刮板输送机毕业设计说明书概要文档格式.docx
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Optimizeddesign;
Minehaulagemachinery.
1概述---------------------------------------------11.1刮板输送机的工作原理与基本结构组成----------------------11.2刮板输送机的使用范围和主要类型、系列--------------------21.3刮板输送机的发展----------------------------------------21.4刮板输送机的主要特点------------------------------------42刮板输送机的选型设计计算--------------------------52.1设计原始参数和要求--------------------------------------62.2运输生产能力计算----------------------------------------72.3最大铺设长度-------------------------------------------103刮板输送机机头部和机尾部的设计--------------------113.1机头部和机尾部结构组成及功能分析-----------------------123.2减速器-------------------------------------------------133.3链轮的几何尺寸及齿形计算-------------------------------153.4机头架和机尾架-----------------------------------------213.5紧链装置-----------------------------------------------224减速器的设计计算----------------------------------234•1三级齿轮减速器的优化设计-------------------------------234•2机械传动装置的传动方案的设计---------------------------244•3计算传动装置的运动、动力参数----------------------------264•4锥齿轮的设计、校核--------------------------------------274•5斜齿轮的设计、校核--------------------------------------33
4•6轴的结构设计、校核--------------------------------------394•7减速器的箱体结构形式及尺寸-----------------------------435刮板输送机机身部的设计计算------------------------465•1溜槽的结构及受力分析-----------------------------------465.2溜槽联接结构的分析-------------------------------------475.3圆环链的结构特点分析及强度校核-------------------------486液力耦合器的选型设计-----------------------------517技术经济分析-------------------------------------538刮板输送机的安装、运转---------------------------539刮板输送机的日常维护-----------------------------55参考文献------------------------------------------56致谢-------------------------------------------57附录-------------------------------------------58
1概述
煤矿井下运输机械工作任务繁重,工作条件恶劣。
特别是采掘工作面的运输机械,要求其主要运动部件和工作机构（牵引机构及承载机构强度高、刚度大、韧性好、耐磨损、抗腐蚀。
根据这些要求,使用链条作为输送机的牵引机构比较合适。
啮合驱动链牵引的连续动作式煤矿运输机械主要有:
用于采掘工作面及采区巷道的刮板输送机和板式输送机;
主要用于采区巷道及运输大巷的平面可弯曲带式输送机。
刮板输送机是一种重要的矿山运输机械。
由于它结构简单、使用寿命长,运转可靠性高、节能高效、输送距离长、密封性能好且维修方便,在冶金、建材、化工、火电、矿山等行业里广泛使用。
这次我们进行刮板输送机的选型设计,概括起来有以下几方面:
1.了解了刮板输送机的发展概况,生产目的、生产程序及产品供求情况。
2.了解了刮板输送机的生产方法和技术路线的选择,工艺条件的确定以及流程的编制原则。
3.了解了刮板输送机的质量标准、技术规格、包装和使用要求。
4.在企业员工的指导下,见习生产流程及技术设计环节,锻炼自己观察能力及知识运用能力
5.在指导老师的帮助下独立的进行刮板输送机的简单的设计.
1.1刮板输送机的工作原理和基本结构组成
刮板输送机是一种有挠性牵引机构的连续运输机械。
溜槽是煤炭的承载机构,其牵引推运机构是绕过机头链轮和机尾链轮（或滚筒而进行循
环运动的无极闭合的刮板链。
起动电动机,经液力联轴器、减速器传动链轮而驱动刮板链连续运转,将装在溜槽中的煤炭推运到机头处卸载转运。
各种类型的刮板输送机的组成部件的型式和布置方式不完全相同,但主要结构和基本组成部件是相同的。
刮板输送机一般是由机头部、;
机身部和机尾部三部分组成。
（在部件组成内容中加作用与功能的内容简介刮板输送机的组成部件:
1、机头部:
由机头架和安装其上的链轮组件、联轴器、减速箱和电动机组成。
2、机尾部:
机尾架、链轮组件、联轴器、减速箱、电动机。
3、机身部:
中部槽、刮板链、铲煤板、挡煤板。
4、辅助装置:
主要包括紧链装置、推移装置、和锚固定装置。
1.2刮板输送机的使用范围和主要类型、系列
刮板输送机适用于煤层倾角不超过25度的采煤工作面,但对于间作采煤机轨道与机组配合工作的刮板输送机,适用的煤层角度一般不超过10度。
煤层倾角大时,要采用防滑措施。
此外,在采煤工作面下顺槽和联络眼都可以使用刮板输送机运送煤炭。
目前,采煤工作面多使用可弯曲刮板输送机,以适应机械化、综合机械化采煤的需要,与相应的采煤机、金属支架或自移式液压支架配套使用。
刮板输送机的电动机功率从7.5KW-1000KW输送能力从30t/h-3000t/h之间,常用的分类方式有以下几种:
（1按牵引的条数和布置方式,可分为单中链、边双联和中双链及三链型刮板输送机。
、
（2按溜槽的布置方式,可分为重叠式和并列式溜槽刮板输送机。
（3按溜槽的结构,可分为开底式和封底式溜槽刮板输送机。
（4按卸载方式,可分为端卸式和侧卸式刮板输送机。
（5按功率大小,可分为轻型（单电动机额定功率小于或等于40KW、中型（大于40KW,小于等于90KW和重型（大于90KW刮板输送机。
1.3刮板输送机的发展
刮板输送机的发展大致经历了三个阶段,
第一阶段:
二十世纪初叶,在英国常壁式采煤工作面首先使用单链刮板输送机,由于适应工作面的运输条件而得到很大的发展和广泛的使用。
第二阶段:
四十年代初,德国制造了可弯曲刮板输送机与刨煤机或深截式采煤机配合工作,使工作面实现了机械落煤、装煤和运煤,进入了机械化采煤的新阶段。
可弯曲刮板输送机可作为采煤机的运行轨道,能沿垂直和水平方向有小角度（2-4*弯曲。
随着采煤机的工作和移动,刮板输送机及时推移到紧靠煤壁处,为采煤机下一循环截落煤准备好机道,并缩短控顶距,有利于顶板管理。
第三阶段:
五十年代初,由于机械化采煤工作面运输量大大增加,要求提高刮板输送机牵引链强度和电动机功率,出现了双链牵引和多电动机传动;
也相应的使用了适应多电动机传动的液力耦合器,中部槽也有了较大的改进。
随着综合机械化采煤生产能力的不断提高,刮板输送机主要的发展趋势是:
1大输送量。
世界上已出现日产12000吨的综合工作面,刮板输送机的
生产能力已达到每小时2000吨。
2长输送距离,为了加长采区阶段开采,刮板输送机的长度已打300米。
3大直径圆环链。
为了增加刮板链的强度,已制出38*137mm的圆环链,
其破断强度达1820KN。
4大中部槽,边双链中部槽高度为268mm,中单链和中双链中部槽高度
为255mm,槽宽达930~1030mm,中板厚度达30mm,槽间联结强度达3000KN。
长使用寿命:
大运量（600吨/时。
中部槽的过煤量在200万吨以上,中运量（300——600吨/时中部槽的过煤量为150万吨左右,减速器设计寿命10000小时,整机大修寿命3年以上（采用封底和可更换中板及上链道的中部槽.
随着我国煤炭工业的迅速发展,煤矿机械化程度也不断提高。
我国缓倾斜煤层工作面较多,刮板输送机的应用极广、数量颇大;
又由于我国煤炭资源丰富、分布宽广,地质条件多变,为适应不同条件,需要多种型号的刮板输送机。
历年来,我国使用、仿制及自行设计的刮板输送机,据不完全统计,品种多达30余种。
这些产品均不外乎上述三个发展阶段的类型,如SGB-13型、SGD-20型等刮板输送机,即属于第一阶段的产品类型;
SGW-44型和SGW-80型可弯曲刮板输送机属于第二阶段的产品类型而SGW-150型和SGW-250型可弯曲刮板输送机则属于第三阶段的产品类型。
1.4刮板输送机的主要特点:
刮板输送机的主要特点:
1、优点
由于它机身低矮,可以弯曲,运输能力大,结构强度高,能适应采煤工作面较恶劣的工作条件,并可作为采煤机运行轨道,有时还作为移置液压支架的支点:
在推移刮板输送机时,铲煤板可自动清扫机道浮煤;
挡煤板后面有安全电缆、水管的槽架,并对电缆、水管起保护作用,推移输送机时,电缆、水管随着同时移动。
所以刮板输送机现在仍是缓倾斜长臂式采煤工作面唯一的煤炭运输
设备。
2、缺点
运行阻力大,耗电量高,溜槽磨损严重;
使用维护不当时易出现掉链、漂链、卡链、甚至断链等事故,影响正常运行。
2刮板输送机的选型设计计算
在矿井设计时或在生产现场,工作面运输设备的选择,一般是根据刮板输送机产品系列及制造厂产品说明书介绍的技术特征及其适用条件来选择型号,并决定其台数。
但产品说明书中所列铺设长度一般均为水平长度或一定倾角煤层（如10°
倾角向下运煤时的,实际上铺设长度和工作面长度和煤层倾角,煤层厚度等条件各不相同,所以需要验算所选刮板输送机的运输能力、电动机功率和刮板链强度,并确定应铺设几台刮板输送机,每台刮板输送机应安装几台电动机。
我国刮板输送机的型号较多,无论是炮采,机采或综合机械化采煤,都有适应的刮板送机,基本上能满足各种条件下的使用。
刮板输送机选型得当是刮板输送机安全使用的第一步。
1.炮采工作面选型的要求。
炮采工作面要根据煤层的厚薄选用轻型刮板输送机。
顶板较好的工作面,可选用轻型可弯曲的刮板输送机,以便整体移设,缩短回采作面的非生产时间。
顶板较差的工作面,应选用中部槽较窄,可分解移设的刮板输送机,以适应工作面的顶板管理,确保安全生产.
2采煤机械化对刮板输送机的要求
采煤机械化特别是综合机械化,已经使刮板输送机,采煤机,及液压支架构成了不可分割的整体。
无论在结构上或运转上都是相互关联又相互制约的。
为实现机械化,要求刮板输送机除了要完成运煤,清理机道浮煤
外,还要作为采煤机或刨煤机运行的轨道,以及液压支架向前移动的支点。
此外,还要求能在输送机上设置存放电缆,水管和通讯系统的装置;
采用无链牵引采煤机时,刮板输送机上还应设有采煤机行走用的齿条,链滚和链环等装置。
3刮板输送机与采煤机的配合原则。
1刮板输送机的输送能力必须与采煤机或刨煤机的生产能力相匹配,应该输送机的能力等于或大于采煤机或刨煤机的能力。
2刮板输送机的结构形式及附件必须能密切与采煤机机构相配套,如采煤机的牵引机构,行政及导向机构,底托架及滑靴机构,电缆及水管的移动方法,是否要求自开切口,是否往更多采煤以及是否连锁控制等。
4刮板输送机与液压支架的配合原则
1刮板输送机中部槽的结构要与支架的架型相匹配。
2中部槽的长短要与支架宽度相适应。
3中部槽挡煤板座要与支架推溜千斤顶连接装置相配套。
根据这四项基本原则和实地考察,并综合老师及工厂师傅的建议,我们选择了SGW-150C型刮板输送机的设计计算。
2.1设计原始参数和要求
原始参数是机械设计的依据,不论是结构形式的选择,还是理论分析计算,它都起着决定性的作用。
对于刮板输送机的设计,其主要原始参数如下:
1、设计生产率和运输距离这是刮板输送机运输能力和铺设长度的设计依据。
2、输送对象的物理性质主要是指物料的动堆积角、松散容量、阻力系数等。
3、工作环境及生产工艺刮板输送机的使用场地不同而结构要求不同。
在采煤工作面,炮采和机采的工艺不同,其结构也不同。
因此必须了解工作环境、生产工艺、铺设倾角、运输方向、和底版等情况。
4、与配套设备相关的技术条件工作面和刮板输送机主要与采煤设备和支护设备配套,而采煤设备有滚筒采煤机、刨煤机等。
支护设备有液压支架等。
无论何种设计,都要求技术上,经济上的合理性是相对性的。
而比较的条件就是工作需要,即对所设计的设备的技术要求。
刮板输送机一般是应用在采煤工作面,根据采煤工作面的基本条件和工艺要求,其结构有如下基本要求:
1、左右工作面能通用,能正反方向运行。
2、便于井下拆装、运输和稳定,且操作方便简单。
3、同类型零部件能通用互换。
并有足够的刚度、强度和耐磨性。
4、具有适合配套设备工作要求的附属装置及相应的结构形式。
5、能适合采煤面的生产条件。
刮板输送机主要用于缓倾斜工作面的运煤。
有时,也用作采区顺槽及上、下山的运煤设备。
在地面生产系统和选煤厂中,固定式的刮板输送机可用来向各个煤仓配煤。
技术特征表见表2.1
2·
2运输生产能力计算
表2.1技术特征
刮板输送机是连续式输送设备,其每秒钟运输能力为Q=qv（公斤/秒（2.1
式中v——刮伴链运行速度（米/秒
q——输送机上单位长度货载量（公斤/米
每小时输送能力为Q=3.6qv（吨/小时（2.2
刮板输送机工作时,货载沿溜槽连续均匀分布,被刮板链拖带而沿溜槽移动,所以q值与溜槽中货载断面积有关。
γ（公斤/米（2.3
Q=1000F
——刮板输送机溜槽中和载断面积（m2
式中F
γ——货载的散集容量（吨/m3
（对于煤炭γ=0.85—1.0吨/m3
刮板输送机装运和载的最大横截面积与溜槽的结构形式及结构尺寸有关,还与松散煤的堆及角（安息角有关。
货载的实际断面为F
=Fϕ（2.4
F——货载的最大断面积（m2。
F
——货载的实际横断面积（m2。
ϕ——货载的装满系数。
一般ϕ=0.65~0.9,根据不同的工作条件（如工作面倾角,煤的硬度,块度和湿度,刮板输送机溜槽及挡煤板的结构形式等和使用寿命来选取。
煤的堆积角（安息角α=30~40
所以q=1000Fϕγ（公斤/米
刮板输送机的小时输送能力为:
Q=3600Fϕλv（吨/小时
根据实验考察结果我们知道,该刮板输送机的货载最大横断面积F=0.112m2
根据工作条件,工作倾角煤的硬度以及块度和湿度等,我们取ψ=0.8货栽的散集容量去r=0.9t/m3
刮板链的运行速度为:
v=0.86m/s
刮板输送机的小时输送能力为Q=25086.09.08.0112.03600=⨯⨯⨯⨯吨/小时
Q=250吨/小时选SGW-150C型刮板输送机
图2.1
3最大铺设长度计算
SGW-150C型刮板输送机的最大铺设长度:
（[]vqqKKNLβωββωηcos2sincos1020'
021+±
=（2.5其中β--工作倾角
1K--考虑刮板链绕过两端链轮的附加阻力系数1K=1.12K--考虑输送机水平弯曲时刮板链与溜槽侧帮之间的附加阻力系数2K=1.1
N—电动机功率（Kw
v--刮板输送机刮板链的速度
η--总传动效率
q--单位长度煤的重力mN/
Q--刮板输送机的额定生产能力hN/0q--单位长度刮板链的重力mN/
ω
--煤与溜槽间的摩擦系数ω=0.4-0.5
'
ω--刮板链与溜槽之间的摩擦系数'
ω=0.25-0.4
L--刮板输送机的铺设长度
L=
（[]
86.010cos3.0188210sin10cos6.080715.11.115085.01020000⨯⨯⨯⨯+-⨯⨯⨯⨯⨯=266m根据采煤量以及传动功率,我们选定使用工作面长度为200m
3刮板输送机机头部和机尾部的设计
在机械化采煤工作面,为了减少或取消工作面两端人工开缺口,尽量实现采煤自开缺口,要求刮板输送机机头部、机尾部队的长度短、高度低。
因此,应尽量做到:
适当减少链轮齿数（刮板输送机传动链轮一般为七齿或八齿,现出现五齿或六齿的;
机尾回转链轮采用四齿或用回转滚筒;
降低减速比,提高链速,以缩小减速器体积;
采用多电机传动。
用这些方法来减少传动装置结构尺寸。
机头部通常机是刮板输送的驱动部分,
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