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[摘要]皮带输送机是现代散状物料连续运输的主要设备。随着工业和技术的发展，采用大运量、长距离、高带速的大型带式输送机进行散状物料输送已成为带式输送机的发展主流。越来越多的工程技术人员对皮带输送机的设计方法进行了大量的研究。带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其它运输设备相比，不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点，而且运行可靠，易于实现自动化、集中化控制，特别是对高产高效矿井，带式输送机已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。
[关键词]皮带输送机设计拉紧装置
中图分类号：U231+.1 文献标识码：U 文章编号：1009―914X（2013）28―0562―01
矿井开采是整个国家乃至世界的工业基础，而其产品运输又是最重要的工序之一，它的成本直接关系到工业各部门。所以，世界各国都在不断的改革矿井运输问题。大型矿井采用的运输方式有自卸汽车运输、铁路运输和胶带运送及运输等。其中，胶带运送机运输可谓是目前最先进的矿井开采新工艺。
由于带式输送机的结构特点决定了其具有优良性能，主要表现在：运输能力大，且工作阻力小，耗电量低，约为刮板输送机的1/3到1/5；由于物料同输送机一起移动，同刮板输送机比较，物料破碎率小；带式输送机的单机运距可以很长，与刮板输送机比较，在同样运输能力及运距条件下，其所需设备台数少，转载环节少，节省设备和人员，并且维护比较简单。由于输送带成本高且易损坏，故与其它设备比较，初期投资高。
1、皮带输送机的应用范围
带式输送机是化工、煤炭、冶金、建材、电力、轻工、粮食及交通运输等部门广泛使用的运输设备。输送堆积密度为500～2500kg/m3的各种散装物料和成件物品，使用环境温度为-20～40℃。
带式输送机可沿水平或倾斜线路运行，使用平面输送带沿倾斜工作时，不同物料的最大运输倾角可参阅表4-1[5]。同一类物料的湿度和块度组成对最大运输倾角有影响。运送物料最大倾角不能大于20°，运送散装物料倾角为最大倾角的80％。
带式输送机的运输能力大、运行阻力小、运行平稳、运途中对物料的破碎性小、连续运行、容易实现自动控制，因此被广泛应用在国民经济各个部门。矿井的井上、下带式输送机使用越来越多。由于输送带易损坏，不易运送坚硬有棱角的物料。
2、带式输送机摩擦传动原理
2.1挠性体摩擦传动原理
输送带是挠性牵引件，滚筒驱动的带式输送机依靠输送带与滾筒间的摩擦传递牵引力。滚筒驱动所能传递的最大牵引力，按挠性体在圆弧上的摩擦的理论，其欧拉公式计算。
欧拉公式是在假定挠性牵引构件不可拉伸，没有弯曲阻力，没有质量和厚度且它与圆弧面间的摩擦系数不变的理想条件下导出的。当驱动滚筒顺时针等速转动时，输送带在相遇点上的张力为Sy，分离点的张力Sl，围包角为 ，其对应的输送带弧长为围包弧，输送带与滚筒间的摩擦系数为 。
2.2工作弧与静止弧
欧拉公式所表示的是摩擦力达到极限时，相遇点和分离点的张力关系。按此式给出挠性牵引构件在驱动滚筒上的张力线如图1的acb线。
图1挠性件张力线
在实际运行中，带式输送机如相遇点上的实际张力Sy′ 这样，输送带张力小的部位相张力大的方向收缩或蠕动。弹性构件摩擦牵引力产生弹性滑动是不可避免的。
2.3驱动滚筒的摩擦牵引力
由于输送带在驱动滚筒两端的张力差是驱动滚筒的圆周牵引力
为增大滚筒传递的牵引力，可从三个方面着手：
1）加大输送带的拉尽力。以增加输送带在驱动滚筒分离点的张力Sl值，这种办法在运转可以采用，设计时不宜采用，因为这使输送带最大张力增大，可能因此需要选用高一级强度的输送带。
2）增加围包角，单滚筒驱动，围包角只能取200～230，双滚筒驱动可达450～480。
3）增加摩擦系数μ。在驱动滚筒表面包覆摩擦材料，如橡胶或其它材料。在实际使用中，考虑到摩擦系数和运行阻力的变化，以及启动加速时的动载荷影响，应使摩擦牵引力有一定的余量作为备用。
摩擦系数对所能传递的牵引力有很大影响，影响摩擦系数的因子很多，主要是输送带与滚筒接触面的材料、表面状态以及工作条件。对于功率大的带式输送机，还要考虑比压、输送带覆盖胶和滚筒包覆层的硬度、滑动速度、接触面温度。
3、带式输送机的特点
（1）QD80轻型固定式带输送机QD80轻型固定式带输送机与TDⅡ型相比，其带较薄、载荷也较轻，运距一般不超过100m，电机容量不超过22kw。
（2）U形带式输送机它又称为槽形带式输送机，其明显特点是将普通带式输送机的槽形托辊角由30°~45°提高到90°使输送带成U形。这样一来输送带与物料间产生挤压，导致物料对胶带的摩擦力增大，从而输送机的运输倾角可达25°。
（3）管形带式输送机U形带式输送带进一步的成槽，最后形成一个圆管状，即为管形带式输送机，因为输送带被卷成一个圆管，故可以实现闭密输送物料，可明显减轻粉状物料对环境的污染，并且可以实现弯曲运行。
（4）气垫式带输送机其输送带不是运行在托辊上的，而是在空气膜（气垫）上运行，省去了托辊，用不动的带有气孔的气室盘形槽和气室取代了运行的托辊，运动部件的减少，总的等效质量减少，阻力减小，效率提高，并且运行平稳，可提高带速。但一般其运送物料的块度不超过300mm。增大物流断面的方法除了用托辊把输送带强压成槽形外，也可以改变输送带本身，把输送带的运载面做成垂直边的，并且带有横隔板。一般把垂直侧挡边作成波状，故称为波状带式输送机，这种机型适用于大倾角，倾角在30°以上，最大可达90°。
（5）压带式带输送机它是用一条辅助带对物料施加压力。这种输送机的主要优点是：输送物料的最大倾角可达90°，运行速度可达6m/s，输送能力不随倾角的变化而变化，可实现松散物料和有毒物料的密闭输送。其主要缺点是结构复杂、输送带的磨损增大和能耗较大。
（6）钢绳牵引带式输送机它是无际绳运输与带式运输相结合的产物，既具有钢绳的高强度、牵引灵活的特点，又具有带式运输的连续、柔性的优点。
4、带式输送机的结构和布置形式
带式输送机主要由以下部件组成：头架、驱动装置、传动滚筒、尾架、托辊、中间架、尾部改向装置、卸载装置、清扫装置、安全保护装置等。带式输送机的承载构件，带上的物料随输送带一起运行，物料根据需要可以在输送机的端部和中间部位卸下。输送带用旋转的托棍支撑，运行阻力小。带式输送机可沿水平或倾斜线路布置。使用光面输送带沿倾斜线路布置时，不同物料的最大运输倾角是不同的。
参考文献
[1] DTⅡ（A）型 带式输送机设计手册，北京起重运输机械研究所主编，冶金工业出版社2003年8月。
[2] 运输机械设计选用手册，《 运输机械设计选用手册》编辑委员会，化学工业出版社，1999年1月。
[3] DTⅡ型 固定式带式输送机设计选用手册，机械工业部北京起重运输机械研究所，冶金工业出版社，2000年1月。
[关键词]皮带输送机设计拉紧装置
中图分类号：U231+.1 文献标识码：U 文章编号：1009―914X（2013）28―0562―01
矿井开采是整个国家乃至世界的工业基础，而其产品运输又是最重要的工序之一，它的成本直接关系到工业各部门。所以，世界各国都在不断的改革矿井运输问题。大型矿井采用的运输方式有自卸汽车运输、铁路运输和胶带运送及运输等。其中，胶带运送机运输可谓是目前最先进的矿井开采新工艺。
由于带式输送机的结构特点决定了其具有优良性能，主要表现在：运输能力大，且工作阻力小，耗电量低，约为刮板输送机的1/3到1/5；由于物料同输送机一起移动，同刮板输送机比较，物料破碎率小；带式输送机的单机运距可以很长，与刮板输送机比较，在同样运输能力及运距条件下，其所需设备台数少，转载环节少，节省设备和人员，并且维护比较简单。由于输送带成本高且易损坏，故与其它设备比较，初期投资高。
1、皮带输送机的应用范围
带式输送机是化工、煤炭、冶金、建材、电力、轻工、粮食及交通运输等部门广泛使用的运输设备。输送堆积密度为500～2500kg/m3的各种散装物料和成件物品，使用环境温度为-20～40℃。
带式输送机可沿水平或倾斜线路运行，使用平面输送带沿倾斜工作时，不同物料的最大运输倾角可参阅表4-1[5]。同一类物料的湿度和块度组成对最大运输倾角有影响。运送物料最大倾角不能大于20°，运送散装物料倾角为最大倾角的80％。
带式输送机的运输能力大、运行阻力小、运行平稳、运途中对物料的破碎性小、连续运行、容易实现自动控制，因此被广泛应用在国民经济各个部门。矿井的井上、下带式输送机使用越来越多。由于输送带易损坏，不易运送坚硬有棱角的物料。
2、带式输送机摩擦传动原理
2.1挠性体摩擦传动原理
输送带是挠性牵引件，滚筒驱动的带式输送机依靠输送带与滾筒间的摩擦传递牵引力。滚筒驱动所能传递的最大牵引力，按挠性体在圆弧上的摩擦的理论，其欧拉公式计算。
欧拉公式是在假定挠性牵引构件不可拉伸，没有弯曲阻力，没有质量和厚度且它与圆弧面间的摩擦系数不变的理想条件下导出的。当驱动滚筒顺时针等速转动时，输送带在相遇点上的张力为Sy，分离点的张力Sl，围包角为 ，其对应的输送带弧长为围包弧，输送带与滚筒间的摩擦系数为 。
2.2工作弧与静止弧
欧拉公式所表示的是摩擦力达到极限时，相遇点和分离点的张力关系。按此式给出挠性牵引构件在驱动滚筒上的张力线如图1的acb线。
图1挠性件张力线
在实际运行中，带式输送机如相遇点上的实际张力Sy′
2.3驱动滚筒的摩擦牵引力
由于输送带在驱动滚筒两端的张力差是驱动滚筒的圆周牵引力
为增大滚筒传递的牵引力，可从三个方面着手：
1）加大输送带的拉尽力。以增加输送带在驱动滚筒分离点的张力Sl值，这种办法在运转可以采用，设计时不宜采用，因为这使输送带最大张力增大，可能因此需要选用高一级强度的输送带。
2）增加围包角，单滚筒驱动，围包角只能取200～230，双滚筒驱动可达450～480。
3）增加摩擦系数μ。在驱动滚筒表面包覆摩擦材料，如橡胶或其它材料。在实际使用中，考虑到摩擦系数和运行阻力的变化，以及启动加速时的动载荷影响，应使摩擦牵引力有一定的余量作为备用。
摩擦系数对所能传递的牵引力有很大影响，影响摩擦系数的因子很多，主要是输送带与滚筒接触面的材料、表面状态以及工作条件。对于功率大的带式输送机，还要考虑比压、输送带覆盖胶和滚筒包覆层的硬度、滑动速度、接触面温度。
3、带式输送机的特点
（1）QD80轻型固定式带输送机QD80轻型固定式带输送机与TDⅡ型相比，其带较薄、载荷也较轻，运距一般不超过100m，电机容量不超过22kw。
（2）U形带式输送机它又称为槽形带式输送机，其明显特点是将普通带式输送机的槽形托辊角由30°~45°提高到90°使输送带成U形。这样一来输送带与物料间产生挤压，导致物料对胶带的摩擦力增大，从而输送机的运输倾角可达25°。
（3）管形带式输送机U形带式输送带进一步的成槽，最后形成一个圆管状，即为管形带式输送机，因为输送带被卷成一个圆管，故可以实现闭密输送物料，可明显减轻粉状物料对环境的污染，并且可以实现弯曲运行。
（4）气垫式带输送机其输送带不是运行在托辊上的，而是在空气膜（气垫）上运行，省去了托辊，用不动的带有气孔的气室盘形槽和气室取代了运行的托辊，运动部件的减少，总的等效质量减少，阻力减小，效率提高，并且运行平稳，可提高带速。但一般其运送物料的块度不超过300mm。增大物流断面的方法除了用托辊把输送带强压成槽形外，也可以改变输送带本身，把输送带的运载面做成垂直边的，并且带有横隔板。一般把垂直侧挡边作成波状，故称为波状带式输送机，这种机型适用于大倾角，倾角在30°以上，最大可达90°。
（5）压带式带输送机它是用一条辅助带对物料施加压力。这种输送机的主要优点是：输送物料的最大倾角可达90°，运行速度可达6m/s，输送能力不随倾角的变化而变化，可实现松散物料和有毒物料的密闭输送。其主要缺点是结构复杂、输送带的磨损增大和能耗较大。
（6）钢绳牵引带式输送机它是无际绳运输与带式运输相结合的产物，既具有钢绳的高强度、牵引灵活的特点，又具有带式运输的连续、柔性的优点。
4、带式输送机的结构和布置形式
带式输送机主要由以下部件组成：头架、驱动装置、传动滚筒、尾架、托辊、中间架、尾部改向装置、卸载装置、清扫装置、安全保护装置等。带式输送机的承载构件，带上的物料随输送带一起运行，物料根据需要可以在输送机的端部和中间部位卸下。输送带用旋转的托棍支撑，运行阻力小。带式输送机可沿水平或倾斜线路布置。使用光面输送带沿倾斜线路布置时，不同物料的最大运输倾角是不同的。
参考文献
[1] DTⅡ（A）型 带式输送机设计手册，北京起重运输机械研究所主编，冶金工业出版社2003年8月。
[2] 运输机械设计选用手册，《 运输机械设计选用手册》编辑委员会，化学工业出版社，1999年1月。
[3] DTⅡ型 固定式带式输送机设计选用手册，机械工业部北京起重运输机械研究所，冶金工业出版社，2000年1月。