SGW-250刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙?jiān)次募?/h1>
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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
摘 要
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,對(duì)能源的需求量將日益增加。而作為我國(guó)傳統(tǒng)的煤炭是推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展的重要能源保障。煤炭在世界范圍內(nèi)的使用僅次于石油,屬于世界第二大使用能源。是我國(guó)的主要能源,在一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)中占主導(dǎo)地位。我國(guó)正處在全面建設(shè)小康社會(huì)的現(xiàn)代化進(jìn)程中,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)煤炭的需求快速增長(zhǎng)。進(jìn)入21世紀(jì),科學(xué)技術(shù)有著飛速的發(fā)展,伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展機(jī)械制造技術(shù)也有了較大的發(fā)展。刮板運(yùn)輸機(jī)作為采煤工作面和采區(qū)巷道的運(yùn)煤機(jī)械是煤礦使用量最大、消耗量最多的重要設(shè)備,是煤炭裝運(yùn)的第一個(gè)環(huán)節(jié),很大程度上決定了采煤工作面的生產(chǎn)能力和效率。在工程中得到了廣泛的應(yīng)用。它由它由機(jī)頭、中間部和機(jī)尾部等三個(gè)部分組成。刮板輸送機(jī)的工作原理是,將敞開的溜槽,作為煤炭、矸石或物料等的承受件,將刮板固定在鏈條上(組成刮板鏈),作為牽引構(gòu)件。當(dāng)機(jī)頭傳動(dòng)部啟動(dòng)后,帶動(dòng)機(jī)頭軸上的鏈輪旋轉(zhuǎn),使刮板鏈循環(huán)運(yùn)行帶動(dòng)物料沿著溜槽移動(dòng),直至到機(jī)頭部卸載。刮板鏈繞過鏈輪作無級(jí)閉合循環(huán)運(yùn)行,完成物料的輸送。但由于SGW-250型刮板輸送機(jī)還存在著許多缺點(diǎn),需要進(jìn)一步的改進(jìn),來進(jìn)一步提高采煤的效率。它的設(shè)計(jì)制造涵蓋了運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換,動(dòng)力傳輸,變速機(jī)構(gòu),鑄鍛件的設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)計(jì)及工藝內(nèi)容。我設(shè)計(jì)了邊雙鏈型刮板輸送機(jī),本文首先綜合比較了各種類型輸送機(jī)的特點(diǎn),根據(jù)實(shí)際情況選用了邊雙鏈型刮板輸送機(jī)。而后,經(jīng)過半年的思考鉆研對(duì)邊雙鏈型刮板輸送機(jī)進(jìn)行了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)機(jī)頭傳動(dòng)裝置、過渡槽、中部槽、刮板鏈、刮板、鏈輪、機(jī)尾等主要部件進(jìn)行了技術(shù)分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),完成了刮板輸送機(jī)的整體設(shè)計(jì)。此次設(shè)計(jì)的刮板輸送機(jī)的特點(diǎn)是過煤空間大,消耗能量小,具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。
ABSTRACT
With the rapid development of China's economy, the demand for energy will increase increasingly. As China 's traditional coal is important energy security to promote the development of China's economic sustainable and healthy. The use of coal in the world after oil, belong to the world's second-largest energy use. Is the main energy in our country, in a dominant in energy production and consumption. The modernization of our country is in the comprehensive construction well-off society, the development of economy rapid growth in demand for coal. Entering the 21st century, with rapid development of science and technology, along with the development of science and technology of mechanical manufacturing technology have greater development. Scraper conveyor for coal mining face and roadway of coal mining machine is the largest coal usage and consumption is the most important equipment, is the first link in coal loading, largely determine productivity and efficiency in coal mining face. Has been widely used in engineering. It from it by the head, middle and tail three parts, etc. Working principle of scraper conveyor, will open chute, as coal, coal gangue or material, etc, under the scraper is fixed on the chain (of scraper chain), as a traction components. When the nose drive after start-up, drive the head shaft on the chain wheel rotation, make the scraper chain run loop drive the material move along the chute, until to the nose of unloading. Scraper chain around sprocket for stepless closed cycle operation, complete material conveying. But because SGW - 250 type scraper conveyor, there are many shortcomings, need further improvement, to further improve the efficiency of coal mining. It covers the design and manufacturing of sports conversion, power transmission, variable speed institutions, the design of the castings and forgings of mechanical design and technological content. I designed the double chain scraper conveyor, this paper first comprehensive comparison of the characteristics of various types of conveyor, according to the actual situation to choose the double chain scraper conveyor. Then, after half year thinking to delve into the side of the double chain scraper conveyor has carried on the overall structural design. Central to the nose gear, tanks, tank, scraper, scraper, chain sprocket, the tail and main components of the technical analysis and structure design, completed the overall design of scraper conveyor. The design of the scraper conveyer is the feature of coal space is large, energy consumption is small, has a strong adaptability.
目錄
1.概述
1.1刮板輸送機(jī)概述-------------------------------------------------------
1.2刮板輸送機(jī)的工作原理-------------------------------------------------
1.3刮板輸送機(jī)的工作原理與基本結(jié)構(gòu)組成-----------------------------------
1.4刮板輸送機(jī)的使用范圍和主要類型、系列---------------------------------
1.5刮板輸送機(jī)的發(fā)展-----------------------------------------------------
1.6刮板輸送機(jī)的主要特點(diǎn)-------------------------------------------------
2.方案選定
3.刮板輸送機(jī)的減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算
3·1齒輪減速器的優(yōu)化設(shè)計(jì)-----------------------------------------------
3.2 機(jī)械傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)--------------------------------------
3.3 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)--------------------------------------
3.4 錐齒輪的設(shè)計(jì)、校核及繪制------------------------------------------
3.5 斜齒輪的設(shè)計(jì)、校核及繪制------------------------------------------
3.6 輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),校核--------------------------------------------
4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算
4.1 刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)的基本要求-----------------------------------------------------------------
4.2 機(jī)頭部--------------------------------------------------------------------------------------------
4.2.1 機(jī)頭架------------------------------------------------------------------------------------------
4.2.2 減速器------------------------------------------------------------------------------------------
4.2.3 盲軸---------------------------------------------------------------------------------------------
4.2.4 電動(dòng)機(jī)與減速器的聯(lián)接---------------------------------------------------------------------
4.2.5 電動(dòng)機(jī)------------------------------------------------------------------------------------------
4.3 機(jī)尾部---------------------------------------------------------------------------------------------
4.4 中部槽及附屬部件------------------------------------------------------------------------------
4.5 運(yùn)輸能力------------------------------------------------------------------------------------------
4.6 圓環(huán)鏈的選擇計(jì)算------------------------------------------------------------------------------
5.傳動(dòng)部件及其零件的設(shè)計(jì)
5.1 圓環(huán)鏈鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)和規(guī)格----------------------------------------------
5.2 圓環(huán)鏈接鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)型式----------------------------------------------
5.3 圓環(huán)鏈鏈輪的齒形參數(shù)和幾何計(jì)算--------------------------------------
5.3.1 圓環(huán)鏈鏈輪的齒形參數(shù)-----------------------------------------------
5.3.2圓環(huán)鏈鏈輪的齒型設(shè)計(jì)------------------------------------------------
5.4 圓環(huán)鏈和鏈輪的嚙合特性-----------------------------------------------
5.4.1 圓環(huán)鏈和鏈輪的嚙合分析---------------------------------------------
5.4.2圓環(huán)鏈和鏈輪的入點(diǎn)嚙合特性-------------------------------------------
5.4.3 圓環(huán)鏈和鏈輪的出點(diǎn)嚙合特性-----------------------------------------
5.4.4 實(shí)現(xiàn)入點(diǎn)嚙合的設(shè)計(jì)要求-----------------------------------------------
5.5 圓環(huán)鏈鏈輪的技術(shù)條件-------------------------------------------------
5.5.1 圓環(huán)鏈鏈輪的材料和熱處理---------------------------------------------
5.5.2 圓環(huán)鏈鏈輪的工藝技術(shù)要求---------------------------------------------
5.6 刮板
5.6.1 結(jié)構(gòu)型式的確定--------------------------------------------------------
5.6.2 外形尺寸的確定--------------------------------------------------------
6.技術(shù)與經(jīng)濟(jì)分析-----------------------------------------------------------
7.刮板輸送機(jī)的試用和維護(hù)
7.1刮板輸送機(jī)安裝與調(diào)試----------------------------------------------------
7.1.1刮板輸送機(jī)地面安裝與調(diào)試----------------------------------------------
7.1.2刮板輸送機(jī)井下安裝與調(diào)試----------------------------------------------
7.2刮板輸送機(jī)的維護(hù)--------------------------------------------------------
7.2.1刮板輸送機(jī)的日常維護(hù)--------------------------------------------------
7.2.2月檢------------------------------------------------------------------
7.2.3中修------------------------------------------------------------------
7.2.4大修------------------------------------------------------------------
7.3刮板輸送機(jī)的潤(rùn)滑--------------------------------------------------------
7.4刮板輸送機(jī)常見的機(jī)械故障------------------------------------------------
7.4.1刮板輸送機(jī)斷鏈--------------------------------------------------------
7.4.2減速器聲音不正常------------------------------------------------------
7.4.3刮板鏈跳牙------------------------------------------------------------
7.4.4刮板彎曲與折斷--------------------------------------------------------
參考文獻(xiàn)-------------------------------------------------------------------
謝辭------------------------------------------------------------------------
1.概述
刮板輸送機(jī)是一種以撓性體為牽引機(jī)構(gòu)的連續(xù)輸送機(jī)械,是為采煤工作面和采區(qū)巷道運(yùn)煤布置機(jī)械,是目前長(zhǎng)壁式采煤工作面唯一的運(yùn)輸設(shè)備。可用于水平運(yùn)輸,亦可用于傾斜運(yùn)輸。沿傾斜向上運(yùn)輸時(shí),煤層傾角不得超過25°,向下運(yùn)輸時(shí),傾角不得超過20°,當(dāng)煤層傾角較大時(shí),應(yīng)安裝防滑裝置??蓮澢伟遢斔蜋C(jī)允許在水平和垂直方向作2°~4°的彎曲。
1.2刮板輸送機(jī)的工作原理
刮板輸送機(jī)是一種有撓性牽引機(jī)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械。溜槽是煤炭的承載機(jī)構(gòu),其牽引推運(yùn)機(jī)構(gòu)是繞過機(jī)頭鏈輪和機(jī)尾鏈輪(或滾筒)而進(jìn)行循環(huán)運(yùn)動(dòng)的無極閉合的刮板鏈。起動(dòng)電動(dòng)機(jī),經(jīng)液力聯(lián)軸器、減速器傳動(dòng)鏈輪而驅(qū)動(dòng)刮板鏈連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),將裝在溜槽中的煤炭推運(yùn)到機(jī)頭處卸載轉(zhuǎn)運(yùn)。
1.3刮板輸送機(jī)的工作原理和基本結(jié)構(gòu)組成
刮板輸送機(jī)是一種有撓性牽引機(jī)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械。溜槽是煤炭的承載機(jī)構(gòu),其牽引推運(yùn)機(jī)構(gòu)是繞過機(jī)頭鏈輪和機(jī)尾鏈輪(或滾筒)而進(jìn)行循環(huán)運(yùn)動(dòng)的無極閉合的刮板鏈。起動(dòng)電動(dòng)機(jī),經(jīng)液力聯(lián)軸器、減速器傳動(dòng)鏈輪而驅(qū)動(dòng)刮板鏈連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),將裝在溜槽中的煤炭推運(yùn)到機(jī)頭處卸載轉(zhuǎn)運(yùn)。
各種類型的刮板輸送機(jī)的組成部件的型式和布置方式不完全相同,但主要結(jié)構(gòu)和基本組成部件是相同的。刮板輸送機(jī)一般是由機(jī)頭部、;機(jī)身部和機(jī)尾部三部分組成。(在部件組成內(nèi)容中加作用與功能的內(nèi)容簡(jiǎn)介)
刮板輸送機(jī)的組成部件:
1、機(jī)頭部:由機(jī)頭架和安裝其上的鏈輪組件、聯(lián)軸器、減速箱和電動(dòng)機(jī)組成。
2、機(jī)尾部:機(jī)尾架、鏈輪組件、聯(lián)軸器、減速箱、電動(dòng)機(jī)。
3、機(jī)身部:中部槽、刮板鏈、鏟煤板、擋煤板。
4、輔助裝置:主要包括緊鏈裝置、推移裝置、和錨固定裝置。
1.4刮板輸送機(jī)的使用范圍和主要類型、系列
刮板輸送機(jī)適用于煤層傾角不超過25度的采煤工作面,但對(duì)于間作采煤機(jī)軌道與機(jī)組配合工作的刮板輸送機(jī),適用的煤層角度一般不超過10度。煤層傾角大時(shí),要采用防滑措施。此外,在采煤工作面下順槽和聯(lián)絡(luò)眼都可以使用刮板輸送機(jī)運(yùn)送煤炭。目前,采煤工作面多使用可彎曲刮板輸送機(jī),以適應(yīng)機(jī)械化、綜合機(jī)械化采煤的需要,與相應(yīng)的采煤機(jī)、金屬支架或自移式液壓支架配套使用。
刮板輸送機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率從7.5KW-1000KW輸送能力從30t/h-3000t/h之間,常用的分類方式有以下幾種:
(1)按牽引的條數(shù)和布置方式,可分為單中鏈、邊雙聯(lián)和中雙鏈及三鏈型刮板輸送機(jī)。、
(2)按溜槽的布置方式,可分為重疊式和并列式溜槽刮板輸送機(jī)。
(3)按溜槽的結(jié)構(gòu),可分為開底式和封底式溜槽刮板輸送機(jī)。
(4)按卸載方式,可分為端卸式和側(cè)卸式刮板輸送機(jī)。
(5)按功率大小,可分為輕型(單電動(dòng)機(jī)額定功率小于或等于40KW)、中型(大于40KW,小于等于90KW)和重型(大于90KW)刮板輸送機(jī)。
1.5刮板輸送機(jī)的發(fā)展
刮板輸送機(jī)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段,
第一階段:二十世紀(jì)初葉,在英國(guó)常壁式采煤工作面首先使用單鏈刮板輸送機(jī),由于適應(yīng)工作面的運(yùn)輸條件而得到很大的發(fā)展和廣泛的使用。
第二階段:四十年代初,德國(guó)制造了可彎曲刮板輸送機(jī)與刨煤機(jī)或深截式采煤機(jī)配合工作,使工作面實(shí)現(xiàn)了機(jī)械落煤、裝煤和運(yùn)煤,進(jìn)入了機(jī)械化采煤的新階段??蓮澢伟遢斔蜋C(jī)可作為采煤機(jī)的運(yùn)行軌道,能沿垂直和水平方向有小角度(2-4*)彎曲。隨著采煤機(jī)的工作和移動(dòng),刮板輸送機(jī)及時(shí)推移到緊靠煤壁處,為采煤機(jī)下一循環(huán)截落煤準(zhǔn)備好機(jī)道,并縮短控頂距,有利于頂板管理。
第三階段:五十年代初,由于機(jī)械化采煤工作面運(yùn)輸量大大增加,要求提高刮板輸送機(jī)牽引鏈強(qiáng)度和電動(dòng)機(jī)功率,出現(xiàn)了雙鏈牽引和多電動(dòng)機(jī)傳動(dòng);也相應(yīng)的使用了適應(yīng)多電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的液力耦合器,中部槽也有了較大的改進(jìn)。
隨著綜合機(jī)械化采煤生產(chǎn)能力的不斷提高,刮板輸送機(jī)主要的發(fā)展趨勢(shì)是:
1) 大輸送量。世界上已出現(xiàn)日產(chǎn)12000噸的綜合工作面,刮板輸送機(jī)的生產(chǎn)能力已達(dá)到每小時(shí)2000噸。
2) 長(zhǎng)輸送距離,為了加長(zhǎng)采區(qū)階段開采,刮板輸送機(jī)的長(zhǎng)度已打300米。
3) 大直徑圓環(huán)鏈。為了增加刮板鏈的強(qiáng)度,已制出38*137mm的圓環(huán)鏈,其破斷強(qiáng)度達(dá)1820KN。
4) 大中部槽,邊雙鏈中部槽高度為268mm,中單鏈和中雙鏈中部槽高度為255mm,槽寬達(dá)930~1030mm,中板厚度達(dá)30mm,槽間聯(lián)結(jié)強(qiáng)度達(dá)3000KN。
長(zhǎng)使用壽命:大運(yùn)量(600噸/時(shí))。中部槽的過煤量在200萬噸以上,中運(yùn)量(300——600)噸/時(shí)中部槽的過煤量為150萬噸左右,減速器設(shè)計(jì)壽命10000小時(shí),整機(jī)大修壽命3年以上(采用封底)和可更換中板及上鏈道的中部槽.
隨著我國(guó)煤炭工業(yè)的迅速發(fā)展,煤礦機(jī)械化程度也不斷提高。我國(guó)緩傾斜煤層工作面較多,刮板輸送機(jī)的應(yīng)用極廣、數(shù)量頗大;又由于我國(guó)煤炭資源豐富、分布寬廣,地質(zhì)條件多變,為適應(yīng)不同條件,需要多種型號(hào)的刮板輸送機(jī)。歷年來,我國(guó)使用、仿制及自行設(shè)計(jì)的刮板輸送機(jī),據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),品種多達(dá)30余種。這些產(chǎn)品均不外乎上述三個(gè)發(fā)展階段的類型,如SGB-13型、SGD-20型等刮板輸送機(jī),即屬于第一階段的產(chǎn)品類型;SGW-44型和SGW-80型可彎曲刮板輸送機(jī)屬于第二階段的產(chǎn)品類型而SGW-150型和SGW-250型可彎曲刮板輸送機(jī)則屬于第三階段的產(chǎn)品類型。
1.6刮板輸送機(jī)的主要特點(diǎn):
刮板輸送機(jī)的主要特點(diǎn):
1、優(yōu)點(diǎn)
由于它機(jī)身低矮,可以彎曲,運(yùn)輸能力大,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高,能適應(yīng)采煤工作面較惡劣的工作條件,并可作為采煤機(jī)運(yùn)行軌道,有時(shí)還作為移置液壓支架的支點(diǎn):在推移刮板輸送機(jī)時(shí),鏟煤板可自動(dòng)清掃機(jī)道浮煤;擋煤板后面有安全電纜、水管的槽架,并對(duì)電纜、水管起保護(hù)作用,推移輸送機(jī)時(shí),電纜、水管隨著同時(shí)移動(dòng)。
所以刮板輸送機(jī)現(xiàn)在仍是緩傾斜長(zhǎng)臂式采煤工作面唯一的煤炭運(yùn)輸設(shè)備。
2、缺點(diǎn)
運(yùn)行阻力大,耗電量高,溜槽磨損嚴(yán)重;使用維護(hù)不當(dāng)時(shí)易出現(xiàn)掉鏈、漂鏈、卡鏈、甚至斷鏈等事故,影響正常運(yùn)行。
2.方案選定
按刮板輸送機(jī)溜槽的布置方式和結(jié)構(gòu),可分為并列式及重疊式兩種,按鏈條數(shù)目及布置方式,可分為單鏈、雙邊鏈、雙中心鏈和三鏈4種。
刮板輸送機(jī)主要優(yōu)點(diǎn):
(1)、結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)。能經(jīng)受住煤炭、矸石或其他物料的沖、撞、砸、壓等外力作用。
(2)、 能適應(yīng)采煤工作面底板不平、彎曲推移的需要,可以承受垂直或水平方向的彎曲。
(3)、機(jī)身矮,便于安裝。
(4)、能兼作采煤機(jī)運(yùn)行的軌道。
(5)、可反向運(yùn)行,便于處理底鏈?zhǔn)鹿省?
(6)、能作液夜支架前段的支點(diǎn)。
我們選擇邊雙鏈刮板輸送機(jī)的特點(diǎn)是過煤空間大,消耗能量小,運(yùn)行平穩(wěn)。缺點(diǎn)是水平彎曲時(shí)鏈條受力不均勻,溜槽磨損較大。
目前,刮板輸送機(jī)的機(jī)頭、機(jī)尾部采多都用螺栓連接,而連接螺栓連接存在一些不足,例如:強(qiáng)度不足,容易斷裂,可靠性不高等等。因此,本次設(shè)計(jì)機(jī)頭、機(jī)尾部采用焊接板式,這樣不但可以減少螺栓連接可以提高可靠性,而且可以減少孔和螺紋的加工而減少加工過程中的工序,從而達(dá)到降低成本的目的。另外,考慮設(shè)計(jì)的輸送機(jī)在運(yùn)輸過程中突然斷電,電動(dòng)機(jī)和減速器用液力聯(lián)軸器連接就不必?fù)?dān)心在工作時(shí)候斷電重新啟動(dòng)的問題。
3.刮板輸送機(jī)的減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算
3·1齒輪減速器的優(yōu)化設(shè)計(jì)
減速器的設(shè)計(jì)是刮板輸送機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要部分。我們首先應(yīng)該根據(jù)原始參數(shù)選擇合適的電動(dòng)機(jī)并且來分配各級(jí)傳動(dòng)比,再對(duì)傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,從而求得減速器各軸的輸入和輸出功率,轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速,考慮他們的裝配關(guān)系和潤(rùn)滑條件,最后對(duì)傳動(dòng)部件滾動(dòng)軸承,箱體尺寸,軸,齒輪,聯(lián)軸器,等進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。
減速器的主要組成部包括齒輪,軸和軸承,箱體等。對(duì)減速器的優(yōu)化,實(shí)際上是對(duì)齒輪進(jìn)行優(yōu)化??紤]到第一級(jí)弧齒傘齒輪改變加工工藝過程較復(fù)雜,為了節(jié)約時(shí)間和減少工作量,因此我們只進(jìn)行第二和第三級(jí)圓柱斜齒輪的幾何參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
進(jìn)行優(yōu)化的意義:在使齒輪強(qiáng)度及總傳動(dòng)比都不變的前提下,我們對(duì)兩對(duì)斜齒輪進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),使他們的中心距保持最大。
在刮板輸送機(jī)的設(shè)計(jì)中三級(jí)齒輪減速器的優(yōu)化設(shè)計(jì)是一個(gè)主要的部分原因是減速器是刮板輸送機(jī)的主要傳動(dòng)部件之一。根據(jù)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,鏈速和齒輪的合理傳動(dòng)比,一般采用三級(jí)齒輪傳動(dòng),箱體一部分采用對(duì)稱結(jié)構(gòu),驅(qū)動(dòng)裝置多為平行布置形式。根據(jù)《刮板輸送機(jī)減速器標(biāo)準(zhǔn)》(MT148-88)為適應(yīng)不同的需要,三級(jí)齒輪傳動(dòng)的減速器存在三種裝配形式,一型的裝配形式第二軸裝有緊鏈機(jī)構(gòu),第四軸或第一軸裝有斷銷過載保護(hù)裝置。這一種形式適用于低于30KW的減速器。二型的減速器在第二軸裝有緊鏈機(jī)構(gòu),液力耦合聯(lián)軸器用來過載保護(hù),單機(jī)功率為40~75KW的減速器多采用這種形式。三形適用于單機(jī)功率90KW以上的減速器,緊鏈機(jī)構(gòu)裝在第一軸上過載保護(hù)由液力耦合器來實(shí)現(xiàn)。
SGW-250型刮板輸送機(jī)的減速器的齒輪分配為:第一對(duì)齒輪為收縮尺圓弧錐齒輪,圓弧錐齒輪具有傳動(dòng)平穩(wěn),承載能力大噪音小,能改變傳動(dòng)軸方向而且傳動(dòng)比較大等優(yōu)點(diǎn),特別適合于高速重載傳動(dòng)。第二對(duì)和第三對(duì)齒輪均為斜尺圓柱齒輪。根據(jù)需要更換第二對(duì)齒輪,可使刮板鏈獲得兩種不同的鏈速。為了改善減速器的工作條件,在下箱體內(nèi)設(shè)有循環(huán)水冷卻裝置,在上箱體設(shè)有潤(rùn)滑一軸軸承的柱塞試油泵。該油泵由二軸上的偏心套驅(qū)動(dòng)。減速器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),環(huán)境溫度為20左右時(shí),在水冷裝置流量5.5升/分的冷卻條件下。減速器外殼溫度不得超過90℃,減速器內(nèi)油溫不超過100℃。
減速器的軸端形式,按配套需要選用,輸入軸有漸開線花鍵和圓頭平鍵三種。減速器的適用條件為:齒輪圓周速度不大于10m/s;安裝角度為0~+-25°輸入軸的轉(zhuǎn)速不大于1500r/min;工作環(huán)境溫度為-20°~35°。能用于正反向運(yùn)轉(zhuǎn),由于傳動(dòng)裝置采用并列式布置,所以必須有一級(jí)錐齒輪傳動(dòng)。有因刮板輸送機(jī)的載荷比較大,故采用圓弧錐齒輪。圓弧錐齒輪具有承載能力大,傳動(dòng)平穩(wěn),噪音小的優(yōu)點(diǎn)。適用于重載高速傳動(dòng),因此作為第一級(jí)傳動(dòng)。第二,三級(jí)采用斜齒輪或直齒圓柱齒輪,通過更換第二級(jí)齒輪,可得到不同的傳動(dòng)比。
3.2 機(jī)械傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)
合理的傳動(dòng)方案除了滿足工作裝置的功能外,還要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便,成本低廉,傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便。還應(yīng)根據(jù)各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn),選擇一個(gè)合理的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
本次課題的選題來自煤礦運(yùn)輸機(jī)械——刮板輸送機(jī)的機(jī)頭減速器。當(dāng)前現(xiàn)場(chǎng)使用的250T刮板輸送機(jī)JS型減速器具有以下缺點(diǎn):
(1) 承載能力,使用壽命,傳動(dòng)效率較差。
(2) 運(yùn)行精度和質(zhì)量不高。
(3) 生產(chǎn)成本較高,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不大。
(4) 體積大,且笨重。
(5) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠合理。
考慮,煤礦機(jī)械的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)必須以質(zhì)優(yōu)價(jià)廉取勝,非常需要改進(jìn)設(shè)計(jì)新的減速器。改型減速器要減小體積和重量,必須使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理,精選材料,強(qiáng)化工藝,在技術(shù)參數(shù)選擇和加工工藝上達(dá)到更高的水平,使改型減速器的應(yīng)用更上一個(gè)新臺(tái)階。
JS系列減速器的特點(diǎn)如下:
(1) 齒輪,齒輪軸采用鑄件,經(jīng)滲碳,淬火,磨齒處理,零件的機(jī)械性能和耐磨性能高。
(2) 體積減小,重量減輕。
(3) 提高了運(yùn)行的精度和質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,提高了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
(4) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,拆裝方便,易于維修。
因此,本次設(shè)計(jì)改為錐齒輪,斜齒輪傳動(dòng),錐齒輪加工困難,宜置于高速級(jí),以減小其直徑和模數(shù)。斜齒輪傳動(dòng)較直齒輪平穩(wěn),應(yīng)用于中,低速級(jí)。為了能傳遞較大的力,選齒輪材料為20CrMnTi,同時(shí)為了增強(qiáng)軸的承載能力,其材料也為20CrMnTi,軸的結(jié)構(gòu)為階梯軸。采用三級(jí)傳動(dòng)。傳動(dòng)方案如圖3.1,比較改進(jìn)前后減速器的總體大小如表3.1:
圖3.1 傳動(dòng)方案
表3.1 改進(jìn)前后減速器的總體大小比較
總長(zhǎng)
總寬
總高
箱體外側(cè)與二軸中心的距離
二軸,三軸之間的中心距
三軸,四軸之間的中心距
改進(jìn)前
1050mm
545.8mm
500mm
300mm
240mm
235mm
改進(jìn)后
500mm
260mm
250mm
150mm
120mm
116mm
通過比較,體積明顯減小,減小約40%,進(jìn)而所占用的空間減小,使用方便。
3.3 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)
傳動(dòng)裝置的已知數(shù)據(jù)
已知電動(dòng)機(jī)直接將功率為30,同步轉(zhuǎn)速為1500r/min,滿載轉(zhuǎn)速為1440r/min,輸入到高速軸(一軸)??倐鲃?dòng)比為=20.35
各軸的傳動(dòng)比分別為:一級(jí)=1.65
二級(jí)=3
三級(jí)=5.6
計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速
一軸轉(zhuǎn)速 ==1440r/min
二軸轉(zhuǎn)速 =/=1440/3=480r/mi
三軸轉(zhuǎn)速 =/=480/2.261=212.3r/min
四軸轉(zhuǎn)速 =/=212.3/3=70.77r/min
計(jì)算各軸的功率
查表得:一對(duì)錐齒輪傳動(dòng)的效率為=0.96,一對(duì)斜齒輪傳動(dòng)的效率為=0.97,一對(duì)滾動(dòng)軸承的效率=0.98,聯(lián)軸器效率=0.98。
一軸功率 ==300.98=28.6
二軸功率 ==29.70.970.98=27.5
三軸功率 =28.230.990.98=27.6
四軸功率==27.60.960.98=24.89
計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩
一軸轉(zhuǎn)矩 =9550=9550=192.8
二軸轉(zhuǎn)矩 =9550=9550=559.34
三軸轉(zhuǎn)矩 =9550=9550=1228.1
四軸轉(zhuǎn)矩 =9550=9550=3400.2
3.4 錐齒輪的設(shè)計(jì)、校核及繪制
已知數(shù)據(jù)
一級(jí)采用錐齒輪傳動(dòng),大小齒輪材料均采用20,熱處理方法為滲碳后淬火。強(qiáng)度極限為=1100,屈服極限為=850,齒芯強(qiáng)度為300,齒面硬度56~62。
按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)主要尺寸
簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)公式
(式3.1)
(1) 小錐齒輪轉(zhuǎn)矩 =196.97
(2) 齒數(shù)比==1.65 齒寬系數(shù)取
(3) 載荷系數(shù)取
(4) 許用應(yīng)力
查表得
因?yàn)樵?~1.5之間,取=1.2
而取=1.0,所以
(式3.2)
將以上代入(式4.1)計(jì)算
=63.85mm
取R=64mm
(5) 選齒數(shù)
小齒輪=17 大齒輪==1.6517=28
實(shí)際齒數(shù)比==1.65=
(6) 按經(jīng)驗(yàn)公式選擇模數(shù)。錐齒輪以大端模數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值
==4.48(式3.3)
取=4.5mm
(7) 計(jì)算主要參數(shù)
分度圓直徑 ==4.517=76.5(式3.4)
==4.528=126
分錐角
==12.75 (式3.5)
=90-=90-12.75=71.57=77.25 (式3.6)
錐矩 ==67.69(式3.7)
齒寬 ==0. 367.69=20.31
取=21
當(dāng)量齒數(shù) =17.92(式3.8)
==127.3
端面重合度
=32.29(式3.9)
21.85(式3.10)
=1.7144 (式3.11)
齒寬中心點(diǎn)圓周速度
=4.56m/s(式3.12)
平均分度圓直徑
(式3.13)
中心分度圓模數(shù)
(式3.14)
齒頂高 (式3.15)
齒根高 (式3.16)
齒頂角 (式3.17)
齒根角
頂錐角 (式3.18)
根錐角 (式3.19)
齒頂圓直徑
(式3.20)
齒根圓直徑
(式3.21)
分度圓弧齒厚 (式3.22)
校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度
(1) 齒面接觸疲勞許用應(yīng)力
查得 壽命系數(shù)
潤(rùn)滑油膜影響系數(shù)
尺寸系數(shù)
大小齒輪均為硬齒面 取
取
許用應(yīng)力
(2) 齒面接觸疲勞應(yīng)力圓周力
查表得
齒間載荷分布系數(shù)
使用系數(shù) 動(dòng)載系數(shù)
齒向載荷分布系數(shù)
節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)
彈性系數(shù)
錐齒輪系數(shù),因齒根未修緣
強(qiáng)度校核
因?yàn)?
所以滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度要求。
校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度
(1) 齒根彎曲疲勞許用應(yīng)力
查表得
齒根圓角敏感系數(shù) 表面狀況系數(shù)
尺寸系數(shù) 最小安全系數(shù)
應(yīng)力修正系數(shù) 壽命系數(shù) =1.0
齒根彎曲疲勞極限應(yīng)力
許用應(yīng)力
(2) 齒根彎曲疲勞應(yīng)力
查得
(3) 強(qiáng)度校核
因?yàn)?
所以滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度要求。
錐齒輪設(shè)計(jì)圖(圖紙上)。
3.5 斜齒輪的設(shè)計(jì)、校核及繪制
已知數(shù)據(jù)
二級(jí)采用斜齒輪傳動(dòng),大小齒輪材料均選20CrMnTi,熱處理方法為滲碳后淬火。硬度為56-62HRC
查得==440Mpa
==1500MPa
齒輪設(shè)計(jì)圖如圖(圖紙上)
按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)主要尺寸
簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)公式 a476(u1)
(1) 齒數(shù)比 u=
(2) 小齒輪轉(zhuǎn)矩
(3) 載荷系數(shù) K=1.2--2.0 取K=1.6
(4) 齒寬系數(shù),通用減速器為
(5) 許用應(yīng)力取
a
取a=160mm
(6) 按經(jīng)驗(yàn)公式選取模數(shù)
取
(7) 計(jì)算主要幾何參數(shù)
一般 取
取
精確計(jì)算螺旋角 取
分度圓直徑
齒頂圓直徑
齒根圓直徑
(8) 當(dāng)量齒數(shù)
(9) 齒寬
取
a) 重合度
(11) 計(jì)算圓周速度
校核齒面接觸疲勞許用應(yīng)力
查得
齒面接觸疲勞應(yīng)力
切向力
查得
校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度
(1) 齒根彎曲疲勞許用應(yīng)力
取
(2) 齒根彎曲疲勞應(yīng)力
(2) 強(qiáng)度校核
因?yàn)?
所以滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度要求
斜齒輪(一)的設(shè)計(jì)圖(圖紙上)
斜齒輪(二)的設(shè)計(jì)、校核及繪制雷同省略
3.6 輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),校核
僅以輸出軸為例,其他三軸設(shè)計(jì)、校核過程雷同
已知數(shù)據(jù)
輸出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。
P=29.7kw n=1440r/min T=196970N.mm
求作用在錐齒輪上的力
已知錐齒輪平均分度圓直徑為61.2mm
F =2T/d=2×196970/61.2=6436.93N
F =Ft×tan20°/cos18.43°
=6057.14×0.3640/ cos18.43°=2222.69N
F=Fttan20sin18.43°=780.73N
初步確定軸的最小直徑
齒輪的材料為20CrMnTi,滲碳淬火。
查得A=104于是
最小直徑dmin=A03=104×=28.52mm
因輸入軸最小直徑按在聯(lián)軸器處,為使兩者相適應(yīng)故同時(shí)選聯(lián)軸器。
聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)距T=JT1 查表得 K=1.3
T=KT=1.3196970=256061Nmm
按計(jì)算轉(zhuǎn)距T應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)距的條件,查手冊(cè)得
選用HL2型彈性柱銷聯(lián)軸器。其公稱轉(zhuǎn)距為315Nm
孔徑d =30mm故 dmin= d =30mm 半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=82mm
半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為L(zhǎng)1=60mm
軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
確定各軸的直徑及長(zhǎng)度
1、為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求,Ⅰ-Ⅱ 軸段左端需制出一軸肩故dⅡ-Ⅲ=38mm,
右端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取軸承擋圈直徑D=40mm,因L1=60mm為保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上故LⅠ-Ⅱ=58mm
2、選滾動(dòng)軸承,因同時(shí)承受徑向力與軸向力,故選用角接觸球軸承7208CJ(GB/292-93)dDB=408018mm
故dⅥ-Ⅶ=dⅢ-Ⅳ=40mm而LⅢ-Ⅳ=34mm,LⅥ-Ⅶ=24mm
3 、因錐齒輪分度圓直徑為d=68mm為保證軸齒輪強(qiáng)度足夠采用齒輪軸。取H故齒定b=34mm,取LⅦ-Ⅷ=37mm
4、半聯(lián)軸器與軸的配合公差為H7/K6,軸承處為K6
5、軸端倒角為1.545°,軸肩處的圓角半徑為1.5mm
求軸上載荷
軸受力分析如下:
(式3.1)
(式3.2)
由(式4.1),(式4.2)得:
Fy2==16864.8N
所以
Fr=FZ1+FZ 2
Fr59=FZ225+Ma
Ma===28106.28Nmm (式3.5)
由(式4.3,4.4,4.5)得
按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度
進(jìn)行校核時(shí),只校核軸承受最大彎距和扭距的截面(既危險(xiǎn)截面)的強(qiáng)度即可。如圖4.4
===47.2
查得20CrMnTi的=98Mpa 因此<,故安全
圖3.4 軸的強(qiáng)度校核
4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算
刮板輸送機(jī)的基本組成如圖4.1所示。裝有刮板的鏈條2,圍繞驅(qū)動(dòng)鏈輪1接成封閉圓環(huán)。刮板鏈置于上、下溜槽3和4中,將刮板鏈連續(xù)循環(huán)運(yùn)行,裝入溜槽中的物料,被刮板鏈拖拉,在槽內(nèi)滑動(dòng)運(yùn)行到一端卸下。
圖4.1 刮板輸送機(jī)的基本組成
1-尾部鏈輪;2-刮板鏈;3-上溜槽;4-下溜槽;5-驅(qū)動(dòng)鏈輪
4.1 刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)的基本要求
刮板輸送機(jī),按工作需要,對(duì)其結(jié)構(gòu)有如下要求:
a. 能用于左或右工作面;
b. 各部件便于在井下拆裝和運(yùn)輸;
c. 同一型號(hào)的部件安裝尺寸和連接尺寸應(yīng)保證相同,同類部件應(yīng)保證通用互換;
d. 刮板鏈安裝后,在正、反方向都能順利運(yùn)行;
e. 有緊鏈裝置,且操作方便、安裝可靠;
f. 能不拆卸用機(jī)械推移。為此,應(yīng)具有便于安裝推移裝置的連接點(diǎn);
g. 要有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性;
h. 從端部卸載的刮板輸送機(jī),機(jī)頭架應(yīng)有足夠的卸載高度,防止空股刮板鏈返程帶回煤;
i. 一般應(yīng)有上鏈器。上鏈器是供刮板鏈在下槽脫出時(shí)通過它返回槽內(nèi)的裝置;
j. 用于機(jī)械采煤的工作面刮板輸送機(jī),機(jī)頭架的外廓尺寸和結(jié)構(gòu)形式,應(yīng)便于采煤機(jī)自開切口;
k. 用于機(jī)械采煤的工作面刮板輸送機(jī),應(yīng)結(jié)合技術(shù)上的需要,能裝設(shè)下列部分或全部附屬部件:
1) 采煤機(jī)的導(dǎo)向裝置;
2) 鏟煤機(jī);
3) 擋煤板;
4) 無鏈牽引采煤機(jī)的齒規(guī);
5) 放置電纜、水管、乳化液管路的槽或支座;
6) 在機(jī)頭部和機(jī)尾部,能安裝采煤機(jī)外牽引的傳動(dòng)裝置、牽引鏈的固定安裝或刨煤機(jī)的傳動(dòng)裝置和控制保護(hù)裝置;
l. 用于綜采工作面的刮板輸送機(jī),相關(guān)的外廓尺寸與采煤機(jī)和液壓支架相配;
m. 刮板輸送機(jī),沿傾斜鋪設(shè),在工作中有下滑可能時(shí),應(yīng)有防滑錨固裝置。
4.2 機(jī)頭部
機(jī)頭部由機(jī)頭架、鏈輪、減速器、盲軸、聯(lián)軸器和電動(dòng)機(jī)組成。是將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給刮板鏈的裝置。
4.2.1 機(jī)頭架
機(jī)頭架是機(jī)頭部的骨架,應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度,由厚鋼板焊接制成。各型機(jī)頭部的共同點(diǎn)如下:
a. 兩側(cè)對(duì)稱,可在兩側(cè)壁上安裝減速器,以適應(yīng)左、右采煤工作面的需要;
b. 鏈輪由減速器伸出軸和盲軸支撐連接,這種連接方式,便于在井下拆裝;
c. 撥鏈器和護(hù)軸板固定在機(jī)頭架的前橫梁上,它的作用是:防止刮板鏈在與鏈輪的分離點(diǎn)處,被輪齒帶動(dòng)卷入鏈輪,護(hù)軸板是易損部位,用可拆換的活板,既便于鏈輪和撥鏈器的拆裝,又可更換;
d. 機(jī)頭架的易磨損部位采取耐磨措施,例如加焊高錳鋼堆焊層或局部采用耐磨材料的可更換零件。
4.2.2 減速器
我國(guó)目前生產(chǎn)的刮板輸送機(jī)減速器,多為平行布置式、三級(jí)傳動(dòng)的圓錐圓柱齒輪減速器。其中DB、DC型圓錐、圓柱齒輪減速器高速級(jí)為弧齒錐齒輪,中低速級(jí)為圓柱齒輪。這種減速器具有承載能力大、傳動(dòng)效率高、噪聲低、體積小、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn),用于輸入軸與輸出軸呈垂直方向布置的傳動(dòng)裝置,如刮板輸送機(jī)各種運(yùn)輸機(jī)械,也可用于煤炭、冶金、礦山等各種通用機(jī)械傳動(dòng)中。其使用條件為:齒輪圓周速度不大于18m/s;安裝角度為0—25;高速軸的轉(zhuǎn)速大于1500r/min;減速器工作的環(huán)境溫度為-20—+35℃;適用于正、反向運(yùn)轉(zhuǎn)。
為適應(yīng)不同的需要,三級(jí)傳動(dòng)的圓錐圓柱齒輪減速器有三種裝配方式。Ⅰ型減速器的第二軸端裝緊鏈裝置,第四軸(或第一軸)裝斷銷過載保護(hù)裝置,這種形式用于單機(jī)功率為30KW以下的減速器;Ⅱ型減速器的第二軸端裝緊鏈裝置,利用液力耦合器實(shí)現(xiàn)過載保護(hù),單機(jī)功率40---75KW的減速器采用這種形式;Ⅲ型減速器的第一軸端裝緊鏈裝置,利用液力耦合器實(shí)現(xiàn)過載保護(hù),單機(jī)功率90KW以上的減速器采用這種形式。
為適應(yīng)左、右采煤工作面和在機(jī)頭部、機(jī)尾部都能通用,刮板輸送機(jī)減速器的箱體應(yīng)上下對(duì)稱。箱體的結(jié)構(gòu)還應(yīng)使刮板輸送機(jī)在大傾角條件下工作時(shí),各齒輪和軸承都能得到充分的潤(rùn)滑。
為便于改變鏈速,減速器應(yīng)能用更換第二對(duì)齒輪的辦法,在一定范圍內(nèi)改變傳動(dòng)比。
由此選取減速器為:DCZ160-20-ⅠS型。
4.2.3 盲軸
盲軸是裝在機(jī)頭架的不裝減速器一側(cè)、支承鏈輪的一個(gè)組件。
4.2.4 電動(dòng)機(jī)與減速器的聯(lián)接
a. 聯(lián)接形式的選擇
電動(dòng)機(jī)與減速器的連接,有彈性聯(lián)軸器和液力耦合器兩種。其中液力傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是較一般機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、效率低??紤]設(shè)計(jì)的輸送機(jī)運(yùn)輸量較低,功率比較小,因此,即使重載啟動(dòng)需要的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩也不會(huì)太大,電動(dòng)機(jī)和減速器用彈性聯(lián)軸器連接就可以滿足要求,這樣不使用液力耦合器,不但可以減小機(jī)頭的體積和重量,也省掉了向工作面輸送工作液等過程,減少了材料消耗和對(duì)環(huán)境的污染,沒有因密封漏油而失效的問題,從而可以降低成本,提高經(jīng)濟(jì)性。
b. 聯(lián)軸器的選擇計(jì)算
P=5.04KW
電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)n=1500r/min
與聯(lián)軸器相連的軸的直徑為d=28mm,
則轉(zhuǎn)鉅
查手冊(cè)選用
4.2.5 電動(dòng)機(jī)
刮板輸送機(jī)的電動(dòng)機(jī),不用液力耦合器時(shí),都采用有雙鼠籠轉(zhuǎn)子,具有高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的隔爆型電動(dòng)機(jī)。選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為YB132M-4JB5338—1991。
4.3 機(jī)尾部
機(jī)尾部采用與機(jī)頭部基本相同的結(jié)構(gòu),這樣可以很容易把機(jī)尾部改裝成機(jī)頭部,滿足特殊場(chǎng)合的需要,增加其適應(yīng)性。
4.4 中部槽及附屬部件
中部槽是刮板輸送機(jī)的機(jī)身,由槽幫鋼和中板焊接而成。上槽是裝運(yùn)物料的承載槽,下槽底部敞開供刮板鏈返程用。為減小刮板鏈返程的阻力,或在底部松軟條件下使用時(shí)防止槽體下陷,在槽幫鋼下加焊底板構(gòu)成封底槽。使用封底槽安裝下股刮板鏈和處理下股鏈?zhǔn)鹿瘦^困難,可以間隔幾節(jié)封底槽采用一節(jié)有可拆中板的封底槽的辦法,以減小困難。
用于機(jī)械采煤工作面的中部槽,除了運(yùn)煤,還要承受采煤機(jī)騎在上面運(yùn)行的負(fù)荷,垂直方向受采煤機(jī)的重壓和滾筒切割煤層時(shí)的沖擊、推、拉液壓支架的側(cè)向力和縱向力,使中板拱面受彎,連接件受拉、壓和彎曲。大塊煤巖卡死在槽中時(shí),中板收壓。中部槽的惡劣工作條件,造成它的損壞形式除了磨損還有槽體變形損壞。因此,中部槽應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性。
中部槽的型式列入標(biāo)準(zhǔn)的有中單鏈型、邊雙鏈型、中雙鏈型三種。除了用于輕型刮板輸送機(jī)的邊雙鏈型采用冷軋槽幫鋼外,其他都用熱軋槽幫鋼制成,其尺寸系列《刮板輸送機(jī)中部槽尺寸系列》中有規(guī)定。
中部槽除了標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的外,為適應(yīng)采煤工作面長(zhǎng)度變化的需要,設(shè)有500mm和1000mm長(zhǎng)的調(diào)節(jié)槽。
機(jī)頭過渡槽和機(jī)尾過渡槽,是與機(jī)頭架和機(jī)尾架連接的特殊槽。它的一端與中部槽連接,另一端與機(jī)頭架或機(jī)尾架連接。為了使從下槽脫出的刮板鏈在運(yùn)行中回到槽內(nèi),可在機(jī)尾過渡槽的下翼緣裝設(shè)上鏈器。
中部槽承受煤和刮板鏈的劇烈摩擦,是使用量和消耗量最大的部件。為提高中部槽的使用壽命,可以采用如下方法。如:將兩端進(jìn)行淬火處理,或加焊錳鋼鑄造端頭;中板兩端鏈道處用等離子噴焊耐磨合金;易磨損處堆焊硬質(zhì)合金;加大中板厚度;改進(jìn)槽幫鋼的斷面以增加強(qiáng)度和剛度。
制造中部槽的槽幫鋼已有定型標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定的型式有D型、E型和M型三種。D型為中單鏈刮板輸送機(jī)用熱軋槽幫鋼,E型為中單鏈和中雙鏈用,邊雙鏈也可使用,M型為邊雙鏈用的熱軋槽幫鋼。E型與M型相比不僅中板寬度減小從而增大了剛度,還增強(qiáng)了中板與槽幫鋼的焊縫強(qiáng)度,便于焊接,鏈子不磨焊縫。因此,選用E型。
4.5 運(yùn)輸能力
按連續(xù)運(yùn)行的計(jì)算公式,其運(yùn)輸能力為
(4-1)
式中運(yùn)行物料的斷面積F,與中部槽的規(guī)格及其承載能力有關(guān)。中部槽運(yùn)行物料斷面的上界限呈曲線形,形狀與物料的性質(zhì)、塊度情況有關(guān),需經(jīng)實(shí)測(cè)確定,通常按等腰三角形計(jì)算,其底角取物料的堆積角,一般取20~30°計(jì),按物料性質(zhì)、塊度情況選定。F按中部槽的尺寸由幾何關(guān)系求得。由于刮板鏈占據(jù)一定空間,實(shí)際面積比F小一些,計(jì)算時(shí)要乘以小于1的裝滿系數(shù)。故運(yùn)輸能力按下式計(jì)算
(4-2)
式中 ——刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力,t/h;
——中部槽物料運(yùn)行時(shí)的斷面積,㎡;
——裝滿系數(shù);
——物料