采矿课件第三章采区运输机械

第三章采区运输机械运输设备概述：一、任务二、类型一般按运输设备的动作方式可分为连续动作式和周期动作式。1、连续动作式这种设备一经开动能连续不断地运送货载。属于这种设备的有以下几种。（1）自重运输货载依靠本身的自重沿某一导向体（如底板、溜槽、放矿口及铁管等）向下滑动。（2）输送机刮板输送机、胶带输送机、板式输送机（适应性很强。但由于机件笨重，运行速度较低，很少应用。）、杓斗输送机和提升机。（3）水力输送机（4）无极绳运输设备（属于落后的运输方式，已趋于淘汰。）2、周期动作式这种设备按一定循环方式作周期性往返运动的。属于这种设备的有以下几种。（1）电机车运输架线式电机车、蓄电池式电机车（2）有极绳运输用有极往返运转的钢丝绳牵引着单个矿车或一组矿车在轨道上运行。（3）扒矿设备用钢丝绳牵引着扒斗扒运货载。（4）单轨吊车这是适应综采而出现的井下辅助运输设备，用于采区顺槽及大巷运送人员、设备和材料。它适用于底板不平的和弯曲的巷道。§3—1刮板运输机

一、概述（一）分类电机功率从7.5～1000KW（2×500KW），输送能力从30t/h～3000t/h之间。1、按牵引链的条数和布置方式：单中链、边双链和中双链；2、按溜槽的布置方式：重叠式和并列式；3、按溜槽的结构：开底式和封底式；4、按卸载方式：端卸式和侧卸式；5、按功率大小：轻型（单电动机功率小于或等于40KW）、中型（大于40KW，小于或等于90KW）、和重型（大于90KW）。（二）适用范围1、煤层倾角向上运输：最大倾角≯25º向下运输：最大倾角≯20º兼作采煤机轨道的刮板运输机，当工作面倾角超过10º，应采取防滑措施。2、采煤工艺和采煤方法国产的均适用于长壁工作面的采煤工艺。其中轻型的主要适用于炮采工作面；中型的主要适用于普采工作面；重型的主要适用于综采工作面。（三）型号意义SGD730/320

电机总功率，KW中部槽宽度，mm单中链（B—边双链，Z—中双链）刮板式输送机SGZC—730/264型：C—侧卸式。（四）特点二、刮板输送机的结构（一）机头部机头部由机头架、链轮、减速器、盲轴、液力偶合器和电动机组成。1、机头架2、链轮组件和盲轴3、减速器4、电动机5、新型刮板输送机（1）侧侧卸卸式式刮刮板板输输送送机机图3—7（2）垂垂直直转转弯弯式式刮刮板板输输送送机机（二二））机机尾尾部部（三三））溜溜槽槽及及附附件件1、中中部部槽槽图3—9、图图3—102、调调节节槽槽、、过过渡渡槽槽（（或或连连接接槽槽））3、挡挡煤煤板板和和铲铲煤煤板板图3—11（四四））刮刮板板链链图3—12～14注意意连连接接环环图图3—15、图图3—16（五五））紧紧链链装装置置作用用：：紧链链方方式式：：电电动动机机反反转转紧紧链链、、专专设设液液压压马马达达紧紧链链、、专专设设液液压压缸缸紧紧链链。。1、电电动动机机反反转转紧紧链链（1）棘棘轮轮紧紧链链器器图3—18，主主要要用用于于轻轻型型刮刮板板输输送送机机。。（2）摩摩擦擦紧紧链链器器图3—19（3）闸闸盘盘紧紧链链器器图3—202、液液压压马马达达紧紧链链器器四、、刮刮板板输输送送机机选选择择计计算算首先先根根据据运运输输生生产产率率和和运运输输距距离离，，参参照照刮刮板板输输送送机机技技术术特特征征参参数数进进行行初初步步选选型型，，再再在在初初选选输输送送机机的的基基础础上上进进行行验验算算，，其其内内容容包包括括：：1、输输送送能能力力；；2、运运行行阻阻力力和和电电动动机机功功率率；；3、刮刮板板链链强强度度。。（一一））输输送送能能力力计计算算刮板板输输送送机机的的输输送送能能力力，，是是指指输输送送机机每每小小时时运运送送货货载载的的质质量量。。它它取取决决于于输输送送机机每每米米长长度度上上货货载载的的质质量量和和链链速速。。即即Q=3.6qvQ=3.6Aρv式中Q—刮刮板输送送机的运运输能力力，t/h；q—每米长度度上货载载的质量量，kg/m；A—中部槽槽物料运运行时的的断面积积，m2；ρ—物料料的散碎碎密度，，㎏/m3；v—刮板板链速，，m/s。由于刮板板链占据据一定空空间和运运输角度度的影响响，货载载实际断断面积比比A小一一些，计计算时要要乘以小小于1的的装满系系数。故故运输能能力按下下式计算算Q=3.6ψAρv式中ψψ—装满满系数，，水平及及向下运运输时ψψ=0.9～1；倾斜斜向上运运输时ψψ=0.6～0.9（（倾角<5º，，ψ=0.9；；倾角5º～10º，，ψ=0.8；；倾角>15ºº，ψ=0.6）。若工作面面的运输输生产率率为Qs（对机机采工作作面，等等于采煤煤机的生生产能力力），则则输送机机的输送送能力必必须满足足Q≥Qs（二）运运行阻力力和电动动机功率率计算为了计算算电动机机功率，，首先要要计算刮刮板输送送机的运运行阻力力。运行行阻力包包括直线线段运行行阻力和和曲线段段运行阻阻力。1、直线线段运行行阻力直线段运行阻力力是指货货载及刮刮板链在在溜槽中中运行时时的阻力力（摩擦擦阻力）），以及及倾斜运运输时货货载与刮刮板链的的自重沿沿斜面的的分力。。运行阻阻力有重重段阻力力Wzh和空段段阻力Wk，P259图10-29所示。。Wzh=g（qω+q1ω1）Lcosββ±g（（q+q1）LsinβWk=gq1L（ω1cosβ∓sinββ）2、曲线线段运行行阻力曲线段运运行阻力力，是指指刮板链链绕过机机头和机机尾的弯弯曲附加加阻力和和轴承阻阻力，以以及水平平弯曲时时，刮板板链在弯弯曲溜槽槽中运行行时的附附加阻力力。这部部分阻力力计算相相当复杂杂，通常常按重段段阻力Wzh和和空段阻阻力Wk之和的的10%来考虑虑。3、总阻阻力和牵牵引力W0=1.1ωf（Wzh+Wk）式中ωωf—附加阻阻力系数数，ωf=1.1，输送送机不弯弯曲时ωωf=1。4、电动动机功率率计算（1）定点装装煤的刮刮板输送送机电动机轴轴功率电动机的的额定功功率P0=（1.15～1.20）P（2）配合采采煤机使使用的刮刮板输送送机电动机的的额定功功率P0=（1.15～1.20）P所选电动动机的功功率应大大于或等等于P0。（三）刮刮板链强强度计算算1、刮板链链各点张张力计算算各点张力力的计算算，采用用“逐点点计算法法”。计计算原则则是：自自传动机机构分离离点开始始，按运运动方向向将牵引引机构上上的选定定点依次次编号，，直至相相遇点为为止。其其中某一一点的张张力等于于它前一一点的张张力与此此二点间间运行的的阻力之之和。2、刮板链强强度验算算式中k———刮板链链抗拉安安全因素素；n——链链条数，，单链n=1，，双链n=2;λ——链链条间负负荷分配配不均匀匀系数，，单链λλ=1，，双链λλ=0.85;Fp——一条条刮板链的破破断力，N；；Fmax———刮板链最大大张力点张力力，N。§3—2桥式转载机一、桥式转载载机的组成及及其功用1、机头部及机机头小车2、中间悬桥部部分3、爬坡段4、水平装载段段和机尾部5、导料槽二、桥式转载载机的推移§3—3胶带输送机一、概述（一）胶带输输送机的组成成及工作原理理1、组成2、工作原理理（二）适用用范围1、适用倾角角可用于水平平及倾斜运运输。向上运输：：最大倾角≯≯20º（（原煤），，最大倾角角≯18ºº（块煤））向下运输：：最大倾角角≯18ºº若运送附着着性和粘结结性大的物物料时，倾倾角可大一一些。2、适用地地点采区顺槽、、采区上下下山及主要要运输平巷巷、平硐和和主斜井、、地面等。。（三）特点（四）型号意义STD800/2×40S

上运（X—下运，无符号为水平用）

电动机功率

带宽，㎜

绳架吊挂

通用固定

输送机SPJ—800X

输送机

带式

绳架式SSJ1000/132X（A）改进序号钢架落地伸缩带式输送机机二、胶带输输送机的结结构胶带输送机机主要由胶胶带、托辊辊与机架、、传动装置置、拉紧装装置、清扫扫装置、制制动装置等等组成。（一）胶带带作用及结构构：1、普通胶带带多芯胶带普通胶带整芯塑料胶胶带整芯胶带整芯橡胶复复和胶带2、钢绳芯胶胶带有普通型和和加强型。。3、胶带的连连接（1）机械连接接法（图3-37）（2）硫化连接接法（3）冷粘连接接法（4）塑化连接接法（二）托辊辊与机架1、托辊（1）作用及结结构（2）种类（3）托辊组的的间距保证胶带的的下垂度不超过2.5%。上托辊间距距：1000㎜～1500㎜㎜；下托辊间距距：2000㎜～3000㎜㎜（或取上上托辊间距距的2倍。。）（4）调心托辊工作原理：设置：一般重载段每隔10组设一组，回空段每隔6～10组设一组。（5）缓冲托辊2、机架吊挂式机架

固定式

落地式

可拆移动式（三）驱动动装置有头部驱动动、头尾驱驱动和多驱驱动三种类类型。后两两种用于长长距离运送送，以减小小胶带张力力。头部驱驱动有有单驱驱动和和双驱驱动。。（图图3—42）滚筒：：（四））拉紧紧及清清扫装装置1、拉紧紧装置置（1）螺旋旋式拉拉紧装装置（2）重力力式拉拉紧装装置（3）钢丝丝绳式式拉紧紧装置置a．钢丝丝绳绞绞车式式拉紧紧装置置b．钢丝丝绳卷卷筒式式拉紧紧装置置2、清扫扫装置置有刮板板式、、旋转转刷式式、指指状弹弹性刮刮刀式式、水水力冲冲刷式式、振振动清清扫式式等。（五））制动动装置置制动装装置有有逆止止器和和制动动器。。其中中逆止止器用用于倾倾角大大于4º向上上运输输的满满载输输送机机，在在突然然断电电或发发生事事故时时停车车制动动；制制动器器用于于各种种情况况的制制动。。1、逆逆止器器（图3—45）（1）塞带带式（2）滚柱柱式2、制动动器有闸瓦瓦制动动器和和盘式式制动动器。。（六））可伸伸缩胶胶带输输送机机的储储带装装置图3—49三、胶胶带输输送机机运转转中的的几个个问题题1、胶带带跑偏偏2、托辊辊的运运转性性能3、传动动滚筒筒打滑滑4、钢丝丝绳芯芯胶带带纵向向撕裂裂四、胶胶带输输送机机的传传动理理论胶带是是靠胶胶带与与主动动滚筒筒之间间产生生的摩摩擦力力带动动的，，胶带带与主主动滚滚筒之之间产产生的的摩擦擦力就就是使使胶带带运行行的牵牵引力力。如图所所示，，胶带带在传传动滚滚筒相相遇点点（4点）的的张力力为Fy，在分分离点点（1点）的的张力力Fl，在4点和1点之间间的摩摩擦力力为W0。以胶胶带为为研究究对象象，将将以上上三个个力对对滚筒筒中心心取矩矩，得得平衡衡方程程。FyR=W0R+FlR=>W0=Fy-Fl当胶带带拉紧紧力一一定时时，Fl为定值值。如如果输输送机机的负负载增增加，，牵引引力W0将随着着增加加，也也就是是胶带带在相相遇点点的张张力Fy将随着着增加加。当当负载载增加加过多多时，，就会会出现现相遇遇点张张力Fy与分离离点张张力Fl之差大于传传动滚筒与与胶带之间间极限摩擦擦力的情况况，胶带将将传动滚筒筒上反向打打滑而不工工作。胶带带在滚筒上上不打滑的的条件应满满足欧拉公公式当胶带在整整个围包角角上处于极极限平衡状状态时，相相遇点的最最大张力Fymax与分离点张张力Fl之间的关系系是Fymax=Fleua传动滚筒可可能传递的的最大牵引引力为W0max=Fymax-Fl=Fl（eua-1）在实际工作作中，摩擦擦传动不能能在极限状状态下工作作，应使牵牵引力有一一定的富裕裕量作为备备用。因此此，设计时时采用的牵牵引力应为为式中K0为摩擦力备备用系数，，对于井下下设备，一一般取K0=1.15～1.20。从上式可以看看出，提高牵牵引力的方法法有以下三种种：1、增加胶带张张紧力，使Fl增加。2、增加围包角角。3、增加摩擦系系数。五、胶带输送送机选型计算算胶带输送机选选型计算有两两种情况：一一种是为一定定使用条件选选用整机定型型的成套设备备，如可拆移移动式输送机机；另一种是是选择计算各各种标准部件件，然后组成成适用条件下下胶带输送机机。标准部件件包括胶带、、滚筒组件、、传动装置、、托辊组件、、机架、拉紧紧装置、制动动装置和清扫扫装置等。无无论哪种情况况，计算的主主要内容和程程序是一致的的。已知条件：1、设计运输输生产率Qs；2、运输距离L；3、运输机安装装倾角β；4、货载散集密密度ρ，对于煤ρ=0.8t/m3～1.0t/m3；5、货载在胶带带上的堆积角角α，对于煤α=30º；；6、货载的块块度a，mm。计算的主要内内容：1、输送能力力与胶带宽度度计算；2、胶带运行阻阻力计算；3、胶带张力计计算；4、胶带垂度计计算；5、牵引力和电电动机功率计计算。（一）输送能力与胶胶带宽度计算算输送能力是指指输送机每小小时运送货载载的质量，它它取决于胶带带的运行速度度和每米胶带带上货载的质质量。Q=3.6qvQ=3.6Aρv式中货载的的断面积A，，对槽形胶带带可近似地按按一个等腰三三角形和一个个梯形来考虑虑。A=A1+A2（P280）2、计算胶带带宽度B给定输送能力力Q，可利用下式式得胶带最小小宽度计算公公式算出胶带宽度度后，应选出出标准宽度，，并作如下校校核：对于未经筛分分的松散货载载（如原煤））B≥2amax+200对于筛分后的的货载B≥3.3ap+200若胶带宽度不不满足要求，，应提高一级级带宽但不能能提高两级或或两级以上，，以免造成浪浪费。（二）胶带运运行阻力胶带运行阻力力包括直线段段阻力和曲线线段阻力。1、直线段阻力力重段Wzh=g（q+qd+qgˊ）Lcosβ±g（q+qd）Lsinβ空段Wk=g（qd+qg″）Lcosβ±gqdLsinβ2、曲线段运运行阻力曲线段运行阻阻力包括胶带带绕经滚筒时时本身的刚性性阻力和滚筒筒轴承的摩擦擦阻力。胶带绕经从动动滚筒时的阻阻力Wa=KFy胶带绕经从动动滚筒时的阻阻力Wch=K（Fy+Fl）胶带绕经从动动滚筒时的阻阻力Wa=KFy胶带绕经从动动滚筒时的阻阻力Wch=K（Fy+Fl）（三）胶带张张力计算以P281图图10—53为例1、逐点计算算法F2=F1+WkF3=F2+kF2=（1+k）F2F4=F3+Wzh=（1+k）（F1+Wk）+Wzh2、摩擦传动力力计算法3、解方程（四）胶带垂垂度与强度的的验算1、胶带垂度验验算胶带垂度与张张力成反比关关系。验算时时，只要重段段胶带最小张张力点的张力力能保证其垂垂度要求，则则其他各点也也能满足要求求。从重段胶带两两托辊间的中中点切开，取取下半部为研研究对象，其其受力情况如如图10-54所示。按转矩矩平衡条件（（∑MA=0）可知重段胶带允许许最