中雙鏈刮板輸送機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
中雙鏈刮板輸送機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),中雙鏈刮板輸送機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),中雙鏈刮板,輸送,總體,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文文獻(xiàn)翻譯
題目對輸送機(jī)用于食品輸送系統(tǒng)的調(diào)查設(shè)計(jì)和制造
專 業(yè) 名 稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級 學(xué) 號 078105301
學(xué) 生 姓 名 呂途
指 導(dǎo) 教 師 于斐
填 表 日 期 2011 年 04 月 09 日
對輸送機(jī)用于食品輸送系統(tǒng)的調(diào)查設(shè)計(jì)和制造
S.H. Masood · B. Abbas · E. Shayan · A. Kara
收稿日期:2003年3月29日/接受日期:2003年6月21日/線上發(fā)表于:2004年6月23日?施普林格出版社倫敦有限公司2004
摘要:本文介紹食品飲料行業(yè)的研究調(diào)查結(jié)果和進(jìn)行開發(fā)的方法技術(shù),在設(shè)計(jì)制造和使用的系統(tǒng)裝配機(jī)械輸送中縮短時(shí)間和成本。該輸送機(jī)部件在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)材料的基礎(chǔ)上改進(jìn)技術(shù)來最小化零部件和成本,利用裝配設(shè)計(jì)和制造的設(shè)計(jì)規(guī)則。最終獲得一個(gè)測試驗(yàn)證了改良技術(shù)的傳送系統(tǒng)。相比傳統(tǒng)的方法整體材料成本下降了19%,整體組裝成本降低20%。
關(guān)鍵詞:裝配 降低成本 設(shè)計(jì) DFA DFM 機(jī)械輸送機(jī)
1引言
食品和飲料業(yè)中使用的輸送系統(tǒng)是高度自動(dòng)化定制結(jié)構(gòu)部件組成的,并進(jìn)行線路設(shè)計(jì)的產(chǎn)品,如食品箱,飲料瓶,罐快速組裝生產(chǎn)。大部分飲料食品的加工包裝涉及到組裝業(yè)務(wù)持續(xù)經(jīng)營情況,瓶或罐需移動(dòng)或控制的速度。它們的移動(dòng)需要高效率和可靠的機(jī)械輸送機(jī),從哪個(gè)范圍的類型到地板鑲嵌鏈子、路輾或者皮帶傳動(dòng)的輸送機(jī)系統(tǒng)的類型。
近年來,巨大的機(jī)械壓力輸送系統(tǒng)向客戶提供低成本而高效率的輸送機(jī),制造商傾向?qū)彶槠淠壳暗脑O(shè)計(jì)和裝配方法,看看另一種制造手段,可靠的輸送機(jī)為他們的客戶提供更經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)。目前,大多數(shù)材料處理設(shè)備,包括硬件和軟件,成本高,安裝和維護(hù)不靈活[1]。輸送機(jī)是固定的地點(diǎn)和傳送帶有條件地根據(jù)自身的同步速度,使得任何輸送系統(tǒng)非常困難和昂貴。在今天徹底變化的工業(yè)市場,有需要實(shí)施新的制造策略,新系統(tǒng)業(yè)務(wù)概念和新的系統(tǒng)控制軟件和硬件開發(fā)的概念,即可以應(yīng)用于材料設(shè)計(jì)的,靈活的新一代開放處理系統(tǒng)[2]。侯和巒琪兩人提出了一種新的模塊化和可重構(gòu)的二維和三維輸送系統(tǒng),該系統(tǒng)包括一個(gè)開放的可重構(gòu)軟件體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上的CIM - OSA的(開放系統(tǒng))模型。據(jù)指出,在飲料行業(yè)研究領(lǐng)域的改善輸送系統(tǒng)中使用的是非常有限的。大多數(shù)已發(fā)表的研究是針對提高系統(tǒng)的運(yùn)行輸送機(jī)一體化系統(tǒng)和高度復(fù)雜的軟件和硬件。
本文提出的研究調(diào)查是旨在改善目前的技術(shù)和實(shí)踐中使用的設(shè)計(jì),制造和裝配式鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械,以降低制造所需的時(shí)間和輸送成本等。部分應(yīng)用并行工程的概念和幾個(gè)重要的輸送機(jī)制造的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)組裝[4,5],為它們的功能進(jìn)行了研究。材料的適用性,強(qiáng)度準(zhǔn)則,成本和裝配用于在整個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)。關(guān)鍵部件進(jìn)行了修改和重新設(shè)計(jì)新的形狀和幾何形狀,材料和一些新的。改進(jìn)后的設(shè)計(jì)方法和部分新功能進(jìn)行了核實(shí)。輸送機(jī)上測試新的考驗(yàn)輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì),制造和組裝使用新的改進(jìn)的部分。
2 制造和裝配的設(shè)計(jì)(DFMA)
近年來,研究關(guān)于在圖紙面積上和設(shè)計(jì)制造,已成為非常有用的方法,為了產(chǎn)業(yè),必須考慮改善其設(shè)施和制造業(yè)。然而,沒有足夠的相關(guān)工作做了特別的研究,輸送配件的設(shè)計(jì)在方法問題上越來越多的傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和重新繪制的工程設(shè)計(jì)輸送機(jī)的基礎(chǔ)。大量的論文已發(fā)表有相關(guān)的問題進(jìn)行調(diào)查DFMA和應(yīng)用各種方法,以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的結(jié)果,證明,有效率和有效的公司根據(jù)成本調(diào)查的。
DFMA知識的主要分類,可確定為:(1)一般準(zhǔn)則,(2)公司特定的最佳實(shí)踐(3)具體過程和或資源的困難。其中設(shè)計(jì)人員應(yīng)該知道,一般準(zhǔn)則是指普遍適用的規(guī)則的,涉及到制造業(yè)領(lǐng)域。下面已經(jīng)編制準(zhǔn)則對于DFM的清單 [6].
l 設(shè)計(jì)最低數(shù)量的零件
l 開發(fā)一個(gè)模塊化設(shè)計(jì)
l 盡量減少部件的變化
l 設(shè)計(jì)部件是多功能
l 為多用途設(shè)計(jì)零件
l 為簡化設(shè)計(jì),零件制造
l 避免單獨(dú)緊固件
l 最大化遵守:為簡化設(shè)計(jì),裝配
l 盡量減少處理:處理演示設(shè)計(jì)
l 評估裝配方法
l 消除調(diào)整
l 避免彈性元件:他們是難以操作
l 已知部分功能的使用
l 允許零件的最大的不容忍現(xiàn)象
l 使用已知的和經(jīng)過驗(yàn)證的廠商和供應(yīng)商
l 在強(qiáng)制降級的值使用部分無邊際過度緊張
l 盡量減少部件
l 著中標(biāo)準(zhǔn)化
l 使用最簡單的操作
l 已知使用行動(dòng)能力
l 盡量減少設(shè)置和干預(yù)
l 分批承接的工程變更
這些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則應(yīng)被看作是最優(yōu)的“建議”。他們通常會導(dǎo)致高品質(zhì),低成本的設(shè)計(jì)和制造。有時(shí)必須作出妥協(xié),當(dāng)然。在這種情況下,如果一個(gè)準(zhǔn)則替代違背了市場營銷或性能要求,下一個(gè)最好應(yīng)選擇[7]。
公司具體的最佳實(shí)踐是指在內(nèi)部設(shè)計(jì)規(guī)則。公司的開發(fā),通常在一個(gè)較長時(shí)期,而設(shè)計(jì)者將堅(jiān)持自己的信念。這些設(shè)計(jì)規(guī)則,確定由該公司為促進(jìn)特定工藝和設(shè)計(jì)決定,以全面提高質(zhì)量和效益之間的關(guān)系通過承認(rèn)。公司使用的培訓(xùn)等指導(dǎo)方針的一部分給予設(shè)計(jì)師或維修產(chǎn)品的手工裝配需要相當(dāng)數(shù)量的。注意這些方法大部分是定量善于要么被快速方便地啟動(dòng)或更加正式和。例如,準(zhǔn)則由Boothroyd和杜赫斯特[8 DFA的]就被視為是定量化,系統(tǒng)化。鑒于DFM指導(dǎo)方針,這僅僅是從經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)法則推導(dǎo),更不正式的定性和[9]。
Fig. 1. Layout of conveyor system
for labelling plasic bottles
3 傳統(tǒng)的輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造輸送機(jī)是一個(gè)非常復(fù)雜和耗時(shí)的過程。由于每種輸送系統(tǒng)是一種特制的產(chǎn)品,每個(gè)項(xiàng)目都有各個(gè)不同的項(xiàng)目規(guī)模,產(chǎn)品和布局。該產(chǎn)品系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是根據(jù)客戶的要求和明確說明.此外,系統(tǒng)布局應(yīng)適應(yīng)公司提供的空間。在修訂過程中的輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)布局,可以采取包括從幾天到幾個(gè)月,或在某些情況下的幾年。一個(gè)適宜的最低成本和最大限度滿足客戶的要求是最有可能得到批準(zhǔn)。
圖1顯示了一條生產(chǎn)線,示意圖中是一個(gè)典型的輸送系統(tǒng)中安裝使用的塑料瓶的標(biāo)簽。輸送系統(tǒng)的不同部分被確定具體的技術(shù)名稱,它通常用在類似的工業(yè)應(yīng)用。該“singlizer”一節(jié)使產(chǎn)品形成一個(gè)小巷里從多個(gè)。在“減速表”降低產(chǎn)品的速度,一旦退出從填料,貼標(biāo)機(jī)等的“流量”部分用于處理與保持高速,例如,填料,貼標(biāo)機(jī)等的“轉(zhuǎn)移表”轉(zhuǎn)移的方向,產(chǎn)品流通。各節(jié)的目的,因此,這些不同的輸送機(jī)控制加工機(jī)產(chǎn)品流經(jīng)不同。
一個(gè)典型的機(jī)械輸送系統(tǒng)應(yīng)用用于食品和飲料包含超過200機(jī)械及零件根據(jù)系統(tǒng)的大小。體系中的一些共同輸送的重要組成部分,但可以統(tǒng)一的,積累到家庭側(cè)架,間隔棒,端板,蓋板,彎板內(nèi),外彎板,彎軌和軸(驅(qū)動(dòng)器,尾部和奴隸)。零件的大小和數(shù)量,這些根據(jù)所輸送機(jī)的長度和數(shù)量節(jié)軌道相應(yīng)的寬度和鏈類型的需要。存在的問題和缺點(diǎn)在目前的設(shè)計(jì),制造和裝配輸送機(jī)械是多方面的,但包括:
l 對一些部件的設(shè)計(jì)
l 一些部件成本高
l 在裝配的/維修時(shí)間長
l 使用非標(biāo)件
4 區(qū)改善
為了確定該地區(qū)的主要輸送機(jī)零件。進(jìn)行成本分析,降低材料的成本和一切勞動(dòng),以估計(jì)這種百分比在相對于總成本的所有各部分的成本。分析這樣做的目的是找出關(guān)鍵部件,主要負(fù)責(zé)零部件的成本增加了輸送機(jī)等調(diào)查手段,從而為降低成本。
表1顯示了輸送系統(tǒng)的成本分析50節(jié)。分析結(jié)果顯示,12件在15個(gè)構(gòu)成79%的成本降低總材料成本的,在輸送系統(tǒng)進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)是可能的。在這些,確定了7個(gè)部分,如表1星號的關(guān)鍵部分一(表現(xiàn)出)構(gòu)成的最大數(shù)量的元件數(shù)量和成本,包括材料71%以上的整體。其中,三個(gè)組成部分(腿組,側(cè)架和支持渠道)被發(fā)現(xiàn)50%的費(fèi)用占了總輸送材料。其中一名12件詳細(xì)分析每進(jìn)行審議大會的各項(xiàng)原則并行設(shè)計(jì)工程,設(shè)計(jì)和制造,以及一個(gè)新的改進(jìn)設(shè)計(jì),開發(fā)的每一個(gè)案件[10]。組件的主要設(shè)計(jì)改進(jìn)的細(xì)節(jié)部分選定如下。
5 重新設(shè)計(jì)一套裝配小腿
在輸送系統(tǒng)中,安裝在腿的側(cè)架,是以保持整個(gè)輸送系統(tǒng)離地。現(xiàn)有輸送工作設(shè)計(jì)的腿費(fèi)用昂貴。他們有關(guān)于穩(wěn)定方面的問題,并導(dǎo)致交貨延誤研究。該延遲時(shí)間通常是由一些對供應(yīng)商的零部件來自海外尚未到位。在輸送中雙腿所需最關(guān)鍵的規(guī)格是:
l 輸送帶負(fù)荷強(qiáng)度足夠
l 穩(wěn)固
l 易于組裝
l 好的靈活性(調(diào)整高度)
圖2表示輸送站所有設(shè)計(jì)的零件現(xiàn)有的。這表明數(shù)字是一部分腿數(shù)字表2中描述,這也顯示了一套完整的分類,以組建一個(gè)完整的成本分析與所需時(shí)間的勞動(dòng)?,F(xiàn)行體制包括塑料腿腿從海外訂購括號,不銹鋼管腿,這是圖切割成指定大小,腿管塑料調(diào)整,這是在管腿夾到底部,如圖所示。 2。片,這是大小切成正方形,鉆孔和焊接管的腿交叉角螺栓支撐板,以支持和后盾腿支架螺栓。 2#表中反映出的零件數(shù)目的每個(gè)部件和組件的數(shù)量是設(shè)計(jì)消費(fèi)的腿在每一部分。對于許多客戶通過幾年常見的投訴舉報(bào)公司已經(jīng)改進(jìn)使用了這種設(shè)計(jì),但其中一個(gè)是腿部的不穩(wěn)定。
從初步調(diào)查后,很明顯,該圖連接之間的不銹鋼管和塑料腳支架(第一部分和第三部分。二)未嚴(yán)格不夠。這些部件的連接的只是一個(gè)6毫米的螺栓。有時(shí),當(dāng)輸送系統(tǒng)進(jìn)行完整的產(chǎn)品負(fù)載,有人指出,在輸送的腿,造成不穩(wěn)定的機(jī)械振動(dòng)。一個(gè)主要的原因,這是由于在3月底單螺栓連接各表耳部分和第7部分。該輸送機(jī)被認(rèn)為是穩(wěn)定的關(guān)鍵問題,并要求立即整改,以滿足客戶的期望。
考慮到設(shè)計(jì)問題,對現(xiàn)有客戶喜好的輸送腿,開發(fā)一輸送腿的新設(shè)計(jì)。一般來說,穩(wěn)定和腿部力量的被視為點(diǎn)通車的主要標(biāo)準(zhǔn),在新設(shè)計(jì)的改進(jìn)建議,但其他的考慮是最小化的設(shè)計(jì)簡潔,集會在海外部分緩解。圖3顯示了,腿裝配新設(shè)計(jì)的輸送的,而附表三則顯示的說明和各部分的成本。
Fig. 2. Existing leg design assembly with part
names shown in Table 1
Fig. 3. New design for leg assembly with part
names in Table 3
圖3顯示,新設(shè)計(jì)腿只包含5至8個(gè)輸送機(jī)的主要部件。在舊的設(shè)計(jì),塑料腿支架,腿管塑料管的調(diào)整和腿是最昂貴的項(xiàng)目向大會占72%的腿部的成本。在新的設(shè)計(jì)方案,這些地方已經(jīng)取代不銹鋼的角度和新的塑料腿調(diào)整減少了近50%,裝配成本的腿。因此,在小腿部分的總數(shù)已經(jīng)減少19至15日,每站的總安裝成本降低了55美元的新設(shè)計(jì)。
新的輸送站的設(shè)計(jì),測試時(shí),發(fā)現(xiàn)更安全和穩(wěn)定的設(shè)計(jì),比舊的。 1消除零件編號和5歲的輸送機(jī)設(shè)計(jì),使新的設(shè)計(jì)更穩(wěn)定和僵化。此外,設(shè)計(jì)寬度交叉支撐,也增加了兩個(gè)螺栓安裝,而不是老一英寸這提供了整個(gè)輸送站安裝額外的力量。
6 重新設(shè)計(jì)的側(cè)架
側(cè)架是輸送系統(tǒng)的主要部件,提供輸送機(jī)和幾乎所有的安裝部分。側(cè)架也將有一個(gè)剛性的力量,提供支持所有的負(fù)載進(jìn)行輸送。它也容納輸送配件為大會所有關(guān)聯(lián)的。側(cè)架設(shè)計(jì)的關(guān)鍵考慮因素是:
l 側(cè)架(深度尺寸)
l 強(qiáng)度的材料
l 易于裝配
l 易于制造
圖4顯示了側(cè)架尺寸和參數(shù)。側(cè)架設(shè)計(jì)用于現(xiàn)有似乎是合理的深度的大?。ǔ叽鐖D的H。4)。從最初的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)該圖之間的間隔距離,并返回軸桿洞(尺寸的G和F。四)可以減少,因?yàn)橛幸恍┎槐匾膬蓚€(gè)組成部分之間的差距。重要的一點(diǎn),檢查前重新設(shè)計(jì)參數(shù),以確保將那些經(jīng)過兩個(gè)緊密,返回連鎖店將趕不上間隔欄,而輸送機(jī)運(yùn)行。設(shè)計(jì)模型是新的側(cè)架民航處開出,以確保所有的規(guī)格是健全和部分放置在適合的位置,以檢查和許可。使用框架的設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)制造了新的一面對稱,使其適用于所有類型的側(cè)架。這一變化預(yù)計(jì)將減少邊尺寸鏈框架的各種規(guī)模的顯著。
Fig. 4. Side frame dimensions
表4顯示了一個(gè)比較舊的設(shè)計(jì)尺寸和新設(shè)計(jì)的側(cè)架為同一鏈條的類型。據(jù)指出,總體規(guī)模(深度輸送機(jī))的生產(chǎn)已經(jīng)減少),從而使儲蓄42毫米不銹鋼側(cè)面由199二百四十一毫米每到毫米(尺寸H牌照的時(shí)間表。因此,從不銹鋼板1500 × 3000毫米,舊設(shè)計(jì)參數(shù)只允許6個(gè)3米長的側(cè)架,但與新的設(shè)計(jì)參數(shù)現(xiàn)在有可能產(chǎn)生同樣的紙張尺寸7側(cè)架的3米長的。該材料使用量的幀側(cè)也進(jìn)行了審查作進(jìn)一步調(diào)查。據(jù)估計(jì),約有55%的輸送系統(tǒng)的總費(fèi)用是花在材料。目前框架材料用于一邊是2.5毫米厚的不銹鋼食品級304。目前,有一個(gè)選擇,因?yàn)槠渌牧险J(rèn)為可以在市場上與其他被厚度可能。為此,一撓度進(jìn)行了分析估計(jì),如果有任何其他類型的合適的材料,以取代現(xiàn)有的材料,以便它不會失敗的強(qiáng)度準(zhǔn)則。
6.1 側(cè)架撓度分析
圖5顯示確定偏轉(zhuǎn)新框架方面的條件不同載荷下的X和Y方向的實(shí)驗(yàn)裝置通過。使用新的設(shè)計(jì)參數(shù)的框架集制造,被調(diào)查方側(cè)架的偏轉(zhuǎn)上1.6毫米厚的不銹鋼。阿方條架螺栓與墊片是酒吧和回報(bào)軸實(shí)驗(yàn)測試與組裝的。為偏轉(zhuǎn)的結(jié)果,得到了運(yùn)用液壓機(jī)上的可變負(fù)載側(cè)架條通過。如圖所示。 5,撓度測量儀是垂直放置(Y)和水平(X)軸來衡量任何閱讀觀察到側(cè)框。上應(yīng)用的負(fù)載側(cè)架通過向下方向液壓機(jī)英寸的側(cè)架是站在支持由同一位置的腿架安裝在一邊。
三個(gè)實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行的是四,六,八節(jié)軌道輸送機(jī),觀察大負(fù)荷下的任何異常。在加載應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)輸送部分超過估計(jì),并在實(shí)際應(yīng)用更高的系統(tǒng)比實(shí)際輸送負(fù)荷條件。該輸送機(jī)通常設(shè)計(jì)行業(yè)負(fù)荷下進(jìn)行,每1噸米飲料工業(yè)應(yīng)用在食品和。應(yīng)用負(fù)載的目的是要估計(jì)的大框架下高負(fù)荷點(diǎn)撓度側(cè)。圖6和圖7顯示,分別是6首曲目結(jié)果4軌跡和實(shí)驗(yàn)用于傳送路段。
Fig. 5. Experimental set up to investigate deflection on new side frame design
Fig. 6. Deflection results for 4-track 1.6 mm stainless steel side frame
Fig. 7. Deflection results for 6-track 1.6 mm stainless steel side frame
從取得的成果,它是根據(jù)觀察到的2載荷千牛,撓度值在2毫米的幾乎所有類型的路段。在給定的情況下,1.6毫米不銹鋼側(cè)架的設(shè)計(jì)可以是一個(gè)可能替代現(xiàn)有的輸送機(jī)側(cè)架設(shè)計(jì)。據(jù)預(yù)計(jì),隨著更廣泛的輸送機(jī)部分,側(cè)架的變形將保持在允許的范圍內(nèi),即± 5毫米。主要的原因是進(jìn)行這項(xiàng)實(shí)驗(yàn),以確保不扣側(cè)架在高負(fù)荷。因此,沒有任何證據(jù)節(jié)輸送屈曲發(fā)生的任何類型的使用。還預(yù)計(jì),基于工程師的經(jīng)驗(yàn)和調(diào)查研究在當(dāng)前,組裝完成后作出的,懷孕的傳送帶將額外的力量,這將進(jìn)一步減少幀的可能性偏轉(zhuǎn)側(cè)面。偏轉(zhuǎn),例如,測量每向外一套實(shí)驗(yàn)。隨著腿架安裝在一邊,將采取行動(dòng)的力量在相反方向,將推動(dòng)側(cè)架向內(nèi)。在這個(gè)假設(shè)完全觀察時(shí),可以斷定是一個(gè)完整的測試輸送機(jī)制造和測試基于新的設(shè)計(jì)參數(shù)。
與所有的實(shí)驗(yàn)獲得的結(jié)果,這一結(jié)果表明,1.6毫米不銹鋼側(cè)架304級,可用于工業(yè)生產(chǎn)的飲料和食品輸送機(jī)下加載指定的指導(dǎo)方針。節(jié)省的費(fèi)用在這方面預(yù)計(jì)將系統(tǒng)重要,因?yàn)?0%用在輸送材料是鋼由不銹鋼。
該材料審查和撓度的分析表明,現(xiàn)有的2.5毫米的不銹鋼板輸送機(jī)的應(yīng)用是一個(gè)對設(shè)計(jì)的側(cè)架的飲料食品和。分析還表明,1.6毫米厚的不銹鋼板可以得到圓滿作為其功能的替代材料的側(cè)架,其中表演節(jié)目。表5顯示了比較舊的成本和37(新設(shè)計(jì)的側(cè)架,這表明儲蓄是每側(cè)架新設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)將達(dá)即節(jié)省了50.1%)。
除了這個(gè)節(jié)省成本,減少了尺寸側(cè)架的241毫米至一百九十九毫米還將允許側(cè)架生產(chǎn)出來的一個(gè)額外的3000 × 1500毫米不銹鋼薄板。新的設(shè)計(jì)也進(jìn)行了改進(jìn),在其他一些關(guān)鍵部件和組裝等支持渠道,返回輥軸,間隔棒,支持穿帶及支持方穿帶,這導(dǎo)致進(jìn)一步的節(jié)省成本和勞動(dòng)力,也容易制造。例如,裝帶新設(shè)
計(jì)的支持渠道大會的支持(包括穿帶及側(cè))需要減少進(jìn)程數(shù),減少成本的渠道和提供使用不同類型的鏈節(jié)給予穿厚度帶鋼新的M 1,使用節(jié)省33.7%這一改進(jìn)設(shè)計(jì)。新設(shè)計(jì)的輥軸的回報(bào)提供了44.5%,節(jié)約成本和勞動(dòng)時(shí)間減少50%。新設(shè)計(jì)的間隔欄所提供的估計(jì)有25%的成本節(jié)約從舊設(shè)計(jì)。
7 設(shè)計(jì)實(shí)施測試輸送系統(tǒng)
該部分的執(zhí)行部件和設(shè)計(jì)改進(jìn)的關(guān)鍵是進(jìn)行個(gè)別設(shè)計(jì)出的,制造和系統(tǒng)組裝一個(gè)正式的測試輸送。這種新的和改進(jìn)的輸送機(jī)進(jìn)行了測試檢驗(yàn)和)驗(yàn)證瓶(塑料的性能與實(shí)際產(chǎn)品。還有一個(gè)成本分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行比較舊的設(shè)計(jì)一致的整體輸送成本與所涉及的成本節(jié)約與輸送機(jī)在這個(gè)測試中[7]。
新的測試傳送帶是一個(gè)singleiser類型(圖8),包括長度為5米,總?cè)齻€(gè)不同章節(jié)C1是第6條軌道輸送第C2的加入,這是一個(gè)6通道90?彎曲輸送機(jī)。這是第C3連接到輸送,這是兩種不同類型的連鎖8軌與組合輸送部分,制表和STR。測試輸送機(jī)共載有26個(gè)主要部分。圖9顯示了用于測試輸送流量測試產(chǎn)品在合作公司。
部件的性能和效率的新的測試新的輸送機(jī)及其關(guān)鍵的順利進(jìn)行了測試,靜音表現(xiàn)觀察輸送帶產(chǎn)品流于空飲料瓶塑料。所有的部件和輸送系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)顯示的全功能令人滿意的表現(xiàn)。
一個(gè)完整的測試傳送帶上進(jìn)行成本分析,以衡量亦有差異新舊設(shè)計(jì)和評估開支減輕裝配勞動(dòng)和減少英寸部件數(shù)量,使用的材料和制造成本分別計(jì)算出各部分儲蓄率和各部分和整體系統(tǒng)進(jìn)行了測定。
Fig. 8. A singliser test conveyor
Fig. 9. Test conveyor assembly: product flow test
8 結(jié)果和討論
該地區(qū)輸送系統(tǒng)最重要的考慮是,以檢查是否設(shè)置了新的支持渠道和滴水托盤加入進(jìn)行了以較少的勞動(dòng)消耗。還注意確保勞動(dòng)者一直有效履行職責(zé)的。輸送系統(tǒng)組裝的時(shí)代用于預(yù)計(jì)的因素取決于工人的情緒及其他外部。但已作出努力,以達(dá)到最接近可能的時(shí)間來制造輸送機(jī)。
一個(gè)成本分析研究揭示了以下事實(shí):
l 對八個(gè)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)的共12個(gè)改善,取得了更多地節(jié)約40%的制造成本。其他
1%的三個(gè)部分取得了節(jié)省26至34%成本。
l 在昂貴費(fèi)用的部分,最大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)一方節(jié)余,返回輥軸,腿穿帶設(shè)置和支持。
l 該輸送機(jī)的總成本減少了19%。
l 該輸送機(jī)整體勞動(dòng)成本在大大減少了20%。
據(jù)觀察所得,儲蓄的主要目的是取得在傳動(dòng)機(jī)零件中沒有被專業(yè)設(shè)計(jì)的零件。系統(tǒng)的傳送帶上的一個(gè)重大變化是會影響側(cè)架的設(shè)計(jì)參數(shù),這也影響到其他部分的變化。其次,開發(fā)新渠道的M帶沿剖面的支持與標(biāo)準(zhǔn)磨損增加新的重大成就輸送機(jī)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)完成的新的降低了勞動(dòng)成本,也取得了重大的影響和改進(jìn)設(shè)計(jì)制造裝配線上的。與會者還注意到,通過分類數(shù)設(shè)計(jì)了不同的間隔條軌道改進(jìn)了選拔程序。新的傳送系統(tǒng)變得更經(jīng)濟(jì),成本效益以及需要使用額外的強(qiáng)度材料被淘汰。
9 結(jié)論
在設(shè)計(jì)和制造機(jī)械輸送系統(tǒng)中,相當(dāng)缺乏輸送機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的一個(gè)研究工作,特別是缺乏一個(gè)將現(xiàn)代化的技術(shù)應(yīng)用到這種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)改進(jìn)研究中。為了提高測試的成本和交貨時(shí)間,對輸送機(jī)輸送系統(tǒng)進(jìn)行完整的故障分析和評估,在輸送機(jī)制造業(yè)中舉辦評估高消費(fèi)區(qū)域。分析應(yīng)用系統(tǒng)支持的功能和運(yùn)作原則,在不犧牲系統(tǒng)的功能和操作上改進(jìn)面向裝配的設(shè)計(jì)。一種在新的輸送機(jī)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上提出了所有建議使用的修改。和公司通過合作對這些建議進(jìn)行了驗(yàn)證測試。結(jié)果證明是成功的達(dá)到了整體成本的19%和節(jié)省降低20%總勞動(dòng)成本。研究結(jié)果證實(shí),通過應(yīng)用DFMA的規(guī)則,一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和裝配輸送食品機(jī)械的成本可大大減少。
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15
題目:中雙鏈刮板輸題目:中雙鏈刮板輸送機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)送機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)報(bào)告人:學(xué)號:機(jī)械目錄目錄刮板輸送機(jī)簡介、分類及比較總體方案確定及主要設(shè)計(jì)計(jì)算主要設(shè)計(jì)成果存在的問題總結(jié)論文的工作任務(wù)論文的工作任務(wù)根據(jù)有關(guān)技術(shù)參數(shù)對刮板輸送機(jī)組成進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算對刮板輸送機(jī)主要部件校核計(jì)算完成刮板輸送機(jī)的主要組件圖設(shè)計(jì)編寫完成整機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書選題的目的及意義選題的目的及意義近年來,隨著高產(chǎn)高效集約化礦井的迅速發(fā)展,煤礦都在爭取實(shí)現(xiàn)一礦一井一面的高度集約化生產(chǎn)模式。采區(qū)運(yùn)輸是礦井生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。由于礦井地質(zhì)條件和開采方法等因素的影響,采區(qū)運(yùn)輸機(jī)械具有多種不同的類型,但使用最多的是刮板輸送機(jī)。作為長臂工作面的主要運(yùn)輸設(shè)備,刮板輸送機(jī)的輸送能力主要由高產(chǎn)高效礦井的生產(chǎn)能力來決定,同時(shí)也決定了刮板輸送機(jī)的發(fā)展趨勢。刮板輸送機(jī)類型分類:刮板輸送機(jī)類型分類:刮板輸送機(jī)簡介:刮板輸送機(jī)簡介:刮板輸送機(jī)一種具有撓性牽引機(jī)構(gòu)的連續(xù)輸送機(jī)械,是為采煤工作面和采區(qū)巷道運(yùn)煤布置的機(jī)械。它的承載裝置為中部槽,其牽引推運(yùn)機(jī)構(gòu)為刮板鏈。起動(dòng)電動(dòng)機(jī),經(jīng)液力聯(lián)軸器、減速器傳動(dòng)鏈輪而驅(qū)動(dòng)刮板鏈連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),將裝在溜槽中的煤炭推運(yùn)到機(jī)頭處卸載轉(zhuǎn)運(yùn)。按按刮刮板板鏈分分按按卸卸載方方式分式分按按中中部部槽槽結(jié)構(gòu)分構(gòu)分按按電動(dòng)機(jī)機(jī)類型分型分按承重按承重類型分型分中中單鏈端卸式開底式單速電動(dòng)機(jī)輕型中雙中雙鏈側(cè)卸式封底式雙速電動(dòng)機(jī)中型邊雙雙鏈直彎式重型交叉?zhèn)刃妒匠匦?刮板輸送機(jī)之間的比較:刮板輸送機(jī)之間的比較:中單中單鏈:鏈:刮板在溜槽內(nèi)起導(dǎo)向作用,鏈條位于刮板中心優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,彎曲性能好,鏈條受力均勻,溜槽磨損小。缺點(diǎn):過煤空間小,機(jī)頭尺寸較大,能量消耗較大。邊雙鏈邊雙鏈:鏈條和連接環(huán)起導(dǎo)向作用,鏈條位于刮板兩端優(yōu)點(diǎn):過煤空間大,消耗能量小。缺點(diǎn):水平彎曲時(shí)鏈條受力不均勻,溜槽磨損較大。中雙鏈:中雙鏈:刮板在溜槽內(nèi)起導(dǎo)向作用,兩條鏈條在刮板中間,其間距不小于槽寬的20%優(yōu)點(diǎn):鏈條受力均勻,溜槽磨損小,水平彎曲性能好,機(jī)頭尺寸較小,單股鏈條斷時(shí)處理方便。缺點(diǎn):過煤空間小,能量消耗大??傮w方案確定總體方案確定 輸送能力150t/h設(shè)計(jì)長度100m鏈速1.02m/s即:Q=150(t/h)V=1.02m/sL=100m。本課題的設(shè)計(jì)參照了SGZ764/220型刮板輸送機(jī)的設(shè)計(jì),采用了中雙鏈,卸載方式為端卸式,中部槽采用開低式E型中部槽,電動(dòng)機(jī)采用單速異步電動(dòng)機(jī),采用兩端驅(qū)動(dòng)。主要計(jì)算公式1.運(yùn)輸能力運(yùn)輸能力:5.刮板鏈刮板鏈強(qiáng)度的強(qiáng)度的驗(yàn)算驗(yàn)算:4.鏈輪鏈輪的的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速:2.電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)功率的功率的確定確定:3.重重段直線段運(yùn)行的段直線段運(yùn)行的總阻力總阻力:空段直線段的運(yùn)行空段直線段的運(yùn)行總阻力總阻力:減速器總傳動(dòng)比為總傳動(dòng)比為:軸號輸出功率P/kW轉(zhuǎn)速n/rmin輸出轉(zhuǎn)矩T/Nm傳動(dòng)比軸97.388985944.223.4軸88.88289.72929.942.91軸81.1299.557781.982.71軸7436.819203.8表4.1各軸參數(shù) 中雙中雙鏈刮板輸送機(jī)總圖鏈刮板輸送機(jī)總圖減速器減速器刮板鏈刮板鏈結(jié)束語結(jié)束語 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是對SGZ764/220型刮板輸送機(jī)傳動(dòng)部的設(shè)計(jì),采用了機(jī)頭、機(jī)尾驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu),機(jī)頭、機(jī)尾的傳動(dòng)部為平行布置,這樣可以更好的利用井下有限的空間。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì),遇到了很多問題,也發(fā)現(xiàn)了很多自己的不足。通過此次設(shè)計(jì)才發(fā)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際的重要性,才發(fā)現(xiàn)只學(xué)會書本上的理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,通過畢業(yè)設(shè)計(jì),搞懂了原來學(xué)習(xí)當(dāng)中遇到的問題,使自己的專業(yè)知識有了很大的提高,鍛煉了自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。謝謝各位老師謝謝各位老師和同學(xué)和同學(xué)
(設(shè)計(jì))
題 目: 中雙鏈刮板輸送機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
指導(dǎo)老師:
學(xué)生姓名:
所屬院系:
專 業(yè):
班 級:
完成日期:
聲明
本人鄭重聲明:所呈交的畢業(yè)論文——《中雙鏈刮板輸送機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》,系本人在陳立新老師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行調(diào)查和研究工作所取得的成果。沒有抄襲,剽竊他人成果,如造成的知識產(chǎn)權(quán)糾紛由本人負(fù)責(zé)。
簽名:
日期:
摘 要
刮板輸送機(jī)是礦山運(yùn)輸機(jī)械的重要組成部分。刮板輸送機(jī)的設(shè)計(jì)制造涵蓋了運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換、動(dòng)力傳輸、變速機(jī)構(gòu)、鑄鍛件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝內(nèi)容。經(jīng)過分析,選擇刮板輸送機(jī)作為我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題,能夠比較全面的運(yùn)用所學(xué)習(xí)知識和技能,綜合應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)的分析計(jì)算、結(jié)構(gòu)選擇、繪圖技能和機(jī)械制造基礎(chǔ)知識,對我們的所學(xué)知識進(jìn)行概括總結(jié),對我們的綜合應(yīng)用知識能力進(jìn)行一次強(qiáng)化訓(xùn)練并獲得提升,都是有益的。
本設(shè)計(jì)以煤礦實(shí)際運(yùn)輸條件為依據(jù),以訓(xùn)練提高綜合設(shè)計(jì)能力為目的,在設(shè)計(jì)中盡可能采用新的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法,選擇更加合理的結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù),力爭提高刮板輸送機(jī)質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,在充分吸收學(xué)習(xí)現(xiàn)有的刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,參考有關(guān)設(shè)計(jì)資料,查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》等工具書,按照機(jī)械工程設(shè)計(jì)程序、方法和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。
主設(shè)計(jì)主要研究問題有:礦用刮板輸送機(jī)的型式與性能比較、礦用刮板礦輸送機(jī)的整體選型、減速器的優(yōu)化、刮板鏈的設(shè)計(jì)、液力耦合器的選型等,設(shè)計(jì)出具有實(shí)際應(yīng)用要求的產(chǎn)品。通過這次設(shè)計(jì),鍛煉了自己調(diào)研分析、加工與整理、運(yùn)用工具手冊的能力,初步掌握了機(jī)械工程設(shè)計(jì)程序、方法和技術(shù)規(guī)范,提高工程設(shè)計(jì)計(jì)算、理論分析、圖表繪制、技術(shù)文件編寫的能力。
關(guān)鍵詞: 刮板輸送機(jī);礦山運(yùn)輸機(jī)械;鏈輪;鏈環(huán)
ABSTRACT
Scraper conveyor transport Mine is an important component of the machinery. Scraper conveyor covers the design and manufacture of the campaign conversion, power transmission, speed, Zhu Duanjian structural design, and other mechanical design and manufacturing process elements. After analysis, the choice scraper conveyor as part of our graduation project topics, to a more comprehensive study by the application of knowledge and skills, comprehensive application of mechanical design analysis, the structure of choice, mapping skills and basic knowledge of machinery manufacturing, by our A summary of knowledge, to our knowledge of the comprehensive application of an enhanced capability to conduct training and enhanced, are all appropriate.
The mine design is based on the actual conditions of transport to training to increase the overall design capability for the purpose, as far as possible in the design of a new design concept and design, select a more reasonable structure and technical parameters, and strive to improve the quality scraper conveyor , Lower production costs, the full absorption study Shun Machinery Plant existing scraper conveyor design experience on the basis of reference to the relevant design information, access to "mechanical design manual" and other tools, mechanical engineering design in accordance with the procedures, practices and technical specifications The design.
The main design of the main research questions are: Mine scraper conveyor of the type and properties, mine ore scraper conveyor of the overall selection, the optimization reducer, scraper chain of design, coupled with the hydraulic selection, and so on , To design a practical application requirements. Through this design, training their own research analysis, processing and finishing, the ability to use manual tools, the initial grasp of the mechanical engineering design procedures, practices and technical specifications, improve engineering design, the theoretical analysis, mapping, technical papers prepared by the ability
.
Keywords:Scraper conveyer;Mine conveying machinery;sprocket;link
目錄
1 概 述 1
1.1 刮板輸送機(jī)的發(fā)展趨勢 1
1.2 刮板輸送機(jī)類型分類 1
1.3 刮板輸送機(jī)的主要特點(diǎn) 1
2 刮板輸送機(jī)工作原理及主要部件的結(jié)構(gòu) 2
2.1 刮板輸送機(jī)基本組成結(jié)構(gòu)及簡單工作原理 2
2.2 礦用刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)要求 2
2.3 機(jī)頭部 3
2.4 機(jī)頭架 3
2.5 鏈輪組件 3
2.6 減速器 3
2.7 盲軸 4
2.8 聯(lián)軸器 4
2.9 電動(dòng)機(jī) 5
2.10 機(jī)尾部 5
2.11 中部槽及附屬部件 5
2.12 刮板鏈 7
2.13 推移裝置 9
2.14 錨固裝置 9
3 刮板輸送機(jī)的設(shè)計(jì)校核 10
3.1 總體設(shè)計(jì)要求 10
3.2 總體方案的確定 10
3.3 運(yùn)輸能力 10
3.4 鏈條的選取和刮板的設(shè)計(jì) 11
3.5 運(yùn)行阻力及牽引力的計(jì)算 12
3.6 電動(dòng)機(jī)功率的確定與選擇 15
3.7 鏈輪的轉(zhuǎn)速 15
3.8 刮板鏈強(qiáng)度的驗(yàn)算 16
4 減速器 17
4.1 傳動(dòng)系統(tǒng)的確定 17
4.2 傳動(dòng)比的分配 17
結(jié) 束 語 19
參考文獻(xiàn) 20
致 謝 21
1 概述
1.1 刮板輸送機(jī)的發(fā)展趨勢
20世紀(jì)初工業(yè)發(fā)展已經(jīng)成熟的英國開始使用利用刮板輸送機(jī)輸送散碎的物料。初期的刮板輸送機(jī)需要人工裝煤,運(yùn)輸能力低、功率小,鏈條強(qiáng)度也不夠高。20世紀(jì)70年代后期中國開始大力發(fā)展工業(yè),輸送機(jī)也開始機(jī)械化并投入使用。上世紀(jì)90年代初技術(shù)的發(fā)展使運(yùn)輸技術(shù)發(fā)展迅猛截止目前為止我國已成為世界上年運(yùn)煤量最高的國家。面臨機(jī)械化的加速發(fā)展,增加產(chǎn)量,提高效率改善工作環(huán)境的安全等任務(wù),我國的煤礦機(jī)械研究設(shè)計(jì)生產(chǎn)部門認(rèn)真借鑒和吸收國外先進(jìn)技術(shù),已設(shè)計(jì)出符合我國國情的重型刮板輸送機(jī),刮板輸送機(jī)的輸送煤炭能力為900t/h。
1.2 刮板輸送機(jī)類型分類
表1.1 刮板輸送機(jī)分類
按刮板鏈分
按卸載方式分
按中部槽結(jié)構(gòu)分
按電動(dòng)機(jī)類型分
按承重類型分
中單鏈
端卸式
開底式
單速電動(dòng)機(jī)
輕型
中雙鏈
側(cè)卸式
封底式
雙速電動(dòng)機(jī)
中型
邊雙鏈
直彎式
重型
交叉?zhèn)刃妒?
超重型
1.3 刮板輸送機(jī)的主要特點(diǎn)
刮板輸送機(jī)的主要特點(diǎn):
1、優(yōu)點(diǎn)
由于它機(jī)身低矮,可以彎曲,運(yùn)輸能力大,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高,能適應(yīng)采煤工作面較惡劣的工作條件,并可作為采煤機(jī)運(yùn)行軌道,有時(shí)還作為移置液壓支架的支點(diǎn):在推移刮板輸送機(jī)時(shí),鏟煤板可自動(dòng)清掃機(jī)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(hù)作用,推移輸送機(jī)時(shí),電纜、水管隨著同時(shí)移動(dòng)。
所以刮板輸送機(jī)現(xiàn)在仍是緩傾斜長臂式采煤工作面唯一的煤炭運(yùn)輸設(shè)備。
2、缺點(diǎn)
運(yùn)行阻力大,耗電量高,溜槽磨損嚴(yán)重;使用維護(hù)不當(dāng)時(shí)易出現(xiàn)掉鏈、漂鏈、卡鏈、甚至斷鏈等事故,影響正常運(yùn)行。
2 刮板輸送機(jī)工作原理及主要部件的結(jié)構(gòu)
2.1 刮板輸送機(jī)基本組成結(jié)構(gòu)及簡單工作原理
刮板輸送機(jī)一種具有撓性牽引機(jī)構(gòu)的連續(xù)輸送機(jī)械,是為采煤工作面和采區(qū)巷道運(yùn)煤布置的機(jī)械。它的承載裝置為中部槽,其牽引推運(yùn)機(jī)構(gòu)為刮板鏈。起動(dòng)電動(dòng)機(jī),經(jīng)液力聯(lián)軸器、減速器傳動(dòng)鏈輪而驅(qū)動(dòng)刮板鏈連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),將裝在溜槽中的煤炭推運(yùn)到機(jī)頭處卸載轉(zhuǎn)運(yùn)。
不同類型的刮板輸送機(jī)組成部件的型式和布置方式不完全相同,但主要結(jié)構(gòu)和基本組成部件是相同的。刮板輸送機(jī)一般是由機(jī)頭部、機(jī)尾部、中部槽和附屬部件、刮板鏈、緊鏈裝置、推移裝置和錨固裝置組成。
2.2 礦用刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)要求
⑴左右工作面都能運(yùn)用;
⑵部件都能在井下拆裝和輸送;
⑶部件同型號安裝和連接尺寸應(yīng)保證相同,同一類部件應(yīng)保證通用互換;
⑷安裝刮板鏈后,在正、反兩個(gè)方向都可以順利運(yùn)行;
⑸有緊鏈裝置,保障安全,操作簡便;
⑹能不拆卸用機(jī)械推移,為此,應(yīng)有便于安裝推移裝置的連接點(diǎn);
⑺要有足夠的強(qiáng)度、剛度、耐磨性;
⑻從端部卸載的 刮板輸送機(jī),機(jī)頭架應(yīng)有足夠的卸載高度,防止空段刮板鏈返程帶回煤;
⑼一般應(yīng)有上鏈器,上鏈器是供刮板鏈在下槽脫出時(shí)通過它返回槽內(nèi)的裝置;
⑽用于機(jī)械采煤的工作面刮板輸送機(jī),機(jī)頭架的外廓尺寸和結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于采煤機(jī)自切開口;
⑾用于采煤機(jī)的工作面刮板輸送機(jī),應(yīng)結(jié)合技術(shù)上的需要,能裝設(shè)下列部分或全部附屬部件:
①采煤機(jī)的導(dǎo)向裝置;
②鏟煤板;
③擋煤板;
④無鏈牽引采煤機(jī)的齒軌;
⑤放置電纜、水管、乳化液管路的槽或支架;
⑥在機(jī)頭部和機(jī)尾部能安裝采煤機(jī)外牽引的傳動(dòng)部裝置,牽引鏈的固定裝置或刨煤機(jī)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)裝置和控制保護(hù)裝置;
刮板輸送機(jī)由機(jī)頭部、機(jī)尾部、中部槽及附屬部件、刮板鏈、緊鏈裝置、推移裝置和錨固裝置組成。下面分述其結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求。
2.3 機(jī)頭部
隨著綜采工作面生產(chǎn)能力的迅速提高,刮板輸送機(jī)端卸載已經(jīng)難以滿足要求,國內(nèi)外大運(yùn)量重型刮板輸送機(jī)均采用交叉?zhèn)刃遁d機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)經(jīng)過幾代改進(jìn),在卸載能力、效率、壽命等方面都有了很大的提高。同時(shí),卸載高度的降低也為綜采配套帶來了便利。
機(jī)頭部由機(jī)頭架、鏈輪、減速器、盲軸、聯(lián)軸器和電動(dòng)機(jī)組成,是將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給刮板鏈的裝置。
2.4 機(jī)頭架
機(jī)頭架是機(jī)頭部的骨架,應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度,由厚鋼板焊接制成,各型機(jī)頭部的共同點(diǎn)如下:
⑴兩側(cè)對稱,兩側(cè)壁上都能安裝減速器,以適應(yīng)左、右采煤工作面的需要;
⑵鏈輪由減速器伸出和盲軸支承連接,這種連接方式,便于在井下拆裝;
⑶撥鏈器和護(hù)軸板固定在機(jī)頭架前梁上,它的作用防止刮板鏈在與鏈輪的分離點(diǎn)處被輪齒帶動(dòng)卷入鏈輪,護(hù)軸板是易損部位,用可拆換的活板,既便于鏈輪和撥鏈器的拆裝,有可更換;
⑷機(jī)頭架的易磨損部位采取耐磨措施,例如加焊高錳鋼堆焊層或局部采用耐磨材料的可更換零件。
2.5 鏈輪組件
鏈輪是刮板輸送機(jī)傳遞扭矩最大的部件之一。對鏈輪的基本要求是:強(qiáng)度高,耐磨,能承受脈動(dòng)載荷、沖擊載荷,并具有一定的韌性;齒形尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)確、加工精度高,保證與鏈條進(jìn)行良好的嚙合;無論哪種結(jié)構(gòu)的鏈輪,都要具備易于拆裝的特點(diǎn)。
鏈輪的材料選用優(yōu)質(zhì)鋼材,經(jīng)鑄造或鍛造后,進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。練窩和齒形表面需經(jīng)表面淬火處理。滾筒的內(nèi)孔為內(nèi)花鍵孔,一端與減速器輸出軸相聯(lián)接,另一端與盲軸聯(lián)接,安裝鏈輪時(shí),應(yīng)將花鍵表面擦洗干凈并涂上黃油。如圖所示:
2.6 減速器
我國目前生產(chǎn)的刮板輸送機(jī)減速器多為平行布置式、三級傳動(dòng)的圓錐圓柱齒輪減速器。其適用條件為:齒輪圓周速度不大于18m/s;安裝角度為1°~ 25°;高速軸的轉(zhuǎn)速不大于1500r/min;減速器工作的環(huán)境溫度為-20°C ~ +35°C;適用于正反兩向運(yùn)轉(zhuǎn)。
為適應(yīng)不同需要,三級傳動(dòng)的圓錐圓柱齒輪減速器有三種裝配形式:I型減速器的第二軸裝配緊鏈裝置,第四軸(或第一軸)裝斷銷過載保護(hù),這用形式用于30kW以下的減速器;II型減速器的第二軸端裝緊鏈裝置,利用液力耦合器實(shí)現(xiàn)過載保護(hù),單機(jī)功率為40~75kW的減速器多采用這用形式;III型減速器的第一軸裝緊鏈裝置,利用液力耦合器實(shí)現(xiàn)過載保護(hù),單機(jī)功率90kW以上的減速器采用這種形式。采用雙速電動(dòng)機(jī)時(shí),不能用液力耦合器,因?yàn)橐毫︸詈掀鞑荒茉诘退傧鹿ぷ?。用雙速電機(jī)驅(qū)動(dòng),應(yīng)采用適當(dāng)?shù)臋C(jī)械或電氣過載保護(hù)裝置。
減速器的軸端形式按配套需要選用。輸入軸端有圓頭平鍵和漸開線外花鍵兩種;輸出軸端有矩形花鍵、漸開線內(nèi)花鍵和漸開線外花鍵三種。
為使同一型號減速器的安裝尺寸和連接尺寸能通用互換,我國制定并發(fā)布了《刮板輸送機(jī)減速器》標(biāo)準(zhǔn)。
為使其在左右兩種采煤工作面和機(jī)頭部、機(jī)尾部都能通用,刮板輸送機(jī)減速器的箱體應(yīng)上下對稱。箱體的結(jié)構(gòu)還應(yīng)使刮板輸送機(jī)在大傾角條件下工作時(shí),各齒輪和軸承都能得到充分的潤滑。
為便于改變鏈速,減速器應(yīng)能用更換第二對齒輪的辦法,在一定范圍內(nèi)改變傳動(dòng)比。
設(shè)計(jì)的重型刮板輸送機(jī)的減速器都采用直齒輪錐齒輪。直齒錐齒輪的承載能力大,傳動(dòng)平穩(wěn),噪音低。檢修更換齒輪時(shí),必須注意齒輪的齒制相同,并應(yīng)成對更換。
2.7 盲軸
盲軸是裝在機(jī)頭架的不裝減速器一側(cè)、支承鏈輪的一個(gè)組件。盲軸組件是用于與圓錐圓柱齒輪減速器的鏈輪連接組件相配的盲軸組件,其軸承座裝在機(jī)頭架側(cè)板的座孔內(nèi),用螺栓固定。
2.8 聯(lián)軸器
電動(dòng)機(jī)與減速器的連接有彈性聯(lián)軸器和液力耦合器兩種。用液力耦合器有以下有點(diǎn):使電動(dòng)機(jī)輕載保護(hù)功能;減緩傳動(dòng)系統(tǒng)的沖擊和震動(dòng);多電機(jī)驅(qū)動(dòng)能使各電機(jī)的負(fù)荷較均勻;如果與電動(dòng)機(jī)的特性匹配得當(dāng),能增大驅(qū)動(dòng)裝置的啟動(dòng)力矩。
中型和重型刮板輸送機(jī)都采用液力耦合器。
液力耦合器是一種液力傳動(dòng)器件,其主要組成部分由:1泵輪、2外殼、3易熔塞、4渦輪、5工作液。泵輪1和外殼2把渦輪4封在其中,并用螺栓緊密連接構(gòu)成密封的工作腔。泵輪的出軸與電動(dòng)機(jī)連接,渦輪的出軸與減速器連接。泵輪與渦輪上都有許多徑向直葉片,兩輪上的葉片數(shù)目不等。在工作腔內(nèi)灌注一定量的工作液體,電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)泵輪旋轉(zhuǎn)時(shí),泵輪中的工作液體被葉片夾持著同泵輪一起旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生流向外緣的離心力就必定大于渦輪使工作液體產(chǎn)生的離心力壓力。因此,泵輪內(nèi)的液體沿徑向葉片之間的通道向外流動(dòng),并在泵輪外緣流入渦輪;同時(shí),由于連續(xù)性的緣故,在靠近聯(lián)軸器軸線的泵輪內(nèi)緣,工作液體又從渦輪流回泵輪,形成環(huán)流。于是,工作液體除了繞聯(lián)軸器軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(牽連運(yùn)動(dòng))之外,還要繞泵輪和透平輪所組成的循環(huán)圓的中心進(jìn)行環(huán)流運(yùn)動(dòng)(相對運(yùn)動(dòng)),因此,工作液體的絕對運(yùn)動(dòng)的螺管狀的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。
進(jìn)入螺管運(yùn)動(dòng)的液體質(zhì)點(diǎn)在泵輪被加速增壓,泵輪的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的動(dòng)能,液體進(jìn)入渦輪后,推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn),液體被減速降壓,液體的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成渦輪的機(jī)械能而輸出做功。由此可見,液力耦合器是依靠液體環(huán)流運(yùn)動(dòng)傳遞能量的,而產(chǎn)生環(huán)流的先決條件是泵輪轉(zhuǎn)速大于渦輪轉(zhuǎn)速,即二者之間存在轉(zhuǎn)速差。當(dāng)二者轉(zhuǎn)速相等時(shí),液體的環(huán)流運(yùn)動(dòng)消失,能量傳遞也停止了。
根據(jù)液力轉(zhuǎn)動(dòng)的理論,液力耦合器所能傳遞的力矩M用下式計(jì)算:
式中 ——轉(zhuǎn)矩系數(shù);
——工作液體的重度,;
——泵輪的轉(zhuǎn)速,r/min;
D——泵輪的有效直徑,m 。
液力耦合器的工作液可用礦物油、水或難燃液。在礦井中采用礦物油作工作液,有引起火災(zāi)的危險(xiǎn),為防止油溫過高,安全型液力耦合器的工作腔裝有易溶塞。易溶塞上有通孔,用專門配置的易熔合金封死。當(dāng)過載時(shí)間較長,油溫超過限定的溫度時(shí)易熔合金被融化,腔內(nèi)有野噴出,泵輪與渦輪失掉液力連接從而保護(hù)了電機(jī)不會長時(shí)間過載,鏈子不被拉斷,也不致因油溫過高而造成事故。
2.9 電動(dòng)機(jī)
刮板輸送機(jī)電動(dòng)機(jī)不用液力耦合器時(shí),采用雙鼠籠轉(zhuǎn)子并具有高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的隔離防爆型電動(dòng)機(jī)。采用液力耦合器時(shí),對電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩?zé)o高要求,只是要求最大轉(zhuǎn)矩要高。因?yàn)橛靡毫︸詈掀鲿r(shí),電動(dòng)機(jī)是輕載啟動(dòng),如果液力耦合器的輸入特性與電動(dòng)機(jī)的特性匹配得當(dāng),則對負(fù)載的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩可接近電動(dòng)機(jī)的最大力矩。
為解決刮板輸送機(jī)的重載啟動(dòng)困難,德國和英國使用雙速電動(dòng)機(jī)。
雙速電動(dòng)機(jī)是兩種額定轉(zhuǎn)速的鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī),它的定子上裝有兩套繞組,一套低轉(zhuǎn)速繞組,一套高轉(zhuǎn)速繞組。以低轉(zhuǎn)速繞組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),能給出3倍以上額定轉(zhuǎn)矩的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。低速運(yùn)行時(shí)的輸出功率約為高速時(shí)的1/2,啟動(dòng)電流比用高速繞組的電流低得多,電壓降低。使用雙速電動(dòng)機(jī)時(shí),以低速繞組啟動(dòng),達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí),換接高速繞組常態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)。
采用雙速電動(dòng)機(jī)需要專門的控制開關(guān),以低速啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)到給定的時(shí)間,斷開低速繞組,間隔約150ms接通高速繞組運(yùn)行。在環(huán)節(jié)的斷電間隔中,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速因負(fù)載不同約下降50~250r/min,即使時(shí)你、滿載啟動(dòng),高速繞組也不是從靜止啟動(dòng)的,因而高速啟動(dòng)的電流也不高。雙速電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)特性使刮板輸送機(jī)在重載下能平穩(wěn)啟動(dòng)。
采用雙速電動(dòng)機(jī)與適用液力耦合器相比,因沒有液力耦合器的滑差,不需經(jīng)常檢查和補(bǔ)充工作液體,沒有過載噴油之患。但是,也沒有液力耦合器的幾種有益功能。雙速電動(dòng)機(jī)專用的控制開關(guān)中,必須要有完善可靠的電器保護(hù)裝置。
2.10 機(jī)尾部
機(jī)尾部分為有驅(qū)動(dòng)裝置和無驅(qū)動(dòng)裝置兩種。有驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)尾部,因尾部不需要卸載高度,除了尾部架與機(jī)頭架有所不同外,其他部件與機(jī)頭部相同。無驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)尾部,尾部上只有供刮板鏈改向用的尾部軸部件。
2.11 中部槽及附屬部件
中部槽的刮板輸送機(jī)的機(jī)身,有槽幫鋼和中板焊接而成。上槽是裝運(yùn)物料的承載槽,下槽底部敞開供刮板鏈返程用。為減小刮板鏈返程的阻力,或在底板松軟的條件下使用時(shí)防止槽體下陷,在槽幫鋼下加焊接底板構(gòu)成封底槽。使用封底槽安裝下股刮板鏈和處理下股鏈?zhǔn)鹿时容^困難,可以用間隔幾節(jié)封底槽裝一節(jié)有可拆中板的封底槽的辦法,以減少困難。用于機(jī)械采煤工作面的中部槽,除了運(yùn)煤外,還有承載采煤機(jī)騎在上面運(yùn)行的負(fù)荷,即垂直方向受采煤機(jī)的重壓和滾筒切割煤層時(shí)的沖擊。推、拉液壓支架的側(cè)向力和縱向里,使中板拱曲受彎,連接件受拉、壓和彎曲。大塊煤巖卡死在槽中時(shí),中板受壓。中部槽的惡劣工作條件,造成它的損失外還有槽體變形和連接件損壞。因此,中部槽應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性。為檢測中部槽的質(zhì)量,我國制定了《刮板輸送機(jī)中部槽試驗(yàn)規(guī)范》(MT102-85)。此規(guī)范對試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)方法和強(qiáng)度指標(biāo)都有具體規(guī)定。
中部槽的形式列入標(biāo)準(zhǔn)的有中單鏈、中雙鏈、邊雙鏈型三種。
中部槽除了標(biāo)準(zhǔn)長度以外,為適應(yīng)采煤工作面長度變化的需要,設(shè)有500mm和1000mm長的調(diào)節(jié)槽。
機(jī)頭過度槽和機(jī)尾過度槽是機(jī)頭架與機(jī)尾架連接的特殊槽,它的一端與中部槽連接,另一端與機(jī)頭架或機(jī)尾架連接。為了使從下槽脫出的刮板鏈在運(yùn)行種回到槽內(nèi),可在尾部過度槽的下翼緣裝設(shè)上鏈器。
中部槽受煤和刮板鏈的劇烈摩擦,是使用量和消耗量最大的部件。中部槽的井下使用壽命,目前是按過煤量衡量。《刮板輸送機(jī)通用技術(shù)條件》種規(guī)定的過煤量列于表2.1中。
表2.1 中部槽過煤量
槽寬/mm
280
320
420
520
(620)
630
730
764
830
輕型
中型
≥6
≥8
≥12
≥20
≥30
≥40
≥60
重型
≥120
≥180
為提高中部槽的使用壽命,目前采用的方法有多種。如:將兩端進(jìn)行淬火處理,或加焊高錳鋼鑄造端頭,中板兩端鏈道處于等離子噴焊耐磨合金;易磨損處堆焊硬質(zhì)合金鋼;加大中板厚度;改進(jìn)槽幫鋼的斷面以增加強(qiáng)度和剛度。
制造中部槽的槽幫鋼有規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定的形式有D型、E型和M型三種。D型為中單鏈刮板輸送機(jī)用熱軋槽幫鋼,E型為中單鏈和中雙鏈用,邊雙鏈也可以使用,M型為邊雙鏈用的熱軋槽幫鋼。E型與M型相比不僅中板寬度減小從而增大了剛度,而且還增大了中板與槽幫鋼的焊接強(qiáng)度,便于焊接,鏈子不磨焊縫。中部槽的擦幫剛中腰上的連接座供安裝鏟煤板、擋煤板和無鏈牽引齒條用。在綜合工作面使用中,液壓支架上的推移千斤頂連接在擋煤板下部的長孔上,由于推移輸送機(jī)特別是拉移液壓支架的阻力很大,致使支座的負(fù)荷特別大,如果焊接不牢會拉壞支座。因此提高支座的可靠性是一個(gè)重要問題。
中部槽的連接裝置是將單個(gè)中部槽連接成刮板輸送機(jī)機(jī)身的組件,它既要保證對中性,使兩槽之間上下、左右的錯(cuò)口量不超過規(guī)定,又要允許相鄰兩槽在平、豎兩個(gè)面內(nèi)能折曲一定角度,使機(jī)身有良好的彎曲性能,還要求同一型號中部槽的安裝、連接尺寸相同,能通用互換。目前應(yīng)用的有插銷式、啞鈴式、插入圓柱銷式等。連接裝置是中部槽的薄弱環(huán)節(jié),目前還在不斷改進(jìn)。
鏟煤板在推移中部槽時(shí)用來清理工作面的浮煤,它固定在中部槽的支座上,安裝后上緣應(yīng)低于槽幫,下緣要超出槽底,寬度方向與采煤機(jī)滾筒應(yīng)有一間隔。鏟煤板的刃口應(yīng)有足夠的強(qiáng)度。
機(jī)采礦用的擋煤板是一個(gè)有多種功能的組合件,其作用是防止煤向采空區(qū)灑落,以及為采煤機(jī)導(dǎo)向、放置電纜和水管、為千斤頂提供連接點(diǎn)等。擋煤板必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度,因?yàn)樗淖冃魏蛽p壞會影響采煤機(jī)的運(yùn)行。中部槽在彎曲狀態(tài)下,擋煤板之間不僅不能互相干涉,還應(yīng)使采煤機(jī)能正常運(yùn)行。平巷中使用刮板輸送機(jī)時(shí),擋煤板僅作增加裝煤量和防止撒沒之用。
圖2-1 中部槽及其附件的連接
1-電纜槽;2-擋煤板,3-無鏈牽引齒軌;4-導(dǎo)向裝置;5-液壓缸聯(lián)接孔;
6-定位架;7-中部槽;8-鏟煤板
2.12 刮板鏈
刮板鏈有鏈條和刮板組成,是刮板輸送機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)。刮板鏈的作用是刮推槽內(nèi)的物料。目前使用的有中單鏈、中雙鏈、邊雙鏈三種。
刮板鏈?zhǔn)褂玫逆湕l,早期用板片鏈和可拆模鍛鏈,現(xiàn)在都用圓環(huán)鏈,鏈條在運(yùn)行中不僅要承受很大的靜負(fù)荷和動(dòng)負(fù)荷,而且還要在受滑動(dòng)摩擦作用的條件下運(yùn)行,要受礦水的浸蝕,因此目前使用的圓環(huán)鏈都是用優(yōu)質(zhì)合金鋼焊接而成的,并經(jīng)熱處理和預(yù)拉伸處理,使之具有強(qiáng)度高、韌性大、耐磨和耐腐蝕等特性。
圓環(huán)鏈已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,《礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈》(GB/T12718-1991)對圓環(huán)鏈的形式、基本參數(shù)及尺寸、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法及驗(yàn)收規(guī)則都作了規(guī)定。
圓環(huán)鏈會歌是以連環(huán)棒料直徑和鏈節(jié)距的毫米尺寸表示,標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格有七種:10×40,14×50,18×64,22×86,24×86,26×92,30×108。圓環(huán)鏈按強(qiáng)度劃分為B、C、D三個(gè)等級,各級的基礎(chǔ)機(jī)械性能要求見表2.2。
GB/T12718-1991對圓環(huán)鏈的脈沖負(fù)荷壽命及彎曲繞度值都有規(guī)定。為保證鏈子與鏈輪正常嚙合,對圓環(huán)鏈尺寸公差也作了規(guī)定。
刮板的形式的狀態(tài)要能在運(yùn)行時(shí)有刮底清幫、防止煤粉粘結(jié)和堵塞的作用,并應(yīng)盡量減小質(zhì)量。刮板可用軋制異型鋼或用鍛造、鑄造合金鋼經(jīng)韌化熱處理制
成。刮板了、鏈條不與中板接觸,兩側(cè)與槽幫形狀相同,刮底清幫效果好。
表2.2機(jī)械性能要求
項(xiàng)目
強(qiáng)度等級
B
C
D
最小破斷拉力/
630
800
1000
破斷最小伸長度/ %
12
12
12
試驗(yàn)應(yīng)力/
500
640
800
試驗(yàn)負(fù)荷下最大總伸長度/ %
1.4
1.6
1.9
試驗(yàn)應(yīng)力與最小破斷應(yīng)力之比/ %
80
80
80
刮板鏈的間距按所運(yùn)物料的性質(zhì)和煤塊塊度及安裝傾角確定。刮板鏈切入物料的阻力,應(yīng)大于物料在槽內(nèi)移動(dòng)的阻力。刮板間距過大,不能帶動(dòng)物料運(yùn)行,或只能帶動(dòng)部分物料運(yùn)行;刮板間距過小,加大了鏈子重力,曾加了運(yùn)行阻力,讓費(fèi)了材料。雙鏈刮板鏈的刮板,還有制成兩條鏈子使之保持中心距,并使繞經(jīng)鏈輪的鏈環(huán)與鏈窩能正常嚙合的功用,因?yàn)楣伟遄冃螄?yán)重時(shí),通過鏈輪時(shí)容易掉鏈。
刮板與鏈條的連接,邊雙鏈?zhǔn)侥壳岸嗖捎肬型連接環(huán)的兩側(cè)套入鏈環(huán),然后用螺栓與刮板連接;中單鏈刮板上有窩鏈,以此鏈窩與鏈條的平行環(huán)相配,用特制的U形螺栓和自鎖螺母固定;中雙鏈的刮板上有鏈窩,用卡鏈橫梁和刮板夾保持平環(huán),以螺栓和自鎖螺母固定。
目前使用的三種刮板鏈可作如下比較。邊雙鏈的拉煤能力強(qiáng),特別適于拉大塊較多的硬煤,單邊雙鏈兩條鏈?zhǔn)芰Σ痪鶆颍貏e是中部槽在彎曲在狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)更為嚴(yán)重;中單鏈用大直徑圓環(huán)鏈,強(qiáng)度很高且沒有受力不均勻的問題,多鏈?zhǔn)鹿噬?,刮板遇到刮卡阻塞時(shí)可偏移通過,刮板變形時(shí)不會導(dǎo)致過鏈輪時(shí)跳鏈,中單鏈的缺點(diǎn)是因鏈環(huán)尺寸大,所用鏈輪直徑增大,機(jī)頭、機(jī)尾的高度相應(yīng)增加,拉煤能力不如邊雙鏈,特別時(shí)對大塊煤較多的硬煤;中雙鏈能較好地克服邊雙鏈?zhǔn)芰Σ痪鶆虻娜秉c(diǎn),顯示出它的優(yōu)點(diǎn)。
圖2-2中雙鏈?zhǔn)焦伟彐?
1—刮板 2—螺母 3—圓環(huán)鏈
4—鋸齒形接鏈環(huán) 5—彈性墊圈 6—E型螺栓
2.13 推移裝置
推移裝置是在采煤工作面內(nèi)將刮板輸送機(jī)向煤壁推移的機(jī)械。綜合工作面使用液壓支架上的推移千斤頂,非綜合工作面用單體液壓推溜器或手動(dòng)液壓推溜器。
單體液壓推溜器它實(shí)為一個(gè)液壓千斤頂。為便于在采煤工作面使用,采用內(nèi)回液結(jié)構(gòu),即經(jīng)活塞桿的心部回液,沒有外露的回液管。使用時(shí),將推溜器的活塞桿插銷連接在中部槽擋煤板上,再將其底座用支柱撐在頂板上。扳動(dòng)操作閥,向活塞一側(cè)注入壓力液,活塞桿就將中部槽推向煤壁;向活塞的另一側(cè)注入壓力液,缸體和支座向前收回。
單體液壓缸推溜器在采煤工作面的布置。間隔一定距離裝設(shè)一個(gè)推溜器;壓力液由設(shè)在平巷內(nèi)的泵站經(jīng)高低壓管路循環(huán)。如采用外主式的液壓推溜器,用注液槍注液,不需要在推溜器上連接固定管路。液壓推溜器使用的液體為含35%乳化油的中性水溶液。
A、B、C三種形式的區(qū)別在供液系統(tǒng)。A、B型都要高壓供液管路,A型的低壓液體用低壓回液管返回油箱,B型排到工作面,可在高壓管路上連接注液槍,供外注式液壓支柱用液。C型為外注式,與外注式單體液壓支柱共用一套供液系統(tǒng),用注液槍供液,低壓排到工作面。
2.14 錨固裝置
錨固裝置的刮板輸送機(jī)在傾角較大的工作面工作有下滑可能時(shí),用以固定、防滑之用。它由單體液壓支架和錨固架組成,錨固架與機(jī)頭架、機(jī)尾架連接,使用液壓支架的泵站。
21
3 刮板輸送機(jī)的設(shè)計(jì)校核
3.1 總體設(shè)計(jì)要求
輸送能力150t/h
設(shè)計(jì)長度100m
鏈速1.02m/s
即:Q = 150 (t/h) V=1.02 m/s L=100 m
3.2 總體方案的確定
參照以上數(shù)據(jù)與SGZ—764/220型刮板輸送機(jī)相似。本課題的設(shè)計(jì)參照了SGZ—764/220型刮板輸送機(jī)的設(shè)計(jì),采用了中雙鏈,卸載方式為端卸式,中部槽采用開低式E型中部槽,電動(dòng)機(jī)采用單速異步電動(dòng)機(jī),采用兩端驅(qū)動(dòng)。
刮板輸送機(jī)計(jì)算內(nèi)容包括:運(yùn)輸能力、運(yùn)行阻力、電動(dòng)機(jī)功率、刮板鏈強(qiáng)度驗(yàn)算。
3.3 運(yùn)輸能力
如圖3-1所示,刮板輸送機(jī)是連續(xù)是運(yùn)輸設(shè)備,其每一秒鐘運(yùn)輸能力
(3.1)
式中:v—刮板鏈運(yùn)行速度,,本設(shè)計(jì)中取v=1.02;
q—輸送機(jī)上單位長度貨載質(zhì)量,;
Q—運(yùn)輸能力,本設(shè)計(jì)中設(shè)Q=150。
圖3-1 運(yùn)輸能力計(jì)算示意圖
每小時(shí)運(yùn)輸能力為
(3.2)
由3.1式,得
刮板輸送機(jī)工作時(shí),貨載沿溜槽連續(xù)均勻分布,被刮板鏈拖帶而沿溜槽移動(dòng),所以單位貨載質(zhì)量q與溜槽中貨載斷面積有關(guān)即
q=1000γ (3.3)
刮板輸送機(jī)裝運(yùn)貨載的最大橫斷面積與溜槽的結(jié)構(gòu)形式及結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān),海域松散煤的堆積角有關(guān)??紤]到上述因素,刮板輸送機(jī)的每小時(shí)運(yùn)輸能力為
(3.4)
得
式中: —貨載最大橫斷面積,
—貨載的裝滿系數(shù),
—貨載的散集容重,對原煤
—刮板輸送機(jī)鏈速,
根據(jù)所選鏈型,查《刮板輸送機(jī)中部槽尺寸系列》,得中部槽尺寸:1500764222,圓環(huán)鏈為2692。
3.4 鏈條的選取和刮板的設(shè)計(jì)
根據(jù)《礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈》12718—2001標(biāo)準(zhǔn)選取鏈條,本設(shè)計(jì)中選用圓環(huán)鏈的規(guī)格為Φ26×92即標(biāo)記為12718—2001 圓環(huán)鏈 26×92
刮板的選取設(shè)計(jì)
由《刮板輸送機(jī)通用技術(shù)條件》105—2006可知溜槽寬為764mm,鏈條規(guī)格為Φ26×92時(shí),刮板尺寸為
刮板寬度:=710mm
刮板高度:=100±1.0
刮板厚度:=100±0.5
即刮板型號為710×100×100
檢驗(yàn)該刮板是否滿足貨載最大橫截面的要求,如圖3-2所示
圖3-2 溜槽中貨載最大斷面積
溜槽上物料斷面積A:
(3.5)
式中: A1、A2—單側(cè)擋板溜槽上物料斷面各部分的面積,m2;
A3—導(dǎo)向管斷面面積,m2;
b—溜槽寬度1.5m,
—左槽幫鋼上框架寬度(m),查標(biāo)準(zhǔn)得;
—擋煤板底座寬度即溜槽距擋板的距離,m,查標(biāo)準(zhǔn)得 ;
h0—溜槽槽口高度,m,有前面可知;
b0—溜槽槽口寬度,m,由前面可知;
h1—刮板輸送機(jī)工作時(shí)檔煤凈高
α—安息角即物料的動(dòng)堆積角,由《機(jī)械手冊》中可知煤炭安息角在30?~40?,本設(shè)計(jì)中取α=34?
D—導(dǎo)向管直徑,m,由標(biāo)準(zhǔn)得0.08m;
γ—裝載系數(shù),由前面可知γ=0.9。
把已知數(shù)據(jù)代入式3.5得
所以滿足貨載最大橫斷面積要求
3.5 運(yùn)行阻力及牽引力的計(jì)算
沿傾斜運(yùn)行的刮板輸送機(jī)的重段直線段,運(yùn)行時(shí)除了要克服煤和刮板鏈的運(yùn)行阻力,還要克服煤和刮板鏈的重力。通常將它們一起計(jì)為總運(yùn)行阻力。作為牽引構(gòu)件的刮板鏈,在重段直線段運(yùn)行的總阻力為
(3.6)
刮板鏈在空段直線段的運(yùn)行總阻力為
(3.7)
式中 —重段直線段的總阻力,N;
—空段直線段的總阻力,N;
—中部槽單位長度上的裝煤量,;
—刮板輸送機(jī)的長度,m;
—煤在槽內(nèi)運(yùn)行的阻力系數(shù);
—刮板鏈在槽內(nèi)運(yùn)行的阻力系數(shù);
—重力加速度,;
—刮板輸送機(jī)的鋪設(shè)傾角
“+”“-”號的選取,該段向上運(yùn)行時(shí)取“+”,向下取“-”。
阻力系數(shù)的數(shù)值,與煤的性質(zhì)、刮板鏈型式、中部槽型式、安裝條件等許多條件有關(guān)。準(zhǔn)確值需由實(shí)驗(yàn)得到,通常計(jì)算時(shí),單鏈w取0.4—0.7,w1=0.3—0.4。
(3.8)
中部槽單位長度的裝煤量
(3.9)
取 w=0.7 w1=0.35
查圓環(huán)鏈表得,兩條鏈每米的質(zhì)量為,
確定最小張力點(diǎn)的計(jì)算(采用逐點(diǎn)張力法)
如圖所示,機(jī)頭機(jī)尾均安裝驅(qū)動(dòng)裝置。
圖3-3 刮板輸送機(jī)張力計(jì)算示意圖
刮板鏈條在運(yùn)行路線上沿運(yùn)行方向每一下行點(diǎn)的鏈張力等于其前一點(diǎn)的鏈張力與兩點(diǎn)問運(yùn)行阻力之和,即:
(3.10)
式中:、—分別為牽引機(jī)構(gòu)上前、后兩點(diǎn)的張力;
—前后兩點(diǎn)間的運(yùn)行阻力。
由上圖 可以得
(3.11)
式中:為—臺電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力。
由于機(jī)頭機(jī)尾均安裝驅(qū)動(dòng),所以
聯(lián)立方程組得:
(3.12)
因?yàn)?,所以;又因?yàn)?所以得:
綜述以上得,即最小張力點(diǎn)為
輸送機(jī)的刮板鏈,在承載后被煤埋在槽內(nèi),沿槽底滑動(dòng)運(yùn)行,由于其工作條件復(fù)雜多變,雖已進(jìn)行了許多研究,還不能準(zhǔn)確的計(jì)算出其動(dòng)負(fù)荷。
其總運(yùn)行阻力為
—牽引力 N
—中部槽單位長度上的裝煤量 kg/m
—刮板鏈單位長度的質(zhì)量 kg/m
—重段直線段的總阻力 N
—空段直線段的總阻力 N
—煤在槽內(nèi)運(yùn)行的阻力系數(shù)
—刮板鏈在槽內(nèi)運(yùn)行的阻力系數(shù)
—傾斜角度
3.6 電動(dòng)機(jī)功率的確定與選擇
功率增大20%,160(1+20%)=192
據(jù)礦井電機(jī)的具體工作環(huán)境情況,電機(jī)必須具有防爆和電火花的安全性,以保證在有爆炸危險(xiǎn)的含煤塵和瓦斯的空氣中絕對安全,而且電機(jī)工作要可靠,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,過載能力強(qiáng),效率高。所以選擇三相異步防爆電動(dòng)機(jī),型號為YB-315L-2/6 ;其主要參數(shù)如下:
額定功率:
電機(jī)轉(zhuǎn)速:2920r/min
額定電壓:380V
滿載效率:0.920;
絕緣等級: H;
滿載功率因數(shù):0.85;
接線方式:Y;
冷卻方式:外殼水冷
3.7 鏈輪的轉(zhuǎn)速
根據(jù)查《綜采技術(shù)手冊》鏈條為中雙鏈,鏈子選用2692,鏈子的每米質(zhì)量為28kg/m,查表齒數(shù)為9,節(jié)圓直徑為530mm,外徑582mm
式中; n—鏈輪轉(zhuǎn)速,
—鏈輪齒數(shù),
—鏈輪節(jié)距,
—刮板輸送機(jī)鏈速,
—鏈輪節(jié)圓直徑
所以總傳動(dòng)比為:
3.8 刮板鏈強(qiáng)度的驗(yàn)算
對于雙鏈刮板輸送機(jī),應(yīng)滿足
(3.13)
式中:—刮板鏈抗拉強(qiáng)度安全系數(shù);
—條鏈的破斷拉力,N,由《礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈》
查得: =1810;
—雙鏈負(fù)荷不均勻系數(shù),對于圓環(huán)鏈=0.85.
把已知數(shù)據(jù)代入式3.13,得
所以該圓環(huán)鏈滿足強(qiáng)度要求
4 減速器
減速器是指原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置,用來降低轉(zhuǎn)速并相應(yīng)地增大轉(zhuǎn)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(dòng)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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
4.1 傳動(dòng)系統(tǒng)的確定
這里主要是根據(jù)查閱的相關(guān)書籍和資料,借鑒以往刮板輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),初步確定傳動(dòng)系統(tǒng):傳動(dòng)裝置為并列式布置(電動(dòng)機(jī)軸與傳動(dòng)鏈輪軸垂直),故采用三級圓錐——圓柱齒輪減速器。高速級為直齒錐齒輪,中速級為直齒圓柱齒輪,低速級為直齒圓柱齒輪。
4.2 傳動(dòng)比的分配
在進(jìn)行多級傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)時(shí),傳動(dòng)比分配是一個(gè)重要環(huán)節(jié),能否合理分配傳動(dòng)比,將直接影響到傳動(dòng)系統(tǒng)的外闊尺寸、重量、結(jié)構(gòu)、潤滑條件、成本及工作能力。多級傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比的確定有如下原則:
1.各級傳動(dòng)的傳動(dòng)比一般應(yīng)在常用值范圍內(nèi),不應(yīng)超過所允許的最大值,以符合其傳動(dòng)形式的工作特點(diǎn),使減速器獲得最小外形。
2.各級傳動(dòng)間應(yīng)做到尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱;各傳動(dòng)件彼此間不應(yīng)發(fā)生干涉碰撞;所有傳動(dòng)零件應(yīng)便于安裝。
3.使各級傳動(dòng)的承載能力接近相等,即要達(dá)到等強(qiáng)度。
4.使各級傳動(dòng)中的大齒輪進(jìn)入油中的深度大致相等,從而使?jié)櫥容^方便。
總傳動(dòng)比為:
表4.1各軸參數(shù)
軸號
輸出功率
P/kW
轉(zhuǎn)速n/r·min
輸出轉(zhuǎn)矩
T/N·m
傳動(dòng)比
Ⅰ軸
97.388
985
944.22
3.4
Ⅱ軸
88.88
289.7
2929.94
2.91
Ⅲ軸
81.12
99.55
7781.98
2.71
Ⅳ軸
74
36.8
19203.8
結(jié)束語
畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了,在這段時(shí)間里,設(shè)計(jì)的過程中遇到了不少的困難,真是書到用時(shí)方恨少,但是在老師的耐心指導(dǎo)和幫助下,克服了重重困難,完成了此次畢業(yè)設(shè)計(jì),同時(shí)也學(xué)到了大量的機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識,受益非淺。
通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì),才發(fā)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際的重要性,才發(fā)現(xiàn)只學(xué)會書本上的理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,通過畢業(yè)設(shè)計(jì),搞懂了原來學(xué)習(xí)當(dāng)中遇到的問題,使自己的專業(yè)知識有了很大的提高,鍛煉了自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力,為以后的實(shí)際工作打下了良好的基礎(chǔ)。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是對SGZ764/220型刮板輸送機(jī)傳動(dòng)部的設(shè)計(jì),采用了機(jī)頭、機(jī)尾驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu),機(jī)頭、機(jī)尾的傳動(dòng)部為平行布置,這樣可以更好的利用井下有限的空間。這次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是刮板輸送機(jī)傳動(dòng)部的設(shè)計(jì),它主要是三級減速器,采用了圓錐—圓柱—圓柱齒輪減速器,設(shè)計(jì)說明書對主要的齒輪和軸進(jìn)行了設(shè)計(jì)和計(jì)算,對重要的軸、軸承和鍵進(jìn)行了強(qiáng)度校核。
通過這個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì),不僅對所學(xué)的知識有了一次較為全面的總結(jié),培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用所學(xué)知識,獨(dú)立分析、處理和解決工程實(shí)際問題的能力。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中深刻體會到了做學(xué)問的艱辛和指導(dǎo)老師對冶學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。
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致謝
在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)完成之際,我想對陳立新陳老師表達(dá)我真摯的感謝。老師態(tài)度和藹、學(xué)識淵博、有問必答,在指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中,陳老師不厭其煩地答疑 、解惑,嚴(yán)謹(jǐn)負(fù)責(zé)的態(tài)度不僅促使我們更加端正的對待畢業(yè)設(shè)計(jì),也同時(shí)積極的影響著我以后的工作態(tài)度。陳立新老師在百忙之中還保證一周二次進(jìn)行指導(dǎo)答疑,并且使我對四年中所學(xué)到的專業(yè)知識有了系統(tǒng)地認(rèn)識和運(yùn)用,收獲頗豐。,也正是因?yàn)殛惱蠋煹母叨蓉?fù)責(zé),才使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利如期完成。
在此表示衷心地感謝。
謝謝陳老師:豐富了我的知識,開拓了我的視野,使我接觸到了有關(guān)礦山機(jī)械先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)知識,提高了我的創(chuàng)新意識。
在臨近畢業(yè)之際,對我的任課老師們表達(dá)衷心的謝意,對新疆大學(xué)對本人的教育和培養(yǎng)表達(dá)由衷謝意。
最后,非常感謝各位老師評閱本畢業(yè)設(shè)計(jì),由于作者水平有限,在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中,難免有疏漏之處,懇請各位老師批評指正
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