中單鏈型刮板輸送機設(shè)計,中單鏈型刮板,輸送,設(shè)計 帶式輸送機傳動裝置設(shè)計 25 XX學(xué)院 設(shè)計說明書 課 題： 帶式輸送機傳動裝置設(shè)計 子課題: 同課題學(xué)生姓名: 專 業(yè) 學(xué)生姓名 班 級 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 完成日期 目 錄 一 緒論………………………………………………………………………1 二 結(jié)構(gòu)設(shè)計 三 設(shè)計計算過程及說明……………………………………………………….3 1 選擇電動機.......................................................... ....................................….3 2 傳動裝置的總傳動比及其分配.......................................….............................3 3 計算傳動裝置的運動和動力裝置參數(shù)..................................…........................3 4 帶傳動設(shè)計.......................................................…..........................................4 5 齒輪傳動設(shè)計.....................................................…........................................5 6 軸的設(shè)計........................................................................................…...........11 7 軸承的選擇 ..............................................................................................…22 8 鍵的選擇.....................................................….........................................…22 9 減速機箱體的設(shè)計...............................................…......................................23 10 減速器附件設(shè)計.....................................................................................….23 11密封與潤滑.......................................................…........................................24 四 設(shè)計小結(jié)……………………………………………………………….……25 五參考文獻………………………………………………….……………………26 緒論 通過查閱一些文獻我可以了解到帶式傳動裝置的設(shè)計情況，為我所要做的課題確定研究的方向和設(shè)計的內(nèi)容。 1.1 帶傳動 帶傳動是機械設(shè)備中應(yīng)用較多的傳動裝置之一，主要有主動輪、從動輪和傳動帶組成。工作時靠帶與帶輪間的摩擦或嚙合實現(xiàn)主、從動輪間運動和動力的傳遞。 帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、價格低廉、緩沖吸振及過載打滑以保護其他零件的優(yōu)點。 1.2圓錐-圓柱齒輪傳動減速器 YK系列圓錐-圓柱齒輪傳動減速器適用的工作條件：環(huán)境溫度為-40～40度；輸入軸轉(zhuǎn)速不得大于1500r/min,齒輪嚙合線速度不大于25m/s，電機啟動轉(zhuǎn)矩為減速器額定轉(zhuǎn)矩的兩倍。YK系列的特點：采用一級圓弧錐齒輪和一、二、三級圓柱齒輪組合，把錐齒輪作為高速級（四級減速器時作為第二級），以減小錐齒輪的尺寸；齒輪均采用優(yōu)質(zhì)合金鋼滲碳淬火、精加工而成，圓柱齒輪精度達到GB/T10095中的6級，圓錐齒輪精度達到GB/T11365中的7級； 減速器的選用原則：（1）按機械強度確定減速器的規(guī)格。減速器的額定功率P1N 是按載荷平穩(wěn)、每天工作小于等于10h、每小時啟動5次、允許啟動轉(zhuǎn)矩為工作轉(zhuǎn)矩的兩倍、單向運轉(zhuǎn)、單對齒輪的接觸強度安全系數(shù)為1、失效概率小于等于1%等條件算確定.當載荷性質(zhì)不同，每天工作小時數(shù)不同時，應(yīng)根據(jù)工作機載荷分類按各種系數(shù)進行修正.減速器雙向運轉(zhuǎn)時，需視情況將P1N乘上0.7～1.0的系數(shù)，當反向載荷大、換向頻繁、選用的可靠度KR較低時取小值，反之取大值。功率按下式計算：P2m=P2*KA*KS*KR ，其中P2 為工作功率； KA 為使用系數(shù)； KS 為啟動系數(shù)； KR 為可靠系數(shù)。（2）熱功率效核.減速器的許用熱功率PG適用于環(huán)境溫度20℃，每小時100%連續(xù)運轉(zhuǎn)和功率利用律（指P2/P1N×100%）為100%的情況，不符合上述情況時，應(yīng)進行修正。（3）校核軸伸部位承受的徑向載荷。 2 結(jié)構(gòu)設(shè)計 2.1 V帶傳動 帶傳動設(shè)計時，應(yīng)檢查帶輪的尺寸與其相關(guān)零部件尺寸是否協(xié)調(diào)。例如對于安裝在減速器或電動機軸上的帶輪外徑應(yīng)與減速器、電動機中心高相協(xié)調(diào)，避免與機座或其它零、部件發(fā)生碰撞。 2.2 減速器內(nèi)部的傳動零件 減速器外部傳動件設(shè)計完成后，可進行減速器內(nèi)部傳動零件的設(shè)計計算。 1） 齒輪材料的選擇應(yīng)與齒坯尺寸及齒坯的制造方法協(xié)調(diào)。如齒坯直徑較大需用鑄造毛坯時，應(yīng)選鑄剛或鑄鐵材料。各級大、小齒輪應(yīng)該可能減少材料品種。 2） 蝸輪材料的選者與相對滑動速度有關(guān)。因此，設(shè)計時可按初估的滑速度選擇材料。在傳動尺寸確定后，校核起滑動速度是否在初估值的范圍內(nèi)，檢查所選材料是否合適。 3） 傳動件的尺寸和參數(shù)取值要正確、合理。齒輪和蝸輪的模數(shù)必須符合標準。圓柱齒輪和蝸桿傳動的中心距應(yīng)盡量圓整。對斜齒輪圓柱齒輪傳動還可通過改變螺旋角的大小來進行調(diào)整。 根據(jù)設(shè)計計算結(jié)果，將傳動零件的有關(guān)數(shù)據(jù)和尺寸整理列表，并畫出其結(jié)構(gòu)簡圖，以備在裝配圖設(shè)計和軸、軸承、鍵聯(lián)結(jié)等校核計算時應(yīng)用。 聯(lián)軸器的選擇 減速器的類型應(yīng)該根據(jù)工作要求選定。聯(lián)接電動機軸與減速器，由于軸的轉(zhuǎn)速高，一般應(yīng)選用具有緩沖、吸振作用的彈性聯(lián)軸器，例如彈性套柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器。減速器低速軸（輸出軸）與工作機軸聯(lián)接用的連周期，由于軸的轉(zhuǎn)速較低，傳遞的轉(zhuǎn)距較大，又因為減速器軸與工作機軸之間往往有較大的軸線偏移，因此常選用剛性可以移動聯(lián)軸器，例如滾子鏈聯(lián)軸器、齒式聯(lián)軸器。 聯(lián)軸器型號按計算轉(zhuǎn)距進行選擇。所選定的聯(lián)軸器，起軸孔直徑的范圍應(yīng)與被聯(lián)接兩軸的直徑相適應(yīng)。應(yīng)注意減速器高速軸外伸段軸徑與電動機的軸徑不得相差很大，否則難以選擇合適的聯(lián)軸器。 3 設(shè)計計算過程及說明 3.1選擇電動機 3.1.1電動機類型和結(jié)構(gòu)型式選擇 Y系列籠型三相異步電動機,臥式閉型電電動機。 3.1.2選擇電動機容量 工作機所需功率 ==7.98kw =80.7r/min 電動機的輸出功率 ==10.4kw η=*…..* =0.82*0.98*0.95*0.98*0.97*0.98*0.98*0.97*0.98*0.98*0.99*0.96=0.77 確定電動機的額定功率 Ped>=Pd 3.1.3選擇電動機的轉(zhuǎn)速 同步轉(zhuǎn)速 1500r/min。 3.1.4確定電動機型號 選擇 Y160M-4 額定功率 11kw 轉(zhuǎn)速 1460r/min 3.3計算傳動裝置的運動和動力裝置參數(shù) 各軸轉(zhuǎn)速: 電動機軸 =1460r/min 減速箱輸入軸 ==486.7 r/min 高速軸 ==235.1 r/min 低速軸 ==58.8 r/min 各軸輸入功率: ==11kw =*0.95=10.45kw =*0.98*0.97*0.98=9.73KW =*0.98*0.97*0.98=9.07KW 3.4帶傳動設(shè)計 3.4.1定v帶型號和帶輪直徑 工作情況系數(shù) =1.1 計算功率 ==1.1*11=12.1kw 選帶型號 A型 3.4.2計算帶長 求 = (+)/2 =198.5mm 求Δ Δ=(-)/2=98.5mm 2(+)>=a>=0.7*(+) 初取中心距 a=600mm 帶長 L=πDm+2*a+=1839.5 基準長度 =2000mm 求中心距和包角 中心距 a= + =344.18+337.06=681.24<700mm 小輪包角 α1=180°-(D2-D1)*60°=180°-(297-100)*60°/681.24 =162.6>120° z=/((+Δ)**)=12.1/((1.32+0.17)*0.95*1.03)=8.3 取9根 求軸上載荷 張緊力 =500*/v*z(2.5-)/+qv*v=500*12.1/(7.64*9)*(2.5-0.95)/0.95+0.10*=149.3N 軸上載荷 =2*sin(/2)=2*9*149.3*sin(162.6°/2)=2656.5N 3.5齒輪傳動設(shè)計 直齒錐齒: 軸交角∑=90° 傳遞功率P=10.45kw 小齒輪轉(zhuǎn)速=486.7r/m 傳動比i=2.07 載荷平穩(wěn),直齒為刨齒,小齒輪40Cr,調(diào)質(zhì)處理,241HB~~286HB 平均260HB,大齒輪用45號鋼,217HB~~255HB 平均230HB 齒面接觸疲勞強度計算 齒數(shù)和精度等級 取=24 =i*=48 選八級精度 使用系數(shù)=1.0 動載荷系數(shù)=1.15 齒間載荷分配系數(shù) 估計*Ft/b<100N/mm cos=u/=2/=0.89 cos=1/=1/=0.44 =/ cos=24/0.89=26.97 =/ cos=48/0.44=109.1 αv=(1.88-3.2(1/(2*)+1/(2*)))cos=1.85 ==0.85 ==1.4 齒向載荷分布函數(shù) =1.9 載荷系數(shù) ==1*1.5*1.4*1.9=3.99 =680Mpa 接觸最小安全系數(shù)=1.5 接觸壽命系數(shù) ==1.0 許用接觸應(yīng)力 []= */=710*/1.05=676Mpa []= */=680*/1.05=648Mpa 小輪大端分度圓直徑 =0.3 =70mm 驗算圓周速度及Ka*Ft/b =(1-0.5R) =(1-0.5R)70=59.5mm ==3.1459.5*486.7/60000=1.5m/s = b=*R=*d/(2*sin)=*/(2*=20.4mm */b=1.0*689.2/20.4=33.8N/mm<100N/mm 確定傳動尺寸 大端模數(shù) m=/=70/24=2.9mm 實際大端分度圓直徑d =m=3*24=84 =m=3*48=144 b=*R=0.3*80.5=24.15mm 齒根彎曲疲勞強度計算 齒面系數(shù) =2.72 =2.38 應(yīng)力修正系數(shù) =1.66 =1.78 重合度系數(shù) =0.25+0.75/ =0.25+0.75/0.85=0.66 齒間載荷分配系數(shù) */b<100N/mm =1/=1/0.66=1.56 載荷系數(shù) ==1*1.15*1.56*1.9=3.4 許用彎曲應(yīng)力 []= lim/=600*1.0*1.0/1.25=480MPa []=570*1.0*1.0/1.25=456MPa 驗算 ===152 <[] ==152*2.38*1.78/(2.72*1.66)=142.6MPa 值 取=85 初步計算的許用接觸應(yīng)力[H1]=0.96Hlim1=0.9*710=619MPa [H2]=0.9Hlim2=1.9*580=522MPa 初步計算的小齒輪直徑 =Ad=85*=48.1mm 齒數(shù)z和模數(shù)m 初步齒數(shù)=19; =i*19=4*19=76 和螺旋角 =/=50/19=2.63158 =2.5mm =arcos=arccos2.5/2.63158=18.2° 使用系數(shù) =1.10 動載系數(shù) =1.5 齒間載荷分配系數(shù) = arctan=arctan=20.9° cos =cos18.2°20cos°/20.9cos°=0.95 齒向載荷分布系數(shù) =A+B[1+0.6*]+c*b/1000=1.36 =** * =1.10*1.05*1.76*1.36=2.76 彈性系數(shù) =189.8 許用接觸應(yīng)力 驗算 =189.8*2.38*0.97=647MPa<690MPa 齒根彎曲疲勞強度驗算 重合度系數(shù) =1.61 螺旋角系數(shù) 齒向載荷分配系數(shù) =1.76< 齒向載荷分布系數(shù) b/h=50.(2.25*2.5)=8.9 =1.27 載荷系數(shù) K=** 許用彎曲應(yīng)力 驗算 3.6軸的設(shè)計 輸入軸 選用45鋼調(diào)質(zhì) =tan = 計算支反力 水平面反力 =1102.7N =-413.5N 垂直面反力 =-1235.7N =4115.5N 許用應(yīng)力 許用應(yīng)力值 應(yīng)力校正系數(shù) 當量彎矩圖 軸徑 高速軸 軸材料選用45鋼調(diào)質(zhì), 取 d=40mm 計算螺旋角 齒輪直徑 小輪 = 大輪 小齒輪受力 轉(zhuǎn)矩=9.55* 圓周力 =2*/=2*39524/50=1581N 徑向力 畫小齒輪軸受力圖 水平反力 =1358.1N =912.1N 垂直反力 =594.7N =103.3N 水平受力圖 水平彎矩圖 垂直彎矩圖 合成彎矩圖 畫轉(zhuǎn)矩圖 應(yīng)力校正系數(shù) 畫當量彎矩圖 =50220N.mm 校核軸徑 =20.3<40mm 低速軸 材料同前兩軸 畫大齒輪受力圖 計算支反力 水平反力 =1185.8 =395.2N 垂直反力 =21.2N =584.6N 垂直受力圖 水平彎矩圖 垂直彎矩圖 合成彎矩圖 轉(zhuǎn)矩圖 當量彎矩 校核軸徑 =26<60mm 3.7軸承的選擇 輸入軸軸承選擇: 選用圓錐滾子軸承30208 e=0.37 Y=1.6 Cr=63000N =1177.7N =4297.0N =/(2*Y)=368N =/(2*Y)=1342.8N =1228.4N =1342.8N /=1.0>e /=0.33.5 查得 則 4 傳動系統(tǒng) 刮板輸送機的傳動系統(tǒng)比較簡單，其傳動原理圖如圖4-1。 圖4-1 傳動原理圖 1-電動機；2-減速器；3-機頭鏈輪；4-機尾鏈輪 5 結(jié)構(gòu)設(shè)計 刮板輸送機的基本組成如圖5-1所示。裝有刮板的鏈條2，圍繞驅(qū)動鏈輪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)運行，裝入溜槽中的物料，被刮板鏈拖拉，在槽內(nèi)滑動運行到一端卸下。 圖5-1 刮板輸送機的基本組成 1-尾部鏈輪；2-刮板鏈；3-上溜槽；4-下溜槽；5-驅(qū)動鏈輪 5.1 驅(qū)動裝置位置的確定 驅(qū)動裝置應(yīng)該設(shè)置在使牽引力構(gòu)件的最大張力為最小，且所需張緊力最小的位置。 有牽引構(gòu)件的運輸機械，驅(qū)動裝置是通過牽引構(gòu)件傳遞牽引力，以克服各種運行阻力 使機器運行。阻力愈大，牽引構(gòu)件的張力增加也大。由于連續(xù)運輸機械的運行阻力是沿途分布的，因而牽引構(gòu)件的張力沿運行方向逐漸增加。牽引構(gòu)件在各點的張力，用“逐點計算法”計算。 逐點計算法，是計算牽引構(gòu)件在運行時，其各點張力的方法。逐點計算法的規(guī)則是：牽引構(gòu)件某一點上的張力，等于沿其運行方向后一點的張力與這兩點間的運行阻力之和。用公式表達為 （5-1） 式中 、——分別為牽引構(gòu)件上前后兩點的張力； ——前后兩點間的運行阻力。 用逐點計算法求算牽引構(gòu)件個點上的張力，可以從任意點開始，依次分別繞進和繞出驅(qū)動裝置的相遇點和分離點進行。由于連續(xù)運行的運輸機械對牽引構(gòu)件的最小張力往往有一定的要求，所以，計算各點張力時，通常是從牽引構(gòu)件的最小張力點開始。 牽引構(gòu)件運行時，最小張力點的位置，依運動方向、驅(qū)動裝置和安裝傾角的不同而異，在給定的工作條件下，按逐點計算規(guī)則，經(jīng)比較確定。 本次設(shè)計，向上運輸物料，驅(qū)動裝置在上端，最簡單的線路如圖圖5-2示，用逐點計算法求各點張力的方法如下。 圖5-2 用逐點計算法求張力圖 沿牽引構(gòu)件的運行方向，將直線和曲線段的變換點逐點編號。據(jù)逐點計算法的規(guī)則，可寫出下列各式。 （5-2） （5-3） （5-4） 式中 、、、——分別為牽引構(gòu)件在各點的張力； ——空行程段（以后稱空段）的運行阻力； ——承載段（以后稱重段）的運行阻力； ——繞經(jīng)上端曲線23的阻力。最小張力點的位置，按圖5-2的條件，當傾角不大，＞0時，可以看出 ＞＞＞ （5-5） 驅(qū)動裝置的位置，對牽引構(gòu)件的張力有影響。設(shè)置驅(qū)動裝置的位置，如果沒有其他條件限制，例如，供電是否方便；有無便于安裝和維護的合適空間等，應(yīng)該設(shè)置在使牽引力構(gòu)件的最大張力為最小，且所需張緊力最小的位置。在不同位置時，牽引構(gòu)件的最大張力可作如圖圖5-3的比較： 圖5-3 驅(qū)動裝置位置不同的比較 按圖a的位置時，最小張力在1點，設(shè)其張力值為，據(jù)逐點計算法的規(guī)則得 （5-6） （5-7） 整理得 （5-8） （5-9） 按圖b的位置時，最小張力在點，其張力值也為，據(jù)逐點計算法的規(guī)則得 （5-10） （5-11） 整理得 （5-12） （5-13） 比較公式（5-9）和（5-13），因＞，得＞。由此可以看出，驅(qū)動裝置按圖a的位置安裝，牽引構(gòu)件的最大張力較小。 因此，驅(qū)動裝置位置布置如圖a所示。 5.2 刮板輸送機結(jié)構(gòu)的基本要求 刮板輸送機，按工作需要，對其結(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輸； c. 同一型號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、反方向都能順利運行； e. 有緊鏈裝置，且操作方便、安裝可靠； f. 能不拆卸用機械推移。為此，應(yīng)具有便于安裝推移裝置的連接點； g. 要有足夠的強度、剛度和耐磨性； h. 從端部卸載的刮板輸送機，機頭架應(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通過它返回槽內(nèi)的裝置； j. 用于機械采煤的工作面刮板輸送機，機頭架的外廓尺寸和結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)便于采煤機自開切口； k. 用于機械采煤的工作面刮板輸送機，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) 采煤機的導(dǎo)向裝置； 2) 鏟煤機； 3) 擋煤板； 4) 無鏈牽引采煤機的齒規(guī)； 5) 放置電纜、水管、乳化液管路的槽或支座； 6) 在機頭部和機尾部，能安裝采煤機外牽引的傳動裝置、牽引鏈的固定安裝或刨煤機的傳動裝置和控制保護裝置； l. 用于綜采工作面的刮板輸送機，相關(guān)的外廓尺寸與采煤機和液壓支架相配； m. 刮板輸送機，沿傾斜鋪設(shè)，在工作中有下滑可能時，應(yīng)有防滑錨固裝置。 5.3 機頭部 機頭部由機頭架、鏈輪、減速器、盲軸、聯(lián)軸器和電動機組成。是將電動機的動力傳遞給刮板鏈的裝置。 5.3.1 機頭架 機頭架是機頭部的骨架，應(yīng)有足夠的強度和剛度，由厚鋼板焊接制成。各型機頭部的共同點如下： a. 兩側(cè)對稱，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. 撥鏈器和護軸板固定在機頭架的前橫梁上，它的作用是：防止刮板鏈在與鏈輪的分離點處，被輪齒帶動卷入鏈輪，護軸板是易損部位，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。 5.3.2 減速器 我國目前生產(chǎn)的刮板輸送機減速器，多為平行布置式、三級傳動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為弧齒錐齒輪，中低速級為圓柱齒輪。這種減速器具有承載能力大、傳動效率高、噪聲低、體積小、壽命長的特點，用于輸入軸與輸出軸呈垂直方向布置的傳動裝置，如刮板輸送機各種運輸機械，也可用于煤炭、冶金、礦山等各種通用機械傳動中。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、反向運轉(zhuǎn)。 為適應(yīng)不同的需要，三級傳動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）裝斷銷過載保護裝置，這種形式用于單機功率為30KW以下的減速器；Ⅱ型減速器的第二軸端裝緊鏈裝置，利用液力耦合器實現(xiàn)過載保護，單機功率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，利用液力耦合器實現(xiàn)過載保護，單機功率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頭部、機尾部都能通用，刮板輸送機減速器的箱體應(yīng)上下對稱。箱體的結(jié)構(gòu)還應(yīng)使刮板輸送機在大傾角條件下工作時，各齒輪和軸承都能得到充分的潤滑。 為便于改變鏈速，減速器應(yīng)能用更換第二對齒輪的辦法，在一定范圍內(nèi)改變傳動比。 由此選取減速器為：DCZ160-20-ⅠS型。 5.3.3 盲軸 盲軸是裝在機頭架的不裝減速器一側(cè)、支承鏈輪的一個組件。 5.3.4 電動機與減速器的聯(lián)接 a. 聯(lián)接形式的選擇 電動機與減速器的連接，有彈性聯(lián)軸器和液力耦合器兩種。其中液力傳動的主要缺點是較一般機械傳動結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、效率低?？紤]設(shè)計的輸送機運輸量較低，功率比較小，因此，即使重載啟動需要的電動機轉(zhuǎn)矩也不會太大，電動機和減速器用彈性聯(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)濟性。 b. 聯(lián)軸器的選擇計算 P=5.04KW 電機轉(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 查手冊選用 5.3.5 電動機 刮板輸送機的電動機，不用液力耦合器時，都采用有雙鼠籠轉(zhuǎn)子，具有高起動轉(zhuǎn)矩的隔爆型電動機。選用電動機型號為YB132M-4JB5338—1991。 5.4 機尾部 機尾部采用與機頭部基本相同的結(jié)構(gòu)，這樣可以很容易把機尾部改裝成機頭部，滿足特殊場合的需要，增加其適應(yīng)性。 5.5 中部槽及附屬部件 中部槽是刮板輸送機的機身，由槽幫鋼和中板焊接而成。上槽是裝運物料的承載槽，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事故較困難，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。 用于機械采煤工作面的中部槽，除了運煤，還要承受采煤機騎在上面運行的負荷，垂直方向受采煤機的重壓和滾筒切割煤層時的沖擊、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，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)有足夠的強度、剛度和耐磨性。 中部槽的型式列入標準的有中單鏈型、邊雙鏈型、中雙鏈型三種。除了用于輕型刮板輸送機的中單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《刮板輸送機中部槽尺寸系列》中有規(guī)定。 中部槽除了標準長度的外，為適應(yīng)采煤工作面長度變化的需要，設(shè)有500mm和1000mm長的調(diào)節(jié)槽。 機頭過渡槽和機尾過渡槽，是與機頭架和機尾架連接的特殊槽。它的一端與中部槽連接，另一端與機頭架或機尾架連接。為了使從下槽脫出的刮板鏈在運行中回到槽內(nèi)，可在機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；改進槽幫鋼的斷面以增加強度和剛度。 制造中部槽的槽幫鋼已有定型標準，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，還增強了中板與槽幫鋼的焊縫強度，便于焊接，鏈子不磨焊縫。因此，選用E型。 5.6 緊鏈裝置 刮板鏈安裝時，要給予一定的予緊力，使它運行在張力最小點不發(fā)生鏈條松馳或堆積。給刮板鏈施加予緊力的裝置叫緊鏈裝置。 早期的輕型刮板輸送機，用改變機尾軸位置的辦法人力緊鏈。現(xiàn)在都采用定軸距緊鏈。目前應(yīng)用的方法有三種，一種是將刮板鏈一端固定在機頭架上，另一端繞經(jīng)機頭鏈輪，用機頭部的電動機使鏈輪反轉(zhuǎn)，將鏈條拉緊。電動機停止反轉(zhuǎn)時，立即用一種制動裝置將鏈輪閘住，防止鏈條回松。另一種方式與前種基本相同，只是不用電動機反轉(zhuǎn)緊鏈，而用專設(shè)的液壓馬達緊鏈。第三種是采用專用的液壓缸緊鏈。 第一種緊鏈方式使用的緊鏈器有三種：棘輪緊鏈器、摩擦輪緊鏈器、閘盤緊鏈器。 棘輪緊鏈器結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，使用于輕型刮板輸送機。因為用于功率較大的刮板輸送機時，緊鏈后棘輪與插爪之間的壓力很大，搬開手把時不甚安全。 摩擦輪緊鏈器比棘輪緊鏈器操作安全。 閘盤緊鏈器由閘盤和制動裝置組成，閘盤裝在Ⅲ型減速器的一軸上，制動裝置安在聯(lián)接筒上。緊鏈時反轉(zhuǎn)開動電機，鏈輪反轉(zhuǎn)刮板鏈逐漸被拉緊，到電機堵轉(zhuǎn)為止，立即搬動手輪，用夾鉗將閘盤閘住，同時切斷電機電源。由于夾鉗對閘盤的制動力與刮板鏈的張緊力有一定的比例關(guān)系，鏈條的張緊力顯示在張力指示器上。慢慢反轉(zhuǎn)手輪松開夾鉗，放松被拉緊的刮板鏈，到指示器顯出刮板鏈所需要的張緊力為止，立刻將閘盤閘死。拆去多余的鏈段，接好鏈子后，反轉(zhuǎn)手輪松開夾鉗。手輪是利用螺旋副和杠桿夾緊或松開夾鉗。張力指示器依靠螺旋副一端的液壓缸，通過液壓作用顯示出閘盤制動力或鏈條張緊力。 上述各種緊鏈裝置，棘輪緊鏈器和摩擦緊鏈器結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，但它不能顯示出鏈子張力的大小，其余三種都能顯示和準確控制鏈子的張力。由此可知閘盤緊鏈器不但結(jié)構(gòu)比較簡單，而且可以準確控制鏈子的張力，所以選用閘盤緊鏈器。 5.7 推移裝置 推移裝置是在采煤工作面內(nèi)將刮板輸送機向煤壁推移的機械。綜采工作面，使用液壓支架上的推移千斤頂；非綜采工作面用單體液壓推溜器或手動液壓推溜器。 5.8 錨固裝置 錨固裝置是刮板輸送機在傾角較大的工作面有下滑可能時，用以固定、防滑之用。它由單體液壓支架和錨固架組成，錨固架與機頭架、機尾架連接。使用液壓支架的泵站。 6 傳動部件及其零件的設(shè)計 此次設(shè)計的刮板輸送機最為重要的部件為刮板鏈傳動部件，整臺機器運行的質(zhì)量直接取決于其傳動部，為此特別把次部分及其零件詳細設(shè)計以下: 目前,采煤機、刨煤機、刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機、板式輸送機、倉式列車及彎曲膠帶輸送機等許多礦山機械廣泛采用圓環(huán)鏈牽引或傳動。實踐證明，這種傳動或牽引方式結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，工作可靠，牽引力大，壽命長，可彎曲，能充分適應(yīng)礦山機械的特殊技術(shù)及安全要求和惡劣的工作條件。因此，本次設(shè)計的刮板輸送機采用圓環(huán)鏈傳動。 6.1 圓環(huán)鏈鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)和規(guī)格 圓環(huán)鏈鏈段的結(jié)構(gòu)如圖6-1所示。鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)尺寸用棒料直徑d、節(jié)距t和外寬b表示，圓環(huán)鏈的規(guī)格標記為dxt。每一鏈段由N個鏈環(huán)組成，鏈段長度為L0隨著技術(shù)的發(fā)展，鏈段長度將逐步增加。礦用高度圓環(huán)鏈的規(guī)格和尺寸見部標MT36—80中的規(guī)格。圓環(huán)鏈的鏈段長度及其公差為一般常用值，其鏈段長度及公差按下式確定： （6-1） 式中 t—鏈環(huán)的節(jié)距，mm N—鏈段的 鏈環(huán)數(shù)。 圖6-1 圓環(huán)鏈 6.2 圓環(huán)鏈接鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)型式 為便于使用，圓環(huán)鏈應(yīng)按不同的鏈段長度進行制造，各鏈段之間可用鏈環(huán)進行連接。制造接鏈環(huán)的常用材料有、、、及等，進行調(diào)質(zhì)處理，硬度為HB320～350。為提高接鏈環(huán)的強度和耐磨性，加工后應(yīng)進行等溫淬火處理，硬度達HRC42～50。 接鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)型式有以下幾種： a. 凸緣式接鏈環(huán) 如圖圖6-2所示，凸緣式接鏈環(huán)由兩個半鏈環(huán)1、一個卡塊2及一個彈性圓柱銷3組成。半鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)如圖6-3所示，右上方為一凸緣，左下方有一凸緣槽。安裝時將兩個半鏈環(huán)的凸緣和凸緣槽相嵌合，并從側(cè)面嵌入卡塊2，再從頂部裝入彈性圓柱銷3，便組成凸緣式接鏈環(huán)。整個接鏈環(huán)靠彈性圓柱銷在銷孔內(nèi)的彈性變形實現(xiàn)自動鎖緊。這種接鏈環(huán)的特點是破斷拉力大、連接可靠，但制造較困難，主要用于采煤機、刨煤機和倉式列車中聯(lián)結(jié)圓環(huán)鏈。 圖6-2 凸緣式接鏈環(huán)1-半鏈環(huán)； 圖6-3凸緣式接鏈環(huán) 2-卡塊；3-彈性圓柱銷 b. 開口式接鏈環(huán) 如圖6-4所示，開口式接鏈環(huán)由開口鏈環(huán)1、卡塊2及兩個彈性圓柱銷3組成。開口鏈環(huán)1和卡塊2的兩端分別做有互相嵌合的 頭和 槽。整個接鏈環(huán)靠彈性圓柱銷在銷孔內(nèi)的彈性變形實現(xiàn)自動鎖緊。這種接鏈環(huán)的破斷拉力也很大，但制造困難，通常在刨煤機和輸送機上使用。 圖6-4 開口式接鏈環(huán) 1-開口鏈環(huán)；2-卡塊；3-彈性圓拄銷 c. 鉸鏈式接連環(huán) 如圖6-5所示，鉸鏈式接連環(huán)由兩端做有耳子的兩個半鏈環(huán)1、銷軸2、套筒3及鋼絲4組成。整個接鏈環(huán)用鋼絲4鎖緊，靠銷軸2、傳遞載荷。這種接鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、制造方便、壽命長，在采煤機中應(yīng)用較廣。 圖6-5 鉸鏈式接連環(huán)半 1-鏈環(huán)；2-銷軸；3-套筒；4-鋼絲 d. 雙邊鏈用接連環(huán) 圖6-6所示為用于可彎曲刮板輸送機的雙邊鏈結(jié)構(gòu)，兩條圓環(huán)鏈1和刮板2用接連環(huán)3、螺栓4、螺母5及彈簧墊圈6相連接，被連接的圓環(huán)鏈規(guī)格為。接鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖6-7所示。這種雙鏈牽引用接鏈環(huán)的特點是：牽引力大、工作可靠、裝拆方便，在刮板輸送機中應(yīng)用廣泛。 圖6-6 雙邊鏈用接連環(huán) 1-圓環(huán)鏈；2-刮板；3-接連環(huán)； 圖6-7接鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)和尺寸 4-螺栓；5-螺母；6-彈簧墊圈 接鏈環(huán)在工作時承受的負荷按大小和性質(zhì)同被連接的圓環(huán)鏈是一樣的。因此，為保證接鏈環(huán)使用可靠，新制的接鏈環(huán)同樣需抽樣進行拉伸試驗，其破斷力應(yīng)不小于同規(guī)格圓環(huán)鏈的最小破斷負荷，伸長率也不得超過規(guī)定值。 綜合比較以上形式的接連環(huán)，選用鉸鏈式接鏈環(huán)。 6.3 圓環(huán)鏈的性能指標 6.3.1 圓環(huán)鏈的損壞形式 礦用高強度圓環(huán)鏈的損壞形式主要有： a. 靜力斷裂 當鏈環(huán)承受的載荷超過靜力破斷負荷時，如啟動狀態(tài)或遇到嚴重刮卡，圓環(huán)鏈將產(chǎn)生斷裂。為避免這種斷裂，圓環(huán)鏈的最小破斷負荷不得低于規(guī)定值。 b. 疲勞斷裂 當鏈環(huán)受正常變負荷反復(fù)作用時，盡管實際應(yīng)力遠小于鏈環(huán)的破斷應(yīng)力，但如變應(yīng)力的循環(huán)次數(shù)超過一定數(shù)值，鏈環(huán)仍可能產(chǎn)生斷裂稱為疲勞斷裂。為避免過早地發(fā)生疲勞斷裂，要求圓環(huán)鏈在變應(yīng)力的反復(fù)作用下能安全承受一定的循環(huán)次數(shù)（）。 c. 沖擊斷裂 沖擊斷裂分一次沖擊斷裂和多次沖擊斷裂兩種。前者是由于鏈環(huán)材料脆性高、韌性低和沖擊負荷大所造成的；后者介于疲勞斷裂和一次沖擊斷裂之間，與鏈輪疲勞強度和沖擊韌性的大小有關(guān)。為避免發(fā)生這種斷裂，圓環(huán)鏈應(yīng)具有足夠的韌性、塑性和使用壽命。 d. 不合格鏈環(huán)的斷裂 當鏈環(huán)未經(jīng)充分預(yù)拉時，很難發(fā)現(xiàn)熱處理及焊接缺陷。若把這種鏈環(huán)接入鏈條用來牽引負荷，一旦啟動或遇到卡鏈很可能發(fā)生斷裂。這種未經(jīng)充分預(yù)拉的鏈環(huán)的斷裂，稱為不合格鏈環(huán)的斷裂。為避免這種損壞，新制鏈條必須經(jīng)預(yù)拉處理，預(yù)拉負荷約為破斷負荷的80%～85%。 e. 伸長失效 鏈條受載后將產(chǎn)生一定的彈性和塑性伸長。在額定極限負荷作用下，當鏈段的伸長量超過一定限度時，鏈條與鏈輪因不能正確嚙合而無法正常工作。圓環(huán)鏈的這種失效形式稱為伸長失效。 6.3.2 圓環(huán)鏈的強度指標 礦用高強度圓環(huán)鏈多采用合金鋼制造，調(diào)質(zhì)處理。常用的材料20MnVK和20CrTi，拉伸強度限。為提高鏈條的強度和韌性，圓環(huán)鏈及其棒料應(yīng)進行熱處理。 圓環(huán)鏈制造的工藝程序分為：下料、編鏈、整形、焊接及熱處理等。為保證圓環(huán)鏈的制造質(zhì)量，原棒料應(yīng)有較好的冷彎性和焊接性，即冷彎時不容許出現(xiàn)局部收縮現(xiàn)象，焊接處不應(yīng)有影響使用質(zhì)量的夾渣和燒傷。當棒料直徑較大時（），一般采用熱彎。熱彎效果比冷彎好，但彎曲表面同樣不容許產(chǎn)生任何裂紋或傷痕。 為提高圓環(huán)鏈工作的可靠性和使用壽命，新制的圓環(huán)鏈需進行額定極限負荷實驗、靜拉伸破斷試驗、額定變負荷壽命試驗及彎曲撓度試驗等，以保證圓環(huán)鏈達到預(yù)定的強度指標要求。 新制圓環(huán)鏈的強度指標分B、C、D三級，各級強度指標的項目和數(shù)值列入表6-4-2。各種規(guī)格圓環(huán)鏈的靜力試驗負荷及破斷負荷的額定值、疲勞試驗負荷及其壽命的額定值和彎曲變形撓度的額定值分別列入表6-4-3～6-4-5。 圓環(huán)鏈的的靜力拉伸破斷試驗主要測定破斷負荷和破斷伸長率兩項