【JX377】刮板输送机驱动部设计及机头打齿问题解决[RW]【4A0】
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【JX377】刮板输送机驱动部设计及机头打齿问题解决[RW]【4A0】,jx377,输送,驱动,设计,机头,问题解决,rw,a0
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中 国 矿 业 大 学 本科生毕业设 计 姓 名： 田 之 江 学 号 ： 21056304 学 院： 应用技术学院 专 业： 机自 05 设计题目： 刮板输送机驱动部设计及机头打齿问题解决 专 题： 指导教师： 刘同冈 职 称： 副教授 年 月 徐州 中国矿业大学毕业设计任务书 学院 应用技术学院 专业年级 机自 05学生姓名 田 之 江 任 务 下 达 日 期 ： 2009 年 3 月 8 日 毕业设计日期： 2009 年 3 月 8 日 至 2009 年 6 月 15 日 毕业设计题目： 刮板输送机驱动部设计及机头打齿问题解决 毕业设计专题题目： 毕业设计主要内容和要求： 本 设计 主要 是对输送机传动部进行设计 。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、强度校核和选用。本说明书主要针对主要部件的设计计算和强度校核进行了叙述和介绍。 此外， 还对 底板不稳定时，刮板机的机头和机尾常出现不规则的扭转，造成刮板链和机头齿轮不完全啮合，甚至上架，最终出现打齿现象。 本设计针对这种打齿问题， 除了提高齿轮钢质外 ， 采用了液压调平装置。 拟根据单体液压支柱设计的调平机构来解决上述问题， 基本方案是在刮板机机头和机尾底座下各安装六个小型的调平液压支柱 来解决。从而减少故障停机，保证刮板机正常、平稳运行，提高了生产效率。 设计长度 送 量 h 刮板链链速 s 院长签字： 指导教师签字： 中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书 指导教师评语 （基础理论及基本技能的掌握； 独立解决实际问题的能力； 研究内容的 理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点； 工作态度 及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题； 是否同意答辩等）： 成 绩： 指导教师签字： 年 月 日 中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书 评阅教师评语 （ 选题的意义； 基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题； 是否同意答辩等 ）： 成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日 中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩 答 辩 情 况 提 出 问 题 回 答 问 题 正 确 基本 正确 有一般性错误 有原则性错误 没有 回答 答辩委员会评语及建议成绩： 答辩委员会主任签字： 年 月 日 学 院领导小组综合评定成绩： 学院领导小组负责人： 年 月 日 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。 本 毕业设计对刮板 输送机 的 传动部 的进行了 设计。 所设计 的 30 型 输送机 传动部 主要是由一个 电动机、 减速箱和液力偶合器 组成， 该输送机 内横向布置，电动机输出的动力经由 二 级齿轮和一级 行星轮系的传动，最后 驱动 链轮 转 动 。 减速器 采用四行星单浮动结构，减小了结构尺寸，采用 三驱动大功率 设计， 可以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、强度校核和选用。 此外， 还对 底板不稳定时，刮板机的机头和机尾常出现不规则的扭转，造成刮板链和机头齿轮不完全啮合，甚至上架，最终出现打齿现象。 本设计针对这种打齿问题， 除了提高齿轮钢质外采用了液压调平装置。 拟根据单体液压支柱设计的调平机构来解决上述问题， 基本方案是在刮板机机头和机尾底座下各安装六个小型的调平液压支柱 来 解决。 对刮板机 的 使用与维护进行了说明，以便能更好的发挥该 输送机 的性能，达到最佳工作效果。 关键词 ： 刮板输送机 ； 行星齿轮传动 ； 传动齿轮 ； 调平液压缸； 设计 is a is of of is is a of in of by of a of of of of of 30 by a of by a of of In of as in of In of of to in of of to is in of of to of of in to of to 中国矿业大学 2009 届本科生毕业论文 第 1 页 目 录 1 概述 . 1 . 1 . 2 . 3 进产煤国家刮板输送机的技术发展 . 3 国刮板输送机的技术改进方向 . 5 . 6 板输送机的类型 . 6 板输送机的组成 . 7 . 12 . 13 板输送机总体方案的确定 . 13 用范围 . 13 2 机头传动部的设计及计算 . 15 . 15 载最大横断面积计算 . 15 . 15 . 17 . 18 . 18 . 20 级传动转速、功率、转矩 . 20 动部圆锥齿轮设计计算 . 21 动部圆柱齿轮设计计算 . 33 动部行星机构的设计计算 . 40 3 零部件的设计及校核 . 54 . 54 承的寿命校核 . 66 一轴的轴承寿命计算 . 66 星轮轴承寿命的计算 . 68 . 68 通平键 . 68 键 . 70 中国矿业大学 2009 届本科生毕业论文 第 2 页 . 73 力偶合器 . 73 动的齿轮联轴器 . 74 4 机头打齿问题解决 . 77 . 77 . 78 . 79 压传动的 优点 . 79 压传动的缺点 . 79 . 80 . 81 定系统主要参数 . 82 要设计参数 . 82 压缸的主要参数 . 82 塞杆的计算 . 89 封和防尘 . 89 封圈、防尘圈的选用 . 91 5 刮板输送机的使用和维护 . 92 . 92 行与维护 . 92 型刮板输送机的安装与试运转 . 92 板输送机的运行注意事项 . 95 见故障及处理方法 . 96 板输送机的常规保养及维护 . 97 板输送机上使用的新型传动系统 . 99 结 论 . 101 参考文献 . 102 英文原文 . 104 中文译文 . 109 致 谢 . 112 中国矿业大学 2009 届本科生毕业论文 第 1 页 1 概述 板输送机的机构与作用 刮板输送机是一种有挠性牵引机构的连续输送机械。它的牵引构件是刮板链，承载装置是溜槽。在综采工作面，为了与采煤机、液压支架配合使用，在溜槽的采空区侧设有挡煤板及挡煤板座、导向管（链牵引采煤机用）、齿条、销轨或埋链（无链牵引采煤机用）。 刮板输送机在综采工作面中起着承载、运煤和采煤机导向以及液压支架推移支承等作用，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。 刮板输送机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行置于中部槽中，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 。 输送机全长溜槽都可装煤，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。 刮板输送机所以能在采煤工作面运输中得到广泛的应用，是由于它和其它输送机相比具有如下优点：运输能力不受货载的块度和湿度的影响；机身高度小，便于装载；机身伸长或缩短方便；移置容易；机体坚固，能用于爆破装煤的工作面，也能与采煤机和自移式液压支 架组成综采工作面。 一般的刮板输送机能在 25以下的条件使用。刮板输送机在使用只能感要受拉、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敛都在槽内滑行，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。 刮板输送机在煤矿是使用量大、消耗多的重要设备。多年来，我国制造的刮板输送机有几十种型号。目前，我国制造的最大的刮板输送机中国矿业大学 2009 届本科生毕业论文 第 2 页 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。 板输送机的发展概况 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 3 700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 (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。 我国综采机械化的应用始于 20 世纪 70 年代末， 用刮板输送机运输散碎物料的方式 20 世纪初出现于工业发达的英国。早期的刮板输送机长度只有几十米；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输送机除了运煤之外，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。 从总体水平上看我国刮板输送机发展现状与国外相比还存在一些差距，主要表现在：基础研 究薄弱。缺少强有力的理论支持，计算少，靠经验取值多，缺乏专门的开发分析软件；受基础工业水平的制约，国产输送机制造质量不稳定。元部件的可靠性还有待提高：大功率刮板输送机的关键部件仍需进口，有待进一步研发并国产化；安全性和可靠性的不稳定。直接制约了煤矿的生产效率，从而不能从根本上降低使用成本；煤矿管理水平落后，资金不足矿工不按操作规程操作等，也间接增加了输送机发生故障的机会从而不能最大限度地发挥设备的设计能力。 刮板输送机是综采工作面中工况条件恶劣、负载状况复杂的关键运输设备。由于难起动，负载变化剧烈，多机 驱动中各电机负载分配失衡中国矿业大学 2009 届本科生毕业论文 第 3 页 和负载振荡等问题，造成刮板输送机传动系统和链条组件中应力过大，受冲击厉害使溜槽磨损严重甚至电机烧毁损坏，直接影响刮板输送机的可靠性及寿命。驱动装置是刮板输送机的心脏，其性能的好坏和功能的完善程度与刮板输送机整机的运行品质、可靠性和寿命密切相关。我国综采工作面刮板输送机自 70 年代中期开发以来，取得了长足的进步，其驱动装置从性能和可靠性等各方面都有了大幅度的提高。 80 年代后期，我国成功地开发研制了双速电机驱动装置，有效地解决了刮板输送机难起动的问题，降低了链条、链轮及溜槽的磨损，延长了刮 板输送机的使用寿命。但是，与国外先进水平相比，还存在着很大差距。近十年来，国外各先进的采煤国家，为适应国际市场的需要，不断加大刮板输送机的功率，改进驱动技术，完善了双速电机驱动装置，并开始采用可控软起动技术，使刮板输送机的输送能力不断增加，技术性能日趋完善，可靠性及寿命大幅度提高。鉴于国产刮板输送机驱动装置技术性能还比较落后，功能还不够完善，严重制约着我国刮板输送机整机性能的提高。因此。结合我国国情和需要，找出差距，充分吸收、借鉴国外先进技术，尽快完善现有技机研究开发中的重要任务 。 内 外刮板输送机 的 技术特点及趋势 进产煤国家刮板输送机的技术发展 （ 1）发展重点与代表机型 在不断提高工作面单产和效率的总要求下， 80 年代初期，主要是对工作面刮板输送机的结构进行改进。如采用双中心链、侧卸机头、封底溜槽和双速电动机，增大溜槽、牵引链条等组件的强度及传动功率等都有效地提高了刮板输送机的运输能力和可靠性。 80 年代后期以来，工作面刮板输送机技术发展可概括为“三大（大运量、大运距、大功率）、二重（重型溜槽、重型链条）、一新（自动监测等新技术）”。以德国 42 3 1000 型软起动刮 板输送机为例，其装机容量为 3 750中心链 2 42 /46槽为轧焊结构，溜槽能力可达 4500t/h，在美国科罗拉多州塞浦露斯 20 英里矿与朗艾道公司制中国矿业大学 2009 届本科生毕业论文 第 4 页 造的 安德森电牵引采煤机配合，于 1997 年 6 月创造月产990361t 洁净的世界纪录。 其它如美国的朗艾道公司、久益公司、德国的哈尔巴赫布朗公司和司等，都在 80 年代至 90 年代推出了新型强力工作面刮板输送机。 (2)已达到的主要技术指标 进入 80 年代以后，代表工作面刮板输送机技术发展水平的主要指标为： 1） 大运量 70 年 代末，工作面刮板输送机运量能力一般小于 1000t/h， 80 年代中期达 2000t/h， 80 年代末 90 年代初达到 25003500t/h，目前已出现运量达到 4000 t/h 以上的重型刮板输送机。相应的溜槽宽度从 730764801100上，链上 1m/s 左右提高到 s 以上，最高链速已达 s 。 2） 长运距 70 年代末期，一般工作面刮板输送机长度不超过 200有德国在 1979 年平均长度达到 223m）； 80 年代逐步增长到 250m 长的采煤工作面刮板输送机平均长度为 、德均已有超过 300长的工作面直径从 2630大到 3442前已出现 4652链子。国外专家研究分析认为，从设备投资、运营成本、掘进通风、维修搬家等因素综合考虑，工作面及刮输送机长度在 250 左右时，技术经济指标最为合理。 3） 大功率 70 年代末期，刮板输送机驱动电动机单台功率 200大装机功率为 2 20080 年代初期为（ 23）（ 250315） 前实际运行的刮板输送机单台电动机最大功率已达到或超过 700速器传动比 i=1： 40。相应地，对于功率大于 250300动机的供电电压也从 1000V 左右升高到 2300V、 3300V、 4160V 或 5000V。 4）长寿命与高 可靠性 中国矿业大学 2009 届本科生毕业论文 第 5 页 70 年代，工作面刮板输送机过煤量约为 100 万 t， 80 年代初期为 200万吨。目前重型刮板输送机整机（大修周期）过煤量已达到 400600万 t（相当于运行 34 年）；组件工作寿命， 30上链条为 200300万 t（相当于运行 12 年），链轮为 100150 万 t（约运行 1 年左右），减速器设计寿命为 1250015000h，接链 环的疲劳寿命达到 70000 次以上。 国刮板输送机的技术改进方向 经过 20 多年的发展目前我国中、小功率刮板输送机已具备成型技术并有成熟的制造能力，完全能够满足国内市场的需求。大功率刮板输送机通过成套引进国外的装备和技术，成功地进行了国产化研制工作并相继推出了一些产品。 （ 1） 技术先进性。 随着科学技术的进步和市场的发展，输送机的国际竞争将越来越激烈，对输送机的设计水平和生产能力要求也越来越高，不仅要求造型科学、配套合理，在技术上不断创新、完善，去适应不断变化着的使用条件，而且关键部件 (如刮板 链、减速器、保护装置等 )的设计或选用，要求与国际接轨，实现标准化。 （ 2） 性能可靠性。 设备的可靠性是进行高效作业的根本保证。井下受场地、灯光等条件的限制，维修条件较差有些高瓦斯矿井基本不具备现场维修的条件，一旦出现故障就会严重影响安全生产。因此，输送机各部分的结构型式、传动方式、使用材料等，不仅要求设计合理，还要建立在实践验证的基础上。 （ 3） 设备安全性。 安全性是至关重要的环节。是所有设备必须具备的性能，同样也贯穿在输送机的设计、制造、使用过程中。目前国家高度重视煤矿安全生产，引起煤矿井下事故的除了瓦 斯爆炸、透水、冒顶等之外设备事故也会引起人员伤亡和财产损失。因此，输送机各部件的防护装置应设计合理、安装完备，在易发生事故的部位尤其要加强防护防止因断链、中国矿业大学 2009 届本科生毕业论文 第 6 页 飞溅、高温等引发人员伤亡事故。 （ 4） 机电液一体化趋势明显。 随着实用型新技术的发展，大功率输送机控制系统与保护装置的机电液一体化趋势越来越明显。主要表现为：机头部与机尾部功率分配、顺序启动，电机保护除过流保护、过热保护外增加过压保护，阀控充液型液力耦合器的推广使用。链条张力监控及工况检测和故障诊断等。虽然还有部分技术的实现与应用尚需时日，但输送机机 电液一体化的发展趋势不会变。随着当今世界综采技术的发展和设计思路的不断创新、高产高效工作面的相继投产，大功率刮板输送机的研制与开发已势在必行，要加强计算机辅助设计、模拟工况、仿真等技术的应用。对此，应该抓紧机遇一方面提高现有机型的可靠性、安全性，降低事故发生率；另一方面要研制开发国产大功率刮板输送机尽快投入市场，提高与国外同类产品的竞争力，以适应我国煤炭工业迅猛发展的需要。 板输送机 类型及组成 板输送机的类型 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、中国矿业大学 2009 届本科生毕业论文 第 7 页 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。 板输送机的组成 输送机的传动系统包括单速电动机、阀控充液式液力偶合器，液压张紧装置、减速器等，单速电动机通过阀控充液式液力偶合器将动力传递给减速器输入轴 ；再由减速器输出轴传递给链轮组件；链轮驱动封闭的刮板链按需要的方向运行，完成输送煤炭的任务。 输送机主要零部件的结构特点及作用。 （ 1）机头传动部 机头传动部与机尾部为输送机的驱动装置。机头传动部主要由机头架、齿轮联轴器、联接垫架、传动装置、链轮组件、拨链器、舌板组件等组成。其中传动装置有平行布置和垂直布置各一个，并可根据工作面的实际情况分别安装在机头架的两侧。 图 1头传动部 1）机头架 机头架是机头的骨架，驱动装置及其它部件都装在机头架上。由于结 构上的原因，采煤机不能行驶到机头架上采煤，因此机头架越短，采煤机能工作的长度就越大，以至可以不预先开切口，或减小切口长度，从而提高采煤效率。机头架为交叉侧卸式，是用来安装、支撑传动装置、中国矿业大学 2009 届本科生毕业论文 第 8 页 链轮组件、舌板组件、拨链器等部件的架体；两侧均安装传动装置。中板组件及下中板等形成了输送机与转载机相互独立的刮板链运行轨道。 机头架为左、右对称结构，以适应左、右工作面的互换。 机头架上面设有可拆卸的机头盖板，前端设有可拆卸的前端板。在机头盖板、端面板上所设的孔是用来联接犁煤板、转载机尾过渡挡板的。在前端板上设盖板，以观察链 轮与链条的运行状况。 2）减速器 我国目前生产的刮板输送机减速器多为平行布置、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 +35C；适用于正反两向运转。 3）机头链轮组件 链轮组件安装于机头架上，链轮组件采用从机头架一侧穿入的安装方法。链轮组件为双伸结构，两侧均通过齿轮联轴器和传动装置联接。链轮组件采用远程注油方式，润滑油为 1995 工业闭式齿轮油L 等品 460，油 箱注满为止，每季更换润滑油一次。拆卸链轮组件可在不拆传动装置的情况下进行。 七齿链轮与渐开线内花键孔滚筒焊接，构成链轮轴。链轮由优质合金钢锻造而成，齿形部分经电解加工成型，链窝及齿形表面经淬火处理。滚筒上的内花键用来与减速器输出轴联接。 链轮轴上的轴承、轴承座、套及密封装置为对称布置。在传动部一侧安装右透盖、右端盖和一组浮封环，在另一侧安装左透盖和左端盖。 4）拨链器 安装拨链器时拨叉插入链轮齿的沟槽内，由舌板组件将其固定在安装位置，当需要更换拨链器时，拆卸舌板组件，即可更换。拨链器的作用是：使刮板链的链条 与链轮能顺利的啮合和分离，当链轮组件与啮合的圆环链脱开时，防止链环卡在链轮沟槽内而不能在正常分离点脱开。 （ 2）转载机尾 转载机尾包括机尾架、链轮组件、舌板组件、盖板组件、端板、卡中国矿业大学 2009 届本科生毕业论文 第 9 页 板、销轴等。 机尾架是支撑链轮组件的架体。将转载机机尾架上的联接耳插入输送机机头架的槽内，并通过圆柱销将转载机尾和输送机机头架联为一体。 （ 3）机尾传动部 主要由机尾传动装置、伸缩机尾架、伸缩油缸、链轮组件、舌板组件、拨链器和机尾左、右油缸护罩等组成。 1）传动装置 机尾传动部为平行布置，机尾传动部中除机尾架、减速器、左、右压链块 、联接垫板、盖板外，其余零部件均与机头传动部相同。 2）机尾架 机尾架由左、右侧板、中板组件等焊接而成。机尾架上用于安装链轮组件、舌板、拨链器以及和过渡槽联接的结构与机头架相同。 3）伸缩机尾架、机尾伸缩液压控制系统 伸缩机尾架由固定架体和活动机架组成，活动架体主要用来安装、支撑传动装置、链轮组件、舌板、拨链器等部件，固定架体、活动机架通过伸缩油缸联为一体。 伸缩油缸工作的作用是使机尾架活动机架伸出或缩回。 操纵机尾伸缩液压控制系统使伸缩油缸动作以实现机尾架活动机架的伸出或缩回，配合液压张紧装置完成输送机刮 板链的张紧。 伸缩机尾辅助紧链可有效地减少输送机紧链次数，工作过程：当输送机刮板链松驰时，操纵机尾伸缩液压控制系统将伸缩油缸缸体伸出（机尾架活动机架伸出），液压锁自动锁定，完成伸缩机尾的伸出动作；当油缸行程达到时或机尾架活动机架需要缩回时，操纵液控系统将伸缩油缸缸体缩回（伸缩机尾活动架体缩回），操纵输送机液压张紧装置及阻链器等，张紧输送机刮板链。 中国矿业大学 2009 届本科生毕业论文 第 10 页 图 1动张紧系统 4）机尾左、右油缸护罩 机尾左、右油缸护罩用于井下输送机运行时保护油缸及和油缸相联接的接头和高压软管等。 5）机尾链轮组件 链轮组件安装 于机尾架上，结构等和机头链轮组件一样。 （ 4）中部槽、变线槽（抬高槽） 制造中部槽的槽帮钢已有定型标准，规定的形式有 D 型、 E 型和 D 型为中单链刮板输 送机用 热轧槽帮钢， E 型为中单链和中双链用，边双链也可使用， M 型为边双链用的用的热轧槽帮钢。 E 型与 且还增强了中板与槽帮钢的焊缝强度，便于焊接，链子不磨焊缝。 图 1断面 图 中国矿业大学 2009 届本科生毕业论文 第 11 页 本输送机采用铸焊封底式溜槽，槽间采用锻造哑铃销联接。 本输送机机头部分、机尾部分各设有 4 节抬高变线槽，保证输送机的卸载高度及采煤 机的卧底量，便于采煤机自开缺口、沿工作面顺利落煤。 （ 5）刮板链 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。 目前使用的三种刮板链可作如下比较。边双链的拉煤能力强，特别适于拉大块较多的硬煤，但边双链两条链受力不均，特别是中部槽在弯曲状态下运行时很严重；中单链用大直径圆环链，强度很高且没有受力不均问题，断链事故少，刮板遇到刮卡阻塞时可偏斜通过，刮板变形时不会导致过链轮时跳链，中单链的缺点是因链环尺寸大，所以链轮直径增大，机头、机尾的高 度相应增加，拉煤能力不如边双链，特别是对大块较多的硬煤；中双链能较好的克服边双链受力不均的缺点和中单链的缺点，显示出它的优越性。 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、 D 三个等级，各级的基础机械性能要求见表 1 中国矿业大学 2009 届本科生毕业论文 第 12 页 表 1械性能要求 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 输送机刮板链为 48 152 紧凑型中双链；刮板通过螺栓固定在圆环链的平环上；链段之间用接链环联接，接链环必须远离刮板。刮板链出厂发货时除整条圆环链外，还带 3、 5、 7、 9 环长的链条，用以调节输送机整链的长度。 圆环链出厂时经过严格的配对，安装时必须配对组件，不得混装。 板输送机的工况 刮板输送机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行置于中部槽中，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 。 输送机全长溜槽都可装煤，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。刮板输送机在使用只能感要受拉、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敛都在槽内滑行，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。 刮板输送机是综采工作面中工况条件恶劣、负载状况复杂的关键运中国矿业大学 2009 届本科生毕业论文 第 13 页 输设备。由于难起动，负载变化剧烈，多机驱动中各电机负载分配失衡和负载振荡等问题，造成刮板输送机传动系统和链条组件中应力过大，受冲击厉害使溜槽磨损严重甚至电机烧毁损坏，直接影响刮板输送机的可靠性及寿命。驱动装置是刮板输送机的心脏，其性能的好坏和功能的完善程度与刮板输送机整机的运行品质、可靠性和寿命密切相关。 次设计的任务 板输送机 总体方案的 确定 本设计是根据我们矿的实际问题及实际机型，进行 刮板输送机 驱动装置的设计及机头打齿问题的解决。我们矿用的是 800 系列刮板机， 采用 单速电机驱动，机头双传动装置、机尾单传动装置，交叉侧卸机头，液压锁伸缩机尾，紧凑型中双链， 是比较理想的更新换代机型。 用范围 800 系列刮板输送机适用于缓倾斜煤层、中厚煤层，长壁式回采工作面输送煤炭。 具有输送量大、适用性 强、高强度、长寿命等优点，是高产、高效工作面极为理想的综采输送设备。 本机与滚筒采煤机、液压支架、转载机、破碎机、工作面运输巷可伸缩带式输送机及电控装 置相配套，实现综合机械化采煤。本次设计选 30 型刮板输送机进行设计。 中国矿业大学 2009 届本科生毕业论文 第 14 页 图 1800 系列刮板输送机 表 1 800 系列刮板输送机技术参数 结构形式 型号 传输能力 （ t/h） 设计长度 （ m） 链速 （ m/s） 刮板链 型式 链条规格 （ d x t） 中部槽规格 （ L x W x H） 铸焊 30 1200 200 双链 34 x 126 1500 x 800 x 303 50 1500 250 双链 34 x 126 1500 x 800 x 344 00 1000 200 1 中双链 30 x 108 1500 x 780 x 290 30 1200 230 1 中双链 34 x 126 1500 x 780 x 290 00 1200 250 1 中双链 30 x 108 1500 x 780 x 290 00 1500 250 双链 34 x 126 1500 x 800 x 344 050 1500 250 双链 34 x 126 1500 x 800 x 344 中国矿业大学 2009 届本科生毕业论文 第 15 页 2 机头 传动部 的设计及计算 板输送机的选型计算 设计长度 送 量 h 刮板链链速 s 即： Q = 1200 (t/h) V=1.4 m/s L=200 m 据刮板输送机输送能力的公式 )/(3600 得 0 0 1 2 0 03 6 0 0 式中： F 货载最大横断面积， 2m 货载的装满系数， 货载的散集容重，对原煤 3 刮板输送机链速， )(10 )/( 经查表得 )/(801 )(i 0270(15c o s i n)(c o s)( 111 中国矿业大学 2009 届本科生毕业论文 第 16 页 )(5s o s o s( 11 )( 1 0 2 2) 0 0 4 2 0 0(10 0F 牵引力 N q 中部槽单位长度上的装煤量 kg/m 1q 刮板链单位长度的质量 kg/m 重段直线段的总阻力 N 空段直线段的总阻力 N 煤在槽内运行的阻力系数 1 刮板链在槽内运行的阻力系数 倾斜角度 电机功率 )(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。所以选择三相异步防爆电动机，型号为 60 ； 其主要参数如下： 额定功率： 315 额定电压： 1140V； 中国矿业大学 2009 届本科生毕业论文 第 17 页 额定转速： 1475r/ 满载效率： 绝缘等级： H； 满载功率因数： 接线方式： Y； 冷却方式：外壳水冷 已知 、 60 输出转速 c w 式中： R 链轮节圆的半径； w 链轮旋转的角速度； 相遇点轮齿的圆周速度； v 水平线的夹角； v 链条水平运动的瞬时速度。 角的大小等于相遇点轮齿的半径与链轮纵轴线的夹角，这个夹角随链轮的旋转而变化，从相遇点刚开始啮合时的 2a 逐渐减小到 0，再逐渐增加到 2a 。链轮继续旋转， 另一个轮齿在相遇点与链轮条啮合，链条的速度就随这个新的相遇点轮齿的运动而变化。据此，式中 的变化范围为 22 式中： a 为一个链节所对应的链轮圆心角。 链速的变化范围为： 中国矿业大学 2009 届本科生毕业论文 第 18 页 2c o s 故 m 本传动部所用的减速器为圆锥 圆柱 行星轮减速器，这种传动装置承载能 力大，结构紧凑，体积小，重量轻，传动比大，效率高，传动平稳，噪音小，便于实现大功率传动，亦利于运输巷道布置及工作面端头顶板维护，且易于实现工作面刮板输送机机头架与运输巷转载机整体快速推移。 传动比的确定及分配 滚筒上截齿的切线速度，称为截割速度，它可由滚筒的转 速和直径计算而得，为了减少滚筒截割产生的细煤和粉尘，增大块煤率，滚筒的转速出现低速化的趋势。滚筒转速对滚筒截割和装载过程影响都很大；但对粉尘生成和截齿使用寿命影响较大的是截割速度而不是滚筒转
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