带式输送机(运输机)设计说明书.doc

1 绪 论
1.1带式输送机的概述
带式输送机是一种由驱动滚筒带动输送带，由挠性输送带作为物料承载件和牵引件，靠摩擦驱动连续输送散碎物料或成品件的连续输送机械。带式输送机具有输送能力大、功耗小、构造简单、对物料的适应性强，应用范围较为广泛的特点。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。它既可以进行散碎物料的运输，又可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料运输外，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，形成有节奏的流水线作业运输线。目前，带式输送机广泛应用于现代化的各种工业企业中。在矿山的井下巷道、矿井地面运输系统、露天采矿场及选矿厂中，广泛应用带式输送机作为水平运输或倾斜运输工具。
1.2带式输送机的分类
带式输送机分类方法有多种，按运输物料的输送带结构可分成两类，一类是普通型带式输送机，这类带式输送机在输送带运输物料的过程中，上带呈槽形，下带呈平形，输送带有托辊托起，输送带外表几何形状均为平面；另外一类是特种结构的带式输送机，各有各的输送特点。其简介如下图1-1：

图1-1
1.3带式输送机的技术优势
首先是它运行可靠。在许多需要连续运行的重要的生产单位，如发电厂煤的输送，钢铁厂和水泥厂散状物料的输送，以及港口内船舶装卸等均采用带式输送机。如在这些场合停机，其损失是巨大的。必要时，带式输送机可以一班接一班地连续工作。
带式输送机动力消耗低。由于物料与输送带几乎无相对移动，不仅使运行阻力小(约为刮板输送机的1/3——1/5)，而且对货载的磨损和破碎均小，生产率高。这些均有利于降低生产成本。
带式输送机的输送线路适应性强又灵活。线路长度根据需要而定．短则几米，长可达10km以上。可以安装在小型隧道内，也可以架设在地面交通混乱和危险地区的上空。
根据工艺流程的要求，带式输送机能非常灵活地从一点或多点受料．也可以向多点或几个区段卸料。当同时在几个点向输送带上加料(如选煤厂煤仓下的输送机)或沿带式输送机长度方向上的任一点通过均匀给料设备向输送带给料时，带式输送机就成为一条主要输送干线。
带式输送机可以在贮煤场料堆下面的巷道里取料，需要时，还能把各堆不同的物料进行混合。物料可简单地从输送机头部卸出，也可通过犁式卸料器或移动卸料车在输送带长度方向的任一点卸料。
1.4各种带式输送机的特点
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、DX型钢绳芯带式输送机 它属于高强度带式输送机，其输送带的带芯中有平行的细钢绳，一台运输机运距可达几公里到几十公里。
3、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提高到使输送带成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°。
4、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。
5、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°。
6、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。
7、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。
1.5带式输送机状况的发展
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，清理胶带的最佳方法等。

2 带式输送机总体设计方案

2.1带式输送机的工作原理
带式输送机又称胶带运输机，其主要部件是输送带，亦称为胶带，输送带兼作牵引机构和承载机构。带式输送机组成及工作原理如图2-1所示，它主要包括一下几个部分：输送带(通常称为胶带)、托辊及中间架、滚筒拉紧装置、制动装置、清扫装置和卸料装置等。

图2-1 带式输送机简图
1-张紧装置 2-装料装置 3-犁形卸料器 4-槽形托辊
5-输送带 6-机架 7-动滚筒 8-卸料器
9-清扫装置 10-平行托辊 11-空段清扫器 12-清扫器
普通型带式输送机输送带1绕经传动滚筒2和机尾换向滚筒3形成一个无极的环形带。输送带的上、下两部分都支承在托辊上。拉紧装置5给输送带以正常运转所需要的拉紧力。工作时，传动滚筒通过它和输送带之间的摩擦力带动输送带运行。物料从装载点装到输送带上，形成连续运动的物流，在卸载点卸载。一般物料是装载到上带(承载段)的上面，在机头滚筒(在此，即是传动滚筒)卸载，利用专门的卸载装置也可在中间卸载。
机身的上带是用槽形托辊支撑，以增加物流断面积，下带为返回段(不承载的空带)一般下托辊为平托辊。带式输送机可用于水平、倾斜和垂直运输。对于普通型带式输送机倾斜向上运输，其倾斜角不超过18°，向下运输不超过15°。
输送带是带式输送机部件中最昂贵和最易磨损的部件。当输送磨损性强的物料时，如铁矿石等，输送带的耐久性要显著降低。
提高传动装置的牵引力可以从以下三个方面考虑：
1、增大拉紧力。增加初张力可使输送带在传动滚筒分离点的张力S1增加，此法提高牵引力虽然是可行的。但因增大S1必须相应地增大输送带断面，这样导致传动装置的结构尺寸加大，是不经济的。故设计时不宜采用。但在运转中由于运输带伸长，张力减小，造成牵引力下降，可以利用拉紧装置适当地增大初张力，从而增大S1，以提高牵引力。
2、增加围包角对需要牵引力较大的场合，可采用双滚筒传动，以增大围包角。
3、增大摩擦系数其具体措施可在传动滚筒上覆盖摩擦系数较大的衬垫，以增大摩擦系数。
通过对上述传动原理的阐述可以看出，增大围包角是增大牵引力的有效方法。故在传动中拟采用这种方法。
2.2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、清扫装置、安全保护装置等。
输送带是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，最大运角见表2-1所示：
表2-1 不同物料的最大运角
物料种类
角度
物料种类
角度
煤块
18°
筛分后的石灰石
12°
煤块
20°
干沙
15°
筛分后的焦碳
17°
未筛分的石块
18°
0—350mm矿石
16°
水泥
20°
0—200mm油田页岩
22°
干松泥土
20°
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，初期投资高且不适应输送有尖棱的物料。
输送机年工作时间一般取4500-5500小时。当二班工作和输送剥离物，且输送环节较多，宜取下限；当三班工作和输送环节少的矿石输送，并有储仓时，取上限为宜。

3 带式输送机的设计计算
3.1带式输送机的工作条件
带式输送机的设计计算，应具有下列原始数据及工作条件资料
一、物料的名称和输送能力：
二、物料的性质：
1、粒度大小，最大粒度和粗度组成情况；
2、堆积密度；
3、动堆积角、静堆积角，温度、湿度、粒度和磨损性等。
4、工作环境、露天、室内、干燥、潮湿和灰尘多少等；
5、卸料方式和卸料装置形式；
6、给料点数目和位置；
7、输送机布置形式和尺寸，即输送机系统（单机或多机）综合布置形式、地形条件和供电情况。输送距离、上运或下运、提升高度、最大倾角等；
8、装置布置形式，是否需要设置制动器。
原始条件和工作条件如下：
1、运输物料：块煤
2、物料性质：（1）块度：0--300mm
（2）堆积密度：
（3）静堆积角：
（4）物料温度：
3、工作环境：露天、潮湿
4、卸料装置：螺旋下降溜槽
5、受料位置：尾部受料
6、相关尺寸：（1）运距：s=100m
（2）提升高度：H=24.1m
（3）倾斜角：β=
（4）最大运量：Q=150t/h
3.2：计算步骤
3.2.1、初定设计参数：
带宽的确定按带速、带宽与输送能力的匹配关系，初选后经由带速带宽验算输送能力校核。初选参数见表3-1：
表3-1
槽型带带宽B
800mm
带速v
1.0m/s
上托辊间距
1200mm
下托辊间距
3000mm
槽角λ

托辊直径d
108mm
初始计算张力时使用的输送带质量如表3-2：
表3-2
输送机长度L/m
带宽/mm
输送带质量/kg.
输送带厚度d/mm

50~100（尼龙芯带）
500
6

11
650
7.8
800
9.6
1000
12
1200
14.4
3.2.2、输送能力与输送带宽度校核
带式运输机的最大生产能力由输送带上的物料的最大截面面积、带速和输送机的倾斜因数决定，由公式（3-1），知：
（3-1）
式中，Qm——（质量）输送能力（Kg/s）
S——输送带上物料最大横截面积（）由表3-3查取
表3-3 物料最大横截面积S/
托辊槽角
运行堆积角
输送带宽度
800
20
30
0.0671
25
30
0.0722
30
30
0.0763
35
30
0.0798
v——带速（m/s）
k=倾斜因数。由下图查取

倾斜因数k

0.9

P=散装物料体积质量。
查取相关数据得：S=0.0798，k=0.9
倾角
1.5

图3-1 因数k与倾角的关系
=0.07981.0=64.64（Kg/s）
输送能力Q=3.6Qm=232.6（t/h）
满足要求
根据原煤粒度核算输送机宽度，由式（3-2）知
（3-2）
.
所以输送机宽度能满足输送300mm粒度原煤要求。
3.3圆周驱动力的计算
3.3.1计算公式
1、所有长度（包括）
传动滚筒上所需圆周驱动力为输送机所有阻力之和。
（3-3）
式中——主要阻力，N；
——附加阻力，N；
——特种主要阻力，N；
——特种附加阻力，N；
——倾斜阻力，N。
五种阻力中，、是所有输送机都有的，其他三类阻力，根据输送机侧型及附件装设情况定，由设计者选择。
2、
对机长大于80m的带式输送机，附加阻力明显的小于主要阻力，可用简便的方式进行计算，不会出现严重错误。为此引入系数C作简化计算，则公式变为下面的形式：以下公式引自参考文献[4]。
（3-4
式中C——与输送机长度有关的系数，在机长大于80m时，可按下表查取
表3-4系数C
LL
80
100
150
200
300
400
500
600
4C
1.92
1.78
1.58
1.45
1.31
1.25
1.20
1.17
LL
700
800
900
1000
1500
2000
2500
5000
5C
1.14
1.12
1.10
1.09
1.06
1.05
1.04
1.03
此时取C=1.78
3.3.2主要阻力的计算
输送机的主要阻力是物料及输送带移动和承载分支及回程分支托辊旋转所产生阻力的总和。下面公式出自参考文献[4]:
（3-5）
式中f——模拟摩擦系数, 根据工作条件及制造安装水平决定,由下表可查：
安装情况：水平，向上倾斜及向下倾斜的电动工况
工作条件：多尘，潮湿
表3-5 阻力系数f
输送机工况

工作条件和设备质量良好，带速低，物料内摩擦较小
0.02～0.023
工作条件和设备质量一般，带速较高，物料内摩擦较大
0.025～0.030
工作条件恶劣、多尘低温、湿度大，设备质量较差，托辊成槽角大于35°
0.035～0.045
查得 f=0.03
输送机长度头尾滚筒中心矩）m
重力加速度

——承载分支托辊组每米长度旋转部分重量，kg/m用下式计算

其中 ——承载分支每组托辊旋转部分质量，kg
——承载分支托辊间距 m;
——回程分支托辊组每米长度旋转部分重量，kg/m;
用式
其中 ------回程分支每组托辊旋转部分质量，kg;
------回程分支托辊间距，m
------每米长度输送带质量，kg/m
------每米长度输送物料质量，kg/m
用式
------输送机倾角
表3-6 托辊参数表

托辊组旋转部分质量 /kg

带宽B/mm
辊径d/mm
槽形托辊
V形托辊
平行托辊
前倾托辊前倾角

800
89
7.74
7.74
7.15

108
10.59
9.54
8.78
133
16.35
14.76
13.54
根据上表取 =10.59kg，=8.78kg。
表3-7 初始计算张力时使用的输送带质量表
输送机长度
L /m
带宽
B/mm
输送带质量
/ kg/m
输送带厚度
d/mm
<50
(棉帆布带)
650
800
8.8
10.9
13.5

50~100
(尼龙芯带)
600
800
7.8
9.6
11

由表3-7得：=9.6kg/m

则
={0.03×103.174×10×[8.82+2.96+(2×9.6+41.67)×cos15]}N
=2184.50N
3.3.3 主要特种阻力的计算
主要特种阻力包括托辊前倾的摩擦阻力和被输送物料与导料槽栏板间的摩擦阻力两部分。下面公式均出自参考文献[4]

式中：——槽形系数。槽角时0.4； 槽角时0.43； 槽角时0.5。
——托辊和输送带间的摩擦系数一般取0.3～0.4，此设计选择

——装有前倾托辊的输送机长度m；此设计
托辊前倾角度
l——导料槽栏板长度 m
导料槽两栏板间宽度 m;由下表查取
物料与导料栏板间的摩擦系数 一般取为 0.5～0.7，此处取0.7
表3-8 导料槽板内宽、刮板与输送带接触面积
带 宽
B/mm
导料栏板内宽
/ m
刮板与输送带接触面积 A/
头部清扫器
空段清扫器
650
0.400
0.007

0.01
800
0.495
0.008
0.012
由上表得m

=[0.43×0.3××(9.6+41.67)×10×cos15×sin]
=153.4N

= N
=107.7 N
则
=（153.4+107.7）N =261.1 N
3.3.4附加特种阻力的计算
附加特种阻力包括输送带清扫器摩擦阻力和犁式卸料器摩擦阻力等部分。按下式计算，下面公式均出自参考文献[4]

式中 —— 清扫器个数，包括头部清扫器和空段清扫器
A—— 一个清扫器和输送带接触面积 单位：
P—— 清扫器和输送带间的压力 单位：，一般取，此处取p=。
——清扫器和输送带间的摩擦系数 一般取为 0.5～0.7 此设计取=0.6。
-------刮板系数 一般取为 1500N/m
由表3-8 得：A=0.008
则
本设计中没有犁式卸料器，所以犁式卸料器的摩擦系数为0 即
式中，=5 包括2个清扫器和2个空段清扫器（1个空段清扫器相当于1.5个清扫器）
=5×480+0=2400N
3.3.5倾斜阻力的计算
倾斜阻力按下式计算：

式中 H——输送机受料点与卸料点间的高差，m；
输送机向上提升时，H取为正值；输送机向下运输时，H取为负值。
此处输送机向上运输，取正值

3.3.6圆周驱动力的计算
传动滚筒上所需圆周驱动力为输送机所有阻力之和, 此次设计中，机长大于80m，可按式3-4计算
五种阻力中，前两种是所有输送机都要的。其他三类阻力，根据输送机侧型及附件装设情况决定，由设计者选择。
所以：
3.4传动功率计算
3.4.1传动轴功率计算
传动滚筒轴功率当输送带长度小于80m 时 不必考虑圆周驱动力，用下面公式计算即可。

当输送带长度大于80m时 计算传动滚筒轴功率 用下面公式

3.4.2电动机功率计算
电动机功率，按下式计算

式中——传动效率，一般在0.85~0.95之间选取；
——联轴器效率；
每个机械式联轴器效率：=0.98
液力耦合器：=0.96；此处设计选用液力耦合器,电动机与减速器之间选用液力耦合器和减速器与传动滚筒之间选用机械式联轴器两个，所以： =0.96×0.98=0.94。
——减速器传动效率，按每级齿轮传动效率为0.98计算；
二级减速机：=0.98×0.98=0.96
三级减速机：=0.98×0.98×0.98=0.94
此处设计选用二级减速器=0.96
——电压降系数，一般取0.90~0.95。此处设计选用
——多电机功率不平衡系数，一般取，单驱动时，。此处为单电机驱动。
根据计算出的值，查电动机型谱，按就大不就小原则选定电动机功率。
0.94×0.96=0.90

3.5张力计算
输送带张力是一个沿输送区段变化的参数。它取决于一下各种影响因素：输送机的长度和局部区段的倾角正负；传动滚筒的数量和布置；驱动装置和制动装置的性能；输送带拉紧装置的类型以及布置；工况（载荷和运动状态）。为保证输送机上午正常运行，输送带张力必须满足以下两个条件：
1、在任何负载情况下，作用在输送带上的张力应使得全部传动滚筒上的圆周力是通过摩擦传递到输送带上，而输送带与滚筒间应保证不打滑；
2、作用在输送带上的张力应足够大，使输送带在两组托辊间的垂度小于一定值。
3.5.1输送带不打滑条件校核
传动滚筒上圆周驱动力传递到输送带上如下图所示，为保证输送带工作时不打滑，应在回程带上保持最小张力

图3-2 作用于输送带的张力

式中——输送机在回程带上的最小张力（N）;
——输送机满载启动或制动时出现的最大圆周驱动力（N）；
启动时 启动系数=1.3～1.7 此设计中取=1.5；
传动滚筒与输送带间的摩擦系数 查表3-10得 u=0.35；
——输送带在所有传动滚筒上的围包角 单位：rad。一般单滚筒驱动取 3.3～3.7 折合双滚筒驱动取 7.7 折合；此处取
——欧拉系数 由表3-11查得3.18。
表3-10 传动滚筒和橡胶带之间的摩擦因数：

滚筒覆盖面

运行条件
钢板光面
带人字形沟槽的橡胶覆盖面
带人字形沟槽的聚氨酯覆盖面
带人字形沟槽的陶瓷覆盖面
干态运行
0.35～0.40
0.40～0.45
0.35～0.40
0.40～0.45
清洁潮湿运行
0.10
0.35
0.35
0.35～0.40
污浊的湿态运行
0.05～0.10
0.25～0.30
0.20
0.35
表3-11欧拉系数：
围包角/（）
摩擦系数
0.25
0.30
0.35
0.40
180
2.20
2.56
3.00
3.51
190
2.29
2.70
3.18
3.75
200
2.40
2.85
3.40
4.04

。
3.5.2输送带下垂度校核
为了限制输送带在两组托辊间的下垂度，作用在输送带上任意一点的最小张力 需按下式验算。
承载分支

回程分支

式中 --------允许最大垂度 一般
--------承载上托辊间距（最小张力处）
------ --回程下托辊间距（最小张力处）
承载分支最小张力

回程分支最小张力

3.5.3 特性点张力计算
为了确定输送带作用于各改向滚筒的各张力，拉紧装置，拉紧力和凸凹弧起始点张力等特性点张力，需按逐点张力计算法，进行各特性点张力计算。
1、逐点张力计算通式
已知输送带第i-1点张力为时，沿输送带运行方向上第i点的张力值为： [5]
式中 --------i至i-1点之间各阻力的和
根据上面公式可导出的计算通式为

实际上 只能是括号中这些阻力的一部分。
为简化计算，输送带经过改向滚筒的弯曲阻力 和改向滚筒轴承阻力 和W可用式 计算
式中：---------改向滚筒趋入点张力 N
--------改向滚筒阻力系数
时，为1.02；
时，为1.03；
时，为1.04；
为输送带在改向滚筒上的围包角
在顺序计算各点张力时， 也可表示为:

式中 ---------改向滚筒奔离点张力
2、 逐点计算法的计算程序
逐点计算法是从传动滚筒上奔离点输送带张力 开始沿输送带运行方向，逐点计算到传动滚筒逐入点输送带张力。
(1)首先，根据不打滑条件和输送带下垂度校核两个条件确定值。
(2)令 然后进行逐点计算。
(3)尾部改向滚筒的奔离点为承载分支最小张力处，计算出该点张力后，应与输送带下垂度校核时得出的值进行比较，取两者中的较大值，作为该点张力，再进行随后的计算。
根据不打滑条件，传动滚筒奔离点最小张力N。
以下公式均引自参考文献[5]
令 > 亦满足空载边垂度条件

=
=

满足承载边保证下垂度最小张力要求。
3.6其他尺寸计算
3.6.1凸弧段曲率半径
输送带通过凸弧段时，由于托辊槽角的影响，沿输送带横向的拉伸应力分布不均，输送带两边的应力要高于中心部分。同时也增大了托辊的径向载荷，因此，凸弧段曲线段应尽可能布置在输送带张力较低的地方。
为了防止输送带皱曲和撒料等不利因素出现，设计线路应选择足够大的曲率半径，使输送带应力和托辊的承载能力保持在许可范围内。
最小曲率半径按下式计算。计算各种帆布编织带的伸长率为0.8%。
用于各种帆布编织带的最小曲率半径 ，m
式中，B——带宽，m
托辊槽角，（）

图3-3 凸弧段曲率半径
取
取
3.6.2凹弧段曲率半径
输送带通过凹弧段时，由于张力较大，易使输送带向上抬起，脱离托辊引起撒料，因此应按下式计算计算凹弧段输送带的最小曲率半径（如下图），保证空载启动时，输送带不会从托辊上抬起。

图3-4 凹弧段曲率半径

式中 ——凹弧段起点处输送带张力，N
——输送带质量，kg/m；
取

4 驱动装置的选用与设计
驱动装置是带式输送机动力的来源。电动机通过联轴器、减速器带动传动滚筒转动，依靠滚筒和输送带之间的摩擦力使输送带运动。一般来说:使用最少数量设备的最简单的驱动装置是最好的驱动装置。然而，驱动装置有时还可以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，驱动装置上还设有制动器、逆止器。带式输送机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启动性能，具有大的启动力矩以使输送机能够有载启动。
2、启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，避免由于过大的惯性力引起无聊在输送带上的滑移和撒料、输送带和滚筒打滑以及拉紧装置的过大行程。理论上要求在不同的载货情况下都应该保持恒定的启动过程。
3、提供低速运行方式。为了验证或者防止冻结，有时要求输送机必须在低速下持续运行，一般是设计速度的10%——12%。
4、驱动装置必须防止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行停止，避免发生灾难性事故。
5、在采用多驱动的情况下，应保证各电动机的负载均匀，避免一个或者几个驱动以及输送机的部件过载。
6、电动机启动时对电网的冲击小，最好能使电动机无载启动。
7、 驱动装置应该具有较高的转动效率以及较低的能耗。
8、 驱动装置应具有良好的可控性、控制启动、停机的速度、加减速度。
9、应尽量使电动机空载启动、错开启动时各电机的启动时间；减少电动机的启动次数，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、自诊断功能的控制器。
4.1 驱动装置的型式与组成
4.1.1 驱动装置的布置型式及主要特点
按电机数目分，有单电机驱动和多电机驱动。按驱动滚筒的数目分，有单滚筒驱动、双滚筒驱动及多滚筒驱动。
驱动装置的主要部件是驱动滚筒、减速器和电动机。电动机、减速器、联轴器、传动轴和制动器组成驱动单元。每个驱动滚筒可配一个或两个驱动单元。同时驱动滚筒轴的末端借助联轴器与驱动单元连接。
此外，驱动装置上还设有改向滚筒、驱动滚筒和胶带的清扫装置以及控制仪表。所以这些部件布置在共同的机架上，构成驱动站。
4.1.2 驱动装置的组成部分
1、滚筒 带式输送机用滚筒有驱动和非驱动的两种。根据用途不同非驱动滚筒又分为拉紧、迂回和改向等数种。滚筒表面有光面和带衬两种型式。衬垫的用途是增大驱动滚筒与胶带之间的粘着系数、减小滚筒面的磨损，并使滚筒表面有自清作用。在功率不大、环境湿度小的情况下，可采用光面滚筒；在环境潮湿，功率又大，容易打滑的情况下，应采用有衬滚筒。可作为驱动滚筒衬垫用的材料有：橡胶，聚氨基甲酸酯，陶瓷和其他材料。其中应用最广泛的是橡胶衬垫。衬垫表面可做成光面的，或者做成具有V形或菱形构槽。
2、电动机 带式输送机驱动装置最常用的电动机是三相笼型电动机，其次是三相绕线型异步电动机，只有个别情况下才采用支流电动机。
三相笼型电动机与其他两种电动机相比较具有结构简、制造方便和易隔、运行可、价格低廉等一系列优点，并且在输送机上便于实现自动控制，因此在煤矿井下得到广泛的应用。其最大的缺点是不能经济地实现范围较广的平滑调速，起动力矩不能控制，起动电流大。当驱动装置采用刚性联轴器时，同时在多滚筒传动系统中，难以调整整个电动机之间的负载分配，这个缺点可通过使用液粘软启动在一定程度上得以克服。我国带式输送机常用这种电动机的型号有JO、JO3、JQO2、JS、JB、BJO2。目前，我国已经生产出最新Y系列三相异步电动机，它是一般用途的全封闭自扇冷三相笼型电动机，功率等级和安装尺寸符合国际电工委员会（英文缩写为IEC）标准。它与被替代的JO2、JO3系列相比较具有高效、节能、起动转矩大、性能好、噪音低、震动小可靠性高等优点。YB系列三相电动机派生的隔爆型三相异步电动机，它除了有Y系列电动机的优点外，还有隔爆结构先进，使用可靠等优点。它相应替代了BJO2和BJO3系列电动机。
三相绕线型电动机具有较好的调速特性，在其转子回路中串电阻，可以解决输送机各传动滚筒间的功率平衡问题，不致使个别电动机长时过载而烧坏或闷车；可以通过串电阻起动以减小对电网的负荷冲击，同时又可以按所需的加速度调整时间断电器或电流继电器进行电阻的逐步切换，以实现平稳起动。三相绕线型电动机在结构和控制上都比较复杂，如果带电阻长时运转使电动机发热、效率降低，使用寿命短，尤其在隔爆方面很难做到，因此煤矿井下很少采用。一般长距离、大功率带式输送机应用较多，我国DX系列带式输送机除隔爆式电动机采用三相笼型电动机外，其余均使用三相绕线型电动机，主要型号有：JR、JRQ、YR系列电动机。
动机最突出的优点就是调速特性好，起动转矩大，但结构复杂，维护量大。与同容量的异步电机相比较，重量是异步电机的2倍，价格是异步电机的3倍，而且需要直流电源，因此只有在特殊情况（例如调速性能高）下才采用，直流电机在要求隔爆的场合使用很少。
3 减速器 减速器是连接电动机输出轴和联轴器输入轴的减速机构，它既要满足输送机的功率、速比、转矩等的要求，还要具有重量轻、体积小、效率高等特点。
4 联轴器 驱动装置中的联轴器分为高速联轴器和低速联轴器，它们分别安装在电动机与减速器之间和减速器与传动滚筒中间。常见的高速联轴器有尼龙柱销联轴器、梅花弹性联轴器、弹性柱销联轴器、液力联轴器和粉末联轴器等；常见的低速联轴器有十字滑块联轴器等。此处选用的梅花弹性联轴器具有结构简单，安全可靠。具有减震、缓冲以及补偿等功能。
4.2 滚筒选择与计算
4.2.1 滚筒的直径选择
在带式输送机设计中，正确选择滚筒的直径具有重要意义胶带的使用条件随着滚筒直径的增大而得到改善，但是在其他条件相同的情况下，滚筒直径增大，将使它的重量、驱动装置减速器的传动比、减速器的重量和尺寸都相应增大。因此，滚筒的直径不应大于确保胶带正常使用条件所需的数值。由此可见，驱动滚筒的直径不仅影响到任何输送机整个驱动装置的造价及重量，而在移动式输送机中还有重要的使用意义。
选择驱动滚筒的直径时一般要考虑下列基本因素
1、胶带的厚度以及与厚度有关的绕过滚筒时产生的弯曲应力；
2、胶带承受的、包括拉应力和弯曲应力在内的总应力；
3、胶带与滚筒面之间的最大或平均单位压力，以及相应的单位牵引力（即通过滚筒面单位面积传递的牵引力）；
4、胶带承受弯曲荷载的频次，与胶带的导绕方式及绕过滚筒的数目有关；
5、输送机的类型及安装地点。
4.2.2 传动滚筒计算

各改向滚筒合力，根据各类侧型输送机改向滚筒所处的位置分别确定。
为减少改向滚筒品种，一般相同直径的改向滚筒总是取为完全一样的型号。

根据 查表 6-1[10] 初选传动滚筒直径 D=630mm。
输送机代号8063.2许用合力80KN满足要求。
传动滚筒扭矩
一、结构图

图4-1 传动滚筒结构图
二、选择材料
采用45#钢，调质处理，机械性能为：抗拉强度，屈服点，弯曲疲劳极限，扭转疲劳极限
三、初选轴径
1. 确定轴伸直径 , 按扭转强度计算
轴伸直径
轴传递的扭矩 T=
轴的许用 扭矩剪应力

根据结构要求取轴伸直径110mm
2. 确定胀套处轴径
按弯扭合成强度计算轴径
轴在胀套处所受弯矩 M=，轴在胀套处
校正系数对于单向旋转
轴径
根据结构要求取
轴的结构尺寸如下图：

图4-2 轴的结构尺寸如下图
四、强度校核
按疲劳强度安全系数校核
仅考虑弯矩作用时的安全系数

仅考虑扭矩作用时的安全系数

弯曲时的有效应力集中系数 =1.52
扭转时的有效应力集中系数 =1.57
轴表面质量系数=0.9
弯曲时的尺寸影响系数=0.6
扭转时的尺寸影响系数=0.6
材料拉伸的平均应力折算系数=0.34
材料扭转的平均应力折算系数=0.21
处的抗弯界面模数
抗扭截面系数
对称循环弯曲应力的应力幅
脉动循环扭转应力应力幅
脉动循环扭转应力平均应力
仅考虑弯矩作用时的安全系数：

仅考虑扭矩作用时的安全系数 :

安全系数

根据经验滚筒轴的许用安全系数，所以，滚筒强度满足要求
五、确定筒皮厚度
筒皮厚度按胶带输送机计算书中的经验公式：
确定

式中：Z：滚筒所受合张力 kg
R：滚筒半径 mm
：两幅板之间距离 cm
t：铜皮厚度 mm

将，， 带入得:

考虑加工筒皮时存在厚度差及筒皮外园的螺旋刀纹对筒皮厚度的影响取筒皮厚度。
4.3电动机的选择
电动机额定转速根据生产机械的要求而选定，一般情况下电动机的转速不低500r/min，因为功率一定时，电动机的转速低，其尺寸愈大，价格愈贵，而效率低。若电机的转速高，则极对数少，尺寸和重量小，价格也低。本设计皮带机所采用的电动机的总功率为 kw，所以需选用功率为22kw的电机，
查表选取电动机型号为Y200L2-6:
表4-1 Y200L2-6电动机主要技术参数表：
型号
额定功率/KW
满载时

转动惯量/Kg/

质量/Kg
转速/

电流/A
效率/％
功率因数
同步转速
Y200L2-6
22
970
44.6
90.2
0.83
6.5
1.8
2.0
0.360
60

4.4联轴器的选用
驱动装置中的联轴器分为高速联轴器和低速联轴器，它们分别安装在电动机与减速器之间和减速器与传动滚筒中间。常见的高速联轴器有尼龙柱销联轴器、梅花弹性联轴器、弹性柱销联轴器、液力联轴器和粉末联轴器等；常见的低速联轴器有十字滑块联轴器和棒销联轴器等。此处选用的梅花弹性联轴器具有结构简单，安全可靠。具有减震、缓冲以及补偿等功能。

5减速器的设计
5.1传动装置的总传动比
根据上面计算