【正文】 泊松比 刀 體 高速鋼 510? 焊 縫 焊 料 510? 刀 頭 硬質(zhì)合金（ YG8） 510? 按照刀刃的形狀，刨刀分為片式和錐形刨刀。若刨落的煤不能及時(shí)被裝到輸送機(jī)上，則會(huì)給刨頭帶來很大的擠壓力，使刨頭的穩(wěn)定性減弱。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 41 圖 Fig81. the size graph of structure of the plow head XP ? maxbTX VFP ?= ?? KW????? （ 91） 表 101 電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)及總傳動(dòng)比 Tab101 the motor data and the total gear ratio 劉霞：刨煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì)及刨頭設(shè)計(jì) 42 型 號 額定 功率 （ kw） 同步轉(zhuǎn)速（ r/min） 總傳動(dòng)比 YBK315S2 110 2980 鏈輪 轉(zhuǎn)速： ????? Dvn L ? r/min 總傳動(dòng)比： ?i ??Lnn 計(jì)算傳動(dòng)的輸入功率： ???? ??PP出 KW p1 ?????? ? 出PT （ pn 為行星輪個(gè)數(shù)） ? （ 92） 進(jìn)行行星齒輪的傳動(dòng)的配齒計(jì)算 由上設(shè)計(jì)可知總傳動(dòng)比為 pi = 選取行星齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)類型和傳動(dòng)簡圖 根據(jù)上述設(shè)計(jì)要求：短期間斷、傳動(dòng)比大、結(jié)構(gòu)緊湊和外廓尺寸較小。按表 65 取綜合系數(shù) ?Fk =；取 接觸強(qiáng)度計(jì)算的行星輪間載荷分布不均勻系數(shù) ?HpK ，由公式可得 ? ? ? ? ??????? HpFp KK ； 由圖 622 查得齒形系數(shù) FalY =， 由表 66查得齒寬系數(shù) ?d? 。 小 齒 輪 的 名 義 轉(zhuǎn) 矩mNnn PT p ??????? 111 。具體裝煤形狀可見圖。因此，可以認(rèn)為煤在被刨落以后，先是被提升到一定高度，然后煤與煤之間形成很大的擠壓力，只有煤 被擠碎之后，才能最后被推到輸送機(jī)上。 所以刨頭摩擦 阻力： mF = KS? + fS? + SS? =12+ TF KN LMnZT FFFFF ???? 式中 ： LF = KW? ? — 鏈子在導(dǎo)向架中的摩擦系數(shù)， ? =,這里取 . KW — 整個(gè)鏈子的重力。刨頭摩擦力 mF 按式計(jì)算。 這里取 ?35 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 圖 6－ 3 刨頭裝 煤阻力 計(jì)算圖 the nomogram of the plow head charging coal resistance （ 3）需克服煤堆中的內(nèi)摩擦阻力 KF ? ?6 0 s in c o s2 1 0 . .s in 2 2 s inmZzK HHbFg ? ? ?? ? ??? ??????????????? （ 6－ 15） = ?????? ? ????????? ?? 60s i n2 48c os108s i i n 6 = N 式中： ? — 平面 II? 與煤層之間的夾角， ? 與 ? 的關(guān)系見表 6－ 7； 這里取 ?48 0? — 煤堆的抗截強(qiáng)度， MPa 。 nF ＝ RF + GF + KF ???????????? （ 6－ 11） （ 1）刨頭裝載表面插入煤堆中所需要的力 RF 5400 .....RzFb? ????????????? （ 6－ 12） =5400 ? = 式中： zb － 刨頭裝載表面的寬度。 ??mi zsiF1 =++= 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 ??mi Fzci1 =0N ??mi ZTIF1 =0N ??????mi Z D iF N ??mi Fzxi1 = ???? N 所以 3 7 9 9 4 3 4 2 1 7003 9 9 5 6 ??????ZF = 表 6－ 6 刨刀同時(shí)工作系數(shù) iK Tab66 the simultaneous word coefficient of the pla ning tool 極脆性煤 脆性煤 粘性煤 YF 刨刀所受煤壁擠壓力 YF ，實(shí)質(zhì)是煤壁對刨刀的反推力，也就是煤壁對刨刀的橫向反力，應(yīng)該是刨頭中心線一側(cè)所有刨刀擠壓力的合力。對于直線式排列刨刀 oK ＝ 0；對于階梯式排列刨刀 oK ＝ 1；對于頂部刨刀，當(dāng)其安裝角β＝ 25～ 45176。? 0 和△ △ max 時(shí) , bp=bn； bp=bn+2tg 39。 25176。 A =100 ? ?cmN / ?? pb — 刨刀刨削部分的計(jì)算寬度， cm ，其具體取值見表 6－ 2； bt — 刨槽寬度， cm ； 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 ih －刨深， cm ； 取最大值 6cm。 單個(gè)刨刀所受的刨削阻力 ZiF 刨削阻力 ZiF 是刨刀在刨削煤壁過程中所受的主要阻力， 它對刨刀和刨頭的工作性能有很大影響，是刨煤機(jī)設(shè)計(jì)過程中一個(gè)重要的影響因素。 劉霞：刨煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì)及刨頭設(shè)計(jì) 20 ，以及中間加高塊上刨刀的平均刀間距和高、矮加高塊中心線一側(cè)刨刀的數(shù)量 zln 、 zsn 。 mttmi bcib ??? 1 ???? ???????????( 5－ 10) = 11 ?????? = 式中： bcit －直線式排列刨刀刨槽寬度 。 綜合各 個(gè)方面的因素，最后確定的刨刀設(shè)計(jì)間距為： 中部刨刀的設(shè)計(jì)間距： zt ； zt =7cm 頂部刨刀的平均間距： st ； st = 底部刨刀的平均間距： dt 。把計(jì)算得到的最小和最大截線數(shù)向最近似的較大數(shù)值圓整，用圓整的截線數(shù)，按式（ 5－ 8） （ 59） 計(jì)算中部刨刀的設(shè)計(jì)間距 zt 。 pb －刨刀刨削部 分的計(jì)算寬度 ，cm ； 頂部刨刀刨削部分的計(jì)算寬度 pb =，其余刨刀的 pb =。 刨刀階梯式排列的角度 δ 建議取 55～ 65176。刨刀之間距離基本相等，相鄰刨刀都在同一平面內(nèi)。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 刨頭的最小設(shè)計(jì)高度： minbH =73cm。 maxbH ＝ maxH － kH ????????????? （ 5－ 2) =15040 =110cm 考 慮 到 刨 刀 刀 座 之 間 應(yīng) 留 有 安 裝 間 隙 以 及 頂 刨 刀 的 超 前 量 ， 應(yīng)該取maxbH =120cm。 式中： minbH — 刨頭的最低高度， cm ； ZH — 刨頭裝煤高度（從煤層底板到滑架最上沿之間的距離）， cm 。 參照以往的刨煤機(jī)設(shè)計(jì)，選擇刨頭寬度為700cm。 選擇鏈速 /sV m s? ， 輸送機(jī)允許裝載斷面積 0A ＝ 2m 。計(jì)算表明當(dāng)刨速等于或高于鏈速的三倍時(shí)，刨煤機(jī)與輸送機(jī)的能力能夠得到較大限度的利用。 （ 4）組合刨煤法 2 這種刨煤方式與組合刨煤式 1 類似 , 上行時(shí)， bsV sV ；下行時(shí)， bxV sV 。 (3) 刨深 h的確定 根據(jù)原始資料、鏈速、刨速以及 輸送機(jī)裝載斷面積均勻化程度來確定刨深 h ，此外刨深的確定還必須滿足用戶所要求的生產(chǎn)能力。 （ 2） 刨煤機(jī)理論生產(chǎn)能力 tQ 刨煤機(jī)的理論生產(chǎn)能力 tQ 是根據(jù)用戶要求的生產(chǎn)能力 Q、輸送機(jī)理論輸送能力 sQ 以及井下工作面的具體布置情況和實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、生產(chǎn)制度等確定的。 刨煤機(jī)工況參數(shù)，即刨煤機(jī)工作參數(shù)，是根據(jù)原始資料并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)確定的。 ： 設(shè)計(jì)長度： 180m 生產(chǎn)能力： 80～ 290 t/h 煤層厚度： ～ 煤層硬度： f≤ 煤層傾角：＜ 25176。 這種除塵方式有以下兩種： ① 外噴霧降塵。由于該位置空間較小布置較困難。第四，刨鏈要有足夠的耐磨性和強(qiáng)度，并要有調(diào)鏈裝置 。拖鉤刨煤機(jī)一般采用定量推進(jìn)式，滑行和滑行拖鉤刨煤機(jī)均采用定壓拖進(jìn)方式。 劉霞：刨煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì)及刨頭設(shè)計(jì) 4 根據(jù)設(shè)計(jì)工況要求選擇前牽引的滑行式刨煤機(jī)。 缺點(diǎn)：運(yùn)行速度低，牽引鏈和刨頭間的距離較大，牽引鏈抗力使刨頭在煤層平面內(nèi)有偏轉(zhuǎn)的趨勢，造成刨煤機(jī)和輸送機(jī)溜槽及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)間產(chǎn)生劇烈的摩擦和磨損，再加上掌板和底板間較大的摩擦和摩擦，使得刨煤機(jī)的運(yùn)行阻力高，消耗功率多。 (6).地質(zhì)構(gòu)造：刨煤機(jī)不適宜在含水量大，斷層較發(fā)育，底板起伏大的礦井中使用，若有斷層，其落差不能超過煤層厚度，底板褶曲不能影響輸送機(jī)和機(jī)組運(yùn)行。并且 刨煤機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，裝煤效果好，塊煤率高，煤塵少等 優(yōu) 點(diǎn)；尤其是刨煤機(jī)的截深淺，使煤層中瓦斯瀉出均勻，不易集聚，在開采瓦斯大，易突出的煤層中有其特殊的作用。在全國重點(diǎn)煤炭基地中有 85%以上都賦存有薄煤層。 ： (1).煤層厚度：刨煤機(jī)特別適用于開采層在 以下的薄煤層，對厚度在 以下的極薄煤煤層的開采更為有利，但亦可用于中厚煤層。動(dòng)力式刨煤機(jī)尚處在研究階段，目前所使用的主要是靜力式刨煤機(jī)。 前牽引滑行式刨煤機(jī) 這種刨煤機(jī)的牽引鏈設(shè)在輸送機(jī)的靠煤壁側(cè)（前方），刨頭在封閉的導(dǎo)軌滑架上運(yùn)行，運(yùn)行阻力小，牽引機(jī)構(gòu)簡單，刨頭可高速運(yùn)行，上下浮動(dòng)量小。拖鉤刨煤機(jī)和滑行拖溝刨煤機(jī)的刨頭底部有拖板 。第二，刨頭在刨煤中各種刨刀可以讓刀，以減少非工作側(cè)的磨損，刨刀要便于拆裝，材質(zhì)要耐磨。第三、導(dǎo)護(hù)鏈裝置以滾動(dòng)摩擦為好，以減少磨損。但由于傳動(dòng)裝置和動(dòng)力元件較多，故障點(diǎn)有所增加。由于噴嘴距粉塵源較遠(yuǎn)，粉塵容易擴(kuò)散，除塵效果較差； ② 內(nèi)噴霧降塵。 刨煤機(jī)系統(tǒng)不論采取何種工作方式，都必須提前確定原始資料。需確定的基本參數(shù)見表 2－ 2。 由式（ 2－ 2）可知，在其它條件相同的情況下，刨速 bV 越大，刨煤機(jī)理論生產(chǎn)能力 tQ 越大，但刨速提高后，為保證刨頭穩(wěn)定運(yùn)行，必須提高刨頭、刨鏈、導(dǎo)護(hù)鏈裝置、傳動(dòng)裝置以及輸送機(jī)中部槽等部件的強(qiáng)度。根據(jù)現(xiàn)有刨煤機(jī)的使用情況，刨煤機(jī)的工作方式主要可以分為以下五種，其特點(diǎn)分別是： （ 1）低速刨煤法 ( bsVV? ) 這種刨煤方式，刨速 bV 小于鏈速 sV 。上行時(shí)， bsV ssV （上行鏈速）；下行時(shí)， bxV sxV劉霞：刨煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì)及刨頭設(shè)計(jì) 10 （下行鏈速），即刨頭上下行刨煤過程中，刨速和鏈速都改變，且采用兩種刨深 sh 、 xh 。 按照上面的計(jì)算順序有： tpsQk Q? ? ????????????? ???? （ 45） 3600tbQ H h V ?? ? ? ? ??????????????? （ 46） 式中： H — 工作面采高， m ； h — 刨深， m； bV — 刨速， /ms； ? — 煤的實(shí)體密度， 3/tm。 所以， b v sV k V??＝ /ms。 根據(jù)我國煤層厚度，采高要求 ～ ， 選定刨頭高度為 。 maxh — 最大刨深， cm ； 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選取 maxh =60mm。 kH — 煤層自行垮落的高度。 刨刀的排列方式 刨刀的排列方式見圖 5－ 1。階梯式 階梯式排列是指相鄰刨刀中心線相互平行，在同一斜面上呈階梯狀，下排刨刀比上排刨刀超前，每把刨刀都受煤壁向下的側(cè)向力。 7 . 5 0 . 3 2 . . . .0 . 6 5ii i p xiht h b Kh??? ? ? ? ??????????????? (5－ 3) 頂部、底部刨刀間距： it = 55 ???????? ????? ?cm. 其余刨刀： it = cm68 ???????? ????? ? 刨刀間距不宜太大，也不宜太小。 后面已求 ? =40176。 所以基于上訴原因選擇刨刀的設(shè)計(jì)間 距為 7cm。 a. 頂部、底部刨刀的刨槽寬度 bst 、 bdt 頂部刨刀和底部刨刀承擔(dān)特殊的任務(wù)，頂部刨刀主要用來刨削接近頂板的煤；底部刨刀一方面控制刨頭的刨深，另一方面用來裝煤。 對于實(shí)際井 下某一工作面采用的刨頭高度，應(yīng)該考慮以下諸方面因素后確定： ，因此其上有些刨刀的安裝方向與工作面運(yùn)行方向有一定的夾角，這樣給刨刀的安裝帶來一些不便，造成頂?shù)秹K的刨刀刀間距互不相同。 刨頭在刨削過程中受到的阻力主要包括刨刀刨削阻力 ZF 、刨刀擠壓力 YF 、刨刀側(cè)向力 XF 、刨頭摩擦阻力 mF 、刨頭裝煤阻力 nF 。當(dāng)抗截強(qiáng)度 A 較大時(shí)， zf 取較小值；