卸料器结构设计.docx

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卸料器结构设计

卸料器结构设计

摘要

随着工业产业的快速发展，一些粉尘颗粒和煤炭的输送环节在企业的生产中占据重要地位，卸料器是运输环节不可缺少的设备，卸料器的应用大大提升了企业的生产力。

本设计对卸料器的总体结构和主要组成部分进行了分析，卸料器由犁头、电液推杆、机架、电机、小车、活动托辊、导料槽等部分组成，每个部件在卸料器的工作过程中都发挥着重要的作用。

首先，对卸料器的工作过程及工作原理进行了介绍，接着，分析了卸料器的组成部分及主要部件分析，最后对卸料器的液压结构运用、电动推杆选择、电机选择进行了详细的介绍，最后一章还对卸料器犁头的受力情况进行了有限元分析，把卸料器在动态和静态下的物理状态表现出来。

目前，卸料器经过各个技术领域的改进，摆脱了原先经常发生的机械故障，进一步完善了可调的犁头角度，保证了传送机的稳定性，大大提高了工作的效率。

关键词卸料器；矿山机械；结构力学分析

UnloaderStructuerDesign

Abstract

Withtherapidindustrialdevelopment,anumberofcoaldustparticlesandtransportsectorsoccupyanimportantpositionintheproduction,transportlinksunloaderisindispensableequipment,unloaderapplicationsgreatlyenhancethecompany'sproductivity.

Thedesignoftheoverallstructureofthedischargerandthemainpartwasanalyzedbytheplowunloader,electro-hydraulicputt,chassis,motor,car,activitiesrollers,chutesandothercomponents,eachcomponentduringoperationofthedischargerhaveplayedanimportantrole.First,dischargetheworkingprocessandworkingprinciplewereintroduced,followedbyanalysisofthecomponentsofthedischargedeviceandmaincomponentsanalysis,andfinallytheuseofhydraulicstructuresdischarger,theelectricputterselection,themotorselectionindetail,thelastchapteralsounloaderplowtheforcecarriedoutafiniteelementanalysis,thedynamicandstaticdischargeinthephysicalstateundermanifested.

Currently,theunloaderimprovedinvarioustechnicalfields,outoftheoriginalmechanicalfailureoftenhappens,tofurtherimprovetheplowangleadjustable,toensurethestabilityoftheconveyor,greatlyimprovingtheworkefficiency.

KeywordsUnloade,miningmachine,mechanicalAnalysis

摘要

Abstract

第1章绪论

1.1课题研究背景

现代型化工厂的主要动力燃料就是煤炭，煤所转化出来的能量在企业生产中起着很重要的作用，煤炭的输送环节是不可或缺的一个环节。

在现代型企业中传送煤炭的设备有多种，其结构特点和组成部分各异，但是主要的核心结构及原理是差异不大的，但是工作起来的传送效果却差异很大。

根据国家的实际情况和煤炭产业在社会发展中的实际重要性，如何更环保更高效的开采煤炭，使煤炭的开采费用、使用效率更加高效已经是国际上关注的焦点问题。

煤炭的开采阶段的施工问题是会直接影响到后期的一系列环节的，往小了说居民、社区，往大了说工厂、企业等的生产生活都离不开煤炭原料。

所以如何把卸料器工作的这个环节做好是一件很关键的事情，这不仅仅是某个生产企业所关心的问题，更是全社会所关注的技术问题，因为不仅要把技术做到高效，更要在技术先进的前提下，更好的被企业、社会、人们所接受，更要提倡环保[1-2]。

国内外发展状况：

节约能源与保护环境这两个课题已经成为当今社会能源发展中的重要关注和倾向重心，我国是煤炭资源产出与消耗的大国，耗煤量接近全国的三分之一，而在一些欧美国家则主要依靠煤炭的进口，所以它们很少涉及到开采的过程，作为我们这个煤炭生产大国，如何更好地开采煤炭，是我们身上的艰巨任务与责任。

卸料器所工作的内容看似简单，但是暗藏玄机，曾经的技术靠的都是在国外引进，不仅成本高，而且操作起来遇到技术问题很难及时解决，所以不仅影响生产，而且对于企业来说也是蛮有打击的。

但是现在就不同了，通过国人的努力与虚心学习，我们已经掌握的卸料器的相关技术，我们可以研发出自己的卸料器产品，更好的服务于企业。

生产环节对于设备的生产能力的要求很高，因为设备在工厂里一般都是全天运行的，如果设备要是经常停止会影响到生产[3]。

输煤现场的环境条件没有想象中的那么好，通常情况下都是泥、水、煤粉混淆，对设备的影响比较大，并且设备运行时的数据很难进行准确的监测。

因此，怎样安全运行、提高生产效率、让设备在最佳的状态下运行不仅是企业的目的，也是当今大环境下的必走之路。

伴随着化工企业的生产规模不断扩大，生产效率的高需求，继续采用传统的除铁器等控制方式已经远远不能满足生产运行的需求了，伴随着相关技术水平的提高完善，一些比较不错的技术已经发展的很成熟了，对工业的发展已经产生了很总要的作用，不仅仅提高了生产也提高了产品的质量，这对于工业生产来说是非常大的跨进，也是对于工业生产的一次革命性质的变革经过完善的改进。

让其具有完好的人机界面，完好的控制技术，完善的故障修复系统，这样不但能让工人在恶劣的生产环境中解脱出来，而且提高了机组运行的效率，不但简化了操作，也提高了故障的处理速度。

卸料器技术让车间的控制具备了极高的可靠性，同时使车间的管理更加方便，设备的运行更加安全、稳定、高效。

不但实现了生产过程的信息实时观察，而且还帮助企业实现了技术上的突破，企业生产的高效率，使得企业的经济效益提高了一个台阶[4]。

1.2卸料器的发展

我国的输煤控制系统有很大的待开发空间，它的研究历史也是非常具有意义的。

输送系统的具体改革可以分为以下几个时期，初期，主要是以传统的滚轮式的传送模式进行传递，其工作效率以及用工量是巨大的，也可以说是非常耗费劳动力和资源的。

然后经过一段时间的沉淀与革新就出现了卸料器模样的不太完善的滚轮式的卸料系统，较前期的设备提高了生产效率，但是仍需要配置较大的操作台，运行起来比较繁琐。

经过现代型技术的引入，以及国内外相关学者的技术探讨与开发，使得现代型的卸料器有了很大的技术改变，不但在产品组成方面发生了很大的变化，在工作效率上也产生了很大的提高，经过这样的改善，使得卸料器的整体工作性能发生了很大的变化，产品的整体结构特性都提高了，这样大大的提高了可操作性。

对工作环境的要求也降低了，在潮湿、灰尘大、泥土多的脏差等环境下都能正常运行[5]。

目前，国内外的输煤系统各有自己的特色，其工作原理更是形式多样，有基于工控机的，集散型的，现场总线控制的等等。

随着先进控制理论技术的发展，卸料器的控制技术也在逐步发展，同时获得了一些理论和实际应用方面的研究成果。

虽然卸料器的结构看似非常简单，其实他的每一个结构单元都是有着很高的技术含量的，就拿犁头部分来说，表面粗糙度以及弯曲的弧度是十分严格的，在1998年的时候曾在欧美的一个州的矿场就有技术人员对犁头部分进行了更改，其设计的理念完全颠覆了犁头应有的工作理念，使卸料器在卸煤料的过程中完全失去了生产的能力，而且设备出问题的几率也提高了很多，不仅对矿区的生产能力产生了很大的影响，后期还发生了生产事故。

这就是曾经发生在外企的一个很典型的案例。

自从这件生产事故发生以后，国际上对卸料器的关注度也提升了上来，关于卸料器的技术问题曾被提到过国际论坛研讨会上作为研究课题进行讨论，而且当时的探讨非常激烈，对后期的技术开发产生了非常重要的影响。

1.3卸料器的组成

卸料器（图1-1）在工业生产中主要适用于煤料等DTII型固定式的带式输送机在不同阶断进行卸料。

卸料器是放置在中间架护着尾端等的固定式皮带输送机上，进行卸料及控制原煤的输送流量、导入原煤的直径在0-200的收料槽内。

本毕业设计对卸料器的原有结构进行了改进，自动加了带有驱动装置的电动小车、可变槽角的大小、平行导轨、液压驱动系统以及物料收料槽等；卸料器工作过程是以电动机驱动液压缸推动执行元件为动力源；并且，把电动机的机械能通过电液推杆做动力驱动源，满足了手动或电动卸料器犁料承载能力差，使卸料时传送带更加稳定，是实现无极调速，调节了犁头的卸料能力；与此同时，避免了动力的不足，涡流烧毁电动机，机械机构装置易损坏的现象，当工作状态不好的情况下，可以通过改变推杆来伸出驱动，通过带动犁头装置来让犁头下降，使得犁头与固定的床送机靠近，使固定式传送机皮带稳定，不会出现漏卸煤料[6]；并且，驱动支撑起辊组，调节犁头角度后下降与橡胶带面贴合紧密，将胶带上物料卸到收料槽里，卸料完毕后；启动电机，由液压系统收回驱动杆；同时带动框架的后退，使得驱动杆上提，使犁头上抬，停止卸料，活动托辊组便由平行的形式变回槽形，最后，使得煤料在平行状态下通过，顺利通入下个卸料器中。

图1-1卸料器三维渲染图示意图

1.4卸料器的特点

1.犁头部分的材质为：

高硬度的金属材质的犁头以及非常耐蚀、耐磨胶板的后部犁头，使犁头的抗冲击能力大大增强。

2.卸料器工作过程是以电动机驱动推动执行元件为动力源；并且，把电动机的机械能通过电液推杆做动力驱动源，满足了手动或电动卸料器的犁料承载能力差，使得卸料时传送带更加稳定，调节了犁头的卸料能力[7]。

3.犁头的锁紧装置在结构上的组成非常严谨，每一个部分的焊合都很完善，无论在工作状态还是静止状态其对犁头的影响都不会很大，工作时犁刀很稳定，不会因为煤炭的冲击而产生误差，这样使得卸料器的工作很平稳，避免了很多的漏煤现象

4.同时外加电动小车机械装置，可随时卸载固定装置，方便驱动小车承载卸料器在固定传送带装置上自由移动，大大的减少工人师傅的拆卸。

5.卸料器的卸料漏斗的材质非常受力，其不论在使用年限还是在使用的效果上都是非常好的，不但增强整套机构的工作能力，而且减少了因为卸料漏斗强度过低而产生的维修的环节。

诱导鼓风的环节也减少了，减少了很多繁琐的工艺流程，从而使得传送效果更加便捷[8]。

1.5本章小结

本章主要介绍了卸料器以前在外企以及一些研发团队中的生产使用以及研发的情况，同是也展示了卸料器的发展前景，以及优缺点。

通过本章的内容介绍，根据目前的市场需求以及国家政策、生产理念等技术水平的支持，让现代型人才更好的应用最新的技术去开发研究最先进环保的卸料器。

第2章卸料器的工作原理

2.1卸料器工作过程

动力装置主要是液压装置，在