刮板输送机

更多相关文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ781219完整CAD设计文件以及仿真建模文件，资料请联系68661508索要本科生毕业设计（论文）题目刮板输送机摘要刮板输送机是目前煤矿井下运输的主要设备之一，是采煤工作面上第一道运输设备，也是采煤工作面上唯一的运输设备。本说明书主要介绍了SGB630/90型刮板输送机的工作原理及传动部的计算。SGB630/90型刮板输送机的传动部主要有电动机产生原动力，经过液力耦合器到减速器，经三级圆锥圆柱减速器减速后，把动力传递到滚筒使滚筒旋转。旋转的滚筒带动圆环链再有圆环链带动刮板经中部槽底部、机尾部再回到机头滚筒，连续的环形运转。由侧面装煤或者是机尾装煤，从机头部运出达到运输的目的。在设计过程中，对传动部（减速器）的轴、齿轮、轴承和联接用的键等部件进行了设计计算、强度校核和选用。本说明书主要针对主要部件的设计计算和强度校核进行了叙述和介绍。此外，还对SGB630/90型输送机的安装与维护进行了说明，以便能更好的发挥该输送机的性能，达到最佳工作效果。关键词刮板输送机；传动齿轮；设计ABSTRACTAFCISTHEMAINEQUIPMENTFORUNDERGROUNDCOALMINEISONEOFTHEFIRSTTRANSPORTPLANEINMININGEQUIPMENT,COALMININGWORKINGFACEISTHEONLYTRANSPORTEQUIPMENTTHISMANUALINTRODUCESTHESGB630/90TYPESCRAPERCONVEYORANDDRIVETHEWORKINGPRINCIPLEOFTHEDEPARTMENTOFCALCULATIONSGB630/90TYPESCRAPERCONVEYORDRIVEMOTORPRODUCESMAINDRIVINGFORCEBEHINDTHEDEPARTMENT,THROUGHTHEHYDRAULICCOUPLINGTOTHEREDUCER,REDUCERREDUCTIONBYTHREECYLINDRICALCONE,PUTTHEPOWERDELIVEREDTOTHEDRUMTODRUMROTATIONROTATINGDRUMDRIVECHAINRINGCHAINDRIVENSCRAPERRINGAGAINBYTHEMIDDLEOFTHEBOTTOMSLOT,MACHINEHEADBACKTOTHEREARDRUM,CONTINUOUSRINGOPERATIONCHARGINGFROMTHESIDEORTAILLOADINGOFCOAL,SHIPPEDFROMTHEMACHINEHEADTOTRANSPORTATIONPURPOSESINTHEDESIGNPROCESS,THEDEPARTMENTOFTHEDRIVESPEEDREDUCEROFSHAFTS,GEARS,BEARINGSANDOTHERCOMPONENTSCONNECTEDWITHTHEKEYCALCULATIONFORTHEDESIGN,STRENGTHCHECK,ANDUSETHEMAINCOMPONENTSOFTHISMANUALAIMEDATTHEDESIGNANDSTRENGTHCHECKCALCULATIONWASDESCRIBEDANDINTRODUCEDINADDITION,ONSGB630/90TYPECONVEYORINSTALLATIONANDMAINTENANCEAREDESCRIBEDINORDERTOPLAYBETTERTHEPERFORMANCEOFTHECONVEYOR,THEBESTWORKRESULTSKEYWORDSCRAPERCONVEYORGEARWHEELOFTHETRANSMISSIONDESIGN目录1概述111引言112我国刮板输送机的发展现状113与国外刮板输送机存在的差距114未来刮板输送机发展的趋势22主要部件的结构设计和要求321刮板输送机的主要类型（系列）和代号的意义3211刮板输送机的主要类型3212刮板输送机代号的意义322刮板输送机的主要组成部分、工作原理及特点4221刮板输送机的主要组成部分4222刮板输送机的工作原理4223刮板输送机的特点423刮板输送机的传动系统及组成424机头部5241机头架5242机头链轮5243减速器6244盲轴7245联轴器7246电动机8247紧链装置825机尾部926中部槽及附属部927刮板链1028推移装置1129锚固装置11210对刮板输送机的要求113总体方案的确定1231主要技术参数1232电动机功率的校核及电动机的选择13321求刮板链速13322电动机功率校核13323电动机的选择1433圆环链的选择14331圆环链链环的结构和规格14332圆环链接链环的结构形式15333圆环链的性能指标1634刮板选择及驱动链轮的选择17341刮板选择17342链轮选择1835减速器21351传动比的确定21352传动比的分配22353各级传动计算22354传动部圆锥齿轮设计计算23355传动部圆柱齿轮设计计算32356传动部圆柱齿轮设计计算3836轴的设计及强度校核44361高速轴轴的设计44362轴的设计48363轴的设计51364输出轴的设计544减速器键、轴承的校核5441减速器键的校核54411轴键的校核54412轴键的校核55413轴键的校核55414输出轴键的校核5542减速器轴承的校核55421验算轴轴承寿命56422验算轴轴承寿命57423验算轴轴承寿命58424验算输出轴轴承寿命595液力联轴器596箱体的设计61参考文献62结论63英语翻译641英文原文642中文译文69致谢761概述11引言目前，世界上的能源以一次能源为主（如，煤、石油、天然气，等）。一个国家的一次能源生产量代表着一个国家的综合能力。我国的能源以煤炭为主，但是煤炭从矿井下采出，运到地面才有经济价值。因此，井下运输是矿井生产的重要部分之一。而刮板运输机是目前国内外缓倾斜长壁式采煤工作面唯一的运输设备，是煤炭运输的第一个环节。但有时候也用于其他地方，转载机就是一个特殊结构的刮板输送机。如果皮带输送机不能直接把煤运进煤仓，且皮带机尾离煤仓上口很近时就需要把皮带运输机上的煤落到刮板输送机上，有刮板输送机转载到煤仓中。12我国刮板输送机的发展现状我国刮板输送机的研制及使用起步较晚。建国初期我国的机械化刚刚走入仿制阶段，但他发展非常迅速。自上世纪70年代中期开发以来，已经取得了长足的进步。为综采机械化水平的提高和经济效益的增长发挥了很大的作用。121产品结构多样化20多年来，经过制造厂家和使用单位的不断探索、研制的刮板输送机中部槽结构由原来单一的挡、铲板结构逐步形成了框架结构、整体焊接结构、C型槽结构、铸焊结构等多种结构形式并存的局面，基本满足了各种地质条件下工作面开采的要求。（1）产品系列多样化。目前，国内刮板输送机系列品种多种多样。综采机械化刮板输送机从槽宽区分有630、730、764、800、830、960、1000、1200系列，装机功率从90KW到2855KW，运输能力从400T/H到2500T/H，链条规格有22、26、30、34、38、42、48，减速器功率从90KW到1000KW，最高日产量可达2MT，年产量可达600MT，可以满足大、中、小煤矿的要求。（2）产品配置多样化。近年来，随着科学技术的不断进步，一些新的技术也不断应用于刮板输送机。液力偶合器、限矩摩擦离合器、调速偶合器等软启动技术用于设备的过载保护。液压紧链器、自动伸缩机尾等机电一体化技术用于设备的自动化控制，以尽可能的减轻煤炭开采的劳动强度，提高煤矿生产效率。而且，一些速度、温度等工矿监测、监控装置也正在不断的应用于刮板输送机。13与国外刮板输送机存在的差距近十年来，国外制造厂家，为适应国际市场需要，不断加大输送机的功率、采用新结构、新工艺，开发高强度、高耐磨性能的新材料，使产品不断更新，技术性能日趋完善，可靠性不断提高，寿命大幅度增加。而我国生产的工作面刮板输送机整机性能相对比较差，一些关键零部件的寿命、可靠性相对较低，监测、控制方面相对比较弱。具体有以下方面。（1）输送能力方面的差距。上个世纪90年代后期，国外工作面刮板输送机装机功率达到3700KW或3855KW，现在已达到31250KW，溜槽内宽也由1000MM扩大到1250MM，链条直径4852，中板厚度50MM以上，运输能力达到4500T/H以上。目前国内使用的重型刮板输送机装机功率多为2525KW或2700KW，个别的使用2855KW，溜槽内宽1000MM或1200MM，运输能力达到2500T/H或3000T/H，链条多采用3848，中板厚度为45MM。（2）关键零部件寿命差距。我国生产的刮板输送机的主要零部件寿命大都低于国外先进水平，其中关键零部件，如圆环链和中部槽。有资料表明国外大于34的圆环链过煤量在200MT，国内同规格的圆环链过煤量100MT左右。而且国外规格为42圆环链过煤量可达400500MT，国外重型刮板输送机中部槽过煤量保证值为600MT，最高寿命可达1200MT，而国产中部槽过煤量只有400500MT。造成这种寿命差距的主要原因是国内没有研制、开发出生产这些关键零部件的材料，国内重型刮板输送机中部槽用的中板、链条等关键材料都是依靠进口，这样造成国内生产的产品总是滞后于国外产品。（3）技术性能差距。20世纪末期以来，美、澳、英、德等先进采煤国家积极应用机电一体化技术，研制、开发新型自动化运输设备，这些设备采用计算机工况监测监控，在增加传动功率，提高生产能力的同时，使设备的功能内涵发生了重大突破。经过十多年的努力，已经研制出限矩摩擦离合器作为输送机启动或运行时的过载保护，利用调速偶合器实现输送机的软启动和过载保护，通过链条张力自动调节装置来实现刮板链随运行工况的变化以调节链条的张紧力。通过工况监测和故障诊断系统，及时了解设备运行的工况，保证设备的安全运行。国内的轻型、中型刮板输送机多采用液力偶合器或双速电机来改善输送机的启动性能，重型刮板输送机采用限矩摩擦离合器保护电机，虽然在个别输送机上使用了调速偶合器和自动伸缩机尾，可是由于不能准确的对输送机运行过程中的数据进行采集、分析，这些设备还不能达到自动控制的要求。14未来刮板输送机发展的趋势综合国内外刮板输送机的现状，未来刮板输送机的发展具有一下特点（1）设备重型化。设备重型化是煤炭集约化生产、高强度开采、单机单产不断提高的要求，也是提高劳动生产率、节约投资、降低生产成本的重要途径。重型化集中表现为生产能力大，装机功率不断增大，重量大，电压高。未来几年，国内“一矿一面、一个采区、一条生产线”的矿区将逐渐增多，工作面长度300M左右。这些工作面可将实现日产23万T，年产510MT，这样就需要刮板输送机装机功率20003000KW，输送能力高达4000T/H。（2）设备自动化。设备自动化是提高劳动生产率、减轻劳动强度、保障安全的重要手段。刮板输送机的自动化主要是根据刮板输送机启动、运行中的负载状况、各关键零部件运行是温度状况、采煤机的截割速度、采煤机的位置等随时调整输送机的运行参数，实现自我控制，保证设备的安全、可靠运行，以更好的发挥设备的效率。当自动控制发展相对成熟后，最终会实现采煤机、液压支架、刮板输送机的联动作业，从而实现工作面自动化。（3）设备智能化。设备智能化是通过一些监测和监控装置，对刮板输送机运行过程监控，实现工况检测和故障诊断。例如，通过对输送机电机电压、电流、功率及温升等监测以监视多电机驱动时电动功率分配及供电系统的工况。通过对减速器油质、油位、温升、链轮轴组、刮板链的运行等进行过程控制，并对运行状况进行预测，使设备维修可以从事前进行计划，提出故障维修方法和处理方案，使排除故障的时间尽可能的减少。（4）开发薄煤层开采设备。此外，统计资料表明，国内薄和较薄煤层产量在整个煤炭产量中所占比重始终偏低，特别是近年来薄及较薄煤层的产量更是呈逐年下降的趋势。通过对国内煤炭生产企业的调查发现，国内绝大多数矿区受经济驱使采厚丢薄现象十分普遍，受此影响，薄煤层综采设备的发展缓慢。特别是厚度底于13米的极薄煤层，大多数都被丢弃。造成煤炭资源的极大浪费。造成这种状况的原因除经济利益外，同时也由于现有的国产技术装备无法满足极薄煤层高效开采需要。而目前国内特别是老矿区的薄与极薄煤层所占的比例越来越多。因此，为避免资源浪费，实现资源均衡开采，设计出结构满足极薄煤层采煤工艺要求的高产高效高可靠性的工作面刮板输送机设备将越来越成为各矿局迫切的需求。而传统的刮板输送机多采用铸焊结构的中部槽，在应用到极薄煤层工作面时，结构型式都存在着以下不足。第一，中部槽高，占用空间大。第二，齿轨（销排）与采煤机配套结构及定位方式的限制，使得采煤机整体高度难于满足极薄煤层工作面的需要。第三，滚筒装煤效果不理想。由于普通中部槽高，用于极薄煤层工作面时采煤机滚筒又相对较小，造成滚筒装煤效果不理想；所以，未来刮板输送机，在向重型化、自动化、智能化发展的同时，必将发展出能够满足极薄煤层工作面机械化综采工艺的极薄煤层刮板输送机，以彻底解决长期以来国内极薄煤层开采装备落后、机械化程度低、工作面效率低、经济效益差的局面。2主要部件的结构和设计要求21刮板输送机的主要类型（系列）和代号的意义211刮板输送机的主要类型1按溜槽的布置方式分2按溜槽的结构分3按牵引链结构分片式套筒滚子链、可拆模锻链、焊接圆环链4按链条数及布置方式分单链、双链和三链。5按传动装置布置分并列式、垂直式、复合式6按电动机功率分轻型、中型、重型7按刮板链形式分为三种中单链型、中双链型、边双链型。本次我设计的是边双链型，所以以下介绍重点，都是边双链型。212刮板输送机代号的意义系列型谱规定的刮板输送机产品型号编制方法如下。例如中部榴槽宽为630MM、配用电动机功率为2X75KW的边双链型矿用刮板输送机的型号表示为SGB一630150。系列SGB系列、SGW系列、SGZ系列22刮板输送机主要组成部分、工作原理及特点221刮板输送机的主要组成部分边双链刮板输送机的外形如下图11，其组成主要由机头、机尾、中部槽、变线槽、电缆槽、刮板链、液压张紧装置、伸缩机尾控制装置、减速器综合监控系统及工具等组成。图21刮板输送机外形222刮板输送机的工作原理刮板输送机的牵引构件是刮板链，承裁装置是中部槽，刮板链安置在中部槽的槽面。中部槽沿运输线路全线铺设，刮板链绕经机头、机尾的链轮接成封闭形置于中部槽中，工作时沿输送机全长都可向溜槽中装煤，装入中部槽中的煤被刮板链拖拉，在中部槽内滑行到卸载端卸下。223刮板输送机的特点刮板输送机结构强度高，机身低矮，可以弯曲，适应较恶劣的工作条件。可作为采煤机的运行轨道，还可作移置液压支架的支点；推移刮板输送机时，铲煤板可自动清扫挡煤板铲煤板中部槽刮板链机头部机尾过渡槽机道浮煤；挡煤板后面有安装电缆、水管的槽架，并对电缆、水管起保护作用、推移输送机时，电缆、水管同时移动。是缓倾斜长壁式采煤工作面唯一的煤炭运输设备。23刮板输送机的传动系统及组成输送机的传动系统包括电动机、液力偶合器，张紧装置、减速器等，电动机通过液力偶合器将动力传递给减速器输入轴；再由减速器输出轴传递给链轮组件；链轮驱动刮板链按需要的方向运行，完成输送煤炭的任务。24机头部机头部由机头架、链轮、减速器、盲轴、联轴器、过渡槽、紧链装置和电动机等组成。是将电动机的动力传递给刮板链的装置。下图为一种边双链式刮板输送机的机头部。图22边双链式刮板输送机的机头部241机头架机头架是机头部的骨架，应有足够的强度和刚度，由厚钢板焊接制成。是用来安装、支撑传动装置、链轮组件、舌板组件、拨链器等部件的架体；机头架为左、右对称结构，以适应左、右工作面的互换。242机头链轮链轮是一个组件，由链轮和连接筒组成。链轮是传力部件，也是易损部件，运转中除受静载荷外，还有脉冲和冲击载荷。链轮组件安装于机头架上，链轮组件采用从机头架一侧穿入的安装方法。链轮组件为双伸结构，两侧均通过齿轮联轴器和传动装置联接。七齿链轮与渐开线内花键孔滚筒焊接，构成链轮轴。链轮由优质合金钢锻造而成，齿形部分经电解加工成型，链窝及齿形表面经淬火处理。滚筒上的内花键用来与减速器输出轴联接。图23所示为边双链用的链轮连接筒用组件，采用部分式连接筒，连接筒两端由环槽与链轮的环槽相连，内孔用平键分别与减速器伸出及盲轴连接，部分用螺栓固接。链轮用花键与减速器是伸出轴和盲轴连接。安装时必须保证两个链轮的齿轮在相同的相位角上。这种结构的有点是链轮磨损后可以只更换链轮。但是，连接筒螺栓锈死时，很难拆卸。所以连接筒与链轮焊接成一体，连接筒两端的内花键分别与减速器输出轴和盲轴连接，这种结构拆装维修方便。图23边双链用的链轮连接组件链轮的齿形和基本尺寸参考矿用圆环链链轮的齿形和基本尺寸计算（MT/Z880）计算。七齿链轮与渐开线内花键孔滚筒焊接，构成链轮轴。链轮由优质合金钢锻造而成，齿形部分经电解加工成型，链窝及齿形表面经淬火处理。我国矿用圆环链轮技术条件（MT/Z980）规定了各项技术要求。为保证链轮的质量，刮板输送机通用技术条件（MT1501993）中规定轻型刮板输送机的链轮寿命部低于以一年，中、重型刮板输送机的链轮寿命部低于一年半。243减速器我国目前生产的刮板输送机减速器多为平行布置式、三级传动的圆锥圆柱齿轮减速器。如图24。主要要作用是适用于正反两向运转。图24圆锥圆柱齿轮减速器244盲轴盲轴是装在机头架的不装减速器一侧、支承链轮的一个组件。盲轴组件是用于与圆锥圆柱齿轮减速器的链轮连接组件相配的盲轴组件，其轴承座装在机头架侧板的座孔内，用螺栓固定。245联轴器电动机与减速器的连接有弹性联轴器和液力耦合器两种。用液力耦合器有以下有点使电动机轻载保护功能；减缓传动系统的冲击和震动；多电机驱动能使各电机的负荷较均匀；如果与电动机的特性匹配得当，能增大驱动装置的启动力矩。中型和重型刮板输送机都采用液力耦合器。如图25图25液力联轴器液力耦合器是一种液力传动器件，其主要组成部分由1泵轮、2外壳、3易熔塞、4涡轮、5工作液。泵轮1和外壳2把涡轮4封在其中，并用螺栓紧密连接构成密封的工作腔。泵轮的出轴与电动机连接，涡轮的出轴与减速器连接。泵轮与涡轮上都有许多径向直叶片，两轮上的叶片数目不等。在工作腔内灌注一定量的工作液体，电动机驱动泵轮旋转时，泵轮中的工作液体被叶片夹持着同泵轮一起旋转，产生流向外缘的离心力就必定大于涡轮使工作液体产生的离心力压力。因此，泵轮内的液体沿径向叶片之间的通道向外流动，并在泵轮外缘流入涡轮；同时，由于连续性的缘故，在靠近联轴器轴线的泵轮内缘，工作液体又从涡轮流回泵轮，形成环流。于是，工作液体除了绕联轴器轴线进行旋转运动（牵连运动）之外，还要绕泵轮和透平轮所组成的循环圆的中心进行环流运动（相对运动），因此，工作液体的绝对运动的螺管状的复合运动。进入螺管运动的液体质点在泵轮被加速增压，泵轮的机械能转换成液体的动能，液体进入涡轮后，推动涡轮旋转，液体被减速降压，液体的动能转换成涡轮的机械能而输出做功。由此可见，液力耦合器是依靠液体环流运动传递能量的，而产生环流的先决条件是泵轮转速大于涡轮转速，即二者之间存在转速差。当二者转速相等时，液体的环流运动消失，能量传递也停止了。根据液力转动的理论，液力耦合器所能传递的力矩M用下式计算52DNM式中转矩系数；工作液体的重度，；2N/M泵轮的转速，R/MIN；ND泵轮的有效直径，M。液力耦合器的工作液可用矿物油、水或难燃液。在矿井中采用矿物油作工作液，有引起火灾的危险，为防止油温过高，安全型液力耦合器的工作腔装有易溶塞。易溶塞上有通孔，用专门配置的易熔合金封死。当过载时间较长，油温超过限定的温度时易熔合金被融化，腔内有野喷出，泵轮与涡轮失掉液力连接从而保护了电机不会长时间过载，链子不被拉断，也不致因油温过高而造成事故。246电动机矿用刮板输送机电动机的选择要求很多。首先要求是隔爆（或防爆）型的，然后电压必须符合井下的要求，一般情况下井下的大型电器设备采用的是1140V或660V。所以选择电机时应注意电压是1140V或660V。不是特殊要求应不选择380V。采用液力耦合器时，对电动机的启动转矩无高要求，只是要求最大转矩要高。因为用液力耦合器时，电动机是轻载启动，如果液力耦合器的输入特性与电动机的特性匹配得当，则对负载的启动转矩可接近电动机的最大力矩。不用液力耦合器时，采用双鼠笼转子并具有高启动转矩的隔离防爆型电动机。247紧链装置刮板链安装时，要给予一定的预紧力，使它运行时在张力最小点不发生链条松弛或堆积。给刮板链施加张紧力的装置叫紧链装置。目前应用的方式有三种一种是将刮板链一端固定在机头架上，另一端绕经机头链轮，用机头部的电动机使链轮反转，将链条拉紧，电动机停止反转时，立即用一种制动装置将链轮闸住，防止链条回松；第二种方式与目前一种基本相同，只是不用电动机反转紧链，而用专设的液压马达紧链；第三种方式是采用专用的液压缸紧链。一般情况下人们都采用第一种紧链方式。第一种紧链方式使用的紧链器又分为三种棘轮紧链器、摩擦轮紧链器、闸盘紧链器。本次设计采用的是闸盘联轴器，所以本次注重介绍闸盘联轴器。闸盘紧链器由闸盘和制动装置组成，闸盘装在型减速器的一轴上，制动装置安装在连接筒上。图26闸盘紧链器紧链器是通过与电动机,阻链器的联合工作,以实现输送机刮板链的紧链,接链和换链。1、使用前的检查工作（1）调整闸块之间的距离为20MM,然后将螺钉调至与联接座接触，并锁紧螺母，以限制制动板及闸块的位置，防止紧链器在工作时与其他转动件卡碰而造成事故。（2）丝杠螺纹上应有足够的润滑油，以保证紧链器有效工作。2、紧链,接链，换链步骤1打开输送机联接罩上的封盖，通过销轴将紧链器固定在联接罩基座上，转动紧链器手轮以使闸与闸盘拖开。2将阻链器有斜面的一面朝向机头装在过渡槽上，阻链器底部的键块必须楔入中板上的键槽中，然后将阻链器上卡块转入槽帮中，以防止阻链器脱槽。3阻链前，所有人员应撤离到安全地带。反向点动电动机，使刮板链反向运行，当刮板在阻链器斜面上被卡住时，重新反向起动电动机，直到电动机堵转为止，立即转动阻链器手轮闸紧闸盘，并切断电源。4接，拆链完毕后，应将槽中除阻链器外所有工件取出。然后正向点动电动机，使刮板链正向运行，当刮板脱开阻链器后停止电动机转动，将阻链器卡块转出槽帮，取出阻链器，再将紧链器从联接罩上取下，并加盖板。拆，接链工作结束。25机尾部机尾部分为有驱动装置和无驱动装置两种。有驱动装置的机尾部，因尾部不需要卸载高度，除了尾部架与机头架有所不同外，其他部件与机头部相同。无驱动装置的机尾部如图27，尾部上只有供刮板链改向用的尾部轴部件。图2726中部槽及附属部件中部槽的刮板输送机的机身，有槽帮钢和中板焊接而成。上槽是装运物料的承载槽，下槽底部敞开供刮板链返程用。为减小刮板链返程的阻力，或在底板松软的条件下使用时防止槽体下陷，在槽帮钢下加焊接底板构成封底槽。使用封底槽安装下股刮板链和处理下股链事故比较困难，可以用间隔几节封底槽装一节有可拆中板的封底槽的办法，以减少困难。中部槽的形式列入标准的有中单链、中双链、边双链型三种。中部槽受煤和刮板链的剧烈摩擦，是使用量和消耗量最大的部件。中部槽的井下使用寿命，目前是按过煤量衡量。刮板输送机通用技术条件种规定的过煤量列于表21中。表21中部槽过煤量槽宽/MM280320420520620630730764830轻型6812203040中型60重型120180为提高中部槽的使用寿命，目前采用的方法有多种。如将两端进行淬火处理，或加焊高锰钢铸造端头，中板两端链道处于等离子喷焊耐磨合金；易磨损处堆焊硬质合金钢；加大中板厚度；改进槽帮钢的断面以增加强度和刚度。制造中部槽的槽帮钢有规定标准，规定的形式有D型、E型和M型三种。D型为中单链刮板输送机用热轧槽帮钢，E型为中单链和中双链用，边双链也可以使用，M型为边双链用的热轧槽帮钢。E型与M型相比不仅中板宽度减小从而增大了刚度，而且还增大了中板与槽帮钢的焊接强度，便于焊接，链子不磨焊缝。中部槽的擦帮刚中腰上的连接座供安装铲煤板、挡煤板和无链牵引齿条用。在综合工作面使用中，液压支架上的推移千斤顶连接在挡煤板下部的长孔上，由于推移输送机特别是拉移液压支架的阻力很大，致使支座的负荷特别大，如果焊接不牢会拉坏支座。因此提高支座的可靠性是一个重要问题。中部槽的连接装置是将单个中部槽连接成刮板输送机机身的组件，它既要保证对中性，使两槽之间上下、左右的错口量不超过规定，又要允许相邻两槽在平、竖两个面内能折曲一定角度，使机身有良好的弯曲性能，还要求同一型号中部槽的安装、连接尺寸相同，能通用互换。目前应用的有插销式、哑铃式、插入圆柱销式等。连接装置是中部槽的薄弱环节，目前还在不断改进。27刮板链刮板链有链条和刮板组成，是刮板输送机的牵引机构。刮板链的作用是刮推槽内的物料。目前使用的有中单链、中双链、边双链三种。目前使用的圆环链都是用优质合金钢焊接而成的，并经热处理和预拉伸处理，使之具有强度高、韧性大、耐磨和耐腐蚀等特性。圆环链已经标准化，矿用高强度圆环链（GB/T127181991）对圆环链的形式、基本参数及尺寸、技术要求、试验方法及验收规则都作了规定。圆环链规格是以连环棒料直径和链节距的毫米尺寸表示，标准的规格有七种1040，1450，1864，2286，2486，2692，30108。圆环链按强度划分为B、C、D三个等级，各级的基础机械性能要求见表22。表22机械性能要求项目强度等级BCD最小破断拉力/2MN6308001000破断最小伸长度/121212试验应力/500640800试验负荷下最大总伸长度/141619试验应力与最小破断应力之比/808080目前，边双链式刮板输送机的刮板与链条的连接，多采用U型连接环的两侧套入链环，然后用螺栓与刮板连接。边双链刮板输送机的特点拉煤能力强，特别适于拉大块较多的硬煤，但边双链两条链受力不均匀，特别是中部槽在弯曲在状态下运行时更为严重。28推移装置推移装置是在采煤工作面内将刮板输送机向煤壁推移的机械。它用于机头部、中部槽、机尾部等整个刮板输送机。综合工作面使用液压支架上的推移千斤顶，非综合工作面用单体液压推溜器或手动液压推溜器。本次设计属于非综采工作面采用单体液压推溜器。单体液压推溜器它实为一个液压千斤顶。为便于在采煤工作面使用，采用内回液结构，即经活塞杆的心部回液，没有外露的回液管。使用时，将推溜器的活塞杆插销连接在中部槽挡煤板上，再将其底座用支柱撑在顶板上。扳动注液枪，向活塞一侧注入压力液，活塞杆就将中部槽推向煤壁；单体为外注式，与外注式单体液压支柱共用一套供液系统，用注液枪供液，低压排到工作面。单体液压缸推溜器在采煤工作面的布置。间隔一定距离装设一个推溜器；压力液由设在平巷内的泵站经高低压管路循环。如采用外主式的液压推溜器，用注液枪注液，不需要在推溜器上连接固定管路。液压推溜器使用的液体为含3乳化油的中性水溶液。29锚固装置锚固装置的刮板输送机在倾角较大的工作面工作有下滑可能时，用以固定、防滑之用。它由单体液压支架和锚固架组成，锚固架与机头架、机尾架连接，使用液压支架的泵站。210对刮板输送机的要求矿用的刮板输送机，按工作需要，对其结构有如下要求能使用于左或右工作面；各部件便于在井下拆装和运输；同一型号部件安装尺寸和连接尺寸应保证相同，同类部件应保证通用互换；刮板链安装后，在正、反方向都能顺利运行；有紧链装置，且操作方便，安全可靠；能不拆卸用机械推移，为此，应有便于安装推移装置的连接点；要有足够的强度、刚度、耐磨性；从端部卸载的刮板输送机，机头架应有足够的卸载高度，防止空段刮板链返程带回煤；一般应有上链器，上链器是供刮板链在下槽脱出时通过它返回槽内的装置；用于机械采煤的工作面刮板输送机，机头架的外廓尺寸和结构形式应便于采煤机自切开口；用于采煤机的工作面刮板输送机，应结合技术上的需要，能装设下列部分或全部附属部件采煤机的导向装置；铲煤板；挡煤板；无链牵引采煤机的齿轨；放置电缆、水管、乳化液管路的槽或支架；在机头部和机尾部能安装采煤机外牵引的传动部装置，牵引链的固定装置或刨煤机机构传动装置和控制保护装置；用于综采工作面的刮板输送机，相关的外廓尺寸应与采煤机和液压支架相配；刮板输送机沿倾斜面铺设，在工作中有下滑可能时，应有防滑锚固装置。3总体方案的确定刮板输送机是与综采工作面的采煤机、液压支架设备配套使用，完成采区采煤工作。并将采煤机采下的煤输送出去的设备。传动系动图如图31所示图31传动系统图31主要技术参数该机的主要技术参数如表31表31主要技术参数设计长度M100输送量T/H500根据以上条件查手册得应选择中部槽为1500630190的边双链型刮板输送机。其电机功率为75KW，圆环链规格为1864。32电动机功率的校核及电动机的选择321求刮板链速M2084TAN3208563085263108563AM/S4QRV式中刮板输送机的运输能力，T/H；中部槽物料运行时的断面积，；A2M为物料的散碎密度，对原煤；R01853T刮板链速，M/SV刮板链速已有标准，根据矿用刮板输送机系列型谱中规定，本设计刮板链速应取063M/S。322电动机功率校核0458263530VQQSINCOSINCO1LZHLGQLGF2200458100981188100981060SINCO4093723N1273SINCO48191SICO001LKLGQ式中中部槽单位长度上的装煤量；重段直线段的总阻力；ZHF刮板链单位长度上的质量,根据圆环链查收手册得188KG/M1Q刮板输送机的长度；L煤在槽内的运行阻力系数，取06；刮板链在槽内的阻力系数，取04；L重力加速度，取981；G倾斜角度，取010KZHF127392式中为刮板链绕经链轮的阻力附加系数，111K1KKWVFN847906320式中刮板链速，M/SV刮板链的机械效率，取09323电动机的选择根据矿井电机的具体工作环境情况，电机必须具有防爆和电火花的安全性，以保证在有爆炸危险的含煤尘和瓦斯的空气中绝对安全，而且电机工作要可靠，启动转矩大，过载能力强，效率高。所以选择矿用防爆电动机。上式中算出的电动机功率与查手册得出的功率差距不大，但要选择电机。考虑到采区的电压降以及难以准确计算的额外阻力，实际配备的电动机功率应比理论增加1520的备用量。查电动机手册应选择YBS904型矿用隔爆电动机其主要参数如下功率90KW；转速1480R/MIN；电压1140V；效率935；功率因数089；重量780KG33圆环链选择VKNF/MAXA902306/06316428N式中K电动机力矩与额定力矩之比，K23；电机最大力矩时驱动总效率，06（电机规定）NFSBN324580216/MAX式中圆环链的最小破断负荷，N；D双链牵引时的不均匀系数，一般取；085安全系数，采煤机用的圆环链，可取；NK23KN刮板输送机用的圆环链，取。本次取45354KN查表选择圆环链为C级1864与直接查得相符合。331圆环链链环的结构和规格圆环链链段的结构如下图所示。链环的结构尺寸用棒料直径D、节距T和外宽B表示，圆环链的规格标记为DXT。每一链段由N个链环组成，链段长度为L0随着技术的发展，链段长度将逐步增加。矿用高度圆环链的规格和尺寸见GB/T127182001中的规格。圆环链的链段长度及其公差为一般常用值，其链段长度及公差按下式确定（31）105LT式中T链环的节距，MMN链段的链环数。图32圆环链332圆环链接链环的结构型式为便于使用，圆环链应按不同的链段长度进行制造，各链段之间可用链环进行连接。制造接链环的常用材料有、及等，进行35CRMNSIA20VB3CRMNTI40RO5MN调质处理，硬度为HB320350。为提高接链环的强度和耐磨性，加工后应进行等温淬火处理，硬度达HRC4250。下图，图33所示为用于可弯曲刮板输送机的双边链结构，两条圆环链1和刮板2用接连环3、螺栓4、螺母5及弹簧垫圈6相连接，被连接的圆环链规格为。接链864环的结构和尺寸如图34所示。这种双链牵引用接链环的特点是牵引力大、工作可靠、装拆方便，在刮板输送机中应用广泛。图33边双链用接连环1圆环链；2刮板；3接连环；4螺栓；5螺母；6弹簧垫圈图34接链环的结构和尺寸接链环在工作时承受的负荷按大小和性质同被连接的圆环链是一样的。因此，为保证接链环使用可靠，新制的接链环同样需抽样进行拉伸试验，其破断力应不小于同规格圆环链的最小破断负荷，伸长率也不得超过规定值。综合比较以上形式的接连环，选用铰链式接链环。333圆环链的性能指标（1）圆环链的损坏形式矿用高强度圆环链的损坏形式主要有A静力断裂当链环承受的载荷超过静力破断负荷时，如启动状态或遇到严重刮卡，圆环链将产生断裂。为避免这种断裂，圆环链的最小破断负荷不得低于规定值。B疲劳断裂当链环受正常变负荷反复作用时，尽管实际应力远小于链环的破断应力，但如变应力的循环次数超过一定数值，链环仍可能产生断裂称为疲劳断裂。为避免过早地发生疲劳断裂，要求圆环链在变应力的反复作用下能安全承受一定的循环次数（502AMP）。445107C冲击断裂冲击断裂分一次冲击断裂和多次冲击断裂两种。前者是由于链环材料脆性高、韧性低和冲击负荷大所造成的；后者介于疲劳断裂和一次冲击断裂之间，与链轮疲劳强度和冲击韧性的大小有关。为避免发生这种断裂，圆环链应具有足够的韧性、塑性和使用寿命。D不合格链环的断裂当链环未经充分预拉时，很难发现热处理及焊接缺陷。若把这种链环接入链条用来牵引负荷，一旦启动或遇到卡链很可能发生断裂。这种未经充分预拉的链环的断裂，称为不合格链环的断裂。为避免这种损坏，新制链条必须经预拉处理，预拉负荷约为破断负荷的8085。E伸长失效链条受载后将产生一定的弹性和塑性伸长。在额定极限负荷作用下，当链段的伸长量超过一定限度时，链条与链轮因不能正确啮合而无法正常工作。圆环链的这种失效形式称为伸长失效。（2）圆环链的强度指标矿用高强度圆环链多采用合金钢制造，调质处理。常用的材料20MNVK和20CRTI，拉伸强度限。为提高链条的强度和韧性，圆环链及其棒料应进行热处理。10BAMP圆环链制造的工艺程序分为下料、编链、整形、焊接及热处理等。为保证圆环链的制造质量，原棒料应有较好的冷弯性和焊接性，即冷弯时不容许出现局部收缩现象，焊接处不应有影响使用质量的夹渣和烧伤。当棒料直径较大时（），一般采用热弯。24DM热弯效果比冷弯好，但弯曲表面同样不容许产生任何裂纹或伤痕。为提高圆环链工作的可靠性和使用寿命，新制的圆环链需进行额定极限负荷实验、静拉伸破断试验、额定变负荷寿命试验及弯曲挠度试验等，以保证圆环链达到预定的强度指标要求。圆环链的的静力拉伸破断试验主要测定破断负荷和破断伸长率两项指标，反映圆环链抵抗静拉伸破断和冲击断裂的能力。额定极限静负荷试验主要测定圆环链受额定极限负荷作用时的试验应力和拉伸率，反映链段正常运转时的工作负荷，而接近于链段因启动或刮卡而超载时的最大负荷。显然，额定极限负荷代表使用负荷的极限值。因而，为充分利用链环的强度，理论上按链段的屈服限确定额定极限负荷，实际上通常取破断负荷的80作为额定极限负荷。额定变负荷寿命试验主要测定圆环链受变应力作用时发生疲劳破断前的试验应力循环次数。根据试验机的要求，额定变应力的最小值为50，最大值为250。圆环AMPAP链发生疲劳破断前的试验应力允许循环次数（57）次。试验指出，圆环链的疲劳410强度主要取决于变应力幅度的大小。此外，链环破断负荷与破断伸长率的乘积（即链环抵抗冲击的能力）、棒料屈服限的大小，链环表面缺陷或焊接缺陷，棒料及其焊缝的晶粒粗细等，对链段的疲劳强度也有重要的影响。34刮板选择及驱动链轮选择341刮板选择根据中部槽外形尺寸和刮板链在MT/T721998中选择刮板的尺寸为链条公称直径和节距1864链条公称中心距650刮板全长MAX592MIN588孔中心距MAX5405MIN5395孔直径MAX220MIN210刮板高65中部槽厚MAX21MIN20纵向间隙MAX1885MIN1880刮板的间距，按所运物料的性质和块度，及安装倾角确定。刮板链切入物料的阻力，应大于物料在槽内移动的阻力。刮板间距过大，带不动物料运行，或只能带动部分物料运行；刮板间距过小，加大了链子重力，增加了运行阻力，还浪费了材料。根据实际情况、已有产品和以前经验选用间距为640MM。342链轮选择3421圆环链链轮的齿形参数圆环链与链轮属于一种具有多边形挠性作用的非共轭啮合齿轮传动。因此，圆环链与链轮要实现良好地啮合，合理选择链轮的齿廓曲线和正确设计链轮的齿形是链轮设计的关键问题之一。如图35所示，当圆环链与链轮啮合时，在链轮的每一齿距上都有两个链环链环1平卧于两齿间的链窝里，称为平环；链环2立卡在齿宽中部的窄槽内，称为立环。链轮上链窝的形状与平环外行基本一致，但为满足链环节距伸长的需要，链窝长度A应比链环长，即。此外，为减少立环的啮合阻力，链轮齿宽中部的立槽宽度也ADTL应比链环棒料直径稍大些。图35圆环链链轮的齿形结构和尺寸对于矿用高强度圆环链的链轮，其齿廓曲线和齿形参数的选择需满足以下要求A保证圆环链能顺利地进入和退出啮合；B保证链轮齿有较高地传递转矩的能力；C保证链窝的形状和尺寸能适应链环节距伸长的需要。圆环链链轮的齿廓曲线，国外推荐采用的有直线、圆弧线和直线圆弧线三种。从加工制造和啮合性能分析，直线齿廓加工简单，但齿高不宜过大，否则啮合时容易发生干涉；直线圆弧线齿廓加工复杂，应用较少；圆弧线齿廓虽然加工也较复杂，但轮齿强度较高，齿高可适当增大。所以，一般推荐采用圆弧线齿廓。对于各种规格的圆环链，链轮齿形设计的主要问题是合理选择链轮齿数Z、正确计算链轮节圆直径和齿廓圆弧半径等。0D1R3422圆环链链轮的齿型设计A链轮齿数Z圆环链链轮的齿数一般取为Z59。当圆环链规格DXT选定后，链轮齿数Z可参考表MT23191选择。B链轮节圆直径0D当圆环链与链轮啮合时，平环或立环在链轮上占有的内边距离称为链轮的节距，以表示。显然，链轮节距的理论值应等于链环的节距，即。ST0ST当平环卧于链窝位置时，在链轮齿宽中间的对称剖面内，经平环两端棒料中心的圆周称为链轮的节圆，如图36所示。图36圆环链链轮的齿廓曲线根据我国使用经验和国外研究成果，链轮节圆直径推荐按下式计算0D220990SINCOSTDZZD（）（）（32）式中，值应精确到小数点后两位数字。0C链轮齿廓圆弧半径R圆环链链轮的齿廓曲线一般推荐采用圆弧曲线。但是，链轮齿廓圆弧中心的位置和圆弧半径的大小有几种不同的设计方案，如图36所示。图中，曲线1和4为某些原苏联资料推荐采用的圆弧齿廓，曲线3为德国滚筒采煤机推荐采用的圆弧齿廓。实践证明，用曲线3作为链轮齿廓效果较好。我国推荐采用近似曲线3的一种齿廓曲线，如图中曲线2所示。对于我国推荐采用的齿廓曲线2，其圆弧中心点的坐标取为1O（33）05XTYHD式中链轮中心至平环底面的垂直距离，由图36中得（34）205HTDD由图35知，在链轮齿宽的中间剖面上。齿廓圆弧半径为1R211105QMEMDOR2（）（）式中808SINSINECBZZ；10CO2D（）代入上式，经整理后得221180COS05SININDBDDZAOCZZR（）（）（）（）（35）式中。1,2TGTDH实际上，由于链轮齿宽中部开有立槽，使齿宽中部剖面的齿廓不存在，而链轮齿面与立槽侧面的交线便成为链轮中部的实际齿廓，如图37所示。该实际齿廓的圆弧半径按下式计算1R（36）13COSSIN2LR式中立槽宽度，MM，一般取L135D；L链窝端部圆弧半径，MM，一般取；33025B链环外宽，MM。B图37圆环链链轮实际齿廓圆弧半径根据以上公式求的刮板输送机的链轮基本尺寸与MT23197中选择刮板链轮的基本尺寸相吻合如下链轮齿数7链轮节圆直径288链轮外径324链轮立环立槽直径210链轮立环立槽宽度25齿形圆弧半径37链窝平面圆弧半径30立环槽圆弧半径9短齿根部圆弧半径9链窝长度10520短齿厚度60链窝中心距8735减速器351传动比的确定794128063DVN总传动比总I352传动比的分配在进行多级传动系统总体设计时，传动比分配是一个重要环节，能否合理分配传动比，将直接影响到传动系统的外阔尺寸、重量、结构、润滑条件、成本及工作能力。多级传动系统传动比的确定有如下原则1各级传动的传动比一般应在常用值范围内，不应超过所允许的最大值，以符合其传动形式的工作特点，使减速器获得最小外形。2各级传动间应做到尺寸协调、结构匀称；各传动件彼此间不应发生干涉碰撞；所有传动零件应便于安装。3使各级传动的承载能力接近相等，即要达到等强度。4使各级传动中的大齿轮进入油中的深度大致相等，从而使润滑比较方便。初定齿数及各级传动比为31I5263I353各级传动计算（1）各轴转速计算从电动机出来，各轴依次命名为、轴。轴R/MIN1480N423579180NI总轴12/IN3480R/MI9轴235/RIN678轴34/N29R/MI01（2）各轴功率计算轴211P9KW387轴21270K5轴323P98KW50轴3234P978KW7式中联轴器效率09911轴承效率09722齿轮传动效率09933（3）各轴扭矩计算轴MN4563180/327950/95011NPT轴192922轴7/33轴N5684132795095044NPT将上述计算结果列入下表（表31）轴号输出功率P（KW）转速NR/MIN输出转矩T/NM传动比轴87321480563453轴838549333162319三轴80529867779331轴773241801766755236354传动部圆锥齿轮设计计算具体设计参数及结果见下表，介绍齿轮传动部分的设计方法和步骤。设计项目及说明结果A、高速级直齿锥齿轮传动设计已知参数、KWP32871MIN/1480RN