【正文】 輸送機(jī)每天工作16小時(shí)，每年工作300天，預(yù)期壽命為10年。176。軸的常用材料是碳素鋼和合金鋼。熱處理可以明顯提高軸的強(qiáng)度（特別是疲勞強(qiáng)度）和耐磨性，因此要根據(jù)工作條件選用合適的熱處理方式。軸的設(shè)計(jì)步驟通常是先擬定軸上零件裝配方案，然后裝配和制造要求，確定軸的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，最后進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核，必要時(shí)進(jìn)行剛度計(jì)算或振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算。軸的截面變化處（如軸肩、鍵槽等）及過盈配合產(chǎn)生的應(yīng)力集中是引起疲勞破壞的主要因素，因此設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)盡量減少應(yīng)力集中源和降低應(yīng)力集中程度。當(dāng)依靠軸肩定位的零件圓角半徑很小時(shí)，為增大軸肩的圓角半徑，可采用內(nèi)凹圓角或隔離環(huán)過渡。例如，為了減少裝夾工件的時(shí)間，同一軸上的鍵槽應(yīng)布置在同一母線上；為了減少道具種類，軸的鍵槽寬度、圓度、退到草和砂輪槽等應(yīng)盡量采用相同的尺寸，并符合有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)；為了去掉毛刺和便于裝配零件，軸段端部應(yīng)該倒角；過盈配合零件裝入端通常要加工出導(dǎo)向錐面；磨削處應(yīng)有砂輪越程槽，車削螺紋處應(yīng)有退刀槽。軸段⑥ 該軸段與錐齒輪做成一體，錐齒輪做成齒輪軸，取。初估軸的最小直徑，取，可得: 軸的結(jié)構(gòu)如圖4—3所示：圖34 Ⅱ軸的結(jié)構(gòu)圖軸段① 裝有單列圓錐滾子軸承，軸的外力在支點(diǎn)間作用，選用正安裝能使軸段支承具有良好的剛性。(3)軸的強(qiáng)度校核①求軸承反力：先確定軸承支點(diǎn)位置，查7317E軸承，其支點(diǎn)尺寸a=41mmH水平面： RH1=39209 ，RH2=40090 V垂直面： RV1=，RV2= N②求齒寬中心處彎矩：H水平面： V垂直面： ③合成彎矩： 扭矩T：④按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度：當(dāng)量彎Mca=，取折合系數(shù)a=,⑤校核軸的強(qiáng)度軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。選用7228E型圓錐滾子軸承取，尺寸 ，其長(zhǎng)度取軸段② 為齒輪軸，其尺寸由齒輪決定。受力分析圖：如圖37所示Ⅳ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核 軸上的轉(zhuǎn)矩 (1)求作用在齒輪上的力圓周力徑向力和軸向力 圖37 Ⅲ軸受力分析圖(2)確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。軸段⑥ 該軸段安裝滾動(dòng)軸承，同軸段③，選用型號(hào)2007144圓錐滾。軸段② 為了半聯(lián)軸器的軸向定位，軸段①右端制出定位軸肩并且符合密封件的標(biāo)準(zhǔn)，所以軸段②的直徑 ，該軸段放軸承端蓋，其長(zhǎng)度取。(3)軸的強(qiáng)度校核①求軸承反力：H水平面： RH1=43725 ，RH2=83566 V垂直面： RV1=3247N，RV2=6690 N②求齒寬中心處彎矩：H水平面： V垂直面： ③合成彎矩： 扭矩T：④按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度：當(dāng)量彎Mca=，取折合系數(shù)a=,⑤校核軸的強(qiáng)度軸的材料為20CrMnTi鋼，調(diào)質(zhì)處理。受力分析圖：如圖35所示?、筝S的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核 軸上的轉(zhuǎn)矩 (1)求作用在齒輪上的力 小圓柱齒輪的受力分析 圓周力徑向力和軸向力 大圓柱齒輪的受力分析圓周力徑向力和軸向力(2)確定軸的最小直徑圖35 Ⅱ軸受力分析圖選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。錐齒輪的軸向長(zhǎng)度為97，選取軸的直徑為，長(zhǎng)度。由表86查得，則軸的計(jì)算應(yīng)力為 根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，該軸滿足強(qiáng)度要求。初估軸的最小直徑，取，可得: 軸的結(jié)構(gòu)如圖3—2所示：圖32 Ⅰ軸的結(jié)構(gòu)圖軸段① 用于安裝液力聯(lián)軸器，其直徑應(yīng)該與液力聯(lián)軸器的孔徑相配合。 此外，對(duì)軸進(jìn)行表面熱處理（滲碳淬火、高頻淬火等）和表面強(qiáng)化處理（碾壓、噴丸等），也可以提高軸的疲勞強(qiáng)度。為減少應(yīng)力集中，應(yīng)盡量避免在軸上特別是應(yīng)力較大不為處鉆孔、開槽或加工螺紋。當(dāng)軸上有兩個(gè)以上的零件輸出扭矩，應(yīng)該將輸入扭矩的零件盡量布置在軸的中間，而不是布置在軸的一端，這樣可以顯著降低軸上的最大轉(zhuǎn)矩。工作能力計(jì)算是通過強(qiáng)度、剛度和振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算，保證軸具有足夠的工作能力和可靠性。合金鋼畢碳素鋼具有更高的機(jī)械強(qiáng)度和優(yōu)良的熱處理性能，但對(duì)應(yīng)力集中較為敏感，對(duì)于受力較大又要減小軸的尺寸和重量，或者需要提高軸頸的耐磨性，或者在高溫、腐蝕等條件下工作的軸，可以采用合金鋼。因此軸的功能是支承旋轉(zhuǎn)零件及傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。20176。Ⅰ軸 r/minⅡ軸 Ⅲ軸 Ⅳ軸 電動(dòng)機(jī)額定功率，% ，故電動(dòng)機(jī)實(shí)際功率 Ⅰ軸 Ⅱ軸 Ⅲ軸 kwⅣ軸 kw式中： Ⅰ軸 Ⅱ軸 Ⅲ軸 Ⅳ軸 ： 各軸參數(shù)軸號(hào)輸出功率P/kW轉(zhuǎn)速n/r（2）各級(jí)傳動(dòng)間應(yīng)做到尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱；各傳動(dòng)件彼此間不應(yīng)發(fā)生干涉碰撞；所有傳動(dòng)零件應(yīng)便于安裝。鏈輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，另一個(gè)輪齒在相遇點(diǎn)與鏈輪條嚙合，鏈條的速度就隨這個(gè)新的相遇點(diǎn)輪齒的運(yùn)動(dòng)而變化。傳動(dòng)系統(tǒng)圖如圖31所示 圖31傳統(tǒng)系統(tǒng)圖該機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如表31：表31 主要技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度m200輸送量t/h1000 刮板鏈速m/s　2電動(dòng)機(jī)功率kW2250設(shè)計(jì)要求傳動(dòng)部功率為2250KW，根據(jù)礦井電機(jī)的具體工作環(huán)境情況，電機(jī)必須具有防爆和電火花的安全性，以保證在有爆炸危險(xiǎn)的含煤塵和瓦斯的空氣中絕對(duì)安全，而且電機(jī)工作要可靠，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，過載能力強(qiáng)，效率高。錨固裝置的刮板輸送機(jī)在傾角較大的工作面工作有下滑可能時(shí)，用以固定、防滑之用。液壓推溜器使用的液體為含35%乳化油的中性水溶液。扳動(dòng)操作閥，向活塞一側(cè)注入壓力液，活塞桿就將中部槽推向煤壁；向活塞的另一側(cè)注入壓力液，缸體和支座向前收回。綜合工作面使用液壓支架上的推移千斤頂，非綜合工作面用單體液壓推溜器或手動(dòng)液壓推溜器。其余三種都能顯示和準(zhǔn)確控制鏈子的張緊力。電氣閉鎖裝置的作用是：當(dāng)惰輪與緊鏈齒輪嚙合時(shí)，切斷主電機(jī)的電源，惰輪脫開時(shí)主電機(jī)才能接通，以防止誤操作。手動(dòng)換向閥扳到緊鏈位置，壓力液經(jīng)梭閥進(jìn)入液控腔，克服彈簧壓力，時(shí)插爪從齒槽中脫出，與此同時(shí)液壓馬達(dá)供壓力液，液壓馬達(dá)帶動(dòng)機(jī)頭鏈輪反轉(zhuǎn)緊鏈，緊鏈力的大小用溢流閥調(diào)節(jié)，有壓力表上的讀數(shù)經(jīng)換算得到，緊鏈運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，壓力表上升到規(guī)定的壓力值，即表明已達(dá)到了規(guī)定的緊鏈力。手輪是利用螺旋副和杠桿夾緊或松開夾鉗；張力指示器依靠螺旋副一端的液壓缸，通過液壓作用顯示處閘盤制動(dòng)力或鏈條張緊力。閘盤緊鏈器由閘盤和制動(dòng)裝置組成，閘盤裝在III型減速器的一軸上，制動(dòng)裝置安裝在連接筒上。摩擦輪緊鏈器如圖25所示，裝在I 型和Ⅱ型減速器二軸的伸出端，制動(dòng)輪固定裝在二軸端閘帶環(huán)繞在制動(dòng)輪外緣。棘輪緊鏈器裝在I型和Ⅱ的減速器二軸的伸出端，棘輪固裝在二軸端，手把在運(yùn)行位置時(shí)，彈簧頂桿使插爪脫離棘輪，棘輪任意轉(zhuǎn)動(dòng)，緊鏈時(shí)將緊鏈器把手扳到“緊鏈位置”，插爪被彈簧頂入棘輪的齒跟，然后反向繼續(xù)開動(dòng)電機(jī)，使機(jī)頭鏈輪反轉(zhuǎn)，因棘輪插爪的限制，電機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)鏈條不能回松。給刮板鏈?zhǔn)┘訌埦o力的裝置叫緊鏈裝置。刮板與鏈條的連接，邊雙鏈?zhǔn)侥壳岸嗖捎肬型連接環(huán)的兩側(cè)套入鏈環(huán)，然后用螺栓與刮板連接；中單鏈刮板上有窩鏈，以此鏈窩與鏈條的平行環(huán)相配，用特制的U形螺栓和自鎖螺母固定；中雙鏈的刮板上有鏈窩，用卡鏈橫梁和刮板夾保持平環(huán)，以螺栓和自鎖螺母固定。項(xiàng)目強(qiáng)度等級(jí)BCD最小破斷拉力/6308001000破斷最小伸長(zhǎng)度/ %121212試驗(yàn)應(yīng)力/500640800試驗(yàn)負(fù)荷下最大總伸長(zhǎng)度/ %試驗(yàn)應(yīng)力與最小破斷應(yīng)力之比/ %808080刮板鏈的間距按所運(yùn)物料的性質(zhì)和煤塊塊度及安裝傾角確定。為保證鏈子與鏈輪正常嚙合，對(duì)圓環(huán)鏈尺寸公差也作了規(guī)定。圓環(huán)鏈已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，《礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈》（GB/T127181991）對(duì)圓環(huán)鏈的形式、基本參數(shù)及尺寸、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法及驗(yàn)收規(guī)則都作了規(guī)定。刮板鏈有鏈條和刮板組成，是刮板輸送機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)。機(jī)采礦用的擋煤板是一個(gè)有多種功能的組合件，其作用是防止煤向采空區(qū)灑落，以及為采煤機(jī)導(dǎo)向、放置電纜和水管、為千斤頂提供連接點(diǎn)等。目前應(yīng)用的有插銷式、啞鈴式、插入圓柱銷式等。中部槽的擦幫剛中腰上的連接座供安裝鏟煤板、擋煤板和無鏈牽引齒條用。如：將兩端進(jìn)行淬火處理，或加焊高錳鋼鑄造端頭，中板兩端鏈道處于等離子噴焊耐磨合金；易磨損處堆焊硬質(zhì)合金鋼；加大中板厚度；改進(jìn)槽幫鋼的斷面以增加強(qiáng)度和剛度。中部槽受煤和刮板鏈的劇烈摩擦，是使用量和消耗量最大的部件。中部槽的形式列入標(biāo)準(zhǔn)的有中單鏈、中雙鏈、邊雙鏈型三種。中部槽的惡劣工作條件，造成它的損失外還有槽體變形和連接件損壞。使用封底槽安裝下股刮板鏈和處理下股鏈?zhǔn)鹿时容^困難，可以用間隔幾節(jié)封底槽裝一節(jié)有可拆中板的封底槽的辦法，以減少困難。無驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)尾部，尾部上只有供刮板鏈改向用的尾部軸部件。但是，也沒有液力耦合器的幾種有益功能。采用雙速電動(dòng)機(jī)需要專門的控制開關(guān)，以低速啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)到給定的時(shí)間，斷開低速繞組，間隔約150ms接通高速繞組運(yùn)行。雙速電動(dòng)機(jī)是兩種額定轉(zhuǎn)速的鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，它的定子上裝有兩套繞組，一套低轉(zhuǎn)速繞組，一套高轉(zhuǎn)速繞組。刮板輸送機(jī)電動(dòng)機(jī)不用液力耦合器時(shí)，采用雙鼠籠轉(zhuǎn)子并具有高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的隔離防爆型電動(dòng)機(jī)。液力耦合器的工作液可用礦物油、水或難燃液。進(jìn)入螺管運(yùn)動(dòng)的液體質(zhì)點(diǎn)在泵輪被加速增壓，泵輪的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的動(dòng)能，液體進(jìn)入渦輪后，推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，液體被減速降壓，液體的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成渦輪的機(jī)械能而輸出做功。泵輪與渦輪上都有許多徑向直葉片，兩輪上的葉片數(shù)目不等。中型和重型刮板輸送機(jī)都采用液力耦合器。盲軸是裝在機(jī)頭架的不裝減速器一側(cè)、支承鏈輪的一個(gè)組件。為使在大傾角下錐齒輪也能得到潤(rùn)滑，在箱體的相應(yīng)部位設(shè)隔離油室?！豆伟遢斔蜋C(jī)通用技術(shù)條件》對(duì)減速器的技術(shù)性能規(guī)定有具體指標(biāo)。為便于改變鏈速，減速器應(yīng)能用更換第二對(duì)齒輪的辦法，在一定范圍內(nèi)改變傳動(dòng)比。輸入軸端有圓頭平鍵和漸開線外花鍵兩種；輸出軸端有矩形花鍵、漸開線內(nèi)花鍵和漸開線外花鍵三種。為適應(yīng)不同需要，三級(jí)傳動(dòng)的圓錐圓柱齒輪減速器有三種裝配形式：I型減速器的第二軸裝配緊鏈裝置，第四軸（或第一軸）裝斷銷過載保護(hù)，這用形式用于30kW以下的減速器；II型減速器的第二軸端裝緊鏈裝置，利用液力耦合器實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，單機(jī)功率為40~75kW的減速器多采用這用形式；III型減速器的第一軸裝緊鏈裝置，利用液力耦合器實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，單機(jī)功率90kW以上的減速器采用這種形式?！?25176。鏈輪軸上的軸承、軸承座、套及密封裝置為對(duì)稱布置。拆卸鏈輪組件可在不拆傳動(dòng)裝置的情況下進(jìn)行。機(jī)頭架是機(jī)頭部的骨架，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，由厚鋼板焊接制成，各型機(jī)頭部的共同點(diǎn)如下：（1）兩側(cè)對(duì)稱，兩側(cè)壁上都能安裝減速器，以適應(yīng)左、右采煤工作面的需要；（2）鏈輪由減速器伸出和盲軸支承連接，這種連接方式，便于在井下拆裝；（3）撥鏈器和護(hù)軸板固定在機(jī)頭架前梁上，它的作用防止刮板鏈在與鏈輪的分離點(diǎn)處被輪齒帶動(dòng)卷入鏈輪，護(hù)軸板是易損部位，用可拆換的活板，既便于鏈輪和撥鏈器的拆裝，有可更換；（4）機(jī)頭架的易磨損部位采取耐磨措施，例如加焊高錳鋼堆焊層或局部采用耐磨材料的可更換零件。下面分述其結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求。這種傳動(dòng)裝置與刮板輸送機(jī)機(jī)身垂直，占用空間大，除了一些超重型刮板輸送機(jī)使用外，其它各型刮板輸送機(jī)較少采用。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)，由于鏟煤板、擋煤板座鑄在一起，從而實(shí)現(xiàn)中部槽無螺栓連接,增加了中部槽的剛性、強(qiáng)度和可靠性，另一方面減少了許多機(jī)械加工量和拆裝維修工作量，不必為螺栓防松采取許多技術(shù)措施和日常維修作業(yè)，可以顯著降低制造和運(yùn)營(yíng)成本。刮板鏈的強(qiáng)度問題一直是困擾國(guó)產(chǎn)刮板輸送機(jī)的大問題。本機(jī)與滾筒采煤機(jī)、液壓支架、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、工作面運(yùn)輸巷可伸縮帶式輸送機(jī)及電控裝置相配套，實(shí)現(xiàn)綜合機(jī)械化采煤。綜上所述，中雙鏈刮板輸送機(jī)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,事故少,受力均勻,運(yùn)行平穩(wěn),磨擦阻力小,中部槽利用率高和彎曲性能好,在輸送機(jī)上不易出現(xiàn)堵塞。c. 中雙鏈型刮板輸送機(jī)。b. 邊雙鏈型刮板輸送機(jī)。其特點(diǎn)分別是：a. 中單鏈型刮板輸送機(jī)。刮板輸送機(jī)是綜采工作面中工況條件惡劣、負(fù)載狀況復(fù)雜的關(guān)鍵運(yùn)輸設(shè)備。以下的條件使用。它的牽引機(jī)構(gòu)是刮板鏈，承載裝置是中部槽，刮板鏈安裝在中部槽的槽面。雖然還有部分技術(shù)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用尚需時(shí)日，但輸送機(jī)機(jī)電液一體化的發(fā)展趨勢(shì)不會(huì)變。4．機(jī)電液一體化趨勢(shì)明顯。安全性是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。設(shè)備的可靠性是進(jìn)行高效作業(yè)的根本保證。目前重型刮板輸送機(jī)整機(jī)（大修周期）過煤量已達(dá)到400～600萬t（相當(dāng)于運(yùn)行3～4年）；組件工