时间：2023-05-30 10:45:56
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇带式输送机传动装置设计，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
Abstract： Picking belt conveyor is widely used in the various fields in modern production， its humanized design， safety coefficient appears especially important， and the layout of belt conveyor is very flexible， we should place rational layout according to the needs of the users with the terrain of belt conveyor positioned. This picking belt conveyor is to place the gearing in the middle of the belt conveyor which originally should be arranged in the front of the belt. We modify each roller， reduce the speed ratio of reduction box to meet the tape speed. That not only solves the safety concerns of high-altitude maintenance and installation， but also realizes the nature effect of picking belt conveyor， its structure is compact， and its safety factor is greatly increased.
关键词： 手选带式输送机；悬吊；安全；传动滚筒；带速；人性化
Key words： picking belt conveyor；suspension；security；transmission roller；tape speed；humanization
中图分类号：TH222 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）28-0054-02
在现代化的生产中，皮带机被应广泛用到各个领域，传递工件或是其他材料等。用皮带机省时、省钱、省力，而手选皮带机是带式输送机中的一种。在洗煤厂用手选带式输送机人工选煤把矸块分离出来，减少了煤炭中含矸量，提高了煤炭质量，可以增加煤矿的销售收入，并且可以避免操作者反复提起和搬运矸石中体力的损耗，但如果皮带机设计不合理也容易引起操作者受伤等其他不良后果的发生。现就近期义煤集团石壕洗选厂安装的一台手选带式输送机为例浅析一下。
该皮带机运距60m，带宽1000mm，带速0.3m/s。此手选皮带机承担着筛分后的煤块精选任务。我们本着如何使操作者工作起来更舒服，避免长期工作所导致容易受伤的原则，我们到用户单位进行考察并结合我公司多年生产带式输送机的经验和煤矿的实际情况相结合。考虑到该手选带式输送机的特殊性对该带式输送机的设计方案进行反复的思考，比较。最后在综合了多种方案优劣的同时对此手选皮带机进行人性化设计。
首先在设计此手选带式输送机的高度时取1200mm，此高度适合身高较高的操作者，其他操作者可以给他们配备操作平台，这样就可以生每个操作者实现舒服的工作姿势。此手选带式输送机安装在煤楼的高层，手选带式输送机传统的设计是卸载滚筒和传动滚筒为一个滚筒，都布置在皮带机的头部。然而此太手选带式输送机的安装位置比较特殊，其头部要悬空在外面十多米，所以要是再把传动装置布置在头部的话整个传动、驱动都要悬空，所以在安装头部传动和驱动或是维修时就属于高空作业，工人在上面工作危险系数高，用不上力气，安装各个部件时也不好用起吊设备，所以输送机的安装和维修难度很大。鉴于此种情况我们就不得不打破传统的设计思路，把传动滚筒设计在中间部，即煤楼的地板上，这样无论是皮带机的安装还是维修都比较方便，工人操作也不会危险了，消除高空作业带来的不方便和安全隐患。这样卸载滚筒就和传动滚筒不能通用一个滚筒了，卸载滚筒设置一个Φ400的改向滚筒完成，另设一滚动的传动滚动，这样传动装置就后移至手选带式输送机中间部下方了。
手选带式输送机的带速0.3m/s也不允许改变，而且把传动滚筒移至输送机的中间部后受空间的限制，为节约空间必须把传动滚筒原来由直径改小，在保证滚动能受皮带机运行时最大张力和扭矩把传动滚筒的轴改粗，轴承加大，传动滚筒由键联接改为涨套联接，为铸焊结构，从而传统设计滚筒筋板焊接结构容易开裂的缺点，受力小等缺点得到改善。由于把传动滚筒的位置改变了其皮带机的胶带缠绕也必须改变，为解决皮带机的缠绕问题我们必须增加两个换向滚筒才能保证输送机胶带正确的缠绕，一个直径Φ320mm滚筒来增加传动滚筒围包角，现在减速器的速比由200改为112，所以输送机的带速V=电机转速n/112×D×π×1/60=0.31m/s，基本符合要求。这样传动装置固定在楼板上，这样在保证皮带机正常运转的同时，也提高了工人安装和检修时的安全系数。
皮带机综合保护加了急停保护装置，便于有紧急情况时停车。对于伸出楼外部分设计了一个长11米的伸出架，将卸载滚筒和中间部的一部分上下托辊与伸出架安装为一个整体，伸出架的两侧位置设计了一个龙门架，龙门架与煤楼的水泥立柱用螺栓连接在一起，然后用钢丝绳斜拉伸出架的端头，钢丝绳的拉力按悬臂载荷的10倍选取。这样就带机结构紧凑、稳固，安装使用及维护方便，消除了高空作业的安全隐患，大大提高了操作者的安全系数。
另外在此手选带式输送机上安装护栏，这样就保证物料不会从输送带上掉下来，但如果栏杆较高，操作者就得弯下腰去捡物料，同时还会增加操作者一皮带机上物料的距离。为解决这个问题我们把操作者位置上的护栏上安装一个可以用铰链连接的活板，这样就就以在操作时不受栏杆的影响，不工作时把活板用铰链连接上，就可以防止物料从皮带机上落下。
此皮带机设计比较人性化，结构简单，安全系数高，得到用户的好评。
参考文献：
[1]《机械设计手册》第三版第一卷[M].北京：化学工业出版社.
0概述
近年来带式输送机在煤矿井下运煤系统中所占比重越来越大，许多煤矿已基本实现“运煤皮带化”，尤其是高产高效矿井的运煤系统全部是带式输送机，而且大多为大型带式输送机。中煤平朔煤业公司有关统计资料可以看出：（1）平朔公司在井下使用的都是大型带式输送机；（2）平朔公司在井下带式输送机上采用的软启动装置有3种：差动轮系液黏调速装置（CST）、变频调速装置、液力调速装置。
1软启动优点
启动问题是带式输送机尤其是大型带式输送机的关键技术，此关键技术不仅关系到输送机的启动性能，而且还直接影响输送机的经济效益。因此在大型带式输送机设计中必须考虑和解决启动问题。目前国内外都是采用软启动技术来解决带式输送机的启动问题。大型带式输送机启动时，如果直接启动而不采用软启动，将会导致输送机难以启动，输送带打滑磨损；加大输送机系统启动动张力，造成对输送机系统内部元部件的瞬时冲击；造成电机启动时的电流增大，对于电网也会造成干扰。在带式输送机上采用软启动，就可确保按输送机所要求的启动速度曲线（见图1）平稳启动，清除上述硬启动所带来的危害。软启动具有以下优点：（1）确保启动平稳性，可实现满载启动；（2）减小启动时输送带动张力，可降低输送带安全系数与对元部件的机械强度要求；（3）减小对外界电源电流与电压的冲击；（4）降低输送机制造成本和日常维护费用。由此可见，软启动不仅可提高带式输送机的启动性能而且还为用户带来明显的经济效益，已成为带式输送机是否达到技术先进的标志之一。
2技术经济比较
带式输送机的软启动是通过软启动装置来实现的，所以选择何种软启动装置是至关重要的。应从以下3方面来考虑与选择软启动装置：必须满足带式输送机的软启动要求；价格要经济合理；使用维护要简便，操作人员易于掌握。根据带式输送机在本公司煤矿井下的使用要求，软启动装置必须具有以下性能。（1）可根据输送机启动参数任意调节启动时间，使输送机能按设定的速度曲线平稳启动，同时能实现输送机的满载启动；（2）能控制输送机系统加速度值小于设定值，从而控制输送机动张力在允许范围内；（3）具有多机驱动速度同步和功率平衡功能，同时能设定各个电机间隔启动的功能；（4）具有系统过载保护及报警功能；（5）具有保护外界电网电压与电流的功能，减少电网污染。目前具有上述功能的软启动装置有差动轮系液黏调速装置（CST）、变频调速装置和液力调速装置，下面分别介绍其工作原理及特点。
2.1差动轮系液黏调速装置
差动轮系液黏调速装置主要由可控液黏离合器与行星齿轮传动装置构成（见图2）。其工作原理如下：电机转速通过行星齿轮传动装置的输入轴、中间过渡齿轮，传递给太阳轮，并通过3个行星轮带动内齿圈旋转，同时内齿圈与离合器中的摩擦片相连接，摩擦片产生的油膜动力黏性来传递动力，从而控制输出轴的转速，通过控制与调节离合器中活塞压力和时间，使输送机能够按照预先设定的曲线平稳启动。CST具有可变速运行，调速精度高，功率范围大，目前最大防爆型差动轮系液黏调速装置最大功率可达3000kW。缺点是产品及备件主要依赖进口，价格较高；尤其是使用后期，随着摩擦片的磨损，更换油及摩擦片次数频繁，导致维护成本高；由于摩擦片在低速工作时发热量大使得装置不能长时间的低速运行，从而造成了装置低速性能较差。
2.2变频调速装置
变频调速装置主要通过控制电源的频率、电压来控制电机的转速和转矩，来实现输送机的软启动。其工作原理如下：由电机转速n=60f/p式中f———交流电源频率，s-1；p———电机极对数。可以看出，交流电源频率与电机转速成比例关系。当交流电源的频率发生变化时，电机转速也随之变化。因此控制电源频率变化幅值及频率变化时间，就可使输送机按照设定的速度曲线平稳启动，达到软启动目的。该装置具有调速精度较高、可以变速运行、调速范围大、低速性能好、节能效果显著等优点。目前井上用非防爆型高压变频调速装置功率最大已达2240kW（10kV）。但是防爆型变频调速装置存在功率范围较低、进口产品价格昂贵等缺点，目前国产防爆型变频调速装置最大功率仅为630kW（1140V），存在电机空载时无法启动，同时在装置变频调速时，对外界电源会产生一定程度的干扰。
2.3液力调速装置
液力调速装置主要由电动执行器、液力耦合器主体、稀油站与油箱等组成（见图3）。其工作原理：通过调节耦合器工作腔内充液量的多少，利用传动介质液来传递动力，来控制耦合器输出轴的转速，达到输送机的软启动。先由主电机带动耦合器输入轴运转，然后通过稀油站油泵4向耦合器工作腔内注入传动液。当导流管10位于最底的位置时，进入工作腔的传动介质液全部流回油箱，此时输出轴不转动。当电动执行器9带动导流管缓慢向外移动时，进入工作腔中的传动介质液逐渐增多，输入动力通过传动介质液的液黏作用，带动涡轮7和输出轴，其转速逐渐达到额定转速。通过控制导流管向外移动速度，就可使输送机按照设定速度曲线平稳启动，以实现软启动目的。该装置具有结构简单、操作维护方便、产品厂家货源充足、价格低廉等优点。但是装置也存在调速精度不高、调速范围小、低速性能差、不能长时间的低速运转等缺点。
上述3种软启动装置各有优缺点，其产品价格参数如表1所示。因此通过上述分析，在选择软起动装置时应根据带式输送机不同的使用要求来选择性价比最佳的软启动装置。根据本公司使用经验，这3种软启动装置启动调速性能都较好，变频调速装置由于具有高的调速精度和能较长时间低速运行等优点，已广泛地使用在主斜井带式输送机上，在井下也有使用，低于630kW（1140V）以下。液力调速装置和差动轮系液黏调速装置基本上都使用在井下。液力调速装置运行可靠，操作维护简单；差动轮系液黏调速装置操作维护较困难，使用后期事故率高，维护费用高，事故率增多等原因，目前在井下使用液力调速装置的较多。国产液力调速装置价格低廉，仅为进口产品的40%左右，国产液力调速装置的性能虽比不上进口产品好，但完全满足带式输送机软启动要求，其发展前景是相当广阔的。
Abstract: The paper describes the main structure of belt conveyer and analyzes the causes of the problems such as deviation, material scatter, broken shaft of reducer and slipping of belt and proposes the treating measures.
关键词：带式输送机；常见故障；输送带
Key words: belt conveyer；common fault；conveyer belt
中图分类号：TH139文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）33-0265-01
1带式输送机的主要结构
1.1 输送带输送带在带式输送机中，既是承载构件又是牵引构件，它不仅要有承载能力，还要有足够的强度。输送带由芯体和覆盖层构成，芯体承受拉力，覆盖层保护芯体不受损伤和腐蚀。
1.2 托辊和支架它的作用是支承胶带和胶带上所承载的物料。使胶带保持在一定垂度下平稳地运行。
1.3 传动装置它是将电动机的转矩传给胶带，使胶带连续运动的装置。它由电动机、传动滚筒、联轴器、减速器等组成。随着输送机运输能力的提高。运输距离的加长，电动机的功率在不断增加，多电动机传动也在逐渐增多。采用多电动机传动，可以减少传动装置的高度和宽度。传动滚筒是传递动力的主要部件，它有单滚筒和双滚筒之分。单滚筒传动具有传动系统简单、部件少等优点。
1.4 拉紧装置它的作用是：保证胶带具有足够的张力使滚筒和胶带产生必要的摩擦力，限制胶带在各支架间的垂度，使输送机正常工作。常用的拉紧装置有机械拉紧式和重锤拉紧式两种。
1.5 清扫装置胶带输送机运转时，清扫胶带、滚筒和托辊上的脏物非常重要，因为脏物会引起胶带跑偏和运转部件严重磨损。通常在卸载滚筒的后面，设置刮板清扫胶带的脏污面，或在卸载滚筒的底部装设回转刷进行清扫。
2带式输送机常见故障分析及处理
2.1 输送带跑偏现象的处理方法①输送带跑偏的原因。输送带运行依靠的是输送带与滚筒及托辊之间的摩擦力，理论上滚筒及托辊的回转中心须与输送带的纵向中心成直角接触，而且托辊及滚筒必须具有以输送带中心线为对称的直径。但在实际中就会出现各种误差，由于机架及输送带的挠曲，运行时输送带与滚筒及托辊的接触条件就发生了变化。②输送带跑偏的处理方法。a.调整承载托辊组。皮带机的皮带在整个皮带输送机的中部跑偏时可调整托辊组的位置来调整跑偏；在制造时托辊组的两侧安装孔都加工成长孔，以便进行调整。具体方法是皮带偏向哪一侧，托辊组的哪一侧朝皮带前进方向前移，或另外一侧后移。皮带向上方向跑偏，则托辊组的下位处应当向左移动，托辊组的上位处向右移动。b.安装调心托辊组。调心托辊组有多种类型如中间转轴式、四连杆式、立辊式等，其原理是采用阻挡或托辊在水平面方向转动阻挡或产生横向推力使皮带自动向心达到调整皮带跑偏的目的。一般在皮带输送机总长度较短时或皮带输送机双向运行时采用此方法比较合理，原因是较短皮带输送机更容易跑偏并且不容易调整。而长皮带输送机最好不采用此方法，因为调心托辊组的使用会对皮带的使用寿命产生一定的影响。c.调整驱动滚筒与改向滚筒位置。它的调整是皮带跑偏调整的重要环节。因为一条皮带输送机至少有2~5个滚筒，所有滚筒的安装位置必须垂直于皮带输送机长度方向的中心线，若偏斜过大必然发生跑偏。其调整方法与调整托辊组类似。对于头部滚筒如皮带向滚筒的右侧跑偏，则右侧的轴承座应当向前移动，皮带向滚筒的左侧跑偏，则左侧的轴承座位当向前移动，相对应的也可将左侧轴承座后移或右侧轴承座后移。尾部滚筒的调整方法与头部滚筒刚好相反。d.张紧装置的调整。重锤张紧处上部的两个改向滚筒除应垂直于皮带长度方向以外还应垂直于重力垂线，即保证其轴中心线水平。使用螺旋张紧或液压油缸张紧时，张紧滚筒的两个轴承座应当同时平移以保证滚筒轴线与皮带纵向方向垂直。具体的皮带跑偏的调整方法与滚筒处的调整类似。
2.2 带式输送机的撒料①凹段输送带悬空时的撒料。当凹段曲率半径较小时会使输送带产生悬空，此时输送带成槽情况发生变化，因为输送带已经离开了槽形托辊组，一般槽角变小，使部分物料撒出来。因此，在设计阶段应尽可能地采用较大的凹段曲率半径来避免此类情况的发生。如在堆料机设备上为了缩短尾车而将此处凹段设计成无圆弧过渡区间，当输送带宽度选用余角较小时就比较容易撒料。②转载点处的撒料。这主要是在导料槽，落料斗等处。如带式输送机严重过载，带式输送机的导料槽挡料橡胶裙板损坏，导料槽处钢板设计时距输送带较远橡胶裙板比较长使物料冲出导料槽。以上情况可以在控制运送能力、加强维护保养上得到解决。③输送带跑偏时的撒料。这主要是因为输送带在运行时两个边缘高度发生了变化，一边高，一边低，物料从低的一边撒车，处理的方法是调整输送带的跑偏现象。
2.3 减速机的断轴减速机断轴发生主要有以下原因：①高速轴不同心。电机轴与减速机高速轴不同心时会使减速机输入轴增加径向载荷，加大轴上的弯矩，长期运转会发生断轴现象。在安装与维修时应仔细调整其位置，保证两轴同心。②减速机高速轴设计上强度不够。这种情况一般发生在轴肩处，由于此处有过渡圆角，极易发生疲劳损坏，如圆角过小会使减速机在较短的时间内断轴，断轴后的断口通常比较平齐。发生这种情况应当更换或修改减速机的设计方案。③双电机驱动情况下的断轴。双电机驱动是在同一个驱动情况下的断轴。双电机驱动是在同一个驱动滚筒上装有2台减速机和2台电机。在减速机高速轴设计或选用余量较小时比较容易发生断轴现象。过去带式输送机驱动不采用液力藕合器此类情况较易发生，原因是2台电机在启动与运行时速度同步和受力均衡难以保证。采用液力耦合器，断轴现象就较少发生了。
关键词：皮带自移机尾；转载机机头偏沉；皮带跑偏；清理回煤；尾滚筒安装位置
具有先进技术的高强度、高可靠性的皮带自移机尾装置，是煤矿井下高产高效顺槽工作面成套设备中不可缺少的重要设备之一。它是桥式转载机与带式输送机的中间衔接装置，可以替代带式输送机无动力机尾进行使用，用其与带式输送机的输煤皮带衔接，使输煤皮带通过此装置上的绕带滚筒折返换向形成周复运转，从而顺利导出输送煤炭；同时还与转载机机头传动部架桥段的支撑轴衔接，可实现多方位调整胶带的姿态。彻底摆脱了工作面产量受转载机搭接长度制约的弊端，充分发挥工作面的生产能力。
转载机与皮带自移机尾相互依托可以实现皮带自移机尾装置在工作面回采过程中的前移，使回采作业连续进行，能满足快速推进的需要。通过调整布置在头尾端架上的立缸、水平缸及组合基架上推移缸，能方便地实现顺槽皮带的调偏、调斜、桥式转载机推移方向校正和自行前移等功能，保证顺槽运输转载的通畅和良好衔接使皮带机运煤顺畅。
适应配套皮带机带的宽度有1m、1.2m、1.4m、1.6m，单步推移行程有2.3m、2.7m、3m各类皮带自移机尾装置。结构形式有回程滚筒在小车架上和在尾端架上之分。
皮带自移机尾装置主要由组合基架、行走小车及液控系统三大部分组成，液控系统中推移液压缸将组合基架与行走小车联接在一起，由于皮带自移机尾装置随工作面推进时组合基架自动前移的动力；液控系统的立缸及水平缸将组合基架上的滑靴和机架体联接在一起，由于皮带自移机尾装置的调偏、调斜、调向等功能，使转载机与皮带机以最佳的姿式衔接，保证皮带机正常运行，使转载机运来的煤炭准确卸载到皮带机。
一、皮带自移机尾装置的小车及组合基架的受力情况分析
皮带自移机尾装置的小车受力主要来自转载机机头的压力，压力直接作用在小车的铰接座上，由于转载机机头传动部中的传动装置布置在单侧，不对称，所以该力的作用点偏移了小车的中心线。在计算转载机对小车的作用力时主要考虑其主体部分。以下举例说明受力分析，具体到每个不同结构，数据会不同。转载机对小车的作用力可按铰接槽的铰接点算起。
（一）转载机对皮带自移机尾装置的作用力计算
（二）转载机机头偏沉量计算
因为传动装置布置在转载机的一侧，所以转载机机头的重心不在皮带自移机尾装置的几何中心线上，而皮带自移机尾装置与转载机机头的相接处通常采用铰接方式，以适应各种原因造成的顺槽底板倾斜，如不采用有效措施对转载机机头偏沉进行纠正，就会使转载机机头常期处于倾斜状态，影响皮带自移机尾装置的正常运行。
二、皮带支承及导向系统设计
皮带自移机尾装置的主要功能是实现皮带的折返和与转载机的衔接完成承载转载机运来的原煤，在设计皮带在自移机尾处的走向时，保证皮带与自移机尾各处无刮卡，皮带以与各类托辊和压辊相接触为主，尽可能减少磨擦接触面。
在本项目的皮带支承及导向系统中，除煤炭卸载段在运煤时存在皮带与中板的直接接触磨擦外，其它部位都采用托（压）辊与皮带接触。当皮带机无煤空运转时，在煤炭卸载段皮带与中板也有一定的间隙，不发生磨擦作用。从而极大地降低了皮带在自移机尾处的磨损。
三、皮带自移机尾装置结构的优化
（一）折返滚筒安装方式优化
折返滚筒在皮带自移机尾装置中属易损部件，在出现故障维修时，需从自移机尾小车上取下折返滚筒。在以前参考国外产品的设计中，折返滚筒的安装形式如改进前图，拆卸时需将小车从组合基架上拆下，小车翻转180°。因此，打破旧的格局，改变了旧式结构，创造出新的结构。优化后在取下端盖后可直接卸下折返滚筒，极大地方便了设备的维护。
（二）尾滚筒回煤清理装置的研究
由于煤矿井下的煤质湿度大，粘度高，常常使皮带机尾自移装置的饶带滚筒粘吸很多煤粉，至使尾滚筒回煤清理困难和皮带滚筒不能正常运转。
因此，成功地研制了尾滚筒回煤清理装置。通过在矿上使用，彻底解决了矿井长期存在的尾滚筒回煤清理困难问题。
四、尾滚筒安装位置的确定
皮带自移机尾装置根据绕带滚筒的位置不同主要有两种结构形式。尾滚筒可以安装在行走小车上或组合基架的尾端架上，具体由带式输送机的输入、输出皮带衔接高度，工作面长度，推进方式，皮带机的性能等几个因素决定。
（1）当带式输送机的输出皮带衔接高度较高、输入皮带衔接高度较低，工作面走向长度较长，采用一步距一推进的作业方式，皮带自移机尾装置对带式输送机的性能要求较低时，尾滚筒安装在行走小车上。第一种结构是绕带滚筒安装在行走小车上，该结构的特点是：在运行过程中，绕带滚筒随转载机一起运动，滚筒每次移动的距离是一个截深，带式输送机收带和张紧装置能够迅速反应，出现张紧力不足的情况比较少。这种结构适合井下一步距一推进的作业方式，推进过程中无需拆卸带式输送机的皮带架。
（2）当带式输送机的输出皮带衔接高度较低、输入皮带衔接高度也较低，采用三步距一推进的作业方式，工作面走向长度不长，皮带自移机尾装置对带式输送机的性能要求较高时，尾滚筒安装在组合基架的尾端架上。
该结构的特点是：在运行过程中，绕带滚筒不随转载机一起运动，一般都是割完三刀煤以后移动一次组合基架，每次移动时绕带滚筒移动的距离就是三个截深，带式输送机的收带和张紧装置要迅速反应，防止由于张紧力不足造成皮带打滑，从而避免在皮带自移机尾装置受料点出现堆煤现象。这种结构对带式输送机的性能要求高，不适合走向长度较长的工作面。适合井下三步距一推进的作业方式，注意推进过程中需要拆卸带式输送机的皮带架。
总之，开发研制的皮带机尾自移装置，技术水平达到了国内领先水平，满足了大型矿井高产高效工作面皮带机尾和转载机的快速推进要求。使国内同类设备的整体技术水平和综合性能实现了升级换代，达到了国际先进、国内领先水平。其市场推广应用前景将十分广阔。
参考文献：
[1] 张树齐，屈中华. 刮板输送机运行阻力分析与仿真[J]. 煤矿机械， 2008， 29 （2） ： 30-32.
关键词：软启动张紧装置
中图分类号： TH222 文献标识码： A 文章编号：
1软启动
大型重载设备的软启动技术, 一直是煤炭行业所关注的焦点。所谓软启动是指机械系统即使是在满载的工况下也能按照比较理想的速度, 逐步克服整个系统的惯性而平稳地启动。就带式输送机而言, 理想的启动应满足以下几点要求:
1) 降低电机启动电流和缩短启动电流的冲击时间, 减少对其它在网电器设备的影响。
2) 保证在启动过程中作用在机械设备上的启动冲击量最小, 从而延长减速器, 胶带等关键部件的使用寿命。
3) 多驱动功率的平衡。
4) 启动过程可控。
理想的启动速度装置, 应使带式输送机平稳启动, 且在整个启动过程中加速度的最大值较小, 没有加速度突变, 以最大限度地减小启动惯性力和启动冲击作用。
1) 澳大利亚专家Harrsion 提出的启动速度曲线(见图1)。
v ( t) = V/2 (1 – cosπt/T ) 0 ≤ t ≤ T
式中: v —设计带速;
T —启动时间。
2) 美国专家No rdell 提出的启动速度曲线(见
图2)。
v ( t) = 2v ( πt/T ) 20 ≤ t ≤ T/2
v ( t) = v (- 1 + 4 t/T - 2t2/T 2) T/2 ≤ t ≤ T
式中:
v —设计带速;
T —启动时间。
由于带式输送机在启动之前, 输送带处于松弛状态,为避免输送带的冲击, 将输送带拉紧启动, 可进一步改善启动峰值张力作用。这样, 需要在启动开始阶段加入一段时间延迟段,Dodoge 最佳起动曲线如图3所示。延迟段的速度一般取为设计带速的10%。在延迟段内, 下垂输送带被张紧, 延迟段结束后, 按最小加速度或最小冲击的方式完成带式输送机的起动过程,从而最大程度地降低了带式带输送机的起动张力。
长期以来, 国内外的工程技术人员在机械、电机和电子、液力和液压等多学科领域对软启动技术开展了深入和广泛的研究, 开发出了多种多样的软启动装置或设备, 软启动技术也较以往有了突破性的进展, 现将常用液力偶合器与目前先进的软启动装置介绍如下。
1. 1调速型液力偶合器
目前国内煤矿井下用带式输送机常用的软启动装置一般为调速型液力偶合器, 液力偶合器是一种有着近百年历史的液力传动装置, 主要利用液力偶合器泵轮和涡轮之间的液体动压。将来自输入轴的动力传递到输出轴。调速型液力偶合器可通过调节工作腔液体的充满度来改变输出转速和转矩, 具有一定的软启动功能和调速能力, 但限于其传动原理和结构, 调速型液力偶合器在软启动的功能和性能上远远无法满足要求。
1) 其输出与输入转速之比通常不能高于97% , 即无法实现输入与输出轴的同步运行, 因而必然存在较大的功率损失, 且发热十分严重, 显著降低了传动系统的效率。
2) 电机的启动电流仍然较大(5倍～ 8 倍的额定电流) , 因此电动机的启动次数要受到严格限制, 且其有效调速范围较小, 可控性也较差。
3) 其体积庞大, 系统复杂, 并且具有高速旋转的大直径部件, 当其分别与电动机和减速器联接之后,所占空间更大, 往往难以满足对安装空间有一定限制的应用场合的安装需求。
1. 2CST 减速器
近年来, 也有许多大型带式输送机采用进口CST 减速器来实现软启动功能。CST 减速器是靠液压系统施加在线性湿式离合器反应盘系统的压力使反应盘相互作用, 其输出力矩与液压系统的压力成正比。通过控制器设置所需要的加速度曲线和起动时间, 设在输出轴上的速度传感器, 检测出转速并反馈给控制系统, 该速度信号将与控制系统设定的加速度曲线比较, 其差值将用于调整反应盘压力, 从而确保实际启动速度与设定启动速度曲线一致, 达到软启动功能。经实践证明, CST 减速器使用效果十分理想, 其具有:
1)降低胶带基本张力与传统偶合器相比, 可降低胶带基本张力30 %;
2) 提高传动效率。与传统偶合器相比, 可提高传动效率13 %;
3) 加大胶带的安全度。采用CST , 胶带可选用较小的安全系数, 并可获得较高的安全度。但其价格相对较贵, 因而多在大型的带式输送机上使用。
1. 3变频调速软启动装置
众所周知, 通过改变电动机输入电源的频率, 从而改变电机转速的调速方法称为变频调速。从技术的角度来看, 电动机的变频调速是实现大型机械设备软启动和无级调速比较理想的方法之一。经过多年的发展, 变频软启动在低电压、小功率方面应用非常成功, 已被大家所接受, 但在大功率、高电压情况下由于不能解决变频器的散热问题和价格问题而受到限制, 特别是在煤矿井下这种特殊环境下。山西晋城煤业集团采用热管技术成功地解决了煤矿井下用大功率变频器的散热与隔爆等难题, 相继开发了200 kw、400 kw 变频软启动装置。其启动过程可按预先设定的启动速度曲线运行, 根据电机的负荷变
化自行调整电机工作电压和频率, 输出恒定的转矩,并实现功率平衡。该装置具有工、变频切换功能, 当变频器启动运行到电机额定转速时, 变频运行退出,切换到工频运行, 自身脱机。这样不仅满足了带式输送机的软启动特性要求, 而且延长了变频器中重要元件的使用寿命。其价格适中, 性能较稳定, 更适于国内大型带式输送机使用。
2胶带自动张紧装置
带式输送机在起(制) 动过程中和正常运转时,由于输送带的粘弹特性与输送量的变化, 都会使输送带的张力发生变化, 输送带的挠度也跟着发生变化。当挠度增大至一定值时, 有可能丧失输送带与传动滚筒保持正常传动所需的张力比, 导致输送带在传动滚筒上打滑而不能起(制) 动与正常运转。张紧装置的主要作用, 就是保证输送带有足够的张力, 防止出现打滑现象。自动张紧技术也是带式输送机的一项关键技术, 它可大大提高带式输送机运转的可靠性。
自动张紧装置必须满足以下技术要求:
1) 能随着输送带张力变化而自动调节张力与张紧行程, 始终保持输送带所规定的挠度;
2) 响应速度快。目前在我国, 大多数顺槽带式输送机采用绞车张紧形式, 由于固定绞车张紧装置只能定期张紧输送带, 其张紧装置具有很大的局限性和弊端。因为其设计只是在静态特性的基础上实现各阶段独立的动态设计, 即把整个张紧过程分为四个阶段: 启动、运行、制动和停车, 在每个阶段中设置固定张力的限定范围, 只有在胶带产生的张力超出限定范围时, 拉紧装置调整, 而不能对胶带变化的张力进行及时调整, 有一定的不合理性, 这样会导致胶带张紧过大,应力疲劳, 塑性变形, 驱动电机功率消耗过大等问题, 造成设备一次性投入和运行费用的巨大浪费和不安全因素, 达不到真正的动态张紧效果, 也不能与现在输送机的动力学设计研究相匹配。而且输送带的张紧程度往往与操作者的经验有关, 经常出现张紧过大或过小, 并且直接影响输送机启动的安全性,运行的平稳性, 所以固定绞车张紧装置对于大型的顺槽带式输送机的安全及平稳运行极为不利。因此带式输送机的安全可靠经济运行对张紧装置提出了新的要求。
2. 1液压绞车自动拉紧装置
液压绞车自动拉紧装置的工作原理为: 由液压系统油泵电动机带动绞车卷筒旋转, 通过钢丝绳使胶带张紧, 当拉力达到正常起动时的起动张力时, 带式输送机起动并加速运行, 在达到等速运行状态后, 张紧装置使张力降低到正常运行所需值, 同时制动液压绞车以保持胶带张力。如中国矿大可靠性研究所研发的液压自动拉紧装置, 在运行过程中, 其上装有张力检测装置随时监测胶带的张紧力, 从而实现张力的动态监控。一旦发现张紧力小于正常张力的0. 95 倍时, 通过电器控制柜重新启动液压系统, 增大胶带张力至正常运行所需值。
2. 2液压自动拉紧装置
液压自动拉紧装置主要由慢速绞车、液压泵站、拉紧油缸、蓄能站、电控箱及附件等六大部分组成。该自动张紧装置通常具有以下特点:
1) 张紧力可根据胶带的需要任意调节, 一旦调定即可按预定程序自动工作, 以保证胶带在理想状态下工作。
2) 反应快, 可根据需要及时响应。
3) 可实现自动监控。当皮带运行过程中发生张力变化时,由控制器来控制相应动作, 通过油缸活塞杆的运动来调节皮带张力, 从而适应负载随时变化对张力的不同需求, 使胶带始终保持最合理的张力。
煤矿井下用带式输送机对现代化的大型矿井特别是高产高效矿井起着举足轻重的作用, 选择安全、可靠、合理的软启动与自动张紧装置, 将极大地改善煤矿井下用带式输送机上重要元器件如胶带、滚筒等的受力情况, 提高其使用性能及使用寿命, 同时使得整机的自动化、智能化水平大大提高。
参考文献：
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煤矿皮带机主要用于运输采掘出的煤炭和矸石，本文通过对某矿大倾角综掘巷道掘进配套皮带机的设计和选型来论述在综掘巷道中配套皮带机的计算、设计和选型。
【关键词】皮带机 掘进配套 自移式
引言
皮带机在煤矿巷道掘进中有着广泛的使用，特别是在综掘机大量使用的今天，巷道掘进速度快，出矸量大，掘进配套皮带机设计和选型的好坏直接影响到生产安全和效率
2.3联轴器：高速轴联轴器采用弹性套联轴器；数量2套；低速轴联轴器采用刚性联轴器；数量2套；
2.4选用盘式制动器：制动力矩89kN.m；电压660/1140V；适用于下运工况，要求带有测速装置，UPS电源；数量2台；
2.5液压张紧装置：张紧力200kN，张紧行程30米 。
3.主要部件及配套件结构特点：
3.1机头部
由驱动装置、传动装置、卸载部等组成，包括卸煤架、机头架及驱动底座。卸煤架在机头的前端，为卸载方便，伸出一个卸载臂，传动滚筒陶瓷包胶以增大与胶带的摩擦力。驱动装置由电动机、减速器和联轴器组成。电动机与减速器通过联轴器联接构成一体。驱动部底座与下面的支撑座支撑在机头架延伸底座上。
3.2储带仓
本机储带长度100 米，储带部分胶带设计成往返叠成四层，其中游动小车、托辊小车直接运动于储带仓底座上。同时游动小车左右有导轮，从而避免了小车掉道、跑偏、以及侧架钢度不够所引起的颤动现象。储带仓侧架与侧架、侧架与底座采用螺栓联接，另外该储带轮在储带过程中随着游动小车向前，托辊小车依次固定于各自设定的位置。
3.3液压张紧：其特点是可以根据输送机运行工况的需要调节张紧力的大小，安全可靠。它能综合电气和液压两方面的特长，具有控制精度高、响应速度快、输出功率大、信号处理灵活、易于实现各种参量的反馈等优点。合适负载质量大又要求响应速度快的场合。
3.4机身布置形式
因为是大倾角下运运矸石皮带机因此本机采用包角为60°的上托辊架槽角。托辊架横梁材料采用∠80×6角钢，托辊架支座采用δ8钢板。为增加机械强度，满足下运机的要求中间架材料采用[120×53×5.5；H架立柱材料采用[10；H架横梁材料采用φ60圆管，支柱底板采用Q235-A钢板，为了防止胶带跑偏，每隔30米设置1组上液压自动纠偏装置，每隔40米设置1组下液压自动纠偏装置，方便调偏。所有同一或相近位置的滚筒、车轮和滑轮均采用集中，每一个点，均通过橡胶软管引到一个集中的位置，可实现不停机集中。减小了工人的劳动强度，还可有效地防止有的点因遗忘注油而引起的轴承损坏；采用压接式油管接头，以避免加油时因压力过高而损坏接头；详细标明注油嘴标识牌以方便注油。把传动滚筒处的注油嘴位置上移，以方便注油。传动滚筒和改向滚筒均为迷宫密封，在滚筒旋转时迷宫的内外圈为非接触状态，没有磨损，不需更换。采用迷宫密封的滚筒，还可实现在注入新油时，把脏油从迷宫环处挤出，使轴承始终接触到的是干净油，提高了轴承的寿命。
3.5机尾部
机尾采用缓冲床+缓冲托辊方式。为配套综掘机的不断前进，配置一套移机尾装置用于移动机尾。自移机尾移动
3.6其他
因下运皮带机，倾角达到18°部分区段倾角超过18°因此在皮带机的上带面全线加装防护网，防止矸石滚落伤人。
4.结语
皮带机为煤矿企业一种重要的生产设备， 对煤矿企业安全运行有极其重要作用，因此煤矿在皮带机设计和选型时必须经过严格的计算和统筹考虑，才能保证所选用的皮带机能充分发挥其效能，促进生产保障安全。
参考文献：
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【关键词】软岩高地压;防爆变频器;节能
High Pressure Soft Rock Geological Condition Large Power Belt Conveyor Driving Ways and Application
ZHAO Wan-zhong
（Zibo Mining Group Co.， Ltd.，Zibo Shandong 255120，China）
【Abstract】Coal companies Tangkou km depth， there is the issue of ultra-high pressure water through the use of downhole pressure control Inoue automatic decompression cutting the water supply system， water pressure can be controlled at about 2.5MPa to meet Underground water supply production requirements.
【Key words】Ultra-high pressure of 1000 meters deep well;Ultra-high pressure water supply;Automatic decompression of water supply
0 引言
国内现有的煤矿大功率带式输送机驱动方式基本上都采用限矩型或调速型液力偶合器、液体粘性软起动装置、可控起动传动装置（CST）、电机软起动器及变频器等。随着煤炭资源的减少，许多煤矿的开采条件也是越来越复杂，面临着井深地压高软岩等困难，这就对煤矿的带式输送机的运行带来许多困难，如何在复杂的地质条件下选择一种比较科学合理的带式输送机驱动方式就显得优为重要，对于以上几种带式输送机的驱动方式，他们各有各的优点及缺点，具体分析如下：
1 各种驱动方式的特点
1.1 限矩型或调速型液力偶合器
液力偶合器是我们使用最多的启动装置之一，其特点是结构紧凑，尺寸较小，维护、检修、保养方便简单，能较好地消除冲击和振动;调速型液力偶合器使用的是油介质，而且油管多、油路复杂，尺寸较大，我们使用的较少。
1.2 液体粘性软起动装置
液体粘性软起动装置是利用液体的粘性即油膜剪切力来传递扭矩的，其特点是： 能够使大功率电动机空载起动，解决了带式输送机的重载起车问题。具有过载保护及功率平衡调节功能，但是不能频繁开启，装置外形尺寸大，并有液压泵站等附属装置，所需的安装峒室面积大。
1.3 可控起动传动装置（CST）
可控起动传输（CST）是用于大惯性负载平滑起动的多级减速齿轮装置， 其特点是电机可以空载起动，起动曲线可调，可降低皮带机的应力作用，容许临时离线处理（停止）某台CST的运行。但是CST系统投资大，配件价格昂贵，油路复杂，出现故障难以查找，外形尺寸大，并有液压泵站、冷却风机等附属设施，致使所需的安装峒室面积很大。
1.4 电机软起动器
电机软起动器主要由串接于电源与被控电动机之间的三对反并联晶闸管构成调压电路，软起动器串接在电机定子的三相电路中，以单片机为控制核心。其特点是软起动性能较好，起动时间可以调节;结构比较简单，可靠性高，投资少，可使胶带机驱动装置的外形尺寸减小。但是不具备调速功能，只能全速运行，在多电机系统中无法调节各电机的电流，不能实现功率平衡。
1.5 变频器
变频器的控制原理是采用PWM脉冲宽度调制技术和矢量控制技术，通过改变控制器输出的电压和频率，使电动机的输出转矩和电压的平方成正比地增加，从而改善电动机的输出转矩。使用“矢量控制”，可以使电动机在低速时的输出转矩达到额定转矩。
其特点是：（1）软起动性能好，起动时间可以调节。（2）起动转矩很大，可以实现胶带输送机重载时的顺利起动。（3）调速范围宽，可实现无级调速。（4）节能效果好，可以根据胶带运量情况，随时调整胶带机的运行速度。（5）外形尺寸小，电机与减速机直联，极大地减小了胶带机驱动装置的外形尺寸。（6）具备工频应急起动功能，提高了带式输送机的可靠性。（7）在多电机系统中可以调整各电机的电流大小，实现各电机功率平衡。（8）安装方便、维护量小且操作简单。但是会产生谐波，对电网有一定的污染。
2 现场应用
山东唐口煤业有限公司矿井开采水平为-990m，采深在1000m左右，地压显现明显，煤层顶底板岩性软，岩石是非均质、非连续的岩体，强度低且有不同程度的遇水膨胀性。有的裂隙发育，容易产生扩容，一些较硬的岩石在埋深>800m或地应力较强的情况下，发生蠕变和大的变形，发生松散、膨胀、碎裂、强度降低的现象。巷道开挖后，变形迅速，变形量很大，最大变形可以超过1000mm。
矿井自2005年建成投产以来在带式输送机的驱动方式选择上经历了许多挫折，投产初期工作面顺槽带式输送机选用的是液体粘性软起动装置，选用的胶带机型号是DSJ120/135/3X315，选用的液体粘性软起动器型号为YNRQD450/1500，配套电机3X315kW，电压10kV。该型号带式输送机我们在七个工作面安装使用过，每个工作面回采时间大概6-8个月，第一个回采工作面安装使用时因是首采工作面，地压显现不明显，没有曝露出来该带式输送机的缺点。到第二个回采工作面安装使用时就给正常的生产带来了很多困难，因底板变形多次调整带式输送机的驱动装置。最严重的事故是发生在2302回采工作面，因底板变形将涨紧装置的基础给拉了出来，造成工作面停产二天进行抢修。从2302工作面开始将带式输送机的驱动峒室基础进一步加固，将反底拱支护的U型梁改为U29，同时增设底锚。但确实因峒室的断面过大，效果不太好，工作面回采过程中仍需要不断对带式输送机的驱动装置进行调整并找平找正。
矿井西部带式输送机最初选型是DTL140/3X450型，选用CST630KS型可控起动传输装置，配套电机为YB560S2-4型，3X450kW，电压10kV，该带式输送机担负矿井西部的运输任务，年运输量为260万吨左右。该带式输送机于2007年8月份安装完并投入使用，因矿井为软岩高地压地质条件，由于胶带驱动峒室横断面大，巷道及峒室极易变形，到2008年6月份胶带驱动峒室及设备基础已发生明显变形，后多次扩修驱动峒室仍未解决问题。
胶带机驱动峒室尺寸图如图1：
图1 驱动装置布置图
3 现场问题解决
最后经多次调研及研究决定在带式输送机的中部重新掘彻胶带驱动峒室及基础，采用变频调速驱动方式。在设备布置时充分利用变频调速设备的优点，将设备峒室小型化及分散化，优化设备峒室的受力特性，采用变频调速器后设备布置峒室如图2：
图2
2010年5月份重新安装了四台ZJT-400/1140BP型隔爆兼本安变频调速装置，采用四台YB2-355M2-4型电机驱动，单机额定功率250kW，额定电流146.9A（1140kV），该系统起动时间设定为90S，最大起动转矩可达到200%，无论负荷大小均可实现平稳起动，重载平稳起动效果明显，并可轻松实现验带功能，尤其是延长托辊及滚筒的寿命，同时可根据带式输送机煤量大小来调整胶带运行速度。
从投入运行到现在带式输送机的驱动峒室及驱动基础未发生任何变化，设备也基本上未发生故障，主要原因是：
（1）电机与减速机采用直联方式，极大地减小了驱动峒室的横断面积，提高了驱动峒室抵抗变形开裂的能力。
（2）控制装置与驱动装置布置方式更灵活，使峒室布局更科学合理，受力更均匀，提高了驱动峒室抵抗变形开裂的能力。
4 结语
从现场应用来看，采用隔爆变频器一方面将大大提高皮带机的可靠性，降低机械系统损耗，减少运输系统的维护量，且节能明显。另一方面能减小设备基础及胶带驱动峒室的断面积，减少开拓工程量，设备峒室布置更科学、灵活、合理，提高设备基础及驱动峒室抵抗开裂变形的能力，特别适用于高地压软岩地质条件下的矿井。
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关键词：迈步自移转载机 结构特征
1 桥式迈步自移转载机在矿井中的作用
迈步自移转载机安装在采煤工作面平巷中，它的作用有两个：一是将工作面刮板输送机运出的煤，转运到带式输送机上；二是通过转载机与带式输送机搭接的变化，保证转载机运输的连续性，减少带式输送机拉伸输送带次数，缩短辅助工时，加快掘进速度，提高生产效率。
2 迈步式自移转载机结构特点
2.1 桥式转载机的基本组成
桥式转载机主要由拱桥段、爬坡段与落地段三部分组成。拱桥段主要由架桥槽（槽体为箱式结构）组成。拱桥段的前端与机头部联接，后端与爬坡段的凸槽联接。爬坡段由凸槽、调节槽、铰接槽、凹槽组成，将货载抬高，并与拱桥段组成一个刚性整体，后段的凹槽与破碎机的出料腔联接。落地段由推座槽、抬高槽、调节槽、中部槽、卸料槽、机尾等组成。落地段的前段与破碎机的进料口联接，后端与机尾联接，除调节槽用哑铃销联接外，其余各溜槽间均用螺栓联接。
2.2 机头
机头部通过垂直销轴与行走小车的安装板联接，使机头部可绕此销轴在水平方向上偏移一定角度。安装板通过横梁及水平销轴与车架相联，可在垂直方向允许一定偏转。在小车前部还装有卸载导料槽挡板及缓冲装置，防止对输送带的偏载并减小对输送带的冲击。行走小车支撑在可伸缩皮带机自移机尾架的导轨上，用以实现二者的搭接和相对移动。可伸缩机头架在刮板链上，在刮板链伸长或磨损造成松弛时进行微调张紧。
2.3 架桥槽、调节槽、铰接槽、凸槽、凹槽
以上这五种槽子均是箱式结构，分别用中板、侧板、底板等部件焊接而成的。架桥槽构成了转载机主体部分的水平段；凸槽、调节槽、铰接槽、凹槽构成了主体部分的爬坡段。凸槽、凹槽的中板与水平面有一定的夹角，形成了爬坡的角度。调节槽、铰接槽是凸槽、凹槽的联接部分，形成了爬坡上升的高度，主要起到调节高度的作用。铰接槽能够弯曲一定的角度（一般最大为68度），能保证凸、凹槽的顺利平滑过渡，并能保证凸凹槽的顺利联接，同时释放一定的力。
2.4 刮板链
刮板链为中心双链形式，链子规格为30×108mm圆环链，链条间距为200mm，每段长为199个环，长度为21.6m，每10环处安装一条刮板，即刮板间距为1080mm。刮板采用合金钢锻造刮板，组装刮板时注意刮板大圆弧面与转载机运行方向一致，在使用中应经常检查螺栓是否松动，如有松动应立即拧紧。
2.5 调节链
调节链是用来调节刮板链的长度的，以适应输送机的长度变化。调节链的结构形式完全与标准刮板链相同，只是每段的长度不同而已。
2.6 机尾部无传动装置，主要由推座槽、抬高槽、调节槽、中部槽、卸料槽、机尾等组成。推座槽、抬高槽、调节槽、中部槽、卸料槽、机尾构成机尾部的水平段，机尾是刮板链的回转部位。机尾部通过发兰与主体或破碎机相联接。
2.7 自移装置的组成，主要由推移缸、支撑缸、导轨和液压管路等部件组成。
2.7.1 自移装置的操作
先将支撑缸活塞杆推出，抬起转载机落地段（250mm），利用导轨和地面的摩擦力，以地面导轨为支点将推移缸活塞杆推出，这样，在推力的作用下，转载机沿着导轨前进一个行程（1000mm），然后将支撑缸活塞杆收缩，转载机落回地面，同时导向轮架将导轨抬离地面，然后将推移缸活塞杆收缩，导轨前进一个行程，这样往复循环，从而实现迈步自移。
2.7.2 液压操作系统
它由操纵阀控制转载机支撑缸、推移缸，液压缸以高压乳化液为动力，液压系统工作压力要求为31.5mpa左右，支撑缸进液回路设有液控单向阀，以保证整体维持所要求的状态，而不至在自重压力下自行下落。转载机管路应从同一侧通过电缆槽到达指定位置。
3 桥式转载机的推移方式
桥式转载机与可伸缩带式输送机机尾段的搭接重叠及配合关系有两类：一类搭接重叠长度较大，一般为10m～20m，有的可达30m以上，利用小轿车或本身配带的自移机构拉移。当采空区运输巷道维护时，工作面推进3m时移动一次，当采
区运输巷道不维护时，转载机与工作面刮板输送机同步推进。当转载机前移到搭接的极限位置时，必须缩短可伸缩带式输送机的有效运输长度（后退式采煤），方可继续移动转载机。另一类是转载机机尾与交叉侧卸式刮板输送机的机头连接成一体，用工作面端头支架推移千斤顶，同时推移工作面刮板输送机和转载机。
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一、传统教学模式不足之处分析
长期以来，《机械设计基础》课程我们采用的是传统教学模式，教学主要分成两大环节，即理论教学和实践教学，先完成理论教学和相关的实验教学，然后再进行《机械设计基础课程设计》的学习。理论教学是根据教材章节的先后次序安排的，这种方法虽然有利于集中传授书本中的知识，然而教材各章节之间缺乏联系，学生不知道学这些知识有何用，传统的教学法是教师讲、学生听，这种脱离实际运用的教学，“教、学、做”相分离的模式，让听的学生如同在云里雾里，做的时候也不知道如何去动手，学生学习积极性都不高。对各个知识点掌握不够，而各个知识点之间的关系更加无法透彻地了解，到了课程设计环节，因为之前的内容，学生没有真正地消化吸收，设计起来就很吃力。因此，教学改革势在必行。
二、机械设计基础课教学改革思路
我们按照基于工作过程系统化的思路，以能力培养为目标，围绕培养学生的职业技能这条主线来设计教学内容及结构，理论知识以“必须、够用”为度，简化相关公式推导，注重应用性和实用性，注重培养学生的动手能力，合理安排理论知识传授和学生动手实践的比例，将原先的两门课程融合为一门课程，理论与实践穿行。设计了二个项目、一是汽车内燃机传动装置的设计，二是带式输送机传动装置的设计。
为完成这两个产品的设计工作，我们重构课程结构，根据产品设计所需知识设计教学内容，开展课程学习。这样做的好处是学生首先了解工作任务，为完成此任务需要学习的各知识点也明确了，使得原先看上去没有关联的章节，获得了联系，从而让学生明确了学习目的，有了目标才会有动力，才会对学习产生兴趣，才有学习积极性，才会对知识点学习得更加透彻。
每个项目我们都设计了任务、任务下面设计了子任务，从而将教材内容重新序化，以真实工作任务及过程为依据整合了教学内容，实现教、学、做一体化，运用任务驱动、项目导向的教学模式来组织教学，改变传统教学模式的弊端。这种教学模式符合行业和企业对人才职业能力的要求。
三、将项目教学法贯穿于整个教学过程中
教学实施前，首先对学生进行分组，根据学生的特长与能力划分组，每组由6人左右组成，各组有负责人一名，负责制定计划、分配任务、协调与监督实施等各个方面的工作。课内、课外各环节都以小组活动形式来共同完成项目任务，从而弥补传统教学中的不足，最终让学生在有限的学习时间里既学习和运用需要掌握的知识和技能，又激励和引导学生汲取实践知识和职业技能。下面以项目二是带式输送机传动装置的设计中的一个任务――输送机V带传动的设计为例介绍运用项目教学法。
我们通过重新序化教材内容，将此任务下设了带传动类型认知、输送机V带传动的设计、带轮设计三个子任务。每个子任务都设计了学生工作页，工作页中有任务布置、任务引导、基本概念、任务计划、实施及检查、评估。学生工作页在上课前发给学生，让学生提前了解任务内容，熟悉工作任务，如：带传动类型认知这一子任务，学生可以通过自学、上网、上图书馆等方式收集资料，了解带传动的各种类型的特点及应用。通过学生在项目进行前的准备，提前自学与项目有关的知识，预习相关内容，为进行项目教学做好充分准备，提高了教学效率；我们教学是在实训室里进行，在课堂上再对照实训中陈列的带传动机构展柜及含有带传动机构的传动装置进行观察，通过多媒体课件进行展示、以动画的形式让学生观看各种带传动的实际应用案例，学生在课堂上可以上网查找，在任务实施过程中，让学生去使用、观察、思考、讨论、总结，在实际动运用中去体会、感受和领悟， 学生都能很好地完成工作任务；任务完成后，由学生进行自评、互评、及时指出问题所在，及时修改，学生通过自评和互评，进一步巩固所掌握的知识，同时得到启发。最后由教师提问，学生回答的方式进行总结，教师进行评价，顺利地完成任务，达到教学目标的要求。
项目教学法是通过“项目”的形式来进行教学，它能较好的将理论和实践结合在一起，是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”，改变了以往“教师讲，学生听”被动的教学模式，是典型的以学生为中心的教学方法，充分调动学生的学习积极性，让学生体会到自己是课堂的主体，教师的一切活动是以学生为中心的。项目教学法将课堂为中心转变为以实际操作为中心，学生由被动接受变为主动汲取、探索，鼓励学生运用已有的知识完成项目的同时，寻找新的解决问题的方法和途径，推动学生主动性。提高学生对所学知识的综合应用能力，从而创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。
关键字：广泛、应用、措施、分析
中图分类号： TH222文献标识码：A 文章编号：
工业用皮带输送机是一种通过摩擦驱动以连续方式运输物料的机械设备，它主要由机架、输送带、托辊、滚筒、张紧装置、传动装置等部件所组成。皮带输送机除进行纯粹的物料输送外，还可以与各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。皮带输送机是最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备（如机车类）相比，具有输送距离长、运量大、连续输送等优点，而且运行可靠，易于实现自动化和集中化控制。皮带输送机在安装以及运转时出现的故障问题具有一定的规律性，下面就皮带输送机皮常见的故障进行分析。
皮带输送机在安装过程中出现的跑偏问题
皮带输送机机架歪斜对跑偏的影响
若在皮带输送机安装过程中，皮带机的中心线安装不正，即使头尾调正后，中间部位的跑偏也是很难改正过来，这是由于皮带输送机机架中心线歪斜和架体两侧高程不一样所造成的，这样会形成严重的跑偏问题，所以工程安装人员在安装皮带机时，应该检查皮带机架体两侧结构高程是否一样，如果不一样应该加以调正；另外，机架安装人员也要树立较强的工作责任心，严格控制好机架高程，为后续安装单位安装皮带输送机做好基础性工作。
皮带输送机输送带的接头不平直对跑偏的影响
皮带输送机安装过程中会出现输送带接头不平直的情况，这样会使皮带后张力分布不均匀，由于张力影响，皮带会往张力较大的一侧运动，造成皮带跑偏的现象。为了避免这样的现象发生，皮带输送机安装人员在安装过程中可以通过调整传动滚筒或者改变滚筒两边的张紧力来消除这种现象。
导料槽两侧的橡胶板压力不均匀对跑偏的影响
当导料槽两侧的橡胶板压力不均匀时，也可以造成皮带两边运行阻力不平衡，会使皮带机的皮带出现跑偏现象，对于此类情况，需要对两侧橡胶板的压力进行调整，调整两侧平衡为止。
滚筒安装不正对跑偏的影响
头部驱动滚筒或者尾部改向滚筒的轴线与输送机中线不垂直，也可以使皮带运转过程中在滚筒位置出现跑偏的现象。针对于此种情况，应该将跑偏方向的轴承向前移动。对于尾部滚筒，调整跑偏方法与头部滚筒调整方法相反。在调整驱动或者改向滚筒前，应该先确认正确安装位置。由于传动滚筒的调整距离只有10至30mm，所以我们先对传动滚筒的轴心线进行调整，使之与皮带输送机长度方向垂直，然后通过螺旋或者垂直拉紧装置来调整尾部改向滚筒轴承的位置，反复调整，直至达到较为理想的位置。
皮带输送机在运转过程中出现的跑偏问题
滚筒直径尺寸不一致对跑偏的影响
由于制作过程中形成的误差以及正常磨损形成的误差，滚筒外表面滚筒直径尺寸会出现不一致的情况，这时皮带机在运行过程中皮带会向直径较大的一侧偏移，形成跑偏现象。为了解决这样的问题，需要及时拆掉滚筒并重新加工包胶直到满足运转要求为止。
皮带机运转后，皮带松弛对跑偏的影响
在皮带机正常运转一段时间后，由于张力的影响以及正常损耗，皮带会出现松弛的现象，皮带的张紧力就会降低很多，此时就很容易使皮带机出现跑偏现象。
皮带上面所承载物体重量分布不均对皮带机跑偏的影响
皮带上面理想的面荷载是均匀分布的，但是这样的情况在现实皮带机运转过程中几乎是不可能出现的。所以皮带上面的分布荷载大小也是不均匀的，这样会造成皮带每个位置所承受力量不同，这主要是由于皮带机上面的料在下落方向以及下落位置不正确所引起的，如果料偏到左侧，皮带就会向右跑偏；如果料偏到右侧，那么皮带就会向左跑偏。所以应该控制好皮带机上面料的下落方向以及下落位置。
另外，皮带机在运转过程中的机械振动是正常的，但是由于速度加快，振动就加快，当皮带两侧振幅不一致时，皮带就会出现跑偏的现象。
针对皮带运转过程中形成跑偏的解决措施
调整皮带机托辊组前后位置以及两侧的高低来解决跑偏问题
对于机架歪斜、物料分布不均匀以及机械振动等原因形成的跑偏可以采用如下方法对皮带进行纠正跑偏处理：把托辊支架的安装改成长孔并加上调整垫片，这样可以改善调整幅度。皮带偏向哪一个方向，就把托辊组朝皮带运行的方向进行前移，或者把另外一侧向后方移动，直到调整到合理位置为止。
安装自动调心托辊组
每隔6至10组托辊组安装一组自动调心托辊，这样可以通过阻挡或者托辊在水平内方向转动阻挡、产生横向的推力使皮带自动向心，从而达到调整皮带跑偏的目的。
调整皮带的张紧程度解决皮带跑偏
针对皮带松弛以及机架歪斜所引起的皮带跑偏可以采用如下方法进行纠偏：垂直张紧处上部的两个改向滚筒除了应该与皮带长度方向垂直外，还应该垂直于重力垂线。张紧滚筒在皮带运转过程中，两个轴承座应该同时平移，这样会保证滚筒轴线与皮带纵向方向垂直。
另外，随着技术以及科技的进步，托辊组研究发展也是日新月异，出现了前倾型的结构以及空载托辊组有V型结构。这样的托辊组可以有效缓解皮带跑偏的现象，这样的新设备应该在一些工矿企业大力度推行。
皮带输送机运转过程中出现撒料情况的处理
皮带输送机在正常运转过程中会出现撒料的情况，这个现象是很多皮带机共有的现象。总体说，皮带输送机撒料的原因也是多方面的，几种常见的皮带输送机撒料的原因：
1、 皮带输送机转载点处的撒料
撒料原因分析：转载点处撒料主要是在落料斗，导料槽等处。如皮带输送机严重过载时，它的导料槽挡料橡胶裙板损坏，导料槽处钢板设计时距皮带较远橡胶裙板比较长使物料冲出导料槽。上述情况可以在控制运送能力上，加强维护保养上得到解决。
2、 带式输送机的凹段皮带悬空时撒料
撒料原因分析：撒料原因凹段皮带区间当凹段曲率半径较小时会使皮带产生悬空，此时皮带成槽情况发生变化，因为皮带已经离开了槽形托辊组，一般槽角变小，使部分物料撒出来。
因此，在设计阶段应尽可能地采用较大的凹段曲率半径来避免此类情况的发生。如在移动式机械装船机、堆取料机设备上为了缩短尾车而将此处凹段设计成无圆弧过渡区间，当皮带宽度选用余度较小时就比较容易撒料。
3、 皮带输送机皮带跑偏时的撒料
撒料原因分析：皮带跑偏时的撒料是因为皮带在运行时两个边缘高度发生了变化，一边高，而另一边低，物料从低的一边撒出，处理的方法是调整皮带的跑偏。
为此，需要经常性对皮带机进行保养和维护，每天检查传动马达以及减速机是否运转正常，皮带是否松动，当发现松动应该及时调整；每个月应检查皮带是否拉长，若是拉长，需要赶紧更换新皮带；并要及时检查皮带内侧是否有杂物，当发现应该赶紧清除；每个月要检查传动链轮与链条的吻合度，并及时调整；每个月要及时检查滚筒转动是否灵活，上面是否沾料，并及时清除；每个月要用气枪吹去控制箱内灰尘，防止故障的发生；每年做一次大保养，严格检查配件损坏程度。
皮带机出现的跑偏以及撒料现象会对企业正常生产产生一定的影响，设备维修人员应该定期或者不定期对皮带机进行维护和保养，使设备在良好状态下运转。
参考文献：
【关键词】微处理器;智能分拣系统
一、引言
近20年来，随着经济和生产的发展，商品趋于“短小轻薄”，流通趋于小批量、多品种和准时制，各类配送中心的货物分拣任务十分艰巨，分拣作业已成为一项重要的工作环节。我国目前多数配送中心和物流企业都是人工分拣。显然，随着分拣量的增加、分送点的增多、配货响应时间的缩短和服务质量的提高，单凭人工分拣将无法满足大规模配货配送的要求。
同时，随着电子商务和网购的快速兴起，也给我国的物流快递行业带来了前所未有的机遇和挑战[1]。“快递不快”成为制约我国目前电子商务发展的一大瓶颈。电子商务市场放大了传统商业模式下的销量波动，普遍采用人工分拣的传统快递企业根本难以应对。
然而，国外一些大中型配送中心，大多采用智能分拣系统进行分拣，充分发挥了智能分拣技术分拣速度快、分拣点多、差错率极低、效率高和基本上实现无人化操作的优势。智能分拣系统已成为大中型物流中心、配送中心和流通中心不可缺少的部分，在物流业中得到广泛的应用。智能分拣系统可以实现分拣的自动化、降低工人劳动强度的目的，有效降低分拣错误率、加快分拣速度、提高作业率和降低相关作业成本。
二、智能化分拣系统
1.系统的组成
如图1所示，智能化邮包分拣系统由上件装置、分拣装置、信号识别装置、传动链、分拣格口、计算机控制系统组成。
图1 智能化分拣系统示意图
（1）上件装置
上件装置是将贴有条形码的包裹输送到分拣装置上，控制上件装置的速度使之与传动链牵引保持同步，以便包裹准确地输送到分拣装置上。
（2）分拣装置
分拣装置有很多种，如推出式、浮出式、倾斜式、输送式、分支式等，不同的分拣装置对分拣的货物有不同的要求[2]。本文介绍1条小型的带式输送机作为分拣装置，其主要由电动滚筒、转向滚筒和输送带组成。其中电动滚筒为动力装置，其根据计算机控制系统发出的指令运作，将分拣装置上的包裹输送到指定的格口中。
（3）信号识别装置
信号识别装置的作用是识别、接收待分拣包裹上条形码的信号，根据信号要求指示，分拣装置分拣包裹到指定的分拣格口中。信号识别有多种方式，如人工输入、色码扫描、键盘输入、条形码输入、重量检测、语音识别、形状识别及高度检测等[3]。将这些信号输入到计算机系统中，根据这些信号来决定某一种物品该进入的分拣格口。在本文中介绍所要分拣的货物是贴有条形码的包裹，信号识别装置采用全向条形码扫描仪。由于要求分拣速度快，条形码信号的扫描为在线扫描。结合本系统的特点和要求以及条形码扫描仪的价格等因素，选用新大陆系列NLS-FM-001固定式激光全自动扫描仪。
（4）传动链
传动链是系统中所有分拣装置运行的动力源，牵引带式输送机和包裹运行。
（5）分拣卸货道口
分拣卸货道口是分拣物品脱离主输送机进行集中的通道，一般由钢带、皮带、滚筒、容器等组成滑槽，使物品从分拣装置滑向集中站台或其他接口设备。它的形式各种各样，主要取决于分拣方式和场地空间。一般采用斜滑道，其上部接口设置动力辊道，把被拣商品“拉”人斜滑道。斜滑道可看作是暂存未被取走货物的场所。当滑道满载时，由光电管控制、阻止分拣货物再进人分拣道口。此时，该分拣道口上的“满载指示灯”会闪烁发光，通知操作人员赶快取滑道上的货物，消除积压现象[4]。一般自动分拣系统还设有一条专用卸货道口，汇集“无法分拣”和因“满载”无法进人设定分拣道口的货物，以作另行处理。有些自动分拣系统使用的分拣斜滑道在不使用时可以向上吊起，以便充分利用分拣场地
（6）计算机控制系统
计算机控制系统的作用是对扫码器所采集的信息进行处理，并采用单片机控制分拣装置的运转，以保证信息处理和物品分拣的可靠性。它是向分拣机的各个执行机构传递分拣信息，并控制整个分拣系统的指挥中心。自动分拣的实施主要靠它把分拣信号传送到相应的分拣道口，并指示启动分拣装置，把被拣商品推人道口内。
2.系统的工作原理
包裹上均贴有条形码，由上件装置将包裹输送到分拣装置上，分拣输送机由链条牵引，在分拣轨道上移动，经过条形码扫描器时，包裹分拣信息被条形码扫描器采集并传输到计算机控制系统中，进行数据分析处理。单片机控制、计算包裹到达指定分拣格口所需要的时间，以便于包裹到达分拣道口时计算机控制系统发出信号，通过控制电动滚筒启动带式输送机，将包裹分拣到指定格口，达到分拣的目的[5]。
三、控制系统的硬件部分
1.主控制系统
由条形码扫描器采集到的信号通过标准的RS-232C串行口输入到单片机中，单片机将包含有分拣信息的信号与存储在其内的分拣信息及对应的分拣口地址进行比较。从比较得到分拣口的地址时开始计时，计时结束后启动对应的输出口，单片机的P1口接通驱动电路，在对应的输出口启动固态继电器，从而启动带式输送机的电动滚筒，进行包裹分拣作业[6]。由于条形码扫描器的首读率和分辨率都很高，所设计的自动分拣系统很少出现未能分拣的包裹。对于偶尔出现的未分拣的包裹，可采用人工分拣的方法辅助处理。
2.条形码识别系统
条形码系统的组成如图2所示，主要包括扫描系统、信号整形系统、译码系统和计算机。扫描系统由光学系统及探测器（光电转换器）组成，完成对条形码的光学扫描，并通过光电探测器，将扫描的光信号转换成电信号。信号整形部分由信号放大、滤波、波形整形组成，功能是将条形码的光电扫描信号处理成标准电位的矩形波信号，高低电平的宽度和条形码符号的条空尺寸相对应。译码部分一般由嵌入式微处理器组成，功能是对条形码的矩形波信号进行译码，其结果通过接口电路输出到条形码应用系统的数据终端。
图2 条形码识别系统的组成
条形码扫描器工作原理为：由光源发出的光线经过光学系统照射到条码符号上面，被反射回来的光经过光学系统成像在光电转换器上，使之产生电信号，信号经过电路放大后产生模拟电压，它与照射到条码符号上被反射回来的光成正比，再经过滤波、整形，形成与模拟信号对应的方波信号，经译码器编译为计算机可以直接接受的数字信号[7]。光电传感器是将光信号转换为电信号的器件，其在系统中的作用是用于检测是否有货物通过传送带，配合各分拣执行机构动作。
3.分拣机构
智能分拣系统的分拣部分采用往复式气缸传动装置。目前最常选用的是标准气缸，其结构和参数都已系列化、标准化、通用化。水平伸缩气缸选用单活塞杆双作用气缸。单活塞杆双作用气缸一般由缸筒、前后缸盖、活塞、活塞杆、密封件和紧固件等组成[8]。其工作原理：当左侧无杆腔进气，右侧有杆腔排气时活塞杆前伸，反之，活塞杆回缩。气缸式的执行机构动作比较稳定，易于维修，控制过程简单，所以有一些物流包裹分拣系统执行机构选择气缸推动式。
四、结论
快递业的行业性质决定了它与我国经济发展的并驾齐驱，随着国民经济水平的提高，传统的购物方式已不能满足人们日益增长的消费需求，同时，网购也应运而生。而智能分拣系统与传统的人工分拣相比，不但节约人力资源成本，而且具有成本低、效率高等优点，缓解了当代快递业“快递不快”的问题，特别适合中小型快递公司对物流配送货物分拣的需要，具有广阔的推广价值和市场前景。智能化程度高可完全替代人工作业，将工人从繁重的劳动中解脱出来。
参考文献
[1]陈军，洪晓华.物流自动化技术[M].北京：中国矿业大学出版社，2005.
[2]龙振宇.机械设计[M].北京：机械工业出版社，2002.
[3]张根保.自动化制造系统.机械工业出版社，2006.
[4]许胜宇.配送中心的现代物流技术.物流技术与应用，1990.
[5]孟初阳.物流设施与设备[M].北京：机械工业出版社，2003.
[6]李寒梅.邮政技术设备与管理[M].北京：人民邮电技术出版社，1994.
关键词：机械设计基础课程；教学探索与实践；教学方法；教学手段
中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）20-0207-02
机械设计基础课作为高等职业教育机电类各专业重要的技术性基础课程，对于提高学生的实践与创新能力起着非常重要的作用。本课程的学习，旨在培养学生对常用机构基本结构的分析、机械零部件选用及设计能力，使学生初步获得正确的管理、使用和维护机械的基本知识和要领，为后期专业课的学习以及从事本专业相关工作的可持续性发展打下良好的基础。探索并采用与专业及课程特点相适应的教学内容、教学过程、教学方法和教学手段，是提高教学质量之关键。本文根据机械设计基础的课程特点，就如何精选教学内容、正确采用各种先进的教学方法和手段，进行了探索与实践。
一、优化课程教学内容，培养学生工程素质
据教育部16号文件对高职机电类专业培养“高素质技能型人才”的人才培养目标，结合行业企业对人才职业能力的需求，优化教学内容，教学内容的选取以突出适用性为原则。机械设计基础的课程特点是理论性强，涵盖了机械原理、机械设计、工程力学等方面内容，知识点比较多，同时这门课程还具有很强的应用性和实践性，在教学安排时，应适当调整理论教学时数，增加一定的实践教学时数。
1.精选并更新理论教学内容。在教学内容的选取上调整思路，强调基本知识、基本原理和基本方法，注重理论知识与工程实际应用相融合。从实际应用出发，围绕机器组成，以工程实际项目及创新能力培养等为主选取知识点；以机构分析、零件选用、机械传动及创新设计为主线，引入能体现机械设计现状的、与日常生活和实际生产相关的新型机构及现代机械设计方法等最新成果，突出技术发展前沿，拓宽知识面，丰富课堂信息量，调动学生学习的兴趣及积极性，提高教学效果，完成课程教学及学习目标。
2.贴近工程，增加实践教学内容。接触本门课程前，学习学生对机械的了解局限于生活之中，缺少工程观念，缺乏抽象思维，无法将理论知识和工程实际相结合，但是他们的共性是好奇心强，很容易被新鲜事物所吸引。针对这一现状，我们在教学中穿插一定的实践教学环节。例如，开课前安排学生参观机构与刀具陈列室，机械原理及机械传动陈列室等；开课三周后，安排学生现场参观典型机械产品和现代化机械加工设备，并进行机械拆装实训，课程学习最后阶段安排实践性创新设计等。这一环节，使学生深切感受到工程，建立工程观念，实现理论与实践的有机融合，为课程的深入学习奠定必要的基础。
3.教学内容的组织与实施。机械设计基础课程的特点是各章节内容的关联性少，学生一接触本课程就会产生“没有系统性”、“逻辑性差”等错觉。针对这一现状，教师应该怎么教？学生应该怎么学？在教学内容的组织和实施过程中，遵循由易到难、由简单到复杂、由具体到抽象的原则，对学生引导鼓励。针对需要解决的难题，采用教师引导，学生分组分析讨论的措施，调动学生的主观能动性，使学生成为课堂的主体，将教、学、做融为一体，激发学生的学习兴趣。
二、改进教学方法，培养学生的学习能力
在教学过程中，怎样才能把以教师为中心转变为以学生为中心，怎样才能充分调动学生自主学习兴趣和学习能力，是我们一直在思考和探索的问题。高职学生比较习惯和适合感性认知的教学方式，因此在课堂教学中，应以精讲多练为原则，以启发式教育为主，同时注重采用“对比式”、“案例式”、“演示法”、“现场教学式”等多种教学方法，对理论性较强的内容，可结合工程案例的分析进行讲解，以理论的应用为切入点，使学生能对基本概念有较具体的认识。对实践性较强的内容，则采取任务驱动、学做合一、行动导向的现场教学法等，强调以知识为载体，培养学生发现问题、理解问题、分析问题、解决问题的思维方式与方法。
1.启发式教学法。启发式教学重在调动学生“学”的积极性。在教学过程中，联系工程实际，充分调动学生学习的主动性和积极性，启发学生积极思考问题，加深对基本知识的理解和掌握，并在求解过程中进一步思考，培养创新意识，取得良好的效果。例如在讲解“机构的死点”内容时，首先播放缝纫机的工作过程以及飞机起落架在降落和起飞时相关工作视频与动画，继而抛出问题：飞机着陆时其起落架为什么能稳固地支撑在地面，起飞时又是怎样收缩回机身的呢？缝纫机脚踏板机构在工作时为什么会出现瞬间卡死甚至反转现象，又是怎样克服“卡死”而继续工作的？等等。学生进行观看视频并思考，随后在与学生相互讨论的基础上展开授课，引导学生对机构的运动进行分析，找出机构死点位置，引出“死点”概念，并对工程中众多实例进行剖析与归纳，说明“死点”在工程中的利用以及传动中“死点”的克服方法。合理的启发式教学法能使枯燥的理论知识与实际生活相结合，使“教”与“学”的过程具体又生动，使学生在主动学习的同时更加深刻地理解并掌握相关概念及原理，提高课堂效率。
2.对比式教学法。对比分析法是通过相关类型的对比激发学生积极思维，加深对各种事物和现象相互联系的系统化认识，并学会类似问题的处理方法。例如：在学到压力角的内容时，打破以往传统的授课顺序，先引出压力角的概念，再将齿轮的压力角、连杆机构的压力角、凸轮机构的压力角等加以对比，分析压力角在机构中的共性，判断压力角在每种机构运动过程中所起的作用、机构传动过程中压力角的瞬时变化情况以及对机构传动的影响等，掌握在机构设计时压力角的大小控制等问题。又如：在讲到凸轮机构从动件的运动规律时，将常见的等速运动、等加速等减速运动、余弦加速度运动、正弦加速度运动等几种运动规律通过运动方程及运动线图进行分析比对，明晰每种运动规律的运动特点，总结其应用范围，加深理解，便于记忆。在机械设计课程教学中正确使用对比式教学方法，不但使学生易于掌握机械知识，在培养学生思维方式和创新意识方面也起着重要的作用。
3.案例式教学法。实行案例教学的宗旨是为了使学生成为教学的主体，有针对性地培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力与意识。例如：在讲解齿轮啮合传动时，首先给出汽车变速箱的工程案例，通过对传动过程的仿真模拟，实现对啮合传动的感性认识，掌握啮合传动的基本原理、类型及其在工程中的应用。通过案例引导学生分析讨论，学生可以获得初步的感性知识，以便于后续知识的学习与理解。
4.演示教学法。通过展示各种实物装置、模型、录像等进行的演示法教学，学生可以通过观察获得对机构与机器等的感性认识，促进学生对所学内容的理解与掌握。机械设计课程教学中，对于比较抽象的知识点，例如，对于联轴器与离合器的学习，就可采用演示法教学，首先通过爆炸图及动画对联轴器及离合器的结构及工作过程进行分解演示，学生对联轴器与离合器进行感观上的认识，了解联轴器及离合器的构成和应用，再进行理论讲解，使复杂问题简单化、直观化，使单调死板的课堂趣味化。
5.现场教学法。现场教学法是将抽象性的、不易理解的理论知识以现场实物的形式进行直观展现并进行讲解，使学生在亲身体验中学习知识、完成任务；例如在执行“带式输送机传动装置”的设计任务时，通过“观看带式输送机传动装置工作视频―教师现场示范拆装并现场讲解―学生分组拆装并现场提问―小组讨论，归纳总结”四步走的方法，学生可以掌握带式输送机传动装置的基本组成、工作原理以及设计时应该注意的事项，然后结合所学知识，在教师的引导下完成设计工作任务。现场教学法重在使学生在提高动手能力及实践操作能力的同时加深对知识的理解与掌握。
三、合理采用现代化教学手段，提高教学效果
机械设计基础课程实践性很强，课程内容包括机构工作原理、机械传动等，传统的、以教师为中心、语言加粉笔的教学模式需要教师花费大量的课堂时间来表达讲解，课堂信息量较少，无法从根本上解决少课时多内容等矛盾。
随着计算机技术的应用与普及，广泛采用多媒体技术与手段，充分利用多元化现代技术与多媒体相结合，针对相关知识特点，采用形象逼真的动画、爆炸图、图片等制成PPT、CIA教学课件或教学视频，虚实结合，教学过程中给学习者以强烈的视觉冲击，变抽象教学为直观教学，不仅扩大了课堂信息量，而且使教学内容更加形象、生动，学生兴趣高，教学效果好。
多媒体教学和传统教学手段各有所长，不能互相替代，所以在采用现代化教学手段的同时，应以传统教学手段的成熟模式为框架，根据教学内容的特点及学情不断调整，灵活运用，实现媒体教学和黑板板书教学有机结合，达到最佳教学效果。
四、结语
职业教育改革的目的是提高教学质量，而采用科学的教学方法和手段是提高教学质量的突破口。教无定法，只有结合课程内容和学情特点，不断挖掘并总结合理的教学方法和教学手段，才能获得更加理想的教学效果，提升人才培养质量。
参考文献：
