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中单链刮板输送机传动装置设计【优秀】【word+4张CAD图纸全套】【毕设】

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关键词：: 中单链刮板输送机传动装置

资源描述：

中单链刮板输送机传动装置设计

SGD630/222型中单链刮板输送机的设计【优秀毕业设计】【word+4张CAD图纸全套】【带任务书+开题报告+实习总结】【42页@正文15000字】【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】

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任务书

一、设计题目：中单链刮板输送机传动装置设计

二、设计的主要内容：

1、中英文摘要（四要素：目的、方法、结果、结论）

2、刮板输送机结构组成、工作原理。

3、刮板及刮板链设计与计算

4、结论

图纸（内容、幅面及其数量）：

1、刮板输送机总装配图 A0 1张

2、驱动链轮装配图 A1 1张

3、链轮轴零件图 A2 1张

4、铲煤板零件图 A2 1张

三、设计目标：按给定的设计参数：输送量450t/h ，长度150 m,链速1.08 (m/s)，电动机功率90KW, 适应的工作面走向倾角：≥±9°刮板间距:920mm，经过设计计算，确定刮板输送机各部分的结构，完成图纸的绘制和说明书的书写。

摘要

刮板输送机是一种有挠性牵引机构的连续运输机械，在煤矿井下综采工作面中主要承担着将采煤机采下的原煤连续不断地运往转载机，确保综采工作面的原煤连续运出的任务，是整套综采设备的“中坚”，其性能、可靠程度和寿命是综采工作面正常生产和取得良好技术经济效果的重要保证。

介绍了刮板输送机的发展概况、发展趋势以及刮板输送机的结构组成和特点，根据给定参数，对刮板输送机的运行阻力、牵引力、刮板链张力等进行了计算和校核，重点对整个传动装置进行了设计，包括选型设计：电动机，减速器，液力耦合器，中部槽。结构设计：链轮组件，刮板链等。通过以上的设计计算，完成对刮板输送机的整体设计，图纸的绘制等工作。

关键词：刮板输送机；传动装置；链轮组件

Abstract

Scraper conveyor is a flexible traction for transportation machinery, the agency in underground mines in fully-mechanized coal mining machine main bearing the coal mining under continuous to reprint machine, ensure raw scores for fully mechanized working face of tasks, is the "elite" mining equipment, its performance, reliability and life's normal production and the fully-mechanized face good technical and economic effect.

Introduces the development situation of scraper coveyor and development trend of scraper coveyor and the structure and features, according to the given parameter, the operation of scraper conveyor resistance, traction, scraper chain tension is calculated and checked etc, focusing on the transmission device design, including the selection of design: motor, gear, hydraulic coupler, central trough. Structure design, scraper chain sprocket components, etc. Through the design calculation, complete the whole of scraper conveyor design, drawing the drawings.

Keywords： scraper conveyor；Transmission device；Sprocket components

摘要I

AbstractII

1.1 概述1

1.2 国内外发展情况1

1.2.1 我国刮板输送机的发展现状1

1.2.2 国外刮板输送机的发展现状2

1.2.3 国内与国外刮板输送机存在的差距3

1.3　未来刮板输送机的发展趋势4

1.3.1 设备重型化4

1.3.2 设备自动化5

1.3.3 设备智能化5

1.3.4 开发薄煤层开采设备5

第2章设计方案确定7

2.1 方案对比7

2.1.1 中单链型刮板输送机7

2.1.2 边双链型刮板输送机7

2.1.3 中双链型刮板输送机7

2.1.4 准边双链型刮板输送机8

2.2 最终方案确定8

第3章刮板输送机的整体设计9

3.1 刮板输送机的分类9

3.1.1 按刮板链的形式分类9

3.1.2 按卸载方式分类10

3.1.3 按中部槽的结构分类11

3.1.4 按采煤机牵引方式分类12

3.2 刮板输送机的组成12

3.2.1 机头传动部13

3.2.2 中部槽及附属部件15

3.2.3 刮板链16

3.2.4 紧链装置17

3.2.5 推移装置18

3.2.6 锚固装置18

3.3 刮板输送机的安装18

3.3.1 安装运转中应注意的主要问题18

3.3.2 提高刮板输送机的输送量19

第4章刮板输送机传动装置设计20

4.1 刮板运输机的阻力计算20

4.2 牵引力的计算21

4.3 电动机的选取24

4.4 液力耦合器的选取24

4.5 减速器的选取25

4.6 链轮组件的设计计算25

4.6.1 链轮几何尺寸计算25

4.6.2 链轮轴的结构设计计算27

4.6.3 轴承的选择31

4.6.4 刮板链的选择31

结论33

致谢34

参考文献35

contents

AbstractI

Chapter 1 Introduction1

1.1 Overview1

1.2 Domestic development situation1

1.2.1 China's development present situation of scraper coveyor1

1.2.2 Foreign scraper conveyor development present situation2

1.2.3 Domestic and foreign scraper conveyor gap3

1.3　The future development trend of scraper conveyor4

1.3.1 ChongXingHua equipment4

1.3.2 Automation equipment5

1.3.3 Intelligent equipment5

1.3.4 Development in thin coal seam mining equipment5

Chapter 2 Design scheme7

2.1 Scheme contrast7

2.1.1 In single type of scraper coveyor7

2.1.2 Edge double-chain scraper conveyor7

2.1.3 In double-chain scraper conveyor7

2.1.4 Accurate boundary double-chain scraper conveyor8

2.2 Eventually plan8

Chapter 3 The overall design of scraper coveyor9

3.1 The classification of scraper conveyor9

3.1.1 According to the classification of scraper chain form9

3.1.2 According to the classification of unloading way10

3.1.3 According to the central trough structural classification11

3.1.4 According to the classification of haulage way12

3.2 Scraper conveyor12

3.2.1 Helicopter transmission12

3.2.2 The central trough and accessory parts15

3.2.3 Scraper chain16

3.2.4 Tight chain device17

3.2.5 Passage device18

3.2.6 Anchorage device18

3.3 Scraper conveyor installation and maintenance18

3.3.1 Installation of the main problems should be paid attention to18

3.3.2 To improve throughput of scraper conveyor19

Chapter 4 Scraper conveyor transmission device design20

4.1 Scraper transporters resistance calculation20

4.2 Traction calculation21

4.3 The motor24

4.4 Hydraulic coupler24

4.5 Selection of gear reducer25

4.6 Sprocket components design calculation25

4.6.1 Sprocket geometry size calculation25

4.6.2 The structure design and calculation sprocket axis27

4.6.3 Bearing30

4.6.4 Scraper chain of choice31

Conclusions33

Thanks34

References35

第1章绪论

1.1 概述

刮板输送机是一种用刮板链牵引，在槽内运送散料的输送机。

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。

刮板输送机结构：各种类型的刮板输送机的主要结构和组成的部件基本是相同的，它由机头、中间部和机尾部等三个部分组成。此外，还有供推移输送机用的液压千斤顶装置和紧链时用的紧链器等附属部件。机头部由机头架、电动机、液力偶合器、减速器及链轮等件组成。中部由过渡槽、中部槽、链条和刮板等件组成【1】。机尾部是供刮板链返回的装置。重型刮板输送机的机尾与机头一样，也设有动力传动装置，从安设的位置来区分叫上机头与下机头。

刮板输送机工作原理：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【2】。

1.2 国内外发展情况

1.2.1 我国刮板输送机的发展现状

我国的综采工作面刮板输送机，自上世纪70年代中期开发以来，已经取得了长足进步。尤其是上个世纪九十年代后，在新技术革命的带动下，煤矿开采技术与设备迅速发展，为适应市场需要，国内煤机制造厂家、煤矿生产企业和科研院所积极合作，通过借鉴和吸收国外先进的产品结构和工艺手段，应用机电一体化和自动化技术，开发新材料、新产品，研制、开发了高生产能力，高性能的工作面刮板输送设备并逐渐形成了多系列，多结构类型的刮板输送机产品【3】。实现了矿井高产高效和集约化生产。为综采机械化水平的提高和经济效益的增长发挥了很大的作用。

产品结构多样化

20多年来，经过制造厂家和使用单位的不断探索、研制的刮板输送机中部槽结构由原来单一的挡、铲板结构逐步形成了框架结构、整体焊接结构、C型槽结构、铸焊结构等多种结构形式并存的局面，基本满足了各种地质条件下工作面开采的要求。

参考文献

1 综采技术编委会.综采技术[M].煤炭工业出版社,1997:1177-1283.

2 于学谦.矿山运输机械[M].中国矿业大学出版社.1989:165-179.

3 马彩霞,张建德,呼如升.我国刮板输送机发展的现状分析[J].煤炭技术,2006,25(7):11-12.

4 R stace. Coal International[M].AFCs and longwall performance .2005,60-78.

5 Director S W, Rohrer R A. The generalized adjointnet work and network sensitivities [J].IEEE Transac-tions on Circuits and System, 2004,30-40.

6 薛金河,张秀全.刮板输送机发展概况[J].煤矿机械,2002,1:4-5.

7 金晓颖.刮板输送机发展趋势[J].中州煤炭,2007,4:43-45.

8 姜翎燕.工作面刮板输送机技术现状与发展趋势[J].煤炭科学技术,2007,35(8):102-105.

9 索智文.大功率国产,进口综采工作面刮板输送机对比[J].煤矿机械,2009,30(11):130-131.

10 戴福水,陈虹微.煤矿刮板输送机的运输能力分析及对策[J].煤矿机械,2007,28(5):145-147.

11 王巧梅.提高刮板输送机圆环链与中部槽耐磨性的研究[J].山西焦煤科技,2007,9:35-37.

12 于学谦.矿山运输机械[M].中国矿业大学出版社.1989:165-179.

13 洪晓华.矿井运输提升[M].第二版.中国矿业大学出版社,2005:17-48.

14 刘磊,温建刚,丁守坤等.刮板输送机链轮组件新型结构研究[J].煤炭工程,2009,8:112-113.

15 王莉英,韩以伦.刮板输送机预紧力对输送机性能的影响[J].山西煤炭,2002,22(3):24-25.

16 刘从胜,陈涛.刮板输送机的使用与维修[J].煤炭技术,2007,26（1）:16-17.

17 张树齐,赵聪.刮板输送机运行阻力的分析与计算[J].矿业研究与开发,2008,28(4):42-76.

18 蔡春源.机电液设计[M].机械工业出版社,东北大学出版社,1997:419-893.

19 濮良贵,纪名刚.机械设计[M].高等教育出版社,2006:45-53.

20 张展.机械设计[M].机械工业出版社.2008:443-581.

21 任兰柱,穆润青,崔凤禄等.刮板输送机链轮轴的设计计算方法[J].中国煤炭，2006,32(8):26-27.

内容简介：: I摘要刮板输送机是一种有挠性牵引机构的连续运输机械，在煤矿井下综采工作面中主要承担着将采煤机采下的原煤连续不断地运往转载机，确保综采工作面的原煤连续运出的任务，是整套综采设备的“中坚”，其性能、可靠程度和寿命是综采工作面正常生产和取得良好技术经济效果的重要保证。介绍了刮板输送机的发展概况、发展趋势以及刮板输送机的结构组成和特点，根据给定参数，对刮板输送机的运行阻力、牵引力、刮板链张力等进行了计算和校核，重点对整个传动装置进行了设计，包括选型设计：电动机，减速器，液力耦合器，中部槽。结构设计：链轮组件，刮板链等。通过以上的设计计算，完成对刮板输送机的整体设计，图纸的绘制等工作。关键词关键词：刮板输送机；传动装置；链轮组件IIAbstractScraper conveyor is a flexible traction for transportation machinery, the agency in underground mines in fully-mechanized coal mining machine main bearing the coal mining under continuous to reprint machine, ensure raw scores for fully mechanized working face of tasks, is the elite mining equipment, its performance, reliability and lifes normal production and the fully-mechanized face good technical and economic effect.Introduces the development situation of scraper coveyor and development trend of scraper coveyor and the structure and features, according to the given parameter, the operation of scraper conveyor resistance, traction, scraper chain tension is calculated and checked etc, focusing on the transmission device design, including the selection of design: motor, gear, hydraulic coupler, central trough. Structure design, scraper chain sprocket components, etc. Through the design calculation, complete the whole of scraper conveyor design, drawing the drawings.Keywords： scraper conveyor；Transmission device；Sprocket components目录摘要 .IAbstract.II1.1 概述.11.2 国内外发展情况.11.2.1 我国刮板输送机的发展现状 .11.2.2 国外刮板输送机的发展现状 .21.2.3 国内与国外刮板输送机存在的差距 .31.3未来刮板输送机的发展趋势 .41.3.1 设备重型化 .41.3.2 设备自动化 .51.3.3 设备智能化 .51.3.4 开发薄煤层开采设备 .5第 2 章设计方案确定 .72.1 方案对比.72.1.1 中单链型刮板输送机 .72.1.2 边双链型刮板输送机 .72.1.3 中双链型刮板输送机 .72.1.4 准边双链型刮板输送机 .82.2 最终方案确定.8第 3 章刮板输送机的整体设计 .93.1 刮板输送机的分类.93.1.1 按刮板链的形式分类 .93.1.2 按卸载方式分类 .103.1.3 按中部槽的结构分类 .113.1.4 按采煤机牵引方式分类 .123.2 刮板输送机的组成.123.2.1 机头传动部 .133.2.2 中部槽及附属部件 .153.2.3 刮板链 .163.2.4 紧链装置 .173.2.5 推移装置 .183.2.6 锚固装置 .183.3 刮板输送机的安装.183.3.1 安装运转中应注意的主要问题 .183.3.2 提高刮板输送机的输送量 .19第 4 章刮板输送机传动装置设计 .204.1 刮板运输机的阻力计算.204.2 牵引力的计算.214.3 电动机的选取.244.4 液力耦合器的选取.244.5 减速器的选取.254.6 链轮组件的设计计算.254.6.1 链轮几何尺寸计算 .254.6.2 链轮轴的结构设计计算 .274.6.3 轴承的选择 .314.6.4 刮板链的选择 .31结论 .33致谢 .34参考文献 .35CONTENTSAbstract.IChapter 1 Introduction .11.1 Overview.11.2 Domestic development situation.11.2.1 Chinas development present situation of scraper coveyor.11.2.2 Foreign scraper conveyor development present situation.21.2.3 Domestic and foreign scraper conveyor gap.31.3The future development trend of scraper conveyor.41.3.1 ChongXingHua equipment.41.3.2 Automation equipment .51.3.3 Intelligent equipment.51.3.4 Development in thin coal seam mining equipment .5Chapter 2 Design scheme.72.1 Scheme contrast.72.1.1 In single type of scraper coveyor.72.1.2 Edge double-chain scraper conveyor.72.1.3 In double-chain scraper conveyor.72.1.4 Accurate boundary double-chain scraper conveyor.82.2 Eventually plan.8Chapter 3 The overall design of scraper coveyor .93.1 The classification of scraper conveyor .93.1.1 According to the classification of scraper chain form.93.1.2 According to the classification of unloading way .103.1.3 According to the central trough structural classification.113.1.4 According to the classification of haulage way.123.2 Scraper conveyor .123.2.1 Helicopter transmission .123.2.2 The central trough and accessory parts.153.2.3 Scraper chain.163.2.4 Tight chain device.173.2.5 Passage device .183.2.6 Anchorage device .183.3 Scraper conveyor installation and maintenance.183.3.1 Installation of the main problems should be paid attention to.183.3.2 To improve throughput of scraper conveyor .19Chapter 4 Scraper conveyor transmission device design.204.1 Scraper transporters resistance calculation.204.2 Traction calculation .214.3 The motor.244.4 Hydraulic coupler .244.5 Selection of gear reducer .254.6 Sprocket components design calculation.254.6.1 Sprocket geometry size calculation .254.6.2 The structure design and calculation sprocket axis .274.6.3 Bearing.304.6.4 Scraper chain of choice.31Conclusions.33Thanks.34References.351第 1 章绪论1.1 概述刮板输送机是一种用刮板链牵引，在槽内运送散料的输送机。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。刮板输送机结构：各种类型的刮板输送机的主要结构和组成的部件基本是相同的，它由机头、中间部和机尾部等三个部分组成。此外，还有供推移输送机用的液压千斤顶装置和紧链时用的紧链器等附属部件。机头部由机头架、电动机、液力偶合器、减速器及链轮等件组成。中部由过渡槽、中部槽、链条和刮板等件组成【1】。机尾部是供刮板链返回的装置。重型刮板输送机的机尾与机头一样，也设有动力传动装置，从安设的位置来区分叫上机头与下机头。刮板输送机工作原理：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【2】。 1.2 国内外发展情况1.2.1 我国刮板输送机的发展现状我国的综采工作面刮板输送机，自上世纪 70 年代中期开发以来，已经取得了长足进步。尤其是上个世纪九十年代后，在新技术革命的带动下，煤矿开采技术与设备迅速发展，为适应市场需要，国内煤机制造厂家、煤矿生产企业和科研院所积极合作，通过借鉴和吸收国外先进的产品结构和工艺手段，应用机电一体化和自动化技术，开发新材料、新产品，研制、开发了高生产能力，2高性能的工作面刮板输送设备并逐渐形成了多系列，多结构类型的刮板输送机产品【3】。实现了矿井高产高效和集约化生产。为综采机械化水平的提高和经济效益的增长发挥了很大的作用。产品结构多样化20 多年来，经过制造厂家和使用单位的不断探索、研制的刮板输送机中部槽结构由原来单一的挡、铲板结构逐步形成了框架结构、整体焊接结构、C型槽结构、铸焊结构等多种结构形式并存的局面，基本满足了各种地质条件下工作面开采的要求。产品系列多样化目前，国内刮板输送机系列品种多种多样。综采机械化刮板输送机从槽宽区分有 630、730、764、800、830、960、1000、1200 系列，装机功率从90kW 到 2855kW，运输能力从 400t/h 到 2500t/h，链条规格有22、26、30、34、38、42、48，减速器功率从 90 kW 到 1000kW，最高日产量可达 2Mt，年产量可达 600Mt，可以满足大、中、小煤矿的要求。产品配置多样化近年来，随着科学技术的不断进步，一些新的技术也不断应用于刮板输送液力偶合器、限矩摩擦离合器、调速偶合器等软启动技术用于设备的过载保护。液压紧链器、自动伸缩机尾等机电一体化技术用于设备的自动化控制，以尽可能的减轻煤炭开采的劳动强度，提高煤矿生产效率。而且，一些速度、温度等工矿监测、监控装置也正在不断的应用于刮板输送机。1.2.2 国外刮板输送机的发展现状自世界上第一台刮板输送机诞生以来，经历了半个多世纪的不断研究、试验、改进，刮板输送机已成为煤矿运输的主要设备。目前世界上生产刮板输送机的国家主要有德国、美国、英国、澳大利亚、日本等，机型从轻型、中型到重型、超重型，装机功率已发展到 3700kW。保护形式有：弹性联轴器、限矩型液力耦合器、双速电机、调速型液力耦合器、软启动(CST 可控传动装置、阀控调速型液力耦合器、交流电机变频调速技术三种软启动装置)等等【4】。上个世纪 90 年代后期，国外工作面刮板输送机装机功率达到 3700kW或 3855kW，现在已达到 31250kW，溜槽内宽也由 1000mm 扩大到1250mm，链条直径 4852，中板厚度 50mm 以上，运输能力达到 4500t/h3以上。目前，国外工作面输送机的运输能力最大可达 2500t/h，水平运距可超过300m，链子直径达到 34mm，而且出现了比同直径圆环链强度高的椭圆截面刮板链和采用新工艺生产的紧凑链等新型链子。使用电机单台功率超过400kW，整机功率超过 1000kW，减速箱、中部槽等部件采用了新的材料和制造工艺，因而使用寿命大大提高，减速箱整体大修寿命达 3 年以上，溜槽过煤量可超过 200 万吨【5】。英国于 1986 年安装了 9 台双中链侧卸式刮板输送机，溜槽制造工艺和材料都有一些突破，使用寿命大大提高。为解决液力联轴器在过载或输送机被卡死的情况下喷出高温油而引起火灾、瓦斯爆炸等事故问题，人们也研制成功了防火液力联轴器。用水代替液压油做媒介的新型液力联轴器的研究工作亦有所进展。1.2.3 国内与国外刮板输送机存在的差距多年来，经过煤矿生产、制造企业的不断努力，我国的刮板输送机形成了多结构、多系列的产品规模，在产品结构和系列方面基本与国外输送机相同，但与国外先进水平相比，仍存在着很大的差距。近十年来，国外制造厂家，为适应国际市场需要，不断加大输送机的功率、采用新结构、新工艺，开发高强度、高耐磨性能的新材料，使产品不断更新，技术性能日趋完善，可靠性不断提高，寿命大幅度增加【6】。而我国生产的工作面刮板输送机整机性能相对比较差，一些关键零部件的寿命、可靠性相对较低，监测、控制方面相对比较弱。具体有以下方面：1. 力方面的差距上个世纪 90 年代后期，国外工作面刮板输送机装机功率达到 3700kW或 3855kW，现在已达到 31250kW，溜槽内宽也由 1000mm 扩大到1250mm，链条直径 4852，中板厚度 50mm 以上，运输能力达到 4500t/h以上。目前国内使用的重型刮板输送机装机功率多为 2525kW 或 2700kW，个别的使用 2855kW，溜槽内宽 1000mm 或 1200mm，运输能力达到 2500t/h 或3000t/h，链条多采用 3848，中板厚度为 45mm。42. 关键零部件寿命差距我国生产的刮板输送机的主要零部件寿命大都低于国外先进水平，其中关键零部件，如圆环链和中部槽。有资料表明：国外大于 34 的圆环链过煤量在 200Mt，国内同规格的圆环链过煤量 100Mt 左右。而且国外规格为 42 圆环链过煤量可达 400500Mt，国外重型刮板输送机中部槽过煤量保证值为600Mt，最高寿命可达 1200Mt，而国产中部槽过煤量只有 400500Mt。造成这种寿命差距的主要原因是国内没有研制、开发出生产这些关键零部件的材料，国内重型刮板输送机中部槽用的中板、链条等关键材料都是依靠进口，这样造成国内生产的产品总是滞后于国外产品。3. 技术性能差距20 世纪末期以来，美、澳、英、德等先进采煤国家积极应用机电一体化技术，研制、开发新型自动化运输设备，这些设备采用计算机工况监测监控，在增加传动功率，提高生产能力的同时，使设备的功能内涵发生了重大突破。经过十多年的努力，已经研制出限矩摩擦离合器作为输送机启动或运行时的过载保护，利用调速偶合器实现输送机的软启动和过载保护，通过链条张力自动调节装置来实现刮板链随运行工况的变化以调节链条的张紧力。通过工况监测和故障诊断系统，及时了解设备运行的工况，保证设备的安全运行。国内的轻型、中型刮板输送机多采用液力偶合器或双速电机来改善输送机的启动性能，重型刮板输送机采用限矩摩擦离合器保护电机，虽然在个别输送机上使用了调速偶合器和自动伸缩机尾，可是由于不能准确的对输送机运行过程中的数据进行采集、分析，这些设备还不能达到自动控制的要求。1.3未来刮板输送机的发展趋势1.3.1 设备重型化设备重型化是煤炭集约化生产、高强度开采、单机单产不断提高的要求，也是提高劳动生产率、节约投资、降低生产成本的重要途径。重型化集中表现为生产能力大，装机功率不断增大，重量大，电压高【7】。未来几年，国内“一矿一面、一个采区、一条生产线”的矿区将逐渐增多，工作面长度 300m 左右。5这些工作面可将实现日产 23 万 t，年产 510Mt，这样就需要刮板输送机装机功率 20003000kW，输送能力高达 4000t/h。1.3.2 设备自动化设备自动化是提高劳动生产率、减轻劳动强度、保障安全的重要手段。刮板输送机的自动化主要是根据刮板输送机启动、运行中的负载状况、各关键零部件运行是温度状况、采煤机的截割速度、采煤机的位置等随时调整输送机的运行参数，实现自我控制，保证设备的安全、可靠运行，以更好的发挥设备的效率。当自动控制发展相对成熟后，最终会实现采煤机、液压支架、刮板输送机的联动作业，从而实现工作面自动化。1.3.3 设备智能化设备智能化是通过一些监测和监控装置，对刮板输送机运行过程监控，实现工况检测和故障诊断【8】。例如，通过对输送机电机电压、电流、功率及温升等监测以监视多电机驱动时电动功率分配及供电系统的工况。通过对减速器油质、油位、温升、链轮轴组、刮板链的运行等进行过程控制，并对运行状况进行预测，使设备维修可以从事前进行计划，提出故障维修方法和处理方案，使排除故障的时间尽可能的减少。1.3.4 开发薄煤层开采设备统计资料表明，国内薄和较薄煤层产量在整个煤炭产量中所占比重始终偏低，特别是近年来薄及较薄煤层的产量更是呈逐年下降的趋势。通过对国内煤炭生产企业的调查发现，国内绝大多数矿区受经济驱使采厚丢薄现象十分普遍，受此影响，薄煤层综采设备的发展缓慢。特别是厚度底于 1.3 米的极薄煤层，大多数都被丢弃。造成煤炭资源的极大浪费。造成这种状况的原因除经济利益外，同时也由于现有的国产技术装备无法满足极薄煤层高效开采需要。而目前国内特别是老矿区的薄与极薄煤层所占的比例越来越多。因此，为避免资源浪费，实现资源均衡开采，设计出结构满足极薄煤层采煤工艺要求的高产高效高可靠性的工作面刮板输送机设备将越来越成为各矿局迫切的需求。而传统的刮6板输送机多采用铸焊结构的中部槽，在应用到极薄煤层工作面时，结构型式都存在着以下不足：第一，中部槽高，占用空间大；第二，齿轨（销排）与采煤机配套结构及定位方式的限制，使得采煤机整体高度难于满足极薄煤层工作面的需要；第三，滚筒装煤效果不理想。由于普通中部槽高，用于极薄煤层工作面时采煤机滚筒又相对较小，造成滚筒装煤效果不理想。所以，未来刮板输送机，在向重型化、自动化、智能化发展的同时，必将发展出能够满足极薄煤层工作面机械化综采工艺的极薄煤层刮板输送机，以彻底解决长期以来国内极薄煤层开采装备落后、机械化程度低、工作面效率低、经济效益差的局面。7第 2 章设计方案确定2.1 方案对比2.1.1 中单链型刮板输送机刮板上的链条位于刮板中心，刮板在中部槽内起导向作用。这种刮板链的重要优点是：1.结构简单，便于维护，弯曲性能好，没有双链那种两条链受力不均的缺点，断链事故少。2.能采用长链段圆环链，以减少链接头，可靠性高。3.刮板变形不会引起链子在链轮上跳动。4.链子不在槽帮的凹槽内，而采用两端形状与槽帮钢相配的刮板，清刮煤粉的效果好，减少运行阻力，在同样的输送能力下节省功率。中单链的缺点是：1.在底板不平的工作面使用时刮板容易出槽。2.与双链相比，需要的链轮尺寸大，从而增加了机头和机尾的高度。3.对煤质较硬、块度较大的煤，输送效果较差。4.使用的煤层倾角小。2.1.2 边双链型刮板输送机刮板上的链条位于刮板两端，链条和连接环在中部槽内起导向作用，这种刮板链的主要优点是：预紧力小，功率消耗少，适用的煤层倾角较大，煤层较薄以及运送大块硬煤的效果较好，缺点是两链受力不均，不能使用较大的圆环链，强度受到一定的限制。2.1.3 中双链型刮板输送机刮板上的两股链条中心距不大于中部槽宽度的 20%，刮板在中部槽内起8导向作用，这种刮板链的主要有点是：具有中单链的基本优点，克服了它的部分缺点，与边双链相比，两条链子受力的不均性要小，适用于重型刮板输送机，缺点是单位长度重量增加。2.1.4 准边双链型刮板输送机刮板上的两股链条中心距不大于中部槽宽度的 50%，刮板在中部槽内起导向作用，它具有边双链与中双链的优点，适用于较宽的中部槽。2.2 最终方案确定综上所述，中单链刮板输送机的特点是：结构简单,受力均匀,运行平稳,摩擦阻力小,溜槽利用率高和弯曲性能好,在输送机上不易出现堵塞。缺点是预张力较大。中单链可弯曲刮板输送机系列适用于厚度在 0.8 米以上，倾角在 15之间的缓倾斜工作面，也可用于顺槽及煤巷掘进面。主要适用于缓倾斜中厚煤层长壁式经济综采或高档普采的回采工作面，在放顶煤回采工作面应用也越来越多，可与采煤机、液压支架等设备配套，以实现回采工作面的落煤、装煤、运煤、支护和工作面的连续作业等。所给的技术参数：输送量 450t/h ，长度 150 m,链速 1.08 (m/s), 适应的工作面走向倾角9。根据以上几个方面的综合比较，结合工程实践，故得出结论：本设计采用的是中单链刮板输送机。9第 3 章刮板输送机的整体设计3.1 刮板输送机的分类3.1.1 按刮板链的形式分类1. 中双链型刮板输送机中双链型刮板输送机的两条圆环链在刮板中部用 E 型螺栓固定在刮板上，链条的中心距不大于中部槽宽的 20%。由于链条不在槽帮钢内运行，链环直径不受限制，从而可以增加链条的强度，因此，可以适用于重型和超重型刮板输送机。有链子受力较均匀，弯曲性能较好等优点，使用效果较好。缺点是运行阻力较高，并且在煤质较硬，煤的块度大的情况下，运输效果不佳，不宜采用【9】。中双链链条采用长链段，两条链子必须配对出厂和使用，以保证其长度有较小的偏差，减少受力不均现象。2. 边双链型刮板输送机边双链型刮板输送机的两条圆环链在刮板两端用连接环与刮板连接，每节链条的长度就是刮板的间距，因此，链条都是短节。链条和连接环在槽帮钢的槽内运行，刮板的空间较大，能运输较大的煤块，这种链子的预张力较小，运行阻力小，适应性强，因此，得到广泛应用。缺点是两条链子受力不均，刮板易歪斜；刮板中间受力大，易弯曲；由于链环与连接环在槽帮内运行，空间受到限制，不能使用较大的圆环链，强度受到限制。3. 准边双链型刮板输送机准边双链型刮板输送机的两条圆环链在刮板中部连接，链条的中心距不小于中部槽宽的 50%。它具有边双链和中双链的优点，适用于超重型刮板输送机。缺点是运行阻力高。准边双链链条也采用长链段，其要求同中双链。104. 中单链型刮板输送机中单链型刮板输送机的圆环链在刮板中间用 U 型螺栓连接，刮板两端在槽帮内运行，这种链子结构简单，整体弯曲性能好，与边双链相比链子无受力不均现象。与中双链相比结构更简单，不存在链子受力不均现象，且弯曲性能更好些。缺点是一股链子强度受到限制，不适用于功率较大的输送机，且刮板两端磨损后，稍有歪斜就易出槽。运行阻力比边双链稍高。3.1.2 按卸载方式分类1. 端卸式刮板输送机刮板输送机呈直线形，货载从输送机一端卸载，与输送机呈一直线，这种型式的输送机结构比较简单，当前大部分综采工作面使用这种型式的刮板输送机；它的缺点是空链易带回煤，增加功率消耗，卸载有一定的高度，易产生煤尘。2. 侧卸式刮板输送机刮板输送机呈直线形，机头部搭在工作面运输巷转载机上，借助圆弧犁形卸煤板将煤从机头架主卸载斜板呈 90卸到转载机上，这是煤的主流，约占输煤量的 70%75%；约有 15%20%的煤从副卸载斜板卸到转载机上，这是副流；最后约有 5%15%的粉煤绕过链轮通过底部卸入转载机。这种输送机主要优点是侧卸式输送机卸载前由于弧形板的作用，煤平稳地滑入转载机中，避免了端卸式时的堵塞堆积和煤尘的产生，改善了劳动环境；由于弧形板的作用将带有动量的大快煤扭转 90，使其与转载机运行方向相同后再卸入转载机内连续运行，避免了端卸时煤流要停顿后再起动的能量损失和对轻载机的冲击，从而降低了转载机的功率消耗，提高了传动件的可靠性和转载机的使用寿命；从弧形板下被刮板链带走的粉煤经机头链轮卸到回煤罩内，由返回刮板链拉到转载机上方，从机头底槽的开口卸到转载机内，因此，减少了刮板输送机的回煤阻力；由于煤流不在端头卸载，不需要卸载高度，因而机头高度可以降下，且伸到工作面运输巷中，采煤机可以行走到接近机头，便于自开切口【10】。113. 直弯式刮板输送机把工作面刮板输送机与工作面运输巷转载机连成一体，把工作面的煤直接卸到工作面运输巷带式输送机上，取消了转载机。4. 交叉侧卸式刮板输送机交叉侧卸式刮板输送机的机头与转载机的机尾做成一个整体。两个输送机的上、下链相互交叉穿过，从上向下的顺序是输送机上链、转载机上链、输送机下链、转载机下链。输送机机头上槽的煤通过弧形板转卸入转载机上槽，输送机下链带回的煤落入转载机下槽，由转载机下链带到机尾轮后翻到上槽运走。由于输送机的机头与转载机机尾是一个整体，所以，推移输送机机头时，转载机也必须随之移动。交叉侧卸式刮板输送机的特点是机头架高度比普通侧卸式低，一般可降低200300mm。由于机头高度的降低，为采煤机自开切口创造更有利的条件。3.1.3 按中部槽的结构分类 1. 开底式刮板输送机开底式刮板输送机就是中部槽的下槽为敞开式，目前使用较为普遍。这种中部槽的重量轻，结构简单，下槽发生故障便于处理；缺点是刚度小，易磨损变形，阻力大，寿命短，不适合松软地板使用。2. 封底式刮板输送机封底式刮板输送机就是中部槽的下槽为封闭式。这种中部槽刚度大，刮板链在下槽运行阻力小；由于封底与工作面底板接触面积大，适合松软底板使用。为了便于下链的检查修理，在每隔数节中部槽安装一节带检窗口的中部槽，窗口开在溜槽中部，尺寸以能修换链段和连接链环为度，窗口用活动盖板盖严。3. 分体中部槽刮板输送机分体中部槽刮板输送机就是把易磨损的上中部槽体做成活的，用螺栓与下槽体固定，下槽体把铲煤板、挡煤板、封底板焊成一体，提高了整机的刚性与12强度，且具有封底面槽的优点。4. 整体焊接中部槽刮板输送机整体焊接中部槽刮板输送机就是把溜槽两侧槽帮分别与铲煤板、挡煤板座焊接在一起，取消溜槽与其附件的连接螺栓，从而减少了输送机的维修工作量。5. 框架式中部槽刮板输送机框架式中部槽刮板输送机就是把普通中部槽置于一个铲煤板、挡煤板座、封底板焊在一起的框架中，用销子固定，整机具有较强的刚性与强度，提高了中部槽的可靠性；缺点是中部槽的重量增加幅度较大。6. 铸造式中部槽刮板输送机铸造式中部槽刮板输送机就是把中部槽槽帮钢与铲煤板、挡煤板铸造在一起，再焊上中板与底板，从而实现中部槽无螺栓连接，这种刮板输送机具有框架式中部槽刮板输送机的各种优点，且减少了大量钢材的切割与焊接，降低了制造成本【11】。3.1.4 按采煤机牵引方式分类1. 有链牵引采煤机用刮板输送机在输送机机头和机尾部装有采煤机牵引链的固定及张紧装置，沿输送机纵向中部槽的挡煤板侧装有采煤机导向管。2. 无链牵引采煤机用刮板输送机在输送机靠挡煤板侧装有齿条或销轨，采煤机的行走齿轮与其啮合而实现牵引。3.2 刮板输送机的组成133.2.1 机头传动部机头部由机头架、链轮、减速器、盲轴和电动机等组成，是将电动机的动力传递给刮板链的装置，本次设计采用双机头结构，能适用于左右工作面不同的的需求【12】。图 3-1 是中单链刮板输送机的机头部。1-机头架 2-减速器 3-联轴器 4-电动机 5-链轮组件图 3-1 中单链刮板输送机机头部1. 机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，是支承和装配传动装置、链轮组件、及其它附属装置的构件。机头架的易磨损部位采取耐磨措施，局部采用耐磨材料可更换零件，各型机头部的共同点如下：两侧对称，两侧壁上都能安装减速器，以适应左，右采煤工作面的需求拔链器和舌板固定在机头架的前横梁上，它的作用是，防止刮板链在与链轮的分离点处，被轮齿带动卷入链轮【13】。护轴板是易损部位，用可拆换的活板，既便于链轮和拔链器的拆装，又可更换。机头架是易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。2. 链轮组件刮板输送机的链轮组件由链轮和链接轴组成。链轮是传力部件，也是易损14件，运转中除受静载荷外，还受有脉动和冲击载荷。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、加工精密高，保证与链条进行良好的啮合；无论那种结构的链轮，都要具备易于拆装的特点。若链轮的齿数过多，会增加链轮的整体尺寸；链轮的齿数太少，会增加刮板链在运行中的动负荷。目前链轮的齿数以 68 个居多。本设计的链轮组件为中单链链轮轮组件如图 3-2 所示，该组件右端键和减速器的外花键直接相连，里面用平键连接，而没有盲轴作为支撑【14】。为了增加其强度和延长使用寿命，采用淬火处理，加强其强度。1-链轮 2-链轮轴图 3-2 链轮组件3. 减速器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。其适应的条件为：轮圆周速度不大于 18m/s；安装角度为 0-25；高速轴的转速不大于 1500r/min；减速器工作的环境温度为-2035；适用于正反两向运转。减速器的端轴形式，按配套需要选用。输入轴端有圆头平键和渐开线外花键两种。输出轴有矩形花键，渐开线内花键和渐开线外花键三种。为使用同一型号减速器的安装尺寸和连接尺寸能通用互换，我国制订并颁布了刮板输送机减速器尺寸系列标准。为适应左右采煤工作面和在机头部，机尾部都能通用，刮板输送机减速器的箱体应上下对称。箱体的结构还应使刮15板输送机在大倾角条件下工作时，各齿轮和轴承都能得到充分的润滑。为便于改变链速，减速器应能用更换第二对齿轮的方法，在一定范围内改变传动比。减速器上、下箱壳体为对称结构，以适应左、右工作面和在机头、机尾使用。但冷却水管和泵组必须根据其工作位置事先安排好。箱体侧帮上有四个孔，用方头螺栓将减速器固定到机头架侧板上。减速器靠输入轴一端箱体上有法兰盘，用螺栓连接液力耦合器的连接罩。在连接罩的另一端，用螺栓连接电动机，使整个传动装置形成一个整体，悬挂在机头架侧面。4. 联轴器电动机与减速器的连接有弹性联轴器和液力偶合器两种。用液力偶合器有以下优点：使电动机轻载起动；有过载保护功能；减缓传动系统的冲击和振动；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，重型刮板输送机都采用液力偶合器。因此本设计中采用液力耦合器。5. 电动机不用液力偶合器时，都采用有双鼠笼转子的隔爆型电动机；采用液力偶合器时，对电动机的起动转距无高要求，只要求最大转距要高。因为用液力偶合器时，电动机是轻载起动，如果液力偶合器的输入特性与电动机特性匹配得当，则对负载的起动转距，可达到接近电动机的最大力矩。3.2.2 中部槽及附属部件中部槽是刮板输送机的机身，由槽帮钢、中板等组成，上槽是装运煤炭的承载槽，下槽供刮板链返程用。为减少刮板链返程的阻力，或在底板松软的情况下使用时防止槽体下陷，在槽帮钢下加焊底板构成封底槽。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。为了便于安装和搬运，故设计成一节一节的，本设计中部槽的长度取为 1500mm，如图 3-3 所示。16121-上槽体 2-铲煤板图 3-3中部槽中部槽的连接装置是将单个中部槽连接成刮板输送机机身，它既要保证对中性，使两槽之间上、下、左、右的错口量不能超过规定，又要允许相邻两槽在水平、竖直两个平面内能折曲一定的角度，使机身有良好的弯曲性能，还要求同一型号中部槽的安装、连接尺寸相同，能通用互换。铲煤板在推移中部槽时用来清洗工作面的浮煤，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，铲煤板的刃口应有足够的强度。3.2.3 刮板链刮板链由链条和刮板组成，如图 3-4 所示。是刮板输送机的牵引机构。刮板的作用是刮推槽内的物料【15】。目前使用的有中单链，中双链和边双链三种。本设计中采用的是 2692-c 级刮板链。171-刮板链 2-刮板图 3-4 刮板链刮板是刮板链的重要组成部分，它除应具有合理的几何形状外，还必须强度高，刚度大。否则，在使用中由于受突加载荷而容易被拉弯。此外，刮板的结构应使拆装方便，与圆环链固定可靠，便于调节刮板间距。3.2.4 紧链装置刮板链安装时，要给予一定的予紧力，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。目前应用的紧链方式主要有三种：第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金莲器有三种：棘轮紧链器、摩擦轮紧链器、闸盘紧链器。第二种紧链方式使用的液压马达安在连接筒上，减速箱一轴上装紧链齿轮。第三种紧链方式是使用单独的液压缸紧链器。这种紧链器是一种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。183.2.5 推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。综采工作面，使用液压支架上的推移千斤顶；非综采工作面用单体液压推溜器或手动液压推溜器。3.2.6 锚固装置锚固装置是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。3.3 刮板输送机的安装3.3.1 安装运转中应注意的主要问题1. 输送机的铺设工作面要保持成直线，输送机的铺设要保持平直，综采工作面要求达到“三直一平”即液压支架、输送机和工作面成三条平行直线，输送机要铺平。其中输送机的平直是基础，是关键。因为采煤机是以输送机为导轨，只有输送机平直才能保证采煤机割出的工作面平直。2. 推移输送机时要保持正确弯曲长度综采输送机要随着采煤机的移动而向前推移，因此输送机是逐段成蛇形弯曲。要严格防止拐“急弯”溜槽的弯曲应当控制在溜槽接头允许的水平弯曲角度的范围内。总之，对刮板运输机的安装和运转要求可以概括为“平、直、弯、链”四个字。这是保证刮板输送机正常运转的关键。平输送机铺得要平；直输送机、液压支架与工作面均呈直线；弯推移输送机时要缓慢弯曲，避免拐“急弯”；链刮板链装配要正确，松紧合适。要使链子松紧程度合适，就必须按紧链要19求，达到一定的预紧力，并在运转一段时间后再适当调节。为了保证输送机的安全运行，发挥其最佳性能，必须按要求定期维修输送机的各零部件，需对各润滑部位进行定期润滑，调整各零部件和拧紧紧固件。3.3.2 提高刮板输送机的输送量刮板输送机使用中遇到的问题之一是非满负荷运转。要想解决问题，首先必须精确测出输送机的输送量【16】。它的输送量由被传送物料的横截面积和链条速度决定。如果刮板输送机达不到额定输送量，可以从以下几个方面来寻找原因，从而找到解决问题的办法。1. 检查刮板输送机的速度在安装和维护时，驱动装置上的滑槽可能安装不正确，或者驱动装置上的皮带松弛而打滑，使输送机在低于额定转速下运转。2. 检查刮板输送机内的物料厚度物料厚度不合理有几个原因：一是输送机安装的倾斜角度不合理，而通常输送机只能在某个倾斜角度内运行才最佳。另一个原因是由于输送机进料不顺畅或不充足。例如，进料设备不匹配,进料门不正常，进料口有障碍物等。针对不同问题采取相应的措施，增加物料的厚度和进料均匀度。20第 4 章刮板输送机传动装置设计4.1 刮板运输机的阻力计算根据所给的技术参数，初选圆环链 2692-C 级，运行时除了要克服煤和刮板链的运行阻力，还要克服煤和刮板链的自身重力，通常将它们一起计为总运行的总阻力【17】。（已知下运）如图 4-1在重段直线段运行的总阻力为：111()cossinsinzhqLgqLgLgqqWwwbbb=+-在空断直线段运行的总阻力为：111cossinzhLgLgqqWwbb=+图 4-1 运行阻力分析图式中重段直线段的总阻力，；zhWN 空段运行阻力，； kWN 中部槽单位长度装煤量，；qkg/m ；10000.13 0.9 1000 0.9105.3kg/mqF 刮板链单位长度质量，查资料可知：圆环链形式和尺寸预选1qkg/m21刮板链 2692-C 查质量为 31.23；kg 煤在槽内运行的阻力系数；w 刮板链在槽内运行的阻力系数。1w表 4-1 阻力系数阻力系数链子种类1单链0.4双链0.4取 0.5w=10.3w g 重力加速度取 9.8；2m/s 铺设倾角取。b9111()cossinsin zhqLgqLgLgqqWw(105.30.5+31.230.3)1509.80.99-105.31509.80.1631.231509.80.1658144.39=N111cossinzhLgLgqqWw31.230.31509.80.9931.231509.80.16= 20980=N附加阻力0.1()8612.44lllzhkWWWWWN102847.83zhklWWWWW总阻力轻=N4.2 牵引力的计算22按弯曲段的几何关系，求算中部槽弯曲段的中心角 0a 2sin2Rl1.5 2sin1.528.65m22244 0.6 28.658.27m0.6aaLRw2202arcsinaaLw222arcsin98.27由 810.6()kzhssWW85kssW=+0510.60.4zhkssWW-=-判断刮板链最小张力在“1”点对于单链的初张力可取 20003000，初张力取 2000，按弯曲段距N1sN工作面上端 5m，用逐点计算法求刮板链在各点的张力为：图 4-2 刮板输送机计算图12000Ns=2111cossin)(L gqwss200031.23 5 9.8 (0.4cossin)99 2365.7N02322 3faessW-=+238.292 0.41802365.758144 150 8.275861.5Ne433 4ssW-=+58144 150(1508.275)5861.558861.7N540.6()zhkssWW=-+58861.70.6(58144.320980)11387.1N655 6ssW-=+11387.1 20980 150 (1508.275)30511N02766 7faessW-=+1.123051120980 150 8.2735329N877 8ssW-=+3532920980 150 536028.3N由牵引力计算公式()yllylPssk ss=-+式中牵引力 N；P 刮板链与驱动链轮相遇点的张力 N；ys 刮板链与驱动链轮分离点的张力 N；ls 刮板链轮绕经驱动链轮的阻力系数 =0.030.045 取 0.04。lklk8181()lssk ssP=-+上3608220000.04 (360822000)=35603N4545()lssk ssP=-+下=58861.7-11387.1+0.04 （58861. 7+11387. 1）24N=50284.64.3 电动机的选取电动机功率： 1000NP传动系效率取 0.85上端驱动电动机功率：100035603 1.08 1000 0.8545.24 kwPN上上下端驱动电动机功率100050284.6 1.08 1000 0.8563.89kwPN下下将上述功率计算值各加 20%的备用量上端电动机功率为 54.29kw，下端电动机功率为 76.67kw，因此配备 2kw 电动机双头驱动能满足需求。因为所90选电动机用于井下作业，所以必须选择隔爆类型的电动机【18】。根据所需功率，故选取电动机为：YB280-M4。4.4 液力耦合器的选取根据相关参数具体化，根据所选电动机功率 90kW，选取液力耦合器型号，本设计选择型号为：YOXD450（水介质）。其技术参数如下：1.主要匹配电动机参数：（1）型号 DSB-90；（2）功率 90kW；（3）转速 1475r/min；（4）最大扭矩/额定扭矩=2.5；（5）额定扭矩 583Nm；（6）最大扭矩 1450Nm；2.传动介质：水；3.充液量：12.2L；4.启动扭矩：1320Nm；5.；26. 2额定转矩启动转矩256.额定工况传动比：96.8%7.重量：102.4kg；8.重要说明：每次更换水时应按 0.3%浓度加入“一号添加药剂”，对于YOXD450S 型应加 40g。如果情况紧急，来不及添加药剂，可 5 天后补加【19】。4.5 减速器的选取已知所选电动机型号为 YB280-M4，可知其功率为 90kw 同步转速为1500【20】。满载转速 1480.r/minr/min则电动机的角速度为：电动机2602 3.14 1480 60155.53nrad/s由于刮板链速： v1.08m/s所以链轮角速度：21.08 2 0.4145.22v b链轮rad/s可以算出减速器所需的减速比：（取 0.965）28.75ii电动机链轮液i液满足要求。经查参考文献，选取的减速器型号为：DCY250-28.75-型。 34.6 链轮组件的设计计算4.6.1 链轮几何尺寸计算初选圆环链 2692-C 级，选定该链轮齿数为7N =1. 链轮节距角 23602 736025.7N262. 链轮节圆直径414mm220sind cos9090pNND=3. 链轮外径mm02edDD=+4142 26 4664. 链轮立环槽直径 tgNN9090ipdtgbD因为初选圆环链规格为 2692-C 级 22 = 301mmtgNN9090ipdtgbD5. 链轮立环立槽宽度ld已知圆环链规格为 2692-C 级 10mm261036l =+=6. 齿根圆弧半径 20.50.5 2613mmdR7. 链窝长度 1.07521.075 922 26150mmLpd 8. 链窝平面圆弧半径值等于接链环圆弧部分的最大外圆半径，圆心在接链环中心线上，此3R中心线平行链窝平面，距链轮中心的距离为0.5Hd+343mmR=9. 链轮中心至链窝底平面的距离270.5NN0.519090Hp tgdtgmm195=10. 短齿厚度(2)sin()cos()180180WHdNANd84mm11. 链窝中心距离取 125mm1.0751.075 9226124.9mmApd12. 齿形圆弧半径11.592 1.5 2653mmpdR13. 立环槽圆弧半径40.50.5 2613mmdR14. 短齿根部圆弧半径50.50.5 2613mmdR15. 链窝间隙限的最大值，能保证圆环链在链窝中得到足够的支承，也能保证接链环和刮板在链窝中有足够的间隙【21】。但在某些重载情况下，平链环在支承面积有必要增加时，用户和厂方商定，可以规定尺寸，而调整值【22】。4.6.2 链轮轴的结构设计计算1. 轴的材料初选轴的材料为 35CrMo，调质，硬度为 207269。其主要参数如下：=685 =490b2N mms2N mm=314 =18012N mm12N mm282. 轴的结构设计初步估计轴径：3A P nd 查参考文献 2 取 A=105d=119.21310576.36 52.17mm考虑到轴端部有渐开线花键槽，中部有双键槽，轴径应该增大10%，根据经验公式取 d=19015%mm轴的结构设计：图 4-3 链轮轴受力分析：29 图 4-4 链轮轴受力图转矩：T=9550P n9550 76.36 52.1713978N m圆周力：0Ft22 13978 414674760NT D径向力：674760NFrFt水平面内的支撑反力：2337380NAxBxtRRF0AxBxMM337380 17057354600N mCxDxAxMMRAC轴垂直面内的支撑反力：2337380NAYBYrRRF支撑反力：2222337380337380477127N337380337380477127NABRR302281111653N mDCCXCYMMMM 图 4-5 轴的弯矩、转矩图强度校核：从截面图可知 c 处载荷最大可能是危险截面，故d=170.68mm22310 81111653139780000.6 60.2按弯曲合成应力校核轴的强度：MPa35.46252WTMcLa60.2Mpa 符合要求31根据以上的计算，所以选择带平键轴的直径为 200mm，轴两端的直径为190mm。4.6.3 轴承的选择根据轴的直径，查参考文献 2 可选轴承的型号为 23038ck/w33 型调心滚子轴承【23】。4.6.4 刮板链的选择图 4-6 预紧力张力变化图预紧力计算【24】由预紧力的公式：N013421 4ssssT（）1 4(200058861.7 11387.1 30511)25690一条 26 92 圆环链的刚度：2962.063.14 (26 2)1010EA710.93N10取0.6 0.08mmlje紧链力的计算： 011 2TL gEAL ljeqwT32725690 150 31.23 9.8 0.3 10.932 150 0.6 0.081056950N刮板链的安全系数:安全系数是链系破坏断拉力与最大张力之比，动张力按最大端张力的 20%考虑则刮板链的安区系数查得 26 92-C 级圆环链的破断拉力为 850kN3.5max21.2dnss12.03式中链系的安全系数一般取3.5；nn 一条链系的破断拉力，由参考文献可知圆环链系破断负荷查 2692 dsC 级；850kNds=maxs 刮板链

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