刮板输送机设计

扬州大学刮板输送机设计毕业论文任务书

毕业论文题目：刮板输送机设计

毕业论文专题题目：

毕业论文主要内容和要求：

设计参数：

设计长度200m

生产能力1000t/h

链速lm/s

要求：

(1)刮板输送机的传动方案设计；

(2)减速器的设计；

(3)完成主要传动组件,零件的工作图设计；

(4)编写完成设计计算说明书。

摘要

刮板输送机是…种挠性牵引的连续输送机械，是为采煤工作面和采区巷道运

煤布置的机械。它的牵引机构是刮板链，承载装置是中部槽，刮板链安装在中部

槽的槽面。中部槽沿运输路线全线铺设，刮板链绕经机头、机尾的链轮接成封闭

形置于中部槽中，与滚筒采煤机和输送机推移装置配套，实现落煤、装煤、运煤

及推移输送机械化。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。

一般的刮板输送机能在25。以下的条件使用。刮板输送机在使用中要受拉、

压、弯曲、冲击摩擦和腐蚀等多种作用，因此，必须有足够的强度、刚度、耐磨

和耐腐蚀性。由于它的运输方式是物料和刮板链都在槽内滑行，因此运行阻力和

磨损都很大。但是，在采煤工作面运煤，目前还没有更好的机械可代替，只能从

结构上、强度上和制造工艺上不断研究，使链式输送机更加完善、耐用。

埋刮板运输机是与大型综采工作面设备配套使用的液压支架、采煤机，完成

把工作面采煤机采下的煤输送、转运到后续运输设备上的任务，并提供相应的连

接手段。设计要求与ZY2300转载机自移机尾配套链轮，以实现在2.3米范围内整

体移动而不必拆移输送机。与ZY2300转载机自移机尾配合可更方便地调节皮带

机链轮，增强了输送机与转载机配合的协调性。本刮板输送机与MG300/700-WD

采煤机配套使用，运量可达1000t/h,技术先进，工作可靠，是大型综采配套设备

的优秀机型。

关键词：刮板输送机；减速器；机头部；机尾部；链轮,液力耦合器。

Scraperconveyor

Scraperconveyorisareprintoffullycoalfoceancillaryequipmentinthe

transportsystemanimportantpartoftheroadwayinthefeceoftheacceptedfoce

scraperconveyorunloadingofcoalflow,nothaltthetransfertotheretractablebelt

Conveyorboost.Bridgereversedloaderwiththeface-scraperconveyormachine

synchronousoverhishead,faceShearerguaranteeforcoalmining,andfully

mechanizedcoalfaceofhighyieldandhighefficiencyoperations.

Scraperconveyorisareprintofaspecialstructureofthescraperconveyor,

po\\ertrainanddriveandscraperconveyorsimilartoarampofitsfuselageanda

sectionofthearchbridgestructureandbeltconveyorsinthetailParagraphabovelap.

Intheback-alleyinthecoalfacewhenthemachinegoestoreprintitsarchbridgeand

alloftheaircraftendedthelapbeItconveyorstackofpositionlimits,aretractablebelt

conveyorshortenedrideNextlengthofthebeltconveyorforthedevelopmentofthe

shifttohome-unloadingnosereproducedbelow,canbereproducedwiththefaceof

theadvancegoesforward.

Reproducedlarge-scalemachineisfullycoalfacewiththeequipmentsupporting

theuseoftheGatetransmission,reproducedequipment,tocompletetheface

conveyorsenttothecoaltransportation,transitfacilitiestofollowupontheconveyor

beltoftasksandtoprovidetheappropriatemeansofconnection.ZY2300beltwith

thedesignrequirementsforsupportingthetailsincetheshifttoachieveinthe2.3

metresoftheoverallmobileratherthandemolishedshiftbeltmachine.ZY2300belt

andthetailoftheshiftcanbemoreeasilycopewithbelt-regulation,enhancethe

bek-and-reproducedwiththecoordination.ThisreprintofMG300/700-WDand

supportingtheuseofconveyor,capacityupto1,000tons/hour,technologically

advanced,reliable,large-scalecomprehensiveminingequipmentsupportingthe

excellentmodeIs.

Keywords：scraperconveyor；reducer；machinehead；aircrafttail；hydraulic

couplero

目录

1概

述.........................................................1

1.1技术现

状...............................................................................1

1.2刮板输送机的发展前

景.................................................................1

2主要部件的结构设计和要求.........................................3

2.1机头

部.................................................................4

2.1.1机头

架.................................................................4

2.1.2链

轮..................................................................5

2.1.3减速

....................................................................................................................................6

2.1.4盲轴7

2.1.5联轴器7

2.1.6电动

机..................................................................8

2.2机尾

部.................................................................4

2.3中部槽及附属部..............................................9

2.4刮板链.......................................................11

2.5紧链装置......................................................

12

2.6推移装置.......................................................

14

2.7锚固装置.......................................................

15

3总体方案的确定....................................................

15

3.1主要技术参数...................................................

16

3.2电动机的

选................................................................16

3.2.1运输能力的计

算...............................................................17

3.3总传动比及传动比的分配........................................

17

3.3.1总传动比的确定............................................

17

3.3.2传动比的分

配..............................................................17

3.4各级传动计算...................................................

18

3.4.1各轴转速计

算...............................................................18

3.4.2各轴功率计算

18

3.4.3各轴扭矩计

算..............................................................19

3.5轴的设计及强度校核...........................................37

3.5.1高速轴1轴的设

计..............................................................37

3.5.2II轴的设

计...............................................................39

3.5.3HI轴的设

计...............................................................40

3.5.4输出轴的设计...............................................

41

4减速器键、轴承的校核...............................................

43

4.1减速器键的校

核...............................................................43

4.1.1I轴键的校核...............................................

43

4.1.2II轴键的校核..............................................

43

4.1.3III轴键的校

核..............................................................43

4.1.4输出轴键的校

核..............................................................44

4.2减速器轴承的校

♦♦♦•・・♦♦♦••••••••••・・•・・•・・•••♦♦・•・・•・・♦♦♦•・・•••♦♦♦•・・♦♦♦♦♦♦•・・♦♦♦♦♦・•・・44

4.2.1验算I轴轴承寿

命....................................................................44

4.2.2验算H轴轴承寿

命....................................................................45

4.2.3验算HI轴轴承寿

命....................................................................46

4.2.4验算输出轴轴承寿

命46

5箱体及附件的设计校核..................................................

48

5.1轴的强度校核........................................................

49

5.1.1轴的受力分析...................................................

49

5.2齿轮详细参数........................................................

55

6液力耦合器概述.........................................................

56

结论......................................................................

58

附录....................................................................59

参考文献..................................................................

61

英语翻译..................................................................

62

1英文原文..............................................................

62

2中文译文..............................................................

71

1概述

近年来随着高产高效集约化矿井的迅速发展，煤矿都在争取实现一矿一井一

面的高度集约化生产模式。作为长臂工作面的主要运输设备，刮板输送机的输送

能力主要由高产高效矿井的生产能力来决定，同时也决定了刮板输送机的发展趋

势。

1.1技术现状

20世纪80年代以来，国内外刮板输送机都在向大运量、长运距、大功率、

高强度、长寿命与高可靠性方向发展。目前，国外综采最大的工作面刮板输送机，

去运量已达6000t/h,装机功率4X800k肌运距450m。国内自主研发的刮板输

送机运量已达3500t/h,装机功率3X700kW,运距300m。随着神东等大型煤炭

基地400m工作面的出现，国产刮板输送机将朝着更大型的方向发展。但是运量、

运距和功率的增大受到诸多因素的限制。首先，中部槽的高度不宜太高，否则会

影响装煤效果。其次，输送机的长度也不宜太长，会降低推进速度。然后最主要

的影响因素还在于关键元部件的技术性能和寿命。所以，在刮板输送机向大型化

发展的同时，高性能元部件的研发将成为今后刮板输送机的发展重点，软启动技

术、工况检测、运行状态控制等机电一体化技术的运用将成为今后刮板输送机发

展的重要标志。

1.2刮板输送机的发展趋势

刮板输送机是一种挠性牵引的连续输送机械，是为采煤工作面和采区巷道运

煤布置的机械。它的牵引机构是刮板链，承载装置是中部槽，刮板链安装在中部

槽的槽面。中部槽沿运输路线全线铺设，刮板链绕经机头、机尾的链轮接成封闭

行置于中部槽中，与滚筒采煤机和输送机推移装置配套，实现落煤、装煤、运煤

及推移输送机械化。烟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。

一般的刮板输送机能在25°以下的条件使用。刮板输送机在使用只能感要

受拉、压、弯曲、冲击摩擦和腐蚀等多种作用，因此，必须有足够的强度、刚度、

耐磨和耐腐蚀性。由于它的运输方式是物料和刮板敛都在槽内滑行，因此运行阻

力和磨损都很大。但是，在采煤工作面运煤，目前还没有更好的机械可代替，只

能从结构上、强度上和制造工艺上不断研究，使它更加完善、耐用。

用刮板输送机运输散碎物料的方式20世纪初出现于工业发达的英国。早期

的刮板输送机长度只有儿十米；功率小，牵引链的强度也不高。经过多年的改进

和发展，目前综合采矿用的刮板输送机除了运煤之外，还有四中功能：给采煤机

做运行轨道，为拉移液压支架作升缩油缸的固定点；清理工作面的浮煤；悬挂电

缆、水管、乳化液管等。挂板输送机在综合采煤工作面与采煤机和液压支架配套

工作。

刮板输送机在煤矿是使用量大、消耗多的重要设备。多年来，我国制造的刮

板输送机有儿十种型号。目前，我国制造的最大的刮板输送机运输能力为

900t/h；装机总功率为320kW;一条牵引链的破断负荷为85t；沿水平线的运输

距离为150米；整机全部重量为204to

为使刮板输送机的生产达到标准化、系列化和通用化，提高产品的制造质量,

我国于1991年制定并发布了《矿用刮板输送机型式与参数》(MT15T991),1993

年制定并发布了《刮板输送机通用技术条件》(MT105T993)。《矿用刮板输送机

型式与参数》是产品系列的规划，是今后一个时期设计制造产品的依据。《刮板

输送机通用技术条件》规定了刮板输送机的主要质量标准和技术要求，以提高产

品质量。

矿用刮板输送机按刮板链是形式分三种：中单链型、中双链型、边双链型。

系列型谱中的刮板输送机都采用以矿用高其强度圆环链制成的刮板链。刮

板输送机按功率大小分为轻、中、重型。刮板输送机配套单电动机设计额定功率

为40KW及以下的为轻型；大于40kW,小于等于90kW的为中型；大于90kW的重

型。

系列型谱规定的刮板输送机产品型号编制方法如下：

例如，中部槽槽宽为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-630/150o

SG-----------------------输送机代号：S——输送机；G——刮板式。

B-------------------------型式代号：D--------中单链；B------

边双链；Z--------中单链。

630----------------------中部槽槽宽，mnu

150----------------------配有电动机总功率，kWo

2主要部件的结构和设计要求

矿用的刮板输送机，按工作需要，对其结构有如下要求：

⑴能用于左或右工作面；

⑵各部件便于在井下拆装和运输

⑶同一型号的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；

⑷刮板链安装后，在正、反方向都能顺利运行；

⑸有紧链装置，且操作方便，安全可靠；

⑹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；

⑺要有足够的强度、刚度、耐磨性；

⑻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；

⑼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；

。0）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；

⑪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：

①采煤机的导向装置；

②铲煤板；

③挡煤板；

④无链牵引采煤机的齿轨；

⑤放置电缆、水管、乳化液管路的槽或支架；

⑥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；

⑫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；

⑬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；

刮板输送机由机头部、机尾部、中部槽及附属部件、刮板链、紧链装置、推

移装置和锚固装置组成。下面分述其结构和技术要求。

2.1机头部

随着综采工作面生产能力的迅速提高，刮板输送机端卸载已经难以满足要

求，国内外大运量重型刮板输送机均采用交叉侧卸载机构，该机构经过几代改进，

在卸载能力、效率、寿命等方面都有了很大的提高。同时，卸载高度的降低也为

综采配套带来了便利。

机头部由机头架、链轮、减速器、盲轴、联轴器和电动机组成，是将电动机

的动力传递给刮板链的装置。图2-1为一种轻型边双链式刮板输送机的机头部。

2.1.1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，各型

机头部的共同点如下：

⑴两侧对称，两侧壁上都能安装减速器，以适应左、右采煤工作面的需要；

⑵链轮由减速器伸出和盲轴支承连接，这种连接方式，便于在井下拆装；

⑶拨链器和护轴板固定在机头架前梁上，它的作用防止刮板链在与链轮的分

离点处被轮齿带动卷入链轮，护轴板是易损部位，用可拆换的活板，既便于链轮

和拨链器的拆装，有可更换；

⑷机头架的易磨损部位采取耐磨措施，例如加焊高镒钢堆焊层或局部采用耐

磨材料的可更换零件。

2.1.2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。

图2-2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。

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/Z8—80)计算。

链轮用优质钢铸造或锻造后，调质处理，链握和齿形表面经淬火处理。我国

《矿用圆环链轮技术条件》(MT/Z9—80)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》(MT150—1993)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。

2.1.3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。其适用条件为：齿轮圆周速度不大于18m/s；安装角度为1°~25°；

高速轴的转速不大于1500r/min；减速器工作的环境温度为-20°C、+35°C；

适用于正反两向运转。

为适应不同需要，三级传动的圆锥圆柱出论减速器有三种装配形式：I型减

速器的第二轴装配紧链装置，第四轴(或第一轴)装断销过载保护，这用形式用

于30kW以下的减速器；II型减速器的第二轴端装紧链装置，利用液力耦合器实

现过载保护，单机功率为40~75kW的减速器多采用这用形式；IH型减速器的第

--轴装紧链装置，利用液力耦合器实现过载保护，单机功率90kW以上的减速器

采用这种形式。采用双速电动机时，不能用液力耦合器，因为液力耦合器不能在

低速下工作。用双速电机驱动，应采用适当的机械或电气过载保护装置。

减速器的轴端形式按配套需要选用。输入轴端有圆头平键和渐开线外花键两

种；输出轴端有矩形花键、渐开线内花键和渐开线外花键三种。

为使同一型号减速器的安装尺寸和连接尺寸能通用互换，我国制定并发布了

《刮板输送机减速器》标准。

为使其在左右两种采煤工作面和机头部、机尾部都能通用，刮板输送机减速

器的箱体应上下对称。箱体的结构还应使刮板输送机在大倾角条件下工作时，各

齿轮和轴承都能得到充分的润滑。

为便于改变链速，减速器应能用更换第二对齿轮的办法，在一定范围内改变

传动比。

中型和重型刮板输送机的减速器都采用圆弧锥齿轮。圆弧锥齿轮的承载能力

大，传动平稳，噪音低。检修更换齿轮时，必须注意齿轮的齿制相同，并应成对

更换。

《刮板输送机通用技术条件》对减速器的技术性能规定有具体指标。

图2-3所示的减速器，第一对齿轮为圆弧锥齿轮，第二对为斜齿圆柱齿轮，

第三对为直齿圆柱齿轮。箱体用球墨铸铁制造，以保证强度。为使在倾斜状态下，

第一轴上球轴承也能得到良好的润滑，用挡环和油封隔成一•个独立的油室，使润

滑油不会流入箱体油室内。为使在大倾角下锥齿轮也能得到润滑，在箱体的相应

部位设隔离油室。为防止工作时油过热，箱底部装有冷却水管。

如果矿用刮板输送机的机头部装在平巷的位置，可采用圆柱齿轮减速器。

行星齿轮减速器的体积、质量小,效率高，大功率的减速器采用它有利。2.1.4

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。

2-3圆锥圆柱齿轮减速器

2.1.5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。

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：

“="廿八5（2-XX）

式中％——转矩系数；

y——工作液体的重度，N/m2；

”——泵轮的转速，r/min；

D一泵轮的有效直径，mo

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。

2.1.6电动机

刮板输送机电动机不用液力耦合器时，采用双鼠笼转子并具有高启动转矩的

隔离防爆型电动机。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。

为解决刮板输送机的重载启动困难，德国和英国使用双速电动机。

双速电动机是两种额定转速的鼠笼式感应电动机，它的定子上装有两套绕

组.，一套低转速绕组，一套高转速绕组。以低转速绕组运转时，能给出3倍以上

额定转矩的启动转矩。低速运行时的输出功率约为高速时的1/2,启动电流比用

高速绕组的电流低得多，电压降低。使用双速电动机时，以低速绕组启动，达到

一定转速时，换接高速绕组常态运转。

采用双速电动机需要专门的控制开关，以低速启动运转到给定的时间，断开

低速绕组，间隔约150nls接通高速绕组运行。在环节的断电间隔中，电动机的转

速因负载不同约下降50~250r/min,即使时你、满载启动，高速绕组也不是从静

止启动的，因而高速启动的电流也不高。双速电机的运转特性使刮板输送机在重

载下能平稳启动。

采用双速电动机与适用液力耦合器相比，因没有液力耦合器的滑差，不需经

常检查和补充工作液体，没有过载喷油之患。但是，也没有液力耦合器的儿种有

益功能。双速电动机专用的控制开关中，必须要有完善可靠的电器保护装置。

2.2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，尾部上只有供刮板链改向用的尾部轴部件，如图2-4所示为一

种边双链型的，尾部轴上的链轮也可用滚筒代替。

图2-4机尾部滚筒

2.3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。

用于机械采煤工作面的中部槽，除了运煤外，还有承载采煤机骑在上面运行

的负荷，即垂直方向受采煤机的重压和滚筒切割煤层时的冲击。推、拉液压支架

的侧向力和纵向里，使中板拱曲受弯，连接件受拉、压和弯曲。大块煤岩卡死在

槽中时，中板受压。中部槽的恶劣工作条件，造成它的损失外还有槽体变形和连

接件损坏。因此，中部槽应有足够的强度、刚度和耐磨性。为检测中部槽的质量，

我国制定了《刮板输送机中部槽试验规范》(MT102-85)。此规范对试验项目、试

验方法和强度指标都有具体规定。

中部槽的形式列入标准的有中单链、中双链、边双链型三种。

中部槽除了标准长度以外，为适应采煤工作面长度变化的需要，设有500nmi

和1000mm长的调节槽。

机头过度槽和机尾过度槽是机头架与机尾架连接的特殊槽，它的一端与中部

槽连接，另一端与机头架或机尾架连接。为了使从下槽脱出的刮板链在运行种回

到槽内，可在尾部过度槽的下翼缘装设上链器。

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，目前是按过媒量衡量。《刮板输送机通用技术条件》种规定的过

媒量列于表2-1中。

表2T中部槽过煤量

槽宽280320420520(620)630730830

/mm764

轻型2628212220230240

中型260

重型21202180

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，或加焊高镒钢铸造端头，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型为中单链和边双链用，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、左右的借口量不超过规定，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。

铲煤板在推移中部槽时用来清理工作面的浮煤，它固定在中部槽的支座上，

安装后上缘应低于槽帮，下缘要超出槽底，宽度方向与采煤机滚筒应有一间隔。

铲煤板的刃口应有足够的强度。

机采矿用的挡煤板是一个有多种功能的组合件，其作用是防止煤向采空区洒

落，以及为采煤机导向、放置电缆和水管、为千斤顶提供连接点等。挡煤板必须

具有足够的强度和刚度，因为它的变形和损坏会影响采煤机的运行。中部槽在弯

曲状态下，挡煤板之间不仅不能互相干涉，还应使采煤机能正常运行。平巷中使

用刮板输送机时，挡煤板仅作增加装煤量和防止撒没之用。

2.4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。

刮板链使用的链条，早期用板片链和可拆模锻链，现在都用圆环链，链条在

运行中不仅要承受很大的静负荷和动负荷，而且还要在受滑动摩擦作用的条件下

运行，要受矿水的浸蚀，因此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/T12718-1991)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。

圆环链会歌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：10X40,14X50,18X64,22X86,24X86,26X92,30X108。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2-2。

GB/T12718-1991对圆环链的脉冲负荷寿命及弯曲绕度值都有规定。为保证

链子与链轮正常啮合，对圆环链尺寸公差也作了规定。

刮板的形式的状态要能在运行时有刮底清帮、防止煤粉粘结和堵塞的作用，

并应尽量减小质量。刮板可用轧制异型钢或用锻造、铸造合金钢经韧化热处理制

成。刮板了、链条不与中板接触，两侧与槽帮形状相同，刮底清帮效果好。

表2-2机械性能要求

项目强度等级

BCD

最小破断拉力/N-mm'26308001000

破断最小伸长度/%121212

试验应力/N-mm^2500640800

试验负荷下最大总伸长度/%1.41.61.9

试验应力与最小破断应力之比/%808080

挂不能的间距按所运物料的性质和煤块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，不能带动物料运行，

或只能带动部分物料运行；刮板间距过小，加大了链子重力，曾加了运行阻力，

让费了材料。双链刮板链的刮板，还有制成两条链子使之保持中心距，并使绕经

链轮的链环与链窝能正常啮合的功用，因为刮板变形严重时，通过链轮时容易掉

链。

刮板与链条的连接，边双链式目前多采用U型连接环的两侧套入链环，然后

用螺栓与刮板连接；中单链刮板上有窝链，以此链窝与链条的平行环相配，用特

制的U形螺栓和自锁螺母固定；中双链的刮板上有链窝，用卡链横梁和刮板夹保

持平环，以螺栓和自锁螺母固定。

目前使用的三种刮板链可作如下比较。边双链的拉煤能力强，特别适于拉大

块较多的硬煤，单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；中单链用大直径圆环链，强度很高且没有受力不均匀的问题，多练

事故少，刮板遇到刮卡阻塞时可偏移通过，刮板变形时不会导致过链轮时跳链，

中单链的缺点是因链环尺寸大，所用链轮直径增大，机头、机尾的高度相应增加，

拉煤能力不如边双链，特别时对大块煤较多的硬煤；中双链能较好地克服边双链

受力不均匀的缺点，显示出它的优点。

2.5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。

早期是轻型刮板输送机用改变机尾轴位置的办法人力紧链，现在都采用定轴

距紧链。目前应用的方式有三种：-•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；另一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。

第一种紧链方式使用的紧链器有三种：棘轮紧链器、摩擦轮紧链器、闸盘紧

链器。

棘轮紧链器装在I型和n的减速器二轴的伸出端，棘轮固装在二轴端，手把

在运行位置时，弹簧顶杆使插爪脱离棘轮，棘轮任意转动，紧链时将紧链器把手

扳到“紧链位置”，插爪被弹簧顶入棘轮的齿跟，然后反向继续开动电机，使机

头链轮反转，因棘轮插爪的限制，电机停转时链条不能回松。当链条被拉伸到有

足够拉力时，停止电动机，从链条自由端拆除多余的链段，将刮板链接在一起后，

在启动电机使链轮反转的同时，将手把复位到“运行位置”，使插爪脱离棘轮，

拆除紧链器挂钩即可正常运行。

棘轮紧链器机构简单，操作方便，适于轻型刮板输送机。因为用于功率较大

的刮板输送机时，紧链后棘轮与插爪之间的压力很大，搬开把手不安全。

摩擦轮紧链器如图2-5所示，装在I型和n型减速器二轴的伸出端，制动

轮固定装在二轴端闸带环绕在制动轮外缘。制动时使用把手经凸轮和拉杆将闸带

拉紧，在制动轮缘上产生摩擦制动力。该紧链操作与棘轮紧链器不同的是，紧链

时需由两人配合操作，一人开动电机，一人操作凸轮手把；断电时，立即扳动凸

轮，用闸带将制动轮闸住；紧链结束时，仅有一人扳转凸轮并松开闸带即可。摩

擦轮紧链器比棘轮紧链器操作安全，它在减速器的安装位置与棘轮紧链器相同。

闸盘紧链器由闸盘和制动装置组成，闸盘装在HI型减速器的一轴上，制动

装置安装在连接筒上。

紧链时反转开动电机，链轮反转，刮板链逐渐拉紧到电机堵转为止，立即扳

动手轮，用夹钳将闸盘闸住，同时切断电机电源。由于夹钳对闸盘的制动力与刮

板链的张紧力有一定的比例关系，链条的张紧力显示在张力指示器上。慢慢反转

手轮松开夹钳,放松被拉紧的刮板链，到指示器显示出刮板链需要的张紧力为止,

立刻将闸盘闸死。手轮是利用螺旋副和杠杆夹紧或松开夹钳；张力指示器依靠螺

旋副一端的液压缸，通过液压作用显示处闸盘制动力或链条张紧力。

第二种紧链方式使用的液压你、马达按在连接筒上，减速箱•轴上装紧链齿

轮。

图2-5摩擦轮紧链器

液压马达紧链装置的液压系统装置的液压系统及机械传动系统。紧链时，将

操作手把扳到J位，惰轮将主减速器一轴上的紧链齿轮与紧链减速器上的齿轮啮

合。手动换向阀扳到紧链位置，压力液经梭阀进入液控腔，克服弹簧压力，时插

爪从齿槽中脱出，与此同时液压马达供压力液,液压马达带动机头链轮反转紧链,

紧链力的大小用溢流阀调节，有压力表上的读数经换算得到，紧链运转时，压力

表上升到规定的压力值，即表明已达到了规定的紧链力。将手动换向阀扳到中间

位置，马达停止，液控锁卸压，在弹簧作用下，插爪插入齿轮的齿槽。刮板链保

持张紧状态。拆去多余的链段，接好链子后，将手动换向阀换到运转位置，液压

马达带动接好的刮板链运转，紧链挂钩松开后，停止马达运转，卸载紧链挂钩，

将操作手把扳到K位，惰轮脱开紧链齿轮，关断截止阀，完成紧链操作。

电气闭锁装置的作用是：当惰轮与紧链齿轮啮合时，切断主电机的电源，惰

轮脱开时主电机才能接通，以防止误操作。

第三种紧链方式是使用单独的液压缸紧链器。这种紧链器是一个带增压缸的

液压千斤顶装置，由泵站供给压力液，紧链时需要将它抬到紧链位置使用。

上述各种紧链装置中，棘轮紧链器和摩擦紧链器结构简单，使用方便，单它

们不能显示出链子张力的大小。其余三种都能显示和准确控制链子的张紧力。液

压马达紧链装置的操作简单，安全性高。液压缸紧链器使用虽不方便，但它可以

移到任何部位使用。

2.6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。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。

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。扳动操作阀，

向活塞一侧注入压力液，活塞杆就将中部槽推向煤壁；向活塞的另一侧注入压力

液，缸体和支座向前收回。

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35%乳

化油的中性水溶液。

A、B、C三种形式的区别在供液系统。A、B型都要高压供液管路，A型的低

压液体用低压回液管返回油箱，B型排到工作面，可在高压管路上连接注液枪，

供外注式液压支柱用液。C型为外注式，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。

2.7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。

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。

传动系统图如图3T所示

图3-1传统系统图

3.1主要技术参数

该机的主要技术参数如表3-1：

表3T主要技术参数

设计长度m200

输送量t/h1000

刮板链速m/s1

电动机功率kW160

3.2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，如图3-2所示。

型号为YZ400L1T0；

其主要参数如下：

功率：160kW；

转速:587r/min；

电压：1140V；

效率：91.5%；

功率因数：0.79；

外形尺寸:1865(2120)X855X950；

重量：2400kgo

3.2.1运输能力计算

按连续运行的计算公式为：

Q=3.6A少，

式中

Q——刮板输送机的运输能力，t/h；

A——中部槽物料运行时的断面积，m2；

y——为物料的散碎密度，kg/m3；

(P——转满系数；

v---刮板链速，m/s

Q=3.6A%，

=3.6X830Xtan20°X0.97X0.96X1

=1013t/h>1000t/h满足设计要求

3.3总传动比及传动比的分配

3.3.1总传动比的确定

总传动比‘总

蜉=2935

3.3.2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：

=3.3525

J=3.1755

7

3.4各级传动计算

3.4.1各轴转速计算

从电动机出来，各轴依次命名