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1 設(shè)計(jì) 論文 的主要任務(wù)與目標(biāo) 總結(jié)在校學(xué)習(xí)期間的學(xué)習(xí)成果 培養(yǎng) 檢驗(yàn)綜合運(yùn)用本專業(yè)理論 技術(shù) 進(jìn)行獨(dú)立分 析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力 接受科學(xué)研究的基本訓(xùn)練 為畢業(yè)后勝任科研 工程技術(shù)工作 打下初步的基礎(chǔ) 應(yīng)能熟練地運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí) 分析 研究 解決生產(chǎn)建設(shè)中的實(shí)際問(wèn)題 具備獨(dú) 立思考和組織協(xié)作能力 積極采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法相結(jié)合的途徑 努力提高 設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量 培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和勤奮的工作作風(fēng) 充分地發(fā)揮創(chuàng)造力 要求達(dá)到如下目的 1 能正確地檢索 查閱 參考 引用中外科技文獻(xiàn)和學(xué)術(shù)資料 2 熟悉機(jī)械裝備的設(shè)計(jì)步驟和方法 掌握工程圖紙的繪制表達(dá)方法 3 掌握機(jī)械裝備的零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算及加工工藝要求 4 熟悉 AutoCAD 軟件的應(yīng)用和 PRO E 的三維繪圖 2 設(shè)計(jì) 論文 的主要內(nèi)容 圓形堆取料機(jī)是一種大型 環(huán)保 連續(xù) 高效的散料裝卸機(jī)械 是圓形料場(chǎng)的關(guān)鍵裝 卸設(shè)備 需完成的具體內(nèi)容包括 1 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 查閱相關(guān)中外文資料 完成外文翻譯 文獻(xiàn)綜述和開(kāi)題報(bào)告 2 圓形堆取料機(jī)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的確定 3 圓形堆取料機(jī)主要零部件結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算 4 繪制裝配圖 5 繪制零件工作圖 6 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書 3 設(shè)計(jì) 論文 的基本要求 1 外文翻譯 1 篇 2000 字以上 要求為完整的一篇文獻(xiàn) 2 開(kāi)題報(bào)告 1 篇 3000 字以上 3 文獻(xiàn)綜述 1 篇 2000 字以上 4 圓形堆取料機(jī)的功能設(shè)計(jì) 功能原理圖 1 張 5 圓形堆取料機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 裝配圖 1 張 6 機(jī)械零 部件設(shè)計(jì) 零部件圖若干張 圖紙要求 2 5A0 圖量 7 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書 8000 字以上 4 推薦參考文獻(xiàn) 5 篇左右 其中外文文獻(xiàn)至少 2 篇 1 方芳 大型圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)取料主梁結(jié)構(gòu)分析 J 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào) 2008 30 7 162 164 2 鄒汶 劉理 王艷 圓形預(yù)均化堆場(chǎng)取料機(jī)的設(shè)計(jì) J 新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào) 2005 3 5 9 3 沈夢(mèng)嬌 圓形堆取料機(jī)的虛擬現(xiàn)實(shí)仿真 D 武漢理工大學(xué) 2007 04 4 圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)的形式與應(yīng)用 5 圓形堆取料機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 圓形堆取料機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 目 錄 1 概述 1 1 1 圓形堆取料機(jī)簡(jiǎn)介 1 1 2 圓形堆取料機(jī)分類 2 1 3 圓形堆取料機(jī)市場(chǎng)需求 3 1 4 圓形堆取料機(jī)國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 4 1 5 圓形堆取料機(jī)的研究方向 7 1 6 設(shè)計(jì)課題及選題意義 9 1 7 圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)原理 10 2 總體設(shè)計(jì) 11 2 1 總體設(shè)計(jì)概述 11 2 2 刮板取料機(jī)構(gòu)成 11 2 3 刮板取料機(jī)的主要參數(shù)及其確定 12 2 3 1 取料的理論生產(chǎn)率 12 2 3 2 刮板取料時(shí)每層深度 12 2 3 3 料堆高度 13 2 3 4 料堆長(zhǎng)度 13 2 4 取料器的設(shè)計(jì) 13 2 5 刮板速度的確定 14 3 部件設(shè)計(jì) 15 3 1 橋式刮板取料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 3 1 1 刮板取料機(jī)構(gòu)構(gòu)成 15 3 1 2 刮板驅(qū)動(dòng)電機(jī)選用 16 3 1 3 液力偶合器選用 17 3 1 4 門架的設(shè)計(jì) 18 3 1 5 銷齒傳動(dòng)設(shè)計(jì) 18 3 1 5 刮板軸的設(shè)計(jì)及校核 22 3 2 上車回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 26 3 2 1 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)選型 26 3 2 2 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 29 3 2 3 齒輪軸設(shè)計(jì)及校核 32 3 2 4 小齒輪校核 35 3 2 5 回轉(zhuǎn)支承的日常維修 37 3 3 帶式輸送機(jī)選型設(shè)計(jì) 38 3 3 1 帶式輸送機(jī)特點(diǎn) 38 3 3 2 帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置 40 3 3 3 帶速的確定 42 3 3 4 滾筒直徑的確定 44 3 3 5 托輥的選型 45 3 3 6 張緊裝置的選用 45 3 3 7 制動(dòng)裝置 45 3 4 變幅機(jī)構(gòu) 46 3 5 配重的安裝 46 3 6 行走機(jī)構(gòu) 46 總 結(jié) 50 致 謝 51 參考文獻(xiàn) 52 1 概述 1 1 圓形堆取料機(jī)簡(jiǎn)介 圓形堆取料機(jī)是現(xiàn)代化工業(yè)中連續(xù)裝卸散狀物料的一種重要設(shè)備 主要用于 港口 碼頭 冶金 水泥 鋼鐵廠 焦化廠 儲(chǔ)煤廠 發(fā)電廠等大宗散料如礦石 煤 焦炭 砂石等在存儲(chǔ)料場(chǎng)的堆放 提取作業(yè) 如果采用 裝載機(jī) 自卸汽車 系統(tǒng)作業(yè) 裝載機(jī)在鏟入 舉升 旋轉(zhuǎn) 行走 卸載 空轉(zhuǎn) 空行程等一個(gè)作業(yè)循環(huán)中 既要完成取料任務(wù) 又要完成輸送任 務(wù) 輔助作業(yè)時(shí)間幾乎占用2 3還多 自卸汽車載重量受到限制 往返路程多 工 作效率很低 滿足不了電廠發(fā)電的用煤需求 連續(xù)裝卸機(jī)械的采用 大大縮短了裝卸時(shí)間 提高了工作效率 減輕了工人 勞動(dòng)強(qiáng)度 在功率相同的情況下 圓形堆取料機(jī)的生產(chǎn)效率為單斗裝載機(jī)的 1 5 2 5倍 圓形堆取料機(jī)主要有橋式 見(jiàn)圖1 1 與門式 見(jiàn)圖1 2 兩種構(gòu)造 控制方 式有手動(dòng) 半自動(dòng)和自動(dòng)等 圖 1 1 圓形堆取料機(jī) 圖 1 2 門式圓形堆取料機(jī) 1 2 圓形堆取料機(jī)分類 堆取料機(jī)按其功能可分為 1 堆料機(jī) 堆料作業(yè) 2 取料機(jī) 取料作業(yè) 3 堆取料機(jī) 堆取料作業(yè) 4 混勻堆料機(jī) 均化堆料 5 混勻取料機(jī) 均化取料 堆取料機(jī)按形式可分為 1 門式圓形堆取料機(jī) 大跨度雙梁 2 橋式取料機(jī) 大跨度單梁 3 圓形料場(chǎng)堆取料機(jī) 橋式或搖臂式 4 刮板式取料機(jī) 橋式或人字式 5 普通搖臂式 具有懸臂 俯仰 回轉(zhuǎn)功能 按尾車功能又分為 1 固定單尾車 堆料 取料 2 活動(dòng)單尾車 堆料 取料 直通或折返取料 提高回轉(zhuǎn)角度范圍 3 固定雙尾車 堆料 取料 直通 4 活動(dòng)雙尾車 堆料 取料 直通或折返取料 5 伸縮升降雙尾車 堆料 取料 直通 提高回轉(zhuǎn)角度范圍降低落差 按理論生產(chǎn)能力 圓形堆取料機(jī)可分為以下幾種 1 輕型 生產(chǎn)率在 630m3 h 以下 2 中型 生產(chǎn)率為 630 2500m 3 h 3 大型 生產(chǎn)率為 2500 5000m 3 h 4 特大型 生產(chǎn)率為 5000 10000m 3 h 5 巨型 生產(chǎn)率在 10000 m3 h 以上 1 3 圓形堆取料機(jī)市場(chǎng)需求 受整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響 原材料工業(yè) 能源 石油 化工 汽車等各個(gè) 行業(yè)都會(huì)有非常大的發(fā)展 在這些行業(yè)發(fā)展的同時(shí)直接會(huì)帶動(dòng)散料機(jī)械裝備工業(yè) 的發(fā)展 就鋼鐵工業(yè)而言 受建筑 汽車工業(yè)的影響 鋼鐵工業(yè)飛速發(fā)展 我國(guó)已經(jīng)連 續(xù)六年局世界第一產(chǎn)鋼大國(guó) 同時(shí)又是第一鋼鐵消費(fèi)大國(guó) 到2002年鋼的產(chǎn)量已經(jīng) 達(dá)到1 8億噸 并以每年300萬(wàn)噸的速度增長(zhǎng) 近幾年在股市上鋼鐵板塊普遍看好 建筑業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的提高加大了對(duì)鋼鐵的需求 中國(guó)建筑業(yè)在鋼鐵的應(yīng)用數(shù)量 方面和世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大的差距 隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展這一行業(yè)對(duì)鋼鐵 的需求會(huì)更會(huì)加大 汽車進(jìn)入百姓耐用消費(fèi)品市場(chǎng)已經(jīng)開(kāi)始 汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也 拉動(dòng)鋼材的需求量 機(jī)械制造業(yè) 家用電器 造船業(yè) 石油天然氣 集裝箱等各 行業(yè)的發(fā)展都會(huì)拉動(dòng)中國(guó)鋼鐵企業(yè)的發(fā)展 使鋼鐵企業(yè)加大投入 并且現(xiàn)在已有 部分民營(yíng)資本進(jìn)入鋼鐵行業(yè) 鋼鐵事業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)礦石和煤炭 而煤炭和礦石 的運(yùn)輸和儲(chǔ)存必須使用散料機(jī)械 這些設(shè)備包括皮帶運(yùn)輸機(jī) 裝船機(jī) 卸船機(jī) 圓形堆取料機(jī)等散料機(jī)械 在鋼鐵企業(yè)的發(fā)展過(guò)程中加大了鋼的產(chǎn)量 也加大了 對(duì)煤炭和礦石的需求 國(guó)產(chǎn)礦石和目前進(jìn)口的礦石數(shù)量已經(jīng)滿足不了鋼鐵企業(yè)發(fā) 展的要求 會(huì)有更多的礦石進(jìn)口到中國(guó) 其中會(huì)有來(lái)自澳大利亞 巴西的鐵礦石 通過(guò)港口轉(zhuǎn)運(yùn)到各個(gè)鋼鐵企業(yè) 南部沿海的廣西 廣東各個(gè)口岸 華東地區(qū) 山 東 渤海灣等各大港口會(huì)進(jìn)口更多的來(lái)自國(guó)外的鐵礦石 所以在鋼鐵企業(yè)的發(fā)展 過(guò)程中最先發(fā)展的是沿海各個(gè)口岸的交通 在新建的礦石港口的泊位中也將以大 噸位船只的泊位為主 在鋼鐵企業(yè)礦石需求發(fā)展港口的同時(shí)還會(huì)同時(shí)發(fā)展鋼鐵企 業(yè)內(nèi)的原料長(zhǎng)場(chǎng)的建設(shè) 這里會(huì)包括在鋼鐵企業(yè)內(nèi)部的一次料場(chǎng)和二次料場(chǎng) 同 時(shí)鋼鐵企業(yè)也會(huì)加大對(duì)煤炭的需求 將有大量的煤炭經(jīng)過(guò)北方港口裝船運(yùn)往南方 所以 在鋼鐵行業(yè)快速發(fā)展的推動(dòng)下 在港口和鋼鐵企業(yè) 散料機(jī)械會(huì)有一個(gè)十 分巨大的市場(chǎng)發(fā)展空間 散料機(jī)械在港口行業(yè)的高速發(fā)展已經(jīng)開(kāi)始并會(huì)持續(xù)一定 的時(shí)間 在電力方面 前幾年部分電力部門出現(xiàn)了供大于求的矛盾 部分電廠限制發(fā) 電或只是部分機(jī)組開(kāi)機(jī) 受國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)的影響 各行各業(yè)用電量也在不斷 的增長(zhǎng) 現(xiàn)在在南方的部分地區(qū)出現(xiàn)了電力緊缺的情況 為緩解和解決電力緊缺 的矛盾 在電力方面必然會(huì)加大其投入 電廠的增加使煤炭的需求量增加 各個(gè) 煤礦會(huì)加大煤炭產(chǎn)量 以滿足電力市場(chǎng)對(duì)煤炭的需求 在電力方面也存在著大量 的煤炭北煤南運(yùn) 同鋼鐵行業(yè)一樣 也會(huì)大幅度增加散料機(jī)械的需求量 電廠和 港口都會(huì)因?yàn)殡娏ζ髽I(yè)的發(fā)展增加對(duì)散料機(jī)械的需求 在沙石 水泥等建材行業(yè)也隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和固定資產(chǎn)投入的加大而得 到迅猛的發(fā)展 散料機(jī)械雖然在建材行業(yè)的應(yīng)用設(shè)備形式較小 但其在全國(guó)的數(shù) 量是巨大的 混勻堆取料機(jī) 刮板取料機(jī) 皮帶運(yùn)輸機(jī)的數(shù)量同樣會(huì)有一個(gè)大的 發(fā)展 1 4 圓形堆取料機(jī)國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)堆取料機(jī)的設(shè)計(jì)已有近四十年年的歷史 最早制造的一兩臺(tái)設(shè)備投入使 用也有三十四年的歷史 最早的圓形堆取料機(jī)設(shè)計(jì)可以追溯到 1966 年 當(dāng)時(shí)參 加設(shè)計(jì)和研制的單位有 北京鋼鐵設(shè)計(jì)院 大連工礦車輛廠 北京起重機(jī)械研究 所 鞍山鋼鐵設(shè)計(jì)院 哈爾濱重機(jī)廠 華北電力設(shè)計(jì)院 東北電力設(shè)計(jì)院 西北 電力設(shè)計(jì)院等單位 當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)部分鋼廠 碼頭急需使用此類設(shè)備 國(guó)外當(dāng)時(shí)已使用了十余年 為 滿足當(dāng)時(shí)的社會(huì)需要開(kāi)發(fā)了我國(guó)早期的圓形堆取料機(jī) 這些單位為中國(guó)圓形堆取 料機(jī)事業(yè)的早期發(fā)展做出了貢獻(xiàn) 奠定了這一行業(yè)的基礎(chǔ) 當(dāng)時(shí)的典型設(shè)備型號(hào) 為 KL 1 型 KL 4 型 DQ3025 型 DQ5030 型 取 堆料能力分別為 1200 2000t h 30m 1200 2000t h 30m 300 600t h 25m 500 1000t h 30m 其中 KL 1 型為 1966 年設(shè)計(jì) 1970 年 3 月在攀鋼焦化廠投入使用 雖然當(dāng)時(shí)的產(chǎn) 品和現(xiàn)代產(chǎn)品在質(zhì)量上和控制水平上存在著很大的差別 但這些早期的產(chǎn)品對(duì)當(dāng) 時(shí)的電力企業(yè)和鋼鐵企業(yè)的發(fā)展起到了十分重要 八十年代 隨著電力工業(yè)和鋼鐵工業(yè)的發(fā)展 圓形堆取料機(jī)的事業(yè)也得到了 十分迅猛的發(fā)展 在電力部門的使用數(shù)量有很大的提高 并且在港口上的使用量 劇增 寶鋼的原料碼頭 秦皇島港 連云港 北侖港 西基港 煙臺(tái)港 天津港 大連港等相繼一大批港口增設(shè)了散料碼頭用于煤炭或礦石的轉(zhuǎn)運(yùn) 九十年代國(guó)內(nèi) 圓形堆取料機(jī)的事業(yè)發(fā)展更是向數(shù)量更多 應(yīng)用更廣的方向發(fā)展 在鋼鐵企業(yè) 電力企業(yè) 各大港口幾乎都可以看到圓形堆取料機(jī)的應(yīng)用 在港口人們也已經(jīng)把 圓形堆取料機(jī)當(dāng)作一種港口機(jī)械 在圓形堆取料機(jī)的出口方面國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品還比較少 大多數(shù)出口的產(chǎn)品是和某 些成套項(xiàng)目共同出口到其他國(guó)家 其次是和國(guó)外的某些公司聯(lián)合制造 為其制造 焊接件和機(jī)械加工件出口 在進(jìn)口方面 最早的圓形堆取料機(jī)的進(jìn)口是 1980 1981 年上海寶鋼進(jìn)口日本的十九臺(tái)圓形堆取料機(jī) 1981 年北侖港進(jìn) 口兩臺(tái)圓形堆取料機(jī) 1988 年福州華能電廠 大連華能電廠等 在國(guó)內(nèi)項(xiàng)目和國(guó)外合作制造的有 1982 年石臼港項(xiàng)目 1984 年 秦皇島港二期 1986 年 秦皇島港三期 1994 年 秦皇島港四期 1990 年 青島前灣港 1984 年 廣州西基碼頭 1988 年寶鋼二 期項(xiàng)目 1995 1996 年寶鋼三期項(xiàng)目 2000 年 寶鋼馬跡山港項(xiàng)目 2001 年 天 津港項(xiàng)目 黃驊港的一期和二期項(xiàng)目 以及上海羅徑港 石洞口電廠 揚(yáng)州電廠 北侖電廠 江由電廠 硌磺電廠等基本上采用了引進(jìn)技術(shù)合作制造的模式生產(chǎn)的 圓形堆取料機(jī) 進(jìn)口和引進(jìn)的主要國(guó)家來(lái)自日本 美國(guó) 德國(guó) 法國(guó) 奧地利 意大利等國(guó) 產(chǎn)品的進(jìn)口和技術(shù)的引進(jìn)大大縮短了國(guó)產(chǎn)設(shè)備和國(guó)外設(shè)備的差距 使國(guó)內(nèi)本 行業(yè)的產(chǎn)品在質(zhì)量上有了很大的提高 目前國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品質(zhì)量基本可以滿足國(guó)內(nèi)用 戶的要求 現(xiàn)在可設(shè)計(jì)制造圓形堆取料機(jī)的廠家達(dá)五六家 經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展 我國(guó)的圓形堆取料機(jī)研制水平取得了較大提高 但同發(fā) 達(dá)國(guó)家相比 仍存在明顯差距 其控制技術(shù)僅限于基于可編程控制器 PLC 為 核心的單機(jī)控制 作業(yè)水平也僅限于單機(jī)手動(dòng)方式 現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的圓形堆取料機(jī)已 經(jīng)從最初的研究轉(zhuǎn)向發(fā)展 向更高的產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)計(jì)水平邁進(jìn) 國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)展了 圓形堆取料機(jī)自動(dòng)控制方面的引進(jìn)和開(kāi)發(fā)工作 已能生產(chǎn)帶有半自動(dòng)微機(jī)程控系 統(tǒng)的機(jī)型 控制水平已達(dá)到了 20 世紀(jì) 70 年代末國(guó)際水平 表 1 1 堆取料機(jī)的主要制造商 國(guó)內(nèi)外堆取料機(jī)主要制造商 MANUFACTURES FOR STACKER 2 研制適應(yīng)性更好的機(jī)型 3 提高自動(dòng)化程度 實(shí)現(xiàn)作業(yè)和保護(hù)的自動(dòng)控制 4 實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化 系列化和通用化之外 采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)手段 優(yōu) 化結(jié)構(gòu)組合 在保證生產(chǎn)能力的前提下 盡量減輕整機(jī)重量 提高設(shè)備的可靠程 度 已成為必然 世界上研究和開(kāi)發(fā)刮板機(jī)械最早的國(guó)家是德國(guó) 其次是前蘇聯(lián) 而且 目前 它們?nèi)蕴幱谑澜珙I(lǐng)先地位 它們對(duì)刮板挖掘機(jī)的研究做了大量工作 德國(guó)學(xué)者 Scheffler D 研究了圓形堆取料機(jī)的切削阻力系數(shù)和切削力系數(shù)與巖石性質(zhì)之間的 關(guān)系 用振動(dòng)模擬系統(tǒng)求出了圓形堆取料機(jī)的動(dòng)態(tài)附加應(yīng)力和共振轉(zhuǎn)速等對(duì)刮板 挖掘機(jī)進(jìn)行了振動(dòng)計(jì)算 并用試驗(yàn)驗(yàn)證了計(jì)算結(jié)果的正確性 A May則對(duì)圓形堆 取料機(jī)斗齒裝置測(cè)挖掘力的方法進(jìn)行了研究 前蘇聯(lián)的別列日諾依等對(duì)圓形堆取 料機(jī)刮板驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)載荷進(jìn)行了分析 給出了動(dòng)態(tài)載荷的經(jīng)驗(yàn)公式 丘特諾夫 斯基則研究了圓形堆取料機(jī)工作裝置的振動(dòng)對(duì)切削參數(shù)的影響 國(guó)內(nèi)對(duì)圓形堆取 料機(jī)的研究還比較落后 目前 研究工作主要集中在挖掘阻力的測(cè)試及其載荷譜 的編制 輪斗斗唇形狀改變 總體參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)及其結(jié)構(gòu)件的靜態(tài)剛度強(qiáng)度分析 等方面 雖然國(guó)內(nèi)外已對(duì)刮板挖掘機(jī)進(jìn)行過(guò)多方面的動(dòng)態(tài)問(wèn)題研究 但對(duì)于圓形堆取 料機(jī)的工作裝置的運(yùn)動(dòng)仿真以及對(duì)其變幅裝置的多工位動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行研究的報(bào)道 并不多見(jiàn) 國(guó)內(nèi)在圓形堆取料機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中 往往類比國(guó)外對(duì)刮板挖掘機(jī)的研 究成果和圓形堆取料機(jī)的各種參數(shù) 缺少科學(xué)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)依據(jù) 這是國(guó)內(nèi)產(chǎn)品質(zhì) 量較差 故障率高的根本原因 雖然圓形堆取料機(jī)在結(jié)構(gòu)上與刮板挖掘機(jī)有許多 相似之處 但由于作業(yè)對(duì)象的不同 即刮板挖掘機(jī)的作業(yè)對(duì)象是礦巖 圓形堆取 料機(jī)的作業(yè)對(duì)象是散料 因此 在末端工作機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)和結(jié)構(gòu)件的剛度強(qiáng)度等方 面相差懸殊 這些決定了其動(dòng)態(tài)性能的本質(zhì)不同 對(duì)圓形堆取料機(jī)工作裝置的動(dòng) 態(tài)問(wèn)題進(jìn)行深人研究 采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)手段 才是提高圓形堆取料機(jī)產(chǎn) 品質(zhì)量和可靠性的主要途徑 隨著自動(dòng)化和信息技術(shù)的發(fā)展 發(fā)達(dá)國(guó)家圓形堆取料機(jī)技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新階 段 主要有以下四個(gè)方面 1 理論生產(chǎn)率向大型化發(fā)展 刮板對(duì)取料機(jī)的理論生產(chǎn)率是衡量圓形堆取 料機(jī)規(guī)模的一個(gè)指標(biāo) 它從開(kāi)始的每小時(shí)幾十立方米發(fā)展到現(xiàn)在的每小時(shí)近 20000立方米 德國(guó)目前仍在開(kāi)發(fā)有更大理論生產(chǎn)率的圓形堆取料機(jī) 2 各國(guó)都在使圓形堆取料機(jī)的生產(chǎn)系列化 系列化的好處之一是可保證某 些零配件 如鏟斗 履帶板 驅(qū)動(dòng)輪等通用化 標(biāo)準(zhǔn)化 使顧客更方便地在市場(chǎng) 上買到現(xiàn)貨 3 圓形堆取料機(jī)的自動(dòng)化程度越來(lái)越高 使信號(hào) 事故預(yù)報(bào)和聯(lián)鎖的操縱 裝置更加完善 實(shí)現(xiàn)作業(yè)和保護(hù)的自動(dòng)控制 圓形堆取料機(jī)是一個(gè)典型的多剛體 系統(tǒng) 采用機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和主動(dòng)控制技術(shù) 可提高圓形堆取料機(jī)的工作穩(wěn)定 性和作業(yè)能力 機(jī)器人化圓形堆取料機(jī)是集機(jī)器人機(jī)構(gòu) 機(jī)器人控制技術(shù)以及現(xiàn)代電子和信 息技術(shù)等為一體的綜合性機(jī)電一體化產(chǎn)品 更重要的是 將電子技術(shù) 計(jì)算機(jī)技 術(shù)與傳統(tǒng)大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行嫁接 可大大提高設(shè)備的性能和作業(yè)能力 如采用機(jī) 器人的多傳感器融合和配置技術(shù)以及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù) 可提高圓形堆取料機(jī)的智能 化作業(yè)能力和工作可靠性 采用遙控遙感技術(shù) 可改善作業(yè)環(huán)境 減員增效 提 高現(xiàn)代化作業(yè)水平 采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 可大大提高制造廠和用戶的綜合管理水平及 跟蹤服務(wù)能力 4 采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)手段 優(yōu)化結(jié)構(gòu)組合 在保證生產(chǎn)能力的前提 下 盡量減輕整機(jī)的重量 提高設(shè)備的可靠程度 ABB公司已開(kāi)發(fā)出自適應(yīng)的操作系統(tǒng) 使圓形堆取料機(jī)始終處于較高的工作 能力 并盡可能地受環(huán)境和操作人員水平的影響 1 6 設(shè)計(jì)課題及選題意義 取料機(jī)與堆料機(jī)適用于大型碼頭 港口項(xiàng)目 在大型散貨料場(chǎng)的地面 利用 帶式輸送機(jī) 設(shè)計(jì)成單一的流程 即堆料流程或取料流程 一般同一料場(chǎng)相鄰的兩個(gè)設(shè)備一個(gè)是堆料機(jī) 另一個(gè)是取料機(jī) 對(duì)同一料場(chǎng) 或不同料場(chǎng) 這兩臺(tái)設(shè)備可同時(shí)進(jìn)行取料與堆料 如堆料機(jī)用于卸火車 同時(shí)取 料機(jī)用于裝船 對(duì)于碼頭用戶可在取料機(jī)的軌道上安裝帶式輸送機(jī) 使得取料機(jī) 所取得物料直接卸在輸送帶上 通過(guò)輸送帶運(yùn)輸?shù)酱?所以單一功能的取料機(jī)也有很大的市場(chǎng)需求 本次設(shè)計(jì)將研究設(shè)計(jì)橋式刮板 取料機(jī) 見(jiàn)圖 1 3 重點(diǎn)設(shè)計(jì)其刮板機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及取料半自動(dòng)控制過(guò)程 圖 1 3 橋式刮板取料機(jī)示意圖 刮板取料機(jī)包含了刮板機(jī)構(gòu) 輸送機(jī) 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 控制系統(tǒng)等眾多小系統(tǒng) 這對(duì)我們學(xué)生運(yùn)用大學(xué)期間所學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用有很大益處 由于所學(xué)知識(shí)有 限 再加上煤堆形狀的不確定性 對(duì)圓形堆取料機(jī)的運(yùn)行將采用半自動(dòng)控制 一 般的操作過(guò)程可以自動(dòng)進(jìn)行 當(dāng)遇到一些問(wèn)題需要調(diào)整時(shí)再由人進(jìn)行操控 這樣 可以節(jié)省勞動(dòng)力 本次設(shè)計(jì)將對(duì)刮板機(jī)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新 傳統(tǒng)上的各類圓形堆取料機(jī)的刮板傳動(dòng)都 是由電動(dòng)機(jī)通過(guò)液力偶合器把力傳給減速器 減速器的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器直接與 刮板軸相連 這使得刮板軸受到很大的扭矩 要求軸有較好的材料性能 成本較 高 而本次設(shè)計(jì)將采用銷齒傳動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)刮板體的轉(zhuǎn)動(dòng) 大體過(guò)程是在刮板上安裝 一較大的銷齒圈 再用與減速機(jī)輸出軸相連接的銷齒輪驅(qū)動(dòng)銷齒圈 從而帶動(dòng)刮 板轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行取料 下面的文章將就此方案進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算 銷齒傳動(dòng)使得軸 所受到的扭矩很小而且銷齒圈的輪齒是圓銷 它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 加工方便 造價(jià)低 拆修方便 銷齒傳動(dòng)適用于低速 重載機(jī)械傳動(dòng)和粉塵多 潤(rùn)滑環(huán)境較惡劣的場(chǎng) 合 能使刮板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的制造成本減少一倍多 同時(shí)還運(yùn)行平穩(wěn) 易于檢修 1 7 圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)原理 橋式刮板取料機(jī)型圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)堆料時(shí)的原理與斗輪取料型圓形料場(chǎng)堆 取料機(jī)的堆料原理相同 堆料臂也是由液壓油缸驅(qū)動(dòng)俯仰 橋式刮板取料機(jī)型圓 形料場(chǎng)堆取料機(jī)取料是采用刮板取料 在中心柱與環(huán)形軌道之間設(shè)有一個(gè)橋架 在橋架上設(shè)有一個(gè)移動(dòng)式料耙和刮板運(yùn)輸機(jī) 橋架的外側(cè)通過(guò)臺(tái)車支撐在環(huán)形軌 道上 取料時(shí)外部環(huán)形軌道上的臺(tái)車由電機(jī) 減速機(jī) 車輪驅(qū)動(dòng)沿環(huán)形軌道低速 行駛 進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)橋架圍繞著中心柱轉(zhuǎn)動(dòng) 同時(shí) 料耙沿著橋架長(zhǎng)度方向往復(fù) 形式運(yùn)動(dòng)并將物料從料堆上耙下 落到刮板處 刮板在鏈條的驅(qū)動(dòng)下沿地面向中 心柱處移動(dòng) 將物料刮卸到中心柱下部的溜斗處 由溜斗下部的地下帶式輸送機(jī) 將物料運(yùn)出料場(chǎng) 刮板取料機(jī)的組成是由刮板 鏈條 驅(qū)動(dòng)鏈輪 張緊鏈輪等 組成 兩個(gè)鏈條形成兩個(gè)整體連接成閉環(huán)鏈條 刮板安裝在鏈條上 通常每隔一 節(jié)連扳安裝一個(gè)刮板 當(dāng)鏈條移動(dòng)時(shí)帶動(dòng)刮板移動(dòng)刮動(dòng)物料向中心柱下部的溜斗 處移動(dòng) 橋式刮板取料機(jī)型圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)由于采用料耙耙料具有比較好的 均化效果 特別適合于水泥廠的石灰石均化 所以 目前國(guó)內(nèi)許多水泥廠采用這 種機(jī)型作為生料庫(kù)堆取設(shè)備 圖 1 7 橋式刮板取料機(jī)原理簡(jiǎn)圖 2 總體設(shè)計(jì) 2 1 總體設(shè)計(jì)概述 1 機(jī)器在正常工作條件下 整機(jī)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度 剛度和穩(wěn)定性 2 機(jī)器不論在工作狀態(tài)或非工作狀態(tài) 在規(guī)定的俯仰范圍內(nèi)的各種工況下 整機(jī)都應(yīng)當(dāng)處于穩(wěn)定狀態(tài) 3 在輸送線路上 特別是在取料 卸料 和各轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn) 必須保證物流順暢 不發(fā)生物料溢出或堵塞現(xiàn)象 4 刮板直徑與帶式輸送機(jī)參數(shù)和取煤炭與取鐵礦石的同能力的刮板取料機(jī)相 比 一般取煤炭時(shí)要求刮板直徑達(dá) 輸送帶帶寬較寬 帶速高 刮板驅(qū)動(dòng) 功率較小 5 聯(lián)鎖作業(yè) 只有當(dāng)夾軌器或錨定裝置松開(kāi)時(shí) 行走機(jī)構(gòu)才能動(dòng)作 只有在 電纜卷筒制動(dòng)器松閘后 行走機(jī)構(gòu)才能啟動(dòng) 6 各安全保護(hù)及檢測(cè)裝置完備 例如 俯仰機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)設(shè)置防止懸臂超速下降 及超載的保護(hù)裝置 轉(zhuǎn)載料斗應(yīng)當(dāng)設(shè)置堵塞警報(bào)裝置 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 俯仰機(jī) 構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)運(yùn)行的極限位置均應(yīng)設(shè)置兩級(jí)終端限位開(kāi)關(guān) 為安全可高 鋼絲繩卷?yè)P(yáng)的俯仰機(jī)構(gòu)應(yīng)采用兩套制動(dòng)器 行走機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)制動(dòng)器應(yīng) 滿足在250Pa工作風(fēng)壓下順風(fēng)行走和順風(fēng)回轉(zhuǎn)時(shí)的制動(dòng)要求等 7 電纜卷筒裝置 動(dòng)力和控制電纜卷筒分別設(shè)置在圓形堆取料機(jī)的兩側(cè) 電 纜卷筒采用磁滯式電纜卷筒 具有足夠纏繞力矩 以防止收放電纜時(shí)纏繞 紊亂 能連續(xù)運(yùn)行而不堵轉(zhuǎn) 設(shè)有電纜張力極限保護(hù)裝置 動(dòng)力電纜控制 電纜采用進(jìn)口扁電纜 卷筒的直徑能滿足電纜曲繞能力的要求 電纜在卷 筒上纏有足夠的安全圈數(shù) 8 漏斗 溜槽及懸掛緩沖裝置 所有漏斗 溜槽的沖刷面均襯有厚度不小于 8mm的不銹鋼襯板 漏斗 溜槽不能堵煤 其傾斜面與水平面的夾角不小 于60度 取料用中心落煤管下設(shè)置懸掛緩沖裝置 其上的緩沖托輥間距不 大于400mm 并能防止輸送帶跑偏 在落煤斗 中心落煤管的適當(dāng)部位設(shè) 置大小合適 密封良好的檢查門 以便于檢查料流及人工疏導(dǎo)堵塞 2 2 刮板取料機(jī)構(gòu)成 刮板取料機(jī)主要由行走機(jī)構(gòu) 底座 上部回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和平臺(tái) 圓形堆取料機(jī)構(gòu) 斗臂架和斗臂架帶式輸送機(jī) 門架 俯仰機(jī)構(gòu) 變幅裝置 平衡梁架和配重 司機(jī)室 電器設(shè)備等組成 2 3 刮板取料機(jī)的主要參數(shù)及其確定 刮板取料機(jī)的參數(shù)分為主參數(shù)和工作性能參數(shù)兩類 刮板取料機(jī)的主參數(shù)決定了它的規(guī)模 主要技術(shù)性能參數(shù)和主要結(jié)構(gòu)形式 橋式刮板取料機(jī)的主參數(shù)包括取料的理論生產(chǎn)率和料堆高度 長(zhǎng)度 寬度 主要 參數(shù)一般由用戶提供 作為已知量供給產(chǎn)品設(shè)計(jì)者 橋式刮板取料機(jī)的工作性能參數(shù)決定了機(jī)器本身各個(gè)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式 尺寸 功率 轉(zhuǎn)速性能等 工作性能參數(shù)包括 刮板直徑 刮板轉(zhuǎn)速 斗數(shù) 料堆切割 阻力 斗臂架回?cái)[半徑 回?cái)[角度和俯仰角度等 2 3 1 取料的理論生產(chǎn)率 橋式刮板取料機(jī)的取料理論生產(chǎn)率 決定了與之配套的帶式輸送機(jī)允許通過(guò) 的最大輸送能力 刮板取料機(jī)的取料能力的確定與系統(tǒng)設(shè)計(jì) 設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率要求等 多反面因素有關(guān) 涉及領(lǐng)域較廣 取料能力是指刮板取料機(jī)單位時(shí)間內(nèi)所能挖取物料的多少 單位用t h表示 在實(shí)際應(yīng)用中又分為最大取料能力與額定取料能力 最大取料能力是指刮板在挖 掘物料時(shí)所具有的瞬時(shí)最大能力 表示設(shè)備取料能力的峰值 如刮板取料時(shí)滿斗 的瞬間能力 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中 應(yīng)考慮各個(gè)環(huán)節(jié)允許最大取料能力的物流通過(guò) 額定取料能力是指在取料作業(yè)時(shí) 在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)形狀料堆上連續(xù)工作一定的 時(shí)間 操作者根據(jù)規(guī)定的操作程序和方法進(jìn)行操作 設(shè)備在這段時(shí)間可以達(dá)到的 平均取料速度或平均每小時(shí)取料量 已知所要設(shè)計(jì)的橋式刮板取料機(jī)的最大取料能力為500t h 主要挖取密度 的煤 刮板轉(zhuǎn)速 30 85 tm 8 minr 理論容積生產(chǎn)率 Qv 3 h 式中 最大取料能力 t 物料密度 3m 代入公式得 Qv508 h 2 3 2 刮板取料時(shí)每層深度 取料煤層深度應(yīng)當(dāng)控制在0 5 0 7倍的刮板直徑范圍內(nèi) 刮板取料時(shí)的進(jìn)尺量 應(yīng)當(dāng)按照0 9倍的斗深確定 在滿足取料能力要求的前提下 進(jìn)尺量過(guò)小會(huì)使刮板 取料機(jī)的回轉(zhuǎn)速度加快 2 3 3 料堆高度 為了設(shè)計(jì)方便 常以行走鋼軌踏面為基準(zhǔn) 料堆高于鋼軌路面的部分稱為軌 上高度 料堆低于鋼軌踏面的部分稱為軌下高度 兩者的和為總料堆高度 料堆高度由物料堆積的安息角和料堆寬度決定 物料的安息角與物料的種類 有關(guān) 在堆料寬度一定的條件下 料堆的物料安息角越大 料堆總高度越高 在 物料安息角一定的條件下 料堆越寬 料堆的總高度就可以越高 目前我國(guó)生產(chǎn)的刮板取料機(jī)的軌上堆取料高度范圍為7 16m 常用 10 12m 軌下高度為0 4 6m 常用為1 5 2m 2 3 4 料堆長(zhǎng)度 堆料長(zhǎng)度一般是由現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)儲(chǔ)料量及地理環(huán)境確定 料堆的長(zhǎng)度對(duì)設(shè)備影響 比較小 它直接與行走距離密切相關(guān) 料堆越長(zhǎng) 行走距離越遠(yuǎn) 而行走距離又 決定了設(shè)備的動(dòng)力電纜卷筒的電纜長(zhǎng)度和控制電纜卷筒上電纜長(zhǎng)度和控制電纜卷 筒上電纜的長(zhǎng)度以及設(shè)備給水系統(tǒng)的灑水除塵系統(tǒng)供水槽的長(zhǎng)度 通常大車行走距離小于1000m 料場(chǎng)的長(zhǎng)度小于1200m 2 4 取料器的設(shè)計(jì) 圖 2 4 取料器的設(shè)計(jì) 取料器數(shù)目的多少直接影響刮板取料機(jī)的生產(chǎn)率 決定取料器數(shù)目及尺寸 的重要條件是鏟斗的卸料過(guò)程 取料器的個(gè)數(shù)應(yīng)滿足下列需求 1 保證取料器完全卸空 并使卸出的物料落到卸料板內(nèi) 不能使鏟斗提 前散料和過(guò)了卸料區(qū)斗內(nèi)仍殘留物料 2 保證挖掘過(guò)程平穩(wěn) 載荷波動(dòng)小 沖擊小 尤其是在挖掘凍煤和較硬 散料時(shí) 取料器的個(gè)數(shù)根據(jù)載荷確定 從保證刮板工作得到較穩(wěn)定載荷的目的出發(fā) 當(dāng)鏟斗依次出 入散料時(shí) 其最大和最小力的差值應(yīng)當(dāng)在15 以內(nèi) 取料器容量q取決于機(jī)器的理論生產(chǎn)率 和物料的松散系數(shù) LQ 設(shè) 當(dāng)K為已知量時(shí) 根據(jù)已經(jīng)確定的刮板的理論生產(chǎn)率就可以計(jì)Qv 算出斗容 根據(jù)對(duì)世界上250臺(tái)刮板挖掘機(jī)的統(tǒng)計(jì) K 值見(jiàn)表2 1 計(jì)算斗容時(shí) 可以選用表中的平均值 斗容的單位常用升 L 和立方米 m3 來(lái)表示 vaq360V 則鏟斗容量 58143 LQqK 2 5 刮板速度的確定 21 730 84 cVwradsD 式中 刮板的切割速度 m s D 刮板直徑 m k 速度系數(shù) 取0 35 21 73 60nms 3 部件設(shè)計(jì) 3 1 橋式刮板取料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 1 1 刮板取料機(jī)構(gòu)構(gòu)成 橋式刮板取料機(jī)構(gòu)主要由電動(dòng)機(jī) 液力偶合器 減速器 齒輪 刮板軸轉(zhuǎn)配 刮板體 立柱及溜料倒料裝置等構(gòu)成 見(jiàn)圖3 1 堆料機(jī) 取料機(jī) 進(jìn)料口等 圖3 1 橋式刮板取料部件 3 1 2 刮板驅(qū)動(dòng)電機(jī)選用 刮板驅(qū)動(dòng)功率主要消耗于切割功率 鏟斗裝填功率 物料與擋板的摩擦功率 物料動(dòng)能功率 物料提升功率以及克服機(jī)械傳動(dòng)的阻力 一般把這四項(xiàng)消耗功率 合并稱為切割功率 對(duì)于切割功率和提升功率有以下簡(jiǎn)化計(jì)算公式 P1 切割功率 FvKW0g 提升功率 mQR367b2 其中 fVnt hrg F1 15 82 1480C F1 物料切割力 KN m C 物料黏性 Mpa 物料黏性C隨地表以下深度的增加而增加 地表C 0 01 式中 F 切割阻力 N 系數(shù) 一般取1 1 2 b 圓形堆取料機(jī)平均生產(chǎn)率 t h mQ R 刮板半徑 m 物料堆積密度 t m3 r f 松散系數(shù) 一般取1 3 1 65 利用系數(shù) 取值范圍為0 64 0 92 fn V 圓形堆取料機(jī)理論生產(chǎn)率 m 3 h mf58Q0 946t h13 r g 代入計(jì)算得 F 1 30 6KN m 則切割阻力 F 30 6 0 45 13 7KN 故切割功率 P1 3v 71 25KW00 提升功率 mR46 3b g2 驅(qū)動(dòng)功率 12P7 5N32 4KW0 8 考慮到由于冬季雪水的滲透 凍結(jié) 挖掘物料的阻力要比其他季節(jié)大 一般 認(rèn)為北方冬季挖掘凍結(jié)物料時(shí)所需功率是其它季節(jié)所需功率的1 3倍 故刮板取料 機(jī)所需最大驅(qū)動(dòng)功率為 21 3 32 4 1K g 選取傳動(dòng)效率為0 8 則所需電機(jī)的功率至少是 N4 085W 參考其它刮板取料機(jī)的參數(shù) 本次設(shè)計(jì)將采用功率為55KW的電動(dòng)機(jī) 由于取料機(jī)在煤場(chǎng)工作 灰塵多 環(huán)境較惡劣 故電動(dòng)機(jī)必須有防塵功能 Y系列 IP44 封閉式三相異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 效率高 耗電少 性能好 噪音低 振動(dòng)小 體積小 重量輕 運(yùn)行可靠 維修方便 為B級(jí)絕緣 結(jié)構(gòu)為全封閉 自扇冷式 能防止灰塵 鐵屑 雜物侵 入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部 適用于灰塵多 土揚(yáng)水濺的場(chǎng)合 如農(nóng)業(yè)機(jī)械 礦山機(jī)械 攪拌 機(jī) 碾米等 應(yīng)用較廣泛 綜上所述 選擇Y250M 4三相異步電動(dòng)機(jī) 功率為55KW 同步轉(zhuǎn)速 1500r min 3 1 3 液力偶合器選用 液力偶合器是刮板驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中重要的一部分 置于刮板驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)與減速箱 之間傳遞動(dòng)力 其作用有時(shí)似乎與聯(lián)軸器相同 但實(shí)質(zhì)全然不同 具有如下優(yōu)點(diǎn) 1 無(wú)極調(diào)速 在電機(jī)轉(zhuǎn)速恒定下可以無(wú)極調(diào)節(jié)工作機(jī)的轉(zhuǎn)速 與傳統(tǒng)的節(jié) 流調(diào)節(jié)相比可以大量節(jié)省電能 2 防護(hù)動(dòng)力過(guò)載 偶合器泵輪和渦輪之間沒(méi)有機(jī)械聯(lián)系 轉(zhuǎn)矩是通過(guò)油來(lái) 傳遞的 是一種柔性和有滑差的傳動(dòng) 當(dāng)負(fù)載的阻力突然增大時(shí) 其滑差可以增 大 甚至制動(dòng) 電機(jī)可繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)而不致停車 3 可隔離振動(dòng) 緩和沖擊 4 可方便實(shí)現(xiàn)離合 偶合器流道沖油即接合 將油排空即行脫離 5 除軸承外無(wú)磨損件 工作可靠 壽命長(zhǎng) 由于刮板取料機(jī)構(gòu)既要防護(hù)動(dòng)力過(guò)載 又希望大慣量工作在較長(zhǎng)的啟動(dòng)過(guò)程 中 電動(dòng)機(jī)不會(huì)出現(xiàn)過(guò)大負(fù)荷 故選用延充式限矩型 延充式限矩型液力偶合器主要用于啟動(dòng)困難的和大慣量的工作機(jī)時(shí) 在啟動(dòng) 過(guò)程中電動(dòng)機(jī)可具有較低的載荷 防護(hù)動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力過(guò)載 協(xié)調(diào)多臺(tái)原動(dòng)機(jī)間載 荷分配 不能調(diào)速和脫離 已知電動(dòng)機(jī)的額定功率為55KW 額定轉(zhuǎn)速為1500r min 故選用YOX420 型 延充式液力偶合器 3 1 4 門架的設(shè)計(jì) 鋼材的彈性模量 E 206 103N mm2 1 Poisson 比為 0 3 1 密度 7850kg m 3 1 結(jié)構(gòu)的基本組合的荷載分項(xiàng)系數(shù) 永久荷載分項(xiàng)系數(shù)是 1 2 2 可變荷載的 分項(xiàng)系數(shù)是 1 3 2 對(duì)一般的結(jié)構(gòu)鋼 其許用應(yīng)力 160 10 3N mm2 取料機(jī)門架許用撓度 f L 700 L 1000 3 1 5 銷齒傳動(dòng)設(shè)計(jì) 1 銷齒傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用 銷齒傳動(dòng)屬于齒輪傳動(dòng)的一種特殊形式 其中 具有圓銷齒的大齒輪 為銷輪 另一個(gè)具有一般齒輪輪齒齒形的小齒輪稱為齒輪 如圖 3 5 所示 銷齒傳動(dòng)有外粘合 內(nèi)粘合和齒條粘合等三種型式 使用時(shí) 一般常以齒輪 作為主動(dòng)輪 因?yàn)?當(dāng)以銷輪作為主動(dòng)時(shí) 齒輪的輪齒齒頂先進(jìn)入嚙合 將會(huì)降 低其傳動(dòng)效率 故不用銷輪作為主動(dòng) 由于銷輪的輪齒是圓銷形 故與一般齒輪相比 它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 加工容易 造價(jià)低 拆修方便等優(yōu)點(diǎn) 故以銷輪代替尺寸較大的一般漸開(kāi)線齒輪時(shí) 將具有 很大的經(jīng)濟(jì)性 特別是個(gè)別銷齒破壞時(shí) 只需個(gè)別更換 不致整個(gè)銷輪報(bào)廢 銷輪傳動(dòng)適用于低速 重載的機(jī)械傳動(dòng)和粉塵多 潤(rùn)滑條件差等工作環(huán)境比 較惡劣的場(chǎng)所 廣泛應(yīng)用于起重機(jī)械 化工 冶金 礦山等部門的一些低速而大 型的機(jī)械設(shè)備中 銷齒傳動(dòng)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 3 5 圖 3 5 銷齒傳動(dòng) 2 銷齒傳動(dòng)應(yīng)用 本次設(shè)計(jì)的一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)就是改變傳統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)刮板軸的傳動(dòng)方式 而是將 一銷齒圈焊接與刮板體的一側(cè) 減速器的輸出軸上直接裝齒輪 通過(guò)兩者的嚙合 使刮板轉(zhuǎn)動(dòng) 銷齒圈的輪齒是圓銷 它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 加工方便 造價(jià)低 拆修方便 銷齒傳 動(dòng)適用于低速 重載機(jī)械傳動(dòng)和粉塵多 潤(rùn)滑環(huán)境較惡劣的場(chǎng)合 能使刮板驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)的制造成本減少一倍多 同時(shí)還運(yùn)行平穩(wěn) 易于檢修 已知驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定功率 P 55kw 額定轉(zhuǎn)速 1500r min 效率為 0 921n 液力偶合器傳動(dòng)效率 0 961 減速器傳動(dòng)比和傳動(dòng)效率分別為 30 0 92i2 銷齒傳動(dòng)系統(tǒng)中銷輪的轉(zhuǎn)速和傳動(dòng)效率分別為 8 r min 0 93np 1 計(jì)算銷齒軸的轉(zhuǎn)矩 2T 設(shè)備總傳動(dòng)比 185zi12n508 銷齒傳動(dòng)比 26 730zi 銷輪功率 21250 96 0934 6 pP kw 銷輪軸的轉(zhuǎn)矩 224 97 8Tkgmn A 2 選定材料及確定許用應(yīng)力 銷齒材料采用 45 鋼 正火處理 167 217HB 按 10r min 查表得 108 kg 查表 按對(duì)稱循環(huán)載荷計(jì)算 H 2F 2F 1KS 式中 疲勞極限 0 43 54 23 22kg 1 1 銷齒變面狀況系數(shù) 1 25 K 許用安全系數(shù) 的取值范圍為 1 4 1 6 取 1 5 S S S kg 2F 3 12 45 2m 齒輪材料采用 45 鋼 調(diào)質(zhì)處理 207 255HB 按 10r min 查表得 120kg 14 5kg H 1F 3 選定 和確定 等參數(shù) z pd1z ahp2z 查表取 1 5 13 0 4751 銷輪齒數(shù) 26 7380 2zi 取 80 齒 銷齒傳動(dòng)實(shí)際傳動(dòng)比 6 1521 zi3 銷輪實(shí)際轉(zhuǎn)速 26 7 8 0 min 5nrad 實(shí)際總傳動(dòng)比 3 14 5zii 按 13 0 475 查圖得 max 0 478 1z pd ahp 為了保證齒頂不變尖且有一定厚度 還要保證重合度 的值不小于 1 1 1 3 則 試取 0 43 ahp 按 13 0 475 查圖得 1 28 在需用范圍內(nèi) 故合格 1zd 4 銷齒直徑確定及強(qiáng)度校核 按接觸強(qiáng)度公式計(jì)算 p 394pd 2332 21 490 7546 8 6 1 HTd miz 取 48 p 按彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算公式校核 pd32220 4753 1407591084 8t pTTF kgrzPz 1 58 pbdm 取 則6L 67215 2233 840 236 8 tFpbkgmd 故銷齒彎曲強(qiáng)度足夠 226 81 F 按彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算公式校核齒輪輪齒彎曲強(qiáng)度 221 1340 758 4 4 5 tF Fkgmkgmbp 故齒輪輪齒彎曲強(qiáng)度足夠 5 幾何尺寸計(jì)算 齒輪齒數(shù) 13z 銷輪齒數(shù) 280 銷齒直徑 4pdm 齒距 48100 75 pdm 齒輪節(jié)圓直徑 1 z 3 418 2 銷輪節(jié)圓直徑 2dp01 573 齒輪齒根圓角半徑 0 51 5 2 48 2 4 96f p 取 2 8fm 齒輪齒根圓角半徑中心至節(jié)圓距離 0 4 5 0 4 5 81 92 4pcdm 取 2 齒輪齒頂高 3 3 ah 齒輪齒根高 2 85ffpc 齒輪全齒高 43 6 43ham 齒輪齒廓過(guò)渡圓弧半徑 0 3 4 0 81 92pRd 取 16m 齒輪齒頂圓直徑 124 3 450aahm 齒輪齒根圓直徑 18 268 fd 中心距 12 5749 齒輪齒寬 5 82pbdm 銷齒計(jì)算長(zhǎng)度 16715 L 銷齒中心至夾板邊緣距離 2 487 96pldm 取 80lm 銷輪夾板厚度 0 25 0 25 4812 pdm 取 20m 6 夾板擠壓強(qiáng)度校核 取 21 prkg 223840 10 2tpr prFkgmkgmd 故夾板擠壓強(qiáng)度足夠 3 1 5 刮板軸的設(shè)計(jì)及校核 1 計(jì)算作用在軸上的力 根據(jù)前面計(jì)算可知扭矩 T 74 9310 N 圓周力 48Ft 徑向力 4rGcos6 軸向力 4310in 10 a N 2 初步估算軸的直徑 選取 40Cr 鋼作為軸的材料 調(diào)質(zhì)處理 由公式 計(jì)算軸的最小直徑并加大 3 以考慮鍵槽的影響3PdAn 查表 取 A 100 則 3min40 61 17m8 圖 3 7 刮板軸的結(jié)構(gòu)圖 3 繪制軸的彎矩圖和扭矩圖 水平方向上的力 RH1 RH2 1 92 104N 垂直方向上的力 RV1 RV2 3 104N 水平方向上的彎矩 MH 363 19 2 103 7 106N mm 垂直方向上的彎矩 MV 3 104 363 1 1 107N mm 最大彎矩 M 1 3 107N mm 4 按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度 當(dāng)量彎矩 其中折合系數(shù) 22caT 0 6a 2771 34 90613 0 gca Nm 軸的材料為 40Cr 鋼 調(diào)質(zhì)處理 685 N 得材料許用應(yīng)力bs2 軸的計(jì)算應(yīng)力為 cacMWs 由于軸截面有鍵槽故 23tdt2 p 代入計(jì)算得 58 10m 7253 263 cac Ns 故該軸滿足強(qiáng)度要求 5 計(jì)算危險(xiǎn)截面的工作應(yīng)力 取第一個(gè)軸肩面作為危險(xiǎn)面 截面彎矩 7612515 30 206 gMNm 截面扭矩 74 9 gTNm 抗彎截面系數(shù) 33630 1 201 Wd 抗扭截面系數(shù) 0 T m 截面上彎曲應(yīng)力 621 7 0 bMNs 截面上扭剪應(yīng)力 7261 9430 2 TNmWt 彎曲應(yīng)力幅 abNms 彎曲平均應(yīng)力 0m 扭切應(yīng)力 24 6 2att 6 確定材料的機(jī)械性能 查表可知 40Cr 鋼彎曲疲勞極限 剪切疲勞極限2135 Nms 2185 Nmt 合金鋼材料的特性系數(shù) 0 3 50 1stsyy 7 確定綜合影響系數(shù) Kt 軸肩圓角處有效應(yīng)力集中系數(shù) 根據(jù) kst 30 12 rd 查表計(jì)算得 3401 52 Dd2 75 1 8kt 配合處綜合影響系數(shù) 根據(jù) d 配合 H7 r6 計(jì)算得Kst bs 3 8 2 68Kskt 尺寸系數(shù) 根據(jù)圖查得 axt 0 52 ax 60t 表面狀況系數(shù) sb 8t2 7560 gakKssx1 83 4 ttb 8 計(jì)算安全系數(shù) 取需要安全系數(shù) 1 5S 139 60 amSKssy11851 33 4 46 arttt229 1 caSst 故疲勞強(qiáng)度安全 TMVMHRH2RH1FtVVG 圖 3 8 軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 3 2 上車回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 2 1 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)選型 回轉(zhuǎn)支承裝置主要有兩大類 柱式和轉(zhuǎn)盤式 采用轉(zhuǎn)柱式回轉(zhuǎn)支撐裝置的起 重機(jī)具有一個(gè)與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)裝成一體的轉(zhuǎn)柱 轉(zhuǎn)柱插入門座中 依靠上 下支座支撐 并通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 采用滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支撐裝置的起重機(jī) 其回轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu)安裝在一個(gè)大轉(zhuǎn)盤上 轉(zhuǎn)盤支撐在滾輪 滾子或滾柱等滾動(dòng)體上 滾動(dòng)體則可 以在門座的滾動(dòng)座圈上滾動(dòng) 其中滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支撐回轉(zhuǎn)裝置具有尺寸小 結(jié)構(gòu) 緊湊 承載能力大 回轉(zhuǎn)摩擦阻力小 滾動(dòng)體與滾道之間的間隙小 維護(hù)方便 使用壽命 長(zhǎng) 易于實(shí)現(xiàn) 三化 并且能同時(shí)承受垂直力 水平力和傾覆力矩等一系列優(yōu)點(diǎn) 為 了適應(yīng)不同的使用要求 滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支撐裝置有多種型式 主要有單排四點(diǎn)接 觸球式 雙排異徑球式 單排交叉滾柱式和三排滾柱式等 由于刮板取料機(jī)的回轉(zhuǎn) 部分尺寸較大 所以本設(shè)計(jì)采用轉(zhuǎn)盤式旋轉(zhuǎn)支承裝置 根據(jù)轉(zhuǎn)盤傳遞載荷方法的 不同 轉(zhuǎn)盤式旋轉(zhuǎn)支承裝置又可以分為三種型式 少支點(diǎn)的支承滾輪式 多支點(diǎn) 的滾子夾套式和滾動(dòng)軸承式 本設(shè)計(jì)選用滾動(dòng)軸承式 滾動(dòng)軸承式旋轉(zhuǎn)支承裝置 主要有 1 雙排球軸承式 圖 3 9 雙排滾珠支承由上 下兩排滾珠 內(nèi)外座圈 隔離體 密封和潤(rùn)滑裝置等組 成 內(nèi)外座圈中的一個(gè)可制成上下分片式 上排滾珠承受載荷較大 故滾珠直徑 較小 在較大的軸向力和傾復(fù)力矩作用下 可將其接觸角設(shè)計(jì)成能白由地移動(dòng)到 接近 90 因此 它比同樣大小 同樣數(shù)目單排滾珠支承的承載能力大得多 能 承受很大的軸向載荷和傾覆力矩 且在承受載荷時(shí) 不會(huì)引起滾道分離 保證了 齒輪正常嚙合 但成本高 圖 3 9 雙排球軸承式回轉(zhuǎn)支承 2 交叉滾子軸承式 圖 3 10 這種旋轉(zhuǎn)支承裝置中的滾柱接觸壓力角一般為 相鄰滾柱的軸線是交叉45 排列的 由于滾柱與滾道是線接觸 所以承載能力比滾珠式的大 具有承載能力 高 加工工藝簡(jiǎn)單 結(jié)構(gòu)緊湊 重量輕 高度小 降低重心 提高穩(wěn)定性 等優(yōu)點(diǎn) 為了保證滾柱與滾道有足夠的接觸長(zhǎng)度 對(duì)與座圈相連接的構(gòu)件的剛度和安裝精 度要求高一些 在起重機(jī)械 堆取料機(jī)等應(yīng)用較多 圖 3 10 交叉滾子軸承式回轉(zhuǎn)支承 3 四點(diǎn)接觸滾珠式 圖 3 11 這種旋轉(zhuǎn)支承裝置的內(nèi)外座圈滾道是兩個(gè)對(duì)稱的圓弧曲面 滾珠的接觸壓力 角一般為 它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 重量輕 承載能力大 高度尺寸小的優(yōu)點(diǎn) 60 7 適用于回轉(zhuǎn)式輸送機(jī) 焊接操作機(jī) 中小型起重機(jī)和圓形堆取料機(jī) 圖 3 11 四點(diǎn)接觸滾珠式回轉(zhuǎn)支承 4 三排滾子式 圖 3 12 這種旋轉(zhuǎn)支承裝置中兩排滾柱在水平方向平行排列以承受軸向載荷 另有一 排垂直排列的滾柱承受徑向載荷 三排滾子式旋轉(zhuǎn)支承裝置比上述各種軸承式旋 轉(zhuǎn)支承裝置的承載能力大 但制造及安裝精度要求較高 同時(shí) 與之相連的構(gòu)件 也要有足夠的剛度 這種旋轉(zhuǎn)支承裝置多用于起重量很大 座圈外徑又受到限制 的取料機(jī)上 圖 3 12 三排滾子式回轉(zhuǎn)支承 由于本設(shè)計(jì)屬于小型取料機(jī) 在保證承受能力合格的情況下 考慮到經(jīng)濟(jì)性 和方便性 決定采用交叉滾子軸承式回轉(zhuǎn)支承 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由交叉滾子軸承式回轉(zhuǎn)支承 上座圈 下座圈及固定在轉(zhuǎn)盤后部的 回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置組成 下座圈下部固定在門座上 下座圈上部與帶外齒的推力向心 單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承外圈相連 上座圈上部支撐著轉(zhuǎn)盤 上座圈下部與滾 珠軸承內(nèi)圈相連 回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置一般安裝在轉(zhuǎn)盤尾部或側(cè)部 安裝在減速器輸出 軸上的驅(qū)動(dòng)齒輪與軸承的外齒相嚙合 通過(guò)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng) 實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤以上部 分對(duì)于門座的回轉(zhuǎn) 上車回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)應(yīng)該能保證刮板回轉(zhuǎn)到所需工作位置 停機(jī)時(shí) 保證上部回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)停留在某個(gè)位置 3 2 2 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)要求上車回轉(zhuǎn)速度為 0 17r min 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置選用臥式電動(dòng)機(jī)與行星減速器的傳動(dòng)方式 傳動(dòng)效率 0 8 旋轉(zhuǎn)時(shí)摩擦阻力矩 1 kgm2MDN A摩 換 換算摩擦系數(shù) 可取 換 0 1 換 滾動(dòng)體中心圓直徑 mD 滾動(dòng)體法向反力之絕對(duì)值總和 N 4 sincosH V 式中 旋轉(zhuǎn)支承裝置所受的總垂直力 旋轉(zhuǎn)支承裝置所受的總水平力 滾動(dòng)體的接觸角 54380 1927kgsin cos5N 1 306m2MD A摩 換 風(fēng)阻力矩計(jì)算 風(fēng)載荷 hPwCKqA 式中 作用在機(jī)器上或武平上的風(fēng)載荷 N C 風(fēng)力系數(shù) 風(fēng)壓高度變化系數(shù) h q 計(jì)算風(fēng)壓 N A 垂直于風(fēng)向的迎風(fēng)面積 查表可得 C 1 6 1 q 90 N A 23 hKh 1 69028PwCqN 風(fēng)阻力矩 0mMA風(fēng) 由于本機(jī)器都是用在水平軌道上 所以本次設(shè)計(jì)忽略了傾斜所造成的旋轉(zhuǎn)阻 力矩 所需要的電動(dòng)機(jī)功率為 n975P 風(fēng)摩 KW 式中 n 為回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速 r min 將上面所計(jì)算得出的數(shù)據(jù)帶入得 30628n 0 17 69975975 MP 風(fēng)摩 KW 根據(jù)上述計(jì)算及參考其它的資料 本次設(shè)計(jì)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)所選用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 YEJ160L 8 7 5KW 720 r min 效率為 0 86 YEJ 系列電磁鐵制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)為全封閉 自扇冷 籠型轉(zhuǎn)子具有附加 圓盤型直流電磁鐵制動(dòng)的三相異步電動(dòng)機(jī) 它適用于快速停止 準(zhǔn)確定位的場(chǎng)合 同時(shí)它還適用于灰塵多 環(huán)境較惡劣的場(chǎng)所 故本次設(shè)計(jì)采用它作為回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的 驅(qū)動(dòng)電機(jī) 總傳動(dòng)比 1272043 dxni i 式中 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r min d 回轉(zhuǎn)大齒輪轉(zhuǎn)速 r min xn 減速器傳動(dòng)比2i 末級(jí)傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)比1 減速器選用 HZL 35 型號(hào)立式 傳動(dòng)比為 4502i 則 12439 50i 交叉滾子軸承式回轉(zhuǎn)支承先選用 HJW 3120 型 小齒輪齒數(shù) 取 17 齒 模數(shù) m 22 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)回轉(zhuǎn)支承確126 49 5Zi 定 小齒輪分度圓直徑 21723dmzm 齒頂高 ah 齒根高 1 5 7 5f 齒頂隙 cm 0 2 m 齒寬 21 5 0 615bm 3 2 3 齒輪軸設(shè)計(jì)及校核 1 作用力計(jì)算 小齒輪轉(zhuǎn)速 129 5017 6 innir 扭矩 T 6 80 969 50 2 71016 gP Nmn 圓周力 752 0 43Ft Nd 2 初步估算軸的直徑 選取 40Cr 鋼作為軸的材料 調(diào)質(zhì)處理 由公式 計(jì)算軸的最小直徑并加大 3 以考慮鍵槽的影響3PAn 查表 取 A 100 則 3min7 5d1 012m6 圖 3 13 軸尺寸圖 3 繪制軸的彎矩圖和扭矩圖 551 402361 809FN 42 41t 最大彎矩 M 57 2 4 按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度 當(dāng)量彎矩 其中折合系數(shù) 22caMT 0 6a 2774 0614 50 gca Nm 軸的材料為 40Cr 鋼 調(diào)質(zhì)處理 685 N 得材料許用應(yīng)力bs2 軸的計(jì)算應(yīng)力為 73 41 0 cacWs 故該軸滿足強(qiáng)度要求 5 疲勞強(qiáng)度校核 截面彎矩 7712524 13 103 gMNm 截面扭矩 7 0TNm g 抗彎截面系數(shù) 3353 1 2081Wd 抗扭截面系數(shù) 60 T m 截面上彎曲應(yīng)力 7215 38 0 bMNs 截面上扭剪應(yīng)力 7262 1 TWt 彎曲應(yīng)力幅 238 5 abms 彎曲平均應(yīng)力 0m 扭切應(yīng)力 28 4 2aNtt 6 確定材料的機(jī)械性能 由表查得 40Cr 鋼彎曲疲勞極限 剪切疲勞極限2135 ms 2185 Nmt 合金鋼材料的特性系數(shù) 0 3 50 1rssyy 7 確定綜合影響系數(shù) Kt 軸肩圓角處有效應(yīng)力集中系數(shù) 根據(jù) kst 30 152rd 查表計(jì)算得 201 Dd 2 1 3t 配合處綜合影響系數(shù) 根據(jù) d 配合 H7 r6 計(jì)算得Kst bs 3 8 2 08Kskt 尺寸系數(shù) 根據(jù)圖查得 axt 0 54ax 62t 表面狀況系數(shù) sb 9t23 0 54akKssx g1 629ttb 8 計(jì)算安全系數(shù) 取需要安全系數(shù) 1 5S132 3 80 amSKssy1157 2 4 8arttt 2237 91 caSst 故疲勞強(qiáng)度安全 9 鍵校核 擠壓強(qiáng)度條件 7p4T2 106150dhl859 s 故鍵合格 TMF2Ft1 圖 3 14 軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 3 2 4 小齒輪校核 1 選擇齒輪材料 確定許用應(yīng)力 小齒輪 調(diào)質(zhì) r40C1260HBS 大齒輪 45 正火 許用接觸應(yīng)力 limnHNZS 其中接觸疲勞極限 2li170 2lim250 HN 接觸強(qiáng)度壽命系數(shù) 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) NNZ1h60nj1 6NL6 308 2 10 2 i 5 495 05 1NZ 2 接觸疲勞最小安全系數(shù) 1minHS 則 700N 1H 70 577N 2 5 1 許用彎曲應(yīng)力 HFlimnFNXY S 其中 2lim1540 FN 2li240 F 彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù) 查圖得Y1NY 彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù) 查圖得 X0 9X 彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) minFSi 1 4 則 21540 9 1437 FN 22 0 2 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 載荷系數(shù) KAV 式中 使用系數(shù) 查表得 1AK 動(dòng)載系數(shù) 由推薦值 1 05 1 4 取 1 2VKVK 齒間載荷分配系數(shù) 由推薦值 1 0 1 2 取 1 1a a 齒向載荷分布系數(shù) 由推薦值 1 0 1 2 取 1 1b b 載荷系數(shù) AVK 1 2 145 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度應(yīng)滿足 1Fa2STYbdmFFK 齒形系數(shù) 查表得 小輪FaYFa1 97 大輪 a2 4 應(yīng)力修正系數(shù) 查表得 小輪aSa1 5SY 大輪 a2 83 重合度系數(shù) 0 68Y 故 7 212 45102 950 68 17 m63F N 7 22 43 0 故齒根彎曲強(qiáng)度滿足 3 2 5 回轉(zhuǎn)支承的日常維修 1 潤(rùn)滑 每作業(yè) 100h 向滾道注入一次潤(rùn)滑脂不管起重機(jī)是否使用 每隔 6 個(gè)月都要加 注一次潤(rùn)滑脂 加注潤(rùn)滑脂時(shí) 應(yīng)使軸承轉(zhuǎn)動(dòng) 以使其布滿整個(gè)內(nèi)部表面 每工 作 8h 在小齒輪上涂少量潤(rùn)滑脂 這樣 可有利于齒輪長(zhǎng)期 平穩(wěn) 無(wú)噪聲的工 作 2 回轉(zhuǎn)支承的安裝要求 回轉(zhuǎn)支承的安裝應(yīng)在千燥 清潔及照明良好的室內(nèi)進(jìn)行 安裝面及定位面上 不得有任何異物及高點(diǎn) 應(yīng)使用環(huán)首螺栓或非金屬吊帶吊裝軸承 支承座圈上一般都有淬火 軟帶 區(qū)的標(biāo)志 滾動(dòng)體的安裝孔就位于此 軟帶 區(qū)內(nèi) 軟帶 區(qū)應(yīng)盡可能布置在受力最小的方位 對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)的座圈 應(yīng)使 軟帶 區(qū) 與由力矩產(chǎn)生的載荷向量成 90 夾角 對(duì)于固定的座圈 軟帶區(qū)應(yīng)位 于吊載時(shí)底盤受力最輕的方位 一般為尾部 安裝螺栓應(yīng)逐次交叉擰緊 直至達(dá)到規(guī)定的預(yù)緊力矩 以保證軸承安裝后的 圓度及變形要求 從而獲得良好的內(nèi)部應(yīng)力分布及低而平穩(wěn)的回轉(zhuǎn)阻力矩 如果 座圈中的一個(gè)與安裝構(gòu)件有定位要求 或是焊住 應(yīng)首先將其裝上 對(duì)于非定位 的軸承 建議按下述步驟進(jìn)行安裝調(diào)整 1 將軸承裝在起重機(jī)的轉(zhuǎn)臺(tái)及車架上 裝上螺栓但不要擰緊 2 在軸承中心施加一個(gè)中等的垂直載荷并測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)軸承時(shí)所需的力矩 記 下此數(shù)值 3 將全部螺栓逐次交叉擰緊到規(guī)定的預(yù)緊力矩 再次測(cè)量所需的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩 值 4 比較兩次測(cè)得的數(shù)值 如第二次的測(cè)量值大于第一次的數(shù)值 說(shuō)明軸承 已變形 找出原因 加以消除重復(fù)進(jìn)行 1 3 項(xiàng)內(nèi)容 直到滿意為止 5 調(diào)整可變中心的小齒輪位置 以獲得適宜的嚙合側(cè)隙及齒面接觸斑點(diǎn) 最小深證側(cè)隙應(yīng)在大齒圈的 高點(diǎn) 處測(cè)得 必要時(shí)可預(yù)先測(cè)出齒圈的 高點(diǎn) 位置 并用油漆作上標(biāo)志 以縮短調(diào)整時(shí)間 6 調(diào)整完畢后在齒面均勻的徐上潤(rùn)滑脂 7 裝上轉(zhuǎn)臺(tái)上的全部重量較大的部件 檢查軸承能否自由轉(zhuǎn)動(dòng) 如有過(guò)大 的震動(dòng)或阻力過(guò)高 則表明安裝工況不理想 需找出原因加以排除 3 3 帶式輸送機(jī)選型設(shè)計(jì) 圖 3 3 圓形堆取料機(jī)帶式運(yùn)輸機(jī)構(gòu) 3 3 1 帶式輸送機(jī)特點(diǎn) 帶式輸送機(jī)與其他散狀物料的運(yùn)輸方式相比 有以下特點(diǎn) 1 輸送物料種類廣泛 輸送物料的范圍可以從很細(xì)的各種物料到大塊的巖石 石塊 煤或紙漿木料 能以最小的落差輸送精細(xì)篩分過(guò)的或易碎的物料 由于橡膠輸送帶有較好的抗腐 蝕性 在輸送強(qiáng)腐蝕性或強(qiáng)磨損性物料時(shí)維修費(fèi)用較低 2 輸送能力范圍寬 帶式輸送機(jī)的輸送能力可以滿足任何要求的輸送任務(wù) 既有輕型帶式輸送機(jī) 完成輸送量較小的輸送任務(wù) 又有大型輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)每小時(shí)數(shù)千噸的甚至上萬(wàn)噸的 輸送任務(wù) 3 靈活的裝卸料 帶式輸送機(jī)可以根據(jù)工藝流程的要求靈活地從一點(diǎn)或多點(diǎn)收料 也可以向多 點(diǎn)或幾個(gè)區(qū)段卸料 4 可靠性強(qiáng) 帶式輸送機(jī)的可靠性也為所有工業(yè)領(lǐng)域的使用經(jīng)驗(yàn)所證實(shí) 它的運(yùn)行極為可 靠 在許多需要連續(xù)運(yùn)行的重要生產(chǎn)單位 如在發(fā)電廠內(nèi)煤的輸送 鋼鐵廠和水 泥廠散料的輸送以及港口內(nèi)船舶裝卸散狀物料等 5 安全性高 帶式輸送機(jī)具有很高的安全性 需要的生產(chǎn)人員很少 與其他運(yùn)輸方式相比 發(fā)生事故的機(jī)會(huì)比較少 不會(huì)因?yàn)榇髩K物料掉下來(lái)砸傷人員或由于大型笨重的車 輛操縱失靈而引起事故 6 費(fèi)用低 帶式輸送機(jī)系統(tǒng)運(yùn)送每噸散狀物料所需的勞動(dòng)工時(shí)的能耗 在所有運(yùn)輸散狀 物料工具中通常是最低的 而且它所占用的維護(hù)人員的時(shí)間少 較少零件的維護(hù) 和更換可在現(xiàn)場(chǎng)很快地完成 維護(hù)費(fèi)用低 堆取料機(jī)之所以工作效率高 就是因?yàn)閺V泛使用了帶式輸送機(jī) 帶式輸送機(jī) 是連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械中效率最高 使用最普遍的一種機(jī)型 它既是承載構(gòu)件 又是牽 引構(gòu)件 依靠輸送帶及滾筒之間的摩擦力平穩(wěn)地進(jìn)行驅(qū)動(dòng) 本次設(shè)計(jì)將選用TD75型通用帶式輸送機(jī) TD75型帶式輸送機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 規(guī)格齊全 部件標(biāo)準(zhǔn)化 維修方便等優(yōu)點(diǎn) 在冶金 煤炭 交通 輕紡 水電等 部門 用作松散物料或成件物品的輸送 它可以在環(huán)境溫度 10 40 的范圍內(nèi)C 使用 TD75 型帶式輸送機(jī)主要由帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置 傳輸部分 清掃器 張 緊裝置和各種保護(hù)裝置組成 帶式輸送機(jī)必須滿足刮板取料機(jī)的最大生產(chǎn)能力 首先按最大生產(chǎn)能力確定 輸送斷面積和驅(qū)動(dòng)功率 設(shè)計(jì)時(shí) 還要考慮能夠承受短期尖峰產(chǎn)量的能力 設(shè)計(jì) 內(nèi)容包括 決定帶寬 計(jì)算帶式輸送機(jī)運(yùn)輸量 計(jì)算運(yùn)行阻力 確定驅(qū)動(dòng)功率 計(jì)算輸送帶張緊力 確定輸送帶張緊裝置的伸縮距離 圖 3 15 直線式懸臂帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖