第二章连续运输机械知识点梳理汇总

第二章连续运输机械用一定的方式把这些元件进行组合，就能够编制任何一种实际运输机械设备的结构型第一节连续运输机械的基本运算一、连续运行式的运输设备货载装在单个容器内，而容器按一定规律运动并保持一定的间隔距离，这时货载量q二、往返运行式运输设备如前所述，往返运行式运输设备的特点是按一定的工作方式作周期性往返运行，把一2、运输设备阻力计算工程计算中，常用阻力系数计算运输机械的运行阻力。阻力系数是等速运行时的运行阻力与运行支承面上受到的正压力之比。阻力系数可由分析得出其表达式，实际工作中使用的是由试验得出的具体数值。一、矿车运行的阻力和阻力系数当矿车沿水平直线钢轨作等速运动时.将产生下列阻力：(2)轴颈与轴承之间的摩擦力；(2)车轮沿钢轨运行时所产生的滚动摩擦阻力；(3)车轮凸缘与钢轨间的摩擦阻力。图1-1(a)所示为单个矿车在水平直线轨道上等速运行时的受力状况。图1-2(b)所示为其中一个轮对上的作用力，列出各作用力对轴心的力矩方程为：图1-2矿车运行阻力分析矿车运行的阻力系数即为：车轮与轨道间的滚动摩擦因数，其数值与车轮直径及轨面形状和材料关，k=0.5～0.16mm;式(1-16)所表达的阻力系数，用于分析影响矿车阻力的诸因素。工程计算中用的阻力系数是由试验得出的，用下式计算矿车运行阻力：最终矿车运行总牵引力F₀为：沿线路连续循环运行，如图1—3所示。整个线路由沿直线运行的直线段和绕曲线运行的曲直线段的运行阻力，因牵引机构及支承方式的不同而异，有链条滑行、滚轮链运行及图1-3运行示意图图1-4刮板链与中部槽的接触(1)链条滑行图1-5滚轮链(2)滚轮链运行图1-5(b)所示是以滚轮链为牵引构件的板式输送机的承载一牵引部件。被运物料装在(3)牵引构件在托辊上运行牵引构件在托辊上运行，如图1-6所示。若牵引构件无图1-6(b)所示是输送带在托辊上运行的带式输送机.被运物料装在输送带上，与输送图1-6牵引构件在托辊上运行(二)绕经曲线段的阻力(1)绕经可转动的导向体图1-7链条绕经链轮的阻力F₁=Ffi0为链条绕进链轮时，相邻两链节转折的角度。F₂,=(F₂+F₁)f(1—29)令对于换向链轮或换向滚筒，一般要考虑的是相遇点的张力Fy,和分离点的张力F₁之间F=F₂+F,=F₂+k,(F₂+F)通常取k=1.05~1.07。(2)绕经固定的圆弧导向体牵引构件绕经固定的圆弧导向体.如图1-8所示，其运行阻力也是由三部分组成的。与u为牵引构件与导向体间的摩擦因数；牵引构件绕经固定导向体，其两端张力差就是运行阻力Fg:图1-8牵引构件绕经F=F-F₂=F,(e⁴-1)(1—39)3.牵引机构张力、牵引力及功率计算一、牵引构件的张力分析及计算有牵引机构的运输机械，驱动装置通过牵引构件传递牵引力，以克服各种运行阻力使逐点计算法，是计算牵引构件在运行时各点张力的方法，其规则是：牵引构件某一点上的张力，等于沿其运行方向后一点的张力与这两点间的运行阻力之和。用公式表达为：例如，向下运输物料，驱动装置在下端，最简的线路如图1-9所图1-9用逐点计算法求张力图若(F₂h+Fx)>0,则表明整台机器的运行阻力为正值，需要外加动力给驱动装置，由驱动二、牵引力和驱动功率有牵引机构的连续运输机械稳定运行时，在驱动轮(滚筒)轴上的功率用下式计算：三、机头位置的合理选择如图1-10所示，倾斜布置的输送机向上运输货载有两种机头布置位置，在分析问题时两种布置的1点张力Fl相同，其计算如表1-1所示。图1-10上运输送机从上面的计算结果可以看出，在1点张力相同的情况下，图1-10(a)所示的情形与图如图1-11所示，倾斜布置的输送机向下运输货载的情形也有两种机头布置位置。现图1-11下运输送机(a)机头布置在下部(b)机头布置在上部的F₄小于第一种布置的F₄,同样地第二种布置的改向阻力和主轴牵引力也小，故图1-11(b)所示的布置优于图1-11(a)所示的布置。非常繁琐.因而可以采用图解法。第二节刮板输送机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；为板输送机在综采工作面与采煤机和液压支架配套工作的情况如图2-2所示。刮板输送机按功率大小分为轻、中、重型。刮板输送机配套单电动机设计额定功率为40kW及以下的为轻型；大于40kW,小于等于90kW的为中型；大于90kW的为重型。例如：中部槽槽宽为630mm、配用电动机功率为2×75kW的边双链型矿用刮板输送B:边双链型、D:中单链型、Z:中双链型630:中部槽槽宽630mm150:配用电动机总功率150kw图2-2综采工作面配套机械(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，能装设下列部分机头部由机头架、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链式刮板输送机的机头部。图2-3轻型中单链刮板输送机的机头部(4)机头架的易磨损部位采取耐磨措施，图2-4边双链用的链轮连接组件链轮是一个组件，由链轮和连接筒组成。链轮是传力部件，也是易损件，运转中除受图2-3所示为边双链用的链轮连接筒用组件，采用剖分式连接筒.连接筒两端有环槽与为适应不同的需要，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Ⅱ型减速器的第二轴端装紧链装置，利用液力耦合器实现过载保护，单机功率为40~11Ⅲ图2-6减速器的装配形式盲轴是装在机头架的不装减速器一侧、支承链轮的一个组件。图2-8所示是用于与2-4图2-9液力耦合器示意图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间隔约150m。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/r/min,即使是满负荷启动，高速完善可靠的电气保护装置。目前我图2-11双速电动机特性曲线除了尾部架与机头架有所不同外，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，尾架上只有供刮板链改向用的尾部轴部件，图2-12所示是一种边双链型的，尾部图2-12无驱动装置的尾部三、中部槽及其附属部件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。上槽是装运送机的中单链型采用冷压槽帮钢外，其他都用热轧槽帮钢制成。中部槽的断面形状有如图图2-14标准中部槽的断面(a)中单链型压制中部槽(b)中单链、中双链轧制中部槽(c)边双链型轧制中部槽另与机头架或尾部架连接。为了使从下槽脱出的刮板链在运行中回到槽内，可在尾部过渡槽的下翼造端头，如图2-13所示，中板两端链道处用等离图2-15上链器图2-16槽帮钢的断面形状四、刮板链图2-19中双链式刮板链A图2-20边双链式刮板链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，立即用一种制图2-22链轮反转紧链示意图图2-29单体液压推溜器安装图七、锚固装置3、链啮合传动原理及运动学与动力学一、链传动运动学把链条当作刚体，设链轮节圆的半径为R,链轮旋转图2-32链传动的速度分析随链轮旋转，加速度逐渐减小到0,然后达到最大负值；到另一个轮齿啮合时，链条运行的二、牵引力的动负荷链条是作变加速运动的，有加速度就有惯性力，因此，链条在运行中不仅受静负荷，+amax,在这一瞬间的加速度为2amax。如果参与这一加速运动的物体质量为M,则链条所受的动负荷为2Mam4、刮板输送机选型设计的方法一、运输能力中部槽的装载情况如图2-33所示，运行物料断面的上界限呈曲线形，形状与物料的板链占据一定空间，实际面积比F小一些，计算时要乘以小于1的装满系数φ故运输能力上面分析的是刮板输送机自身具有的运输能力的计算方法。为使工作面选择刮板输送时，所选设备的运输能力不能小于工作地点所需要的运输能力Qc,即Q>Qc。(1)非机械化作业的采煤工作面所需要的运输能力用下式计算：(2)采煤机或刨煤机作业的工作面所需要图2-33中部槽档物料断面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结合所选物料性质计算其最大装载断面积，然后用式(2-7)选择适当的装满系数，计算该刮板输送机在具体条件下的运输能力。如不能满足需要，可用提高链速的方法解决，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计算。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和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：F=(qo+q₁O₁)Lgcosβ±(q+q₁)Lgsinβ刮板链在空段直线段的运行总阻力为：阻力系数的数值与煤的性质、刮板链形式、中部槽形式、安装条件等许多因素有关当机身在中部槽平面有弯曲段时，如图2-35所示。在弯曲段，刮板链沿槽帮滑行，相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。弯曲段的中心角可由几何关系求出。图2-34重段直线段的运行阻力图2-35机身弯曲段及其几何关系如图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。F₂-w=F₃-F₂=F₂(euD-1)F₆-₇w=F₇-F₆=F(eD-1)三、牵引力及电动机功率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(1)简易计算法(2)逐点计算法①单机驱动，如图1-9所示②双机驱动，如图2-36所示图2-36F=F₃+FF₃哪个小。F₀=F₂-F+k,=F₂-F+k,(F₂+F)考虑到采区的电压降，双机头驱动两电机负荷不均匀及难以准确计算的额外阻力，实际配备的电动机的功率，应在计算值上增加15%～20%的备用量。上式的积分值在张力图中是刮板张力线所包围的面积。由于直图2-37刮板链的张力变化图实际紧链力应比此值要大些，因为一是除达到所要求如设固定端张力为n,拉紧端应加张力为Fg,则：长为2L的刮板链拉伸△lje长度所需的张力Tje为：增加磨损和阻力。一般按额定负荷的60%～70%计算预紧力和紧链力。五、刮板链的安全系数安全系数是链条拉力与最大张力之比。动张力按最大静张力的20%考虑，则刮板链的安全系数为：5、刮板输送机的新技术发展一、安装与维护二、满载启动三、侧卸式刮板输送机(图2-39)四、平面转弯式刮板输送机(图2-40)六、发展中要解决的主要技术问题第三节带式输送机是具体结构有所区别。其中用得最多的是通用型带式输送机，国内目外面覆以橡胶保护层，上面覆的橡胶称为上保护层，也是承载面，上保护层的橡胶厚度为3~6mm;下面覆的橡胶称为下保护层.下保护层的檬胶厚度为1.5mm。带芯的帆布可以是胶带可分为无布层和有布层两种类型。我国目前生产的均为无布层的钢带所用的钢丝绳是由高强度的钢丝顺绕制成的，中间有软钢芯，钢芯强度已达到60000N/用非阻燃输送带，并已制定出《矿用阻燃输送带》标准，于1987年6月起实施。阻燃输送带的基本尺寸应符合一定的要求。输送带限于运输的条件，出厂时一般35%～40%,且用寿命短。但在便拆装式的带式输送机上还只能采用这种连接方式。为使接头有足够的度，接头处应将带芯分层错开搭连一定的长硫化法连接的接头静强度可达输送带本身度的85%～90%。但该数据是用宽度不大的的部件。托辊沿带式输送机全长分布，数量很多，其总重约占整机的30%～40%,价值约占整机的20%,所以，托辊质量的好坏直接影响输送机的运行，而且托辊的维修费用已成V形和反V形托辊主要用于支承下部空载段输送带，在下部空载段采用V形和反V形托辊调心托辊是将槽形或平形托辊安装在可转动的支架上构成，如图3—8所示。当输送带作用在斜置托辊上的力，分解成切向力和轴向力使托辊旋转；轴向力FA作用在托辊上，欲使托辊沿轴向移动，由于托辊在轴向不能移动，关。一般在承载段每隔10~15组