带式输送机驱动装置设计概要Word下载.docx
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驱动功率kw
1200--2000
900-1600
1500-3000
当前，带式输送机的发展趋势是：
大运输能力、大带宽、大倾角、增添单长度和
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水平转弯，合理使用胶带张力，降低物料输送能耗，清理胶带的最正确方法等。
1．2带式输送机发展的技术前瞻
带式输送机大型化与高靠谱性要求，对设计者和制造商提出了更高的要求，只有
解决了带式输送机发展的重点技术，才能制造出高性能、高靠谱性的大型带式输送机。
其重点技术为[2]：
1．动向解析技术
就是成立带式输送机输送带在启动和停机过程中的动力学方程，求解带式输送机
上不一样点随时间推移所发生的变化，找出变化强烈的张力波可能造成的破坏，这就是
带式输送机的动向解析。
2．可控启动技术
大型带式输送机的启动，必定要有一个足够的启动时间，使启动加快度保持在允
许范围内，运距越长、带速越高、输送量越大，启动时间就越长。
因此一定对启动时
间加以控制，可控启动时输送带张力颠簸极小，启动安稳。
3．下运制动技术
包含三个技术重点，分别是制动能量大、制动安稳性要求高、在事故停电时要求
系统快速而安全地制动。
4.中间驱动技术
跟着我国高产高效矿井的出现，煤矿井下用带式输送机已向大型化方向发展，但
因为遇到输送带强度与驱动装置的限制，井下使用的带式输送机单机长度还不一样意无
限制地加长。
中间驱动就是把驱动功率的一部分放在输送机的中间段，使驱动功率分
散开来，这样能够降低输送带的最大张力，降低输送带的强度，提高输送机的输送能
力，降低搜集成本。
5.高速托辊技术
托辊使带式输送机的主要零件，量大面广，在顺槽中使用的托辊一般采完一个工
作面后，托辊破坏数目很大，经济损失相当严重。
此外托辊的旋转阻力及输送机运行
阻力大，功率耗费很大，所以提高托辊质量对降低能耗、节俭花费、增添运行靠谱性
拥有重要意义。
6.电控与监测自动化技术
外国大型带式输送机都已采纳高档PLC可编程控制器，开发了先进的程序软件与
综合电源继电器控制技术以及数据收集等完好的自动监控系统。
这样能够实现输送机
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可控启（制）动、中间驱动、功率均衡、带速同步、自动张紧与机尾自移以及各样保
护装置、通讯与信号联系等综合功能的要求。
带式输送机概括
带式输送机的优弊端
带式输送机的长处是输送物料种类宽泛，运输能力大，输送路线的适应性强，灵
活的装卸料，靠谱性强、安全性高、花费低，工作阻力小，耗电量低，约为刮板输送
机耗电量的1/3～1/5。
因在运输过程中物料与输送带一同挪动，故磨损小，物料破裂
性小。
因为构造简单，既节俭设施，又节俭人力，故宽泛应用于我国公民经济的很多
工业部门。
带式输送机的弊端是输送带成本高且易破坏，故与其余输送设施对比，早期投资
高，且不适于运送有棱角的物料。
带式输送机的工作原理
带式输送机的机构表示图以下所示，
图2-1带式输送机工作原理图
1.驱动滚筒；
2.打扫装置；
3.托辊4.输送机5.机尾换向滚筒6.拉紧装置输送带绕经驱动滚筒1和机尾换向滚筒5形成无极闭合带。
上下两股输送带是由
安装在机架上的托辊3支承着。
拉紧装置的作用是给输送带正常运行所需要的张紧力。
工作时，驱动滚筒经过它与输送带之间的摩擦力驱动输送带运行。
货载装载输送带上
并与其一同运行。
带式输送机一般是利用上分支输送带输送货载的，并且在端部卸载。
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利用特意的卸载装置也可在中间卸载。
带式输送机的分类
带式输送机分类方法有多种,按运输物料的输送带构造可分为两大类；
一类是普
通型带式输送机，这种带式输送机在输送带运送物料的过程中，上带呈槽形，下带呈
平形，输送带有托辊托起，输送带表面几何形状均为平面；
另一类是特种构造的带式输送机，各有各的输送特色，其分类图以下[4]：
TDII
GD80
一般型
U
DX
型固定式带式输送机
轻型带式输送机
型钢绳芯带式输送机
型带式输送机
带式输送机
管形带式输送机
气垫型输送机
特种构造波状挡边带式输送机
钢绳牵引带式输送机
压带式带式输送机及其余种类。
图1-1带式输送机的分类
1．4驱动装置形式
驱动装置其实是一种能量变换装置,依据能量可能进行的变换方式,带式输
送机的驱动能够有下边的几种门路:
a）电能→机械能:
电动机经过电力电子技术直接驱动。
其主要形式为:
直流电动机调速方式、沟通电动机软启动方式、沟通电动机变频调速方式、差动变频无级调
速。
b）电能→液体动能→流体摩擦→机械能:
液粘离合器驱动。
c）电能→液体动能→机械能:
液力耦合器驱动。
d）电能→液压能→机械能:
液压马达驱动。
依据设计参数和要求，综合考虑后，采纳第一种门路。
驱动装置的作用是将电动机的动力传达给输送带，并带动它运动。
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驱动装置是带式输送机的动力传达机构。
一般由电动机、联轴器、制动器、减速器及驱动滚筒构成。
电动机：
带式输送机用的电动机，有鼠笼式、绕线式异步电动机。
在有防爆要求的场合，就采纳矿用隔爆机。
使用液力耦合器时，不需要拥有高起动力矩的电动机，只需与耦合器般配适合，就能获取靠近电机最鼎力矩的起动力矩。
联轴器：
按传动和构造上的需要，分别采纳液力耦合器、柱梢联轴器、棒梢联轴器、齿轮联轴器或十字滑块联轴器。
减速器：
带式输送机用的减速器，有圆柱齿轮减速器和圆锥-圆柱齿轮减速器。
圆柱齿轮减速器的传动效率高，可是它要求电机轴与输送机轴平行，驱动装置占地宽
度大，适合于在地面驱动；
而井下使用时需要加宽峒室，若把电机部署在输送带下边，
会给保护和改换造成困难。
所以，用于采区巷道是，常采纳圆锥-圆柱齿轮减速器。
驱动滚筒：
驱动滚筒是依赖它与输送带之间的摩擦力带动输送带运行的零件。
据挠性牵引构件的摩擦传动理论，输送带与滚筒之间的最大摩擦力，随摩擦系数和围包角的增大面增大。
所以提高牵引力一定人这双方面下手。
依据不一样的使用条件和工作要求，带式输送机的驱动方式，可分单电机单滚筒驱动单电机双滚筒驱动及多电机驱动多滚筒驱动几种。
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2运动方案的制定
驱动装置是带式输送机的原动力部分，由电动机、减速器以及高（低）速联轴器、
制动器和逆止器等构成。
其型式确实定按与传动滚筒和关系，驱动装置可分为分别式、
半组合式和组合式三种[5]。
其三种组合方式以下表所示：
表2-1驱动装置的构成
种类
代号
功率范围/kw
驱动系统构成
Y-DBY
2.2～315
Y电机-MLL联轴器-YOX耦合器-直交轴-减速器-ZL
分别式
联轴器
Y-ZLY
Y电机-MLL联轴器-YOX耦合器-平行轴-减速器-ZL
半组合式
YTH
2.2～250
Y电机-HL联轴器-减速滚筒
组合式
YⅡ
2.2～55
Y电机电动滚筒
分别式驱动装置有两种，在这两种分别式装置中，应优先选择
Y-ZLY驱动装置；
而Y-DBY合用于要求部署特别紧凑的地方。
半组合式驱动装置是只将减速齿轮副置于滚筒内部，电动机伸出在滚筒外面的驱
动装置。
它解决了电动滚筒散热条件差的问题。
因此作业率可不受太大的限制。
组合式驱动装置是将电动机和减速器齿轮副装入滚筒内部与传动滚筒组合在一
起的驱动装置。
驱动装置不占空间，合用于短距离及较小功率的带式输送机上。
但电
动机在滚筒内部，散热条件差，因此电动滚筒不适合长久连续运行，也不适合在环境温度不大40C的场合使用[6]。
传动装置的传动方案能否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。
综合考
虑此题设计采纳的为第一种分别式传动方案。
其构造图以下:
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滚筒联轴器减速器制动器联轴器电动机
图2-1分别式驱动装置的构造图
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3电动机的设计
3．1带式输送机驱动装置设计的原始数据
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1.驱动装置技术性能：
（1）运输物料:
原煤
（2）胶带速度:
2.5m/s
（3）传动滚筒转速:
59.7r/min
（4）物料聚积密度：
=800kg/m3
（5）传动滚筒轴功率:
62.5kW
（6）带式输送机倾角：
α=100
（7）输送带拉力25KN
（8）设计运输生产率Q=1500t/h
2.使用状况：
每日工作8小时，每年300天，5年。
选择电动机的种类
按工作要乞降条件选用Y系列一般用途的全关闭自扇冷式笼型三相异步电动机。
它拥有高效、节能、振动小、噪声小和运行安全靠谱的特色，安装尺寸和功率等级符
合国际标准。
选择电动机的容量
表3—1
类型
传动形式
效率
很好跑合的6、7级精度（稀油润滑）
8
级精度的一般齿轮传动（稀油润滑）
圆柱齿轮传动
9
级精度（稀油润滑）
加工齿的开式传动（干油润滑）
锻造齿的开式传动
圆锥齿轮传动
本科毕业设计
说明书（论文）
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有自锁性的一般圆柱蜗杆传动（稀油润滑）
蜗杆传动
单头一般圆柱蜗杆传动（稀油润滑）
双头一般圆柱蜗杆传动（稀油润滑）
三头和四头一般圆柱蜗杆传动（稀油润滑）
带传动
平带开式传动
V带传动
链传动
滚子链传动
齿形链传动
摩擦传动
平摩擦轮传动
卷绳轮传动
转动轴承（球轴承取大值）
轴承（一对）
滑动轴承（液体摩擦取大值，润滑不良取小
值）
浮动联轴器（滑块联轴器等）
齿式联轴器
弹性联轴器
万向联轴器
单级圆柱齿轮减速器
两级圆柱齿轮联轴器
减（变）速器
单级NGW型行星齿轮减速器
单级圆锥齿轮减速器
两级圆锥—圆柱齿轮减速器
无级变速器
工作所需的功率：
Pd
Pw
（1）
Fv
（2）
1000
w
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由上式
（1），
（2）可知:
Pd
1000w
式中Pd——电动机的工作功率kw；
Pw——工作机所需功率（指输入工作轴的功率），kw；
w——工作机的效率；
F——输送带主轴牵引力N；
v——输送带运行速度m/s；
——电动机至工作机之间传动装置的总效率。
242
1234
式中1、2、3、4、分别为齿轮传动、卷筒、轴承、联轴器的效率。
查表3—1得，1、2、3、4则：
=0.972×
0.96×
0.984×
所以:
25
kw80kw
依据Pd选用电动机的额定功率Ped。
查《机械零件设计手册》取电动机的额定功率为Ped=110kw
3．4选择电动机的转速
由传动滚筒轴的转速nw59.7r/min,按二级斜齿圆柱减速器的传动比的合理范围i=8:
30,故电动机的转速范围为:
ndinw:
1791）r/min。
配共计算出的容
量,可查出有两种合用的电动机型号,其技术参数比较状况见下表：
表3-2两种合用的电动机型号的参数
额定功
电动机转速
电动机重量
率
r/min
kg
方案
电动机型号
kw同步转满载转
速速
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1
Y315M2-6
110
990
1110
2
Y315S-4
1500
1480
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及减速器的传动比，可知方案
2比较
适合。
所以选定电动机型号为Y315S-4,所选电动机的额定功率P=110kw，满载转速
n=1480r/min。
4减速器的设计
4．1计算总传动比并分派各级传动比
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图4—1运动简图
电动机确立后，依据电动机的满载转速和工作装置的转速就能够计算传动装置的
总传动比[7]。
计算总传动比
inm/nw=1480
分派各级传动比
确立各级的传动比时,考虑到润滑条件,应使高、初级两个在齿轮的直径邻近，所
以低速级大齿轮略大些，介绍高带级传动比i1=（1.2:
1.3）i2
i1i2
4．2
运动参数的计算
计算各轴转速
n1
nm=1480r/min
n2
n1/i1=1480/5.49=269.58r/min
n3
n2/i2
各轴的功率和转矩
电动机轴输出功率和转矩
Pd＝80kw
Td＝9550×
pd
Nm＝9550×
80
nm
516.21Nm
轴Ⅰ的输入功率和转矩：
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P=Pd·
=80×
14
P
T1＝9550×
1Nm
＝9550×
79.2＝511.05Nm
轴Ⅱ的输入功率和转矩：
P2=P1·
1·
3×
×
P2
T2＝9550×
Nm
＝Nm
轴Ⅲ的输入功率和转矩：
P3=P2·
2×
T3＝9550×
3Nm
＝11435.39Nm
传动滚筒轴的输入功率和转矩：
Pk=P3·
2·
3·
4
=71.57×
0.98×
0.99×
Pk
Tk＝9550×
＝10650.87Nm
将以上各轴的转速，功率及转矩，列成表格
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表4-1各轴的转速，功率和转矩
轴名
参数
电动机轴Ⅰ轴Ⅱ轴Ⅲ轴滚筒轴
转速r/min
功率kw
转矩Nm
综合考虑传动比和额定功率，应当选用H3SH14减速器，inm/nw，额定
功率Ped=110kw。
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5驱动滚筒设计
输送带的选择
输送带在带式输送机中既是承载构件又是牵引构件（钢丝绳牵引带式输送机除
外），它不单要有承载能力，还要有足够的抗拉强度。
输送带有带芯（骨架）和覆盖
层构成，此中覆盖层又分为上覆盖胶，边条胶，下覆盖胶。
输送机的带芯主假如有各样织物（棉织物，各样化纤织物以及混纺织物等）或钢
丝绳构成。
它们是输送带的骨干层，几乎承载输送带工作时的所有负载[18]。
所以，带
芯资料一定有必定的强度和刚度。
覆盖胶用来保护中间带芯不受机械损害以及四周有
害介质的影响。
上覆盖胶层一般较厚，这是输送带的承载面，直接与物料接触并蒙受
物料的冲击和磨损。
下覆胶层是输送带与支撑托辊接触的一面，主要蒙受压力，为了
减少输送带沿托辊运行时的压陷阻力，下覆盖胶的厚度一般较薄。
侧边覆盖胶的作用
是当输送带发生跑偏使侧面与机架相碰时，保护带芯不受机械损害。
按输送带带芯构造及资料不一样，输送带被分红织物层芯和钢丝绳芯两大类。
织物
层芯又分为分层织物芯和整体织物层层芯两类，且织物层芯的材质有棉，尼龙和维纶
等。
为了方便制造和搬运，输送带的长度一般制成100米～200米，所以使用时一定
依据需要进行连结。
橡胶输送带的连结方法有机械接法与硫化胶接法两种。
硫化胶接
法又分为热硫化和冷硫化胶接法两种。
驱动滚筒的选择设计
驱动滚筒是传达动力的主要零件。
依据不一样的使用条件和工作要求，带式输送
机的驱动方式，按单点驱动方式来讲，可分单滚筒驱动和双滚筒驱动。
单滚筒传动多
用于功率不大的输送机上，功率较大的输送机能够采纳双滚筒传动，其特色是构造紧
凑，还能够增添包角以增添传动滚筒所能传达的牵引力。
使用双滚筒传动时能够采纳
多电机分别传动，也能够利用齿轮传动装置使双滚筒同速运行。
如双滚筒传动仍不满
足牵引力需要，可采纳多点驱动方式。
滚筒构造又分为钢板焊接滚筒（大型的）和锻造
滚筒（小型的）。
驱动滚筒的作用是经过筒面和带面之间的摩擦驱动使输送带运动，同时改变输送
带的运动方向。
为了传达必需的牵引力，输送带与滚筒间一定拥有足够的摩擦力。
根
据摩擦传动的理论，在设计或选择驱动装置时，可采纳增添输送带与驱动滚筒问的摩
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擦和围包角的方法来保证获取必需的牵引力。
采纳单滚筒驱动时；
围包角可达
180°
～240°
；
当采纳双滚筒驱动时，围包角为360°
～480°
左右。
用双滚筒传动
能大大提高输送机的牵引力，所以经常被采纳，特别是当运输长度比较长时，一般采纳双滚筒驱动。
驱动滚筒的表面形式有钢制光面滚筒和包胶面滚筒等。
钢制光面滚筒的主要弊端
是表面摩擦系数小，所以一般用在四周环境湿度小的短距离运输机上[19-20]。
包胶滚筒的主要长处是表面摩擦系数大，合用于环境湿度大，运距较长的输送机。
而包胶的主
要用途就是为了增大驱动滚筒与输送带间的摩擦系数，减小滚筒的磨损。
当功率不大，环境湿度小的状况下，可采纳光面滚筒；
环境湿润，功率又大，简单打滑的状况下，
应采纳胶面滚筒作为驱动滚筒。
包胶滚筒按其表面形状又可分为光面包胶滚筒、人字形沟槽包胶滚筒和菱形包胶滚筒。
本设计采纳人字形沟槽包胶滚筒。
这种滚筒是为了增大摩擦系数，在钢制光面滚筒表面上，加上一层带人字形的橡胶层面制成。
这种滚筒有滚筒方向性，令人字刻槽的尖端顺着输送方向，不得反向运行。
方向以下列图所示。
人字形沟槽胶滚筒，沟槽
能使水的薄膜中止，不积水，同时输送带与滚筒接触时，输送带表面能挤压到沟槽里，因为这种原由，即便在湿润的场合工作，摩擦系数降低也很小。
而菱形胶表合用于可
逆运行的输送机[8]。
两种人字形沟槽包胶滚筒以下列图所示：
图5-1左向人字形包胶滚筒和右向人字形包胶滚筒的构造表示图
滚筒尺寸确实定
输送带的宽度直接影响，原煤的输送生产率[9]。
由带式输送机的输送能力公式：
QKmB2vCm
易知：
知足运输生产率要求的最小输送带宽度
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B
Q
KmvCm
式中B—输送带宽度，m；
v—带速，m/s；
—物料散集密度，t/m3；
Q—输送量，t/h；
Km—物料的断面系数，Km值与物料的聚积角值相关，可由表5—1查得；
Cm—输送机倾角系数，即考虑倾斜运输时运输能力的减小而设的系数，其值见
表5—2。
表5—
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