【正文】 運(yùn)行效果較佳的技術(shù)為例。根據(jù)調(diào)研，直線振動(dòng)篩的工作效果較好。 而圖 所示的是另一種新型的泵式的清倉(cāng)結(jié)構(gòu)。工作時(shí)，先將壓氣閥、排漿閥關(guān)閉，置真空閥、吸漿閥于開(kāi)啟位置，置吸漿管進(jìn)口于漿體中，然后啟動(dòng)真空泵，隨著漿體罐內(nèi)壓力降低，真空度提高，煤泥漿經(jīng)吸漿管吸入漿體罐內(nèi)，當(dāng)漿體液位上升到預(yù)定高度時(shí)，觸發(fā)器接通，控制部分工作，浙江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 使真空閥和吸漿閥及時(shí)關(guān)閉，同時(shí)停掉 真空泵電機(jī)，經(jīng)延時(shí)后自動(dòng)開(kāi)啟排漿閥和壓氣閥 .漿體罐內(nèi)進(jìn)入高壓空氣，煤漿被壓入到清倉(cāng)機(jī)后的礦車(chē)內(nèi)，用調(diào)度絞車(chē)?yán)觥Q空車(chē)后，開(kāi)始下一個(gè)工作循環(huán)。 課題的提出與本文的主要內(nèi)容 隨著國(guó)家煤炭工業(yè)的迅速發(fā)展，以及煤炭工業(yè)中生產(chǎn)技術(shù)的明顯提高，國(guó)家大力推進(jìn)現(xiàn) 代化礦井的建設(shè)。 本文中所設(shè)計(jì)的工作裝置是基于斗式提升機(jī)、刮板輸送機(jī)、以及裝載機(jī)的各自優(yōu)點(diǎn)上所研究的。 第二章：介紹了該清倉(cāng)機(jī)的功能介紹和工作狀況的分析，通過(guò)對(duì)幾種方案設(shè)計(jì)的多方面的綜合比較，詳細(xì)介紹本方案的優(yōu)勢(shì)所在?？偨Y(jié)本文的研究成果和創(chuàng)新之處，對(duì)今后的工作提出了展望。 功能分析 該新型的工作裝置的主要具有如下功能特點(diǎn)： （ 1）體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)動(dòng)靈活可實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向，特別適用井下狹小空間里作業(yè)； 第一章 緒論 第二章 功能分析與方案設(shè)計(jì) 第三章 工作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第四章 零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 第五章 總結(jié)與展望 浙江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 （ 2）工作裝置可以相對(duì)車(chē)身進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，本身不動(dòng)的情況下也同樣可以鏟泥工作； （ 3）該工作裝置應(yīng)該具有通用性，改型容易，大斷面水倉(cāng)可以改成大的鏟斗，小斷面水倉(cāng)可采用小水倉(cāng)，應(yīng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性； （ 4）該工作裝置應(yīng)該實(shí)現(xiàn)連續(xù)式的裝載要求，切實(shí)提高井下的工作效率和安全可靠性。另外在車(chē)臺(tái)架上設(shè)計(jì)了一個(gè)油缸，可以推動(dòng)工作裝置繞一定的支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，而車(chē)身本身并不旋轉(zhuǎn)，這樣就簡(jiǎn)化了機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上 ，增加了水平工作空間。 方案設(shè)計(jì) 結(jié)合水倉(cāng)的斷面結(jié)構(gòu)，以及現(xiàn)有清倉(cāng)設(shè)備和礦山機(jī)械的特點(diǎn)，做出下述集中可行的方案。優(yōu)化設(shè)計(jì)的工作裝置的結(jié)構(gòu)尺寸比較小，縱向 尺寸僅為 1 206 mm。 圖 刮板輸送式工作裝置 浙江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 1—電機(jī)； 2—行走箱； 11—支撐裝置； 4—刮板輸送機(jī)； 5—軌輪； 6—螺旋滾筒給料機(jī)構(gòu)； 10—鏈輪； 8—刮板； 9—刮板鏈； 1 13—進(jìn)給裝置 圖 螺旋滾筒給料機(jī)構(gòu) 1—葉片； 2—鏈輪； 3—軸； 4—筒轂 該工作裝置設(shè)計(jì)有螺旋滾筒給料機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)如圖 所示。由于刮板所需強(qiáng)度不大 ,但要耐腐蝕 ,耐磨損 [8]。刮斗深淺既要使它盛裝學(xué)要量的物料、泥水，又能方便傾倒。擋泥板是為了防止 刮斗回程時(shí)殘余泥水濺落機(jī)器上設(shè)置的零件。而且采用履帶式的行走系統(tǒng)，可以保證鏟斗獲得足夠的鏟掘力。該裝置還有工作原理簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，適用各種水倉(cāng)巷道，通過(guò)改變螺旋滾筒的大小即可。實(shí)現(xiàn)了 連續(xù)式的裝載和輸送物料；同樣采用履帶式行走系統(tǒng)，使得斗的鏟掘力較大，這樣可以不用圖 中所示的推力油缸，結(jié)構(gòu)上又得到簡(jiǎn)化；而且操作簡(jiǎn)單；可以根據(jù)需要調(diào)整整個(gè)工作裝置的角度位置，使得清理更徹底，大大提高了清倉(cāng)效率。而經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)所要達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)如下： 裝料方式： 連續(xù) 清挖量： 10m3/h 行走速度 /km/h: 0～ 電機(jī)功率 /kw: 13 卸載高度 /mm： 1200（滿足礦車(chē)裝載要求） 最大爬坡能力 / (176。 整機(jī)重量 /kg： 20xx 外形尺寸 (長(zhǎng) 寬 高 ) /mm： 300012001600 經(jīng)過(guò)多方面的論證，該方案具有較強(qiáng)的實(shí)施性。 第三章 工作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 通過(guò)上文的工作情況的分析以及對(duì)現(xiàn)有的各種技術(shù)方案進(jìn)行綜合詳細(xì)的比較后，最終確定選用。其牽引機(jī)構(gòu)是繞過(guò)上部和底部的滾筒或者鏈輪，牽引構(gòu)件上沒(méi)隔一定距離裝里刮斗，由上部滾筒或斂輪驅(qū)動(dòng)，形成具有上升分支和橫向分支傳送閉合回路。這些主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)將在下問(wèn)中一一敘述。由于鏈條的嚙合驅(qū)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生動(dòng)載荷，而橡膠帶較鏈條輕便、工作平穩(wěn)、噪聲小、能采用較快的運(yùn)動(dòng)速度而帶到較高的生產(chǎn)率，所以在斗式提升機(jī)中一般采用橡膠帶。鏈條是用金屬環(huán)或者金屬片等連接而成的撓性構(gòu)件，多采用焊接鏈 （見(jiàn)圖 ） 和片式鏈 （見(jiàn)圖 ） [6]。鏈條均用圓環(huán)鏈，其型式、基本參數(shù)及尺寸、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法及驗(yàn)收規(guī)則已有統(tǒng)一的國(guó)際和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) (GB12718 一 91}。 圓環(huán)鏈由圓環(huán)鏈編焊機(jī)專(zhuān)用設(shè)備加工，制成一定長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)鏈段。 調(diào)節(jié)鏈的規(guī)格有 95，39,31,23,15,7,5,3 環(huán)。 近幾年，又推出廠新型鏈條 —緊湊鏈。高度 (指立環(huán) )尺寸則與低一檔圓環(huán)鏈相當(dāng)，而強(qiáng)度比同檔圓環(huán)鏈高近一檔。在整個(gè)閉合回路中的刮斗數(shù)量較多，一般要達(dá)到 15 個(gè)以上，且為了一次循環(huán)能清理較大的量（要求清挖量每小時(shí) 10 立方米），這么多的料斗不能只靠一條圓環(huán)鏈支撐和拖動(dòng)。而整個(gè)剛架的定位和固定是用 間隔 一定 距離 的定位板 4 給與支撐起來(lái)的。將該結(jié)構(gòu)通過(guò)三維造型后結(jié)構(gòu)如圖所示。上面未畫(huà)出的整個(gè)工作裝置當(dāng)由油缸推動(dòng)在水平上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以繞著旋轉(zhuǎn)支軸旋轉(zhuǎn)。 這是根據(jù)機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)速度和載運(yùn)物料的性質(zhì)所決定的。但其結(jié)構(gòu)上有一定的要求。所以綜合比較后，鏟斗設(shè)計(jì)成較淺的直線形的斗形。 另外，當(dāng)刮斗運(yùn)行至位于整機(jī)的最前端的豎直前伸段時(shí)，其鏟掘提升的作用，因此刮斗的前沿設(shè)計(jì)有掘齒。而且當(dāng)料斗處于最低為時(shí)也可以進(jìn)行作業(yè)。 對(duì)工作裝置的驅(qū)動(dòng)裝置可以采用液壓馬達(dá)，而且是低速大扭矩型的液壓馬達(dá)，這樣是考慮是整機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊，較大的驅(qū)動(dòng)力等相關(guān)因素。該章節(jié)是本論文的重要內(nèi)容之一。圓 環(huán)鏈的規(guī)格標(biāo)記為 dp.每一鏈段由 n 個(gè)鏈環(huán)組成，鏈段長(zhǎng)度為 L0。因此初步確定相鄰兩個(gè)鏟斗間為 9 節(jié)圓環(huán)鏈。其破斷拉力大，連接可靠，但制造較困難。其破斷拉力大，但制造困難。 而接鏈環(huán)的常用材料有 35CrMnSiA、 2DMnVB,30CrMnTi、 40CrMo 及 45Mn 等，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，硬度達(dá) 320～ 350HBS。三者通過(guò)鉚釘連接起來(lái)。 當(dāng)鏈環(huán)受正常變負(fù)荷反復(fù)作用時(shí)，雖應(yīng)力小于鏈環(huán)的破斷應(yīng)力，但如變應(yīng)力的循環(huán)次數(shù)超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，鏈環(huán)仍可能產(chǎn)生斷裂報(bào)壞。 鏈條受載后將產(chǎn)生一定的彈性和塑性伸長(zhǎng)，在額定極限負(fù)荷一下，當(dāng)鏈段的伸 長(zhǎng)量超過(guò)一定限度 .討，鏈條與鏈輪不能正確嚙合而無(wú)法正常工作，圓環(huán)鏈的這種失效形式稱(chēng)為伸長(zhǎng)失效。 圓環(huán)鏈鏈輪設(shè)計(jì) 當(dāng)圓環(huán)鏈與鏈輪嚙合時(shí)，在鏈輪的每一齒距上都有兩個(gè)鏈環(huán)，鏈環(huán) 1 平臥于兩齒間的鏈窩里，稱(chēng)為平環(huán)；鏈環(huán) 2 立卡在齒寬中部的窄糟內(nèi)，稱(chēng)為立環(huán)。 圓環(huán)鏈鏈輪的齒廓曲線，國(guó)外推薦蘭種 :直線、圓弧線和直線 ——圓弧線。 根據(jù)工作環(huán)境、整車(chē)質(zhì)量、裝載情況等綜合條件，分析估算得其最大的牽引力為： max 20F KN? 浙江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 圖 鏈輪的齒形結(jié)構(gòu)與尺寸 鏈輪齒數(shù)參考現(xiàn)有刮板輸送機(jī)及采煤機(jī)械后選擇 8z? 。 鏈輪中心至立槽底面的垂直距離 ： 220 2 0 5 3 4 1 6 8 . 7 9H D b m m m m? ? ? ? ? ? ?22（ pd ） （ 4010 ） 立槽根圓直徑 ： ( 5 ~ 1 0 ) 1 6 8 . 7 9 ( 5 ~ 1 0 ) 1 5 8 . 7 9 ~ 1 6 3 . 7 9fnD H m m m m? ? ? ? ?，取 160fD mm? 。 輪緣寬度 ： 1 34 10 44b b d m m m m? ? ? ? ?，取 1 56b mm? 。為了提高鏈輪輪齒和鏈窩的表面硬度，需進(jìn)行滲碳悴火處理。作為該工作裝置的軸，主要是將圓環(huán)鏈輪等回轉(zhuǎn)零件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。 功能相同的軸卻可以有不同的結(jié)構(gòu)形狀。所謂軸上零件的裝配浙江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 方案就是預(yù)定出軸上主要零件的裝配方向、順序和相互關(guān)系。此外，還應(yīng)考慮周的制造及軸上零件裝拆的難易程度、所占的地位大小。 軸上零件的周向定位（軸轂聯(lián)接）在齒輪、鏈輪等傳遞轉(zhuǎn)矩的零件，除周向定位以外，需要進(jìn)行的設(shè)計(jì)。 鏈輪軸尺 寸計(jì)算 零件在軸上的定位和安裝方案基本確定后，軸的形狀便大體確定。因此可以據(jù)此初步確定軸的最小直徑 mind ，然后再按軸上零件的裝配方案取定其他軸段的直徑。其中軸的材料選擇 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 ca AT KT? ，查取相關(guān)手冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)，考慮到轉(zhuǎn)矩的變化中等，選擇 2AK? ，則： 2 38 87 41 .5 77 48 3c a AT K T N m m N m m? ? ? ? ? ? 由于在井下的工作環(huán)境非常惡劣，常具有沖擊，所以選擇彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器。半聯(lián)軸器的長(zhǎng)度為 112L mm? ，則去半聯(lián)軸器與軸的配合轂孔長(zhǎng)度 82L mm? 。 而從 1d 到 4d 間為不裝零件的過(guò)渡軸段，所以考慮所設(shè)計(jì)的軸向定位，以及加工方便程度依次選擇軸徑及軸段長(zhǎng)度為： 浙江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 2 54d mm? ， 2 84l mm? ； 3 58d mm? ， 3 120l mm? 在鏈輪安裝處的軸段考慮鏈輪的右端軸向定 位采用是擋環(huán)，所以必須設(shè)計(jì) 4d 這一直徑。 而鏈輪的左端軸向定位采用軸肩定位，為了定位可靠取 6 75d mm? 。 對(duì) 11d 處是安裝圓螺母的地方，是對(duì)軸的軸向固定鎖緊。 進(jìn)行軸的強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，應(yīng)該根據(jù)軸的具體受力情況及應(yīng)力情況 ，采取相應(yīng)的計(jì)算方法，并恰當(dāng)?shù)剡x取其許用應(yīng)力。 （ 2）對(duì)于同時(shí)承受彎矩和轉(zhuǎn)矩的軸，可根據(jù)轉(zhuǎn)矩和彎矩的合成強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。 表 41 軸的許用應(yīng)力 (MPa) 材料 浙江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 碳 鋼 400 500 600 700 130 170 200 230 70 75 95 110 40 45 55 65 合金鋼 800 900 1000 1200 270 300 330 400 130 140 150 180 75 80 90 110 鑄鋼 400 500 100 120 50 70 30 40 若轉(zhuǎn)矩的變化規(guī)律不清楚，一般也按脈動(dòng)循環(huán)處理。在進(jìn)行校核時(shí)，通常軸上最大彎矩和最大扭矩的截面的強(qiáng)度。 軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩為 N mm?? 鏈輪上的圓周力為 2 2 3 8 8 7 4 1 . 5 3792205t TF N Nd ?? ? ? 由于鏈輪的徑向力很小，所以采用在圓周力上適當(dāng)加大的方法。 （ 4）軸的疲勞強(qiáng)度計(jì)算 按當(dāng)量彎矩計(jì)算軸的強(qiáng)度中沒(méi)有考慮軸的應(yīng)力集中、軸徑尺寸和表面品質(zhì)等因素對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的浙江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 影響，因此，對(duì)于重要的軸，還需要進(jìn)行軸危險(xiǎn)截面處的疲勞安全系數(shù)的精確計(jì)算，評(píng)定軸的安全裕度。 2）校 核危險(xiǎn)截面的安全因數(shù) ① 彎矩作用時(shí)的安全因數(shù) 由于該軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，彎矩引起對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力，根據(jù)下式計(jì)算出此時(shí)的安全因數(shù)為： 1 270 7 . 1 22 . 6 2 52 2 . 7 8 0 . 3 4 00 . 9 2 0 . 7 5amS K? ? ???? ? ????? ? ?? ? ?? ? 式中 1?? —對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力時(shí)材料試件的彎曲疲勞極限，由手冊(cè)可查得 1 270MPa?? ? ； a? —彎曲的應(yīng)力幅， 540 2 2 .7 82 3 .7ba M M P a M P aW? ? ? ?，查閱相關(guān)手冊(cè)可得抗彎截面系 數(shù)W= 3cm ； m? —彎曲平均應(yīng)力， 0m? ? ； K? —彎曲時(shí)的有效應(yīng)力集中系數(shù)，由手冊(cè)按鍵槽由插值法得 ? ? ，若是按配合 76Hr 查得 ? ? ， 故取 ? ? ； ? —表面質(zhì)量因數(shù)，軸徑車(chē)削加工，按手冊(cè)可得 ?? ； ?? —尺寸因數(shù)，可查得 ?? ? ； ?? —材料彎曲時(shí)的平均應(yīng)力折算因數(shù)，并可查得 ?? ? 。若是光軸，可直接用材料力學(xué)中的公式計(jì)算其撓度或偏轉(zhuǎn)角；若是階梯軸，如果對(duì)計(jì)算精度要求不高，則可用當(dāng)量直徑法作近似計(jì)算。 軸的彎曲剛度條件為： 撓度： y≤[y] （ 49） 偏轉(zhuǎn)角： θ≤[θ] （ 410） 式中： [y]——軸的允許撓度， mm； [θ]——軸的允許偏轉(zhuǎn)角， rad。 鏈輪軸軸承的計(jì)算 鏈輪 軸上的軸承計(jì)算應(yīng)該是在設(shè)計(jì)軸的時(shí)候進(jìn)行的，本文中將其放在本節(jié)內(nèi)容中。下面進(jìn)行該對(duì)軸承的校核計(jì)算。選軸承 1 作為分析對(duì)象。39。 軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： 鏈條的速度為 m/s，由 60 1000