移动可伸缩带式输送机设计

摘  要

    本文主要参考了一些普通带式输送机的设计方法，并研究了一些常见的轻型输送机所具备的特点，设计一个集三种功能：伸缩、移动、变幅为一体的创新型多功能带式输送机的设计方案，该方案着重于伸缩机构部分的分析以及讨论。

    本文中对海内外运输机的近年发展状况、今后发展趋向、以及设计目的、设计方向和意义进行了概述，核心内容对伸缩输送机普遍应用的伸缩形式和传动形式进行了分析。本文的设计方案是以QD80带式运输机的设计方案为基础，并合理的在QD80输送机中选择一部分可用零部件，其中最核心的伸缩方案为自主设计，设计中的伸缩机构是采用螺母螺杆之间的传动以达成输送机可伸缩的设计要求，并通过相关计算得出了伸缩机构的相应数据，针对带式输送机在多种环境下的输送状态都进行了相应的模型简化，以及进行相应情况的受力分析，通过计算得出的结果应该确保在某些极限运输状态下的整体机构的可靠性与安全性。其中的传动机构部分是由电机带动减速齿轮，经减速后传动到螺母螺杆机构来组成的。

文中对伸缩机构详细设计的同时，在可移动、可变幅功能上也进行了设计，以及相应数据的计算，其中所涉及的部分零部件可由采购以及厂家定制等方法获得，同时也对带式送输机的多功能、多用途创新展开了设想。

关键词 带式输送机；伸缩；移动；变幅

Design of Telescopic Mobile Belt Conveyor

Abstract

   This article refers to the general design of the belt conveyor, and analysis of some of the common characteristics of light conveyor,the design of an innovative multi - functional belt conveyor with three functions: telescopic, mobile and variable amplitude is designed. The scheme focuses on the analysis and discussion of the telescopic mechanism.

    In this paper, the development situation, future development trend, design purpose, design direction and significance of the domestic and foreign transport aircraft are summarized. The core content analyzes the telescopic form and the transmission form of the telescopic conveyor. The design of this paper is based on the design of the QD80 Belt Conveyor, and it is reasonable to select a part of the available parts in the QD80 Conveyor. The most important telescopic scheme is to design the telescopic mechanism. The telescopic mechanism is the screw between the application screw In order to achieve the scalable design requirements of the conveyor, through the relevant calculation of the corresponding data of the telescopic mechanism for the belt conveyor in a variety of environments are carried out under the corresponding model of the simplified model, and the corresponding circumstances of the force Analysis, through the calculation of the results should ensure that in some extreme transport state of the overall body of the reliability and security. One part of the transmission mechanism is driven by the motor reduction gear, after deceleration and transmission to the nut screw mechanism to form.

   In this paper, the design of the telescopic mechanism is designed in the same way as the movable and variable amplitude function, and the calculation of the corresponding data. Some of the parts involved can be obtained by purchasing and factory customization. The multi-purpose, multi-purpose innovation of the transport machine was envisaged.

Keywords  Belt-conveyor,telescopic,mobile,change-angle

目  录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论

1.1 国内外带式输送机的发展状况

1.2 带式输送机发展趋势

1.3 设计带式输送机的目的和意义

第2章 总体方案确定

2.1 设计方向

2.2 方案选择

2.2.1 子母机架式（抽屉式）

2.2.2 折叠式

2.2.3 大型输送机式

2.2.4 云梯式

2.3 伸缩传动系统选择

2.4 章节小结

第3章 输送机设计计算

3.1 原始数据及工作条件

3.1.1 物料名称和输送能力

3.1.2 成件物品单位重量

3.1.3 输送机布置形式及主要尺寸

3.1.4 给料点，卸料点的数目和位置

3.1.5 工作环境

3.1.6 输送物品的特殊要求

3.2 输送带速度原则

3.3 输送带带宽计算

3.4 输送能力计算

3.5 相关数据计算

3.5.1 传动滚筒功率计算

3.5.2 电动机功率计算

3.5.3 最大张力计算

3.5.4 输送带层数计算

3.6 输送带的选择

3.7 驱动装置选用

3.8 托辊的选用

3.9 改向滚筒的选用

3.10 章节小结

第4章 伸缩机构设计

4.1 机构的设想

4.2 螺母螺杆机构

4.3 选用材料

4.4 相关数据计算

4.4.1 原始数据

4.4.2 耐磨性

4.4.3 验算自锁

4.4.4 螺杆强度

4.4.5 螺杆稳定性

4.4.6 螺杆的刚度

4.4.7 螺杆的横向振动

4.4.8 动力计算

4.4.9 螺母螺杆装置布置

4.4.10 联结螺母和伸长架的螺栓选择

4.5 螺杆减速装置

4.6 选用电动机型号

4.7 减速齿轮设计

4.7.1 原始数据

4.7.2 选择材料，确定试验齿轮的疲劳极限应力

4.7.3 接触强度初步确定中心距，并初选主要参数

4.7.4 校核齿面接触疲劳强度

4.7.5 校核齿轮弯曲疲劳强度

4.7.6 齿轮主要参数

4.8 联动部件

4.9 小齿轮结构设计

4.9.1 初步估算轴径

4.9.2 小齿轮外型与制造形式

4.10 选用联轴器

4.11 小齿轮用滚动轴承

4.11.1 原始数据

4.11.2 轴承选用与寿命计算

4.12 小齿轮强度校核

4.13 螺杆轴承选用

4.13.1 已知数据

4.13.2 寿命计算

4.14 轴承座

4.15 传动键设计

4.16 重新校核螺杆强度

4.17 章节小结

第5章 输送机机架设计

5.1 机架的要求

5.2 机架的材料选择

5.3 机架形式与零件布置

5.3.1 输送机横截面布置设计

5.3.2 输送机侧面布置设计

5.4 机架质量估算

5.5 输送机整体重量估算

5.6 输送机支撑架形式

5.7 固定铰支座和液压缸受力分析和安装位置设计

5.8 伸长架稳定性计算

5.9 定制液压缸

5.10 工业脚轮、伸长架用滑轮及其他产品

5.11 章节小结

结论

致谢

参考文献

附录A

附录B

第1章 绪论

1.1 国内外带式输送机的发展状况

    国外近年来运输机发展迅速，部分原因是多样化的功能与其逐步扩张，主要表现为带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化，具体应用有高倾角式输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等多种多功能型输送机的诞生。另一方面原因则是因为带式输送机自身的发展十分迅速，同时带式输送机的生产技术和生产设备近年来得到了很快速的发展，其中距离长、运量大、带速高等要素已经成为了众多带式输送机现今的主要发展方向，其中是以带式输送机的运输动态分析以及监控为主要核心，使得带式输送机的安全性、可靠性以及运行性能得到了提高。同时，国产带式输送机在功能性上种类很多，在其他方面也有了很大的进步和创新^[1]。但是针对生产技术方面国内和国外的差距还是比较明显的，差距主要体现于技术和产品的相结合，国外在这方面发展比较迅速，技术系统比较完善。

1.2 带式输送机发展趋势

    近些年来，国内随着对能源持续增长的需求，使得资源开采的速度逐渐加快。而且传统带式运输机大范围应用于开采资源，在其中扮演着很重要的角色。现今得到迅猛发展的生产技术和条件，以及逐渐得到完善的各项技术和不断成熟的输送带接头技术，使得带式运输机方面的一系列技术步入了一个崭新的发展阶段。带式输送机在矿山运输的使用中已经慢慢的代替了传统的汽车运输，它运输物料的种类多、在运输路线方面有很强的适应性，装载物料方面并且可靠，而且使用消耗低，这些特点都让带式输送机的使用得到了很大范围的发展^[2]。参考近年来中国市场发展的趋势来看，煤炭行业以及相对应的开采量的增大、码头和港口的货物运输的需求、电力行业的发展以及粮食行业的持续发展扩大，这些都会极大的扩张对带式输送机市场的发展与需求。纵观国内外市场，由于国产输送机的性价比很高，所以竞争力很强，综合国内外的发展趋势来看，对国内所产的带式输送机的需求量都很大。同时由于国内外的需求趋势，距离长、功率大、运量大已经成为了主要的发展方向^[3]，所以，对于使用性能、机器的质量和安全性这些必要方面都会有很高的技术要求。

    但是国内现今的真实情况是低端产品占据了绝大多数的市场，由于日益提高的生产水平和技术，国内带式输送机的发展趋势也在朝着功能多样化方向、使用自动化方向、运输能力大型化方向以及能源低耗绿色化方向逐渐改变和靠拢^[4]。
　　第一，多样化。应该扩展运输物料的种类以及更多的运输环境，比如运输易爆、高温以及粘性、易结团等特殊物料，以及实现在各种恶劣环境中的运输：高温、低温、放射性、腐蚀性以及易燃性等环境。
　　第二，自动化。将自动化控制应用于带式输送机中，使得操作更简单方便，并对传统输送机的结构构造进行改进，使其能够适应自动化的需求。
　　第三，大型化。带式输送机的大型化表现在很多方面，不单单是输送机的体积更大，输送距离的增长，输送机可变幅倾角的增大以及输送能力的加强都是大型化的一部分。现今的技术水平已经能够达到400公里以上的水力输送，并且已经接近15公里的单机长度，以及“带式输送道”的出现更是让远距离输送得到了极大的发展，但是多种“大型化”的功能之间的相结合还是国内外正在发展的方向，主要问题在于能够满足多功能大型化相结合的输送机结构的设计。

　　第四，绿色化。带式输送机在运输过程中会产生噪音、粉尘和废气等废料，而减低这些废料的排放尤为重要，在减排的同时低耗也是绿色化发展的重要部分，节能减排在今后的发展趋势中也是必不可少的^[5]。

1.3 设计带式输送机的目的和意义

    噪声低、寿命长、效率高、密封好、占地小、运行稳定以及可靠性高等都是带式输送机的特点，而且带式输送机能够在多粉尘，泥泞潮湿等恶劣环境中正常工作，这也让它在各种行业中都得到了广泛的应用^[6]。同时近年来国际网络发展迅速，使得带式输送机在初期设计，功能开发以及生产制造和多线路销售得到了快速的发展，这也大大的提高了带式输送机的在市场中的竞争力。 

    带式输送机如今在矿山开采的物料运输中起着越来越重要的作用，并且应用也更加广泛。本课题为更清晰的了解研究带式输送机的机构组成和工作原理，选择以可移动，可变幅以及可伸缩为主要功能进行设计。本课题研究主要要克服的难题在于可伸缩功能的实现与多功能之间的结合和完美协调，使得运输机在工作中可实现倾角变幅、机架伸缩以及移动的多种运输环境的不同需求。

现今带式输送机正在逐步的向自动化、智能化以及操作更加人性化的发展方向靠拢，这也主要是本选题的扩展研究方向以及研究意义。

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