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可伸缩输送机设计说明
点击次数：2735 发布时间：2014-6-19
*章绪论
带式输送机是连续运行的运输设备，在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及*门中主要用来运送大量散状货物，如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。带式输送机是煤矿的连续运输设备，与其他运输设备相比，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,特别是对高产矿井，带式输送机已成为煤炭开采机电一体化技术与装备的关键设备。特别是近10年，长距离、大运量、高速度的带式输送机的出现，使其在矿山建设的井下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的应用又得到进一步推广。
选择带式输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，能培养我们独立解决工程实际问题的能力，通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。
已知原始数据和工作条件：
带式输送机：L=1000m；
带速：V=2m/s;
输送物料：煤，粒度a=100mm，松散度：0.9吨/立方米,动堆积角
煤的密度：ρ煤=0.97吨/立方米；
输送量：Q=630吨/时；
倾角：±5°
电压:380/660
目前带式输送机已广泛应用于国民经经济各个部门，近年来在露天矿和地下矿的联合运输系统中带式输送机又成为重要的组成部分。主要有：钢绳芯带式输送机、钢绳牵引胶带输送机和排弃场的连续输送设施等。
这些输送机的特点是输送能力大(可达30000t/h)，适用范围广(可运送矿石，煤炭，岩石和各种粉状物料，特定条件下也可以运人)，安全可靠，自动化程度高，设备维护检修容易，爬坡能力大(可达16°)，经营费用低，由于缩短运输距离可节省基建投资。
目前，带式输送机的发展趋势是：大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水平转弯，合理使用胶带张力，降低物料输送能耗，清理胶带的*方法等。
2.2可伸缩带式输送机的分类和总体分析
可伸缩带式输送机以输送带做牵引机构，同时又是承载构件。整个输送带支承在托辊上，并且绕过驱动滚筒和张紧滚筒，驱动滚筒利用摩擦带动输送带，以完成物料输送。
可伸缩带式输送机按机身结构可分为：绳架吊挂式、绳架落地式、钢架吊挂式、钢架落地式；按运行功能分类：近水平式、缓倾斜式；按传动方式分：单电动机传动、双电动机传动、三电动机传动。
可伸缩带式输送机的系统设计可以从动力系统、传动系统、执行系统、操纵和控制系统等系统进行设计。
动力系统：动力系统包括动力机及其配套装置，是机械系统的动力源。可伸缩带式输送机的动力源可由电动机或电动滚筒提供。
传动系统：传动系统是把动力机的动力和运动传递给执行系统的中间装置。可伸缩带式输送机的传动系统主要由减速器或电动滚筒中的减速机构和滚筒体来实现的。
执行系统：执行系统包括机械的执行机构和执行构件。可伸缩带式输送机的执行系统可包括储带装置的各执行构件，输送带，托辊，清扫器，拉紧装置，输送带收敛装置，机尾移动装置、制动装置等
操纵和控制系统：操纵和控制系统都是为了使动力系统、传动系统、执行系统彼此协调运行，并准确可靠的地完成整机功能的装置。可伸缩带式输送机的操纵和控制系统主要由保护装置及电机和液压装置等的控制装置组成。
2.3可伸缩带式输送机设计的意义和设计的内容
由于采煤机械化的不断发展，采煤工作面的推进速度越来越快，这就要求顺槽运输设备能够比较迅速的伸长或缩短。而原有的顺槽运输设备拆装麻烦，且花费的时间在总的采煤时间中所占的比重大，影响了采煤生产力的进一步提高，可伸缩带式输送机就是为了适应采煤工作面快速推进而设计制造出来的一种顺槽运输设备。可伸缩带式输送机与顺槽桥式转载机以及工作面刮板输送机组成了综合机械化采煤工作面的配套设备，并已成为我国煤矿综合机械化采煤工作面的配套设备之一。
2.4可伸缩带式输送机设计的工作原理
可伸缩带式输送机与普通带式输送机的工作原理一样，都是以输送带作为牵引承载机构的连续运输设备，它与普通带式输送机相比增加了储带装置和输送带收放装置等，当游动小车向机尾一端移动时，胶带进入储带装置内，机尾回缩；反之则机尾延伸，因而使输送机具有可伸缩的性能。
可伸缩带式输送机结构原理及其组成部分如图2-1所示：
图2-1可伸缩带式输送机原理图
Fig.2-1Theextensiblebelt
conveyor’sschematicdiagram
1-机尾部2-中间机身3-托辊4-输送带5-机头部
6-清扫器7-机尾移动装置8-移动小车9-储带装置10-驱动滚筒
2.5可伸缩带式输送机设计的意义和设计的内容
2.5.1、设计的意义
由于采煤机械化的不断发展，采煤工作面的推进速度越来越快，这就要求顺槽运输设备能够比较迅速的伸长或缩短。而原有的顺槽运输设备拆装麻烦，且花费的时间在总的采煤时间中所占的比重大，影响了采煤生产力的进一步提高，可伸缩带式输送机就是为了适应采煤工作面快速推进而设计制造出来的一种顺槽运输设备。可伸缩带式输送机与顺槽桥式转载机以及工作面刮板输送机组成了综合机械化采煤工作面的配套设备，并已成为我国煤矿综合机械化采煤工作面的配套设备之一。
2.5.2、设计主要进行的内容
本次设计主要进行以下设计内容：翻阅资料，查看相关市场现有的产品；对比各方案并对可伸缩原理进行选择，可伸缩带式输送机各零部件的结构介绍和选择，输送带和托辊的选择及相关计算；通过计算设计可伸缩带式输送机机头和机身架及相关部件。根据设计选择带宽、电机功率、安全系数等。
2.6可伸缩带式输送机的总体选型
依据带式输送机的井下工作的具体条件，选钢架落地式可伸缩带式输送机。钢架落地可伸缩带式输送机的整机结构特点：
1）H形支架选择铸件制造，H形支架采用铰接以满足快速安装与快速拆卸的要求，H形支架坐落在巷道底板上。
2）上托辊为铰接式的槽形托辊，槽形角为30度，用螺栓连接在H形支架上。
3）下托辊架设在H形支架的凹槽内，凹槽有3个，可以调节托辊的位置，防止输送带跑偏。
4）H形支架两柱中心宽度随输送带的宽度而异。本设计选1586mm。
钢架落地式可伸缩带式输送机拆装方便，机身强度大，运行平稳，适用于无淋水和无底鼓的巷道。
可伸缩带式输送机由机头部、储带装置、中间机身部、机尾部、托辊、输送带、清扫器、制动装置和保护装置等部件组成。
2.6.1、
机头部
机头部是带式输送机的驱动部分，它由传动卷筒、减速器、液力联轴器、机架、卸载滚筒、清扫器组成。电机通过液力联轴器、减速器分别传递转距给两个传动滚筒。本设计从节省设计空间的角度，选择电动滚筒做驱动装置。机架为焊接结构，用螺栓组装，机头传动装置所有的零部件均安装在机架上。当水平铺设输送距离小于500mm时采用一组传动装置；大于500mm时，采用两组传动装置。本设计中选用两组传动装置。
（1）机头架与卸载滚筒
图2-2卸载滚筒
Fig.2-2Theunloadingdrum
可伸缩带式输送机的机头驱动架是01号机架，01号机架规格尺寸，见表5-2【新型带式输送机设计手册】。用于0-18倾角的头部传动及头部卸料滚筒，为了便于装卸，机头可伸缩升降，即活动机头架。活动机头架有名可伸缩变幅式机架。活动机头架可以伸缩，便于装卸物料。机架可以采用液压支柱，便于调节机架倾角。机头架为框架式，可伸缩进出于主机架中，输送带储存于机尾的改向滚筒之间，调节两个改向滚筒之间的距离，即可改变输送带长度。
机头zui前部有外伸的卸载臂，由卸载滚筒（如图2-2所示）和伸出架组成，滚筒安装在伸出架上，其轴线位置可通过轴承两侧的螺栓进行调节，以调整胶带在机头部的跑偏，在卸载滚筒的下部装有清扫器，由于清扫器刮板紧压在胶带上，故可除去粘附着的碎煤。并使用带式逆止器以防止停车时胶带倒转。卸载臂根据结构不同有两种形式。整体卸载臂：结构简单用于小型输送机。分解卸载臂：有些较大型的带式输送机，为缩小安装与拆卸运输的体积，减轻运输的重量，把卸载臂作成可分解型式。本设计选用整体卸载臂。
（2）驱动装置
1)驱动装置的布置形式
对于带式输送机驱动滚筒位置的选择，应有如下要求：努力使胶带所受张力zui小，并力求所需的牵引力和张紧力较小，这样可使胶带和拉紧装置的尺寸、重量zui小，并减小运行阻力、降低能量消耗、减小胶带和改向滚筒的磨损。通常，驱动装置布置在输送机的机头和机尾的若干滚筒上（必要时还可布置到中间传动滚筒上）。在上运输送机上，如果没有安装中间驱动，则通过将全部驱动装置布置在头部而得到zui小输送带张力。本设计依据前人的设计经验选择驱动装置布置在头部的布置形式。
2）驱动装置的选择
驱动装置形式的选择，决定于输送机的运距、运量、线路形状、输送带强度及其安全系数的选择，需作出各种方案进行比较。为了便于对比，各种驱动方式如下表所示：
序号驱动形式包角（/º）圆周力
1单滚筒驱动单电机180~240
2单滚筒驱动放在回程段240
3单滚筒驱动带有压轮270
+
4单滚筒驱动带有盖带240
5双滚筒驱动带有增面轮350
6双滚筒驱动带有卸料滚筒420
7双滚筒驱动420
8双滚筒驱动带有卸料滚筒480
9双滚筒驱动带有改向滚筒380
10头尾滚筒驱动360
11三滚筒驱动520
12三滚筒驱动头部为双滚筒540
13三滚筒驱动540
14头尾均为双滚筒驱动800
15中间滚筒摩擦驱动n×210
表2-1各种驱动方式对比
本设计选取上表中8号驱动方式：双滚筒驱动带有卸料滚筒，其包角为480º，圆周力为
。
2.6.2、
储带装置
（1）储带装置的传动系统及其结构的选择
1）储带装置的传动系统
储带装置用以在短期内储存缩短输送机多余的输送带，或补充延长输送机所需要的输送带。
①可伸缩带式输送机储带装置采用移动滚筒折返的方法进行储带
②在回采工作面，当转载机移动到极限位置后，拆去带式输送机机尾处的中间架，将机尾向前移动。与此同时，开动储带装置牵引小车，牵引小车向右移动，将缩机尾多余的输送带储存在储带仓内，待移动小车到极限位置后，从储带仓拆去一段输送带，将移动小车返回左侧位置，重新储带。
③在掘进工作面延长带式输送机机尾时，松开牵引绞车，移动小车向左移动，将储存的输送带补充到延长的机尾，移动小车到极限位置后，再补充一段输送带。
本设计的可伸缩带式输送机伸缩长度初选参数为50m，可选择两次折返储带装置。
2）储带装置的结构选择
储带装置是用槽钢和角钢焊接成的构件，再组成若干的箱形框架结构，由储带转向架，储带仓，托带小车，移动小车和张紧装置组成。仓内有供2个小车行走用的轨迹，改变储带仓的长度，可以改变储带的长度。一般的储带仓每节长度为3m，在两次折返的储带装置中，安装7节可储带50m。本设计就按此选择。
①储带转向架
储带转向架紧接在机头架的后部，有若干个固定换向滚筒和若干个压紧滚筒组成。本设计使用了2个换向滚筒，2个压紧滚筒。
②拖带小车
图2-3拖带小车Fig.2-3Thetowingtrolley1-车轮2-托辊3-车架
拖带小车又称游走小车，其上设有若干托辊，用以承托迂回、折返的输送带，在储带转向架与移动小车之间游动，避免多层折返输送带垂度过大而引起上、下层输送带间的拍打和摩擦。拖带小车由车轮、托辊和车架组成。
③移动小车：
ⅰ移动小车是供储存输送带迂回、折返和储存或释放输送带的移动装置。
ⅱ移动小车上设有改向滚筒，改向滚筒的数量确定输送带迂回、折返的次数。输送带迂回、折返两次，常选用的改向滚筒为两个。
ⅲ为了避免迂回、折返输送带的干扰，移动小车上设有托辊。
ⅳ小车前后下部设有两对车轮，供小车在轨道上行走。
ⅴ小车的后部设有滑轮组，供钢丝绳或圆环链牵引。
ⅵ另设有内、外爬钩用以防止小车脱轨。
图2-4移动小车
Fig.2-4Thecar
（2）张紧装置
根据带式输送机摩擦传动原理可知，为了保证带式输送机正常运转，必须使输送带在传动滚筒的分离点处具有一定的张力，该张力的大小由张紧装置来调节。因此，对张紧装置的要求是能测出输送带张力并能自动调节张力的大小，以保持输送带在传动滚筒分离点处具有合适的预紧力。
张紧装置的作用是使输送带达到必要的张力，以免在驱动滚筒上打滑，并使输送带在托辊间的挠度保证在规定范围内。包含的类型有垂直重垂拉紧装置、重垂车式拉紧装置、固定绞车拉紧装置、动绞车拉紧装置、液压自动拉紧装置等。
可以采用液压张紧装置，液压张紧装置由框架、千斤顶、牵引链、推移杠杆和推移导轨等部件组成。框架固定在储带仓后部，推移杠杆中间和千斤顶活塞杆连接，两侧通过链卡头与牵引链连结，杠杆下部在导轨内移动。牵引链绕过移动小车和链轮，当操作千斤顶活塞杆前进时，移动小车随之张紧。本设计由于采用的具体结构也可由拉移动小车的液压绞车充当张紧装置。
液压张紧装置的执行机构为液压绞车。液压绞车结构紧凑、拉力大，比起电动绞车有很大的优越性。液压绞车在常态下是液压闭锁制动的，即在失压时能可靠的保持张紧力，在皮带机正常运行时能保持张力恒定。当需调整张力时，泵站启动向液压马达供油，即可迅速的改变液压绞车的张力。液压绞车可以直接安装在收放带机架上，也可以另外设置基础。因体积小巧，不需为液压张紧绞车另设巷道空间。
（3）输送带收敛装置
这款可伸缩带式输送机的输送带收敛装置借鉴了一些现有的成型的设计，采用独立的收敛装置，利用液压原理实现卷带。收敛过程由一个液压缸和三个液压夹完成的，利用液压缸和液压夹的夹紧状态与松状态的配合实现将皮带拉出，然后将皮带割断再利用液压卷带装置卷带，实现输送带的收敛。
液压收放带装置解决了顺槽伸缩皮带机快速订扣和自动成卷收带两大问题。该装置由液压驱动，操作手动换向阀实现各个动作，具备的功能有：皮带接头自动拖拉到位，快速取出储带仓内的皮带及重新订制皮带接头，这些动作是在收放带机架内进行的。首先，需把皮带接头停预定位置，若接头不在预定位置，可由液压移动夹带机构拖动皮带接头至预定位置。收放带机架两端安装有固定夹带机构，拆开皮带接头前，把接头两端夹住，防止皮带跑掉。夹带机构由油缸实现夹带，快速可靠。由移动夹带机构和固定夹带机构配合可把接头处的皮带拉松。拉松的皮带可以进行订制，也可以送入卷带装置收带。卷带装置由液压马达带动，卷带力大，速度可控。能把储带仓内的皮带全部卷出。卷带装置可以实现90℃旋转，把卷好的皮带移出皮带机架。
（4）液压订扣机和液压泵站
液压订扣机：顺槽伸缩皮带机需要频繁订扣，在收放带机架的中部设有订扣机操作的平台，使皮带订扣可以固定在此处进行。液压收放带装置的泵站能直接向液压订扣机供油，在液压力的作用下，订扣能快速的自动完成。
液压泵站：液压泵站是液压自动张紧装置的控制中心，所有动作的实现都是通过液压泵站来完成的。液压泵站采用立式电机结构，液压泵置于油箱中，操纵阀在泵站的正面和人的操作高度一致，有明确的操作指示，并有保护罩，电控换向阀部件密封在背后的箱体内。液压泵站由电控箱控制，可完成手动和自动的操作模式，泵站的各种手动换向阀可控制各个动作，实现收放带的全部功能。在自动操作模式下，由电控箱直接控制泵站，实现张紧装置的功能。把泵站的自动控制功能及相关的元部件去除即充为液压收放带装置的液压泵站；把泵站的手动换向阀去掉，即变为液压张紧装置的液压泵站。
2.6.3、中间机身
中间架由无螺栓连接的快速可拆支架，由H型支架、平托辊和槽形托辊、调心托辊等组成，是机器的非固定部分。
可伸缩带式输送机的中间机身有：绳架吊挂式、绳架落地式、钢架落地式、钢架吊挂式和混合式。本设计预计选取钢架落地式中间机身。
2.6.4、托辊和输送带
托辊的结构：带式输送机的托辊有槽形、平行托辊、调心托辊和缓冲托辊。槽形托辊（由2～5个辊子组成）支承承载分支，用以输送散粒物料，一般由3个托辊组成，呈槽形，用以承托载货输送带。调心托辊用以调整带的横向位置，避免跑偏。平行托辊为平形，用以承托回空输送带。缓冲托辊装在机尾受料处，以减小物料对输送带的冲击，托辊上套有胶圈或在托辊体上直接硫化一层橡胶。
输送带：输送带的结构zui为简易，它由橡胶制成的覆盖胶，包裹在带芯骨架的上下两面，用隔离层黏接物，将覆盖胶和带芯粘合在一起。用户可根据带式输送机的输送高度、物料的种类、容量、输送量、输送长度等诸因素通过计算确定输送机的布局以及所选用的胶带宽度、帆布层数和胶带厚度。本设计依据《煤矿安全规程》（1992年版）第115条中规定“胶带输送机应采用阻燃带”。所以覆盖胶选耐燃带材料是氯丁二烯、丁苯橡胶和天然橡胶混炼而成的材料，还要加上阻燃剂。本设计带芯选钢丝绳芯。
2.6.5、清扫器
带式输送机的清扫器分为板式清扫器和犁式清扫器。
（1）板式清扫器安设在带式输送机机头卸载滚筒下部的机头架上，用以对卸载后残留、粘集在输送带承载面的煤粉和污物进行清扫。板式清扫器又可分为弹簧式清扫器和重砣式清扫器，这两种清扫器结构简单，在各型带式输送机上得到广泛应用。
图2-5弹簧清扫器
Fig.2-5Thespingscavengingmachine
1-刮板2-弹簧
（2）犁式清扫器安设在带式输送机机尾滚筒的前部，用以清扫输送带非承载面的杂物，以免进入机尾滚筒。犁式刮板也是由两层钢板夹一层橡胶板组成，依据自身的重量压在输送带的非承载面。为了伸、缩输送带，可以用悬吊器将梨板吊起。
本设计依据具体情况分析选用板式清扫器。
2.6.6、制动装置
对于倾斜输送物料的带式输送机，其平均倾角大于4度时，为防止有载停车时发生逆转（上运时）或顺滑（下运时）现象应设置制动器。目前有带式逆止器、滚柱逆止器、液压电磁闸瓦制动器和盘形制动器。带式输送机常用的制动装置为液压推杆闸瓦式制动装置。
图2-6带式逆止器图2-7
滚柱逆止器
Fig.2-6Thebeltadversebrake
Fig.2-7Therolleradversebrake
1-输送带2-传动滚筒3-逆止带1-星轮2-外壳
3-滚柱4-弹簧
制动系统应用在正常制动和停电紧急制动时，制动装置应满足下列技术要求：（摘自ZBD93008-90）
1）制动减加速度为0.1-0.3m/s。
2）制动系统中制动装置的制动力矩不得小于该输送机所需的制动力矩1.5倍。
3）频繁制动（10次/小时）时温度：液力制动：介质液温不得超过85℃。机械
摩擦制动：摩擦表面温度不得超过150℃
4）制动轮装配后，外圆径向跳动量不大于零件外圆允差的150﹪
5）闸瓦式制动器装配后，应保证闸瓦在松闸状态下，闸瓦不接触制动轮表面。制动时，闸瓦与制动轮的接触面积不低于90﹪.本设计可选带式逆止器。
2.6.7、
卸料装置
带式输送机可采用端部滚筒卸料，也可以在中间任意点利用卸料小车或卸料挡板卸料。采用端部滚筒卸料不会产生附加阻力，适合于卸料点固定的场合。卸载小车可沿着导轨在输送机纵向方向内移动，物料经卸料小车的上滚筒抛出，经导料漏斗向输送机一侧或两侧卸料。卸料挡板为平挡板或V型挡板，他不但可以适合在平托辊的输送机上卸件货，也可以向一侧或两侧卸散货。本设计采用滚筒卸料。
2.6.8、
保护装置
可伸缩带式输送机的保护装置主要有防跑偏保护装置，打滑、低速、满仓、断带保护装置，烟雾保护装置。防跑偏保护装置可设置前倾侧托辊、采用双锥形滚筒、也可采用自动校正机尾滚筒、还可采用KFP-127/1A型防跑偏开关、也有用BMO-1000型带式输送机防跑偏保护装置。打滑、低速、满仓、断带保护装置可采用切割盘、磁感应发生器。烟雾保护装置可采用P3279矿用防爆型烟雾检测器或BSY1-YW烟雾传感器。
带式输送机是连续运行的运输设备，在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及*门中主要用来运送大量散状货物，如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。带式输送机是煤矿的连续运输设备，与其他运输设备相比，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,特别是对高产矿井，带式输送机已成为煤炭开采机电一体化技术与装备的关键设备。特别是近10年，长距离、大运量、高速度的带式输送机的出现，使其在矿山建设的井下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的应用又得到进一步推广。
选择带式输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，能培养我们独立解决工程实际问题的能力，通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。
已知原始数据和工作条件：
带式输送机：L=1000m；
带速：V=2m/s;
输送物料：煤，粒度a=100mm，松散度：0.9吨/立方米,动堆积角
煤的密度：ρ煤=0.97吨/立方米；
输送量：Q=630吨/时；
倾角：±5°
电压:380/660
目前带式输送机已广泛应用于国民经经济各个部门，近年来在露天矿和地下矿的联合运输系统中带式输送机又成为重要的组成部分。主要有：钢绳芯带式输送机、钢绳牵引胶带输送机和排弃场的连续输送设施等。
这些输送机的特点是输送能力大(可达30000t/h)，适用范围广(可运送矿石，煤炭，岩石和各种粉状物料，特定条件下也可以运人)，安全可靠，自动化程度高，设备维护检修容易，爬坡能力大(可达16°)，经营费用低，由于缩短运输距离可节省基建投资。
目前，带式输送机的发展趋势是：大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水平转弯，合理使用胶带张力，降低物料输送能耗，清理胶带的*方法等。
2.2可伸缩带式输送机的分类和总体分析
可伸缩带式输送机以输送带做牵引机构，同时又是承载构件。整个输送带支承在托辊上，并且绕过驱动滚筒和张紧滚筒，驱动滚筒利用摩擦带动输送带，以完成物料输送。
可伸缩带式输送机按机身结构可分为：绳架吊挂式、绳架落地式、钢架吊挂式、钢架落地式；按运行功能分类：近水平式、缓倾斜式；按传动方式分：单电动机传动、双电动机传动、三电动机传动。
可伸缩带式输送机的系统设计可以从动力系统、传动系统、执行系统、操纵和控制系统等系统进行设计。
动力系统：动力系统包括动力机及其配套装置，是机械系统的动力源。可伸缩带式输送机的动力源可由电动机或电动滚筒提供。
传动系统：传动系统是把动力机的动力和运动传递给执行系统的中间装置。可伸缩带式输送机的传动系统主要由减速器或电动滚筒中的减速机构和滚筒体来实现的。
执行系统：执行系统包括机械的执行机构和执行构件。可伸缩带式输送机的执行系统可包括储带装置的各执行构件，输送带，托辊，清扫器，拉紧装置，输送带收敛装置，机尾移动装置、制动装置等
操纵和控制系统：操纵和控制系统都是为了使动力系统、传动系统、执行系统彼此协调运行，并准确可靠的地完成整机功能的装置。可伸缩带式输送机的操纵和控制系统主要由保护装置及电机和液压装置等的控制装置组成。
2.3可伸缩带式输送机设计的意义和设计的内容
由于采煤机械化的不断发展，采煤工作面的推进速度越来越快，这就要求顺槽运输设备能够比较迅速的伸长或缩短。而原有的顺槽运输设备拆装麻烦，且花费的时间在总的采煤时间中所占的比重大，影响了采煤生产力的进一步提高，可伸缩带式输送机就是为了适应采煤工作面快速推进而设计制造出来的一种顺槽运输设备。可伸缩带式输送机与顺槽桥式转载机以及工作面刮板输送机组成了综合机械化采煤工作面的配套设备，并已成为我国煤矿综合机械化采煤工作面的配套设备之一。
2.4可伸缩带式输送机设计的工作原理
可伸缩带式输送机与普通带式输送机的工作原理一样，都是以输送带作为牵引承载机构的连续运输设备，它与普通带式输送机相比增加了储带装置和输送带收放装置等，当游动小车向机尾一端移动时，胶带进入储带装置内，机尾回缩；反之则机尾延伸，因而使输送机具有可伸缩的性能。
可伸缩带式输送机结构原理及其组成部分如图2-1所示：
图2-1可伸缩带式输送机原理图
Fig.2-1Theextensiblebelt
conveyor’sschematicdiagram
1-机尾部2-中间机身3-托辊4-输送带5-机头部
6-清扫器7-机尾移动装置8-移动小车9-储带装置10-驱动滚筒
2.5可伸缩带式输送机设计的意义和设计的内容
2.5.1、设计的意义
由于采煤机械化的不断发展，采煤工作面的推进速度越来越快，这就要求顺槽运输设备能够比较迅速的伸长或缩短。而原有的顺槽运输设备拆装麻烦，且花费的时间在总的采煤时间中所占的比重大，影响了采煤生产力的进一步提高，可伸缩带式输送机就是为了适应采煤工作面快速推进而设计制造出来的一种顺槽运输设备。可伸缩带式输送机与顺槽桥式转载机以及工作面刮板输送机组成了综合机械化采煤工作面的配套设备，并已成为我国煤矿综合机械化采煤工作面的配套设备之一。
2.5.2、设计主要进行的内容
本次设计主要进行以下设计内容：翻阅资料，查看相关市场现有的产品；对比各方案并对可伸缩原理进行选择，可伸缩带式输送机各零部件的结构介绍和选择，输送带和托辊的选择及相关计算；通过计算设计可伸缩带式输送机机头和机身架及相关部件。根据设计选择带宽、电机功率、安全系数等。
2.6可伸缩带式输送机的总体选型
依据带式输送机的井下工作的具体条件，选钢架落地式可伸缩带式输送机。钢架落地可伸缩带式输送机的整机结构特点：
1）H形支架选择铸件制造，H形支架采用铰接以满足快速安装与快速拆卸的要求，H形支架坐落在巷道底板上。
2）上托辊为铰接式的槽形托辊，槽形角为30度，用螺栓连接在H形支架上。
3）下托辊架设在H形支架的凹槽内，凹槽有3个，可以调节托辊的位置，防止输送带跑偏。
4）H形支架两柱中心宽度随输送带的宽度而异。本设计选1586mm。
钢架落地式可伸缩带式输送机拆装方便，机身强度大，运行平稳，适用于无淋水和无底鼓的巷道。
可伸缩带式输送机由机头部、储带装置、中间机身部、机尾部、托辊、输送带、清扫器、制动装置和保护装置等部件组成。
2.6.1、
机头部
机头部是带式输送机的驱动部分，它由传动卷筒、减速器、液力联轴器、机架、卸载滚筒、清扫器组成。电机通过液力联轴器、减速器分别传递转距给两个传动滚筒。本设计从节省设计空间的角度，选择电动滚筒做驱动装置。机架为焊接结构，用螺栓组装，机头传动装置所有的零部件均安装在机架上。当水平铺设输送距离小于500mm时采用一组传动装置；大于500mm时，采用两组传动装置。本设计中选用两组传动装置。
（1）机头架与卸载滚筒
图2-2卸载滚筒
Fig.2-2Theunloadingdrum
可伸缩带式输送机的机头驱动架是01号机架，01号机架规格尺寸，见表5-2【新型带式输送机设计手册】。用于0-18倾角的头部传动及头部卸料滚筒，为了便于装卸，机头可伸缩升降，即活动机头架。活动机头架有名可伸缩变幅式机架。活动机头架可以伸缩，便于装卸物料。机架可以采用液压支柱，便于调节机架倾角。机头架为框架式，可伸缩进出于主机架中，输送带储存于机尾的改向滚筒之间，调节两个改向滚筒之间的距离，即可改变输送带长度。
机头zui前部有外伸的卸载臂，由卸载滚筒（如图2-2所示）和伸出架组成，滚筒安装在伸出架上，其轴线位置可通过轴承两侧的螺栓进行调节，以调整胶带在机头部的跑偏，在卸载滚筒的下部装有清扫器，由于清扫器刮板紧压在胶带上，故可除去粘附着的碎煤。并使用带式逆止器以防止停车时胶带倒转。卸载臂根据结构不同有两种形式。整体卸载臂：结构简单用于小型输送机。分解卸载臂：有些较大型的带式输送机，为缩小安装与拆卸运输的体积，减轻运输的重量，把卸载臂作成可分解型式。本设计选用整体卸载臂。
（2）驱动装置
1)驱动装置的布置形式
对于带式输送机驱动滚筒位置的选择，应有如下要求：努力使胶带所受张力zui小，并力求所需的牵引力和张紧力较小，这样可使胶带和拉紧装置的尺寸、重量zui小，并减小运行阻力、降低能量消耗、减小胶带和改向滚筒的磨损。通常，驱动装置布置在输送机的机头和机尾的若干滚筒上（必要时还可布置到中间传动滚筒上）。在上运输送机上，如果没有安装中间驱动，则通过将全部驱动装置布置在头部而得到zui小输送带张力。本设计依据前人的设计经验选择驱动装置布置在头部的布置形式。
2）驱动装置的选择
驱动装置形式的选择，决定于输送机的运距、运量、线路形状、输送带强度及其安全系数的选择，需作出各种方案进行比较。为了便于对比，各种驱动方式如下表所示：
序号驱动形式包角（/º）圆周力
1单滚筒驱动单电机180~240
2单滚筒驱动放在回程段240
3单滚筒驱动带有压轮270
+
4单滚筒驱动带有盖带240
5双滚筒驱动带有增面轮350
6双滚筒驱动带有卸料滚筒420
7双滚筒驱动420
8双滚筒驱动带有卸料滚筒480
9双滚筒驱动带有改向滚筒380
10头尾滚筒驱动360
11三滚筒驱动520
12三滚筒驱动头部为双滚筒540
13三滚筒驱动540
14头尾均为双滚筒驱动800
15中间滚筒摩擦驱动n×210
表2-1各种驱动方式对比
本设计选取上表中8号驱动方式：双滚筒驱动带有卸料滚筒，其包角为480º，圆周力为
。
2.6.2、
储带装置
（1）储带装置的传动系统及其结构的选择
1）储带装置的传动系统
储带装置用以在短期内储存缩短输送机多余的输送带，或补充延长输送机所需要的输送带。
①可伸缩带式输送机储带装置采用移动滚筒折返的方法进行储带
②在回采工作面，当转载机移动到极限位置后，拆去带式输送机机尾处的中间架，将机尾向前移动。与此同时，开动储带装置牵引小车，牵引小车向右移动，将缩机尾多余的输送带储存在储带仓内，待移动小车到极限位置后，从储带仓拆去一段输送带，将移动小车返回左侧位置，重新储带。
③在掘进工作面延长带式输送机机尾时，松开牵引绞车，移动小车向左移动，将储存的输送带补充到延长的机尾，移动小车到极限位置后，再补充一段输送带。
本设计的可伸缩带式输送机伸缩长度初选参数为50m，可选择两次折返储带装置。
2）储带装置的结构选择
储带装置是用槽钢和角钢焊接成的构件，再组成若干的箱形框架结构，由储带转向架，储带仓，托带小车，移动小车和张紧装置组成。仓内有供2个小车行走用的轨迹，改变储带仓的长度，可以改变储带的长度。一般的储带仓每节长度为3m，在两次折返的储带装置中，安装7节可储带50m。本设计就按此选择。
①储带转向架
储带转向架紧接在机头架的后部，有若干个固定换向滚筒和若干个压紧滚筒组成。本设计使用了2个换向滚筒，2个压紧滚筒。
②拖带小车
图2-3拖带小车Fig.2-3Thetowingtrolley1-车轮2-托辊3-车架
拖带小车又称游走小车，其上设有若干托辊，用以承托迂回、折返的输送带，在储带转向架与移动小车之间游动，避免多层折返输送带垂度过大而引起上、下层输送带间的拍打和摩擦。拖带小车由车轮、托辊和车架组成。
③移动小车：
ⅰ移动小车是供储存输送带迂回、折返和储存或释放输送带的移动装置。
ⅱ移动小车上设有改向滚筒，改向滚筒的数量确定输送带迂回、折返的次数。输送带迂回、折返两次，常选用的改向滚筒为两个。
ⅲ为了避免迂回、折返输送带的干扰，移动小车上设有托辊。
ⅳ小车前后下部设有两对车轮，供小车在轨道上行走。
ⅴ小车的后部设有滑轮组，供钢丝绳或圆环链牵引。
ⅵ另设有内、外爬钩用以防止小车脱轨。
图2-4移动小车
Fig.2-4Thecar
（2）张紧装置
根据带式输送机摩擦传动原理可知，为了保证带式输送机正常运转，必须使输送带在传动滚筒的分离点处具有一定的张力，该张力的大小由张紧装置来调节。因此，对张紧装置的要求是能测出输送带张力并能自动调节张力的大小，以保持输送带在传动滚筒分离点处具有合适的预紧力。
张紧装置的作用是使输送带达到必要的张力，以免在驱动滚筒上打滑，并使输送带在托辊间的挠度保证在规定范围内。包含的类型有垂直重垂拉紧装置、重垂车式拉紧装置、固定绞车拉紧装置、动绞车拉紧装置、液压自动拉紧装置等。
可以采用液压张紧装置，液压张紧装置由框架、千斤顶、牵引链、推移杠杆和推移导轨等部件组成。框架固定在储带仓后部，推移杠杆中间和千斤顶活塞杆连接，两侧通过链卡头与牵引链连结，杠杆下部在导轨内移动。牵引链绕过移动小车和链轮，当操作千斤顶活塞杆前进时，移动小车随之张紧。本设计由于采用的具体结构也可由拉移动小车的液压绞车充当张紧装置。
液压张紧装置的执行机构为液压绞车。液压绞车结构紧凑、拉力大，比起电动绞车有很大的优越性。液压绞车在常态下是液压闭锁制动的，即在失压时能可靠的保持张紧力，在皮带机正常运行时能保持张力恒定。当需调整张力时，泵站启动向液压马达供油，即可迅速的改变液压绞车的张力。液压绞车可以直接安装在收放带机架上，也可以另外设置基础。因体积小巧，不需为液压张紧绞车另设巷道空间。
（3）输送带收敛装置
这款可伸缩带式输送机的输送带收敛装置借鉴了一些现有的成型的设计，采用独立的收敛装置，利用液压原理实现卷带。收敛过程由一个液压缸和三个液压夹完成的，利用液压缸和液压夹的夹紧状态与松状态的配合实现将皮带拉出，然后将皮带割断再利用液压卷带装置卷带，实现输送带的收敛。
液压收放带装置解决了顺槽伸缩皮带机快速订扣和自动成卷收带两大问题。该装置由液压驱动，操作手动换向阀实现各个动作，具备的功能有：皮带接头自动拖拉到位，快速取出储带仓内的皮带及重新订制皮带接头，这些动作是在收放带机架内进行的。首先，需把皮带接头停预定位置，若接头不在预定位置，可由液压移动夹带机构拖动皮带接头至预定位置。收放带机架两端安装有固定夹带机构，拆开皮带接头前，把接头两端夹住，防止皮带跑掉。夹带机构由油缸实现夹带，快速可靠。由移动夹带机构和固定夹带机构配合可把接头处的皮带拉松。拉松的皮带可以进行订制，也可以送入卷带装置收带。卷带装置由液压马达带动，卷带力大，速度可控。能把储带仓内的皮带全部卷出。卷带装置可以实现90℃旋转，把卷好的皮带移出皮带机架。
（4）液压订扣机和液压泵站
液压订扣机：顺槽伸缩皮带机需要频繁订扣，在收放带机架的中部设有订扣机操作的平台，使皮带订扣可以固定在此处进行。液压收放带装置的泵站能直接向液压订扣机供油，在液压力的作用下，订扣能快速的自动完成。
液压泵站：液压泵站是液压自动张紧装置的控制中心，所有动作的实现都是通过液压泵站来完成的。液压泵站采用立式电机结构，液压泵置于油箱中，操纵阀在泵站的正面和人的操作高度一致，有明确的操作指示，并有保护罩，电控换向阀部件密封在背后的箱体内。液压泵站由电控箱控制，可完成手动和自动的操作模式，泵站的各种手动换向阀可控制各个动作，实现收放带的全部功能。在自动操作模式下，由电控箱直接控制泵站，实现张紧装置的功能。把泵站的自动控制功能及相关的元部件去除即充为液压收放带装置的液压泵站；把泵站的手动换向阀去掉，即变为液压张紧装置的液压泵站。
2.6.3、中间机身
中间架由无螺栓连接的快速可拆支架，由H型支架、平托辊和槽形托辊、调心托辊等组成，是机器的非固定部分。
可伸缩带式输送机的中间机身有：绳架吊挂式、绳架落地式、钢架落地式、钢架吊挂式和混合式。本设计预计选取钢架落地式中间机身。
2.6.4、托辊和输送带
托辊的结构：带式输送机的托辊有槽形、平行托辊、调心托辊和缓冲托辊。槽形托辊（由2～5个辊子组成）支承承载分支，用以输送散粒物料，一般由3个托辊组成，呈槽形，用以承托载货输送带。调心托辊用以调整带的横向位置，避免跑偏。平行托辊为平形，用以承托回空输送带。缓冲托辊装在机尾受料处，以减小物料对输送带的冲击，托辊上套有胶圈或在托辊体上直接硫化一层橡胶。
输送带：输送带的结构zui为简易，它由橡胶制成的覆盖胶，包裹在带芯骨架的上下两面，用隔离层黏接物，将覆盖胶和带芯粘合在一起。用户可根据带式输送机的输送高度、物料的种类、容量、输送量、输送长度等诸因素通过计算确定输送机的布局以及所选用的胶带宽度、帆布层数和胶带厚度。本设计依据《煤矿安全规程》（1992年版）第115条中规定“胶带输送机应采用阻燃带”。所以覆盖胶选耐燃带材料是氯丁二烯、丁苯橡胶和天然橡胶混炼而成的材料，还要加上阻燃剂。本设计带芯选钢丝绳芯。
2.6.5、清扫器
带式输送机的清扫器分为板式清扫器和犁式清扫器。
（1）板式清扫器安设在带式输送机机头卸载滚筒下部的机头架上，用以对卸载后残留、粘集在输送带承载面的煤粉和污物进行清扫。板式清扫器又可分为弹簧式清扫器和重砣式清扫器，这两种清扫器结构简单，在各型带式输送机上得到广泛应用。
图2-5弹簧清扫器
Fig.2-5Thespingscavengingmachine
1-刮板2-弹簧
（2）犁式清扫器安设在带式输送机机尾滚筒的前部，用以清扫输送带非承载面的杂物，以免进入机尾滚筒。犁式刮板也是由两层钢板夹一层橡胶板组成，依据自身的重量压在输送带的非承载面。为了伸、缩输送带，可以用悬吊器将梨板吊起。
本设计依据具体情况分析选用板式清扫器。
2.6.6、制动装置
对于倾斜输送物料的带式输送机，其平均倾角大于4度时，为防止有载停车时发生逆转（上运时）或顺滑（下运时）现象应设置制动器。目前有带式逆止器、滚柱逆止器、液压电磁闸瓦制动器和盘形制动器。带式输送机常用的制动装置为液压推杆闸瓦式制动装置。
图2-6带式逆止器图2-7
滚柱逆止器
Fig.2-6Thebeltadversebrake
Fig.2-7Therolleradversebrake
1-输送带2-传动滚筒3-逆止带1-星轮2-外壳
3-滚柱4-弹簧
制动系统应用在正常制动和停电紧急制动时，制动装置应满足下列技术要求：（摘自ZBD93008-90）
1）制动减加速度为0.1-0.3m/s。
2）制动系统中制动装置的制动力矩不得小于该输送机所需的制动力矩1.5倍。
3）频繁制动（10次/小时）时温度：液力制动：介质液温不得超过85℃。机械
摩擦制动：摩擦表面温度不得超过150℃
4）制动轮装配后，外圆径向跳动量不大于零件外圆允差的150﹪
5）闸瓦式制动器装配后，应保证闸瓦在松闸状态下，闸瓦不接触制动轮表面。制动时，闸瓦与制动轮的接触面积不低于90﹪.本设计可选带式逆止器。
2.6.7、
卸料装置
带式输送机可采用端部滚筒卸料，也可以在中间任意点利用卸料小车或卸料挡板卸料。采用端部滚筒卸料不会产生附加阻力，适合于卸料点固定的场合。卸载小车可沿着导轨在输送机纵向方向内移动，物料经卸料小车的上滚筒抛出，经导料漏斗向输送机一侧或两侧卸料。卸料挡板为平挡板或V型挡板，他不但可以适合在平托辊的输送机上卸件货，也可以向一侧或两侧卸散货。本设计采用滚筒卸料。
2.6.8、
保护装置
可伸缩带式输送机的保护装置主要有防跑偏保护装置，打滑、低速、满仓、断带保护装置，烟雾保护装置。防跑偏保护装置可设置前倾侧托辊、采用双锥形滚筒、也可采用自动校正机尾滚筒、还可采用KFP-127/1A型防跑偏开关、也有用BMO-1000型带式输送机防跑偏保护装置。打滑、低速、满仓、断带保护装置可采用切割盘、磁感应发生器。烟雾保护装置可采用P3279矿用防爆型烟雾检测器或BSY1-YW烟雾传感器。