大倾角波状挡边带式输送机设计计算

摘要：本文结合实例说明大倾角波状挡边带式输送机的设计计算及部件选型设计。

关键词：大倾角；波状挡边；带式输送机；设计

中图分类号：TH文献标识码： A 文章编号：

引言：波状挡边输送机又名裙边带式输送机，它是在平面输送带上硫化一格格的隔板并与两边连成一体，其断面形如斗状。当在转弯滚筒上转角时，挡边能伸开其波纹胶带边，而在直线运行时又恢复原状。

波状挡边输送机的输送倾角大，最大可达90°。波状挡边输送机应用范围为一般用途的散装物料连续输送设备；可广泛用于煤炭、粮食、建材、建筑、冶金、电力、化工和轻工等行业；可在-25℃～+40℃的环境温度范围内输送比重为0.5～2.5t/m3的各种散装物料；最大输送物料块度为550mm。

本例S形大倾角波状挡边带式输送机具有占地面积小，提升高度大，输送效率高，物料输送量大、胶带刚性强、防跑偏性能好、使用寿命长等优点。

一、设计计算

㈠原始数据：

物料名称：原煤

容重：0.85～1.0t/m3

粒度：≤80mm(含水10%)

输送量：300～350t/h(300m3/h～412 m3/h)

输送机水平机长：L=42.55m

输送机提升高：H=40.725m

㈡设定输送机形式和倾角

本例为两机房间转送物料，距离近，高度大。为装卸物料方便，选S形布置型式：主要部件有 ：

1-传动滚筒；2-波纹挡边带；3-转弯托辊；4-改向压轮；5-挡辊；6-平托辊；7-机尾滚筒，带螺旋张紧装置；8-改向滚筒；9-回程带挡辊

倾斜角α=arctanH/（L-a-c）=60°

据此，可初步设定输送线路。

a―头部水平段距离，10.9m;

c―尾部水平段距离，8.05m。

㈢带速选择

按《新型带式输送机设计手册》（以下查表数据均出自此手册）表16-11查出v=1.34～2.0m/s;按表16-20进行比较，确定选带速v=1.6m/s (96m/min)。

㈣波状挡边高度选择

根据原煤粒度≤80mm ,斜角60°，初选挡边高H=200mm以上。

㈤基带有效宽度和横隔板间距的确定：

初选基带宽B=1200mm，查表16-2知有效宽度Bf=750mm ,选传动滚筒。

标准输送能力

Qm=Q/K1K2φ

Q ―输送量；

K1―附加功率系数， K1=0.75；

K2―电机设备用系数，K2=96/100=0.96；

φ―搬运效率，取0.8。

代入得：

Qm=521m3/h～715 m3/h

查样本（《大倾角用波纹挡边带样本》）表1得：挡边高H=240mm；横隔H1=220mm；间距P=333mm；Qm=636t/h。因此，可以确定挡边带的结算尺寸：

B=1200mm

Bf=750mm

H=240mm

H1=220mm(型号：TCS-B)

R=150mm

Q=QmK1K2φ=1014X0.75X0.96X0.8=584 m3/h

故输送能力验算通过，同时也满足粒度要求。

基带有效宽度Bf=750＞3X80，横隔板间距P=333＞2X80。

㈥基带的横向刚性的校核：

查表16-22知用压带轮变向时，φ800可以满足。（由S形波状挡边输送带刚性与带宽关系，最后选用XOE-800，即TP=800N/mm）

㈦输送带质量的计算：

B=1200mm，输送带单位长质量：17.8kg/m；波状挡边质量：6.1kg/m；横隔板质量：15.9kg/m；每米横隔板数3个。

则每米挡边带质量为：qw=17.8X1.2+6.1X2+15.9X0.75X3

=69.3kg/m

每米托辊质量取

qRO=(1x17.1)/1=17.1kg/m

qRU=(1X21.5)/1.2=17.92kg/m

qRO―上托辊转动部分每米质量；

qRU―下托辊转动部分每米质量。

㈧功率计算和拉力计算

功率计算

驱动功率包括以下三部分：

无负载时消耗的功率P1：

P1=[0.06f(2qw+qRO+qRU)(L+LO)v]/367

=0.125kW

f ―阻力系数，取0.03；

L0―长度修正系数，查表此处取L0=49。

负载摩擦阻力消耗的功P2：

P2=[fQt(L+LO)]/367

=2.62kW

提升物料所做的功P3：

P3=HQt/367=38.8kW

总功率为：P=P1+P2+P3=41.5kW

选电机功率为75kW

拉力计算：

驱动圆周力为：Fu=61200P/v

=26456N

驱动滚筒松边最小拉力为：

F2=Fu/(eμφ-1)= 16879N

μ―传动滚筒与输送带的摩擦系数；

φ―围包角。

倾斜部分回程分支拉力为：

F3=qw (H-fL)g

=26791N

为保证输送带允许垂度所需的最小拉力为：

有载分支：F4c=(50g/8)a0[Q/(0.06v)+qw]

=7966N

无载分支：F4d=(50g/8)qwau=5094N

a0―上分支托辊间距，a0=1m；

au―下分支托辊间距, au=1.2m 。

输送带最大拉力为：

Fmax=Fu+F3+F4c=61213N

㈨安全系数校核：

整带抗拉安全系数为：

n =Bσ/Fmax

=1200X800/61213

=16>10

σ―输送带纵向扯断强度；

在压带轮上的安全系数为：

T2=2Rσ/(F2+F4d)

=2X150X800/(17367+5094)

=11>10

故输送带安全系数校核通过。

部件设计

㈠滚筒：

电动滚筒由于具有结构紧凑、重量轻、便于布置等优点，很适合于波状挡边带式输送机。

改向滚筒的作用是改变输送带运行方向。改向滚筒位于尾部或凹弧段的下分支。尾部改向滚筒还用作拉紧滚筒。

㈡改向压轮：

改向压轮放在承载段或回程段转弯处空边上，其作用是改变输送带运行方向。改向压轮与胶带的挡边应尽量留出适当空隙，防止改向压轮与挡边胶带相擦。

㈢托辊：

选择托辊种类时主要考虑输送机的型式和输送机的具体要求，同时考虑制造成本，从使用维护和减少备品备件的角度出发，在满足要求的前提下，输送机上所选用的托辊种类越少越好。

当输送带的提升高度和倾角较大时，宜采用动轴式凸弧段托辊。

㈣挡辊：

挡辊一般成组使用，用于防止输送带跑偏。在挡边机凸弧段的上、下分支应布置1组挡辊，而且上分支每隔10组上托辊也应布置一组挡辊，下分支一般可不设挡辊。

㈤拉紧装置：

拉紧装置的作用是拉紧输送带使之具有保证正常运行所需要的工作张力。拉紧装置一般安装在机尾，多使用螺旋拉紧装置或车式拉紧装置。螺旋拉紧装置适用于机长L≤50m的输送机，按机长的1.5％选取拉紧行程；机长＞50m的输送机应采用车式拉紧。本例拉紧装置选用了螺旋拉紧装置。

㈥清扫器：

清扫器选用了振动清扫器和空段清扫器两种。清扫器用于清扫输送带上粘附的物料，振动清扫器布置在头架上靠近卸料滚筒处。空段清扫器装于尾部滚筒前的下分支上，用以清扫输送带非工作面上的物料。

㈦进料方式：

选择了水平段上进料，利于物料在进入倾斜段时，可以填满间隔。进料段长度保证了物料有足够的下料时间，至少为1s 。

进料点到机尾滚筒中心线的长度，至少要有一个隔板间距长，并对准输送带中心线。

进料应均匀。其给料速度应等于或高于带速，进料斗口的宽度应小于挡边宽并伸入挡边内25～50mm。

㈧结论：

该带式输送机从安装到现在已正常运转八年，运行效果良好。

参考文献：

1、张钺、刘宇琦等 《新型带式输送机设计手册》 冶金工业出版社、2001年2月。

2、高恒超、陈霖、张振澎等 《DJ.JB型波状挡边带式输送机系列设计选用手册》 北京京青瑞博输送机械有限公司、2000年11月。