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1、前言
刮板輸送機是礦山運輸機械的重要組成部分。刮板輸送機的設計制造涵蓋了運動轉(zhuǎn)換、動力傳輸、變速機構(gòu)、鑄鍛件結(jié)構(gòu)設計等機械設計與制造工藝內(nèi)容。經(jīng)過分析，選擇刮板輸送機作為我們的畢業(yè)設計選題，能夠比較全面的運用所學習知識和技能，綜合應用機械設計的分析計算、結(jié)構(gòu)選擇、繪圖技能和機械制造基礎知識，對我們的所學知識進行概括總結(jié)，對我們的綜合應用知識能力進行一次強化訓練并獲得提升，都是有益的。
本設計以煤礦實際運輸條件為依據(jù)，以訓練提高綜合設計能力為目的，在設計中盡可能采用新的設計思想和設計方法，選擇更加合理的結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)，力爭提高刮板輸送機質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，在充分吸收學習現(xiàn)有的刮板輸送機設計經(jīng)
2、驗的基礎上，參考有關(guān)設計資料，查閱《機械設計手冊》等工具書，按照機械工程設計程序、方法和技術(shù)規(guī)范進行設計。
主設計主要研究問題有：礦用刮板輸送機的型式與性能比較、礦用刮板礦輸送機的整體選型、減速器的優(yōu)化、刮板鏈的設計、液力耦合器的選型等，設計出具有實際應用要求的產(chǎn)品。通過這次設計，鍛煉了自己調(diào)研分析、加工與整理、運用工具手冊的能力，初步掌握了機械工程設計程序、方法和技術(shù)規(guī)范，提高工程設計計算、理論分析、圖表繪制、技術(shù)文件編寫的能力。
目錄
1概述--------------------------------------------- 1
1.1刮板輸送機的工作原
3、理與基本結(jié)構(gòu)組成----------------------1
1.2刮板輸送機的使用范圍和主要類型、系列-------------------- 2
1.3刮板輸送機的發(fā)展---------------------------------------- 3
1.4刮板輸送機的主要特點------------------------------------ 4
2刮板輸送機的選型設計計算-------------------------- 5
2.1設計原始參數(shù)和要求-------------------------------------- 6
2.2運輸生產(chǎn)能力計算------
4、---------------------------------- 8
2.3最大鋪設長度------------------------------------------- 14
3刮板輸送機機頭部和機尾部的設計--------------------15
3.1機頭部和機尾部結(jié)構(gòu)組成及功能分析----------------------- 16
3.2減速器------------------------------------------------- 17
3.3鏈輪的幾何尺寸及齒形計算------------------------------- 19
3.4機頭架和
5、機尾架----------------------------------------- 25
3.5緊鏈裝置----------------------------------------------- 26
4減速器的設計計算----------------------------------27
4?1 三級齒輪減速器的優(yōu)化設計-------------------------------27
4?2機械傳動裝置的傳動方案的設計--------------------------- 28
4?3計算傳動裝置的運動、動力參數(shù)----------------------------
6、30
4?4錐齒輪的設計、校核--------------------------------------31
4?5斜齒輪的設計、校核--------------------------------------37
4?6軸的結(jié)構(gòu)設計、校核--------------------------------------43
4?7減速器的箱體結(jié)構(gòu)形式及尺寸----------------------------- 47
5刮板輸送機機身部的設計計算------------------------50
5?1溜槽的結(jié)構(gòu)及受力分析-----------------------------
7、------ 51
5.2溜槽聯(lián)接結(jié)構(gòu)的分析-------------------------------------52
5.3圓環(huán)鏈的結(jié)構(gòu)特點分析及強度校核------------------------- 52
6液力耦合器的選型設計----------------------------- 55
7 技術(shù)經(jīng)濟分析------------------------------------- 57
8刮板輸送機的安裝、運轉(zhuǎn)--------------------------- 57
9刮板輸送機的日常維護----------------------------- 59
參考文獻
8、------------------------------------------ 56
致謝-------------------------------------------61
６１
9、
1概述
煤礦井下運輸機械工作任務繁重，工作條件惡劣。特別是采掘工作面的運輸機械，要求其主要運動部件和工作機構(gòu)（牽引機構(gòu)及承載機構(gòu)）強度高、剛度大、韌性好、耐磨損、抗腐蝕。根據(jù)這些要求，使用鏈條作為輸送機的牽引機構(gòu)比較合適。
嚙合驅(qū)動鏈牽引的連續(xù)動作式煤礦運輸機械主要有：用于采掘工作面及采區(qū)巷道的刮板輸送機和板式輸送機；主要用于采區(qū)巷道及運輸大巷的平面可彎曲帶式輸送機。
刮板輸送機是一種重要的礦山運輸機械。由于它結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長，運轉(zhuǎn)可靠性高、節(jié)能高效、輸送距離長、密封性能好且
10、維修方便，在冶金、建材、化工、火電、礦山等行業(yè)里廣泛使用。
這次我們進行刮板輸送機的選型設計，概括起來有以下幾方面：
1.了解了刮板輸送機的發(fā)展概況，生產(chǎn)目的、生產(chǎn)程序及產(chǎn)品供求情況。
2.了解了刮板輸送機的生產(chǎn)方法和技術(shù)路線的選擇，工藝條件的確定以及流程的編制原則。
3.了解了刮板輸送機的質(zhì)量標準、技術(shù)規(guī)格、包裝和使用要求。
4.在企業(yè)員工的指導下，見習生產(chǎn)流程及技術(shù)設計環(huán)節(jié)，鍛煉自己觀察能力及知識運用能力
5.在指導老師的幫助下獨立的進行刮板輸送機的簡單的設計.
1.1刮板輸送機的工作原理和基本結(jié)構(gòu)組成
刮板輸送機是一種有撓性牽引機構(gòu)的連續(xù)運輸機械。溜槽是煤
11、炭的承載機構(gòu)，其牽引推運機構(gòu)是繞過機頭鏈輪和機尾鏈輪（或滾筒）而進行循環(huán)運動的無極閉合的刮板鏈。起動電動機，經(jīng)液力聯(lián)軸器、減速器傳動鏈輪而驅(qū)動刮板鏈連續(xù)運轉(zhuǎn)，將裝在溜槽中的煤炭推運到機頭處卸載轉(zhuǎn)運。
各種類型的刮板輸送機的組成部件的型式和布置方式不完全相同，但主要結(jié)構(gòu)和基本組成部件是相同的。刮板輸送機一般是由機頭部、；機身部和機尾部三部分組成。（在部件組成內(nèi)容中加作用與功能的內(nèi)容簡介）
刮板輸送機的組成部件：
1、機頭部：由機頭架和安裝其上的鏈輪組件、聯(lián)軸器、減速箱和電動機組成。
2、機尾部：機尾架、鏈輪組件、聯(lián)軸器、減速箱、電動機。
3、機身部：中部槽、刮板鏈、鏟煤板、擋煤板。
12、
4、輔助裝置：主要包括緊鏈裝置、推移裝置、和錨固定裝置。
1.2刮板輸送機的使用范圍和主要類型、系列
刮板輸送機適用于煤層傾角不超過25度的采煤工作面，但對于間作采煤機軌道與機組配合工作的刮板輸送機，適用的煤層角度一般不超過10度。煤層傾角大時，要采用防滑措施。此外，在采煤工作面下順槽和聯(lián)絡眼都可以使用刮板輸送機運送煤炭。目前，采煤工作面多使用可彎曲刮板輸送機，以適應機械化、綜合機械化采煤的需要，與相應的采煤機、金屬支架或自移式液壓支架配套使用。
刮板輸送機的電動機功率從7.5KW-1000KW輸送能力從30t/h-3000t/h之間，常用的分類方式有以下幾種：
（1）按牽引的
13、條數(shù)和布置方式，可分為單中鏈、邊雙聯(lián)和中雙鏈及三鏈型刮板輸送機。、
（２）按溜槽的布置方式，可分為重疊式和并列式溜槽刮板輸送機。
（３）按溜槽的結(jié)構(gòu)，可分為開底式和封底式溜槽刮板輸送機。
（４）按卸載方式，可分為端卸式和側(cè)卸式刮板輸送機。
（５）按功率大小，可分為輕型（單電動機額定功率小于或等于４０KW）、中型（大于４０KW,小于等于９０KW）和重型（大于９０KW）刮板輸送機。
１.３刮板輸送機的發(fā)展
刮板輸送機的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段，
第一階段：二十世紀初葉，在英國常壁式采煤工作面首先使用單鏈刮板輸送機，由于適應工作面的運輸條件而得到很大的發(fā)展和廣泛的使用。
第二階段：四
14、十年代初，德國制造了可彎曲刮板輸送機與刨煤機或深截式采煤機配合工作，使工作面實現(xiàn)了機械落煤、裝煤和運煤，進入了機械化采煤的新階段?？蓮澢伟遢斔蜋C可作為采煤機的運行軌道，能沿垂直和水平方向有小角度（2-4*）彎曲。隨著采煤機的工作和移動，刮板輸送機及時推移到緊靠煤壁處，為采煤機下一循環(huán)截落煤準備好機道，并縮短控頂距，有利于頂板管理。
第三階段：五十年代初，由于機械化采煤工作面運輸量大大增加，要求提高刮板輸送機牽引鏈強度和電動機功率，出現(xiàn)了雙鏈牽引和多電動機傳動；也相應的使用了適應多電動機傳動的液力耦合器，中部槽也有了較大的改進。
隨著綜合機械化采煤生產(chǎn)能力的不斷提高，刮板輸送機主要的發(fā)展趨
15、勢是：
1） 大輸送量。世界上已出現(xiàn)日產(chǎn)12000噸的綜合工作面，刮板輸送機的生產(chǎn)能力已達到每小時2000噸。
2） 長輸送距離，為了加長采區(qū)階段開采，刮板輸送機的長度已打300米。
3） 大直徑圓環(huán)鏈。為了增加刮板鏈的強度，已制出38*137mm的圓環(huán)鏈，其破斷強度達1820KN。
4） 大中部槽，邊雙鏈中部槽高度為268mm，中單鏈和中雙鏈中部槽高度為255mm，槽寬達930~1030mm，中板厚度達30mm，槽間聯(lián)結(jié)強度達3000KN。
長使用壽命：大運量（600噸/時）。中部槽的過煤量在200萬噸以上，中運量（300——600）噸/時中部槽的過煤量為150萬噸左右，減速器設計
16、壽命10000小時，整機大修壽命3年以上（采用封底）和可更換中板及上鏈道的中部槽.
隨著我國煤炭工業(yè)的迅速發(fā)展，煤礦機械化程度也不斷提高。我國緩傾斜煤層工作面較多，刮板輸送機的應用極廣、數(shù)量頗大；又由于我國煤炭資源豐富、分布寬廣，地質(zhì)條件多變，為適應不同條件，需要多種型號的刮板輸送機。歷年來，我國使用、仿制及自行設計的刮板輸送機，據(jù)不完全統(tǒng)計，品種多達30余種。這些產(chǎn)品均不外乎上述三個發(fā)展階段的類型，如SGB-13型、SGD-20型等刮板輸送機，即屬于第一階段的產(chǎn)品類型；SGW-44型和SGW-80型可彎曲刮板輸送機屬于第二階段的產(chǎn)品類型而SGW-150型和SGW-250型可彎曲刮板輸送機則
17、屬于第三階段的產(chǎn)品類型。
1.4刮板輸送機的主要特點：
刮板輸送機的主要特點：
1、優(yōu)點
由于它機身低矮，可以彎曲，運輸能力大，結(jié)構(gòu)強度高，能適應采煤工作面較惡劣的工作條件，并可作為采煤機運行軌道，有時還作為移置液壓支架的支點：在推移刮板輸送機時，鏟煤板可自動清掃機道浮煤；擋煤板后面有安全電纜、水管的槽架，并對電纜、水管起保護作用，推移輸送機時，電纜、水管隨著同時移動。
所以刮板輸送機現(xiàn)在仍是緩傾斜長臂式采煤工作面唯一的煤炭運輸設備。
2、缺點
運行阻力大，耗電量高，溜槽磨損嚴重；使用維護不當時易出現(xiàn)掉鏈、漂鏈、卡鏈、甚至斷鏈等事故，影響正常運行。
2刮板輸送機的選型設計計算
18、
在礦井設計時或在生產(chǎn)現(xiàn)場，工作面運輸設備的選擇，一般是根據(jù)刮板輸送機產(chǎn)品系列及制造廠產(chǎn)品說明書介紹的技術(shù)特征及其適用條件來選擇型號，并決定其臺數(shù)。但產(chǎn)品說明書中所列鋪設長度一般均為水平長度或一定傾角煤層（如10傾角）向下運煤時的，實際上鋪設長度和工作面長度和煤層傾角，煤層厚度等條件各不相同，所以需要驗算所選刮板輸送機的運輸能力、電動機功率和刮板鏈強度，并確定應鋪設幾臺刮板輸送機，每臺刮板輸送機應安裝幾臺電動機。
我國刮板輸送機的型號較多，無論是炮采，機采或綜合機械化采煤，都有適應的刮板送機，基本上能滿足各種條件下的使用。刮板輸送機選型得當是刮板輸送機安全使用的第一步。
1．炮采工作面選型
19、的要求。
炮采工作面要根據(jù)煤層的厚薄選用輕型刮板輸送機。頂板較好的工作面，可選用輕型可彎曲的刮板輸送機，以便整體移設，縮短回采作面的非生產(chǎn)時間。頂板較差的工作面，應選用中部槽較窄，可分解移設的刮板輸送機，以適應工作面的頂板管理，確保安全生產(chǎn).
2采煤機械化對刮板輸送機的要求
采煤機械化特別是綜合機械化，已經(jīng)使刮板輸送機，采煤機，及液壓支架構(gòu)成了不可分割的整體。無論在結(jié)構(gòu)上或運轉(zhuǎn)上都是相互關(guān)聯(lián)又相互制約的。為實現(xiàn)機械化，要求刮板輸送機除了要完成運煤，清理機道浮煤外，還要作為采煤機或刨煤機運行的軌道，以及液壓支架向前移動的支點。此外，還要求能在輸送機上設置存放電纜，水管和通訊系統(tǒng)的裝置；采用
20、無鏈牽引采煤機時，刮板輸送機上還應設有采煤機行走用的齒條，鏈滾和鏈環(huán)等裝置。
3刮板輸送機與采煤機的配合原則。
1）刮板輸送機的輸送能力必須與采煤機或刨煤機的生產(chǎn)能力相匹配，應該輸送機的能力等于或大于采煤機或刨煤機的能力。
2）刮板輸送機的結(jié)構(gòu)形式及附件必須能密切與采煤機機構(gòu)相配套，如采煤機的牽引機構(gòu)，行政及導向機構(gòu)，底托架及滑靴機構(gòu)，電纜及水管的移動方法，是否要求自開切口，是否往更多采煤以及是否連鎖控制等。
4刮板輸送機與液壓支架的配合原則
1） 刮板輸送機中部槽的結(jié)構(gòu)要與支架的架型相匹配。
2） 中部槽的長短要與支架寬度相適應。
3） 中部槽擋煤板座要與支架推溜千斤頂連接裝
21、置相配套。
根據(jù)這四項基本原則和實地考察，并綜合老師及工廠師傅的建議，我們選擇了SGW-150C型刮板輸送機的設計計算。
2.1設計原始參數(shù)和要求
原始參數(shù)是機械設計的依據(jù)，不論是結(jié)構(gòu)形式的選擇，還是理論分析計算，它都起著決定性的作用。對于刮板輸送機的設計，其主要原始參數(shù)如下：
1、設計生產(chǎn)率和運輸距離 這是刮板輸送機運輸能力和鋪設長度的設計依據(jù)。
2、輸送對象的物理性質(zhì) 主要是指物料的動堆積角、松散容量、阻力系數(shù)等。
無論何種設計，都要求技術(shù)上，經(jīng)濟上的合理性是相對性的。而比較的條件就是工作需要，即對所設計的設備的技術(shù)要求。刮板輸送機一般是應用在采煤工
22、作面，根據(jù)采煤工作面的基本條件和工藝要求，其結(jié)構(gòu)有如下基本要求：
1、左右工作面能通用，能正反方向運行。
2、便于井下拆裝、運輸和穩(wěn)定，且操作方便簡單。
3、同類型零部件能通用互換。并有足夠的剛度、強度和耐磨性。
4、具有適合配套設備工作要求的附屬裝置及相應的結(jié)構(gòu)形式。
5、能適合采煤面的生產(chǎn)條件。
刮板輸送機主要用于緩傾斜工作面的運煤。有時，也用作采區(qū)順槽及上、下山的運煤設備。在地面生產(chǎn)系統(tǒng)和選煤廠中，固定式的刮板輸送機可用來向各個煤倉配煤。
技術(shù)特征表見表2.1
22 運輸生產(chǎn)能力計算
表2.1 技術(shù)特征
項 目
單 位
數(shù) 值
設 計 長 度
23、
m
150
出 廠 長 度
m
100
輸 送 量
t／h
150
刮板鏈速度
m／s
0.93
電 動 機 型 號
--
YBS—160
額 定 功 率
KW
2
刮板輸送機論文08361
