買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 摘要 刮板輸送機(jī)是綜采工作面配套設(shè)備的重要組成部分 ,是煤炭裝運的第一個環(huán)節(jié)。因此，刮板輸送機(jī)的輸送能力在很大程度上決定了采煤工作面的生產(chǎn)能力和效率。然而，我國生產(chǎn)技術(shù)落后，目前設(shè)計生產(chǎn)的刮板輸送機(jī)裝機(jī)功率小 ,輸送能力低 ,運輸距離短，耐久性差 ,可靠性低，壽命短。綜合分析我國刮板輸送機(jī)的使用現(xiàn)狀，設(shè)計制造高性能的刮板輸送機(jī)迫在眉睫。本文首先綜合比較了各種類型輸送機(jī)的特點，根據(jù)實際情況選用了中單鏈型刮板輸送機(jī)。而后，對 中單鏈型刮板輸送機(jī)進(jìn)行了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計。對機(jī)頭傳動裝置、過渡槽、中部槽、刮板鏈、刮板、鏈輪、機(jī)尾 等主要部件進(jìn)行了技術(shù)分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計，完成了中單鏈型刮板輸送機(jī)的整體設(shè)計。此次設(shè)計的中單鏈型刮板輸送機(jī)左右兩側(cè)對稱，可以在兩側(cè)壁上安裝減速器，以適應(yīng)左、右采煤工作面的需要。另外，可以很容易將機(jī)尾改裝成機(jī)頭，而適應(yīng)各種特殊情況。此次設(shè)計的中單鏈型刮板輸送機(jī) 的特點是結(jié)構(gòu)簡單 ,受力均勻 ,運行平穩(wěn) ,摩擦阻力小 ,溜槽利用率高，彎曲性能好 ,不易出現(xiàn)堵塞，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。 關(guān)鍵詞 ：刮板輸送機(jī)；中部槽；圓環(huán)鏈 2 : he is of It is of in a at is is is is is is is of to on to To on on by it of of of is is is is It is to 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 引言 80 年代中后期，發(fā)達(dá)國家紛紛推出全新的高產(chǎn)高效輸送機(jī) ,其特點為大功率、大運量、長運距、高可靠性、長壽命。而我國生產(chǎn)技術(shù)落后，目前設(shè)計生產(chǎn)的刮板輸送機(jī)裝機(jī)功率小 ,輸送能力低 ,運輸距離短，耐久性差 ,可靠性低，壽命短，我國目前的刮板輸送機(jī)的技術(shù)水平只相當(dāng)于 80 年代初期的國際水平 ,落后于國際先進(jìn)水平 10 15 年，目前尚沒有自己的高產(chǎn)高效輸送機(jī)，高產(chǎn)高效工作面的配套設(shè)備還只能依靠進(jìn)口。而刮板輸送機(jī)是綜采工作面配套設(shè)備的重要組成部分 ,是煤炭裝運的第一個環(huán)節(jié) ,在很大程度上決定了采煤工作面的生產(chǎn)能力和效率，因此，研究 制造自己的高產(chǎn)高效輸送機(jī)迫在眉睫。作為新時代的大學(xué)生，是祖國的未來，理應(yīng)為祖國的繁榮昌盛做出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)，結(jié)合中國的刮板輸送機(jī)現(xiàn)狀，我設(shè)計了中單鏈型刮板輸送機(jī)，本文首先綜合比較了各種類型輸送機(jī)的特點，根據(jù)實際情況選用了 中單鏈型刮板輸送機(jī)。而后，經(jīng)過半年的思考鉆研對 中單鏈型刮板輸送機(jī)進(jìn)行了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計。對機(jī)頭傳動裝置、過渡槽、中部槽、刮板鏈、刮板、鏈輪、機(jī)尾等主要部件進(jìn)行了技術(shù)分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計，完成了中單鏈型刮板輸送機(jī)的整體設(shè)計。此次設(shè)計的中單鏈型刮板輸送機(jī) 的特點是結(jié)構(gòu)簡單 ,受力均勻 ,運行平穩(wěn) ,摩擦阻力小 ,溜 槽利用率高，彎曲性能好 ,不易出現(xiàn)堵塞， 具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。 4 目 錄 1 前言 . 1 2 方案選定 . 刮板輸送機(jī)的整體設(shè)計計算 5 任務(wù)書要求 5 運輸能力 5 運行阻力 .電動機(jī)功率 P . 15 圓環(huán)鏈的選擇計算 . 16 刮板鏈的安全系數(shù) . 16 4 傳動系統(tǒng) 18 5 結(jié)構(gòu)設(shè)計 19 驅(qū)動裝置位置的確定 . 19 刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)的基本要求 . 22 機(jī)頭部 . 23 機(jī)尾部 . 25 中部槽及附屬部件 . 25 緊鏈裝置 . 26 推移裝置 . 27 錨固裝置 . 27 6 傳動部件及其零件的設(shè)計 28 圓環(huán)鏈鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)和規(guī)格 . 28 圓環(huán) 鏈接鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)型式 . 28 圓環(huán)鏈的性能指標(biāo) . 31 圓環(huán)鏈鏈輪的齒形參數(shù)和幾何計算 . 33 鏈輪連接 . 38 圓環(huán)鏈和鏈輪的嚙合特性 . 38 圓環(huán)鏈鏈輪的技術(shù)條件 . 41 圓環(huán)鏈鏈輪的幾何計算 . 42 刮板 . 45 板的間距 . 46 . 47 7 技術(shù)經(jīng) 濟(jì)分析 48 8 總結(jié) 49 致謝 50 參考文獻(xiàn) 51 附錄 53 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 1 前言 采掘下來的煤或其它有用礦物，只有運出礦井才有使用價值。因此，運輸是煤炭生產(chǎn)過程中非常重要的一部分。刮板輸送機(jī)是煤炭裝運的第一個環(huán)節(jié)，因此，刮板輸送機(jī)的 輸送能力在很大程度上決定了采煤工作面的生產(chǎn)能力和效率。然而，井下運輸在工作面和巷道中進(jìn)行，巷道是根據(jù)煤層條件，按開采方法的需要，綜合各種要求，在煤層或巖石中開鑿出的。因此，井下運輸條件的特點是：在有限斷面的巷道內(nèi)運行；線路是水平和傾斜交錯連接；運輸?shù)呢涊d品多種多樣；裝載點常常變更，有的線路需經(jīng)常延長或縮短；機(jī)械化采煤連續(xù)生產(chǎn)、小時生產(chǎn)率高；環(huán)境濕度大，有的工作地點有沼氣或煤塵。由此可見，作為為采煤工作面和采區(qū)巷道運煤的機(jī)械 刮板輸送機(jī)在使用中，要承受拉、壓、彎曲、沖擊、摩擦和腐蝕等多種作用，必須要有足夠的 強(qiáng)度、剛度、耐磨和耐腐蝕性。由于它的運輸方式是物料和刮板鏈都在槽內(nèi)滑行，運行阻力和磨損都很大。但是，在采煤工作面運煤，目前還沒有更好的機(jī)械可代替它。只能從結(jié)構(gòu)上、強(qiáng)度上和制造工藝上不斷研究改進(jìn)，使它更加完善、耐用。由此可見，刮板輸送機(jī)是煤炭等礦物運輸中必不可少的運輸機(jī)械。 然而，我國刮板輸送機(jī)的技術(shù)水平只相當(dāng)于 80 年代初期的國際水平 ,落后于國際先進(jìn)水平 10 15 年，與國外相比，我國刮板輸送機(jī)技術(shù)水平低，主要表現(xiàn)在： a. 裝機(jī)功率小 ,輸送能力低 ,運輸距離短。 b. 我國工作面刮板輸送機(jī)可控驅(qū)動裝置、 自動調(diào)鏈裝 和工況監(jiān)測系統(tǒng)等均為空白。 c耐久性差 ,可靠性低，事故率高，壽命短。 近幾年綜采技術(shù)的發(fā)展速度很快，刮板輸送機(jī)必然隨著綜采技術(shù)的發(fā)展而繼續(xù)發(fā)展 ,其發(fā)展趨勢是 : a. 向大型化發(fā)展。 b. 向高耐久性 ,高可靠性方向發(fā)展。 c. 向智能化自動化方向發(fā)展。采用可控驅(qū)動裝置和自動調(diào) 6 鏈裝置及工況監(jiān)測系統(tǒng)等，增設(shè)自動緊鏈和工況監(jiān)測顯示 ,傳輸及報警系統(tǒng) ,為雙高工作面進(jìn)一步擴(kuò)大發(fā)展創(chuàng)造條件。 d. 向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化方向發(fā)展。輸送機(jī)另部件普遍標(biāo)準(zhǔn)化 ,規(guī)范化 ,保證設(shè) 計、加工質(zhì)量和水平。 e. 向高適應(yīng)性發(fā)展。適應(yīng)不同綜采工藝的工作面刮板輸送機(jī)將會繼續(xù)發(fā) 展。 f. 鏈條將普遍采用強(qiáng)化鏈 ,既有利于降低機(jī)身高度 ,增大裝煤量 ,又有足夠 強(qiáng)度。同時 ,隨著鏈環(huán)強(qiáng)度的提高 ,單鏈重型刮板輸送機(jī)將得到很大發(fā)展。 g. 長運輸距離。為了減少采區(qū)階段煤柱的損失量，加大工作面的長度，刮 板輸送機(jī)的長度應(yīng)加大。 h. 長壽命。由于使用大直徑圓環(huán)鏈，增加了刮板鏈的強(qiáng)度，延長了刮板輸 送機(jī)的壽命。 然而，我國生產(chǎn)技術(shù)落后，目前設(shè)計生產(chǎn)的刮板輸送機(jī)裝機(jī)功率小 ,輸送能力低 ,運輸距離短，耐久性差 ,可靠性低，壽命短，而刮板輸送 機(jī)是綜采工作面配套設(shè)備的重要組成部分 ,是煤炭裝運的第一個環(huán)節(jié) ,在很大程度上決定了采煤工作面的生產(chǎn)能力和效率，因此，研究制造自己的高產(chǎn)高效輸送機(jī)迫在眉睫。本文首先綜合比較了各種類型輸送機(jī)的特點，根據(jù)實際情況選用了中單鏈型刮板輸送機(jī)的設(shè)計。而后，對中單鏈型刮板輸送機(jī)進(jìn)行了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計。對機(jī)頭傳動裝置、過渡槽、中部槽、刮板鏈、刮板、鏈輪、機(jī)尾等主要部件進(jìn)行了技術(shù)分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計，完成了中單鏈型刮板輸送機(jī)的整體設(shè)計。此次設(shè)計的中單鏈型刮板輸送機(jī)左右兩側(cè)對稱，可以在兩側(cè)壁上安裝減速器，以適應(yīng)左、右采煤工作面的需要。另外 ，可以很容易將機(jī)尾改裝成機(jī)頭，而適應(yīng)各種特殊情況。此次設(shè)計的中單鏈型刮板輸送機(jī)的特點是結(jié)構(gòu)簡單 ,受力均勻 ,運行平穩(wěn) ,摩擦阻力小 ,溜槽利用率高，彎曲性能好 ,不易出現(xiàn)堵塞，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 2 方案選定 刮板輸送機(jī) 鏈條在溜槽內(nèi)布置方式，常用的有中單鏈、中雙鏈及邊雙鏈。 其 特點 分別 是： a. 中單鏈。刮板在溜槽內(nèi)起導(dǎo)向作用，一條鏈條位于刮板中心。其特點是結(jié)構(gòu)簡單，彎曲性能好，鏈條受力均勻，溜槽磨損小。其缺點是過煤空間小，機(jī)頭尺寸較大，能量消耗較大。 b. 邊雙鏈。鏈條和連接環(huán)起向?qū)ё饔茫湕l位于刮板兩端。其特 點是過煤空間大，消耗能量小。其缺點是水平彎曲時鏈條受力不均勻，溜槽磨損較大。 c. 中雙鏈。刮板在溜槽內(nèi)起向?qū)ё饔?，兩條鏈條在刮板中間，其間距不小于槽寬的20%，其特點是鏈條受力均勻，溜槽磨損小，水平彎曲性能好，機(jī)頭尺寸較小，單股鏈條斷時處理方便。缺點是過煤空間小，能量消耗大。 綜上，中單鏈刮板輸送機(jī)的特點是結(jié)構(gòu)簡單 ,事故少 ,受力均勻 ,運行平穩(wěn) ,摩擦阻力小 ,溜槽利用率高和彎曲性能好 ,在輸送機(jī)上不易出現(xiàn)堵塞。缺點是預(yù)張力較大。 中單鏈可彎曲刮板輸送機(jī)系列適用于厚度在 角在 15之間的緩傾斜工作 面，也可用于順槽及煤巷掘進(jìn)面。 本機(jī)主要適用于緩傾斜中厚煤層長壁式經(jīng)濟(jì)綜采或高檔普采的回采工作面，在放頂煤回采工作面應(yīng)用也越來越多，可與采煤機(jī)、液壓支架等設(shè)備配套，以實現(xiàn)回采工作面的落煤、裝煤、運煤、支護(hù)和工作面的連續(xù)作業(yè)等。又考慮到所設(shè)計的刮板輸送機(jī)的運輸功率 比較小和上述各種鏈型的特點 ，選用中單鏈型刮板輸送機(jī)。 目前，刮板輸送機(jī)的機(jī)頭、機(jī)尾部采用螺栓連接，而連接螺栓強(qiáng)度不足，容易斷裂，可靠性不高，為此，本次設(shè)計機(jī)頭、機(jī)尾部采用焊接板式，這樣可以減少螺栓連接不但可以提高可靠性，而且可以減少孔和螺紋的加工而減少 工序，降低成本。另外，考慮設(shè)計的輸送機(jī)運輸量較低，功率比較小，因此，即使重載啟動需要的電動機(jī)轉(zhuǎn)矩也不會太大，電動機(jī)和減速器用彈性聯(lián)軸器連接就可以滿足要求，這樣不使用液力耦合器，不但可以減小機(jī)頭的體積和重量， 也省掉了向工作面輸送工作液等過程 ,減少了材料消耗和對 8 環(huán)境的污染 ,沒有因密封漏油而失效的問題， 從而可以降低成本，提高經(jīng)濟(jì)性。 刮板鏈的強(qiáng)度問題一直是困擾國產(chǎn)刮板輸送機(jī)的大問題。由于磨損、疲勞、自身質(zhì)量差、銹蝕等原因 ,使新鏈條在使用 3個月后斷鏈?zhǔn)鹿拭黠@增多。為此， 鏈條將采用圓環(huán)鏈，既有利于降低機(jī)身高度 ,增大裝 煤量 ,又有足夠強(qiáng)度。 國產(chǎn)刮板輸送機(jī)的聯(lián)接螺栓可靠性普遍較差 ,機(jī)頭、機(jī)尾推移部上的聯(lián)接螺栓經(jīng)常出現(xiàn)拉斷現(xiàn)象 ,造成推移困難，鏟煤板和刮板上的螺栓經(jīng)常出現(xiàn)松動、脫落 ,造成零件丟失 ,影響鏟煤和運煤效果，使中部頭強(qiáng)度不足。 因此，中部槽采用整體鑄造和軋制 ,盡量減少螺栓聯(lián)接，為了減少空載功率消耗 ,中部槽采用封底結(jié)構(gòu)取消鏟、擋板的聯(lián)接螺栓 ,提高工作可靠性。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 3 刮板輸送機(jī)的整體設(shè)計計算 任務(wù)書要求： 設(shè)計長度： L=40m，運輸能力： Q=30t/h，鏈速： V=s。 運輸能力 按連續(xù)運行的計算公式，其運輸能力為 （ 3 式中運行物料的斷面積 F，與中部槽的規(guī)格及其承載能力有關(guān)。中部槽運行物料斷面的上界限呈曲線形，形狀與物料的性質(zhì)、塊度情況有關(guān)，需經(jīng)實測確定，通常按等腰三角形計算，其底角 取物料的堆積角，一般取 20 30 計，按物料性質(zhì)、塊度情況 選定。 于刮板鏈占據(jù)一定空間，實際面積比 F 小一些，計算時要乘以小于 1 的裝滿系數(shù) 。故運輸能力按下式計算 （ 3 式中 Q 刮板輸送機(jī)的運輸能力， t/h； F 中部槽物料運行時的斷面積，； 裝滿系數(shù)； 物料的散碎密度， 3/kg m ； v 刮板鏈速， / 由任務(wù)書知 v =s，刮板輸送機(jī)的運輸能力 Q=30t/h；裝滿系數(shù)取 料的散碎密度取 900 3/kg m 。 由式（ 3得 230 0 . 0 1 6 3 33 . 6 3 . 6 0 . 9 9 0 0 0 . 6 3 根據(jù)所選鏈型，查刮板輸送機(jī)中部槽尺寸系列，得中部槽尺 寸： 1200 280 125。 10 運行阻力 刮板輸送機(jī)運行阻力按直線段和曲線段分別計算。 線段的運行阻力 沿傾斜運行的刮板輸送機(jī)的重段直線段。運行時除了要克服煤和刮板鏈的運行阻力，還要克服煤和刮板鏈的重力。通常將它們一起計為總運行阻力。作為牽引構(gòu)件的刮板鏈，在重段直線段運行的總阻力為 111( ) c o s ( ) s i q L g q L （ 3 刮板鏈在空段直線段的運行總阻力為 11 ( c o s s i n )k （ 3 式中 重段直線段的總阻力， N； 空段直線段的總阻力， N； q 中部槽單位長度上的裝煤量， /kg m ； 1q 刮板鏈單位長度的質(zhì)量， /kg m ； L 刮板輸送機(jī)的長度， m； 煤在槽內(nèi)運行的阻力系數(shù)； 1 刮板鏈在槽內(nèi)運行的阻力系數(shù)； g 重力加速度， 2/ 傾斜角度。 “ +”“ -” 號的選取 ，該段向上運行時取 “ +” ，向下取 “ -” 。 阻力系數(shù)的數(shù)值，與煤的性質(zhì)、刮板鏈型式、腫部槽型式、安裝條件等許多條件有關(guān)。準(zhǔn)確值需由實驗得到，通常計算時，單鏈 w 取 當(dāng)機(jī)身在中部槽平面有彎曲段時，如圖 3彎曲段，刮板鏈沿槽幫滑行，相當(dāng)買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 于牽引鏈繞固定的圓弧導(dǎo)向體。這種情況下應(yīng)按式（附 （附 計彎曲段的附加阻力。工作面用可彎曲刮板輸送機(jī)是在這種情況下運行。彎曲段的中心角可由幾何關(guān)系 求出。 圖 3 機(jī)身彎曲段及其幾何關(guān)系 如圖圖 3 b 為刮板鏈的運行系統(tǒng)；圖 由圖 2 （ 3 2 （ 3 由圖 c 的 得 2 2 2( ) ( )22 （ 3 20 4 aR （ 3 由 得 2s i n 2 2 （ 3 12 22 a r c s i n 2 （ 3 式中 相鄰兩節(jié)中部槽間的最大折曲角； l 標(biāo)準(zhǔn)中部槽長， m； R 彎曲段的半徑， m； a 機(jī)身推移距離， m； L 彎曲段全長， m； 彎曲段中心角。 空段和重段兩個彎曲段的附加阻力，由式（附 2( 2 3 ) 3 2 2 ( 1 )s s s （ 3 2( 6 7 ) 7 6 6 ( 1 )s s s （ 3 式中 (2 3)W 空段彎曲段的附加阻力； (6 7)W 重段彎曲段的附加阻力； 2s、3s、6s、7各點的張力； f 刮板鏈與槽幫間的摩擦系數(shù)，可取為 e 自然對數(shù)的底。 由于按理論推導(dǎo)的公式計算麻煩，而且實際情況多變，所以經(jīng)常按直線段阻力的 10%記為彎曲段的附加阻力 ( ) 1 0 %fj z k W （ 3 中部槽單位長度的裝煤量 30 1 3 . 2 2 7 5 / 1 3 /3 . 6 3 . 6 0 . 6 3Qq k g m k g 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 取 w=0.5,圓環(huán)鏈表得 1 1 /kg ， L=40m,根據(jù)具體使用情況，取 10o ， 由式（ 3（ 3算得 703607。 估算彎曲段的附加阻力為 ( ) 1 0 % 0 . 1 ( 3 6 0 7 7 0 ) 3 6 7 . 7f j z k W N 則直線段的運行總阻力 6 0 7 3 6 7 . 7 3 9 7 4 . 7 N 繞經(jīng)曲線段的阻力 鏈條繞經(jīng)鏈輪的阻力，由以下三部分組成： a. 在鏈條與鏈輪的相遇點，當(dāng)它由直線變成彎曲時，因鏈條的轉(zhuǎn)折所產(chǎn)生的阻力W ； b. 鏈輪轉(zhuǎn)軸上的摩擦阻力 W ； c. 在鏈條饒出鏈輪的分離點，當(dāng)它由彎變成直時，因鏈條的轉(zhuǎn)折所產(chǎn)生的阻力 W 。 如圖 3，設(shè)鏈條的張力，在與鏈輪的相遇點為鏈輪的分離點為相遇點由直變彎繞進(jìn)鏈輪時，鏈軸上的摩擦阻力為 1 1y （ 3中 1F 相遇點鏈軸上的摩擦阻力， N 鏈條在相遇點的張力， N 1f 鏈軸的摩擦系數(shù)。 14 圖 3鏈條繞經(jīng)鏈輪的阻力 把這個作用于鏈軸上的摩擦力1F，變位到鏈輪的節(jié)圓周上，即為鏈條轉(zhuǎn)折彎曲的摩擦力給鏈輪旋轉(zhuǎn)增加的阻力 W 。按作功相等的條件得 11 122F （ 3 將11入，整理得 11 （ 3 式中 W 鏈條由直變彎的阻力， N； 1d 鏈軸直徑， D 鏈輪直徑， 鏈條繞進(jìn)鏈輪時，相鄰兩鏈節(jié)轉(zhuǎn)折的角度。 同理可得，在分離點鏈條由彎變直，因鏈軸上的摩擦給鏈輪旋轉(zhuǎn)增加的阻力為 111W （ 3 式中： W 鏈條由彎變直的阻力， N； 1S 鏈條在分離點的張 力， N。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 鏈輪轉(zhuǎn)軸上的摩擦阻力，當(dāng)鏈條的饒進(jìn)和繞出兩股平行時 2 1()y （ 3 式中 2F 鏈輪轉(zhuǎn)軸上的摩擦阻力， N； f 鏈輪轉(zhuǎn)軸的摩擦系數(shù)。 把作用于鏈輪轉(zhuǎn)軸上的摩擦阻力2F，變位到鏈輪節(jié)圓周上，即為轉(zhuǎn)軸上的摩擦力給鏈輪旋轉(zhuǎn)的阻力 W 。按力矩相等的條件得 2 22 （ 3 將23入，整理得 1() （ 3 式中 W 鏈輪軸上的摩擦阻力， N； d 鏈輪轉(zhuǎn)軸的直徑， 由上分析得到，鏈條饒經(jīng)鏈輪的阻力111()l y dW s s （ 3 令 11（ 3 則 1 ()l y lW k s s （ 3 由于公式計算復(fù)雜，使用中經(jīng)常根據(jù)經(jīng)驗按直線段的運行總阻力的 10%記為繞經(jīng)曲線段的阻力，即 10% （ 3 則饒經(jīng)曲線段的阻力為 1 W 0 . 1 3 9 7 4 . 7 3 9 7 . 4 7l 16 則刮板輸送機(jī)運行總靜負(fù)荷3 9 7 . 4 7 3 9 7 4 . 7 4 4 4 9j l W N 牽引鏈的動負(fù)荷 鏈嚙合傳動，是驅(qū)動鏈輪通過輪齒與鏈節(jié)的嚙合，將鏈輪旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩，變成直線牽引力給牽引鏈。鏈條是由許多剛性鏈節(jié)組成，繞經(jīng)鏈輪時呈多邊形圍繞，鏈條是間歇地隨相 遇點輪齒運動。當(dāng)鏈輪作等速圓周運動時，鏈條是變速直線運動，并以鏈輪旋轉(zhuǎn)一個鏈節(jié)所對應(yīng)的中心角為周期。這種運動特性，可由下述分析看出。 把鏈條當(dāng)作剛體，設(shè)鏈輪節(jié)圓的半徑為 R，鏈輪旋轉(zhuǎn)的角速度為 ，如圖圖 3示， 為相遇點輪齒的圓周速度與水平線的夾角， 為鏈條水平運動的瞬時速度，可以看出， c o s c o （ 3 角的大小，等于相遇點輪齒的半徑與鏈輪縱軸線的夾角，這個夾角隨鏈輪的旋轉(zhuǎn)變化，從在相遇點剛開始嚙合時的 02，逐漸減小到 0，再逐漸增加到 02。鏈輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，另一個輪齒在相遇點與鏈條嚙合，鏈條的速度就隨這個新的相遇點輪齒的運動而變化。據(jù)此，式（ 3 的變化范圍為 0022 式中0為一個鏈節(jié)所對應(yīng)的鏈 輪的圓心角。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 圖 3鏈傳動的速度分析 由此可知，即使鏈輪的角速度不變，鏈條的瞬時速度也是變化的，其速度特性如公式（ 3示，速度變化的周期為鏈輪旋轉(zhuǎn)一個0。鏈條速度變化曲線日圖圖 3速的變化范圍 c o 由于鏈速的變化，鏈條運動中就有加速度，鏈條運動的加速度為 2 s i （ 3 鏈條運動的加速度也隨 角變化，其變化范圍為 2200s i n s i a R 加速度變化曲線見圖圖 3以看出，鏈條在相遇點嚙合開始時的加速度最大，隨鏈輪旋轉(zhuǎn)，加速度逐漸減到 0，然后達(dá)到最大負(fù)值，到另一個鏈輪嚙合時，鏈條運行的加速度，由最大負(fù)值突變到正最大值。加速度變化周期也是鏈輪旋轉(zhuǎn)一個0角所需時間。最大加速度的絕對值為 2 0m a x s i n 2 （ 3 由鏈輪的幾何關(guān)系得 02 （ 3 將式（ 3入式（ 3 18 2m 2 （ 3 式中 鏈條最大加速度； 鏈輪旋轉(zhuǎn)的角速度； l 鏈節(jié)距； R 鏈輪分度圓半徑。 有以上分析可知鏈條是作變加速運動的。有加速度就有慣性力，因此，鏈條 在運動中，不僅受靜負(fù)荷，還受有動負(fù)荷，并且是周期性動負(fù)荷。加速度為正，慣性力的方向相反，動負(fù)荷使鏈條的張力增加；加速度為負(fù)，慣性力的方向與運行方向相同，動負(fù)荷使鏈條的張力減小。 由圖 3以看到，后一個輪齒開始嚙合的瞬間，鏈條的加速度從 這瞬間的加速度為 2果參與這一加速度運動的質(zhì)量為 M，則鏈條所受的動負(fù)荷為 2于這一負(fù)荷是瞬間施加的，按力學(xué)原理，突加載荷在鏈條中產(chǎn)生的應(yīng)力大一倍。這樣，鏈條所受的動負(fù)荷應(yīng)按 4慮到這個變化瞬間，后一個輪齒嚙合之前的加速度為慣性力與鏈條運動方向相同，因此，鏈條實際所受的最大動負(fù)荷按下式計算 m a x m a x m a ( ) 3d M M MW a a a （ 3 實際上，鏈條不是剛體，在張力作用下它有變形。刮板輸送機(jī)用的圓環(huán)鏈，其剛度視不同規(guī)格為（ 2 6） 710 N。 作為彈性體的鏈條，鏈輪傳給它的牽引力，不能同時作用在整條鏈子上，而有一定的傳播速度，也不是整條鏈子都是一個相同的加速度，參與加速度運動的質(zhì)量也不是整條鏈子及所帶的負(fù)載 。因此，式（ 3可用在鏈子很短的情況。對于彈性鏈，只要不在共振條件下運行，鏈條所受的最大動負(fù)荷，比用此式計算的要小。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 輸送機(jī)的刮板鏈，在承載后被煤埋在槽內(nèi)，沿槽底滑動運行，由于其工作條件復(fù)雜多變，雖已進(jìn)行了許多研究，還不能準(zhǔn)確的計算出其動負(fù)荷。所以目前近似的按靜負(fù)荷的 20%計算。 則動負(fù)荷為 0 . 2 0 . 2 4 4 4 9 8 8 9 . 8j i n 總運行阻力 綜上可得總運行阻力8 8 9 . 8 4 4 4 9 5 3 3 9z o n g j W N 電動機(jī)功率 P 驅(qū)動軸上的功率0 0 1000（ 3 為傳動裝置效率，取 計算得 0 5 3 3 9 0 . 6 3 4 . 21 0 0 0 0 . 8P K W考慮到采區(qū)的電壓降以及難以準(zhǔn)確計算的額外阻力，實際配備的電動機(jī)功率應(yīng)比05% 20%的備用量。 則電動機(jī)功率 01 . 2 1 . 2 4 . 2 5 . 0 4P P K W 又考慮有時可能傾角大于 10 度或其他原因使工作阻力偏大， 20 圓環(huán)鏈的選擇計算 圓環(huán)鏈在工作時受拉伸和彎曲，環(huán)內(nèi)應(yīng)力狀況復(fù)雜，理論計算較困難。因此，圓環(huán)鏈通常按最大牽引力 擇，即： 單鏈牽引時 m n （ 3 雙鏈牽引時 2m a x n（ 3 式中 圓環(huán)鏈的最小破斷負(fù)荷， N； 雙鏈牽引時的不均勻系數(shù)，一般取 ； 安全系數(shù)，采煤機(jī)用的圓環(huán)鏈，可?。?2 n 刮板輸送機(jī)用的圓環(huán)鏈，取 3 n 。 由式（ 3 m K n （ 3 取 則 5 . 3 3 9 4 . 5 2 4m a K NF n 查表選擇圓環(huán)鏈為 10 40 B 級 刮板鏈的安全系數(shù) 安全系數(shù)是鏈條破斷拉力與最大張力之比。則刮板鏈的安全系數(shù)為 單鏈 s （ 3 式中 n 鏈條的安全系數(shù)，一般 n得 110N買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 則 110 205 . 3 3 9dz o n s 22 4 傳動系統(tǒng) 刮板輸送機(jī)的傳動系統(tǒng)比較簡單，其傳動原理圖如圖 4 圖 4傳動原理圖 1234 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 5 結(jié)構(gòu)設(shè)計 刮板輸 送機(jī)的基本組成如圖 5示。裝有刮板的鏈條 2，圍繞驅(qū)動鏈輪 1接成封閉圓環(huán)。刮板鏈置于上、下溜槽 3和 4 中，將刮板鏈連續(xù)循環(huán)運行，裝入溜槽中的物料，被刮板鏈拖拉，在槽內(nèi)滑動運行到一端卸下。 圖 5刮板輸送機(jī)的基本組成 12345 驅(qū)動裝置位置的確定 驅(qū)動裝置應(yīng)該設(shè)置在使?fàn)恳?gòu)件的最大張力為最小，且所需張緊力最小的位置。 有牽引構(gòu)件的運輸機(jī)械，驅(qū)動裝置是通過牽引構(gòu)件傳遞牽引力，以克服各種運行阻力 使機(jī)器運行。阻力愈大，牽引構(gòu)件的 張力增加也大。由于連續(xù)運輸機(jī)械的運行阻力是沿途分布的，因而牽引構(gòu)件的張力沿運行方向逐漸增加。牽引構(gòu)件在各點的張力，用 “ 逐點計算法 ” 計算。 逐點計算法，是計算牽引構(gòu)件在運行時，其各點張力的方法。逐點計算法的規(guī)則是：牽引構(gòu)件某一點上的張力，等于沿其運行方向后一點的張力與這兩點間的運行阻力之和。用公式表達(dá)為 1 ( 1 )i i i is s W （ 5 式中 分別為牽引構(gòu)件上前后兩點的張力； 24 ( 1) 前后兩點間的運行阻力。 用逐點計算法求算牽引構(gòu)件個點上的張力，可以從任意點開始，依次分別繞進(jìn)和繞出驅(qū)動裝置的相遇點和分離點進(jìn)行。由于連續(xù)運行的運輸機(jī)械對牽引構(gòu)件的最小張力往往有一定的要求，所以，計算各點張力時，通常是從牽引構(gòu)件的最小張力點開始。 牽引構(gòu)件運行時，最小張力點的位置， 依運動方向、驅(qū)動裝置和安裝傾角的不同而異，在給定的工作條件下，按逐點計算規(guī)則，經(jīng)比較確定。 本次設(shè)計，向上運輸物料，驅(qū)動裝置在上端，最簡單的線路如圖圖 5，用逐點計算法求各點張力的方法如下。 圖 5用逐點計算法求張力圖 沿牽引構(gòu)件的運行方向，將直線和曲線段的變換點逐點編號。據(jù)逐點計算法的規(guī)則，可寫出下列各式。 21 ks s W （ 5 3 2 2 3s s W （ 5 43 s W （ 5 式中 1s、2s、3s、4s 分別為牽引構(gòu)件在各點的張力； 空行程段（以后稱空段）的運行阻力； 承載段（以后稱重段）的運行阻力； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 25 23W 繞經(jīng)上端曲線 2 3 的阻力。最小張力點的位置，按圖 5傾角 不大，0時，可以看出 4s3s2s1s （ 5 驅(qū)動裝置的位置，對牽引構(gòu)件的張力有影響。設(shè)置驅(qū)動裝置的位置，如果沒有其他條件限制，例如，供電是否方便；有無便于安裝和維護(hù)的合適空間等，應(yīng)該設(shè)置在使?fàn)恳?gòu)件的最大張力為最小，且所需張緊力最小的位置。在不同位置時，牽引構(gòu)件的最大張力 可作如圖圖 5 圖 5驅(qū)動裝置位置不同的比較 按圖 a 的位置時，最小張力在 1點，設(shè)其張力值為0s，據(jù)逐點計算法的規(guī)則得 20 ks s W （ 5 3 2 1 2 3()s s k s s （ 5 整理得 13 2 2111 s （ 5 26 4 3 0()z k k z s W s W W （ 5 按圖 小張力在 1 點，其張力值也為0s，據(jù)逐點計算法的規(guī)則得 20 s W （ 5 3 2 1 2 3()s s k s s （ 5 整理得 13 2 2111 s （ 5 4 3 0()k z k s W s W W （ 5 比較公式（ 5（ 5因4s4s。由此可以看出，驅(qū)動裝置按圖 引構(gòu)件的最大張力較小。 因此，驅(qū)動裝置位置布置如圖 刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)的基本要求 刮板輸送機(jī)，按工作需要，對其結(jié)構(gòu)有如下要求： a. 能用于左或右工作面； b. 各部件便于在井下拆裝和運輸； c. 同一型號的部件安裝尺寸和連接尺寸應(yīng)保證相同，同