机械毕业设计（论文）-刮板转载机的设计（全套图纸） .pdf

中国矿业大学徐海学院 本科生毕业论文（设计） 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 姓 名： 学 号： 学 院： 中国矿业大学徐海学院中国矿业大学徐海学院 专 业： 机械工程及自动化机械工程及自动化 设计题目： 刮板转载机的设计刮板转载机的设计 专 题： 指导教师： 职 称： 教授教授 二一六 年 六 月 徐州 中国矿业大学徐海学院毕业设计任务书 专业年级 机自 12- 4 班 学号 22121316 学生姓名 任 务 下 达 日 期 ：任 务 下 达 日 期 ： 2015 年年 12 月月 15 日日 毕业设计日期：毕业设计日期： 2016 年年 1 月月 1 日日 至至 2016 年年 6 月月 12 日日 毕业设计题目：毕业设计题目：刮板转载机的设计 毕业设计专题题目：毕业设计专题题目： 毕业设计主要内容和要求：毕业设计主要内容和要求： 设计参数： 设计长度 60 m；输送量 1800 t/h；刮板链速度 1.54 m/s；爬坡角度 10；安 装角度 0。 主要设计内容包括： （1）设计主要包括刮板转载机的机身设计、整体的设计计算、传动部分的设 计、 电机和液力耦合器的选型。 （2）对减速器进行设计，链轮组的设计。 要求： （1）绘制相关设计图纸 3 张（折合 0 号）左右； （2）按照学校及学院有关规定，撰写毕业设计说明书一份，正文部分不少于 50 页； （3）中英文摘要 400 字左右； （4）3000 汉字（或 6 万英文字符）的译文（英译汉）1 份； 查阅相关文献 20 篇文献，其中外文文献不少于 2 篇。 指导教师签字： 郑 重 声 明 本人所呈交的毕业设计，是在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。 所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本毕 业设计的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做 出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本论文属于原创。本 毕业设计的知识产权归属于培养单位。 本人签名： 日期： 中国矿业大学徐海学院毕业设计指导教师评阅书 指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力； 研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及 工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）： 成 绩： 指导教师签字： 年 月 日 中国矿业大学徐海学院毕业设计评阅教师评阅书 评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所 学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点； 写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）： 成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日 中国矿业大学徐海学院毕业设计答辩及综合成绩 答 辩 情 况 提 出 问 题 回 答 问 题 正 确 基本 正确 有一 般性 错误 有原 则性 错误 没有 回答 答辩委员会评语及建议成绩： 答辩委员会主任签字： 年 月 日 学院领导小组综合评定成绩： 学院领导小组负责人： 年 月 日 摘 要 刮板转载机可以认为是一种能够纵向整体移动的重型刮板输送机。它的长度 一般较小，方便于随着采煤工作面的推进及胶带输送机的伸缩，而整体运动。它 是综合化机械化采煤中必不可少的一部分，随着综合机械化采煤工艺的不断发展 及综采设备使用经验的不断积累和丰富，刮板转载机的功能和工作面刮板输送机 产生了许多不同的地方，其中结构形式、运行参数和元部件选用均应有所区别。 尤其是在掘进巷道中进行掘进作业时，转载这一环节很受重视，发展出多种形式 的转载机。现在采煤工作面主要以刮板式的转载机为主，运输效率较高，可安装 自移装置来实现自移。 本次毕业设计以 szz900/450 中双链刮板转载机为设计对象，主要设计有牵引 部主要参数的确定；传动系统的设计；以及刮板链的强度校核、减速器内部传动 系统的设计（包括齿轮设计和校核、轴的设计和校核等等）和箱体及其附属结构 的设计。减速器设计中，首先计算出总传动比，然后进行合理分配，确定是几级； 其次计算出各轴的转速和转矩，在设计确定出各轴的材料及其他参数，最后进行 校核。此外还对转载机的主要零部件的作用以及使用方法进行介绍。 关键词：刮板转载机； 刮板链； 减速器； 机头传动部； abstract scraper reproduced machine can be thought of as a way to longitudinal integral moving heavy scraper conveyor. its length is generally small, convenient in with coal mining working face and the telescopic belt conveyor, and movement as a whole. it is an essential part of in the comprehensive mechanized coal mining, with the continuous development of comprehensive mechanized coal mining technology and fully mechanized equipment use experience accumulation and rich, the function of the scraper reproduced machine and working face scraper conveyor has produced many different places, including structure, running parameters and components selection should be different. especially in drivage roadway drivage operations, reprint this link is very important, develop various forms of transfer machine. now the coalface are mainly composed of scraper reproduced machine, transport efficiency is higher, can be installed from the device to make the move. the design of double- stranded szz900/450 reprint scraper plane is defined as the graduated design of object, the main design parameters of traction mainly determined; drive system design; and check the intensity of scraper chain, reducer internal drive system design (including the design and checking gear, shaft design and verification, etc.) and cabinet and its subsidiary structure design. reducer design, first of all, the total transmission ratio is calculated, and then could be allocated more rationally, to identify several stages; followed to calculate the speed of the shaft and torque, in the design to determine the axis of the material and other parameters, the final check. the machine also reproduced in the role of the main components, as well as introducing the use of methods. key word: reprint scraper machine; scraper chain; reduction gear; head the department of transmission; 目目 录录 第一章第一章 相关归纳相关归纳 1 1.1 刮板转载机的研究目的和意义 1 1.2 历来转载机发展分析及其比对 2 1.2.1 转载机国内发展分析的概述 2 1.2.2 转载机外国发展分析的概述 2 1.3 刮板转载机的整体结构 3 第二章第二章 总体方案的确定总体方案的确定 9 2.1 结构与传动系统 9 2.2 适用条件和特点 9 2.3 转载机机身的组成及用途 10 2.3.1 机头传动部 10 2.3.2 输送槽 12 2.3.3 刮板链的选择 14 第三章第三章 刮板转载机的选型和计算刮板转载机的选型和计算 15 3.1 运输能力的计算 15 3.2 工作阻力的计算 16 3.3 有载分支的基本运行阻力的计算 17 3.4 空载分支的基本运行阻力的计算 18 3.5 运行总阻力w的计算式 19 3.6 牵引链张力和牵引力计算 19 3.6.1 主动链轮牵引力的计算 20 3.6.2 满载运行功率p的计算 20 3.6.3 刮板链强度验算 21 第四章第四章 电动机的选用及传动方案的设计电动机的选用及传动方案的设计 22 4.1 所需电动机的选型 22 4.2 主要技术参数 22 4.2.1 减速器 23 4.2.2 联接罩 23 4.2.3 限矩型液力联轴器 24 4.2.4 该耦合器主要的技术参数 25 4.3 总传动比的计算和传动比的分配 25 4.3.1 链轮的选用 25 4.3.2 各轴转速；功率；转矩的参数计算确定 26 第五章第五章 三级圆锥三级圆锥-圆柱齿轮减速器的设计圆柱齿轮减速器的设计 29 5.1 减速器第一级锥齿轮传动的设计 29 5.2 减速器第二级圆柱齿轮传动（斜齿）的设计 32 5.3 减速器第三级斜齿圆柱齿轮传动的设计 40 5.4 减速器第一根轴的设计 48 5.5 减速器第二根轴的设计 50 5.6 减速器第三根轴的设计 51 5.7 减速器第四根轴的设计 53 5.8 减速器零件的强度校核 53 5.8.1 减速器轴的强度校核 53 5.8.2 减速器轴键的强度校核 55 5.8.3 减速器轴承的强度校核 57 第六章第六章 刮板转载机机头链轮设计刮板转载机机头链轮设计 59 6.1 选择材料和要求 59 6.2 设计计算 59 6.3 链轮轴花键设计及校核 61 第七章第七章 刮板转载机的安装、使用和维护刮板转载机的安装、使用和维护 64 7.1 三级减速器正确装配与部分调整 64 7.2 拆卸的过程 64 7.3 人员操作和设备运行 65 结论结论 67 参考文献参考文献 68 英文原文 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 中文译文 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 致谢致谢 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 中国矿业大学徐海学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 1 1 第一章相关归纳 1.1 刮板转载机的研究目的和意义 现在我们已步入了二十一世纪，可是我们可以看到，在当今世界总体能源格 局之中，煤炭在传统能源中仍然举足轻重，所占比重为 27.3 %。在目前及以后的 一段时期，我国和世界的主要能源仍将是煤炭。 上述形势激励着我国的所有关于煤炭的行业不断壮大自己的生产规模。它们 不断向着机械化和自动化的方向发展。因此，一直为我国煤炭生产服务的矿山机 械，现如今有着千载难逢的历史机遇但同时也不得不面临前所未有的挑战，是代 表着国内煤炭工业的不断现代化和技术的不断进步的关键性产业，在矿山机械中， 目前为止，综采技术成为最常用和先进的开采技术。转载机作为综合化采煤生产 工作面的运输系统配套设备中不可或缺的组成部分，在采煤过程中使用顺槽转载 机，更能缩减胶带输送机的伸缩次数和拆装次数，因此采煤工作面的推进速度更 快了，实现了综采工作面的更高生产更高效率作业。 图 1- 1 常见采煤工作面设备的布置图 1- 配套输送机 2- 配套采煤机 3- 配套液压支架 4- 刮板转载机 5- 配套皮带机 中国矿业大学徐海学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 2 1.2 历来转载机发展分析及其比对 1.2.1 转载机国内发展分析的概述转载机国内发展分析的概述 从 20 世纪 70 年代开发以来，国内转载机显然有了很大的发展。1990 年以后， 随着新型技术革命的不断推动，煤矿企业开采技术飞速进步、设备飞速发展，而 且逐步学习并吸收大量先进的国外结构设计、工艺技术，很好地在转载机设计生 产中应用机电一体化和自动化技术，他们不断地开发很多新材料和产品，研制并 开发了高产能的设备。渐渐形成如今的多种系列、多种结构类型的产品，创造了 高产量、高效率、集约化的生产模式。提高了国内矿山机械发展水平，增加了国 内企业可观的经济效益。 产品外形结构多样化 在制造厂家和使用单位二十多年来的不断地探索、研制中，转载机按整机布 置的形式能够分为：直线型、弯曲型；按刮板链型式能够分为：中单链型、边双 链型、中双链型；按溜槽型号分又能分为：轻型、中型、重型、超重型等。转载 机产品外形结构多样化更好的满足了国内不同地质采煤工作面开采的需求。 产品品种类型多样化 到如今，国内转载机有着多种多样的品种。刮板转载机从槽宽可以分为 730， 764，830，1100 等各种系列，工作功率从 25 kw 到 500 kw，运输能力从 200 t/h 到 2500 t/h,刮板链速从 0.80 m/s 到 2.80 m/s，爬坡角度可有 20 度。已经可以基本 上满足目前国内矿井的运输要求的规定。 产品配套设施多样化 我国科技在政策的指引下不断前进的步伐也开始逐渐用于转载机。如：用于 保护转载机过载的液力偶合器、限矩摩擦离合器、调速偶合器等；用于设备自动 化控制的液压紧链器、自动伸缩机头架等。以更大的减轻开采煤炭过程所需的劳 动强度，以提高煤炭的生产效率。 1.2.2 转载机外国发展分析的概述转载机外国发展分析的概述 长壁公司 （美国） 生产的一款转载机的输送量达 3500 t/h， 装机功率为 450 kw， 刮板的速度为 2.8 m/s，中部的槽宽为 1500 mm。布朗公司（德国）生产的一转载 中国矿业大学徐海学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 3 机的输送量达 3000 t/h，装机功率为 250 kw，刮板的速度为 2.30 m/s，中部的槽宽 为 1500 mm。道梯公司（英国）生产的一种转载机的输送量达 2800 t/h，装机功率 为 500 kw，刮板的速度为 1.8 m/s,中部的槽宽为 1250 mm。 通过上面比较我们得知，国内的转载机发展还存在较大差距，在转载机的输 送能力、装机功率、刮板链速等等方面的差距尤为明显。 1.3 刮板转载机的整体结构 图 1- 3- 1 刮板转载机 szz900/450 型刮板转载机是由机头部、机身部、机尾部、刮板链和挡煤板等 主要部件组成的。szz900/450 型刮板转载机机头部由机头传动装置、机头架、链 轮组件和支撑小车组成；szz900/450 型刮板转载机的机身部组成部分有标准槽、 凹形溜槽和凸形溜槽；szz900/450 型刮板转载机的机尾部组成部分有机尾架、机 尾轴和压链板。而桥式转载机其实就是一台在短距离内能够实现整体纵向移动的、 能提高货载卸载的重载刮板的输送机，机尾部刚好位于刮板机机头下方的顺槽上， 是为了更好的接住输送机输出的煤。在这之后一段平铺槽，接着用一个凹形溜槽 抬高转载机机身，靠着行走装置的导向架来支撑，然后为了让机身平伸出去使用 一个凸溜槽，直到机头部分，这就形成了一个桥式的外形。机头放在机头专用小 车上，小车的滑轮嵌在皮带机的滑轨上，这是为了和工作面的推进同步进行。当 达到转载机和皮带机的最大连接行程时，使带式输送机进行伸、缩，直到它们搭 接达到另一极限后，两机才能配合工作。 中国矿业大学徐海学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 4 图 1- 3- 2 机头部 szz900/450 型刮板转载机机头部是动力部分和卸煤部分，组成：导料槽、支 撑小车、横梁、传动装置、机头部、链轮和盲轴（本机没有采用盲轴）。 、szz900/450 型刮板转载机导料槽 导料槽位于转载机的前端并骑在皮带机机尾部机架的导轨上。机头专用小车 的车架前端连接座是通过左右两块耳板进行连接的，这的目的是为了达到减轻物 料砸落对胶带的冲击的效果并且防止胶带的偏载出现不可控跑偏，保证带式输送 机工作正常。 、szz900/450 型刮板转载机机头行走部 桥式转载机纵向行走的执行机构机头行走部，转载机行走部的组成大致 相同，有机架、横梁、底板、固定环、行走轮等。 、szz900/450 型刮板转载机机身 溜槽是转载机运输煤炭过程中的输送介质部件，可以根据安装的位置不同 分为下列几种： 中部槽主配件，不同型号的桥式转载机中部槽对应不同的规格。 调节槽安装时，工作面长度已经确定。调节槽作用：根据工作时的需求 中国矿业大学徐海学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 5 对中部槽进行长短上的调节。 其结构和中部槽大体一致， 即有10.750.5mmm、 、 三种 长度。 伸缩槽装于机头和中部槽之间，伸缩槽作用：调节链条的松紧。同时还 具有其它槽的基本功能。 过渡槽亦称连接槽。它有两种类型：机尾连接槽和机头连接槽。在装配 时，机头、机尾和中间槽需要过渡槽的过渡来连接，原因是巷道内复杂的地面情 况导致他们之间不能较好的吻合连接。 凹、凸槽为了搭接。结构和中部槽大致相同，多了能弯曲 10的特点。 刮板链结构类似于可弯曲式刮板输送机所用的刮板链。 刮板链 szz900/450 型刮板转载机的刮板链为中双链型式。这种链型基本由圆环链、 刮板、横梁、螺栓、接链环、 螺母构成。圆环链规格为 34 126c；它是矿用型 高强度圆环链，两链之间的距离是200mm，长是为24.822m，每段都有197个环。 而且在每 7 个链环的地方都要安装一个间距为756mm的刮板，材料是为合金钢， 工艺手段是锻造，通过横梁和螺栓并用防松螺母让刮板与链条紧紧连在一起。切 记：必须要根据刮板上标记的运行方向来组装刮板。在工作中必须经常检查螺栓 是否拧紧，若有松动，我们要立即拧紧，避免事故。 调节链 为了适应综采工作时对转载机长度需求的变化，调节链对刮板链长度进行一 定的调节，它的结构与刮板链型式是一样的。 中国矿业大学徐海学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 6 图 1- 3刮板链 、szz900/450 型刮板转载机机尾部 图 1- 3机尾部 桥式转载机机尾部是由机尾架、机尾滚筒组成的。 、szz900/450 型刮板转载机拖移装置 中国矿业大学徐海学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 7 根据转载机工作中实际需要来选择拖移装置。随着工作面刮板输送机的推移， 顺槽转载机也要跟着推进，一般转载机本身都采用液压拖移装置来完成这一任务。 图 1- 3 所示为液压拖移装置。它由柱靴 8，液压支柱 3，刚性顶梁 1，液压千斤 顶 6，连接桥 9，导向架 4 和耳座 7 等组成。这些主要部件均采用铰接方式连接， 以提高拖移装置对不平底板的适应性。 图 1- 3液压拖移装置 在拖移转载机时，先将液压支柱降下，然后使液压千斤顶活塞杆伸出。活塞 杆伸出时将拖移装置向前移动一个液压行程，再将液压支柱升起，并撑紧顶板。 然后，再使活塞杆缩回，这时液压千斤顶以拖移装置为支点，千斤顶的缸体带动 转载机向前移动一个液压行程。 中国矿业大学徐海学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 8 图 1- 3液压拖移装置 gzz900/450 刮板转载机整体装配如图 1- 3 图 1- 3液压拖移装置 中国矿业大学徐海学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 9 2 第二章总体方案的确定第二章总体方案的确定 本转载机的工作任务就是转载综采工作面上运出的煤炭，是工作面刮板输送 机与运输巷道内带式输送机的衔接部分，故其需要有好的装卸能力，同时还有一 些刮板转载机带有破碎机，可对原煤进行粒度的控制，保证能顺畅地在皮带机上 进行运输作业。 2.1 结构与传动系统 所设计的传动系统图： 图 2.1 传动系统图 1、配套链轮轴组 2、设计减速器 3、选用液力偶合器 4、选用电动机 5、 配套机尾链轮轴组 2.2 适用条件和特点 1gzz900/450 刮板转载机采用的是常用的动力系统，采用三级圆锥圆柱齿 中国矿业大学徐海学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 10 轮减速器， 已知此次设计传动功率相对较大，整机结构紧凑，体积适当，高度较 低，整体可靠性更高，因此可知比选用有行星齿轮传动减速级的成本要低。机身 最大的宽度是 3150 mm ，机头离地最大的高度是 2750 mm 。 2紧链环节是所有刮板类输送机的必要部分，采用液压紧链形式，紧链快速， 效率高；同时还可通过伸缩机头来实现小范围内的紧链，相对液压紧链要更加方 便和快捷。 2.3 转载机机身的组成及用途 本刮板转载机机身主要分成三部分进行设计，包括机头传动部、运输槽、刮 板链。 2.3.1 机头传动部机头传动部 它基本是由电机- 减速器- 机头架- 链轮组件- 后槽体- 设备组件- 联接罩和液压紧 链系统构成的。 机架 机架分为两大部分：前机架和后机架。 伸缩油缸的参数 机头部的伸缩油缸设计有两个，均为单伸缩双作用油缸，对称布置。若要使 机头部的伸缩插板不被卡死，两油缸的伸缩必须是同步进行的，进给量也一样。 油缸选用汽车用普 通油缸，成本低，用量大，结构简单，可靠性强；油缸的缸径 选择 100 mm，伸缩量 300 mm，最大工作压力 31 mpa。在油缸推动下，机头运 动到所需位置时，用销轴固定机头，液压缸泄压，完成 一次机头微调紧链。液压 管路设置在机头旁的箱体上，要求保证操作人员可方便的操作控 制阀。伸缩油缸 如果到达极限位置时，应将油钢缩回到最小位置，然后通过液压紧链装置 对刮板 转载机进行液压紧链操作。液压缸的主要参数如下： 伸缩方式：单伸缩双作用 油缸压力： 31.9 mpa 缸体直径： 100 mm 杆 径： 70 mm 中国矿业大学徐海学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 11 推 力： 264.5 kn 拉 力： 5.7 kn 行 程： 300 mm 链轮组件部分的设计 于机头传动部进行安装，其中链轮选择设计七齿链轮，它的材料为合金钢， 工艺手段为整体锻造。齿形加工成型，对表面进行淬火处理。 拔链器、舍板的设计 其工艺手段为焊接。安装时，为了使刮板链与链轮能顺利的啮合、分离要将 拔叉插到链轮齿的沟槽内。拔链器的主要作用是：保证不卡链，能及时分离。拔 链器被固定在转载机机头架上，用的是舍板和螺栓。两者都比较易磨损，发现磨 损后应及时进行跟换，避免事故。 图 2- 2 拨链器 液压紧链装置的设计 液压紧链装置为选配装置，采购生产企业的成品，不自行设计。液压紧链扭 矩大，常常用于重型刮板链的紧链中，紧链效率高，是现代综采配套运输机械较 为常用的紧链装置。液压紧链器主要由液压马达、输出齿轮、滑移齿轮、惰轮、 轴、壳体组成，输出齿轮安装 在液压马达的输出轴上面，液压马达的动力先由惰 中国矿业大学徐海学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 12 轮传递给轴，轴再通过轴上的可纵向移动的齿轮传动给本机三级减速器输入轴上 的大齿轮，当滑移齿轮滑动到最左端时与安装在减速器 输入轴上的输入齿轮相啮 合，此时如果液压马达开始转动那么减速器输入轴也开始转动，从而实现紧链； 当紧链完毕时，通过拨叉将滑移齿轮与减速器输入轴上的输入齿轮脱开啮 合，拧 下螺栓拔掉定位销，取下液压紧链器，完成紧链。 图 2- 3 液压紧链装置 2.3.2szz900/450 型刮板转载机输送槽型刮板转载机输送槽 中国矿业大学徐海学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 13 输送槽作为运煤的传输介体，煤流运行在输送槽中，同时还搭载着转载机的 整体重量。刮板转载机的输送槽存在多种形式，但是各自最主要的功能还是煤炭 的输送，不过还有附加的功能，例如凹、凸槽就让刮板转载机结构实现了纵向变 动。绝大多数槽体的结构是整体焊接式的箱型，而且都是全封闭式结构，通过盖 板来封闭了槽体，加强槽体的强度。电缆槽装在侧面，方便将电缆、水管沿着槽 体悬挂。输送槽机尾段采用的联接零件是哑铃销，实现机尾段在水平面内具有一 定角度的调整，目的是方便接煤。采用高耐磨的钢板材料作为槽体底板。各个槽 之间都是采用高强度的螺栓联接方式，其之间的定位用的是定位销定位，使整机 的联接强度和准确性得到保障。 图 2- 4 凸槽 中国矿业大学徐海学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 14 图 2- 5 凹槽 2.3.3 刮板链的选择刮板链的选择 刮板链是易磨损的部件， 刮板必须耐磨。 煤炭中常常不光只含有碳， 还含有 s、 p 等物质，使金属比较容易被腐蚀，故刮板链还需要一定的抗腐蚀性。在运行过 程中，煤流截面大小在不断变化，运行阻力也在变化，故需要链条有一定的韧性， 这样就不容易发生断链事故。圆环链选用规格必须参照相近功率或运量的机型， 故选用 34 126c矿用高强度圆环链。刮板采用铸钢或锻钢制造刮板，刮板通过螺 栓和定位件与圆环链进行联接的，联接强度高，拆装方便。链结构选用中双链结 构，相比边双链和中单链，稳定性好，耐用，同时还方便维修。 调节链：主要作用是调接链整体的长度，保证链与链轮的啮合比较顺畅，不 会出现拖链的事故。 中国矿业大学徐海学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 15 3 第三章刮板转载机的选型和计算第三章刮板转载机的选型和计算 3.1szz900/450 型刮板转载机运输能力的计算 桥式转载机其实就是一台能够整体纵向移动的、能提高货载卸载的短距离重 型刮板输送机，所以参照刮板输送机的选型和计算过程，两者计算公式一样，只 是在一些系数的选择上有所不同。 刮板转载机计算过程如下： 3.63600qqvfv= t/h 式中： q - - 刮板转载机每米长度上的载货重量 kg / m v - - 刮板链运行速度 m / s 中国矿业大学徐海学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 16 f - - 断面积 m2 - - 货载散集比重 t / m3（煤一般取 0.85- 1） - - 转载机溜槽装满系数 0.65 - 0.9 v - - 刮板链工作时运行的速度应为煤流的平均速度 在工作面运煤量突增或者有大的煤块时，常常导致堆煤现象发生，就是因为 转载机的过煤断面在设计过程中没有考虑到裕量问题导致的，工作面送出的煤量 在不断变化中，有时会大大超过刮板转载机的额定运煤量，特别是在凹槽或凸槽 段很容易就会产生拥堵现象，导致刮板转载机被卡死尤其是当整个溜槽都充满煤 的时候，煤流将受到来自四周强大的约束力，煤流不再流动导致堵塞，严重的会 使溜槽顶板变形，从而产生更大的附加摩擦阻力。转载机会因为运煤阻力的急剧 增大出现严重过载，甚至卡死停机，造成液力偶合器严重破坏，其具体表现为： 易熔塞频繁熔爆，密封、轴承损坏。综上决不可忽略在堆煤现象对转载机负荷的 影响。 3.2szz900/450 型刮板转载机工作阻力的计算 1：本机单位长度上的货载质量 q 1800 324.7 3.63.6 1.54 q qkg m v = 因此可得刮板转载机的最小断面应为 2 3.247 0.3247 10 q sm r = 中国矿业大学徐海学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 17 图 3.2 刮板转载机最大载货截断面 3.3szz900/450 型刮板转载机有载分支的基本运行阻力的计算 zhzhazhbzhc ffff=+ 式中： zh f - - 总运行阻力 zha f - - 落地段的运行阻力 zhb f - - 爬坡段的运行阻力 zhc f - - 架桥段的运行阻力 1：分段计算各段阻力： a：落地段阻力 () () 00 324.7 0.822.7 0.430 9.8 79.04 zhaa fqql g kn =+ =+ b：爬坡段阻 中国矿业大学徐海学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 18 ()() () () 000 cossin 324.7 0.822.7 0.410 9.8 cos10 324.722.710 9.8 sin10 31.86 zhbbb fqql gqql g kn =+ =+ + c：架桥段的运行阻力 () () 00 324.7 0.822.7 0.420 9.8 52.69 zhcc fqql g kn =+ =+ 0 q - - 刮板链每米长度的质量 查表应取 22.7 kg / m - - 物料在溜槽中移动阻力系数 取 0.8 0 - - 刮板链工作时移动阻力系数 为 0.4 a l , b l , c l 分别是落地段、爬坡段、架桥段的长度 可得下面的结果： 79.0431.8652.69 163.59kn zhzhazhbzhc ffff knknkn =+ =+ = 3.4szz900/450 型刮板转载机空载分支的基本运行阻力的计算 kkakbkc ffff=+ ka f 、 kb f 、 kc f 分别是落地段、爬坡段、架桥段空载部分的阻力 a：落地段的阻力计算： 00 22.7 0.4 30 9.8 2.67 kaa fql g kn = = b：爬坡段的阻力计算： () () 00cos sin 22.7 10 9.80.4 cos10sin10 0.49 kbb fq l g kn = = 中国矿业大学徐海学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 19 c：架桥段的阻力计算： 00 22.7 0.4 20 9.8 1.78 kcc fql g kn = = 可得下面的结果： 2.670.491.78 4.94 kkakbkc ffff knknkn kn =+ =+ 3.5szz900/450 型刮板转载机运行总阻力w的计算式 () () 2 1.09163.594.94 183.7 zhk wkff kn =+ =+ = 2 k 为刮板链条绕机头部、机尾部链轮回转时的附加阻力系数，为 1.09 3.6szz900/450 型刮板转载机牵引链张力和牵引力计算 根据逐点计算法的原则计算链子各特殊点的张力 图 3.6 刮板转载机结点力分析 中国矿业大学徐海学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 20 1min 21 3223222 43 2 24 44.948.94 0.061.069.476 9.476163.59173.066 k zh ssknkn ssfknknkn sssssskn ssfknknkn = =+=+= =+=+= =+=+ 3.6.1szz900/450 型刮板转载机主动链轮牵引力的计算型刮板转载机主动链轮牵引力的计算 当主动链轮相遇点及分离点张力计算出来后，即可按下式计算牵引力： () ()() 4141 0.030.05fssss=+: 系数选择 0.05 总牵引力计算如下： ()() 4141 0.05 169.0668.8533 177.92 fssss knkn kn =+ =+ 小于运行总阻力，分析原因可知：计算过程中刮板转载机的总牵引力系数选 取较小，而计算运行总阻力时系数选取较大。实际运行中两者一样大，所以在计 算刮板转载机满载运行时电机的功率中，取两者中较大数代入即可，故代入 183.7fkn= 。 3.6.2szz900/450 型刮板转载机的满载运行功率型刮板转载机的满载运行功率p的计算的计算 kfv p = 式中 k- - 本机电动机功率备用系数，取 1.2； - - 刮板转载机传动效率， 取 0.85； 代入得 1.2 183.71.54 399.4 0.85 d kfvknm s pkw = 选择电动机时必须大于计算出的电动机理论功率值，但也不能大太多否者会 使电动机效率变得很低。 中国矿业大学徐海学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 21 3.6.3szz900/450 型刮板转载机的刮板链强度验算型刮板转载机的刮板链强度验算 1）：szz900/450 型刮板转载机满载启动时，刮板链的最大拉力 max t的计算 max 2.2 450 0.85 546.4 1.54 b n p tkn v = 式中： b n- - 电机启动力矩系数，电动机最大转矩与额定转矩之比，为 2.2； p- - 刮板转载机电机的总功率，450kw； - - 刮板转载机的传动效率，为 0.85； 2：刮板转载机链条最小破断负荷 a t的计算 2 1450 0.952755 acba tn t kkn= c n- - 刮板转载机的链条根数，中双链为 2； b t- - 刮板转载机的单股链条最小破断力，1450kn； a k- - 刮板转载机的链条受力不均匀系数，中双链为 0.95； 3：szz900/450 型刮板转载机链条强度校核 min 2755 5.043.5 546.4 a m tkn k tkn = 故选 34 126c级链条；链条安全系数 min k远大于 3.5，因此所选链条符合强 度要求。 中国矿业大学徐海学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 22 4 第四章电动机的选用及传动方案的设计第四章电动机的选用及传动方案的设计 4.1 所需电动机的选型 本次毕业设计要求：功率是450kw，综合考虑矿井工作环境的实际情况，必 须要确保安全性，必须防爆、防电火花。而且电机工作要可靠，启动转矩大，过 载能力强，效率高。综合考虑矿井工作环境的实际情况，我选择：矿用防爆型的 电动