目錄1 緒論21.1 帶式輸送機的現(xiàn)狀及發(fā)展 31.2 帶式輸送機的工作原理、適用條件及優(yōu)缺點 51.3 帶式輸送機的分類 71.4 帶式輸送機的布置形式 101.5 帶式輸送機的主要部件 111.6 大傾角帶式輸送機 152 帶式輸送機的設(shè)計與計算172.1 有關(guān)參數(shù)的確定 192.2 帶速的確定 202.3 帶寬的確定 202.4 核算輸送能力 212.5 根據(jù)原煤粒度核算輸送機帶寬 212.6 圓周驅(qū)動力的確定 212.7 輸送帶的確定 252.8 輸送帶的張力計算 .272.8.1 輸送帶不打滑條件校核282.8.2 輸送帶下垂度校核282.8.3 輥子載荷的校核292.8.4 鋼絲繩的選擇302.9 輸送帶的強度校核 .312.10 拉緊行程的計算 312.11 拉緊裝置、機架及改向滾筒的設(shè)計 323 減速器的計算363.1 電機的確定 363.2 傳動比分配 373.3 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) .373.4 齒輪的設(shè)計及校核計算 .393.4.1 第一對齒輪的設(shè)計393.4.2 第二對齒輪的設(shè)計.453.4.3 第三對齒輪的設(shè)計.513.5 傳動軸的設(shè)計 .573.5.1Ⅰ軸的設(shè)計.573.5.2Ⅱ軸的設(shè)計.633.5.3 Ⅲ軸的設(shè)計.703.5.4 Ⅳ軸的設(shè)計.763.5.4 鍵的強度校核813.5.5 軸承的校核843.6 減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計 883.7 軸系部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .923.8 減速器的附件 .933.8.1 檢查孔與檢查孔蓋的設(shè)計.933.8.2 油標(biāo)指示器.943.8.3 定位銷.953.8.4 啟蓋螺釘.96參考文獻97翻譯部分99英文原文99中文譯文105結(jié) 論109致 謝1101.緒論帶式輸送機是由承載的輸送帶兼作牽引機構(gòu)的連續(xù)運輸設(shè)備是以輸送帶載運物料的連續(xù)輸送機。可輸送煤炭、礦石等散裝物料和包裝好的成件物品。由于它具有運輸能力大、運輸阻力小、耗電量低、運行平穩(wěn)，在運輸途中對物料的損傷小等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個部門。許多煤礦從采掘工作面，采區(qū)上下山、運輸大巷直到地面運輸系統(tǒng)都采用了帶式輸送機，采取一定的安全措施后，還可做人員運載。帶式輸送機常以多臺串聯(lián)銜接，構(gòu)成一完整的連續(xù)運輸系統(tǒng)。在礦井巷道內(nèi)采用帶式輸送機運送煤炭、礦石等物料，對建設(shè)現(xiàn)代化礦井有重要作用。1.1 帶式輸送機的現(xiàn)狀及發(fā)展帶式輸送機是煤礦最理想的高效連續(xù)運輸設(shè)備，與其他運輸設(shè)備相比，具有輸送距離長、運量大、連續(xù)運輸?shù)葍?yōu)點，而且運行可靠、易于實現(xiàn)自動化和集中化控制，尤其對高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機已成為煤炭開采機電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備，隨著我國高產(chǎn)高效礦井的出現(xiàn)，原有的帶式輸送機無論是主參數(shù)還是運行性能都已不能滿足要求，必須向長距離、高帶速、大運量、大功率的大型化方向發(fā)展，并要改善和提高運行性能，確保安全可靠。我國生產(chǎn)制造的帶式輸送機的品種，有多種類型，以適應(yīng)不同條件下使用，但其組成基本相同，只是具體結(jié)構(gòu)有所區(qū)別，使用平面輸送帶用選轉(zhuǎn)托輥承托的機型是普通型帶式輸送機。1965 年，我國煤礦井下開始推廣使用吊掛式帶式輸送機。20 世紀(jì) 60年代后期，在平硐使用了鋼絲繩牽引帶式輸送機。70 年代中期為配合綜合機械化采煤的發(fā)展，先后開發(fā)了可伸縮帶式輸送機和鋼絲繩芯帶式輸送機等品種。在“八五”期間，通過國家一條龍“日產(chǎn)萬噸綜采設(shè)備”項目的實施，帶式輸送機的技術(shù)水平有了很大的提高，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品開發(fā)都取得了很大的進步。如大傾角長距離帶式輸送機成套設(shè)備，高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內(nèi)空白，并對帶式輸送機的減低關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，研制成功了多種軟起動和制動裝置以及以 PLC為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動系統(tǒng)采用調(diào)速型液力耦合器和行星齒輪減速器。煤礦帶式輸送機技術(shù)的發(fā)展趨勢：設(shè)備大型化，提高運輸能力；為了適應(yīng)高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要，帶 式輸送機的輸送能力需要加大，長距離、高帶速、大運量、大功率是今后發(fā)展的必然趨勢，也是高產(chǎn)高效礦井運輸技術(shù)的發(fā)展方向，在今后的 10a內(nèi)輸送量要提高到 3000～4000t/h，帶速提高到4～6m/s，輸送長度對于可伸縮帶式輸送機要達到 3000m。對于鋼繩芯強力帶式輸送機需加長至 5000m以上，單機驅(qū)動功率要求達到1000～1500KW，輸送帶抗拉強度要達到 6000N/ mm(鋼繩芯)和2500N/mm（鋼繩芯） 。尤其是煤礦井下順槽可伸縮輸送技術(shù)的發(fā)展，隨著高產(chǎn)高效工作面的出現(xiàn)及煤炭科技的不斷發(fā)展，原有的可伸縮帶式輸送機，無論是主參數(shù)，還是運行性能都難以適應(yīng)高產(chǎn)高效工作面的要求，煤礦現(xiàn)場急需主參數(shù)更大，技術(shù)更先進，性能更可靠的長距離、大運量、大功率順槽可伸縮帶式輸送機，以提高我國帶式輸送機技術(shù)的設(shè)計水平，填補國內(nèi)空白，接近并趕上國際先進工業(yè)國的技術(shù)水平。其包含 7個方面的關(guān)鍵技術(shù)： （1）帶式輸送機動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)；（2）軟起動與功率平衡技術(shù)；（3）中間驅(qū)動技術(shù)；（4）自動張緊技術(shù)；（5）新型高壽命高速托輥技術(shù)；（6）快速自移機尾技術(shù)；（7）高速儲帶技術(shù)。提高元部件性能和可靠性：設(shè)備開機率的高與低主要取決于元部件的性能和可靠性。除了進一步完善和提高現(xiàn)有元部件的性能和可靠性，還要不斷地開發(fā)研究新的技術(shù)和元部件，如高性能可控軟起動技術(shù)，動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，高效貯帶裝置、快速自移機尾、高速托輥等，使帶式輸送機的性能得到進一步提高。擴大功能，一機多用化：拓展運人、運料或雙向運輸?shù)裙δ埽龅揭粰C多用，使其發(fā)揮最大的經(jīng)濟效益。開發(fā)特殊型帶式輸送機，如彎曲帶式輸送機、大傾角或垂直提升輸送機等。大傾角帶式輸送機突破了丄運 25°的極限，為煤礦開拓，開采及在斜井輸送設(shè)備的選型開辟了一條新途徑，也為當(dāng)前斜井輸送系統(tǒng)改擴建提供了經(jīng)濟高效的設(shè)備，對提高產(chǎn)量，降低成本具有重要意義。水平帶式輸送機在我國礦山生產(chǎn)中有著廣闊的前景。我國傾斜煤層較多，16～25°傾斜煤層大量存在。帶式輸送機能成功地用于井下，既能減少巷道開拓量和設(shè)備投資又可加快工程進度具有較大的經(jīng)濟效益。1.2 帶式輸送機的工作原理、適用條件及優(yōu)缺點帶式輸送機是由許多零部件和具有某些特殊功能的裝置組成。輸送帶、托輥、機架等是沿輸送機全長布置的，驅(qū)動裝置、拉緊裝置、儲帶裝置和清掃裝置等也是帶式輸送機的重要組成部分，它們的結(jié)構(gòu)和工作原理對帶式輸送機整體特性影響很大。帶式輸送機是以膠帶作為牽引機構(gòu)和承載機構(gòu)的連續(xù)運輸機械，所以也稱膠帶輸送機。隨著帶式輸送機在國民經(jīng)濟各部門中日益廣泛的應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)簡單、運行平穩(wěn)可靠、能耗低，對環(huán)境污染小、便于集中控制和實現(xiàn)自動化、管理維護方便、在連續(xù)裝載條件下可實現(xiàn)連續(xù)運輸?shù)仍S多優(yōu)點，越來越被人們深刻理解和認識，因而針對生產(chǎn)需求設(shè)計出了通用帶式輸送機和各種各樣的特種帶式輸送機。雖然它們結(jié)構(gòu)各異，使用場合也不同，但是它們的工作原理基本是相同的，即大多屬于以輸送帶兼作牽引機構(gòu)和承載機構(gòu)的連續(xù)運輸機械，只有極個別的帶式輸送機（如鋼絲繩牽引帶式輸送機）的輸送機只作為承載機構(gòu)。帶式輸送機的主要組成部分和工作原理如圖 1.1所示。A61234578-圖 1.-驅(qū) 動 裝 置 ； 2清 掃 裝 置 ； 3-上 、 下 托 輥 ；4輸 送 帶 ；5拉 緊 裝 置 ； 6機 尾 換 向 滾 筒 ； 7裝 載 裝 置 ； 機 架帶 式 輸 送 機 的 工 作 原 理 圖輸送帶 4繞過驅(qū)動裝置 1的主動滾筒和機尾換向滾筒 6形成一個環(huán)形帶。 上下兩股輸送帶分別支承在上、下托輥 3上。拉緊裝置 5給輸送帶以正常運轉(zhuǎn)所需的張緊力。工作時，驅(qū)動裝置 1的主動滾筒通過它和輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶運行。貨載裝在輸送帶上與輸送帶一起運動。帶式輸送機一般是利用上段輸送帶運送貨載的，并且在端部卸載，也可利用專門的卸載裝置在中間卸載。帶式輸送機的機身斷面如圖 1.1中的截面圖 A—A 所示。上部的輸送帶利用一組槽形上托輥支承，以增加輸送帶的承載斷面積。下部輸送帶一般利用平形下托輥支承。帶式輸送機可用于水平或傾斜運輸，但傾角受物料特性限制。在通常情況下，傾斜向上運輸時的傾角不超過 18°，向下運輸不超過15°，運送附著性和粘結(jié)性大的物料時，傾角還可大一些。帶式輸送機的優(yōu)點：是運輸能力大，而工作阻力小，耗電量低，約為刮板輸送機耗電量的 1/3～1/5 因在運輸過程中，貨載與膠帶一起移動，故磨損小，貨載的破碎性小。由于結(jié)構(gòu)簡單，既節(jié)省設(shè)備，又節(jié)省人力，故廣泛應(yīng)用于我國國民經(jīng)濟的許多工業(yè)部門。國內(nèi)外的生產(chǎn)實踐證明，帶式輸送機無論在運輸能力方面，還是在經(jīng)濟指標(biāo)方面，都是一種較先進的運輸設(shè)備。帶式輸送機的缺點：是膠帶成本高且易損壞，故與其它運輸設(shè)備相比，初期投資高，又不適于運送又棱角的貨載。隨著煤炭科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，雖然在國內(nèi)的帶式輸送機轉(zhuǎn)彎運行的研究有所進展，但總的看來，帶式輸送機對彎曲巷道的適應(yīng)性還比較差。1.3 帶式輸送機的分類目前，帶式輸送機已發(fā)展成為一個龐大的家族，不再只是常規(guī)的開式槽型和直線布置的帶式輸送機，而是根據(jù)使用條件和生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計出了多種多樣的機型。為了便于管理、選用和設(shè)計，可以按照結(jié)構(gòu)特點、使用場合、運送物料特征和卸載方法等分為如下類型。（1）通用帶式輸送機是一種固定式帶式輸送機。其特點是托輥安裝在固定的機架上，由型鋼制成的機架固定在地板或地基上，整個機身成剛性結(jié)構(gòu)。因此，它廣泛用于要求設(shè)備服務(wù)年限長、地基平整穩(wěn)定的場合，例如煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)、選煤廠、井下主要運輸大巷、港口、發(fā)電廠等生產(chǎn)地點。（2）可伸縮帶式輸送機的輸送長度可以根據(jù)工作的需要隨時縮短或加長。這種帶式輸送機主要是為滿足煤礦井下綜采工作面順槽輸送要求而設(shè)計的?？缮炜s帶式輸送機中增設(shè)了一個儲帶裝置，其作用是把帶式輸送機伸長前或縮短后的多余輸送帶暫時儲存起來，以滿足采煤工作面持續(xù)前進或后退的需要。這種帶式輸送機的機架與機架之間、托輥與機架之間的連接方式都采用插入式，用銷釘固定，整個機架沒有一個螺栓，拆裝十分方便。（3）移動帶式輸送機是一種按整機設(shè)計并且整機可在不同地點使用的帶式輸送機。按移動的方式不同又可分為移動式和攜帶式兩種。（4）鋼繩芯帶式輸送機在結(jié)構(gòu)形式上與通用帶式輸送機相同，只是輸送帶由織物芯帶改為鋼絲繩芯帶。因此，它是一種強力型帶式輸送機，具有輸送距離長、運輸能力大、運行速度高、輸送帶成槽性好和壽命長等優(yōu)點。(5)鋼繩牽引帶式輸送機是蘇格蘭工程師查爾·湯姆森所創(chuàng)制。該機 1949年完成設(shè)計，1951 年制造完成第一臺樣機，1954 年 8月在蘇格蘭諾克平諾煤礦開始運行。它的優(yōu)點在于牽引體與承載體是分開的，可以跨越長距離和大高差。其缺點是輸送帶成槽性差，影響物料截面積，鋼絲繩裸露在外，不易防腐蝕，維護費用較高。因此，國外有些國家不提倡使用。我國自 1967年起在煤礦開始使用，但總體用量不大。使用表明，當(dāng)輸送量超過 500t/h、運距超過 2～5km 時，鋼繩牽引帶式輸送機的機件投資和運費將少于鋼繩芯帶式輸送機，即運距越長越有利。(6)線摩擦帶式輸送機是在主機某位置的輸送帶下面加裝一臺或幾臺短的帶式輸送機（稱之為輔機） ，主帶借助重力或彈性力壓在輔機的輸送帶（輔帶）上，輔帶可以通過摩擦力驅(qū)動主帶，這樣主帶張力便可以大大降低而實現(xiàn)低強度輸送帶完成長距離或大運量輸送。使用線摩擦帶式輸送機不僅可以從總體上減少輸送線路中的轉(zhuǎn)載點數(shù)，而且可以方便地對舊帶式輸送機進行加長改造，顯著節(jié)省投資。(7)平面彎曲帶式輸送機是一種在輸送線路上可變向的帶式輸送機。它可以代替沿折線布置的、由多臺單獨的直線輸送機串聯(lián)而成的運輸系統(tǒng)，沿復(fù)雜的空間折曲線路實現(xiàn)物料的連續(xù)運輸。輸送帶在平面上轉(zhuǎn)彎運行，可以大大簡化物料運輸系統(tǒng)，減少轉(zhuǎn)載站的數(shù)目，降低基建工程量和投資。法國在這種帶式輸送機的研制和使用方面，具有國際領(lǐng)先水平。我國的煤礦也有數(shù)臺正在運行，在設(shè)計和安裝方面積累了一定的經(jīng)驗。(8)大傾角帶式輸送機可以減少輸送距離，降低巷道開拓量，減少設(shè)備投資。當(dāng)傾角增大到 90°時，大傾角帶式輸送機就轉(zhuǎn)變成了垂直輸送的帶式輸送機。它不僅在結(jié)構(gòu)上具有新的特點，而且在設(shè)計計算、物料截面形狀和輸送速度的確定等方面都有新的影響因素。垂直輸送的帶式輸送機主要用于其他形式的輸送機難以勝任的場合。表1-1為幾種物料所允許的最大上運傾角。(9)氣墊帶式輸送機的工作原理及其結(jié)構(gòu)不同于前述的幾種帶式輸送機，它不使用托輥支承輸送帶，而是以空氣形成的氣墊壓力浮托起輸送帶。我國在氣墊帶式輸送機研制方面起步較晚，但由于氣墊帶式輸送機的技術(shù)經(jīng)濟效果顯著，近年來也發(fā)展很快。與前述使用托輥的帶式輸送機相比，氣墊帶式輸送機有如下優(yōu)點：①、能耗少；②、維修費用低；③、制造成本低；④、運行穩(wěn)定，工作可靠；⑤、輸送能力高；⑥、污染少。1.4 帶式輸送機的布置形式帶式輸送機的布置的一般要求：在曲線段內(nèi)，禁設(shè)給、卸料裝置，各種給、卸料裝置應(yīng)設(shè)于水平段。拉緊裝置一般布置在輸送帶張力最小處。輸送機盡可能布置成直線，應(yīng)避免單純地按地形布置成大凹弧、深凹弧的形式在具體布置時應(yīng)注意以下幾點。①在曲線段內(nèi)，不允許設(shè)給料和卸料裝置。②給料和中途卸料點最好設(shè)在水平段上，但也可設(shè)在傾斜段上，設(shè)在傾斜段上時，中途卸料點的傾斜度不宜超過 10°～12°，否則容易掉料。③若在水平段內(nèi)均勻給料，并且轉(zhuǎn)折處比較平滑，凸、凹段曲率半徑適當(dāng)，則表 5-1中所列最大允許傾角還可增加 10%左右。④當(dāng)輸送機需要由傾斜段轉(zhuǎn)折為水平段時，其凸弧段最好用幾個槽形托輥進行過渡，以防止物料散落。過渡的半徑取(B為帶寬 )1RB8≥推薦最小值見表 1-2，也可采用改向滾筒進行過渡。當(dāng)由傾斜段轉(zhuǎn)折為水平段并在短距離內(nèi)安裝卸料裝置時，則應(yīng)采用改向滾筒。表 1-2 、 最小值12帶寬 B/㎜名稱500 650 800 1000凸弧段最小半徑 /m1R凹弧段最小半徑 /m2955127015701875⑤當(dāng)輸送機需要水平段轉(zhuǎn)折為傾斜段時，其凹弧的曲率半徑 ，2R一般應(yīng)是輸送帶帶無載荷時的張力與帶子自重所形成的曲率半徑，這樣才不至于使帶子在過渡段浮起。曲率半徑 按下式計算2R=5（ + ） /gqFRG/≥2Bq0LG式中 F—凹弧段輸送帶最大張力 ，kN;—每米長度上物料的質(zhì)量，kg;G—輸送帶每米長度質(zhì)量,kg;Bq—上托輥間距，m。0L⑥當(dāng)輸送機長度超過 90 m，或采用移動式滾筒卸料裝置時，均需采用配重式拉緊裝置。1.5 帶式輸送機的主要部件帶式輸送機雖然種類繁多，但其基本組成部分差別不大，只是具體結(jié)構(gòu)有所不同?；窘M成部分（參考圖 1.1）的功能簡介如下。(1)驅(qū)動裝置驅(qū)動裝置的作用是將電動機的動力傳送給輸送帶，并帶動它運行。驅(qū)動裝置由電動機、聯(lián)軸器、減速器和驅(qū)動滾筒等部件組成。帶式輸送機使用的電動機有鼠籠式、繞線式異步電動機。在有防爆要求的場合，應(yīng)采用防爆電動機。使用液力耦合器時，不需用具有高啟動力矩的電動機，只要與耦合器配合得當(dāng)，就能得到接近電動機最大力矩的啟動力矩。帶式輸送機上使用的聯(lián)軸器，按傳動和結(jié)構(gòu)上的需要，分別采用液力耦合器、柱銷聯(lián)軸器、棒銷聯(lián)軸器、齒輪聯(lián)軸器、十字滑塊聯(lián)軸器或各種彈性聯(lián)軸器等。帶式輸送機使用的減速器有圓柱齒輪減速器和圓錐—圓柱齒輪減速器。圓柱齒輪減速器的傳動效率高，但要求電動機軸與帶式輸送機線路垂直，驅(qū)動裝置占地面積大，井下使用時需加寬硐室，若把電動機布置在輸送帶下面，會給維護和更換造成困難。因此，用于煤礦采區(qū)巷道的帶式輸送機應(yīng)盡量采用圓錐—圓柱齒輪減速器，使電動機軸與輸送機平行布置，以減小驅(qū)動裝置的寬度。驅(qū)動滾筒是依靠它與輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶動運行的部件。據(jù)撓性牽引構(gòu)件的摩擦傳動理論，輸送帶與滾筒之間的最大摩擦力隨摩擦系數(shù)和圍抱角的增大而增大，所以提高牽引力必須從這兩方面入手。增大驅(qū)動滾筒與輸送帶之間的摩擦系數(shù)的方法是將滾筒表面包覆一層具有高摩擦系數(shù)的材料，通常用橡膠。包膠的方法常用硫化法（鑄膠）和冷粘法，也可采用螺栓在滾筒表面固定一層輸送帶的方法。包覆的橡膠外表面可做人字形槽紋、棱形槽紋或光面，其中人字形槽紋和棱形槽紋可以增大驅(qū)動滾筒與輸送帶之間的摩擦系數(shù)，提高驅(qū)動效率。比較而言，人字形槽紋效果要好些，棱形槽紋次之。當(dāng)滾筒或其表面的包覆材料與輸送帶之間潮濕或著水時，摩擦系數(shù)將急劇降低。而且包覆的橡膠越硬，摩擦系數(shù)越小。電動滾筒是將電動機和減速齒輪裝在滾筒內(nèi)的一種驅(qū)動裝置。油冷式電動滾筒在滾筒空腔內(nèi)裝滿潤滑油，滾筒旋轉(zhuǎn)時油液沖刷電動機外殼進行冷卻，并潤滑齒輪傳動系統(tǒng)。電動滾筒的結(jié)構(gòu)緊湊，帶式輸送機采用這種驅(qū)動裝置能使整機體小輕便，但目前功率尚小。（2）清掃裝置清掃裝置是為卸載后的輸送帶清掃表面粘著物之用。最簡單的清掃裝置是刮板式清掃器，由重錘或彈簧使刮板緊壓在輸送帶上。此外，還有旋轉(zhuǎn)刷、指狀彈性刮刀、水力沖刷、振動清掃等。采用哪種清掃裝置，應(yīng)視運送物料的粘性而定。（3）上、下托輥托輥是帶式輸送機的重要部件之一。它的作用是支承輸送帶，使輸送帶的垂度不超過限定值以減小運行阻力，保證帶式輸送機平穩(wěn)運行。托輥沿輸送機全長分布，數(shù)量很多，它的工作性能直接影響帶式輸送機的整機性能。托輥的全部質(zhì)量約占整機的 1/3，價值約占整機的 20﹪～25﹪。為增大輸送帶的承載斷面，將承載的輸送帶用短托輥組成槽形斷面，這種托輥組稱為槽形托輥組。槽形托輥組所使用的托輥數(shù)量有 3個、4 個、5 個等，因而也使槽形端面的形狀各異。對于空程段的輸送帶用一個長托輥支承，一般稱為平形托輥組。有些輸送帶較寬的帶式輸送機，其空程段的輸送帶用 2個托輥組成 V形斷面的托輥組支承，稱為 V形托輥組。采用 V形托輥組對防止輸送帶跑偏有一定作用。（4）輸送帶輸送帶的作用是承載物料和運送物料。輸送帶貫穿帶式輸送機的全長（為機身長度的 2倍多） ，用量大、價格高，約占整個帶式輸送機價值 50﹪。為使輸送帶不但有足夠的強度，而且能夠耐磨損和腐蝕，輸送帶由芯體和覆蓋層構(gòu)成，芯體承受拉力，覆蓋層起保護芯體的作用。芯體的材料有絲織物和鋼絲繩 2類。絲織物芯體有多層帆布粘合及整體編織 2種。絲織物芯體的材質(zhì)有棉、維綸和尼龍。整體編織芯體的輸送帶與多導(dǎo)粘合的相比，強度相同時整編芯體的厚度小、柔度好、耐沖擊性好，使用中不會發(fā)生層間剝裂。整編芯體的輸送帶伸長率較高，使用時需要有較大的拉緊行程，鋼絲繩芯體是由許多柔軟的細鋼絲繩相隔一定間距排列，用與鋼絲繩有良好粘合性的膠料粘合而成。鋼絲繩芯輸送帶的強度高，抗沖擊性和抗彎曲疲勞性能好；伸長率小，需要的拉緊行程小。同其他類型的輸送帶比較，鋼絲繩芯輸送帶的厚度小，所需滾筒直徑也小。（5）拉緊裝置拉緊裝置的作用是使輸送帶具有足夠的張力，以保證驅(qū)動裝置傳遞出應(yīng)有的摩擦牽引力和使輸送帶的垂度保持在限定范圍內(nèi)。帶式輸送機常用的拉緊裝置有螺旋式、重力式和鋼絲繩絞車式等幾種，它們都是采用改變機尾換向滾筒與驅(qū)動裝置的驅(qū)動滾筒之間中心距的方法來實現(xiàn)拉緊輸送帶的。一般而言，螺旋式拉緊裝置只能用于拉緊行程小、要求結(jié)構(gòu)緊湊的場合。重力式拉緊裝置適用于固定安裝的帶式輸送機，結(jié)構(gòu)形式有多種，其特點是輸送帶伸長變形不影響拉緊力，但體積大、比較笨重。鋼絲繩絞車式拉緊裝置是用絞車代替重錘，靠牽引鋼絲繩改變機尾滾筒與驅(qū)動滾筒之間的距離來張緊輸送帶。用這種方法實現(xiàn)輸送帶的張緊，在輸送帶伸長變形時需要開動絞車來調(diào)整輸送帶張力，否則張力下降。它的特點是調(diào)整拉緊力方便，可實現(xiàn)自動調(diào)整。在滿載啟動時，則開動絞車以增加輸送帶張力；在正常運轉(zhuǎn)時，適當(dāng)反轉(zhuǎn)絞車使張力減小。驅(qū)動滾筒出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，又可開動絞車增大拉緊力，使驅(qū)動滾筒摩擦牽引力增大，消除驅(qū)動滾筒打滑現(xiàn)象。（6）制動裝置制動裝置有逆止器和制動器。逆止器的作用是防止向上運輸?shù)膸捷斔蜋C停車后輸送帶下滑。制動器的作用是保證向下運輸?shù)膸捷斔蜋C可靠停車；在水平運輸時，若要求準(zhǔn)確停車，也應(yīng)裝設(shè)制動器。（7）裝載裝置裝載裝置也稱給料裝置，主要由漏斗和擋板等部件組成。常用的有強制式、自溜式和組合式 3類。（8）機架機架包括機頭架、機尾架和中間架等。它們的作用是安裝帶式輸送機的機頭、機尾、托輥組以及其他輔助裝置等。常用機架也有幾種不同的結(jié)構(gòu)。煤礦井下使用的帶式輸送機，為了拆裝方便，機頭架、機尾架做成結(jié)構(gòu)緊湊便于移置的構(gòu)件，中間架采用便于拆裝的結(jié)構(gòu)。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點，有鋼繩機架和型鋼機架兩種。按照安裝方式不同，中間架又有落地式和繩架吊掛式之分，落地式機架又有固定式和可拆移式兩種。用于地面和煤礦井下主要運輸巷道的通用帶式輸送機的中間架多采用型鋼焊接而成的固定式機架，而采區(qū)順槽一般用可拆移式機架或吊掛式機架?？刹鹨剖綑C架一般用型鋼焊接成 H型中間托架。將H型中間托架與兩邊的鋼管采用插入式銷釘固定聯(lián)接，整個機架不用一個螺栓，避免了因螺栓生銹而造成的拆裝不便。型鋼機架也可采用吊掛式安裝，但應(yīng)用較少。1.6 大傾角帶式輸送機由于一般帶式輸送機的傾角不能過大，所以在一定程度上限制了其應(yīng)用范圍。為了克服上述缺點，可以采用大傾角的花紋帶式輸送機。這種輸送機的基本構(gòu)造和通用帶式輸送機沒有很大的區(qū)別，其主要不同點在于帶條的工作面上。在大傾角輸送機中，使用帶隔板和特殊凸面的橡膠帶(見 圖 1-40)?；y凸出的高度，低者幾毫米，高者達 20mm。由于工作面上具有花紋或隔板，這種輸送機的傾角可以大一些。根據(jù)我國現(xiàn)場的使用經(jīng)驗，運輸塊狀或粒狀的物料時，傾角可達 65°時，物料也不下滑。合理地布置膠帶的花紋，對提高輸送機的使用效率和可靠性有重要意義?；y的布置除了要保證輸送機在大傾角的情況下可以輸送一般散狀物外，還需要使膠帶橫向和縱向撓性好，因為只有這樣才能保證膠帶自由地安放在托輥上，并平穩(wěn)地通過各種滾筒。除此之外，花紋的布置還要能使膠帶連續(xù)平穩(wěn)地通過下托輥，并使物料不易粘在或卡在花紋之間，在工作過程中，清掃膠帶也應(yīng)較為方便。根據(jù)這些要求，我國在大傾角花紋帶式輸送機中多采用短條斜錯排列的形式。在我國大傾角花紋帶式輸送機的系列設(shè)計中，定型的帶式輸送機規(guī)格有 500、650mm(其花紋高度為 15mm)800、1000、1200、1400mm（花紋高度為 20mm）等六種。在大傾角運輸中，如膠帶速度太快容易造成物料不穩(wěn)定，所以速度規(guī)定為0.8～2.0m/s 范圍內(nèi)。規(guī)定輸送機的最大傾角為 35°，托輥的槽角為30°?；y帶式輸送機突出的優(yōu)點是提高了輸送機的傾角，縮短了機長，節(jié)約場地和投資。目前，我國已有不少現(xiàn)場開始使用。但是，由于輸送帶的工作面有花紋，也出現(xiàn)了加輸送帶的清掃、給料處的密封、大功率輸送機的傳動等問題。這些新的問題需在使用中逐步加以解決。 2 帶式輸送機的設(shè)計與計算現(xiàn)有技術(shù)中煤礦井下普掘矸煤運輸設(shè)備主要以刮板輸送機為主，其缺陷是容易出現(xiàn)卡鏈條、斷鏈條、機頭鏈輪斷齒，卡刮板、斷刮板、底鏈易出槽等故障，另外，由于機器笨重，安裝撤除環(huán)節(jié)復(fù)雜，設(shè)備故障率高，造成工人勞動強度大，工作效率低，配件投資多等問題。再者是刮板運行過程中矸石與刮板對溜槽的擠壓或刮卡，容易產(chǎn)生火花，形成安全隱患，不利于安全生產(chǎn)。本實用新型的目的，是提供一種煤礦井下掘進原煤運輸簡易皮帶機，它是由機頭部和中間部與機尾部三部分構(gòu)成，機頭部采用設(shè)置驅(qū)動裝置和張緊裝置與回轉(zhuǎn)裝置，機尾部承載段設(shè)有彈簧托輥緩沖裝置，中間部分利用支架和縱梁連接，通過阻燃膠帶的運動，實現(xiàn)矸煤運輸?shù)哪康?。整機結(jié)構(gòu)簡單，采用組合式，由螺栓連接，安裝拆卸方便，解決刮板運輸機的缺陷。本實用新型煤礦井下掘進矸煤運輸簡易皮帶機采取以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的，它是由機頭部和機尾部與縱梁和支架連接構(gòu)成，機頭部設(shè)置電動滾筒驅(qū)動裝置，由于電動滾筒具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動效率高、噪聲低、使用壽命長、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、工作可靠、密封性好、占據(jù)空間小、安裝維修方便等優(yōu)點，并且適合在各種惡劣環(huán)境條件下工作，所以采用電動滾筒作為驅(qū)動裝置。由邊框組成的張緊倉設(shè)置三聯(lián)托輥和回轉(zhuǎn)滾筒與皮帶托輪及平托輥，張緊倉內(nèi)設(shè)有張緊裝置，中間部分由型支架和縱梁與三聯(lián)托輥連接而成，機尾部上設(shè)置回轉(zhuǎn)滾筒和皮帶托輪與阻燃膠帶，承載架上設(shè)置擋煤板和彈簧緩沖托輥。機頭部設(shè)置電動滾筒作為驅(qū)動裝置，機頭部張緊倉設(shè)有單滾筒張緊游動車，張緊倉邊框內(nèi)設(shè)有軌道，由絞車張緊裝置纏繞張緊鋼絲繩，帶動張緊游動車，張緊游動車中軌道上實現(xiàn)來回運動。電動滾筒與阻燃膠帶的摩擦帶動阻燃膠帶循環(huán)運行，機尾部承載架設(shè)有彈簧緩沖托輥和擋煤板，減小矸煤對阻燃膠帶沖擊破壞。矸煤由扒裝機或綜掘機卸載到機尾部，通過阻燃膠帶運輸，將矸煤運至機頭部卸載。本型煤礦井下掘進矸煤運輸簡易皮帶機的效果是結(jié)構(gòu)簡單，操作安裝拆卸方便，整機采用組合式，成本低，設(shè)備安全可靠，廣泛用于煤礦井下掘進矸煤運輸機器設(shè)備。本簡易型帶式輸送機的結(jié)構(gòu)示意圖 2.1如下：1567410968732452圖 . 簡 易 皮 帶 機 的 結(jié) 構(gòu) 示 意 圖-電 動 滾 筒 ； 皮 帶 托 輪 ； 3平 托 輥 ； 4-邊 框 ； 5三 聯(lián) 托 輥 ； 6回 轉(zhuǎn) 滾 筒 ； 7-張 緊 裝 置 ；鋼 絲 繩 ； 游 動 車 ； 張 緊 倉 ； 阻 燃 膠 帶 ； 2縱 梁 ； 13支 架 ；擋 煤 板 ； 機 尾 部 ； 承 載 架 ； 彈 簧 緩 沖 托 輥具體實施方式：參照圖 2.1，本設(shè)計實用型煤礦井下掘進矸煤運輸簡易皮帶機，它是由機頭部和機尾部 15與縱梁 12、支架 13連接構(gòu)成，機頭部設(shè)置驅(qū)動裝置和張緊裝置與回轉(zhuǎn)裝置，由邊框 4組成的張緊倉內(nèi)設(shè)置三聯(lián)托輥 5和回轉(zhuǎn)滾筒 6與皮帶托輪 2及平托輥 3，張緊倉 10內(nèi)設(shè)用絞車張緊裝置 7和張緊鋼絲繩 8與張緊游動車 9，游動車 9上設(shè)置回轉(zhuǎn)滾筒 6和皮帶托輪 2、縱梁 12和三聯(lián)托輥 5與 H型支架 13組成中間框架，阻燃膠帶 11在三聯(lián)托輥上運行，機尾部 15上設(shè)置回轉(zhuǎn)滾筒6和皮帶托輪 2，承載架 16上設(shè)置擋煤板 14和彈簧緩沖托輥 17。機頭部設(shè)置電動滾筒 1作為驅(qū)動裝置，機頭部張緊倉 10設(shè)置單滾筒張緊游動車 9，張緊倉邊框 4內(nèi)設(shè)有軌道，張緊游動車 9在軌道上實現(xiàn)來回運動，由絞車張緊裝置 7纏繞張緊鋼絲繩 8，帶動張緊游動車 9運動，阻燃膠帶 11張緊，電動滾筒 1與阻燃膠帶 11產(chǎn)生摩擦力帶動阻燃膠帶 11循環(huán)運行，機尾部 15承載架 16設(shè)有彈簧緩沖托輥 17和擋煤板 14，減小矸煤對阻燃膠帶 11沖擊破壞。矸煤由扒裝機或綜掘機卸載到機尾部 15，通過阻燃膠帶 11運輸，將矸煤運至機頭部卸載。2.1 有關(guān)參數(shù)的確定設(shè)計參數(shù)：輸送量： htQ/150=輸送機長度：L=600m輸送物料：原煤松散密度： 310.γ×=mkg傾角： 25°β初定設(shè)計參數(shù)：上托輥間距：a0=1200mm；下托輥間距au=3000mm；托輥槽角 λ=30°。托輥輥徑 108mm；托輥前傾 1°30′。2.2 帶速的確定輸送帶的帶寬 B和它的運行速度 v決定了帶式輸送機的輸送能力。帶速根據(jù)帶寬和被運物料性質(zhì)確定，我國帶速已標(biāo)準(zhǔn)化，具體選取可參考《礦井運輸提升》表 3-19，初步確定帶速 。sm8.1ν=2.3 帶寬的確定帶寬的確定主要取決于以下兩方面的要求:（1）物料塊度要求（2）輸送能力要求按給定條件 ， ， ，經(jīng)查htQ150=310.γmkg×sv8.1=表 3-3可得 ，將其代入下式，則可求出物料斷面積 為7.≈k A28.γ6.3kvA=表 3-3輸送機的傾斜系數(shù)傾角/（°） 2 4 6 8 10 12 14 16 18k1.00 0.99 0.98 0.97 0.95 0.93 0.91 0.89 0.85根據(jù)運送的物料名稱和帶速及物料密度等因素，查《帶式輸送機設(shè)計手冊》可得物料的堆積角 ；同時取托輥槽角 。按?25θ=?30λ=托輥槽角 ，堆積角 ，并結(jié)合物料的斷面積?30λ=?0查《帶式輸送機設(shè)計手冊》可得帶寬 。28.mA mB5為了增大運送余量，并結(jié)合帶寬、帶速與運送能力的匹配關(guān)系，同時查表 3-4，取帶寬 mB650=表 3-4 各種帶寬使用的最大塊度帶寬/ m500 650 800 1000 1200 1400最大塊度/ 150 150 200 300 350 350帶寬/ 1600 1800 2000 2200 2400最大塊度/ 350 350 350 350 3502.4 核算輸送能力由參考資料[1]式（3.3-6） ρν6.3kSQ=由 =30°查表參考資料 [1]2-1得 θ=25°，再查表 3-2得?S=0.0458m2。，滿足要求。httQ/150/.8987.463=××2.5 根據(jù)原煤粒度核算輸送機帶寬由參考資料[1]式（3.3-15）20α≥+Bm650)15(2=×=輸送機帶寬能滿足輸送 150mm 粒度原煤要求。2.6 圓周驅(qū)動力的確定傳動滾筒上所需圓周驅(qū)動力 為所有運行阻力之和，即UFStSNHUF++=21或 ()[]StSNGBRU FqqfLg +210 βcos輸送機傾角 ， ?！?5β9.βcos=帶式輸送機機長 L=600m＞80m，附加阻力明顯小于主要阻力，可引入系數(shù) C 來考慮阻力，它取決于輸送機的長度，按下式計算：()[]210 βcos2SGGBRUU FHgqqqfLgF ++=（N）式中 C—與輸送機長度有關(guān)的系數(shù)，在機長大于 80 米時，可按式（3.4-3 ）計算，或從表 3-5 查?。籐C0+=—模擬摩擦系數(shù)，根據(jù)工作條件制造、安裝水平選取，參見f表 3-6；L—輸送機的長度，m；—重力加速度，取 =9.81 ；gg2sm—承載分支托輥每米長旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量， ，用式(3.4-5)0Rq kg計算：(3.4-5)01aGR=式中 G1――承載分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，Kg 從表 3-7 查詢；ao――承載分支托輥間距， m；—回程分支托輥每米長旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量， ，用式(3.4-6)計算：RUq kg(3.4-6)uRaG20=式中 G2――回程分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，Kg 從表 3-7 查詢；au――回程分支托輥間距， m；—每米長輸送帶的質(zhì)量， ，按表 3-8 估計選??；Bqkg—每米長輸送物料的質(zhì)量， ；G—主要阻力，N；HF—附加阻力，N；—特種主要阻力，即托輥前傾摩擦阻力及導(dǎo)料槽摩擦阻力，1SN；—特種附加阻力，即清掃器、卸料器及翻轉(zhuǎn)回程分支輸送帶的阻2SF力，N；—傾斜阻力，N；StH—輸送機卸料段和裝料段間的高差，m；查表 3-6 得：模擬摩擦系數(shù)： =0.022f經(jīng)計算得：C=1.13上托輥間距 mm，下托輥間距 mm。查表可得：120=a30=uamkgqRO7.1U4計算 ，初選輸送帶 NN—100，Z=4。查表 1-6，NN—100 輸送帶的Bq每層質(zhì)量 1.02 ，上膠厚 mm，下膠厚 mm，每2mkg0.4δ1=5.1δ2=毫米膠料質(zhì)量為 1.19 。6.17=Bq15.238.0ν.3=×QGkg計算主要阻力NqGbLgFH56.703 47.19.0)5.23617(8.924βcos)(.= +×+×計算特種主要阻力 1ε1gSF=εF41.03962γμεsinδco)(μ201=++lvgBn s bQqLC參考資料[1] (3.4-9.10.12)式中 —物料和導(dǎo)料擋板間的摩擦系數(shù)， =0.5～0.7,這里取2μ2μ=0.6；—導(dǎo)料擋板內(nèi)部寬度， =0.4m； 1b1b—裝有導(dǎo)料擋板的設(shè)備長度，取 =2m；l l計算特種附加阻力 參NFpAnaar1501508.)60.(μF433S2=×+×考資料[1] (3.4-13)式子中 n3=5,包括 2 個清掃器和 2 個空段清掃器（1 個空段清掃器相當(dāng)于 1.5 個清掃器） 。傾斜阻力： 13.578657.292=×HgqFGst所以：參考資料[1] (3.4-2) StSHuFCF+=21 13.5786104.356.703.×N68傳動功率計算由參考資料[1] (3.6-1)傳動滾筒軸功率 PA 為：KWvFPuA4.1230=則電動機功率 PM 為：A59.13η′=式中 —總機械效率， = × =0.96×0.98×0.94； 1η2選電動機型號為 Y315M2-4,N=160KW2.7 輸送帶的確定帶式輸送機靠摩擦傳動，當(dāng)膠帶過松，傳動滾筒分離點處張力過小，摩擦系數(shù)較低或過載時，都可能造成膠帶在滾筒上打滑的現(xiàn)象。由于摩擦發(fā)熱，在滾筒表面產(chǎn)生高溫，會使膠帶的橡膠覆蓋層損壞，并引起膠帶著火。在打滑時，由于膠帶是絕緣體會在膠帶表面產(chǎn)生很高的靜電電勢，從而產(chǎn)生電火花。膠帶著火或產(chǎn)生電火花會造成煤礦井下瓦斯爆炸事故，產(chǎn)生的有毒氣體也會釀成熏人事故。所以煤礦井下帶式輸送機要使用阻燃帶。阻燃帶，顧名思義，是不可燃燒的或燃燒后能自行熄滅的一種膠帶。在制作過程中加入了一定的原料如聚氯乙烯，以提高膠帶的防火及抗靜電特性。它是一種特殊用途的膠帶。阻燃帶已系列化，查參考資料[1]表選取 800S型的阻燃輸送帶。S 表示具有阻燃和抗靜電性能，800表示輸送帶整體縱向拉斷強度為 800 。mN輸送帶端頭連接方法有機械連接和硫化(塑化)連接兩種。選煤廠常用的是機械連接方法，有鉤卡連接、合頁連接和板卡連接等。機械連接法操作較簡便，但接頭處強度只相當(dāng)于輸送帶本身強度的 35—40％，使用期限短。硫化膠接有熱硫化和冷硫化兩種膠接法。后者連接時間長，采用得比較少。硫化膠接法，先將輸送帶兩接頭部位每層的夾層對縱軸成 60°至 70°傾斜地切成階梯形狀，使兩端頭很好地相互配合，在每層夾層上涂以橡膠漿使其粘著，然后用專門的硫化設(shè)備，在整個輸送帶寬度范圍內(nèi)施加均勻面足夠的壓力進行熱的或冷的硫化粘合連接。硫化膠接法接頭強度高，牢固耐用，但操作復(fù)雜。又因為傾角較大，即：由于一般帶式輸送機的傾角不能過大，所以在一定程度上限制了其應(yīng)用范圍。為了克服上述缺點，可以采用大傾角的花紋帶式輸送機。2.8 輸送帶的張力計算 321456圖 . 輸 送 機 布 置 示 意 圖為安全起見，取輸送帶在換向滾筒處局部阻力系數(shù) ，有：06.ω=h， ， ， ，610.F=zh+54506.1F=k+3， 。k+23 mqKe1μα2式中：—圍抱角，取 =210°；αα—摩擦系數(shù)， =0.4；μμ—牽引力備用系數(shù)， =1.3；mqKmqK()()NLfgFRUBk 03.279.4618.902.6=+×=+=LfgfROGzh βsinco=(17.6+23.15)×(0.022×cos25+sin25)×600×9.81+11.7×600×0.022×9.81=107483.23 N解得： 8.1253=F12.4572=FN15.42793=FN40786086.63+h2.8.1 輸送帶不打滑條件校核由參考資料[1]式(3.5-1)輸送帶不打滑條件： 1μφmaxin)1(2eFUs=式中 NKA 3.10287).685.(a =×根據(jù)給定條件，取 μ=0.35，單滾筒傳動 φ= 200查表參考資料表 3-13 4.21μφe則 NFs 638.310287≥min)2( =×2.8.2 輸送帶下垂度校核由參考資料（3.5-2）得，承載分支最小張力 Fmin為：NahgqFdmGB67.54901.88.9)523(.1)/≥in0=×+承由參考資料式（3.5-3）得，回程分支最小張力 Fmin為：