第2章 总体方案选择
2.1 传动方案确定
2.1.1、电机作为动力源，采用齿轮减速器传动
使用电动机及减速机作为驱动方案，传动机构使用传统的齿轮、曲柄滑块等。该方案具有以下特点：
（1）适合于中等负载，特别适合动作复杂、运动轨迹严格的机器设计；
（2）由于低惯量、大转矩的交、直流伺服电机及配套的伺服驱动器(交流变频器、直流脉外调制器)的广泛采用，这类驱动系统在机械设备中被大量选用；
（3）结构简单，操作方便。
2.1.2、液压动力源，采用液压传动
使用液动作为上升、平移和夹持的动力源，传动机构主要为液压缸或气缸活塞、回转液压缸。这就要求一套液压系统，包括液压泵、液压阀、液压缸或气缸、密封元件、导轨等。液压驱动系统具有以下特点：
1、 优点：
（1）液压技术是一种比较成熟的技术，它具有动力大、力(或力矩)惯量比大、快速响应高、易于实现直接驱动等特点，适用于承载能力大、惯量大以及在防爆环境中工作的设备；缺点是维护难度大、对环境有影响、硬件成本高。
（2）能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度，并可实现无极调速，且调速范围最大可达1：2000(一般为1：100）。。
（3）体积小、重量轻，例如同功率液压马达的重量只有电动机的10％～20%。因此惯性力较小，当突然过载或停车时，不会发生大的冲击；
（4）换向容易，在不改变电机旋转方向的情况下，可以较方便地实现工作机构旋转和直线往复运动的转换；
（5）液压泵和液压马达之间用油管连接，在空间布置上彼此不受严格限制；（6）由于采用油液为工作介质，元件相对运动表面间能自行润滑，磨损小，使用寿命长；
（7）操纵控制简便，自动化程度高；
（8）容易实现过载保护;
（9）液压元件实现了标准化、系列化、通用化、便于设计、制造和使用。
2. 缺点：
（1）使用液压传动对维护的要求高，工作油要始终保持清洁；
（2）对液压元件制造精度要求高，工艺复杂，成本较高；
（3）液压元件维修较复杂，且需有较高的技术水平；
（4）液压传动对油温变化较敏感，这会影响它的工作稳定性。因此液压传动不宜在很高或很低的温度下工作，一般工作温度在-15℃~60℃范围内较合适。
（5）液压传动在能量转化的过程中，特别是在节流调速系统中，其压力大，流量损失大，故系统效率较低。
2.1.3、气压动力源，采用气压传动
气动驱动系统具有速度快、系统结构简单、价格低等特点小负载的系统中；但由于空气的可压缩性定位不准等难于实现伺服控制，多用于程序控制的机械设备中，如在上、下料和冲压机械设备中应用较多。但是，由于空气具有可压缩的特性，工作速度的稳定性较差，冲击大，而且气源压力较低，适用于高速、轻载、高温和粉尘大的环境中进行工作。
优点：
(1)介质提取和处理方便。气压传动工作压力较低，工作介质提取容易，而后排入大气，处理方便，一般不需设置回收管道和容器:介质清洁，管道不易堵存在介质变质及补充的问题.
(2)阻力损失和泄漏较小，在压缩空气的输送过程中，阻力损失较小(一般不卜浇塞仅为油路的千分之一)，空气便于集中供应和远距离输送。外泄漏不会像液压传动那样，造成压力明显降低和严重污染。
(3)动作迅速，反应灵敏。气动系统一般只需要0.02s-0.3s即可建立起所需的压力和速度。气动系统也能实现过载保护，便于自动控制。
(4)能源可储存。压缩空气可存贮在储气罐中，因此，发生突然断电等情况时，机器及其工艺流程不致突然中断。
(5)工作环境适应性好。在易燃、易爆、多尘埃、强磁、强辐射、振动等恶劣环境中，气压传动与控制系统比机械、电器及液压系统优越，而且不会因温度变化影响传动及控制性能。
(6)成本低廉。由于气动系统工作压力较低，因此降低了气动元、辅件的材质和加工精度要求，制造容易，成本较低。传统观点认为:由于气体具有可压缩性，因此，在气动伺服系统中要实现高精度定位比较困难(尤其在高速情况下，似乎更难想象)。此外气源工作压力较低，压力较小。
缺点：
综上所述：
卷带装置是一种功率要求很大的设备，显然，用气压传动，不足以满足功率求。同时，在进行卷带作业时，随着卷带的增加，转矩要求越来越大，采用电机和减速器进行传动，则容易因为卷带过长而使电机烧坏。因此，在本设计中，要更多的考虑卷带装置的的动力要求及制造方便，因此选用第二种方案（用液压传动）是理想之选。
其主要特点是: 它具有动力大、力(或力矩)惯量比大、快速响应高适用于承载能力大、惯量大以及在防爆环境中工作的设备，容易实现过载保护。
2.2 卷带方案确定
2.2.1 结构组成
带式输送机液压卷带装置包括液压站、卷带机构、抽带机构、压带机构。
液压站通过油管和卷带机构、抽带机构、压带机构连接。
卷带机构位于压带机构和抽带机构下面，卷带机构包括底座和支架，支架前部连接有带液压马达的卷带芯轴，支架后部与底座之间连接有立柱，立柱下部与支架前部之间连接有支撑油缸，立柱与底座之间连接有转动油缸。
压带机构包括固定压头和活动压头，固定压头位于活动压头上面，固定压头和活动压头两端位于油缸立柱内，油缸立柱与活动压头之间连接有油缸；
抽带机构包括活动辊和固定辊，活动辊位于固定辊的上面，活动辊和固定辊两端位于油缸立柱内，油缸立柱与活动辊之间连接油缸，固定辊连接有液压马达。
图2-1 卷带方案
2.2.2工作原理
1、启动液压站开启压带机构将皮带一端压紧，同时开启抽带机构，将皮带另一端压紧。
2、启动拉紧机构进行松绳，拉紧小车同时送开皮带。开启抽带机构的液压马达驱动固定辊，使其顺时针旋转，通过固定辊和活动辊的摩擦力将皮带滚出，使皮带在压带机构和抽带机构之间缩曲，用剪刀剪断，将皮带断头安装在卷带机上。
3、启动卷带机进行顺时针卷带。
4、当皮带卷至回收长度时停止卷带机构，将皮带剪断，用皮带扣将抽带机构和压带机构之间的皮带断头连接。
5、松开压带机构及抽带机构。
6、操作卷带机构带动支架旋转与输送机成垂直位置，将卷好的皮带放上运输车。
