刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)帶CAD圖

刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)帶CAD圖,輸送,設(shè)計(jì),CAD 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 題目 刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì) 專業(yè)名稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí)學(xué)號(hào) 078105302 學(xué)生姓名 敖煜 指導(dǎo)教師 于斐 填表日期 2011 年 3 月 5 日 說 明 開題報(bào)告應(yīng)結(jié)合自己課題而作，一般包括：課題依據(jù)及課題的意義、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻(xiàn)綜述）、研究內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度、參考文獻(xiàn)等內(nèi)容。以下填寫內(nèi)容各專業(yè)可根據(jù)具體情況適當(dāng)修改。但每個(gè)專業(yè)填寫內(nèi)容應(yīng)保持一致。 一、 選題的依據(jù)及意義: 煤炭作為我國主要戰(zhàn)略性能源，在一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)構(gòu)成中一直占70%以上。盡管這一現(xiàn)實(shí)在一定程度上反映了我國能源結(jié)構(gòu)上的不合理性，考慮環(huán)境污染和能源安全，我國能源政策會(huì)作出一定調(diào)整，但在可遇見的時(shí)期內(nèi)，煤炭作為支撐我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略性第一能源的地位不會(huì)改變。由此可見，煤炭產(chǎn)業(yè)以及煤炭產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的良性發(fā)展對(duì)于我國的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要意義。 我國煤礦采掘機(jī)械化自20世紀(jì)50年代開始發(fā)展。1974年引進(jìn)發(fā)展綜合機(jī)械化采煤和裝備。1990年統(tǒng)配煤礦的綜合機(jī)械化程度只有35.31%，綜采工作面單產(chǎn)平均56.2萬t/a，其中高產(chǎn)的百萬噸工作面只有30余個(gè)。按全國煤炭總產(chǎn)量計(jì)算，全國采煤機(jī)械化程度和綜合機(jī)械化程度大體只有統(tǒng)配的一半，所占比重很低。《中國煤炭開發(fā)戰(zhàn)略研究》表明：今后隨著國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力、技術(shù)裝備、人員素質(zhì)的提高，機(jī)械化水平必將逐步提高。技術(shù)發(fā)展的整體趨向是國有重點(diǎn)煤礦跟蹤世界發(fā)達(dá)國家，地方國有煤礦跟蹤國有重點(diǎn)煤礦，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦跟蹤地方國有煤礦，形成以現(xiàn)代化技術(shù)為先導(dǎo)的多層次技術(shù)結(jié)構(gòu)。 綜采技術(shù)是長壁采煤系統(tǒng)、支護(hù)、采煤、裝載、運(yùn)輸及整體推進(jìn)等作業(yè)全部機(jī)械化的生產(chǎn)技術(shù)，在近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷程中，它創(chuàng)造和保持了多項(xiàng)世界記錄，是當(dāng)今世界最先進(jìn)的開采技術(shù)，近幾年在新技術(shù)革命影響的牽動(dòng)下，正發(fā)生著變革性的進(jìn)步。目前全自動(dòng)化無人采煤工作面的綜采技術(shù)，是美、德等國科研工作的重要內(nèi)容。綜采設(shè)備是綜采技術(shù)的核心部分，工作面刮板輸送機(jī)是關(guān)鍵的綜合設(shè)備之一。為迅速趕上世界綜采工作面刮板輸送機(jī)的現(xiàn)狀，探討其發(fā)展趨勢，對(duì)促進(jìn)工作面刮板輸送機(jī)極其他綜采設(shè)備的發(fā)展，有非常重要的意義。 綜采刮板輸送機(jī)是綜采工作面的主要配套設(shè)備之一。建設(shè)一批高產(chǎn)、高效的現(xiàn)代化礦區(qū)國產(chǎn)重型刮板輸送機(jī)在我國綜合機(jī)械化采煤技術(shù)中起主導(dǎo)作用，在我國煤炭開發(fā)戰(zhàn)略中的地位日益重要，從保證國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)煤炭的需求以及發(fā)展煤炭主產(chǎn)地區(qū)域經(jīng)濟(jì)和促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定等角度出發(fā)，對(duì)我國煤炭產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展無疑具有重要的戰(zhàn)略和現(xiàn)實(shí)意義。 二、 國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻(xiàn)綜述）： 刮板輸送機(jī)是一種重要的礦山運(yùn)輸機(jī)械，不但擔(dān)負(fù)著運(yùn)煤的作用，還是采煤機(jī)的運(yùn)行軌道以及液壓支架的推移支點(diǎn)。在設(shè)備使用過程中還要懸掛工作面設(shè)備的電纜、水管等。由于它結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性高、節(jié)能高效、輸送距離長、密封性能好且維修方便，在冶金、建材、化工、火電、礦山等行業(yè)里廣泛使用。 (1)刮板輸送機(jī)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段 第一階段：二十世紀(jì)初葉，在英國常壁式采煤工作面首先使用單鏈刮板輸送機(jī)，由于適應(yīng)工作面的運(yùn)輸條件而得到很大的發(fā)展和廣泛的使用。 第二階段：四十年代初，德國制造了可彎曲刮板輸送機(jī)與刨煤機(jī)或深截式采煤機(jī)配合工作，使工作面實(shí)現(xiàn)了機(jī)械落煤、裝煤和運(yùn)煤，進(jìn)入了機(jī)械化采煤的新階段?？蓮澢伟遢斔蜋C(jī)可作為采煤機(jī)的運(yùn)行軌道，能沿垂直和水平方向有小角度（2-4*）彎曲。隨著采煤機(jī)的工作和移動(dòng)，刮板輸送機(jī)及時(shí)推移到緊靠煤壁處，為采煤機(jī)下一循環(huán)截落煤準(zhǔn)備好機(jī)道，并縮短控頂距，有利于頂板管理。 第三階段：五十年代初，由于機(jī)械化采煤工作面運(yùn)輸量大大增加，要求提高刮板輸送機(jī)牽引鏈強(qiáng)度和電動(dòng)機(jī)功率，出現(xiàn)了雙鏈牽引和多電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)；也相應(yīng)的使用了適應(yīng)多電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的液力耦合器，中部槽也有了較大的改進(jìn)。 (2)國外刮板輸送機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 自世界上第一臺(tái)刮板輸送機(jī)誕生以來， 經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的不斷研究、試驗(yàn)、改進(jìn)．刮板輸送機(jī)已成為煤礦運(yùn)輸、特別是長壁工作面運(yùn)輸不可取代的輸送設(shè)備。 近年來，以美國、澳大利亞等發(fā)達(dá)采煤國家為代表的集約化高產(chǎn)高效礦井的迅速發(fā)展， 帶動(dòng)了綜采裝備向機(jī)電一體化高端技術(shù)開拓，構(gòu)建了生產(chǎn)能力大、自動(dòng)化程度高、安全可盤、工作面單產(chǎn)和工效成倍提高的新一代高產(chǎn)高效綜采工作面設(shè)備，實(shí)現(xiàn)和推動(dòng)了一礦一井一面的高度集約化生產(chǎn)。 隨著集約化高產(chǎn)高效長壁工作面綜采裝備技術(shù)不斷向高端發(fā)展，為滿足生產(chǎn)能力大、自動(dòng)化程度高、安全可靠的生產(chǎn)要求， 國外幾家有名的刮板輸送機(jī)公司不僅注重提高關(guān)鍵元部件材質(zhì)強(qiáng)度以提高其使用壽命，還非常注重刮板輸送機(jī)軟啟動(dòng)、過載保護(hù)以及帶可伸縮機(jī)尾的鏈條自動(dòng)張緊等裝置的開發(fā)，提高刮板輸送機(jī)機(jī)電一體化控制水平。 現(xiàn)在各種輸送機(jī)機(jī)型所采用的軟啟動(dòng)和過載保護(hù)形式已有限矩形液力耦合器、CST可控傳動(dòng)裝里、調(diào)速型液力藕合器、文流電機(jī)變頻調(diào)速等，國外公司所研制的液壓馬達(dá)緊鏈和可伸縮機(jī)尾調(diào)整鏈條松緊度的緊鏈系統(tǒng)，既能保證超重型工作面刮板輸送機(jī)緊鏈作業(yè)安全、可靠和便于控制，又能根據(jù)負(fù)載狀況隨時(shí)調(diào)節(jié)刮板鏈的松緊，保證了刮板鏈?zhǔn)冀K處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，避免了因鏈條過松而造成的懸鏈和跳鏈?zhǔn)鹿省? (3)國內(nèi)刮板輸送機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 我國煤礦長壁綜采機(jī)械化始于20世紀(jì)70年代末，隨著不斷推廣和發(fā)展，已經(jīng)具有一定研究開發(fā)、生產(chǎn)制造輸送機(jī)的能力，并成功地開發(fā)研制出多系列適應(yīng)我國國情的綜采和綜放工作面輸送設(shè)備，基本滿足國內(nèi)市場的需求?，F(xiàn)在我國中、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，運(yùn)輸量小于1500t/h、裝機(jī)功率小于800kw 的中型和重型輸送設(shè)備方面與國外的產(chǎn)品水平基本相當(dāng)。近些年來通過對(duì)引進(jìn)設(shè)備的消化、吸收和國產(chǎn)化舉措，我國也研制開發(fā)了諸如槽寬1.2m、裝機(jī)功率2X700kw、運(yùn)輸能力2500t的大功率刮板輸送機(jī)，并已在一些大型礦井投人使用。 其中，各種規(guī)格的交叉?zhèn)刃妒綑C(jī)頭、材質(zhì)強(qiáng)度達(dá)70kg級(jí)的鑄造槽幫及中板以及超重型工作面刮板輸送機(jī)所必需的一些結(jié)構(gòu)部件也得到推廣和應(yīng)用。 (4)隨著綜合機(jī)械化采煤生產(chǎn)能力的不斷提高，刮板輸送機(jī)主要的發(fā)展趨勢是： (1)大輸送量。世界上已出現(xiàn)日產(chǎn)12000噸的綜合工作面，刮板輸送機(jī)的生產(chǎn)能力已達(dá)到每小時(shí)2000噸。 (2)長輸送距離，為了加長采區(qū)階段開采，刮板輸送機(jī)的長度已達(dá)300米。 (3)大直徑圓環(huán)鏈。為了增加刮板鏈的強(qiáng)度，已制出38*137mm的圓環(huán)鏈，其破斷強(qiáng)度達(dá)1820KN。 (4)大中部槽，邊雙鏈中部槽高度為268mm，中單鏈和中雙鏈中部槽高度為255mm，槽寬達(dá)930~1030mm，中板厚度達(dá)30mm，槽間聯(lián)結(jié)強(qiáng)度達(dá)3000KN。 長使用壽命：大運(yùn)量（600噸/時(shí)）。中部槽的過煤量在200萬噸以上，中運(yùn)量（300——600）噸/時(shí)中部槽的過煤量為150萬噸左右，減速器設(shè)計(jì)壽命10000小時(shí)，整機(jī)大修壽命3年以上（采用封底）和可更換中板及上鏈道的中部槽. 隨著我國煤炭工業(yè)的迅速發(fā)展，煤礦機(jī)械化程度也不斷提高。我國緩傾斜煤層工作面較多，刮板輸送機(jī)的應(yīng)用極廣、數(shù)量頗大；又由于我國煤炭資源豐富、分布寬廣，地質(zhì)條件多變，為適應(yīng)不同條件，需要多種型號(hào)的刮板輸送機(jī)。歷年來，我國使用、仿制及自行設(shè)計(jì)的刮板輸送機(jī)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，品種多達(dá)30余種。這些產(chǎn)品均不外乎上述三個(gè)發(fā)展階段的類型，如SGB-13型、SGD-20型等刮板輸送機(jī)，即屬于第一階段的產(chǎn)品類型；SGW-44型和SGW-80型可彎曲刮板輸送機(jī)屬于第二階段的產(chǎn)品類型而SGW-150型和SGW-250型可彎曲刮板輸送機(jī)則屬于第三階段的產(chǎn)品類型。 三、 研究內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案： 本設(shè)計(jì)以煤礦實(shí)際運(yùn)輸條件為依據(jù)，以訓(xùn)練提高綜合設(shè)計(jì)能力為目的，在設(shè)計(jì)中盡可能采用新的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法，選擇更加合理的結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)，力爭提高刮板輸送機(jī)質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，在充分吸收學(xué)習(xí)現(xiàn)有的刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，參考有關(guān)設(shè)計(jì)資料，查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》等工具書，按照機(jī)械工程設(shè)計(jì)程序、方法和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。 本次設(shè)計(jì)主要研究內(nèi)容有：礦用刮板輸送機(jī)的型式與性能比較、礦用刮板礦輸送機(jī)的整體選型、減速器的優(yōu)化、刮板鏈的設(shè)計(jì)、液力耦合器的選型等，設(shè)計(jì)出具有實(shí)際應(yīng)用要求的產(chǎn)品。通過這次設(shè)計(jì)，鍛煉了自己調(diào)研分析、加工與整理、運(yùn)用工具手冊的能力，初步掌握了機(jī)械工程設(shè)計(jì)程序、方法和技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計(jì)計(jì)算、理論分析、圖表繪制、技術(shù)文件編寫的能力。 四、 目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度： 1. 開題報(bào)告、查閱資料、外文翻譯（6000字符) 第1周—第3周 2. 刮板輸送機(jī)的性能計(jì)算 第4周—第6周 3. 刮板輸送機(jī)的動(dòng)力學(xué)分析 第7周—第9周 4. 完成刮板輸送機(jī)的總裝圖和零件圖 第10周—第13周 5. 撰寫畢業(yè)論文 第14周—第16周 6. 答辯準(zhǔn)備及畢業(yè)答辯 第17周 五、 參考文獻(xiàn) [1] 成大先．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊．第四版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002 [2] 李柱國．機(jī)械設(shè)計(jì)與理論．北京：科學(xué)出版社，2003 [3] 邱宣懷．機(jī)械設(shè)計(jì).第四版．北京：高等教育出版社，1997 [4] 黃平，劉建素等. 常用機(jī)械零件及機(jī)構(gòu)圖冊[M]. 北京. 化學(xué)工業(yè)出版社.1999 [5] 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》聯(lián)合編寫組編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.中冊.[M].北京.化學(xué)工業(yè)出版 [6] 申永勝.機(jī)械原理教程[M].北京.清華大學(xué)出版社[M].2006 [7] 《機(jī)械制造工藝學(xué)》機(jī)械工業(yè)出版社，主編：王先逵 [8] 《機(jī)械制造技術(shù)》機(jī)械工業(yè)出版社，主編：吉衛(wèi)喜，2001.5 [9] 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》機(jī)械工業(yè)出版社，主編：盧秉恒,1999.10 8 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文目錄目錄第一章第一章 緒論緒論.21.1 總體方案的確定.2第二章第二章 刮板輸送機(jī)的基本概述刮板輸送機(jī)的基本概述.52.1 刮板輸送機(jī)的整體構(gòu)造及傳動(dòng)原理.5 2.2 國產(chǎn)刮板輸送機(jī)技術(shù)特征.9第三章第三章 刮板輸送機(jī)的性能計(jì)算刮板輸送機(jī)的性能計(jì)算.143.1 輸送量的計(jì)算 .143.2 刮板輸送機(jī)輸送能力的計(jì)算 .153.3 刮板輸送機(jī)的阻力計(jì)算 .163.4 刮板輸送機(jī)功率計(jì)算 .173.5 刮板鏈張力的計(jì)算 .183.6 鏈輪的幾何尺寸計(jì)算 .203.7 其他一些部件的選取 .21第四章第四章 刮板輸送機(jī)的動(dòng)力學(xué)分析刮板輸送機(jī)的動(dòng)力學(xué)分析.244.1 刮板輸送機(jī)的物理模型 .244.2 刮板輸送機(jī)的數(shù)學(xué)模型 .254.3 刮板輸送機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型 .30小小 結(jié)結(jié).37參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).39致致 謝謝.40南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文2第一章第一章 緒論緒論煤炭作為我國主要戰(zhàn)略性能源，在一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)構(gòu)成中一直占 70%以上。盡管這一現(xiàn)實(shí)在一定程度上反映了我國能源結(jié)構(gòu)上的不合理性，考慮環(huán)境污染和能源安全，我國能源政策會(huì)作出一定調(diào)整，但在可遇見的時(shí)期內(nèi)，煤炭作為支撐我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略性第一能源的地位不會(huì)改變。由此可見，煤炭產(chǎn)業(yè)以及煤炭產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的良性發(fā)展對(duì)于我國的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要意義。我國煤礦采掘機(jī)械化自 20 世紀(jì) 50 年代開始發(fā)展。1974 年引進(jìn)發(fā)展綜合機(jī)械化采煤和裝備。1990 年統(tǒng)配煤礦的綜合機(jī)械化程度只有 35.31%，綜采工作面單產(chǎn)平均56.2 萬 t/a，其中高產(chǎn)的百萬噸工作面只有 30 余個(gè)。按全國煤炭總產(chǎn)量計(jì)算，全國采煤機(jī)械化程度和綜合機(jī)械化程度大體只有統(tǒng)配的一半，所占比重很低。中國煤炭開發(fā)戰(zhàn)略研究表明：今后隨著國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力、技術(shù)裝備、人員素質(zhì)的提高，機(jī)械化水平必將逐步提高。技術(shù)發(fā)展的整體趨向是國有重點(diǎn)煤礦跟蹤世界發(fā)達(dá)國家，地方國有煤礦跟蹤國有重點(diǎn)煤礦，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦跟蹤地方國有煤礦，形成以現(xiàn)代化技術(shù)為先導(dǎo)的多層次技術(shù)結(jié)構(gòu)。綜采技術(shù)是長壁采煤系統(tǒng)、支護(hù)、采煤、裝載、運(yùn)輸及整體推進(jìn)等作業(yè)全部機(jī)械化的生產(chǎn)技術(shù)，在近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷程中，它創(chuàng)造和保持了多項(xiàng)世界記錄，是當(dāng)今世界最先進(jìn)的開采技術(shù)，近幾年在新技術(shù)革命影響的牽動(dòng)下，正發(fā)生著變革性的進(jìn)步。目前全自動(dòng)化無人采煤工作面的綜采技術(shù)，是美、德等國科研工作的重要內(nèi)容。綜采設(shè)備是綜采技術(shù)的核心部分，工作面刮板輸送機(jī)是關(guān)鍵的綜合設(shè)備之一。為迅速趕上世界綜采工作面刮板輸送機(jī)的現(xiàn)狀，探討其發(fā)展趨勢，對(duì)促進(jìn)工作面刮板輸送機(jī)極其他綜采設(shè)備的發(fā)展，有非常重要的意義。綜采刮板輸送機(jī)是綜采工作面的主要配套設(shè)備之一。建設(shè)一批高產(chǎn)、高效的現(xiàn)代化礦區(qū)國產(chǎn)重型刮板輸送機(jī)在我國綜合機(jī)械化采煤技術(shù)中起主導(dǎo)作用，在我國煤炭開發(fā)戰(zhàn)略中的地位日益重要，從保證國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)煤炭的需求以及發(fā)展煤炭主產(chǎn)地區(qū)域經(jīng)濟(jì)和促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定等角度出發(fā)，對(duì)我國煤炭產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展無疑具有重要的戰(zhàn)略和現(xiàn)實(shí)意義。1.11.1 總體方案的確定總體方案的確定刮板輸送機(jī)按卸載方式可分為：端卸式刮板輸送機(jī)、側(cè)卸式刮板輸送機(jī)、直彎式刮板輸送機(jī)和交叉?zhèn)刃妒焦伟遢斔蜋C(jī)四種。端卸式刮板輸送機(jī)：刮板輸送機(jī)呈直南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文3線形，貨載從輸送機(jī)一端卸載，與輸送機(jī)呈一直線，這種型式的輸送機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡單，當(dāng)前大部分綜采工作面使用這種型式的刮板輸送機(jī)：它的缺點(diǎn)是空鏈易帶回煤，增加功率消耗，卸煤有一定的高度，易產(chǎn)生煤塵。側(cè)卸式刮板輸送機(jī)：刮板輸送機(jī)呈直線形，機(jī)頭部搭在工作面運(yùn)輸巷轉(zhuǎn)載機(jī)上，借助圓弧犁形卸煤板將煤從機(jī)頭架主卸載斜板呈 90 度卸到轉(zhuǎn)載機(jī)上，這是煤的主流，約占輸煤量的 70%75%；約有15%20%的煤從副卸載斜板卸到轉(zhuǎn)載機(jī)上，這是副流；最后約有 5%15%的粉煤繞過鏈輪通過底部卸入轉(zhuǎn)載機(jī)。這種輸送機(jī)主要優(yōu)點(diǎn)是：1.側(cè)卸式輸送機(jī)卸載前由于弧形板的作用，煤平穩(wěn)地滑入轉(zhuǎn)載機(jī)中，避免了端卸式的堵塞堆積和煤塵的產(chǎn)生，改善了勞動(dòng)環(huán)境；2.由于弧形板的作用將帶有動(dòng)量的大塊煤扭轉(zhuǎn) 90 度，使其與轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)行方向相同后再卸入轉(zhuǎn)載機(jī)內(nèi)連續(xù)運(yùn)行，避免了端卸式煤流要停頓后再起動(dòng)的能量損失和對(duì)輕載機(jī)的沖擊，從而降低了轉(zhuǎn)載機(jī)的功率消耗，提高了傳動(dòng)件的可靠性和轉(zhuǎn)載機(jī)的使用壽命；3.從弧形板下被刮板鏈帶走的煤粉經(jīng)機(jī)頭鏈輪卸到回煤罩內(nèi)，由返回刮板鏈拉到轉(zhuǎn)載機(jī)上方，從機(jī)頭底槽的開口卸到轉(zhuǎn)載機(jī)內(nèi)，因此，減少了刮板輸送機(jī)的回煤阻力；4.由于煤流不在端頭卸載，不需要卸載高度，因而機(jī)頭高度可以降下，且伸到工作面運(yùn)輸巷中，采煤機(jī)可以行走到接近機(jī)頭，便于自開切口。直彎式刮板輸送機(jī)：它把工作面刮板輸送機(jī)與工作面運(yùn)輸巷轉(zhuǎn)載機(jī)連成一體，把工作面的煤直接卸到工作面運(yùn)輸巷帶式輸送機(jī)上，取消了轉(zhuǎn)載機(jī)。交叉?zhèn)刃妒焦伟遢斔蜋C(jī)：交叉?zhèn)刃妒焦伟遢斔蜋C(jī)的機(jī)頭與轉(zhuǎn)載機(jī)的機(jī)尾做成一個(gè)整體。兩個(gè)輸送機(jī)的上、下鏈相互交叉穿過，從上向下的順序是輸送機(jī)上鏈，轉(zhuǎn)載機(jī)上鏈，輸送機(jī)下鏈、轉(zhuǎn)載機(jī)下鏈。輸送機(jī)機(jī)頭上槽的煤通過弧形板轉(zhuǎn)卸入轉(zhuǎn)載機(jī)上槽，輸送機(jī)下鏈帶回的煤落入轉(zhuǎn)載機(jī)下槽，由轉(zhuǎn)載機(jī)下鏈帶到機(jī)尾輪后翻到上槽運(yùn)走，由于輸送機(jī)的機(jī)頭與轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)尾是一個(gè)整體，所以，推移輸送機(jī)機(jī)頭時(shí)，轉(zhuǎn)載機(jī)也必須隨之移動(dòng)。交叉?zhèn)刃妒焦伟遢斔蜋C(jī)的特點(diǎn)是機(jī)頭架高度比普通側(cè)卸式低，一般可降低200300mm。由于機(jī)頭高度的降低，為采煤機(jī)自開切口創(chuàng)造更有利的條件。結(jié)合自己的設(shè)計(jì)要求和以上各種機(jī)型的特點(diǎn)選定為段卸式刮板輸送機(jī)。1.1.11.1.1 刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)方案的確定刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)方案的確定一臺(tái)刮板輸送機(jī)主要包括：機(jī)頭部及傳動(dòng)裝置、機(jī)尾部和過度槽、中部槽極其附件和刮板鏈等五個(gè)部分。1.機(jī)頭部及傳動(dòng)裝置機(jī)頭部是將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給刮板鏈的裝置，它主要包括機(jī)頭架、傳動(dòng)裝置、南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文4鏈輪組件、盲軸及電動(dòng)機(jī)等組件。常用的機(jī)頭部有端卸式和側(cè)卸式，本設(shè)計(jì)采用端卸式。機(jī)頭架是機(jī)頭部支承安裝鏈輪組件、減速器、過度槽等部件的框架式焊接結(jié)構(gòu)，它由左側(cè)板、右側(cè)板和中板用較厚的鋼板焊接制成，有足夠的剛性和強(qiáng)度。為適應(yīng)左、右采煤工作面的需要，機(jī)頭架的兩側(cè)對(duì)稱，可在兩側(cè)安裝減速器，本設(shè)計(jì)采用一側(cè)安裝。機(jī)頭架的結(jié)構(gòu)形式分為端卸式和側(cè)卸式兩種類型，本設(shè)計(jì)采用端卸式。傳動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)，聯(lián)軸器和減速器等部分組成。傳動(dòng)裝置的布置方式有垂直式和平行式兩種，本設(shè)計(jì)采用平行式。刮板輸送機(jī)的電動(dòng)機(jī)有單速和雙速兩種，本設(shè)計(jì)采用單速四級(jí)鼠籠礦用防爆電動(dòng)機(jī)。由于采用的是單速電動(dòng)機(jī)，所以減速器輸出軸和電動(dòng)機(jī)的連接時(shí)聯(lián)軸器選用液力偶合器，而減速器輸出軸與鏈輪軸的連接采用齒輪聯(lián)軸器連接。對(duì)于減速器則采用外購的形式獲得，選用刮板輸送機(jī)專用減速器 JS 系列。2.機(jī)尾部綜采工作面刮板輸送機(jī)一般功率較大，多采用機(jī)頭和機(jī)尾雙機(jī)傳動(dòng)方式。部分端卸式輸送機(jī)的機(jī)頭、機(jī)尾完全相同，并可以互換安裝使用。因?yàn)闄C(jī)尾不卸載，不需要卸載高度，所以一般機(jī)尾部都比較低。為了減少刮板鏈對(duì)槽幫的磨損，在機(jī)尾架上槽兩側(cè)裝有壓鏈塊，本設(shè)計(jì)采用機(jī)頭和機(jī)尾雙機(jī)傳動(dòng)方式。3.過渡槽過渡槽是機(jī)頭和機(jī)尾與中部槽的連接溜槽，分別稱為機(jī)頭過渡槽和機(jī)尾過渡槽。它的特點(diǎn)是與中部槽連接端的高度與中部槽相同，而與機(jī)頭架和機(jī)尾架連接的另一端較高。4.中部槽極其附件中部槽是刮板輸送機(jī)的機(jī)身，由槽幫鋼、中板等件組成，上槽是裝運(yùn)煤炭的承載槽，下槽供刮板鏈返程用。本設(shè)計(jì)采用敞底式中部槽，M22 槽幫鋼等。5.刮板鏈刮板鏈的結(jié)構(gòu)分為中單鏈、邊雙鏈、中雙鏈和準(zhǔn)邊雙鏈，本設(shè)計(jì)根據(jù)需要采用邊雙鏈，其優(yōu)點(diǎn)是：鏈條和連接環(huán)在槽幫鋼的槽內(nèi)運(yùn)行，刮板的空間較大，能輸送較大的煤塊，這種鏈子的預(yù)緊力較小，運(yùn)行阻力小，適應(yīng)性強(qiáng)，因此，得到廣泛應(yīng)用。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文5第二章第二章 刮板輸送機(jī)的基本概述刮板輸送機(jī)的基本概述2.12.1 刮板輸送機(jī)的整體構(gòu)造及傳動(dòng)原理刮板輸送機(jī)的整體構(gòu)造及傳動(dòng)原理刮板輸送機(jī)是以刮板鏈為牽引構(gòu)件和溜槽為支承機(jī)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械，其組成部分如圖 2.1：圖 2.1 刮板輸送機(jī)外形1-電動(dòng)機(jī) 2-液力偶合器 3-減速器 4-鏈輪 5-機(jī)頭架 6-溜槽 7-刮板機(jī)頭部由機(jī)頭架、傳動(dòng)裝置和鏈輪組件等部件組成機(jī)頭架的作用除卸載外，還對(duì)傳動(dòng)裝置、鏈輪組件、盲軸和其它附屬件等起著支承和裝配的作用。轉(zhuǎn)動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)、減速器和液力偶合器，電動(dòng)機(jī)均采用三相異步防爆電動(dòng)機(jī)，減速器已大量采用大功率行星減速器、當(dāng)前多數(shù)刮板輸送機(jī)采用液力偶合器作為聯(lián)軸器。現(xiàn)在雙速電機(jī)的應(yīng)用也越來越廣，與之配套的是彈性聯(lián)軸器。鏈輪組件多由牽引鏈輪和盲軸組成。2.1.12.1.1 對(duì)于無傳動(dòng)裝置的機(jī)尾部只有機(jī)尾架和機(jī)尾導(dǎo)向鏈輪對(duì)于無傳動(dòng)裝置的機(jī)尾部只有機(jī)尾架和機(jī)尾導(dǎo)向鏈輪(1)對(duì)于有傳動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的機(jī)尾架，則包括有機(jī)尾架，傳動(dòng)裝置和鏈輪組件，除機(jī)尾架在結(jié)構(gòu)上與機(jī)頭架有所不同外，其它部分與機(jī)頭部基本相同且可互換使用。(2)中間部主要由溜槽和刮板鏈組成，當(dāng)前刮板輸送機(jī)的溜槽包括中部槽、過渡槽、開口槽。刮板鏈由刮板、圓環(huán)鏈和聯(lián)軸環(huán)等組成，其結(jié)構(gòu)形式可分為單鏈、邊南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文6雙鏈和中雙鏈幾種形式刮板輸送機(jī)的型式。刮板輸送機(jī)的型式按刮板鏈型式分A、中單鏈型刮板輸送機(jī)：刮板上的鏈條位于刮板中心，刮板在中部槽內(nèi)起導(dǎo)向作用。這種刮板鏈的主要優(yōu)點(diǎn)是：1 結(jié)構(gòu)簡單，便于維護(hù)，彎曲性能好，沒有雙鏈那種兩條鏈?zhǔn)芰Σ痪娜秉c(diǎn)，斷鏈?zhǔn)鹿噬佟? 能采用長鏈段圓環(huán)鏈，以減少鏈接頭，可靠性高。3 刮板變形不會(huì)引起鏈子在鏈輪上跳鏈。4 鏈子不在槽幫的凹槽內(nèi)，而采用兩端形狀與槽幫鋼凹槽相配的刮板，清刮煤粉的效果好，減少運(yùn)行阻力，在同樣的輸送能力下節(jié)省功率。中單鏈的缺點(diǎn)是：1 在底板不平的工作面使用時(shí)刮板容易出槽。2 與雙鏈相比，需用的鏈輪尺寸大，從而增加了機(jī)頭和機(jī)尾的高度。3 對(duì)煤質(zhì)較硬、塊度較大的煤，輸送效果較差。4 適用的煤層傾角?。ㄅc邊雙鏈比） 。B、邊雙鏈型刮板輸送機(jī)刮板上的鏈條位于刮板兩端，鏈條和連接環(huán)在中部槽內(nèi)起導(dǎo)向作用。這種刮板鏈的主要優(yōu)點(diǎn)是：預(yù)緊力小，功率消耗少，適用的煤層傾角較大，煤層較薄以及運(yùn)送大塊硬煤的效果較好；缺點(diǎn)是兩鏈?zhǔn)芰Σ痪?，不能使用較大的圓環(huán)鏈，強(qiáng)度受到一定的限制。C、中雙鏈型刮板輸送機(jī)：刮板上的兩股鏈條中心距不大于中部槽寬度的 20%，刮板在中部槽內(nèi)起導(dǎo)向作用。這種刮板鏈的主要優(yōu)點(diǎn)是：具有中單鏈的基本優(yōu)點(diǎn)，克服了它的部分缺點(diǎn)，與邊雙鏈相比，兩條鏈子受力的不均性要小，適用于重型刮板輸送機(jī)，缺點(diǎn)是單位長度重量增加。D、準(zhǔn)邊雙鏈型刮板輸送機(jī)：刮板上的兩股鏈條中心距不小于中部槽寬度的50%，刮板在中部槽內(nèi)起導(dǎo)向作用。它具有邊雙鏈與中雙鏈的優(yōu)點(diǎn)，適用于較寬的中部槽。按卸載方式分A、端卸式刮板輸送機(jī)：刮板輸送機(jī)呈直線形，貨載從輸送機(jī)一端卸載，與輸送機(jī)呈一直線，這種型式的輸送機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡單，當(dāng)前大部分綜采工作面使用這種型南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文7式的刮板輸送機(jī)：它的缺點(diǎn)是空鏈易帶回煤，增加功率消耗，卸煤有一定的高度，易產(chǎn)生煤塵。B、側(cè)卸式刮板輸送機(jī)：刮板輸送機(jī)呈直線形，機(jī)頭部搭在工作面運(yùn)輸巷轉(zhuǎn)載機(jī)上，借助圓弧犁形卸煤板將煤從機(jī)頭架主卸載斜板呈 90 度卸到轉(zhuǎn)載機(jī)上，這是煤的主流，約占輸煤量的 70%75%；約有 15%20%的煤從副卸載斜板卸到轉(zhuǎn)載機(jī)上，這是副流；最后約有 5%15%的粉煤繞過鏈輪通過底部卸入轉(zhuǎn)載機(jī)。這種輸送機(jī)主要優(yōu)點(diǎn)是：1 側(cè)卸式輸送機(jī)卸載前由于弧形板的作用，煤平穩(wěn)地滑入轉(zhuǎn)載機(jī)中，避免了端卸式的堵塞堆積和煤塵的產(chǎn)生，改善了勞動(dòng)環(huán)境。2 由于弧形板的作用將帶有動(dòng)量的大塊煤扭轉(zhuǎn) 90 度，使其與轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)行方向相同后再卸入轉(zhuǎn)載機(jī)內(nèi)連續(xù)運(yùn)行，避免了端卸式煤流要停頓后再起動(dòng)的能量損失和對(duì)輕載機(jī)的沖擊，從而降低了轉(zhuǎn)載機(jī)的功率消耗，提高了傳動(dòng)件的可靠性和轉(zhuǎn)載機(jī)的使用壽命。3 從弧形板下被刮板鏈帶走的煤粉經(jīng)機(jī)頭鏈輪卸到回煤罩內(nèi)，由返回刮板鏈拉到轉(zhuǎn)載機(jī)上方，從機(jī)頭底槽的開口卸到轉(zhuǎn)載機(jī)內(nèi)，因此，減少了刮板輸送機(jī)的回煤阻力。4 由于煤流不在端頭卸載，不需要卸載高度，因而機(jī)頭高度可以降下，且伸到工作面運(yùn)輸巷中，采煤機(jī)可以行走到接近機(jī)頭，便于自開切口。C、直彎式刮板輸送機(jī)：它把工作面刮板輸送機(jī)與工作面運(yùn)輸巷轉(zhuǎn)載機(jī)連成一體，把工作面的煤直接卸到工作面運(yùn)輸巷帶式輸送機(jī)上，取消了轉(zhuǎn)載機(jī)。D、交叉?zhèn)刃妒焦伟遢斔蜋C(jī)：交叉?zhèn)刃妒焦伟遢斔蜋C(jī)的機(jī)頭與轉(zhuǎn)載機(jī)的機(jī)尾做成一個(gè)整體。兩個(gè)輸送機(jī)的上、下鏈相互交叉穿過，從上向下的順序是輸送機(jī)上鏈，轉(zhuǎn)載機(jī)上鏈，輸送機(jī)下鏈、轉(zhuǎn)載機(jī)下鏈。輸送機(jī)機(jī)頭上槽的煤通過弧形板轉(zhuǎn)卸入轉(zhuǎn)載機(jī)上槽，輸送機(jī)下鏈帶回的煤落入轉(zhuǎn)載機(jī)下槽，由轉(zhuǎn)載機(jī)下鏈帶到機(jī)尾輪后翻到上槽運(yùn)走。由于輸送機(jī)的機(jī)頭與轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)尾是一個(gè)整體，所以，推移輸送機(jī)機(jī)頭時(shí)，轉(zhuǎn)載機(jī)也必須隨之移動(dòng)。交叉?zhèn)刃妒焦伟遢斔蜋C(jī)的特點(diǎn)是機(jī)頭架高度比普通側(cè)卸式低，一般可降低200300mm。由于機(jī)頭高度的降低，為采煤機(jī)自開切口創(chuàng)造更有利的條件。（三）按中部槽結(jié)構(gòu)分A、開底式刮板輸送機(jī)：開底式刮板輸送機(jī)就是中部槽的下槽為敞開式，目前使南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文8用較為普遍。這種中部槽的重量輕、結(jié)構(gòu)簡單，下槽發(fā)生故障便于處理；缺點(diǎn)是剛度小，易磨損變形，阻力大，壽命短，不適合松軟底板使用。B、封底式刮板輸送機(jī)：封底式刮板輸送機(jī)就是中部槽的下槽為封閉式。這種中部槽剛度大，刮板鏈在下槽運(yùn)行阻力小；由于封底與工作面低板接觸面積大，適合松軟底板使用。為了便于下鏈的檢查修理，在每隔數(shù)節(jié)中部槽安裝一節(jié)帶檢窗口的中部槽，窗口開在溜槽中部，尺寸以能修換鏈段和連接鏈環(huán)為度，窗口用活動(dòng)蓋板蓋嚴(yán)。C、分體中部槽刮板輸送機(jī)：分體中部槽刮板輸送機(jī)就是把易磨損的上中部槽體做成活的，用螺栓與下槽體固定，下槽體把鏟煤板、擋煤板、封底板焊成一體，提高了整機(jī)的剛性與強(qiáng)度，且具有封底面槽的優(yōu)點(diǎn)。D、整體焊接中部槽刮板輸送機(jī)：整體焊接中部槽刮板輸送機(jī)就是把溜槽兩側(cè)槽幫分別與鏟煤板、擋煤板座焊接在一起，取消溜槽與其附件的連接螺栓，從而減少了 的維修工作量。E、框架式中部槽刮板輸送機(jī)：框架式中部槽刮板輸送機(jī)就是把普通中部槽置于一個(gè)鏟煤板、擋煤板座、封底板焊在一起的框架中，用銷子固定，整機(jī)具有較強(qiáng)的剛性與強(qiáng)度，提高了中部槽的可靠性；缺點(diǎn)是中部槽的重量增加幅度較大。F、鑄造式中部槽刮板輸送機(jī)：鑄造式中部槽刮板輸送機(jī)就是把中部槽槽幫鋼與鏟煤板、擋煤板鑄造在一起，在焊上中板與底板，從而實(shí)現(xiàn)中部槽無螺栓連接，這種刮板輸送機(jī)具有框架式中部槽刮板輸送機(jī)的各種優(yōu)點(diǎn)，且減少了大量鋼材的切割與焊接，降低了制造成本。（四）按采煤機(jī)牽引方式分A、有鏈牽引采煤機(jī)用的刮板輸送機(jī)：在輸送機(jī)機(jī)頭和機(jī)尾部裝有采煤機(jī)牽引鏈的固定及張緊裝置，沿輸送機(jī)縱向中部槽的擋煤板側(cè)裝有采煤機(jī)導(dǎo)向管。B、無鏈牽引采煤機(jī)用的刮板輸送機(jī)：在輸送機(jī)靠擋煤側(cè)裝有齒條或銷軌或鏈軌，采煤機(jī)的行走齒輪與其嚙合而實(shí)現(xiàn)牽引。（五）按電動(dòng)機(jī)類型分A、單速電動(dòng)機(jī)刮板輸送機(jī)：配單速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的刮板輸送機(jī)稱單速電動(dòng)機(jī)刮板輸送機(jī)。其電動(dòng)機(jī)為四級(jí)鼠籠型防爆電動(dòng)機(jī)（同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min） ，并通過液力偶合器傳動(dòng)。其主要特點(diǎn)是空載起動(dòng)平穩(wěn)，過載保護(hù)及多電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)負(fù)載分配性能好：缺點(diǎn)是滿載起動(dòng)困難，傳動(dòng)效率較低，長期過載時(shí)液力偶合器要噴液。B、單速電動(dòng)機(jī)刮板輸送機(jī)：配雙速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的刮板輸送機(jī)稱為雙速刮板輸送南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文9機(jī)。雙速電動(dòng)機(jī)是有兩種額定轉(zhuǎn)速的鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，定子上有兩套繞組，一組為用于起動(dòng)的低速高轉(zhuǎn)矩繞組，另一組為常態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)的高速繞組。專用的控制開關(guān)使電動(dòng)機(jī)用低速繞組起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)到給定時(shí)間斷開低速繞組，間隔 150ms 后接通高速繞組運(yùn)行，由于雙速電動(dòng)機(jī)以低速繞組起動(dòng)，能給出 3 倍以上額定轉(zhuǎn)矩的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，因而能起動(dòng)滿載的刮板輸送機(jī)。低速運(yùn)行的功率約為高速時(shí)的 1/2，起動(dòng)電流比直接用高速起動(dòng)要低得多，減小了對(duì)電網(wǎng)電壓降的影響。在從低速向高速換接的斷電間隔中，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速因負(fù)載不同下降 50250%r/min，即使是滿載，高速繞組也不是從靜止起動(dòng)，起動(dòng)高速繞組的電流也不高。采用雙速電動(dòng)機(jī)的刮板輸送機(jī)，取消了液力偶合器，不存在液力偶合器的滑差，鏈速有所提高，但失掉了液力月；偶合器的特有的保護(hù)功能。（六）按承重類型分A、輕型刮板輸送機(jī)：刮板輸送機(jī)配套單電動(dòng)機(jī)額定功率 75KW 以下為輕型刮板輸送機(jī)，使用的中部槽寬為 280、320、420、520、630mm。B、中型刮板輸送機(jī)：刮板輸送機(jī)配套單電動(dòng)機(jī)額定功率 75110KW 為中型刮板輸送機(jī)，使用的中部槽寬為 630 mm。C、重型刮板輸送機(jī)：刮板輸送機(jī)配套單電動(dòng)機(jī)額定功率 132200KW 為重型刮板輸送機(jī)，使用的中部槽寬為 730、764 和 830 mm。D、超重型刮板輸送機(jī)：刮板輸送機(jī)配套單電動(dòng)機(jī)額定功率大于 200KW 為超重型刮板輸送機(jī)，使用的中部槽寬度為 830、960、1100、1200 mm。（七）按整機(jī)適用條件分A、緩傾斜中厚煤層刮板輸送機(jī)：B、緩傾斜薄煤層刮板輸送機(jī)；C、緩傾斜厚煤層大采高刮板輸送機(jī)；D、緩傾斜三軟煤層刮板輸送機(jī)；E、中厚煤層大傾角刮板輸送機(jī)；tF、急傾斜厚煤層水平分段放頂煤及“三下”綜采刮板輸送機(jī)。2.22.2 國產(chǎn)刮板輸送機(jī)技術(shù)特征國產(chǎn)刮板輸送機(jī)技術(shù)特征緩傾斜中厚煤層綜采工作面刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與技術(shù)特征這類刮板輸送機(jī)的用途最廣，品種最多，是工作面刮板輸送機(jī)的基本型，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：輸送機(jī)呈直線形，配用不同型式的機(jī)頭時(shí)可裝成端卸、側(cè)卸或交叉?zhèn)刃妒?。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文10具有強(qiáng)度較高的中部槽與采煤機(jī)和液壓支架配套。根據(jù)中部槽的結(jié)構(gòu)不同，可分為開底式、封底式、分體式、整體焊接式、框架式和鑄造式。根據(jù)刮板鏈的結(jié)構(gòu)不同，可分為中單鏈型、邊雙鏈型、中雙鏈型、準(zhǔn)邊雙鏈型。配有不同型式的鏟煤板，可供推溜時(shí)清掃浮煤，也可作采煤機(jī)支撐滑道。在擋煤板側(cè)設(shè)有導(dǎo)向管作為牽引采煤機(jī)滑道，或設(shè)有不同型式的齒軌或鏈軌供無鏈牽引采煤機(jī)行走。緩傾斜薄煤層綜采工作面刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)矮機(jī)身、短機(jī)頭，適用于煤層厚度 0.81.3、傾角 0 度12 度的緩傾斜工作面。機(jī)頭部和機(jī)尾部高度為 700 mm，機(jī)架長度為 750 mm，便于拆裝運(yùn)輸。閘盤緊鏈裝置置于水平位置采空區(qū)側(cè)，適應(yīng)薄煤層緊鏈的需要。溜槽為封底開天窗結(jié)構(gòu)，減少底鏈摩擦阻力和便于處理掉鏈?zhǔn)鹿?。鏟煤板上設(shè)有端面齒條，供無鏈牽引爬底板采煤機(jī)牽引齒輪嚙合行走。刮板鏈采用準(zhǔn)邊雙鏈（中邊鏈） ，有利于硬煤和夾矸的運(yùn)輸。采用高 440 mm 矮擋煤板并設(shè)有導(dǎo)向管，供爬底板采煤機(jī)行走導(dǎo)向和調(diào)斜。緩傾斜厚煤層大采高綜采工作面刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：為了配合大采高產(chǎn)量大的需要，輸送機(jī)向大功率、大輸送量的方向發(fā)展，目前國產(chǎn)刮板輸送機(jī)最大功率為 3400KW，輸送量達(dá) 1500 t /h。采用與各種無鏈牽引采煤機(jī)配套的結(jié)構(gòu)。中部槽采用框架式、分體式整體焊接式或鑄造式，增加了中部槽 的剛度、強(qiáng)度和可靠程度。為了配合大功率的需要，已開始生產(chǎn)行星齒輪減速器，縮小了減速器的體積，減輕了減速器的重量。三軟煤層綜采工作面刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：采用封底式中部槽與插腿式液壓支架配套，增加與底板的接觸面積，以適應(yīng)與軟底板想適應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。中厚煤層大傾角綜采工作面刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：一定間隔距離內(nèi)用油缸錨鏈將溜槽與支架錨固起來，防止輸送機(jī)下滑。采用封底溜槽，減少回空鏈的運(yùn)行阻力和下槽掉鏈?zhǔn)鹿省Ｔ跍p速器二軸軸端裝有碟簧摩擦片制動(dòng)裝置，當(dāng)鏈速超過額定速度 10%時(shí)，通過傳感器元件切斷電源，使制動(dòng)器發(fā)生作用，防止刮板鏈下滑引起超速事故。腫部槽采用 M27 高強(qiáng)度螺栓連接，螺栓強(qiáng)度為 390KN。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文11鏟煤板與鏟煤板、擋煤板與擋煤板之間采用圓環(huán)鏈連接，強(qiáng)度可達(dá)165471470KN。擋煤板可分成 3 個(gè)部件組裝，便于拆卸運(yùn)輸。放頂煤綜采用刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：高位放頂煤液壓支架只有 1 臺(tái)刮板輸送機(jī)，其結(jié)構(gòu)與緩傾斜中厚煤層刮板輸送機(jī)相同。低位、中位放頂煤液壓支架 2 臺(tái)刮板輸送機(jī)，即工作面刮板輸送機(jī)和放頂煤刮板輸送機(jī)。工作面刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和其他綜采工作面刮板輸送機(jī)相同；放頂煤刮板輸送機(jī)在采空區(qū)側(cè)裝有鏟煤板，在煤壁側(cè)裝有一層鋼板制作的簡單形狀的擋煤板。低位放頂煤刮板輸送機(jī)在支架后部底板上拉移，中位放頂煤刮板輸送機(jī)在支架后部架內(nèi)拉移。直彎式刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：直彎式刮板輸送機(jī)就是中部槽呈 90 度拐彎的刮板輸送機(jī)，它把刮板輸送機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)連成一個(gè)整體，機(jī)頭直接騎跨在帶式輸送機(jī)的機(jī)尾上，將采煤機(jī)割落的煤直接輸送到帶式輸送機(jī)上，取消了輸送機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)之間的卸煤環(huán)節(jié)，簡化了工作面與工作面運(yùn)輸巷的空間，降低了工作面端頭卸煤的粉塵，改善了工作面的環(huán)境，并對(duì)工作面出口的頂板管理，提供了較好的條件。而且，采煤機(jī)可以切割整個(gè)工作面運(yùn)輸巷與回風(fēng)巷巷道斷面，有效得提高采煤工作面端頭開采效率。直彎式刮板輸送機(jī)在拐彎部分設(shè)有回轉(zhuǎn)盤，它由上下兩組能自由旋轉(zhuǎn)的滑輪組組成，上滑輪隨輸送機(jī)上鏈運(yùn)動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)，從而降低了刮板在拐彎部分的摩擦損失。刮板輸送機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)：刮板輸送機(jī)的優(yōu)點(diǎn):刮板輸送機(jī)之所以能在國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，是因?yàn)樗嬖谥c其它設(shè)備無法相比的優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)性好。對(duì)環(huán)境的要求不高。在煤礦井下及其它工作條件惡劣，運(yùn)輸負(fù)荷變化較大的場所把物料運(yùn)輸?shù)綏l件好的場所。協(xié)作性好。為適應(yīng)綜合采煤機(jī)械化的需要，在機(jī)身上設(shè)有供采煤機(jī)牽引和導(dǎo)向的裝置、與支架的連接裝置和擋煤板、電纜槽及鏟煤板等，目前刮板輸送機(jī)發(fā)展到了南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文12隨著工作面的推進(jìn)不需拆卸的整體推移，向著大功率、高強(qiáng)度和短而低的機(jī)頭幾機(jī)尾方向發(fā)展。可彎曲性好。為適應(yīng)工作地點(diǎn)和作業(yè)條件的要求，能在一定的范圍內(nèi)做水平及垂直方向的彎曲。4) 機(jī)身的強(qiáng)度和剛度高，能經(jīng)得住碰撞和沖擊。5) 耐磨性好。采用新研制的碳化硼藥皮耐磨堆焊焊條，在礦用刮板輸送機(jī)的中部槽中板表面堆焊一層耐磨合金層，是中板的強(qiáng)度得到加強(qiáng)，中部槽的使用壽命大幅度提高，使用壽命提高 3 倍以上，同時(shí)并不增加輸送機(jī)的拖動(dòng)阻力以及刮板與鏈條的磨損。6) 功率大。隨著重型刮板輸送機(jī)的發(fā)展、裝機(jī)功率越來越大，大的刮板輸送機(jī)總功率達(dá) 2700=1400KW。刮板輸送機(jī)的缺點(diǎn):1)空載阻力大。刮板鏈質(zhì)量大，刮板與中板摩擦向前推進(jìn)，物料也通過刮板的阻擋和中板摩擦向前推進(jìn)，使得電機(jī)的 30%多的功率浪費(fèi)在空載運(yùn)行上。因此如何降低空載功率，提高運(yùn)煤有效功率是刮板輸送機(jī)的又一大課題。2)啟動(dòng)難。這個(gè)問題是刮板輸送機(jī)一直不好解決的問題。刮板輸送機(jī)在輸送物料的過程中需要較高的啟動(dòng)力矩，啟動(dòng)過載系數(shù)通常為 2.5 一 3.0，因此滿載啟動(dòng)難的問題不能很好地解決。刮板輸送機(jī)的主要特點(diǎn)是頻繁啟動(dòng)和過載啟動(dòng)，且負(fù)載在空載、滿載、超載甚至嚴(yán)重超載之間不斷變化且持續(xù)時(shí)間無規(guī)律，這樣在靜態(tài)設(shè)計(jì)中，鏈子的安全系數(shù)確定很高，電機(jī)的功率選取也大，使得資源在不得己的情況下造成浪費(fèi)。3)動(dòng)負(fù)荷大。刮板輸送機(jī)具有較大的動(dòng)負(fù)荷，動(dòng)負(fù)荷產(chǎn)生的原因有自身結(jié)構(gòu)和工作環(huán)境的原故。刮板輸送機(jī)圓環(huán)鏈傳動(dòng)的研究與應(yīng)用特點(diǎn)刮板輸送機(jī)上的標(biāo)準(zhǔn)圓環(huán)鏈自五十年代初期開始采用以來，未見有很大的修改，雖然對(duì)鏈環(huán)的熱處理工藝不斷有小的改進(jìn)，但對(duì)圓環(huán)鏈作為整個(gè)系統(tǒng)的一部分研究，尤其是對(duì)圓環(huán)鏈傳動(dòng)中的動(dòng)載問題的研究，以及由沖擊動(dòng)載引起的一系列問題尚需做很多的工作。刮板輸送機(jī)是采煤工作面最主要的運(yùn)輸設(shè)備，工作面運(yùn)輸是采煤生產(chǎn)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，工作面輸送機(jī)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)直接影響工作面的生產(chǎn)能力。因此，改善工作面運(yùn)輸條件，對(duì)提高產(chǎn)量、加速煤炭工業(yè)的發(fā)展具有極為重要的意義。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文13雖然國外各先進(jìn)刮板輸送機(jī)廠為了競爭市場，不斷地開發(fā)新技術(shù)，研制新機(jī)型，他們雖在重大技術(shù)上尚無突破，但在結(jié)構(gòu)、電控、檢測、以及可靠性方面有了大幅度的進(jìn)展。但在國內(nèi)外，把刮板輸送機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)作為一個(gè)整體去研究它的特性還是很膚淺的，對(duì)刮板輸送機(jī)的整體作為一個(gè)系統(tǒng)研究它的動(dòng)特性就更少了。鑒于目前國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r，隨著煤炭工業(yè)對(duì)運(yùn)輸設(shè)備的可靠性和工作性能上的要求不斷提高，對(duì)圓環(huán)鏈傳動(dòng)中存在的一些問題應(yīng)盡快加以改進(jìn)，以便使圓環(huán)鏈傳動(dòng)更能發(fā)揮自身的優(yōu)點(diǎn)。圓環(huán)鏈傳動(dòng)是一種具有中間撓性件的嚙合傳動(dòng)，它即有齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)，也有帶傳動(dòng)的特點(diǎn)，但與其比較還有它自身的特點(diǎn)。它的顯著特點(diǎn)是:a、圓環(huán)鏈傳動(dòng)的制造與安裝精度要求低，b、鏈條對(duì)軸的作用力較小。c、圓環(huán)鏈傳動(dòng)能有緩沖與吸振性能。d、它的傳動(dòng)比準(zhǔn)確。e、對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。因此它是刮板輸送機(jī)的關(guān)鍵配件之一，它起到連接各部件成為完整系統(tǒng)的同時(shí)，還承受很大的交變載荷。隨著煤炭工業(yè)機(jī)械化的發(fā)展，大功率高效采煤機(jī)和長距離、大功率輸送機(jī)迅速增加，對(duì)大規(guī)格的礦用高強(qiáng)度。圓環(huán)鏈需求量逐年增加。因此，研究圓環(huán)鏈傳動(dòng)對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐具有重要的意義。大型刮板輸送機(jī)帶來的問題隨著開采技術(shù)的發(fā)展，工作面產(chǎn)量的不斷增加，要求刮板輸送機(jī)運(yùn)輸能力、鋪設(shè)長度不斷增加。這樣雖大幅度地提高了生產(chǎn)力，但同時(shí)它也帶來了一些問題。刮板輸送機(jī)在生產(chǎn)中時(shí)常發(fā)生斷鏈和燒毀電機(jī)的事故。目前國內(nèi)刮板輸送機(jī)采用限矩型水介質(zhì)液力偶合器近似地作為一種軟起動(dòng)裝置在廣泛地使用:但由于偶合器自身的缺陷，雙速電機(jī)在刮板輸送機(jī)上被迅速推廣使用。多機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)雙速電動(dòng)機(jī)之間存在嚴(yán)重的負(fù)載不均衡是電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障的主要因素。安全保護(hù)和減小電動(dòng)機(jī)本身尺寸又成為一個(gè)問題。在起動(dòng)、制動(dòng)過程中，由于刮板與中板、煤與中板、煤與煤之間存在摩擦。各部分加速度的大小以及速度的大小對(duì)刮板鏈應(yīng)力波傳播的影響，會(huì)導(dǎo)致許多問題。從經(jīng)濟(jì)方面考慮，刮板輸送機(jī)系統(tǒng)投資大，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)，對(duì)節(jié)省工程投資、降低運(yùn)營費(fèi)用極為重要。合理的布置刮板陽間距，不僅能提高輸送能力、降低刮板的數(shù)量、減少設(shè)備投資、減輕對(duì)刮板輸送機(jī)的運(yùn)行阻力，同時(shí)還能削弱輸送機(jī)的共振問題。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文14第三章第三章 刮板輸送機(jī)的性能計(jì)算刮板輸送機(jī)的性能計(jì)算3.13.1 輸送量的計(jì)算輸送量的計(jì)算3.1.13.1.1：已知條件：已知條件：煤層厚度，傾斜角度，工作面長度 L=230，煤的實(shí)體比重mh210m，用淺截式康拜因割煤，牽引速度，截深。輸送34 . 1/mtr min5 . 2mvkmb6 . 0機(jī)為邊雙鏈。3.1.23.1.2：確定輸送量：確定輸送量htrbhvQk2504 . 15 . 226 . 06060/3.1.33.1.3：確定鏈速：確定鏈速中間槽斷面形狀及尺寸如下圖圖 3.1 中間槽斷面中間槽斷面積21FFF26107. 010111630mhbF046. 02121btgbF鏈速：605 . 26 . 085. 016. 03600250603600kvrFQv南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文15sm04. 085. 0取smv89. 0式中：min5 . 2mvk式中的符號(hào)當(dāng)輸送機(jī)輸送方向與采煤機(jī)械牽引方向相同時(shí)取“+” ，反之取“-”煤的松散容積比重 0.85r3mt3.23.2 刮板輸送機(jī)輸送能力的計(jì)算刮板輸送機(jī)輸送能力的計(jì)算用淺截式康拜因，刨煤機(jī)或裝載機(jī)裝煤時(shí)刮板輸送機(jī)輸送能力可按照下式計(jì)算：136006 . 3FvqvQ式中：刮板鏈相對(duì)速度1v式中：刮板鏈運(yùn)行速度取vsmv85. 0輸送機(jī)溜槽裝載斷面面積F輸送機(jī)每米長度上貨載重量q1v)(60smvvk該式中符號(hào)，當(dāng)采煤機(jī)械牽引方向與輸送機(jī)輸送方向相反時(shí)取“-”號(hào)，反之相同取“+”號(hào)。605 . 281. 089. 01v=04. 081. 089. 0取為 0.851v南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文163.33.3 刮板輸送機(jī)的阻力計(jì)算刮板輸送機(jī)的阻力計(jì)算3.3.13.3.1 可拆卸式刮板輸送機(jī)的阻力計(jì)算可拆卸式刮板輸送機(jī)的阻力計(jì)算1：單位長度內(nèi)煤的重量；q=81.785. 06 . 3250)60(6 . 3kvvQqmkg2：刮板鏈移動(dòng)阻力：空段鏈子移動(dòng)阻力：)sincos(1fLqWq重段鏈子移動(dòng)阻力)sincos()sincos(1WqLfLqWz式中單位長度內(nèi)煤的重量，qmkg刮板鏈每米重量，qmkgL輸送機(jī)長度，m傾斜角度， （度）刮板鏈在槽內(nèi)移動(dòng)的阻力系數(shù)，見表 3-11f表 3-1 阻力系數(shù)值1f取為 0.31f煤在槽內(nèi)移動(dòng)的阻力系數(shù)，見表 3-2/W表 3-2 阻力系數(shù)值/W刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)形式1f無導(dǎo)向裝置0.250.35單鏈有導(dǎo)向裝置0.350.4無導(dǎo)向裝置0.20.25雙鏈有導(dǎo)向裝置0.250.35南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文17取為 0.8/W因?yàn)闉?2286 圓環(huán)鏈，查表可知其參數(shù)為q，=9.42=18.8（2 表示雙鏈，所以乘以 2）22dqmkg)10sin10cos3 . 0(2508 .18qW=73.220443.57210sin10cos8 . 02507 .8110sin10cos3 . 02508 .18zW=1254553.1963873.220443.572=kgf73.1474996.202103.43.4 刮板輸送機(jī)功率計(jì)算刮板輸送機(jī)功率計(jì)算（1）計(jì)算滿載功率maxN 1021 . 1vWWNzqKW =8 . 010289. 073.220473.147491 . 1 =203.42KW：轉(zhuǎn)動(dòng)裝置效率，取 0.8（2）計(jì)算空載功率xN 1021 . 1vWNxxKW：刮板輸送機(jī)的空載移動(dòng)阻力xW刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)形式/W工作鏈布置在回空鏈上面0.55單鏈工作鏈與回空鏈在一個(gè)水平面上0.75有導(dǎo)向裝置，工作面底板較平直0.60.8雙鏈有導(dǎo)向裝置，工作面底板起伏不平1.2南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文18=xW10cos3 . 02508 .182cos21Lfq =2777.15kgf所以 8 . 010289. 015.27771 . 1xN =33.3KW（3）計(jì)算平均功率：pN2max2max6 . 0 xxpNNNNN =22303 .3342.20342.2036 . 0 =134，選取 220KWKW3.53.5 刮板鏈張力的計(jì)算刮板鏈張力的計(jì)算3.5.13.5.1 采用兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)并分別方在兩端的轉(zhuǎn)動(dòng)形式的靜張力計(jì)算采用兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)并分別方在兩端的轉(zhuǎn)動(dòng)形式的靜張力計(jì)算圖 3.2 靜張力布置圖， min2SS kgf，ZWSS34kgf，41WSSkgf，qWSS12kgf，2zqWWWkgf所以 273.220473.14749W=8477.23南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文19初張力，一般為 200500，取 3003Skgfkgf73.1499973.147492504Skgf5 .652223.847773.1499941WSSkgf23.872773.22045 .652212qWSSkgf一般情況下，最大靜張力4maxSS3.5.23.5.2 刮板鏈動(dòng)張力刮板鏈動(dòng)張力maxmax%20SSd=14999.730.2=2999.9463.5.33.5.3 刮板鏈安全強(qiáng)度的核算刮板鏈安全強(qiáng)度的核算maxcpSiSn式中安全系數(shù)，一般應(yīng)大于 3n單根鏈子的破斷拉力，57000pSkgf焊接圓環(huán)鏈取85. 0max25700085. 0cSn鏈子內(nèi)的最大總張力maxcSmaxmaxmaxdcSSS=14999.73+2999.946=17999.676所以 3873. 5676.1799925700085. 0n所以刮板鏈的強(qiáng)度是夠的。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文203.6 鏈輪的幾何尺寸計(jì)算鏈輪的幾何尺寸計(jì)算因?yàn)閳A環(huán)鏈已經(jīng)選定，可知，節(jié)距，圓環(huán)鏈最大外寬，22d86p74b選定該鏈輪的齒數(shù)為6N所以鏈輪節(jié)距角 N2360 =362360鏈輪節(jié)圓直徑22)90cos()90sin(NdNPD=22690cos22690sin86 =333鏈輪外徑 dDDe2 =333+222 =377鏈輪立環(huán)立槽直徑iDbNtgdNtgPDi)90()90(因?yàn)樵搱A環(huán)鏈的規(guī)格為 2286，所以19所以 1974)690(22)690(86tgtgDi =234鏈輪立環(huán)立槽寬度=22+8=30 dL由于該鏈的規(guī)格查表的得為 8齒根圓弧半徑 11225 . 05 . 02dR南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文21鏈窩長度 22286075. 12075. 1dpL =136鏈輪中心至鏈窩底平面的距離 H，該值精確到 0.551. 0)90()90(5 . 0NtgdNtgpH5 .14651. 0)690()690(86(5 . 0tgdtg鏈窩平面圓弧半徑，值等于接鏈環(huán)圓弧部分的最大外圓半徑。圓心在接3R3R鏈環(huán)中心線上，此中心線平行鏈窩平面，距鏈輪中心的距離為dH5 . 0所以等于 383R短齒厚dNANdHW)180cos()180sin()2( =22)6180cos()6180sin()225 .1462(A =80.7，取 81鏈窩中心距dPA075. 1 =114045，取 114齒形圓弧半徑dPR5 . 11 53225 . 1861R立環(huán)槽圓弧半徑11225 . 05 . 04dR短齒根部圓弧半徑115 . 05dR3.73.7 其他一些部件的選取其他一些部件的選取3.7.13.7.1 刮板的選取刮板的選取根據(jù)邊雙鏈選取，因鏈子的規(guī)格為 2286，鏈條公稱中心距為 600形式為,mm形，其圖形及主要尺寸如下：南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文22圖 3.3 邊雙鏈刮板表 3-3 型刮板主要尺寸表（MT/T721998） mm橫向間隙E中部厚 G倒角位置J鏈條公稱尺寸和節(jié)距鏈條公稱中心距刮板全長B孔中心距 C孔直徑 D型minV型min刮板高F型V型型maxV型min縱向間隙 H2286600508512449.5450.52525.546908123.5242323.515182626.53.7.23.7.2 電動(dòng)機(jī)的選取電動(dòng)機(jī)的選取根據(jù)計(jì)算出來的平均功率的大小，可以選取兩臺(tái) 110的刮板輸送機(jī)用電動(dòng)KW機(jī) YSB1103.7.33.7.3 液力偶合器的選取液力偶合器的選取根據(jù)所選電動(dòng)機(jī)功率的大小 110，并且根據(jù)說明書的要求可直接選取液力KW偶合器，其代號(hào)為 YOXD500，其具體的尺寸有關(guān)數(shù)據(jù)可從綜采技術(shù)手冊中查得。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文233.7.43.7.4 減速器的選定減速器的選定由于已有很多廠家生產(chǎn)該種減速器，所以采用外購形式取得該減速器，并根據(jù)電動(dòng)機(jī)功率的大小和傳動(dòng)比值，選取刮板輸送機(jī)用減速器，其型號(hào)為 6JS110南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文24第四章第四章 刮板輸送機(jī)的動(dòng)力學(xué)分析刮板輸送機(jī)的動(dòng)力學(xué)分析4.14.1 刮板輸送機(jī)的物理模型刮板輸送機(jī)的物理模型為了能把輸送機(jī)的模型從眾多復(fù)雜影響因素中抽象出來，在建模的過程中需要進(jìn)行一些假設(shè)。本論文采用如下假設(shè)：A：鏈條沿輸送方向上的力學(xué)性能相同，即鏈條被當(dāng)成均質(zhì)材料，不考慮接頭處的特性變化B：鏈條與鏈輪、溜槽的靜摩擦系數(shù)在輸送機(jī)運(yùn)行過程中分別保持為常數(shù)4.1.14.1.1 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的物理模型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的物理模型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成如圖 4.1 所示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括電機(jī)、聯(lián)軸裝置、減速器、驅(qū)動(dòng)鏈輪以及相關(guān)的控制系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的工作性能主要由電機(jī)與聯(lián)軸裝置來決定，因此目前一些改善驅(qū)動(dòng)性能的設(shè)計(jì)都集中在這兩方面。聯(lián)軸裝置用于電機(jī)輸出軸與減速器輸入軸之間的連接（在有些驅(qū)動(dòng)裝置中聯(lián)軸器與減速器為一體結(jié)構(gòu)）。其作用是對(duì)電機(jī)的輸出特性作進(jìn)一步調(diào)整改善，使從聯(lián)軸裝置輸出的動(dòng)力特性更有利于提高驅(qū)動(dòng)鏈輪的工作性能。目前刮板輸送機(jī)使用較多的聯(lián)軸裝置有液力偶合器（限矩型或調(diào)速型）、彈性聯(lián)軸節(jié)和滑差離合器等液力動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)。同驅(qū)動(dòng)電機(jī)一樣，聯(lián)軸裝置也可以通過一些控制系統(tǒng)調(diào)整其特性參數(shù)來滿足不同的需要。圖 4.1驅(qū)動(dòng)電機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)軸裝置減速器監(jiān)控系統(tǒng)2鏈輪與鏈條南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文25驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖刮板輸送機(jī)中的減速器一般都是齒輪減速器，其動(dòng)力特性對(duì)鏈條的特性影響不大，因?yàn)辇X輪嚙合過程中的振動(dòng)頻率遠(yuǎn)比鏈條高，且驅(qū)動(dòng)鏈輪與機(jī)頭架或機(jī)尾架的大慣性質(zhì)量可以很好地平衡齒輪振動(dòng)帶來的動(dòng)力波動(dòng)。4.1.24.1.2 輪的物理模型輪的物理模型鏈輪系統(tǒng)包括牽引鏈輪、導(dǎo)向鏈輪、育軸以及機(jī)頭架、機(jī)尾架等鏈輪承載機(jī)構(gòu)。鏈輪系統(tǒng)對(duì)輸送機(jī)動(dòng)態(tài)性能有影響的特性主要有:鏈輪的齒數(shù)、節(jié)園直徑、慣性矩、摩擦阻力(包括靜阻力與動(dòng)阻力)、機(jī)頭架和機(jī)尾架的平動(dòng)質(zhì)量等。4.1.34.1.3 鏈條系統(tǒng)的物理模型鏈條系統(tǒng)的物理模型鏈條系統(tǒng)包括鏈條、所運(yùn)物料以及裝料與卸料的方式，鏈條本身的物理特性(如彈性系數(shù)與粘性系數(shù))、物料的物理特性(如比重、堆積角、分布系數(shù)等)、裝料與卸料的位置與裝卸料方式對(duì)鏈條造成的沖擊等，均對(duì)輸送機(jī)的動(dòng)態(tài)特性產(chǎn)生影響，這些因素都將在數(shù)學(xué)模型中予以考慮。其它的輸送機(jī)部件對(duì)其動(dòng)態(tài)特性影響較小，可以忽略不計(jì)或在實(shí)地測量基礎(chǔ)上以經(jīng)驗(yàn)系數(shù)的形式給出。4.24.2 刮板輸送機(jī)的數(shù)學(xué)模型刮板輸送機(jī)的數(shù)學(xué)模型在輸送機(jī)的物理模型與基本假設(shè)的基礎(chǔ)上，對(duì)物理模型中影響輸送機(jī)動(dòng)態(tài)特性的各種因素進(jìn)行分析并用數(shù)學(xué)語言進(jìn)行描述，即可得到輸送機(jī)的數(shù)學(xué)模型。4.2.14.2.1 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型根據(jù)物理模型中所描述的相應(yīng)部分建立，即電機(jī)、聯(lián)軸裝置與驅(qū)動(dòng)滾筒。(l)電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型目前煤礦輸送機(jī)上主要使用三相異步電動(dòng)機(jī)。在沒有實(shí)驗(yàn)曲線的情況下，根據(jù)廠家提供的參數(shù)，可用下式近似的計(jì)算電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文26qSSSSqMMmaxmaxmax2式中電動(dòng)機(jī)最大力矩，；maxMegxMkMmax電動(dòng)機(jī)最大滑差，maxS)1(2maxgzgzekkSS電動(dòng)機(jī)過載系數(shù)gzkegzMMkmax電動(dòng)機(jī)額定力矩eMeeenpM9550電動(dòng)機(jī)額定滑差，；eSnnnSee電動(dòng)機(jī)滑差，；SnnnSd電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速、同步轉(zhuǎn)速、任意轉(zhuǎn)速和額定輸出功率；edepnnn,(2)聯(lián)軸裝置的數(shù)學(xué)模型聯(lián)軸裝置的主要作用是把力矩從電機(jī)輸出軸傳遞到減速器輸入軸，并且可以在傳遞力矩的過程中改變力矩的變化特性，這里我們只對(duì)目前應(yīng)用比較廣泛的彈性聯(lián)軸器和液力偶合器進(jìn)行分析。液力偶合器廣泛地應(yīng)用于刮板輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，其優(yōu)點(diǎn)及力矩方程的理論推導(dǎo)在有關(guān)書籍中有詳細(xì)的介紹，此處不再贅述。下面僅給出工程上適用的力矩方程:22552)1 (snDDnMB BTnniif)(式中 ；液力偶合器泵輪或渦輪傳遞的扭矩，單位；rBMMMmN 力矩系數(shù)，=， 是傳動(dòng)比；)(ifi液體密度，單位；3mkg液力偶合器的有效直徑，單位；Dm南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文27 泵輪、渦輪的轉(zhuǎn)速；TBnn , 電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速和滑差；Sn ,在已知液力偶合器的原始特性方程后，可得出具有液力偶合器的驅(qū)動(dòng)力方程式:RDniFRRinnnnDnRFRnnnnmssnnnnnnssRMtFFFcmFtFmBCBTdBBcddmddmmccxxxxxx521015200222max111110130)(2)()()()1 (2)(00)(式中：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子及與其相聯(lián)的液力偶合器的變位質(zhì)量，變位到轉(zhuǎn)子軸的m圓周上，單位 kg; 減速器及與其相聯(lián)的液力偶合器、驅(qū)動(dòng)鏈輪的變位質(zhì)量，單位 kg;1m 一電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子半徑和驅(qū)動(dòng)鏈輪等效節(jié)圓半徑，單位 m;RR ,0 一電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸圓周和驅(qū)動(dòng)鏈輪的線位移，單位 m;10,xx 一減速器的速比及傳動(dòng)系統(tǒng)的效率;, i 一分別為作用到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸上和驅(qū)動(dòng)鏈輪等效節(jié)圓半徑上的圓周10,ccFF力，單位 N;一驅(qū)動(dòng)鏈輪兩側(cè)邊刮板鏈的拉力，單位 N;21,FF更準(zhǔn)確的辦法是用液力偶合器的原始特性曲線與電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線聯(lián)合求出輸出特性，最好是用數(shù)字化儀對(duì)兩種原曲線描點(diǎn)，用曲線擬合理論分別建立 M 一f(n。 ，n，)和輸出特性的計(jì)算式，關(guān)于這一點(diǎn)幾乎在所有有關(guān)液力偶合器的書籍中南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文28都做介紹。（3） 鏈輪系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型刮板輸送機(jī)的牽引鏈由鏈輪驅(qū)動(dòng)。鏈輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，輪齒依次與鏈環(huán)嚙合，牽引著鏈條連續(xù)運(yùn)動(dòng)，將鏈輪旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩變成直線牽引力。鏈條是由許多一定長度的剛性鏈節(jié)組成，繞經(jīng)鏈輪時(shí)呈多邊形圍繞。鏈輪是通過電機(jī)、減速器來驅(qū)動(dòng)的，鏈輪做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，因此牽引鏈條的運(yùn)動(dòng)是變速直線運(yùn)動(dòng)，并以鏈輪旋轉(zhuǎn)一個(gè)鏈節(jié)所對(duì)應(yīng)的中心角為周期。如圖所示，隨著鏈輪的旋轉(zhuǎn)，相對(duì)轉(zhuǎn)角是變化的，因此牽引鏈的速度也是變化的。牽引鏈速度 v 可用下式轟示 （41）cosRv 設(shè)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)輪齒所對(duì)應(yīng)的中心角為，所需時(shí)間為 2，稱為一個(gè)嚙合周期。一個(gè)嚙合周期中，角的變化范圍是從到。以開始嚙合瞬間為時(shí)間起20a20a點(diǎn)，當(dāng)為常數(shù)時(shí)，齒 1 開始與牽引鏈嚙合后運(yùn)動(dòng) t 秒的角位移為： （42）)(t此時(shí)鏈子的運(yùn)行速度為: （43）)cos(tRv當(dāng)時(shí)，0tmin00)2cos(,2vaRva當(dāng)時(shí)，=0，tmaxvRv當(dāng)時(shí)，2tmin00)2cos(,2vaRva刮板鏈速度變化規(guī)律如圖所示。刮板鏈運(yùn)行的加速度可通過對(duì)速度求導(dǎo)數(shù)獲得:南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文29 （44）)(sin2tRdtdva將關(guān)系式 （45）602 n （46）ZIvnp60式中 一牽引鏈運(yùn)行平均速度，m/spvZ 一主動(dòng)鏈輪齒數(shù);l 一鏈環(huán)節(jié)距，m;n 一鏈輪轉(zhuǎn)速，r/min;代入（42）式，得：（47）)(sin42222tlZvRa當(dāng) t 由 0 變化到時(shí)，角由一 a。/2 變化到+a。/2，加速度的變化由到2mina：maxa （48）2sin402222minalZvRa （49）2sin402222maxalZvRa由式（48）和式（49）可以看出，鏈子在運(yùn)行過程中的加速度發(fā)生方向的突變。加速度的變化規(guī)律如圖 b 所示。由于牽引鏈在運(yùn)行過程中加速度發(fā)生周期性變化，所以牽引鏈在運(yùn)行過程中除承受靜張力外，還承受周期性動(dòng)張力。（4）刮板鏈的數(shù)學(xué)模型本文將鏈條作為一維粘彈性對(duì)象處理。描述粘彈性物質(zhì)的力學(xué)模型一般是由彈性元件(彈簧)和粘性元件(阻尼器)組成的，主要有 Maxwell 模型、Vogit 模型以及由這兩種模型組合得到的復(fù)合模型。在鏈條物理模的基礎(chǔ)上，此處選用 Vogit 模型，如圖 4 一 2 所示。研究刮板鏈粘彈性模型的最終目的是找出模型的本構(gòu)方程式，即刮板鏈條內(nèi)的南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文30應(yīng)力與應(yīng)變的函數(shù)關(guān)系，以便利用數(shù)學(xué)方法將刮板鏈離散成單元進(jìn)行數(shù)值仿真計(jì)算，模擬刮板輸送機(jī)在運(yùn)行中的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。 Vogit 模型的本構(gòu)方程為： （410）)(dtdE式中一刮板鏈的應(yīng)力; 一刮板鏈的應(yīng)變; E 一刮板鏈的彈性模量; 一刮板鏈的流變常數(shù)。圖 4.2 鏈條的 Vogit 模型刮板鏈在運(yùn)行時(shí)具有粘彈性動(dòng)力特性，在目前的測試條件下，vogit 模型是一種簡單而且能滿足工程設(shè)計(jì)要求的模型，如圖 4 一 2 所示。圖中 k、c 是刮板鏈的剛度系數(shù)和粘性系數(shù)。鏈條、刮板和貨載與溜槽之間的摩擦以及貨載內(nèi)部的摩擦，對(duì)刮板鏈各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都有影響。因此，建立刮板鏈的數(shù)學(xué)模型時(shí)必須考慮這一點(diǎn)。由于刮板鏈在溜槽中滑行，故工作阻力很大。4.34.3 刮板輸送機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型刮板輸送機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型在刮板輸送機(jī)物理模型的基礎(chǔ)上，構(gòu)造出刮板輸送機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，不僅要考慮刮板鏈過鏈輪時(shí)鏈子的動(dòng)態(tài)特性，刮板鏈自身的特性，刮板鏈與中板、煤之間的關(guān)系，還要考慮驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式、緊鏈方式、起制動(dòng)方式等，因而要得到一個(gè)符合實(shí)際的系統(tǒng)模型，首先應(yīng)正確建立各個(gè)部分的子模型。4.3.14.3.1 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型 圖 4.3 為具有彈性聯(lián)軸節(jié)的驅(qū)動(dòng)裝置模型。圖 4.4 為具有液力偶合器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力模型。圖中:m。為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和左半聯(lián)軸節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，ml 為右半聯(lián)軸節(jié)、減速器和鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;x。為電機(jī)轉(zhuǎn)子角位移;xl 為驅(qū)動(dòng)鏈輪周邊線位移;ko、c。為聯(lián)軸節(jié)當(dāng)量扭轉(zhuǎn)剛度和當(dāng)量扭轉(zhuǎn)阻尼;F(t)為電機(jī)轉(zhuǎn)子輸出的扭矩函數(shù);Fc南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文31為液力偶合器傳遞的扭矩。圖 4.3 彈性連軸節(jié)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)應(yīng)模型圖 4.3 的動(dòng)力方程為: （411）0)10(1)01(00)()10()10(012011000FFkccmtFkcmxxxxxxxxxxx圖 4.4 具有液力偶合器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型對(duì)應(yīng)模型圖 4.4 的動(dòng)力方程為: (412),0(00)(01121110 xxxxxfFFFFcmtFFmccc4.3.24.3.2 鏈輪的動(dòng)力學(xué)模型鏈輪的動(dòng)力學(xué)模型鏈輪是輸送機(jī)傳動(dòng)的重要部件。刮板鏈?zhǔn)强克鼈鲃?dòng)的。鏈輪滾筒要承受整個(gè)機(jī)器的最大扭矩，同時(shí)在工作中還要承受脈動(dòng)載荷和附加載荷。鏈輪的動(dòng)力模型如圖 4.5 所示:對(duì)于改向鏈輪 F(t)=0;驅(qū)動(dòng)鏈輪 F(t)=F(驅(qū)動(dòng)力)，圖中的 m 是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的變位質(zhì)量。包括電機(jī)的轉(zhuǎn)子、減速器的傳動(dòng)部分和鏈輪的變位質(zhì)量。鏈輪軸承及鏈子繞南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文32過鏈輪時(shí)的產(chǎn)生的摩擦阻力，軸承處阻力相對(duì)于系統(tǒng)來說比較小，可以忽略。所以鏈輪所受阻力近似為鏈條過鏈輪時(shí)的纏繞阻力，該模型的動(dòng)力方程為：0W （413）0)(2WtFFmx圖 4.5 鏈輪的動(dòng)力模型其中：0.07） （） ，N05. 0(WkSS 1一刮板輸送機(jī)初張力1S =20003000（N） （單鏈）或 =40006000（N） （雙鏈）1S1S 刮板鏈的動(dòng)力學(xué)模型kW刮板鏈?zhǔn)枪伟遢斔蜋C(jī)的主要工作機(jī)構(gòu)，在工作過程中要承受較大的靜載荷和動(dòng)載荷，而且在工作過程中與溜槽產(chǎn)生摩擦，此外刮板與中板、煤與中板、煤與刮板、煤與煤之間也產(chǎn)生摩擦，摩擦力對(duì)刮板鏈子各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響很大，因此構(gòu)造刮板鏈子離散動(dòng)力模型，必須考慮摩擦的影響。圖 46 刮板鏈的動(dòng)力學(xué)模型長度為 L 的刮板鏈段的離散動(dòng)力學(xué)模型其動(dòng)力學(xué)方程為： （414）012WFFkxcmxx平直輸送機(jī)：上鏈在長段上的運(yùn)行阻力：x （415）xgqqfqqfWxsin)sgn()(cos)(0102南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文33下鏈在長 x 段上的運(yùn)行阻力: （416）xgfqWx)sin)sgn(cos(10式中:q 一貨載單位重量，mg/mq。一刮板鏈單位重量，mg/mL 一輸送機(jī)鋪設(shè)長度，m輸送機(jī)安裝角，+2020刮板鏈在溜槽中移動(dòng)阻力系數(shù)，見下表1f貨載在溜槽中移動(dòng)阻力系數(shù)，見下表2fg重力加速度，g9.81m/2s當(dāng)可彎曲刮板輸送機(jī)工作時(shí)，水平面上有彎曲。隨采煤機(jī)前進(jìn)切割煤壁，其后面的刮板輸送機(jī)溜槽在支架推力作用下推向煤壁一個(gè)步距 a 米，輸送機(jī)在水平面上形成彎曲鋪設(shè)，產(chǎn)生刮板鏈與槽邦的附加摩擦阻力。裝煤點(diǎn)在采煤機(jī)處，可近似在彎曲處，距機(jī)頭 L，米，彎曲段對(duì)刮板輸送機(jī)長度 L 影響不計(jì)。水平彎曲刮板輸送機(jī):圖 4.7 可彎曲刮板輸送機(jī)工作示意圖上鏈在長 x 段上的運(yùn)行阻力: ) 1()sin)sgn(cos()sin)sgn(cos(2110fazheSfqLfxqWxx+ （417）gefLxqfax)1)(sin)sgn(cos)(110下鏈在長 x 段上的運(yùn)行阻力: （418）geSeLxfqWfafakx)1()1()(sin)sgn(cos(2110式中：刮板鏈條在“2”點(diǎn)靜態(tài)張力2S南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文34 刮板鏈條在“4”點(diǎn)靜態(tài)張力4S 一刮板鏈在槽邦上移動(dòng)阻力系數(shù)fa 一輸送機(jī)在水平面上彎曲段的彎曲角度，rad刮板輸送機(jī)在水平面上彎曲段的彎曲角度（弧度）是由每節(jié)溜槽長度 ，相l(xiāng)鄰槽間轉(zhuǎn)角，推移步距確定的。aa彎曲段曲率半徑 （419）2sin21aR 彎曲段長度 （420）24aaRLkp彎曲段扇形中心角 （421）2210sin2kpLaaa （422）02aa 其它參數(shù)同平直輸送機(jī);鏈條、刮板和貨載與溜槽的摩擦系數(shù)及輸送機(jī)結(jié)構(gòu)和鋪設(shè)質(zhì)量都是影響輸送機(jī)阻力系數(shù)的因素，其中摩擦系數(shù)比較穩(wěn)定，而其它因素影響則時(shí)大時(shí)小，制定某種標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際是不可能的。因此當(dāng)進(jìn)行刮板輸送機(jī)計(jì)算時(shí)，必須采用實(shí)驗(yàn)途徑獲得具有最終結(jié)果的阻力系數(shù)。根據(jù)對(duì)各種煤礦工作面里使用的輸送機(jī)消耗功率的測定結(jié)果得出出下列阻力系數(shù)值：實(shí)驗(yàn)測定阻力系數(shù)值南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文354.3.34.3.3 溜槽動(dòng)力學(xué)模型溜槽動(dòng)力學(xué)模型中部槽的動(dòng)力學(xué)模型如圖 4.8 所示運(yùn)行中通過中部槽的相互間的擠壓產(chǎn)生的反作用力使刮板鏈張緊，其對(duì)應(yīng)的動(dòng)力方程為: （423）0)()(