摘 要：由于要求新4#胶带运输机能力的不断增大，因此需要对其能力进行校核。
关键词：胶带运输机；传动装置；主动滚筒轴
1.改造前的概况
海州矿选煤厂入选原煤新4#胶带运输机是把仓下的原煤运到洗选车间。新4#胶带运输机是老系统原煤运输干线的主要设备，由于仓下的叶轮给煤机的给煤量由原来的300吨/小时增至400吨/小时，所以要求新4#胶带运输机的能力也相应增大。因此需要对其能力进行校核。
1.1设备的主要技术特征
输送能力 吨/小时 ————400
输送距离 米 ————170
输送速度 米/秒 ————1.57
胶带速度（米/秒） 13030′
胶带规格 ————普通帆布带
带 宽 毫米 ————1200
帆布层数 ————8
抗拉强度（公斤/厘米·层） 56
电 动 机 J03280s-8
减 速 器 JZQ-1000——Ⅱ i=24.5
1.2胶带能力与强度验算
计算带宽 B= 《选煤机械》3-18
B= =0.76（m）
式中 A————带速为1.57m/s
K————货载断面分系数 取K=458
《选煤机械》表（5-12）
C————倾角系数 取C=0.9
《选煤机械》表（3-20）
B=1200mm>760mm，运输能力满足生产要求。
新4#胶带输送机简图
图1
胶带最大张力 Smax=3554.7（N）
据 m=B Gx / Smax
=120X56X8X9.8/3554.7X9.8=15>10
式中 M————安全系数，机械接头取10
B————胶带宽度 cm
Gx ———— 断裂强度 56公斤/厘米.层
1.3传动装置的验算与改造
1.3.1电动机的验算与改造
主传动滚筒的主轴牵引力为 WO =2996.56X9.8（N）
据 N=NO/η=kWOV/102η =1.2X2997X9.8X1.57/102X0.9=61.5（kN）
《矿山运输机械》（3—29）
式中 V————带速
K————备用系数取1.2
H————效率 胶面滚筒取0.9
WO_————主传动滚筒主轴牵引力
该设备原用电机为 J03280s-8 ，功率为80KW，转数为735转/分，故满足要求。但考虑现在节能和环保的要求，改为Y315S——6，功率为70KW。
1.3.2减速器的验算与改造
原设备与电动机相配的减速器JZQ-1000—Ⅱ 按结构要求合理，即可满足强度要求。
1.4主动滚筒轴的强度校核
主动滚筒如简图3所示。滚筒所受力是皮带两端的张力，即
S13=Sy=3554.67 9.8（N） S12=Sl=729.48 9.8（N）
主动滚筒的驱动示意图
图2
图3
这两个力通过两端的筋板传给主轴，加上轴所受的扭矩、弯矩，简化后各力的计算结果如下：FBy=Fcy=18179 （N）
FBZ=FCZ=6922 （N） P=580X9.8（N） （据原图）
1.4.1弯矩
求得弯矩：MBY = NAZ·AB
=6921.7X0.4=2768.68（N·m）
MBZ = MCZ= MOZ = NAY·AB=18179.4X0.4
=7264.76（N·m）
Mmax = MO = 2 =7774.5（N·m）
1.4.2扭矩
由 ：ΣM=0 有MD = MC +MB 且 MC =MB
既 ：MD= MC +MB = 6921.5（N·m）
并 ：MB = MC =3460.75 （N·m）
1.4.3分别校核O. D载面的强度
O载面： 抗弯模量 WC=1.3×10-4（m3）
D载面： 抗弯模量 WD=0.72×10-4（m3）
轴的材料为45#钢，其拉伸强度极限δB=650MPa，弯曲疲劳极限δy=300Mpa，剪切疲劳强度τ=155 Mpa
校核O载面：δO= Mmax / WO=7774.5×106/1.3×10-4
=58.9 Mpa
抗扭载面模量：
WO =πd3/163.14×（0.11）32.6×10-（m3）
τO= Mmax/WO=3460.75×106/2.6×10-4
=13.3 Mpa
因截面尺寸无变化，故有效应力集中系数Kδ=1； Kτ=1，据轴径100mm确定尺寸系数εδ=ετ=0...7 ， 据表面光洁确定表面质量系数βδ =βτ =0.825，该轴没经强化处理，故可得综合系数；
Kδ = Kδ/εΔδ +1/βδ-1=1/0.7+1/0.825=1.64
Kτ= Kτ/ετ +1/βτ-1=1/0.7+1/0.825=1.64
受循环弯曲时的材扩料特性系数： Ψδ = 0.1
受循环剪坏时的材料特性系数： Ψτ=0.05
据以上系数，计算安全系数如下：
hδ =δy /（ KδδO +εΔδ ）
=300/（1.64×58.9+0.1）= 4.6
hτ=τ/（ KττO +Ψτ）
=300/（1.64×13.3+0.05）=63.7
则：hδ δτ= hδ hτ/ 2= 4.6×63.7/由 2 = 4.6>1.15 由此可知，该截面安数大于允许值，故该截面强度满足要求。
1.4.4校合D截面
因该截面仅受扭矩，只计算扭曲状态下的安全系数。
Mh =6921.5Nm Wn= X10-4 （m3）
则τmax= 10-6=49.44（Mpa）
h= >1.15可见，满足扭转强度要求即：
该轴的结构满足强度要求
另为简化计算，据第三强度理论验上述结果，并进行比较δ= ≤[δ]《材力》（8-6）
取【δ】=100（MN/m2）（材料为45#钢）
对O截面 Mw= =7774.5（NM）
δ=
=1/1.3x10000=93.75MN/m2 <[δ]
故对O截面强度满足要求。
对C截面，按第四强度理论：
Mcw= =
=10667（Nm）
δ= = =93.75（Mn/m2） <[δ]
所以，对C截面强度也满足要求
对D截面：因该截面主要承受扭矩Mn
据τn= 取[τ]=60（Mn/m2）
而Wn=2W= =1.4X10-4（m3）
τmax = = X10-6
=49.44（mpu） <[τ]=60（MPa）
计算结果表，D截面满足强度要求。
作者简介：董文平，1957年生，男，阜矿集团九龙水业公司总工程师，1983年毕业于阜新矿业学院。先后在南票矿务局设计院从事机械设计、海州矿机电科专责工程师、海州矿选煤厂主管工程师，九龙水业总工程师。
