SGZ1000-2×700型刮板输送机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 摘   要  刮板输送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。中部槽沿运输路线全线铺设，刮板链绕经机头、机尾的链轮接成封闭 形 置于中部槽中，与滚筒采煤机和输送机推移装置配套，实现落煤、装煤、运煤及推移输送机械化。 沿 输送机全长都可向溜槽中装煤，装入中部槽中的煤被刮板链拖拉，在中部槽内滑行到卸载端卸下。  一般的刮板输送机能在 25以下的条件使用。刮板输送机在使用 中 要受拉、压、弯曲、冲击摩擦和腐蚀等多种作用，因此，必须有 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，因此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，只能从结构上、强度上和制造工艺上不断研究，使它更加完善、耐用。  文中 所设计 的 700 型输送机传动部主要是由电动机、减速 器 和 弹性联轴器 组成 。 该输送机横向布置，电动机输出的动力经由 一 级 锥齿轮、一级斜齿轮 和一级行星轮系的传动，最后驱动链轮转动。减速器采用四行星 太阳轮 浮动结构，减小了结构尺寸， 同时 提高整个工作面的输送量，提高了效率。在设计过程中 ，对传动部的轴、传动齿轮、轴承和联接用的花键等部件进行了设计计算、强度校核。  关键词 ：刮板输送机  ；中部槽；刮板链。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 is a of in an of in of of to of is a of a of to a of a of in In in to of of a of of to be of 700by a of by a of to In of  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 目     录  一般设计部分  1 绪论  1 板输送机的组成 1 头部 1 部槽及附属部件 1 板链 2 链装置 2 移装置 2 固装置 2 板输送机的分类 3 板输送机的应用 3 板输送机的工作原理 3 板输送机的特点 3 板输送机的发展现状和趋势 3 型刮板输送机 4 700 中双链刮板输送机技术特征 4 2 总体设计 5 板输送机设计计算 5 部槽的设计选用 5 行阻力的计算 6 算电动机功率 8 算刮板链的预紧力和紧链力 9 算刮板链的安全系数 9 动方案的设计 10 动方案的确定 10 传动比及传动比分配 10 动装置运动参数的计算 12 速器传动件设计计算 13 动部弧齿锥齿轮设计计算 13 速级斜齿圆柱齿轮设计计算 24 动部行星机构的设计计算 32 环链链轮设计计算 38 3 零部件的设计及校核 40 的设计及校核 40 速轴的设计校核 40 二轴的设计计 算 45 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 算第三轴轴径 51 算行星轮系各轴径 51 算链轮轴径 52 承的寿命校核 52 速轴轴承寿命计算 52 二轴轴承寿命的计算 53 的设计与强度校核  55 速轴普通平键设计校核 55 轮轴渐开线花键校核 56 轴器的选用  56 4 刮板输送机的使用和维修 57 板输送机的安装与试运转 57 板输送机零部件的存放 57 装与调试 58 板输送机的使用与维护 59 板输送机的润滑 61 见故障及处理 方法 62 专题设计部分  刮板输送机运输能力影响系数的简单研究 62 1 引言 62 2 数据统计 64 3 结论 65 结论 67 参考文献 68 翻译部分  英文原文 69 中文译文 69 致谢 77 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 1 绪论  刮板输送机是一种挠性牵引机构的连续输送机械，是为采煤工作面和采取巷道运煤布置的机械。它的牵引构件是刮板链，承载装置是中部槽，刮板链安置在中部槽的槽面。  刮板输送机的相邻中部槽在 水平、垂直面内可有限度折曲的叫可弯曲刮板输送机。其中机身在工作面和运输巷道交汇处呈 90弯曲设置的工作面输送机叫“拐角刮板输送机”。  在当前采煤工作面内，刮板输送机的作用不仅是运送煤和物料，而且还是采煤机的运行轨道，因此它成为现代化采煤工艺中不可缺少的主要设备。刮板输送机能保持连续运转，生产就能正常进行。否则，整个采煤工作面就会呈现停产状态，使整个生产中断。   板输送机的组成     刮板输送机由机头部、机尾部、中部槽及附属部件、刮板链、紧链装置、推移装置和锚固装置组成。下面分述其结构和技术要求 。  头部  随着综采工作面生产能力的迅速提高，刮板输送机端卸载已经难以满足要求，国内外大运量重型刮板输送机均采用交叉侧卸载机构，该机构经过几代改进，在卸载能力、效率、寿命等方面都有了很大的提高。同时，卸载高度的降低也为综采配套带来了便利。  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。  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。  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 （ 31 91）计算。  链轮用优质钢铸造或锻造后，调质处理，链窝和齿形表面经淬火处理。我国矿用圆环链轮技术条件 （ 9规定了各项技术要求。为保证链轮的质量，刮板输送机通用技术条件 （ 中规定：轻型刮板输送机的链轮寿命部低于以一年，中、重型刮板输送机的链轮寿命部低于一年半。  我国目前生产的刮板输送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。  为适应不同需要，三级传动的圆锥圆柱出论减速器有三种装配形式： I 型减速器的第二轴装配紧链装置，第四轴（或第一轴）装断销过载保护，这用形式用于 30下的减速器；减速器的第二轴端装紧链装置，利用液力耦合器实现过载保护，单机功率为 4075减速器多采用这用形式； 减速器的第一轴装紧链装置，利用液力耦合器实现过载保护，单机功率 90上的减速器采用这种形式。采用双速电动机时，不能用液力耦合器，因为液力耦合器不能在低速下工作。用双速 电机驱动，应采用适当的机械或电气过载保护装置。  电动机与减速器的连接有弹性联轴器和液力耦合器两种。  刮板输送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。为解决刮板输送机的重载启动困难，德国和英国使用双速电动机。  部槽及附属部件  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 中部槽的刮板输送机的机身，有槽帮钢和中板焊接而成。上槽是装运物料的承载槽，下槽底部敞开供刮板链返程用。为减小刮板链返程的阻力，或在底板松软的条件下使用时防止槽体下陷，在槽帮钢下加焊接底板构成封底槽。使用封底槽安装下股刮板链和处理下股链事故比 较困难，可以用间隔几节封底槽装一节有可拆中板的封底槽的办法，以减少困难。  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 500 1000 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。  制造中部槽的槽帮钢有规定标准，规定的形式有 D 型、 E 型和 M 型三种。  中部槽的连接装置目前应用的有插销式、哑 铃式、插入圆柱销式等。  铲煤板在推移中部槽时用来清理工作面的浮煤，它固定在中部槽的支座上，安装后上缘应低于槽帮，下缘要超出槽底，宽度方向与采煤机滚筒应有一间隔。  机采矿用的挡煤板是一个有多种功能的组合件，其作用是防止煤向采空区洒落，以及为采煤机导向、放置电缆和水管、为千斤顶提供连接点等。  板链  刮板链有链条和刮板组成，是刮板输送机的牵引机构。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。  圆环链已经标准化，矿用高强度圆环链 （ 12718对圆环链的形式 、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。  刮板的形式的状态要能在运行时有刮底清帮、防止煤粉粘结和堵塞的作用，并应尽量减小质量。刮板可用轧制异型钢或用锻造、铸造合金钢经韧化热处理制成。刮板了、链条不与中板接触，两侧与槽帮形状相同，刮底清帮效果好。  刮板与链条的连接，边双链式目前多采用 U 型连接环的两侧套入链环，然后用螺栓与刮板连接；中单链刮板上有窝链，以此链窝与链条的平行环相配，用特制的 U 形螺栓和自锁螺母固定；中双链的刮板上有链窝，用卡链横梁和刮板夹保持平环，以螺栓和自锁螺母固定。  链装置  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。  目前应用的方式有三种：一种是将刮板链一端固定在机头架上，另一端绕经机头链轮，用机头部的电动机使链轮反转，将链条拉紧，电动机停止反转时，立即用一种制动装置将链轮闸住，防止链条回松；另一种方式与目前一种基本相同，只是不用电动机反转紧链，而用专设的液压马达紧链；第三种方式是采用专用的液压缸紧链。  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。  移装置  推移装置是在采煤工作面内将刮板输送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。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 固装置  锚固装置的刮板输送机在倾角较大的工作面工作有下滑可能时，用以固定、防滑之用。它由单体液压支架和锚固架组成，锚固架与机头架、机尾架连接，使用液压支架的泵站。  板输送机的分类  刮板输送机 的类型很多，可按 刮板链型式 、 卸载方 式、 中部槽结构、采煤机牵引方 式、 电动机类型 、 承载重类型 、 整机适用条件分类 。  按 刮板链型式分为中单链型刮板输送 机、边双链型刮板输送机、中双链型刮板输送机、准边双链型刮板输送机。 按 卸载方式分为端卸式刮板输送机、侧卸式刮板输送机、直弯式刮板输送机、交叉侧卸式刮板输送机，现在重型、超重型刮板输送机多用于交叉侧卸式刮板输送机。按中部槽结构分为开底式刮板输送机、封底式刮板输送机、分体中部槽刮板输送机、整体焊接中部槽刮板输送机、框架式中部槽刮板输送机、铸造式中部槽刮板输送机。按采煤机牵引方式分为有链牵引采煤机用的刮板输送机和无链牵引采煤机用的刮板输送机。按电动机类型分为单速电动机刮板输送机和双速电动机刮板输送机。按承重类型分为 轻型刮板输送机、中型刮板输送机、重型刮板输送机、超重型刮板输送机。按整机适用条件分为缓倾斜中厚煤层刮板输送机、缓倾斜薄煤层刮板输送机、缓倾斜厚煤层大采高刮板输送机、缓倾斜三软煤层刮板输送机、中厚煤层大倾角刮板输送机、急倾斜厚煤层水平分段放顶煤及“三下”综采刮板输送机。  板输送机的应用  刮板输送机可用于水平运输，亦可用于倾斜运输。沿倾斜向上运输时，煤层倾角不得超过 25，向下运输时，倾角不得超过 20，当煤层倾角较大时，应安装防滑装置。可弯曲刮板输送机允许在水平和垂直方向作 2 4的弯曲。  板输送机的工作原理   刮板输送机的工作原理是，将敞开的溜槽，作为煤炭、矸石或物料等的承受件，将刮板固定在链条上（组成刮板链），作为牵引构件。当机头传动部启动后，带动机头轴上的链轮旋转，使刮板链循环运行带动物料沿着溜槽移动，直至到机头部卸载。刮板链绕过链轮作无级闭合循环运行，完成物料的输送。   板输送机的特点  （ 1）结构坚实。能经受住煤炭、矸石或其他物料的冲、撞、砸、压等外力作用。  （ 2）  能适应采煤工作面底板不平、弯曲推移的需要，可以承受垂直或水平方向的弯曲。  （ 3）机身矮，便 于安装。  （ 4）能兼作采煤机运行的轨道。  （ 5）可反向运行，便于处理底链事故。  （ 6）能作液压支架前段的支点。  （ 7）空载功率消耗较大，为总功率的 30%左右。  （ 8）不宜长距离输送。  （ 9）易发生掉链、跳链事故。  （ 10）消耗钢材多，成本大。   板输送机的发展现状和趋势   买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 刮板输送机在煤矿的生产与建设中的发展，大致经历了三个阶段。第一阶段在 20 世纪30 40 年代，是可拆卸的刮板输送机，它在工作面内只能直线铺设，随工作面的推进，需人工拆卸、搬移、组装。刮板链是板式，多为 单链，如 V 型、 、 等小功率轻型刮板输送机。第二阶段是 20 世纪 40 年代前期由德国制造出可弯曲刮板输送机，它与采煤机、金属支架配合实现了机械化采煤。这种刮板输送机咳适应底板不平凸凹不平和水平弯曲等条件，移设时不需拆卸，并且运煤量也有所增大，如当时的型号 刮板输送机就是这个阶段的代表产品。进入 20 世纪 60 年代由于液压支架的出现，为了适应综采的需要，刮板输送机发展到了第三阶段，研制出大功率可弯曲重型刮板输送机，如 5 型、80 型等就是属于这个阶段 的产品。  目前，随着采煤工作面生产能力的不断增大，刮板输送机主要发展趋势是：  （ 1）大运输量。国外先进采煤国家已经发展到小时输送能力高达 1500t（ 80 年代） 3500t（ 90 年代）的刮板输送机。  （ 2）长运输距离。为了减少采区阶段煤柱的损失量，加大工作面的长度，刮板输送机的长度已经达到 400m 以上。  （ 3）大功率电动机。电动机的功率已发展到单电机达 1000送能力 3000t/h。  （ 4）寿命长。由于使用大直径圆环链，增加了刮板链的强度，延长了刮板输送机的寿命，整机过煤量高达 600 万吨以 上。  型刮板输送机  刮板输送机是煤矿、化学矿山、金属矿山及电厂等用来输送物料的重要运输工具。它是由中部槽、链条、刮板及牵引系统组成。其中，中部槽是刮板输送机的主要部分，钢制的中部槽已有近百年的历史，在长期的使用过程中存在以下缺点：重量大，安装和搬运费时费力；中部槽一般是由 615钢板制成，在受到较大的冲击时易变形，修复比较困难；耐腐蚀性差；耐磨性差；物料与中部槽的摩擦系数大，刮板输送机的功率大部分消耗于物料与中部槽的摩擦力上，造成了能耗过大、投资增加。   用超高分子量聚乙烯是制造刮板 输送机的中板，可解决钢制中板所存在的问题，得到塑料刮板输送机。对于小型刮板输送机可以通过改性超高分子量聚乙烯来制造刮板输送机。对于上面行走采煤机的大型刮板输送机，要采用钢塑复合的方法，用超高分子量聚乙烯作为衬里，提高大型刮板输送机的耐磨性，延长使用寿命，降低摩擦 因数 ， 从而降低功率消耗并降低对牵引、传动系统的要求，这对大型刮板输送机有巨大意义。   700 中双链刮板输送机技术特征  设计长度                                       300m 输送能力                                       2000t/h 链     速                                       s 电  动  机 : 型     号                                       50 转     速                                       1484r/     压                                       3300v 频     率                                       50  速  器：                                        买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 型     号                                       锥、圆柱行星减速器  传动功率                                       700  动  比                                         板  链：                                         型     式                                       中双链  圆环链规格                                     28 137     距                                       200板间距                                       1096部槽规 格（长宽高）                       1500 960 315部槽连接形式                                 哑铃连接  紧链方式                                       液压缸紧链  牵引方式                                       埋链式  卸载方式                                       端卸  2 总体设计  板输送机设计计算  刮板 输送机设 计输送能力 2000t/h，设计长度 300m，链速 s。  在查取相关资料后决定选用弧齿锥齿轮，斜齿圆柱齿轮和行星齿轮三级减速传动。输送机与截深 链电牵引采煤机配套使用，可适应缓倾斜、左右综采工作面，工作倾角   10 。刮板输送机在工作过程中其槽间水平弯曲角度为 3 ，采用 38 137圆环链的中双链式刮板链，单位长度质量 29kg/m，双机头驱动。见图 2 图 2板输送机计算图  部槽的设计选用  在查阅大量文献资料后，发现设计输送能力与中部槽实际过煤能力存在很大出入（ 中部槽物料断面见图 2故在此引入刮板输送机输送能力影响系数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 图 2部槽物料断面  在比较与此次设计参数相近的相关企业产品后取刮板输送机输送能力影响系数 876.1 则在选取中部槽时，其实际过煤能力为：  t / hZ 由此可推算出中部槽过煤断面积：   2 式中 , A 货载最大横断面积 ， ；   货载的装满系数，；   货载的散装容重，对原煤 3t/ ；   刮板输送机链速， m/s。  代入式 （ 2得：   6 参考相关产 品选取刮板链尺寸为 38 137圆环链，圆环链尺寸的确定决定了刮板的尺寸，刮板尺寸的确立为中部槽的选择提供参考，决定了中部槽的宽度，查煤炭行业标准取中部槽内宽为 1000用铸造槽帮钢，带铲、挡煤板。中部槽高度的选择满足式 （ 2：                                 (2式中， l 中部槽内宽， m。取 m1l ；  h 中部槽高度， m；   物料堆积角， ()。取 25  代入式 （ 2得：  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 a 取中板厚度 40据 864板输送机铸造槽帮型式和尺寸选取槽帮高310h 取中部槽长 1500L  行阻力的计算  按三机配套的原则，刮板输送机的输送能力要略大于采煤机的理论计算能力，在此取系数 2.1k ，则可计算所选采煤机的理论生产能力 1 7 0  0 0 ct/h。  （ 1） 为简化计算，中部槽单位长度上的装煤量只按链速计算，即：  7 c  2） 计算 重、空段的运行阻力，取 l重段阻力为    1 9 4 810s i o i o s i nc o s()s i nc o s( 1  空段阻力为   2 510s s   （ 3） 按 弯曲段的几何关系，计算中部槽弯曲段的中心角0 2 w   r c s i r c s i  中： R 弯曲段的半径， m；  ' 相邻两节中部槽间的最大折曲角 ,( )；  l 标准中部槽长， m；  a 机身推移距离， m；  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 弯曲段全长， m；  0 弯曲段中心角， ( )。  （ 4） 确定最小张力点  由  6 9 2  1 9 4 8 1”点。  （ 5） 计算各点张力  取最小张力点为 0，按弯曲段距离工作面上端 5m，用逐点计算法计算刮板链在各点的张力。  01F    4 810s i s i s('112    6 9 77)00  1 9    2 5 40 ) 6 9  1 9 48( 6 9 77)( 00  72 4 25300  69 2  52 9 38778 算电机功率  取传动系统的效率  ，绕经驱动轮的阻力系数 045.0代入下式得：  上端驱动电机功率为：    0 0  7 2 4  7 2 4 21 0 0 0 18181 r 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 下端驱动电机功率为：    0 0) 2 4  6 9 7 7(0 4  2 4  6 9 7 11 0 0 0545420%的备用量，得上端电机功率为 下端电机功率为 此配备 2 700动机双头驱动即可满足需要。  由计算所得电机功率选 50 型刮板输送机用防爆电机，其额定转速r/n 。  算刮板链的预紧力和紧链力  为简便计算，预紧力近似按下式计算：   5410 紧链力按式 (2算：   210 (2式中： T 紧链力， N；   拉伸段的弹性伸长量，  取  条 38 137 圆环链的刚度  代入式 (2   1 1 4 90 8 2  02   1 6 8 9 7 T  算刮板链的安全系数  查标准可知 38 137圆环链的破断拉力为 2270双链负荷不均匀系数取 ：  Fn d                                   (2式中， n 链条的安全系数；  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 一条链条的破断拉力， N；  刮板链的最大静张力， N；   双链负荷不均匀系数，取   代入式 (2：  6 9 7 7 0 0 002 n  有计算结果可知，所选取的刮板链符合要求。  动方案的设计  动方案的确定  刮板输送机减速器与刮板输送机之间采用平行布置方式，型号 用三级圆锥 据 148板输送机减速器规定，减速器采用水平剖分式，上下箱体对称布置，电动机与输入轴之间采用 速器布置型式见图   2 图 2速器布置示意图  传动比及传动 比分配  （ 1） 驱动链轮转速的计算  链轮转速计算见式 (2  r/                                  (2式中： 'n 链轮转速， r/ v 圆环链链速， m/s。 m/v ；  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 N 链轮齿数， 9N ；  P 链轮节距，  80 2 0D 链轮节圆直径，  由圆环链规格 38 137 及选取链轮齿数 N=9，计算链轮节圆直径0D。  2202c o                           （ 2 式中   p 圆环链节距，  p ；  d 为圆环链直径，  d ；   为链轮节距角， 20923602360 N。  代入式 （ 2得：  o D  取 2链轮节距：   991 8 0s  9 P  得链轮转速：  m in/ n  （ 2） 总传动比的计算及分配  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 1） 总传动比：  0 4   8 4' 动比分配：  减速器为三级展开式，依据手册中提供的分配方法，经调整确定 i ， i ，i 。  3)传动比误差：  i 传动比分配符合要求。  动装置运动参数的计算  从 减速器的高速轴开始各轴命名为 轴、 轴、 轴、 轴。  （ 1） 各 轴转速计算  n  m in/ 84 8  8 41  m in/ 63 7  82  m in/ 63  （ 2）各轴功率计算    021   632   832   232 （ 3）各轴扭矩计算  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 n  5 1  8  89 5 5 09 5 5 0 n  1 9  5 09 5 5 0 n  9 5 7  5 09 5 5 0 n 速器传动件设计计算  动部弧齿锥齿轮设计计算  已知参数：  4841 n       i  已知：两锥齿轮轴交角 90 ，小齿轮悬臂布置，大齿轮两端支承，长期工作，闭式锥齿轮传动，先按接触疲劳强度计算，再按接触疲劳强度和抗弯强度校核计算。  具体设计参数及结果表 绍齿 轮传动部分的设计方法和步骤。  表 齿锥齿轮的设计计算  设计项目及说明  结果  （ 1）选材料、热处理方法、定精度等级。  选小齿轮   2062 大齿轮   20 62 大  小齿轮均采用渗碳淬火  许用接触应力 H   S   接触疲劳极限  16001H N/5502H N/触强度寿命系数 力循环次数  N  1 60