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DTQ1400型重型带式输送机头部清扫器的设计【优秀含10张CAD图纸+全套机械毕业设计】

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DTQ1400型重型带式输送机头部清扫器的设计【优秀含10张CAD图纸+全套机械毕业设计】.zip

压杆.dwg

压缩弹簧固定柱.dwg

弹簧.dwg

总装图04.dwg

横梁.dwg

橡胶刮板座.dwg

橡胶刮板组合轴.dwg

橡胶刮板装配图.dwg

滑轮.dwg

连杆.dwg

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关键词：: dtq1400 重型输送机头清扫打扫设计优秀优良 10 cad 图纸全套机械毕业设计

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压杆.dwg

压缩弹簧固定柱.dwg

弹簧.dwg

总装图04.dwg

横梁.dwg

橡胶刮板座.dwg

橡胶刮板组合轴.dwg

橡胶刮板装配图.dwg

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实习报告.doc

开题报告.doc

张朋说明书.doc

毕业设计2

翻译.doc

说明书皮.doc

摘要：

DTQ1400型重型带式输送机头部清扫器的设计

摘要：输送带清扫器，是带式输送机的一个重要的辅助设备。输送带输送的材料往往带有粘性物质,如煤尘、泥浆、粉状物料,其中一部分会粘在输送带工作面上,在卸料时不能完全卸掉,这时,粘着物料便进入输送带空行段的下托辊上,把托辊弄脏并粘有这些附着物。使用清扫器有助于保护带式输送机,减少回程托辊和滚筒的堵塞, 减少回程胶带面上物料掉落导致的物流撒落问题。

本装置利用配重牵引钢丝绳反臂拉伸聚安脂橡胶刮板，作为第一道清扫装置，另外在滚筒的下端还有一个金属刮板清扫装置，作为第二道清扫装置，两道清扫装置同时工作保证了清扫效果。

通过大量理论研究和工况分析，本装置无论从安全性、技术性、实际测试效果及经济性等各个方面，都具有明显的优势。对托辊、输送带等的使用寿命都可以延长。

? 关键词：?输送带清扫器，聚安脂橡胶刮板，金属刮板

DTQ1400 heavy belt type conveyer forehead cleaning design

Abstract: The conveyor belt cleaning, is a belt conveyer's important supporting facility. The conveyor belt transports the material often has the adhesive, like coal dust, mud, powdery material, a part can stick in the conveyor belt working surface, when ex-denning cannot download completely, by now, the coherence material then entered the conveyor belt white line section on the lower supporting roller, smears the supporting roller and sticks has these attachments. The use cleaning is helpful to the protection belt type conveyer, reduces the return roller and drum's jamming, On the reduced return trip adhesive tape surface the material falls the physical distribution which causes to sprink the question. This installment stretches using the counterweight hauling steel wire counter-arm gathers the peaceful fat rubber scraper, takes the first cleaning installment, moreover also has a metal scraper cleaning installment in drum's lower extremity, takes the second cleaning installment, two cleaning installments simultaneously worked have guaranteed the cleaning effect. Through massive fundamental research and operating mode analysis, this installment, regardless of from security, technical nature, actual test effect and efficient and so on each aspect, has the obvious superiority. To the supporting roller, the conveyor belt and so on service life may lengthen.

Key word: The conveyor belt cleaning, gathers the peaceful fat rubber scraper, the metal scraper

摘要1

前言4

一、实习过程6

二、完成情况6

三、产品介绍6

第三章 DTQ－1400型清扫器结构及设计7

一、DTQ－1400型清扫器装配图说明7

二、DTQ－1400型清扫器总体设计9

（一）设计原始参数9

第四章主要零部件的设计20

一、橡胶刮板轴的设计20

（一）橡胶刮板轴的结构设计20

（二）橡胶刮板轴的强度校核20

二、连杆的设计24

三、金属刮板轴的设计30

（一）金属刮板轴的结构设计30

四、压杆的设计37

（一）压杆的结构设计37

五、压缩弹簧的设计40

（一）压缩弹簧的结构设计40

（二）压缩弹簧的强度校核40

六、其它零部件的设计43

（一）定滑轮的结构设计43

（三）滑动轴承座46

（四）配重46

第五章　安装与日常维护47

一、安装步骤47

二、日常维护47

参考文献49

设计总结51

致谢52

参考文献

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内容简介：: 毕业实习报告题目名称：输送带清扫器院系名称：机电学院班级：机自 074 学号： 200700314421 学生姓名：张朋指导教师：安向东日期： 2011.3 nts中原工学院毕业实习报告 2 目录前言 . 3 1 报告内容 . 3 1.1 采煤机发展的历史 . 3 我国采煤机 30 年发展进程 . 4 1.2 实习过程记录 . 7 1.2.1 实习目的 . 7 1.2.2 实习单位介绍 . 7 1.2.3 实习过程 . 7 2 毕业设计调研情况 . 7 3 职业前景规划 . 9 4 小结 . 10 nts中原工学院毕业实习报告 3 前言实习目的是为了提高学生与社会接触的能力和了解、掌握、印证、巩固学过的专业基础课内容。毕业实习是教学与生产实际相结合的重要实践性教学环节。在毕业实习过程中，学校培养学生观察问题、解决问题的能力。实习是一种实践，是理论联系实际、应用和巩固所学专业知识的一项重要环节，是培养我们能力和技能的重要手段。对于培养我们的动手能力有很大帮助，同时也可以让我们更深刻更全面了解机械制造这方面的知识。毕业实习是我们走向工作岗位的必要前提。通过实习我们可以跟确切的了解社会生产，了解社会需要，加深社会认识，增强社会适应性，培养自己的实践能力，以更好的融入社会中，缩短我们从一名大学生到一名工作人员的时间，为我们毕业后社会角色的转变打下基础。这次在河南平煤集团及其总机厂的实习进一步加深和完善了我对专业知识的理解，也使我对毕业设计课题有了新的认识，明白了完成一件“工程”所进行的准备工作和相关流程。同时，通过运用所学专业知识进行观察，也锻炼了自己提出、分析并解决问题的能力。此次毕业实习主要是实地考察调研，在毕业设计导师的带领下观察研究与课题相关的技术设备运行情况，并请企业技术人员介绍相关专业知识，同时向毕业设计导师和现场操作人员学习请教相关知识，以便加深对毕业设计课题的理解，从而提高到理论的高度来研究、分析、找到解决问题的关键所在。为以后的设计提供资料和积累宝贵经验，避免走不必要的弯路。 1 报告内容 1.1 采煤机发展的历史早在 20 世纪 40 年代初，英国和前苏联相继研制出了链式采煤机。这种采煤机是利用截链截落煤，其工作效率低。同时，德国研制出了用刨削方式落煤的刨煤机。 50 年代初英国和德国相继研制出了滚筒采煤机，这种采煤机上安装有截煤滚筒，这是一种圆筒形部件其上装有截齿，用截煤滚筒实现装煤和落煤，这种采煤机与可弯曲输送机配套，奠定了煤炭开采机械化的基础。但这种采煤机的主要缺点是：一、截煤滚筒的安装高度不能在使用中调整，对煤层厚度及其变化适应性差：二、截煤滚筒的装煤效果不佳限制了采煤机的生产效率的提高。进去 60 年代英国、德国、法国和前苏联先后对采煤机的截割滚筒作了两项革命性改进。其一是截煤滚筒可以在使用中调整其高度完全解决对煤层赋存条件的适应性；其二是把圆筒形截煤滚筒改进成螺旋叶片式截煤滚筒，即螺旋滚筒，极大地提高了装煤效果。这两项技术改进使滚筒式采煤机成为现代化采煤机械的基础。可调高螺旋滚筒采煤机或刨煤机与液压支架和可弯曲输送机配套，构成综合机械化采煤设备，使煤炭生产进入高产、高效、安全和可靠的现代化发展阶段。从此，综合机械采煤设备成为各国地下开采煤矿的发展方向。自 70 年代以来，综合机械化采煤设备朝着大功率、遥感、遥测方向发展，其性能日趋完善，生产率和可靠性进一步提高。工况自动监测、故障诊nts中原工学院毕业实习报告 4 断以及计算机数据处理和数显等先进的监控技术已经在采煤机上得到应用。图（一）：双滚筒采煤机我国采煤机 30 年发展进程一、 20 世纪 70 年代是我国综合机械化采煤的起步阶段 20 世纪 70 年代初期，煤炭科学研究总院上海分院集中主要科技骨干，研制出综采面配套的 MD-150 型双滚筒采煤机，另一方面改进为普采配套的 DY-100 型、 DY-150 型单滚筒采煤机； 70 年代中后期，制造出 MLS3-170 型双滚筒采煤机。 20 世纪 70 年代我国采煤机的发展有以下特点：装机功率小 MLS3-170 型双滚筒采煤机，装机功率为 170KW； MD-150 型双滚筒采煤机的装机功率为 150KW； DY-100DY-150 型单滚筒采煤机的装机功率为 100KW 和 150KW。有链牵引、输出功率小这个时期的采煤机牵引方式都是采用圆环链与牵引链轮啮合传动，传递牵引力小，牵引力一般在 200KN 以下牵引速度低由于受液压元部件可靠性的限制，设计的牵引功率小，牵引速度一般不超过 6m/min 自开切口差由于双滚筒采煤机摇臂短，又都是有链牵引，很难割透两端头，且容易留下三角煤，故需要人工清理。单滚筒采煤机更是如此。工作可靠性较差我国基础工业比较薄弱，元部件质量较差，反映在采煤机的寿命普nts中原工学院毕业实习报告 5 遍较低，特别是液压元件损坏比较严重。二、 20 世纪 80 年代是我国采煤机发展的兴旺时期 20 世纪 70 年代后期，在我国总共引进 143 套综采成套设备，世界主要采煤机生产国如英国，德国，法国，波兰，日本等都进入中国市场。其技术也展示在中国人的面前，为我们深入了解外国技术和掌握这些技术创造了条件，同时通过 20 世纪 70 年代自行研制采煤机的实践，获得了成功和失败的经验和教训。确立了我国采煤机的发展方向，即仿制和自行研制并举。以西安煤机厂为主生产的 MXA300 型采煤机，并由上海分院负责设计，试验，鸡西煤矿机械厂负责制造，与此同时，山西省与英国安德森公司达成引进 AM-500 型生产图纸的协议，由太原矿山机器厂生产 AM-500 型采煤机。解决难采煤层的问题是 20 世纪 80 年代重大课题之一：具体的课题是薄煤层综合机械化成套设备的研制，大倾角综采成套设备的研制；“三软”、“三硬” 4.5m 一次采全高综采成套设备的研制；解决短工作面的开采问题，短煤壁采煤机的研制。 20 世纪 80 年代采煤机的发展有以下特点：重视采煤机系列的开发，扩大使用范围 20 世纪 70 年代开发的采煤机，一种类型只有一个品种，十分单一，覆盖面小，很难满足不同煤层开采需要。 20 世纪 80 年代起重视系列化采煤机的开发工作，一种功率的采煤机可以派生出多种机型，主要原部件在不同功率的采煤机上都能通用，采煤机系列是 20 世纪80 年代采煤机发展中的非常突出的特点。元部件攻关先行，促使采煤机工作可靠性的提高无链牵引的推广使用，使采煤机工作平稳，使用安全在引进大功率采煤机的同时，无链牵引技术传入中国。其中德国艾柯夫公司的齿轨式无链牵引占绝大多数，而且技术成熟。为此，我国研制采煤机的无链牵引向引进机组的结构结构上靠拢。仿制和引进技术生产的采煤机更是如此。无链牵引使采煤机工作平稳，使用安全承受的牵引力更大。因此得到用户的广泛欢迎，大功率采煤机都采用无链牵引系统。 nts中原工学院毕业实习报告 6 图（二）：采煤机总装图三 20 世纪 90 年代是电牵引发展的时代进入 20 世纪 90 年代后，随着煤炭生产向集约化方向发展减员提效，提高工作面单产成为煤炭发展的主流，发展高产高效工作面势在必行。采煤机开发研制围绕高产高效的要求进行的主要方向是：大功率高参数的液压牵引采煤机，最具代表的机型是 MG2 400-W 型。高性能电牵引采煤机：电牵引采煤机的研制从 20 世纪 80 年代开始起步， 20 世纪 90 年代全面发展，电牵引的发展存在直流和交流两种技术途径。国产电牵引采煤机虽然发展速度很快，但在性能和可靠性上与世界先进国家的采煤机相比。还存在较大的差距。 90 年代采煤机技术的发展有如下特点：多电机驱动横向布置的总体结构成为电牵引采煤机发展的主流。 nts中原工学院毕业实习报告 7 我国采煤机的主要参数与世界先进水平的差距在缩小。液压紧固技术的开发研究取得成功我国采煤机的发展历程走的是一条自力更生和仿制引进相结合的道路，也是不断学习国外技术为我所用的的发展道路。从 20 世纪 70 年代主要依靠进口采煤机到今天几乎是国产采煤机占领我国整个采煤机市场，这是一个巨大的进步。 1.2 实习过程记录 1.2.1 实习目的生产实习是我们机自专业知识结构中不可缺少的组成部分，并作为一个独立的项目列入专业教学计划中的。其目的在于通过实习使学生获得基本生产的感性知识，理论联系实际，扩大知识面；同时专业实习又是锻炼和培养学生业务能力及素质的重要渠道，培养当代大学生具有吃苦耐劳的精神，也是学生接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径，逐步实现由学生到社会的转变，培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法和技能；体验企业工作的内容和方法。这些实际知识，对我们学习后面的课程乃至以后的工作，都是十分必要的基础。 1.2.2 实习单位介绍我实习所在的机械厂是中平能化集团二矿所属的机械厂，平煤二矿成立于 1955 年 9 月 8日，是新中国自行开发建设的第一座特大型煤炭生产基地。五十多年的风雨历程，二矿从小到大，从弱到强，从即将报废到跨越发展，走出了一条艰苦的创业之路。经过几代人的艰苦奋斗，二矿由建矿之初设计生产能力 21 万吨，服务年限 20 年的小矿，一跃变成年产量达 120万吨的大矿。二矿下属机械厂的宗旨是对矿区的设备进行调度，管理和维护，为矿区生产发展服务。 1.2.3 实习过程在工人师傅的带领下，我们参观了厂里的几个车间，见到了采煤机，掘进机，液压支架等设备以及它们的零部件，通过工人师傅的讲解，我们了解了该厂的基本情况，同时对煤矿机械也有了进一步的认识和了解，特别是对煤矿机械的生产过程及要求等。参观车间后，我们又到了资料室，看到了一些图纸，这加深了我们对煤矿机械结构的了解和认识，看过事物后又见到了图纸，达到了理论与实践的结合，使我们的学习更形象生动了，对知识的理解更容易了。 2 毕业设计调研情况胶带工作时会带有如煤尘、泥浆、粉状物料等粘性物质，其中一部分会粘在输送带工nts中原工学院毕业实习报告 8 作面上，这时粘着物料便会进入空行段的下托锟上，物料进入托锟壳体内，从而增加轴承座上的径向载荷和轴向载荷，是轴承快速磨损，托锟壳体粘上物料会加速输送带磨损。如果粘着物进入机尾改向滚筒，就会粘在滚筒表面上，越粘越多，附着力越来越大，结果造成输送带跑偏，增加输送带磨损，酿成严重后果。如果清扫装置良好，对托锟、输送带等的使用寿命都可以延长。由此可见，清扫装置在带式输送机上有着不可忽视的作用。在运行中，想人为清除机尾滚筒附着物，往往容易发生严重人身事故。因此，为保证带式输送机正常运转，必须将输送带上的附着物清扫干净。聚氨酯清扫器是带式输送机上现有合金清扫器更新换代产品，其刮刀选用进口材料，高分子改性材料耐磨损、防腐蚀、耐水解、不损伤胶带，延长胶带使用寿命，本清扫器要利用弹簧张力调整器，当刮刀磨损或皮带跳动时刮刀面将自动跟进、补偿、确保刀面与胶带紧密接触，从而实现良好的刮除效果。下面是头部清扫器（一）图（三）：头部清扫器方案一 nts中原工学院毕业实习报告 9 （二）图（四）：头部清扫器方案二以上两种清扫器都可以完成工作，如果要清扫的更干净，可以把两种清扫器同时使用能更好的完成工作。我本次设计就是要设计出一种在前后同时清扫两次的装置。 3 职业前景规划刚刚进入大学时，报考学习了现在所在的机械设计制造及其自动化专业，当时对于所有的专业我都一无所知，仅仅靠专业名称来看出一些关于这个专业的东西，当时报考了这个专业就是感觉这个专业比较容易找到工作。经过四年的学习和了解，现在我对这个专业有了一定的了解，但是还是不能弄清楚这几年我学到的东西到底能做些什么。在工作的过程中慢慢nts中原工学院毕业实习报告 10 发现，我们将来公司给我们的发展方向大体就是走管理和考取工程师两种情况，我们可以选择一条自己喜欢的。我根据自己的爱好更喜欢后者。马上就要进入工作一族了，我们要把这么多年的学习成果用来给自己和社会去创造财富。我们在大学里学到的很多都只是理论方面的，而且都是已经很成熟的东西，那些东西很多都是已经落伍的了，公司里都已经不再用了，所以我们要在那些基础上继续学习新的东西，虽然我们离开校园进入了社会，但是我们真正要学习的时候才刚刚开始，在这里我们将要学习我们一辈子要用到的东西。我们要学习怎样在社会中立足。和别人的交往、工作以及很好的处理和同事之间的关系。每次面试的时候，公司都会问我们对这几年的规划，我们专业的学生大多来自农村，这么多年的求学，家里为了供应我们都是用光了所有的积蓄，现在我们毕业了。为父母缓解经济方面的压力是每一个学生的首要目标，刚刚进入工作岗位，虽然我们大学毕业了但是还是对那些东西一无所知，我们在前两年的时间里，在工作岗位上努力学习，尽快弥补我在实践环节的不足，积累一定的工作经验，为自己以后能够更好的工作打下基础。另外还要根据自己的基本知识和一定的工作经验来慢慢考取工程师的职称，为自己的增加就业的筹码，工程师的职称好像对我们这种专业的学生很重要，有了这个职称我们以后的工作也会更加得心应手了。 4 小结时间一晃而过，转眼间实习快结束了。这是我人生中弥足珍贵的经历，也给我留下了精彩而美好的回忆。在这段时间里您们给予了我足够的宽容、支持和帮助，让我充分感受到了领导们 “海纳百川 ”的胸襟，感受到了 “不经历风雨，怎能见彩虹 ”的豪气，也体会到了煤矿工人的艰难和坚定。在这段时间里，在老师和同学的悉心关怀和指导下，通过自身的不懈努力，各方面均取得了一定的进步。实习期间，我利用此次难得的机会，努力学习，严格要求自己，认真学习专业知识，利用空余时间认真学习一些 (范文来源 :范文大全 )课本内容以外的相关知识，掌握了一些基本的专业技能，从而进一步巩固自己所学到的知识，为以后真正走上工作岗位打下础。实习期间努力将自己在学校所学的理论知识向实践方面转化，尽量做到理论与实践相结合，在实习期间能够遵守纪律，不迟到、早退，认真完成各老师交办的工作，通过本次实习，我们学到了很多课本上学不到的东西，并对煤矿井下生产有了更深的认识。所谓读万卷书，行万里路。没有经过实践烤炼的理论永远都是纸上谈兵。实践，自古以来就被认为是成长的必修之路。在生产实践的过程中我的的确确走进了社会这个大课堂，体验着与以往完全不同的世界，增长了见识，开阔了视野，为今后一步步走进社会打下了基础！ nts 毕业设计开题报告题目名称：输送带清扫器院系名称：机电学院班级：机自 074 学号： 200700314421 学生姓名：张朋指导教师：安向东日期： 2011.3 nts中原工学院毕业设计开题报告 1 1 本课题所涉及的内容国内 (外 )研究现状综述带式输送机输送的物料往往带有粘性，其中一部分会粘在输送带工作面上，在卸料时不能卸掉而进入空载段的下托辊上。托辊壳体粘上物料会撕裂和拉毛输送带面胶，加速输送带的磨损和毁坏；如物料进入托辊壳体内，使轴承快速磨损。如果粘着物进入机尾改向滚筒或垂直张紧滚筒，粘在滚筒表面上，会造成输送带跑偏，增加输送带的磨损，甚至撕裂滚筒包胶层，造成严重后果。如果清扫装置良好，托辊、输送带、滚筒等的使用寿命均可以延长。所以清扫器的清扫能力非常重要，对提高带式输送机的运行效率和可靠性，降低设备故障率和维护成本有着举足轻重的作用。目前国内大多数输送带清扫器是合金橡胶清扫器，它采用橡胶块作为弹性体来使合金清扫刮刀压在胶带表面上，该清扫器虽然结构简单，但存在致命的缺点：清扫下来的物料堆积在清扫板和弹性体上，如不及时清除会影响弹性体的压紧作用，影响清扫效果；弹性体使用时间过长会产生橡胶老化、弹性减退、开胶、脱落等现象，使清扫器丧失清扫功能；没有偏移让刀功能，由于采用的是硬质合金刮刀，当遇到大块阻力及输送带接头等突出物时，很容易割伤胶带。新型高分子材料纳米聚酯，该种材料采用纳米工艺，使得材料成分能够充分有机结合反应，其材料的机械性能和加工性能大大改善，它具有较高的弹性和韧性，摩擦系数低；优异的耐摩擦、磨耗性能；良好的耐温性能、力学性能和抗冲击性能；难燃性好，耐油、一般酸和有机溶剂，环境适应能力强。在刮板外形结构上，弹性清扫器的刮板为弧曲面，能与胶带完好地接触并始终保持有效的刃角，即使在刮板磨损也能保持较好的刃角，能有效刮除粘附在胶带上的物料，且无须经常调整。由该种材料做成的刮刀伸展性大，当胶带因输送原料磨损不均时，可配合头轮上的胶带外型变化，依胶带不规则旋转做紧密配合，产生完全刮除效果。另外，JQR, 弹性清扫器采用压缩弹簧张紧装置，具有自动补偿及减振的功能，且能保持稳定的接触压力，可以延长刮板寿命，改善清扫效果。粘湿煤粉与输送带的粘附由于温度不同可分为湿粘和冻粘两种。产生粘附在于煤粉的含水量、温度及煤粉与输送带表面间的条件。在矿山运输中普遍存在着运输湿性矿岩与输送带粘附的问题 ,特别是地下矿更为严重。结底使矿车的有效容积一般减少 10 13%。从而减少了出矿量 ,而且粘结在矿车底上的矿岩徒劳地往返运输 ,增加了运输费用。输送带清扫器在工业中应用很多，并且很早就出现了这种辅助产品。它应用在很多地方，一般情况下它是输送带的必不可少的辅助设备，并且随着工业的发展，它也在不停的改进当中，使它更有利于输送带的工作稳定性。现在，一般的生产商们都会在清扫器的刮片材料上大下功夫来提高产品的性能，可见刮片的性能的确是清扫器质量的一个关键部分，在实习过程中我们从实际生产应用中还了解到清扫器机架的变形也是清扫器的一个设计关键部分，由于长时间的工作载荷导致机架的横向变形，从而影响了清扫的效果和效率。在这次的设计中，重点在以下方面作出改进，机架的稳定性设计、刚性设计，和刮片的材料选择以及耐磨性的考虑。 nts中原工学院毕业设计开题报告 2 2 本课题有待解决的主要关键问题输送带清扫器，是带式输送机的一个重要的辅助设备。减少回程胶带面上物料掉落导致的物流撒落问题。本课题包括输送带清扫器零部件的设计方法和计算；熟悉并应用零部件标准以及国家相关技术标准。设计任务： 1）完成输送带清扫器总体结构设计； 2）完成输送带清扫器部件设计； 3）完成零件设计； 4）完成计算校核和工程图绘制。 3对课题要求及预期目标的可行性分析 (包括解决关键问题技术和所需条件两方面 ) 目前我已经搜集到很多的参考资料，并且进行了一定的调研，还得到一些专业的设计分析工程师的指导，课题的目标可行性还是很好的，关键就是怎么在这个课题上有所突破，做得更加好。 1、压力的控制。在生产中大多数的清扫器都是靠负重来调节清扫器对输送带的压力和控制清扫的干净程度，这样就很实用但是不够科学，很多情况下压力太大都会影响带的正常工作，所以我们要在这方面进行改进，运用弹簧或者其他的装置来调节压力，并能直观的看出力的大小，做到既能有效地清扫输送带还能保证带的正常工作。 2、清扫架的变形问题，由于带的运动相对于清扫装置是一种横向运动，带的摩擦力一直存在，长时间的工作造成了清扫架的变形，这样清扫器就不能正常的做好清扫工作。 3、刮片的材料选择，很多的企业都会那这个来宣传自己的产品，在清扫装置中，刮片的材料至关重要，它决定着这个机器的使用寿命，这种材料既有韧性要求又有刚性要求，所以在设计过程中，我们要着重考虑。经过以上分析，我找出了本次设计的重点，经过查找资料和了解相关产品，这些问题都是可以解决的，所以本次设计可以执行。 nts中原工学院毕业设计开题报告 3 4完成本课题的工作计划及进度安排因为我们本学期没有课程安排，并且公司也没有实习要求，所以我有充足的时间为这次实习做准备，为了能尽早完成本次设计，特制订一下安排： 1. 12 周毕业实习； 2. 3 周方案论证，确定方案，完成完成调研报告、课题报告外文翻译； 3. 45 周总体设计（第九周中期检查）； 4. 612 周部件与零件设计，按学院规定的统一规范化要求撰写设计说明书（完成初稿）； 5. 13 周审查设计准备答辩； 6. 14 周答辩资格评审； 7. 15 周毕业答辩； 8. 16 周修改毕业设计。 5指导教师审阅意见指导教师 (签字 )：年月日 nts中原工学院毕业设计开题报告 4 6指导小组意见指导小组组长 (签字 )：年月日说明： 1. 本报告前 4 项内容由承担毕业论文 (设计 )课题任务的学生独立撰写； 2. 本报告必须在第八学期开学两周内交指导教师审阅并提出修改意见； 3. 学生须在小组内进行报告，并进行讨论； 4. 本报告作为指导教师、毕业论文 (设计 )指导小组审查学生能否承担该毕业设计 (论文 )课题和是否按时完成进度的检查依据，并接受学校的抽查。 nts中原工学院 2011 届本科毕业设计说明书 1 摘要： DTQ1400 型重型带式输送机头部清扫器的设计摘要：输送带清扫器，是带式输送机的一个重要的辅助设备。输送带输送的材料往往带有粘性物质 ,如煤尘、泥浆、粉状物料 ,其中一部分会粘在输送带工作面上 ,在卸料时不能完全卸掉 ,这时 ,粘着物料便进入输送带空行段的下托辊上 ,把托辊弄脏并粘有这些附着物。使用清扫器有助于保护带式输送机 ,减少回程托辊和滚筒的堵塞 , 减少回程胶带面上物料掉落导致的物流撒落问题。本装置利用配重牵引钢丝绳反臂拉伸聚安脂橡胶刮板，作为第一道清扫装置，另外在滚筒的下端还有一个金属刮板清扫装置，作为第二道清扫装置，两道清扫装置同时工作保证了清扫效果。通过大量理论研究和工况分析，本装置无论从安全性、技术性、实际测试效果及经济性等各个方面，都具有明显的优势。对托辊、输送带等的使用寿命都可以延长。关键词：输送带清扫器，聚安脂橡胶刮板，金属刮板 DTQ1400 heavy belt type conveyer forehead cleaning design Abstract: The conveyor belt cleaning, is a belt conveyers important supporting facility. The conveyor belt transports the material often has the adhesive, like coal dust, mud, powdery material, a part can stick in the conveyor belt working surface, when ex-denning cannot download completely, by now, the coherence material then entered the conveyor belt white line section on the lower supporting roller, smears the supporting roller and sticks has these attachments. The use cleaning is helpful to the protection belt type conveyer, reduces the return roller and drums jamming, On the reduced return trip adhesive tape surface the material falls the physical distribution which causes to sprink the question. This installment stretches using the counterweight hauling steel wire counter-arm gathers the nts中原工学院 2011 届本科毕业设计说明书 2 peaceful fat rubber scraper, takes the first cleaning installment, moreover also has a metal scraper cleaning installment in drums lower extremity, takes the second cleaning installment, two cleaning installments simultaneously worked have guaranteed the cleaning effect. Through massive fundamental research and operating mode analysis, this installment, regardless of from security, technical nature, actual test effect and efficient and so on each aspect, has the obvious superiority. To the supporting roller, the conveyor belt and so on service life may lengthen. Key word: The conveyor belt cleaning, gathers the peaceful fat rubber scraper, the metal scraper nts中原工学院 2011 届本科毕业设计说明书 3 目录摘要 . 1 前言 . 4 一、实习过程 . 6 二、完成情况 . 6 三、产品介绍 . 6 第三章 DTQ 1400 型清扫器结构及设计 . 7 一、 DTQ 1400 型清扫器装配图说明 . 7 二、 DTQ 1400 型清扫器总体设计 . 9 （一）设计原始参数 . 9 第四章主要零部件的设计 . 20 一、橡胶刮板轴的设计 . 20 （一）橡胶刮板轴的结构设计 . 20 （二）橡胶刮板轴的强度校核 . 20 二、连杆的设计 . 24 三、金属刮板轴的设计 . 30 （一）金属刮板轴的结构设计 . 30 四、压杆的设计 . 37 （一）压杆的结构设计 . 37 五、压缩弹簧的设计 . 40 （一）压缩弹簧的结构设计 . 40 （二）压缩弹簧的强度校核 . 40 六、其它零部件的设计 . 43 （一）定滑轮的结构设计 . 43 （三）滑动轴承座 . 46 （四）配重 . 46 第五章安装与日常维护 . 47 一、安装步骤 . 47 二、日常维护 . 47 参考文献 . 49 设计总结 . 51 致谢 . 52 nts中原工学院 2011 届本科毕业设计说明书 4 前言带式输送机是煤炭、冶金、电力和化工等厂矿企业常见的连续动作式运输设备之一。它以输送带作为牵引、承载机构。输送带在输送物料过程中与货载接触的一面为“脏面” ,不与货载接触的一面为“净面”。由于物料粘性、水分以及环境温度等条件的影响 ,输送带的脏面要粘上一定量的物料。一旦物料粘到托辊和滚筒上 ,就会造成了两端直径不等 ,不但加剧了输送带的损坏 ,更重要的还可能引起输送带“跑偏” ,致使带式输送机不能正常工作。在煤矿生产中，带式输送机在运行过程中粘附在输送带上的小煤粒随后又传给下托辊和改向滚筒 ,粘结积聚使其外形发生改变 ,加剧输送带磨损。从输送带上撒落下来的煤掉到回空分支上的张紧滚筒上 ,甚至在传动滚筒上也有少量粘结。这些现象引起输送带偏斜和张力不均 ,导致输送带跑偏和损坏。同时输送带沿托辊滑动的情况变坏 ,运动阻力增大 ,驱动装置耗电量相应增加。另外 ,由于输送带上粘结的煤沿输送机全长 ,特别是在改向滚筒和张紧滚筒附近不断撒落 , 会使回煤越积越多，与胶带直接产生摩擦而磨损胶带，降低使用寿命，引发发火灾，同时，也会增加生产现场卫生清扫工作量，增加劳动强度。因此 ,应在机头滚筒部位安装清扫器，将粘在胶带上的煤泥清理下来落入机头溜槽内。目前国内外广泛使用的几种清扫装置有： 1. 重锤清扫器重锤清扫器是利用杠杆原理 ,通过压紧重锤使刮板压紧输送带而起清扫作用。刮板的工作件是用输送带或工业橡胶板做的一个板条 ,通常和输送带一样宽 ,常安装在卸料滚筒的下部或卸料滚筒与增角滚筒之间的输送带下部。 2. 弹簧清扫器弹簧清扫器是利用弹簧压紧刮煤板 ,把输送带上的煤刮下来的一种装置。刮板的工作件与重锤清扫器的基本相同。其固定方式是刮板架两端靠弹簧压紧。可以安装在卸料滚筒的下部或者卸料滚筒与增角滚筒之间的输送带下部。 3. 合金橡胶清扫器合金橡胶清扫器是从 80 年代开始在带式输送机上使用的较为理想的清扫器。主要由多个合金刮板、刮板架、橡胶弹性体、横梁、可调节固定架等组成。其原理与弹nts中原工学院 2011 届本科毕业设计说明书 5 簧清扫器相同 ,只是采用橡胶弹性体取代弹簧 ,使结构更为简单、紧凑。 4. 转刷式清扫器转刷式清扫器是一种机械式清扫器 ,它由驱动装置 (如电动机、皮带轮 )、尼龙转刷和固定框架组成。一般安装在卸料滚筒下部 ,转刷应与输送带表面压紧 ,其压紧行程通过调节板调节 ,转刷旋转方向与下输送带的运动方向相反 ,可以把输送带上粘附的积煤清扫得比较干净。这种清扫装置通常用于以花纹带作输送带的输送机 ,对花纹带的清扫效果比一般的清扫器要好得多。 5. 空段清扫器煤在输送带工作面上运输的过程中 ,难免会发生跑偏撒料现象 ,当煤落在回程段非工作面上 ,会卷入改向滚筒 ,粘结在改向滚筒表面 ,引起输送带张力不均 ,损坏输送带 ,因此必须在回程段改向滚筒进口处安装清扫器。 6. 水力清扫器水力清扫器对输送带没有磨损 ,并能把输送带清扫得很干净。这种清扫器一般用于室内布置的输送机 ,对倾斜式输送机更为适用。冲扫的煤泥在冲洗槽内汇集 ,然后排入沉淀池。为提高效率 ,在卸料筒处还是应安装刮板清扫器。另外 ,在北方冬季要做好防冻措施。输送带的清扫装置种类和方法各有不同的优缺点 ,而输送带常用于输送不同煤质的煤 , 为了把输送带清扫干净 ,最好是采用几种清扫器结合使用的清扫方案。但是，在清扫器使用中 ,要注重解决的有三个问题 : 1. 清扫效果要好 ; 2. 清扫器更换方便 ,维护工作量要小 ; 3. 清扫下来的粉煤要有出路。综上所述，清扫方法和清扫装置的研究还有很大的空间，具有非常重要的意义。 nts中原工学院 2011 届本科毕业设计说明书 6 第二章概述一、实习过程现场实习首站同华矿机制造有限公司，该厂主要生产各种型号的带式输送机及托辊、清扫器、机架等零部件。通过参观机加工车间，装配车间，焊接车间，翻阅大量图纸，了解了带式输送机的零部件在现实生产中的各个环节，对清扫器的结构和工艺有了更深的认识。现场实习二站同煤集团四老沟矿。通过对带式输送机驱动滚筒头部清扫器工作状态的参观，结合在同华矿机制造厂对清扫器制造的了解，对清扫器的工作原理及工作环境有了更进一步的认识。二、完成情况根据设计任务中给定的原始参数，通过相关专业书籍和杂志的阅读，了解清扫器的工作原理和工作条件，借助网络、图书馆平台，查阅相关最新杂志、期刊和论文，整合相关资料，结合指导老师的经验和现场实习观察，根据我们所收集的资料和数据，我们设计小组先后设计了几种方案，经过多次分析讨论最终确定采用重锤式反臂式清扫器。根据确定的方案，通过对主要技术参数的计算，主要零部件的结构设计和强度校核，绘制总装配图，零件图，以及编制机械加工工艺，最终完成对整个产品的设计。三、产品介绍反臂配重式双道清扫器是一种简单的清扫装置。可以被广泛应用于各种干燥松散的物料和弱黏性松散物料的清扫。其工作机构采用一道橡胶刮板和一道金属刮板，橡胶刮板装在连杆上，配重通过钢丝绳牵引连杆，产生拉力使得橡胶刮板压紧滚筒。另一道金属刮板靠压缩弹簧的弹力来获得对皮带的压紧力，从而达到对物料的二次清扫，这样第一个刮板刮去主要的黏结物，第二个刮板对输送带进行细致的清扫。反臂配重式双道清扫器不仅适用于低带速的滚筒，同样适用于高带速的滚筒。 nts中原工学院 2011 届本科毕业设计说明书 7 第三章 DTQ 1400 型清扫器结构及设计一、 DTQ 1400 型清扫器装配图说明在进行设计、装配、调整、检验、安装，使用和维修时都需要装配图。它是设计部门提交给生产部门的重要技术文件。在设计（或测绘）机器时，首先要绘制装配图，然后再拆画零件图。装配图反映出了设计者的意图产，表达出机器（或部件）的工作原理，性能要求，零件的装配关系和零件的主要结构形状，以及在装配、检验、安装时所需要的尺寸数据和技术要求。图中已经把清扫器的内部和外部的结构形状和零件的主要结构表示清楚。装配图以表达机器的装配关系为中心。 nts中原工学院 2011 届本科毕业设计说明书 8 图中： nts中原工学院 2011 届本科毕业设计说明书 9 橡胶刮板与刮板座为基孔制配合，配合关系为 H8f8；橡胶刮板轴与连杆为基轴制配合，配合关系为 G8h8；金属刮板轴与连杆为基轴制配合，配合关系为 G7h7；金属刮板轴与轴瓦为基轴制配合，配合关系为 7h6F；金属刮板轴与压杆为基轴制配合，配合关系为 G7h6；轴瓦与轴承座为基轴制配合，配合关系为 G7h6。二、 DTQ 1400 型清扫器总体设计（一）设计原始参数皮带机主要参数：带宽滚筒直径滚筒长托辊直径 1400 2.501400 1600 133 输送机倾角 =9 ，直线布置胶带运行速度 V= 2.25 /ms 成槽角 V=35 机头罩宽度1L=1700mm，清扫器宽2L=1440mm，轴长 2010mm ，皮带厚 20mm 落煤倾角的确定： nts中原工学院 2011 届本科毕业设计说明书 10 煤料下料倾角如图所示落煤倾角影响到了清扫器的摆放角度和位置，我们设计小组经过多次分析讨论最终确定落煤倾角在 3 5 4 5: 之间。（二） DTQ 1400 型清扫器方案的确定：清扫胶带上粘结的煤粉。众所周知 ,从采掘工作面运出来的原煤都含有不同程度的水分 ,很容易把细小的粉煤粘结在胶带表面。如果不把粘结在胶带上的粉煤清扫干净 ,胶带在回空段 (即底皮带 ),将把粉煤带入储带仓下以及整个底皮带下托辊中 ,一般主要沉积在储带仓中。造成的结果主要有 : 一、储带仓内积聚大量粉煤 ,使支撑托辊被埋 ,造成托辊无法运转 ,影响胶带使用寿命 ; 二、使胶带运行产生跑偏 ,造成挂边或者撕带事故 ; 三、增加胶带运行阻力 ,增加费用 ; 四、清煤量增加 ,增大了工人的劳动强度 ; 五、在安全方面造成了众多的不安全因素。在清煤器使用中 ,要注重解决的有三个问题 : 一、清扫效果要好 ; 二、清扫器更换方便 ,维护工作量要小 ; 三、清扫下来的粉煤要有出路。 nts中原工学院 2011 届本科毕业设计说明书 11 1 现状分析 1.1 传统清煤器的结构、位置图 1 传统清煤器结构示意图 1 机头卸载滚筒 ; 2 双联驱动滚筒 ;3 上胶带 ; 4 下胶带 ;5 上托辊 ;6 下托辊 ;7 清煤器下支点 (固定在机架上 );8 杠杆 2个 ;9 清煤器 ;10 清煤器上支点 (固定在机架上 );11 弹簧从图中 1 可以看出 ,清煤器一般安装在滚筒后侧。清煤器是用两块夹板中间固定一块胶带构成清煤器架 ,使用销轴和杠杆结构使清煤器胶带贴在回空胶带上进行清扫 ,用弹簧的张力使清煤器与回空带之间产生一定压力 ,并能够使清煤器胶带磨损后进行压力补偿。 1.2 传统清煤器的缺陷 a.清煤器由一道清扫胶带构成 ,而且由于底皮带是回空带 ,胶带在清煤器的压力下上漂 ,清煤器压力不够 ,清扫效果较差。 b.清煤器在卸载滚筒后侧 ,根据安装条件一般要距离卸载滚筒 1m 多 ,清扫下的煤需要加工一个小溜煤斗 ,把煤溜到下一部皮带上 ,但有时因井下空间高度不够 ,而无法实现把清扫下来的煤溜走。 c.清煤器更换工作量较大 ,造成清煤器很容易磨损 ,而且更换周期也很短。 1.3 典型的皮带运输搭接方式典型皮带运输搭接方式见图 2。 nts中原工学院 2011 届本科毕业设计说明书 12 图 2 典型皮带运输搭接方式示意图 1 一部皮带 ;2 二部皮带 ;3 二部皮带清煤器 ;4 一部皮带机尾架 ; 5 一部皮带机尾护罩从图 2中看出 ,清煤器下的煤无法直接溜在一部皮带上 ,而根据煤矿安全规程规定 ,所有设备的 35 运转部位都要加装防护装置 (即护罩 ),所以一部皮带加装护罩后 ,给二部皮带清煤器清扫下来的煤的溜走问题增加了难度。 2 解决问题的方法针对以上问题 ,有两个解决办法：一是使清煤器前移 ,使清下来的煤直接溜在前一部皮带上拉走 ;二是增加巷道高度 ,使前后两部皮带的转载点在一定范围内有充分的高度。然后加工一个溜煤簸箕让清下来的煤通过簸箕溜入前一部皮带。但是有的时候受井下空间限制和施工工艺的限制 ,增加巷道高度困难很大。分析讨论的几种方案：方案一：采用全机械式清扫装置，具体结构有导杆，梁，清扫杆及弹簧组成。设计理念是通过弹簧拉紧梁与杆，在弹簧与导杆的共同作用下保证 A点位置不动。随着清扫块的磨损，致使 A 点位置逐渐偏离安装位置，此时通过手动调节导杆位置使 A点保持最佳位置。 nts中原工学院 2011 届本科毕业设计说明书 13 结构如上图所示： 1 杆 2 可动铰链 3 调节导杆 4 调节齿条 5 滑动铰链 6 弹簧 7 梁该方案的优点是： 1.结构简单，成本低廉，便于制造。 2.该机构采用了二次清扫使清扫效果更为彻底。缺点与存在问题： 1.该机构约束较少致使机构的位置不确定尤其在设计时不易确定其具体位置，不能实现清扫过程，甚至可能在使用过程中发生事故。 2.弹簧采用拉伸弹簧，增加了安装难度，不易实现方便安装的要求方案二：采用机械式滑动导杆机构结构如下图所示： nts中原工学院 2011 届本科毕业设计说明书 14 1 导向槽 2 导杆 3 摆杆 4 液压缸 5 底座该方案的优点是： 1.安装方便，易于实现清扫功能。 2.由于摆杆加入，使得操作更为简单，大大减少了工人的工作量。缺点与存在问题： 1.导向槽不易固定，需要设计一专门的机架来实现，但这样不仅会增加结构的复杂性，同样也会产品的性价比大大降低。 2.这种液压缸提供动力的方法会在产品运行过程中发生干涉，存在着安全隐患。方案三：双弹簧反臂清扫器 nts中原工学院 2011 届本科毕业设计说明书 15 反臂清扫器示意图 1-卸载滚筒 ;2-胶带 ;3-上支点 (固定于巷道金属棚上 );4-弹簧 (用单体柱复位弹簧 )两根 ;5-杠杆臂 (反臂 )二个 ;6-双道清扫器 ;7-下支点 (固定在机架上 ) 清扫器直接安装在卸载滚筒处 ,使用杠杆臂反拉 ,用弹簧将清扫器拉紧。 3.2 清扫器做框式结构框架结构清扫器 1 M12-10型螺栓 10条 ;2 夹板 ;3 清煤皮 ;4 框架 4 使用效果由于清扫器安装在卸载滚筒上 ,清下来的煤直接上了皮带 ;清扫器作成框式结构 ,使清扫器成为二道 ,清扫效果很明显 ;清扫器可以在两端凸出夹板 ,磨损后 ,反转一下可以继续使用 ,两侧都磨损后再更换 ,减少更换清煤皮时间。使用反臂杠杆是为了安装时 ,不占用两部皮带的搭接空间 ,减小巷道高度。清扫器可以压紧在滚筒上 ,接触压力大 ,清扫效果非常好。综上分析，可知方案三最符合设计要求，因此选择该方案，在方案三的基础上我们对反臂清扫器做了如下改进： nts中原工学院 2011 届本科毕业设计说明书 16 1 皮带 2 滚筒 3 定滑轮装置 4 钢丝绳 5 连杆 6 橡胶刮板组件 7 配重 8 对开式滑动轴承 9 金属刮板组件清扫器的结构组成带式输送机反臂配重式双道清扫器是一种新型的清扫器，具有性能稳定、清扫效果好、拆装方便的特点。 DTQ型带式输送机清扫器包括定滑轮组、钢丝绳、连杆、橡胶刮板组件、配重、对开式滑动轴承、金属刮板组件等部件，下面简要介绍各部件及其作用。 1.输送带输送带是输送机的重要部件，在输送机中输送带的成本占整个设备成本的30% 50%: ，一些特定的工作条件要求输送带具有耐磨、耐热、阻燃、耐油以及耐臭氧等特性。在输送机运转过程中，输送带所受的载荷是极复杂的，它除受纵向拉伸应力外，还受经过滚筒和托辊的弯曲应力。大多数输送带的损坏表现为工作面层和边缘磨损，受大块、尖利物料的冲击引起击穿、撕裂和剥离。在清扫器的设计中，要选择合适的清扫块材料，尽量避免输送带的磨损。输送带不作为其零件做详细介绍。 2.滚筒滚筒组是带式输送机的重要部件，按在输送机中所起的作用，滚筒可以分为传动滚筒和改向滚筒两大类。传动滚筒的作用是将驱动装置提供的扭矩传到输送带上。改nts中原工学院 2011 届本科毕业设计说明书 17 向滚筒包括用于输送带在输送机端部的改向、增加传动滚筒包角的导向及拉紧装置的导向。在此次清扫器的设计中，是针对重型带式输送机头部传动滚筒用，滚筒的尺寸决定输送带的宽度和清扫器的宽度，对清扫器的设计有一定的指导性作用。滚筒同样不作为清扫器零件做详细介绍。 3.定滑轮组定滑轮组有三个滑轮组成，第一个起到换向作用，第二三滑轮起到了调距作用使配重能够放置在合理的位置。 4.钢丝绳钢丝绳是连接配重和连杆的重要元件。 5.连杆连杆是连接钢丝绳、橡胶刮板、金属刮板的重要元件，起到了承上启下的作用。 6.橡胶刮板组件橡胶刮板组件包括四块同样规格的橡胶刮板、橡胶刮板轴、刮板座、刮板座与刮板轴的固定螺栓、橡胶刮板与刮板座的固定螺栓、橡胶刮板筋、橡胶刮板筋头部螺母。橡胶刮板组件是整个清扫器的关键部件。 7.配重橡胶刮板的压紧力由两组配重提供，每组配重包括四块单重为十公斤和两块单重为五公斤的铸铁。 8.对开式滑动轴承对开式滑动轴承比滚动轴承便于安装，给清扫器的装配过程带来方便，以及它承受较大的力，而且它的工作部位不会经常的大角度活动，加注润滑剂也比较方便，综合考虑各方面因素后决定使用对开式滑动轴承。 9.金属刮板组件金属刮板组件包括一块材料为 13M 的耐磨钢、金属刮板座、金属刮板轴、压杆、压缩弹簧、压缩弹簧轴、刮板座与刮板轴的固定螺栓、压杆与金属刮板轴的固定螺栓。设计原则： 1. A点选择合适的位置，并保持 A点位置的稳定性以确保清扫过程稳定； 2. 压紧力和清扫力不变，以确保良好的效果； 3.设计结构简单合理、在清扫器工作中安全可靠，具有良好的可行性； 4. 安装与拆卸简单易行，方便施工； nts中原工学院 2011 届本科毕业设计说明书 18 5.具有良好的经济性，各部分尺寸大小最小即可； A 点的位置确定如图所示通过查阅大量资料和数据分析，角的确定： 10 o ，最优取 5 10oo 预定 5 o 进行方案的设计清扫器的受力分析：在 A 点处，胶带对清扫块作用的切向力为 Ft，反之，清扫块对胶带的切向作用力 Ft，其大小是决定清扫器清扫效果的关键因素之一。清扫力过大，会将胶带铲裂，对胶带的安全造成威胁；清扫力过小，胶带上的粘结物刮不掉，清扫效果不好。清扫块对胶带的压紧力，也就是在接触点法线方向的作用力如图所示，胶带对清扫块的法向作用力 FN，清扫块对胶带的压紧力 FN。根据虎克摩擦定律，压紧力的大小直接决定了清扫力的大小。因而，压紧力是决定清扫器清扫效果的核心参数基本数据：清扫力： TF ：（ 100 200）公斤，取 100公斤即 1000TF 压强： P ：（ 26 30） kPa, 取 30kPa。清扫器清扫力学简图 O1 A O Ft FN F M D nts中原工学院 2011 届本科毕业设计说明书 19 Q 3F 3 0 1 0 0 . 0 2 1 . 4 8 4 0n p s p a N Ft=100kg 10=1000N 22tF F n F= 7 0 5 6 0 0 1 0 0 0 0 0 0 = 1306N Fn 清扫块对胶带的压紧力 Ft 胶带对清扫块作用的切向力 F 切向力和压紧力的合力 840a r c t a n a r c t a n 0 . 6 4 3 2 . 61306nFa F a 取 33 a Ft 于 F 的夹角 nts中原工学院 2011 届本科毕业设计说明书 20 第四章主要零部件的设计一、橡胶刮板轴的设计（一）橡胶刮板轴的结构设计图为橡胶刮板轴的结构示意图。它是通过固定螺栓连接清扫块、橡胶刮板座、连杆，利用橡胶刮板轴可以对清扫块给予更好的稳定，使粘附在输送带下的物料脱落，从而达到清扫的目的。预选橡胶刮板轴的材料为 45号钢，总长为 2010mm，外径为 42mm、内径为 22mm的钢管，在距钢管两端 24mm处分别有两个 M16的螺纹孔，在橡胶刮板轴上有分别有四个内径为 20mm的螺栓孔。（二）橡胶刮板轴的强度校核清扫块的重量： L = 2 2 c m b = 3 5 . 6 c m h = 3 c m = 1 . 3 m = v = L b h = 2 2 3 5 . 6 3 1 . 3 = 3 0 5 4 . 4 8 g nts中原工学院 2011 届本科毕业设计说明书 21 又 Q 橡胶刮板有四块 3m = 3 0 5 4 . 4 8 4 = 1 2 2 1 7 . 9 2 1 0 1 2kg 橡胶刮板重为 12Kg 又 Q 橡胶刮板座重 8.9Kg 橡胶刮板轴所受合力： 1 3 0 6 1 2 0 8 9 1 5 1 5F N N N N F 滚筒对橡胶刮板的切向力 +橡胶刮板重 +橡胶刮板座重刮板轴受到的均布载荷： q = 1 5 1 5 N 1 4 4 0 1 . 0 5 N / m m 由静力平衡方程 0 , 0ADMM 得 RA RDF F F R A R DF = F F 2 1 5 1 5 2 7 5 7 . 5 NFN 以刮板轴的左边为坐标原点，选取坐标系如图下所示。集中力 F 作用于轴的中点，轴在 AB、 BC 和 CD 段的剪力或弯矩布能用同一方程来表示，应分段考虑。在 AB 段内取距原点为 x 的任意截面，截面以左只有外力RAF，根据剪力和弯矩的计算方法和符号规则，求得这一截面上的SF和 M 分别为 nts中原工学院 2011 届本科毕业设计说明书 22 ()F 7 5 7 . 5S x R DFN/S X R DM F X 7 5 7 . 5 N X ( 0 X a )（）这就是在 AC 段内的剪力方程和弯矩方程。如在 BC、 CD 段内取为 X 的任意截面，则截面上的剪力和弯矩分别是 BC 段： ( S ) X R AF = F - q ( x - 2 6 1 ) ( 2 6 1 x b )21() 2 ( 2 6 1 )X R AM F X q X (261xb) CD 段： ( S ) X R AF = - F = - 7 5 7 . 5 N () ( L )X R AM F XX261)（ 0 依照剪力方程和弯矩方程，分段作剪力图和弯矩图如图。从图中看图刮板轴的全部长nts中原工学院 2011 届本科毕业设计说明书 23 度，最大剪力为SF 7 5 7 .5m as N，最大弯矩为 m a x 4 7 0 . 9 /M N m m a x 4 7 0 . 9 /M N m 。由于脆性材料制成的构件，在拉力作用下，当变形很小时就会突然断裂。塑性材料制成的构件，在拉断之前先已不能正常工作。刮板轴属于受压杆，当刮板轴出现失效时，它只是发生了塑性变形，不会造成使清扫器更大的损坏，但还是不能保证正常的工作，所以选刮板轴的材料为 45 号刚以保证其强度。查表得刮板轴的 353s Mpa ，由于塑性材料的安全系数 1 .2 2 .5sn :，所以首选 2sn 。已知： 353s Mpa 取 2sn 对塑性材料，弯曲 353 1 7 6 . 52ssM p an 横力弯曲时，弯矩随截面位置变化。一般情况下，最大正应力max发生于弯矩最大的截面上，且离中性轴最远处。于是由公式 yZMI 得： m a x m a xm a xzMyI 但公式 yZMI 表明，正应力不仅与 M有关，而且与zyI 有关，亦即与截面的形状和尺寸有关。对截面为某些形状的梁或变截面梁进行强度校核时，不应只注意弯矩为最大值的截面。引用记号 maxzIW y由公式m a x m a xm a xzMyI 可以改写成 maxmax MW nts中原工学院 2011 届本科毕业设计说明书 24 W称为抗弯截面系数。它与截面的几何形状有关，单位为 3m 。若截面是直径为 d的圆形，则 43642 2 3 2zI ddWdd 钢管可以看作是直径为 D的实心圆减去直径为 d的圆，即可求得 44 44()3 2 3 2 3 2P DdI D d 求出最大弯曲正应力后，弯曲的强度条件为 maxmax MW 所以 4444 3 . 1 4 ( 4 2 3 2 )( ) 2 0 2 4 4 3 . 6 53 2 3 2PI D d m m 4 4 3m a x( ) 4 8 2 0 . 0 83 2 4 2PPP III D d W m my maxmax MW = 2296 9 5 . 9 7 9 1 4 4 . 3 9 1 7 6 . 54 8 2 0 . 0 8 1 0 N m m N m m 可见，最大的正应力不超过许用应力，所以轴的结构合理，满足工作要求。二、连杆的设计（一）连杆的结构设计图为连杆的结构示意图。连杆是连接钢丝绳、橡胶刮板、橡胶刮板轴、橡胶刮板座金属刮板、金属刮板轴、金属刮板座的重要元件，起到了承上启下的作用。预选连杆料为 ZG 270 500 ，整体铸造，连杆外形为矩形，左端是内径为 15m 的孔，这一端是用来连接钢丝绳，如图所示连杆中部连接橡胶刮板轴的铸造孔的直径为 42mm，截面外圆直径为 80mm，上部固定螺栓孔为 M16。连杆右端如图所示，连接金属刮板轴的铸造孔的直径为 51mm，截面外圆直径为 80mm。 nts中原工学院 2011 届本科毕业设计说明书 25 （二）连杆的强度校核 FFtFTFo 2o 2o 1nts中原工学院 2011 届本科毕业设计说明书 26 受力分析如下图： FTFo 2o 2FNoM已知 757.5NFN1000tFN 1

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