中單鏈刮板輸送機(jī)的設(shè)計【含CAD圖紙、說明書】
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本科畢業(yè)設(shè)計開題報告
題 目: 中單鏈刮板輸送機(jī)傳動裝置設(shè)計
院 (系): 機(jī)械工程學(xué)院
班 級: 機(jī)電06-2班
姓 名: 何山
學(xué) 號: 0603060208
指導(dǎo)教師: 劉玉波
教師職稱: 講師
黑龍江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計開題報告
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題 目
中單鏈刮板輸送機(jī)傳動裝置設(shè)計
來源
工程實際
1、 研究目的和意義
為了能實現(xiàn)煤礦井下的大功率運(yùn)輸,同時給采煤機(jī)提供運(yùn)行軌道,液壓支架的推移支點、懸掛工作面設(shè)備的電纜、水管等。所以,設(shè)計中單鏈刮板輸送機(jī)傳動裝置可使其可靠、穩(wěn)定、高效運(yùn)行,這將直接影響著礦井的生產(chǎn)能力和煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此,對工作面中單鏈刮板輸送機(jī)的研究,對提高工作面的產(chǎn)量,加速煤炭工業(yè)的發(fā)展具有極為重要的意義。
2、 國內(nèi)外發(fā)展情況
我國綜采機(jī)械化的應(yīng)用始于20世紀(jì)70年代末,經(jīng)過30多年的發(fā)展.目前我國中、小功率刮板輸送機(jī)已具備成型技術(shù)。并有成熟的制造能力,完全能夠滿足國內(nèi)市場的需求。大功率刮板輸送機(jī)通過成套引進(jìn)國外的裝備和技術(shù),成功地進(jìn)行了國產(chǎn)化研制工作.并相繼推出了些產(chǎn)品。從總體水平上看.我國刮板輸送機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀與國外相比還存在一些差距,主要表現(xiàn)在:基礎(chǔ)研究薄弱,缺少強(qiáng)有力的理論支持,計算少,靠經(jīng)驗取值多,缺乏專門的開發(fā)分析軟件;受基礎(chǔ)工業(yè)水平的制約,國產(chǎn)輸送機(jī)制造質(zhì)量不穩(wěn)定。元部件的可靠性還有待提高:大功率刮板輸送機(jī)的關(guān)鍵部件仍需進(jìn)口,有待進(jìn)一步研發(fā)并國產(chǎn)化;安全性和可靠性的不穩(wěn)定。直接制約了煤礦的生產(chǎn)效率,從而不能從根本上降低使用成本;煤礦管理水平落后,資金不足.礦工不按操作規(guī)程操作等,也間接增加了輸送機(jī)發(fā)生故障的機(jī)會。從而不能最大限度地發(fā)揮設(shè)備的設(shè)計能力【1】。自上個世紀(jì)90年代以來,在新技術(shù)革命的帶動下,煤礦開采技術(shù)與設(shè)備迅速發(fā)展,為適應(yīng)市場需要,國內(nèi)煤機(jī)制造廠家、煤礦生產(chǎn)企業(yè)和科研院所積極合作,通過借鑒和吸收國外先進(jìn)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝手段,應(yīng)用機(jī)電一體化和自動化技術(shù),開發(fā)新材料、新產(chǎn)品,研制、開發(fā)了高生產(chǎn)能力、高性能的工作面刮板輸送設(shè)備,逐漸形成了多系列、多結(jié)構(gòu)類型的刮板輸送機(jī)產(chǎn)品。實現(xiàn)了礦井高效和集約化生產(chǎn)【2】。20世紀(jì)50年代廣泛使用SGD-11、SGB-11型刮板輸送機(jī),因不能橫向彎曲自移,工作面推進(jìn)后要大拆大卸重新安裝,占用時間長,勞動強(qiáng)度大,再加上強(qiáng)度不足,功率小,即使沿工作面分段放炮,仍不斷發(fā)生超載事故。在逐步換用SGD-20型和SGD-30型刮板輸送機(jī)后,工作面的生產(chǎn)能力雖然有所提高,但仍不能彎曲自移,憑人力搬運(yùn)十分笨重,而且輸送機(jī)與煤壁距離較遠(yuǎn),要人力攉煤。到了70年代,隨著采煤機(jī)的大量應(yīng)用,出現(xiàn)了SGW-40、SGW-44型可彎曲刮板輸送機(jī),實現(xiàn)了不解體和不停運(yùn)分段自移,運(yùn)輸能力提高到200 t/h【3】。80年代以來,工作面運(yùn)輸設(shè)備發(fā)展很快,由于各種新型采煤機(jī)的出現(xiàn),刮板輸送機(jī)已大為改觀【4】。因采煤機(jī)要在輸送機(jī)上行走,不僅要求輸送機(jī)強(qiáng)度大,保證采煤機(jī)工作穩(wěn)定,且要與采煤機(jī)生產(chǎn)能力相匹配,促使刮板輸送機(jī)不斷向重型化發(fā)展。代表機(jī)型有SGW-150和SGW-250型。隨著大功率采煤機(jī)的出現(xiàn),一些刮板輸送機(jī)的功率已達(dá)800~900 kW,運(yùn)輸能力達(dá)2000~2500t/h,能適應(yīng)工作面單產(chǎn)300~400萬t/h的生產(chǎn)規(guī)模要求。90年代刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力以達(dá)到3500t/h,槽寬也相應(yīng)的從730~760mm增大到980~1100mm,鏈速從1m/s左右增大到1.57m/s,刮板輸送機(jī)的功率已達(dá)2100kW。
目前世界上生產(chǎn)刮板輸送機(jī)的國家主要有德國、美國、英國、澳大利亞、日本等。機(jī)型從輕型、中型到重型、超重型.裝機(jī)功率已發(fā)展到3×700kW【5】。保護(hù)形式有:彈性聯(lián)軸器、限矩型液力耦合器、雙速電機(jī)、調(diào)速型液力耦合器、軟啟動(CST可控傳動裝置、閥控調(diào)速型液力耦合器、交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)三種軟啟動裝置)等等。上個世紀(jì)90年代后期,國外工作面刮板輸送機(jī)裝機(jī)功率達(dá)到3×700kW或3×855kW,現(xiàn)在已達(dá)到3×1250kW,溜槽內(nèi)寬也由1000mm擴(kuò)大到1250mm,鏈條直徑Φ48~Φ52,中板厚度50mm以上,運(yùn)輸能力達(dá)到4500t/h以上。目前,國外工作面輸送機(jī)的運(yùn)輸能力最大可達(dá)2500t/h,水平運(yùn)距可超過300m,鏈子直徑達(dá)到34mm,而且出現(xiàn)了比同直徑圓環(huán)鏈強(qiáng)度高的橢圓截面刮板鏈和采用新工藝生產(chǎn)的緊湊鏈等新型鏈子。使用電機(jī)單臺功率超過400kW,整機(jī)功率超過1000kW,減速器、中部槽等部件采用了新的材料和制造工藝,因而使用壽命大大提高,減速器整體大修壽命達(dá)3年以上,溜槽過煤量可超過200萬噸【6】。為解決液力聯(lián)軸器在過載或輸送機(jī)被卡死的情況下噴出高溫油而引起火災(zāi)、瓦斯爆炸等事故問題,人們也研制成功了防火液力聯(lián)軸器【7】。
3、 研究/設(shè)計的目標(biāo):
按給定的設(shè)計參數(shù):輸送量450t/h,長度150 m,鏈速1.08 (m/s),電動機(jī)功率90KW, 適應(yīng)的工作面走向傾角:≥±9°刮板間距:590mm,經(jīng)過設(shè)計計算,確定刮板輸送機(jī)各部分的結(jié)構(gòu),完成圖紙的繪制和說明書的書寫。
4、設(shè)計方案(研究/設(shè)計方法、理論分析、計算、實驗方法和步驟等):
刮板輸送機(jī)主要由機(jī)頭部、刮板鏈、過渡槽、中部槽、機(jī)尾部等組成。機(jī)頭部是由電動機(jī)、液力耦合器、減速器、鏈輪組組成【8】。
1)采用單一電機(jī)驅(qū)動的方式
2)采用雙電機(jī)驅(qū)動的方式
根據(jù)所給的輸送量、鏈速等參數(shù),經(jīng)過反復(fù)論證,本設(shè)計采用機(jī)頭與機(jī)尾雙機(jī)傳動方式,機(jī)尾部采用有驅(qū)動裝置形式,它與機(jī)頭部結(jié)構(gòu)基本相同,不需要卸載因此不需要卸載高度【9】??傮w方案的基本結(jié)構(gòu)如下圖1
1-電動機(jī) 2—液力耦合器 3—減速器 4—鏈輪組件 5—盲軸 6—刮板鏈
圖1 刮板輸送機(jī)的傳動系統(tǒng)圖
刮板輸送機(jī)的設(shè)計步驟:
(1)整體方案的確定
主體結(jié)構(gòu)設(shè)計:本設(shè)計采用機(jī)頭與機(jī)尾雙機(jī)傳動方式,采用中單鏈運(yùn)輸。
(2)輸送能力的計算
(3)運(yùn)行阻力的計算
(4)電動機(jī)的功率校核
(5)刮板鏈的強(qiáng)度驗算【10】
(6)緊力的計算
(7)機(jī)頭機(jī)構(gòu)設(shè)計
(8)機(jī)尾設(shè)計
本設(shè)計中采用機(jī)頭與機(jī)尾雙機(jī)傳動方式,機(jī)尾部采用有驅(qū)動裝置形式,它與機(jī)頭部結(jié)構(gòu)基本相同,不用卸載高度。在機(jī)尾架上槽兩側(cè)安裝壓鏈塊。
(9)中部槽設(shè)計【11】
中部槽是刮板輸送機(jī)的機(jī)身,由槽幫鋼、中板等組成,上槽是裝運(yùn)煤炭的承載槽,下槽供刮板鏈返程用,初選中部槽的形式為分體式,上下槽體用銷子定位,用啞鈴板連接。
(10)刮板鏈的選取【12】
采用中單鏈形式,圓環(huán)鏈在刮板中部用 U型螺栓固定在刮板上。
(11)刮板鏈的連接裝置的選擇
本設(shè)計采用穿銷式扁平接鏈環(huán)
(12)鏈輪組件的設(shè)計【13】
4、 方案的可行性分析:
目前我國中、小功率刮板輸送機(jī)已具備成型技術(shù).并有成熟的制造能力,完全能夠滿足國內(nèi)市場的需求。大功率刮板輸送機(jī)通過成套引進(jìn)國外的裝備和技術(shù),成功地進(jìn)行了國產(chǎn)化研制工作.并相繼推出了些產(chǎn)品【14】。已經(jīng)具備了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗,我可以借鑒成功的經(jīng)驗結(jié)合自己學(xué)過的知識有信心能完成這個項目。
在大學(xué)期間,我去過鶴崗南山煤礦,峻德煤礦以及鶴崗機(jī)電總廠,在那里我見到了具體的實物,腦海里有一個初步的印象,加上工人師傅以及老師的講解,是我對中單鏈刮板輸送機(jī)有了更深的認(rèn)識,其次在網(wǎng)上和圖書館我也看到了很多關(guān)于刮板輸送機(jī)的資料,使我了解了中單鏈刮板輸送機(jī)的工作原理,以及中單鏈刮板輸送機(jī)的基本組成構(gòu)造和機(jī)構(gòu)功能,并且有了設(shè)計理念和設(shè)計思想,歸納出了設(shè)計步驟。當(dāng)然在以后的設(shè)計過程中一定會遇到一定的困難,但是相信在指導(dǎo)老師的幫助下一定能很好的完成這次畢業(yè)設(shè)計。
5、 該設(shè)計的創(chuàng)新之處
本設(shè)計中單鏈型刮板輸送機(jī)因為采用雙電機(jī)驅(qū)動,因此,可以很容易將機(jī)尾改裝成機(jī)頭,而適應(yīng)各種特殊情況。此次設(shè)計的中單鏈型刮板輸送機(jī)的特點是結(jié)構(gòu)簡單,便于維護(hù),彎曲性能好,刮板變形不會引起鏈子在鏈輪上跳鏈,運(yùn)行平穩(wěn),減少運(yùn)行阻力,不易出現(xiàn)堵塞。
6、 設(shè)計產(chǎn)品的主要用途和應(yīng)用領(lǐng)域:
刮板輸送機(jī)主要是用來輸送物料的重要運(yùn)輸工具;刮板輸送機(jī)主要應(yīng)用于煤礦、化學(xué)礦山、金屬礦山及電廠,同時刮板輸送機(jī)也廣泛適用于糧倉、工廠倉庫、碼頭、輕工、釀造及糧油、飼料和散裝物料、化工、水泥等行業(yè)和部門。
7、 時間進(jìn)程
第 1~3 周 設(shè)計前期準(zhǔn)備,了解設(shè)計內(nèi)容,收集資料以及CAD機(jī)械制圖軟件
第 4 周 撰寫開題報告
第 5 周 擬定總體方案
第 6~7 周 設(shè)計計算、主要零部件尺寸計算,以及零件強(qiáng)度校核
第 8~14 周 繪制刮板輸送機(jī)總裝配圖及各零件圖
第 15 周 修改錯誤
第 16 周 編寫設(shè)計說明書
第 17 周 答辯
8、 參考文獻(xiàn):
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指導(dǎo)教師意見
教師簽字:
年 月 日
開題答辯小組意見:
組長簽字: 成員簽字:
年 月 日
畢業(yè)設(shè)計領(lǐng)導(dǎo)小組意見:
組長簽字:
年 月 日
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