波状挡边倾角输送机设计

波状挡边倾角输送机设计内容摘要：

......................................... 45 毕业设计说明书论文 36296518 原创通过答辩 1 第 1 章 绪论 输送机的发展现状 波状挡边带式输送机在国外各行业已广泛应用，但在我国还是一种新型的带式输送机。 普通带式输送机的输送倾角一般在 18 以下，需要达到较大的提升高度时，将会出现输送距离长、占地面积大、土建工程量大、工艺布置复杂等缺点，从而大量增加了工程投资。 波状挡边带式输送机吸收了传统带式输送机、斗式提升机、埋刮板输送机的共同优点，同时又克服了普通胶 带输送机的缺点，它的输送倾角可在 0 ～ 90 范围内任意布置，有利于老厂房改造。 波状挡边倾角输送机的研制和推广应用，可以节约大量的土地资源、减少了土建工程量、降低了工程投资，对我国工业的发展具有重要意义。 普通带式输送机由于受到物料与输送带摩擦系数的限制，输送物料的倾角不能过大，一般最大倾角只能达到 18 ～ 20 ，提高输送机倾角可采用深槽的托辊组、圆 管输送机、压带式输送机、花纹输送带式输送机等方法。 而波状挡边带式输送机则是真正实现大倾角输送物料的重要形式。 波状挡边带式输送机最早（ 20 世纪 60 年代）由德国的 Svedala Flexowell公司研制，该公司与汉诺威大学合作，最先建立了波状挡边带式输送机的试验台， 20 世纪 80 年代末开始向大型化发展。 其产品已达到 55000 余台，分布于90 多个国家和地区，广泛应用于煤炭、冶金、建材、化工、水电、矿山和港口等部门。 1969 年此技术被引进到美国和加拿大，但当时并没有引起重视，直到 1989年世界最大的输送机生产厂 —— 美国胶带服务公司创建了挡边输送带部，才使波状挡边带式输送机在北美洲得到发展。 此后，来自美国的 Lake Shore Ming公司、英国的 Dowty Meco、 Namec、法国的 Bandabor 等公司均生产这种大倾毕业设计说明书论文 36296518 原创通过答辩 2 角带式输送机。 国外目前波状挡边带式输送机输送能力在 2020t/h 以下和带速在 5m/s以下得情况时，提升高度可达 500m；当提升高度为 200m、带速为 时，输送能力可达 6000t/h。 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 余年的生产实践，技术得到了不断完善和改进。 1998 年，北京起重运输机械研究所、青岛运输设备厂、九江市飞达机械设备制造有限公司等作为主要起草单位，制定了《波状挡边带式输送机行业标准》（ JB/T89081999），进一步推广了我国波状挡边带式输送机的发展。 目前全国已有 50 多个厂家生产了6000 多台波状挡边带式输送机。 据调查，国内每年波状挡边带式输送机的需求量为 1500～ 2020 台 1。 我国自贡运输机械总厂于 2020 年为四川省 投资公司生产了一台提升高度为 ，带宽 800m，输送量 140t/h 的波状挡边倾角带式输送机，该机的提升高度是亚洲之最。 目前国内波状挡边倾角带式输送机系列参数为：带的宽度 1600mm，挡边高度 400mm、带速 25m/s、倾角 90 、输送量300t/h。 相比之下，国内目前能够生产 出 的波状挡边带式输送机运输能力、提升高度、运行带速都较低，与国外先进水平有较大差距。 波状挡边带式输送机的应用范围也有待于进一步扩大。 因此，对波状挡边带式输送机结构的优化设计和输送带的研究 成为当务之急。 3 输送机的发展趋势 波状挡边带式输送机今后总体上应朝大运量、大带宽、高提升高度方向发展。 此外，该机的发展还将体现在以下几个方面： 1． 支撑方式的改变 输送带的支撑方式对输送机的稳定运行起重要作用，现已形成的采用环形吊挂、索道和轨道的波状挡边带式输送机和口袋式输送机的构想都有可能在不毕业设计说明书论文 36296518 原创通过答辩 3 久的将来实现。 2． 灵活的布置方式 波状挡边带式输送机可以和通用带式输送机一样，成为移动 得 或移置输送机，从而适应矿山开采的需要。 3． 应用范围的拓广 由于波状挡 边带式输送机的大倾角输送物料能力强，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的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“可变”特点今后将使波状挡边带式输送机广泛地在不同领域中应用 1。 波状挡边倾角输送机的应用范围 1． 波状挡边倾角输送机为一般用途的散状物料连续输送设备，但采用的是具有波状挡边和横隔板的输送带。 因此，特别适用于大角度输送。 2． 波状挡边倾角输送机可广泛 应 用于冶金、电力、煤炭、建材、化工、轻工、粮食、港口、船舶等 行业，在工作环境为 25℃ —+40℃的范围内，输送堆积比重为 —／ m3 的各种散状物料。 3． 对于输送有特殊要求的物料，如：高温、具有酸、碱性、油类物质或有机溶剂等成分的物料，需采用特殊的挡边输送带。 4． 输送倾角 0186。 一 90186。 范围内任意角度，最大输送物料粒度为 400mm3。 波状挡边倾角输送机的 结构特点 波状挡边带式输送机的主要部件中的驱动装置、传动滚筒、改向滚筒、拉紧装置、平托辊等与通用带式输送机通用，与通用带式输送机的主要不同点有毕业设计说明书论文 36296518 原创通过答辩 4 以下 几个方面： 1． 输送带采用波状挡边输送带，输送机的其他零部件的采用均与这一变化有关； 2． 由于输送带上面有横隔板，在加料时应采用相应的措施进行加料，以避免物料与挡板之间的撞击； 3． 当输送带的运行方向改变时需要设置必要的输送带导向装置，在凹曲线处 (包括承载分支和回程分支 )设置压带轮； 4． 在回程分支设置类似通用带式输送机的限制输送带摆动的部件，一般可以直接应用托辊。 而当带体的重力较大时需要考虑挡边或挡板的刚度，设置专用的托辊； 5． 由于输送带上有横隔板，普通的刮板式清扫器已不能采用。 必须用接触输送 带内面的清扫器，一般采用的清扫器是振动式清扫器。 毕业设计说明书论文 36296518 原创通过答辩 5 第 2 章 方案对比 波状挡边输送带 如图 21 所示，一般的波状挡边输送带由基带 波状挡边 2 和横隔板 3三部分组成。 图 21 波状挡边输送带 基带的作用与平型输送带结构类似，是输送机的牵引元件，承受张力。 由于支撑输送带较困难，因而要求基带横向应该具有足够的刚度，采用的方法是在基带芯体的横向加入特殊的加强层，但在纵向仍要保持适当的挠性，以利于输送带经过滚筒和在凸凹段的弯曲。 波状挡边是用来增大承载物料断面的。 挡边之所以采用波状的，其原因是毕业设计说明书论文 36296518 原创通过答辩 6 为了 输送带经过滚筒和凸、凹弧段时，挡边不受过大的附加拉、压应力，且能自由伸缩。 波状挡边有矩形 （如图 22） 、 S 形 （如图 23） 、 W 形 （如图 24）和 WM 形 （如图 25）。 图 22 矩形挡边 图 23 S 形挡边 毕业设计说明书论文 36296518 原创通过答辩 7 图 24 W 形挡边 图 25 WM 形挡边 波状挡边的选择 在波状挡边倾角输送机的发展之初的生产中 常用的是 S 形状。 然而波状 挡边应该在输送带的基带上占有的宽度小，而相同的波形距上档边的延长长度越长对输送带的弯曲越有利。 矩齿形因在其伸缩过程中矩齿根部会产生较大的应力集中，使波状挡边 在短期内就易产生裂纹被撕裂，寿命很短，故目前很少使用。 毕业设计说明书论文 36296518 原创通过答辩 8 1． Ｗ形和ＷＭ形波状挡边已由 Harbawell 公司获得专利权。 Ｗ形和ＷＭ形波状挡边与Ｓ形波状挡边相比，结构上在大波形中又多了小波形，局部增加了波状挡边沿运行方向的刚性，减少了由于输送带重力作用使托辊卡进 “波谷 ”中的可能性，从而增加了挡边在支承托辊上的抗凹陷能力，也减少了波状挡边顶部的附加应力和橡胶磨损，延长了使用寿命 .同时，还能减少输送带经过托辊时的压陷阻力，降低能耗。 2． 与波谷深而窄的Ｓ形波状挡边相比，Ｗ形和ＷＭ形波状挡边的波谷就浅而宽了，这样就减 小了残留物料的死角，提高了输送机的卸空能力，如果再加上其它辅助手段 (如振打轮等 )，就可以克服波状挡边带式输送机卸空物料困难的缺点；Ｗ形和ＷＭ形波状挡边可以充分压缩形成扁Ｓ形的组合，而且有一定的横向稳定性，因此，波状挡边的根部可以充分伸展、顶部可以充分压缩，从而在很大程度上解决了高挡边在压缩时的稳定问题。 3． 与其它形式的波状挡边相比，Ｗ形和ＷＭ形波状挡边在相同的挡边高度下可以有更小的弯曲半径，或者说在相同的弯曲半径下Ｗ形和ＷＭ形挡边占有更小的体积 (弯曲半径大于 160mm时可使体积压缩 30%以上 )，这种结构特 性对整机的布置和设计是很有利的。 采用Ｗ形和ＷＭ形波状挡边，其中间小波形可以与横隔板形成更好的密封结构，有利于大倾角输送粉状物料 13。 综上所诉，优化 选择 WM 型波状挡边。 毕业设计说明书论文 36296518 原创通过答辩 9 第 3 章 设计计算 原始数据 输送量 Q=150t／ h 物料：煤； 水平输送距离： 垂直提升高度： 输送角度： 48 堆积密度 ρ =／ m3 粒度： A≤ 40mm； 含水率≤ 15％ 环境温度： 19℃～ 40℃ 输送量计算 本系列推荐使用如下输送量计算方法，即按水平截面计算有效输送量，不考虑物料堆积角 P 对输送量的影响。 并且根据物料在输送带上的装载情况，输送量 Q 分别按如下两式计算。 1． TC 型隔板 当 qt ≤st 时， sqf thtBhvkQ /)(3600   毕业设计说明书论文 36296518 原创通过答辩 10 当 qt st 时， sqsf thttBhvkQ /)0 2 42 6 (1 8 00   2． T 型隔板 当 qt ≤st 时， sqf ttBhvkQ /1 80 0   当 qt st 时， )/2(1 8 00 qsf ttBhvkQ   式中 k—— 物料填充系数 qt —— 物料与基带理论接触长度    o903 6 tght q  —— 物料松散密度 (kg／ 3m ) h —— 横隔板高 (m) 参考表 4— 3 选取  —— 输送机倾角 (度 ) st —— 横隔板间距 (m) st —— 通常为 3～ 6 倍波形距 fB —— 有效带宽 (m) 参考表 4— 5 选取 v —— 带速 (m／ s) 本设计 初选 B 800mm 带宽，挡边高 160mm，横隔板间距 260mm 由于输送倾角较大，故选用 TC 型横隔板 计算如下：    o903 6 tght q 即 qt = [+tg(90186。 48186。 )] qt = 毕业设计说明书论文 36296518 原创通过答辩 11 qt ≤st 时，应用公式 sqf thtBhvkQ /)(3600   即 Q = 3600 2 ( + )/ Q =186t/h Q =186t/h.150 t/h 故， 满足要求。 式中 k －选择 h －横隔板高度 按表 34 选择 fB －有效带宽 按表 35 选择 毕业设计说明书论文 36296518 原创通过答辩 12 图 51 输送量计算示意图 毕业设计说明书论文 36296518 原创通过答辩 13 运行功率及张紧计算 图 52 输送机的布置 传动滚筒所需圆周力 传动滚筒上所需要的圆周力 uF stHu FFF  (N) 式中 HF —— 主要阻力   22/2 LHLqqqqLgfF GbRUROH  式中 f —— 选择 毕业设计说明书论文 36296518 原创通过答辩 14 g —— ／ s ROq —— 9kg／ m；见表 4— 2 托辊间距按 1 米计算 RUq —— 9kg／ m： 见表 4— 2 托辊间距按 1 米计算 bq —— 挡边输送带整带每米质量 (kg／ m) stfsob tqBqqq /2  oq —— kg／ m，见表 3— 1 初选 4 层布 sq —— kg／ m，见表 3— 3 fB —— ，见表 4— 5 st —— 横隔板间距 m tq —— kg／ m，见表 4— 4。