顶堆侧取堆取料机刮板取料机设计【全套CAD图纸+毕业论文答辩资料】

需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 摘  要  刮板取料机 是一种挠性牵引的连续输送机械，是为采煤工作面和采区巷道运煤布置的机械。它的牵引机构是刮板链，承载装置是中部槽，刮板链安装在中部槽的槽面。  本次设计主要针对 顶堆侧取堆取料机刮板取料机 进行设计。首先，通过对 刮板取料机 结构及原理进行分析，在此分析基础上提出了总体结构方案；接着，对主要技术参数进行了计算选择；然后，对各主要零部件进行了设计与校核；最后，通过 板取料机 装配图及主要零部件图。  通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如：机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换 性理论、机械制图等；掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用图软件，对今后的工作于生活具有极大意义。  关键词 ： 侧取堆取料机 ，刮板取料机  ；减速器  需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 is a of in an of in of of to  on of of on of of of is  E is of of of of of be to in is of 要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 目  录  摘  要  . I .  1 章  绪  论  . 1 究背景及意义  . 1 内外研究现状及发展趋势  . 1 第 2 章  主要部件结构确定  . 3 头部分  . 3 头架  . 3 轮  . 3 速器  . 4 轴器  . 4 动机  . 5 尾部分  . 5 部槽及附属部分  . 6 板链部分  . 7 条张紧装置  . 7 移装置  . 8 第 3 章  总体参数计算  . 10 要技术参数选定  . 10 动机的选择  . 10 传动比及传动比的分配  . 11 传动比的确定  . 11 动 比的分配  . 11 级传动参数计算  . 11 轴转速计算  . 11 轴功率计算  . 12 轴扭矩计算  . 12 第 4 章  主要零部件设计  . 14 锥齿轮传动设计  . 14 择齿轮材料  . 14 齿面接触疲劳强度设计计算  . 15 根弯曲疲劳强度校核计算  . 17 轮其他主要尺寸计算  . 18 需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 齿圆柱齿轮传动设计  . 19 择齿轮材料  . 19 齿面接触疲劳强度设计计算  . 21 根弯曲疲劳强度校核计算  . 23 轮其他主要尺寸计算  . 24 的设计与校核  . 24  轴的设计  . 24  轴的设计  . 26  轴的设计  . 27 出轴的设计  . 28 速器键的校核  . 29  轴键的校核  . 29  轴键的校核  . 29  轴键的校核  . 29 出轴键的校核  . 29 速器轴承的校核  . 30 算 轴轴承寿命  . 30 算 轴轴承寿命  . 30 算 轴轴承寿命  . 31 算输出轴轴承寿命  . 32 体及附件的设计校核  . 33 结  论  . 35 参考文献  . 36 致  谢  . 37 需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 第 1 章  绪  论  究背景及意义  采掘下来的煤或其它有用矿物，只有运出矿井才有使用价值。因此， 运输是煤炭生产过程中非常重要的一部分。 刮板取料机 是煤炭装运的第一个环节，因此， 刮板取料机 的输送能力在很大程度上决定了采煤工作面的生产能力和效率。然而，井下运输在工作面和巷道中进行，巷道是根据煤层条件，按开采方法的需要，综合各种要求，在煤层或岩石中开凿出的。因此，井下运输条件的特点是：在有限断面的巷道内运行；线路是水平和倾斜交错连接；运输的货载品多种多样；装载点常常变更，有的线路需经常延长或缩短；机械化采煤连续生产、 小时生产率高；环境湿度大，有的工作地点有沼气或煤尘。由此可见，作为为采煤工作面和采区巷道运煤的 机械 刮板取料机在使用中，要承受拉、压、弯曲、冲击、摩擦和腐蚀等多种作用，必须要有足够的强度、刚度、耐磨和耐腐蚀性。由于它的运输方式是物料和刮板链都在槽内滑行，运行阻力和磨损都很大。但是，在采煤工作面运煤，目前还没有更好的机械可代替它。只能从结构上、强度上和制造工艺上不断研究改进，使它更加完善、耐用。由此可见，刮板取料机 是煤炭等矿物运输中必不可少的运输机械。  内外研究现状及发展趋势  20世纪 80年代以来，国内外 刮板取料机 都在向大运量、长运距、大功率、高强度、长寿命与高可靠性方向发展。目前，国外综采 最大的工作面 刮板取料机 ，去运量已达 6000t/h，装机功率 4 800距 450m。国内自主研发的 刮板取料机 运量已达 3500t/h，装机功率 3 700距 300m。随着神东等大型煤炭基地 400产 刮板取料机 将朝着更大型的方向发展 。但是运量、运距和功率的增大受到诸多 因素 的限制。首先，中部槽的高度不宜太高，否则会影响装煤效果。其次，输送机的长度也不宜太长，会降低推进速度。然后最主要的 影响因素还在于关键元部件的技术性能和寿命。所以，在 刮板取料机 向大型化发展的同时，高性能元部件的研发将成为 今后 刮板取料机 的发展重点，软启动技术、工况检测、运行状态控制等机电一体化技术的运用将成为今后 刮板取料机 发展的重要标志。  用 刮板取料机 运输散碎物料的方式 20 世纪初出现于工业发达的英国。早期的 刮板取料机 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，目前综合采矿用的 刮板取料机 除了运煤之外，还有四中功能：给采煤机做运行轨道，为拉移液压支架作升缩油缸的固定点；清理工作面的浮煤；悬挂电缆、水管、乳化液管等。挂板输送机在综合采煤工作面与采煤机和液压支架配套工作 。  刮板取料机 在煤矿是使用量大、 消耗多的重 要设备。多年来，我国制造的 刮板取需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 料机 有几十种型号。目前，我国制造的最大的 刮板取料机 运输能力为 900t/h；装机总功率为 320条牵引链的破断负荷为 85t；沿水平线的运输距离为 150 米；整机全部重量为 204t。  为使 刮板取料机 的生产达到标准化、系列化和通用化，提高产品的制造质量，我国于 1991年制定并 发布了矿用 刮板取料机 型式与参数 (1993 年制定并发布了 刮板取料机 通用技术条件（ 矿用 刮板取料机 型式与参数是产品系列的规划，是今后一个时期设计制造产品的 依据。 刮板取料机 通用技术条件规定了 刮板取料机 的主要质量标准和技术要求，以提高产品质量。  矿用 刮板取料机 按刮板链是形式分三种 ：中单链型、中双链型、边双链型。系列型谱中的 刮板取料机 都采用以矿用高其强度圆环链制成的刮板链。  需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 第 2 章  主要部件 结构 确定  头部 分  机头部由机头架、链轮、减速器、盲轴、联轴器和电动机组成，是将电动机的动力传递给刮板链的装置。 图 2板取料机 的机头部。  图 2板取料机 的机头部  头架  机头架是机头部的骨架，应有足够的强度和刚度，由厚钢板焊接制成，各型机头部的共同点如下：  （ 1） 两侧对称，两侧壁上都能安装减速器，以适应左、右采煤工作面的需要；  （ 2） 链轮由减速器伸出和盲轴支承连接，这种连接方式，便于在井下拆装；  （ 3） 拨链器和护轴板固定在机头架前梁上，它的作用防止刮板链在 与链轮 的分离点 处被轮齿带动卷入链轮，护轴板是易损部位，用可拆换的活板，既便于链轮和拨链器的拆装，有可更换；  （ 4） 机头架的易磨损部位采取耐磨措施，例如加焊高锰钢堆焊层或局部采用耐磨材料的可更换零件。  轮  链轮 是一个组件，由链轮和连接筒组成。链轮是传力部件，也是易损部件，运转中除受静载荷外，还有脉冲和冲击载荷。  图 2用部分式连接筒，连接筒两端由环槽与链轮的环槽相连，内孔用平键分别与减速器伸出及盲轴连接，部分用螺栓固接。链轮用花键与减速器是伸出轴和盲轴连接。  需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 图 2链轮的齿形和基本尺寸参考矿用圆环链链轮的齿形和基本尺寸计算（ 8算。  速器  我国目前生产的 刮板取料机 减速器多为平行布置式、三级传动的圆锥圆柱齿轮减速器 。其适用条件为：齿轮圆周速度不大于 18m/s；安装角度为 1 25 ；高速轴的转速不大于 1500r/速器工作的环境温度为 C +35 C；适用于正反两向运转。  图 2一对齿轮为圆弧锥齿轮，第二对为斜齿圆柱齿轮，第三对为直齿圆柱齿轮。箱体用 球墨铸铁制造，以保证强度。为使在倾斜状态下，第一轴上球轴承也能得到良好的润滑，用挡环和油封隔成一个独立的油室，使润滑油不会流入箱体油室内。为使在大倾角下锥齿轮也能得到润滑，在箱体的相应部位设隔离油室。为防止工作时油过热，箱底部装有冷却 水管。  图 2轴器  电动机与减速器的连接有弹性联轴器和液力耦合器两种。用液力耦合器有以下 优需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 点：使电动机轻载保护功能；减缓传动系统的冲击和震动；多电机驱动能使各电机的负荷较均匀；如果与电动机的特性匹配得当，能增大驱动装置的启动力矩。  中型和重型 刮板取料机 都采用液力耦合器。  根据液力转动的理论，液力耦合器所能传递的力矩  52  式中   转矩系数；   工作液体的重度， 2N/m ；  n 泵轮的转速， r/ D 泵轮的有效直径， m 。  动机  刮板取料机 电动机不用液力耦合器时，采用双鼠笼转子 并具有高启动转矩的隔离防爆型电动机。采用液力耦合器时，对电动机的启动转矩无高要求，只是要求最大转矩要高。因为用液力耦合器时，电动机是轻载启动，如果液力耦合器的输入特性与电动机的特性匹配得当，则对负载的启动转矩可接 近电动机的最大力矩。  为解决 刮板取料机 的重载启动困难，德国和英国使用双速电动机。  双速电动机是两种额定转速的鼠笼式感应电动机，它的定子上装有两套绕组，一套低转速绕组，一套高转速绕组。以低转速绕组运转时，能给出 3倍以上额定转矩的启动转矩。低速运行时的输出功率约为高速时的 1/2，启动电流比用高速绕组的电流低得多，电压降低。使用双速电动机时，以低速绕组启动，达到一定转速时，换接高速绕组常态运转。  尾部 分  机尾部分为有驱动装置和无驱动装置两种。有驱动装置的机尾部，因尾部不需要卸载高度，除了尾部架与机头架有 所不同外，其他部件与机头部相同。无驱动装置的机尾部，尾部上只有供刮板链改向用的尾部轴部件，如图 2双链型的，尾部轴上的链轮也可用滚筒代替。  需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 图 2部槽及附属部 分  中部槽的形式列入标准的有中单链、中双链、边双链型三种。  中部槽除了标准长度以外，为适应采煤工作面长度变化的需要，设有 5001000 机头过度槽和机尾过度槽是机头架与机尾架连接的特殊槽，它的一端与中部槽连接，另一端与 机头架或机尾架连接。为了使从下槽脱出的刮板链在运行种回到槽内，可在尾部过度 槽的下翼缘装设上链器。  中部槽受煤和刮板链的剧烈摩擦，是使用量和消耗量最大的部件。中部槽的井下使用寿命，目前是按过媒量衡量。 刮板取料机 通用技术条件种规定的过媒量列于表 2  表 2中部槽过 煤 量  槽宽/80 320 420 520 (620) 630 730 764 830 轻型   6 8 12 20 30 40   中型       60   重型         120 180 制造中部槽的槽帮钢有规定标准，规定的形式有 型三种。  D 型为中 单链 刮板取料机 用热轧槽帮钢， E 型为中单链和边双链用，边双链也可以使用  型相比不仅中板宽度减小从而增大了刚度，而且还增大了中板与槽帮钢的焊接强度，便于焊接，链子 不磨焊缝。中部槽的擦帮刚中腰上的连接座供安装铲煤板、挡煤板和无链牵引齿条用。在综合工作面使用需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 中，液压支架上的推移千斤顶连接在挡煤板下部的长孔上，由于推移输送机特别是拉移液压支架的阻力很大，致使支座的负荷特别大，如果焊接不牢会拉坏支座。因此提高支座的可靠性是一个重要问题。  板链 部分  刮板链有链条和刮板组成，是 刮板 取料机 的牵引机构 。 刮板链的作用是刮推槽内的物料。目前使用的有中单链、中双链、边双链三种。  刮板链使用的链条，早期用板片链和可拆模锻链，现在都用圆环链，链条在运行中不仅要承受很大的静负荷和动负荷，而且还要在受滑动摩擦作用的条件下运行，要受矿水的浸蚀，因此目前使用的圆环链都是用优质合金钢焊接而成的，并经热处理和预拉伸处理，使之具有强度高、韧性大、耐磨和耐腐蚀 等特性 。  圆环链已经标准化，矿用高强度圆环链（ 12718圆环链的形式、基本参数及尺寸、技术要求、试验方法及验收规则都作了规定。  圆 环链会歌是以连环棒料直径和链节距的毫米尺寸表示，标准的规格有七种： 10 40， 14 50， 18 64， 22 86， 24 86， 26 92， 30 108。圆环链按强度划分为B、 C、 级的基础机械性能要求见表 2 12718圆环链的脉冲负荷寿命及弯曲绕度值都有规定。为保证链子与链轮正常啮合，对圆环链尺寸公差也作了规定。  表 2项目  强度等级  B C D 最小破断拉力 / 2  630 800 1000 破断最小伸长 度 / % 12 12 12 试验应力 / 2  500 640 800 试验负荷下最大总伸长度 / % 验应力与最小破断应力之比 / % 80 80 80  条张紧 装置  刮板链安装时，要给予一定的预紧力，使它运行时在张力最小点不发生链条松弛或堆积。给刮板链施加张紧力的装置叫紧链装置。  第一种紧链方式使用的紧链器有三种：棘轮紧链器、摩擦轮紧链器、闸盘紧链器。  棘轮紧链器装在  的减速器二轴的伸出端，棘轮固装在二轴端，手把在运行位置时 ，弹簧顶杆使插爪脱离棘轮，棘轮任意转动，紧链时将紧链器把手扳到“紧链位置”，插爪被弹簧顶入棘轮的齿跟，然后反向继续开动电机，使机头链轮反转，需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 因棘轮插爪的限制，电机停转时链条不能回松。当链条被拉伸到有足够拉力时，停止电动机，从链条自由端拆除多余的链段，将 刮板 链接在一起后，在启动电机使链轮反转的同时，将手把复位到 “运行位置”，使插爪脱离棘轮，拆除紧链器挂钩即可正常运行。  第二种紧链方式使用的液压你、马达按在连接筒上，减速箱一轴上装紧链齿轮 。  图 2擦轮紧链器  液压马达紧链装置的液压系统装置的液压系统及 机械传动系统。紧链时，将操作手把扳到 轮将主减速器一轴上的紧链齿轮与紧链减速器上的齿轮啮合。手动换向阀扳到紧链位置，压力液经梭阀进入液控腔，克服弹簧压力，时插爪从齿槽中脱出，与此同时液压马达供压力液，液压马达带动机头链轮反转紧链，紧链力的大小用溢流阀调节，有压力表上的读数经换算得到，紧链运转时，压力表上升到规定的压力值，即表明已达到了规定的紧链力。  第三种紧链方式是使用单独的液压缸紧链器。这种紧链器是一个带增压缸的液压千斤顶装置，由泵站供给压力液，紧链时需要将它抬到紧链位置使用。  上述各种紧链装置中， 棘轮紧链器和摩擦紧链器结构简单，使用方便，单它们不能显示出链子张力的大小。其余三种都能显示和准确控制链子的张紧力。液压马达紧链装置的操作简单，安全性高。液压缸紧链器使用虽不方便，但它可以移到任何部位使用。  移装置  推移装置是在采煤工作面内将 刮板取料机 向煤壁推移的机械。综合工作面使用液压支架上的推移千斤顶，非综合工作面用单体液压推溜器或手动液压推溜器。  单体液压推溜器它实为一个液压千斤顶。为便于在采煤工作面使用，采用内回液结构，即经活塞杆的心部回液，没有外露的回液管。使用时，将推溜器的活塞杆插销连接在 中部槽挡煤板上，再将其底座用支柱撑在顶板上。扳动操作阀，向活塞一侧注需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 入压力液，活塞杆就将中部槽推向煤壁；向活塞的另一侧注入压力液，缸体和支座向前收回。  单体液压缸推溜器在采煤工作面的布置。间隔一定距离装设一个推溜器；压力液由设在平巷内的泵站经高低压管路循环。如采用外主式的液压推溜器，用注液枪注液，不需要在推溜器上连接固定管路。液压推溜器使用的液体为含 35%乳化油的中性水溶液。  A、 B、 A、 B 型都要高压供液管路， A 型的低压液体用低压回液管返回油箱， 在高压管路上连接 注液枪，供外注式液压支柱用液。 外注式单体液压支柱共用一套供液系统，用注液枪供液，低压排到工作面。  需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 第 3 章  总体 参数计算  要技术参数 选定  选定 该机的主要技术参数如表 3 表 3主要技术参数  动机的选择  根据矿井电机的具体工作环境情况，电机必须具有防爆和电火花的安全性，以保证在有爆炸危险的含煤尘和瓦斯的空气中绝对安全，而且电机工作要可靠，启动转矩大，过载能力强，效率高。所以选择矿用防 爆电动机， 如图 3 型号为   其主要参数如下：  功率： 160 转速： 587r/ 电压： 1140V；  效率：   功率因数：  外形尺寸： 1865（ 2120） 855 950；  重量： 2400 按连续运行的计算公式 为：    式中  需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 Q 刮板取料机 的运输能力， t/h；  A 中部槽物料运行时的 断面积， 2m ；   为物料的散碎密度， kg/   转满系数；  v 刮板链速， m/s =830 1=1013t/h 1000t/h 满足设计要求  传动比及传动比的分配  传动比的确定  总传动比 总i  总i  动比的分配  在进行多级传动系统总体设计时，传动比分配是一个重要环节，能否合理分配传动比，将直接影响到传动系统的外阔尺寸、重量、结构、润滑条件、成本及工作能力。多级传动系统传动比的确定有如下原则：  应超过所允许的最大值，以符合其传动形式的工作特点， 使减速器获得最小外形。  构匀称；各传动件彼此间不应发生干涉碰撞；所有传动零件应便于安装。  要达到等强度。  而使润滑比较方便。  初定齿数及各级传动比为 : i  i  i  级传动 参数 计算  轴转速计算  需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 从电动机出来，各轴依次命名为 、 、 、 轴。   轴            5871 n r/ 轴            31/n n i87  r/ 轴            4 3 2/n n i r/ 轴            7 4 3/n n i r/ 轴功率计算   轴           43211  0   轴           43212  7   轴            43223  7   轴            43234  8  中   1 滚动轴承效率  1= 闭式圆柱齿轮效率  2= 花键效率  3= 各轴扭矩计算  需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 轴       550 111 轴      550 222 轴       0 6 550333 轴       9 4 120/ 5 0/9 5 5 0 444 将上述计算结果列入表  表 各轴参数  轴号  输出功率  P/速 n/r  输出转矩  T/Nm  传动比   轴  87  轴   轴   轴  0 需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 第 4 章  主要零部件设计  锥齿轮传动设计  择齿轮材料  查 齿轮传动设计手册       两个齿轮都选用 1860 62 许用接 触应力 H  由式，S m  1=1572N/     2=1572N/  接触强度寿命系数 应力循环次数 N 由式  )103 6 020(15 8 760601      N1/i= 89    查得1     2触强度最小安全系数 1 则    1/11572 1 H  1/ 2 H  许用弯曲应力 F 由式 , F YS   弯曲疲劳极限   需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  149516