綜采工作面2500t.h可彎曲刮板輸送機設計-SGZ1000-2000重型礦用刮板輸送機含9張CAD圖
綜采工作面2500t.h可彎曲刮板輸送機設計-SGZ1000-2000重型礦用刮板輸送機含9張CAD圖,工作面,彎曲,曲折,輸送,設計,sgz1000,重型,礦用刮板,cad
外文資料
Mine scraper conveyor soft-start mode
of selection and application
High yield and high efficiency in the coal mine fully mechanized coal face of the building, to face big-long, large to support the requirements of the power of Shearer and scraper conveyor. Ordinary fully mechanized coal face of the long-general in about 150 m, scraper conveyor transport capacity of 500 t / h around high yield and high efficiency and fully mechanized coal face of the long-General to 180 ~ 300 m, scraper conveyor transport capacity of 800 t / h and above, therefore, conveyor power greater growth. Pingdingshan Coal Mining Group Company to as an example, the scraper conveyor of power in most 400 (2 × 200) kW and above, the largest for the 750 (2 × 375) kW. Scraper conveyor to the start-up launched mainly two-speed, limited by a small number of filling hydraulic coupler, which started two kinds of ways, not only operating costs, and it stands high. Therefore, the need to seek new technology and equipment to meet the requirements of high yield and high efficiency.
一、current situation and existing problems
(一) limit filling hydraulic coupler in the high-power, big load, its size, when it with the motor and reducer connection, the greater the share of space. Limited space in the work of the occasion, too much volume will scraper conveyor layout difficult. Coupled with increased hydraulic transmission distance and high-speed rotating state and easy to have a greater impact on the radial dynamic load, and the slowdown caused by electrical installations damaged. Coupled with the input and output speed than the speed of usually no more than 97 percent, that is impossible to achieve input shaft and output shaft of sync, which must exist greater power loss, reducing the efficiency of the transmission system.
(二) two-speed motor drive system is currently in China's mining scraper conveyor in common. Under normal circumstances, the rated speed motor to start the half, corresponding to start motor power is also rated power of the half. To low-speed motor launch, when the completion of the process initiated after the switch to high-speed operation, from start to the normal operation of sub-levels, in part, reduce the impact of the launch. In this way to use the special two-motor winding, two-and two-speed cable root switch. Two-speed motor complex structure, high cost, power supply system equivalent to two Motors, low-speed switching not effectively controlled, the point of failure, equipment cables, at the same time, the fault lines will be doubled the increase.
二、soft-start several advanced methods of comparison
(一) thyristor surge soft-start mode. Start the process launched at the slope, pulse conflict jump start, speed up the slope, fast slope. Pulse conflict way can jump start the biggest short-term output of over 95 per cent of the rated voltage, to impose a short-time great starting torque (equivalent to 90 per cent of direct starting torque), to overcome the static friction and the inertia of the transmission system. This soft-start approach and broad prospects for application.
(二) viscous liquid transmission soft-start mode. Dodge is a typical U.S. company CST (consecutive start transmission) soft-start devices. CST soft-start devices currently relies mainly on imports, high prices, the general mine unbearable. CST-mechanical, hydraulic, electronic control, cooling, materials for integrated, manufacturing, high-precision control, supply of spare parts in particular inconvenience. Scraper conveyor is moving equipment, changing work environment, the extremely bad conditions, equipment failure rate correspondingly increased, the greater difficulty of maintaining the higher operating costs and narrow work space constraints of the CST in China mine AFC Machine applications.
(三) Frequency soft-start mode. Scraper conveyor used, its performance advantages not play; expensive, the general mine unbearable; components used its power IGBT modules, high-voltage IGBT module of the international embargo on China, so its difficult to voltage levels To 1140 V, to its coal mine conveyor on the application has brought great difficulties.
? (四) SRM-driven approach. SRM is a new driver, in other sectors (such as the textile industry, machinery manufacturing, washing machines, etc.) have a very wide range of applications. The main feature is activated when the current low torque, speed performance, and easy to use pure electric control to achieve stepless speed regulation, and long run. Motor exclusive use of SRM, but flow, not burning motor, with good prospects for development. Components used for power IGBT module, it is very difficult to achieve voltage 1140 V. The current high-power explosion SRM is still in the development stage, the bulk smaller, higher cost, not suitable for the underground mine scraper conveyor application.
(五) soft-start mode. Taiyuan, the company developed the Whitby soft start-FM-speed technology, speed regulator technology, vacuum technology for magnetic start one, start with the characteristics of analog FM. The surge started with the way the soft start-voltage slope start, current feedback sudden jump start and start compared to the initial start more torque, can achieve the low-speed torque activated to ensure that equipment from the take-up, by Static to dynamic start running, you can solve the problem of overloading difficult start.
三、application
Pingdingshan Coal Mining Group after analysis and comparison, in October 2004 quoted a 2-QJT250/1140 (660) soft start, and Zhangjiakou Coal Factory production SGZ-764/400-scraper conveyor support, instead of the original The restrictions start filling hydraulic coupler, in a small mining 6-31080 fully mechanized coal face applications, is now running for six months, and its soft-start control of the scraper conveyor incident does not appear, better-performing.
The starter the following key features: ① and hydraulic coupler, compared with two-speed motor, scraper conveyor drive system and power supply system to maximize the simplified, the reliability of the system significantly increased. ② start the process of, 5 s power to block protection. ③ start the process of automatic measurement load, automatically determine sudden jump start, the commencement of the biggest obstacles, the largest motor torque, the buck started to overcome the shortcomings. ④ the starter all-digital control circuit, is set up to facilitate the actual starting current can be accurately controlled in the following 4 Ie, the current small motor launch, reduce the impact of the power grid. ⑤ scraper conveyor loaded with empty and a smooth start to maximize the Elimination of Transmission of the fixed-load, effectively preventing the Duanlian, breakpoints, roller key transmission components, such as damage to the accident. ⑥ VVVF soft start with a fuzzy control technology, based on load automatically determine the size of start-up time. Load large, extended start-up time, reduce the equipment dynamic impact load hours, because of the dynamic impact of the equipment smaller, the system automatically reduce the start-up time, can reduce the impact of the motor life.
Mine transportation equipment, long working hours (16 ~ 18 h / d), a large number complex system, supporting equipment, supporting links, delivery of materials by block, the impact of waste, launched frequent launch accidents. Fully-face failure in the electrical and mechanical equipment, scraper conveyor failures accounted for about 40 percent. In light of the above reasons, and because of soft-start the development of fully mechanized coal face scraper conveyor launch control for technical improvements is not only necessary but also feasible. SCR Mine scraper conveyor soft-start is the high yield and high efficiency fully mechanized coal face of the important technology and equipment, with great application value. The project's successful application to reduce the fully mechanized coal face mechanical and electrical accidents, improve yield and reduce consumption is of great significance.
中文譯文
礦用刮板輸送機軟啟動方式的選擇與應用
在煤礦高產高效綜采工作面的建設中,以工作面大采長、大走向的要求配套了大功率的采煤機和刮板輸送機。普通綜采工作面的采長一般在150m左右,刮板輸送機的運輸能力500t/h左右;而高產高效綜采工作面的采長一般達到180~300m,刮板輸送機的運輸能力達800t/h以上,因此,輸送機功率增長較大。以平煤集團公司為例,刮板輸送機的功率大都在400(2×200)kW 以上,最大的為750(2×375)kW。刮板輸送機的啟動以雙速啟動為主,少數采用限矩型液力耦合器,這2種啟動方式,不僅運行費用高,而且停機率高。因此,需尋求新的技術和裝備來滿足高產高效的要求。
一、目前現狀及存在的問題
(一)限矩型液力耦合器在大功率、大負荷時,本身體積龐大,當它與電動機和減速機聯接后,所占空間更大。在工作空間受到限制的場合,過大的體積會使刮板輸送機的布置變得困難。液力耦合器增大了傳動距離,并且在高速狀態(tài)旋轉,易產生較大的徑向動負荷沖擊,而造成電動機和減速裝置的損壞。耦合器的輸出轉速與輸入轉速之比通常不高于97%,即無法實現輸入軸和輸出軸的同步,因而必然存在較大的功率損失,降低了傳動系統(tǒng)的效率。
(二)雙速電動機驅動系統(tǒng)目前在我國礦用刮板輸送機中普遍采用。通常情況下,電動機以額定轉速的一半啟動,相應地啟動功率也是電動機額定功率的一半。電動機以低速啟動,當完成啟動過程后再切換到高速運轉,從啟動到正常運轉分兩級進行,部分地減小了啟動沖擊。這種方式要使用專門的雙繞組電動機、雙根電纜和雙速開關。雙速電動機結構復雜,造價高,供電系統(tǒng)相當于2臺電動機,低速切換不易有效控制,故障點多,經常出現啟動失敗。隨著綜采工作面的推進,要不斷地移動設備和電纜,增大了設備電纜移動的難度,同時,電纜的故障也會成倍的增加。
二、幾種先進軟啟動方式的對比
(一)晶閘管調壓軟啟動方式。啟動過程分斜坡啟動、脈沖突跳啟動、加速斜坡、快速斜坡。脈沖突跳啟動方式可以短時輸出最大達95%的額定電壓,施加一個短時的大啟動力矩(相當于90%直接啟動轉矩),以克服大的靜摩擦力和大的傳動系統(tǒng)慣性。這種軟啟動方式應用前景廣闊。
(二)液體粘性傳動軟啟動方式。典型的是美國Dodge公司CST(連續(xù)啟動傳動)軟啟動裝置。CST軟啟動裝置目前主要依賴進口,其價格昂貴,一般礦井難以承受。CST集機械、液壓、電子控制、冷卻、材料為一體,制造、控制精度高,備件供應特別不便。刮板輸送機是移動設備,工作環(huán)境不斷變化,條件極為惡劣,設備故障率相應增大,較大的維護難度、較高的運行成本和狹窄的工作空間限制了CST在我國礦用刮板輸送機上的應用。
(三)變頻軟啟動方式。應用于刮板輸送機上,其性能優(yōu)勢得不到發(fā)揮;價格昂貴,一般礦井難以承受;其功率元件采用IGBT模塊,高電壓等級的IGBT模塊在國際上對我國禁運,所以其電壓等級很難達到1140V,給其在煤礦井下輸送機上的應用帶來了很大的困難。
(四)開關磁阻電動機驅動方式。開關磁阻電動機是一種新的驅動方式,目前在其他行業(yè)(如紡織工業(yè)、機械制造業(yè)、洗衣機等)有著十分廣泛的應用。主要特點是啟動時低電流大轉矩,調速性能好,容易用純電氣控制實現無級調速,并可長時間運行。電動機采用專用開關磁阻電動機,不過流,不易燒毀電動機,具有良好的發(fā)展前景。因功率元件采用IGBT模塊,電壓等級很難達到1140V。目前大功率防爆開關磁阻電動機尚處于研制階段,批量較小,成本較高,不適合在煤礦井下刮板輸送機上應用。
(五)調壓調頻軟啟動方式。太原惠特公司研制的調壓調頻軟啟動器集調頻調速技術、調壓調速技術、真空磁力啟動器技術為一體,具有模擬調頻啟動的特點。該啟動方式與調壓軟啟動器的電壓斜坡啟動、電流反饋啟動及突跳啟動相比,具有更大的初始啟動轉矩,可實現低速大扭矩啟動,確保設備從張緊開始,由靜態(tài)啟動到動態(tài)運行,可以解決重載難啟動問題。
三、應用情況
平煤集團經過分析對比,于2004年10月引用了2臺QJT250/1140(660)調壓調頻軟啟動器,和張家口煤機廠生產的SGZ-764/400型刮板輸送機配套,代替原來的限矩型液力耦合器啟動方式,在一礦丁6-31080綜采工作面應用,現已運行6個月,軟啟動器及其控制的刮板輸送機未出現事故,效果較好。
該啟動器主要特點如下:①與液力耦合器、雙速電動機相比,刮板輸送機傳動系統(tǒng)和供電系統(tǒng)得到最大的簡化,系統(tǒng)的可靠性顯著提高。②啟動過程中,5s堵轉斷電保護。③啟動過程中,自動測量負載,自動確定突跳啟動點,在啟動阻力最大時,電動機的扭矩最大,克服了降壓啟動的缺點。④該啟動器采用全數字控制電路,功能設定方便,實際啟動電流可以精確地控制在4A以下,電動機啟動電流小,減少了電網沖擊。⑤刮板輸送機滿載及空載啟動平穩(wěn),最大限度地消除對傳動部分的動沖負載,有效防止了斷鏈、斷點、滾鍵、損壞傳動元件等事故。⑥調壓調頻軟啟動器采用了模糊控制技術,依據負載的大小自動確定啟動時間。負載大時,延長啟動時間,減少對設備的動載沖擊;負載小時,由于對設備的動載沖擊較小,系統(tǒng)自動縮短啟動時間,可減少對電動機壽命的影響。
礦井運輸設備工作時間長(16~18h/d),數量多,系統(tǒng)復雜,配套設備多,配套環(huán)節(jié)多,運送的物料受塊度、矸石的影響,啟動頻繁,啟動事故多。綜采工作面機電設備故障中,刮板輸送機故障占到約40%。鑒于以上原因,又由于軟啟動技術的發(fā)展,對綜采工作面刮板輸送機啟動控制進行技術改進不僅是必要的,而且是可行的。晶閘管調壓調頻礦用刮板輸送機軟啟動器是高產高效綜采工作面的重要技術與裝備,具有較大的推廣應用價值。該項目的成功應用對減小綜采工作面機電事故、提高單產、降低消耗具有重大意義。
前 言
歲月如梭,大學四年的進修生涯轉眼即逝,我將要踏上新的路程,走入新的人生軌跡。在最后的時光中,我們最重要的內容是完成畢業(yè)設計這一必要環(huán)節(jié),它展示著我們四年來對知識的總結,是對我們綜合實力的考察。它是在學生學習了一系列基礎和專業(yè)課程,并在實習,實踐的基礎上,利用所學知識,結合實際情況,在老師的指導下,自主選擇設計與解決實際問題的過程。經由過程畢業(yè)設計,將大學四年課程進行了周全的總結和利用,牢固了所學的專業(yè)常識,并且貼切實際,發(fā)現不敷,開闊視野,在實踐中查驗和豐碩所學知識,加強闡明和解決問題的本領。
在2018年的現在,各行各業(yè)都必須進行改革和創(chuàng)新,以滿足人民的生產和生活的要求。對我們技術人員是一種嚴峻的考驗,我們不但需要專業(yè)技術方面的能力,更需要有經濟頭腦,以至于設計出的產品更加輕巧,方便,經濟,美觀!因此我們要在設計中擁有大膽試驗,勇于創(chuàng)新的精神,以達到設計準則。
由于我本身學識的短淺與實踐的缺乏,設計中難免會出現一些不足,望老師諒解并指出。我將積極改正。謝謝!
I
摘 要
刮板輸送機在目前我國煤炭行業(yè)決定這其中的生產量,它的傳送機構是滑槽。在綜合機械化開挖區(qū)域,在溜槽的空側安裝一塊擋煤板和一根導管(用于鏈式傳送剪刀),與采煤機和液壓支架一起使用。
本次的設計方向為重型礦用刮板輸送機(SGZ1000/2000).首先是刮板輸送機的工作原理及鉆研布景,扼要概述了國內外最新刮板輸送機的進展方向,刮板輸送機的布局及工作規(guī)律,在井下的裝配利用和保護方法,同時參考文獻,領會最新的科技發(fā)展前沿。
設計計算過程,首先根據輸送量的要求進行了選型刮板輸送機,然后對其運行阻力及電動機的功率進行了驗算。同時對減速器軸和齒輪進行了設計裝配和校核。
減速機是一款自行設計的三級錐筒齒輪減速機。 減速器與鏈輪連接并驅動繞過鏈輪的環(huán)鏈。 環(huán)鏈繞過機頭和尾部鏈輪,無級關閉再循環(huán)。圓環(huán)鏈連接到刮板,刮板將斜槽中的煤卸到卸料點上?;塾芍虚g槽,調整槽和過渡槽組成。我使用啞鈴連接方法來連接它們。
刮板輸送機起到了煤礦運輸,輸送煤炭的作用,并在綜采區(qū)液壓支架的切割機和支架方向發(fā)揮作用,在綜采機組成套中起著重要的作用。
關鍵詞:刮板輸送機;電動機;減速器;齒輪;
Abstract
The?scraper?conveyor?is?a?continuous?conveyor?with?a?disturbing?traction?mechanism.?The?traction?mechanism?is?a?scraper?chain,?and?the?bearing?mechanism?is?a?chute.?In?the?fully?mechanized?mining?face,?in?order?to?cooperate?with?the?shearer?and?the?hydraulic?support,?the?side?of?the?gob?of?the?chute?is?provided?with?a?coal?retaining?plate?and?a?guide?pipe?(?for?chain?traction?shearer?).?
This?design?direction?is?the?heavy?mining?scraper?conveyor?(?SGZ1000/2000?).?The?first?is?the?scraper?conveyor?working?principle?and?research?background,?the?development?direction?of?the?latest?scraper?conveyor?at?home?and?abroad,?the?layout?and?working?rules?of?the?scraper?conveyor,?and?the?methods?of?assembly?and?protection?in?the?underground?are?briefly?summarized,?at?the?same?time,?we?will?consult?the?literature?and?understand?the?latest?frontier?of?science?and?technology?development.?
In?the?design?and?calculation?process,?the?scraper?conveyor?is?selected?according?to?the?demand?of?transportation?quantity,?and?the?running?resistance?and?the?power?of?the?motor?are?checked.?At?the?same?time,?the?reducer?shaft?and?gear?were?designed,?assembled?and?checked.?
The?speed?reducer?is?a?self-designed?three-stage?conical?one-cylinder?gear?speed?reducer,?which?is?connected?with?a?chain?wheel?to?drive?a?round?link?chain?around?the?sprocket,?the?ring?chain?bypass?the?nose?and?the?tail?sprocket?to?carry?out?the?stepless?closed?cycle?operation.?The?ring?chain?and?the?scraper?link,?the?scraper?passes?the?coal?in?the?chute?to?the?unloading?point?at?the?nose.?The?chute?is?formed?by?connecting?the?middle?trough,?the?regulating?groove?and?the?cross?aqueduct,?and?the?connection?mode?of?the?chute?is?the?dumbbell?connection.?
Scraper?conveyor?plays?a?very?important?role?in?fully?mechanized?mining?equipment,?such?as?bearing?load,?coal?and?shearer?guidance?and?support?of?hydraulic?support?ring.?
Key?words?:?scraper?conveyor;?motor;?speed?reducer;?gear;?
III
目 錄
前 言 I
摘 要 II
Abstract III
1. 概述 1
1.1選題的意義 1
1.2 刮板機的概述 1
1.3研究背景 3
1.4 刮板機在我國長久存在的缺陷 5
1.5刮板機的改進以及它的發(fā)展方向 6
2. 刮板輸送機的結構 7
2.1機頭部 7
2.1.1機頭架 7
2.1.2鏈輪組件 8
2.1.3減速器 8
2.1.4盲軸 8
2.1.5聯軸器 9
2.2機尾部 9
2.3溜槽及附件 9
2.4刮板鏈 9
2.5緊鏈裝置 11
2.6推移裝置 12
2.7錨固裝置 12
3. 刮板輸送機的設計計算 13
3.1設計原始參數及要求 13
3.2運輸生產能力計算 13
3.3刮板鏈單位長度的質量計算 16
3.3.1刮板的質量計算 16
3.3.2.圓環(huán)鏈的質量 17
3.4 運行阻力的計算 17
3.4.1直線段運行阻力 17
3.5 電動機功率驗算 18
3.6 刮板輸送機鏈輪設計 19
4. 減速器的設計計算 21
4.1 傳動比的分配 21
4.2 傳動裝置的運動和動力參數計算 21
4.2.1 各軸的轉速 22
4.2.2 各軸的輸入功率 22
4.2.3 各軸的輸入轉矩 22
5. 齒輪和軸的設計計算 24
5.1 對于第一級圓錐齒輪的設計和計算 24
5.1.1 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數 24
5.1.2 按齒面接觸疲勞強度設計 24
5.1.3 按齒根彎曲疲勞強度設計 26
5.1.4 幾何尺寸計算 28
5.1.5 圓整中心距后的強度校核 28
5.1.6主要設計結論 29
5.2 對于第二級斜齒輪的設計計算 29
5.2.1 選精度等級、材料及齒數。 29
5.2.2 按齒面接觸疲勞強度設計 30
5.2.3 按齒根彎曲疲勞強度設計 32
5.2.4 幾何尺寸計算 34
5.2.5圓整中心距后的強度校核 34
5.2.6 主要設計結論 35
5.3 對于第三級直齒圓柱齒輪的計算設計 36
5.3.1 選定齒輪數、類型、精度等級和材料 36
5.3.2 按齒面接觸疲勞強度設計 36
5.3.3 按齒根彎曲疲勞強度設計 38
5.3.4 幾何尺寸計算 40
5.3.5修正中心距后的強度校核 41
5.3.6 主要設計結論 42
5.4 軸的設計計算 42
5.4.1軸Ⅰ上的功率,轉速,轉矩 42
5.4.2求作用在齒輪上的力 42
5.4.3初步確定軸的最小直徑 43
5.4.4軸的結構設計 43
5.4.5求軸上的載荷 44
5.4.6按彎矩合成應力校核軸的強度 47
6. 液力耦合器 48
7. 刮板輸送機的安裝與運轉 50
7.1輸送機下井需要注意的事項 50
7.2輸送機在工作面安裝前的準備工作 50
7.3輸送機的拆除 50
7.4安裝后的檢查及試運轉 51
7.5板輸送機負載試運轉 51
7.6刮板輸送機的負載運轉 51
7.7刮板輸送機運轉 51
8. 刮板機的維護 53
8.1.概述 53
8.2.刮板鏈條的維修和更新 53
8.3尾部軸承座的慘復 53
8.4更新底板和導軌 54
8.5密封不良的處理 54
8.6殼體法蘭變形的維修 54
8.7其他 55
總 結 56
參考文獻 57
致 謝 59
VII
1. 概述
1.1選題的意義
刮板輸送礦行業(yè)不可缺少的輸送設備,它不僅是液架的支撐點和自動粉碎機的軌跡,也是煤輸的重要工具。另外,在使用輸送程中,還需面的其他掛面設備,如電纜水管。礦業(yè)公司的生產產量和公司的經濟影響將不可避免地取決于輸送機的高可靠定性和高效率。
雙送機鏈條的平行排列使得鏈條的功率更均且還可以承受更多的彎曲,并且還具有更好的性能。因此,大中型礦業(yè)公司,無論在國內還是海非常受歡迎。顯然,完成和完個最終項目具要的理論踐意義。
1.2 刮板機的概述
刮板機是重要煤礦運輸機器,是一種具備可彎曲性機構的持續(xù)運輸的礦山機械設備。刮板鏈作為上述受拉構件使用,滑槽作為刮板輸送機刮板鏈條的支承裝置,滑槽底部開有鏈條開口,刮板鏈條安裝固定。為了實現煤礦開采過程中下落,裝載,運輸和移動的高度自動化和高度機械化,與其他采煤機器和設備配合使用。適用性更寬更廣,廣泛應用于中厚煤層采煤工作面。此外,刮板輸送機在運行過程中,可以實現全程裝煤,刮板鏈則將落入中部槽的煤礦刮拉,運行到末端進行卸載。持續(xù)不斷往復進行作業(yè),效力更高。如今演變出來的具有一定設計規(guī)律可循的刮板輸送機均是以中國古代的筒車和翻車為雛形的工業(yè)產品。趕到17世50年代,人們用索道輸送、運輸物品。到了上世紀中葉,出現了各式各樣的現代構造結構的傳送機,這使得世界上卻出現了多種多樣的運輸設備。在歐洲和美洲先進的工業(yè)國,先出現了帶式輸送機和螺旋輸送機,后來有設計出鋼帶式輸送機,最后出現性能更好的慣性輸送機。自那時以來,一直是刮板輸送機,在機械制造、電機、冶金和化工行業(yè)等頻頻出現,出場率不斷提高,這一相互的過程不斷促進本行業(yè)的不斷發(fā)展,同時也將刮板輸送機逐步獨立出來形成完全可以獨立研究的行業(yè)。小到車間之間的物料傳輸,再到企業(yè)與企業(yè)之間的物料傳輸,最后發(fā)展到城市間的物料輸送,這些均離不開輸送機的不斷發(fā)展。近年來,已經普遍運用刮板輸送機的物料系統(tǒng)隨處可見。使用和關注刮板輸送機的用戶和人群越來越多,這不免會對它的結構和技術性能包括售價等提出了更苛刻的要求。這就要求設計人員不斷嘗試突破現有的設備,但我國的發(fā)展水平有限。為加快提高國內刮板輸送機技術水平,緊跟學習和掌握國外先進的輸送機技術是解決這一難題的關鍵所在。
根據文獻的查閱分析,國外刮板輸送機的設計方法與研究方向并有別于國內。
一、國外的一些學者和專家,以及工程人員對于刮板輸送機的研究,更早地提出創(chuàng)新出能起獨特作用的刮板輸送機,而不強調一般化的產品。這一想法對側重已經成熟使用的通用型的刮板輸送機是一種沖擊,早在在二十年代的外國就普遍使用。伴隨著七十年代刮板輸送機雖然各個行業(yè)的發(fā)展已經離不開刮板輸送機了,廣泛地使用一種通用性概念的的輸送機,通用機型顯然已經不能適應越發(fā)細化的社會分工和極其特殊的工作環(huán)境。于是,國外的某些國家和地區(qū)認真分析輸送物體的性質特點,進行多次的實驗,初步設計出具備專用型刮板輸送機的,并制造出樣機。例如,一些焦煤行業(yè)用來收集煉焦余煤的刮板機型等。
大多數國內的刮板輸送機都是參考72到73年的通用模型而設計的。近幾個年頭,特殊模型的構想有所出現,主要是在密封設備和熱料設備,但是沒有一系列的突破,新機型并沒有形成一定的行業(yè)、企業(yè)標準。
二、如今,刮板輸送機正在朝著更大的輸送體積和更光的的范圍發(fā)展,增加他們的特色化運輸能力。有兩種可行的方法可以提高運輸能力,第一種方法是增加軌道寬度;第二種方法是提高鏈條運行速度。目前,我們國家正在研究大型的輸送機,雖然堅持要發(fā)展大型模型,但是不考慮鏈條速度的增加。因此,我們國家的設備的傳動速度很低,這顯然比在國外的同類運輸器材要低得多。改進材料,改進工藝,是提高運輸速度的一個很好的研究方向。
三、刮板鏈條。一般來說,它使用的是模鍛鏈,而滾子鏈是也是廣泛存在的,就兩種常用類型的鏈。強度、耐磨性、耐腐蝕性能、適用于大規(guī)模生產和自動化生產都是這兩類型鏈共同的的特點。它們連接形式是簡單的焊接形式連接,方便制造。缺點是鏈節(jié)在被破壞時很容易被破壞、丟失。如果焊接質量很高,由于這樣的連接方式會存在的安全隱患的概率會遠遠下降,這就避免了無畏的損失。反之,會存在安全損失。為了消除這種弊端,近幾年全世界范圍內發(fā)起了一項研究,用以專門開發(fā)刮板鏈條連接方式。以上三個方面說明了國內對于設計生產的埋刮板輸送機許多的難以把握的方面,還有很多需要向國外同類產品學習之處。
近十年以來,而我國工業(yè)技術對于刮板設計和制造,歷經從無到有,從通用型到特殊型,從一般水平到較高水平的發(fā)展,多層次立體化的發(fā)展。逐步提高的生產和創(chuàng)新設計的水平,是由有許多不斷實驗的經驗總結得來的,其中一些較好的成果值得我們介紹和推廣。但從宏觀上看,與輸送機工業(yè)相關的領域,與先進的工業(yè)國相比仍有很大距離,我們還需要加大研發(fā)力度,以填補我國在這一領域還未涉及的空白項。但也存在不少問題,各類型專用的大型刮板輸送機系統(tǒng)雖然使用了大量新的技術、材料和工藝,但對于新型的產品的推廣以及普及力度還不夠好。輸送具有污染性的物料,物料難免會逸散到我們的生存環(huán)境,勢必會直接影響工人健康,搞不好污染的范圍會更為嚴重。這種情形已引起海內外輸送機設備設計、生產有關的各界人士的關注,他們也在積極著手解決,并想急切得去解決。為了避免和減少輸送過程中對外界環(huán)境的污染,同時保證操作人員的健康不受傷害,呼吁設計無害化的輸送物料,物料拋撒浪費現象大大減少,從而導致人們對輸送技術開發(fā)研究轉向封閉式輸送方向,也就是通俗的刮板輸送機的研究。
1.3研究背景
宏觀上,物質世界是粒子的世界。自然界中大多數固體物質都由小顆粒構成。土壤,巖石等自然界存在的物質包含日常生活中我們常食用鹽和糖等等,當然除了上述列舉大量的天然原料,人工加工而成的物料也在我們的生活之中隨處可見到,如煤炭、水泥、耐火材料等。因此,粒子存在于整個人類生存的環(huán)境中,我們就不免會使用這些粒子物質。粒子物質的運輸是粒子物質制備和處理技術的一個環(huán)節(jié),而散料只是粒子物質中稱之為大宗顆粒料的類型。刮板機作為承載散料的技術和設備重要組成部分。它在各個方面的重要性不言而喻,從以下三個方面來論述它的重要性。
一、全球市場經濟變化與輸送技術的促進發(fā)展
全球經濟結構的變化導致了舊物流運輸方式時代的巨變,相應的運輸技術的應用和發(fā)展迫切需要改變。物流指的是在大約上世紀五十年代年出現在美國的技術革新的新創(chuàng)名詞。在時下現代化的物流之前,海上運輸、鐵路運輸和人力運輸都是貨物運輸的主體方式。在我們國家的所有物料輸送領域,沒有學習先進的技術之前人力搬運是最常用的運輸手段。在這種情況下,我們極其需要設計機械設備來代替人工的辛苦勞作。不可否認或許在更長的一段時間里,我們的國家,只能靠人的的肩膀,運輸谷物,煤炭,煤炭,等物料,形成了一個壯觀的連續(xù)運輸路線,這一方式為國家經濟的復蘇和發(fā)展做出了不可取代的貢獻。然而,在工業(yè)化強國譬如美國和日本,這些國家已經走過了漫長用來摸索輸送設備的設計的道路,有清晰的發(fā)展階段,他們這些國家按照積累的經驗,不斷推成出新,也逐步將成熟的工業(yè)產品作為行業(yè)標志性產品,并開發(fā)相應的標準和規(guī)范,建立了相應的學會和協(xié)會。對我的國家來說,由于在所有時期都很難明確區(qū)分,再加上與先進工業(yè)國的差距很大,混亂的發(fā)展現狀是我國的特色國情。這要求我們結合我國的國情發(fā)展適合本國發(fā)展水平的礦用刮板輸送機,同時還要學習外國先進工業(yè)國的技術。
二、對未來全球市場環(huán)境考慮和對連續(xù)輸送技術的發(fā)展要求
許多國家在進入物流的新時代后,意識到未來全球市場環(huán)境變化和社會發(fā)展的特征和價值的變化影響了運輸需求的發(fā)展。具體歸結為以下的幾個原因:
(1)制造業(yè)中招募工作人員對于工作環(huán)境的需求提高,累、臟工作環(huán)境而導致招聘工人的難度加大。
(2)我國人口老齡化程度明顯加大,勞動力越發(fā)不足。
(3)隨著用戶量的不斷加大,技術發(fā)展到成熟階段,客戶對我們的要求趨于多樣化,設計人員需要個性化定制以及人性化設計。
(4)學科的交叉,設備越來越先進,所具有的供能完善
(5)節(jié)能化、潔凈化的要求
在這種情況下,對刮板輸送機的傳輸技術的需求是有相應的要求的:制造無噪聲、無粉塵、防爆炸、安全可靠的裝置;使用傳感器來實現一般設備和系統(tǒng)的自動操作,減輕工人的工作強度;在傳輸過程中防止混入與運輸物料不相關的的物料,加強輸送的潔凈化;重點對可再生資源和綜合保護環(huán)境的研究,使這一研究更深入和實用。總之,根據我國國情的特殊性,在國內不同地區(qū)的工業(yè)部門對于刮板機的發(fā)展水平是不均衡的,我國的不同地區(qū)將呈現混雜的發(fā)展方式,會同時出現上述的多種物流劃分的時代。一些新技術和設備必須開發(fā)和應用,這需要技術和設備被引入來消化、吸收和創(chuàng)新,一些原始技術和設備正在適應和改進。因此,這決定我們國家有一個大連續(xù)輸送的市場,伴隨著持續(xù)的經濟增長和經濟發(fā)展,同時是一項艱巨的任務,對我們的國家研究這項技術和設備的相關設計、開發(fā)和制造和使用部門提出更高的要求和期待。
三、發(fā)展更高水平連續(xù)輸送技術和設備的準備
連續(xù)的傳輸機器被分為兩大類類,以區(qū)分兩個主要的機械類和流體類。機械運輸機包括帶式運輸機、鏈式輸送機、振動機器和螺旋運輸機等。流體類運輸機,包括氣動輸送、水力輸送等。運輸工具或運輸系統(tǒng)在所有工業(yè)部門的動脈中起著重要的作用。在過去的幾十年里,從上述的連續(xù)輸送技術的需求角度來看,它需要靈活地調整機械結構、傳輸技術用以應對輸送路線的千變萬化。在沒有粉塵、沒有任何溢出外界物質、沒有異物混雜的情況下,設備應該具有可靠性和自動化控制系統(tǒng)方面有許多改進和發(fā)展。按照這一發(fā)展理念我國在這一技術上小有突破。例如,兩類特征結合的連續(xù)的機械類和流體類的技術設備在港口裝卸設備的運用上已經充分證明了這一點。未來的研發(fā)重點會在復合型機型的設計和制造上,重點聚焦到供料和轉接兩個部分,是設備發(fā)展的下一階段的重點研究內容。
1.4 刮板機在我國長久存在的缺陷
我國生產的重型刮板機輸送能力較低,與國外知名公司的相比,可達到萬噸,甚到萬噸。高噸??梢?,我國刮板的可靠性極低,因此使用的可靠性得到提高,主要是刮板的問題。由于鏈條在使用過程中存在生銹,磨損,疲勞等原因,使用2?3個月后鏈條斷鏈等事故主要是由于質量問題。因此,環(huán)形鏈的厚度很大程度上決定了刮板鏈的時間長度。另外,中國制造的緊固件的可靠性通常不高,并且銷拉經常發(fā)生在尾部的頭部和可動部分,導致難以移動甚至位移。鏟運機和鏟運機經常發(fā)生松動,脫落和損失,嚴重影響煤炭運輸和煤炭生產的效率。
1.5刮板機的改進以及它的發(fā)展方向
隨著市場需求的不斷增加和科技的進步,刮板機的市場競爭將日趨激烈。刮板機的要求也在增加,刮板機具有較高的生產能力和較高的技術水平。使用要求者對刮板機的要求也隨之越來越高,刮板機勢必向著高生產能力,高技術水平發(fā)展。尋求更加科學簡便的結構造型,更加合理的配套零部件。對于采煤工作站來說,設備是否具有高可靠性直接影響到高效生產的能力,因為煤礦工作面的工作環(huán)境非常惡劣,一旦機器設備發(fā)生故障,受到現場的限制,很難修復它沒有維護條件,但直接影響到生產的安全。一旦出現大的設備突發(fā)故障,后果將是不堪設想。因此,各零部件的整體結構材料處理工藝布置方式都要求是在高可靠性的驗證基礎上。因此,高可靠性也是刮板機開發(fā)的方向和目標。安全是煤礦生產中無法討論的問題:每年都有很多小煤礦瓦斯爆炸事件發(fā)生,煤礦瓦斯爆炸,安全事故造成許多遇難者和巨大的經濟損失。故,安全貫串煤礦生產的始終,對此我國也極其重視一而再的強調安全問題。因此,除了加強安防設備用戶應使用安全標準化外,還要加備易損壞的位置,作為維標的重點,制定科的安全生產標準,吸收已發(fā)生的誤差事故 避免類似的事故發(fā)生。隨著越來越多的實用新技術被用于煤炭行業(yè),劃痕控制裝置(過熱,超壓和過電流)也在使用現代控制和水技術產品。大大縮減故障發(fā)生率提高生產效率,增加產量。向著機電液一體化快速發(fā)展。
2. 刮板輸送機的結構
圖2-1.刮板輸送機
2.1機頭部
機器的頭部主要由減速器組成:電機軸垂直于傳動軸,離合器:木銷,螺釘,彈性體,膠帶,液力偶合器,頭架和鏈輪組件,電動機。
發(fā)動機和減速器之間是一個稱為(連接罩)的氣缸。其功能是將發(fā)動機和變速箱組合為一體。使兩輪軸準確,安裝方便。;二是保護自身里面的液力耦合器。
拔鏈器鏈式拉出裝置位于鏈輪上的上鏈和下鏈之間。其工作是消除鏈輪無故障的分離點,并避免諸如鏈條,鏈條斷裂和齒斷裂等事故。擋泥板不與頭架的中心板一體化,而是用沉頭螺釘固定在頭架上。這種結構的效果是,當變速器倒塌時可以很容易地改變它。
2.1.1機頭架
頭架應具有足夠的永久強度和剛性,因此它是通過焊接厚鋼板制成的。頭架支撐和組裝鏈輪組件、驅動裝配以及其他附屬裝置。不同型號的刮板輸送機的機頭架有一些類似的地方:為滿足左、右煤面的需要,要在對稱的兩側上安裝減速器;礦山地下空間的組裝和拆卸困難為了便于組裝和拆卸,連接方法是將減速機的延伸軸和假軸支座連接到鏈輪上。 變速器和保護波形板固定在頭架的前支架上。由于護軸板比較容易損壞,所以要使用即可以方便拆卸、又可以頻繁更換的活板。
2.1.2鏈輪組件
帶動力傳遞的鏈輪組件(包括鏈輪和連接氣缸)在運行過程中承受靜載荷和沖擊沖擊載荷,因此相對容易損壞。選擇鏈輪材料時,應選用具有較高的強度、具有足夠的耐磨性,具有承受較高的沖擊載荷性,以降低損壞率。
練窩和齒形外表面需經表面淬火的方式處理。通常滾筒的內孔是內花鍵孔,它的兩端連接的分別為減速器的輸出軸和盲軸,當需要裝配鏈輪時,花鍵的外表面應該擦洗和涂黃油。 如圖2-2所示:
圖2-2.整體式鏈輪組件
1—滾筒,2—鏈輪
2.1.3減速器
中國最新的刮板輸送機減速器所使用的齒輪傳動一般是三級減速器,根據本次設計的任務要求,電動機的功率較大為2×1000kw,所以通過各個數據對比,選用的減速器為BAT/BKP—65型減速器。它為三級減速器,依次為圓錐齒輪、斜齒輪、直齒輪傳動。
2.1.4盲軸
在機頭架除了安裝減速器,還需在減速器空余旁安裝著一個起支承鏈輪組件作用的部件——盲軸。主軸由花鍵軸,花鍵套,箱體,軸承,油封等組成,其主要功能是支撐鏈輪,安裝盲軸時應小心,花鍵應先清洗,潤滑并安裝是。在鼻壁的一側,齒輪軸插入鏈輪孔。
2.1.5聯軸器
為了將電機的轉矩傳遞給減速機,必須連接電機和減速機。通過在工廠的學習我們知道使用在刮板輸送機機頭部的是液力耦合器或者彈性聯軸器。使用液力耦合器相比具有一些彈性聯軸器沒有的好處,而且在中型和重型輸送機中均采用。
2.2機尾部
一般我們由機器的有無驅動裝置去將機尾部分為兩中類型。前一種的結構外形與機頭部大同小異,除兩部分的頭架不同之外,其他部分基本相同。后一種的尾架上只有機尾軸部件,與前一種不同,這個軸部件可以使刮板鏈改變運行方向。
2.3溜槽及附件
承載煤塊物料所用的溜槽是刮板輸送機的主要部件,采煤機可在其上面沿著軌道運行采煤。在我們學習中了解到溜槽有多種類型,碧如〔中部溜槽、調節(jié)溜槽、連接溜槽(或過渡溜槽)〕等這些種類。其結構和性能反映了輸送機的一些固有屬性:(1)滑道和滑道之間的連接通過螺栓,啞鈴,螺栓和其他連接件連接,并確保兩個滑道位于頂部和底部 也下面和左和右是。(2)剪切機需要大量的工作和采礦。 (3)刮板輸送機的耐磨性主要是為了控制壽命指示器(4)這就要求滑槽必須具有較高的強度以承受剪切機的重量和液壓千斤頂的均勻運行性能。刮板輸送機.的輸送能力不僅取決于.刮板鏈條.的速度,而且取決于.滑槽的寬度:滑槽越寬,輸送能力越強。
附件中主要由兩部分組成:(擋煤板)和(鏟煤板)。擋煤板和鏟煤板根據其功能不同,因此裝配的位置也不一樣。在運輸過程中我們?yōu)榱藵M足較高的負載能力,擋煤板安裝在溜槽旁邊的采空區(qū);為了便于采煤機的前進,需要清掃軌道,因此,有必要挖掘安裝在煤壁附近一側的煤板,并將輸送機推向煤壁。
2.4刮板鏈
針對刮板鏈的工作特點,需要具有以下特性:環(huán)鏈具有高的抗拉強度、良好的耐磨性、良好的抗疲勞性和強的耐腐蝕性。刮板鏈的種類很多,通常有四種:中間單鏈,中間雙鏈,側向雙鏈和三鏈。由于三鏈刮板鏈的三個鏈條具有非常不平等的力量并增加能源消耗,因此它們已經退役。雖然雙鏈比三鏈更加均勻,但它比雙鏈更差。為了解決刮板輸送機兩條鏈條不平衡的問題,提高刮板輸送機的靈活性,單鏈和中鏈雙鏈條是發(fā)展趨勢。
刮板,環(huán)鏈和鏈條鏈組成我們共同的刮板鏈。刮板是一個承載元件,圓環(huán)鏈是一個承載(拉動)元件。
刮板的形狀必須能夠在操作過程中刮擦地板并進行清潔,以防止碳粉粘結和堵塞,并大大降低質量。 刮板和刮板之間的距離通常取決于輸送材料的類型和堵塞程度。如果雨刮器距離太大,則存在不使用動物行駛或僅僅驅動一些材料的問題,但同時雨刷距離不應該太小,這增加了整個雨刮器鏈的質量并且大大增加了運行時間。遭受的阻力,以及材料的浪費。
根據牽引鏈的結構,我們可以將其分成幾個部分,例如可拆卸下落鍛鏈,套管式襯套鏈和焊接環(huán)鏈。從現在起,所有的刮板輸送機仍然使用焊接的環(huán)鏈。
在刮板輸送機中直接剝離輸送拉力的拉動機構為刮板鏈條,刮板鏈條的構件為刮板,牽引鏈條和鏈條鏈條。我們知道,就目前我國使用的刮板鏈大致分為三種:中單鏈,中雙鏈,邊雙鏈刮板輸送機。這種設計的性能相對較大,運輸能力必須強,綜合考慮選擇中雙鏈型刮板輸送機。如下圖2-3所示:
圖2-3.中雙鏈刮板鏈
窗體頂端
刮板鏈條。一般來說,它使用的是模鍛鏈,而滾子鏈是也是廣泛存在的,就兩種常用類型的鏈。強度、耐磨性、耐腐蝕性能、適用于大規(guī)模生產和自動化生產都是這兩類型鏈共同的的特點。它們連接形式是簡單的焊接形式連接,方便制造。
E螺栓使用鍛模,40Cr和熱處理。螺母.由特殊的全金屬.六角鎖緊.螺母制成。
由兩個相同的鋸齒形半鏈節(jié)組成的曲折鏈節(jié)由彈性銷組裝而成。安裝鋸齒形連桿時,應將連桿懸掛在2.5環(huán)上,并分別掛上要連接的連桿的半環(huán),然后鋸齒形,最后裝上彈性銷。在拆卸過程中,第一步使用換向工具沖洗彈性銷。第二部分可以通過輕敲打開。
2.5緊鏈裝置
刮板輸送機刮板鏈在長時間運行后刮板鏈會變松弛,刮板鏈的下垂量超過規(guī)定的數值時,如果不及時采取措施,那么鏈條的過度松弛便使板輸送機在工作過程中產生動載荷,引起運動不平衡,機械振動和噪音。因此。為了避免上述情況,在刮板輸送機上,應設置一個能調節(jié)刮板鏈條的裝置。這個裝置是一個緊鏈裝置。它通常由兩部分組成,即緊鏈器和阻鏈器。
刮板輸送機運行時可以通過緊鏈器調節(jié)刮板鏈的松緊程度,而調節(jié)適當后,要將刮板鏈給固定住,阻鏈器就是進行這個工作的部件,分為鏈條掛鉤式和楔塊式兩種。有許多類型的緊鏈,有(棘輪插爪式)、(抱閘式)、(閘盤式)和(液壓馬達式)四種形式。最初的輕型刮板輸送機通過改變尾軸的位置手動連接鏈條。所有機械密封的鏈條現在都使用固定的軸距。有兩種方式來創(chuàng)建一個緊密鏈。一種是將刮板鏈條的一端連接到機頭的側板或鏈式制動器的滑槽上,另一端連接到前輪上。鏈條緊固時,電機和鏈輪朝相反的方向旋轉,刮板鏈擰緊。如果刮板鏈條的張力足夠,則鏈條擰緊裝置會制動鏈輪以防止刮板鏈條脫落。當兩個刮板鏈連接時,鏈條張緊器停止制動。今天的刮板輸送機通常使用這種緊密鏈條。收緊鏈條的第二種方法是使用液壓缸副,可以在任何長度的傳送帶上拉緊鏈條。這種鏈條張緊器可以自由移動。這種鏈條張緊器分為兩個過程:低壓,大行程和高壓,小行程和緊鏈。
制動桿鏈張緊器是以離合器蓋為基礎,用螺釘固定在鉸鏈蓋上,用于制動或解鎖安裝在減速器輸入軸上的制動盤,從而起到固定鏈的作用。制動或釋放由制動器的手輪控制。當手輪順時針轉動時,制動板通過銷軸沿夾持進水口的方向轉動,使制動塊鎖定在制動板上產生制動力,從而實現緊密連接。
制動塊應在準確的位置,以確保有效的制動閘盤。當安裝新的制動塊時,兩個閘門塊之間的最大打開距離為20厘米,然后將螺釘轉移到連接座上,擰緊螺母以限制活動板和閘塊的位置。
在固定鏈條時,有一個端點連接著機頭,一端在刮板鏈的垂直環(huán)上相連。但應注意兩鏈鉤應掛在鏈條上。垂直環(huán)O的外側。在相同的位置,然后轉動起動器直到制動器停止。應立即關閉手輪,大門和電源,切斷發(fā)動機動力,發(fā)動機應安全行駛,然后拆卸鏈條并進行鏈條連接。當鏈條縮短加長時,制動輪逐漸松動,緊鏈鉤被拆下,再開車運行。當輸送機正常運行時,可選擇制動部件,蓋板用于覆蓋安裝端口。
2.6推移裝置
在采煤過程中,采煤機械不斷進行工作,刮板輸送機也不例外。在采煤過程中,刮板輸送機要向煤壁移動靠近,這就需要相應的設備擔任這個工作。這個裝置就是推移裝置。綜采工作面和普采工作面,在推移裝置的使用和定位上存在一定差異。液壓推入裝置或手動液壓推動裝置用于非機械化采礦設備。液壓推動裝置主要由設置在油箱內的泵站和沿工作面布置的液壓管路和液壓套管組成。千斤頂用于推動刮板輸送機,并安裝在鉗口的側面。輸送機頭部和輸送機后部安裝2?3個。中間滑梯每6米布置一次。每個插座由一個單獨的控制閥控制。為了控制閥門的位置,通過軟管供應的高壓油可以用在缸體的前部或后部,以擴大或縮回千斤頂千斤頂以推進輸送機。對于機械化煤礦前端,刮板輸送機與移動式液壓支架緊密接觸。同時一起操作控制閥。液壓支架通常包括用于輸送機的液壓千斤頂轉換裝置。
2.7錨固裝置
錨固裝置由單個液壓支架和錨固架構成,并且錨固架連接到頭架和尾架。它允許刮板輸送機在大型浸漬表面上使用時滑動和滑動。
57
3. 刮板輸送機的設計計算
3.1設計原始參數及要求
表3-1.原始參數
裝機功率:
kw
運輸量:
2500t/h
設計長度:
250m
刮板量速度:
1.537m/s
額定電壓:
3300V
額定轉速:
1490r/min
冷卻方式:
水冷
電機型號:
YBSS2-1000
刮板鏈型式:
中雙鏈
圓環(huán)鏈規(guī)格:
Φ48×152mm
鏈中心距:
280mm
中部槽規(guī)格:
1750×1000×372mm
結構型式:
鑄焊封底
聯接方式:
啞鈴銷
聯接強度:
4000KN
減速器型號:
BAT/BKP-65型
緊鏈方式:
液壓馬達緊鏈、液壓伸縮機尾輔助緊鏈
3.2運輸生產能力計算
刮板機為連續(xù)式運輸設備,其每秒的運輸能力為(kg/s) 式3-1
式中:
V————刮板鏈速度(m/s)
————單位長度貨載質量()
每小時輸送能力為(t/h)
當刮板輸送機執(zhí)行任務時,煤塊沿著溜子連續(xù)勻稱分布,并且由刮板鏈沿滑槽拖動。 因此,q值與滑槽中的承載面積有關。
式3-2
式中:
————刮板輸.送機溜槽中.載斷面積
————煤的松散密度(煤炭噸/)
輸送機的最大橫截面積和刮板輸送機的負荷與溜槽的結構形式或尺寸有關,也與疏松煤的疊加角有關。
貨載的實際斷面為 式3-3
————貨載的最大斷面積()
————貨載的實際斷面積()
————貨載的裝滿系數
一般情況下,根據不同條件和使用條件和壽命=30°~40°選取煤層角度
所以(kg/m)
刮板機的輸送量為(t/h)
根據工作條件,取
貨載的散集容量t/
中部槽貨載的最大斷面積如下圖3-1所示:
圖3-1.溜槽中貨載最大斷面積
溜槽上物料斷面積:
式3-4
式中:
————單邊擋板滑道上各部分材料的面積,
————導向管斷面面積,
————溜槽寬度,1.0
————左槽幫鋼上框架寬度,查標準得,
————煤塊底部的寬度是從擋板到擋板的距離,檢查標準,
————溜槽槽口高度,由前面可知,
————溜槽槽口寬度,由前面可知,
————刮板輸送機工作時擋煤凈高, 式3-5
————安息角即物料的動堆積角,由<<機械手冊>>中可知,煤的安息在30°~40°。本設計中取
————導向管直徑,由標準得0.08
r ————裝載系數,由前面可知
把已知數據帶入
=0.75×0.37+×0.9×(1.0+0.25-0.125)×0.70-
=0.63
所以刮板機每小時的運輸能力:
=2514.76t/h>2500t/h
所以SGZ1000/2000刮板機運輸能力符合要求。
3.3刮板鏈單位長度的質量計算
3.3.1刮板的質量計算
根據“刮板輸送機通用規(guī)格”MT / T105-2006,中鏈雙鏈.刮板輸送機具有不同的10環(huán),12環(huán)和14環(huán)的距離,具體取決于鏈條間距和負載。在通過對比比較的情況下,我選擇了在本設計,采用最少的一種方式10環(huán)安裝,通過下式我們可以確定兩刮板之間的距離:
式3-6
式中:————設計中采用安裝環(huán)數量
————圓環(huán)鏈的節(jié)距,由前面可知
把已知數據帶入式中得:
所以在長度(單程)所需要的刮板數目為:
式3-7
式中:————刮板輸送機的長度,本設計中取
————兩相鄰刮板間的距離,由前面可知
把已知數據帶入式中,得:
每一塊刮板的體積:
式中:————刮板寬度,由前面可知
————刮板的高度,由前面可知
————刮板的厚度,由前面可知
把已知數據帶入式中得:
所以刮板機的總體積:
所以刮板的質量為:
把已知數據代入得:
3.3.2.圓環(huán)鏈的質量
根據“采礦鏈高強度環(huán)”GB / T12718-2001.檢查鏈條質量鏈的長度,因此鏈環(huán)的質量長度為:由于刮板.采用中等雙鏈,即該部分圓鏈的質量由兩條鏈組成,所以長度為
由于該刮板機采用的是中雙鏈,即該部分的圓環(huán)鏈的質量為兩條鏈組成,所以
所以刮板鏈的單位長度的質量為:
式3-8
把已知數據代入,得
3.4 運行阻力的計算
3.4.1直線段運行阻力
在空段直線運行阻力
式3-9
在重段直線段運行阻力
式3-10
式中:————刮板鏈單位長度載荷,
————貨載單位長度質量,
————刮板鏈在溜槽中的移動阻力系數,
————煤在溜槽中的移動阻力系數,
————刮板輸送機的長度,
————重力加速度,取
————傾斜角度,由于本次設計為水平輸送,故
所以:
3.4.2 曲線段運行阻力
3.4.3 總阻力和牽引力
上述中:————,
————附加阻力因素,一般取=1.1
總阻力即為主動鏈輪的牽引力。
3.5 電動機功率驗算
最大軸功率:
式中:————電動機軸功率,
————傳動裝置效率,
————,
根據.實踐,使用“電機等效功率”作為刮板輸送機.應配備的電機.功率的選擇,還不是很完善,電機燒毀事故頻繁發(fā)生。故本次設計以實際最大功率作為選用電動機功率的依據。
,所以滿足。
符合本次設計所需功率。
3.6 刮板輸送機鏈輪設計
根據選定的圓環(huán)鏈.的規(guī)格,已知標準的《礦用高強度圓環(huán)》GB/T12718—2001,環(huán)鏈的直徑.和節(jié)距。圓環(huán)鏈.的直徑,節(jié)距。 另外,根據“刮板輸送機.通用規(guī)格”MT / T105-2006,推薦鏈輪齒數.通常為7齒8齒。在這種設計中,使用了鏈輪齒.的數量,
根據《綜采技術手冊》 有以下計算公式:
⑴ 鏈輪節(jié)距角:
式3-11
⑵ 鏈輪分度圓直徑:
式3-12
把已知數據代入,得
=724.53
⑶總傳動比的計算
由前面可知輸入的轉速等于電動機轉速。即=1490r/min
輸出轉速由得,
式3-13
式中:————刮板輸送機鏈速,1.5m
D————鏈輪的分度圓直徑,0.724m
代入,得
=40.85r/min
所以總傳動比為
4. 減速器的設計計算
4.1 傳動比的分配
根據前大、小的原理,相鄰的兩級傳動比之間的差不太大,大齒輪的傳動比比小齒輪的傳動比略低。這樣做的目的是為了使機構更為緊湊。
第二級:斜齒圓柱齒輪傳動
第三級:直齒圓柱齒輪傳動
總傳動比=32.237,根據《機械設計課程設計》表2.1,取=3;;。
計算得:=3 =3.88 =2.77
4.2 傳動裝置的運動和動力參數計算
在此,首先根據相關書籍和資料,根據過去刮板.輸送機.傳動系統(tǒng)設計的經驗和工廠實習經驗,首先確定了傳動系統(tǒng):傳動裝置并排排列(電機軸垂直于齒輪箱),即三級減速。 高速檔是,中速檔是斜齒輪,低速檔是直齒輪。 其傳遞結構圖如圖4-1所示:
圖4-1減速器傳動結構簡圖
1,2,3,4,5,6,7,8分別為輸入軸,圓錐圓柱齒輪,斜齒圓柱齒輪,軸Ⅱ,軸Ⅲ,軸Ⅳ,箱體,直齒圓柱齒輪。
4.2.1 各軸的轉速
軸Ⅰ:==1490r/min
軸Ⅱ:=496.67r/min
軸Ⅲ:=128.01r/min
軸Ⅳ:=46.21r/min
滾筒軸:=46.21r/min
4.2.2 各軸的輸入功率
液力耦合器的效率:=0.99. 滾子軸承的效率=0.98
各級齒輪傳動的效率:=0.97 滾筒軸的效率
軸Ⅰ:=10000.99=900kw
軸Ⅱ:
軸Ⅲ:
軸Ⅳ:
滾筒軸:
4.2.3 各軸的輸入轉矩
軸Ⅰ:
軸Ⅱ:
軸Ⅲ:
軸Ⅳ:
滾筒軸:
5. 齒輪和軸的設計計算
5.1 對于第一級圓錐齒輪的設計和計算
5.1.1 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數
⑴ 選用準圓輪傳動,力角取為。
⑵ 根據本次設計的刮板輸各個參數,選用8級精度
⑶ 齒輪的材料。由《機械設,選小料為。齒度,大齒料為,齒面硬度
⑷ 選小齒輪的齒數為,大齒輪的齒數。
5.1.2 按齒面接觸疲勞強度設計
本提到的公數值都由設設計》中查得。
⑴由式(10—29)試算小齒輪分度圓直徑,即:
式5-1
式中:① =1.3
②
③ =0.3
④ 由圖10—20查系數
⑤ 由查得材料的彈性影響系數
⑥ 計算接觸疲勞許用應力
由圖查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為
由式計算應力次數:
由圖查取劫持疲勞壽命系數,
取失效概率為1%,安全系數數S=1,由得:
得:
=
=346.956mm
⑵ 調輪分度徑
1)
①
②
①=1
②由、級度,由圖查得載
③
④
則,實荷系數
5.1.3 按齒根彎曲疲勞強度設計
⑴
式5-2
確式中的值。
①=1.3
②算
由和
得:
由圖10—17查得
由圖10—18查得
由圖10—22取、
取,由得:
由于大齒輪大于小齒輪,?。?
⑵ 調整齒輪模數
①
②
計算
①根據,
②圓錐較低,取分配系數
③,則有
按照強計模數,選數,按照強度.算得的分度圓.直徑,算出齒數
取,則齒,取
5.1.4 幾何尺寸計算
⑴
⑵
⑶
取
5.1.5 圓整中心距后的強度校核
圓整之后, 產化,齒輪強度,以明確的工作能力。
⑴
。
:
=
。
⑵
愛卡拉是讓hi了發(fā)貨快拉黑誰覅拉橫幅干哈死了放開那貨翻滾吧樹
:
。
5.1.6主要設計結論
.=45,,,,,,,,。小齒輪選用調質處理,大齒輪選用45鋼(調質處理)。跟那誰看懂了發(fā)hi啦個八九發(fā)揮是
5.2 對于第二級斜齒輪的設計計算
5.2.1 選精度等級、材料及齒數。
⑴
⑵
⑶,炮
⑷螺旋角
⑸壓力角附
5.2.2 按齒面接觸疲勞強度設計
⑴ 由式(10—24)算小齒輪分度圓直徑,即:咖妃hi哦按時覅偶
式5-3
確定公式中的各參數值
①=1.3if個哦啊hi割破暗示富婆
②=2.433趕快拉上覅哈斯高拉
③
④
ISO浪費哈發(fā)個個快來撒活動
調整小齒輪分度圓直徑
計算實際載荷系數前的數據準備
①
②
2)
①=1
②根據、,由表查得系
③
,
④由表用法,查得精度、小齒輪非對稱布置時,,則系數為:
5.2.3 按齒根彎曲疲勞強度設計
(1)
式5-4
1)
①
②.系數
③
④計算
由,
、
、
根據大齒輪超過了小齒輪,所以?。?
①
②
③高及寬
①根據,
②由
③.查,查圖,得 則系數為:
比較計算結果,由齒面接觸疲勞強度.計算出的正常模量大于由根部彎曲疲勞強度算出的正常模量??梢詮臉藴手锌山@得;為了共同滿足接觸疲勞強度,必須計算接觸疲勞強度.得的分度圓直徑來計算小齒輪的數,即
取 ,與互為。
5.2.4 幾何尺寸計算
(1)計算中心距
考慮增大圓,為此心距
取
5.2.5圓整中心距后的強度校核
齒副在圓之后,、和、、等變化,應重新強,以明確的工力。
⑴
:
:
。
⑵
:
:
度符合求,而且小齒輪抵抗的能力大于大齒輪。
5.2.6 主要設計結論
、,,,,,, 小選用40,大選用,依舊輪的精。
5.3 對于第三級直齒圓柱齒輪的計算設計
5.3.1 選定齒輪數、類型、精度等級和材料
⑴
⑵
⑶ 選齒數,數 取
⑷
5.3.2 按齒面接觸疲勞強度設計
⑴ ,即
式5-5
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
分別為、
/
1%、,由得:
取和中的較作為該齒輪勞許用應力,即:
計算實際載荷系數前的數據準備
①
②
①=1
②根據,級精度,由圖動數
③
④稱布置時,得齒間載荷分系數=1.421. 由此,可得實荷系數
2)由式按際算得的徑
5.3.3 按齒根彎曲疲勞強度設計
⑴即:
式5-6
⑴
①
②
③計算
、
、
疲限分別為、
壽數,
系數,得:
因為大齒輪的比小齒輪大,所以?。?
=15.77
⑴
①
②
③齒b/h
2)
① 根據,度,載系數
②由.
③值法得,結合,查圖,得
.則系為:
2)
結果,由強度.計算得模數m大于由算數。可勞強度算得的mm,并就為標準值。按算得的.直徑,齒輪.齒數
取,則齒數,取,與
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