2757 刮板輸送機設計

2757 刮板輸送機設計,輸送,設計 畢業(yè)實習報告姓名：王志云專業(yè)：機械設計制造及其自動化班級：機制 08-2班學號：0828070100指導老師：高愛華 - 1 -目錄一、實習說明 ………………………………………………………21.實習目的和意義………………………………………………22.實習時間 …………………………………………………23.實習地點 …………………………………………………2二、實習單位簡介 ………………………………………………3三、實習內容 ……………………………………………………31. 礦井提升機 …………………………………………………32. 刮板輸送機 ………………………………………………84．實習總結 …………………………………………………27- 2 -一、實習說明1.實習目的和意義畢業(yè)實習是我們大學期間的非常重要一部分，對畢業(yè)設計關系重大，通過畢業(yè)實習，我們要切實了解現實工作與在學校理論學習的不同思路，不同方法，我們要以新的面貌、新的姿態(tài)、新的思維方式，最快地融入工作，適應工作的要求。畢業(yè)實習的過程中，我們不僅要看到理論與現實的差距，更要看到它們的聯系，看到兩者的重要性，我們不能放棄任何一個，在馬上要離開學校的時候，我們仍然不能放棄理論，反而要在現場工作中加強理論學習。畢業(yè)實習中的一項重要工作是收集資料，根據自己的設計題目有針對性的選擇資料，包括專業(yè)參考文獻、數據、設計題目的歷史背景、國內外研究現狀、法規(guī)、論文撰寫技巧等。鞏固、聯系、充實、加深、擴大、所學基礎理論知識和專業(yè)知識，提高運用所學知識，解決實際問題的能力，幫助我們養(yǎng)成嚴肅認真、刻苦鉆研、實事求是的工作作風，培養(yǎng)創(chuàng)新的能力。2.實習時間2012年 2月 10號——3 月 10號3.實習地點鄭州煤電股份有限公司超化煤礦二 實習單位簡介超化礦簡介井田面積 8.1平方公里，可采儲量 1億噸，年生產能力 215萬噸，現有職工 4200人。擁有現代化的煤炭生產、運輸、篩選、質量檢測和計量裝備設施，采、掘、運機械化程度達 95%，裝備精良，設施完善，實力雄厚，發(fā)展空間廣闊。卓越的企業(yè)管理，良好的企業(yè)形象，深湛厚實的企業(yè)文化，高素質的專業(yè)人才隊伍和忠誠奉獻的優(yōu)秀員工，為超化煤礦健康、穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展提供無盡的動力。 礦井自 1993年 12月 8日投產以來，歷任領導堅持一張藍圖繪到底，緊抓- 3 -經濟建設不放松，牢固樹立科學發(fā)展觀，依靠科技創(chuàng)新穩(wěn)產量，堅持精細管理增效益，狠抓文明創(chuàng)建促和諧，三年登上一個新臺階，五年實現一個新跨越，逐步實現了煤炭生產機械化、安全質量標準化、企業(yè)管理制度化、礦區(qū)環(huán)境園林化、職工住宿公寓化、生活福利小康化、員工行為軍事化 。礦井先后獲得了全國文明單位、全國精神文明建設工作先進單位、中國煤炭工業(yè)優(yōu)秀企業(yè)（金石獎） 、全國煤炭系統(tǒng)首批文明礦、全國雙十佳煤礦、全國煤炭行業(yè)職工住宅小康礦、全國衛(wèi)生示范達標單位、部級質量標準化礦井、部級高產高效礦井、河南省文明單位、河南省煤炭工業(yè)企業(yè)文化示范礦、河南省安全生產先進單位 100多項國家及省部級榮譽。三 實習內容1、 礦井提升機礦井提升機是一種大型提升機械設備。由電機帶動機械設備，以帶動鋼絲繩從而帶動容器在井筒中升降，完成輸送任務。礦井提升機是由原始的提水工具逐步發(fā)展演變而來?，F代的礦井提升機提升量大，速度高，安全性高，已發(fā)展成為電子計算機控制的全自動重型礦山機械。 礦井提升機主要由電動機、減速器、卷筒（或摩擦輪） 、制動系統(tǒng)、深度指示系統(tǒng)、測速限速系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)等組成，采用交流或直流電機驅動。按提升鋼絲繩的工作原理分纏繞式礦井提升機和摩擦式礦井提升機。纏繞式礦井提升機有單卷筒和雙卷筒兩種，鋼絲繩在卷筒上的纏繞方式與一般絞車類似。單筒大多只有一根鋼絲繩，連接一個容器。雙筒的每個卷筒各配一根鋼絲繩，連接兩個容器，運轉時一個容器上升，另一個容器下降。纏繞式礦井提升機大多用于年產量在 120萬噸以下、井深小于 400米的礦井中。摩擦式礦井提升機的提升繩搭掛在摩擦輪上，利用與摩擦輪襯墊的摩擦力使容器上升。提升繩的兩端各連接一個容器，或一端連接容器，另一端連接平衡重。摩擦式礦井提升機根據布置方式分為塔式摩擦式礦井提升機（機房設在井筒頂部塔架上）和落地摩擦式礦井提升機（機房直接設在地面上）兩種。按提升繩的數量又分為單繩摩擦式礦井提升機和多繩摩擦式礦井提升機。后者的優(yōu)點是：可采用較細的鋼絲繩和直徑較小的摩擦輪，從而機組尺寸小，便于制造；速度高、提升能力大、安全性好。年產 120萬噸以上、井深小于 2100米的豎井大多采用這種提升機。 - 4 -它是聯系礦井井下和地面的工作機械。用鋼絲繩帶動容器在井筒中升降，完成運輸任務。按工作方式分類如下： 1）纏繞式提升機單繩纏繞式提升機 根據卷筒數目可分為單卷筒和雙卷筒兩種：①單卷筒提升機，一般作單鉤提升。鋼絲繩的一端固定在卷筒上，另一端繞過天輪與提升容器相連；卷筒轉動時，鋼絲繩向卷筒上纏繞或放出，帶動提升容器升降。②雙卷筒提升機，作雙鉤提升。兩根鋼絲繩各固定在一個卷筒上,分別從卷筒上、下方引出,卷筒轉動時，一個提升容器上升，另一個容器下降。纏繞式提升機按卷筒的外形又分為等直徑提升機和變直徑提升機兩種。等直徑卷筒的結構簡單，制造容易，價格低，得到普遍應用。深井提升時，由于兩側鋼絲繩長度變化大，力矩很不平衡。早期采用變直徑提升機（圓柱圓錐形卷筒） ，現多采用尾繩平衡。 纏繞式提升機的主要部件有主軸、卷筒、主軸承、調繩離合器、減速器、深度指示器和制動器等。雙卷筒提升機的卷筒與主軸固接者稱固定卷筒，經調繩離合器與主軸相連者稱活動卷筒。中國制造的卷筒直徑為 2～5m。隨著礦井深度和產量的加大，鋼絲繩的長度和直徑相應增加。因而卷筒的直徑和寬度也- 5 -要增大，故不適用于深井提升。多繩纏繞式提升機 提升機在超深井運行中，尾繩懸垂長度變化大，提升鋼絲繩承受很大交變應力，影響鋼絲繩壽命；尾繩在井筒中還易扭轉，妨礙工作。20世紀 50 年代末，英國人布雷爾（Blair）設計了一臺直徑 3.2m雙繩多層纏繞式提升機(又稱布雷爾式提升機)，提升高度 1580～2349m，一次提升量10～20t。 2）摩擦式提升機圖 2 井塔式多繩摩擦提升系統(tǒng)圖1938年，瑞典的 ASEA公司在拉維爾（Laver）礦安裝了一臺直徑 1.96m雙繩摩擦式提升機。1947 年德國 G.H.H.公司在漢諾威（Hannover）礦安裝了一臺四繩摩擦式提升機。多繩摩擦式提升機具有安全性高、鋼絲繩直徑細、主導輪直徑小、設備重量輕、耗電少、價格便宜等優(yōu)點，發(fā)展很快。除用于深立井提升外，還可用于淺立井和斜井提升。鋼絲繩搭放在提升機的主導輪（摩擦輪）上，兩端懸掛提升容器或一端掛平衡重(錘)。運轉時，借主導輪的摩擦襯墊與鋼絲繩間的摩擦力,帶動鋼絲繩完成容器的升降。鋼絲繩一般為 2～10 根。井塔式提升機 機房設在井塔頂層，與井塔合成一體，節(jié)省場地；鋼絲繩不暴露在露天，不受雨雪的侵蝕，但井塔的重量大，基建時間長，造價高，并不- 6 -宜用于地震區(qū)。落地式提升機 機房直接設在地面上，井架低，投資小，抗震性能好；缺點是鋼絲繩暴露在露天，彎曲次數多,影響鋼絲繩的工作條件及使用壽命。 多繩摩擦式提升機的主要部件有主軸、主導輪、主軸承、車槽裝置、減速器、深度指示器、制動裝置及導向輪等。主導輪表面裝有帶繩槽的摩擦襯墊。襯墊應具有較高的摩擦系數和耐磨、耐壓性能,其材質的優(yōu)劣直接影響提升機的生產能力、工作安全性及應用范圍。目前使用較多的襯墊材料有聚氯乙烯或聚氨基甲酸乙酯橡膠等。由于鋼絲繩與主導輪襯墊間不可避免的蠕動和滑動，停車時深度指示器偏離零位，故應設自動調零裝置，在每次停車期間使指針自動指向零位。車槽裝置用于車削繩槽，保持直徑一致，有利于每根鋼絲繩張力均勻。為了減少震動，可采用彈簧機座減速器。 礦井提升機制動裝置： 提升機中確保人、物安全的重要組成部分，其工作制動和安全制動性能應符合安全規(guī)程規(guī)定。按制動器的結構分為塊式和盤式兩種。盤式制動器外形尺寸小，動作靈敏可靠，維修安裝方便，應用廣泛。提升機設計現狀分析隨著現代工業(yè)的發(fā)展、生產規(guī)模的擴大以及自動化程度的提高，作為物料搬運重要設備的礦山機械在現代化生產過程中的作用越來越大、應用越來越廣，世界銷售市場對礦山機械的需求量不斷增加的同時，對提升機的要求也越來越高，科學技術的飛速發(fā)展推動了現代設計和制造能力的提高，激烈的國際市場競爭也越來越依賴于技術的競爭，這些都促使國內外各種提升機制造企業(yè)在生產中更多地采用各種先進技術去提高勞動生產率，增強市場競爭力。國外提升機研究現狀國外礦井提升機的發(fā)展已有150多年的歷史，其中幾個有代表性的時期是：1827年出現第一臺蒸汽提升機；1877年制造了第一臺單繩摩擦提升機：1905年使用了第一臺電動提升機，1938年制造了第一臺多繩摩擦提升機；1957年發(fā)明了多繩纏繞式提升機(Blair提升機)H1。此外，提升設備的各項具體技術也都有飛速的發(fā)展，諸如新型制動器，提升鋼絲繩，電力拖動和自動化控制等。事實證明，生產需求是推動技術發(fā)展的最大動力，現在國外的提升機一次提升量最- 7 -大已達50噸，提升速度接近20米／秒，最大拖動功率達10000千瓦，井深百米到2000米以上。隨著科學技術的發(fā)展，直流拖動正在廣泛使用，計算機的應用也在逐漸推廣，所有這些，都說明礦井提升設備正在日新月異，向大型化，高效率和自動控制方向發(fā)展。近年來，隨著世界銷售市場對礦山機械需求量的不斷增加，國外各種提升機制造企業(yè)在生產中不斷的采用優(yōu)化設計、機械自動化和自動化設備以提高勞動生產率。機械產品的現代化設計方法研究及應用在美國、日本、德國等國均有較高的技術水平和經濟效益∞1，就提升機領域而言，采用CAD技術，可節(jié)約成本20％左右，而且其使用壽命可長達15年左右。S．U．Dzholdasbekov將提升機設計技術應用于4000m深的礦井，通過減小鋼絲繩動載荷來減小鋼絲繩安全系數，并對纏繞式提升機8．5m直徑的滾筒設計運用了有限元分析，用有限元分析研究提升機的正常頻率，該研究能在滿足要求的前提下節(jié)約成本，有一定的使用價值。在加拿大、美國和南非的許多礦都已經達到提升最高限度，德洛姆也提出用更深的礦井來減小提升鋼絲繩的安全系數，斯波坎研究實驗室的研究人員已經開發(fā)新技術通過虛擬分析來提高提升的安全性和生產力口1。AEG公司運用可編程控制器的可靠性和安全控制保護系統(tǒng)，取得了實際的成就。SiemagJ開發(fā)出裝在汽車底盤上的用作礦山各種用途的移動式豎井提升機和移動式雙筒摩擦提升機等。美國卡特皮勒公司、日本小松公司和南韓現代公司等的合作、合資，加速了產品的更新換代口1，礦山機械行業(yè)有了長足的進步，產品的結構、性能和外觀有了提高和改進，制造工藝技術水平有了提升。近年來，各種技術方法的運用推動了國外礦山機械的發(fā)展。國外提升機發(fā)展到今天，己經到了比較成熟的地步，其結構形式基本上都是經過反復優(yōu)化設計，并經過實踐檢驗的。隨著計算機技術的廣泛應用，許多國外提升機制造商應用計算機輔助設計系統(tǒng)(CAD)以及模塊化設計方法，盡量使用標準件設備迅速組合和安裝，減少標準件外組合部分的加工制造。組合構件的使用對生產非標準件提升機來講，有助于減少成本。國內提升機研究現狀我國早在公元1100年左右就發(fā)明和使用了轆轤提水和提升重物，這也就是現代提升機的始祖，但由于我國長期處于封建社會，工業(yè)技術得不到發(fā)展，直到解- 8 -放后，我國才建立了自己的提升機制造業(yè)，并且不斷發(fā)展，1953年撫順重型機器廠制造了第一臺單繩纏繞式提升機；1958年洛陽礦山機器廠制造了第一臺2x4多繩摩擦提升機?，并于1961年開始運轉。這種提升機與纏繞式提升機相比，具有重量輕，體積小，安全可靠，適合較深礦井的特點。在我國，提升機的發(fā)展不容忽視。中國礦業(yè)大學可靠性工程研究所葛世榮陽將可靠性設計應用于礦井提升機滾筒的設計，并取得了顯著的效果。華中科技大學刁柏青陽3等人開展對礦井提升鋼絲繩安全系數可靠性的評估研究，建立了鋼絲繩可靠性設計的理論方法。益陽第一技工學校機械系郭燕華n∞在多繩摩擦提升機的設計中科學地運用了NISA有限元法，對JKD4×4多繩摩擦提升機輪殼結構進行應力和變形規(guī)律的研究，設計一種剛度、強度更趨于合理的輪殼結構型式，大大提高了有效提升能力。遼寧工程技術大學機械工程學院郭宏n¨等人運用大型有限元分析軟件ANSYS對纏纏繞式提升機主軸裝置的結構分析及優(yōu)化設計繞式提升機滾筒結構進行有限元分析，通過分析得出了滾筒支輪位置和支輪厚度對滾筒產生的影響，從而為滾筒的結構設計提供參考。黑龍江科技學院何鳳梅n21運用ANSYS軟件建立了纏繞式提升機滾筒的有限元模型，計算了滾筒在采用木襯和不用木襯時滾筒的變形和應力，分析了木襯對滾筒強度的影響，證明木襯能夠改變滾筒應力分布規(guī)律，減小筒壁應力，為提升機滾筒的設計提供有價值的理論依據。隨著各種現代設計方法在提升機研究中的應用，改善提升機的設計手段，克服以往靠經驗和模仿的設計狀態(tài)，避免簡化計算帶來的設計誤差，提高設計效率和設計精度。 2、 刮板輸送機（1）我國發(fā)展現狀及國內外情況比較1964年，我國第一臺使用四環(huán)鏈的可彎曲刮板輸進機 SGW--44型輸送機在張家口煤機廠研制成功，實現了刮板輸送機的連續(xù)運輸。1974 年我國第一臺綜采工作面使用的 SGW--150型邊雙鏈刮板輸進機在張家口煤機廠研制成功，與采煤機和液壓支架配套使用，使采煤工作面實現了從采煤、運燃到支護，椎移的機械化作業(yè)。但是，一直到七十代來，因采煤工作面設備水平的制約，我國的采煤方法還主要是炮采和普采，生產效率低、安全得不到保障。為適應綜采工作面日益增長的對輸送機功率、適量、運距加大的要求，張- 9 -家口煤機公司等國內煤機制造企業(yè)對槽寬 730、764 機型自動產化后不久就開始了改進提高工作。經過十幾年的發(fā)展，到九十年代初，槽寬 764機型裝機功率由 2×132千瓦增至 2×315千瓦；小時適量由 600噸增至 1000噸；鋪設長度由150米增至 200米。在改進提高這種機型的同時，也加強了對這種機型可靠性的研究。中部槽閏聯結強度達到 2000KN，中部槽與擋板、鏟煤板間的聯接強度也大幅度提高，過渡槽的結構改進，提高了整機可靠性和使用壽命?？傊@個機型到目首為止，其性能與可靠性已不是最初翻造的水平，都得到了提高和加強。張家口煤機公司生產的槽寬 764系列軋槽幫的機型，適用最大拉架力 46噸的架型；是年產百萬噸工作面較為理想的機型。 進入二十世紀九十年代，采煤工量高速發(fā)展，尤其是放頂煤開采方法的推廣，對刮板輸進機的性能、強度和可靠性提出了更高的要求.八十年代通過引進開發(fā)的軋制槽幫刮板輸送機機型已不能適應 60噸以上拉架力拉型的需要，功率、運量已達到了這種槽幫機型的極限，現場使用中，出現刮板輸送機，能力不足，事故率升高，制約了采煤技術的發(fā)展，亟特提高刮板機的技術裝備水平。我國刮板輸送機與國際先進水平的差距1、整機性能方面的差距1） 運輸能力國外刮板輸送機的最大小時運輸能力已達 5000t，我國近幾年各礦區(qū)引進國外的刮扳輸送機小時運輸能力為 2000～2500，2003 年神東公司引進 JOY的 2套刮板輸送機小時運輸能力為 3500t，目前國內制造并已提供用戶使用的輸進機最大小時運輸能力為 2500t，與前幾年引進的水平相當。2） 運輸距離國外刮板輸送機的最大運輸距離為 430m，我國引進輸送機的最大運輸距離為 300m，國內制造的輸送機為 300m； （ 3） 裝機功率國外刮板輸送機最大裝機功率為 4×800kW．我國最新引進輸送機的最大裝機功率為 3×700kW，國內制造輸送機的裝機功率為 2×700kW；中部槽的最大寬度為 1200m；（4） 圓環(huán)鏈規(guī)格- 10 -國外刮板著送機使用的圓環(huán)鏈規(guī)格達到 Φ48～52mm，國內制造輸送機使用圓環(huán)鏈的最大規(guī)格為 Φ42mm。2、技術先進性方面的差距 國外最先進的綜采工作面使用的重型刮板輸送機采用了 CST可控軟啟動傳動裝置，實現了刮板輸送機空載起動和機頭、機尾的功率平衡；采用了自動控制的可伸縮機尾，使輸送機在工作狀態(tài)隨著裁荷的變化適時調整刮扳機的長度，以使傳動鏈條保持合適的張力，既避免由于鏈條過緊消耗空載功率，又可避免由于鏈條過松出現堆鏈和耽鏈事故；采用了對減速器、驅動鏈輪、鏈條等傳動元部件運行工況狀態(tài)的監(jiān)控技術，實觀了工況監(jiān)測和故障診斷。目前國內刮板輸送機制造企業(yè)已成功地開發(fā)出了可伸縮機尾、液壓緊鏈傳動裝置，摩擦限矩離合器等控制保護系統(tǒng)，應用于大功率刮板輸送機和轉載機上，在可控軟啟動傳動裝置，自動控制的可伸縮機尾和刮板輸送機運行狀態(tài)監(jiān)控等方面的研究開發(fā)已有較大進晨 3、過煤壽命和可靠性方面的差距（1）過煤壽命國外刮扳輸送機的過煤壽命已達到 1200萬噸以上，近年我國引進的刮扳機的最大合同保證壽命為 800萬噸，實際使用過媒壽命已達到 1600萬噸以上．國產刮扳機已達到的過煤壽命為 800萬噸；（2）使用可靠性國外引進刮板輸送機主要元部件的使用可靠性和一次大修時間明現優(yōu)于我國產品。（2）刮板輸送機的組成和工作原理刮板輸送機是一種有撓性牽引機構的連續(xù)運輸機械，是為采煤工作面和采區(qū)巷道運煤的機械。它的牽引構件是刮板鏈，溜槽是它的承載裝置，刮板鏈在溜槽的底部。刮板運輸機的類型很多，各組成部件的形式和布置方式也各不相同，但其主要結構和基本組成部分是相同的，由機頭部、機身、機尾部和輔助設備四部分組成。機頭部是運輸機的傳動裝置，包括機頭架、電動機、液力聯軸器、減速器、- 11 -機頭主軸和鏈輪組件等。作用是電動機通過聯軸器、減速器、機頭主軸和導鏈輪，帶動刮板在溜槽內運行，將煤輸送出來。機身是輸送機的送煤部分，由溜槽和刮板鏈組成。溜槽是輸送機機身的主體，是荷載和刮板鏈的支承和導向部件，由鋼板焊接壓制成型，分為中部標準溜槽、調節(jié)溜槽和連接溜槽。刮板鏈由鏈環(huán)和刮板組成。機尾部由機尾架、機尾軸、緊鏈裝置、導鏈輪或機尾滾筒組成。導鏈輪用來改變刮板鏈方向。緊鏈裝置用來調節(jié)刮板鏈松緊。輔助裝置包括緊鏈器、溜槽液壓千斤頂和防滑裝置等。圖3所示為SGB630/220型刮板輸送機的傳動系統(tǒng)。電動機1通過液力偶合器2驅動三級直角布置的減速器3。減速器的三軸與機頭軸4連接。當機頭軸轉動時，帶動刮板鏈5移動。圖3 SGB630/220型刮板輸送機傳動系統(tǒng)1—電動機；2—液力偶合器；3—減速器；4—機頭軸；5—刮板鏈已知SGB630/220型刮板輸送機減速器各齒輪的齒數為Z1=14、Z2=41、Z3=17、Z4=59、Z5=18、Z6=52,則減速器速比是: 36.2918574563412 ????zi（3）刮板輸送機的類型、特點和應用1）刮板輸送機的主要類型國內外生產和使用的刮板輸送機類型很多，分類方法各不相同。刮板輸送機的主要類型- 12 -? 按牽引鏈的結構,可分為片式套筒鏈、可拆模鍛鏈及焊接圓環(huán)鏈;? 按鏈條數目,可分為單鏈、雙邊鏈、雙中心鏈及三鏈刮板輸送機;? 按溜槽的布置方式，可分為并列式和重疊式；? 按溜槽的結構，可分為敞底溜槽式和封底溜槽式；? 按傳動方式，可分為電力傳動、液壓傳動、液力傳動和液黏傳動輸送機；? 按刮板與鏈條的連接布置形式,則有懸臂式、對稱式及中間式 ;? 按傳動裝置的布置分，有并列式、垂直式和復合式；? 按電動機的功率分，有輕型、中型和重型。各類刮板輸送機用于不同的工作條件，如薄煤層采煤工作面采用并列式溜槽，對于底板比較松軟破碎的采煤工作面則采用封底式溜槽。刮板輸送機按功率大小分為輕、中、重型。刮板輸送機配套單電動機設計額定功率40kw及以下的為輕型；大于40kW，小于等于90kW為中型；大于90kW為重型。普采工作面常用刮板輸送機枝術特征見表1。表1 普采工作面常用刮板輸送機枝術特征型 號參 數SGB630/150CSGB730/160 SGZ630/220SGZ730/320SGW-40T設計長度 （m） 200 150 160 220 100輸送能力（t/h） 250 450 450 500 150鏈速 （m/s） 0.868 1.1 1.01 1.1 0.86型號 DSB-75 — KBYD550-55/110YBSD-160/80DSB-40電動機功率 2×75 2×90 2×110 2×160 40型號 YL-450A — — — YL-400A4液力偶合器介質22號汽輪機油 — — —250號汽輪機油- 13 -減速器速比 1:24.44 1:28.218 1:29.36 1:28.15 —中部槽規(guī)格（長×寬×高）（mm）1500×630×1901500×680×2901500×630×2221500×690×2631500×620×180圓環(huán)鏈規(guī)格（d×t）（mm） 18×64 26×92 22×86 26×92 18×64刮板鏈型式 邊雙鏈 邊雙鏈 中雙鏈 中雙鏈 邊雙鏈刮板間距 1024 — 1032 920 1024與采煤機配套牽引方式鏈牽引 無鏈 無鏈 無鏈 鏈牽引總重（t） 87.6 — — 131.5 17.62）刮板輸送機的特點和應用刮板輸送機的優(yōu)點是：堅固結實，經久耐用；能水平和垂直彎曲，以適應采煤工作面底板不平和彎曲移設的需要；機身矮，便于裝煤，適應各種煤層的需要；能作采煤機運行的軌道；能作液壓支架推拉移動的支點。刮板輸送機的缺點是：摩擦阻力大，消耗鋼材多，功率消耗大。刮板輸送機雖有這些缺點，但它有上述五種其它輸送機所不及的優(yōu)點，因此，它仍是當前采煤工作面必不可少的輸送設備。刮板輸送機可用于煤層傾角不超過25°的薄、中厚和厚煤層的采煤工作面，煤層傾角大時，要采取防滑措施。此外，順槽和采區(qū)上、下山運輸巷道也可使用。由于刮板輸送機功率消耗較大，因此，刮板輸送機不適合長期固定使用、長距離使用和地面使用。（4） 刮板輸送機主要部件1）減速器我國現行生產的刮板輸送機的傳動裝置多為平行布置式（電動機軸與傳動齒輪軸垂直） ，故都采用三級圓錐一圓柱齒輪減速器，減速器的箱體為剖分式對稱結構。如圖4所示。- 14 -圖4 6JS-110型減速器1~4—第一、二、三、四軸；5—箱體；6—冷卻裝置；7、8、9—調整墊；10—油標尺3）聯軸器主要作用是將電動機軸與減速器軸連接起來以傳遞力矩，有的還可以作為保護裝置。刮板輸送機常用的聯軸器有：木銷聯軸器、螺栓聯軸器、彈性聯軸器、液力偶合器、摩擦式限矩器、閥控液力偶合器等。液力偶合器的結構液力偶合器是安裝在電動機和減速器之間，應用液力傳遞能量的一種傳動裝置，起傳遞動力、均衡負荷、過載保護和減緩沖擊等作用。它主要由泵輪、渦輪和外殼組成。按工作介質的不同，液力偶合器分水介質液力偶合器和油介質液力偶合器。水介質液力偶合器與油介質液力偶合器的主要區(qū)別是油封在軸承內側，防止水浸入軸承，另外增設有易爆塞。圖5 YOXD-450A型水介質液力偶合器1—后輔助室外殼；2—泵輪；3花鍵套；4、5、6、11—油封；7—渦輪；8一外- 15 -殼；9—易爆塞；10—軸承；12—聯軸器；13—彈性圈；14—聯結器；15—易熔塞YOXD-450A型水介質液力偶合器的結構如圖7所示，它主要由泵輪2、外殼8和渦輪7等組成，液力偶合器的泵輪和渦輪都具有不同數量的徑向葉片(前者多于后者1~2片)。電動機、彈性聯軸器12、后輔室外殼1、泵輪2連接在一起，泵輪2與渦輪外殼8用螺釘連接。當電動機帶動泵輪轉動時，整個外殼一起轉動，起主動軸作用。渦輪7與減速器相連，起從動軸作用。外殼8上裝有易爆塞9、易熔塞15，它們是液力偶合器的壓力與溫度的保護元件。油封5、6防止介質水浸入軸承10。液力偶合器的工作原理液力偶合器的工作原理如圖7-4所示。電動機起動后，泵輪旋轉。泵輪葉片使工作室中的工作液獲得動能，沿圓周方向甩起。開始起動時，工作液還不足以帶動渦輪7旋轉，相當于電動機空負荷起動。隨著電動機轉速增加，工作液被甩出的速度和力量增大，并且逐漸沖向渦輪的葉片。當電動機達到某一轉速時，在旋轉離心力的作用下，工作液沿泵輪工作腔的曲面流向渦輪，同時沖擊渦輪葉片，使渦輪旋轉，從而使從動軸旋轉帶動減速器工作。從渦輪流出的工作液，因其離心力較小，又從近軸處流回泵輪，形成循環(huán)液流，如圖7-4實線箭頭所示。由于工作液與葉片等摩擦引起能量損耗，所以泵輪與渦輪之間始終存在一定的轉速差（又稱滑差），使兩腔工作液存在有離心力和流速差，而使其保持有循環(huán)液流傳遞能量。輸送機過載超過液力偶合器額定轉矩時，液力偶合器滑差增大，渦輪轉速降低，即產生的離心力降低，工作腔內的工作液便沿渦輪曲面向軸心方向做較大的向心流動，如圖6虛線箭頭所示。當負荷超過額定轉矩的2倍左右時，工作液便經阻流盤6上的孔進入前輔助室7（圖中點劃線箭頭所示），再經前輔助室上的孔（截面較大）進入后輔助室10,然后又在離心力作用下，從后輔助室上的孔（截面較?。┻M入泵輪工作腔。由于進入后輔助室的液比流出的液多，使工作腔內的工作液逐漸減少，傳遞力矩降低，渦輪的轉速迅速降低，大量工作液則儲存在輔助室內，電動機處于輕載運轉，從而保護電動機不致過載。當負荷- 16 -繼續(xù)增大，最后渦輪停止轉動，起到過載保護作用。一旦外負荷減小，后輔助室內的工作液逐漸在離心力作用下又進入工作腔，使循環(huán)液流量增大，液力偶合器便又自動恢復正常工作狀態(tài)。圖6 液力偶合器循環(huán)液流示意圖1—泵；2—工作腔；3—外殼；4—渦輪；5—彈性聯軸器；6—阻流盤；7—前輔助室；8— 主動軸； 9—從動軸；10—后輔助室液力偶合器的作用1　改善了電動機的起動性能，減少了沖擊。輸送機在起動時，僅泵輪為電機的負載，可使電動機輕載或空載起動。然后負載再逐漸增加，這樣，電動機的起動時間縮短了，起動電流也降低了，對于拖動轉動慣量很大的負載則不必選比額定容量大得多的電動機。2　對電動機和工作機械具有過載保護作用。當外負荷增加時。輸出軸轉速下降，泵輪和渦輪的轉速差增大。當外負荷繼續(xù)增大時，工作液特被擠向泵輪輪壁，經溢流孔進入輔助室。此時，工作腔內液體減少，再加上泵輪和渦輪的轉速差繼續(xù)增大，則工作液的溫度迅速升高。當工作液的溫度升至額定值時，易镕合金塞溶化，液體噴出，電動機帶著泵輪及外殼空轉，保護了電動機。3　在多電動機同時驅動的設備中，采用液力偶合器，可使各電動機的輸出功率趨于平衡。4　減少了沖擊，使工作機械和傳動裝置平穩(wěn)運行。由于泵輪和渦輪之間為“液體連接”，故作用在輸入、輸出軸上的沖擊載荷可以大大降低，延長了電動機和工作機構的使用壽命，這對處于惡劣工作條件下的煤礦機械尤為重要。- 17 -4）機頭架和鏈輪組件機頭架是支承和裝配機頭傳動裝置（電動機、液力偶合器、減速器）、鏈輪組件、盲軸及其他附屬裝置的構件。鏈輪組件主要是由鏈輪、滾筒組成,是刮板輸送機的重要傳動部件。在工作過程中，刮板鏈由鏈輪驅動運行，刮板鏈要克服很大的摩擦阻力，承受很大的靜載荷和動載荷，還受脈動、沖擊載荷等，所以是易損件。要求它具有較高的強度、韌性和耐磨性能，故鏈輪均為優(yōu)質鋼材制造。鏈輪分為剖分式和整體式鏈輪。剖分式結構的優(yōu)點是鏈輪磨損后可以只更換鏈輪。但是，連接筒螺栓銹死時，很難拆卸。整體的連接筒與鏈輪焊接成一體，連接筒兩端的內花鍵分別與減速器輸出軸和盲抽連接，這種結構拆裝維修方便。盲軸是裝在機頭架的不裝減速器一側、支承鏈輪的一個組件。其軸承座裝在機頭架側板的座孔內，用螺栓固定。剖分式鏈輪組件由鏈輪和兩個半圓剖分式滾筒組成，兩個半圓滾筒，用螺栓固聯在一起。鏈輪共兩個，分別位于滾筒兩端，為雙邊鏈結構。滾筒孔分別與兩端的減速器低速軸和盲軸連接。剖分式結構的優(yōu)點是，當輪齒磨損后可以只更換鏈輪而不更換滾筒。整體式鏈輪組件與剖分式滾筒所不同的是，滾筒與鏈輪是焊接在一起的。整體式鏈輪組件拆裝維修方便。圖7 整體式鏈輪4）溜槽溜槽是貨載和刮板鏈的支承機構，在機采和綜采工作面，溜槽還作為采煤- 18 -機的運行導軌。溜槽分中部溜槽、過渡溜槽、調節(jié)溜槽和連接溜槽。中部槽每節(jié)長度1.5m。為適應工作面運轉條件而調節(jié)輸送機鋪設長度時，使用調節(jié)溜槽。機身兩端與機頭、機尾連接時，使用過渡溜槽和連接溜槽。中部槽的連接裝置，是將單個中部槽連接成刮板輸送機機身之用，它既要保證對中性，使兩槽之間上下、左右的錯口量不超過規(guī)定，又要允許相鄰兩槽在平、豎兩個平而內能折曲一定的角度，使機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。目前應用的有插銷式、啞鈴式、插入圓柱銷式等。啞鈴銷是一個中間直徑34mm、兩端直徑6Omm、形似啞鈴的柱狀銷子。在兩個不同直徑部分都加工成扁形，如圖8（a）所示。啞鈴銷用4OMnVB合金結構鋼制造，載荷超過10OOkN。連接中部槽時，將啞鈴銷扁著放入中部槽特制的接頭，然后旋轉90°，再將限位銷插入啞鈴銷的孔中，并用彈簧圈固定，以防啞鈴銷轉動掉出，如圖8（b）所示。圖8 中部槽啞鈴銷連接a—啞鈴銷；b—啞鈴銷連接方法5）緊鏈裝置- 19 -刮板輸送機在安裝或運轉中鏈條松弛時，都需利用拉緊裝置進行拉緊。目前可彎曲刮板輸送機的拉緊裝置有：棘輪緊鏈器 其結構簡單，操作方便，適用于輕型刮板輸送機。摩擦輪緊鏈器 比棘輪緊鏈器操作安全，它在減速器的安裝位置與棘輪緊鏈器相同。液壓緊鏈器 其張緊力可控制。液壓系統(tǒng)工作壓力控制在一定范圍內，故緊鏈器的張緊力也有一定范圍，從而保證安全可靠地緊鏈。若系統(tǒng)中安裝壓力表，便可根據需要控制鏈條張緊力。閘盤式緊鏈器 其張力指示器依靠螺旋副一端的液壓缸，通過液壓作用顯示出閘盤制動力或鏈條張緊力。刮板輸送機在初期運行時，由于相鄰溜槽接頭趨于靠緊，間隙減小；刮板鏈使用中的塑性變形和磨損；運行中受牽引鏈的拉伸，產生彈性伸長等原因，刮板鏈就要伸長。伸長的刮板鏈就要在張力最小的地方松弛堆積，從而產生掉鏈、跳鏈或卡斷鏈等事故。為了保證刮板輸送機的安全運轉，防止這些事故的發(fā)生，就必須隨時對伸長松弛的刮板鏈進行緊鏈。緊鏈裝置的作用是拉緊刮板鏈。目前，可彎曲刮板輸送機的拉緊裝置有棘輪緊鏈器、閘帶緊鏈器、液壓緊鏈器和盤閘緊鏈器。目前重型刮板輸送機多使用盤閘緊鏈器。盤閘緊鏈器是利用輸送機的動力張緊或松開輸送機刮板鏈的緊鏈裝置閘盤緊鏈器以電動機與減速器連接筒為機座，用螺釘安裝在聯接筒上。它由裝在減速器輸入軸上的閘盤1、鉗臂3、聯接座5、夾板7、絲母8、軸套9、絲杠10和手輪11等零件組成，如圖11所示。順時針轉動手輪時，緊鏈器的鉗臂3以銷軸4為支點向閘盤移動，使鉗臂上的摩擦塊2對盤閘產生制動力。反方向轉手輪時，鉗臂反向移動，制動力減小，直至摩擦塊離開閘盤。- 20 -圖9 閘盤緊鏈器1—閘盤；2—摩擦塊；3—鉗臂；4—銷軸；5—聯接座；6—螺釘；7—夾板；8—絲母；9—軸套；10—絲杠；11—手輪. (5) 刮板輸送機設計計算1）刮板輸送機輸送能力的計算刮板輸送機輸送能力 Q 按下式計算：Q=3600Avρ 式中 Q——刮板輸送機輸送量（t/h） ；A——溜槽上物料裝載斷面（m 2） ；v——刮板鏈條速度（ m/s） ；ρ——物料堆積密度（ t/m3） 。- 21 -2）溜槽上物料斷面積 A 計算圖 10 溜槽中貨載最大斷面積溜槽上物料斷面積 A：4)(212120321 DhbChbe????????式中 A1、 A2——單側擋板溜槽上物料斷面各部分的面積（m 2） ；A3——導向管斷面面積（m 2） ；b——溜槽寬度（m） ；h0——溜槽槽口高度（m） ；b0——溜槽槽口寬度（m） ；h1——刮板輸送機工作時檔煤凈高（m ） ；α——物料的動堆積角，取 α=20?； m3.02tan)085.273.0(tan)(121 ???????????bb1——溜槽上框架寬度（m） ；b2——溜槽距擋板的距離（m） ；D——導向管直徑（m） ；Ce——裝載系數。 )(m159.0 47.13.0)85.2073.(921087.56 22????????A- 22 -Q=3600×0.159×1.04×0.9=535(t/h)3）刮板輸送機上的物料斷面面積的計算當給定工作面刮板輸送機的生產能力，驗算溜槽最大物料斷面面積 A'：(m2)159.0.904.1360????? AvAe?所設計的刮板輸送機中部槽尺寸滿足生產能力要求。4）刮板輸送機水平彎曲段幾何參數的計算工作面刮板輸送機，隨著采煤機的移動，需要整體逐段向煤壁推移，使工作面刮板輸送機呈蛇形彎曲狀態(tài)。如圖 11 所示。圖 11 刮板輸送機水平彎曲段示意圖彎曲段曲率半徑 R 的計算彎曲段曲率半徑 R：20sinal??式中 R——彎曲段曲率半徑（m） ；α'——相鄰溜槽間的偏轉角度（ ?） ；l0——每節(jié)溜槽長度（m） 。彎曲段長度 Lw 的計算彎曲段長度 Lw：24aRLw??式中 Lw——彎曲段長度（ m） ；- 23 -a——刮板輸送機一次推移步距（m） 。實用中要確保刮板輸送機彎曲段長度不小于 Lw=8.27m 的計算值。彎曲段對應的中心角 α0的計算彎曲段對應的中心角 ：?202arcsinaLw??式中 ——彎曲段對應的中心角，一般用弧度表示（rad） 。0?彎曲段的溜槽數 N 的計算彎曲段的溜槽數 N：02lR???式中 N——彎曲段所需溜槽數量，輸送機整體推移時 ；0lLN?a0——彎曲段對應的中心角（rad） 。4）刮板輸送機運行阻力的計算刮板輸送機每米長度物料質量 q 的計算刮板輸送機每米長度物料質量 q：(kg/m) vQe6.3?式中 Qe——刮板輸送機輸送量 (t/h)。刮板鏈條每米長度質量 q0的計算刮板鏈條每米長度質量，與鏈條直徑、刮板鏈條形式及溜槽寬度等因素有關，其數值如表 2 所示。表 2 刮板鏈條每米長度質量 q0刮板鏈條每米長度質量（kg/m）鏈條直徑（mm ）溜槽寬度（mm ） 邊雙鏈中雙鏈（準邊雙鏈）單中鏈10 280 — — 5.2- 24 -320 — 13.4 9.4420 — 15.2 11.314520 — 25.2 13.2620 18.4 — —18630 19.2 — —630 31.4 35.2 28.122764 36.0 39.0 33.0730 42.3 51.0 40.026764 47.4 58.6 43.0730 — 70.0 60.030764 — 72.0 63.0830 — 73.6 66.930880 — 78.0 71.0960 — 90.0 80.0341000 — 98.0 82.0刮板輸送機有載分支的基本運行阻力 Wzh 的計算圖 12 刮板輸送機運行阻力計算圖刮板輸送機有載分支的基本運行阻力 Wzh：（N） ???sin)(cos)( 00 ?????????gLqgLqWzh式中 Wzh——刮板輸送機有載分支基本運行阻力（N ） ；L——刮板輸送機設計長度（ m） ；g——重力加速度，取 g=10m/s2；β——刮板輸送機傾角（ ?） ；q——刮板輸送機每米長度物料的質量（kg） ；- 25 -q0——刮板鏈條每米長度的質量（kg） ；ω——物料在溜槽中移動的阻力系數；ω'——刮板鏈條在有載分支溜槽中移動時的阻力系數；“±”——根據刮板鏈條向上運輸時取“+”號；反之取“－”號。刮板輸送機無載分支的基本運行阻力 WK 的計算刮板輸送機無載分支的基本運行阻力 WK：（N ） )sinco(0?????LgqK式中 ω?——刮板鏈條在無載分支溜槽中移動時的阻力系數；WK——刮板輸送機無載分支基本運行阻力（N） 。刮板輸送機彎曲時有載分支運行阻力 和無載分支運行阻力 的計算zhW? KW?刮板輸送機彎曲時有載分支運行阻力 和無載分支運行阻力 ：z（kN） zhzhk1??（kN ） K?式中 k1——刮板輸送機彎曲運行時附加阻力系數。刮板輸送機運行總阻力 W 的計算刮板輸送機運行總阻力 W：（kN） )(21.)(2 KzhKzhWk?????式中 k2——刮板鏈條繞上頭部、尾部鏈輪回轉時的附加阻力系數。5）刮板輸送機鏈條張力和牽引力的計算計算各特殊點的張力1.確定給定條件中最小張力點張力 Smin如圖 比較 1 點和 3 點張力 S1和 S3：KKW1.2???又設機頭、機尾所需功率相同，負荷均勻，每個鏈輪克服阻力為總阻力 W- 26 -的一半，即)(605.2)(1.32 KzhKzhWWS?????圖 13 鏈條張緊力計算示意圖刮板輸送機兩端鏈輪總牽引力刮板輸送機兩端鏈輪總牽引力 F：21??其中 )(0.51441SS?3232F式中 F——刮板輸送機兩端鏈輪總牽引力（kN） ；F1——頭部鏈輪的牽引力（kN） ；F2——尾部鏈輪的牽引力（kN） 。6）刮板輸送機電機功率的計算刮板輸送機滿載運行時，電機功率 P 的計算刮板輸送機滿載運行時，電機功率 P:- 27 -（kW） ?vFkP??式中 k——刮板輸送機電機功率備用系數；F——刮板輸送機鏈輪總牽引力（kN） ；η——刮板輸送機傳動效率。四 實習總結 經過這一個多月的實習，我受益匪淺，首先，在做事情的態(tài)度上，要做到認真，所謂處處留心皆學問，前提就應該是認真，只有做到認真才會用心，一切事情都怕認真，認真能讓我們做到對事物了解的深刻，并向深處鉆研；第二，多問，經驗是最好的老師，有經驗的老工人多的是，如果你不懂得向別人提問，別人的經驗是不會吐出口的，那么我們的成長會很緩慢。畢業(yè)實習是我作為學生的最后一次實習，這次實習不僅僅是讓我們學習怎樣去對待以后的工作，另一個很重要的任務是在實踐中搜集、總結畢業(yè)設計要用到的資料。在超化的這段時間，我目睹了刮板輸送機的結構和工作過程，但對他它的內部結構仍不是很清楚，一個完整的機械由許多部分組合而成，僅從外觀是不能看透的。來到學校以后，我有目的的通過網絡和圖書館查找資料。經過一段時間的學習，我對設計題目有了越來越多的了解，從刮板輸送機的工作環(huán)境、性能、結構以及主要零部件都有了更深刻的認識，對各部件的標準也有了一定了解，這將有助于我完成畢業(yè)設計。