Structure Design of Horizontal Workpiece Conveyor

Abstract: This graduation design is about the design of horizontal workpiece conveyor structure. Firstly, the conveyor is briefly summarized, then the selection principle and calculation method of horizontal workpiece conveyor structure design are analyzed, and then the selection design is carried out according to these design criteria and calculation selection methods according to the requirements of given parameters. Then the main parts of the conveyor are checked. The structural design of ordinary horizontal workpiece conveyor consists of six main components: transmission device, tail and guide device, middle frame, tensioning device and tape. Finally, the installation and maintenance of the conveyor are briefly described. At present, belt conveyor is developing towards long distance, high speed and low friction. In the design, manufacture and application of belt conveyor, there is still a big gap between China and foreign advanced level, and there are many shortcomings in the design and manufacture of horizontal workpiece conveyor structure in China. The structural design of horizontal workpiece conveyor represents the general process of design and has certain reference value for the selection and design work in the future.

Keywords: Horizontal workpiece, conveyor, structural design; Type selection design; Main components

一、水平工件输送机设计概述

（一）选题背景

输送机是在一定的线路上连续输送工件的工件搬运机械，又称连续输送机。输送机可进行水平、倾斜和垂直输送，也可组成空间输送线路，输送线路一般是固定的。输送机输送能力大，运距长，还可在输送过程中同时完成若干工艺操作，所以应用十分广泛。

随着CAD基础理论和应用技术的不断发展，对CAD系统的功能要求也越来越高。设计人员不再仅仅满足于借助CAD系统来达到“甩图板”的目的，而是希望它能本质上减轻大量简单繁琐的工作，使他们能集中精力于那些富有创造性的高层次思维活动中。

在越来越注重生产效益的今天，自动化的输送可以节省很多不必要的时间和人力资源，从而可以获得最高的收益。工件传输机在自动化流水线上的充分运用能提高工厂的生产率，减轻工人的劳动强度，保障工人的生命安全，为实现车间无人化提供了可靠的条件。

本课题来源于社会生产实践，属于工程设计类。在自动化生产线中进料及出料都要求实现自动化，本课题即是为了解决这一实际问题的。采用什么机构或传动方式、速度及加速度、运动轨迹的设计是其中的核心问题，某些结构的优化设计也可成为设计的内容，本课题是典型的机械设计及理论的应用。

（二）国内外研究动态

国外输送机技术的发展很快，其主要表现在二个方面：一方面是输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带输送机、管状输送机、空间转弯输送机等各种机型；另一方面是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输送机动态分析与监控技术，提高了输送机的运行性能和可靠性。目前，在煤矿井下使用的输送机已达到表1所示的主要技术指标，其关键技术与装备有以下几个特点：

（1）设备大型化。其主要技术参数与装备均向着大型化发展，以满足年产300-500万t以上高产高效集约化生产的需要。

（2）应用动态分析技术和机电一体化、计算机监控等高新技术，采用大功率软起动与自动张紧技术，对输送机进行动态监测与监控，大大地降低了输送带的动张力，设备运行性能好，运输效率高。

（3）采用多机驱动与中间驱动及其功率平衡、输送机变向运行等技术，使输送机单机运行长度在理论上已有受限制，并确保了输送系统设备的通用性、互换性及其单元驱动的可靠性。

（4）新型、高可靠性关键元部件技术。如包含CST等在内的各种先进的大功率驱动装置与调速装置、高寿命高速托辊、自清式滚筒装置、高效贮带装置、快速自移机尾等。

（三）发展趋势

我国生产制造的输送机的品种、类型较多。近年来，通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，输送机的技术水平有了很大提高，煤矿井下用大功率、长距离输送机的关键技术研究和新产吕开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩输送机等均填补了国内空白，并对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。

目前，水平工件皮带输送机，近年来在露天矿和地下矿联合运输系统，被广泛用于国民经济各部门的式皮带输送机已经成为一个重要的组成部分。它们是：绳索取芯式皮带输送机，皮带输送机和连续发射设施荒田之类的牵引绳排。

这些输送机的特点是传输容量大（可达30000吨/小时），应用范围广，安全，可靠，高（可运送人下矿，煤，岩石和各种粉状物料的，一定条件下运输）自动化，设备维修的程度和检​​修容易爬坡能力（高达16°），运行成本低，由于缩短运输距离可节省资金投入。

目前，式皮带输送机的发展趋势是：大运输能力，高带宽，高倾角，增加的长度和单圈水平，合理使用皮带张力，降低物料运输能源消耗，最好的方法来清洁了磁带等。

二、水平工件输送机结构设计的工作原理

也被称为水平工件输送机结构设计皮带输送机，其主要成分是一传送带，也称为带，传送带用作牵引机构和装载机构。水平工件输送机结构设计组件和图2-1所示的工作原理，它包括约几个部分：传送带（通常称为带），辊和中间帧，辊张紧装置，制动装置，清洁装置和卸载装置。

图2-1 水平工件输送机结构设计简图

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

通过驱动辊2绕带和非极性尾部的形成1改变它的环带，以滚筒3的输送带，这两个部分被支撑在辊子。张紧装置5到传送带到所需的拧紧力的正常运行。在操作中，由它和传送带驱动输送器操作之间的摩擦驱动辊。从装载点到传送带装材料，以形成一个连续移动流，卸卸载点。通常该材料被装载到顶端带（轴承部分），并在磁头鼓（在此情况下，也就是，在驱动辊）使用特殊的卸载装置卸载也可在中间的卸载。

三、总结

水平工件输送机结构设计是最常用的固体物料的连续输送机，广泛应用于国民经济的各行各业中。

本设计的内容包括：水平工件输送机结构设计的应用、分类、发展状况、工作原理、结构、布置方式、及运行阻力；水平工件输送机结构设计的主要零部件（如滚筒等）的常规设计计算和主要零部件的强度校核，主要包括传动功率和输送带张力的计算和校核；驱动装置的选用；输送机部件的选用，主要有输送带、传动滚筒、托辊、制动装置、该向装置、拉紧装置等。

本设计以经典的基本理论和设计方法为基础，充分吸收参考书中的基本理论及设计方法；收集了具有代表性的设计用图和设计用表。

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