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1、<p><b> 1概述</b></p><p> 刮板輸送機(jī)是一種具有撓性牽引機(jī)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械, 是為采煤工作面和采區(qū)巷道運(yùn)煤的機(jī)械.</p><p> 煤礦井下運(yùn)輸機(jī)械工作任務(wù)繁重,工作條件惡劣。特別是采掘工作面的運(yùn)輸機(jī)械,要求其主要運(yùn)動(dòng)部件和工作機(jī)構(gòu)(牽引機(jī)構(gòu)及承載機(jī)構(gòu))強(qiáng)度高、剛度大、韌性好、耐磨損、抗腐蝕。刮板輸送機(jī)在采煤工作面運(yùn)煤,目前還
2、沒(méi)有更好的機(jī)械可代替它。只能從結(jié)構(gòu)上、強(qiáng)度上和制造工藝上不斷研究改進(jìn),使它更加完善、耐用。</p><p> 刮板輸送機(jī)是一種重要的礦山運(yùn)輸機(jī)械。由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng),運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性高、節(jié)能高效、輸送距離長(zhǎng)、密封性能好且維修方便。</p><p> 這次我們進(jìn)行刮板輸送機(jī)的選型設(shè)計(jì),概括起來(lái)有以下幾方面: 1.了解了刮板輸送機(jī)的發(fā)展概況,生產(chǎn)目的、生產(chǎn)程序及產(chǎn)品供求情況。 2
3、.了解了刮板輸送機(jī)的生產(chǎn)方法和技術(shù)路線的選擇,工藝條件的確定以及流程的編制原則?! ?.了解了刮板輸送機(jī)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)格、包裝和使用要求。 4.在指導(dǎo)老師的幫助下獨(dú)立的進(jìn)行刮板輸送機(jī)的簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì).</p><p> 1.1刮板輸送機(jī)的發(fā)展及趨勢(shì)</p><p> 1.1.1我國(guó)刮板輸送機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀</p><p> 我國(guó)綜采機(jī)械化的應(yīng)用始于20世紀(jì)70
4、年代末,經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展,目前我國(guó)中、小功率刮板輸送機(jī)已具備成型技術(shù),并有成熟的制造能力,完全能夠滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求。大功率刮板輸送機(jī)通過(guò)成套引進(jìn)國(guó)外的裝備和技術(shù),成功地進(jìn)行了國(guó)產(chǎn)化研制工作,并相繼推出了一些產(chǎn)品。從總體水平上看,我國(guó)刮板輸送機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀與國(guó)外相比還存在一些差距,主要表現(xiàn)在:基礎(chǔ)研究薄弱,缺少?gòu)?qiáng)有力的理論支持,計(jì)算少,靠經(jīng)驗(yàn)取值多,缺乏專(zhuān)門(mén)的開(kāi)發(fā)分析軟件;受基礎(chǔ)工業(yè)水平的制約,國(guó)產(chǎn)輸送機(jī)制造質(zhì)量不穩(wěn)定,元部件的可靠性還有
5、待提高;大功率刮板輸送機(jī)的關(guān)鍵部件仍需進(jìn)口,有待進(jìn)一步研發(fā)并國(guó)產(chǎn)化;安全性和可靠性的不穩(wěn)定,直接制約了煤礦的生產(chǎn)效率,從而不能從根本上降低使用成本;煤礦管理水平落后,資金不足,礦工不按操作規(guī)程操作等,也間接增加了輸送機(jī)發(fā)生故障的機(jī)會(huì),從而不能最大限度地發(fā)揮設(shè)備的設(shè)計(jì)能力[1]。</p><p> 在上個(gè)世紀(jì)90年代后,在新技術(shù)革命的帶動(dòng)下,煤礦開(kāi)采技術(shù)與設(shè)備迅速發(fā)展,為適應(yīng)市場(chǎng)需要,國(guó)內(nèi)煤機(jī)制造廠家、煤礦生產(chǎn)企
6、業(yè)和科研院所積極合作,通過(guò)借鑒和吸收國(guó)外先進(jìn)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝手段,應(yīng)用機(jī)電一體化和自動(dòng)化技術(shù),開(kāi)發(fā)新材料、新產(chǎn)品,研制、開(kāi)發(fā)了高生產(chǎn)能力、高性能的工作面刮板輸送機(jī)逐漸形成了多系列、多結(jié)構(gòu)類(lèi)型的刮板輸送機(jī)產(chǎn)品。實(shí)現(xiàn)了礦井高產(chǎn)高效和集約化生產(chǎn)。</p><p> 20世紀(jì)50年代廣泛使用SGD-11、SGB-11型刮板輸送機(jī),因不能橫向彎曲自移,工作面推進(jìn)后要大拆大卸重新安裝,占用時(shí)間長(zhǎng),勞動(dòng)強(qiáng)度大,再加上強(qiáng)度不足
7、,功率小,即使沿工作面分段放炮,仍不斷發(fā)生超載事故。在逐步換用SGD-20型和SGD-30型刮板輸送機(jī)后,工作面的生產(chǎn)能力雖然有所提高,但仍不能彎曲自移,憑人力搬運(yùn)十分笨重,而且輸送機(jī)與煤壁距離較遠(yuǎn),要人力攉煤[8]。到了70年代,隨著采煤機(jī)的大量應(yīng)用,出現(xiàn)了SGW-40、SGW-44型可彎曲刮板輸送機(jī),實(shí)現(xiàn)了不解體和不停運(yùn)分段自移,運(yùn)輸能力提高到200 t/h。80年代以來(lái),工作面運(yùn)輸設(shè)備發(fā)展很快,由于各種新型采煤機(jī)的出現(xiàn),刮板輸送機(jī)
8、已大為改觀。因采煤機(jī)要在輸送機(jī)上行走,不僅要求輸送機(jī)強(qiáng)度大,保證采煤機(jī)工作穩(wěn)定,且要與采煤機(jī)生產(chǎn)能力相匹配,促使刮板輸送機(jī)不斷向重型化發(fā)展。代表機(jī)型有SGW-150和SGW-250型。隨著大功率采煤機(jī)的出現(xiàn),一些刮板輸送機(jī)的功率已達(dá)800~900 kW,運(yùn)輸能力達(dá)2000~2500t/h,能適應(yīng)工作面單產(chǎn)300~400萬(wàn)t/a的生產(chǎn)規(guī)模要求[3]。90年代刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力以達(dá)到3500t/h,槽寬也</p><p
9、> 1.1.2國(guó)外刮板輸送機(jī)發(fā)展概況</p><p> 自世界上第一臺(tái)刮板輸送機(jī)誕生以來(lái),經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)的不斷研究、試驗(yàn)、改進(jìn),刮板輸送機(jī)已成為煤礦運(yùn)輸?shù)闹饕O(shè)備。目前世界上生產(chǎn)刮板輸送機(jī)的國(guó)家主要有德國(guó)、美國(guó)、英國(guó)、澳大利亞、日本等,機(jī)型從輕型、中型到重型、超重型,裝機(jī)功率已發(fā)展到3×700kW。保護(hù)形式有:彈性聯(lián)軸器、限矩型液力耦合器、雙速電機(jī)、調(diào)速型液力耦合器、軟啟動(dòng)(CST可控傳動(dòng)裝
10、置、閥控調(diào)速型液力耦合器、交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)三種軟啟動(dòng)裝置)等等[4]。</p><p> 上個(gè)世紀(jì)90年代后期,國(guó)外工作面刮板輸送機(jī)裝機(jī)功率達(dá)到3×700kW或3×855kW,現(xiàn)在已達(dá)到3×1250kW,溜槽內(nèi)寬也由1000mm擴(kuò)大到1250mm,鏈條直徑Φ48~Φ52,中板厚度50mm以上,運(yùn)輸能力達(dá)到4500t/h以上[1]。</p><p> 目
11、前,國(guó)外工作面輸送機(jī)的運(yùn)輸能力最大可達(dá)2500t/h,水平運(yùn)距可超過(guò)300m,鏈子直徑達(dá)到34mm,而且出現(xiàn)了比同直徑圓環(huán)鏈強(qiáng)度高的橢圓截面刮板鏈和采用新工藝生產(chǎn)的緊湊鏈等新型鏈子。使用電機(jī)單臺(tái)功率超過(guò)400kW,整機(jī)功率超過(guò)1000kW,減速箱、中部槽等部件采用了新的材料和制造工藝,因而使用壽命大大提高,減速箱整體大修壽命達(dá)3年以上,溜槽過(guò)煤量可超過(guò)200萬(wàn)噸[5]。英國(guó)于1986年安裝了9臺(tái)雙中鏈側(cè)卸式刮板輸送機(jī),溜槽制造工藝和材料
12、都有一些突破,使用壽命大大提高。為解決液力聯(lián)軸器在過(guò)載或輸送機(jī)被卡死的情況下噴出高溫油而引起火災(zāi)、瓦斯爆炸等事故問(wèn)題,人們也研制成功了防火液力聯(lián)軸器。用水代替液壓油做媒介的新型液力聯(lián)軸器的研究工作亦有所進(jìn)展。</p><p> 隨著綜合機(jī)械化采煤生產(chǎn)能力的不斷提高,刮板輸送機(jī)主要的發(fā)展趨勢(shì)是:</p><p> 大輸送量。世界上已出現(xiàn)日產(chǎn)12000噸的綜合工作面,刮板輸送機(jī)的生產(chǎn)能力已
13、達(dá)到每小時(shí)2000噸。</p><p> 長(zhǎng)輸送距離,為了加長(zhǎng)采區(qū)階段開(kāi)采,刮板輸送機(jī)的長(zhǎng)度已打300米。</p><p> 大直徑圓環(huán)鏈。為了增加刮板鏈的強(qiáng)度,已制出38*137mm的圓環(huán)鏈,其破斷強(qiáng)度達(dá)1820KN。</p><p> 大中部槽,邊雙鏈中部槽高度為268mm,中單鏈和中雙鏈中部槽高度為255mm,槽寬達(dá)930~1030mm,中板厚度達(dá)30m
14、m,槽間聯(lián)結(jié)強(qiáng)度達(dá)3000KN。</p><p> 長(zhǎng)使用壽命:大運(yùn)量(600噸/時(shí))。中部槽的過(guò)煤量在200萬(wàn)噸以上,中運(yùn)量(300——600)噸/時(shí)中部槽的過(guò)煤量為150萬(wàn)噸左右,減速器設(shè)計(jì)壽命10000小時(shí),整機(jī)大修壽命3年以上(采用封底)和可更換中板及上鏈道的中部槽.</p><p> 隨著我國(guó)煤炭工業(yè)的迅速發(fā)展,煤礦機(jī)械化程度也不斷提高。我國(guó)緩傾斜煤層工作面較多,刮板輸送機(jī)的
15、應(yīng)用極廣、數(shù)量頗大;又由于我國(guó)煤炭資源豐富、分布寬廣,地質(zhì)條件多變,為適應(yīng)不同條件,需要多種型號(hào)的刮板輸送機(jī)。歷年來(lái),我國(guó)使用、仿制及自行設(shè)計(jì)的刮板輸送機(jī),據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),品種多達(dá)30余種。這些產(chǎn)品均不外乎上述三個(gè)發(fā)展階段的類(lèi)型,如SGB-13型、SGD-20型等刮板輸送機(jī),即屬于第一階段的產(chǎn)品類(lèi)型;SGW-44型和SGW-80型可彎曲刮板輸送機(jī)屬于第二階段的產(chǎn)品類(lèi)型而SGW-150型和SGW-250型可彎曲刮板輸送機(jī)則屬于第三階段的產(chǎn)品
16、類(lèi)型。</p><p> 1.2刮板輸送機(jī)的使用范圍和主要類(lèi)型</p><p> 刮板輸送機(jī)適用于煤層傾角不超過(guò)25°的采煤工作面,但對(duì)于間作采煤機(jī)軌道與機(jī)組配合工作的刮板輸送機(jī),適用的煤層角度一般不超過(guò)10度。煤層傾角大時(shí),要采用防滑措施。此外,在采煤工作面下順槽和聯(lián)絡(luò)眼都可以使用刮板輸送機(jī)運(yùn)送煤炭。目前,采煤工作面多使用可彎曲刮板輸送機(jī),以適應(yīng)機(jī)械化、綜合機(jī)械化采煤的需要
17、,與相應(yīng)的采煤機(jī)、金屬支架或自移式液壓支架配套使用。</p><p> 刮板輸送機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率從7.5KW-1000KW輸送能力從30t/h-3000t/h之間,常用的分類(lèi)方式有以下幾種:</p><p> ?。?)按牽引的條數(shù)和布置方式,可分為單中鏈、邊雙聯(lián)和中雙鏈及三鏈型刮板輸送機(jī)。、</p><p> ?。ǎ玻┌戳锊鄣牟贾梅绞?,可分為重疊式和并列式溜槽刮板輸
18、送機(jī)。</p><p> ?。ǎ常┌戳锊鄣慕Y(jié)構(gòu),可分為開(kāi)底式和封底式溜槽刮板輸送機(jī)。</p><p> (4)按卸載方式,可分為端卸式和側(cè)卸式刮板輸送機(jī)。</p><p> (5)按功率大小,可分為輕型(單電動(dòng)機(jī)額定功率小于或等于40KW)、中型(大于40KW,小于等于90KW)和重型(大于90KW)刮板輸送機(jī)。</p><p> 1.
19、3刮板輸送機(jī)的主要特點(diǎn):</p><p> 刮板輸送機(jī)的主要特點(diǎn):</p><p><b> 1、優(yōu)點(diǎn)</b></p><p> 由于它機(jī)身低矮,可以彎曲,運(yùn)輸能力大,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高,能適應(yīng)采煤工作面較惡劣的工作條件,并可作為采煤機(jī)運(yùn)行軌道,有時(shí)還作為移置液壓支架的支點(diǎn):在推移刮板輸送機(jī)時(shí),鏟煤板可自動(dòng)清掃機(jī)道浮煤;擋煤板后面有安全電纜、水管
20、的槽架,并對(duì)電纜、水管起保護(hù)作用,推移輸送機(jī)時(shí),電纜、水管隨著同時(shí)移動(dòng)。</p><p> 所以刮板輸送機(jī)現(xiàn)在仍是緩傾斜長(zhǎng)臂式采煤工作面唯一的煤炭運(yùn)輸設(shè)備。</p><p><b> 2、缺點(diǎn)</b></p><p> 運(yùn)行阻力大,耗電量高,溜槽磨損嚴(yán)重;使用維護(hù)不當(dāng)時(shí)易出現(xiàn)掉鏈、漂鏈、卡鏈、甚至斷鏈等事故,影響正常運(yùn)行。</p&g
21、t;<p> 1.4刮板輸送機(jī)的工作原理和基本結(jié)構(gòu)組成</p><p> 刮板輸送機(jī)是一種有撓性牽引機(jī)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械。敞開(kāi)的溜槽,作為煤炭、矸石或物料等的承受件,進(jìn)入溜槽的物料受到刮板鏈條的牽引作用.當(dāng)機(jī)頭傳動(dòng)部啟動(dòng)后,帶動(dòng)機(jī)頭軸上的鏈輪旋轉(zhuǎn),鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)帶動(dòng)固定刮板運(yùn)動(dòng),從而使刮板鏈循環(huán)運(yùn)行帶動(dòng)物料沿著溜槽移動(dòng),直至到機(jī)頭部卸載。刮板鏈繞過(guò)鏈輪作無(wú)級(jí)閉合循環(huán)運(yùn)行,完成物料的輸送。</p
22、><p> 各種類(lèi)型的刮板輸送機(jī)的組成部件的型式和布置方式不完全相同,但主要結(jié)構(gòu)和基本組成部件是相同的。刮板輸送機(jī)一般是由機(jī)頭部、;機(jī)身部和機(jī)尾部三部分組成。(在部件組成內(nèi)容中加作用與功能的內(nèi)容簡(jiǎn)介)</p><p> 刮板輸送機(jī)的組成部件:</p><p> 1、機(jī)頭部:由機(jī)頭架和安裝其上的鏈輪組件、聯(lián)軸器、減速箱和電動(dòng)機(jī)組成。</p><p
23、> 2、機(jī)尾部:機(jī)尾架、鏈輪組件、聯(lián)軸器、減速箱、電動(dòng)機(jī)。</p><p> 3、機(jī)身部:中部槽、刮板鏈、鏟煤板、擋煤板。</p><p> 4、輔助裝置:主要包括緊鏈裝置、推移裝置、和錨固定裝置。</p><p> 2刮板輸送機(jī)的選型設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p> 在礦井設(shè)計(jì)時(shí)或在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),工作面運(yùn)輸設(shè)備的選擇,一般是根據(jù)刮板輸
24、送機(jī)產(chǎn)品系列及制造廠產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)介紹的技術(shù)特征及其適用條件來(lái)選擇型號(hào),并決定其臺(tái)數(shù)。但產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中所列鋪設(shè)長(zhǎng)度一般均為水平長(zhǎng)度或一定傾角煤層(如10°傾角)向下運(yùn)煤時(shí)的,實(shí)際上鋪設(shè)長(zhǎng)度和工作面長(zhǎng)度和煤層傾角,煤層厚度等條件各不相同,所以需要驗(yàn)算所選刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力、電動(dòng)機(jī)功率和刮板鏈強(qiáng)度,并確定應(yīng)鋪設(shè)幾臺(tái)刮板輸送機(jī),每臺(tái)刮板輸送機(jī)應(yīng)安裝幾臺(tái)電動(dòng)機(jī)。</p><p> 我國(guó)刮板輸送機(jī)的型號(hào)較多,無(wú)論是
25、炮采,機(jī)采或綜合機(jī)械化采煤,都有適應(yīng)的刮板送機(jī),基本上能滿足各種條件下的使用。刮板輸送機(jī)選型得當(dāng)是刮板輸送機(jī)安全使用的第一步。</p><p> 1.炮采工作面選型的要求。</p><p> 炮采工作面要根據(jù)煤層的厚薄選用輕型刮板輸送機(jī)。頂板較好的工作面,可選用輕型可彎曲的刮板輸送機(jī),以便整體移設(shè),縮短回采作面的非生產(chǎn)時(shí)間。頂板較差的工作面,應(yīng)選用中部槽較窄,可分解移設(shè)的刮板輸送機(jī),以
26、適應(yīng)工作面的頂板管理,確保安全生產(chǎn).</p><p> 2采煤機(jī)械化對(duì)刮板輸送機(jī)的要求</p><p> 采煤機(jī)械化特別是綜合機(jī)械化,已經(jīng)使刮板輸送機(jī),采煤機(jī),及液壓支架構(gòu)成了不可分割的整體。無(wú)論在結(jié)構(gòu)上或運(yùn)轉(zhuǎn)上都是相互關(guān)聯(lián)又相互制約的。為實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,要求刮板輸送機(jī)除了要完成運(yùn)煤,清理機(jī)道浮煤外,還要作為采煤機(jī)或刨煤機(jī)運(yùn)行的軌道,以及液壓支架向前移動(dòng)的支點(diǎn)。此外,還要求能在輸送機(jī)上設(shè)置
27、存放電纜,水管和通訊系統(tǒng)的裝置;采用無(wú)鏈牽引采煤機(jī)時(shí),刮板輸送機(jī)上還應(yīng)設(shè)有采煤機(jī)行走用的齒條,鏈滾和鏈環(huán)等裝置。</p><p> 3刮板輸送機(jī)與采煤機(jī)的配合原則。</p><p> 1)刮板輸送機(jī)的輸送能力必須與采煤機(jī)或刨煤機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配,應(yīng)該輸送機(jī)的能力等于或大于采煤機(jī)或刨煤機(jī)的能力。</p><p> 2)刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)形式及附件必須能密切與采煤機(jī)
28、機(jī)構(gòu)相配套,如采煤機(jī)的牽引機(jī)構(gòu),行政及導(dǎo)向機(jī)構(gòu),底托架及滑靴機(jī)構(gòu),電纜及水管的移動(dòng)方法,是否要求自開(kāi)切口,是否往更多采煤以及是否連鎖控制等。</p><p> 4刮板輸送機(jī)與液壓支架的配合原則</p><p> 刮板輸送機(jī)中部槽的結(jié)構(gòu)要與支架的架型相匹配。 </p><p> 中部槽的長(zhǎng)短要與支架寬度相適應(yīng)。</p><p> 中部槽
29、擋煤板座要與支架推溜千斤頂連接裝置相配套。</p><p> 根據(jù)這四項(xiàng)基本原則和實(shí)地考察,并綜合老師及工廠師傅的建議,我們選擇了SGW-150C型刮板輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p> 2.1設(shè)計(jì)原始參數(shù)和要求</p><p> 原始參數(shù)是機(jī)械設(shè)計(jì)的依據(jù),不論是結(jié)構(gòu)形式的選擇,還是理論分析計(jì)算,它都起著決定性的作用。對(duì)于刮板輸送機(jī)的設(shè)計(jì),其主要原始參數(shù)如下
30、:</p><p> 1、設(shè)計(jì)生產(chǎn)率和運(yùn)輸距離 這是刮板輸送機(jī)運(yùn)輸能力和鋪設(shè)長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)依據(jù)。</p><p> 2、輸送對(duì)象的物理性質(zhì) 主要是指物料的動(dòng)堆積角、松散容量、阻力系數(shù)等。</p><p> 3、工作環(huán)境及生產(chǎn)工藝 刮板輸送機(jī)的使用場(chǎng)地不同而結(jié)構(gòu)要求不同。在采煤工作面,炮采和機(jī)采的工藝不同,其結(jié)構(gòu)也不同。因此必須了解工作環(huán)境、生產(chǎn)工藝、鋪設(shè)傾角
31、、運(yùn)輸方向、和底版等情況。</p><p> 4、與配套設(shè)備相關(guān)的技術(shù)條件 工作面和刮板輸送機(jī)主要與采煤設(shè)備和支護(hù)設(shè)備配套,而采煤設(shè)備有滾筒采煤機(jī)、刨煤機(jī)等。支護(hù)設(shè)備有液壓支架等。</p><p> 無(wú)論何種設(shè)計(jì),都要求技術(shù)上,經(jīng)濟(jì)上的合理性是相對(duì)性的。而比較的條件就是工作需要,即對(duì)所設(shè)計(jì)的設(shè)備的技術(shù)要求。刮板輸送機(jī)一般是應(yīng)用在采煤工作面,根據(jù)采煤工作面的基本條件和工藝要求,其結(jié)構(gòu)有
32、如下基本要求:</p><p> 1、左右工作面能通用,能正反方向運(yùn)行。</p><p> 2、便于井下拆裝、運(yùn)輸和穩(wěn)定,且操作方便簡(jiǎn)單。</p><p> 3、同類(lèi)型零部件能通用互換。并有足夠的剛度、強(qiáng)度和耐磨性。</p><p> 4、具有適合配套設(shè)備工作要求的附屬裝置及相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式。</p><p>
33、 5、能適合采煤面的生產(chǎn)條件。</p><p> 刮板輸送機(jī)主要用于緩傾斜工作面的運(yùn)煤。有時(shí),也用作采區(qū)順槽及上、下山的運(yùn)煤設(shè)備。在地面生產(chǎn)系統(tǒng)和選煤廠中,固定式的刮板輸送機(jī)可用來(lái)向各個(gè)煤倉(cāng)配煤。技術(shù)特征表見(jiàn)表2.1</p><p> 2.2運(yùn)輸生產(chǎn)能力計(jì)算</p><p><b> 表2.1 技術(shù)特征</b></p>&l
34、t;p> 刮板輸送機(jī)是連續(xù)式輸送設(shè)備,其每秒鐘運(yùn)輸能力為Q=qv(公斤/秒)(2.1)</p><p> 式中v——刮伴鏈運(yùn)行速度(米/秒)</p><p> q——輸送機(jī)上單位長(zhǎng)度貨載量)(公斤/米)</p><p> 每小時(shí)輸送能力為Q=3.6qv(噸/小時(shí))(2.2)</p><p> 刮板輸送機(jī)工作時(shí),貨載沿溜槽連續(xù)均
35、勻分布,被刮板鏈拖帶而沿溜槽移動(dòng),所以q值與溜槽中貨載斷面積有關(guān)。</p><p> Q=1000F(公斤/米)(2.3)</p><p> 式中F——刮板輸送機(jī)溜槽中和載斷面積(m)</p><p> ——貨載的散集容量(噸/m)</p><p> (對(duì)于煤炭=0.85—1.0噸/m)</p><p> 刮
36、板輸送機(jī)裝運(yùn)和載的最大橫截面積與溜槽的結(jié)構(gòu)形式及結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān),還與松散煤的堆及角(安息角)有關(guān)。</p><p> 貨載的實(shí)際斷面為F=F(2.4)</p><p> F——貨載的最大斷面積(m)。</p><p> F——貨載的實(shí)際橫斷面積(m)。</p><p> ——貨載的裝滿系數(shù)。</p><p>
37、 一般=0.65~0.9,根據(jù)不同的工作條件(如工作面傾角,煤的硬度,塊度和濕度,刮板輸送機(jī)溜槽及擋煤板的結(jié)構(gòu)形式等)和使用壽命來(lái)選取。</p><p> 煤的堆積角(安息角)=30~40</p><p> 所以q=1000F(公斤/米)</p><p> 刮板輸送機(jī)的小時(shí)輸送能力為:</p><p> Q=3600Fv(噸/小時(shí))&
38、lt;/p><p> 根據(jù)實(shí)驗(yàn)考察結(jié)果我們知道,該刮板輸送機(jī)的貨載最大橫斷面積F=0.046m</p><p> 根據(jù)工作條件,工作傾角煤的硬度以及塊度和濕度等,我們?nèi)?0.65</p><p> 貨栽的散集容量去r=0.85t/m</p><p> 刮板鏈的運(yùn)行速度為:v=0.88m/s</p><p> 刮板
39、輸送機(jī)的小時(shí)輸送能力為Q=噸/小時(shí)</p><p> Q=80噸/小時(shí)選SGB-420型刮板輸送機(jī)</p><p><b> 圖2.1</b></p><p> 2.3最大鋪設(shè)長(zhǎng)度計(jì)算</p><p> SGB-420型刮板輸送機(jī)的最大鋪設(shè)長(zhǎng)度:</p><p><b> (
40、2.5)</b></p><p><b> 其中--工作傾角</b></p><p> --考慮刮板鏈繞過(guò)兩端鏈輪的附加阻力系數(shù)=1.1</p><p> --考慮輸送機(jī)水平彎曲時(shí)刮板鏈與溜槽側(cè)幫之間的附加阻力系數(shù)=1.1</p><p><b> N—電動(dòng)機(jī)功率()</b>&l
41、t;/p><p> --刮板輸送機(jī)刮板鏈的速度</p><p><b> --總傳動(dòng)效率</b></p><p> q--單位長(zhǎng)度煤的重力</p><p> Q--刮板輸送機(jī)的額定生產(chǎn)能力</p><p> --單位長(zhǎng)度刮板鏈的重力</p><p> --煤與溜槽間
42、的摩擦系數(shù)=0.4-0.5</p><p> --刮板鏈與溜槽之間的摩擦系數(shù)=0.25-0.4</p><p> L--刮板輸送機(jī)的鋪設(shè)長(zhǎng)度</p><p> SGB-420型刮板輸送機(jī)的最大鋪設(shè)長(zhǎng)度: </p><p><b> L==121m</b></p><p> 根據(jù)采煤量以及
43、傳動(dòng)功率,我們選定使用工作面長(zhǎng)度為100m</p><p> 2.4刮板輸送機(jī)水平彎曲段幾何參數(shù)的計(jì)算</p><p> 工作面刮板輸送機(jī),隨著采煤機(jī)的移動(dòng),需要整體逐段向煤壁推移,使工作面刮板輸送機(jī)呈蛇形彎曲狀態(tài)。如圖4-2所示。</p><p> 圖4-2 刮板輸送機(jī)水平彎曲段示意圖</p><p> 2.4.1彎曲段曲率半徑R
44、的計(jì)算</p><p><b> 彎曲段曲率半徑R:</b></p><p><b> ?。?-3)</b></p><p> 式中 R——彎曲段曲率半徑(m);</p><p> α'——相鄰溜槽間的偏轉(zhuǎn)角度(?);</p><p> l0——每節(jié)溜槽
45、長(zhǎng)度(m)。</p><p><b> (m)</b></p><p> 2.4.2彎曲段長(zhǎng)度Lw的計(jì)算</p><p><b> 彎曲段長(zhǎng)度Lw:</b></p><p> 式中 Lw——彎曲段長(zhǎng)度(m);</p><p> a——刮板輸送機(jī)一次推移步距(
46、m)。</p><p><b> ?。╩)</b></p><p> 實(shí)用中要確保刮板輸送機(jī)彎曲段長(zhǎng)度不小于Lw=6.04m的計(jì)算值。</p><p> 2.4.3彎曲段對(duì)應(yīng)的中心角α0的計(jì)算</p><p> 彎曲段對(duì)應(yīng)的中心角:</p><p><b> (4-5)</
47、b></p><p> 式中 ——彎曲段對(duì)應(yīng)的中心角,一般用弧度表示(rad)。</p><p><b> ?。╮ad)</b></p><p> 2.4.4彎曲段的溜槽數(shù)N的計(jì)算</p><p><b> 彎曲段的溜槽數(shù)N:</b></p><p><
48、;b> (4-6)</b></p><p> 式中 N——彎曲段所需溜槽數(shù)量,輸送機(jī)整體推移時(shí);</p><p> a0——彎曲段對(duì)應(yīng)的中心角(rad)。</p><p> 2.5刮板輸送機(jī)運(yùn)行阻力的計(jì)算</p><p> 2.5.1刮板輸送機(jī)每米長(zhǎng)度物料質(zhì)量q的計(jì)算</p><p>
49、 刮板輸送機(jī)每米長(zhǎng)度物料質(zhì)量q:</p><p> (kg/m) (4-7)</p><p> 式中 Qe——刮板輸送機(jī)輸送量(t/h)。</p><p><b> ?。╧g/m)</b></p><p> 2.5.2刮板鏈條每米長(zhǎng)度質(zhì)量q0的計(jì)算</p&g
50、t;<p> 刮板鏈條每米長(zhǎng)度質(zhì)量,與鏈條直徑、刮板鏈條形式及溜槽寬度等因素有關(guān),其數(shù)值如表4-1所示。</p><p> 表4-1 刮板鏈條每米長(zhǎng)度質(zhì)量q0</p><p> 由表4-1查得(kg/m)</p><p> 2.5.3刮板輸送機(jī)有載分支的基本運(yùn)行阻力Wzh的計(jì)算</p><p> 圖4-3 刮板
51、輸送機(jī)運(yùn)行阻力計(jì)算圖</p><p> 刮板輸送機(jī)有載分支的基本運(yùn)行阻力Wzh:</p><p><b> ?。∟) </b></p><p> 式中 Wzh——刮板輸送機(jī)有載分支基本運(yùn)行阻力(N);</p><p> L——刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度(m);</p><p> g——重力
52、加速度,取g=10m/s2;</p><p> β——刮板輸送機(jī)傾角(?);</p><p> q——刮板輸送機(jī)每米長(zhǎng)度物料的質(zhì)量(kg);</p><p> q0——刮板鏈條每米長(zhǎng)度的質(zhì)量(kg);</p><p> ω——物料在溜槽中移動(dòng)的阻力系數(shù);</p><p> ω'——刮板鏈條在有載分支溜
53、槽中移動(dòng)時(shí)的阻力系數(shù);</p><p> “±”——根據(jù)刮板鏈條向上運(yùn)輸時(shí)取“+”號(hào);反之取“-”號(hào)。</p><p> 2.5.4刮板輸送機(jī)無(wú)載分支的基本運(yùn)行阻力WK的計(jì)算</p><p> 刮板輸送機(jī)無(wú)載分支的基本運(yùn)行阻力WK:</p><p> ?。∟) </p><p>
54、 式中 ω?——刮板鏈條在無(wú)載分支溜槽中移動(dòng)時(shí)的阻力系數(shù);</p><p> WK——刮板輸送機(jī)無(wú)載分支基本運(yùn)行阻力(N)。</p><p> 2.5.5刮板輸送機(jī)彎曲時(shí)有載分支運(yùn)行阻力和無(wú)載分支運(yùn)行阻力的計(jì)算</p><p> 刮板輸送機(jī)彎曲時(shí)有載分支運(yùn)行阻力和無(wú)載分支運(yùn)行阻力 :</p><p> (kN)
55、 </p><p> ?。╧N) </p><p> 式中 k1——刮板輸送機(jī)彎曲運(yùn)行時(shí)附加阻力系數(shù)。</p><p><b> (kN)</b></p><p><b> (kN)</b></p><p>
56、2.5.6刮板輸送機(jī)運(yùn)行總阻力W的計(jì)算</p><p> 刮板輸送機(jī)運(yùn)行總阻力W:</p><p> ?。╧N) </p><p> 式中 k2——刮板鏈條繞上頭部、尾部鏈輪回轉(zhuǎn)時(shí)的附加阻力系數(shù)。</p><p><b> ?。╧N)</b></p><p> 2.6
57、刮板輸送機(jī)鏈條張力和牽引力的計(jì)算</p><p> 2.6.1計(jì)算各特殊點(diǎn)的張力</p><p> 1.確定給定條件中最小張力點(diǎn)張力Smin</p><p> 如圖5-3比較1點(diǎn)和3點(diǎn)張力S1和S3:</p><p> 又設(shè)機(jī)頭、機(jī)尾所需功率相同,負(fù)荷均勻,每個(gè)鏈輪克服阻力為總阻力W的一半,即</p><p>
58、 因?yàn)?所以S1>S3 S3=Smin</p><p> 圖4-4 鏈條張緊力計(jì)算示意圖</p><p> 2.用逐點(diǎn)計(jì)算法計(jì)算鏈條各點(diǎn)張力,</p><p><b> kN</b></p><p><b> kN</b></p><p>&l
59、t;b> kN</b></p><p><b> kN</b></p><p> 2.6.2刮板輸送機(jī)兩端鏈輪總牽引力</p><p> 刮板輸送機(jī)兩端鏈輪總牽引力F:</p><p> 其中 </p><p
60、> 式中 F——刮板輸送機(jī)兩端鏈輪總牽引力(kN);</p><p> F1——頭部鏈輪的牽引力(kN);</p><p> F2——尾部鏈輪的牽引力(kN)。</p><p><b> ?。╧N)</b></p><p><b> ?。╧N)</b></p><
61、;p><b> (kN)</b></p><p> 2.7鏈條預(yù)張力和緊鏈力的計(jì)算</p><p> 2.7.1鏈條預(yù)張力</p><p> 由定義可知,鏈條預(yù)張力引起鏈條的彈性伸長(zhǎng)量?Ly應(yīng)等于鏈條在額定負(fù)載下的彈性伸長(zhǎng)量?L,即?Ly =?L。由虎克定律和上述張力代入該等式,可得</p><p> ?。?/p>
62、kN) </p><p> 式中 T——鏈條預(yù)張力(kN)。</p><p><b> ?。╧N)</b></p><p> 2.7.2鏈條緊鏈力</p><p><b> 鏈條緊鏈力:</b></p><p> (kN)
63、 </p><p> 式中 T——刮板輸送機(jī)鏈條預(yù)張力(kN);</p><p> WK——緊鏈時(shí)底鏈移動(dòng)阻力(kN);</p><p> F'——接鏈時(shí)鏈條松弛量(0.5~0.6t)需要的附加牽引力(kN),按下式計(jì)(kN) </p><p> 式中 E——刮板鏈條的彈性模量,取E=206
64、×109(N/m2);</p><p> A0——鏈條橫斷面積(m2);</p><p> p——圓環(huán)鏈條鏈環(huán)的節(jié)距;</p><p> L——刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度(m)。</p><p><b> ?。╩2)</b></p><p><b> ?。╧N)</b>
65、;</p><p><b> ?。╧N)</b></p><p> 2.7.3鏈條安全系數(shù)</p><p> 安全系數(shù)是鏈條破斷拉力與最大張力之比,鏈條安全系數(shù)為</p><p> 式中n—為鏈條安全系數(shù)一般n>3.5</p><p> 查得 =250KN</p>
66、<p><b> = =8.6</b></p><p> 2.8刮板輸送機(jī)電機(jī)功率的計(jì)算</p><p> 2.8.1刮板輸送機(jī)滿載運(yùn)行時(shí),電機(jī)功率P的計(jì)算</p><p> 刮板輸送機(jī)滿載運(yùn)行時(shí),電機(jī)功率P:</p><p> ?。╧W) </p><
67、p> 式中 k——刮板輸送機(jī)電機(jī)功率備用系數(shù);</p><p> F——刮板輸送機(jī)鏈輪總牽引力(kN);</p><p> η——刮板輸送機(jī)傳動(dòng)效率。</p><p><b> ?。╧W)</b></p><p> 2.9刮板輸送機(jī)牽引機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的驗(yàn)算</p><p> 刮板
68、輸送機(jī)牽引鏈強(qiáng)度驗(yàn)算:</p><p> 式中 kmin——刮板輸送機(jī)鏈條最小安全系數(shù),kmin≥2時(shí)滿足要求;</p><p> Ta——刮板輸送機(jī)鏈條最小破斷載荷(kN);</p><p> Tm——刮板輸送機(jī)滿載啟動(dòng)時(shí)鏈條最大拉力(kN)。</p><p><b> ?。╧N)</b></p>
69、;<p> 式中 Tb——刮板輸送機(jī)單股鏈條最小破斷力(kN);</p><p> nc——刮板輸送機(jī)鏈條根數(shù);</p><p> ka——刮板輸送機(jī)鏈條受力不均勻系數(shù),中單鏈ka=1。</p><p> ?。╧N) </p><p> 式中 nb——刮板輸送機(jī)電機(jī)啟動(dòng)力矩系數(shù);&
70、lt;/p><p> P——刮板輸送機(jī)電機(jī)總功率;</p><p> η'——刮板輸送機(jī)啟動(dòng)時(shí)總傳動(dòng)效率;</p><p><b> ?。╧N)</b></p><p><b> (kN)</b></p><p><b> 滿足要求</b>&
71、lt;/p><p> 3刮板輸送機(jī)機(jī)頭部和機(jī)尾部的設(shè)計(jì)</p><p> 在機(jī)械化采煤工作面,要求刮板輸送機(jī)機(jī)頭部、機(jī)尾部隊(duì)的長(zhǎng)度短、高度低。因此,應(yīng)盡量做到:適當(dāng)減少鏈輪齒數(shù)(刮板輸送機(jī)傳動(dòng)鏈輪一般為七齒或八齒,現(xiàn)出現(xiàn)五齒或六齒的;機(jī)尾回轉(zhuǎn)鏈輪采用四齒或用回轉(zhuǎn)滾筒);降低減速比,提高鏈速,以縮小減速器體積;采用多電機(jī)傳動(dòng)。用這些方法來(lái)減少傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)尺寸。</p><
72、p> 機(jī)頭部通常機(jī)是刮板輸送的驅(qū)動(dòng)部分,傳動(dòng)型刮板機(jī)的機(jī)尾部也有傳動(dòng)裝置。因此,除機(jī)頭架需要一定的卸載高度,并且比機(jī)尾架略高,略長(zhǎng)一些外,其他精簡(jiǎn)的機(jī)構(gòu)形式你本相同。</p><p> 根據(jù)采煤工作面生產(chǎn)工藝和條件,在設(shè)計(jì)機(jī)頭和機(jī)尾部時(shí),應(yīng)滿足以下技術(shù)要求:</p><p> 1、機(jī)頭,機(jī)尾部的外廓尺寸和結(jié)構(gòu)形式要適應(yīng)采煤工作面端頭機(jī)械化作業(yè),即要求長(zhǎng)度短,高度低。</p
73、><p> 2、機(jī)頭,機(jī)尾架兩側(cè)要保證傳動(dòng)裝置安裝的互換性,以適應(yīng)調(diào)換工作面。</p><p> 3、考慮井下工作條件,傳動(dòng)裝置部件(減速器,電動(dòng)機(jī),聯(lián)軸器)必須結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,安裝方便。</p><p> 4、機(jī)頭架要有足夠的卸載高度,一般為600——700 mm.</p><p> 5、要有緊鏈裝置的固定位置和適合機(jī)頭機(jī)尾部 固,推
74、移,調(diào)長(zhǎng)等要求的結(jié)構(gòu)。</p><p> 6、所有組成部分的要求標(biāo)準(zhǔn)化,系列化,以便減少品種數(shù)量,擴(kuò)大使用范圍和互換性。同時(shí),要求個(gè)部件強(qiáng)度,剛度足夠。便于井下拆裝和維護(hù)。</p><p> 機(jī)頭,機(jī)尾部的長(zhǎng)短高低與運(yùn)行阻力;鏈輪直徑;卸載高度等有關(guān)而鏈輪的幾何尺寸又與鏈輪,減速器的傳動(dòng)比等參數(shù)有關(guān)。如果鏈輪直徑較大,減速器外廓尺寸較大,都會(huì)導(dǎo)致機(jī)頭機(jī)尾部的高度和長(zhǎng)度增加。如果鏈輪直徑
75、過(guò)?。ǔ叽邕^(guò)小),則會(huì)降低鏈速和鏈條的使用壽命。因此在設(shè)計(jì)中,機(jī)頭機(jī)尾部的尺寸必須全面綜合地考慮,合理的選擇各零部件的參數(shù),達(dá)到較好的整體效果。</p><p> 3.1機(jī)頭部和機(jī)尾部結(jié)構(gòu)組成及功能分析</p><p> 各種類(lèi)型的刮板輸送機(jī)的組成部件的型式和布置方式不完全相同,但主要結(jié)構(gòu)和基本組成部件是相同的。刮板輸送機(jī)一般是由機(jī)頭部、;機(jī)身部和機(jī)尾部三部分組成。</p>
76、<p> 刮板輸送機(jī)的組成部件:</p><p> 1、機(jī)頭部:由機(jī)頭架和安裝其上的鏈輪組件、聯(lián)軸器、減速箱和電動(dòng)機(jī)組成。</p><p> 2、機(jī)尾部:機(jī)尾架、鏈輪組件、聯(lián)軸器、減速箱、電動(dòng)機(jī)。</p><p> 3、機(jī)身部:中部槽、刮板鏈。鏟煤板、擋煤板。</p><p> SGB-420型刮板輸送機(jī)機(jī)頭部主要由機(jī)
77、頭架,傳動(dòng)裝置,鏈輪組件,盲軸,撥鏈器,舌板,壓鏈塊,聯(lián)梁,推移橫梁及推移梁等部件組成。連接罩將電動(dòng)機(jī)與減速器連成一體,便于安裝并使電機(jī)軸與減速器輸入軸對(duì)中;聯(lián)接梁,推移橫梁,推移梁將機(jī)頭連成一體,便于推移并與機(jī)頭錨固裝置相聯(lián)接。撥鏈器使繞過(guò)鏈輪的鏈子迅速脫離鏈輪,避免鏈輪繼續(xù)拖卷推積并卡住鏈子,造成斷鏈或打牙等事故。舌板處于機(jī)頭架溜槽卸載端,與刮板鏈之間摩擦力大,磨損快。壓鏈塊安裝在進(jìn)入機(jī)頭的鏈道端部。防止鏈子在改變運(yùn)行角度時(shí)發(fā)生飄鏈
78、,使刮板輸送機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行,與傳動(dòng)鏈輪正常嚙合。</p><p><b> 3.2減速器 </b></p><p> 減速器是指原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置,用來(lái)降低轉(zhuǎn)速并相應(yīng)地增大轉(zhuǎn)距。此外,在某些場(chǎng)合,也有用作增速的裝置,并稱(chēng)為增速器。</p><p> 減速器的種類(lèi)很多,按傳動(dòng)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)劃分,這類(lèi)減速器有下述六種:</p
79、><p><b> 齒輪減速器</b></p><p> 主要有圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐-圓柱齒輪減速器。</p><p><b> 蝸桿減速器</b></p><p> 主要有圓柱蝸桿減速器、環(huán)面蝸桿減速器和錐蝸桿減速器。</p><p> 蝸桿-齒輪減速
80、器及齒輪-蝸桿減速器。</p><p><b> 行星齒輪減速器</b></p><p><b> 擺線針輪減速器</b></p><p><b> 諧波齒輪減速器</b></p><p> 減速器是刮板輸送機(jī)的主要傳動(dòng)部件之一。根據(jù)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,鏈速和齒輪的合理傳動(dòng)比
81、,通常采用三級(jí)齒輪傳動(dòng),箱體采用部分對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu),為是刮板輸送機(jī)能緊帖煤壁,驅(qū)動(dòng)裝置多為平行布置形式。根據(jù)《刮板輸送機(jī)減速器標(biāo)準(zhǔn)》(MT148-88)為適應(yīng)不同的需要,三級(jí)齒輪傳動(dòng)的減速器有三種裝配形式,一型的第二軸裝有緊鏈機(jī)構(gòu),第四軸(或第一軸)裝有斷銷(xiāo)過(guò)載保護(hù)裝置。這種形式用于30KW以下的減速器。二型的第二軸裝有緊鏈機(jī)構(gòu),過(guò)載保護(hù)由液力耦合器來(lái)實(shí)現(xiàn),單機(jī)功率為40~75KW的減速器多采用這種形式。三形適用于單機(jī)功率90KW以上的減速器
82、,緊鏈機(jī)構(gòu)裝在第一軸上過(guò)載保護(hù)由液力耦合器來(lái)實(shí)現(xiàn)。</p><p> 減速器所有零部件都安裝在球墨鑄鐵的減速箱殼體內(nèi),上下箱殼為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu),以適應(yīng)左右工作面和機(jī)關(guān),機(jī)尾使用。但冷卻水管和泵組必須根據(jù)其工作位置事先安裝好。上下箱體間用螺栓連接。箱體側(cè)幫上有兩個(gè)孔,用方頭螺栓將減速器固定到機(jī)頭架側(cè)板上。減速器靠輸入軸一端箱體上有法蘭盤(pán),用螺栓連接液力連軸器的連接罩。連接罩另一端用螺栓連接電動(dòng)機(jī),使整個(gè)傳動(dòng)裝置懸掛在機(jī)
83、頭上</p><p> 減速器的軸端形式,按配套需要選用,輸入軸有漸開(kāi)線花鍵和圓頭平鍵三種。減速器的適用條件為:齒輪圓周速度不大于10m/s;安裝角度為0~+-25°輸入軸的轉(zhuǎn)速不大于1500r/min;工作環(huán)境溫度為-20°~35°。能用于正反向運(yùn)轉(zhuǎn),由于傳動(dòng)裝置采用并列式布置,所以必須有一級(jí)錐齒輪傳動(dòng)。有因刮板輸送機(jī)的載荷比較大,故采用圓弧錐齒輪。圓弧錐齒輪具有承載能力大,傳動(dòng)
84、平穩(wěn),噪音小的優(yōu)點(diǎn)。適用于重載高速傳動(dòng),因此作為第一級(jí)傳動(dòng)。第二,三級(jí)采用斜齒輪或直齒圓柱齒輪,通過(guò)更換第二級(jí)齒輪,可得到不同的傳動(dòng)比.</p><p> 3.3鏈輪組件的幾何尺寸及齒形計(jì)算</p><p> 鏈輪組件主要是有鏈輪滾筒組成,它是刮板輸送機(jī)的重要組件。刮板鏈有鏈輪驅(qū)動(dòng)運(yùn)行,鏈輪軸是整個(gè)輸送機(jī)承受扭矩最大的零件。刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力愈大,鋪設(shè)長(zhǎng)度愈長(zhǎng),鏈輪傳遞的力矩也愈大。
85、因此,要求鏈輪具有較高的強(qiáng)度。和耐磨性能,還要具有一定的韌性。能夠承受工作中的脈動(dòng)載荷和附加沖擊載荷。所以,鏈輪選用優(yōu)質(zhì)鋼材料制造,一般,</p><p> SGB420型的刮板輸送機(jī)鏈輪組內(nèi)圈為花鍵孔,兩端鏈輪分別為減速器輸出軸和盲軸用花鍵連接。兩個(gè)半滾筒用八個(gè)螺栓連在一起。滾筒兩端扣環(huán)分別扣在連個(gè)鏈輪的環(huán)槽內(nèi),防止軸向竄動(dòng),并起密封作用。滾筒通過(guò)平鍵分別與減速器輸出軸及盲軸連接,使鏈輪組件連成一個(gè)整體,滾筒
86、與鏈輪同步旋轉(zhuǎn)。在安裝時(shí)必須保證兩個(gè)鏈輪各對(duì)應(yīng)輪齒在相同的相位角上,一保證與刮板鏈正常嚙合運(yùn)行。</p><p> 鏈輪是刮板輸送機(jī)的只要傳動(dòng)部件之一,它的結(jié)構(gòu)是否合理和質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接影響輸送機(jī)的正常工作和鏈條的使用壽命,降低鏈條的沖擊負(fù)荷,改善鏈條的受力狀態(tài),減少鏈環(huán)的磨損。合理的幾何尺寸即使鏈條受力節(jié)距伸長(zhǎng)后(在允許的范圍內(nèi)),也能保持正確的嚙合,并具有高的嚙合傳動(dòng)效率,減少電動(dòng)機(jī)功率消耗。</p>
87、;<p> 3.4圓環(huán)鏈鏈輪的主要技術(shù)要求</p><p> ?。保╂溳喌凝X形和幾何尺寸都具有高的嚙合效率。目前,刮板輸送機(jī)的傳動(dòng)率不斷的增加,鏈速已增加至1m/s以上,鏈環(huán)在受力和磨損后允許鏈環(huán)節(jié)距在一定范圍內(nèi)增大。在上述條件下,要保證鏈輪和鏈條的正常嚙合,鏈輪必須具有能滿足上述要求的齒形和幾何尺寸。</p><p> 2) 要有較高的使用壽命。鏈輪是刮板輸送機(jī)的易損件
88、之一,它的壽命過(guò)短,不但影響輸送機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),而且能影響與之別和的圓環(huán)鏈的使用壽命。所以,在結(jié)構(gòu)和工藝上要保證鏈輪有足夠的強(qiáng)度、硬度、耐磨性和抗擠壓變形強(qiáng)度。</p><p> 鏈輪的結(jié)構(gòu)要便于安裝與拆卸。</p><p> 3.5鏈輪的幾何尺寸及齒形計(jì)算</p><p> 2 鏈輪的幾何尺寸和齒形結(jié)構(gòu)計(jì)算</p><p> 圓環(huán)鏈鏈
89、輪的齒形結(jié)構(gòu)和尺寸如圖3.2所示,鏈輪的每一齒距內(nèi)有兩個(gè)鏈環(huán).其中,平臥于齒輪間鏈窩里的稱(chēng)為平環(huán);松卡在齒寬中間立槽內(nèi)的稱(chēng)為立環(huán).鏈窩的形狀與鏈環(huán)的外形想適應(yīng),其長(zhǎng)度應(yīng)比鏈環(huán)略長(zhǎng); 立槽的寬度L,也比鏈環(huán)棒料的直徑稍大. 鏈輪的齒廓為兩段圓弧,頂部齒廓圓弧的半徑為R1,根據(jù)齒廓圓弧的半徑為R2.當(dāng)圓環(huán)鏈的規(guī)格D*P和鏈輪齒數(shù)N選定后, 鏈輪的各部分幾何尺寸可計(jì)算如下:</p><p> 圖3.2 圓環(huán)鏈鏈輪的齒
90、形結(jié)構(gòu)</p><p><b> 基本參數(shù)</b></p><p> 鏈輪齒數(shù)N確定,主要是根據(jù)刮板輸送機(jī)的鏈速的大小,減速器的傳動(dòng)比的配合和機(jī)頭部的結(jié)構(gòu)而選擇的, 刮板輸送機(jī)的鏈輪齒數(shù)一般為4—12齒.</p><p> 圓環(huán)鏈的結(jié)構(gòu)如圖示,鏈環(huán)棒料的直徑d\節(jié)距p\寬度a和b\園弧半徑r等基本參數(shù)見(jiàn)表3.1</p>&l
91、t;p> 表3.1 圓環(huán)鏈的本參數(shù)</p><p> 圓環(huán)鏈輪的幾何尺寸和齒形計(jì)算中,一部分參數(shù)是由幾何分析,結(jié)合工作要求而推導(dǎo)出的計(jì)算公式;另一部分是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定.如圖3.2</p><p> 表3.2 圓環(huán)鏈輪的幾何尺寸和齒形計(jì)算公式表</p><p> 1節(jié)圓半徑=288.36mm取=288mm</p><p> 2頂圓
92、直徑De=D0+2d=188+2*18=324mm</p><p> 3鏈輪立環(huán)的立槽直徑=210.5mm</p><p><b> 取=210 mm</b></p><p> 其中對(duì)1864的鏈條為14mm</p><p> 4鏈輪立環(huán)的立槽寬度=25mm</p><p> 其中對(duì)1
93、864的鏈條為7mm</p><p> 5齒根圓弧半徑=9mm</p><p> 6鏈窩圓弧半徑在連接鏈環(huán)圓弧部分最大外圓半徑對(duì)1864的鏈條事R=30mm</p><p> 7鏈輪中心至鏈窩平面的距離=129mm</p><p> 8鏈窩長(zhǎng)度=104.8 取L=105 mm</p><p> 9鏈窩
94、中心距=86.8mm 取A=87mm</p><p> 10短齒厚度=60mm</p><p> 11齒形圓弧半徑R=p-1.5d=37mm</p><p> 12立槽圓弧半徑R=0.5d=9mm</p><p> 13短齒根部圓弧半徑=0.5d=9mm</p><p> 3.6機(jī)頭架及機(jī)尾架</p
95、><p> 機(jī)頭架是支承和裝配機(jī)頭傳動(dòng)裝置(電動(dòng)機(jī)、液力聯(lián)軸器、減速器)、鏈輪組件、盲軸以及其他附屬裝置的構(gòu)件。SGB-420型刮板輸送機(jī)的機(jī)頭架是一個(gè)焊接組件。側(cè)板中板底板構(gòu)成機(jī)頭架的主體,均用16Mn鋼制造。傳動(dòng)裝置固定在機(jī)頭架側(cè)板上。為增加板的強(qiáng)度和剛度,在卸載端側(cè)板上焊有橫墊和立板;不增強(qiáng)機(jī)頭架橫身剛度,在底板前端有圓鋼橫梁。為了耐磨,在圓鋼上兩端鏈道處有半圈高錳鋼堆焊接層;在中板前端下方焊著連接兩側(cè)板及中
96、板的前梁及加強(qiáng)板。固定架用螺栓固定在前梁上,舌板和撥鏈器安裝在固定架上。耐磨板焊接在中板后部?jī)蓚?cè)鏈道彎折處,作用相當(dāng)于上鏈的壓鏈塊,此處與下股回空鏈接觸壓力大,磨損較嚴(yán)重。為增強(qiáng)與聯(lián)接溜接頭處的強(qiáng)度及耐磨性能,機(jī)頭架后端側(cè)板上焊有高錳鋼端頭。為縮短機(jī)頭長(zhǎng)度,中板傾角較大,鏈道彎折處磨損較嚴(yán)重,所以此機(jī)頭架在易磨損部位的零件均采用耐磨材料及便于拆換的結(jié)構(gòu)。根據(jù)國(guó)外同類(lèi)輸送機(jī)使用經(jīng)驗(yàn),這些零件需要經(jīng)常檢查更新。</p><
97、;p> 機(jī)尾架與機(jī)頭架的不同點(diǎn)為:1)不需要卸載高度,底板是近似水平的,故機(jī)尾架較短,較矮。2)傳動(dòng)裝置裝配軸線向上翹起,與機(jī)尾底板水平線成3°夾角。因?yàn)楣ぷ髅婀伟遢斔蜋C(jī)總是沿煤層底板鋪設(shè),傾斜向下運(yùn)輸,機(jī)尾位置較高,機(jī)尾傳動(dòng)裝置上翹,可抵消輸送機(jī)沿工作面傾斜鋪設(shè)的一部分影響,使減速器內(nèi)油面趨于水平,有利于齒輪和軸承的潤(rùn)滑;3)機(jī)尾錨固裝置安裝位置與機(jī)頭處不同,故機(jī)尾架端部側(cè)板上焊有立板和筋板,便安裝橫梁,橫梁與機(jī)尾錨
98、固裝置用銷(xiāo)軸聯(lián)接。</p><p><b> 3.7緊鏈裝置</b></p><p> 刮板輸送機(jī)在安裝或運(yùn)轉(zhuǎn)中,當(dāng)鏈條松弛時(shí),都需進(jìn)行拉緊,并調(diào)整其長(zhǎng)度。在調(diào)整刮板鏈長(zhǎng)度時(shí),必須先張緊整臺(tái)刮板輸送機(jī)的絕大部分刮板鏈而在松弛段內(nèi)拆開(kāi)鏈條,調(diào)整長(zhǎng)度,在行連接,投入運(yùn)轉(zhuǎn)。各種刮板輸送機(jī)均利用緊鏈器來(lái)張緊刮板鏈。</p><p> 目前,國(guó)產(chǎn)可
99、彎曲刮板輸送機(jī)的緊鏈器有棘輪緊鏈器和液壓緊鏈器兩種。SGB-420型刮板輸送機(jī)使用棘輪緊鏈器。棘輪緊鏈器安裝在減速器第二軸靠采空區(qū)一側(cè)的伸出端上,主要有底座、棘輪、插爪、導(dǎo)向桿及扳手等零件組成。</p><p> 緊鏈時(shí)先將兩條緊鏈掛鉤的一端分別插在機(jī)頭架左右側(cè)板的圓孔內(nèi),另一端分別插在兩根鏈條的立環(huán)中。然后將緊鏈器扳手扳到緊鏈位置,使插爪與棘輪嚙合。再反方向(與刮板輸送機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反)斷續(xù)開(kāi)動(dòng)電動(dòng)機(jī),使傳動(dòng)裝
100、置處的底鏈通過(guò)鏈輪向上運(yùn)行,而上鏈的一端已被緊鏈掛鉤固定。當(dāng)鏈條張緊到一定程度時(shí)即停車(chē)。這時(shí)由于插爪插在棘輪齒槽中使輸送機(jī)減速器制動(dòng)住,被張緊的鏈條不會(huì)放松,而在機(jī)頭鏈輪與緊鏈掛鉤固定鏈條處之間的鏈條處于松弛狀態(tài)??稍诖怂沙阪湺蝺?nèi)拆除多余的鏈子并重新接好。再將緊鏈器手把扳到運(yùn)行位置使插爪與棘輪脫離。如被頂緊而難脫開(kāi),可再點(diǎn)動(dòng)電機(jī)開(kāi)反車(chē),同時(shí)扳手把脫出插爪。然后正向點(diǎn)動(dòng)電機(jī),放松緊鏈掛鉤,將緊鏈掛鉤取下,即完成緊鏈的操作。刮板鏈的張緊程度
101、,以其運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)在機(jī)頭鏈輪下方稍有下垂為宜。</p><p> 緊鏈時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按上述操作程序進(jìn)行,特別注意緊鏈器扳手的位置,否則會(huì)發(fā)生拉斷鏈條或燒毀電機(jī),損壞減速器等事故。</p><p><b> 4減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p> 4.1 三級(jí)齒輪減速器的優(yōu)化設(shè)計(jì)</p><p> 減速器的設(shè)計(jì)是機(jī)械傳
102、動(dòng)設(shè)計(jì)中的一部分。首先,根據(jù)原參數(shù)選擇合適的電動(dòng)機(jī)。分配各級(jí)傳動(dòng)比并進(jìn)行傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算,求得減速器各軸的輸入功率,轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速,考慮裝配關(guān)系和潤(rùn)滑,然后進(jìn)行傳動(dòng)部件(齒輪,軸)。滾動(dòng)軸承,聯(lián)軸器。箱體尺寸等設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p> 減速器的主要組成部分為箱體,齒輪,軸和軸承等。因箱體要保證齒輪的安裝,因此對(duì)減速器的優(yōu)化,實(shí)際上是對(duì)齒輪的優(yōu)化。鑒于第一級(jí)弧齒傘齒輪改變加工工藝比較復(fù)雜,因此只對(duì)第二和第三級(jí)
103、圓柱斜齒輪的幾何參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。</p><p> 優(yōu)化的目的:在保證齒輪強(qiáng)度及總傳動(dòng)比不變的情況下,對(duì)兩對(duì)斜齒輪進(jìn)行優(yōu)化,使其中心距最大,,也即減速器最小。</p><p> 在刮板輸送機(jī)的設(shè)計(jì)中三級(jí)齒輪減速器的優(yōu)化設(shè)計(jì)是一個(gè)主要的部分因?yàn)闇p速器是刮板輸送機(jī)的主要傳動(dòng)部件之一。根據(jù)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,鏈速和齒輪的合理傳動(dòng)比,通常采用三級(jí)齒輪傳動(dòng),箱體采用部分對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu),為是刮板輸送機(jī)能緊帖煤壁
104、,驅(qū)動(dòng)裝置多為平行布置形式。根據(jù)《刮板輸送機(jī)減速器標(biāo)準(zhǔn)》(MT148-88)為適應(yīng)不同的需要,三級(jí)齒輪傳動(dòng)的減速器有三種裝配形式,一型的第二軸裝有緊鏈機(jī)構(gòu),第四軸(或第一軸)裝有斷銷(xiāo)過(guò)載保護(hù)裝置。這種形式用于30KW以下的減速器。二型的第二軸裝有緊鏈機(jī)構(gòu),過(guò)載保護(hù)由液力耦合器來(lái)實(shí)現(xiàn),單機(jī)功率為40~75KW的減速器多采用這種形式。三形適用于單機(jī)功率90KW以上的減速器,緊鏈機(jī)構(gòu)裝在第一軸上過(guò)載保護(hù)由液力耦合器來(lái)實(shí)現(xiàn)。</p>
105、<p> SGB420型刮板輸送機(jī)的減速器的齒輪分配為:第一對(duì)齒輪為圓弧錐齒輪,圓弧錐齒輪具有傳動(dòng)平穩(wěn),承載能力大噪音小,能改變傳動(dòng)軸方向而且傳動(dòng)比較大等優(yōu)點(diǎn),特別適合于高速重載傳動(dòng)。第二對(duì)和第三對(duì)齒輪均為斜尺圓柱齒輪。根據(jù)需要更換第二對(duì)齒輪,可使刮板鏈獲得兩種不同的鏈速。為了改善減速器的工作條件,減速器外殼溫度不得超過(guò)90℃,減速器內(nèi)油溫不超過(guò)100℃。</p><p> 減速器的軸端形式,按
106、配套需要選用,輸入軸有漸開(kāi)線花鍵和圓頭平鍵三種。減速器的適用條件為:齒輪圓周速度不大于10m/s;安裝角度為0~+-25°輸入軸的轉(zhuǎn)速不大于1500r/min;工作環(huán)境溫度為-20°~35°。能用于正反向運(yùn)轉(zhuǎn),由于傳動(dòng)裝置采用并列式布置,所以必須有一級(jí)錐齒輪傳動(dòng)。有因刮板輸送機(jī)的載荷比較大,故采用圓弧錐齒輪。圓弧錐齒輪具有承載能力大,傳動(dòng)平穩(wěn),噪音小的優(yōu)點(diǎn)。適用于重載高速傳動(dòng),因此作為第一級(jí)傳動(dòng)。第二,三級(jí)
107、采用斜齒輪或直齒圓柱齒輪,通過(guò)更換第二級(jí)齒輪,可得到不同的傳動(dòng)比。</p><p> 4.2機(jī)械傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)</p><p> 合理的傳動(dòng)方案除了滿足工作裝置的功能外,還要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便,成本低廉,傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便。還應(yīng)根據(jù)各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn),選擇一個(gè)合理的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。</p><p> 本次課題的選題來(lái)自煤礦運(yùn)輸機(jī)械——刮板輸送機(jī)的機(jī)
108、頭減速器。當(dāng)前現(xiàn)場(chǎng)使用的刮板輸送機(jī)為JS型減速器具有以下缺點(diǎn):</p><p><b> 體積大,且笨重。</b></p><p> 承載能力,使用壽命,傳動(dòng)效率較差。</p><p> 運(yùn)行精度和質(zhì)量不高。</p><p><b> 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠合理。</b></p><
109、;p> 生產(chǎn)成本較高,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不大。</p><p> 考慮,煤礦機(jī)械的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)必須以質(zhì)優(yōu)價(jià)廉取勝,非常需要改進(jìn)設(shè)計(jì)新的減速器。改型減速器要減小體積和重量,必須使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理,精選材料,強(qiáng)化工藝,在技術(shù)參數(shù)選擇和加工工藝上達(dá)到更高的水平,使改型減速器的應(yīng)用更上一個(gè)新臺(tái)階。</p><p> JS系列減速器的特點(diǎn)如下:</p><p> 齒輪,齒輪
110、軸采用鑄件,經(jīng)滲碳,淬火,磨齒處理,零件的機(jī)械性能和耐磨性能高。</p><p> 體積減小,重量減輕。</p><p> 提高了運(yùn)行的精度和質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,提高了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。</p><p> 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,拆裝方便,易于維修。</p><p> 因此,本次設(shè)計(jì)改為錐齒輪,斜齒輪傳動(dòng),錐齒輪加工困難,宜置于高速級(jí),以減小其直徑和
111、模數(shù)。斜齒輪傳動(dòng)較直齒輪平穩(wěn),應(yīng)用于中,低速級(jí)。為了能傳遞較大的力,選齒輪材料為20CrMnTi,同時(shí)為了增強(qiáng)軸的承載能力,其材料也為20CrMnTi,軸的結(jié)構(gòu)為階梯軸。采用三級(jí)傳動(dòng)。傳動(dòng)方案如圖4.1,比較改進(jìn)前后減速器的總體大小如表4.1:</p><p><b> 圖4.1 傳動(dòng)方案</b></p><p> 表4.1 改進(jìn)前后減速器的總體大小比較</
112、p><p> 通過(guò)比較,體積明顯減小,減小約40%,進(jìn)而所占用的空間減小,使用方便。</p><p> 4.3 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)</p><p> 一、傳動(dòng)裝置的已知數(shù)據(jù)</p><p> 已知電動(dòng)機(jī)直接將功率為30,同步轉(zhuǎn)速為1500r/min,滿載轉(zhuǎn)速為1440r/min,輸入到高速軸(一軸)。總傳動(dòng)比為=20.35<
113、;/p><p> 各軸的傳動(dòng)比分別為:一級(jí)=3</p><p><b> 二級(jí)=2.261</b></p><p><b> 三級(jí)=3</b></p><p> 二、 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速</p><p> 一軸轉(zhuǎn)速 ==1440r/min </p>
114、<p> 二軸轉(zhuǎn)速 =/=1440/3=480r/mi</p><p> 三軸轉(zhuǎn)速 =/=480/2.261=212.3r/min</p><p> 四軸轉(zhuǎn)速 =/=212.3/3=70.77r/min</p><p> 三、 計(jì)算各軸的功率</p><p> 查表得:一對(duì)錐齒輪傳動(dòng)的效率為=
115、0.96,一對(duì)斜齒輪傳動(dòng)的效率為=0.97,一對(duì)滾動(dòng)軸承的效率=0.99,聯(lián)軸器效率=0.99。</p><p> 一軸功率 ==300.99=29.7</p><p> 二軸功率 ==29.70.960.99=28.23</p><p> 三軸功率 =28.230.970.99=27.11 </p><p> 四軸功率
116、==27.110.970.99=26.03</p><p> 四、 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩</p><p> 一軸轉(zhuǎn)矩 =9550=9550=196.97</p><p> 二軸轉(zhuǎn)矩 =9550=9550=561.66</p><p> 三軸轉(zhuǎn)矩 =9550=9550=1219.5</p><p>
117、四軸轉(zhuǎn)矩 =9550=9550=3512.6</p><p> 4.4 錐齒輪的設(shè)計(jì)、校核及繪制</p><p><b> 一、 已知數(shù)據(jù)</b></p><p> 一級(jí)采用錐齒輪傳動(dòng),大小齒輪材料均采用20,熱處理方法為滲碳后淬火。強(qiáng)度極限為=1100,屈服極限為=850,齒芯強(qiáng)度為300,齒面硬度56~62。</p>
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