，北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所、青島運(yùn)輸設(shè)備廠、九江市飛達(dá)機(jī)械設(shè)備制造有限公司等作為主要起草單位，制定了《波狀擋邊帶式輸送機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》（JB/T8908-1999），進(jìn)一步推廣了我國波狀擋邊帶式輸送機(jī)的發(fā)展。目前全國已有50多個廠家生產(chǎn)了6000多臺波狀擋邊帶式輸送機(jī)。據(jù)調(diào)查，國內(nèi)每年波狀擋邊帶式輸送機(jī)的需求量為1500～2000臺。我國自貢運(yùn)輸機(jī)械總廠于2000年為四川省投資公司生產(chǎn)了一臺提升高度為104.5m，帶寬800m，輸送量140t/h的波狀擋邊傾角帶式輸送機(jī)，該機(jī)的提升高度是亞洲之最。目前國內(nèi)波狀擋邊傾角帶式輸送機(jī)系列參數(shù)為：帶的寬度1600mm，擋邊高度400mm、帶速25m/s、傾角、輸送量300t/h。
相比之下，國內(nèi)目前能夠生產(chǎn)出的波狀擋邊帶式輸送機(jī)運(yùn)輸能力、提升高度、運(yùn)行帶速都較低，與國外先進(jìn)水平有較大差距。波狀擋邊帶式輸送機(jī)的應(yīng)用范圍也有待于進(jìn)一步擴(kuò)大。因此，對波狀擋邊帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計和輸送帶的研究成為當(dāng)務(wù)之急。
1.2 輸送機(jī)的發(fā)展趨勢
波狀擋邊帶式輸送機(jī)今后總體上應(yīng)朝大運(yùn)量、大帶寬、高提升高度方向發(fā)展。此外，該機(jī)的發(fā)展還將體現(xiàn)在以下幾個方面：
1．支撐方式的改變
輸送帶的支撐方式對輸送機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行起重要作用，現(xiàn)已形成的采用環(huán)形吊掛、索道和軌道的波狀擋邊帶式輸送機(jī)和口袋式輸送機(jī)的構(gòu)想都有可能在不久的將來實現(xiàn)。
2．靈活的布置方式
波狀擋邊帶式輸送機(jī)可以和通用帶式輸送機(jī)一樣，成為移動得或移置輸送機(jī)，從而適應(yīng)礦山開采的需要。
3．應(yīng)用范圍的拓廣
由于波狀擋邊帶式輸送機(jī)的大傾角輸送物料能力強(qiáng)，使同一條輸送機(jī)可以適應(yīng)在不同工作要求的不同傾角范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)的優(yōu)于通用帶式輸送機(jī)，目前已經(jīng)應(yīng)用改變傾角進(jìn)行卸船，這種“可變”特點今后將使波狀擋邊帶式輸送機(jī)廣泛地在不同領(lǐng)域中應(yīng)用。
1.3 波狀擋邊傾角輸送機(jī)的應(yīng)用范圍
1．波狀擋邊傾角輸送機(jī)為一般用途的散狀物料連續(xù)輸送設(shè)備，但采用的是具有波狀擋邊和橫隔板的輸送帶。因此，特別適用于大角度輸送。
2．波狀擋邊傾角輸送機(jī)可廣泛應(yīng)用于冶金、電力、煤炭、建材、化工、輕工、糧食、港口、船舶等行業(yè)，在工作環(huán)境為-25℃—+40℃的范圍內(nèi)，輸送堆積比重為0.5—2.5t／m3的各種散狀物料。
3．對于輸送有特殊要求的物料，如：高溫、具有酸、堿性、油類物質(zhì)或有機(jī)溶劑等成分的物料，需采用特殊的擋邊輸送帶。
4．輸送傾角0o一90o范圍內(nèi)任意角度，最大輸送物料粒度為400mm。
1.4 波狀擋邊傾角輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)特點
波狀擋邊帶式輸送機(jī)的主要部件中的驅(qū)動裝置、傳動滾筒、改向滾筒、拉緊裝置、平托輥等與通用帶式輸送機(jī)通用，與通用帶式輸送機(jī)的主要不同點有以下幾個方面：
1．輸送帶采用波狀擋邊輸送帶，輸送機(jī)的其他零部件的采用均與這一變化有關(guān)；
2．由于輸送帶上面有橫隔板，在加料時應(yīng)采用相應(yīng)的措施進(jìn)行加料，以避免物料與擋板之間的撞擊；
3．當(dāng)輸送帶的運(yùn)行方向改變時需要設(shè)置必要的輸送帶導(dǎo)向裝置，在凹曲線處(包括承載分支和回程分支)設(shè)置壓帶輪；
4．在回程分支設(shè)置類似通用帶式輸送機(jī)的限制輸送帶擺動的部件，一般可以直接應(yīng)用托輥。而當(dāng)帶體的重力較大時需要考慮擋邊或擋板的剛度，設(shè)置專用的托輥；
5．由于輸送帶上有橫隔板，普通的刮板式清掃器已不能采用。必須用接觸輸送帶內(nèi)面的清掃器，一般采用的清掃器是振動式清掃器。
第2章 方案對比
2.1 波狀擋邊輸送帶
如圖2-1所示，一般的波狀擋邊輸送帶由基帶1、波狀擋邊2和橫隔板3三部分組成。
圖2-1波狀擋邊輸送帶
基帶的作用與平型輸送帶結(jié)構(gòu)類似，是輸送機(jī)的牽引元件，承受張力。由于支撐輸送帶較困難，因而要求基帶橫向應(yīng)該具有足夠的剛度，采用的方法是在基帶芯體的橫向加入特殊的加強(qiáng)層，但在縱向仍要保持適當(dāng)?shù)膿闲?，以利于輸送帶?jīng)過滾筒和在凸凹段的彎曲。
波狀擋邊是用來增大承載物料斷面的。擋邊之所以采用波狀的，其原因是為了輸送帶經(jīng)過滾筒和凸、凹弧段時，擋邊不受過大的附加拉、壓應(yīng)力，且能自由伸縮。波狀擋邊有矩形（如圖2-2）、S形（如圖2-3）、W形（如圖2-4）和WM形（如圖2-5）。
圖2-2 矩形擋邊
圖2-3 S形擋邊
圖2-4 W形擋邊
圖2-5 WM形擋邊
2.2 波狀擋邊的選擇
在波狀擋邊傾角輸送機(jī)的發(fā)展之初的生產(chǎn)中常用的是S形狀。然而波狀擋邊應(yīng)該在輸送帶的基帶上占有的寬度小，而相同的波形距上檔邊的延長長度越長對輸送帶的彎曲越有利。矩齒形因在其伸縮過程中矩齒根部會產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中，使波狀擋邊在短期內(nèi)就易產(chǎn)生裂紋被撕裂，壽命很短，故目前很少使用。
1．Ｗ形和ＷＭ形波狀擋邊已由Harbawell公司獲得專利權(quán)。Ｗ形和ＷＭ形波狀擋邊與Ｓ形波狀擋邊相比，結(jié)構(gòu)上在大波形中又多了小波形，局部增加了波狀擋邊沿運(yùn)行方向的剛性，減少了由于輸送帶重力作用使托輥卡進(jìn)“波谷”中的可能性，從而增加了擋邊在支承托輥上的抗凹陷能力，也減少了波狀擋邊頂部的附加應(yīng)力和橡膠磨損，延長了使用壽命.同時，還能減少輸送帶經(jīng)過托輥時的壓陷阻力，降低能耗。
2．與波谷深而窄的Ｓ形波狀擋邊相比，Ｗ形和ＷＭ形波狀擋邊的波谷就淺而寬了，這樣就減小了殘留物料的死角，提高了輸送機(jī)的卸空能力，如果再加上其它輔助手段(如振打輪等)，就可以克服波狀擋邊帶式輸送機(jī)卸空物料困難的缺點；Ｗ形和ＷＭ形波狀擋邊可以充分壓縮形成扁Ｓ形的組合，而且有一定的橫向穩(wěn)定性，因此，波狀擋邊的根部可以充分伸展、頂部可以充分壓縮，從而在很大程度上解決了高擋邊在壓縮時的穩(wěn)定問題。
3．與其它形式的波狀擋邊相比，Ｗ形和ＷＭ形波狀擋邊在相同的擋邊高度下可以有更小的彎曲半徑，或者說在相同的彎曲半徑下Ｗ形和ＷＭ形擋邊占有更小的體積(彎曲半徑大于160mm時可使體積壓縮30%以上)，這種結(jié)構(gòu)特性對整機(jī)的布置和設(shè)計是很有利的。采用Ｗ形和ＷＭ形波狀擋邊，其中間小波形可以與橫隔板形成更好的密封結(jié)構(gòu)，有利于大傾角輸送粉狀物料。
綜上所訴，優(yōu)化選擇WM型波狀擋邊。
第3章 設(shè)計計算
3.1 原始數(shù)據(jù)
輸送量 Q=150t／h
物料：煤；
水平輸送距離：11.89m
垂直提升高度：6.55m
輸送角度：
堆積密度ρ=0.85t／m3
粒度：A≤40mm；
含水率≤15％
環(huán)境溫度：-19℃～40℃
3.2 輸送量計算
本系列推薦使用如下輸送量計算方法，即按水平截面計算有效輸送量，不考慮物料堆積角 P
對輸送量的影響。并且根據(jù)物料在輸送帶上的裝載情況，輸送量 Q 分別按如下兩式計算。
1．TC 型隔板
當(dāng)≤時，
當(dāng)>時，
2．T 型隔板
當(dāng)≤時，
當(dāng)>時，
式中 ——物料填充系數(shù)
——物料與基帶理論接觸長度
——物料松散密度(kg／)
——橫隔板高(m) 參考表 4—3 選取
——輸送機(jī)傾角(度)
——橫隔板間距(m)
——通常為 3～6 倍波形距
——有效帶寬(m) 參考表 4—5 選取
——帶速(m／s)
本設(shè)計初選 800mm 帶寬，擋邊高 160mm，橫隔板間距 260mm
由于輸送傾角較大，故選用TC型橫隔板
計算如下：
即 =0.15×[0.364+tg(90o-48o)] =0.18
≤時，應(yīng)用公式
即
=0.75×3600×2×0.85×0.15×0.65×( 0.18/2+0.1232×0.15)/ 0.26
=186t/h
=186t/h.>150 t/h
故，滿足要求。
式中
－選擇 0.75
－橫隔板高度 0.15m
按表 3-4 選擇
－有效帶寬 0.65m
按表 3-5 選擇
圖 5-1 輸送量計算示意圖
3.3 運(yùn)行功率及張緊計算
圖5-2輸送機(jī)的布置
3.3.1傳動滾筒所需圓周力
傳動滾筒上所需要的圓周力
(N)
式中 ——主要阻力
式中 ——選擇 0.025
——9.81m／s
——9kg／m；見表 4—2 托輥間距按 1 米計算
——9kg／m：見表 4—2 托輥間距按 1 米計算
——擋邊輸送帶整帶每米質(zhì)量(kg／m)
——9.82 kg／m，見表 3—1 初選 4 層布
——4.49 kg／m，見表 3—3
——0.3，見表 4—5
——橫隔板間距 0.26 m
——5.9 kg／m，見表 4—4
即 =9.82+2×4.49 +0.65×5.9／0.26
=33.6 (kg／m)
——每米物料質(zhì)量(kg／m)。
=／(3.6×)=150/(3.6×2)
=20.8 (kg／m)
——11.89m
——6.55m
數(shù)據(jù)代入
=0.025×9.81×11.89[9+9+(2×33.6 +20.8) ×11.89／]
=277N
——提升阻力(N)
=9.81×(20.8+2×4.49+0.65×5.9/0.26) ×6.55
=2925.6N
則=277+2926=3203 N
模擬摩擦系數(shù)表 3－1
安裝情況
工作條件
f
水平、向上 傾斜的工 況
工作環(huán)境良好，制造、安裝良好，帶速低，物料內(nèi)摩擦系數(shù)小
0.020
按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計、制造、調(diào)整好，物料內(nèi)摩擦系數(shù)中等
0.022-0.03
多塵，低溫，過載，高帶速，安裝不良，托輥質(zhì)量差，物料內(nèi)摩擦大
0.023-0.035
托輥轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量(kg/m)
托輥型式
B(mm)
500
650
800
1000
1200
1400
平行托輥
7
9
11
15
18
21
上、下托輥每米轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量 表 3—2
3.3.2 電機(jī)功率計算
電機(jī)功率
式中 ——傳動滾筒上的圓周牽引力(KN)
——總傳動效率，通常 =0.9
——=1.2， 考慮到本算法的簡易算法的電機(jī)裕量系數(shù)。
即，
=1.2×3203×2/0.9=8541.3W
選擇電機(jī)功率 11kw 選擇YL180-8 同步轉(zhuǎn)速750r/min，額定功率11kw
3.3.3 輸送帶張勁力計算
輸送帶張力計算
輸送帶最大張力
(N)
其中：
(N)
5(33.6+20.8) ×1×9.81
2668.32 N
=2668.32+3203+9.81×33.6×6.55=8030.3 N
式中 ——托輥間距(m)，本設(shè)計取=1(m)
3.3.4 輸送帶層數(shù)計算
輸送帶基帶層數(shù)計算
8030.3×12／(800×100)=1.2
式中 ——輸送帶安全系數(shù)，本設(shè)計取 =12。
——基帶寬(mm)
——許用帶強(qiáng)，不同織物芯取不同值，
則：選擇 4 層，EP100 帶芯
3.3.5 帶寬的校核
校核帶寬
式中 ——所需輸送量；
——物料松散密度，已知煤密度
=0.146
——輸送帶速度，m/s
——傾角系數(shù)， 取0.75；
——裝載系數(shù) ，一般取，?。?
將以上各值代入帶寬公式式得：
故，有效帶寬為650mm符合要求。
3.3.6 凸弧段曲率半徑計算
凸弧段最小曲率半徑按式計算：
所選的為尼龍帆布輸送帶：
式中輸送帶寬度，m；
彎轉(zhuǎn)角，（°）
所以
即：
3.3.7 凹弧段曲率半徑計算
輸送機(jī)凹弧段的曲率半徑，應(yīng)保證輸送機(jī)空載啟動時，輸送帶不會從托輥上跳起，凹弧段最小曲率半徑，一般按式計算：
式中凹弧段起點處輸送帶張了，N；
輸送帶質(zhì)量，；
重力加速度，；
所以
所以
3.3.8 減速器的選擇
電動機(jī)已經(jīng)確定，根據(jù)電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nd和工作機(jī)主軸轉(zhuǎn)速n0傳動裝置的總傳動比按下式計算
式中 ——機(jī)構(gòu)的總傳動比；
=750r/min電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速；
——傳動滾筒轉(zhuǎn)速 (r／min)。
可按下式計算：
式中 =2m/s——皮帶速度即滾筒的圓周速度
—傳動滾筒的直徑；
＝ ＝60.7（r/min）
==12.35
故，選擇DBY型減速器。
第 4 章 部件的選擇與校核
4.1 波狀擋邊輸送帶的基本結(jié)構(gòu)
4.1.1 型式
波狀擋邊輸送帶是在基帶(1)的兩側(cè)，加上波狀擋邊(2)形成的，見圖4-1?；鶐瞧叫螏?，帶體比普通帶具有更大的橫向剛度。兩側(cè)擋邊為波狀，當(dāng)輸送帶繞過滾筒或過渡段時，擋邊上部可以自由伸展或壓縮。兩側(cè)擋邊之間的帶體中部，可根據(jù)需要加上按一定間距布置的橫隔板(3)，擋邊與橫隔板形成了輸送物料的“匣”形容器，從而實現(xiàn)大傾角輸送。
圖4-1波狀擋邊輸送帶
波狀擋邊帶既是牽引件又是承載物料構(gòu)件，橫向剛度要求較高，標(biāo)準(zhǔn)f／b≤0.025，b表示基帶寬，f表示撓度。見圖4—2
圖4-2 波狀擋邊輸送帶基帶
波狀擋邊帶選型時可根據(jù)輸送不同物料的特性、輸送量等參數(shù)，選擇普通型、強(qiáng)力型、耐熱、耐高溫（300～C裝鎧帶芯）、耐酸、耐堿、耐寒、鋼絲繩型波狀擋邊帶。
4.1.2 基帶
1．選用帆布型帶芯橡膠輸送帶
帶寬、層數(shù)、上下膠中間加強(qiáng)層膠厚度及每米質(zhì)量見表4-2。選用滌淪樹脂帶芯代替尼龍帶芯重量也可參照選用。
2．層帆布徑向扯斷強(qiáng)力為
（1）滌綸樹脂：200kg/cm×層
（2）棉帆布：56kg/cm×層
（3）裝鎧：200、300、400、500、600kg/cm×層
3．通常推薦波狀擋邊輸送帶安全系數(shù)有、、三種。
常用織物芯基帶帶寬B，層數(shù)Z，上、下膠及中間加強(qiáng)層膠厚度，每米質(zhì)量。見表4-1
表4-1
帆布層數(shù)
Z
上膠+下膠
＋中間
膠復(fù)合膠片
（或中
間角鋼條）厚
度（mm）
帶 寬 PD (mm)
500
650
800
1000
1200
1400
q.(Kg/m)
3
3.0+1.5+3
4.5+1.5+3
9.45
10.5
4
3.0+1.5+3
4.5+1.5+3
10.5
11.55
13.65
15.01
16.8
18.48
5
6
3.0+1.5+3
4.5+1.5+3
3.0+1.5+4
4.5+1.5+4
15.05
16.38
18.48
20.16
20.16
22.32
25.2
27.49
27.49
28.6
30.24
33
33
34.48
34.49
39.1
7
3.0+1.5+4
4.5+1.5+4
28.6
29.9
34.48
35.28
39.1
41.16
8
3.0+1.5+5
4.5+1.5+5
35.28
37.8
41.16
44.1
9
3.0+1.5+5
4.5+1.5+5
44.1
48.02
4.1.3 波狀擋邊
圖4-3 波狀擋邊
波狀擋邊主要參數(shù)及每米質(zhì)量見表4-2。
表4-2
擋邊高H
(mm)
波形頂寬Wb(mm)
波形底寬Wf (mm)
波形距(mm)
每米質(zhì)量(Kg/m)
80
44
50
42
4.5
100
1.9
120
2.6
160
200
66
66
75
75
63
63
4.47
5.7
240
66
75
63
6.52
300
88
100
84
7.8
400
88
100
84
10.2
4.1.4 橫隔板
按不同傾角、擋邊高而選用不同的橫隔板型式，橫隔板的型式有T型、C型、TC型TS型、TCS型。主要參數(shù)及每米質(zhì)量見表4-3。
表4-3
型式
橫隔板高（mm）
橫隔板底寬（mm）
配用擋邊高H（mm）
每米質(zhì)量qt（kg/m）
T
C
75
100
80
5.5
TC
6.6
T
90
100
100
5.7
C
TC
7.1
T
110
100
120
6.1
C
TC
7.32
T
150
150
160
9.06
C
TC
10.89
T
180
180
200
9.7
C
TC
11.6
T
220
200
240
11.1
C
TC
13.5
TS
280
250
300
TCS
TS
370
280
400
TCS
圖4-4輸送帶隔板形式
隔板外形及參數(shù)按如下要求選用
1．用于小傾角（）時一般不采用橫隔板；
2．用于較大傾角（）時，應(yīng)選用T型橫隔板。
3．用于大傾角（）時，應(yīng)選用C型橫隔板、TC或TCS型橫隔板。
當(dāng)橫隔板高度280mm時，應(yīng)選用TS或TCS型。
4.1.5 波狀擋邊輸送帶的基本參數(shù)
1．擋邊輸送帶有三種基本結(jié)構(gòu)型式
I型有橫隔板、空邊的擋邊輸送帶；II型有橫隔板無空邊的擋邊輸送帶；III型無橫隔板、空邊的擋邊輸送帶，可以根據(jù)不同的布置形式選用。
（I型）波狀擋邊帶有橫隔板、空邊的有效帶寬
（II）型波狀擋邊帶有橫隔板、無空邊的有效帶寬
（III）型波狀擋邊帶無橫隔板無空邊的有效帶寬
圖4-5擋邊輸送帶的有效帶寬
2．擋邊輸送帶基本參數(shù)見表4-4。
表4-4
基本帶寬B
擋邊高
HD
橫隔板高
h
有效帶寬Bf
空邊寬R
有橫隔板
系列Ⅲ
無橫隔
有橫隔板
系列Ⅲ
無橫隔
系列I
系列Ⅱ
系列I
系列Ⅱ
500
80
75
50
260
400
400
70
0
0
100
90
120
110
650
100
90
50
390
550
550
80
0
0
120
110
160
150
75
340
500
500
800
1000
1200
120
180
50
500
700
700
100
120
150
0
0
160
150
75
75
450
610
650
850
650
850
200
160
180
150
200
180
240
200
220
180
75
75
610
750
850
850
240
220
75
750
1050
1050
300
280
100
700
1000
1000
1400
240
300
220
280
75
100
950
900
1250
1200
1250
1200
170
0
0
400
360
10
900
1200
1200
4.2 傳動滾筒
圖4-6傳動滾筒示意圖
表4-5
擋邊高度(mm)
最小傳動滾筒直徑(mm)
特殊要求的最小傳動滾筒直徑(mm)
80
200
320
120
400
500
160
400
630
200
500
800
240
630
1000
300
800
1250
400
1000
1600
本設(shè)計初選帶寬800mm，根據(jù)DTII輸送機(jī)設(shè)計手冊選擇傳動滾筒長度為950mm，滾筒直徑初選630mm。
4.2.1傳動滾筒的設(shè)計與校核
（1）傳動滾筒軸的最小直徑計算
軸的最小直徑的確定
P--軸轉(zhuǎn)遞的功率，單位為
n--軸的轉(zhuǎn)速
--空心軸的內(nèi)徑與外徑之比，通常取0.5
軸的材料為，。
于是得
選取滾動軸承段直徑75mm，選擇滾動軸承30315。
（2）傳動滾筒軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
根據(jù)傳動滾筒軸與減速器輸出軸的連接位置，選取=380mm
根據(jù)傳動滾筒長度選取=800mm
根據(jù)傳動滾筒軸與軸承座連接，選取=160mm
（3）校核軸的強(qiáng)度
按第三強(qiáng)度理論，計算應(yīng)力
式中 ——軸的計算應(yīng)力，MPa
——軸所受的彎矩，N.mm
——軸所受的扭矩，N.mm，查得電機(jī)扭矩為17000N.mm
——軸的抗彎截面系數(shù)，
——對稱循環(huán)變應(yīng)力時軸的許用彎曲應(yīng)力
MPa
軸的材料選用,查教材機(jī)械設(shè)計表15-1得知的許用彎曲應(yīng)力為70MPa
所以設(shè)計的軸可以滿足要求。
（4）滾筒體厚度的計算
選Q235A鋼板用作滾筒體材料，并取。對于Q235A剛，=235N/，則=58.75N/。
式中 p—功率，kW; --帶速，m/s;
l—筒長，mm, R=; --許用應(yīng)力，N/。
考慮到包膠等原因取20
(4) 滾筒筒體強(qiáng)度的校核
已知 功率P=11kW,帶速筒長l=950mm,直徑D=630mm，
筒體厚度t=20mm,材料為Q235鋼板。
--圓周驅(qū)動力；
由式
——輸送帶與滾筒之間的摩擦系數(shù)，按潮濕空氣運(yùn)行取
——滾筒的包角，一般在之間，現(xiàn)取。
由此可以得出：。
,
——緊邊拉力； ——松邊拉力；
代入得
, ;
平均張力的近似式
，——為滾筒所受轉(zhuǎn)矩；
設(shè)輸送帶平均張力沿滾筒長度均勻地分布在滾筒上，則滾筒單位長度上
受的力
因此
因
W——抗彎曲截面模數(shù)，
滾筒抗彎截面模數(shù)應(yīng)按圓柱殼理論選?。?
因此
因此
式中 R—殼（滾筒）的平均半徑，mm; t—殼(滾筒)的厚度，mm;
則 正應(yīng)力
根據(jù)第四強(qiáng)度理論，合成彎矩可以寫成；
——彎矩作用下的正盈利，；——扭矩作用下的剪切應(yīng)力，
——許用應(yīng)力，按第四強(qiáng)度理論，取。
通常筒體均為Q235A鋼制造，該鋼的；
其許用應(yīng)力為
根據(jù)第四強(qiáng)度理論，合成彎矩可以寫成：
所以，傳動滾筒強(qiáng)度符合要求。
4.3 改向滾筒
表4-6
擋邊高度(mm)
最小改向滾筒直徑(mm)
特殊要求的最小改向滾筒直徑(mm)
80
200
320
120
400
500
160
400
630
200
500
800
240
630
1000
300
800
1250
400
1000
1600
本設(shè)計選擇帶寬800mm，滾筒直徑初選630mm，根據(jù)傳動滾筒的設(shè)計，本設(shè)計所選取的改向滾筒的筒皮與傳動滾筒結(jié)構(gòu)相同。
改向滾筒軸的設(shè)計與校核。
初選軸材料為，軸承段直徑85mm定位段直徑100mm。
軸的最小直徑計算
軸的最小直徑的確定
P--軸轉(zhuǎn)遞的功率，單位為
n--軸的轉(zhuǎn)速
--空心軸的內(nèi)徑與外徑之比，通常取0.5
軸的材料為，。
于是得
校核改向滾筒軸
按第三強(qiáng)度理論，計算應(yīng)力
式中 ——軸的計算應(yīng)力，MPa
——軸所受的彎矩，N.mm
——軸所受的扭矩，N.mm，查得電機(jī)扭矩為17000N.mm
——軸的抗彎截面系數(shù)，
——對稱循環(huán)變應(yīng)力時軸的許用彎曲應(yīng)力
MPa
軸的材料選用,查教材機(jī)械設(shè)計表15-1得知的許用彎曲應(yīng)力為70MPa
所以設(shè)計的軸可以滿足要求。
4.4 改向壓輪
表4-7
擋邊高度(mm)
最小改向壓輪直徑(mm)
80
320
120
500
160
630
200
800
240
1000
300
1250
400
1600
本設(shè)計選用擋邊高度為160mm，改向壓輪直徑選擇630mm。
改向壓輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計
根據(jù)波狀擋邊輸送帶的形式，選擇改向壓輪的形式，改向壓輪的工作原理是通過對輸送帶基帶空邊的壓緊和對波狀擋邊的作用力達(dá)到改向和防止跑偏的作用。
改向壓輪軸的設(shè)計與校核
初選材料為，根據(jù)改向壓輪的整體形式，確定軸的各段尺寸。
總長1170mm，與壓輪連接段長,過渡段，套軸承段,其余段。
改向壓輪軸的校核。
改向壓輪受基帶與壓輪的摩擦力而轉(zhuǎn)動
軸的材料為，。
于是得
按第三強(qiáng)度理論，計算應(yīng)力
式中 ——軸的計算應(yīng)力，MPa
——軸所受的彎矩，N.mm
——軸所受的扭矩，N.mm，查得電機(jī)扭矩為17000N.mm
——軸的抗彎截面系數(shù)，
——對稱循環(huán)變應(yīng)力時軸的許用彎曲應(yīng)力
MPa
軸的材料選用,查教材機(jī)械設(shè)計表15-1得知的許用彎曲應(yīng)力為70MPa
所以設(shè)計的軸可以滿足要求。
4.5 托輥
托輥是用于支承輸送帶及輸送帶上所承載的物料，保證運(yùn)輸帶穩(wěn)定運(yùn)行的裝置。
1．托輥種類
（1）上托輥：采用平行托輥，用于支承輸送帶及輸送帶上所承載的物料。
（2）緩沖托輥：采用平行緩沖托輥，用于設(shè)備加料段。一些場合可采用上托輥替代。
（3）凸弧段托輥：采用平行托輥，用于支承輸送帶及輸送帶上所承載的物料及使膠帶轉(zhuǎn)向。
（4）下托輥：采用平行托輥，用于支承回程輸送帶，應(yīng)用于小帶寬。
2．托輥間距
（1）上托輥間距：本系列選用間距為1000mm。
（2）緩沖托輥間距：本系列選用間距為250mm。
（3）凸弧段托輥間距：本系列選用間距為每2組凸弧段托輥改向角度通常不大于10o。
（4）下托輥間距：本系列選用間距為1200mm。
4.6 拉緊裝置
4.6.1 拉緊裝置的作用
拉緊裝置的作用是：保證輸送帶在傳動滾筒的繞出端（即輸送帶與傳動滾筒的分離點）有足夠的張力，能使?jié)L筒與輸送帶之間產(chǎn)生必須的摩擦力，防止輸送帶打滑；保證輸送帶的張力不低于一定值，以限制輸送帶在各支撐托輥間的垂度，避免撒料和增加運(yùn)動阻力；補(bǔ)償輸送帶在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的塑性伸長和過渡工況下彈性伸長的變化。
4.6.2 拉緊裝置在使用中應(yīng)滿足的要求
（1）.布置輸送機(jī)正常運(yùn)行時，輸送帶在驅(qū)動滾筒的分離點具有一定的恒張力，以防輸送帶打滑。
（2）.布置輸送機(jī)在啟動和停機(jī)時，輸送帶在驅(qū)動滾筒的分離點具有一定恒張力，比值一般取1.3～1.7（可以通過設(shè)計計算不小于啟動系數(shù)進(jìn)行確定）。
（3）.保證輸送帶承載分支和回空分支最小張力處的輸送帶下垂度不應(yīng)超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值（GB/T17119－1997，規(guī)定：輸送帶下垂度為兩組托輥間距的1/100。而MT/T467－1996規(guī)定為1/50）。
（4）.補(bǔ)償輸送帶的塑性伸長和過渡工況下彈性伸縮的變化。
（5）.為輸送帶接頭提供必要的張緊行程。
（6）在工況過渡過程中，應(yīng)能將輸送帶中出現(xiàn)的動力效應(yīng)減至最小限度，以防損壞輸送機(jī)。
4.6.3 拉緊裝置在過渡工況下的工作特點
（1） 為使輸送帶分離點張力保持恒定，一般情況下需用“理想”的拉緊裝置，這種拉緊裝置應(yīng)能以很大的、按規(guī)律變化的速度移動。除了由于要在相當(dāng)大的速度下保持張力恒定所引起的困難以外，還需知道速度的變化規(guī)律。拉緊裝置的運(yùn)動，在很大程度上與輸送機(jī)質(zhì)量對驅(qū)動裝置拆算質(zhì)量的比值有關(guān)。隨著此比值的減少拉緊裝置的移動速度也減小。
（2）拉緊裝置的移動速度隨著輸送機(jī)啟動時間增長而減小。
（3）對于固定拉緊裝置的輸送機(jī)，輸送帶分離點必須有很大的預(yù)緊力，以防止啟動時輸送帶打滑。
（4）對于大功率輸送機(jī)，應(yīng)延長啟動過程，以便降低動載荷并改善拉緊裝置的工況（減少行程及其電動機(jī)功率）。
4.6.4 拉緊裝置在布置時應(yīng)遵循的原則
帶式輸送機(jī)拉緊裝置的位置的合理布置，對輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)、啟動和制動，以及拉緊裝置的設(shè)計、性能及成本的影響都十分大，一般情況下拉緊裝置的布置應(yīng)遵循以下原則：
（1）.為降低拉緊裝置的成本，使其張緊力最小，一般張緊裝置盡可能布置在輸送帶張力最小處。
（2）.長運(yùn)距水平輸送機(jī)和坡度在5％以下的傾斜輸送機(jī)，拉緊裝置一般布置在驅(qū)動滾筒的空載側(cè)（張力最小處）。
（3）.距離較短的輸送機(jī)和坡度在6％以上的傾斜輸送機(jī)拉緊裝置一般布置在輸送機(jī)機(jī)尾，并盡可能將輸送機(jī)局部滾筒作拉緊滾筒。
（4）.拉緊裝置的布置位置還要考慮輸送機(jī)的具體安裝布置形式，使拉緊裝置便于安裝、維護(hù)。
4.6.5 螺旋拉緊裝置的特點
拉緊滾筒的軸承座安裝在帶有螺母的滑動架上，滑動架可在尾架的導(dǎo)軌上移動。它利用人力旋轉(zhuǎn)螺桿來調(diào)節(jié)輸送帶的張力。螺旋式拉緊裝置的結(jié)構(gòu)簡單緊湊，但是拉緊力的大小不易掌握，工作過程中不能保持恒定。一般用于機(jī)長小于100m，功率較小的輸送機(jī)上，可按機(jī)長的選取拉緊行程。
由于本設(shè)計功率為11KW，機(jī)長小于100m，所以本設(shè)計采用螺旋拉緊裝置。
4.7 機(jī)架與中間機(jī)架
機(jī)架式支承滾筒及承受輸送帶張力的裝置。
（1）機(jī)架有四種結(jié)構(gòu)如圖所示?？蓾M足帶寬500~1400㎜多種形式的典型布置。并能與漏斗配套使用。
圖4-6 機(jī) 架
a.01機(jī)架：用于頭部傳動及頭部卸料滾筒。選用時應(yīng)標(biāo)注角度。
b．02機(jī)架：用于尾部改向滾筒或中間卸料的傳動滾筒。
c．03機(jī)架：用于頭部探頭滾筒或頭部卸料傳動滾筒，圍包角小于或等于。
d．04機(jī)架：用于傳動滾筒設(shè)在下分支的機(jī)架?？捎糜趩螡L筒傳動，也可以用于雙滾筒傳動（兩組機(jī)架配套使用)。圍包角大于或等于。
e．01，02機(jī)架適于帶寬500~1400mm；03，04機(jī)架適于帶寬800~1400mm。
(2).本系列機(jī)架適用于輸送帶強(qiáng)度范圍；CC-56棉帆布3~8層，NN-100~300尼龍帶及EP-100~300聚酯帶3~6層；鋼繩芯帶ST2000以下。
(3) 滾筒直徑范圍：500~1000mm。
(4) 中間架用于安裝托輥。標(biāo)準(zhǔn)長度為6000mm，非標(biāo)準(zhǔn)長度為3000~6000mm及凸凹弧段中間架；支腿有I型(無斜撐)、H型(有斜撐)兩種。中間架和中間架支腿全部采用螺栓聯(lián)接，便于運(yùn)輸和安裝。
中間架為螺栓聯(lián)接的快速拆裝支架，它由鋼管、H型支架、下托輥、和掛鉤式槽形托輥組成，是機(jī)器的非固定部分，鋼管作為可拆卸的機(jī)身，用彈性柱銷架設(shè)在H型支架的管座中。柱銷固裝在鋼管上，只是打入的位置適當(dāng)轉(zhuǎn)動鋼管，就能方便地從管座中抽出或放入。
4.8 整機(jī)布置形式
典型布置形式 為獲得較好的受料和卸料條件，本機(jī)推薦采用“S”型布置型式，即設(shè)有上水平段、下水平
段和卸料段。在下水平段受料，在上水平段卸料。上水平段與傾斜段之間采用凸弧段機(jī)架連接； 下水于段與傾斜段之間采用凹弧段機(jī)架連接，以實現(xiàn)波狀擋邊輸送帶的圓滑過渡。
見圖 4-6“S”型布置，設(shè)備輸送角度<90o。傾斜段布置型式多樣可采用支腿安裝于斜 段建筑物上（通廊結(jié)構(gòu)型式）；無通廊時，可采用大跨度的機(jī)架型式；也可采用簡單的基礎(chǔ)槽鋼型式。并可根據(jù)需要布置密封罩或防雨罩。
圖4-7波狀擋邊傾角輸送機(jī)整機(jī)布置
1—拉緊裝置
2—尾架
3－改向滾筒
4－導(dǎo)料槽
5－緩沖托輥
6－改向壓輪
7－空段清掃器
8－凹弧段機(jī)架
9－改向滾筒
10－膠帶
11－立輥
12－中間架
13－支腿
14－中間架
15－上托輥
16－托帶輥
17－凸弧段托輥
18－凸弧段機(jī)架
19－拍打清掃器
20－頭部支架
21－傳動滾筒（及驅(qū)動裝置）
22－頭部護(hù)罩
23－頭部漏斗
結(jié) 論
隨著科技與技術(shù)的發(fā)展，波狀擋邊傾角輸送機(jī)將會更廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)中。
本設(shè)計的內(nèi)容包括：波狀擋邊傾角輸送機(jī)的應(yīng)用、分類、發(fā)展?fàn)顩r、工作原理、結(jié)構(gòu)、布置方式、及運(yùn)行阻力；波狀擋邊傾角輸送機(jī)的主要零部件的常規(guī)設(shè)計計算和主要零部件的強(qiáng)度校核，主要包括傳動功率和輸送帶張力的計算和校核；驅(qū)動裝置的選用；輸送機(jī)部件的選用，主要有輸送帶、傳動滾筒、托輥、制動裝置、該向裝置、拉緊裝置等。
本設(shè)計以經(jīng)典的基本理論和設(shè)計方法為基礎(chǔ)，充分吸收參考書中的基本理論及設(shè)計方法；收集了具有代表性的設(shè)計用圖和設(shè)計用表。本設(shè)計基本上達(dá)到了設(shè)計目的。通過本次設(shè)計，我的知識領(lǐng)域得到進(jìn)一步擴(kuò)展，專業(yè)技能得到進(jìn)一步提高，同時增強(qiáng)了分析和解決工程實際的綜合能力。另外，也培養(yǎng)了自己嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實的工作作風(fēng)。
致 謝
本次設(shè)計由劉玉波老師的指導(dǎo)，劉老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、深厚的知識積累和謙遜熱情的做人風(fēng)格使我深受熏陶,受益匪淺! 在設(shè)計過程中曾多次得到劉老師的耐心輔導(dǎo),在困惑的時候，劉老師及時給予我新的建議與思路，使我能盡快找出缺陷，順利完成本次設(shè)計。另外在設(shè)計的過程中班上的同學(xué)們了很多幫助，特別是在CAD的使用方面給于了很多幫助，并提出了許多寶貴建議.
本次畢業(yè)設(shè)計的順利完成離不開劉玉波老師以及機(jī)電教研室各位老師的指導(dǎo),以及同學(xué)們的大力幫助，借此只言片語,對他們熱心而無私的幫助表示衷心的感謝 !
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