密炼机上辅机-胶片导开机的设计

前言

1．橡胶机械的发展

橡胶机械是橡胶产品生产的关键设备，先进的橡胶机械为发展橡胶工业提供了所需的先进工艺设备，它的开发和设计是发展橡胶工业的主要技术措施。随着橡胶工业技术革命的进一步深化和市场对橡胶产品的高品质要求，最优化设计和实现自动化已成为橡胶机械设计的发展方向。

2．橡胶机械的分类

橡胶机械是用以制造轮胎等各种橡胶制品的机械，包括通用橡胶机械、轮胎机械和其他橡胶制品机械三大类。

通用橡胶机械是制备胶料或半成品的机械，包括原材料加工机械、炼胶机、挤出机、压延机、帘帆布预处理装置和裁断机等。

炼胶机分为开放式和密闭式两类。开放式炼胶机主要用于橡胶的热炼、压片、破胶、塑炼和混炼等，开放式炼胶机在1826年就开始用于生产，它的结构比较简单，现代仍普遍使用；密闭式炼胶机主要用于橡胶的塑炼和混炼，它比开放式炼胶机多一个密炼室。自从1916年发明椭圆形转子密闭式炼胶机以来，密闭式炼胶机在橡胶工业中迅速发展，后来又出现其他形式转子的密闭式炼胶机。现代密闭式炼胶机的炼胶周期为2.5-3分钟，密炼室的最大容量达650升。

挤出机是用于挤出胎面、内胎、胶管和各种橡胶型条的橡胶机械，它还用于包覆电缆和电线产品等。常见的是螺旋挤出机，它在工作时，胶料借助挤出螺旋的旋转作用在机筒内搅拌、混合、塑化和压紧，然后向机头方向移动，最后从口型挤出一定形状的产品。

压延机主要用于帘帆布的贴胶或擦胶、胶料的压合、贴合压型和压花。第一台压延机于1857年制成并用于生产，其后不断得到改进。尤其是二十世纪50年代以来，塑料工业的发展有力地促进了高精度、高速度压延机的改进。

轮胎机械包括轮胎成型机、轮胎钢丝圈机械、轮胎定型硫化机、胶囊硫化机、垫带硫化机、内胎接头机和内胎硫化机，以及力车胎机械、轮胎翻修机械和再生胶生产机械等。世界60％以上的橡胶用于制造轮胎，因此轮胎机械在橡胶机械中占有重要地位。

轮胎成型机主要用于将挂胶帘布、钢丝圈、胎面等各种部件贴合加工成轮胎的胎坯。按用途不同可分为普通轮胎成型机和子午线轮胎成型机两大类。由一台成型机完成子午线轮胎成型全过程的，称为一次成型法；胎体用经过改造的普通轮胎成型机制作，然后再在子午线轮胎成型机上成型的，称为两段成型法。

胎定型硫化机是用于汽车、工程车、拖拉机和飞机等充气轮胎外胎硫化的机械，这种机器出现于二十世纪40年代。在定型硫化机上可完成装胎、定型、硫化、卸胎和后充气冷却等操作，对胶囊内过热水的温度、压力和蒸汽室温度等均能测量、记录和控制，整个生产过程可自动进行。

下一步的研究工作将结合各种具体橡胶机械系统，将数字化概念设计、数字化详细设计、数字化功能样机、数字化生产规划、数字化产品数据管理和仿真等技术集成起来，研制自主开发的橡胶机械系统数字化设计和制造的平台，为我国橡胶工业的发展和制造业技术的进步做出应有的贡献。

其他的橡胶制品机械有制作胶带、胶管、胶鞋、模型制品、胶浆和乳胶制品所用的机械。

目前所谓高新技术主要指电子信息技术、生物医药技术、新材料技术和光电、机电一体化技术四大类。世界进入20世纪90年代以来，世界高新技术得到重大发展，高新技术的发展又有力地促进了各种传统工业的发展，世界橡胶工业也不例外，其新型原材料、新产品、新设备、新工艺等的进步都受益于高新技术的应用；利用高新技术改造传统橡胶工业，生产技术向高新技术发展是发展方向。

3．主体材料的发展趋势

橡胶产品是以天然橡胶为主体材料开始发展起来的，时至今日，所谓的橡胶产品的主体材料已经发生了重大变化，目前橡胶工业使用的主体材料除了天然橡胶、合成橡胶外，还有热塑性弹性体和液体橡胶。近几十年来，主体材料最大的变化，莫过于热塑性弹性体得到了很大发展。

用途极为广泛。目前，世界上的橡胶制品已达7万多种，涉及到现代人类生活的方方面面。橡胶具有多种良好的特殊性能，如：弹性、绝缘性、耐磨性、气密性、柔韧性等等，因此一辆载重汽车需要橡胶240公斤，一架喷气式飞机需要橡胶600公斤，一辆轻型坦克需要橡胶800公斤，一艘3.5万吨的军舰需

要橡胶68吨等等，放眼橡胶制品市场，橡胶制品的需求量是越来越大，在我们的社会主义现代化建设中发挥着越来越重要的作用，从而使橡胶工业发展呈现日新月异的变化。橡胶机械也在向高、精、尖方向发展。

随着社会的发展，具体说是由于我国现阶段汽车产业的突飞猛进的发展，带动了我国的制造业的发展，尤其是汽车相关零部件的制造，显然，作为汽车的必不可少的四轮，就是轮胎产业也不例外的，在现阶段有了很大的发展势头，从而，带动了橡胶产业的发展，由于国外知名公司加入我国的竞争，使我们的产业结构为了与国际接轨和自己的得以存在、发展不得不进行大的调整。其中主要的是技术的提高。原来的橡胶厂为了抓住这个机遇，迎合现在小型轿车的发展，在子午线轮胎上投入了大量资金，为了能提高质量和产量，就需要现代化的设备，所以，也就有了能减轻劳动强度，提高劳动效率和精确度比较高的一些辅助设备（如本篇设计的橡胶导开机）。

产品的质量是企业的关键，由于市场经济的改革深入，绝大多数企业都体会到：要想使企业在市场中立于不败之地，并友好的发展前景，必须不断改进技术，提高质量，加大自动化，注重科技发展。技术改造不仅提高了劳动生产率，增加了企业的效益，而且也大大节约了劳动力。胶料导开机的设计，就是以此为目的而进行改进设计的。胶料导开机节省了场地的占用，能进行自动化，连续化工作。

在橡胶厂的准备混炼胶，其工艺流程如下[8]：

生胶与配料剂的称量与投料

在密炼机的密炼室中进行混炼

将炼好的胶料卸落在压片机或挤出机上压片，然后进行冷却，裁断存放

再次混炼，须将胶片装入胶料导开机进行切断，然后自动装入皮带秤进行

测量

最后进入密炼室进行再次混炼

若再次混炼，可重复以上过程。

从工艺流程上看，第一工艺流程很重要，因为这其中的生胶与配合剂的称量投料的配合操作非常的重要，对胶料的工艺性能和成品的物理机械性能及使

用寿命起关键的作用。由于人工操作存在很大的误差，配合剂品种繁多，重量不一，且他们的性质不一样，有的熔点低，常温下粘度大，易粘附器壁，起拱，结块，客观条件的存在，混合不均，要求很精确存在一些困难。第二工艺流程，是混炼质量优劣的关键。炼胶的时间过长过短都不行，除此之外还有温度，它也是如此，因此时间和温度要适中，否则引起失败。第三工艺流程，主要是操作技术的熟练程度和工人的效率。一定要保证工作人员的安全。第四工艺流程，大大提高了劳动生产率，提高了企业的经济效益，大大减轻了劳动强度，而且精度高，炼出的胶质量好，炼胶的生产能力增加了。这次设计的胶料导开机机台，自动化程度高，工作效率高，但该机组的构件比较先进，，机械结构较复杂，投资的成本也不小，亦不可避免工作中有粘胶现象。根据在整体结构和每个系统的设计中，尽量采用较为简单适用的结构。

我在李志华老师的指导下，设计了这套胶料导开机，由于本人能力及时间有限，对此机台的机构认识不够，设计中错误在所难免，敬请老师给予批评指正。

1.系统简介

1.1概述

随着社会主义市场经济改革的不断深入，我国的橡胶工业有了飞速的发展，达到了较高的水平。为了满足橡胶制品市场越来越大的需求，生产设备的更新换代加快了步伐，逐渐由生产的机械化转向生产的自动化。

过去进行橡胶的混炼，有相当一部分由手工进行操作，这不仅加大了工人的劳动强度，造成大批劳动力的浪费，而且混炼效果也不好。第一，从称量精度来说，手工操作既慢，精确度又不高，而自动化称量既方便快捷又准确省事；第二，从配料精确度来说，手工配料过程中难免会出现人为误差，而自动化配料就完全避免了这一误差，从而大大提高了胶的混炼质量。我们这次进行的胶料导开机的设计，其主要目的就是节省劳动力，提高生产效率和产品质量。

胶料导开机不仅大大节省了劳动力，而且使劳动生产率成倍的增加。这次设计的导开机为立式，采用带式输送，且电机内置于辊筒中，使其结构紧凑，精密度高，占地面积小，且自动化程度高，只需一人对控制台进行操作既可，解除了多人进行胶料切割输送的困难。本机台可通过升降装置调节输送胶片的高度，这样就可适应各种工作场合。本机台的电机，减速机均放在导开机的顶部，又减少了电机对机房面积的占用。该导开机可加工厚度不超过20mm的胶片，厚度在20mm内的可以通过固定辊和压轮之间的间距来实现胶片的切割。

国内外胶料导开机的科学发展水平，市场现状及发展趋势：

在橡胶厂炼胶工序的技术改造中，胶料导开机是其中重要之一，它的自动化程度反映了炼胶工序的工业化水平，因此越来越被国内外橡胶行业所重视。在国外发达国家的炼胶厂中，所使用的导开机，其自动化的程度都相当高，充分保证了称量和混炼的质量。

目前，我国有1000多家大中型橡胶厂，山东省占100家左右，其中青岛地区有15家，每个厂大约需配备3-7套导开机系统，所以该产品的研制成功就会解决各厂的急需，特别是青岛第二橡胶厂，青岛橡胶六厂，双星集团等使用大功率密炼机的厂家。

自八十年代以来，我国引进了国外先进的密炼机上辅机技术，而胶料导开机也属于上辅机系统的一部分。为了消化和吸收国外先进的技术，使胶料导开

机适合我国的国情，我国的一些研究机构和高等院校对导开机进行了研制开发，我们学院多年研究，开发了集散控制的上辅机系统。

1.2上辅机系统的组成

上辅机系统由炭黑输送部分，称量投料部分，及微机控制系统部分组成[10]。

炭黑输送部分：碳黑粉料由气里输送，由原来的单管发展成现在的双管。

称量投料部分又分为胶料，炭黑粉料及小粉料三个部分。

1. 胶料的称量投料：

胶料的称量投料部分由胶料电子秤，供胶机和投料带组成。胶料电子秤采用连续累计的方式，最大称量值根据密炼机机型和用户需要确定。秤的终端有大字幕显示，该秤还可以对袋装小料总量进行自动校验。

2. 油料的称量、注油及输送：

油料除称量、注油外还包括油料的输送，油料的输送装置共有大循环，小循环及重力供油三种形式。

3. 炭黑的称量投料：

炭黑粉料的称量投料有炭黑粉料电子秤、加料装置、顺料管及后装料斗组成。

4. 小粉料配料系统由贮斗、加料器、电子秤、塑料袋封口机及滚道组成。

1.3微机控制系统

微机控制系统分别控制三台电子秤的自动称量和密炼机的混炼程序，控制三台电子秤按工艺配方进行自动称量，具有空中物料自动补偿，去皮重等技术措施，可按时间、温度、功率这三个参数的“或”及“与”的关系以及预定的工艺配方和操作规程进行密炼机混炼过程中的实时控制。

综上所述，我们可以知道由计算机自动控制的密炼机上辅机具有以下性能特点：

1.它是一种自动而连续输送物料的动态操作方式，并且它采用了全封闭结构的输送系统。

2.采用全电子秤代替电子—杠杆秤，保证了称量的稳定性和高精度。对于炭黑秤，由变频调速控制喂料螺旋输送机实现快、慢速加料；对于油料秤，则通过粗、细不同的两套管路实现快、慢速转换；炭黑秤秤斗内装隔风涤纶胶布，

同脉冲风抖动秤料，为防止物料粘壁引起皮重的误差，油料秤在保温室内部装设散热片，保持恒温，通过提高温度来降低油料粘度，使油料的粘壁减轻。

3.对一些关键部件，均采用国际先进产品，且可在国内配套，确保了系统的先进性和可靠性。

4. 取集散控制，每一台计算机都能够独立编程，使各个程序任务明确，条理清晰。

1.4控制系统的工作方式

现场手动、控制室手动、半自动、全自动。全部控制功能均可在没有上位机的情况下实现，故用户根据需要可单独操作其中某一部分。

1.5 胶料导开机的研究开发

1.5.1研究开发的目的和意义

为了满足子午线轮胎及其他橡胶制品的严格的质量要求，炼胶设备的开发已成为我国橡胶厂改进的重点，其中大型设备如密炼机、上辅机、下辅机均引进几十套，且在国内均进行了消化吸收。但对于小料自动配料称量机组，原料经过造粒处理，给输送和称量造成困难，也无法使用国外技术，所以国内绝大部分橡胶厂仍采用人工称量，这就使炼胶工序和橡胶制品都很难以达到较高的水平，人工配料称量存在很多问题：

1．配料准确度低。

人工配料的准确性和精确度与人工的熟练程度，工作责任心和当时的精神状态有关，在工作中，工人的思想必须高度集中，稍有疏忽就会出差错。据某单位抽样调查，人工配料的误差超过《轮胎工艺技术若干规定》，C〈100G的占37%这就直接影响了产品的质量。

2．配料工作环境污染严重

人工配料，小料仓和称量装置均无法密封，且难以配以除尘设备，工作环境粉尘污染严重，粉尘浓度平均达到52mg/ml，并且工人要直接接触各种药品，这还直接影响了工人的身心健康。

3．工人劳动强度大

人工配料，工人要把各种袋装料和筒装料倒入配料筒，然后把各种药品逐

个逐次挖料、称量、倒料、清扫和总检等，体力消耗甚大。

综上所述，研究开发橡胶厂的小配料装置是橡胶行业的迫切需要，同时，还可以推广到塑料、化工、食品、农药等的配料和称量工作中。

1.5.2自动称量机组的内容

为了实现各种与同配方的小料快速、准确地配料和称量，本项目研究开发橡胶厂小料自动配料称量机组。其内容包括以下几部分：

1．储料装置

根据用户的不同要求，设置8-12个料仓，每个料仓储备不同种类、不同重量的原料。

2．小料输送装置

根据用户的不同要求，本项目采用螺旋和电磁振动给料装置，由变频调速调整各种料的快慢速加料，以确保加料精度和时间。

3．自动称量装置

为了提高称量精度和调整使用方便，本项目采用全电子秤取代传统的电子扛杆秤，整个输送和称量都在密封的仓内完成，以确保操作区免受污染。

4．集料包装装置

本项目设置塑料袋自动接料包装、封口装置，塑料袋的熔点低于110℃，这样可以连同料袋一起加入密炼机，杜绝了储存运输、投料过程中的工艺损失消耗，使各种药品能严格的符合配料要求。

5．计算机控制系统

完全实现自动配料、称量、监测、打印等多种功能。另外，还有除尘、电气控制等辅助系统。

2.胶料导开机设计

本篇设计的MX270胶料导开机是专门为270升密炼机配套使用的。

胶料导开机是由机架、导正装置、输送装置、张紧装置、压轮机构、压带装置六大部分组成。如图2-1所示[9]。

图2-1 导开机

Fig.2-1 The let-off device of rubber

1-输送装置；2-压带装置；3-导正机构；4-张紧装置；5-机架；6-压轮装置本机台将混炼后所形成的胶片存放在托胶盘中，为导开机工作做准备。开车后把托胶盘中的胶片通过导辊搭到输送带上，胶片随输送带开始运转，通过调节压轮与输送带之间的间隙，使胶片与输送带充分接触。当胶片与输送带运转时，胶片有可能发生偏离，这时通过旁导辊来使胶片导正。胶片速度的控制是通过运输带运转速度的大小来决定的，而运输带的速度是由电动辊筒的内置

电机的转速来控制的，若要较宽的胶条，可使运输带的转速慢些，若要胶条变窄，可加速运输带转速。此机台可加工20mm厚以内的胶片，所以加工不同厚度的胶片要调节压轮与固定辊之间的间隙，这可以通过调节带有弹簧垫片的螺栓来实现。

在工作中，运输带有可能：变松，轴承的润滑效果不好，气缸活塞的运动不好等，这些都有可能通过相应的措施来解决。如下：

输送带变松可通过张紧装置来调节。张紧装置是靠轴上的螺纹孔在丝杆上来回运动，通过张紧辊调节输送带的松紧。当输送带工作时间太久，轴承内的润滑效果肯定变差，可通过手动转阀把黄油压入到轴承中进行润滑，一般每周一次。时间久了，起压紧作用的压紧装置支座孔工作久了会变大，可通过定时加润滑脂以达到减少摩擦的效果。

在车间中安全为第一重要元素，所以一般的机器上都有安全控制部分，或装有防护罩来保证工作人员的安全。此机台也特地设置了安全拉线，当出现故障时可随时拉线，使机台停止工作，保证安全生产。

本机台的工作原理大致如此，能否达到此次设计的要求，还应该进行更为具体的分析。对机台的两点看法：

第一:由于重量及速度的关系，为了在工作中运转稳定，必须应该注意到其的稳定性，既机台的重心最好设计到机架底座上，只有在底部，导开机的摇摆程度会减少，提高工作的安全性，噪音相对的减小。所以机架底座的设计很重要，它的材料及重心十分重要，材料选择为Q235-A。因为Q235-A具有高的塑性、韧性和焊接性能、冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能。

第二:对刀的刚性要求比较高，提高刚性的方法是增加刀的厚度。

结构与原理：胶料导开机机架为碳钢材组焊的框架结构。输送带采用无接头锦纶芯橡胶带，通过托辊、张紧辊、主动辊、被动辊支撑。主动辊由电机减速器通过链轮、链条驱动。调节螺栓，调节被动辊和张紧辊使输送带松紧适度。在导开机的前端安装有一对导正辊，对胶片进行导正。通过调节螺栓可调节链条的松紧。压紧辊依靠本身重量将胶片压在运输带上，以增加摩擦力，防止胶片在运输带上滑动。

2.1 胶料导开机各主要零部件

2.1.1机架

机架是焊接而成的，由于它承载的压力较大，所以它在附加上加强板和加强筋[3]。图2-2、图2-3、图2-4表明了机架的整体结构。

焊接机架的优点：

1．强度、刚度及抗振性：焊接机架强度高、刚度大，对同一结构的强度为铸铁的2.5倍，钢的疲劳强度为铸造的3倍,钢板焊接毛坯比铸件毛坯轻30%，比铸钢毛坯轻20%；

2．生产周期：生产周期短、能使适应市场竞争的需要；

3．设计条件：结构设计灵活、壁厚可以相差很大，并且可根据工况需要不同部位选用不同性能的材料；

4．用途：a．单件小批生产的大、中型机架； b．特大型机架，如大型水压机横梁，底座及立柱，大的轧钢机机架和颚式破碎机机架等，可采用小拼大的电渣焊。

焊接机架设计中要注意的问题：

1．合理布置焊缝

2．提高抗振能力

3．合理选择截面形状及合理布肋

4．提高焊接接头抗疲劳能力和抗脆断能力

5．配件选择的经济性

6．操作方便方面

图2-2机架主视图

Fig.2-2 Front view of rack

图2-3 机架的俯视图

Fig.2-3 Top view rack

图2-4机架左视图

Fig.2-4 Left view of rack

因为此机架为焊接件，所以必须满足焊缝均匀、连续；无虚焊、漏焊；焊角时放开胶片，防止胶片将手带入压紧辊造成损伤.焊缝高度〉9mm；焊缝为双面焊，焊后去毛刺；所有锐角、锐边倒钝；表面要除锈。

2.1.2压轮机构

整个机构由连杆、压轮、压紧架、压紧装置支座、螺栓、垫片组成。如图2-5、图2-6所示。

图2-5压轮机构支架

Fig.2-5 Gravity wheel device

图2-6 压轮机构

Fig.2-6 Pression roller device

1-压轮；2-连杆；3-机座

压轮机构是由机座、连杆、压轮组成的。保证了胶片与输送带之间紧密接触，使胶片不至于在输送带上打滑，在一定程度防止输送带跑偏。压轮与胶片间的压紧程度是由压轮的重量来决定的。这样使机构更加简单，并且操作简便。

2.1.3 张紧装置

对于带长超过5m的运输机及其它装置，必须设有张紧辊，以防止运输带在某些部位出现松弛打滑现象。本胶料导开机设有张紧辊，它使通过调节拉紧螺栓使张紧辊上下移动以达到输送带松紧适当。

本装置有以下几部分组成：张紧辊、拉紧螺栓、垫圈、角钢。保证装配起来后，导辊转动灵活，无卡阻现象。如图2-7所示。

图2-7张紧辊

Fig.2-7 Tension roller figure

张紧装置的作用是在输送带内产生一定的预紧力，避免其在传动滚筒上打滑；同时控制输送带在托辊处的挠度，以减小阻力和避免撒料。张紧装置的结构形式主要有螺旋式、重锤式(又分小车式和垂直式)、绞车式（又分固定绞车式与自动绞车式）。

螺旋式张紧装置的张紧辊在带有螺母的滑块上，滑块可在尾架上移动。转动尾架的螺栓可使张紧辊前后移动，以调节输送带的张力。它结构简单，但张紧力大小不易控制，运转时张紧力不能恒定，张紧行程小，因此只用于机长小于80m,功率较小的输送机或要求不是太严格的传动装置。螺旋式张紧装置利用人力旋转螺栓进行张紧，图2-7所示为受拉螺栓的张紧辊，由于输送机的牵引构件的张力在工作中不是保持恒定的，而是不断变化的，因此，必须定期地进行查看和调整。在调整中，牵引构件“过分紧张”，以及牵引构件偶然过载无法自动调节是这种张紧装置的缺点。这种结构的优点是外形尺寸小而紧凑。

胶片升降装置是给导开机提供原料的重要组成部分，其关键部分是托胶盘。混炼后所形成的胶片放到托胶盘内，托胶盘的高度是可调的。当胶料导开机工作时，把托胶盘内的胶片搭到被动滚筒上，随着输送带的转动，胶片被输送到输出架上，三输送架上胶片被切断，送到称量装置中去。胶片升降装置已实现

自动化，大大降低了劳动强度，如果没有该套装置，要用人力把胶片搭上导开机，而且人工加胶片也不能保证胶片始终不偏离；劳动生产率也不如自动化生产的效率高。所以胶片升降装置是导开机不可缺少的一部分，其作用是非常重要的。

2.1.4 导正装置

导正装置种类很多，其主要作用是防止带跑偏，起到带纠偏的作用，本篇设计我选择了由导正轮、支座、螺栓M8×10组成的导正机构。如图2-8所示[2]。

图2-8导正装置

Fig.2-8 Pilot device

输送机的跑偏有几种原因[5]：

1.安装中心线不直。

2.输送带本身弯曲不直或接头不直。输送带扣歪或被带切口同带宽不直角，是受的拉力不均匀，运转时，当接头运转到哪里，哪里就发生跑偏。处理这种情况，可将输送带切正，重新胶合或重打钉扣。

3.滚筒中心线与输送带中心线不成直角，出现这种情况主要是由于机架安装不正，虽然可以调整滚筒、轴承前后位置，但移动距离有限，必须把装歪的机架返工重装。

4.输送带在滚筒上往哪边跑偏，就收进那边的轴承座，使输送带跑偏的一边拉力加大，输送带就往拉力小的一边移动。

5.安装时托辊主轴线同输送带中心不垂直而引起跑偏，输送带往哪边跑偏，就将托辊向输送带前进方向移动一点，一般移动几个托辊组就能纠正。

6.滚筒不水平引起输送带跑偏，若是安装超差，应停机调平；若是滚筒制造外径不一致，则要重新加工滚筒外圆。

7.滚筒表面的粘结物料，使滚筒成了圆锥面，会使输送带向一侧偏离。特别是输送物料湿度大并且机尾处密封不好时，容易使物料落入空载输送带粘结与滚筒上，造成输送带跑偏。因此必须经常检验清扫装置和进行人工打扫。

8.输送带一加上负载就跑偏。这种情况一般是由于下料点不在输送带中间，应改动进料口处挡板的位置或结构。

9.机架两侧高低不等高时输送带不水平，运行时输送带荷重向低的一边移动，导致跑偏。此时必须将机架重焊或将托辊组加上垫片垫平。

10.输送带无载荷时发生空载跑偏，而加上物料后无这种现象。这种现象原因一般都是初张紧力太大造成的，进行适当对张紧装置进行调整即可。

2.1.5 压带装置

压带装置很重要，由四个长度和滚筒一样长的导辊组成，它是运输带顺利运转的关键所在。此装置把运输带压紧在主动辊上，使其不在辊上打滑、偏离或振动，因为运输带运动的好坏直接影响称量的精度。例如，运输带产生振动，则运输带上的胶片排列就不均匀，所以被切割的胶片大小不一，就给下一步的称量带来麻烦。

2.1.6 输送装置

输出装置由输出导辊、输出架、输出架支座组成，输送装置的主要作用是在电动滚筒的动力带动。如图2-9、2-10所示。

图2-9输出架装置

Fig.2-9 Output device

图2-10输出导辊

Fig.2-10 Output roller

考虑到输出导辊为可拆卸结构，辊筒两端用包布固定，这种结构组件通常用作输送较小张力的物料。

2.2主要零部件的设计计算

2.2.1电动滚筒计算

胶料输送机的输送带采用无接头棉纶橡胶带，通过运输带与电动滚筒之间的摩擦力来带动整个皮带的转动，所以要求电动滚筒表面与运输带之间要有较大的摩擦系数，以增大摩擦力。

电动滚筒装配后辊体应对轴转动自如，轴固定后辊体外径跳动小于0.18。

带式输送机具有结构简单、载重量大、经济、省力安全等优点。它采用先进的电动辊筒-天津约基电动辊筒联合制造有限公司的TJ型电动辊筒[1]，它由电动机、减速器、辊筒体三大部分组成，此辊筒外形为腰鼓式的，可防止皮带跑偏，还具有无渗油的高度密封性能，进行脂润滑，工作比较可靠，除隔一定的时间重新润滑外，不需要其它维修。本电动辊筒采用380V,50HZ三相交流电源，此外，其还配有专门的支座，以便将其安装在运输架上。

电动辊筒主要用作固定式和移动式带式输送机的驱动装置，因电动机和减速机构内置于辊筒内，因而较传统的电动机、联轴器、减速机置于辊筒外的开式驱动装置具有结构紧凑、运转平稳、噪声低、安装方便等优点。适合在粉尘及潮湿泥泞等各种环境下工作。妥善地解决了大功率小尺寸电动辊筒电动机的散热问题，并使维护和维修更加方便，颇受用户欢迎。

电动辊筒驱动功率通常由三部分组成，即输送机空运转时所需的功率，输送机水平运送负荷所需的功率和输送机提升负荷时所需要的功率，可采用下列

公式计算：

()367/]6.3[H Q Q V G L f C p t t m ?++???= (2-1)

式中：

p — 电动辊筒的轴功率 (kW ）；

C — 输送带、轴承等处的阻力系数；

f — 托辊的阻力系数，f=0.025～0.030；

L — 电动辊筒与改向辊筒中心距的水平投影（m ）；

m

G — 输送带、托辊、改向辊筒等旋转零件的重量； V — 带速（m/s ）；

t Q — 输送量（t/h ）t Q =v I ×输送物料的密度；

v I — 输送能力；

H

— 输送高度（m ）； B — 带宽（mm ）；

根据B =800，V =0.5得各数据：C =5.1 f =0.03 L =8 m G =45 v I =160

t Q =320 H =0 代入公式

()367/]6.3[H Q Q V G L f C p t t m ?++???=

=5.1×0.03×8×（3.6×45×0.5+320）/367

=1.34 kW

上述公式可以满足一般情况下电动辊筒功率的计算，如遇下列工作情况，则应作相应的修正：

1.电动辊筒每天连续工作超过8个小时，电动机功率须提高一档；

筒体包胶的电动辊筒，电动机功率须提高一档；

启动频繁的电动辊筒，电动机功率须提高一档。

2.电动滚筒应当水平安装，最大倾角不超过15度。

3.严格按照规定的润滑油种类和换油时间更换润滑油。

4.限制一个方向旋转时，应当用带有机械逆止器的电动滚筒。

5.要求断电立即停车时，应选用带电磁制动器的电动滚筒。

6.电动滚筒工作的环境温度为-10度至40度，物料温度小于60度，海拔高度不超过1000米。

根据设计要求，选天津产地TJ-216/2.2/0.5/1100-KL的电动滚筒。滚筒的直径为215mm,功率为2.2kW,线速度为0.5m/s,筒长1100mm,支座形式为KL。

TJ型电动滚筒的特点:

1. 采用国际标准：TJ型电动滚筒的功率、速度、治警、筒宽均符合ISO 标准和IEC标准，通常配KL型支座可适合于国内外各种带式输送机、料斗提升机等输送设备。为了方便客户，我们设计了TZ型支座，其安装尺寸与TD 75型带式输送机完全相同。

2. 结构先进，电机采用直接油冷式，冷却、散热效果好。采用迷宫式密封，齿轮及轴采用优质合金钢制造，传动平稳。前轴及后轴镀硬铬，可防锈、防腐蚀并延长了寿命。

3. 噪声低、允许温升高；TJ型滚筒的电机一般采用B级绝缘，允许的最高温度升为80K。如果用户有特殊的要求，可采用F级或H级绝缘。电机允许温度升分别可达到100K或125K。凡是功率大于或等于11千瓦的电机滚筒，在定子绕组中装有热保护装置。TJ型电机滚筒的最高噪声低于85分贝，一般低于75分贝。

4. 品种规格齐全：TJ型电动滚筒直径范围从110至1000毫米，筒宽从250至2000毫米，带速从0.06至4.25米/秒，功率从0.1至90千瓦。

5. 重量轻、能耗低:由于结构先进，同种规格的TJ型电动滚筒比TDY75型电动滚筒重量约轻20%。TJ型电动滚筒的电机系我国推荐使用的Y系列电动的派生产品，能耗低。

6. 防护等极高，电动滚筒的防护等级为IP55.

电动滚筒的主要用途：

电动滚筒作为带式输送机和提升机的动力，广泛应用于农业、商业、邮电业、食品工业、烟草工业、汽车工业、水泥工业、采矿业、旅游业，可运送各种建筑材料、矿石、木材、食品、印刷品及其它货物。

电动滚筒作为独立的闭式驱动元件，还可以作为动力式棍子输送机、卷扬机等设备的动力源。电动滚筒于一般的开式减速器相比，具有结构紧凑、重量轻、占据空间少、密封性好、外形美观、安装方便、维修简单等优点。

被动滚筒由电动滚筒带动，其作用也是非常重大。因为被动滚筒承载张力较大，所以选择了整体焊接式结构，轴的两端需用滚动轴承，这种结构也可工

作在工作环境较差的地方。

被动滚筒结构如2-11所示：

图2-11被动导辊

Fig.2-11 The driven roller

2.2.2输出装置设计

2.2.2.1输出导辊

导辊是导辊输送机直接承载和输送物件的基本部件，对整个导开装置起着至关重要的作用。

1.导辊长度：（如图2-12）

圆柱形导辊输送机直线段的导辊长度一般可参考下面的公式[7]：

l=B +B

? =800mm+50mm=850mm (2-2) l—导辊长度（mm）；

B—物件宽度（mm）；

?—宽度裕量（mm），可取50-150mm。

B

图2-12 圆柱形导辊输送示意图

Fig.2-12C ylinder roller transport cross