本科畢業(yè)設(shè)計開題報告題 目： 中單鏈刮板輸送機傳動裝置設(shè)計 院 （系）： 機械工程學(xué)院 班 級： 機電 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)計開題報告題 目 中單鏈刮板輸送機傳動裝置設(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輸，同時給采煤機提供運行軌道，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傳動裝置可使其可靠、穩(wěn)定、高效運行，這將直接影響著礦井的生產(chǎn)能力和煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此，對工作面中單鏈刮板輸送機的研究，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發(fā)生故障的機會。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，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，勞動強度大，再加上強度不足，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，憑人力搬運十分笨重，而且輸送機與煤壁距離較遠(yuǎn)，要人力攉煤。到了 70 年代，隨著采煤機的大量應(yīng)用，出現(xiàn)了 SGW-40、SGW-44 型可彎曲刮板輸送機，實現(xiàn)了不解體和不停運分段自移，運輸能力提高到 200 t/h【 3】 。80年代以來，工作面運輸設(shè)備發(fā)展很快，由于各種新型采煤機的出現(xiàn)，刮板輸送機已大為改觀 【 4】 。因采煤機要在輸送機上行走，不僅要求輸送機強度大，保證采煤機工作穩(wěn)定，且要與采煤機生產(chǎn)能力相匹配，促使刮板輸送機不斷向重型化發(fā)展。代表機型有 SGW-150 和 SGW-250 型。隨著大功率采煤機的出現(xiàn)，一些刮板輸送機的功率已達(dá) 800～900 kW，運輸能力達(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 年代刮板輸送機的運輸能力以達(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，刮板輸送機的功率已達(dá) 2100kW。目前世界上生產(chǎn)刮板輸送機的國家主要有德國、美國、英國、澳大利亞、日本等。機型從輕型、中型到重型、超重型．裝機功率已發(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、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裝機功率達(dá)到 3×700kW 或3×855kW，現(xiàn)在已達(dá)到 3×1250kW，溜槽內(nèi)寬也由 1000mm 擴大到 1250mm，鏈條直徑 Φ48～Φ52，中板厚度 50mm 以上，運輸能力達(dá)到 4500t/h 以上。目前，國外工作面輸送機的運輸能力最大可達(dá) 2500t/h，水平運距可超過 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。使用電機單臺功率超過 400kW，整機功率超過 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）：刮板輸送機主要由機頭部、刮板鏈、過渡槽、中部槽、機尾部等組成。機頭部是由電動機、液力耦合器、減速器、鏈輪組組成 【 8】 。1）采用單一電機驅(qū)動的方式2）采用雙電機驅(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)計采用機頭與機尾雙機傳動方式，機尾部采用有驅(qū)動裝置形式，它與機頭部結(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 11－電動機 2—液力耦合器 3—減速器 4—鏈輪組件 5—盲軸 6—刮板鏈圖1 刮板輸送機的傳動系統(tǒng)圖刮板輸送機的設(shè)計步驟：（1）整體方案的確定主體結(jié)構(gòu)設(shè)計：本設(shè)計采用機頭與機尾雙機傳動方式，采用中單鏈運輸。（2）輸送能力的計算（3）運行阻力的計算（4）電動機的功率校核（5）刮板鏈的強度驗算 【 10】（6）緊力的計算（7）機頭機構(gòu)設(shè)計（8）機尾設(shè)計本設(shè)計中采用機頭與機尾雙機傳動方式，機尾部采用有驅(qū)動裝置形式，它與機頭部結(jié)構(gòu)基本相同，不用卸載高度。在機尾架上槽兩側(cè)安裝壓鏈塊。（9）中部槽設(shè)計 【 11】中部槽是刮板輸送機的機身，由槽幫鋼、中板等組成，上槽是裝運煤炭的承載槽，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)于刮板輸送機的資料，使我了解了中單鏈刮板輸送機的工作原理，以及中單鏈刮板輸送機的基本組成構(gòu)造和機構(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因為采用雙電機驅(qū)動，因此，可以很容易將機尾改裝成機頭，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，運行平穩(wěn)，減少運行阻力，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：刮板輸送機主要是用來輸送物料的重要運輸工具；刮板輸送機主要應(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，以及零件強度校核第 8~14 周 繪制刮板輸送機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)：[1] 謝錫純.礦山機械與設(shè)備[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,1999[2] 譚繼文.運輸機械設(shè)計[M].北京:中國華僑出版社,1996[3] 方慎權(quán).煤礦機械 [M].北京:中國礦業(yè)學(xué)院出版社,1987[4] 解秋華.淺談采煤工作面刮板輸送機的技術(shù)改進(jìn)科技咨詢導(dǎo)報[J].2007. 7 .02[5] 李福剛.采煤工作面刮板輸送機位置整體調(diào)整[J].煤炭科技2 0 0 0 .03[6] 任玲霞.刮板輸送機斷鏈?zhǔn)鹿实脑蚣邦A(yù)防[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2005，15(22) [7] 趙秀紅.刮板輸送機的常見故障的預(yù)防與排除[J].甘肅科技,2005,(4)[8] 張海鰲.刮板輸送機鏈條的初張力和緊鏈力[J].煤礦機械,2003[9] 馬麗.國內(nèi)外刮板輸送機鏈輪組件的結(jié)構(gòu)分析[J].煤礦機電,2007,(4)[10] 徐行勛, 鄧玉鳳,董永華.刮板輸送機斷鏈故障分析及預(yù)防,義煤科技,2006.01[11] 閆秀華. 機械設(shè)計[M]. 北京:機械工業(yè)出版社,2004[12] Operating Manua1.DBT-Gearbox KP-25/30.Doe.no．:1949 008 000 BA 00,2006[13] E.Pfender,Plasma Chem.Plasma Process.1999,19(1):1-32[14] Hao Chen,Hui～qi Li,Yu-zong Sun and Min Li.Mi-crostructure and properties of coatings with rare earth formedby DC-plasma jet surface metallurgyⅢ.Surface and CoatingsTechnology,2006,200,4741-4745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