矿山机械与设备,第一次课堂讲授(刮板运输机)

1、矿山机械与设备 固定机械与运输设备2011-5-1一一、任课教师：任课教师：邱跃琴（课堂理论讲授邱跃琴（课堂理论讲授44学时、实验课学时、实验课6学时）学时）二、二、先修课程：先修课程： 流体力学流体力学、 机械基础机械基础、 采煤学采煤学、井巷工程井巷工程三、参考教材：三、参考教材：谢锡纯、李晓豁编矿山机械与设备 （中国矿业大学出版社）毛君编 煤矿固定机械及运输设备（煤炭工业出版社）牛树仁等 煤矿固定机械及运输设备（煤炭工业出版社） 一、主要相关政策及法规一、主要相关政策及法规（1）中华人民共和国煤炭法（1996.8）；（2）中华人民共和国安全生产法（2002.6.29）；（3）中华人民共和

2、国矿山安全法（1992.11.7）；（4）中华人民共和国矿山安全法实施条例（1996.10.11）； (5)国家安全生产监督局，国家煤矿安全监察局第五号令（2003.7.4）煤矿安全生产基本条件规定； （6）国家煤矿安全监察局2009年版煤矿安全规程；（7）国家现行的其它有关政策及法规。二、参考书目二、参考书目本教材本教材P395所列书目所列书目网络上可以获取的资料。网络上可以获取的资料。（矿山机械设备的生产企业的网页）（矿山机械设备的生产企业的网页）期刊期刊矿业类核心期刊（中文版） TD TD矿业工程矿业工程排序号排序号刊名刊名1煤炭学报2中国矿业大学学报3煤炭科学技术4金属矿山5非金属矿6

3、煤矿安全7矿山压力与顶板管理8矿山机械9矿业安全与环保10中国煤炭11中国矿业12辽宁工程技术大学学报. 自然科学版13煤炭工程14矿冶工程15煤田地质与勘探16煤矿机械17矿业研究与开发18选煤技术19煤矿自动化(改名为：工矿自动化)20西安科技学院学报21湘潭矿业学院学报22化工矿物与加工23洁净煤技术Ei 核心期刊（矿业类）ISSN期刊刊名期刊刊名1005-9784Journal of Central South University of Technology (English Edition)1002-0721Journal of Rare Earths1005-8850Journa

4、l of University of Science and Technology Beijing: Mineral Metallurgy Materials (Eng Ed)1001-0521Rare Metals1003-6326Transactions of Nonferrous Metals Society of China (English Edition)1007-0214Tsinghua Science and Technology1005-3026东北大学学报（自然科学版）东北大学学报（自然科学版）Ei 非核心期刊（2004.7）（矿业类） ISSN期刊刊名期刊刊名1002-0

5、071 Progress in Natural Science0253-9993煤炭学报煤炭学报1004-0609中国有色金属学报中国有色金属学报1005-9792中南工业大学学报中南工业大学学报（自然科学版）（自然科学版） 主要的专业课程，先修课程的专业应用；主要的专业课程，先修课程的专业应用； 熟悉相关设备的结构原理及功能；熟悉相关设备的结构原理及功能； 掌握相关设备选型设计计算方法。掌握相关设备选型设计计算方法。 第一篇第一篇 矿井提升运输设备矿井提升运输设备1.刮板运输机刮板运输机2.带式运输机带式运输机3.矿用电机车矿用电机车4.提升系统相关设备提升系统相关设备第二篇第二篇 矿山流体

6、机械（压、通、排）矿山流体机械（压、通、排）1.排水设备排水设备2.压气设备压气设备3.通风设备（本课程不作介绍）通风设备（本课程不作介绍）刮板运输机刮板运输机皮带运输机皮带运输机皮带运输机皮带运输机电机车电机车提升机提升机转载机转载机 l“学时少、内容多、水平高、效果好学时少、内容多、水平高、效果好”的总的总体目标体目标 l“三基三基 ”基本概念、基本原理、基本方法l“三新三新”新知识、新方法、新技术新知识、新方法、新技术 l经典内容和现代内容和谐统一经典内容和现代内容和谐统一 l平时成绩占30%，考试成绩占70%l考勤：平时考勤第二章 刮板运输机本章要求学习后掌握的问题：1. 刮板运输机的

7、型号SGD730/320的意义是什么？ 2. 刮板运输机的组成部分有哪些？它是如何进行运输的？ 3.液力耦合器的工作原理如何？液力耦合器有哪些优点？ 4.液力耦合器上的易熔合金塞有何作用？能否用螺钉来代替，为什么？ 5.桥式转载机的作用是什么？桥式转载机的作用是什么？ 6.刮板运输机如何进行选型设计计算？第二章第二章刮板运输机刮板运输机(ScraperConveyor) 2-1 概述概述l一、用途 刮板运输机是目前我国煤矿主要的工作面运输设备，一般可用于煤层倾角不大于25的工作面，但对于采煤机配合使用的，倾角一般不超过10，否则要采取防滑措施。1、刮板机在工作面上的布置情况、刮板机在工作面上的

8、布置情况前刮板前刮板前刮板前刮板2、推移装置与刮板机和液压支架安装关系、推移装置与刮板机和液压支架安装关系刮板机刮板机转载机转载机3、刮板机与转载机的布置、刮板机与转载机的布置l优点： 运输倾角大； 容易实现多点受料和卸料； 结构简单、强度高、刚度大、韧性好，耐冲击与摩擦。l缺点： 链条关节处易被沾污和磨损，链条易被拉断； 工作阻力大，电能消耗大； 运动速度不均匀而引起动力载荷； 质量较大。二、特点二、特点2-2结构组成和工作原理结构组成和工作原理一、结构组成由头轮、尾轮、溜槽、刮板链和驱动装置等主要部分组成。另外还设有紧链装置和推移装置。头轮头轮头轮头轮溜槽溜槽刮板链刮板链驱动装置驱动装置1

9、、驱动装置电机电机减速器减速器联轴器联轴器链轮组链轮组链轮组链轮组链轮减速器 液力偶合器液力偶合器电机液力偶合器工作原理l工作原理： 泵轮与外壳把涡轮封在其中，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，涡轮的出轴与减速连接。泵轮与涡轮上都有许多径向叶片，在工作腔内灌注一定量的液体，电动机带动泵轮旋转时，泵轮叶片带动腔内的工作液作高速旋转，在离心作用下，泵轮将机械能转变为液体能传递给涡轮叶片，高速旋转的液体冲击涡轮，把能量传给涡轮，使之克服负载的阻力而转运。 电动机与工作机的传动介质为液体，所以其优点是其它动力连接设备所不可比拟的。液力耦合器的优点：（1）能改善电动机启动性能（2

10、）具有过载保护作用（3）能减缓传动系统的冲击振动（4）在多电动机传动系统中，能均衡各电动机的负载。使用液力偶合器的留意事项：a、按规定注入工作液。b、只准使用水和难燃液。c、不得随意变换不同熔点的易熔合金塞，更不能使用其他材料的物品代替易熔合金塞和易爆保护塞。d、制动时间一般不超过1分钟。e、不得频繁带负荷启动。l应定期检查偶合器工作介质的品质及弹性块的摩损的情况，及时更换。非专业人员不许随意拆装偶合器，以免破密封及平衡精度。 采煤机行采煤机行走轨道走轨道铲煤板铲煤板挡煤板挡煤板刮板刮板链条链条2、中间部分、中间部分1.5m调节溜槽调节溜槽0.5m、 1m过渡溜槽过渡溜槽刮板及连接件刮板及连接

11、件圆环链圆环链连接环连接环头轮组和尾轮组头轮组安装在头轮架上。它是由传动轴、头轮和轴承座所组成。头轮是一个特制的带支承窝的链轮。在标准设计中，链轮是由锰钢铸成。齿面的淬火硬度为HRC4060。链轮链轮中双链中双链边双链边双链槽钢槽钢二、工作原理 刮板运输机是一种连续运输设备。 电动机作为动源，经过液力联轴器，改善传动特性，经齿轮减速器带动链轮旋转，链轮上的轮齿与传动链啮合，带动刮板链在溜槽内作溜移运动，实现输送的目的。一、型号意义lSGB（D/Z）-630/80 S输送机；G刮板； B边双链；D单链； Z中双链；630输送机槽宽（630mm）； 80电机功率80KWlXGZ-10 X选煤厂用；

12、G刮板运输机 Z铸石衬板；10输送机槽宽（1000mm）2-2 刮板输送机的选型计算刮板输送机的选型计算主要技术参数主要技术参数 型型 号号输送量输送量(t/h)出厂长度出厂长度(m)刮板链刮板链(mm)链速链速(m/s)电机电机(kw)总重量总重量(t)SGB280/11305010*400.63112.56SGB320/11405010*400.63113.75SGB320/17506014*500.59175.2SGB420/22808014*500.88228.4SGB420/308010014*500.883010.6SGB520/2*1710010014*500.782*1711S

13、GB620/4015010018*640.864017.6SGB620/5515015018*640.865524.6SGB630640.782*7534二、主要技术参数（示意）三、刮板输送机的选型计算三、刮板输送机的选型计算设计计算需要下列原始数据：(1)设计运输能力A；(2)运输距离L；(3)运输机安装倾角(4)物料性质粒度、松散密度(对于煤=0.8t/m31.4 t/m3)计算的主要内容：（1）输送能力的计算；（2）链条张力的计算；（3）运行阻力计算；（4）牵引力和电机功率计算（5）链条强度的计算；（一）选型的原则1.运输能力： 运输能力煤的最大涌出量2.铺设长

14、度和允许倾角： 铺设长度工作面长度 允许最大倾角实际倾角（一般工作面都设计成向下运煤）3.支护方式： 炮、普采工作面支护设计值输送机总宽度 综采的液压支架决定输送机总宽度1、输送能力的计算式中: F_刮板机中间槽槽体的有效装载截面积, m2; V_圆环链速度(一般为0.50.9m/s); _装满系数(一般为0.650.9) _煤的堆积密度，t/m3;（二）选型计算htFVQ/,3600htqVQ/,6.3sKgqVQs/,mKgFq/,1000则：输送机每秒运输能力和每小时运输能力分别为：htVFQ/,3600若：输送机每米长度内的货载重量为q （Kg/m）, 刮板链的运行速度为V (m/s)

15、若：货载的松散容重 （t/m3） 货载在溜槽中的横断面积F（m2） 装满系数 则：刮板链重段和空段的运行阻力计算0.40.6弯曲段（刮板链绕过机头、机尾链轮处）产生的附加阻力：KWWWKzf)(K为附加阻力系数，取0.1。故，平直铺设的刮板机运行总阻力为：)(1.10KzWWWl运输机链轴功率：l电机轴功率：)(10000kwvWN )(10000kwvWNl 对于与采煤机配合使用的工作面刮板机，采煤机沿工作面边采边向刮板机装煤，装煤位置不断变化，于是刮板实际装煤长度随采煤机的移动而改变，电动机的负荷也不断改变。因此，可按下式按等值功率计算电机轴功率：l式中：Nmax 输送机全长有载时的功率，

16、即按前面电机轴功率计算Nmin输送机空载时的功率，按下式计算min2minmaxmax26 . 0NNNNNd1000cos21 . 110mingvLfqN实际采用的电机功率，应有1.151.20的备用系数：dNN)20. 115. 1 (0刮板链强度验算刮板输送机的选型计算l2.链条张力的计算(逐点计算法) 逐点计算法的原则:11nnnnWSS43342132232112WSSSKWSSWSS最小张力点的判断：一个传动装置的输送机，其最小张力点在主动链轮的分离点1处，而最大张力点在主动链轮的相遇点4处。传动装置两头布置，由于每个链轮的相遇点张力均大于分离点的张力，故1点和3点都可能是最小张

17、力点，需对它们进行判断。设：A，B两头电机台数为NA 和NB，则总台数为N0=NA +NB，电机牵引力为W0，则A端和B端牵引力分别为：1400FFNNWWAA3200FFNNWWBBl由逐点计算法得：KBBKBBKWNNWSSNNWSWSNNWWSSWSS00310031003212min13100min33100,S,0,S,0SSSWNNWSSSWNNWKBKB时，时，结论：简易：min131min331,S0,S0WSSSWWSSSWKzKz，lSmin的取值)29401960(miniS确定了Smin，再由逐点计算法将各点张力值计算出来，确定最大张力值，并由最大张力值验算链条强度。2

18、38527N 刮板输送机司机操作规程刮板输送机司机操作规程1.刮板输送机运转前检查：（1）机头、机尾处的支护完整牢固（2）机头、机尾附近10米以内无杂物、浮煤、浮渣,洒水设施齐全无损（3）机头、机尾的电气设备处如有淋水，必须妥善遮盖,防止受潮接地（4）本台刮板输送机与相接的刮板输送机、转载机，带式输送机的搭接必须符合规定，无拉回头煤（5）机头、机尾的锚固装置牢固可靠（6）各部轴承、减速器和液力偶合器中的油(液)量符合规定、无漏油(液) ，易熔合金塞等是否正常良好 （7）防爆电气设备完好无损，电缆悬挂整齐 （8）各部螺栓紧固,联轴器间隙合理，防护装置齐全无损 （9）牵引链无磨损或断裂,调整牵引链

19、及传动链，使其松紧适宜 （10）检查信号联络系统是否灵敏清晰可靠 （12）检查转载点灭尘设施效果 2.运行应做到以下几点（1）试运转:首先发出运转信号,先点动二次,然后再正式正常起动,刮板链运转半周后停机,检查已翻转到溜槽上的刮板链,同时检查牵引链紧松程度,是否跳动、刮底、跑偏、漂链等,空载运转无问题后,再加负载试运转;（2）试运转中发现问题应与班长、电钳工共同处理,处理问题时先发出停机信号,将控制开关的手把扳到断电位置并锁好,然后挂上停电牌;（3）正式运转:发出开机信号,等前台刮板输送机开动运转后,点动二次,再正式开动,然后打开洒水开关;（4）设备运转中,司机要随时注意电动机、减速器等各部运

20、转声音是否正常,是否有剧烈震动,电动机、轴承是否发热(电动机温度不应超过80度,轴承温度不得超过70度),机头链轮有无卡,跳链现象,溜槽内有无过大煤矸,过长物料和火工品等,发现异常立即停机处理;回采工作面刮板机必须保持平直,不得过度弯曲,拉溜前应把机头机尾的浮煤清理干净,防止机头机尾翘起,溜槽最大弯曲率半径不超过厂家规定;（5）一般情况下刮板机不得重负荷停机，必须将刮板机上的煤运空,方可停机,停机时应先停回采工作面运输机,再停转载机;（6）刮板机超负荷启动困难时,不得反复倒转启动，应查明原因并处理;3.发现下列情况应停机,妥善处理后方可继续作业（1）超负荷运转,发生闷机时;（2）刮板链出槽、漂

21、链、掉链、跳齿时;（3）电气、机械部件温度超限或运转声音不正常时;（4）液力偶合器的易熔塞熔化或其油(液)质喷出时;（5）发现大木料、金属支柱、大块煤矸等异物快到机头时;（6）运输巷转载机或下台刮板输送机停止时;（7）信号不明或发现有人在刮板输送机上时;（8）回采工作面片帮冒顶,输送机内有过大煤矸,过长的物料;（9）其它意外事故。4.检查、检修设备时应注意的事项（1）刮板输送机运行时，不准人员从机头上部跨越，不准清理转动部位的煤粉或用手调整刮板链；（2）拆卸液力偶合器的注油(液)塞、易熔塞、防爆塞时，脸部应躲开喷油(液)方向，戴手套拧松几扣，停一段时间和放气后再慢慢拧下，禁止使用不合格的易熔塞

22、、防爆塞；（3）检修、处理刮板输送机故障时，必须闭锁控制开关，挂上停电牌;（4）进行掐、接链、点动时，人员必须躲离链条受力方向。正常运行时，司机不准面向刮板输送机运行方向，以免断链伤人；（5）检查齿轮箱等部件时，必须先清净盖板周围的一切杂物和煤矸，防止煤矸及其它杂物进入箱体。（6）检查机械时手不要放在齿轮和容易转动的部位；（7）检查后必须保证松动的螺栓紧固齐全可靠，并认真清理现场和工具，无误后方可试运转,运转中先空载试运转，无异常情况时再重载试运转5.收尾工作（1）班长发出收工命令后,将刮板输送机内的煤全部运出，清扫机头、机尾附近的浮煤后，方可停机，然后关闭洒水开关并向下台刮板输送机发出停机信

23、号；（2）将控制开关手把扳到断电位置,并拧紧闭锁螺栓；（3）清扫机头、机尾各机械、电气设备上的粉尘；（4）在现场向接班司机详细交待本班设备运转情况，出现的故障，存在的问题。升井后按规定填写本班刮板输送机工作日志。桥式转载机l桥式转载机的作用是什么？ 桥式转载机的作用是将工作面刮板运输机运出的煤转载到胶带运输机上，是一个转载设备。l桥式转载机的组成部分有哪些？ 桥式转载机的组成部分有导料槽、机头小车、机头部、中间悬桥、爬坡段、水平装载段、机尾部等。l桥式转载机与刮板运输机有什么相同和不同点？ 桥式转载机实际上是一个结构特殊的短刮板运输机，其传动系统和驱动装置与刮板运输机相同。其不同点是机身一段悬

24、桥结构，用来与可伸缩胶带运输机搭接。l1.输送能力的计算式中: F_刮板机中间槽槽体的有效装载截面积, m2; B_刮板机槽宽,m; V_圆环链速度(一般为0.50.9m/s); _装满系数(一般为0.50.75) _煤的堆积密度(参见表2-4),t/m3;倾斜输送时:选煤厂刮板输送机的选型计算（自学）htFBVQ/,3600htcQQ/,表2-3 XGZ刮板机有效装截面积槽宽B， mm600800100012001400槽体断面积F， m20.26040.34720.4340.52080.6068表2-4 各种煤的堆积密度物料品种原煤无烟煤精煤中煤矸石煤泥堆积密度， t/m30.851.01.201.40表2-5 输送倾角对运