完整word版刮板输送机设计计算和选型.docx

1、完整word版刮板输送机设计计算和选型4.1刮板输送机输送能力的计算4.1.1工作面刮板输送机的输送生产能力计算刮板输送机输送能力Q按下式计算:(4-1)C=3600Av P式中 Q刮板输送机输送量（t/h）；A溜槽上物料装载断面（m2）；v刮板链条速度（m/s）;P 物料堆积密度（t/m3）。4.1.2溜槽上物料断面积A计算图4-1 溜槽中货载最大断面积溜槽上物料断面积A:式中 A、A1八宀23我山0十产（叫勺宀1单侧挡板溜槽上物料断面各部分的面积（2 兀D2(4-2)m2);A3导向管断面面积（m）;b 溜槽宽度（m；hc溜槽槽口高度（m； bc溜槽槽口宽度（m； h1刮板输送机工作时档煤

2、净高（m ；a 物料的动堆积角，取a =2C?;h, = (b +b2 -d) X tana = (0.73 + 0.2 -0.085)x tan 20 = 0.3mb1溜槽上框架宽度（m ；b2溜槽距挡板的距离（m；D导向管直径（m；Ce装载系数。A =0.56X0.087 +10.9天(0.73 + 0.2 -0.085)天 0.3-31竺0也 =0.159(m2)Q=3600X).159 X1.04 X).9=535(t/h)4.1.3刮板输送机上的物料断面面积的计算400当给定工作面刮板输送机的生产能力，验算溜槽最大物料断面面积 A:心需=3600：1004“.厂0.119 = 0.1

3、59曲所设计的刮板输送机中部槽尺寸满足生产能力要求。4.2刮板输送机水平弯曲段几何参数的计算工作面刮板输送机，随着采煤机的移动，需要整体逐段向煤壁推移，使工作面刮板输送机呈蛇形弯曲状态。如图 4-2所示。r图4-2 刮板输送机水平弯曲段示意图32454.2.1弯曲段曲率半径R的计算弯曲段曲率半径R：(4-3)(4-4)式中 Lw弯曲段长度（m ；式中 R弯曲段曲率半径（m ；相邻溜槽间的偏转角度（?）；Io每节溜槽长度（m。1 5R= 28.65 (m) 2xsin 24.2.2弯曲段长度Lw的计算弯曲段长度Lw：Lw = J4aR-a2a刮板输送机一次推移步距（m。Lw =如028.65-0

4、.62 =8.27(m实用中要确保刮板输送机弯曲段长度不小于 Lw=8.27m的计算值。4.2.3弯曲段对应的中心角 ao的计算弯曲段对应的中心角a(4-5)a0 = 2arcs h式中 a。弯曲段对应的中心角,一般用弧度表示（rad ）。ao=2xarcsin 0.6； =8.30。= 0.145J8.272 +0.62(rad)4.2.4弯曲段的溜槽数N的计算弯曲段的溜槽数N:(4-6)式中 N 弯曲段所需溜槽数量，输送机整体推移时=_L1。ao 弯曲段对应的中心角（rad ）。N=空空聾5 =5.541.54.3刮板输送机运行阻力的计算4.3.1刮板输送机每米长度物料质量 q的计算刮板输

5、送机每米长度物料质量q：(4-7)式中 Q 刮板输送机输送量（t/h）。400=106.8（kg/m）432刮板链条每米长度质量qo的计算刮板链条每米长度质量，与链条直径、刮板链条形式及溜槽宽度等因素有关,其数值如表4-1所示。表4-1 刮板链条每米长度质量 qo链条 直径（mm溜槽 宽度（mm刮板链条每米长度质量（kg/m）边双链中双链（准边双链）单中链10280一一5.214320一13.49.4420一15.211.3520一25.213.21862018.4一一63019.2一一2263031.435.228.176436.039.033.02673042.351.040.076447

6、.458.643.030730一70.060.0764一72.063.030830一73.666.9880一78.071.034960一90.080.01000一98.082.0由表 4-1 查得 q。=40.0 （kg/m）433刮板输送机有载分支的基本运行阻力 W的计算图4-3 刮板输送机运行阻力计算图刮板输送机有载分支的基本运行阻力 W:Wzh =(q +q0 )L Q cosP (q +q0)丄 q sin P ( N) (4-8)式中 W 刮板输送机有载分支基本运行阻力（N）;L刮板输送机设计长度（m； 2g 重力加速度，取g=1Om/s ；B 刮板输送机倾角（?）；q 刮板输送机每

7、米长度物料的质量（kg）；qo刮板链条每米长度的质量（kg）；CD 物料在溜槽中移动的阻力系数;D 刮板链条在有载分支溜槽中移动时的阻力系数;“” 一一根据刮板链条向上运输时取“ +”号；反之取“-”号。Wzh = (106.8 X 0.6 + 40.0 X 0.4)咒 160% 10X cosO +(1O6.8 + 40.0) X160% 10X sinO = 128100N = 128.1kN434刮板输送机无载分支的基本运行阻力 VK的计算刮板输送机无载分支的基本运行阻力 W：(4-9)Wk = qoLg(EcosP+sin P) (N)式中 CD ?刮板链条在无载分支溜槽中移动时的阻力

8、系数;W刮板输送机无载分支基本运行阻力（N）Wk =40.0x160x10x(0.4Xcos0Sin 0) = 25600N = 25.6kN435刮板输送机弯曲时有载分支运行阻力 Wzh和无载分支运行阻力WK的计算刮板输送机弯曲时有载分支运行阻力 Wzh和无载分支运行阻力WK :Wzh = kiWzh( kN)(4-10)WK =k1WK ( kN)(4-11)式中 k1刮板输送机弯曲运行时附加阻力系数。Wzh =1.1x128.1 =140.9 (kN)WK =1.1x25.6 =28.2 (kN)4.3.6刮板输送机运行总阻力 W的计算刮板输送机运行总阻力W式中 k2W =k2(Wzh

9、+WK) =1.21(Wzh +Wk)(kN)(4-12)刮板链条绕上头部、尾部链轮回转时的附加阻力系数。W =1.21X(128.1 +25.6) =186.0(kN)4.4刮板输送机链条张力和牵引力的计算4.4.1计算各特殊点的张力1.确定给定条件中最小张力点张力 Smin如图5-3比较1点和3点张力S1和S3：SS1 +WK = S, + 1.1WK(4-13)又设机头、机尾所需功率相同，负荷均匀，每个链轮克服阻力为总阻力 的一半，即S2 S3 =W 1.21(Wzh +WK)= 0.605(WZh +Wk )(4-14)解式(4-13)和(4-14)可得:S1 -S3 =0.605Wz

10、h -0.495Wk = 0.605x 128.1-0.495x 25.6 = 64.83因为 Si -S3 =64.83所以S1SS3=SminS图4-4链条张紧力计算示意图2.用逐点计算法计算链条各点张力图4-4中,S3 = Smin = 3 kNS4 = S3 +Wzh =S3 +1.1Wzh =3 + 1.1X128.1 =143.9kNS1 = S4 _W 弋- j21(Wzh +Wk)=143.9 - 匸2128.125.6 50.9 kN 2S2 =S1 +WK 7 +1.1Wk =50.9 +1.1X25.6 =22.7 kN442刮板输送机两端链轮总牵引力刮板输送机两端链轮总

11、牵引力 F：其中Fi =S4-Si +0.05( S4+S1)(4-15)(4-16)F2 = S2 - S3 + 0.05(S2 + S3)(4-17)式中F刮板输送机两端链轮总牵引力（kN）;F1头部链轮的牵引力（kN）;F2尾部链轮的牵引力（kN）。F1 =143.9 -50.9 +0.05x(143.9 +50.9) =102.7(kN)F2 =22.7 -3 +0.05x(22.7 +3) =21.0 ( kN)F =102.7 + 21.0 = 123.7( kN)4.5刮板输送机电机功率的计算4.5.1刮板输送机满载运行时，电机功率 P的计算刮板输送机满载运行时，电机功率 P:(

12、4-18)式中 k 刮板输送机电机功率备用系数;F刮板输送机链轮总牵引力（kN）;n 刮板输送机传动效率。p123.。4 =157.2(kW)0.94.5.2单向割煤采煤工作面刮板输送机电机功率 PS的计算采煤机下放时，刮板输送机空载运行（q = 0）的电机最小功率Pmin：P in_1.1x2q0Lg 9os Pv (纳1000n(4-19)Pmin J21610 心Os0W.04 =65.11000x0.9(kW)单向割煤工作面采煤机割煤时，刮板输送机电机最大功率为Pmax用式（4-18）计算，即PmauP。刮板输送机电机的等值功率 Pd和设备功率Ps：Pd =0.6jPmax +Pmax

13、Pmin 中 Piin ( kW)(4-20)Ps =1.2Pd(kW)(4-21)式中 Pmax 刮板输送机满载运行时电机最大功率;fin 刮板输送机空载运行时电机最小功率。Pd =0.6% J157.22 + 157.2x65.1 +65.12 =118.8( kWPs =1.2咒118.8 =142.6( kW刮板输送机配用电机总功率 Pz=180kWS=142.6kW所以，电机可用。4.6链条预张力和紧链力的计算4.6.1链条预张力由定义可知，链条预张力引起链条的弹性伸长量 ？Ly应等于链条在额定负载下的弹性伸长量？L,即?Ly = ?L。由虎克定律和上述张力代入该等式，可得1T =(

14、S1 +S2+S3 + S4)(kN)4(4-22)式中 T链条预张力（kN）。T =1：(50.9 +22.7+3 + 143.9) =55.1 ( kN)462链条紧链力链条紧链力：=T +Wk + F (kN)(4-23)式中 T刮板输送机链条预张力（kN）;W紧链时底链移动阻力（kN）；F接链时链条松弛量（0.50.6t ）需要的附加牵引力（kN）,按下式计算:EAo P4L 佔(kN)(4-24)式中 E刮板链条的弹性模量，取 E=206Xl09（N/m2）;A0链条横断面积（m）；P圆环链条链环的节距;L 刮板输送机设计长度（m。兀D2=2咒3.14咒0.026 =1.06X10=

15、(帘)4602060906宀0.0920亠31.4 (kN)h =55.1 +25.6 +31.4 =112.1 ( kN)4.7刮板输送机牵引机构强度的验算刮板输送机牵引链强度验算:式中kmin 2Tm(4-25)TmTa 刮板输送机链条最小破断载荷（kN)；刮板输送机满载启动时链条最大拉力（kN)。kmin刮板输送机链条最小安全系数，kmin 2时满足要求;Ta = ncTbka ( kN)式中Tb刮板输送机单股链条最小破断力（kN）;nc刮板输送机链条根数;ka刮板输送机链条受力不均匀系数，中单链ka=1。(kN)(4-26)式中nb 刮板输送机电机启动力矩系数;P 刮板输送机电机总功率

16、;n 刮板输送机启动时总传动效率;Ta =1X850X1 =850 (kN)Tm，580.6 =259.6 (kN)1.04kmin85乞=3.27 2满足要求259.64.8刮板输送机的选型刮板输送机是连续动作式运输机械的一种，由于其机身低矮，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。它除了运煤外, 还能给采煤机作运行轨道；作为移置液压支架的支点；清理工作面的浮煤；悬挂 电缆、水罐、乳化液管等。它是缓倾斜长壁采煤工作面唯一的运输设备。481预选根据MG300-V型双滚筒采煤机的生产能力可初步选用 SGD-630/180型刮板输送机。基本参数如下表:运输能力350

17、t/h刮板链速0.92m/s破断拉力850KN中部槽尺寸（1500x630% 220）mm4.8.2验算(1)运输能力的验算Qrn =3.6F 丫V屮F ” = Qm 3.W（v-黑）603505.983.6咒0.9咒1150 咒（0.92 ）602=0.114m式中:Qm 采煤机的生产能力，t/hF 中部槽具有的装载断面面积V 刮板链速度，m/sVo采煤机牵引速度，m/min屮一一装满系数，一般小于1,这里取0.9Y 散煤容重，kg/m3中部槽装煤的可堆积角按30，散煤密度1150 kg/m3，中部槽的装煤断面F,按下图所示的形状，从几何关系可求得:中部槽物料断面图10.63-2x0.11

18、0F =0.63X0.11 + x(0.63-2x0.11)x x tan 30022-0.094m由上计算可知，当采煤机的运行方向与刮板链运行方向相同时，中部槽的装 煤断面能够承受。反之，也然。(2)运行阻力计算中部槽单位长度上的装煤量按链速计算，即3.6v 3.6x0.92350 =105 kg/m煤在槽内运行的阻力系数 =0.6，刮板链在槽内运行的阻力系数 I =0.4，计算重、空段的运行阻力。Wzh =(q豹 + qii)Lg cosP (q+qJLg sin P=(105X0.6 +18.8X0.4)x150X9.8Xcos30-(105 +18.8)x150x9.8xsi n30-

19、87933 NWk =qiLg (| cosP +sin P)=18.8x150x9.8x(0.4cos30 +sin 30)=12486 N式中:L 刮板输送机长度，mql 刮板链单位长度的质量，kg/mP 倾斜角度(3)刮板链张力计算:如下图所示，按求出的重段、空段运行总阻力Wzh和Wk，然后确定刮板链的最小张力点。按逐点计算法得S2 = SWzh21S4 = S3 +Wk因下端有驱动装置，故S2S3双机头驱动刮板输送机计 算图上端有驱动装置,故S4Si由 0.6Wzh-0.4 Wk=0.6 X 51376-0.4 咒166470判定刮板链最小张力在“ 1”点取最小张力为3000,用逐点计

20、算法求刮板链在各点的张力为:Si=3000 N 9= Si+Wzh =3000+87933=90933 NS3- S 1=0.6 Wzh -0.4 Wk 因此：S3=50765 NS4- S 1 =0.6 ( Wzh +Wk)因此：$=63251.4 N(4)电动机功率计算重载时的电机功率N maxN m ax_ 1.21 (Wzh + Wk)v空载时的电机功率N minNmin 1.1x2qi Lg cosP v1000 n1000 n1.21 X (87933 +12486 )x 0.921000 X 0.85= 132 KW1.1 X2x18.8x1507.8x0.4xcos30x 0.9210007.85=120 KW电动机轴功率NdNd =0.6jNmax +N maxNmi n + N = 0.6j1322 +132x120 + 1202 = 131KW考虑到采区特殊情况，很难准确计算额外阻力，所以所选电动机的功率应 增加1520%勺备用量。N =1.15XNd =1.1531 =157KW因此配备2M0KW电动机双头驱动能满足需要。(5)刮板链安全系数，查得1864的C级圆环链的破断拉力为410KN边Sd双链负荷分配不均系数A取0.85n = 1 2S I .厶 jmax12汽 90933= 7.73.5经以上计算知，所选输送机适用。