刮板運輸機設計.doc

安徽礦業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書設計題目 某煤礦帶式輸送機選型設計 作者姓名 陳 軍 學 號 105802010137 系 部 機電工程系 專 業(yè) 礦山機電 指導教師 張麗芳 2013年5月26日摘要 刮板輸送機是礦山運輸機械的重要組成部分。刮板輸送機的設計制造涵蓋了運動轉換、動力傳輸、變速機構、鑄鍛件結構設計等機械設計與制造工藝內容。經(jīng)過分析，選擇刮板輸送機作為我們的畢業(yè)設計選題，能夠比較全面的運用所學習知識和技能，綜合應用機械設計的分析計算、結構選擇、繪圖技能和機械制造基礎知識，對我們的所學知識進行概括總結，對我們的綜合應用知識能力進行一次強化訓練并獲得提升。 本設計以煤礦實際運輸條件為依據(jù)，以訓練提高綜合設計能力為目的，在設計中盡可能采用新的設計思想和設計方法，選擇更加合理的結構和技術參數(shù)，力爭提高刮板輸送機質量，降低生產(chǎn)成本，在充分吸收學習現(xiàn)有的刮板輸送機設計經(jīng)驗的基礎上，參考有關設計資料，查閱機械設計手冊等工具書，按照機械工程設計程序、方法和技術規(guī)范進行設計。主設計主要研究問題有：礦用刮板輸送機的型式與性能比較、礦用刮板礦輸送機的整體選型、減速器的優(yōu)化、刮板鏈的設計、液力耦合器的選型等，設計出具有實際應用要求的產(chǎn)品。通過這次設計，鍛煉了自己調研分析、加工與整理、運用工具手冊的能力，初步掌握了機械工程設計程序、方法和技術規(guī)范，提高工程設計計算、理論分析、圖表繪制、技術文件編寫的能力。目錄第一章 概述-11.1刮板輸送機的工作原理與基本結構組成-11.2刮板輸送機的使用范圍和主要類型、系列-21.3刮板輸送機的發(fā)展-31.4刮板輸送機的主要特點-4第二章 刮板輸送機的選型設計計算- 52.1設計原始參數(shù)和要求- 62.2運輸生產(chǎn)能力計算- 72.3最大鋪設長度- 9第三章 刮板輸送機機頭部和機尾部的設計- 103.1機頭部和機尾部結構組成及功能分析- 113.2減速器- 123.3鏈輪的幾何尺寸及齒形計算- 143.4機頭架和機尾架- 203.5緊鏈裝置- 21第四章 刮板輸送機機身部的設計計算- 2241溜槽的結構及受力分析-2 24.2溜槽聯(lián)接結構的分析- 234.3圓環(huán)鏈的結構特點分析及強度校核- 24第五章 液力耦合器的選型設計- 27第六章 技術經(jīng)濟分析- 28第七章 刮板輸送機的安裝、運轉- 29第八章 刮板輸送機的日常維護-30參考文獻- 32致謝- 33 / 38第一章 概述煤礦井下運輸機械工作任務繁重，工作條件惡劣。特別是采掘工作面的運輸機械，要求其主要運動部件和工作機構（牽引機構及承載機構）強度高、剛度大、韌性好、耐磨損、抗腐蝕。根據(jù)這些要求，使用鏈條作為輸送機的牽引機構比較合適。嚙合驅動鏈牽引的連續(xù)動作式煤礦運輸機械主要有：用于采掘工作面及采區(qū)巷道的刮板輸送機和板式輸送機；主要用于采區(qū)巷道及運輸大巷的平面可彎曲帶式輸送機。刮板輸送機是一種重要的礦山運輸機械。由于它結構簡單、使用壽命長，運轉可靠性高、節(jié)能高效、輸送距離長、密封性能好且維修方便，在冶金、建材、化工、火電、礦山等行業(yè)里廣泛使用。這次我們進行刮板輸送機的選型設計，概括起來有以下幾方面：1.了解了刮板輸送機的發(fā)展概況，生產(chǎn)目的、生產(chǎn)程序及產(chǎn)品供求情況。2.了解了刮板輸送機的生產(chǎn)方法和技術路線的選擇，工藝條件的確定以及流程的編制原則。3.了解了刮板輸送機的質量標準、技術規(guī)格、包裝和使用要求。4.在企業(yè)員工的指導下，見習生產(chǎn)流程及技術設計環(huán)節(jié)，鍛煉自己觀察能力及知識運用能力5.在指導老師的幫助下獨立的進行刮板輸送機的簡單的設計.1.1刮板輸送機的工作原理和基本結構組成刮板輸送機是一種有撓性牽引機構的連續(xù)運輸機械。溜槽是煤炭的承載機構，其牽引推運機構是繞過機頭鏈輪和機尾鏈輪（或滾筒）而進行循環(huán)運動的無極閉合的刮板鏈。起動電動機，經(jīng)液力聯(lián)軸器、減速器傳動鏈輪而驅動刮板鏈連續(xù)運轉，將裝在溜槽中的煤炭推運到機頭處卸載轉運。 各種類型的刮板輸送機的組成部件的型式和布置方式不完全相同，但主要結構和基本組成部件是相同的。刮板輸送機一般是由機頭部、；機身部和機尾部三部分組成。（在部件組成內容中加作用與功能的內容簡介）刮板輸送機的組成部件：1、機頭部：由機頭架和安裝其上的鏈輪組件、聯(lián)軸器、減速箱和電動機組成。2、機尾部：機尾架、鏈輪組件、聯(lián)軸器、減速箱、電動機。3、機身部：中部槽、刮板鏈、鏟煤板、擋煤板。 4、輔助裝置：主要包括緊鏈裝置、推移裝置、和錨固定裝置。1.2刮板輸送機的使用范圍和主要類型、系列刮板輸送機適用于煤層傾角不超過25度的采煤工作面，但對于間作采煤機軌道與機組配合工作的刮板輸送機，適用的煤層角度一般不超過10度。煤層傾角大時，要采用防滑措施。此外，在采煤工作面下順槽和聯(lián)絡眼都可以使用刮板輸送機運送煤炭。目前，采煤工作面多使用可彎曲刮板輸送機，以適應機械化、綜合機械化采煤的需要，與相應的采煤機、金屬支架或自移式液壓支架配套使用。刮板輸送機的電動機功率從7.5KW-1000KW輸送能力從30t/h-3000t/h之間，常用的分類方式有以下幾種：（1）按牽引的條數(shù)和布置方式，可分為單中鏈、邊雙聯(lián)和中雙鏈及三鏈型刮板輸送機。、（）按溜槽的布置方式，可分為重疊式和并列式溜槽刮板輸送機。（）按溜槽的結構，可分為開底式和封底式溜槽刮板輸送機。（）按卸載方式，可分為端卸式和側卸式刮板輸送機。（）按功率大小，可分為輕型（單電動機額定功率小于或等于KW）、中型（大于KW,小于等于KW）和重型（大于KW）刮板輸送機。.刮板輸送機的發(fā)展刮板輸送機的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段， 第一階段：二十世紀初葉，在英國常壁式采煤工作面首先使用單鏈刮板輸送機，由于適應工作面的運輸條件而得到很大的發(fā)展和廣泛的使用。第二階段：四十年代初，德國制造了可彎曲刮板輸送機與刨煤機或深截式采煤機配合工作，使工作面實現(xiàn)了機械落煤、裝煤和運煤，進入了機械化采煤的新階段?？蓮澢伟遢斔蜋C可作為采煤機的運行軌道，能沿垂直和水平方向有小角度（2-4*）彎曲。隨著采煤機的工作和移動，刮板輸送機及時推移到緊靠煤壁處，為采煤機下一循環(huán)截落煤準備好機道，并縮短控頂距，有利于頂板管理。第三階段：五十年代初，由于機械化采煤工作面運輸量大大增加，要求提高刮板輸送機牽引鏈強度和電動機功率，出現(xiàn)了雙鏈牽引和多電動機傳動；也相應的使用了適應多電動機傳動的液力耦合器，中部槽也有了較大的改進。隨著綜合機械化采煤生產(chǎn)能力的不斷提高，刮板輸送機主要的發(fā)展趨勢是：1） 大輸送量。世界上已出現(xiàn)日產(chǎn)12000噸的綜合工作面，刮板輸送機的生產(chǎn)能力已達到每小時2000噸。2） 長輸送距離，為了加長采區(qū)階段開采，刮板輸送機的長度已打300米。3） 大直徑圓環(huán)鏈。為了增加刮板鏈的強度，已制出38*137mm的圓環(huán)鏈，其破斷強度達1820KN。4） 大中部槽，邊雙鏈中部槽高度為268mm，中單鏈和中雙鏈中部槽高度為255mm，槽寬達9301030mm，中板厚度達30mm，槽間聯(lián)結強度達3000KN。長使用壽命：大運量（600噸/時）。中部槽的過煤量在200萬噸以上，中運量（300600）噸/時中部槽的過煤量為150萬噸左右，減速器設計壽命10000小時，整機大修壽命3年以上（采用封底）和可更換中板及上鏈道的中部槽.隨著我國煤炭工業(yè)的迅速發(fā)展，煤礦機械化程度也不斷提高。我國緩傾斜煤層工作面較多，刮板輸送機的應用極廣、數(shù)量頗大；又由于我國煤炭資源豐富、分布寬廣，地質條件多變，為適應不同條件，需要多種型號的刮板輸送機。歷年來，我國使用、仿制及自行設計的刮板輸送機，據(jù)不完全統(tǒng)計，品種多達30余種。這些產(chǎn)品均不外乎上述三個發(fā)展階段的類型，如SGB-13型、SGD-20型等刮板輸送機，即屬于第一階段的產(chǎn)品類型；SGW-44型和SGW-80型可彎曲刮板輸送機屬于第二階段的產(chǎn)品類型而SGW-150型和SGW-250型可彎曲刮板輸送機則屬于第三階段的產(chǎn)品類型。1.4刮板輸送機的主要特點：刮板輸送機的主要特點：1、優(yōu)點由于它機身低矮，可以彎曲，運輸能力大，結構強度高，能適應采煤工作面較惡劣的工作條件，并可作為采煤機運行軌道，有時還作為移置液壓支架的支點：在推移刮板輸送機時，鏟煤板可自動清掃機道浮煤；擋煤板后面有安全電纜、水管的槽架，并對電纜、水管起保護作用，推移輸送機時，電纜、水管隨著同時移動。所以刮板輸送機現(xiàn)在仍是緩傾斜長臂式采煤工作面唯一的煤炭運輸設備。2、缺點運行阻力大，耗電量高，溜槽磨損嚴重；使用維護不當時易出現(xiàn)掉鏈、漂鏈、卡鏈、甚至斷鏈等事故，影響正常運行。第二章 刮板輸送機的選型設計計算在礦井設計時或在生產(chǎn)現(xiàn)場，工作面運輸設備的選擇，一般是根據(jù)刮板輸送機產(chǎn)品系列及制造廠產(chǎn)品說明書介紹的技術特征及其適用條件來選擇型號，并決定其臺數(shù)。但產(chǎn)品說明書中所列鋪設長度一般均為水平長度或一定傾角煤層（如10傾角）向下運煤時的，實際上鋪設長度和工作面長度和煤層傾角，煤層厚度等條件各不相同，所以需要驗算所選刮板輸送機的運輸能力、電動機功率和刮板鏈強度，并確定應鋪設幾臺刮板輸送機，每臺刮板輸送機應安裝幾臺電動機。我國刮板輸送機的型號較多，無論是炮采，機采或綜合機械化采煤，都有適應的刮板送機，基本上能滿足各種條件下的使用。刮板輸送機選型得當是刮板輸送機安全使用的第一步。1炮采工作面選型的要求。作面要根據(jù)煤層的厚薄選用輕型刮板輸送機。頂板較好的工作面，可選用輕型可彎曲的刮板輸送機，以便整體移設，縮短回采作面的非生產(chǎn)時間。頂板較差的工作面，應選用中部槽較窄，可分解移設的刮板輸送機，以適應工作面的頂板管理，確保安全生產(chǎn).2采煤機械化對刮板輸送機的要求采煤機械化特別是綜合機械化，已經(jīng)使刮板輸送機，采煤機，及液壓支架構成了不可分割的整體。無論在結構上或運轉上都是相互關聯(lián)又相互制約的。為實現(xiàn)機械化，要求刮板輸送機除了要完成運煤，清理機道浮煤外，還要作為采煤機或刨煤機運行的軌道，以及液壓支架向前移動的支點。此外，還要求能在輸送機上設置存放電纜，水管和通訊系統(tǒng)的裝置；采用無鏈牽引采煤機時，刮板輸送機上還應設有采煤機行走用的齒條，鏈滾和鏈環(huán)等裝置。3刮板輸送機與采煤機的配合原則。1）刮板輸送機的輸送能力必須與采煤機或刨煤機的生產(chǎn)能力相匹配，應該輸送機的能力等于或大于采煤機或刨煤機的能力。2）刮板輸送機的結構形式及附件必須能密切與采煤機機構相配套，如采煤機的牽引機構，行政及導向機構，底托架及滑靴機構，電纜及水管的移動方法，是否要求自開切口，是否往更多采煤以及是否連鎖控制等。4刮板輸送機與液壓支架的配合原則1） 刮板輸送機中部槽的結構要與支架的架型相匹配。 2） 中部槽的長短要與支架寬度相適應。3） 中部槽擋煤板座要與支架推溜千斤頂連接裝置相配套。根據(jù)這四項基本原則和實地考察，并綜合老師及工廠師傅的建議，我們選擇了SGW-150C型刮板輸送機的設計計算。 21運輸生產(chǎn)能力計算表2.1 技術特征項目單位數(shù)值設 計 長 度m200 出 廠 長 度m150輸 送 量th250刮板鏈速度ms0.868電 動 機 型 號-DSD75B額 定 功 率KW275額定轉速 rmin1480額定電壓(Y)V6601140減 速 器 速 比-1：24.44刮 板 鏈 型 式-邊 雙 鏈圓環(huán)鏈規(guī)格mm1864刮 板 間 距mm1024 刮板鏈間距 mm-中 部 槽 規(guī) 格(長寬高)(mm)15006301901500620180緊 鏈 裝 置-磨擦緊鏈卸 載 方 式-端卸式刮板輸送機是連續(xù)式輸送設備，其每秒鐘運輸能力為Q=qv（公斤/秒）（2.1）式中v刮伴鏈運行速度（米/秒）q輸送機上單位長度貨載量）（公斤/米）每小時輸送能力為Q=3.6qv（噸/小時）（2.2） 刮板輸送機工作時，貨載沿溜槽連續(xù)均勻分布，被刮板鏈拖帶而沿溜槽移動，所以q值與溜槽中貨載斷面積有關。Q=1000F（公斤/米）（2.3）式中F刮板輸送機溜槽中和載斷面積（m） 貨載的散集容量（噸/m）（對于煤炭=0.851.0噸/m）刮板輸送機裝運和載的最大橫截面積與溜槽的結構形式及結構尺寸有關，還與松散煤的堆及角（安息角）有關。貨載的實際斷面為F=F（2.4）F貨載的最大斷面積（m）。F貨載的實際橫斷面積（m）。貨載的裝滿系數(shù)。一般=0.650.9，根據(jù)不同的工作條件（如工作面傾角，煤的硬度，塊度和濕度，刮板輸送機溜槽及擋煤板的結構形式等）和使用壽命來選取。煤的堆積角（安息角）=3040所以q=1000F(公斤/米)刮板輸送機的小時輸送能力為：Q=3600Fv（噸/小時）根據(jù)實驗考察結果我們知道，該刮板輸送機的貨載最大橫斷面積F=0.112m根據(jù)工作條件，工作傾角煤的硬度以及塊度和濕度等，我們取=0.8貨栽的散集容量去r=0.9t/m刮板鏈的運行速度為：v=0.86m/s刮板輸送機的小時輸送能力為Q=噸/小時Q=250噸/小時選SGW-150C型刮板輸送機 圖2.122最大鋪設長度計算SGW-150C型刮板輸送機的最大鋪設長度： （2.5）其中-工作傾角 -考慮刮板鏈繞過兩端鏈輪的附加阻力系數(shù)=1.1 -考慮輸送機水平彎曲時刮板鏈與溜槽側幫之間的附加阻力系數(shù)=1.1 N電動機功率（） -刮板輸送機刮板鏈的速度-總傳動效率q-單位長度煤的重力Q-刮板輸送機的額定生產(chǎn)能力-單位長度刮板鏈的重力-煤與溜槽間的摩擦系數(shù)=0.4-0.5-刮板鏈與溜槽之間的摩擦系數(shù)=0.25-0.4L-刮板輸送機的鋪設長度SGW-150C型刮板輸送機的最大鋪設長度： L=266m根據(jù)采煤量以及傳動功率，我們選定使用工作面長度為200m第三章 刮板輸送機機頭部和機尾部的設計在機械化采煤工作面，為了減少或取消工作面兩端人工開缺口，盡量實現(xiàn)采煤 自開缺口，要求刮板輸送機機頭部、機尾部隊的長度短、高度低。因此，應盡量做到：適當減少鏈輪齒數(shù)（刮板輸送機傳動鏈輪一般為七齒或八齒，現(xiàn)出現(xiàn)五齒或六齒的；機尾回轉鏈輪采用四齒或用回轉滾筒）；降低減速比，提高鏈速，以縮小減速器體積；采用多電機傳動。用這些方法來減少傳動裝置結構尺寸。機頭部通常機是刮板輸送的驅動部分，傳動型刮板機的機尾部也有傳動裝置。因此，除機頭架需要一定的卸載高度，并且比機尾架略高，略長一些外，其他精簡的機構形式你本相同。根據(jù)采煤工作面生產(chǎn)工藝和條件，在設計機頭和機尾部時，應滿足以下技術要求：1、機頭，機尾部的外廓尺寸和結構形式要適應采煤工作面端頭機械化作業(yè)，即要求長度短，高度低。2、機頭，機尾架兩側要保證傳動裝置安裝的互換性，以適應調換工作面。3、考慮井下工作條件，傳動裝置部件（減速器，電動機，聯(lián)軸器）必須結構緊湊，體積小，安裝方便。4、機頭架要有足夠的卸載高度，一般為600700 mm.5、要有緊鏈裝置的固定位置和適合機頭機尾部 固，推移，調長等要求的結構。6、所有組成部分的要求標準化，系列化，以便減少品種數(shù)量，擴大使用范圍和互換性。同時，要求個部件強度，剛度足夠。便于井下拆裝和維護。機頭，機尾部的長短高低與運行阻力；鏈輪直徑；卸載高度等有關而鏈輪的幾何尺寸又與鏈輪，減速器的傳動比等參數(shù)有關。如果鏈輪直徑較大，減速器外廓尺寸較大，都會導致機頭機尾部的高度和長度增加。如果鏈輪直徑過?。ǔ叽邕^?。?，則會降低鏈速和鏈條的使用壽命。因此在設計中，機頭機尾部的尺寸必須全面綜合地考慮，合理的選擇各零部件的參數(shù)，達到較好的整體效果。31機頭部和機尾部結構組成及功能分析各種類型的刮板輸送機的組成部件的型式和布置方式不完全相同，但主要結構和基本組成部件是相同的。刮板輸送機一般是由機頭部、；機身部和機尾部三部分組成。刮板輸送機的組成部件：1、機頭部：由機頭架和安裝其上的鏈輪組件、聯(lián)軸器、減速箱和電動機組成。2、機尾部：機尾架、鏈輪組件、聯(lián)軸器、減速箱、電動機。3、機身部：中部槽、刮板鏈。鏟煤板、擋煤板。SGW-150C型刮板輸送機機頭部主要由機頭架，傳動裝置，鏈輪組件，盲軸，撥鏈器，舌板，壓鏈塊，聯(lián)梁，推移橫梁及推移梁等部件組成。傳動裝置中采用液力聯(lián)軸器，可使電動機啟動平穩(wěn)，降低啟動電流，并對電動機和輸送機構件起保護作用。連接罩將電動機與減速器連成一體，便于安裝并使電機軸與減速器輸入軸對中；它同時又是液力聯(lián)軸器的液力聯(lián)軸器的安全保護罩，聯(lián)接梁，推移橫梁，推移梁將機頭連成一體，便于推移并與機頭錨固裝置相聯(lián)接。撥鏈器使繞過鏈輪的鏈子迅速脫離鏈輪，避免鏈輪繼續(xù)拖卷推積并卡住鏈子，造成斷鏈或打牙等事故。舌板處于機頭架溜槽卸載端，與刮板鏈之間摩擦力大，磨損快。它以16MN鋼制成，用埋頭螺栓固定在機頭架上，磨損后便于更換，并且卸下舌板就可以檢修和拆換撥鏈器，而且不必拆卸鏈輪。壓鏈塊安裝在進入機頭的鏈道端部。防止鏈子在改變運行角度時發(fā)生飄鏈，使刮板輸送機平穩(wěn)運行，與傳動鏈輪正常嚙合。SGW-150C刮板輸送機為短機頭雞頭中板傾角為1213。由于機頭斑傾角大，鏈子作用在壓鏈塊上的接觸壓力亦較大，采用較長的壓鏈塊可以減小單位面積上的接觸壓力，減少磨損。壓鏈塊以ZG45MN制造,刮板鏈與壓鏈塊間為滑動摩擦,故接觸壓力較大時,摩擦阻力亦大,刮板鏈運行時要在此消耗一部分功率.32減速器 減速器是指原動機與工作機之間獨立的閉式傳動裝置，用來降低轉速并相應地增大轉距。此外，在某些場合，也有用作增速的裝置，并稱為增速器。減速器的種類很多，按傳動和結構特點來劃分，這類減速器有下述六種：（1） 齒輪減速器主要有圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐-圓柱齒輪減速器。（2） 蝸桿減速器主要有圓柱蝸桿減速器、環(huán)面蝸桿減速器和錐蝸桿減速器。（3） 蝸桿-齒輪減速器及齒輪-蝸桿減速器。（4） 行星齒輪減速器（5） 擺線針輪減速器（6） 諧波齒輪減速器減速器是刮板輸送機的主要傳動部件之一。根據(jù)電動機的轉速，鏈速和齒輪的合理傳動比，通常采用三級齒輪傳動，箱體采用部分對稱結構，為是刮板輸送機能緊帖煤壁，驅動裝置多為平行布置形式。根據(jù)刮板輸送機減速器標準（MT148-88）為適應不同的需要，三級齒輪傳動的減速器有三種裝配形式，一型的第二軸裝有緊鏈機構，第四軸（或第一軸）裝有斷銷過載保護裝置。這種形式用于30KW以下的減速器。二型的第二軸裝有緊鏈機構，過載保護由液力耦合器來實現(xiàn)，單機功率為4075KW的減速器多采用這種形式。三形適用于單機功率90KW以上的減速器，緊鏈機構裝在第一軸上過載保護由液力耦合器來實現(xiàn)。減速器所有零部件都安裝在球墨鑄鐵的減速箱殼體內，上下箱殼為對稱結構，以適應左右工作面和機關，機尾使用。但冷卻水管和泵組必須根據(jù)其工作位置事先安裝好。上下箱體間用螺栓連接。箱體側幫上有兩個孔，用方頭螺栓將減速器固定到機頭架側板上。減速器靠輸入軸一端箱體上有法蘭盤，用螺栓連接液力連軸器的連接罩。連接罩另一端用螺栓連接電動機，使整個傳動裝置懸掛在機頭上減速器的軸端形式，按配套需要選用，輸入軸有漸開線花鍵和圓頭平鍵三種。減速器的適用條件為：齒輪圓周速度不大于10m/s;安裝角度為0+-25輸入軸的轉速不大于1500r/min;工作環(huán)境溫度為-2035。能用于正反向運轉，由于傳動裝置采用并列式布置，所以必須有一級錐齒輪傳動。有因刮板輸送機的載荷比較大，故采用圓弧錐齒輪。圓弧錐齒輪具有承載能力大，傳動平穩(wěn)，噪音小的優(yōu)點。適用于重載高速傳動，因此作為第一級傳動。第二，三級采用斜齒輪或直齒圓柱齒輪，通過更換第二級齒輪，可得到不同的傳動比，減速器的傳動形式如圖3.1：圖3.1 減速器的傳動形式33鏈輪組件的幾何尺寸及齒形計算鏈輪組件主要是有鏈輪滾筒組成，它是刮板輸送機的重要組件。刮板鏈有鏈輪驅動運行，鏈輪軸是整個輸送機承受扭矩最大的零件。刮板輸送機的運輸能力愈大，鋪設長度愈長，鏈輪傳遞的力矩也愈大。因此，要求鏈輪具有較高的強度。和耐磨性能，還要具有一定的韌性。能夠承受工作中的脈動載荷和附加沖擊載荷。所以，鏈輪選用優(yōu)質鋼材料制造，一般，型的刮板輸送機傳動鏈輪用鋼制造。為了使刮板鏈與鏈輪正確嚙合運行，減少磨損，延長使用壽命，要求鏈輪有合理的幾何尺寸和較高的加工精度。滾筒使兩個鏈輪組成一體，它只是傳遞扭矩，不與刮板鏈嚙合摩擦，一般均用鋼制造。型的刮板輸送機鏈輪組件的兩端有七個齒的鏈輪。鏈輪齒面淬火硬度，鏈輪調度硬度.鏈輪內圈為花鍵孔，兩端鏈輪分別為減速器輸出軸和盲軸用花鍵連接。兩個半滾筒用八個螺栓連在一起。滾筒兩端扣環(huán)分別扣在連個鏈輪的環(huán)槽內，防止軸向竄動，并起密封作用。滾筒通過平鍵分別與減速器輸出軸及盲軸連接，使鏈輪組件連成一個整體，滾筒與鏈輪同步旋轉。在安裝時必須保證兩個鏈輪各對應輪齒在相同的相位角上，一保證與刮板鏈正常嚙合運行。鏈輪是刮板輸送機的只要傳動部件之一，它的結構是否合理和質量優(yōu)劣直接影響輸送機的正常工作和鏈條的使用壽命，降低鏈條的沖擊負荷，改善鏈條的受力狀態(tài)，減少鏈環(huán)的磨損。合理的幾何尺寸即使鏈條受力節(jié)距伸長后（在允許的范圍內），也能保持正確的嚙合，并具有高的嚙合傳動效率，減少電動機功率消耗。331 圓環(huán)鏈鏈輪的主要技術要求）鏈輪的齒形和幾何尺寸都具有高的嚙合效率。目前，刮板輸送機的傳動率不斷的增加，鏈速已增加至以上，鏈環(huán)在受力和磨損后允許鏈環(huán)節(jié)距在一定范圍內增大。在上述條件下，要保證鏈輪和鏈條的正常嚙合，鏈輪必須具有能滿足上述要求的齒形和幾何尺寸。2） 要有較高的使用壽命。鏈輪是刮板輸送機的易損件之一，它的壽命過短，不但影響輸送機的正常運轉，而且能影響與之別和的圓環(huán)鏈的使用壽命。所以，在結構和工藝上要保證鏈輪有足夠的強度、硬度、耐磨性和抗擠壓變形強度。3） 鏈輪的結構要便于安裝與拆卸。332 鏈輪的幾何尺寸及齒形計算2 鏈輪的幾何尺寸和齒形結構計算 圓環(huán)鏈鏈輪的齒形結構和尺寸如圖3.2所示,鏈輪的每一齒距內有兩個鏈環(huán).其中,平臥于齒輪間鏈窩里的稱為平環(huán);松卡在齒寬中間立槽內的稱為立環(huán).鏈窩的形狀與鏈環(huán)的外形想適應,其長度應比鏈環(huán)略長; 立槽的寬度L,也比鏈環(huán)棒料的直徑稍大. 鏈輪的齒廓為兩段圓弧,頂部齒廓圓弧的半徑為R1,根據(jù)齒廓圓弧的半徑為R2.當圓環(huán)鏈的規(guī)格D*P和鏈輪齒數(shù)N選定后, 鏈輪的各部分幾何尺寸可計算如下:圖3.2 圓環(huán)鏈鏈輪的齒形結構1) 基本參數(shù) 鏈輪齒數(shù)N確定,主要是根據(jù)刮板輸送機的鏈速的大小,減速器的傳動比的配合和機頭部的結構而選擇的, 刮板輸送機的鏈輪齒數(shù)一般為412齒.圓環(huán)鏈的結構如圖示,鏈環(huán)棒料的直徑d節(jié)距p寬度a和b園弧半徑r等基本參數(shù)見表3.1表3.1 圓環(huán)鏈的本參數(shù)成品鏈環(huán)直邊直徑d節(jié)距p寬度圓弧半徑r公稱尺寸極限偏差公稱尺寸極限偏差最小內寬a最大外寬b公稱尺寸極限偏差100.4400.5123415+20140.4500.5174822+20180.5640.6216028+20220.7860.9267434+202) 圓環(huán)鏈輪的幾何尺寸和齒形計算中,一部分參數(shù)是由幾何分析,結合工作要求而推導出的計算公式;另一部分是根據(jù)經(jīng)驗確定.如圖3.2表3.2 圓環(huán)鏈輪的幾何尺寸和齒形計算公式表名稱符號計算公式鏈輪節(jié)距角鏈輪節(jié)圓直徑D鏈輪園弧半徑外徑鏈輪立環(huán)槽直徑鏈輪立環(huán)槽寬度l齒跟園弧半徑R鏈窩長度L鏈窩平面園弧半徑RR的值為扁平連接鏈環(huán)圓弧部分的最大外圓半徑鏈輪中心至鏈窩底平面的距離H短齒厚度W鏈窩中心距離A齒形園弧半徑R立環(huán)槽園弧半徑R短齒跟部園弧半徑R鏈窩間隙T限制W的最大值，保證圓環(huán)鏈在鏈窩中得到足夠的支撐，也能保證開口式連接環(huán)和刮板在鏈窩中有足夠的間隙1節(jié)圓半徑=288.36mm取=288mm2頂圓直徑De=D0+2d=188+2*18=324mm3鏈輪立環(huán)的立槽直徑=210.5mm 取=210 mm其中對1864的鏈條為14mm4鏈輪立環(huán)的立槽寬度=25mm其中對1864的鏈條為7mm5齒根圓弧半徑=9mm6鏈窩圓弧半徑在連接鏈環(huán)圓弧部分最大外圓半徑對1864的鏈條事R=30mm7鏈輪中心至鏈窩平面的距離=129mm8鏈窩長度=104.8 取L=105 mm9鏈窩中心距=86.8mm 取A=87mm10短齒厚度=60mm11齒形圓弧半徑R=p-1.5d=37mm12立槽圓弧半徑R=0.5d=9mm13短齒根部圓弧半徑=0.5d=9mm34 機頭架及機尾架機頭架是支承和裝配機頭傳動裝置（電動機、液力聯(lián)軸器、減速器）、鏈輪組件、盲軸以及其他附屬裝置的構件。SGW-150型刮板輸送機的機頭架是一個焊接組件。側板中板底板構成機頭架的主體，均用16Mn鋼制造。傳動裝置固定在機頭架側板上。為增加板的強度和剛度，在卸載端側板上焊有橫墊和立板；不增強機頭架橫身剛度，在底板前端有圓鋼橫梁。為了耐磨，在圓鋼上兩端鏈道處有半圈高錳鋼堆焊接層；在中板前端下方焊著連接兩側板及中板的前梁及加強板。固定架用螺栓固定在前梁上，舌板和撥鏈器安裝在固定架上。耐磨板焊接在中板后部兩側鏈道彎折處，作用相當于上鏈的壓鏈塊，其材質為ZG13Mn，此處與下股回空鏈接觸壓力大，磨損較嚴重。為增強與聯(lián)接溜接頭處的強度及耐磨性能，機頭架后端側板上焊有高錳鋼端頭。為縮短機頭長度，中板傾角較大，鏈道彎折處磨損較嚴重，所以此機頭架在易磨損部位的零件均采用耐磨材料及便于拆換的結構。根據(jù)國外同類輸送機使用經(jīng)驗，這些零件需要經(jīng)常檢查更新。機尾架與機頭架的不同點為：1）不需要卸載高度，底板是近似水平的，故機尾架較短，較矮。2）傳動裝置裝配軸線向上翹起,與機尾底板水平線成3夾角。因為工作面刮板輸送機總是沿煤層底板鋪設，傾斜向下運輸，機尾位置較高，機尾傳動裝置上翹，可抵消輸送機沿工作面傾斜鋪設的一部分影響，使減速器內油面趨于水平，有利于齒輪和軸承的潤滑；3）機尾錨固裝置安裝位置與機頭處不同，故機尾架端部側板上焊有立板和筋板，便安裝橫梁，橫梁與機尾錨固裝置用銷軸聯(lián)接。35緊鏈裝置刮板輸送機在安裝或運轉中，當鏈條松弛時，都需進行拉緊，并調整其長度。在調整刮板鏈長度時，必須先張緊整臺刮板輸送機的絕大部分刮板鏈而在松弛段內拆開鏈條，調整長度，在行連接，投入運轉。各種刮板輸送機均利用緊鏈器來張緊刮板鏈。目前，國產(chǎn)可彎曲刮板輸送機的緊鏈器有棘輪緊鏈器和液壓緊鏈器兩種。SGW-150型刮板輸送機使用棘輪緊鏈器。棘輪緊鏈器安裝在減速器第二軸靠采空區(qū)一側的伸出端上，主要有底座、棘輪、插爪、導向桿及扳手等零件組成。緊鏈時先將兩條緊鏈掛鉤的一端分別插在機頭架左右側板的圓孔內，另一端分別插在兩根鏈條的立環(huán)中。然后將緊鏈器扳手扳到緊鏈位置，使插爪與棘輪嚙合。再反方向（與刮板輸送機轉動方向相反）斷續(xù)開動電動機，使傳動裝置處的底鏈通過鏈輪向上運行，而上鏈的一端已被緊鏈掛鉤固定。當鏈條張緊到一定程度時即停車。這時由于插爪插在棘輪齒槽中使輸送機減速器制動住，被張緊的鏈條不會放松，而在機頭鏈輪與緊鏈掛鉤固定鏈條處之間的鏈條處于松弛狀態(tài)?？稍诖怂沙阪湺蝺炔鸪嘤嗟逆溩硬⒅匦陆雍?。再將緊鏈器手把扳到運行位置使插爪與棘輪脫離。如被頂緊而難脫開，可再點動電機開反車，同時扳手把脫出插爪。然后正向點動電機，放松緊鏈掛鉤，將緊鏈掛鉤取下，即完成緊鏈的操作。刮板鏈的張緊程度，以其運轉時在機頭鏈輪下方稍有下垂為宜。緊鏈時，應嚴格按上述操作程序進行，特別注意緊鏈器扳手的位置，否則會發(fā)生拉斷鏈條或燒毀電機，損壞減速器等事故。 第四章 刮板輸送機機身部的設計計算41 溜槽的結構及受力分析溜槽是刮板輸送機機身的主體，是貨載和刮板連的支撐機構，所以這是刮板輸送機的重要組成部分。刮板輸送機的生產(chǎn)能力和中部槽裝在斷面尺寸成正比關系，在機采和綜采工作面，刮板輸送機中部槽還作為采煤機的運行導軌，故要求中部槽具有一定的強度、剛度以及較高的耐磨性能。刮板輸送機的中部槽每節(jié)長度一般為.米，在安裝和使用刮板輸送機的過程中，為適應工作面運轉條件而調節(jié)刮板輸送機鋪設長度時使用調節(jié)槽。調節(jié)槽長度有米及.5米兩種，在安裝調整時根據(jù)需要選用。對于國產(chǎn)型可彎曲刮板輸送機采用高度為毫米的槽幫鋼，其斷面形狀如圖5.1圖5.1 中部溜槽斷面形狀圖SGW-150型刮板輸送機采用重型開底式中部槽，由左右型槽幫鋼3（24MnK），中板5（16Mn），高錳鋼凸端頭1.2凸端頭6.7（2G6Mn）及供安裝擋煤板鏟煤板用的支坐4（Mn）組成。對于SGW-150型的這些設計改進主要是為了減小中部槽對工作面底版的壓強和增加采煤機運行軌道的強度和剛度，槽幫下翼緣增長，上翼緣加厚，中部突出且較厚，槽幫自成鏈道，鏈子運行時不與溜槽中板接觸摩擦，以延長溜槽使用壽命，中部突出部分頂端有臺階，便于焊接中板時定位，保證溜板平直，使用這種槽幫鋼，使中部槽工作性能大大改善，壽命延長。SGW-150型刮板輸送機中部槽槽幫鋼兩端不焊高錳鋼端頭，而在槽幫兩端鏈道處用高錳鋼焊條堆焊寬50，長100，厚2mm的耐磨層。相臨溜槽間用銷軸，螺栓連接，用水平和垂直方向均可偏轉3左右。4.2溜槽聯(lián)接結構的分析中部槽聯(lián)接結構的失效是工作面刮板輸送機普遍存在的問題。由于工作環(huán)境惡劣、點多線長，給搬遷拆卸和維修工作帶來一定困難，影響設備的正常發(fā)揮。聯(lián)接部件的失效主要是其強度不適應，可靠性差與本身的結構形式有直接關系。聯(lián)結部件的結構形式大體可分為兩大類：一是螺栓聯(lián)結，二是無螺栓連接機構。1. 螺栓聯(lián)接螺栓聯(lián)接機構是一種出現(xiàn)交早，目前在使用的聯(lián)接方式。螺栓聯(lián)結插入中部槽接頭的聯(lián)結銷孔中，用螺母結。為了使相臨的中部槽有一定的偏轉角度，兩中部槽見有一定的間隙。這種聯(lián)結方式的主要問題是螺栓易彎曲變形，螺母易銹死等。2. 無螺栓聯(lián)接聯(lián)結機構無螺栓化是刮板輸送機的性能要求的指標之一。因此，各國都在研究高強度、高可靠性、拆卸方便的無螺栓聯(lián)結機構。1） 圓柱銷與彈性U行卡聯(lián)接。2） 啞鈴板聯(lián)接。43圓環(huán)鏈的機構特點分析及強度校核驗算刮板鏈的強度，需先算出鏈條最大張力值，此張力值的計算與輸送機的傳動裝置的布置方式有關。一般的刮板輸送機每條鏈子的最小張力點的張力初始張力S=200-300公斤對于用于SGW-150C型刮板輸送機用的雙刮板鏈最小張力點張力為S=2 S=400-600公斤最大張力點張力S可按逐點計算法得：如圖：5.2圖5.2 假定鏈子最小張力點在5處最大張力點在8處， S= SS= S+W= S+WS= Se=（1.05107）SS= S +W= S+ W式中刮板輸送機空段運行的阻力W為： W=L刮板輸送機重段運行的阻力為 W=式中L-刮板輸送機鋪設長度（米）-刮板輸送機安裝傾角（度）q-刮板輸送機上單位長度載貨重量（公斤/米）-刮板鏈單位長度重量（公斤/米）-貨載在溜槽中的移動阻力系數(shù)-刮板鏈在溜槽中的移動阻力系數(shù)式中“+”“-”號確定原則：刮板鏈向上運行時取“+”；反之取“-”與的選用原則如表煤及刮板鏈在溜槽中的移動阻力系數(shù)如表5.1表5.1 煤及刮板鏈在溜槽中的移動阻力系數(shù)輸送機類型煤在溜槽中的移動阻力系數(shù)刮板鏈在溜槽中的移動阻力系數(shù)單鏈刮板輸送機雙鏈刮板輸送機0. 40.60.60.80. 250.40.20.35則對于工作傾角=10的SGW-150型刮板輸送機，我們選用=0.6 =0.3=188N/m ,L=200m q=807N/mW=188=17621.17W=(807+1880.3)200cos10+(807+188) =109775.89S=1.06(S+ W) +W=41599.6最大張力點張力S=41599.6為了保證刮板鏈工作的可靠性，必須以鏈條在工作中所承受的最大張力驗算其強度，最大張力為最大靜張力與最大動張力之和S，動張力可按最大靜張力的1520倍計算S=1+（1520）%S （111）=1.16S則S=48255.527刮板鏈的抗拉強度以安全系數(shù)K表示，對于雙鏈刮板輸送機，應滿足以下式：K=3.5雙鏈負荷不均勻系數(shù)；對于圓環(huán)鏈=0.85。S一條刮板鏈的破斷拉力（公斤）則K= = =12.43.5則說明該刮板鏈的強度足夠承載掛板輸送機的輸送量。第五章液力耦合器的選型設計液力耦合器的選型設計是為了和動力機與工作機進行匹配,直接選用現(xiàn)有產(chǎn)品.一般是參照同類產(chǎn)品按推薦的型號進行選擇,首先選擇結構形式,以滿足工作機與動力機匹配的性能要求,然后選擇液力耦合器的有效直徑,以滿足載荷力矩的要求,并進行匹配計算。 動力機、液力耦合器的工作機一起構成整套機器設備。如何使工作機進行滿足生產(chǎn)要求、使動力機功率充分發(fā)揮，從而獲得良好的技術經(jīng)濟效果一個重要的因素是液力耦合器選型合適和匹配合理。不同的工作機有不同的載荷特性。載荷特性指的是載荷力矩M2與轉速n2的關系。通常載荷力矩M2包括與轉速基本無關和與轉速有函數(shù)關系的兩部分。M20與轉速基本無關的載荷。 對于汽車、電動車等，車輪的運行阻力、上坡時重力分量所造成的阻力，均可認為與速度無關。而車輛行駛的空氣阻力，則與速度平方成正比關系。對于帶式輸送機、刮板輸送機在穩(wěn)態(tài)運行中，其載荷力矩可認為是常數(shù)。在實際運行中，影響工作機載荷特性的因素很多，但每種載荷均有其基本特征。按力矩與轉速關系可分成三種典型特性的載荷。力矩與轉速的平方成正比。透平式風機、水泵的載荷屬于這種情況。力矩與轉速成正比關系。例如壓力不變的活塞式發(fā)動機的增壓器的載荷。力矩與轉速無關。這是恒力矩特性載荷，常用的刮板輸送機、帶式輸送機、恒壓定量容積式泵的載荷都屬此類。工作機載荷特性是選擇液力耦合器結構形式的主要因素，同時也必須考慮工作機的調速、啟動和過載保護等方面的要求。對啟動過載系數(shù)無嚴格要求，僅對啟動平穩(wěn)，減緩沖擊有要求，又不需要調速的工作機，可選用普通型耦合器。例如塔式起重機行走的機構，龍門起重機行走機構和各種壓力機等的傳動系統(tǒng)，它們均為恒力矩載荷。普通型耦合器結構簡單，成本低廉，而且效率較高，通常應優(yōu)先選用此種類型液力耦合器。載荷基本上是恒力矩類型，而且對過載保護和啟動平穩(wěn)均要求較高的工作機，應選用限矩型耦合器。例如叉車，破碎機、攪拌機、各類連續(xù)輸送機、車床等。其中，帶式輸送機和刮板輸送機對液力耦合器特性要求較高，以選用動壓傾瀉式限矩型耦合器為宜。對于力矩和轉速平方成正比的載荷，而且在運轉中又要求調速的工作機，應選用調速型耦合器。采用調速型耦合器與廉價的交流異步電動機相匹配可滿足工作機的調速要求。與其它調速方式相比，設備簡單，成本低，易于維護，并節(jié)能。以上所述，僅為對液力耦合器的初步選型。對于具體設備。還須結合其他要求來分析、考慮。第六章 技術經(jīng)濟分析刮板輸送機是礦山運輸機械的重要組成部分。它直接影響企業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本。本次設計的刮板輸送機在減少材料、提高效率、減輕重量等方面做了改進。在保證機械結構強度和使用性的同時對很多以往設計中的不合理處做了改進。減速器的設計是機械傳動設計中的一部分。首先，根據(jù)原始參數(shù)選擇合適的電動機，分配各級傳動比并進行傳動裝置運動參數(shù)的計算。減速器主要組成部分為箱體、齒輪、軸和軸承等。因箱體要保證齒輪的安裝，因此對減速器的優(yōu)化，實際上是對齒輪的優(yōu)化。鑒于第一級弧齒傘齒輪改變加工工藝比較復雜，所以只對第二級和第三級圓柱斜齒輪的幾何參數(shù)進行優(yōu)化。優(yōu)化的結果是：在保證齒輪強度及總傳動比不變的情況下，對兩對斜齒輪進行優(yōu)化，使其中心距最小，也即減速器最小。從而達到減少材料并優(yōu)化、提高效率、減輕重量等目標。使減速器技術有了發(fā)展經(jīng)濟性有了提高。第七章 刮板輸送機的安裝、運轉（1）工作面要保持成直線。過多的彎曲使兩條鏈子受力不均，并加速鏈子及溜槽的磨損，可能導致卡住或拉斷鏈子、底鏈掉道等事故，甚至會引起采煤機掉道。（2）輸送機鋪設要平，相鄰溜槽的端頭應靠緊，搭接平整無臺階。由于溜槽本身結構的限制，只能允許相鄰溜槽接口處在垂直方向有3至4的偏轉。所以工作面底板有局部凸起時應整平，機道上的積煤及木頭、石塊等雜物應清除。輸送機鋪設平直，有利于刮板鏈正常運轉工作、減少磨損和功率消耗。（3）運轉中要使輸送機機身正確地彎曲。在推移