毕业设计（论文）-变频调速磁性皮带喂料器的设计[2]【全套图纸】.doc

南昌航空大学科技学院学士学位论文目 录全套图纸，加153893706序 言31 带式输送机的介绍41.1 带式输送机的概述41.1.1带式输送机的工作原理41.1.2带式输送机的特点41.1.3带式输送机的种类51.1.4带式输送机的应用61.1.5通用带式输送机的结构组成71.2 部件的介绍及选用91.2.1输送带91.2.2驱动装置121.2.3传动滚筒及改向滚筒131.2.4托辊141.2.5拉紧装置172 喂料器的总体设计182.1 喂料器的介绍182.2 喂料器永磁滚筒的确定212.2.1湿式永磁滚筒式磁选机原理212.2.2 永磁滚筒技术参数的确定222.2.3喂料器减速器的选择242.3 异步电动机变频调速242.3.1喂料器对驱动装置的要求242.3.2交流电动机变频调速242.3.3异步电动机调速方式252.3.4变频调速设计原理262.4 喂料器的传动系统263 变频调速磁性皮带喂料器主要部件及其设计计算273.1 原始数据及设计技术要求273.2 喂料器对输送带的要求273.2.1对输送带的要求273.2.2输送带设计需考虑的问题283.3 输送带选择计算283.3.1带宽283.3.2每米胶带重293.3.3输送带层数Z293.3.4带长293.4 输送能力的计算303.4.1输送带上物料流横截面面积S的计算303.4.2额定质量输送量323.4.3额定体积输送量323.5 滚筒组的选型与设计计算323.5.1传动滚筒轴的强度计算和校核333.5.2传动滚筒轴承的寿命计算343.6 圆周驱动力和传动功率计算363.6.1圆周驱动力(N) Fu363.6.2主要阻力F363.6.3主要特征阻力（N）373.6.4附加特种阻力Fs与倾斜阻力Fst383.6.5传动功率的计算及电动机型号选定383.7 托辊的选用计算383.7.1静载计算383.7.2运载计算393.8 拉紧装置的选择计算393.8.1张紧力的确定393.8.2拉紧行程的确定403.8.3固定拉紧装置张紧力计算403.9 张力计算413.9.1限制输送带下垂度的最小张力：413.9.2各特性点张力(N)413.9.3输送带工作时不打滑需保持的最小张力414 变频调速磁性皮带喂料器的机电保护装置424.1 防止跑偏保护装置424.2 带速检测保护装置425 安全操作和维护保养435.1 安全操作435.2 维护保养43结 论44参考文献45致 谢46附录47变频调速磁性皮带喂料器的设计 序 言喂料器的最主要组成部分是带式输送机，带式输送机是重要的散状物输送设备。随着国民经济的发展，带式输送机的应用越来越广泛。它广泛应用于电力、冶金、化工、煤炭、矿山、建材、粮食等领域。带式输送机是利用摩擦力传递运动，以胶带、刚带、刚纤维带和化纤维带作为传送物料和牵引工件的一种适应能力强、应用广泛的连续输送机械。其特点是承载物料的带也是传递动力的牵引件，这是于其他输送机有着显著的区别。我国生产制造的带式输送机的品种、类型都较多,产量多批次也相对的大,在“八五”期间，通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，带式输送机的技术水平有了很大提高，煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内空白，并对带式输送机的减低关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软起动和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置，驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器。但其技术相对国外还是落后，特别是输送机的寿命和性能方面。带式输送机的技术水平有了很大提高，煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品开发都取得了很大的进步。国外带式输送机技术的发展很快，其主要表现在以下两个方面：1、带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型。2、带式输送机本身的技术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型带式输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用于了带式输送机动态分析与监控技术，提高了带式输送机的运行性能和可靠性。带式输送机是一类古老、经济适用而又现代化的输送机械。现在其发展趋向为：1. 继续向大型化发展。早在20世纪70年代，就已经出现了运输距离达到100km的带式输送机输送线路。近年来，带式输送机在矿山运输中已经逐渐开始取代汽车和机车运输，成为散状物料输送的主要装备。2. 扩大输送机的使用范围。发展能在高温、低温条件下、有腐蚀性、放射性、易燃性物质的环境中工作的，以及能输送炽热、易爆、易结团、粘性的物料的输送机。3.使输送机的构造满足物料搬运系统自动化控制对单机提出的要求。如邮局所用的自动分拣包裹的小车式输送机应能满足分拣动作的要求等。随着国内粮食加工行业、饲料工业的发展，许多面粉厂采用配粉工艺，生产各种高品质的面粉满足市场需要，在配粉工艺中喂料器是十分常用的设备。而且该设备主要用于输送原料，同时能清楚原料中的铁性杂质，以保证机器设备的正常运行，延长设备使用寿命。因此，设计制造不易堵塞，输送量可在一定范围内调整的磁性皮带喂料器，在粮食加工，饲料生产等行业中有着重要的意义。1带式输送机的介绍1.1带式输送机的概述1.1.1带式输送机的工作原理带式输送机主要由两个端点滚筒及紧套其上的闭合输送带组成。带动输送带转动的滚筒称为驱动滚筒（传动滚筒）；另一个仅在于改变输送带运动方向的滚筒称为改向滚筒。驱动滚筒由电动机通过减速器驱动，输送带依靠驱动滚筒与输送带之间的摩擦力拖动。驱动滚筒一般都装在卸料端，以增大牵引力，有利于拖动。物料由喂料端喂入，落在转动的输送带上，依靠输送带摩擦带动运送袋卸料端卸出。1.1.2带式输送机的特点(1) 输送物料种类广泛输送物料的范围可以从很细的各种粉状物料到大块的矿石、石块、煤或纸浆木料，以最小的落差输送精细筛分过的或易碎的物料。由于橡胶输送带具有较高的抗腐蚀性，在输送强腐蚀性或强磨损性物料时维修费用比较低。带式输送机还可以输送碱性物料和一定温度热料，也可以运送成件物品。(2) 输送能力范围宽带式输送机的输送能力可以满足任何要求的输送任务，既有轻型带式输送机完成输送量较小的输送任务，又有大型带式输送机实现每小时数千吨的输送任务。(3) 输送统一线路的适应性强带式输送机可以适应坡度为30%35%的地形，而对于卡车运输来说仅能适应原有自然地形的坡度为68。输送机线路可以适应地形， 在空间和水平面上弯曲从而降低基建投资，并能避免在厂内和其他拥挤地区，以免受铁路、公路、以及河流、山脉的干扰。带式输送机的运输线路十分灵活的，线路长度可根据需要延长。(4) 灵活的装卸料带式输送机可根据工艺流程要求灵活地从一点或多点受料，也可以向多点或几个区段卸料。(5) 可靠性强带式输送机的可靠性已成为所有工业领域中的使用经验所证实，它的运行极为可靠，在许多需要连续运行的重要生产单位，如在发电厂内煤的输送，钢铁厂和水泥厂散物料的输送以及港口内船舶装卸散状物料 等，都获得了广泛的应用。(6) 安全性高带式输送机具有很高的安全性，需要的生产人员很少，与其他运输方式相比发生事故的机会比较少。不会因大块物料掉下来砸伤人员或由于大型笨重的车辆操纵失灵而引起事故。(7) 费用低带式输送机系统运送每吨散状物料所需的劳动工时和能耗，在所有运输散状物料工具中通常是最低的。而且它所占用维修人员的时间少，较小零件的维修和更换可在现场很快地完成，维修费用低。1.1.3带式输送机的种类(1) 按承载能力分类轻型带式输送机：专门应用于轻型载荷的输送机。通用带式输送机：这是应用最广泛的带式输送机，其他类型带式输送机都是这种带式输送机的变形。钢绳芯带式输送机：应用于重型载荷的输送机。(2) 按可否移动分类固定带式输送机：输送机安装在固定的地点，不需要移动。移动带式输送机：具有移动机构，如轮，履带。移置带式输送机：通过移动设备变换设备的位置。可伸缩带式输送机：通过储带装置改变输送机的长度。(3) 按输送带的结构形式分类普通输送带带式输送机：输送带为平型，带芯为帆布或尼龙帆布或钢绳芯。钢绳牵引带式输送机：用钢丝绳作为牵引机构，用带有耳边的输送带作为承载机构。压带式输送机：用两条闭环带，其中一条为承载带，另一条为压带。钢带输送机：输送带是钢带。网带输送机：输送带是网带。管状带式输送机：输送带围包成管状或用特殊结构输送带密闭输送物料。波状挡边带式输送机：输送带边上有挡边，以增大物料的截面，倾斜角度大时，一般在横抽设置挡板。花纺带式输送机：用花纹带以增大物料和输送带的摩擦，提高输送倾角。(4) 按承载方式分类托辊式带式输送机：用托辊支撑输送带。气垫带式输送机：用气膜支撑输送带。另外还有磁性输送带、液垫带式输送机，它们共同的特点是对输送带连续支撑。深槽型带式输送机：由于加大槽深，除用托辊支撑外，也起到对物料的夹持作用，可增大输送倾角。(5) 按输送机线路布置分类直线带式输送机：由于输送机纵向是直线，但是可在铅垂面上有凹凸变化曲线。平面弯曲带式输送机：可在平面上实现弯曲运行。空间弯曲带式输送机：可以在空间实现弯曲运行。(6) 按驱动方式分类单滚筒驱动带式输送机。多滚筒驱动带式输送机。线摩擦带式输送机：用一个或多个输送带作为驱动体。磁性带式输送机：通过磁场作用驱动输送带。1.1.4带式输送机的应用带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。应用它，可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。它既可以进行碎散物料的输送，也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外，还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合，形成有节奏的流水作业运输线。所以带式输送机广泛应用于现代化的各种工业企业中。( 1 ) DT 互型固定式带式输送机是通用型系列产品，可广泛用于冶金、矿山、煤炭、港口、电站、建材、化工、轻工、石油等各个行业。由单机或多机组合成运输系统来输送物料，可输送松散密度为500 - 2500kg / 的各种散状物料及成件物品。( 2 ) DT 江型固定式带式输送机适用的工作环境温度一般为-25 40 。对于在特殊环境中工作的带式输送机，如要求具有耐热、耐寒、防水、防腐、防爆、阻燃等条件，应另行采取相应的防护措施。( 3 ) DT型固定式带式输送机均按部件系列进行设计。设计者可根据输送工艺要求，按不同的地形、工况进行选型设计并组合成整台输送机。( 4 ）输送机允许输送的物料粒度取决于带宽、带速、槽角和倾角，也取决于大块物料出现的频率。各种带宽适用的最大粒度，本系列推荐按表2 一1 选取。当输送硬岩时，带宽超过1200mm 后，粒度一般应限制在350mm 范围内，而不能随带宽的增加而加大。表1-1 各种带宽适用的最大粒度 mm带宽50065080010001200140016001800200022002400最大粒度100150200300350350350350350350350注：粒度尺寸系指物料块最大线性尺寸参考以上资料可发现带宽与最大粒度成近似正比例关系，由于本课题设计的带宽为300mm，故最大粒度应不大于100.1.1.5通用带式输送机的结构组成图1-1为带式输送机的结构简图。它由输送带、驱动装置、托辊、机架、清扫器、拉紧装置和制动装置等组成。图1-1 带式输送机整机结构1-头部漏斗;2-机架;3-头部清扫器;4-传动滚简;5-安全保护装置;6-输送带;7-承载托辊; 8-缓冲托辊;9-导料槽;10-改向滚简;11-拉紧装置;12-尾架;13-空段清扫器;14-回转托辊; 15-中间架;16-电动机;17-液力偶合器;18-制动器;19-减速器;20-联轴器1.1.6带式输送机的典型布置（见图1-2）图1-2 带式输送机的典型布置1.2部件的介绍及选用1.2.1输送带(一) 输送带的性能要求 (1)要求输送带自身质量小，抗拉强度和抗弯强度大，成槽性能好； (2)由于承受交变弯曲载荷，故要求带芯夹层与橡胶层间要有较高的粘附强度，以防层间剥离和撕开； (3)要求加工精细，保证在受纯拉伸时，各夹层均匀承受载荷； (4)输送带的覆盖胶和夹层带芯都应具有较高的抗冲击性能和抗机械损伤性能； (5)为延长使用寿命，应使输送带具有足够的耐磨性； (6)为使驱动时所需的初张力尽量小，故要求输送带具有高摩擦系数； (7)具有较好的外形稳定性，既无太大的纵向弹性伸长又具有较小的永久伸长，其张紧行程不超过带式输送机长度的1.5； (8)输送带端头连接要简单，但其接头处的强度不应显著减弱，并且接头处厚度必须与其它部位厚度相同。 在输送带承受较大张力时，应选取尽可能少的层数而强度又较高的带芯，比选取居数多而强度一般的带芯容易得到满足。薄的输送带弯曲性能好，并且在它绕过滚筒弯曲运行时，带芯各夹层间受载均匀，因而可选取较小的拉伸安全系数；对于输送块度和硬度大的物料，可选用多层带芯的输送带。(二) 输送带的选用(1) 类型选择各类输送带适宜的工作条件见表1-2。普通输送带一般多采用橡胶覆盖层，其适用的环境温度与输送机一样为-20-40。环境温度低于-5 时，不宜采用维纶帆布芯胶带。环境温度低于-15 时，不宜采用普通棉帆布芯胶带。在环境温度低于-20条件下采用钢绳芯胶带时，应采用耐寒型胶带并与制造厂签订保证协议。普通橡胶输送带适用的输送物料温度一般为常温。当输送物料温度为80-200 时，应采用耐热带。我国生产的耐热带分三型，即1型100 、2型125 、3型150，而有的厂生产的特种耐热带其耐热类型为1型130、2型160、3型200 。表1-2 输送带类型及适应工作条件物 料 及工 作 条 件 特 性宜 选 输 送 带类 型芯层代号覆盖胶代号松散密度较小、摩擦性较小的物料，如谷物、纤维、木屑、粉末及包装物品等轻型（薄型）CC、VV 、NNNR、PVC松散密度在2.5t /m3 以下的中小块矿石、原煤、焦炭和砂砾等对物送带磨损不太严重的物料普通型CC、VV 、NN、EPNR 、SBR松散密度较大的大、中、小块矿石、原煤等冲击力较大、磨损较重的物料，轴送盘大、轴送距离较长的输送机强力型NN 、EP 、STNR 、SBR 、IR矿井下运送物料井巷型CC、VV 、NN、EPPVC 、CR 、CPE 、NBR工作区域易于爆炸易于起火（如地下煤矿）难燃型CC、NN、EP、PVC、 PVG 、STCR 、PVC 、CPE 、NBR输送80150的焦炭、水泥、化肥、烧结矿和铸件等耐热型CC、VV、EP、NN、STSBR 、CR工作环境温度低达-30-40 耐寒型CC、VV、EP、NN、STNR 、BR、 IR输送150-500的矿渣和铸件等热物料耐高温型难燃型CCEPCM 、IIR输送机倾斜角度较大花纹型波状挡边型CC、VV、NN、EPNR 、SBR输送最大、输送距离长高强力型STNR 、SBR 、IR物料冲击较严重耐冲击型VV、NN、EP、STNR IR物料含油或有机溶剂耐油型CC、VV、NN、EP、STCR、NBR、PVC物料带腐蚀性(酸、碱)耐酸碱型CC、VV、NN、EP、STCR IIR NR食品，要求不污染卫生型CC 、NNNR、PVC、NBR物料带静电导静电型CC 、NNSBR、NR、BR、CR煤矿井下输送机、用作高炉带式上料机的输送机及其他有火灾危险的场所使用的输送机，应采用阻燃型难燃型输送带二订货时应与制造厂签订保证协议。 输送具有酸性、碱性和其他腐蚀性物料或含油物料时，应采用相应的耐酸、耐碱、耐腐蚀或耐油橡胶带或塑料带。 PVC 类型的塑料覆盖层输送带在井下作业有很好的表现，但使用这种输送带时，输送机倾角一般不得大于13。 ，采用特殊措施者除外。(2) 带宽一般根据输送量计算后确定计算出的带宽，但本课题的带宽已知，故不用计算，只须用所运物料粒度进行核算。(3) 层数经计算确定，但确定的层数应在许可范围之内。(4) 覆盖层厚度钢丝芯输送带上下覆盖层厚度为定值。一般能满足使用要求勿需设计人再作选择。 帆布芯输送带下层厚度一般为1.5mm ，有特殊需要时，可加厚至3mm。上层厚度根据所输送物料的堆积厚度、粒度、落料高度及物料的磨琢性确定，可按表1-3 选定。常规条件下，推荐按表1-4 、表1-5、表1-6 选取（引用DIN22101）。表1-3 橡胶输送带覆盖胶的推荐厚度 mm物料特性物料名称覆盖胶厚度/mm上胶厚下胶厚2000kgm3中小粒度或磨损性的小物料焦炭、煤、白云石、石灰石、烧结混合料、砂等3.01.52000kgm3块度200mm磨损性较大的物料破碎后的矿石、选破产品、各种岩石，油母页岩4.51.52tm3，磨损性大的大块物料大块铁矿石、油母页岩等6.01.5表1-4 输送带承载和空载面覆盖胶层最小厚度 mm抗拉体(芯层)材料最小厚度值CC (棉帆布)NN (尼龙帆布)EP (聚酯帆布)根据不同抗拉体(芯层)分别为12mmST (钢丝绳芯)0.7d(mm) 最小4mm表1-5 相应于表1-4最小厚度的承载面附加厚度的标准值 mm有影响的参数评 价 值总数载荷情况载荷频繁度粒 度密 度物料磨琢性有利正常不利少正常频繁细正常粗轻正常重小中等剧烈123123123123123表1-6 附加厚度的标准值 mm评价值总数附加厚度大于1.2.2驱动装置带式输送机的动力部分，由安装在驱动架上的Y 系列鼠笼型电机、液力偶合器（或梅花形弹性联轴器）、减速器、ZL 型弹性柱销齿式联轴器、制动器（逆止器）等组成。(1)本课题给定的电机功率为0.55kw ，减速器优先采用DBY型、DCY 型硬齿面圆锥圆柱齿轮减速器，传动比为850，共配置了221 组驱动单元及相应的驱动架。(2)按带宽、带速、电机功率从“驱动装置选择表”中确定组合号，然后在“驱动装置组合表”中确定所需驱动单元。 （3)采用带后辅腔的液力偶合器作为本系列带式输送机的专用偶合器，其起动力矩系数限制在1.31.7 之间。选用时，设计者应按所需功率和起动时最大力矩，根据制造厂的偶合器特征曲线选定充油量，并在总图中标注充油量。 （4）本系列采用液压推杆闸瓦式制动器，选用时要根据制动力矩与发热情况选用相应规格的推动器。制动器推杆的工作制为100持续率。 （5）本系列提供的滚柱逆止器，逆止力矩为6.9 23.3kN m ，安装在DCY315 以下规格的减速器输出轴上，其他型式的逆止器如NYD 型凸块式逆止器及非接触式逆止器可由设计者自行配置。在一台输送机上采用多台机械逆止器时如果不能保证均匀分担载荷，则每台逆止器都必须按一台输送机可能出现的最大逆转力矩来选取。同时还应验算传动滚筒轴或减速器轴的强度采用多电机驱动及大规格的逆止器应尽量安装在减速器输出轴或传动滚简轴上。（6)输出轴用弹性齿式住销联轴器，由于配套规格较多而未列入驱动单元，整机设计选用时应在总图中标出序号，并列出所选用的联轴器型号规格。（7）本系列驱动单元为单电机典型配置，如配置条件发生变化或采用多电机驱动时，驱动单元的组合形式可由设计者自行调整。（8）末级中心距大于或等干355mm 的硬齿面减速器热功率验算通不过时，设计者应采取相应措施。1.2.3传动滚筒及改向滚筒 传动滚筒（本设计中即永磁滚筒）是带式输送机传递动力的部件。其直径已知，为350mm。 用于改变输送带的运行方向或增加输送带与传动滚筒间的围包角的滚筒叫改向滚筒。（1)改向滚简按承载能力分轻型、中型和重型，分档直径分别为5010Omm 、120180mm 及200260mm，结构型式与传动滚筒一致。(2）改向滚筒用于改变输送带运行方向。用于改向时一般放在尾部或垂直拉紧装置处。改向放在垂直拉紧装置的上方。增面滚简一般用于小于或等于的场合。(3）改向滚筒覆面有裸露光钢面和平滑胶面两种。(4）改向滚筒与传动滚筒直径匹配见表1-7 。表1-7 改向滚筒与传动滚筒直径匹配 mm带宽传动滚筒直径尾部头部探头滚筒直径头部探头滚筒直径改向滚筒直径60%-100%30%-60%30%滚筒组别滚筒组别滚筒组别ABCABCABC50050040031540031525031531525063080010001250160063080010001250160050063080010001250400500630800100050063080010001250400500630800100031540050063080040050063080010004005006308001000315400500630800注：A-传动滚筒；B-改向滚筒（180度）；C-改向滚筒（180度）。参考以上资料，本课题设计的带宽为300mm，传动滚筒直径为350mm，故选定尺寸如下：带宽传动滚筒直径尾部头部探头滚筒直径头部探头滚筒直径改向滚筒直径30%-60%，则A=350mm，B=250mm，C=175mm。1.2.4托辊 托辊是带式输送机的输送带及货载的支承装置。托辊随输送带的运行而转动，以减小输送机的运行阻力。托辊质量的好坏取决带式输送机的使用效果，特别是输送带的使用寿命。而托辊的维修费用成为带式输送机运营费用的重要组成部分。所以要求托辊：结构合理，经久耐用，回转阻力系数小，密封可靠，灰尘、煤粉不能进入轴承，从而使输送机运转阻力小、节省能源、延长使用寿命。 托辊分为钢托辊和塑料托辊两种。钢托辊多由无缝钢管制成。托辊辊子直径与输送带宽度有关。通用固定式输送机标准设计中，带宽B为800mm以下的输送机，选用托辊直径为89mm；带宽10001400mm选用辊子直径为108mm。托辊按用途又可分为槽形托辊、平形托辊、缓冲托辊和调心托辊，如图1-3、1-4、l-5所示。图1-3槽形和平行上托辊a- 槽形托辊；b-平行托辊图1-4 缓冲托辊a- 橡胶圈式缓冲托辊；b-弹簧板式托辊图1-5调心托辊a- 锥形调心托辊 b- 旋转调心托辊表1-9 上托辊的间距松散物料的堆积密度，t/m3胶带宽B，mm500600800100012001400上托辊间距l0，mm1.61.6120012001200110012001100 参考以上资料，由于本课题设计的带宽为300mm，则松散物料的堆积密度不应大于1200mm。为了提高生产率，输送散状物料，支承输送带重量的上托辊一般采用槽型托辊；输送成件物品输送机的上托辊，选煤厂手选输送带的上托辊，及支承输送带回空段的下托辊，均采用平形托辊。槽形托辊中倾斜托辊与水平托辊轴线之问的夹角称为槽角。槽角大小是决定运输物料的重要参数。我国过去的带式输送机，槽角一般为20。TD75型系列设计，槽角采用30，也有采用35和45的。在相同带宽条件下，槽角由20增至30，输送带运送散状物料的横断面积增大20，运输量可提高13，并可在运行中减少物料洒落。托辊间距的布置应保证输送带在托辊间所产生的下垂度尽可能地小。输送带在相邻托辊间的下垂度一般不超过托辊间距的2.5。输送带上托辊间距见表1-9；下托辊间距一般取3000mm或者是上托辊间距的2倍；在受料处，托辊的间距为300600mm。凸弧段上托辊间距为水平段托辊间距的l2。输送机头部滚筒中心线到第一组槽形上托辊的距离，一般可取为上托辊间距的11.3倍，尾部滚筒到第一组托辊间距不小于上托辊间距。在输送带的受料处，须装设缓冲托辊，以减少冲击作用，保护输送带；缓冲托辊的构造与一般托辊基本相同，标准设计中采用橡胶因式和弹簧板式两种，如图1-4所示。橡胶因式就是在管体外面套装若干橡胶圈；弹簧板是托辊的支座具有弹性，以缓冲物料的冲击。为了防止和克服输送带的跑偏，在输送带的重载段每隔10组槽形托辊，设置一组槽形调心托辊，其构造如图1-5a所示。在输送带的回空段，每隔610组下托辊设置一组下平行调心托辊如图1-6所示。图1-6 平行调心托辊a- 平行上调心托辊；b-平行下调心托辊槽形调心托辊或平行调心托辊，除了完成一般支承作用外，托辊架还能绕垂直轴自由回转。当输送带跑偏时，输送带的一边便压在立辊上，使其旋转，从而带动托辊架回转一定的角度a(见图1-5b)，这时托辊速度与带速方向不一致，产生一个与输送带跑偏方向相反的分速度，使输送带向输送机中心线侧移动，从而纠正跑偏现象。当输送带回复到运行中心位置时，回转的托辊架也恢复正常位置。1.2.5拉紧装置(一) 拉紧装置的作用 在各种具有挠性牵引构件的输送机中，必须装没有拉紧装置。带式输送机的拉紧装置的作用： (1)使输送带具有足够的初张力，保证输送带与驱动滚筒之间所必须的摩擦力，并且使摩擦力有一定的贮备； (2)补偿牵引构件在工作过程中的伸长；(3)限制输送带在各支承托辊间的垂度，保证输送机正常平稳地运行。（二）拉紧装置的结构形式拉紧装置的结构形式有：车式、垂直式和螺旋式三种。(1)车式拉紧装置机尾张紧滚筒安装在尾架导轨可移动的小车上，钢丝绳的一端连接在小车上，而另一端悬挂着重锤。它是依靠重锤的重力拉紧输送带，故可以自动张紧输送带，保持恒定的张紧力。适用于输送机距离较长，功率较大的场合，尤其适于倾斜输送的输送机上。其缺点是机尾需要有较大的空间。(2)垂直拉紧装置垂直拉紧装置如图1-10所示。滚筒1安装在框架2上，重锤3吊挂在框架上，框架沿导轨上下移动，利用重锤的重力使输送带经常处于张紧状态。该装置适用于长度较大(大于100m)的输送机或输送机末端位置受到限制的情况。这种拉紧装置一般适合装设在驱动滚筒近处或利用输送机走廊下面的空间。缺点是改向滚筒多，而且物料容易落入输送带与张紧滚筒之间，从而损坏输送带。(3)螺旋式拉紧装置张紧滚筒两端的轴承座安装在带有螺母的滑架上，滑架可以在尾架上移动。转动尾架上的螺杆，可使滚筒前后移动，以调节输送带的张力如图1-8所示。螺扦的螺纹应能自锁，防止松动。具有结构简单紧凑的优点，缺点是工作过程中，张紧力不能保持恒定。一般用于机长较短(小于80m)，功率较小的输送机上。螺旋拉紧装置的适用功率范围及许用张紧力(即上、下两分支输送带张力之和)列于表l-10。表1-10 螺旋式张紧装置的功率和许用张紧力B，mm500650800100012001400适用功率，kW张 紧 力，N15.61200020.51800025.224000353800042500005866000 本课题设计选用的是这种拉紧装置，参考以上资料，由于设计的带宽为300mm，则适用功率不应大于15.6kW，张紧力不应大于12000N2喂料器的总体设计2.1喂料器的介绍喂料器是用于向管道内均匀添加物料的装置，并能够防止物料架桥现象。是气力输送不可缺少的组成部分。喂料器有多种形式，如补偿式喂料器、振动喂料器、螺杆喂料器、搅拌喂料器、蠕动喂料器、星形喂料器等。补偿式喂料器补偿式喂料器用于真空输送，功能是调节管道内的状态密度。振动喂料器振动喂料器是通过振动推动物料向前运动，实现匀速加料的目的。螺杆喂料器通过螺旋杆的转动推动物料前进的装置，同时具有定量计量的功能。搅拌喂料器搅拌式喂料器是通过搅拌器破除物料架桥现象，同时实现均匀加料的装置。蠕动喂料器蠕动喂料器是通过硅橡胶内套产生蠕动，破除物料架桥现象，促使物料流动并能控制物料流量的装置。星形喂料器星形喂料器是通过中间星形阀板的转动实现定量喂料的装置。因此,本设计对带式喂料器进行了设计。由上海百勤公司生产的BQW4510型磁性皮带喂料器是粮、油、饲料加工厂地输送及清理设备。传动平稳，主要用于给粉碎机输送原料，同时清除原料中的铁性杂质，以保证机器设备的正常运行，延长设备的使用寿命。BQW4510型磁性皮带喂料器是百勤公司在吸取国外先进技术基础上自行设计、制造的新一代喂料设备，可有效地清除原料中的铁性杂质。具有输送能力大、功耗小、结构紧凑、安装维修方便等特点。如图2-1所示设计的变频调速磁性皮带喂料器是在该磁性皮带喂料器的基础上进行设计的。以该磁性皮带喂料器为基础进行设计,由其图3-1可知,该变频调速磁性皮带喂料器的大概结构如上图所示,该变频调速磁性皮带喂料器主要包括以下几个部件:电动机,减速器,链轮传动系统,驱动滚筒,输送带,改向滚筒,拉紧装置及其他一些零件。设计的变频调速磁性皮带喂料器是以上海百勤公司生产的BQW4510型磁性皮带喂料器为结构基础,并采用了起总体布局。因此,所设计的变频调速磁性皮带喂料器起大概布置如上图中所示。其结构示意图如下图2-2所示。所设计的变频调速磁性皮带喂料器由电动机带动,电动机通过减速器进行减速,减速器再通过链轮传动从而带动驱动滚筒,使得输送带得以运转。图2-1 磁性皮带喂料图2-2 结构示意图2.2喂料器永磁滚筒的确定该变频调速磁性皮带喂料器的原理就是相当于一个带式输送机和一个磁选机相结合,现在要确定的是其磁性原理,也就是确定一个磁选机。要使得设计的该喂料器具有磁选功能,只需要对其驱动滚筒进行设计并加以改装就可以。因此将该驱动滚筒设计成为一个永磁滚筒。2.2.1湿式永磁滚筒式磁选机原理湿式磁选机分选过程矿浆经给矿箱给入槽体（底箱）后，在给矿喷水管的水流作用下，使矿粒呈松散状态进入箱底的给矿区。由于磁场的作用，磁性矿粒发生磁聚而形成“磁团”或“磁链”，并克服重力等机械力向磁极运动，而被吸引到筒体的表面上。然后随同圆筒一起向上转动。因磁系的极性交替，矿粒发生磁搅拌使机械夹杂的脉石脱落下来，从而使精矿品位得到提高。磁性矿粒随圆筒转到磁系边缘最弱处。在卸矿水管喷出的冲洗水流作用下，将它卸到精矿槽中。非磁性或弱磁性矿粒在槽体内快速流动的矿浆流作用下，从底析的尾矿孔排入到尾矿管中。湿式永磁筒式磁选机根据其箱底结构的不同，可以分为顺流型、逆流型与半逆流型三种。箱底的型式对选别指标与操作有很大影响。(一）顺流型永磁筒式磁选机 给矿方向与圆筒旋转方向或磁性产物的移动方向一致。矿浆由给矿箱直接给到圆筒的磁系下方，非磁性矿粒与磁性很弱的矿粒由圆筒下方两底板之间的间隙排出，磁性矿粒被吸到圆筒表面上，并随滚筒一起旋转到磁系边缘的磁场较弱处，由卸矿水管将其据点到精矿槽中。顺流型磁选机处理能力大，适宜于处理较粗粒级（大于6毫米）的强磁性物料的粗选和精选作业，或用于回收磁性重介质，亦可作多台串联工作。但是，这种磁选机的选别指标受给矿量的影响较大，反应灵敏。当给矿量大时，磁性矿粒容易损失于尾矿。因此要加强操作，控制较低的矿浆水平。（二）逆流型磁选机其给矿方向与圆筒的旋转方向或磁性产品的移动方向相反。矿浆由给矿箱直接给到圆筒的磁系下方，非磁性矿粒与磁性很弱的矿粒由磁系左边缘下方的底板上尾矿孔排出，磁性矿粒随滚筒逆着给矿方向被带到精矿端，排到精矿槽中。这种磁选机适宜于粒度小于0。6毫米的细粒强磁性矿物的粗选与扫选作业。这是因为尾矿排出口距给矿端较远。选别时间较长，回收率较高，而精矿排出端离给矿品较近，磁翻作用差，所以精矿品位较低。逆流型磁选机不适宜处理粗粒矿石，因为粒度粗，矿粒易沉积从而堵塞选别空间。（三）半逆流型磁选机其给矿方向与磁场吸引力方向基本相同，矿浆是从槽底下部进入选别空间，磁性矿粒较容易被吸引到圆筒的表面上，并随滚筒一起转到磁系边缘的磁场最弱处而排卸到精矿槽中。非磁性矿粒或磁性很弱的矿粒逆着圆筒旋转方向流经磁系的左侧左缘，并从底板上的矩形孔排走。因而可使底箱内矿浆水平面保持一定，底板与圆筒之间的间隙可以在一定范围内（3040毫米）调节。这种型式的磁选机可以获得较高质量的铁精矿。同时也能得到较好的回收率。所以半逆流磁选机在生产实践中得到广泛的应用。它适宜于处理细粒小于0。2毫米的强磁性矿物的粗选与精选作业，它可以多台串联工作，实现多次精选的作用。 2.2.2 永磁滚筒技术参数的确定RCT系列永磁滚筒亦称磁滑轮或干式大块磁选机。其内部采用高性能硬磁材料组成复合磁系，具有磁场强度高、深度大、结构简单、使用方便、不需维修、不消耗电力，常年使用不退磁特点。可用于水泥、磁选、矿山、钢铁、化工、耐火材料、垃圾处理等行业的选择。与DT-75型、AD-80型通用固定式皮带输送机配套使用代替主动轮，也可与专用皮带输送机制造配套。安装示意图如图2-3所示图2-3 安装示意图表2-1 永磁滚筒技术参数型号参数数目筒表磁感应强度GS物料厚度mm质量kg外形尺寸mmABDLL1KdhbRCT-32/401500401507284003205009261004548.514RCT-32/5015006019885050032060010971155053.514RCT-40/501550802508505004006001097115556016RCT-50/5016001003708505005006001097115556016RCT-32/6515007024510006503207501280135656918RCT-40/65155010040510006504007501280135656918RCT-50/65160013052010006505007501280135707620RCT-50/80155010061013008005009501580135707620RCT-65/80165013072013008006509501661175707620RCT-80/80180015098013008008009501661175907624RCT-65/10017001309101500100065011501661175909724RCT-80/100170017012001500100080011501954215909724RCT-65/12018001001500175012006501400219521511011932RCT-100/120180020018901750120010001400227025511011932RCT-100/140180023021602000140010001600244625511011932参考了以上永磁滚筒的资料，本课题设计的永磁滚筒直径为350mm，其他尺寸如下：筒表磁感应强度GS物料厚度mm质量kg外形尺寸mmABDLL1Kdhb1520702208505003506001097115525815但技术要求B=300，所以上述尺寸进行相应的改变如下：筒表磁感应强度GS物料厚度mm质量kg外形尺寸mmABDLL1Kdhb152070220510300350360660695258152.2.3喂料器减速器的选择 上述结构示意图可知,设计所使用的减速器为单级圆锥齿轮减速器。减速器通过链传动,从而带动驱动滚筒的转动。2.3异步电动机变频调速2.3.1喂料器对驱动装置的要求驱动装置是喂料器的来源。电动机通过联轴器、减速器，链传动系统从而带动传动滚筒转动，依靠滚筒和输送带之间的摩擦力使输送带运动。一般来说：使用最少数量的最简单的驱动装置是最好的驱动装置。然而，驱动装置有时还可能配置一些特殊用途的设备，用来改善输送机的启动和制动性能。在需要的情况下，在驱动装置上还装有制动器、逆止器。带式喂料器系统对驱动装置的基本要求如下。 1）驱动装置应具有良好的起动性能，具有大的起动力矩以使喂料器能够有载起动。 2）起动过程中具有足够小、合理的加速度以减小各承载部件的动载荷。 3）提供低速运行方式。4）驱动装置必须防止输送到输送机的功率和力矩超过安全限度，以保证过载的输送机自动停机，避免发生灾难性事故。5）在采用多驱动情况下，应保证各电动机的负荷均匀，避免一个或几个驱动及输送机的部件过载。6）电动机起动时对电网的冲击小，最好能使电动机无载起动。7）驱动装置应该具有良好的可控性，控制起动、停机时的速度、加减速度。8）驱动装置应具有较高的传动效率以及较底的能耗。9）尽量使电动机空载起动、错开起动时各电动机的起动时间；减少电动机的起动次数，有可能时，可在输送机停止时不必停电动机。10）装备包括自监控、自诊断的控制器。2.3.2交流电动机变频调速通过对带式输送机的驱动装置的理论与实践的多方面的验证，在众多的驱动形式中，理论上变频调速方法可一满足大型带式输送机的软起动以及调速的性能要求。变频器的加减速曲线可以在宽广范围内设定，能满足控制带式喂料器加减速的要求。变频调速系统的机械特性很硬,基本与电动机的固有特性相同。使用开环系统控制带式喂料器的驱动方式可以满足要求。变频调速的调速精度高,易于实现起制动速度曲线的自动跟踪,能提供可控的、理想的起制动性能。其起动系数可以控制在1.051.1.起动加速度可以控制在00.05,适用于长距离线路复杂的输送机,可以控制输送机按设定的S曲线起动和制动,以满足整机动态稳定性及可靠要求。变频调速驱动装置还可以提供低速验带速度。因此，对于带式喂料器采用交流电动机变频调速起动是一个再好不过的起动方式了。2.3.3异步电动机调速方式根据电机学原理知识，可以得到异步电动机的转速公式为： （2.1）由式(4.3.1)可以看出，可以从下列三个方面来调节异步电动机的转速：其一是改变电动机定子绕组的极对数，称为变极调速；其二是在电动机中旋转磁场的同步转速恒定时，调节转差率，称为变转差率调速；其三是改变供电电源频率，称为变频调速。(1)变极调速：在恒定的频率下，改变电动机定子绕组的极对数，就可以改变旋转磁场和转子的转速。通常利用改变绕组接法，使一套定子绕组具备两种极对数而得到两个同步转速，称为单绕组双速电机；也可以在定子内安放两套独立的绕组，从而做成三速或四速电机。优点包括：具有较