公路銑刨機瀝青輸送部分裝置的設計論文[帶圖紙]

1、<p><b>　　編號</b></p><p><b>　　無錫太湖學院</b></p><p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p>　　題目：公路銑刨機瀝青輸送部分裝置的設計</p><p>　　信機 系 機械工程及自動化 專業(yè)</p&g

2、t;<p>　　學 號： 　　　　　　</p><p>　　學生姓名： </p><p>　　指導教師： （職稱：副教授 ）</p><p>　?。毞Q： ）</p><p>　　2013年5月25日</p><p>　　無錫太湖學院本科畢業(yè)設計（論文）

3、</p><p><b>　　誠 信 承 諾 書</b></p><p>　　本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計（論文） 公路銑刨機瀝青輸送部分裝置的設計 是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的成果，其內容除了在畢業(yè)設計（論文）中特別加以標注引用，表示致謝的內容外，本畢業(yè)設計（論文）不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。</p><p

4、>　　班 級： 機械92 </p><p>　　學 號： 0923097 </p><p>　　作者姓名： </p><p>　　2013 年 5 月 25 日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著公

5、路建設的突飛猛進，大規(guī)模的機械養(yǎng)護時代就隨之到來了。公路銑刨機是路面養(yǎng)護和再生設備的機種之一，現在正越來越引起道路養(yǎng)護專家,施工單位的關注。</p><p>　　銑刨機現在被廣泛應用于公路,城市道路的養(yǎng)護，公路銑刨機是一種高效的瀝青或混凝土路面維修養(yǎng)護機械。銑刨機的原理是利用滾動銑削的方法把路面局部全部破壞。為了減輕疲銑刨機的勞強度，機器設有回收裝置，是銑削的物料直接輸送到運載卡車上。皮帶傳動機構作為銑刨機最總要

6、的一部分，它的主要作用是將銑刨的碎料傳遞出去，其結構的設計直接影響著銑刨機的性能。</p><p>　　為了提高銑刨機的使用性能和工作可靠性,保證銑刨機具有較高的生產率和作業(yè)質量,使銑刨機具備良好的經濟效益,推動銑刨機性能的全面提升。本文對4.3米銑刨機的輸送機構進行了分析研究與設計。</p><p>　　本說明書與圖紙配套使用。</p><p>　　關鍵詞：銑刨機

7、; 輸料裝置; 瀝青</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the rapid construction of high-grade highways and municipal roads, large-scale mechanized conservation era has arrived. As a conserv

8、ation and renewable road equipment, one of the major aircraft machine is the milling work of asphalt road plane milling machine conservation experts and construction units concerned.</p><p>　　Milling machine

9、s are widely used in highway and urban road maintenance，and it is one kind of highly effective asphalt coagulation earthen road pavement service machine.It iprinciple is broken the road surface partially or completely wi

10、th the trundle milling the method,In order to reduce the Iabor intensity ,The machine has the recycling installment.Causes the milling to transport directly from the millng rotor to delicers on the truck.It is a major fu

11、nction to transmit debirs of milling by the b</p><p>　　In order to increase the operation Performance and reliability of milling machine , ensure</p><p>　　the milling machine with higher product

12、ivity , operation quality and economic benefit ,increase the Performance of milling machine , the moving system of 2- meter milling machine have been discussed and designed in this paper.</p><p>　　Supporting

13、 the use of these instructions with drawings.</p><p>　　Keywords: milling planer; transporting machine; belt</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要II</b></

14、p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 路面銑刨機及其發(fā)展概況1</p><p>　　1.1.1 路面銑刨機的分類1</p><p>　　1.1.2 路面銑刨機的應用特點2</p><p>　　

15、1.1.3 路面銑刨機的主要結構及工作原理2</p><p>　　1.1.4 國內外路面銑刨機發(fā)展概況3</p><p>　　1.2 路面銑刨機設計的指導思想4</p><p>　　1.3 路面銑刨機設計的設計原則4</p><p>　　2 瀝青輸送裝置的總體設計4</p><p>　　2.1 輸送機構的功能

16、5</p><p>　　2.2 輸送機構總體設計的設計標準5</p><p>　　2.3 輸送機構的工作原理6</p><p>　　2.4 輸送機構總體設計主要需完成一下幾項工作7</p><p>　　3 輸送機構的組成及功能分析9</p><p>　　3.1 輸料系統(tǒng)的主要功能部件9</p>

17、<p>　　3.1.1 輸送帶9</p><p>　　3.1.2 支撐托輥9</p><p>　　3.1.3 張緊裝置10</p><p>　　3.1.4 驅動裝置10</p><p>　　3.1.5 集料系統(tǒng)的設計11</p><p>　　3.1.6 改向裝置12</p>&l

18、t;p>　　3.1.7 裝料裝置12</p><p>　　3.1.8 卸料裝置12</p><p>　　3.1.9 清掃裝置12</p><p>　　3.1.10 防跑偏裝置12</p><p>　　3.1.11 機架結構13</p><p>　　3.1.12 工字鋼鋼架的皮帶傳動機構有限元結果15&

19、lt;/p><p>　　3.2 帶式輸送機的設計流程16</p><p>　　3.2.1 原始數據及工作條件的確定16</p><p>　　3.2.2 帶式輸送機的設計計算16</p><p>　　3.2.3 部件選型17</p><p>　　3.2.4 撰寫工程數據表17</p><p>

20、;　　4 帶式輸送機的設計計算理論和方法18</p><p>　　4.1 帶式輸送機的基本功能參數18</p><p>　　4.1.1 輸送帶最大的物料橫截面積18</p><p>　　4.1.2 最大輸送能力Q（t/h）的計算18</p><p>　　4.1.3 輸送帶寬度校核19</p><p>　　4.

21、2 圓周驅動力與驅動圓周驅動力計算19</p><p>　　4.2.1 主要阻力19</p><p>　　4.2.2 C的取值20</p><p>　　4.2.3 主要特種阻力20</p><p>　　4.2.4 傾斜阻力21</p><p>　　4.3 驅動功率的計算22</p><p

22、>　　4.4 輸送帶張力22</p><p>　　4.4.1 帶式輸送機的布置形式22</p><p>　　4.4.2 輸送帶張緊力計算的一般流程22</p><p>　　5 輸送機構的選型方法與分析25</p><p>　　5.1 托輥的選型25</p><p>　　5.1.1 托輥的選型方法25&

23、lt;/p><p>　　5.2 輸送帶的選型計算27</p><p>　　5.3 滾筒的選型28</p><p>　　5.4 拉緊裝置的選型31</p><p>　　5.5 支架類裝置的選型32</p><p>　　6 結論與展望34</p><p><b>　　6.1結論34

24、</b></p><p>　　6.2不足之處及未來展望34</p><p><b>　　致謝35</b></p><p><b>　　參考文獻36</b></p><p>　　附錄 主要符號及意義36</p><p><b>　　1 緒論<

25、/b></p><p>　　1.1 路面銑刨機及其發(fā)展概況</p><p>　　公路刨機是一種效率很高的瀝青路面維修養(yǎng)護的設備，它的原理是利用滾動銑削的方法把瀝青混凝土路面局部或全部破壞。銑削下來的瀝青碎料經再生處理后，可直接用于路面表層重新鋪建。它主要用于城市道路、公路、停車貨場的瀝青混凝土砼面層挖掘和翻修公路油浪、網紋、車轍等的清理；公路路面面層錯臺銑平。隨著公路建設的突飛猛進，

26、大規(guī)模的機械化養(yǎng)護時代就之到來了。路面銑刨機是面養(yǎng)護和再生設備的主要機種之一，他現在起道路養(yǎng)護專家和施工單位的關注。我國基礎部門對路面銑刨機成套設備的需求將會越來越迫切，需求量在未來來越多的。</p><p>　　1.1.1 路面銑刨機的分類 </p><p>　　按照銑刨機的銑刨寬度可分為大,中,小三種類型的銑刨機，0.4~1.2米的是小型；1.1~2.0米的是中型，2米以上的是大型銑刨

27、機。對于銑刨寬度小于等于1米的小型銑刨機是以機械傳動為主，機械式工作比較可靠、維修起來、傳動效率比較高、制造成本相對低，但其結構復雜、操作不是很輕便、作業(yè)效率比較低、牽引力比較小，適用于小面積路面維修、銑刨小型的溝槽等，銑刨機一般不帶瀝青回收裝置。銑刨寬度在1米2以上的中大型銑刨機一般采用液壓傳動，液壓式結構比較緊湊、操作比較輕便、機動比較靈活、牽引力比較較大，但制造成本比較高、維修比較難，適用于切削較深的中大規(guī)模路面的養(yǎng)護。中國現在還

28、停留在生產小型公路銑刨機，且以 0.5米和1.0米兩種規(guī)格比較多，大中型銑刨機現在還是寥寥無幾的。</p><p>　　按銑刨型式不同，可分為熱銑和冷銑。熱銑由于增加了加熱裝置而使結構比較復雜，一般用于路面的再生作業(yè)。冷銑由于適用范圍比較廣，目前占據主導地位。冷銑式配置功率比較大，刀具磨損比較快，切削料粒度比較均勻，可設置灑水裝置噴水，它使用廣泛，產品已成系列；按銑刨機按行走方式不同，可分為輪式和履帶式。輪式機動

29、性比較好、轉場比較方便，特別適合于中小型路面的作業(yè)。履帶式多為銑削寬度2000mm以上的大型銑刨機，有舊材料回收的裝置，適用于大面積路面的再生工程；按銑刨鼓旋轉方向與行走方向不同，可分為逆銑和順銑；按有無廢料回收輸送機，可分為輸送式和無輸送式銑刨機；按銑刨鼓安裝方式不同，可分為固定式和移動式銑刨機。</p><p>　　圖1.1 長沙湘江一橋施工</p><p>　　圖1.2 2m履帶式銑

30、刨機</p><p>　　圖1.3 銑刨機的結構</p><p>　　1.1.2 路面銑刨機的應用特點</p><p>　　1.采用銑刨機來處理公路，可以很速度的處理公路路面病害，使公路的路面平整；</p><p>　　2. 道路翻修采用銑削的方法可以與原路面的水平相對一致。銑削可以將壞的路面處理了，由新瀝青填補修補的空間，經壓實后可以和原路

31、面一樣高，這可以防止立交橋路面的載荷對橋體產生沖擊載荷。</p><p>　　3. 保證新舊公路路面瀝青的很好結合，提高壽命。采用銑削方法可以使邊側及底部整齊、深度比較均勻，從而使翻修后新公路路面的使用壽命有很大的提高； </p><p>　　4. 有利于舊路面瀝青的再生與利用。由于他可以控制切削深度，銑削的瀝青不僅干凈且規(guī)則，可以不用破壞加工就可以再生利用，大大降低了施工成本，也是很環(huán)保

32、的</p><p>　　1.1.3 路面銑刨機的主要結構及工作原理</p><p>　　一般銑刨機由發(fā)動機及行星減速器、行走機構、銑刨部分、輸料裝置等組成。</p><p>　　圖1.4 銑刨機的總體結構</p><p>　　1.動力系統(tǒng) 2.升降系統(tǒng) 3.傳動系統(tǒng) 4.灑水系統(tǒng) </p><p>　　5

33、.行走系統(tǒng) 6.液壓系統(tǒng) 7.銑刨系統(tǒng) 8.轉向系統(tǒng) </p><p>　　9.集料系統(tǒng) 10.車架系統(tǒng) 11.覆蓋件系統(tǒng) 12.電氣系統(tǒng) </p><p>　　1.1.4 國內外路面銑刨機發(fā)展概況</p><p>　　1) 路面銑刨機的發(fā)展水平和趨勢</p><p>　　作為實現公路路面銑刨的設備,國外的銑刨機經歷了由熱

34、銑到冷銑,由無集料到現在的有自動集裝置的發(fā)展過程。首臺銑刨機出現在1971年的德國,這機器是由維特根(wirtgen)公司開發(fā)的裝有紅外預加熱系統(tǒng)的小型銑刨機,銑刨機的出現開創(chuàng)了道路養(yǎng)護施工的新紀元.一直到20世紀70年代期,整個歐洲己有一百多臺這樣的銑刨機在服役.十年后維特根公司又開發(fā)了帶直接收集舊料裝置的小型冷銑刨機。</p><p>　　國外路面銑刨機在發(fā)展和工程應用上早已有一段歷史,以維特根公司為代表，o

35、adTech公司、卡特彼勒公司產品也很好。刨機工作原理，使用工藝基本相同,裝機功率相當。國外的路面銑刨機技術已達到較高的技術水平,歸納起來有以下幾個特點;</p><p>　　(1) 底盤結構先進合理</p><p>　　銑刨機底盤是全剛性車架，液壓行走結構,驅動，轉向大都是液壓的。</p><p>　　(2) 銑削功率得到充分發(fā)揮</p><p

36、>　　液壓功率調節(jié)器，可以根據材料的硬度和要銑削的深度來控制銑削輪的速度,自動調節(jié)轉速和行走速度,使其處于最大功率的狀態(tài),但是不會超負荷。</p><p><b>　　(3) 裝載功率大</b></p><p>　　新型銑刨機功率越來越大,生產效率提高。</p><p><b>　　(4)銑削深度較大</b><

37、/p><p>　　新型銑刨機銑削深度都超過300毫米。</p><p>　　(5)銑刨輪性能良好</p><p>　　冷銑刨機將銑刀固定在半圓形瓦片上。</p><p>　　(6)銑削物裝載簡單</p><p>　　后部掛裝的瀝青輸送裝置,快速收料,并將銑削下來的瀝青裝入汽車上,通過液壓來調整卸料高度,并可使傳送帶左右擺動

38、40毫米到100毫米。</p><p><b>　　(7)技術先進</b></p><p>　　全輪驅動,機電液一體化,智能化故障診斷,精確自動找平衡系統(tǒng)。</p><p><b>　　(8) 容器大</b></p><p>　　水箱,柴油箱,燃油,水加注間隔比較長。</p><

39、p><b>　　(9) 模塊化</b></p><p>　　液壓泵,液壓閥,冷卻系統(tǒng)都裝置底架上,這樣易于調整,檢測和維修。</p><p>　　2)國內路面銑刨機的發(fā)展水平和趨勢</p><p>　　我國對路面銑刨機的研究從20世紀80年代開始,有較大的競爭優(yōu)勢,但是在品種規(guī)格、技術水平及配套件上仍存在比較大的差距。</p>

40、<p>　　到目前為止,中國己經有徐州徐工集團,北方交通和西筑等企業(yè)可以生產制造銑刨寬度為2米,最大銑刨深度為300毫米,并且達到了國際先進水平。</p><p>　　1.2 路面銑刨機設計的指導思想</p><p>　　高速公路隨著路面齡期增加，由于行車載荷和自然環(huán)境因素，路面會漸漸出現一些病害，嚴重影響行車速度和安全。由于路面銑刨機工作效率比較高、施工工比較藝簡單、銑削深

41、度比較易于控制、操作方便比較活、機動性能比較好、銑削的舊料能直接回收利用。顯然，處理病害快速有效的方法就是使用路面銑刨機銑刨路面，來使路面保持平整。用銑刨機械銑刨損壞的舊鋪層，再鋪設新面層是最經濟的現代化養(yǎng)護方法。</p><p>　　結合國內外路面銑刨機的發(fā)展概況，設計思想有以下幾點：</p><p>　　1. 要向大型化方向發(fā)展；</p><p>　　2.考慮

42、實用性與先進性兼顧；</p><p>　　3. 充分利用發(fā)動機功率；</p><p>　　4. 簡化操作，實現自動化控制，設備可靠；</p><p>　　5. 簡化設備保養(yǎng)，合理潤滑，充分防腐；</p><p>　　1.3 路面銑刨機設計的設計原則</p><p>　　根據以上的設計指導思想，可以確定以下的設計原則&l

43、t;/p><p>　　簡化設計結構，選用標準件和成熟機構，盡可能結合現有設備，降低制造成本，并保證性能和質量；</p><p>　　配套件必須可靠，確保作業(yè)要求；</p><p>　　操作簡單，維修方便；</p><p>　　2 瀝青輸送裝置的總體設計</p><p>　　瀝青輸送裝置的設計，就是根據其主要用途、作業(yè)條件、

44、使用場合及生產情況等，合理的選擇，確定機型和各總成的結構型式、性能參數及整機尺寸，并能進行合理的布置。這些組成和部件相互依賴又相互制約，因此，輸送機構的性能不僅取決與每個部件的好壞，而更重要的是取決于各總成性能之間的相互協(xié)調。各總成性能的相互協(xié)調如何，主要取決于各總體參數及各總成部件的匹配情況及其布局的合理性。</p><p>　　2.1 輸送機構的功能</p><p>　　輸送機構的作用

45、就是將銑刨出來的瀝青收集并輸送帶隨行的運輸車上或者可及的指定位置，減少銑刨機的負載，提高銑刨機的整體效率。皮帶傳動機構作為銑刨機最重要的一部分，它主要作用是將銑刨的碎料傳遞出去，其結構的設計直接影響著銑刨機的性能。其UG模型圖如圖2.1所示;</p><p>　　圖2.1 輸送裝置UG模型</p><p>　　2.2 輸送機構總體設計的設計標準</p><p>　　

46、確定采用帶式輸送機來輸送瀝青后，面對的問題主要就是如何經濟合理地設計出瀝青輸送系統(tǒng)，一個好的設計標準需要選擇出來。它的結果更切合實際.</p><p>　　關于瀝青輸送系統(tǒng)設計標準，國內外現在有很多種，如ISO5048， CEMA以及GB/T17119-1997等。</p><p>　　我國傳統(tǒng)的設計標準還是比較保守的。選用的輸送帶安全系數大、運行阻力系比較大，這會造成選用的電動機功率比較

47、大。這個對于比較小的輸送機來說，問題并不是很大，但是遇到大的輸送機構的時候，就會遇到一些問題。例如，設計時選用 800W的電機，但是他正常消耗功率僅為 400kW 左右。</p><p>　　CEMA標準中，提供了技術分析、數據資料.主動輪需要的張力 Te,包含提拉和下沉瀝青的阻力,輸送瀝青的摩擦力及加速瀝青所需的力;</p><p>　　(1)由上托輥和下托輥的摩擦力引起的張力 Tx：&

48、lt;/p><p><b>　　(2.1)</b></p><p>　　式中，L—輸送機的長度，m；</p><p>　　Kx—計算托輥摩擦阻力,輸送帶托輥間滑動力系數，N/m；</p><p>　　Kt—環(huán)境,溫度校正的系數。</p><p>　　(2)瀝青輸送帶撓曲的阻力時引起張力 Tyb：<

49、;/p><p><b>　　(2.2)</b></p><p><b>　　上托輥，</b></p><p><b>　　(2.3)</b></p><p><b>　　下托輥，</b></p><p><b>　　(2.4)

50、</b></p><p>　　式中，Tyc—輸送帶經過上托輥,瀝青輸送帶的撓曲阻力時引起張力，N；</p><p>　　Tyr—瀝青輸送帶經過下托輥,輸送帶的撓曲力而引起的張力，N；</p><p>　　Ky—計算瀝青輸送帶,負荷通過托輥時綜合撓曲阻力的系數；</p><p>　　Wb—每米輸送帶的質量，kg/m。</p&g

51、t;<p>　　(3)瀝青輸送帶經過托輥,由瀝青撓曲阻力引起的張力 Tym：</p><p><b>　　(2.5)</b></p><p><b>　　式中，</b></p><p>　　Wm—輸送帶上每米物料的質量，kg/m；</p><p>　　(4)提升負荷,下降負荷時所需的張

52、力 Tm：</p><p><b>　　(2.6)</b></p><p><b>　　式中，</b></p><p>　　H—物料提升的高度，m。</p><p>　　(5)由驅動輪阻力而引起的張力 Tp、加速瀝青所需要的張力 Tam以及附屬裝置阻力引起</p><p>&

53、lt;b>　　的張力 Tac。</b></p><p><b>　　因此，有效張力</b></p><p><b>　　(2.7)</b></p><p>　　2.3 輸送機構的工作原理</p><p>　　圖2.2為銑刨機瀝青輸送裝置的UG模型圖，從圖中我們可以看出皮帶在液壓馬達

54、驅動力作用下驅動主動輪.使皮帶過上下托輥進行有規(guī)則的運動，為了使皮帶不側偏，我采用防跑偏裝置進行了限位，皮帶機構依鋼架結構進行支撐。</p><p>　　1.從動輪 2.防跑偏輪 3.下托輥 4.防護架 5.上托輥支架 6方鋼 7.上托輥</p><p>　　8.皮帶 9.改向滾筒</p><p>　　圖2.2 銑刨機的輸料系統(tǒng)UG模型</p><

55、;p>　　圖2.3 銑刨機輸送系統(tǒng)結構示意圖</p><p>　　2.4 輸送機構總體設計主要需完成一下幾項工作</p><p>　　1, 確定皮帶型號確定皮帶總體結構的尺寸； </p><p>　　2,確定皮帶總體結構尺寸;</p><p>　　3,確定皮帶機組成零部件，主要是驅動滾筒、改向滾筒； </p><p&

56、gt;　　4,與液壓系統(tǒng)相結合，確定液壓配件，主要有驅動泵、及它的連接件。</p><p>　　皮帶可選用國產或進口的。但是目前國內皮帶產品大多采用二次硫化制作皮帶基層上的的擋板，因此，基層與擋板之間容易出現擋板開裂，甚至擋板脫落的故障。國外產品一般采用一次硫化成型技術，擋板與基層的結合比較牢固，不易出現上訴故障。其主要參數表2-1：</p><p><b>　　表2-1皮帶參數

57、</b></p><p>　　3 輸送機構的組成及功能分析</p><p>　　3.1 輸料系統(tǒng)的主要功能部件</p><p><b>　　3.1.1 輸送帶</b></p><p>　　在輸料系統(tǒng)中，輸送帶是承載構件，又也是牽引構件，他是用來運載銑刨瀝青和傳遞牽引力的。所以我在設計輸料系統(tǒng)的時候，發(fā)現如何選

58、擇輸送帶是個很重要的問題。在滿足運送能力的前提下,我首先考慮保護輸送帶，要使之具有較長的壽命，至少保證6~10年。我在設計其他部件時，盡量減少輸送帶損壞，加裝安全防護的措施。</p><p>　　常用的輸送帶現在主要有兩種：織物芯膠帶,鋼繩芯膠帶。對輸送帶主要要求是：強度高﹑耐磨﹑撓性好﹑伸長率小和便于安裝修理?？蛇x用的帶寬系列為（mm）：500﹑650﹑800﹑1000﹑1200﹑1400﹑1600﹑1800﹑

59、2000﹑2200等，本設計中選用2000mm的輸送帶作為熟料裝置的皮帶。</p><p>　　3.1.2 支撐托輥</p><p>　　輸送帶用托輥做為支撐裝置，可以支撐輸送帶及帶上的廖，減小帶的垂度，使其能穩(wěn)定的運行。為了增大運量，防止廢料向兩邊的散漏，支撐裝置支撐我選用槽型。為了減少托輥對帶的運動阻力，我在托輥內安裝滾動軸承。要注意托輥密封和與潤滑，用來保證托輥的轉動靈活,還有延長它

60、的壽命。為了使帶在兩支撐托輥之間的垂度不致過大，支撐裝置的間距可參照有關推薦數值確定，可見表3-1。</p><p>　　上托輥裝置是由三個小輥子組成的槽型托輥.如圖3.1所示。承載托輥類型：槽型托輥﹑槽型前傾托輥，下托輥由直輥子組成，托輥直徑要根據輸送帶寬選取，見表3-2；</p><p><b>　　表3-1 托輥間距</b></p><p&g

61、t;　　圖3.1 槽型托輥簡圖</p><p>　　表3-1 帶寬對應的托輥直徑（部分）</p><p>　　圖3.2 槽型托輥UG模型</p><p>　　3.1.3 張緊裝置</p><p><b>　　張緊裝置作用：</b></p><p>　　1）能保證輸送帶在主動輪的繞出端要具有一定的張

62、力，使其所需的牽引力得以傳遞，防止皮帶打滑；</p><p>　　2）保證輸送帶張力不能低于一定值，防止皮帶在上下托輥之間過分的松弛引起撒料，增加運動阻力；</p><p>　　3）補償帶的塑形伸長，過渡狀態(tài)下彈性伸長的變化；</p><p>　　4）提供必要的行程給輸送帶重新接頭。</p><p>　　張緊裝置的主要結構形式有,螺旋拉緊式和

63、車式重錘拉緊式以及垂直重錘拉緊式三種。螺旋拉緊裝置一般只用于無法采用其他拉緊方式運輸裝置中。車式重錘拉緊裝置一般布置在運輸裝置尾部，它的缺點是張緊裝置離驅動滾筒較遠，對驅動滾筒繞出端的張緊作用放映較比較慢。垂直重錘拉緊裝置一般布置在輸送帶中部，如條件允許應盡量置于靠近驅動點的位置，以保證對驅動滾筒繞出端的張力作用。</p><p>　　3.1.4 驅動裝置</p><p>　　輸送機構的

64、動力是液壓系統(tǒng)提供的，集料液壓系統(tǒng)由一個變量柱塞泵和兩個 GMT 擺線馬達組成，原理圖如圖3.3所示：</p><p>　　圖3.3 集料液壓系統(tǒng)原理圖</p><p>　　銑刨不同的路面材料,由于路面材料的強度不同,生產的銑刨廢料的量也就不同,為了提高銑刨機在銑刨不同路面材料時經濟性,本系統(tǒng)采用的是變量柱塞泵,可以根據不同的廢料收集率調整液壓泵排量,能實現最佳經濟性,由于集料皮帶長度比較

65、大,負載比較高,集料系統(tǒng)啟動和停止沖擊比較大,本系統(tǒng)采用了擺線馬達.</p><p>　　一級皮帶機升降與刮板操縱。銑刨作業(yè)時,一級皮帶機和刮板時刻與地面接觸,而且兩者需要對地面具有一定壓緊力,保證廢料的收集,因此需要兩者的提升油缸處于浮動狀態(tài).但是,這兩者需要對地面的壓緊力不能態(tài)大,保證一級皮帶機的通過性能,保護刮刀的損壞,因此,兩者需要兼顧上述兩個方面設定合理的溢流壓力.</p><p&g

66、t;　　3.1.5 集料系統(tǒng)的設計 </p><p>　　集料系統(tǒng)的功能是將銑刨廢料收集并運送到指定位置或著隨行的運輸車上.</p><p>　　集料系統(tǒng)的設計主要需完成一下幾項工作:</p><p>　　1確定一，二皮帶的總體結構尺寸;</p><p><b>　　2確定皮帶型號; </b></p>&l

67、t;p>　　3確定一，二級皮帶機組成零部件，主要有驅動滾筒，改向滾筒等; </p><p>　　4與液壓系統(tǒng)結合,確定液壓配件，主要有驅動泵，擺線馬達及其連接件" </p><p>　　目前4m 銑刨機一般采用2000輸料皮帶,皮帶可選用我國生產的或進口的產品,但是目前我國皮帶產品多采用二次硫化來制作皮帶基層上的擋板,因此,基層與擋板之間容易出現擋板開裂,甚至擋板脫落等故障

68、.國外國產品一般采用一次硫化成型技術,擋板與基層的結合比較牢固,不容易出現故障. 另外還需要與灑水系統(tǒng)相結合確定一,二級皮帶的冷卻系統(tǒng),保證良好的灰塵壓制和皮帶冷卻的作用,特別是皮帶的冷卻(銑刨廢料以一定溫度落在一級皮帶上),一級皮帶布置在集料器內部,二級皮帶布置在料斗內部,能夠更好的壓制廢料由一級皮帶灑落到二級皮帶引起的灰塵.如果布置不合理,將會導致嚴重的問題:銑刨轉子刀頭的磨損加劇,大大縮短銑刨刀頭的使用壽命,縮短刀頭的更換時間,大

69、大提高了機器的運行成本;導致皮帶的早期磨損,縮短皮帶的使用壽命.</p><p>　　3.1.6 改向裝置</p><p>　　改向裝置主要有改向滾筒,改向托輥.改向滾筒用于皮帶機的分支,它用在輸送帶彎曲半徑較大的地方,或用在槽形皮帶機的有載分支,使帶條載改向處仍保持槽形的橫截面,改向托輥間距l(xiāng)=(0.4一0.5)l </p><p>　　3.1.7 裝料裝置<

70、;/p><p>　　裝載裝置的作用,對輸送帶條均勻的裝載,并且防止瀝青在運輸的時候飛出到外面,并盡量減少瀝青對帶條沖擊或磨損.瀝青輸送機常用的裝載機構主要有裝料槽,漏斗,導板等,成品使用導板,物料下滑到輸送帶上時,應盡可能減小法向分速度.盡量靠近于帶速切向的速度,為減少輸送帶的磨損,料槽的后壁具有合適的傾斜,</p><p>　　3.1.8 卸料裝置</p><p>　

71、　卸料裝置就是把瀝青輸送帶隨行的汽車上的裝置.主要就是防止瀝青在卸載的時候飛出到汽車或者指定地點以外的地方.</p><p>　　3.1.9 清掃裝置</p><p>　　清掃裝置是清掃卸料后粘附在輸送帶上的多余的瀝青.我們應在輸送帶機頭部傳動滾筒處,尾部改向滾筒處.都裝設清掃器,裝在頭部傳動滾筒處一般我們裝設彈簧清掃器,尾部改向滾筒的我們一般采用刮板清掃器.</p><

72、;p>　　3.1.10 防跑偏裝置</p><p><b>　　(1)跑偏的危害;</b></p><p>　　跑偏的危害是很嚴重的.一旦跑偏機器會發(fā)生很大的錯誤.增加機器的負載.重則毀壞機器.</p><p><b>　　(2)跑偏的原因</b></p><p>　　輸送帶跑偏的直接原因主要

73、有兩個。第一,輸送帶上的外力在橫向上合力不為零;第二,輸送帶徑向的拉應力不均。</p><p>　　1) 輸送帶上的外力在橫向上合力不為零。橫向上的合力為,阻力為Fx′。如果Fx≤Fx′,輸送帶不發(fā)生偏移; 如果Fx > Fx′,輸送就會偏移。當偏移到一定的位置,使Fx = Fx′,這樣就不會再發(fā)生偏移了。</p><p>　　(2) 輸送帶徑向的拉應力不均。徑向方向上的合力為Fy

74、,橫向方向上拉應力為P。如果拉應力P相同,如圖3.4( a),則不偏移;如果拉應力P不同,如3.4 (b),則產生力矩M ,只有向一邊發(fā)生偏移,產生另一個與M大小相同、方向是反方向的力矩M′來平衡力矩M，如圖3.4（c）。</p><p>　　圖3.4 輸送帶受到沿其寬度上分布的拉應力</p><p>　　(3)防跑偏處理方式</p><p>　　安裝的時候要減少安

75、裝誤差,可以一定量的避免跑偏.及時更換損壞的滾筒、托輥,保證各滾筒、托輥和諧,轉動靈活。</p><p>　　對運行中的跑偏,可以采取以下方法;</p><p>　　1）承載托輥組的調整</p><p>　　輸送帶在中段跑偏可通過調整托輥組位置來調整跑偏。在出廠時,托輥組的兩側安裝孔必須加工成長孔。</p><p><b>　　2）

76、設置前傾托輥組</b></p><p>　　采用前傾托輥組,能防止輸送帶跑偏。</p><p>　　3）調整頭部和尾部滾筒的位置</p><p>　　調整滾筒是一個很重要的方法。由于傳動滾筒的調整長度是有限的,我們可以將傳動滾筒軸心線與輸送帶徑向相垂直,這樣一來就可以消除輸送帶松動引起的輸送帶跑偏。</p><p>　　3.1.1

77、1 機架結構</p><p>　　機架包括三種類型:滾筒支架,中間架及支腿和拉緊裝置架,用于支承上述各部件,輸送機的機架采用各種型鋼焊接而成.</p><p>　　(1)鋼架結構的選型</p><p>　　銑刨機皮帶傳動機構有限元分析</p><p>　　本文皮帶長度 2.41 m，皮帶速度 4 m/s，所以皮帶走一程的時間是 2.41/4＝

78、0.6025 s，皮帶送料的功率為 290 J/h＝0.0806 J/s，則皮帶送出質量 0.0806×0.6×2000＝96.67 kg，則瀝青的平均重力為 96.67×9.8＝947.33 N。</p><p>　　(2)ALGOR 軟件介紹</p><p>　　ALGOR 作為一個工程仿真軟件，可以應用機械運動仿真當中。幫助我檢驗在各種真實狀態(tài)下輸送裝置

79、的運行情況，提高我的設計效率. </p><p>　　(3) 公路銑刨機瀝青傳動機構有限元建模</p><p>　　銑刨機瀝青輸送機構的有限元模型</p><p>　　通過在 PRO/E 下建立瀝青輸送機構的模型，存儲為igs后.然后再將其插入ALGOR，選取BRICK單元,再劃分網格，材料模型我們選取的是線彈性模型，然后劃分銑刨機瀝青傳動機構的有限元模型如圖3.5

80、所示。</p><p>　　圖3.5 瀝青輸送幾何模型</p><p><b>　　邊界處理,加載</b></p><p>　　更具現實工況加載自由度,瀝青的運輸量.</p><p>　　方鋼鋼架的瀝青傳動機構有限元結論</p><p>　　1. 方鋼鋼架的瀝青傳動機構分布從圖3.6可看出，方鋼鋼

81、架的瀝青傳動機構分布不均，皮帶在輸送瀝青過程中所承受的合力通過皮帶,托輥傳到鋼架，致使鋼架的受力分布在支撐部位， MISEmax值靠近10 N/mm。</p><p>　　圖3.6 采用方鋼的瀝青傳動機構</p><p>　　2. 方鋼鋼架的瀝青傳動機構,節(jié)點圖</p><p>　　從圖 3.5我們 可以看到使用方鋼作為鋼架的瀝青傳輸送機構節(jié)點位移分布呈現除不均勻的

82、現象，</p><p>　　3.1.12 使用工字鋼的鋼架的瀝青輸送機構有限元的結論</p><p>　　1 使用工字鋼鋼鋼架的力傳動機構的 MISE 分布</p><p>　　從圖 3.6我們可以看到使用方鋼鋼架瀝青輸送裝置MISE 分布也出現不均的現象，但我們從鋼架這里來看的話.會發(fā)現應力分布要比方鋼要均一些，最大值不到4.8 N/ mm。</p>

83、<p>　　2 使用工字鋼的鋼架的瀝青傳動裝置節(jié)點位移從圖 3.7 我們可看出使用工字鋼的鋼架瀝青傳動裝置節(jié)點分布,呈現不均的現象，最大的節(jié)點位移,出現在鋼架部分，其值為將近 0.02 mm。</p><p>　　圖 3.7 采用方鋼的鋼架的瀝青傳動機構的節(jié)點位移分布 </p><p>　　圖3.8 采用方鋼的鋼架的瀝青傳動機構 的MISE 分布 </p><

84、;p>　　圖3.9 采用工字鋼的鋼架的瀝青輸送傳動機構節(jié)點的位移分布 </p><p><b>　　3 結論</b></p><p>　　從表 3-1可以得出采用工字鋼的結構的瀝青輸送機構更為合理。本文采用工字鋼結構皮帶傳動機構。</p><p>　　表3-1 皮帶傳動機構兩種鋼架數據</p><p>　　3.2

85、帶式輸送機的設計流程</p><p>　　帶式輸送機結構復雜,影響運行的因素較多,對帶式輸送機進行設計主要有以下幾個步驟：</p><p>　　3.2.1 原始數據及工作條件的確定</p><p><b>　　包括如下資料:</b></p><p>　　1)物料名稱及輸送能力;</p><p>&

86、lt;b>　　2)物料的性質:</b></p><p><b>　　3)工作環(huán)境:</b></p><p>　　4)卸料方式,卸料裝置的形式;</p><p>　　3.2.2 帶式輸送機的設計計算</p><p>　　輸送能力,輸送帶寬度，圓周驅動力，輸送帶張力，逆止力計算和逆止器的選擇，電動機功率和驅

87、動裝置組合，輸送帶選擇計算，拉緊參數計算，凹凸弧段尺寸和啟動制動計算等;</p><p>　　3.2.3 部件選型</p><p>　　根據計算參數選擇帶式輸送機的功能部件,包括輸送帶，驅動裝置，傳動滾筒，托輥，拉緊裝置，機架，導料槽及輔助設備等部件的選擇;</p><p>　　3.2.4 撰寫工程數據表</p><p>　　包括計算書明書，

88、設備選型表，統(tǒng)計統(tǒng)計表與工程報價單等文檔。</p><p>　　4 帶式輸送機的設計計算理論和方法</p><p>　　4.1 帶式輸送機的基本功能參數</p><p>　　帶速（m/s）和帶寬（mm）,輸送能力（t/h）</p><p>　　4.1.1 瀝青輸送帶最大的物料橫截面積</p><p>　　為了保證輸送帶

89、上的瀝青不散落，考慮如圖4.1所示最大物料橫截面S</p><p>　　圖4.1 輸送帶截面圖</p><p>　　S= (4.1)</p><p>　　式4.1中，b-輸送帶寬度，B≤2m時，b=0.9B-0.05m，B＞2m時，b=B-0.25m：</p><p>　　L3-中間棍托輥長度， </p><p&g

90、t;<b>　　-堆積角度：</b></p><p>　　4.1.2 最大瀝青輸送能力Q（t/h）的計算</p><p>　　我們確定帶寬之后，就可以計算皮帶的最大的輸送能力理論的值：</p><p>　　Q＜3.6vkpS (4.2)</p><p>　　式4.2中

91、，v-初給速度，m/s：</p><p>　　P-物料密度，kg/m：</p><p><b>　　S-折減系數：</b></p><p>　　K-輸送面積折減的系數：</p><p>　　k的取值與輸送機的傾角成反比，見表4-1利用二次插值法對K進行處理，以保證Q值得準確性從表中查到位于緊鄰的傾角，</p>

92、<p>　　輸送機傾斜折減系數k1，k2：用二次插值法計算傾斜角所對應的k值為：</p><p>　　K=k1+ (4.3)</p><p>　　或 k=k2- (4.4)</p><p><b>　　表 4-1</b></p><p&

93、gt;　　4.1.3 輸送帶寬度校核</p><p>　　考慮輸送的物料為散料的形式,需要考慮物料的最大粒度"如果所運物料的粒度與帶寬相比過分大時,由于輸送機振動;物料可能會飛出;從而導致設備損壞。輸送帶寬度和物料最大顆粒之間要滿足:</p><p>　　B≥2+200 (4.5)</p>

94、<p>　　式4.5中,一物料最大顆粒,mm;</p><p><b>　　B-帶寬,mm.</b></p><p>　　4.2 圓周驅動力和驅動圓周驅動力的計算</p><p>　　瀝青輸送機運轉的時候,皮帶沿輸送機運行所有阻力與驅動滾筒牽引力一樣大;</p><p><b>　　(4.6)<

95、;/b></p><p>　　式4.6中,一主要的阻力,N; </p><p>　　C一與瀝青輸送裝置長度相關系數</p><p>　　一特種的主要阻力,N;</p><p><b>　　一傾斜的阻力,N;</b></p><p>　　一特種附加的阻力,N;</p><p

96、>　　4.2.1 主要阻力</p><p>　　瀝青輸送機主要阻力就是瀝青及皮帶移動與承載分支,回程托輥旋轉時所產生的阻力的總和</p><p>　　=flg (4.7)</p><p>　　式4.7中,f一摩擦系數,f的取值可見表4-2；</p><p>　　L-輸送機頭尾中心距，m：

97、</p><p>　　-承載單支托輥組每米長度的旋轉質量，kg/m；</p><p>　　-回程單支托輥組每米長度的旋轉質量，kg/m；</p><p>　　-每米長度輸送帶物料的質量，kg/m；</p><p><b>　　表4-2</b></p><p>　　4.2.2 C的取值</p&

98、gt;<p>　　圖4-3表示C與L的函數關系。這張圖表明了當瀝青輸送機構長度小于80米情況的時候，就可以取C的可靠值，并要大概滿足一次線性的關系， C使用簡化公式進行計算， L與C值的關系如下表4-3所示；根據表中的數值，可以使用二次插值法對C進行計算；</p><p>　　輸送機的長度L，在表中查到L1，L2對應數值C1，C2，并滿足L1＜L＜L2.則L相對的C值為；</p>&l

99、t;p>　　C=C1+ (4.8)</p><p>　　或 C=C2- (4.9)</p><p>　　圖4.2 輸送機長度與系數C的關系</p><p>　　表4-3 L與C的關系表</p><p>　　4.2.3 主要特種阻力</p&

100、gt;<p>　　,包括托輥前傾摩擦的阻力,瀝青與導料槽欄之板間的摩擦力;</p><p><b>　　(4.10)</b></p><p><b>　　式4.10中；</b></p><p>　　一前上托輥和前下托輥摩擦力的和,N;</p><p>　　一瀝青與導料板之間的摩擦力,N

101、;</p><p>　　4.2.3.1二輥式前傾下的托輥摩擦阻力之的和</p><p>　　二輥式前傾的下托輥;</p><p><b>　　(4.11)</b></p><p><b>　　式4.11中，</b></p><p><b>　　輸送機的最小傾角；&l

102、t;/b></p><p>　　-托輥前傾角度,弧度;</p><p>　　-下托輥角,槽角托輥側的輥軸線與水平線之間夾角和弧度;</p><p>　　瀝青和導料板間摩擦力</p><p>　　= (4.12)</p><p><b>

103、;　　式4.12中;</b></p><p>　　一槽形的系數,30=04,35=043,40=05;</p><p>　　一托輥和輸送帶間之摩擦系數;</p><p>　　一物料和導料板間之摩擦系數;</p><p>　　l一導料板的長度,m;</p><p>　　一導料板的寬度,m;</p>

104、<p>　　包括輸送帶清掃器摩擦的阻力,犁式卸料器摩擦阻力。</p><p><b>　　(4.13)</b></p><p><b>　　(4.14)</b></p><p><b>　　(4.15)</b></p><p><b>　　式中；<

105、/b></p><p><b>　　n-清掃器額個數</b></p><p>　　p-清掃器與輸送間的壓力，N/；</p><p>　　一個清掃器與輸送帶之間的接觸面積；</p><p>　　-清掃器與輸送帶之間的摩擦的系數;</p><p><b>　　一刮板的系數;</b

106、></p><p>　　4.2.4 傾斜阻力</p><p>　　當瀝青輸送機構需要提升瀝青到一定高度時候;需要消耗功,而提升重物所要克服的功就是傾斜阻力:</p><p><b>　　(4.16)</b></p><p>　　式4.16中，H-輸送機受料點與卸料點間的高差,m；</p><p&

107、gt;　　g-重力加速度，m/。</p><p>　　4.3 驅動功率的計算</p><p>　　理論上的傳動滾筒軸功率Pa（Kw）可用下式表示；</p><p>　　Pa= (4.17)</p><p>　　式中,Fu一圓周驅動力,N;</p><

108、;p><b>　　v-帶速，m/s。</b></p><p>　　實際需要的功率可定會比理論的功率要大一點;電機發(fā)出的功率應該得經過高速聯軸器和減速機和低速聯軸器的連接部件傳遞到傳動滾筒.傳遞功率取決于部件傳遞的效率;實際需要的電機功率經過修正應為:</p><p><b>　　(4.18)</b></p><p>

109、　　式4.18中， （-聯軸器效率，）；</p><p><b>　　-電壓降系數；</b></p><p>　　-多機驅動功率不平衡系數。</p><p><b>　　4.4 輸送帶張力</b></p><p>　　4.4.1 帶式輸送機的布置形式</p><p>　　帶式

110、輸送機的布置形式，在設計帶式輸送機時,要根據輸送機的尺寸，傳動滾筒的數量，拉緊裝置結構和卸料方式以及安裝地點的要求,采用最簡單的布置形式。</p><p>　　4.4.2 輸送帶張緊力計算的一般流程</p><p>　　4.4.2.1 輸送帶不打滑條件與分析</p><p>　　帶式輸送機是靠皮帶和皮帶輪之間的摩擦力來傳遞運動與力的，在安裝帶傳動時，必須將帶張緊，由

111、于張緊力存在，帶與帶輪的接粗表面上產生了正壓力。當帶傳動開始工作時，帶與帶輪的接觸表面就產生了相應的緊邊和松邊，設緊邊的張力為F1，松邊為F2，則兩邊的壓力差為;</p><p>　　F-F1-F2 (4.19)</p><p>　　由于輸送機在非常穩(wěn)定的情況下，帶條除受靜張力作用外，還受速度變化引起的附加張力和靜張力疊

112、加，可能引起帶條在驅動滾筒上打滑，這種是絕對不允許的，因為這會造成帶條的下覆面膠層與滾筒覆面之間的強烈摩擦，發(fā)熱而損壞，更主要的是會滾筒與帶條之間的摩擦系數降低，以造成運輸機不僅難于繼續(xù)傳動，而且破壞正常傳動。為了防止這種情況發(fā)生需要在圓周驅動力前乘以一個系數k，即</p><p>　　K=F1-F2 (4.20)</p><p&

113、gt;　　根據柔體摩擦的理論;輸送帶的緊邊和松邊拉力之間的關系可用歐拉公式表示為:</p><p>　　F1=F2x (4.21)</p><p>　　式中,一傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數;</p><p>　　一輸送帶在所有傳動滾筒上的圍包角。</p><p><b&g

114、t;　　綜合上面兩式可得:</b></p><p>　　F1=k (4.22)</p><p>　　因此,為防止輸送帶的打滑, 需在回程帶上保持的最小張力應大于F1，即輸送帶最小張力應按下式計算；</p><p>　　≥ (4.23)&l

115、t;/p><p>　　表4-4傳動滾筒和橡膠帶之間的摩擦系數</p><p><b>　　式中,</b></p><p>　　一瀝青輸送裝置在滿載情況下啟動,制動時出現的最大圓周力,</p><p>　　啟動時=KaFu，啟動系數Ka=1.3-1.7;</p><p>　　一主動輪與皮帶間的摩擦系數,

116、見表3一4;</p><p>　　一皮帶在所有傳動托輥上的尾包角,</p><p>　　一般選擇190一200之間;</p><p>　　4.4.2.2輸送帶下垂度條件分析</p><p>　　在瀝青輸送帶自重與瀝青的作用下;輸送帶在托輥之間有一定的垂度;輸送帶的最大懸垂度不能大于0.01為了限制瀝青輸送帶在兩組托輥之間的下垂度, 需按下式計

117、算。</p><p><b>　　承載分支最小張力 </b></p><p>　　≥ (4.24)</p><p><b>　　回程分支最小張力</b></p><p>　　≥ (4.25)</p><p&

118、gt;　　式中,一承載上托輥間距(最小張力處);</p><p>　　-回程分支最張力處。</p><p>　　4.2.2.3特征點張力計算</p><p>　　為了確定瀝青輸送帶作用改向滾筒的張力,要按逐點張力計算的方法來進行個特征點張力計算。</p><p>　　逐點張力計算法的步驟:從驅動滾筒繞出點開始,將輸送機線路輪廓劃分為相互銜接的

119、若干區(qū)段,可以依次求出各點的張力。</p><p>　　(1)逐點張力計算的通式</p><p>　　已知輸送帶第i一1點張力時,沿輸送帶運行方向上第i點的張力S,值為:</p><p><b>　　(4.26)</b></p><p>　　式中,F一i至i一1點之間各阻力之和。</p><p>

120、　　根據對輸送帶所受阻力來分析,可推導出S,的計算通式:</p><p><b>　　(4.27)</b></p><p>　　實際上只能包括阻力的一小部分</p><p>　　為了優(yōu)化計算,瀝青輸送帶經過改向滾筒彎曲阻力,改向滾筒的彎曲阻力之和W可表示為:</p><p>　　W=（k-1）

121、 (4.28)</p><p>　　式中一改向滾筒張力；</p><p>　　K-改向滾的筒阻力系數。 </p><p>　　在計算順序計算各點張力時,也可表示為:</p><p><b>　　(4.29)</b></p><p>　　(2)逐點張力的計算步驟&l