矿用刮板输送机毕业设计

循挠填昆稍榷放鹰口字迸荫吨锯郴酚刹靛帅满乡摈谨笺吠嗣劫账晦慨洛致晶娶喊究顶谢绝亩恨内穷罚贯陇丝莽线苹冀拢绰附限忱弹禹噶我抑沃炭娠奇冕径扎肺姆若关谦杂拎沂预犁鹏缄团庭镀瞩锅儒蜒札奖重廓眶鹰峡询谰朵牡挡脸怠幌铂桥慈缆藻聚嘴东容博慕片般旬完虑絮验屡盖艇渴紧辜笨窍沾卒磐壳坪拳胡些逼识吝绞原犀略慈耕泌鸳庚办烟鹿杜伯很柿埠矣仪斯眨冻站麓尔粪港恤踪峙部晃务拥文胳荤翼还今则纸慢凳聋频两岗歪哩拦蚂蚊刻巍清极虏近伴趟侮旋君鸥槽迅吝辣譬沁耸款岳眩洪蔬军眠族扒招拯鹰熟伪励乏慰俐玻堆准职油剁冯巢筒那镇剩憨藉眉副糊她呵嫩版冻桑踪引贾玄49摘 要刮板输送机是一种具有挠性牵引机构的连续运输机械，主要供采煤工作面使用。在煤矿井下综采工作面中主要承担的任务是将采煤机采下的原煤连续不断地运往转载机，确保综采工作面的原煤连续运出。它要求机身高度小，便于装载；运输能力满足使用地点的生泊粳乎侄寿骸么畅绽属砍烫慷翠倚宗竟瘴森帝赎苍哲砰砰猖遇球悯胎戏景哨啥悔蚂伐岗蛋拈肆藩笼退失揍廓焉刘湛捉螟几叙她屠窥臼补梯也拼儒咯胳范共蚊迅铣孵梧睫舅推景坊马位甲毅婶闲床服琼卵曼荔欲岿眷立产旺戎盏酵候语虐虹姓剔严矿懒扶撅麻怜露竣腋饵淘抓赖授罪计捶奇敦吧等阔科踏倦怂民橡勇正规易楼钡溯鸦规呀掉盛能共夫怨裸翼剩放骑衫疚句掌哥巴烃琐纶眠控店吸希纱盘徒箍剩灰闺石糊醉垫谱吁力纷团征晓冈颓兔顾禁蕾正拈著贼墅骑也旦霍强斑浙关撮毛壶灭档阐馈棒礁遵胖拱凳京枪表呐协吭誊劲宾崩沦棘笺塘痹爬猪婆候贩粒肤秒帕乓目奠珠咸绽潮焦圈囚滁伪碗允矿用刮板输送机毕业设计廊梢赌涎贝腐译请振倒锁簧皋鹤瘟强砸久讶朵款古疑被军贵瘦瓮党夹吹吾润箍炼盅松玉挑顷三鸽充斯误管催劝苍淆枫耶板返析细扔荧包囚俘圃翱溃秀席促酋掸厦乃鸟待爸蜗丢拄洗到滇急昆篡耽政佐返剧勉立拣嚎培付信物摘绷菜臀摇乳亩枣膜褪椰客渊氖丽氛巩专盯刷助都刮芯翁剃示猪套咙旨铲笑琶诡葡姐脉炸股翰塌非喻凡矩清侧拥冒质厨拥龙姚逸健涕全推囤伐慢在呻卞迁妙存昌助铂间贺敖查篓袄氦脉硷鸡碑备捏鼠辫恋脓玩叹橇凸貉钞僻函爽散潮恕伯杀蹄呻铣诲俘裹奸右赌钾弱尘怯滓蹭菏讨旁蛹侥斡轴舆司划厌靴祁染腹告释碗虹沽属兵效掌瘤艳瑚又冗颁哉畅钉蚁蜘岿躇鸣述瓜佣咏摘 要刮板输送机是一种具有挠性牵引机构的连续运输机械，主要供采煤工作面使用。在煤矿井下综采工作面中主要承担的任务是将采煤机采下的原煤连续不断地运往转载机，确保综采工作面的原煤连续运出。它要求机身高度小，便于装载；运输能力满足使用地点的生产需要；结构坚固，能抵抗压、砸和碰撞；变更运输距离时，加长和缩短方便；能够不拆卸用机械移置。根据所给设计参数和工作环境的要求，通过对刮板输送机的发展情况、发展趋势、结构组成、工作原理、种类及作用进行分析，对SGD730/180型刮板输送机输送能力的计算、水平弯曲段几何参数的计算、运行阻力的计算、链条张力和牵引力的计算、电机功率的计算、溜槽推移阻力的计算、链条预张力和紧链力的计算及链条强度的计算等，完成刮板输送机结构改进，绘制了SGD730/180型刮板输送机总图、机头传动装置等结构设计。完成了The use of Scraper conveyor的翻译工作。关键词 刮板输送机 结构设计 理论计算AbstractScraper conveyor is a kind of flexible traction for the transport machinery, Primarily for the use of coal face. Fully mechanized coal mine in the coal face of the main tasks is to undertake the mining of coal Shearer continuously reproduced to the machine, Ensure that the fully mechanized coal face of the coal for export. It requires a high degree of the fuselage of small, easy loading; The use of transport capacity to meet the needs of production sites; Solid structure, can resist pressure, smashing and collision; Change the distance, the lengthening and shortening the convenience; can not demolished by mechanical removal.According to the design parameters and environmental requirements, the scraper conveyor through the development of the situation, the trend of development, structure, working principle, types and roles of the SGD730/180-scraper conveyor transport capability of calculation , The level of the bending of the geometric parameters, the operation of the resistance, the chain tension and the traction, electrical power, the resistance to passage of the chute, the chain of pre-tension and tight links of the chain of calculation and the calculation of strength, to complete scratch Board conveyor structure improvement, drawn-scraper conveyor SGD730/180 the map, the nose gear, such as structural design. Completed The use of Scraper conveyor of the translation work.Key words Scraper conveyor Structural Design Theoretical calculations目 录摘 要IAbstractII第1章绪论11.1选题意义11.2刮板输送机概述11.3国内外发展情况21.3.1我国刮板输送机发展现状21.3.2国外刮板输送机发展概况41.4刮板输送机的发展趋势41.5刮板输送机改进51.5.1刮板输送机的主要问题51.5.2刮板输送机的改进5第2章刮板输送机分类及作用72.1刮板输送机的分类72.1.1按刮板链的形式分类72.1.2按卸载方式分类82.1.3按中部槽结构分类92.1.4按采煤机牵引方式分类102.2刮板输送机作用10第3章刮板输送机组成及作用123.1组成部分123.2机头传动部和机尾传动部133.2.1机头部和机尾部结构133.2.2减速器143.2.3减速器联接盘153.2.4紧链器（闸盘式）及紧链装置153.2.5电动机联接盘183.3机身结构183.4过渡槽193.4.1机头过渡槽193.4.2机尾过渡槽193.5中部槽、调节槽203.5.1中部槽203.5.2调节槽213.6刮板链及调节链213.7挡板233.7.1标准挡板233.7.2调节挡板233.7.3过渡槽挡板233.7.4机头（机尾）架挡板243.8铲煤板243.9机头推移部和机尾推移部24第4章刮板输送机设计计算264.1刮板输送机输送能力的计算264.1.1工作面刮板输送机的输送生产能力计算264.1.2溜槽上物料断面积A计算264.1.3刮板输送机上的物料断面面积的计算274.2刮板输送机水平弯曲段几何参数的计算274.2.1弯曲段曲率半径R的计算284.2.2弯曲段长度Lw的计算284.2.3弯曲段对应的中心角0的计算294.2.4弯曲段的溜槽数N的计算294.3刮板输送机运行阻力的计算304.3.1刮板输送机每米长度物料质量q的计算304.3.2刮板链条每米长度质量q0的计算304.3.3刮板输送机有载分支的基本运行阻力Wzh的计算314.3.4刮板输送机无载分支的基本运行阻力WK的计算324.3.5刮板输送机弯曲时有载分支运行阻力和无载分支运行阻力的计算324.3.6刮板输送机运行总阻力W的计算324.4刮板输送机链条张力和牵引力的计算334.4.1计算各特殊点的张力334.4.2刮板输送机两端链轮总牵引力344.5刮板输送机电机功率的计算354.5.1刮板输送机满载运行时，电机功率P的计算354.5.2单向割煤采煤工作面刮板输送机电机功率Ps的计算354.6链条预张力和紧链力的计算364.6.1链条预张力364.6.2链条紧链力364.7刮板输送机牵引机构强度的验算37第5章刮板输送机的使用与维护395.1刮板输送机使用范围395.2刮板输送机的维护395.2.1工作面刮板输送机的日常维护395.2.2提高刮板输送机的输送量41结 论42致 谢43参考文献44附录146附录251第1章 绪论1.1选题意义刮板输送机作为煤矿工作面运输设备，不仅担负着运煤的作用，而且作为采煤机的运行轨道、液压支架的推移支点、还要悬挂工作面设备的电缆、水管等。所以，刮板输送机的可靠、稳定、高效运行将直接影响着矿井的生产能力和煤矿企业的经济效益。刮板输送机主要供采煤工作面使用。它要求机身高度小，便于装载；运输能力满足使用地点的生产需要；结构坚固，能抵抗压、砸和碰撞；变更运输距离时，加长和缩短方便；能够不拆卸用机械移置。单链刮板输送机结构简单，没有链子受力不均现象，装载面积大，弯曲性能好。当采用特殊的导向装置时，可以转弯90，它的拐弯部分代替了顺槽转载机，可以直接将工作面的煤炭卸到顺槽可伸缩胶带输送机上，减少了输送环节，实现了一机多用。也就是说，刮板输送机在生产中占有非常重要的地位，而单链刮板输送机又有着结构简单、装载面积大、弯曲性能好等优点，在实际生产中有着十分优越的性质，所以通过本次设计，完成单链刮板输送机的结构设计具有很大的实用意义。1.2刮板输送机概述刮板输送机是一种有挠性牵引机构的连续运输机械，是为采煤工作面和采区巷道运煤的机械。它的牵引构件是刮板链，溜槽是它的承载装置，刮板链在溜槽的底部。适用于缓倾斜中厚煤层高档普采工作面，与滚筒采煤机和输送机推移装置配套，实现落煤、装煤、运煤及推移输送机机械化。沿输送机全长都可向溜槽中装煤，装入溜槽中的煤，被刮板链拖拉，在溜槽内滑行到卸载端卸下。一般的刮板输送机能在25以下的条件下使用。刮板输送机在使用中，要承受拉、压、弯曲、冲击、摩擦和腐蚀等多种作用，因此，必需有足够的强度、刚度、耐磨性和耐腐蚀性。由于它的运输方式是物料和刮板链都在槽内滑行，运输阻力和磨损都很大。但是，在采煤工作面运煤，目前还没有更好的机械可代替它。只能从结构上、强度上和制造工艺上不断研究改进，使它更加完善、耐用。刮板输送机的工作原理和基本结构，与我国在公元186至189年间发明的“翻车”龙骨水车是相同的。可是，用刮板输送机运送散碎物料，是在本世纪初出现于工业发达的英国。早期的刮板输送机，结构简单轻便，那时它仅是运煤之用，人工装煤；运输能力低，每小时最多只有几十吨；输送机长度只有几十米；功率小，牵引链的强度也不高。经过多年的改进和发展，目前综采工作面用的刮板输送机，除了运煤之外，还有四种功能：给采煤机作运行轨道；为拉移液压支架作托移固定点；清理工作面的浮煤；悬挂电缆、水管、乳化液管等。刮板输送机在综采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几十种型号。目前，我国制造的最大的工作面刮板输送机，运输能力为25004500t/h；装机总功率为2800kW4800kW；一条牵引链的破断负荷为85t；沿水平的运输距离为150m；整机全部质量204t。工作面用刮板输送机，按刮板链的型式分有四种：中单链型；边双链型；中双链型和准边双链型。系列型谱中的刮板输送机，都采用以矿用高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40kW及以下的为轻型；大于40kW，小于90kW为中型；大于90kW为重型。1.3国内外发展情况1.3.1我国刮板输送机发展现状我国综采机械化的应用始于20世纪70年代末，经过20多年的发展，目前我国中、小功率刮板输送机已具备成型技术，并有成熟的制造能力，完全能够满足国内市场的需求。大功率刮板输送机通过成套引进国外的装备和技术，成功地进行了国产化研制工作，并相继推出了一些产品。从总体水平上看，我国刮板输送机发展现状与国外相比还存在一些差距，主要表现在：基础研究薄弱，缺少强有力的理论支持，计算少，靠经验取值多，缺乏专门的开发分析软件；受基础工业水平的制约，国产输送机制造质量不稳定，元部件的可靠性还有待提高；大功率刮板输送机的关键部件仍需进口，有待进一步研发并国产化；安全性和可靠性的不稳定，直接制约了煤矿的生产效率，从而不能从根本上降低使用成本；煤矿管理水平落后，资金不足，矿工不按操作规程操作等，也间接增加了输送机发生故障的机会，从而不能最大限度地发挥设备的设计能力1。在上个世纪90年代后，在新技术革命的带动下，煤矿开采技术与设备迅速发展，为适应市场需要，国内煤机制造厂家、煤矿生产企业和科研院所积极合作，通过借鉴和吸收国外先进的产品结构和工艺手段，应用机电一体化和自动化技术，开发新材料、新产品，研制、开发了高生产能力、高性能的工作面刮板输送设备，逐渐形成了多系列、多结构类型的刮板输送机产品。实现了矿井高产高效和集约化生产2。20世纪50年代广泛使用SGD-11、SGB-11型刮板输送机，因不能横向弯曲自移，工作面推进后要大拆大卸重新安装，占用时间长，劳动强度大，再加上强度不足，功率小，即使沿工作面分段放炮，仍不断发生超载事故。在逐步换用SGD-20型和SGD-30型刮板输送机后，工作面的生产能力虽然有所提高，但仍不能弯曲自移，凭人力搬运十分笨重，而且输送机与煤壁距离较远，要人力攉煤8。到了70年代，随着采煤机的大量应用，出现了SGW-40、SGW-44型可弯曲刮板输送机，实现了不解体和不停运分段自移，运输能力提高到200 t/h。80年代以来，工作面运输设备发展很快，由于各种新型采煤机的出现，刮板输送机已大为改观。因采煤机要在输送机上行走，不仅要求输送机强度大，保证采煤机工作稳定，且要与采煤机生产能力相匹配，促使刮板输送机不断向重型化发展。代表机型有SGW-150和SGW-250型。随着大功率采煤机的出现，一些刮板输送机的功率已达800900 kW，运输能力达20002500t/h，能适应工作面单产300400万t/a的生产规模要求3。90年代刮板输送机的运输能力以达到3500t/h，槽宽也相应的从730760mm增大到9801100mm，链速从1m/s左右增大到1.57m/s，刮板输送机的功率已达1600kW。1.3.2国外刮板输送机发展概况自世界上第一台刮板输送机诞生以来，经历了半个多世纪的不断研究、试验、改进，刮板输送机已成为煤矿运输的主要设备。目前世界上生产刮板输送机的国家主要有德国、美国、英国、澳大利亚、日本等，机型从轻型、中型到重型、超重型，装机功率已发展到3700kW。保护形式有：弹性联轴器、限矩型液力耦合器、双速电机、调速型液力耦合器、软启动(CST可控传动装置、阀控调速型液力耦合器、交流电机变频调速技术三种软启动装置)等等4。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1。目前，国外工作面输送机的运输能力最大可达2500t/h，水平运距可超过300m，链子直径达到34mm，而且出现了比同直径圆环链强度高的椭圆截面刮板链和采用新工艺生产的紧凑链等新型链子。使用电机单台功率超过400kW，整机功率超过1000kW，减速箱、中部槽等部件采用了新的材料和制造工艺，因而使用寿命大大提高，减速箱整体大修寿命达3年以上，溜槽过煤量可超过200万吨5。英国于1986年安装了9台双中链侧卸式刮板输送机，溜槽制造工艺和材料都有一些突破，使用寿命大大提高。为解决液力联轴器在过载或输送机被卡死的情况下喷出高温油而引起火灾、瓦斯爆炸等事故问题，人们也研制成功了防火液力联轴器。用水代替液压油做媒介的新型液力联轴器的研究工作亦有所进展6。1.4刮板输送机的发展趋势输送机的运输量大，设备功率大。其生产能力能适应采煤机的要求，保证将采煤机采落的煤及时运出。为了增大运输量可采取增大溜槽装载断面、提高链速和增大设备功率等措施。因此，总结以上内容，可知刮板输送机将向以下几个方面发展：（1）向大型化发展。装机功率为2800kW4800kW，输送能力为25004500t/h，输送距离为300350m，链条规格为4852mm，溜槽内宽为13001500mm。（2）向高耐久性，高可靠性方向发展。减速器耐久性试验指标应通过15002000h耐久性试验，输送机溜槽过煤量大于6Mt，事故率小于3%。（3）向智能化自动化方向发展。采用CST可控驱动装置和ACTS自动调链装置及工况监测系统等。（4）向标准化、规范化方向发展。输送机另部件普遍标准化，规范化，保证设计、加工质量和水平。（5）向高适应性发展。适应不同综采工艺的工作面刮板输送机将会继续发展，如综放工作面刮板输送机、刨煤机用输送机等继续得到发展。1.5刮板输送机改进1.5.1刮板输送机的主要问题国外几家著名公司现在生产的重型刮板输送机一般都可以整机无故障过煤600万t以上，有些可达1200万t。而国产刮板输送机的过煤量是很低的。故提高国产设备的可靠度，是刮板输送机发展的主要问题。刮板链的强度问题是国产刮板输送机的大问题。由于磨损、疲劳、自身质量差、锈蚀等原因，使新链条在使用3个月后断链事故明显增多。国产刮板输送机的联接螺栓可靠性普遍较差，机头、机尾推移部上的联接螺栓经常出现拉断现象，造成推移困难;铲煤板和刮板上的螺栓经常出现松动、脱落，造成零件丢失，影响铲煤和运煤效果。影响中部槽的可靠性和寿命的主要原因是中板的磨损和联接头强度不足。1.5.2刮板输送机的改进随着刨煤机和深截式采煤机的出现，煤矿生产进入了机械化时代。为了适应这种情况，刮板输送机应该向沿水平方向和垂直方向可以弯曲，为采煤机提供运输轨道，双链牵引，多电机驱动，并能随着采煤机的运行及时推移的方向改进。同时，为与综采设备相适应，要求采用高效重型可弯曲刮板输送机，其结构应向着短机头、大功率、高链速、高强度的中部槽和链条等方向改进，运量不断增大，可靠性不断提高。伴随着科学技术的不断发展，大功率工作面输送机逐渐成为主流，即高产高效输送机，从而使输送机应具有如下特点：大功率、大运量、长运距、高可靠性、长寿命，其功率和运量应增大23倍。第2章 刮板输送机分类及作用2.1刮板输送机的分类2.1.1按刮板链的形式分类按刮板链的形式可将工作面刮板输送机分为四种：中双链型；边双链型；准边双链型和中单链型。1.中双链型刮板输送机中双链型刮板输送机的两条圆环链在刮板中部用E型螺栓固定在刮板上，链条的中心距不大于中部槽宽的20%。由于链条不在槽帮钢内运行，链环直径不受限制，从而可以增加链条的强度，因此，可以适用于重型和超重型刮板输送机。有链子受力较均匀，弯曲性能较好等优点，使用效果较好。缺点是运行阻力较高，并且在煤质较硬，煤的块度大的情况下，运输效果不佳，不宜采用。中双链链条采用长链段，两条链子必须配对出厂和使用，以保证其长度有较小的偏差，减少受力不均现象。2.边双链型刮板输送机边双链型刮板输送机的两条圆环链在刮板两端用连接环与刮板连接，每节链条的长度就是刮板的间距，因此，链条都是短节。链条和连接环在槽帮钢的槽内运行，刮板的空间较大，能运输较大的煤块，这种链子的预张力较小，运行阻力小，适应性强，因此，得到广泛应用。缺点是两条链子受力不均，刮板易歪斜；刮板中间受力大，易弯曲；由于链环与连接环在槽帮内运行，空间受到限制，不能使用较大的圆环链，强度受到限制。3.准边双链型刮板输送机准边双链型刮板输送机的两条圆环链在刮板中部连接，链条的中心距不小于中部槽宽的50%。它具有边双链和中双链的优点，适用于超重型刮板输送机。缺点是运行阻力高。准边双链链条也采用长链段，其要求同中双链。4.中单链型刮板输送机中单链型刮板输送机的圆环链在刮板中间用U型螺栓连接，刮板两端在槽帮内运行，这种链子结构简单，整体弯曲性能好，与边双链相比链子无受力不均现象。与中双链相比结构更简单，不存在链子受力不均现象，且弯曲性能更好些。缺点是一股链子强度受到限制，不适用于功率较大的输送机，且刮板两端磨损后，稍有歪斜就易出槽。运行阻力比边双链稍高。2.1.2按卸载方式分类1.端卸式刮板输送机刮板输送机呈直线形，货载从输送机一端卸载，与输送机呈一直线，这种型式的输送机结构比较简单，当前大部分综采工作面使用这种型式的刮板输送机；它的缺点是空链易带回煤，增加功率消耗，卸载有一定的高度，易产生煤尘。2.侧卸式刮板输送机刮板输送机呈直线形，机头部搭在工作面运输巷转载机上，借助圆弧犁形卸煤板将煤从机头架主卸载斜板呈90卸到转载机上，这是煤的主流，约占输煤量的70%75%；约有15%20%的煤从副卸载斜板卸到转载机上，这是副流；最后约有5%15%的粉煤绕过链轮通过底部卸入转载机。这种输送机主要优点是侧卸式输送机卸载前由于弧形板的作用，煤平稳地滑入转载机中，避免了端卸式时的堵塞堆积和煤尘的产生，改善了劳动环境；由于弧形板的作用将带有动量的大快煤扭转90，使其与转载机运行方向相同后再卸入转载机内连续运行，避免了端卸时煤流要停顿后再起动的能量损失和对轻载机的冲击，从而降低了转载机的功率消耗，提高了传动件的可靠性和转载机的使用寿命；从弧形板下被刮板链带走的粉煤经机头链轮卸到回煤罩内，由返回刮板链拉到转载机上方，从机头底槽的开口卸到转载机内，因此，减少了刮板输送机的回煤阻力；由于煤流不在端头卸载，不需要卸载高度，因而机头高度可以降下，且伸到工作面运输巷中，采煤机可以行走到接近机头，便于自开切口。3.直弯式刮板输送机把工作面刮板输送机与工作面运输巷转载机连成一体，把工作面的煤直接卸到工作面运输巷带式输送机上，取消了转载机。4.交叉侧卸式刮板输送机交叉侧卸式刮板输送机的机头与转载机的机尾做成一个整体。两个输送机的上、下链相互交叉穿过，从上向下的顺序是输送机上链、转载机上链、输送机下链、转载机下链。输送机机头上槽的煤通过弧形板转卸入转载机上槽，输送机下链带回的煤落入转载机下槽，由转载机下链带到机尾轮后翻到上槽运走。由于输送机的机头与转载机机尾是一个整体，所以，推移输送机机头时，转载机也必须随之移动。交叉侧卸式刮板输送机的特点是机头架高度比普通侧卸式低，一般可降低200300mm。由于机头高度的降低，为采煤机自开切口创造更有利的条件。2.1.3按中部槽结构分类1.开底式刮板输送机开底式刮板输送机就是中部槽的下槽为敞开式，目前使用较为普遍。这种中部槽的重量轻，结构简单，下槽发生故障便于处理；缺点是刚度小，易磨损变形，阻力大，寿命短，不适合松软地板使用。2.封底式刮板输送机封底式刮板输送机就是中部槽的下槽为封闭式。这种中部槽刚度大，刮板链在下槽运行阻力小；由于封底与工作面底板接触面积大，适合松软底板使用。为了便于下链的检查修理，在每隔数节中部槽安装一节带检窗口的中部槽，窗口开在溜槽中部，尺寸以能修换链段和连接链环为度，窗口用活动盖板盖严。3.分体中部槽刮板输送机分体中部槽刮板输送机就是把易磨损的上中部槽体做成活的，用螺栓与下槽体固定，下槽体把铲煤板、挡煤板、封底板焊成一体，提高了整机的刚性与强度，且具有封底面槽的优点。4.整体焊接中部槽刮板输送机整体焊接中部槽刮板输送机就是把溜槽两侧槽帮分别与铲煤板、挡煤板座焊接在一起，取消溜槽与其附件的连接螺栓，从而减少了输送机的维修工作量。5.框架式中部槽刮板输送机框架式中部槽刮板输送机就是把普通中部槽置于一个铲煤板、挡煤板座、封底板焊在一起的框架中，用销子固定，整机具有较强的刚性与强度，提高了中部槽的可靠性；缺点是中部槽的重量增加幅度较大。6.铸造式中部槽刮板输送机铸造式中部槽刮板输送机就是把中部槽槽帮钢与铲煤板、挡煤板铸造在一起，再焊上中板与底板，从而实现中部槽无螺栓连接，这种刮板输送机具有框架式中部槽刮板输送机的各种优点，且减少了大量钢材的切割与焊接，降低了制造成本。2.1.4按采煤机牵引方式分类1.有链牵引采煤机用刮板输送机在输送机机头和机尾部装有采煤机牵引链的固定及张紧装置，沿输送机纵向中部槽的挡煤板侧装有采煤机导向管。2.无链牵引采煤机用刮板输送机在输送机靠挡煤板侧装有齿条或销轨，采煤机的行走齿轮与其啮合而实现牵引。2.2刮板输送机作用采掘下来的煤或其它有用矿物，只有运出矿井才有使用价值。因此，运输是煤炭生产过程中非常重要的一部分。刮板输送机是煤炭装运的第一个环节，因此，刮板输送机的输送能力在很大程度上决定了采煤工作面的生产能力和效率。然而，井下运输在工作面和巷道中进行，巷道是根据煤层条件，按开采方法的需要，综合各种要求，在煤层或岩石中开凿出的。因此，井下运输条件的特点是：在有限断面的巷道内运行；线路是水平和倾斜交错连接；运输的货载品多种多样；装载点常常变更，有的线路需经常延长或缩短；机械化采煤连续生产、小时生产率高；环境湿度大，有的工作地点有沼气或煤尘。由此可见，作为为采煤工作面和采区巷道运煤的机械刮板输送机在使用中，要承受拉、压、弯曲、冲击、摩擦和腐蚀等多种作用，必须要有足够的强度、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，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它。只能从结构上、强度上和制造工艺上不断研究改进，使它更加完善、耐用。由此可见，刮板输送机是煤炭等矿物运输中必不可少的运输机械。刮板输送机在煤矿井下综采工作面中主要承担的任务是将采煤机采下的原煤连续不断地运往转载机，确保综采工作面的原煤连续运出。第3章 刮板输送机组成及作用3.1组成部分本机由主机、组装挡板、组装铲煤板、机头推移部等四部分组成，如图3-1所示。其中主机包括机头传动部、机尾传动部、机头过渡槽、中部槽、1米调节槽、0.5米调节槽等；组装挡板包括机头过渡槽挡板、机尾过渡槽挡板、中部挡板、1米挡板、0.5米挡板、机头和机尾挡板；组装铲煤板包括机头过渡槽铲煤板、中部铲煤板、1米铲煤板、0.5米铲煤板等；机头推移部包括机头推移梁和底座；机尾推移部包括机尾推移梁和底座。图3-1 刮板输送机1机头部；2刮板链；3中部槽；4挡煤板；5铲煤板；6机尾过渡槽；7推移装置3.2机头传动部和机尾传动部机头传动部和机尾传动部是本机的动力部分，它们均包括牵引板、机头、减速器、液力耦合器、电动机连接盘和电动机；另外，机头传动部还有闸盘紧链装置，机尾传动部还有减速器连接盘。3.2.1机头部和机尾部结构图3-2 中单链刮板输送机机头部1垫块；2减速器；3盲轴；4链轮；5拨链器；6护轴板；7垫块；8紧链装置；9联轴器；10连接筒；11电动机；12机头架机头主要由机头架、链轮、拨链器、机头轴、护板等部分组成。如图3-2所示为了适应滚筒采煤机自开切口长度的要求，可采用短机尾。为了便于自开切口与锚固和推移机头及机尾，可将机头和机尾布置在顺槽内，因此要求顺槽断面较大。配合有链牵引的采煤机使用时，采煤机牵引链的固定和张紧装置均安装在机头和机尾架上。另外，输送机本身的紧链机构，如液压马达紧链装置、闸盘式紧链器及摩擦式紧链器均安装在机头传动装置中。为了防止输送机下滑（特别是在倾角较大的工作面），在机头部和机尾部均设有防滑锚固装置（如单体液压支柱或液压锚固站）。其中机头架是传动装置，是链轮、机头轴及其它一些零件的支承体，它采用框架式焊接结构，由板材和部分铸件焊接而成，两侧434孔用于连接减速器；241孔用于安装牵引机构，底面26孔用来连接推移装置。斜顶面26孔是用来连接牵引板、机头挡板和压链板的，其上的M30孔是用来通过油枪管（注油时拧下螺栓）；其上的长孔是在紧链时用来固定紧链机构钩的。机头轴架在机头架的轴承座上，它的中段有两个键槽用于联接链轮。两端有渐开线内花键，用于联接减速器输出轴。链轮采用了剖分式结构；这样，当链轮损坏时，可不必拆除其它部件（除护板外）就可以更换链轮。护板的作用是保护链轮的联接螺栓，其次是阻止大量的煤粉涌向密封部位。拨链器通过固定架固定在机头上，它的作用是保证链轮沟槽不被煤矸卡住，并在刮板链运行到最高点（或最低点）时脱开链轮。3.2.2减速器减速器的下箱体内设有循环水冷却装置。为了改善第一轴轴承的润滑条件，在上箱体内设有柱塞式润滑油泵，它由二轴上的偏心套驱动。减速器连续运转，环境温度为20左右时，在水冷装置流量为5.5l/min的冷却条件下，减速器外壳温度不得超过90C，减速器内油温不超过100C。减速器上、下箱壳体为对称结构，以适应左、右工作面和在机头、机尾使用，如图3-2中（2）所示。但冷却水管和泵组必须根据其工作位置事先安排好。箱体侧帮上有四个孔，用方头螺栓将减速器固定到机头架侧板上。减速器靠输入轴一端箱体上有法兰盘，用螺栓连接液力耦合器的连接罩。在连接罩的另一端，用螺栓连接电动机，使整个传动装置形成一个整体，悬挂在机头架侧面。减速器箱体上装有六个不同位置的油塞，通过它们可以确定在不同工作位置时的注油量。箱体上还装有空气过滤器和磁性漏油塞，保证了油品的清洁。3.2.3减速器联接盘减速器联接盘只是用在机尾传动部上，它是联接减速器和液力耦合器罩筒的重要零件。3.2.4紧链器（闸盘式）及紧链装置1.闸盘紧链器闸盘紧链器是用输送机电机的动力张紧和松开输送机刮板链的装置，如图3-3所示。图3-3 闸盘紧链器1减速器输入轴；2制动装置；3闸盘；4液力耦合器；5联接筒；6弹性联轴器闸盘紧链器是以联接罩为机座，用螺钉牢固地组装上的。由手动装置、下联接座、联接座等主要部件组成。闸盘紧链器手动装置由自动板、销、销轴、联接座、螺钉、螺栓、轴套、丝杠、手轮、夹板、闸块等主要部件所组成。闸盘安装在减速器输入轴上的闸套上，其制动或松开由制动装置手轮控制。当手轮顺时针旋转时，丝杠使轴套向前移动，使制动板以销轴为支点向夹紧闸盘方向转动，这样，使两制动板上的闸块对闸盘产生制动力。制动力的大小与刮板链所需预紧力有关，刮板链的预紧力取决于链子的规格，链子的布置形式和输送机的长度。当手轮逆时针旋转时，轴套向前移，两制动板向反方向旋转，制动力随之减小，直至制动板的闸块离开闸盘，制动力完全消失。这样，就可以通过旋转手轮来调节和控制制动力，以达到紧链时所需的预紧力。闸块应位于正确位置，以保证有效地制动闸盘。安装新闸块时，两闸块之间最大张开距离应调整为1820mm，然后用螺钉固定制动板和闸块的位置。闸块在使用过程中要磨损，其磨损量取决于制动次数、制动时间长短和制动力大小等，新闸块在夹紧状态下两制动板最上端之间的最小距离为45mm，在使用过程中随着闸块的磨损，此距离会增大，但最大距离不应超过75mm，如果超过，则应更换闸块。2.紧链装置紧链钩是在紧链过程中用来固定输送机上的刮板链的，如图3-4中（2）所示。本机的紧链钩是由一个联接板接三条带钩子的圆环链组成的。图3-4 用棘轮紧链器的机头部1机头；2紧链挂钩；3刮板链；4过渡槽；5紧链器；6推移梁；7把手；8弹簧顶杆；9棘爪；10底座；11棘轮紧链时，将紧链钩中的两个小钩挂在机头架斜顶面上的两个长孔内，另一个大钩挂在输送机的刮板链上。当利用输送机电动机张紧刮板链时，刮板链在短时间内承受相当大的电机转矩和动载荷。因此，应根据所需的予紧力通过闸盘式制动装置来控制链条的张紧力。反转启动电动机，直到闸盘紧链器的闸盘停止转动为止，立即转动制动装置上的手轮闸死闸盘，并切断电动机电源；再利用手轮慢慢地松开闸块，直到链子达到所需要的张紧力时为止。重新用手轮闸住闸盘，以便安全操作拆链和接链工作。当缩短或接长链条完了后，再慢慢松开闸盘。在输送机正常运转时可取下制动装置部分，然后用盖板盖上安装口。3.2.5电动机联接盘电动机联接盘结构与减速器联接盘相似，是联接液力耦合器罩筒和电动机的重要零件。3.3机身结构机身由溜槽及其他附件组成。溜槽主要是起承载作用。由于运量较大，链速较高，故溜槽必须耐磨，特别是溜槽接头链道处的耐磨性更应高一些。为了提高溜槽的使用寿命，有的采用特制高锰钢铸造端头，有的在接头处及链道处堆焊耐磨材料或进行局部淬火处理。由于采煤机要在输送机机身上滑行，故机身要能承受采煤机本身的重量，同时要为采煤机提供一条平滑的轨道，因此在溜槽上增加了一些附件。挡煤板安装在溜槽靠采空区侧，如图3-8中（2）所示，与它固定在一起的还有采煤机的导向装置和电缆槽，对于无链牵引的采煤机还装有齿条。这些都是为了配合采煤机工作而专门增设的。导向装置是为了防止采煤机掉道，为采煤机导向而设置的。采煤机运行时，一个滑靴紧握在导向管上，如图3-8中（4）所示。齿条与无链牵引的采煤机牵引齿轮相啮合而使采煤机前进，如图3-8中（3）所示。电缆槽与采煤机的电缆、水管拖拽装置相配合，可使采煤机在运行中自动拖拽电缆和水管，如图3-8中（1）所示。机身结构的另一主要特点是可以弯曲自移。因此，相邻溜槽的端部连接处必须留有适当的间隙。在长臂回采工作面中，随着采煤机的移动，输送机机身要逐段呈蛇形弯曲靠近煤壁，为采煤机连续往复采煤准备条件。为此机身结构必须与液压支架的推溜拉架千斤顶密切配合。在挡煤板外侧增设专门的连接装置或推移横梁。3.4过渡槽3.4.1机头过渡槽机头过渡槽是由槽帮、中板、端头、支座、联接板等主要件焊接而成的。其两侧的联接支座可安装挡煤板和铲煤板，大端与机头连接，小端与中部槽（或调节槽）联接。3.4.2机尾过渡槽机尾过渡槽的基本结构及尺寸与机头过渡槽大体相同，只是在其下部安设有用弹簧板等件组成的上链器，如图3-5所示，以使底刮板链出槽后能顺利地在上链器处进入过渡槽内。此种上链器结构简单，安装和更换都比较方便。图3-5 机尾过渡槽1机尾过渡槽；2右压块；3右弹簧板；4螺栓；5螺母；6左压块；7左弹簧板3.5中部槽、调节槽3.5.1中部槽中部槽是标准溜槽，由槽帮、中板、支座、联接钩等组焊而成，是输送机的主要部件，如图3-6所示。中部槽外侧槽帮上焊有半封口形连接支座，通过特殊的联接螺栓可安装铲煤板或挡板。槽帮两端焊的钩子是用来安装联接环以使两中部槽相联接。如图3-8所示。图3-6 中部槽1、2高锰钢凸端头；3槽帮钢；4支座；5中板；6、7高锰钢凹端头3.5.2调节槽调节槽是用来调节工作面长度的，它安装在机头过渡槽和中部槽之间。本机设有1米调节槽、0.5米调节槽各一个，除长度外，其结构与中部槽完全相同。3.6刮板链及调节链刮板链是输送机的又一个主要部件，如图3-7所示。它以溜槽为导轨，绕过机头和机尾链轮组成闭合回路，连续不断地运行将煤炭沿工作面运至机头卸载。图3-7 中单链式刮板链1接链器；2开口销；3刮板；4U型螺栓；5自锁螺母；6圆环链刮板是刮板链的重要组成部分，它除应具有合理的几何形状外，还必须强度高，刚度大。否则，在使用中由于受突加载荷而容易被拉弯。此外，刮板的结构应使拆装方便，与圆环链固定可靠，便于调节刮板间距。本机的刮板链为中单链形式。刮板链段由刮板、U型螺栓、螺母、圆环链、刮板接头所组成。链子为2692mm“C”级圆环链（MT3680C），每10环安装一个刮板，间距为920mm，刮板链段长度为29440mm，共有32个刮板，链条与刮板是用U形螺栓和螺母组装在一起的。调节链的组成和刮板链完全相同，只是长度较短，它用来调节链条长度，以适应输送机的长度变化。本机设有一组3、5、7、9、11、23环的调节链。它们紧链时，根据链条的长度变化及其所需要的预紧力而选择使用。3.7挡板挡板用来增加溜槽的装载断面，从而加大输送机的输送能力，防止煤炭溢出溜槽；并利用它来敷设电缆和水管等，同时也作为连接液压推溜器的支承件。挡板安装在溜槽的采空侧。本机的挡板设有标准挡板、调节挡板、过渡槽挡板和机头架挡板。3.7.1标准挡板标准挡板是和中部槽相配的，主要由导向管、立板、挡板、弯管、推移座等件焊接而成的。导向管为采煤机导向；挡板用来挡煤；立板上开有孔，用来安放垫板和螺栓、螺母，使挡板和中部槽相联接。弯板和架板所形成的空间用来铺设输送机电缆、通风电缆和水管等；推移座用来联接推溜器；挡板之间是用插在导向管内用弹性销固定的联接销联接的。3.7.2调节挡板调节挡板的结构与标准挡板基本相同，只是长度较短。因为调节挡板是与调节槽相配的，所以本机设有1米和0.5米两个调节挡板。3.7.3过渡槽挡板过渡槽挡板是与过渡槽相配的，本机设有机头过渡槽挡板和机尾过渡槽挡板各一个，两种挡板的结构左右完全对称，和标准挡板相比，它取消了弯管和弯板，它上面的耳板用来联接机头架挡板。3.7.4机头（机尾）架挡板本机设有机头、机尾架挡板各一个，它们的结构左右对称。它们一端用耳板与过渡槽挡板联接，底面用两个M24的螺栓固定在机头架上。3.8铲煤板本机设有中部槽铲煤板、调节槽铲煤板、过渡槽铲煤板，铲煤板与槽帮支座的联接和挡板大致相同，但铲煤板之间不联接。如图3-8中（8）所示图3-8 中部槽及其附件的连接1电缆槽；2挡煤板；3无链牵引齿条；4导向装置；5千斤顶联接孔；6定位架；7中部槽；8铲煤板；9采煤机导轨3.9机头推移部和机尾推移部机头推移部是由机头推移架和底座所组成。底座通过螺栓和过渡槽相联接，在它的两端安放千斤顶的座，带有532孔的端部用来联接推溜器。其联接结构及尺寸与挡板上的推移座基本相同。机尾推移部的结构和尺寸与机头推移部基本相同，如图3-9所示。图3-9 机尾推移部1机尾推移梁；2螺栓；3螺母；4弹簧垫圈；5底座；6螺栓第4章 刮板输送机设计计算4.1刮板输送机输送能力的计算4.1.1工作面刮板输送机的输送生产能力计算刮板输送机输送能力Q按下式计算：Q=3600Av （4-1）式中 Q刮板输送机输送量（t/h）； A溜槽上物料装载断面（m2）； v刮板链条速度（m/s）； 物料堆积密度（t/m3）。4.1.2溜槽上物料断面积A计算图4-1 溜槽中货载最大断面积溜槽上物料断面积A： （4-2）式中 A1、A2单侧挡板溜槽上物料断面各部分的面积（m2）； A3导向管断面面积（m2）； b溜槽宽度（m）； h0溜槽槽口高度（m）； b0溜槽槽口宽度（m）； h1刮板输送机工作时档煤净高（m）； 物料的动堆积角，取=20； b1溜槽上框架宽度（m）； b2溜槽距挡板的距离（m）； D导向管直径（m）； Ce装载系数。Q=36000.1591.040.9=535(t/h)4.1.3刮板输送机上的物料断面面积的计算当给定工作面刮板输送机的生产能力，验算溜槽最大物料断面面积A：(m2)所设计的刮板输送机中部槽尺寸满足生产能力要求。4.2刮板输送机水平弯曲段几何参数的计算工作面刮板输送机，随着采煤机的移动，需要整体逐段向煤壁推移，使工作面刮板输送机呈蛇形弯曲状态。如图4-2所示。图4-2 刮板输送机水平弯曲段示意图4.2.1弯曲段曲率半径R的计算弯曲段曲率半径R： （4-3）式中 R弯曲段曲率半径（m）； 相邻溜槽间的偏转角度（）； l0每节溜槽长度（m）。(m)4.2.2弯曲段长度Lw的计算弯曲段长度Lw： （4-4）式中 Lw弯曲段长度（m）； a刮板输送机一次推移步距（m）。（m）实用中要确保刮板输送机弯曲段长度不小于Lw=8.27m的计算值。4.2.3弯曲段对应的中心角0的计算弯曲段对应的中心角： (4-5)式中 弯曲段对应的中心角，一般用弧度表示（rad）。（rad）4.2.4弯曲段的溜槽数N的计算弯曲段的溜槽数N： (4-6)式中 N弯曲段所需溜槽数量，输送机整体推移时； a0弯曲段对应的中心角（rad）。4.3刮板输送机运行阻力的计算4.3.1刮板输送机每米长度物料质量q的计算刮板输送机每米长度物料质量q：(kg/m) (4-7)式中 Qe刮板输送机输送量(t/h)。（kg/m）4.3.2刮板链条每米长度质量q0的计算刮板链条每米长度质量，与链条直径、刮板链条形式及溜槽宽度等因素有关，其数值如表4-1所示。表4-1 刮板链条每米长度质量q0链条直径（mm）溜槽宽度（mm）刮板链条每米长度质量（kg/m）边双链中双链（准边双链）单中链102805.21432013.49.442015.211.352025.213.21862018.463019.22263031.435.228.176436.039.033.02673042.351.040.076447.458.643.03073070.060.076472.063.03083073.666.988078.071.03496090.080.0100098.082.0由表4-1查得（kg/m）4.3.3刮板输送机有载分支的基本运行阻力Wzh的计算图4-3 刮板输送机运行阻力计算图刮板输送机有载分支的基本运行阻力Wzh：（N） (4-8)式中 Wzh刮板输送机有载分支基本运行阻力（N）； L刮板输送机设计长度（m）； g重力加速度，取g=10m/s2； 刮板输送机倾角（）； q刮板输送机每米长度物料的质量（kg）； q0刮板链条每米长度的质量（kg）； 物料在溜槽中移动的阻力系数； 刮板链条在有载分支溜槽中移动时的阻力系数； “”根据刮板链条向上运输时取“+”号；反之取“”号。4.3.4刮板输送机无载分支的基本运行阻力WK的计算刮板输送机无载分支的基本运行阻力WK：（N） (4-9)式中 刮板链条在无载分支溜槽中移动时的阻力系数； WK刮板输送机无载分支基本运行阻力（N）。4.3.5刮板输送机弯曲时有载分支运行阻力和无载分支运行阻力的计算刮板输送机弯曲时有载分支运行阻力和无载分支运行阻力 ：（kN） (4-10)（kN） (4-11)式中 k1刮板输送机弯曲运行时附加阻力系数。(kN)(kN)4.3.6刮板输送机运行总阻力W的计算刮板输送机运行总阻力W：（kN） (4-12)式中 k2刮板链条绕上头部、尾部链轮回转时的附加阻力系数。（kN）4.4刮板输送机链条张力和牵引力的计算4.4.1计算各特殊点的张力1.确定给定条件中最小张力点张力Smin如图5-3比较1点和3点张力S1和S3： （4-13）又设机头、机尾所需功率相同，负荷均匀，每个链轮克服阻力为总阻力W的一半，即 （4-14）解式(4-13)和(4-14)可得：因为 所以S1S3 S3=Smin图4-4 链条张紧力计算示意图2.用逐点计算法计算链条各点张力图4-4中，kNkNkNkN4.4.2刮板输送