中单链刮板输送机传动装置设计

欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 I 摘 要欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者 需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 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 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 II 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 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 目 录 摘 要 I Abstract II 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 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 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 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 结 论 33 致 谢 34 参考文献 35 CONTENTS Abstract I Chapter 1 Introduction 1 1 1 Overview 1 1 2 Domestic development situation 1 1 2 1 China s development present situation of scraper coveyor 1 1 2 2 Foreign scraper conveyor development present situation 2 1 2 3 Domestic and foreign scraper conveyor gap 3 1 3 The future development trend of scraper conveyor 4 1 3 1 ChongXingHua equipment 4 1 3 2 Automation equipment 5 1 3 3 Intelligent equipment 5 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 1 3 4 Development in thin coal seam mining equipment 5 Chapter 2 Design scheme 7 2 1 Scheme contrast 7 2 1 1 In single type of scraper coveyor 7 2 1 2 Edge double chain scraper conveyor 7 2 1 3 In double chain scraper conveyor 7 2 1 4 Accurate boundary double chain scraper conveyor 8 2 2 Eventually plan 8 Chapter 3 The overall design of scraper coveyor 9 3 1 The classification of scraper conveyor 9 3 1 1 According to the classification of scraper chain form 9 3 1 2 According to the classification of unloading way 10 3 1 3 According to the central trough structural classification 11 3 1 4 According to the classification of haulage way 12 3 2 Scraper conveyor 12 3 2 1 Helicopter transmission 12 3 2 2 The central trough and accessory parts 15 3 2 3 Scraper chain 16 3 2 4 Tight chain device 17 3 2 5 Passage device 18 3 2 6 Anchorage device 18 3 3 Scraper conveyor installation and maintenance 18 3 3 1 Installation of the main problems should be paid attention to 18 3 3 2 To improve throughput of scraper conveyor 19 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 Chapter 4 Scraper conveyor transmission device design 20 4 1 Scraper transporters resistance calculation 20 4 2 Traction calculation 21 4 3 The motor 24 4 4 Hydraulic coupler 24 4 5 Selection of gear reducer 25 4 6 Sprocket components design calculation 25 4 6 1 Sprocket geometry size calculation 25 4 6 2 The structure design and calculation sprocket axis 27 4 6 3 Bearing 30 4 6 4 Scraper chain of choice 31 Conclusions 33 Thanks 34 References 35 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 1 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 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 2 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 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 2 855kW 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 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 3 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 3 700kW 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 3 700kW 或 3 855kW 现在已达到 3 1250kW 溜槽内宽也由 1000mm 扩大到 1250mm 链条直径 48 52 中板厚度 50mm 以上 运输能力达到 4500t h 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 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 4 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 3 700kW 或 3 855kW 现在已达到 3 1250kW 溜槽内宽也由 1000mm 扩大到 1250mm 链条直径 48 52 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 2 525kW 或 2 700kW 个 别的使用 2 855kW 溜槽内宽 1000mm 或 1200mm 运输能力达到 2500t h 或 3000t h 链条多采用 38 48 中板厚度为 45mm 2 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 400 500Mt 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 400 500Mt 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 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 5 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 这些工作面可将实现日产 2 3 万 t 年产 5 10Mt 这样就需要刮板输送机装 机功率 2000 3000kW 输送能力高达 4000t h 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 6 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 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 7 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 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 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 8 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 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 9 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 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 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 10 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 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 11 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 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 12 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 4 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 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 13 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 3 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 200 300mm 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 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 14 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 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 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 15 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 3 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 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 16 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 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 17 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 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 6 8 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 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 18 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 20 35 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 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 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 19 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 12 1 上槽体 2 铲煤板 图 3 3 中部槽 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 20 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 26 92 c 级刮板链 1 刮板链 2 刮板 图 3 4 刮板链 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 21 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 3 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 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 22 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 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 23 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 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 24 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 26 92 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 1 11 cossinsin zh qLgqLgLgqq Ww wbbb 在空断直线段运行的总阻力为 1 11 cossin zh LgLgqq Ww bb 图 4 1 运行阻力分析图 式中 重段直线段的总阻力 zhW N 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 25 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 1 q kg m 刮板链 26 92 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 0 60 3 0 4 双 链0 6 0 80 3 0 4 取 0 5w 1 0 3 w g 重力加速度 取 9 8 2 m s 铺设倾角 取 b 9 1 11 cossinsin zh qLgqLgLgqq Ww 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 26 105 3 0 5 31 23 0 3 150 9 8 0 99 105 3 150 9 8 0 16 31 23 150 9 8 0 16 58144 39 N 1 11 cossin zh LgLgqq Ww 31 23 0 3 150 9 8 0 99 31 23 150 9 8 0 16 20980 N 附加阻力 0 1 8612 44 lllzhkWWWWW N 102847 83 zhkl WWWW W 总阻力 轻 N 4 2 牵引力的计算 按弯曲段的几何关系 求算中部槽弯曲段的中心角 0a 2sin2Rl 1 5 2sin1 528 65m 222 44 0 6 28 658 27m 0 6 a aLR w 22 0 2arcsina aLw 2 2 2arcsin0 6 0 68 298 27 由 81 0 6 kzh ssW W 85kssW 0 51 0 60 4 zhkssWW 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 27 判断刮板链最小张力在 1 点 对于单链的初张力可取 2000 3000 初张力取 2000 按弯曲段距N 1s N 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 1 2000N s 21 11cos sin L gqw ss 200031 23 5 9 8 0 4cossin 99 2365 7 N 0 2 322 3 fa e ssW 8 29 2 0 4 180 2365 758144 150 8 27 5861 5N e 433 4ssW 58144 150 1508 275 5861 5 58861 7N 欢 q 1 4 8 4 4 0 6 3 2 1 28 54 0 6 zhkssWW 58861 70 6 58144 320980 11387 1N 655 6ssW 11387 1 20980 150 1508 275 30511 N 0 2 766 7 fa e ssW 1 123051120980 150 8 27 35329N 877 8ssW 3532920980