帶式輸送機選型設計主要參數簡便確定方法

摘要：應用簡化計算方法快速準確地計算帶式輸送機，確定部件選型所需主要參數。

關鍵詞：驅動功率拉緊行程傳動滾筒逆止器制動器張力

帶式輸送機選型設計在一般計算過程中重復繁雜，不易一次設計出最佳方案。在實際設計生產中，為了簡化計算，縮短報價時間，我結合多年設計輸送機的經驗及查閱大量的資料，結合最常用的三種布置型式，總結一套行之有效的計算方法，可方便地對一般皮帶機進行電動機拖動、驅動裝置、拉緊裝置、輸送帶、滾筒等的粗略選型計算。

一、帶式輸送機驅動功率N

1.傳動滾筒驅動主要軸功率PA1(KW)

PA1＝L1fgWv/1000＋L1fQ/367＋hQ/367（1）

PA1＝L1fgWv/1000＋L1fQ/367－hQ/367（2）

L1－輸送機水平投影距離（m）

f－托輥阻力系數，

對上運、下運有載不出現負功或空載情況下：f=0.025-0.03

對下運有載出現負功的情況下：f＝0.012

g－重力加速度

W－單位長度機器運動部分質量（Kg/m），可按下式計算：

W＝qRO +qRU +2qB

其中：qRO－每米機長上托輥轉動部分質量，Kg/m

qRU－每米機長下托輥轉動部分質量，Kg/m

qB－每米輸送帶質量，Kg/m

V－帶速（m/s）

Q－輸送量（t/h）

h－上運或下運輸送機垂直高度(m)

水平運輸或向上運輸時按公式（1）計算

向下運輸時按公式（2）計算

2.附加功率PA2(KW)

PA2=(nF1+ F2+ F3+ F4)V/1000

每組空段清掃器阻力F1(N)=200B B為帶寬(m)

每組彈簧清掃器阻力F1(N)=850B B為帶寬(m)

導料槽擋板阻力F2(N)=120L L為導料欄板長度(m)

進料處物料加速阻力F3(N)=0.142Qv

繞過滾筒阻力F4(N)=500n n為繞過滾筒的個數

3.總的驅動軸功率：PA=PA1 +PA2

4.功率N（KW）＝ K1 K2 PA

傳動效率系數K1＝1.2(單機驅動) K1＝1.4(多機驅動)

起動系數K2＝1.2－1.5采用軟啟動時取小值

二、拉緊行程S（mm）的確定

一般帆布輸送帶（CC膠帶）S＝1.5%L

尼龍帆布輸送帶（NN帶）S＝2%L

聚酯帆布輸送帶（EP帶）S＝1.5%L＋接頭長度

鋼絲繩輸送帶S＝0.45%L＋B

L－輸送機頭尾滾筒中心距（mm）B－帶寬（mm）

三、傳動滾筒直徑D(mm)

D≥cd(mm)

c－系數棉織物c＝80，尼龍c＝90，聚酯c＝108，鋼繩芯c＝145

d－芯層厚度或鋼繩直徑，mm

四、帶式輸送機逆止器或制動器的選用

制動力矩（N.m）：T＝9550P/n×St

逆止功率（KW）：P＝P3－0.7（P1＋P2）

P－逆止功率（KW）St－逆止工況系數

井上St＝1.5－2.5井下：St＝2－4

n－安裝逆止器轉速r/min

其中

空載水平運行所需功率（KW）：

P1＝0.017L1fgWv/1000

有載水平運行所需功率（KW）：

P2＝QL1f/367 f取0.012

垂直提升所需功率（KW）：P3＝hQ/367

五、防爆開關的選用

開關額定電流A≥1000N/（3（1/2）UIcosψη）

U－電機線電壓I－電機線電流

cosψ－功率因數η－電機效率

六、輸送帶最大張力Smax，拉緊力T，傳動滾筒張力F的確定

1.上運或水平單滾筒布置帶式輸送機

（1）圓周驅動力：Fu（N）＝1000 PA /V

（2）確定最小張力點

a、按不打滑條件計算最小張力S1滑≥0.42Fu（采用拉力可調時），

S1滑≥0.63Fu（采用拉力不可調時）

b、根據回程及承載最小垂度公式，進行下垂度張力校核S回≥367.5qB S承≥183(qB+ qG)

式中qG－每米長度輸送物料質量kg/m qG=Q/(3.6V)

S1垂＝S回－0.3Li（qRU＋qB）cosθ＋qBhg

式中θ－輸送機傾斜角度i－兩張力點之間斜長（m）

h－兩張力點之間垂直高度（m）

c、比較S1滑、S1垂值的大小，兩者中選用較大者為計算其他張力點的依據

（3）關鍵點張力的確定

S2＝S1＋0.3L（qRU＋qB）cosθ－qBhg

S3＝1.04S2

（4）輸送帶最大張力Smax＝S4＝FU＋S1

輸送帶縱向扯斷強度σ（N/mm）≥Smaxn/B

安全系數n棉帆布帶n＝8~9聚酯帶n＝10~12鋼絲繩帶n＝7~9

（5）張緊力T＝1.5（S2＋S3）

（6）傳動滾筒張力F＝1.5FU＋2S1

2.向上或水平運輸雙傳動輸送機

（1）兩傳動滾筒按功率1：1配比，各自的圓周驅動力分別為

FⅠ＝FⅡ＝FU/2＝1000PA/(2V)

（2）確定最小張力點

a、按不打滑條件計算最小張力S3滑≥0.42Fu（采用拉力可調時），

S3滑≥0.63Fu（采用拉力不可調時）

b、根據回程及承載最小垂度公式，進行下垂度張力校核S回≥367.5qB S承≥183(qB+ qG)

式中qG－每米長度輸送物料質量kg/m qG=Q/(3.6V)

S3垂＝S回－0.3Li（qRU＋qB）cosθ＋qBhg

c、比較S3滑、S3垂值的大小，兩者中選用較大者為計算其他張力點的依據

（2）關鍵點張力的確定

S1＝S3＋FU

S2＝S3＋FⅡ

S4＝1.04S3

S5＝1.04S4

S6＝S5＋0.3Li（qRU＋qB）cosθ－qBhg

（3）輸送帶最大張力Smax＝FU＋S3

輸送帶強度σ（N/mm）≥Smaxn/B

張緊力T≈1.5×2×S4

（4）傳動滾筒張力：

第一個傳動滾筒張力：F1＝1.5（S1+S2）

第二個傳動滾筒張力：F2＝1.5（S2＋S3）

3.向下運輸雙滾筒帶式輸送機

當計算出驅動軸功率PA為負值時，電動機處于發電狀態運行，FU為負值，此時，第一傳動滾筒奔離點的張力S8最大，S7為最小張力，兩傳動滾筒按功率1∶1配比。

（1）按輸送帶下垂度條件應滿足S6≥367.5qB 或S7≥183(qB+ qG)

S6 、S7取兩者中較大值

S5＝S6＋0.12Li（qRU＋qB）cosθ＋qBhg

S4＝1.04S5

S3＝1.04S4

S2＝S3－FU/2

S1＝S2－FU/2＝S3－FU

（2）輸送帶最大張力Smax＝S8≈S3－FU

輸送帶強度σ（N/mm）≥Smaxn/B

（3）張緊力T≈1.5×2×S4

（4）傳動滾筒張力：

第一個傳動滾筒張力：F1＝1.5（S1+S2）

第二個傳動滾筒張力：F2＝1.5（S2＋S3）

參考文獻：

[1]袁紐等運輸機械設計選用手冊北京化學工業出版社

[2]張尊敬等DTII（A）型帶式輸送機設計手冊北京冶金工業出版社

[3]沈陽礦山機械研究院物料搬運與分離技術