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文档简介

1、SGZ800/750刮板输送机概述刮板输送机又叫链板运输机,俗称电溜子,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区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,刮板连安置在中槽部的槽面。图2-1所示是SGWD-250型可弯曲刮板输送机,中部槽沿运输线路全线铺设,刮板链绕经机头、机尾的链轮接成封闭形置于中部槽中,与滚筒采煤机和运输机推移装置配套,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°一下的条件下使用。刮板输送机在使用中受拉、压、弯曲、冲击、摩擦和腐

2、蚀等多种作用,因此,必须有足够的强度、刚度和耐腐蚀性。由于它的运输方式是物料和刮板链都在槽内滑行,因此运行阻力和摩擦都很大。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。用刮板运输机运送散碎物料的方式20世纪初出现于工业发达的英国。早起的刮板输送机机构简单轻便,仅用于运煤,需人工装煤,运输能力低,每小时最多只能运几十吨;运输机长度只是几十米;功率小,牵引链的强度也不高。经过多年的改进和发展,目前综采矿用的刮板输送机除了运煤之外,还有四种功能:给采煤机作 运行轨道;为拉移液压支架作伸缩油缸的固定点;清理工作面的浮煤;悬挂电缆、水

3、管、乳化液管等。刮板输送机在综采工作面与采煤机和液压支架套的工作情况如22图 图22 综采工作面配套机械1滚筒采煤机;2刮板输送机;3液压支架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运行能力为900t/h;装机总功率为320kw;一条牵引链的破段负荷为85t;沿水平的运输距离为150m;整机全部质量为204t。为使刮板输送机的生产达到标准化、系列化和通用化,提高产品质量,我国于1991年制定并发布了矿用刮板输送机型式与参数(MT151991),1993年制定并颁发刮板输送机通用技术条件(MT1993)。矿用刮板输送

4、机型式与参数是产品系列的规划,是今后一个时期设计制造新产品的依据。刮板输送机通用技术条件规定了刮板输送机的主要质量标准和技术要求,以提高产品质量。矿用刮板输送机按刮板链的形式分为三种:中单链型、边双链型、中双链型。系列型谱中的刮板输送机都采用以矿用高强度圆环链制成的刮板链。刮板输送机的参数系列见表2-1.刮板输送机按功率大小分为轻、重型。刮板输送机单电动机配套设计额定功率为40kw及以下的为轻型;大于40kw,小于等于90kw的为中型;大于90kw为重型。系列型普规定的刮板输送机产品型号编制方法如下:列如,中部槽宽为630mm、配用电动机功率为2×75的双边链型矿用刮板输送机的型号表

5、示为SGB630/150。表21 工作面刮板输送机参数系列中部槽外形尺寸配用电动机数量与功率/台数×kw设计长度/m刮板输送机形式与圆环链规格宽高长边双链型中单链型中双链型280125*12001×7.5,1×11(10)40,60010×40320125*150*1×15(13),1×18.5(17)60,8010×40,14×50420150*1601×22,1×3080,10014×50,18×64520150120015002×18.5(17),2×

6、;22100,12014×50630(620)1502×3012014×50190(180)22015001×75,2×22,2×37(40)100,16018×641×75,2×75,2×90120,20018×6426×9218×647307642202×90,2×(125)2×132,2×160160,20022×8626×9226×928302×160,2×20030&

7、#215;10826×92第二节 主要部件的结构和技术要求矿用刮板输送机,按工作要求,对其结构有如下按要求:(1)能用于左或右工作面;(2)各部件便于在井下拆装和运输;(3)同一型号的部件安装尺寸和连接尺寸应保证相同,同类部件保证通用互换;(4)刮板链安装后,在正、反方向都能顺利运行; (5)有紧链装置,且操作方便,安全可靠;(6)能不拆卸用机械推移,为此,应有便于安装推移装置的连接点;(7)要有足够的强度、刚度和耐磨性;(8)从端部卸载的刮板输送机,机头架应有足够的卸载高度,为防止空段刮板链返程带回煤;(9)一般应有上链器,上链器是供刮板链在槽脱出时通过它返回槽内装置;(10)用于

8、机械采煤的工作面刮板输送机,机头架的外廓尺寸和结构尺寸应便于采煤机自开切口(11)用于机械采煤的工作面刮板输送机,应结合技术上的需要,能装设下列部分或全部附属部件;采煤机导向装置铲煤板挡煤板无链牵引采煤机的齿轨放置电缆、水管、乳化液管路或支座在机头部能安装采煤机外牵引的传动装置、牵引链的固定装置或刨煤机的传动装置和控制保护装置(12)用于综采工作面的刮板运输机,相关的外廓尺寸与采煤机和液压支架相配;(13)刮板运输机沿倾斜面铺设,在工作中有下滑可能时,应有防滑锚装置。刮板输送机由机头部、机尾部、中部槽及其附属部件、刮板链、紧链装置、推移装置和锚固装置组成。下面分述结构和技术要求。一、机头部 机

9、头部有机头架、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。图2-3所示是一种轻型中单连式刮板输送机的机头部。 图23 轻型中单链刮板运输送机的机头部1垫块;2减速器;3盲轴;4链轮;5拨链器;6护轴板;7垫块;8紧链装置;9联轴器;10连接筒;11电动机;12机头架(一)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,各型机头部的共同点如下: 图24 边双链用的链轮连接组件1链轮;2部分式滚筒;3定位销;4、5、6螺栓、螺母、垫圈(1) 两侧对称,两侧壁上能安装减速器,以适应左、右采煤工作面的需要;(2) 链轮(图2-4)由减速器伸出轴和盲轴

10、支承链接,这种连接方式,便于在井下拆装;(3) 拨链器和护轴股固定在机头架的前横梁,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,护轴板是易损部位,用可拆换的活板,既便于链轮和拨链器的拆装,又可更换;(4) 机头架的易磨损部位采取耐磨措施,列如加焊高锰钢焊层或局部采用耐磨材料的更换零件。(二)链轮 链轮是一个组件,由链轮和连接筒组成,轮和连接筒组成。链轮是传力部件,也是易损件,运转中除受静载荷外,还受脉动和冲击载荷。图24所示为边双链用的链轮连接筒用组件,采用剖分式连接筒,连接筒两端有槽与链轮的环槽相接,内孔用平键分别于减速器伸出轴及盲轴连接,部分用螺栓固接。链轮用花键与减速器的伸

11、出轴和盲轴连接。安装时必须保证两个链轮的轮齿在相同的相位角上。这种结构的优点是链轮磨损后可以只更换链轮。但是,连接筒螺栓锈死时,很难拆卸。图2-5所示为整体的连接筒与链轮连接成一体,连接筒两端的内花键分别与减速器输出轴和盲轴连接,这种结构拆卸维修方便。图2-4所示为双边链用的链轮连接筒用组件,采用部分式链轮的齿形和基本尺寸参阅矿用圆环链链轮的齿形和基本尺寸计算计算。链轮用优质钢铸造或锻造后,调制处理,链窝和齿形表面经淬火处理,。我国矿用圆环链链轮技术条约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应不低于一年,中重型刮板输送机的链条寿命应不低于一

12、年半。(三)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。其使用条件为: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/min;减速器的工作环境温度为-20-+35。适用于正反两向运转,为适应不同的需要,三级传动的圆锥圆柱齿轮减速器有三种装配形式,如图2-6所示。型减速器的第二轴端紧链装置,第四轴装断销过载保护装置,这种形式用于30kw一下的减速器,型减速器的第二轴端紧链装置,利用液力耦合器实现过载保护,单机功率为40-75kw的减速器多采用这种形式,型第一端紧链装置,利用液力耦合器实现过载保护,单机功率为90kw以

13、上的减速器多采用这种形式。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再低速下工作。用双速电机启动应采用适当的机械或电气过载保护装置。减速器的轴端形式安配套需要选用。输入轴端有圆头平键和渐开线外花键两种,输入轴端有矩形花键渐开线内花键和渐开线外花键三种。为使同一型号减速器的安装尺寸和连接尺寸能通用户换,我国制定并颁布了刮板输送机减速器标准。为使其在左右两种采煤工作面和机头部,机尾部都能通用,刮板输送机的箱体应上下对称。箱体的结构还应是刮板输送机在大倾角条件下工作时,个齿轮的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办法,在一定范围内改变传动比。中型和重型刮板输

14、送机的减速器都猜用圆弧锥齿轮,圆弧锥齿轮的承载能力大,传动平稳,噪声低。检修更换齿轮时,必须注意齿形的齿制相同,并应成对更换。刮板输送机通用技术条件对减速器的技术性能规定有具体指标。图2-7所示的减速器,第一对齿轮为圆弧锥齿轮,第二队为斜齿圆柱齿轮,第三对为直齿圆柱齿轮,箱体用球墨铸铁制造,以保证强度。为使在倾斜状态下,第一轴上球轴承也能得到良好的润滑,用挡环和油封隔成一个独立的油室,使润滑油不会流入箱体油室内,为使在大倾角下锥齿轮也能得到润滑,在箱体的相应部位设隔离油室。为防止工作时油过热。箱体底部装有冷却水管。如果矿用刮板输送机的机头部装在平巷的位置,可采用圆柱齿轮减速器。行星齿轮减速器的

15、体积,质量小,效率高,大功率的减速器采用它有利。(四)盲轴盲轴是装在机头架的不装减速器一侧,支撑链轮的一个组件。图2-8所示是用于与图2-4所示链轮链接组件相配的盲轴组件,其轴承座在机头架侧板的座孔内。用螺栓固定。图28 盲轴组件1花键轴0;2轴承座;3轴承;4盖板;5轴承托板;6轴套;7油封(五)联轴器电动机与减速器的连接有弹性联轴器和液力耦合器两种,用液力耦合器有以下优点,:使电动机轻载启动;有过载保护功能;减速传动系统的冲击和振动;多点击驱动能使各电机的负荷比较均匀,如果与电动机的特性匹配的当,能增大驱动装置的启动力矩。中型和重型刮板输送机都采用液力耦合器。液力耦合器是一种液力传动原件,

16、其主要主城部分如图2-9所示。泵轮1和外壳2把涡轮4封在其中,并用并用螺栓紧密连接构成密封的工作腔。泵轮的出轴与电动机链接。涡轮的出轴与减速器连接,泵轮与涡轮上都有许多径向直叶片,两轮上的叶片数目不等,在工作腔内灌注一定的量的工作液体,电动机驱动泵轮旋转时,泵轮里的工作液体被叶片加持着同泵轮一起旋转,产生流向外缘的离心压力。只要泵轮转速大于涡轮转速,泵轮使工作液体产生的离心压力就必定不大于涡轮使工作液体产生的离心压力。因此,泵轮内的液体沿径向叶片之间的通道向外流动,并咋泵轮外缘流入涡轮,同时由于连续性的缘故,在靠近联轴器轴线的泵轮內缘,工作液体又从涡轮流向泵轮,形成环流。于是。工作液体除了绕联

17、轴器轴线进行旋转运动之外,还要绕泵轮和透平轮所组成的循环园的中心进行环流运动,因而,工作液体的绝对运动是螺管状的符合运动。 图29叶力耦合器1泵轮;2外壳;3易熔塞;4涡轮;5工作液进入螺管运动的液体质点在泵轮中被加速增压,泵轮的机械能转换成液体的内能,液体进入涡轮后,推动涡轮旋转,液体被减速降压,液体的动能装换成机械能而输出做功。由此可见,液力耦合器是依靠液体环流运动传递能量的,而产生环流的先决条件是泵轮转速大于涡轮转速。即二者之间存在转速差。当二者转速相等时,夜一的环流运动消失,能量传递也就停止了。根据液力传动理论,液力耦合器所能传递的转矩M用下式计算式中: 为转矩系数,r为工作液体的重度

18、,n为泵轮的转速D为泵轮的有效直径。液力耦合器的工作夜可用矿物油,水或难燃液。在矿井中采用矿物油做工作液,有引起火灾的危险。为防止油温过高,安全型液力耦合器的工作腔转有易熔塞,易熔塞上有通孔,用专门配置的易熔合金封死。当过载时间较长,油温超过限定温度时易熔塞合金被融化,腔内油液喷出,泵轮与涡轮失掉液力连接,从而保护了电机不会长时间过载。链子不被拉断,也不致油温过高而造成事故。目前我国煤矿普片使用的YL型液力耦合器的结构如图2-10所示。 (六)电动机刮板输送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爆型电动机。采用液力耦合器时,对电动机的启动转矩无高要求,只是要求最大转矩要高,

19、因而用液力耦合器时,电动机时轻载启动,如果液力耦合器的输入特性与电动机的特性匹配的当,则对负载的启动转矩课接近电动机的最大转矩。为解决刮板输送机重载启动的困难,德国和英国使用双速电动机。双速电动机是有两种额定转速的鼠笼式感应电动机,他的定子上装两套绕组,一套低速绕组,一套高速绕组,其特性曲线如图2-11所示。图211 双速电动机特性曲线以低速绕组运转时能给出3倍以上额定转矩的启动转矩。低速运行时的输出功率约为高速时的1/2,启动电流比比高速绕组的电流低得多,电压降低,使用双速电机时,以低速绕组启动,达到一定转速时,换接高速绕组常态运转。采用双速电机需要专用的控制开关,以低速启动运转到给定的时间

20、,断开低速绕组,间隔约为150ms接通高速绕组运行,在换接的断电间隔中,电动机的转速因负载不同约下降50-250r/min。即使是满负荷启动高速绕组也不是从静止启动的,因而高速启动的电流也不高,双速电动机的运转特性使刮板输送机在重载下能平稳启动。采用双速电动机与采用液力耦合器相比,因没哟液力耦合器的滑差不需经常检查和补充工作液体,没有过载喷油之患。但是,他也没有液力耦合器的几种有益功能,双速电动机的控制开关中,必须要有完善可靠的电气保护装置。目前我国生产的双速电动机有YDB系列和KBY系列二 机尾部机尾部分为有驱动装置和无驱动装置两种。有驱动装置的机尾部,因尾部不要卸载高度。除了尾部架与机头架

21、有所不同外,其他部件与机头部相同。如图2-1所示;无驱动装置的机尾部,尾架上只有供刮板连改向用的尾部轴部件,图2-12所示是一种边双链型的,尾部轴上的链轮也可用滚筒代替。图212 无驱动装置的尾部 1机尾架 2机尾轴部件三 中部槽及附件部分 中部槽是刮板输送机的机身,由槽帮钢和中板焊接而成,如图2-13所示。上槽是装运物料的承载槽,下槽底部敞开供刮板连返程用。为减小刮板连返程的阻力,或在底板松软的条件下使用时防止槽体下陷,在槽帮钢下加焊底板构成封地槽。使用封底槽安装下股刮板连和处理下股链接事故较困难,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。 用于机械采煤工作面的中部槽,

22、除了运煤外,还要承受采煤机骑在上面运行的负荷即垂直方向受采煤机的重压和滚筒切割煤层时的冲击。推拉液压支架的侧向力和纵向力,使中板拱曲受弯,连接件受拉压和弯曲。大块煤岩卡死在槽中时,中板受压。中部槽的恶劣工作条件,造成他的损失形式除了磨损外还有槽体变形和连接件损失。因此,中部槽应有足够的强度,刚度和耐磨性。为检验中部槽的质量,我国制定了刮板输送机中部槽试验规范。此规范对实验项目,试验方法和强度指标都有具体规定。 中部槽的形式列入标准的有中单链型,边双链型,中双链型三种。除了用于轻型刮板输送机的中单链型采用冷压槽帮钢外,其他都采用热轧槽帮钢制成。中部槽的断面形状有如图2-14所示的三种,其尺寸在刮

23、板输送机中部槽标准中有规定。中部槽除了标准长度外,为适应采煤工作面长度变化的需求,设有500mm和1000mm长的调节槽。机头过渡槽和机尾过渡槽是与机头架与机尾架链接的特殊槽,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连在运行中回到槽内,可在尾部过渡槽的下翼缘装设上链器。图2-15所示是一种上链器的结构。中部槽受煤和刮板连的剧烈摩擦,是使用量和消耗量最大的部件。中部槽的井下使用寿命,目前是按过煤量衡量。刮板输送机通用技术条件中规定的过煤量列于表2-2。中部槽过煤量表2-2类型槽宽280320420520620630730764830轻型6812203040中型60

24、重型120180为提高中部槽的使用寿命,目前采用的方法有多种。如:将两端进行淬火处理,或加焊高锰钢铸造端头,如图2-13所示,中板两端链道处用等离子喷焊耐磨合金;易磨损处堆焊硬质合金;加大中板厚度;改进槽帮钢的断面以增加强度和刚度。 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M型三种,其断面形状如图2-16所示。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型为边双链用的热轧槽帮钢。E型与M型相比不仅中板宽度减小从而增大了刚度,而且还增强了中板和槽帮钢的焊缝强度,便于焊接,链子不磨焊缝。中部槽的漕帮钢中腰上的支座如图2-13所示,供安装铲煤板、挡煤

25、板和无链牵引齿条用。这些附属部件与中部槽的连接如图2-17所示,在综采工作面使用时,液压支架上的推移千斤顶连接在挡煤板下部的长孔上,由于推移输送机特别是拉移液压支架的阻力很大,致使支座上的负荷特别大,如焊接不牢会拉坏支座。因此提高支座连接的可靠性是一个重要的问题。 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的组件,它既要保证对中性,使两槽之间上下、左右的错口量不超过规定,又要允许相邻两槽在平、竖两个平面内能折曲一定的角度,是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。目前应用的有插销式、哑铃式、插入圆柱销式等。连接装置是中部槽的薄弱环节,目前仍在不断改进

26、。 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,如图2-1所示。铲煤板的刃口应有足够的强度。 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。挡煤板必须具有足够的强度和刚度,因为它的变形和损坏会影响采煤机的运行。中部槽在弯曲状态下,挡煤板之间不仅不能互相干涉,还应使采煤机能正常运行。平巷中使用刮板输送机时,挡煤板仅作增加装载量和防止撒煤之用。四、刮板链 刮板链由链条和刮板组成,是刮板输送机的牵引构件。刮板的作用是刮推槽内的物料

27、。目前使用的有中单链、中双链和边双链三种。如图2-18、图2-19、图2-20所示。 刮板链使用的链条,早期用板片链和可拆摸锻链,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,还要在受滑动摩擦作用的条件下运行,要受矿水的侵蚀,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。 圆环链已标准化,矿用高强度圆环链(GB/T 12718-1991)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。圆环链规格是以链环棒料直径和链节距的毫米尺寸表示,标准规格有七种:10×40,14×

28、50,18×64,24×86,26×92,30×108.圆环链按强度划分为B、C、D三个等级,各级的基本机械性能要求见表2-3.项目强度等级BCD最小破断应力/N.6302001000破断最小总伸长量/121212实验应力/N.500640800实验负荷下最大总伸长度/1.41.61.9实验应力与最小破断应力之比/808080不同规格尺寸的各级强度的圆环链,其破断负荷的具体规定见表2-4. GB/T 12718-1991对圆环链的脉动负荷寿命及弯曲挠度值都有规定。为保证链子与链轮正常啮合,对圆环链的尺寸公差也作了规定。刮板的形状要能在运行时有刮底清帮、防

29、止煤粉粘结和堵塞的作用,并应尽量减小质量。刮板可用轧制异形钢或用锻造、铸造合金钢经韧化热处理制成。刮板、链条不与中板接触,两侧与槽帮形状相同,刮底清帮效果好。 刮板的间距按所运物料的性质和块度及安装倾角确定。刮板链切入物料的阻力,应大于物料在槽内移动的阻力。刮板间距过大,不能带动物料运行,或只能带动部分物料运行;刮板间距过小,加大了链子重力,增加了运行阻力,浪费了材料。双链刮板链的刮板,还有支撑两条链子使之保持中心距,并使绕经链轮与链窝能正常啮合的功用,因为刮板变形严重时,通过链轮时容易掉链。 刮板与链条的连接,边双链式目前多采用图2-20所示的方式,U形连接环的两侧套入链环,然后用螺旋与刮板

30、连接;中单链式采用图2-18所示的方式,刮板上有链窝,以此链窝与链条的平环相配,用特制的U型螺栓与自锁螺母固定;中双联式采用图2-19所示的方式,刮板上有链窝,用卡链衡梁和刮板夹持平环,以螺栓和自锁螺母固定。 刮板与链条采用图2-18、图2-19所示的连接方式,可使用长链段的链条,它接头少,可减少接头事故,但必须配备几种不同长度的调节链段,以适应输送机长度的变化。长链段的长度以便于井下搬运为宜。目前生产的14×50的矿用高强度圆环链,出厂长度有9.75m和4.75m两种。另配有2.35m、4.15m长的短链段和3、5、7、9环的短链;26×92的圆环链,标准链段为18.31

31、m,另配有多种长度的调节链。双链式刮板链采用长链,应按规定长度出厂选择配对,以减少两条连受力不均,在使用中也不得拆对。 两条链子用接链器或接链环连接。对这种连接器件的要求是能顺利绕经链轮,与链条有相同的机械性能,连接可靠。图2-18中的连接器是目前中单链是目前中单链常用的连接器件,又称作蛙式接头。图2-19中的连接环有多种,图2-21所示是其中一种,由两个完全对称的半环组成,一端为T形槽,另一端为T形键,两半对合后用弹性销定位。 刮板链在槽内安装,应按图2-182-20中所示的方向,以提高刮底效果,避免飘链。 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

32、双链两条连受力不均,特别是中部槽在弯曲状态下运行时更为严重;中单链用大直径圆环链,强度很高且受力不均问题,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是跳链,中单链的缺点是因链环尺寸大,所用链轮直径增大,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,显示出它的优越性。 五、紧链装置 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。 早期的轻型刮板输送机用改变机尾轴位置的办法人力紧链,现在都采用定轴距紧链。目前采用的方式有三种:一种是将刮板链一端

33、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,如图2-22所示, 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紧链器有三种:棘轮紧链器、摩擦轮紧链器、闸盘紧链器。 棘轮紧链器如图2-23(b)所示,装在型和型的减速器二轴的伸出端,棘轮固装在二轴端,手把在运行位置时,弹簧顶杆使插爪脱离棘轮,棘轮任意转动,紧链时讲紧链器把手扳到“紧链位置”,插爪呗弹簧顶入棘轮的齿根,然后反向继续开动电机,使机头链轮反转,因棘轮插爪的限制

34、,电机停转时链条不能回松。当链条呗拉紧到有足够拉力时,停止电动机,从链条自有端拆除多余的链端,将刮板链接在一起后,在启动电机使链轮反转的同时,讲手把复位到“运行位置”,是插爪脱开棘轮,拆除紧链挂钩即可正常运行。 棘轮紧链器结构简单,操作方便,适用于轻型刮板输送机。因为用于功率较大的刮板输送机时,紧链后棘轮与插爪之间的压力很大,搬开手把时不安全。 摩擦轮紧链器如图2-24所示,装在和型减速器二轴的伸出端,制动轮固定装在二轴端,闸带环绕在制动轮外缘。制动时使用把手经凸轮和拉杆将闸拉紧,在制动轮缘上产生摩擦制动力。该紧链操作与棘轮紧链器不同的是,紧链时需由两人配合操作,一人开动电动机,一人操作凸轮手

35、把;断电时,立即扳动凸轮,用闸带将制动轮闸住;紧链结束时,仅由一人扳转凸轮并松开闸带即可,摩擦轮紧链器操作安全,它在减速器的安装位置与棘轮紧链器相同。 闸盘紧链器由闸盘和制动装置组成,如图2-25所示。闸盘装在型减速器的一轴上,制动装置安在连接筒上,夹钳式制动装置如图2-26所示。 紧链时反转开动电机,链轮反转,刮板链逐渐被拉紧,到电机堵转为止,立即扳动手轮,用夹钳将闸盘闸住,同时切断电机电源。由于夹钳对闸盘的制动力与刮板链的张紧力有一定的比例关系,链条的张紧力显示在张力指示器上。慢慢反转手轮松开夹钳,放松被拉紧的刮板链,到指示器显示出刮板链需要的张紧力为止,立刻将闸盘闸死。拆去多余的链段,接

36、好链子后,反转手轮松开夹钳,手轮是利用螺旋副和杠杆夹紧或松开夹钳;张力指示器依靠螺旋副一段的液压缸,通过液压作用显示出闸盘制动力或链条张紧力。第二种紧链方式使用的液压马达安在连接上,减速箱第一轴上装紧链齿轮,如图2-27所示。液压马达紧链装置的液压系统及机械传动系统如2-28所示。图2-28 液压马达紧链装置的液压及机械传动系统图1主减速器;2紧链齿轮;3惰轮;4紧链减速器;5齿轮插爪;6液控锁;7弹簧;8液压马达;9压力表;10液控单向阀;11梭阀;12安全阀;13手动换向阀;14截止阀;15溢流阀;16操作手把;17电器闭锁装置;18紧链挂钩紧链时,将操作手把扳到J位,惰轮将主减速器一轴上

37、的紧链齿轮与紧链齿轮与紧链减速器上的齿轮啮合。手动换向阀扳到紧链位置,压力液经梭阀进入液控锁,克服弹簧压力,使插爪从齿槽中脱出,与此同时液压马达供压力液,液压马达带动机头链轮反转紧链,紧链力的大小用溢流阀调节,由压力表上的读数经换算得到,紧链运转时,压力表上升到规定的压力值,即表明已达到了规定的紧链力。将手动换向阀扳到中间位置,马达停止,液控锁卸压,在弹簧所用下,插爪插入齿轮的齿槽。刮板链保持张紧状态。拆去多余的链段,接好链子后,将守懂换向阀换到运转位置,液压马达带动接好的刮板链运转,紧链挂钩松开后,停止马达运转,卸除紧链挂钩,将操作手把扳到K位,惰轮脱开紧链齿轮,关断截止阀,完成紧链操作。

38、电气闭锁装置的作用是:当惰轮与紧链齿轮啮合时,切断主电机的电源,惰轮脱开时主电机才能接通,以防止误动作。 第三种紧链方式是使用单独的液压缸紧链器。这种紧链器是一个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。 上述各种紧链装置中,棘轮紧链器和摩擦紧链器结构简单,使用方便,但它们不能显示出链子张力的大小。其余三种都能显示和准确控制链子的张力。液压马达紧链装置的操作简单,安全性高,液压缸紧链器使用虽不方便,但它可以移到任何部位使用。 六、推移装置 推移装置实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

39、手动液压推溜器。单体液压推溜器如图2-29所示,它实为一个液压千斤顶。位便于在采煤工作面使用,才用内回液结构,即经活塞杆的心部回液,没有外露的回液管,使用时,将推溜器的活塞杆用插销连接在中部槽挡煤板上,再将其底座用支柱撑在顶板上,扳动操纵阀,向活塞一侧注入压力液,活塞杆就将中部槽推向煤壁:向活塞的另一侧注压力液,缸体和支座向前收回。 单体液压推溜器在采煤工作面的布置如图2-30所示。间隔一定距离装设一个推溜器;压力液由设在平巷内的泵站经高低压管路循环。如采用外注式的液压推溜器,用注液枪注液,不需在推溜器上连接固定管路。液压推溜器使用的液体含35%乳化油的中性水溶液。 图230 单体液压推流器的

40、布置1乳化夜泵;2吸液管;3排液管;4液箱;5高压管;6低压管;7推溜管;8螺塞单体液压推溜器的主要技术特征如表2-5所示。 A、B、C三种形式的区别在供液系统,如图2-31所示。A、B型都有高压供液管路,A型的低压液体用低压回液管返回油箱,B型排到工作面,可在高压管路上连接注液枪,供外注式单体液压支柱用液。C型位外注式,与外注式单体液压支柱共用一套供液系统,用注液抢供液,低压液排到工作面。 七、锚固装置 锚固装置是刮板运输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,锚固架与机头架连接,使用液压支架的泵站。 第三节 链啮合传动原理 一、链传动运动学链

41、啮合传动。是驱动链轮通过轮齿和链节的啮合,将链轮旋转的转矩变成直线牵引力传给牵引链。链条有许多钢性链节组成,饶经链轮是呈多边形围绕,链条间歇地随相遇点轮齿运动。当链轮做等速圆周运动时,链条是变速直线运动,并以链轮旋转一个链节所对应的中心角为周期。这种运动特性,可由下述分析看出: 把链条当作刚体,设链轮节圆的半径为R,链轮旋转的角速度为,如图2-32(a)所示,为相遇点轮齿的圆周速度与水平线的夹角,为链条水平运动的瞬时速度。可以看出 (2-1)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逐渐减小到0,在逐渐增加到。链轮继续旋转时,另一个轮齿在

42、相遇点与链条啮合,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(2-1)中的变化范围为 式中:为一个链节所对应的链轮圆心角。 由此可知,即使链轮的角速度的不变,链轮的随时速度也是变化的,其速度特性如式(2-1)所示,速度变化的周期为联路面旋转一个角。链条速度的变化曲线如图2-32(b)所示,链速的变化范围为 由于链速的变化,链条运动中就有加速度,链条运动的加速度为 (2-2) 图2-32 链传动的速度分析 链条运动的额加速度也随角变化,其变化范围为 加速度变化曲线如图2-32(b)所示,可以看出,俩条的相遇点啮合开始的额加速度最大 速度由最大负值突变到最大正值。加速度变化周也是链轮旋

43、转一个角所需的和时间。最大加速度的绝对值为 (2-3) 有链轮的耳机和关系得 (2-4)将式(2-4)代如式(2-3)得 (2-5)式中::为链条最大加速度;为链轮的旋转的角速度;为链节距;为链轮分度圆半径。 可以看出,其他条件相同时,链节距愈大,链条运行的最大加速度的愈大。 二、牵引链的动负荷 链条是做变加速运动的,有加速度就有惯性力,因此,链条在运动中不仅受静负荷,还受动负荷,并且是周期性动负荷。若加速度为正,惯性力的方向与运动反响相反,则动负荷使链条的张力增加;肉加速度为负,惯性力的方向与运动方向相同,则动负荷使链条的张力减小。 由图2-32(b)可以看出在后一个链轮啮合的顺间,链条的加

44、速度从增加到,在这一瞬间的加速度为。如果参与这一加速度的物体质量为,则链条所受的动负荷为,由于这一负荷是瞬间施加的,按力学原理,突加载荷在链条中产生应力大一倍,这样,链条所受动负荷应按计。考虑到这个变化瞬间,后一个齿轮啮合之前的加速度为,起惯性力与链条运动方向相同,应此,链条实际所受的最大动负荷按下式计算 (2-6) 实际上,链条不是刚体,在张力作用下有变形,刮板输送机用的是圆环链,其刚度视不同规格为。 作为弹性体的链条,链轮传给它的牵引力不能同时作用在整条链子上,而是有一定的传播速度,也不是整条链子都是一相同的加速度,参与加速运动的质量也不是整条链子及所带的负载。因此式(2-6)只可用于链子

45、很短的情况。对于弹性链,只要不在共振条件下运行,链条所受的最大动负荷比用式(2-6)计算的要小。 输送机的刮板链在承载后被煤埋在槽内,沿槽底滑动运行,由于其工作条件复杂多变,虽已进行了许多研究,还不能准确地计算出其动负荷,所以目前近似地按静负荷的20%计算。 第四节 刮板输送机的计算 刮板输送机的计算通常是为了设计新机器,或根据一定使用条件验算现有设备是否适用两者计算内容都相同,区别在于前者按通用条件计算,后者按具体使用条件计算。刮板输送机计算的内容包括:运输能力、运输阻力、刮板链张力、电动机功率、预紧力和紧链力、链子的安全系数等。一、 运输能力 按连续运行的而技术公式,其运输能力为: .,式

46、中:运行物料断面积与中部槽的规格及其承载能力有关。中部槽的装载情况如图2-31所示,运行物料断面积的上限呈曲线形,形状与物料的性质、块度有关,需经实测确定,通常按等腰三角形计算,其底脚取物料的堆积角。一般取到,按物料性质、块度情况选定,按中部槽的尺寸有几何关系求得。由于刮板链占据一定空间,实际面积比小一些,计算是要乘以小于1的装满系数,故运输能力按下式计算 (27) 式中,刮板输送机的运输能力,;为中部槽运行时的断面积,;为装满系数;为物料的散碎密度,;为刮板链速,。 设计新输送机时,为适应不同性质物料,不同安装倾角以及考虑一定富裕量的需要,装满系数可取小些。 上面分析的是刮板输送机自身具有的

47、运顺能力的计算方法。为使工作面的选择刮板机输送时,所选设备的运输能力不能小于工作地点所需的额运输能力,即。 的计算分两种情况:非机械化作业的采煤工作面所需的运输能力用下式计算 (28) 式中:为运输不均匀系数,爆破装煤取;为难工作面平均小时生产率,。采煤机或刨煤机作业的工作面所需的运输能力用下式计算 (2-9)式中:为采煤机工作面平均小时生产率,;为刮板输送机的链速;为采煤机或刨煤机的牵引速度, 式(2-9)中,当机器运行方向与刮板链运行方向相同时取“-”反之取“+”,两向装煤时取“-”。 由上述条件可得中部槽应具有的装载面积为 (210) 刮板链的速度已有标准,矿用刮板输送机系列型谱中规定的

48、系列为:0.63、0.75、0.85、0.95、1.06、0.25、1.50(单位:)设计时允许有5%的误差。 中部槽的额规格已标准化,其外形尺寸系列简表2-1.。各种中部槽承载槽的几何尺寸可有中部槽标准中查得,按图2-33所示可算出各种形式承载槽最大的承载面积。 图2-33 中部槽物料断面 根据式(2-10)算得的值,结合所采用的链型,从标准中选定适合的中部槽。 用于综采工作面的输送机,中部槽的规格还应与所用采煤机及液压支架的相关尺寸配套。如中部槽的二尺寸受限制,克改变链速,以满足一定生产能力的需要。 为一定使用条件验算现有的刮板输送机是否适用时,如果需要的运输能力小于该机的技术特征值,就不

49、必验算;若比技术特征值大,就应以所选输送机中部槽的几何尺寸按图2-33结合所选物料性质技术其最大装载断面积,然后用式(2-7)选择适当的装满系数,技术该刮板输送机在具体条件下的运输能力。如不能满足需要,可用提高链的方法解决,即更换减速器中的一对齿轮。二、 运行阻力刮板输送机的运行阻力按直线段和曲线段分别技术。 图2-34所示为沿倾斜面运行的刮板输送机的重段直线段。运行时除了要克服煤刮板链的运行阻力外,还需克服煤和刮板链的重力。通常将它们一起计为总运行阻力。从图2-34可以看出。作为牵引机构的刮板链,在重段直线段运行的总阻力为 (2-11)刮板链在空段直线段的运行总阻力为 (2-12)式中:为重

50、段直线段的总阻力。; 为空段直线段的总阻力,N;为中部槽单位长度上的装煤量,;为刮板链单位长度的质量,;为刮板输送机的长度,m;为没在槽内运行的阻力系数;为刮板链在槽内运行的阻力系数;为重力加速度,;为倾角度。 图234 重段直线段的运行阻力“+”、“-”号的选取规则:该段向上运行时取“+”,向下运行时取“-”。 阻力系数的数值与煤的性质、刮板链的形式、中部槽形式、安装条件等许多因数有关,准确值要由实验得到,计算时通常参考2-6近似选用。表26阻力系数链子种类单链0.40.60.30.4双链0.60.80.30.4 当机身在中部槽平面有弯曲段时,如图2-35所示。在弯曲段,刮板链沿槽帮运行,相

51、当于牵引链绕固定的圆弧导向体。这种情况下应计入弯曲段的附加阻力。弯曲段中心角可由几何关系求出。 如图2-35所示,图(a)所示为在工作面内弯曲段的相关尺寸;图(b)所示为刮板链的运行系统;图(c)所示为弯曲段中线的几何关系。 由图(c)中的 得 (2-13) (2-14)由图(c)中的 得 (2-15) (2-16)由得 (2-17) (2-18)式中:为相邻两节中部槽间的最大折曲角;为标准中部槽长,;为弯曲段的半径,;为机身推移距离,m;为弯曲段全长,m;为弯曲段中心角。 空段和重段两个弯曲段的附加阻力为 (2-19) = ( 2-20)式中:为空段弯曲段的附加阻力;为重段弯曲段的附加阻力;、为图2-35(b)中各点的张力;为刮板链与槽帮间的摩擦因数,可取为0.4;为自然对数的底。 三、牵引力及电动机功率 (一)牵引力 刮板输送机稳定运行所需要的牵引力,等于它运行时所需克服的全部阻力之和,其计算方法有两种:一为简易计算法,一为逐点计算法。估算

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