2756 刮板輸送機2

2756 刮板輸送機2,輸送 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文1摘要刮板輸送機是一種有擾性牽引機構的連續(xù)輸送機。它的牽引機構是刮板鏈，承載裝置是溜槽。在綜采工作面，為了與采煤機、液壓支架配合使用，在溜槽的采空區(qū)側設有擋煤板，導向管（鏈牽引采煤機用） 。刮板輸送機的動力裝置采用防爆型異步電動機，按設計要求計算所需要功率后選擇采用 2 臺 YB2-355M2-4 型防爆異步電動機。電動機經(jīng)過液力偶合器和減速器相連。根據(jù)功率和轉速選擇了 YOX-600 型液力偶合器。減速器是自行設計的三級圓錐——圓柱齒輪減速器，減速器與鏈輪相連，驅動繞過鏈輪的圓環(huán)鏈，圓環(huán)鏈繞過機頭和機尾鏈輪進行無級閉合循環(huán)運行。圓環(huán)鏈和刮板相連，刮板將溜槽中的煤炭推移到機頭處的卸載點卸載。溜槽是由中部槽、調(diào)節(jié)槽和過渡槽連接而成的，它們的連接方式我采用的是啞鈴連接方式。刮板輸送機在綜采工作面中起承載、運煤和采煤機導向以及液壓支架推移支撐等作用，在整套綜采設備中起著很重要的作用。關鍵詞：連續(xù)輸送、刮板鏈、溜槽、閉合循環(huán)河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文2ABSTRACTThe board conveyer is one kind of continuous conveyer which has disturbing nature draws the organization. The board chain is the organization to draw the board conveyer .The slip trough is the organization to bear the weight of device. On the working range of comprehensive complexion, use in order to cooperate with mining machine, hydraulic pressure support, slip trough complexion empty district side of trough is it block coal board, is it in charge of to lead to have (whether chain draw mining machine spend).The motive equipment which blows the board conveyer adopts and separates the producing type asynchronous motor. I choose 2 YB2-355M2-4s and separate the asynchronous motor of explosion after the power of demand calculated by designing requirement. The motor links to decelerator through hydraulic coincidence device. I choose YOX-600 hydraulic coincidence derice after the calculating. The decelerator is a tertiary cone designed by myself-cylinder year wheel deceleration device. The decelerator and sprocket link to each other. The decelerator drives the rough ring chain which has wound the sprocket. The rough ring chain has wound the aircraft nose and aircraft tail sprocket and run by closed circulation. Round ring chain and the shaving board to link to each other. The shaving board slips away coal to the unloading point of the aircraft nose and to unload it. The trough is joined by the middle part trough, regulate the trough and transition. The connection way what I adopted is the dumbbell to sell the way of connecting.The board conveyer use as the device of bearing the weight and the device of coal transportation and lending the device of mining machine 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文3and he pass and support the device of hydraulic pressure support. It plays a very important role in adopting the equipment a whole set of and comprehensivly.Keywords: Send in succession; the Shave board chain; the slip trough; Close circulation河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文4目錄1 緒論 .........................................................................................................61.1 刮板輸送機的發(fā)展史和發(fā)展趨勢 ....................................................61.1.1 刮板輸送機的發(fā)展史 .................................................................61.1.2 綜采工作面刮板輸送機的發(fā)展趨勢 .........................................61.2 刮板輸送機的組成部分，工作原理和使用范圍 ............................81.3 刮板輸送機的主要類型和系列 ......................................................101.4 薄煤層綜采工作面刮板輸送機的結構特點 ..................................112 刮板輸送機的設計 ...............................................................................122.1 總體設計要求 ..................................................................................122.2 總體方案的確定 ..............................................................................122.3 總體方案的設計 ..............................................................................122.3.1 運輸能力的計算 .......................................................................122.3.2 運行阻力和牽引力的計算 .......................................................132.3.3 電動機功率的計算與選型 .......................................................152.3.4 刮板鏈強度驗算 .......................................................................172.4 刮板輸送機機頭部及傳動裝置 ......................................................192.4.1 機頭架 .......................................................................................192.4.2 減速器的傳動設計 ...................................................................202.4.3 液力耦合器 ...............................................................................202.4.4 鏈輪組件 ...................................................................................232.4.5 盲軸組件 ...................................................................................232.5.2 附件 ...........................................................................................262.6 刮板鏈 ..............................................................................................262.6.1 刮板鏈的結構形式 ...................................................................262.6.2 刮板鏈的選型與技術要求 .......................................................272.7 緊鏈裝置 ..........................................................................................282.8 推移裝置 ..........................................................................................293.1 傳動系統(tǒng)的確定 ..............................................................................303.1.1 總傳動比及傳動比分配 ...........................................................303.1.2 傳動裝置運動參數(shù)的計算 .......................................................313.2 齒輪的設計 ......................................................................................343.2.1 弧齒圓錐齒輪的傳動設計計算 ...............................................343.2.2 斜齒圓柱齒輪的傳動設計計算 ...............................................453.2.3 直齒圓柱齒輪的傳動設計計算 ...............................................533.3 減速器軸的設計與校核 ..................................................................59河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文53.3.1 高速軸（1 軸）的設計 ............................................................593.3.2 軸 2 的設計與校核 ...................................................................673.3.3 軸 3 的設計與校核 ...................................................................743.4 軸承壽命的校核計算 ......................................................................803.4.1 軸 1 處軸承壽命的校核 ...........................................................813.4.2 軸 2 處軸承壽命的校核 ...........................................................833.5 鍵的強度校核 ..................................................................................843.5.1 軸 2 上的鍵強度校核 ...............................................................843.5.2 軸 3 上的鍵強度校核 ...............................................................853.5.3 軸 4 上的鍵強度校核 ...............................................................854 刮板輸送機的運轉 ...............................................................................874.1 刮板輸送機負載試運轉 ..................................................................874.2 刮板輸送機的負載運轉 ..................................................................874.3 刮板輸送機運轉 ..............................................................................875 刮板輸送機的維護 ...............................................................................89總 結 .......................................................................................................91參考文獻 ...................................................................................................92致 謝 .......................................................................................................93河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文61 緒論1.1 刮板輸送機的發(fā)展史和發(fā)展趨勢1.1.1 刮板輸送機的發(fā)展史刮板輸送機的工作原理和基本結構，與我國在公元 186 年至189 年間發(fā)明的“翻車”——龍骨水車是相同的?？墒枪伟遢斔蜋C運送散碎物料，是在上個世紀初出現(xiàn)于工業(yè)發(fā)達的英國。早期的刮板輸送機，結構簡單輕使，那時它僅是運煤之用，人工裝煤，運輸能力低，每小時最多只有幾十噸；輸送機長度只有幾十米；功率小，牽引鏈的強度也不高。經(jīng)過多年的改進和發(fā)展，目前綜采工作面的刮板輸送機，除運煤之外，還有四種功能：給采煤機作運行軌道；為拉移液壓支架作依托固定點；清理工作面的浮煤；懸掛電纜，水管，乳化液管等。1.1.2 綜采工作面刮板輸送機的發(fā)展趨勢1.發(fā)展大運量、大功率刮板輸送機迫在眉睫1）大運量 70 年代末刮板輸送機的運量能力一般小于 1000 t/h；80 年代初為 1500 t/h，80 年代后期為 2000~2500 t/h；90 年代達到 3500 t/h。槽寬也相應的從 630~764 mm 增大到 980~1100 mm，鏈速從 1 m/s 左右增加到 2 m/s 左右。2）大功率 70 年代末期驅動電動機的單臺功率小于 200 kW，最大裝機功率 2×200 kW；80 年代初為（2~3）×（215~315）kW；90年代實際運行的單臺電動機的最大功率為 530Kw。對大于 250~315 kW的電動機，供電電壓相應的從 1140 v 升高到 2300、3300、4160 或5000 v。3）大運距 70 年代一般輸送機長度不超過 200 m；80 年代逐步增加為 250 m 左右，美國已經(jīng)有超過 350 m 的長工作面。鏈條布河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文7置相應的從邊雙鏈和中單鏈過渡為中雙鏈為主。鏈子直徑從 26~30 mm 增加為 34~38 mm，有的已經(jīng)達到 42 mm。但有些專家認為：從設備投資、運營成本、通風維修、掘進和搬家等綜合考慮，工作面長度以 250 m 左右時技術經(jīng)濟較為合理。2.零部件向高強度、高壽命發(fā)展為了提高刮板輸送機運轉的可靠性，其零部件要向高強度、高壽命發(fā)展，主要從三方面入手：（1）設計方面。采用世界先進的設計理論和計算機手段，對其結構、重量、強度、壽命等方面進行優(yōu)化，保證設計的合理性。 （2）材質方面。由于國內(nèi)基礎工業(yè)未能與煤礦機械的進步同步發(fā)展，某些煤礦專用材料還是空白，如高強度耐磨中板材料、耐磨可焊鑄鋼材料以及高強度齒輪材料等。先進大型煤礦機械的發(fā)展，必將促使優(yōu)質材料的發(fā)展。此外，某些刮板輸送機特需的標準件、外購件，也應跟上高強度、高壽命的要求。 （3）工藝方面。欲提高產(chǎn)品的制造精度和質量，要從材料熱處理、產(chǎn)前產(chǎn)后處理、先進的檢測設備等方面入手。3.刮板鏈在更新?lián)Q代80 年代始，中雙鏈機型在世界范圍內(nèi)已占相對優(yōu)勢，而且在穩(wěn)定發(fā)展。單鏈機型在一些采煤先進國家近年來的使用量明顯下降。邊雙鏈和三鏈機型有些國家已經(jīng)淘汰。但邊雙鏈在我國的使用數(shù)量還較多。某些采煤先進國家， 26mm 以下的鏈條的使用量迅速減少，?34mm 的鏈條已占主導地位。 38mm 及 42mm（包括 42/46 異型緊? ??湊鏈）異型鏈條尺寸和重量較大，制造設備、工藝及材料要求較高，目前世界上僅有少數(shù)廠家能夠生產(chǎn)。這種大型刮板鏈適用于工作面長300m 左右、輸送量 3000t/h 以上的工作面使用。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文84.發(fā)展 90°拐彎刮板輸送機90°拐彎刮板輸送機 70 年代首先出現(xiàn)在德國。到 80 年代末，德國（主要是西德）140 多個長壁工作面中已有 28 個使用了這種機型，并且逐步推廣到了其他國家。使用 90°拐彎刮板輸送機的主要優(yōu)點可歸納為：（1）可以省掉順槽轉載機；（2）節(jié)省了一套驅動裝置；（3）取消了工作面端頭的轉載站，能減少煤塵的產(chǎn)生和塊煤的轉載破碎；（4）工作面輸送機的機頭放在了順槽，采煤機可以更順便地達到工作面端頭，以實現(xiàn)自開缺口。由于重型刮板鏈的形狀和尺寸特殊，拐彎輸送機的刮板鏈張緊裝置一般不采用普通的緊鏈方法。它設計安裝了一種張緊溜槽，用其進行緊鏈。張緊溜槽由專門的重型活塞提供動力的滑動槽形成，直接安裝在傳動裝置的后面。5.側卸式刮板輸送機國內(nèi)使用量日漸增多工作面輸送機的轉載方式由以往的端卸式改為側卸式，使刮板輸送機的回煤減少了。因為被端卸式卸下的煤在轉載機上會有瞬間停留，只有轉載機的下一個刮板通過卸載處時才將煤刮走，極易造成煤在卸載處的堵、撒及底鏈回煤等現(xiàn)象。原煤在側卸裝置處的流動情況是這樣的：大部分煤到達犁式卸煤板處，通過靠工作面和采空區(qū)兩側的傾斜中板滑落到轉載機上；少量的煤將被刮板鏈帶著通過回煤罩，在鏈輪下方落到轉載機上。因此，卸料裝置內(nèi)有三條轉送原煤的途徑：大約 70%的煤沿主傾斜中板滑下；大約 24%的煤沿副傾斜中板滑下；其余通過回煤罩卸下。1.2 刮板輸送機的組成部分，工作原理和使用范圍刮板輸送機是一種有擾性牽引機構的連續(xù)運送機械。如圖（1-1）所示。它的牽引機構是刮板鏈，溜槽是它的承載裝置，不同類型河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文9的刮板輸送機，其各個組成部圖（1-1） 刮板輸送機分的形式和布置方式是不盡相同的，但其主要結構和基本組成部件是相同的?，F(xiàn)以 SGW-250 型刮板輸送機為例介紹其主要構成：機頭部（包括機頭架，傳動裝置、鏈輪組件等） ；溜槽（分為中間標準溜槽、調(diào)節(jié)溜槽和連接槽） ；刮板鏈；機尾部分（包括機尾架、傳動裝置、鏈輪組件等） 。此外，對于各安裝在采煤工作面的刮板輸送機還在溜槽側板上安裝有擋煤板和鏟煤板；機頭、機尾各設有防滑瞄固裝置；還有供移動輸送機用的液壓推移裝置（與液壓支架連在一起）和安裝緊鏈時用的液壓緊鏈器等附屬裝置。 刮板輸送機的傳動系統(tǒng)示意圖如圖（1-2）所示。驅動電動機經(jīng)液力偶合器、減速器而驅動圖（1-2） SGW250 型刮板輸送機河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文101—電動機；2—液力耦合器；3—減速器4—鏈輪組件；5—盲軸；6—刮板鏈繞過機頭鏈輪與機尾鏈輪進行無極閉合循環(huán)運行的刮板鏈，將作為承載機構的溜槽中的煤炭推移到機頭處的卸載點。其上部溜槽是重載工作溜槽，下部溜槽作為回空槽。刮板輸送機在工作中要克服溜槽與刮板鏈及煤炭之間的滑動摩擦阻力，與相同運量和運距的帶式輸送機相比，刮板輸送機的電機容量和電耗要大得多。但是它具有帶式輸送機沒有的優(yōu)點，如它的結構強度高，機身低矮，可以彎曲，能適應采煤機較惡劣的工作條件，并可作為采煤機的運行軌道，有時還作為移置液壓支架的支點；在推移刮板輸送機時，鏟煤板可自動清掃機道浮煤；擋煤板后面有安裝電纜、水管的槽架，并對電纜、水管起保護作用，推移輸送機，電纜、水管同時移動。所以，刮板輸送機現(xiàn)在仍是緩傾斜長壁式采煤工作面唯一的煤炭運輸設備。1.3 刮板輸送機的主要類型和系列國內(nèi)外現(xiàn)行生產(chǎn)和使用的刮板輸送機類型很多，分類方法也各不同。按溜槽的布置方式和結構分類，可分為并列式和重疊式，底溜槽式和封底溜槽刮板輸送機。按牽引鏈的結構，鏈條數(shù)及布置方式分類，可分為片式套筒鏈，可拆模鍛鏈及焊接圓環(huán)鏈；單鏈、邊雙鏈、中雙鏈及三鏈刮板輸送機。刮板與鏈條的連接布置形式則有懸臂式、對稱式、中間式之分。各種類型的刮板輸送機隨其運輸能力和結構特點而適應不同的工作條件，有溜槽并列式使用于薄煤層采煤工作面，封底溜槽式適用于底版比較松軟而破碎的采煤工作面。為使刮板輸送機的生產(chǎn)達到標準化，系列化和通用化，提高產(chǎn)品的制造質量，我國已制定并發(fā)布了《工作面用刮板輸送機通用技術條件》 （MT105—85） 。 《工作面用刮板輸送機系列譜》是產(chǎn)品系列規(guī)劃，河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文11是今后一個時期設計制造新產(chǎn)品的依據(jù)。 《工作面用刮板輸送機通用技術條件》規(guī)定了刮板輸送機按功率大小分為輕、中、重型。刮板輸送機配套單電動機設計額定功率 40 kW 以下的為輕型；大于 40 kW，小于、等于 90 kW 為中型；大于 90 kW 為重型。 1.4 薄煤層綜采工作面刮板輸送機的結構特點（1）矮機身、短機頭，使用于煤層厚度為 0.8~1.3 m、傾角 0°~ 12°的緩傾斜工作面機頭和機尾的高度為 700 mm、機架長度為 750 mm，便于拆卸運輸。（2）閘盤緊鏈裝置置于水平位置采空區(qū)側，適應薄煤層緊鏈的需要。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文122 刮板輸送機的設計2.1 總體設計要求本次畢業(yè)設計要求設計一個刮板輸送機。具有要求數(shù)據(jù)如下：運輸能力 1000t/h刮板鏈速度 2 m/s出廠長度 200 m2.2 總體方案的確定參照以上數(shù)據(jù)與 SGB—764/264 型刮板輸送機相似。本課題的設計參照了 SGB—764/264 型刮板輸送機的設計，采用了中雙鏈，卸載方式為端卸式，中部槽采用開低式 E 型中部槽，電動機采用單速異步電動機，采用兩端驅動。刮板輸送機計算內(nèi)容包括：運輸能力、運行阻力、電動機功率、刮板鏈強度驗算。2.3 總體方案的設計2.3.1 運輸能力的計算按連續(xù)運行的計算公式，其運輸能力為（2-)60(.3cvqQ??3-1）式中 ——輸送機上單位長度貨載重量，kg/m ；——刮板鏈運行速度，m/s ；v——采煤機的牽引速度，m/min 。c取 m/min12?v河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文13已知 t/h ， m/s，代入下式計算10?Q2?v???????60.3cq????????12.kg/m3.62.3.2 運行阻力和牽引力的計算刮板輸送機運行阻力按直線段和曲線段分別計算。傾斜運行的刮板輸送機的重段直線段，運行時除了要克服煤的阻力和刮板鏈重力引起的阻力外，還需要克服煤和刮板鏈重力引起的下滑力，通常將它們一起計為總運行阻力。在重段直線段運行的阻力為（2-3-??sin)(cos)( LgqLgwqWllxh ????2）刮板鏈在空段直線段的運行阻力為（2-3-)sinco(??llkLgq?3）式中 、 —貨載、刮板鏈在溜槽中的運行阻力系數(shù)；wl—輸送機的鋪設長度，m L—輸送機的鋪設傾角；?—重力加速度，m/s g河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文14—刮板鏈單位長度的重量，kg/m lq表 2-1 運行阻力系數(shù)輸送機類型 wlw單鏈刮板輸送機 6.0~44.0~25.雙鏈刮板輸送機 83式中“+” 、 “-”號的選擇原則為：該段上行時取“+” ，向下運輸時取“-” 。阻力系數(shù)的數(shù)值，與煤的性質、刮板鏈形式、中部槽形式，安裝等條件許多因數(shù)有關。對于雙鏈取；7.0?w3.l已知 kg/m ； kg/m ； m ；3.126?q4.58lq20?L；2/8.9smg???將以上數(shù)據(jù)代入式（2-3-2）計算，得??????sincosLgqLgwqWllxh ????????10i8.9204.583126co.37N?將數(shù)據(jù)代入式（2-3-3）計算，得???sinco?llkwLgqW河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文15???????10sinco3.08924.5N6考慮曲線段阻力及彎曲段的附加阻力，則總牽引力??kxhW???21.06490N24952.3.3 電動機功率的計算與選型(1）電動機功率的計算對于機械化采煤，其電動機功率kW （2-2minimax2a6.0NNd ???3-4）式中 ——刮板輸送機滿負荷運行時的最大功率；max?10maxvWN??8.2495?kW6?上式中 ——傳動裝置的總效率，取 ?8.0??——刮板輸送機空載運行時的最小功率。minN??10cos2.minvLwql???8.210cos234.5.???河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文16kW98.1?則 2minimax2a6.0NNd ??298.1..4.. ?kW7538?考慮 20%的備用功率，取電動機功率備用系數(shù) .?K因而電動機的功率為kW9.4567.3802.1.??dN(2）電動機的選型根據(jù)以上求得的電動機功率，選用 2 臺 YB2-355M2-4 型防爆電動機。①電動機的具體參數(shù)如下： 額定轉速 1480r/min額定功率 250kW額定電流 434.2A堵轉轉矩/額定轉矩 2.1堵轉電流/額定電流 7.0最大轉矩/額定轉矩 2.4效率（%） 95.5功率因數(shù) 0.90?cos噪聲 101dB河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文17圖（2-1） 電動機的安裝形式②性能與結構特點效率高、堵轉轉矩高、隔爆結構先進合理、溫升裕度大、安全性高、性能優(yōu)良等優(yōu)點，并且體積小、重量輕、外型美觀。③使用范圍適用于正?；虿徽Ｇ闆r下都能形成爆炸性混合物的場所。其安裝形式如圖（2-1）所示。2.3.4 刮板鏈強度驗算驗算刮板鏈強度，需先算出鏈條最大張力點的張力值，此張力值的確定按逐點張力法進行計算。得到刮板鏈的最大靜張力 后，為了保證刮板鏈工作的可靠性，maxS必須以鏈條的工作中所承受的最大張力驗算強度。最大張力為最大靜張力與動張力之和，動張力按最大張力的 15%——20%計算。刮板鏈的抗拉強度以安全系數(shù) 表示。K河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文18對于雙鏈刮板輸送機，應滿足（2-4-5.32.1max??SKp?1）式中 ——刮板鏈抗拉強度安全系數(shù)；——單條刮板鏈子的破斷拉力；pS——雙鏈負荷不均勻系數(shù)，對于圓環(huán)鏈，取 ?。8.0?對于兩端驅動的刮板輸送機，其刮板鏈上最小張力點位置，要根據(jù)不同情況進行分析，如圖（2-2）所示，當重段阻力 為正值時，xhW每一傳動裝置主動鏈輪相遇點的張力均大于其他分離點的張力。因此，最小張力點是主動輪的分離點 3 ，由“逐點張力法”得圖（2-2）刮板鏈運行阻力計算示意圖對于雙鏈刮板輸送機，取最小張力點張力N 60~4min?S取 N5i則 min3xhWS??41605N2041S??河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文192495160??N3kWS126490??N85因此 N14maxS已知 ， kN 代入式（2-4-1）計算，得.0??0p鏈子強度系數(shù) max2.1SKp??460.8.53?8??因而，鏈子強度足夠。2.4 刮板輸送機機頭部及傳動裝置2.4.1 機頭架機頭架是支承和裝配機頭傳動裝置（包括電動機、液力耦合器、減速器等） 、鏈輪組件、盲軸以及其他附屬裝置的構件。它是由厚鋼板焊接而成的，具有較高的強度和剛度。對機頭架的基本結構要求是，兩側結構必須相同，便于左右工作面的交替使用和雙側傳動。在電動機和減速器之間，有一筒體，稱為連接罩。其作用，一是使電動機和減速器連成一體，使二者的出軸準確對中，便于安裝；二是保護它里面的液力耦合器。拔鏈器位于鏈輪處的上鏈和下鏈之間，其作用是讓鏈條字鏈輪的河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文20分離點處順利脫開，以避免發(fā)生卡鏈、斷鏈、打牙等事故。護軸板沒有和機頭架的中板做成一體，而是用埋頭螺栓固定在機頭架上。這種結構的目的，是當拔鏈器損壞之后便于更換。2.4.2 減速器的傳動設計傳動裝置為并列式布置（電動機軸和傳動鏈輪軸垂直） ，故采用三級圓錐——圓柱齒輪減速器。高速級為弧齒錐齒輪，中速級為斜齒圓柱齒輪，低速級為直齒圓柱齒輪。這種減速器具有承載能力大、傳動效率高、噪音低、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。如帶式輸送機及各種運輸機械，也廣泛應用與煤炭、冶金、礦山、化工、建材、輕工和石油等各行業(yè)。三級圓錐——圓柱齒輪減速器的傳動結構簡圖如圖（2-3）所示。具體的減速器設計將在第三章中詳細說明。 14567238圖（2-3）三級圓錐——圓柱齒輪減速器的傳動結構簡圖1—輸入軸 1；2—弧齒錐齒輪；3—斜齒圓柱齒輪；4—軸 2；5—軸 3；6—軸 4；7—箱體；8—直齒圓柱齒輪河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文212.4.3 液力耦合器（1）結構及工作原理液力耦合器廣泛得使用在刮板輸送機、帶式輸送機和轉載機等設備上，是動力式液壓傳動裝置之一。液力耦合器在輸送機傳動裝置中，安裝在電動機和減速器之間。它主要由泵輪、外殼、透平輪等組成，其結構如圖（2-4）所示。圖（2-4）液力耦合器的結構圖1—液力偶合器；2—制動輪液力耦合器的泵輪和透平輪都具有不同數(shù)量的徑向葉片（前者多于后者 1~2 片） 。泵輪與左半外殼是一提的，兩個半外殼用螺栓固定在一起。外殼及彈性聯(lián)軸器與電動機相連，起主動軸作用。透平輪與減速器相連，起從動軸作用。輸入、輸出軸之間沒有剛性連接的機械構件，但當工作腔內(nèi)裝上一定量的工作液后，在液動力的作用下，便能完成能量的傳遞任務。液力耦合器可以改善電動機的起動性能。輸送機在起動時，由于液力耦合器的作用，可使電動機輕載或空載起動，然后負載再逐漸增加，這樣，電動機的起動時間縮短了，起動電流也降低了。在多電動河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文22機同時驅動的設備中，采用液力耦合器，可使各電動機的輸出功率趨于平衡。由于泵輪和透平輪之間為“液體連接” ，故作用在輸入、輸出軸上的沖擊載荷可以大大降低，延長了電動機和工作機構的使用壽命，這對處于惡劣工作條件下的煤碳機械尤為重要。液力耦合器具有過載保護作用。當外負載增加時，輸出軸轉速下降，泵輪和透平輪的轉速差增大。當外負荷繼續(xù)增大時，工作液將被擠向泵輪輪壁，經(jīng)溢流孔進入輔助室。此時，工作腔內(nèi)液體減少，再加上泵輪和透平輪的轉速差繼續(xù)增大，則工作液的溫度迅速升高。當工作液的溫度升至額定值時，易熔合金塞熔化，液體噴出，電動機帶著泵輪及外殼空轉，保護了電動機。液力耦合器的主要缺點有兩點：一是較其他聯(lián)軸器的結構復雜、成本高、效率低、使用與維護要求高；二是過去多采用油質工作液，噴液后容易燒傷人員和發(fā)生火災。為了避免事故的發(fā)生，近些年除了少量早期生產(chǎn)的液力耦合器使用油質工作液外，大部分采用難燃工作液和水質工作液。（2）液力耦合器的選型根據(jù)上面的電動機的參數(shù)：額定轉速 r/min，額定功率1480?nkW，電動機軸徑 mm 和下面計算出的減速器輸入軸直徑50?P80?Dmm 選用 2 臺 YOX600 限矩型液力耦合器，其具體參數(shù)如下：6d輸入轉速 r/minn 150傳遞功率范圍 kW36~2過載系數(shù)：①起動 8.②制動 5效率 0.96?外型尺寸 mm，69??D河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文23mm510?L最大輸入孔徑及長度 mm210/?最大輸出孔徑及長度 mm5充油量/L ，8.6min?6.3max?重量/kg 1852.4.4 鏈輪組件鏈輪是刮板輸送機傳遞扭矩最大的部件之一。對鏈輪的基本要求是：強度高，耐磨，能承受脈動載荷、沖擊載荷，并具有一定的韌性；齒形尺寸參數(shù)設計準確、加工精度高，保證與鏈條進行良好的嚙合；無論哪種結構的鏈輪，都要具備易于拆裝的特點。鏈輪的材料選用優(yōu)質鋼材，經(jīng)鑄造或鍛造后，進行調(diào)質處理。練窩和齒形表面需經(jīng)表面淬火處理。滾筒的內(nèi)孔為內(nèi)花鍵孔，一端與減速器輸出軸相聯(lián)接，另一端與盲軸聯(lián)接，安裝鏈輪時，應將花鍵表面擦洗干凈并涂上黃油。如圖（2-5）所示： A12A-圖（2-5）整體式鏈輪組件1——滾筒；2——鏈輪河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文242.4.5 盲軸組件盲軸由花鍵軸、花鍵套、箱體、軸承、油封等組成，主要作用是支承鏈輪，安裝盲軸時，應先將花鍵擦洗干凈涂上黃油后，安裝在機頭架壁側，花鍵軸插入鏈輪花鍵孔內(nèi)。使用前應用量油尺檢查盲軸中的油位和迷宮環(huán)上的注油孔是否堵塞，盲軸中的注油量約為 4 升，注入 150 號工業(yè)齒輪油，迷宮環(huán)上利用注油槍通過油杯注入，注入黃油量足以使迷宮環(huán)上擠出新鮮黃油為止。2.5 溜槽及附件2.5.1 溜槽溜槽作為刮板輸送機的主要部件之一，通過其結構、性能反映出了輸送機的某些特點：（1）溜槽與溜槽之間靠插銷式、啞鈴式、螺栓式等聯(lián)結裝置聯(lián)結起來，并保證兩節(jié)溜槽上下、左右均有一定的活動量，形成刮板輸送機的可彎曲性能；（2）采煤機要求溜槽具有較高的強度，以便承受采煤機的重量以及液壓支架的推移力；（3）刮板輸送機的壽命以溜槽的耐磨性為主要指標；（4）刮板輸送機的輸送能力除了與刮板鏈速度有關外，主要取決于溜槽的寬度。溜槽分為中部溜槽、過渡溜槽、調(diào)節(jié)溜槽、阻鏈溜槽和上鏈溜槽。（1）中部槽中部槽由槽幫鋼、中板、端頭、支座焊接而成。中部槽外側焊有支座，用以固定檔板和產(chǎn)煤板，槽幫兩端焊有高錳鋼制成的凸端頭和凹端頭，在中板上堆焊耐磨合金粉塊。這兩項措施用以增加中部槽的聯(lián)接強度和耐磨性。如圖（2-6）所示：河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文25圖（2-6）中部槽組裝時應將中部槽帶凸端頭的一端插入另一節(jié)中部槽的凹端頭，然后用啞鈴銷或螺栓聯(lián)接在一起，再用限位銷將啞鈴銷限位。中部槽組裝后，允許在水平和垂直方向彎曲，安裝中部槽時要保護平直，將凸端頭指向運輸方向，中部槽之間應靠緊，用啞鈴銷或螺栓聯(lián)接之后，再組裝檔板和產(chǎn)煤板。（2）過渡槽本機分機頭、機尾兩種過渡槽，一種機頭過渡槽主要由槽幫、中板、端頭和連接板等焊接而成。另一種機頭過渡槽由側板、中板、端頭和連接板等焊接而成。機尾過渡槽結構與機頭過渡槽大致相同。機頭過渡槽連接端為凹端頭，機尾過渡槽連接端為凸端頭。機尾過渡槽設有上鏈器，以便底刮板鏈出槽時在機尾過渡槽上鏈器出能順利進入過渡槽內(nèi)。（3）調(diào)節(jié)溜槽調(diào)節(jié)溜槽有 500mm 和 1000mm 兩種，用以調(diào)節(jié)刮板輸送機的總長度。（4）阻鏈溜槽阻鏈溜槽其結構基本上和中部槽相同，不同的只是在于中板上開河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文26有兩個鏈槽，供緊鏈時安裝阻鏈器使用。阻鏈溜槽安裝在過渡溜槽和中部溜槽之間。緊鏈時，將阻鏈器放在刮板鏈上面，其底部凸出塊插入阻鏈溜槽中板的鏈槽中，兩翼轉入槽幫中。當刮板鏈正向運行時，刮板在面上滑動直到被卡住為止，起到固定刮板鏈的作用。當刮板鏈正向運行時，刮板從夾持位置松開，然后轉動兩翼將阻鏈器取出。（5）上鏈溜槽上鏈溜槽實際上是裝有上鏈器的過渡溜槽。上鏈器裝在機頭過渡溜槽的下翼緣，其作用是使從下槽脫出的回空刮板鏈在運行中順利地進入槽內(nèi)。2.5.2 附件溜槽附件有擋煤板、電纜槽、鏟煤板等。擋煤板裝在溜槽靠采空區(qū)一側的槽幫鋼上。擋煤板有三個作用：一是增加溜槽上的貨載斷面積，提高輸送機的輸送能力；二是防止采煤機裝煤時，將煤拋撒到采空區(qū)；三是它上面可以安裝電纜槽和水管等。為了將刮板輸送機推移到緊靠煤壁和防止輸送機橫向傾斜，在溜槽靠煤壁側的槽幫鋼上裝有鏟煤板，以便在推移輸送機時先清除機道上的浮煤。鏟煤板安裝后，上緣應低于槽幫，下緣要超出槽底，寬度方向應與采煤機滾筒有一定間隔。鏟煤板的刃口應有足夠的強度。2.6 刮板鏈2.6.1 刮板鏈的結構形式鑒于刮板鏈的工作特點，要求其具有以下特征：圓環(huán)鏈抗拉強度要高，耐磨性要好，耐疲勞性能要好，抗腐蝕性要強。刮板鏈有中單鏈、中雙鏈、邊雙鏈和三鏈共四種。因三鏈刮板鏈的三條鏈子受力極不均勻，同時還增加了功率消耗，所以已被逐漸淘河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文27汰。雖說邊雙鏈要比三鏈受力均勻得多，但比起中雙鏈還差得多。為了解決兩條鏈子受力不均，增加刮板輸送機的可彎曲性能，中單鏈和中雙鏈是發(fā)展趨勢。刮板鏈由刮板、圓環(huán)鏈和接鏈環(huán)三部分組成。刮板是貨載的拖拉構件，圓環(huán)鏈是貨載輸送的牽引構件。刮板的形狀要能在運行中有刮底清幫、防止煤粉結和堵塞的作用，并應盡量減小質量。刮板的間距，以所運物料的性質和塊度而頂。刮板間距過大，帶不動物料運行或只帶動部分物料運行；刮板間距過小，加大了正個刮板鏈的質量，增加了運行阻力，還浪費了材料。按牽引鏈條的結構，可分為可拆模鍛鏈、片式套筒鏈和焊接圓環(huán)鏈。目前刮板輸送機使用的全部為焊接圓環(huán)鏈。2.6.2 刮板鏈的選型與技術要求本刮板輸送機刮板鏈為中雙鏈形式，鏈條為 礦毫 米C??926?用高強度圓環(huán)鏈，鏈間距為 mm，每條為 2174 個環(huán)，長 200m，每13010 環(huán)處安裝一個刮板，即刮板間距為 mm，刮板裝在平環(huán)上，通過92E 型螺栓固定在圓環(huán)鏈上。鏈條之間是用 連接環(huán)聯(lián)結。如圖6?（2-7）所示：河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文281刮 板 運 行 方 向23465圖（2-7）中雙鏈式刮板鏈1—刮板；2—螺母；3—圓環(huán)鏈；4—鋸齒形接鏈環(huán)；5—彈性墊圈；6—E 型螺栓刮板采用鍛模制造，以保證強度及特殊形狀的要求。本機所采用的刮板，中間具有足夠的強度，兩端提高耐磨性受力分布更加合理。E 型螺栓采用鍛模制造，材質 40Cr 并進行熱處理加工，螺母采用特制的全金屬六角鎖緊螺母。鋸齒形接鏈環(huán)，是由兩個相同的帶鋸齒的半鏈環(huán)，利用彈性銷組裝在一起。安裝鋸齒形接鏈環(huán)時，先在兩個半環(huán)上各自掛上要聯(lián)結的鏈段半環(huán)，然后對準鋸齒安裝，再裝上彈性銷。拆卸時先用沖銷工具沖掉彈性銷。輕輕用手錘敲打即可拆開。2.7 緊鏈裝置為使刮板輸送機安全運行，刮板鏈內(nèi)應具有一定的張力。施給刮河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文29板鏈張力的裝置叫緊鏈裝置。新安裝或運行中的刮板輸送機均需要緊鏈。早期的輕型刮板輸送機，用改變機尾軸位置的辦法人工緊鏈?，F(xiàn)在全部采用定軸距機械緊鏈。機械緊鏈有兩種方式：一是將刮板鏈的一端固定在機頭架側板上或阻鏈器溜槽上，而另一端繞過機頭鏈輪。緊鏈時電動機和鏈輪反轉，刮板鏈隨即被拉緊。當刮板鏈張力合適時，緊鏈裝置將鏈輪制動住，防止刮板鏈回松。當將兩個刮板鏈頭接好后，緊鏈裝置解除制動。目前大部分刮板輸送機用的是這種緊鏈方式，其緊鏈器有棘輪緊鏈器、摩擦輪緊鏈器、閘盤緊鏈器、液壓馬達緊鏈器等；第二種緊鏈方式是采用液壓缸緊鏈器，它可以在輸送機長度上的任何一個位置進行緊鏈。這種緊鏈器可以隨意搬動。將它放在兩個鏈頭中間，用液壓缸緊鏈器緊鏈兩端的掛鉤分別鉤住兩頭的刮板，待液壓缸收縮后將刮板鏈拉緊并接好。這種緊鏈器分低壓大行程和高壓小行程緊鏈兩個過程。閘盤緊鏈器是以聯(lián)接罩為基座，用螺栓牢固地組裝在聯(lián)結罩上，來制動或松開安裝在減速器輸入軸上的閘盤，起到緊鏈作用。其制動或松開是通過制動裝置的手輪來控制，當手輪順時針旋轉時，使制動板以銷軸為支點向夾緊閘方向轉動，使制動板上的閘塊抱緊閘盤產(chǎn)生了制動力，以進行緊鏈。當手輪反時針方向旋轉時，制動力隨之減少，直至使制動板上的閘塊離開閘盤，制動力完全消失。通過旋轉手輪來調(diào)節(jié)和控制制動力，調(diào)節(jié)到緊鏈時所需的預緊力。閘塊應位于正確位置，以保證有效地制動閘盤。安裝新閘塊時，兩閘塊之間最大張開距離 20 厘米，隨后將螺釘調(diào)至聯(lián)接座相接觸，并擰緊螺母以限定制動板及閘塊的位置。用緊鏈鉤緊鏈時，先將緊鏈鉤的一端掛在機頭架則板 孔徑內(nèi)，68?另一端掛在機頭附近上刮板鏈的立環(huán)上，但要注意，兩條緊鏈鉤應掛河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文30在同一位置上的鏈子立環(huán)外側，然后反轉起動電動機，直到閘盤緊鏈器停止轉動為止。立即扳動制動裝置的手輪，閘死閘盤緊鏈器，并切斷電動機電源，以便安全操作，進行拆鏈和接鏈。當縮短和接長鏈條之后，再慢慢松開制動輪，取走緊鏈鉤，再開車運行。在輸送機正常運轉時，可取下制動裝置部分，然后用蓋板蓋上安裝口。2.8 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裝置。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。液壓推移裝置主要由設在順槽中的泵站和沿工作面布置的油管及液壓千斤頂組成。千斤頂是推移刮板輸送機的，裝在輸送機靠采空區(qū)一側，在輸送機機頭、機尾處分別安裝 2~3 個，中間溜槽每隔 6 米布置 1 個，每個千斤頂均由單獨的操縱閥控制。控制操縱閥的位置，可使用泵站通過油管來送來的高壓油進入千斤頂液壓缸的前部或者后部使千斤頂?shù)幕钊斐龌蚩s回，從而推動輸送機向前移動。對于綜合機械化采煤工作面，推移刮板輸送機和移動液壓支架是緊密聯(lián)系在一起的。操縱控制閥也在一起，一般把輸送機的液壓千斤頂推移裝置包括在液壓支架中。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文313 減速器的設計3.1 傳動系統(tǒng)的確定這里主要是根據(jù)查閱的相關書籍和資料，借鑒以往刮板輸送機傳動系統(tǒng)的設計經(jīng)驗，初步確定傳動系統(tǒng)：傳動裝置為并列式布置（電動機軸與傳動鏈輪軸垂直） ，故采用三級圓錐——圓柱齒輪減速器。高速級為弧齒錐齒輪，中速級為斜齒圓柱齒輪，低速級為直齒圓柱齒輪。其傳動結構簡圖如圖（3-1）所示： 14567238圖（3-1）三級圓錐——圓柱齒輪減速器的傳動結構簡圖1—輸入軸 1；2—弧齒錐齒輪；3—斜齒圓柱齒輪；4—軸 2；5—軸 3；6—軸 4；7—箱體；8—直齒圓柱齒輪3.1.1 總傳動比及傳動比分配（1）總傳動比已知電動機滿載轉速 n=1480r/min,考慮到液力耦合器的傳動過程有 5%的偏差，則傳到 1 軸的轉速為%)5(???n河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文32%951480??r/min6本機選擇鏈輪的分度圓直徑 mm，則鏈輪的轉速為Dvn?0'?（3-1-1）式中 v ——刮板鏈的速度已知 m/s ，代入式（3-1-1）計算得2?r/min43.7650.2' ???n故總傳動比為9.18.'1i（2）傳動比分配總傳動比等于各級傳動比的連乘積，即（3-1-2）321ii??第一級弧齒圓錐齒輪傳動的傳動比為1i第二級和第三級傳動看作是對展開式齒輪減速器，為保證高低速級大齒輪浸油深度大致相近，其傳動比要滿足下式（3-1-3）22)4.1~3(ii?聯(lián)系式（3-1-2）和式（3-1-3） ，把 和 代入計算，396.18?i1i得83.2?i17河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文333.1.2 傳動裝置運動參數(shù)的計算從減速器的高速軸開始各軸命名為 1 軸、2 軸