刮板输送机毕业设计说明书（含全套CAD图纸）

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘要 刮板输送机是一种有扰性牵引机构的连续输送机。它的牵引机构是刮板链，承载装置是溜槽。在综采工作面，为了与采煤机、液压支架配合使用，在溜槽的采空区侧设有挡煤板，导向管（链牵引采煤机用）。 刮板输送机的动力装置采用防爆型异步电动机，按设计要求计算所需要功率后选择采用 2 台 防爆异步电动机。电动机经过液力偶合器和减速器相连。根据功率和转速选择了 液力偶合器。减速器是自行设计的三级圆锥 圆柱齿轮减速器，减速器与链轮相连，驱动绕过链轮的圆环链，圆环链绕过机头和 机尾链轮进行无级闭合循环运行。圆环链和刮板相连，刮板将溜槽中的煤炭推移到机头处的卸载点卸载。溜槽是由中部槽、调节槽和过渡槽连接而成的，它们的连接方式我采用的是哑铃连接方式。 刮板输送机在综采工作面中起承载、运煤和采煤机导向以及液压支架推移支撑等作用，在整套综采设备中起着很重要的作用。 关键词：连续输送、刮板链、溜槽、闭合循环 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 he is of is to is to of On of in to of is it is it in of to to I of of by to I is a by to by to to to of to is by is to of as of of of he of It a in a of in 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 1 绪论 . 1 板输送机的发展史和发展趋势 . 5 板输送机的发展史 . 5 采工作面刮板输送机的发展趋势 . 5 板输送机的组成部分，工作原理和使用范围 . 6 板输送机的主要类型和系列 . 8 煤层综采工作面刮板输送机的结构特点 . 8 2 刮板输送机的设计 . 9 体设计要求 . 9 体方案的确定 . 9 体方案的设计 . 9 输能力的计算 . 9 行阻力和牵引力的计算 . 10 动机功率的计算与选型 . 11 板链强度验算 . 13 板输送机机头部及传动装置 . 14 头架 . 14 速器的传动设计 . 15 力耦合器 . 15 轮组件 . 17 轴组件 . 18 件 . 19 板链 . 19 板链的结构形式 . 19 板链的选型与技术要求 . 21 链装置 . 22 移装置 . 23 动系统的确定 . 24 传动比及传动比分配 . 24 动装置运动参数的计算 . 25 轮的设计 . 27 齿圆锥齿轮的传动设计计算 . 27 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 齿圆柱齿轮的传动设计计算 . 37 齿圆柱齿轮的传动设计计算 . 43 速器轴的设计与校核 . 48 速轴（ 1 轴）的设计 . 48 2 的设计与校核 . 54 3 的设计与校核 . 61 承寿命的校核计算 . 65 1 处轴承寿命的校核 . 65 2 处轴承寿命的校核 . 67 的强度校核 . 68 2 上的键强度校核 . 68 3 上的键强度校核 . 69 4 上的键强度校核 . 69 4 刮板输送机的运转 . 71 板输送机负载试运转 . 71 板输送机的负载运转 . 71 板输送机运转 . 71 5 刮板输送机的维护 . 72 总 结 . 74 参考文献 . 75 翻 译 . 76 原文 . 76 译文 . 84 致 谢 . 90 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 绪论 板输送机的发展史和发展趋势 板输送机的发展史 刮板输送机的工作原理和基本结构，与我国在公元 186年至 189 年间发明的“翻车” 龙骨水车是相同的。可是刮板输送机运送散碎物料，是在上个世纪初出现于工业发达的英国。早期的刮板输送机，结构简单轻使， 那时它仅是运煤之用，人工装煤，运输能力低，每小时最多只有几十吨；输送机长度只有几十米；功率小，牵引链的强度也不高。经过多年的改进和发展，目前综采工作面的刮板输送机，除运煤之外，还有四种功能：给采煤机作 运行轨道 ；为拉移液压支架作依托固定点；清理工作面的浮煤；悬挂电缆，水管，乳化液管等。 采工作面刮板输送机的发展趋势 功率刮板输送机迫在眉睫 1）大运量 70 年代末刮板输送机的运量能力一般小于 1000 t/h； 80年代初为 1500 t/h， 80年代后期为 20002500 t/h； 90年代达到 3500 t/h。槽宽也相应的从 630764 801100 速从 1 m/s 左右增加到 2 m/s 左右。 2）大功率 70 年代末期驱动电动机的单 台功率小于 200 大装机功率2 200 80 年代初为（ 23）（ 215315） 90 年代实际运行的单台电动机的最大功率为 530大于 250315 电电压相应的从 1140 300、 3300、 4160或 5000 v。 3）大运距 70 年代一般 输送机长度不超过 200 m； 80年代逐步增加为 250 国已经有超过 350 m 的长工作面。链条布置相应的从边双链 和中单链过渡为中双链为主。链子直径从 2630 438 的已经达到 42 有些专家认为：从设备投资、运营成本、通风维修、掘进和搬家等综合考虑，工作面长度以 250 寿命发展 为了提高刮板输送机运转的可靠性，其零部件要向高强度、高寿命发展，主要从三方面入手：（ 1）设计方面。采用世界先进的设计理论和计算机手段，对其结构、重量、强度、寿命等方面进行优化，保证设计的合理性。（ 2）材质方面。由于国内基础工业未能与煤矿机械的进步同步发展，某些煤矿专用材料还是空白，如高强度耐磨中板材料、耐磨可焊铸钢材料以及高强度齿轮材料等。先进大型煤矿 机械的发展，必将促使优质材料的发展。此外，某些刮板输送机特需的标准件、外购件，也应跟上高强度、高寿命的要求。（ 3） 工艺 方面。欲提高产品的制造精度和质量，要从材料热处理、产前产后处理、先进的检测设备等方面入手。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 80 年代始，中双链机型在世界范围内已占相对优势，而且在稳定发展。单链机型在一些采煤先进国家近年来的使用量明显下降。边双链和三链机型有些国家已经淘汰。但边双链在我国的使用数量还较多。 某些采煤先进国家， 26下的链条的使用量迅速减少 ， 34链条已占主导地位。 38 42括 42/46 异型紧凑链）异型链条尺寸和重量较大，制造设备、工艺及材料要求较高，目前世界上仅有少数厂家能够生产。这种大型刮板链适用于工作面长 300送量 3000t/ 0拐弯刮板输送机 90拐弯刮板输送机 70 年代首先出现在德国。到 80 年代 末，德国（主要是西德） 140 多个长壁工作面中已有 28 个使用了这种机型，并且逐步推广到了其他国家。 使用 90拐弯刮板输送机的主要优点可归纳为：（ 1）可以省掉顺槽转载机；（ 2）节省了一套驱动装置；（ 3）取消了工作面端头的转载站，能减少煤尘的产生和块煤的转载破碎；（ 4）工作面输送机的机头放在了顺槽，采煤机可以更顺便地达到工作面端头，以实现自开缺口。 由于重型刮板链的形状和尺寸特殊，拐弯输送机的刮板链张紧装置一般不采用普通的紧链方法。它设计安装了一种张紧溜槽，用其进行紧链。张紧溜槽由专门的重型活塞提供动力的滑动槽 形成，直接安装在传动装置的后面。 工作面输送机的转载方式由以往的端卸式改为侧卸式，使刮板输送机的回煤减少了。因为被端卸式卸下的煤在转载机上会有瞬间停留，只有转载机的下一个刮板通过卸载处时才将煤刮走，极易造成煤在卸载处的堵、撒及底链回煤等现象。 原煤在侧卸装置处的流动情况是这样的：大部分煤到达犁式卸煤板处，通过靠工作面和采空区两侧的倾斜中板滑落到转载机上；少量的煤将被刮板链带着通过回煤罩，在链轮下方落到转载 机上。因此，卸料装置内有三条转送原煤的途径：大约 70%的煤沿主倾 斜中板滑下；大约 24%的煤沿副倾斜中板滑下；其余通过回煤罩卸下。 板输送机的组成部分，工作原理和使用范围 刮板 输送机是一种有扰性牵引机构的连续运送机械。 如图 （ 1所示。 它的牵引机构是刮板链，溜槽是它的承载装置，不同类型的刮板输送机，其各个组成部 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 （ 1 刮板输送机 分的形式和布置方式是不尽相同的，但其主要结构和基本组成部件是相同的。现以 头部（包括机头架，传动装置、链轮组件等）；溜槽（分为中间标准溜槽、调节溜槽和连接槽）；刮板链；机尾部分（包括机尾架、传动装置、链轮组件等）。此外，对于各安装在采煤工作面的刮板输送机还在溜槽侧板上安装有挡煤板和铲煤板；机头、机尾各设有防滑瞄固装置；还有供移动输送机用的液压推移装置（与液压支架连在一起）和安装紧链时用的液压 紧链器等附属装置。 刮板输送机的传动系统示意图如图 （ 1所示。驱动电动机经液力偶合器、减速器而驱动 图 （ 1 1 电动机； 2 液力耦合器； 3 减速器 4 链轮组件； 5 盲轴； 6 刮板链 绕过机头链轮与机尾链轮进行无极闭合循环运行的刮板链，将作为承载机构的溜槽中的煤炭推移到机头处的卸载点。其上部溜槽是重载 工作溜槽，下部溜槽作为回空槽。 刮板输送机在工作中要克服溜槽与刮板链及煤炭之间的滑动摩擦阻力，与相同运量和运距的带式输送机相比，刮板输送机的电机容量和电耗要大得多。但是它具有带式输送机没有的优点，如它的结构强度高，机身低矮，可以弯曲，能适买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 应采煤机较恶劣的工作条件，并可作为采煤机的运行轨道，有时 还作为移置液压支架的支点；在推移刮板输送机时，铲煤板可自动清扫机道浮煤；挡煤板后面有安装电缆、水管的槽架，并对电缆、水管起保护作用，推移输送机，电缆、水管同时移动。所以，刮板输送机现在仍是缓倾斜长壁式采煤工作面唯一的煤炭运输设备。 板输送机的主要类型和系列 国内外 现行生产和使用的刮板输送机类型很多，分类方法也各不同。按溜槽的布置方式和结构分类，可分为并列式和重叠式，底溜槽式和封底溜槽刮板输送机。按牵引链的结构，链条数及布置方式分类，可分为片式套筒链，可拆模锻链及焊接圆环链；单链、边双链、中双链及三链 刮板输送机。刮板与链条 的连接布置形式则有悬臂式、对称式、中间式之分。各种类型的刮板输送机随其运输能力和结构特点而适应不同的工作条件，有溜槽并列式使用于薄煤层采煤工作面，封底溜槽式适用于底版比较松软而破碎的采煤工作面。 为使刮板输送机的生产达到标准化，系列化和通用化，提高产品的制造质量，我国已制定并发布了工作面用刮板输送机通用技术条件（ 85）。工作面用刮板输送机系列谱是产品系列规划，是今后一个时期设计制造新产品的依据。工作面用刮板输送机通用技术条件规定了 刮板输送机按功率大小分为轻、中 、重型。刮板输送机配套单电动机设计额定功率 40 于 40 于、等于 90 于 90 煤层综采工作面刮板输送机的结构特点 （ 1）矮机身、短机头，使用于煤层厚度为 .3 m、倾角 0 12的缓倾斜工作面机头和机尾的高度为 700 架长度为 750 于拆卸运输。 （ 2）闸盘紧链装置置于水平位置采空区侧，适应薄煤层紧链的需要。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 刮板输送机的设计 体设计要求 本次毕业设计 要求设计一个刮板输送机。具有要求数据如下： 运输能力 1000t/h 刮板链速度 2 m/s 出厂长度 200 m 体方案的确定 参照以上数据与 764/264 型刮板输送机相似。本课题的设计参照了 764/264型刮板输送机的设计，采用了中双链，卸载方式为端卸式，中部槽采用开低式 动机采用单速异步电动机，采用两端驱动。 刮板输送机计算内容包括：运输能力、运行阻力、电动机功率、刮板链强度验算。 体 方案的设计 输能力的计算 按连续运行的计算公式，其运输能力为 )60(6.3 （ 2 式中 q 输送机上单位长度货载重量， kg/m ； v 刮板链运行速度， m/s ； 采煤机的牵引速度， m/ 取 12知 1000Q t/h ， 2v m/s，代入下式计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 kg/m 行阻力和牵引力的计算 刮板输送机运行阻力按直线段和曲线段分别计算。 倾斜运行的刮板输送机的重段直线段，运行时除了要克服煤的阻力和刮板链重力引起的阻力外，还需要克服煤和刮板链重力引起的下滑力，通常将它们一起计为总运行阻力。 在重段直线段运行的阻力为 s i n)(c o s)( （ 2 刮板链在空段直线段的运行阻力为 )s o s( （ 2 式中 w 、货载、刮板链在溜槽中的运行阻力系数； L 输送机的铺设长度， m 输送机的铺设倾角； g 重力加速度， m/s 刮板链单位长度的 重量， kg/m 表 2 运行阻力系数 输送机类型 w 双链刮板输送机 式中“ +”、“ -”号的选择原则为：该段上行时取“ +” ，向下运输时取“ -”。阻力系数的 数值，与煤的性质、刮板链形式、中部槽形式，安装等条件许多因数有关。 对于双链取 7.0w ； 3.0q kg/m ； m ； 200L m ； 2/8.9 ； 10 将以上数据代入式（ 2算，得 s o s 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10s i 0co N 将数据代入式（ 2算，得 s o s 10s 64966 N 考虑曲线段阻力及弯曲段的附加阻力，则总牵引力 6 4 9 6 61 4 1 6 0 249952 N 动机功率的计算 与选型 (1）电动机功率的计算 对于机械化采煤，其电动机功率 2m i nm i nm a a d （ 2 式中 刮板输送机满负荷运行时的最大功率 ； 10000 249952 式中 传动装置的总效率，取 刮板输送机空载运行时的最小功率。 1000c o 0 0 210c o 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2m i nm i nm a a d 22 虑 20%的备用功率，取电动机功率备用系数 因而电动机的功率为 2）电动机的选型 根据以上求得的电动机功率，选用 2台 电动机的 具体参数如下： 额定转速 1480r/定功率 250定电流 转转矩 /额定转矩 转电流 /额定电流 大转矩 /额定转矩 率（ %） 率因数 声 101 （ 2 电动机的安装形式 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 性能与结构特点 效率高、堵转转矩高、隔爆结构先进合理、温升裕度大、安全性高、性能优良等优点，并且体积小、重量轻、外型美观。 使用范围 适用于正常或不正常情况下都能形成爆炸性混合物的场所。 其安装形式如图（ 2示。 板链强度验算 验算刮板链强度，需先算出链条最大张力点的张力值，此张力值的确定按逐点张力法进行计算。 得到刮板链的最大静张力了保证刮板链工作的可靠性，必须以链条的工作中所承受的最大张力验算强度。最大张力为最大静张力与动张力之和，动张力按最大张力的 15% 20%计算。 刮板链的抗拉强度以安全系数 K 表示。 对于双链刮板输送机，应满足 a x p （ 2 式中 K 刮板链抗拉强度安全系数 ； 单条刮板链子的破断拉力； 双链负荷不均匀系数，对于圆环链，取 。 对于两端驱动的刮板输送机，其刮板链上最小张力点位置，要根据不同情况进行分析，如图 （ 2所示，当重段阻力 一传动装置主动链轮相遇点的张力均大于其他分离点的张力。因此，最小张力点是主动轮的分离点 3 ，由“逐点张力法”得 图 （ 2刮板链运行阻力计算示意图 对于双链刮板输送机，取最小张力点张力 60004000m S N 取 5000S N 则 000m 34买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1416065000 146606 N 2041 22 4 9 9 5 21 4 6 6 0 6 21630 N 126496621630 86596 N 因此 1466064m a x 知 ， 850入式（ 2算，得 链子强度系数 p 因而，链子强度足够。 板输送机机头部及传动装置 头架 机头架是支承和装配机头传动装置（包括电动机、液力耦合器、减速器等）、链轮组件、盲轴以及其他附属装置的构件。它是由厚钢板焊接而成的，具有较高的强度和刚度。对机头架的基本结构要求是，两侧结构必须相同，便于左右工作面的交替使用和双侧传动。 在电动机和减速器之间，有一筒体，称为连接罩。其作用，一是使电动机和减速器连成一体，使二者的出轴准确对中，便于安装；二是保护它里面的液力耦合器。 拔链器位于链轮处的上链和下链之间，其作用是让链条字链轮的分离点处顺利脱开，以避免发生卡 链、断链、打牙等事故。 护轴板没有和机头架的中板做成一体，而是用埋头 螺栓固定在机头架上。这种结构的目的，是当拔链器损坏之后便于更换。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 速器的传动设计 传动装置为并列式布置（电动机轴和传动链轮轴垂直），故采用三级圆锥 圆柱齿轮减速器。高速级为弧齿锥齿轮，中速级为斜齿圆柱齿轮，低速级为直齿圆柱齿轮。这种减速器具有承载能力大、传动效率高、噪音低、体积小、寿命长的特点，用于输入轴与输出轴呈垂直方向布置的传动装置。如带式输送机及各种运输机械，也广泛应用与煤炭、冶金、矿山、化工、 建材、轻工和石油等各行业。三级圆锥 圆柱齿轮减速器的传动结构简图如图 （ 2所示。具体的减速器设计将在第三章中详细说明。 14567238图 （ 2三级圆锥 圆柱齿轮减速器的传动结构简图 1 输入轴 1； 2 弧齿锥齿轮； 3 斜齿圆柱齿轮； 4 轴 2； 5 轴 3； 6 轴 4； 7 箱体； 8 直齿圆柱齿轮 力耦合器 （ 1）结构及工作原理 液力耦合器广泛得使用在刮板输送机、带式输送机和转载机等设备上，是动力式液压传动装置之一。 液力耦合器在输送机传动装置 中，安装在 电动机和减速器之间。它主要由泵轮、外壳、透平轮等组成，其结构如图 （ 2所示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 （ 2液力耦合器的结构图 1 液力偶合器； 2 制动轮 液力耦合器的泵轮和透平轮都具有不同数量的径向叶片 （前者多于后者 12片）。泵轮与左半外壳是一提的，两个半外壳用螺栓固定在一起。外壳及弹性联轴器与电动机相连，起主动轴作用。透平轮与减速器相连，起从动轴作用。输入、输出轴之间没有刚性连接的机械构件，但当工作腔内装上一定量的工作液后，在液动力的作用下，便能完成能量的传递任务。 液力耦合器可以 改善电动机的起动性能。输送机在起动时，由于液力耦合器的作用，可使电动机轻载或空载起动，然后负载 再逐渐增加，这样，电动机的起动时间缩短了，起动电流也降低了。在多电动机同时驱动的设备中，采用液力耦合器，可使各电动机的输出功率趋于平衡。由于泵轮和透平轮之间为“液体连接”，故作用在输入、输出轴上的冲击载荷可以大大降低，延长了电动机和工作机构的使用寿命，这对处于恶劣工作条件下的煤碳机械尤为重要。 液力耦合器具有过载保护作用。当外负载增加时，输出轴转速下降，泵轮和透平轮的转速差增大。当外负荷继续增大时，工作液将被挤向泵 轮轮壁，经溢流孔进入辅助室。此时，工作 腔内液体减少，再加上泵轮和透平轮的转速差继续增大，则工作液的温度迅速升高。当工作液的温度升至额定值时，易熔合金塞熔化，液体喷出，电动机带着泵轮及外壳空转，保护了电动机。 液力耦合器的主要缺点有两点：一是较其他联轴器的结构复杂、成本高、效率低、使用与维护要求高；二是过去多采用油质工作液，喷液后容易烧伤人员和发生火灾。为了避免事故的发生，近些年除了少量早期生产的液力耦合器使用油质工作液外，大部分采用难燃工作液和水质工作液。 （ 2）液力耦合器的选型 根据上面的电动机的参数：额 定转速 1480n r/定功率 250P 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 动机轴径 80D 下面计算出的减速器输入轴直径 65d 用 2 台 具体参数如下： 输入转速 n 1500 r/递功率 范围 360200 载系数： 起动 制动 效率 型尺寸 695D 510L 大输入孔径及长度 210/100 大输出孔径及长度 210/115 油量 /L ， 重量 / 185 轮组件 链轮是刮板输送机传递扭矩最大的部件之一。对链轮的基本要求是：强度高，耐磨，能承受脉动载荷、冲击载荷，并具有一定的韧性；齿形尺寸参数设计准确、加工精度高，保证与链条进行良好的啮合；无论哪种 结构的链轮，都要具备易于拆 装的特点。 链轮的材料选用优质钢材，经铸造或锻造后，进行调质处理。练窝和齿形表面需经表面淬火处理。滚筒的内孔为内花 键孔，一端与减速器输出轴相联接，另一端与盲轴联接，安装链轮时，应将花键表面擦洗干净并涂上黄油。 如图 （ 2所示： 2整体式链轮组件 1 滚筒； 2 链轮 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 轴组件 盲轴由花键轴、花键套、箱体、轴承、油封等组成，主要作用是支承链轮，安装盲轴时，应先将花键擦洗干净涂上黄油后，安装在机头架壁侧，花键轴插入链轮花键孔内。使用前应用量油 尺检查盲轴中的 油位和迷宫环上的注油孔是否堵塞，盲轴中的注油量约为 4 升，注入 150 号工业齿轮油，迷宫环上利用注油枪通过油杯注入，注入黄油量足以使迷宫环上 挤出新鲜黄油为止。 槽及附件 溜槽作为刮板输送机的主要部件之一，通过其结构、性能反映出了输送机的某些特点： （ 1） 溜槽与溜槽之间靠插销式 、哑铃式 、 螺栓式等联结装置联结起来，并保证两 节溜槽上下、左右均有一定的活动量，形成刮板输送机的可弯曲性能；（ 2）采煤机要求溜槽具有 较高的强度，以便承受采煤机的重量以及液压支架