刮板输送机基础.docx

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刮板输送机基础

刮板输送机基础

第一节概述

一、刮板输送机的组成及工作原理

刮板输送机是一以种挠性体为牵引机构的连续输送机械，是目前长壁式采煤工作面惟一的运输设备，主要组成部分有：

机头部（包括机头架、电动机、液力偶合器、减速器、链轮组件等），机尾部，中间部分（包括中部溜槽、过渡溜槽、刮板链组件），附属装置（紧链器、铲煤机，挡煤板、电缆槽）。

1、SGWD－250型可弯曲刮板输送机，其工作原理为：

由绕过机头链轮和机尾链轮的无极循环刮板板链作为牵引机械，以溜槽作为承载机构。

电动机经液力偶合器、减速器驱动链轮旋转，使链轮带动与之啮合的刮板链连续运转，将装在溜槽上的货载被刮板链拖拉，从机尾运到机头处卸载。

2、刮板输送机适用条件

一般的刮板输送机能在25°以下的条件下使用。

对于兼作采煤机轨道的刮板输送机一般不超过10°，倾角再大时，要采取防滑措施。

在采煤工作面运输平巷和联络巷都可以使用刮板输送机运送煤炭。

3、刮板输送机的工作原理

刮板输送机是由绕过机头链轮和机尾滚轮（或机尾链轮）的无机循环的刮板链作为牵引机构，以溜槽作为煤炭的承载机构。

启动电动机，经联轴节和减速器传动链轮，从而驱动刮板链连续运转，将装在溜槽中的煤由机尾推运到机头处卸载转运。

4、SGWD－250型刮板输送机的组成部分：

机头，机头支撑推移装置，机头过渡槽，刮板链，铲煤板，中部槽，调节槽，机尾过渡槽，机尾。

二、刮板输送机的类型与特点

1．刮板输送机的类型常用的分类方式有以下几种：

（1）按机头卸载方式和结构，分为端卸式、侧卸式和90°转弯刮板输送机。

（2）按溜槽布置方式和结构，分为重叠式和并列式、敞底式与封底式溜槽刮板输送机。

（3）按单电机额定功率大小，分为轻型（P≤75kW）、中型（75kW160kW）刮板输送机。

（4）按刮板链的形式，分为中单链型、边双链型和中双链型。

2．刮板输送机的类型和适用范围

（1）刮板输送机的类型

按牵引链的结构分为：

单链、边双链、中双链、三链

按传动方式分为：

电力传动输送机、液压传动输送机

按溜槽布置方式和结构分为：

重叠式、并列式、敞底式、封底式

按机头卸载方式和结构分为：

端卸式、侧卸式、90°转弯刮板输送机

3.国产刮板输送机产品型号编制方法

为使刮板输送机的生产实现标准化、系列化和通用化，我国制定了《矿用刮板输送机型式与参数》和《刮板输送机通用技术条件》。

《矿用刮板输送机型式与参数》是产品系列的规划，《刮板输送机通用技术条件》规定了刮板输送机的主要质量标准和技术要求，以提高产品质量。

国产刮板输送机产品型号编制方法如下：

□○△◇/◆■

其中：

□→输送机S○→刮板G

△→刮板链形式：

D为中单链型，B为边双链型，Z为中双链型，N为准边双链型

◇→中部槽内槽内槽宽度代号mm◆→驱动功率kW

■→设计修改序号，以（A）、（B）、（C）、····依次表示

例如，中部槽槽宽为630mm、配用电动机功率为2×75kW，第三次修改的边双链刮板输送机表示为SGB-630/150（C）。

SGZC-630/150型：

C-侧卸式，其他意义同前。

4.刮板输送机的特点

（1）优点：

运输能力不受负载的块度和湿度的影响；机身矮、结构紧凑，沿输送机全长可任意位置装煤；机身可弯曲，机身长度调整方便；可作采煤机的轨道和拉移液压支架的支点；机体结构强度高，能用于爆破装煤的工作面。

（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、甚至断链事故；运输距离也受到一定限制。

目前使用的工作面刮板输送机，都是从机头端部向工作面运输巷中的转载机上卸载。

为避免卸载后空段刮板链带回煤，机头需要一定的卸载高度，这样会影响采煤机运行到工作面端部自开切口。

新的侧卸式和垂直转弯式刮板输送机能改善这种状况。

三、新型刮板输送机

（一）侧卸式刮板输送机

用于采煤工作面运煤，安装时机头跨越转载机延伸到工作面运输巷中，机头架侧面卸载处的中板向两侧倾斜，在固定的犁式卸煤板的辅助作用下，将大部分煤卸入转载机中。

刮板链从犁式卸煤板下带走的煤，经机头链轮卸回到煤罩内，由刮板链返程带回卸到转载机中。

侧卸式刮板输送机的机头部包括：

铰接推移架、减速器、回煤罩、侧卸挡板、犁式卸煤板、倾斜中板、推移架、连接罩、电动机。

（二）垂直转弯式刮板输送机

这是机身能转90°把工作面输送机与运输巷转载机连成一体的机型，主要特点是它有一90°转盘装置。

上、下回转轮盘通过轴承与立轴构成旋转体，形成与刮板链运行的支承轮盘。

运行时，上链道刮板端头与上回转轮盘槽接触，下链道刮板端头与下回转轮盘接触。

这种装置只适用于中单链型刮板输送机。

90°度转弯刮板输送机包括：

推移板、外侧挡煤板、内侧挡煤板、上回转轮盘、轴承、立轴、下回转轮盘。

第二节刮板输送机的结构

刮板输送机传动系统：

机头传动装置、刮板链、溜槽、保护装置、紧链装置、推移装置

一、机头部

机头部主要由机头架、链轮组件、减速器、盲轴、联轴器和电动机等组成。

是将电动机的动力传递给刮板链的装置，有驱动、卸载、联接与支承机头锚固装置和推移装置、固定采煤机械牵引链的功能。

如一种轻型中单链式刮板输送机的机头部包括：

垫块、减速器、盲轴、链轮、拨链器、护轴板、紧链装置、联轴器、联接筒、电动机、机头架。

机头传动装置是刮板输送机的驱动装置，包括：

（1）电动机：

输送机的动力源。

（2）联轴节：

是电动机和减速器或减速器和机头主轴间的连接装置。

（3）减速器：

降低速度增大传递力矩。

（4）主轴：

是传动装置的主要部件，接受电动机方向传来的动力，带动牵引链运动

1．机头架

机头架是支承和装配链轮组件、驱动装置以及其他附属装置的构件，应有足够的强度和刚度，由厚钢板焊接制成。

各种型号机头部的共同点如下：

①两侧对称，可在两侧壁上安装减速器，以适应左、右采煤工作面的需要；②链轮由减速器伸出轴和盲轴支承连接，这种连接方式，便于在井下拆装；③拨链器和护轴板固定在机头架的前横梁上，它的作用是防止刮板链在与链轮的分离点处，被轮齿带动卷入链轮。

护轴板是易损部位，用可拆换的活板，既便于链轮和拨链器的拆装，又可更换。

2．链轮组件

链轮组件，由链轮和连接筒组成。

链轮是传力部件，也是易损件，运转中除受静载荷外，还受有脉动、冲击载荷等。

要求链轮既要有较高的强度和耐磨性，又要有良好的韧性，能够承受工作中的冲击载荷。

如边双链用的链轮组件，采用剖分式连接筒，连接筒用螺栓固接。

内孔用平键分别与减速器伸出轴及盲轴连接。

安装时必须保证两个链轮的轮齿在相同的相位上。

此种结构的优点是链轮磨损后可以更换链轮。

边双链用的链轮组件包括：

链轮、剖分式滚筒、定位销、螺栓、螺母、垫圈。

3．减速器

我国现行生产的刮板输送机减速器多为平行布置式（电动机轴与传动链轮轴垂直），主要采用三级圆锥圆柱齿轮减速器。

适用条件：

齿轮圆周速度不大于18m/s，安装角度为1°～25°，高速轴的转速不大于1500r/min，减速器工作的环境温度为-20℃～+35℃，适用于正反两向运转。

如SGW－250型刮板输送机减速器结构为：

第一轴、轴承盖、第二轴、第三轴、第四轴、水冷装置、油塞、盖、透气塞、方盖、润滑泵、上箱体、下箱体。

SGW－250型刮板输送机减速器结构，第一对齿轮为圆弧锥齿轮，具有传动平稳、承载能力大、噪音小等优点，特别适合高速重载传动。

第二对和第三对齿轮均为斜齿圆柱齿轮。

根据需要更换第二对齿轮，可使刮板链获得两种不同的链速。

减速器所有零部件都安装在球墨铸铁的减速箱壳体内，上下箱体为对称结构，以适应左右工作面和机头、机尾使用。

为使在倾斜状态下，第一轴上球轴承也能得到良好的润滑，用挡环和油封隔成一个独立的油室，使润滑油不会流入箱体油室内。

为使在大倾角下锥齿轮也能得到润滑，在箱体的相应部位设隔离油室。

为防止工作时油过热，箱底部装有冷却水管。

为使同一型号减速器的安装尺寸和连接尺寸能通用互换，我国制定并颁布了《刮板输送机减速器》标准MT/T105－2006。

为使其在左右采煤工作面和机头部、机尾部都能通用，刮板输送机减速器的箱体应上下对称。

箱体的结构还应使刮板输送机在大倾角条件下工作时，各齿轮和轴承都能得到充分的润滑。

随着功率不断增加，行星齿轮减速器的应用也越来越广。

4．盲轴

盲轴是装在机头架的不装减速器的一侧、支承链轮的一个组件。

5．联轴器

联轴器安装在电动机输出轴与减速器输入轴之间用以传递力矩。

常用弹性联轴器和液力偶合器两种。

用液力偶合器有以下优点：

使电动机轻载起动；有过载保护功能；减缓传动系统的冲击和振动；多电动机驱动时能使各电动机的负荷分配趋于均匀，如果与电动机的特性匹配得当，能增大驱动装置的起动力矩。

中型和重型刮板输送机都采用液力偶合器。

如YL、YOXD液力偶合器属安全型液力偶合器

二、机尾部

机尾部分有驱动装置和无驱动装置两种。

有驱动装置的机尾部，因机尾不需卸载高度，除了机尾架与机头架有所不同外，其它部件与机头部相同。

无驱动装置的机尾部，尾架上只有使刮板链改向用的机尾轴部件。

近年来，国内外新研制的工作面重型刮输送机采用了可伸缩机尾装置，也称自动调链装置（简称AVK或ACTS），可在刮板输送机运行中手动或自动调整刮板链松紧，有利于改善刮板链工作状况，减小启动功率等，可以整体上改善输送机运行品质。

三、溜槽及附件

溜槽是刮板输送机的主体，用于承载和作为采煤机的轨道。

溜槽有中部槽、调节槽、连接槽（或过渡槽）等类型。

工作面刮板输送机溜槽靠采空侧安装挡煤板，以提高装载力；靠煤壁侧安装铲煤板，以清扫机道，便于输送机推向煤壁。

挡煤板和铲煤板属于附件。

溜槽上一般都安装挡煤板，主要是增加装煤量，加大输送机的运输能力。

有些挡煤板敷设电缆、油管、水管及采煤机导向管。

1．中部槽

中部槽是刮板输送机的机身，由槽帮钢和中板焊接而成。

上槽为运物料的承载槽，下槽有敞底式和封底式两种，供刮板链返程用。

封底式可减小刮板链返程阻力或用于松软底板，但给安装和维修带来困难。

为此，可采用几节封底槽间隔一节有可拆中板的检修槽的办法，以减小困难。

中部槽的形式列入标准的有中单链型、边双链型、中双链型三种。

除用于轻型刮板输送机的中单链采用冷压槽帮钢外，其他都用热轧槽帮钢。

如定型标准槽帮钢断面形状，其中D型为中单链刮板输送机使用；E型为中单链和中双链型使用，边双链型也可使用；M型为边双链型使用。

E型与M型相比不仅中板宽度减小从而增大了刚度，同时也便于焊接，刮板链条也不磨焊缝。

2．调节槽、过渡槽（或连接槽）

调节槽与中部槽结构基本相同，用来调节刮板输送机的长度，以适应工作面长度变化的需要，有500mm和1000mm两种长度。

过渡槽（或连接槽）用于机头架和机尾架与中部槽的过渡或连接，第节长度为500mm。

使机头架、机尾架和中部槽连为整体。

3．挡煤板和铲煤板

挡煤板是一个多功能组合件，安装在工作面刮板输送机采空区一侧槽帮的支座上，用以增加溜槽货载断面、防止向采空区撤落、为采煤机导向、敷设和保护电缆及各种管线，并为推移千斤顶提供连接点。

铲煤板固定在中部槽支座上，用于推移中部槽时清理工作面浮煤。

四、刮板链

刮板链是刮板输送机的牵引机构，是传递牵引力，直接刮运物料的组件。

刮板链由刮板、牵引链和接链环组成。

目前使用的有中单链、中双链、边双链三种。

如中单链式刮板链组成为：

接链器、开口销、刮板、U型螺栓、自锁螺母、圆环链。

刮板的作用是刮推槽内物料和在槽帮内起导向作用，在运行时还有刮底清帮、防止煤粉粘结和堵塞的功能。

链条在运行中不仅要承受很大的静载荷和动载荷，在滑动摩擦条件下运行，还要受矿井水的浸蚀，因此要求其要有高的抗拉强度、抗冲击韧性、疲劳强度和防锈抗腐蚀性。

目前使用的圆环链，都是用优质合金钢焊接而成，并经热处理和预拉伸处理。

其型式、基本参数及尺寸、技术要求、试验方法及验收规则已有统一的国际和国家标准（GB12718-91）。

圆环链规格是以链环棒料直径和链节距的尺寸（mm）表示。

标准规格有八种：

Ф10×40、Ф14×50，Ф18×64，Ф22×86，Ф26×92，Ф30×108和Ф34×126。

圆环链按强度划分为B、C、D三个等级，D级强度最高。

不同规格尺寸的各级强度的圆环链，其破断负荷也不相同。

目前使用的刮板链，可作如下比较：

边双链的拉煤能力强，特别对于大块较多的硬煤，但其两条链受力不均，特别是中部槽在弯曲状态下运行时更为严重；中单链没有受力不均的情况，但其整体破断强度不高，限制其在大功率刮板输送机上应用；双中链吸取双边链与单链的各自优点，既较好地解决了在弯曲段受力分配不均的问题，又解决了整个强度不高的矛盾。

五、紧链装置

又称张紧装置，是调整刮板输送机刮板链链条预张力的装置，通常由紧链器和阻链器组成。

阻链器是在紧链时将链条的另一端固定住的装置，有链条挂钩式和楔块式两种。

紧链器是直接或配合刮板输送机减速器对链条施加张力的机构，有棘轮插爪式、抱闸式、闸盘式和液压马达式四种形式。

棘轮插爪式紧链器由棘轮、插爪、手把、弹簧顶杆、底座等件组成。

棘轮安装在刮板输送机减速器第二轴轴伸上，手把在运行位置时，弹簧顶杆使插爪脱离棘轮，棘轮任意转动，紧链时将紧链器手把搬到“紧链位置”，插爪被弹簧顶杆顶入棘轮的齿根，然后反向断续开动电动机，使机头链轮反转，因棘轮插爪的限制，电动机停转时链条不能回松。

当链条被拉紧到有足够拉力时，停止电动机，从链条自由端拆除多余的链段，将刮板链接在一起后，点动电动机使链轮反转的同时，将手把复位到“运行位置”，使插爪脱开棘轮。

拆除紧链挂钩，即可正常运行。

棘轮紧链器结构简单，操作方便，适用于轻型刮板输送机。

因为用于功率较大的刮板输送机时，紧链后棘轮与插爪之间的压力很大，搬开手把时不安全。

抱闸式紧链器由制动轮、闸带、偏心轮等件组成。

利用偏心轮使闸带抱紧制动轮，对减速器进行制动从而紧链。

抱闸式紧链器结构简单，操作省力，安全可靠，但不能准确控制紧链力。

它逐渐取代棘轮插爪式紧链器，用于轻型或中型刮板输送机。

闸盘式紧链器由手动张紧器、安装在刮板输送机电动机与减速器连接罩筒上的制动钳和固定在刮板输送机减速器输入轴上的制动盘等主要部件组成，多用于中型或重型刮板输送机中。

液压马达式紧链器由液压马达、减速器、阀组等部件组成，多在重型或超重型刮板输送机上使用。

常用的闸带式紧链装置由安装在减速器第二轴输出端的制动轮、闸带、拉杆、弹簧、偏心轮和手把等部件组成。

紧链装置的工作原理：

当手把处于运行位置时，制动轮与闸带之间有一定间隙。

当紧链时，为防止已拉紧的链条松开，须将手把置于紧链位置，即将制动轮闸住，用紧链挂钩拉住刮板链，从而进行紧链的工作。

六、推移装置

推移装置是在采煤工作面内将刮板输送机向煤壁推移的装置。

综采工作面使用液压支架上的推移液压缸，普采工作面用单体液压推溜器或手动液压推溜器。

单体液压推溜器实为一个液压千斤顶，为便于在采煤工作面使用，采用内回液结构，即经活塞杆的心部回液，没有外露的回液管。

使用时将推溜器的活塞杆用插销连接在中部槽挡煤板上，再将其底座用支柱撑在顶板上。

搬动操纵阀，向活塞一侧注入压力液，活塞杆就将中部槽推向煤壁；向活塞的另一侧注压力液，缸体和支座向前收回。

在采煤工作面间隔一定距离装设一个推溜器，压力液由设在顺槽内的泵站经高、低压管路循环。

如采用外注式的液压推溜器，用注液枪注液，不需在推溜器上连接固定管路。

液压推移装置的介质有油液和乳化液两种。

单体液压推溜器包括：

挡煤板、活塞杆接头、缸体、底座、斜撑支柱。

锚固装置由单体液压支柱和锚固架组成，锚固架与机头架、机尾架连接。

它是刮板输送机在倾角较大的工作面使用而有可能下滑时，用以固定、防滑之用。

补充内容：

一、工作面刮板输送机机头的安装

1．机头必须摆正；

2、驱动装置应安设在采空侧，留有700mm距离，便于行人和检修；

3、减速器与机头部的连接螺栓必须安装齐全紧固；

4、机头要稳固，垫实不晃动。

二、工作面刮板输送机中部槽的安装

1、中部槽安装要平、直、稳；

2、中部槽安装的方向应从机头向机尾进行；

3、每块中部槽的安装方向必须正确。

三、工作面刮板输送机搭接要求

1、与顺槽刮板输送机搭接时，垂直高度应保持300mm～500mm，搭接距离不应小于250mm。

2、直线搭接时,后一台的机头要高于前一台机尾300mm，前后交错不小于500mm.

四、刮板输送机的紧链

五、综采工作面刮板输送机的特殊安装要求

1、在地面先将两块中部槽组装一起，装车下井进行工作面安装；

2、注意链条不能拧花；

3、综采工作面刮板机的机尾一般在采煤机骑上溜槽后再进行安装；

4、安完中部槽再安装挡煤板；

5、中部槽的安装一般与液压支架的安装配合进行。

第三节桥式转载机

一、桥式转载机的结构特点

桥式转载机安装在采煤工作面下平巷中，它的作用有：

一是将工作面刮板输送机运出的煤，转运到可伸缩带式输送机上；二是输送机伸缩时减少胶带拆装次数。

它实际是一种可以整体纵向移动的短刮板输送机，其传动系统和驱动装置与刮板输送机相同，而机身结构组成有区别，机身由拱挢段、爬坡段和落地段三部分组成。

拱桥段部分由标准溜槽、挡板和封底板组成，三者用螺栓连接成一刚性整体。

连接时溜槽、挡板和封底板的接口要互相错开，以增加机身的刚度。

拱桥段的前端与机头部连接，后端与爬坡段的凸形溜槽连接。

爬坡段由凸形溜槽、爬坡段溜槽、凹溜槽组成，将货载抬高，并与拱桥段组成一刚性整体结构，构成与可伸缩带式输送机机尾搭接的足够长充，后端的凹溜槽与破碎机的出料腔连接。

落地段的前方与破碎机的进料口连接，后方与机尾连接，其各溜槽间均用哑铃栓连接，允许在水平和垂直方向有一定的偏转，以适应底板的变化。

SZZ1100/200型桥式转载机组成：

机头传动部、行走小车、可伸缩机头架、拱段挡板、标准溜槽、凸溜槽档板、凸溜槽、爬坡段溜槽、凹溜槽档板、凹溜槽、落地段档板、封底溜槽、0.5m档板、过渡溜槽、机尾部、自移机构。

机头部通过垂直销轴与行走小车的安装板连接，使机头部可绕此销轴在水平方向上偏转一定角度。

安装板通过横梁及水平销轴与车架相联，可在垂直方向允许一定偏转。

在小车前部还装有卸载导料槽挡板，防止对输送带的偏载和减小对输送带的冲击。

行走小车支撑在可伸缩带式输送机机尾架的导轨上，用以实现二者的搭接和相对移动。

可伸缩机头架在刮板链伸长、磨损而造成松弛进进行微调张紧之用。

当达到前方极限位置时（行程为500mm）停机，用紧链器对刮板链进行张紧。

可伸缩机头架的结构与刮板输送机可伸缩机尾相似，不同之处是手动调整后用定位销插入定位板中定位。

机尾部无传动装置，主要由机尾架、机尾链轮组成。

与刮板输送机相比，转载机也是使用中双链刮板链，但两个链子中心距较大，刮板间距也较短，以适应其爬坡段运煤的要求。

二、桥式转载机的推移方式

桥式转载机与可伸缩带式输送机机尾段的搭接重叠长度较大，一般为10m~20m，有的可达30m以上，利用小绞车或本身配带的自移机构拉移。

当采空区运输巷道维护时，工作面推进5m时移动一次；当采空区运输巷道不维护时，转载机与工作面刮板输送机同步推进。

当转载机前移到搭接的极限位置时，必须缩短可伸缩带式输送机（后退式采煤），方可继续移动转载机。

第四节刮板输送机选型设计

刮板输送机的计算通常分为新机器的设计计算和按一定使用条件选用定型产品，验算是否满足使用要求。

两者计算内容相同，区别在于前者按通用条件，后者按具体使用条件计算。

刮板输送机计算主要内容包括：

输送能力的计算、运行阻力及链条张力的计算、电动机功率计算以及刮板链的强度计算等。

一、输送能力的计算

刮板输送机是连续式运输设备，其输送能力为

Q=3.6qv=3600F&￥vt/h（7-1）

式中Q——刮板输送机的输送能力，t/h；q——输送机上单位长度货载质量，kg/m；v——刮板链运行速度，m/s；F——货载最大横断面积，m2；&——货

载的装满系数，一般取0.65～0.9；￥——货载的松散密度，t/m3，对于煤炭=0.85～1.0。

只有当货载沿溜槽均匀分布、连续不断地均速运行时，由上式计算的刮板输送机的输送能力才是正确的。

货载连续不断地运行有赖于刮板间距的正确选择：

货载块度大，刮板间距大；向下倾斜运输刮板间距比向上倾斜运输刮板间距大；刮板高度高，允许间距大。

而且刮板间距还与煤本身的内摩擦角和刮板链的加速度有关。

●设计新输送机时，为适应不同性质物料、不同安装倾角及考虑一定富裕量的需要，装满系统可取小些。

由式7-1算出的刮板输送机的运输能力应大于或等于设计运输生产率。

刮板输送机运行阻力按直线段和曲线段分别计算。

1．直线段运行阻力

直线段运行阻力包括：

货载及刮板链在溜槽中移动的阻力；倾斜运输时，货载及刮板链的自重分力。

直线段运行阻力又分为重段阻力和空段阻力两部分。

图7-16为沿倾斜运行的刮板输送机的重段直线段。

运行时除了要克服煤和刮板链重力引起的阻力外，还需克服煤和刮板链重力引起的下滑力，通常将它们一起计为总运行阻力。

（7-2）

图7-16重段直线段运行的总阻力