非接触逆止器毕业设计1 绪论 1.1课题研究意义 带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。主要由机架、输送带、托辊、滚筒、张紧装置、传动装置等组成。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。 在现代散装物料的连续输送中，带式输送机是主要的运输设备，适用范围相当广泛。具有运输成本低、运量大、无地形限制及维护简便等优势。在采矿、冶...
1 绪论 1.1课题研究意义 带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。主要由机架、输送带、托辊、滚筒、张紧装置、传动装置等组成。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
。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。 在现代散装物料的连续输送中，带式输送机是主要的运输设备，适用范围相当广泛。具有运输成本低、运量大、无地形限制及维护简便等优势。在采矿、冶金、港口、码头等工矿企业越来越显现其重要的作用，并且随着现代工业规模的扩大和技术的发展，带式输送机也随之向长距离、大运量、大型化方向发展，尤其在煤炭等采矿业的散装物料输送中有着极其广泛的应用。 凡倾角大于4度的上运带式输送机均需要安装逆止器，以防由于各种原因而停料停车时，输送机的物料由于自重而带动输送带下滑并反转，如不及时停机就会出现飞车、滑料等事故。 逆止器是一种用于上运带式输送机以防止输送机倒转的机械装置，有时输送机在停电或驱动机构发生机械故障时，输送机的物料及输送带会因重力作用向后倒转。逆止器一般可分为两种类型：一种是非接触式逆止器，另一种是接触式逆止器。安装相对配合的逆止器在上运带式输送机上，可以阻止输送机的输送带倒转，也不会让物料在输送机尾部堵住，使输送带损坏和发生不必要的安全事故。目前国内对于逆止器的产品质量检验，现有的性能试验方法和手段还不够完善，试验装置也相对落后，部分项目还无法进行完整的试验。尤其是作为综合考核逆止器性能的寿命试验，依据标准要进行 次逆止试验，由于作用力矩大，试验时间长，目前国内该项性能试验所能进行的最大逆止器额定逆止力矩为100000 。随着大倾角上运带式输送机在煤矿的使用越来越多，大力矩的逆止器在煤矿的使用也越来越广。 因此，为保证带式输送机的安全生产，逆止器在带式输送机上起着至关重要的作用，它是带式输送机的保险装置，它的性能测试直接关系到带式输送机的安全性，对逆止器综合性能试验方法进行研究，并为建立一套能够对其各项性能进行全面、综合实验的装置具有重要的意义。 1.2非接触逆止器简介 1.2.1非接触式逆止器工作原理 非接触式逆止器工作原理如图1.1所示，在逆止器内部，有多个异形块分布在由内、外圈所形成的滚道中，当内圈正向运转时，带动异形块一起旋转，当转速过非接触转速时，异形块在离心力的作用下发生偏转，与内、外圈脱离接触，从而实现无摩损运转。当内圈反向运转时，在弹簧的作用下，异形块与内、外圈接触并将其楔紧成一体，承受由内圈传送来的反向力矩。 图1.1工作原理 1.2.2NF非接触式逆止器适用范围及用途 NF型非接触式逆止器是用在高速轴上的防逆转装置，具有逆止可靠，解脱容易、逆止力矩大、重量轻、安装方便等优点。其综合机械性能明显优于其他逆止装置，广泛应用于带式输送机、斗式提升机、刮板输送机及其它有逆止要求的设备。 1.2.3技术要求 （1）逆止器工作环境温度为–20~+60℃。 （2）逆止器在正常工作情况下其温升应低于30℃。 （3）在额定逆止力矩作用下，逆止器工作 次，其楔块，内圈，外圈表面不得出现点蚀，塑性变形和裂纹。 （4）逆止器的主要零件热处理硬度应符合表1.1的规定。 表1.1 HRC 楔块 内圈 外圈 60~64 58~62 58~62 （5）所有零件必须经检验合格，外购件必须有合格证，方可进行装配。 （6）装配后转向指示牌所示旋向应与楔块装配所示旋向一致。 （7）逆止器外露表面应涂一层底漆，两层面漆。 （8）逆止器内圈端面面漆为红色，其余外表面面漆颜色为乳黄色，也可根据用户要求采用其它颜色。 1.3逆止器在带式输送机中的应用 上运带式输送机的配置逆止器是保证输送机安全运行的一个必要措施，《煤矿安全规程》第三百七十三条明确规定，上运带式输送机必须装设防逆转装置。而选用何种逆止器应根据具体情况而定。 通常，凡是倾角大于4o的小运量、短距离、小功率、驱动滚筒小的带式输送机都需要安装逆止器，以避免一些事故的发生。 上运带式输送机的逆止装置主要有：按其结构和动作原理可分非接触逆止器、带式逆止器；接触式逆止器又有棘轮棘爪逆止器、带式逆止器、滚柱逆止器、异型块逆止器等。根据其安装部位不同又可分为高速逆止器（安装在高速轴）和低速逆止器（安装在滚筒或低速轴）。 逆止器在带式输送机中安装的位置如图1.2所示： 图1.2逆止器位置 2
方案的确定 本设计选取的逆止器型号为NF63非接触式逆止器，其主要的外形基本参数如图2.1所示： 图2.1逆止器外形 NF63非接触式逆止器基本尺寸如表2.1所示： 表2.1逆止器基本尺寸 型号 d b h D H B L NF63 70 20 74.9 260 45 415 195 180 30 35 5 75 79.9 80 22 85.4 85 90.4 90 25 95.4 2.1试验方法概述 根据标准JB/T 9015-1999，逆止的试验项目和方法如下所述： （1）自由运转试验： 将被测逆止器安装在试验台上，电机带动逆止器内圈以最高转速旋转0.5h，应无过热等异常现象。 （2）逆止性能试验 将被测逆止器安装在试验台上，在额定逆止力矩作用下，进行100次逆止，工作应可靠，无异常现象。 （3）最小接触转速测试 将被测逆止器的楔块装配安装在无极调速的试验台上，电机带动楔块装配旋转，测定楔块与外圈脱离接触时逆止器内圈的最低转速。 （4）阻力矩测试 将被测逆止器安装在试验台上，电机带动逆止器内圈以1000r/min的转速旋转，用弹簧秤测定转销臂轴中心处的阻力F，然后按照式(2-1)来计算逆止器的阻力矩: （2-1） 式中: ——阻力矩，N·m； ——在与逆止器内孔轴心线垂直的平面内，在销轴中心处测得的阻力，N； ——销轴中心至逆止器内孔中心距(见图2.1)，m； ——在测定平面内阻力 与销轴中心至逆止器内孔中心连线）寿命试验 将被测逆止器安装在试验台上，在额定逆止力矩作用下，进行 次逆止，试验后，内圈，外圈和楔块表面不得出现点蚀，塑性变形和裂纹等缺陷。 2.2试验方法的分析 由于非接触式系列逆止器的型号规格繁多，内径范围从40~160mm不等，额定逆止力矩也从1000~25000 范围不等。同时，试验装置的设计还应该考虑到试验时安装方便、占用空间尽可能小的要求。依据JB/T 9015-1999中试验项目和试验方法，逆止器试验台可分为两大部分：一部分是旋转（动态）性能试验，即试验时需带动逆止器内圈旋转的试验项目；另一部分是静态试验，即试验时逆止器内圈固定不动的试验项目，包括逆止器性能试验和寿命试验。故试验装置的设计可分为两大部分来考虑。 3 静态试验总体设计 静态试验台应该能够满足逆止器的性能测验和寿命测验这2个项目的试验。在那些传统的试验方法中，一般是把被测的逆止器通过轴用水平安装的形式进行这俩个项目的试验，但是这种方式的试验，需要用比较庞大的机架来固定逆止器的安装。为了能够更方便的安装和检测逆止器，同时减小空间上的利用，本方案采用的是把轴垂直安装，然后通过液压泵站电磁阀控制液压油缸来实现逆止器的运转。 由于NF63非接触式逆止器的内径是从70~90mm不等，如若想用本方案的试验台进行静态性能试验会有一些不便之处，因而，本方案采用了一些方法才解决此问题。逆止器所需的安装轴选用固定的直径，通过增加或者减少轴套来改变内径。 静态试验简图如图3.1所示： 图3.1静态试验台运动简图 3.1液压系统的设定 参数设定及分析 设：NF63非接触式逆止器，额定逆止力矩 ，非接触转速 ，最高转速 。油缸活塞杆运动速度 。逆止器是通过液压油缸施加的力运转的，其力矩 。 静态试验台液压系统原理图如图3.2所示： 图3.2液压原理图 1——液压缸 2——电磁换向阀 3——压力表 4——单向阀 5——溢流阀6——泵 7——截止阀 8——蓄能器 本方案的液压系统采用三位四通的电磁换向阀2作为控制元件，功能是换向，使执行器液压油缸1的活塞杆伸出或者缩回，从而推动负载或者回程。油液由油箱流经齿轮泵6，然后经过单向阀4，流向三位四通的电磁换向阀2，从而带动液压油缸1的运动。此液压系统的动力源则为带电机的齿轮泵6，输出有压力的液压油。但是齿轮泵6的出口必须有压力保护装置，因此设有一个溢流阀5，溢流阀5在此液压系统中起保压作用。液压系统中装有一个蓄能器8，其作用是给整个液压回路蓄压。由于试验台要测试许多不同的项目，有时候液压系统需要关闭，因此设有截止阀7，使得液压系统可以即时关启。液压系统各工作点的压力的观测一般都是通过压力表来实现的，以便把压力调整到系统所需要的工作压力。因此设有压力表3. 3.2液压缸的选择及计算 液压缸是将液压能转变成直线运动或者是摆动的机械能的一种能量转化装置，可作为执行元件。 液压缸结构简单，工作可靠，应用广泛，种类繁多。根据作用方式分为单作用缸和双作用缸，前者只有一个方向由液压驱动，反向运动则由弹簧力或重力完成，后者两个方向的运动均由液压实现。 根据逆止器尺寸，参照机械设计手册第四卷表20-3-7选取 液压缸活塞杆直径 , 则液压缸内径 。 液压缸有杆腔有效工作面积为： （3-1） 则 = 逆止器的额定逆止力矩为： （3-2） 式中 ——活塞杆伸出时的实际推力； ——销轴中心至逆止器内孔中心距； ——逆止器额定逆止力矩。 得 液压缸的供油压力为： （3-3） 式中 ——油缸机械效率，一般取 =0.95； —— 液压缸有杆腔有效工作面积； ——活塞杆实际推力。 则 油缸工作时所需最大流量为： = （3-4） 液压缸速比为： （3-5） 则 查《现代机械设计手册》第四卷，选用速比为1.33的HSG系列的液压缸，结构图如3.3所示： 图3.3液压缸结构 3.3液压油液功能、基本要求及选用 3.3.1液压油功能 液压油液是液压系统中传递能量的工作介质，同时还兼有润滑、冲洗污染物质、密封、冷却和防锈作用。液压系统运转的可靠性、准确性和灵活性，在很大程度上取决于工作液体的选择与使用是否合理。 在液压系统中，由于压力、速度及温度在很大范围内变化，为了保证工作状态的稳定，要求所应用的液压油液能适应这种变化，并保持稳定的性能，不致因外界条件的变化而引起很大的改变或破坏。 3.3.2液压油应满足基本要求: （1）具有适当的粘度和良好的粘温特性。粘度要符合实际工作条件，粘度国大，摩擦损失将增加；粘度过小，会造成泄漏。粘度过大或过小都将导致效率的降低。因此为了使液压系统能够稳定的工作，液压油液的粘度随温度的变化要小，也即要具有良好的粘温特性。
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