【正文】 n the well. This is the issue in which the research of the clean mud machine’s functions lie. The mechanization of the clean machine used in the mine sumps is the problem which many mining enterprises have failed to properly resolve. With the level of mechanization and automation in mining industry improved, the sump’s cleaning is mechanized has been placed before the mining enterprises which need to solve. The previous clearing methods and equipment exists many different disadvantages, such as long period, inefficient, or the high cost and difficulty of maintenance. Therefore, it is very important and longtem significant that to develop a new sump cleaning machine, which is highly efficient and reliable, and underground work in line with the requirements. This issue stems from the actual situation and it has high demand. There are approximately 10000 mining enterprises, the research of the task has great significance in improving the efficiency of cleaning the sump and reducing labor intensity. But it has a vast market and 浙江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 application prospects. This text introduced the new mine clearing machine’s working equipment and its design thinking and process. The new working equipment developed in this subject should have the following main characteristics: 1) Small size, pact structure and flexibility to change direction in the original place, particularly suitable for the underground work in the small well. 2) The working equipment can relatively rotate pared to the machine body, and it also can spade soil when it doesn’t move. 3) The equipment should be mon used, and easy to be modified. 4) The equipment should meet requirements of continuous loading, and improving the efficiency of underground work, safety and reliability. According to the above function requirements, the author turns to many relevant references, pares and analyses the differences of the existing domestic and international researches about sump cleaning technology. Based on the parison, the researcher determines the design program of this new working equipment and does the relevant structural design. The thesis interprets this new equipment’s innovations by analyzing the present situation, doing the program design and the structural design and designing ponents and the relevant calculation. Keywords: mud cleaning machine； working equipment； ring chain； continuous loading 浙江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。隨著礦山機(jī)械化、自動(dòng)化水平的不斷提高，實(shí)現(xiàn)礦山水倉(cāng)清淤的機(jī)械化已經(jīng)是擺在礦山企業(yè)面前急需解決的問(wèn)題。通常情況下水倉(cāng)每年清挖一次 ，但涌水較大的礦井或水平 ，則須清挖 2～ 3 次 ，以保證生產(chǎn)的需要。 ④ 污泥泵 —脫水設(shè)備清倉(cāng)。 浙江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 新型清倉(cāng)技術(shù)的發(fā)展 如前所述，現(xiàn)有各種水倉(cāng)清理技術(shù)存在不同的難以克服的缺點(diǎn)，各礦山企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)均在這一方面投入了相關(guān)的關(guān)注，投以時(shí)間和資金研究開發(fā)新型的高效的機(jī)械或系統(tǒng)。 通過(guò)工藝流程圖來(lái)說(shuō)明新型清淤系統(tǒng)的工作原理，將淤泥稀釋后用排污泵排出。 圖 新型水倉(cāng)清理機(jī) 該結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是： 1）該設(shè)備從原理到結(jié)構(gòu)都比較簡(jiǎn)單，制造、操作均較方便； 2）該設(shè)備在井下使用過(guò)程中，清理范圍大，適應(yīng)性強(qiáng)，運(yùn)動(dòng)靈活； 3）煤泥漿體不直接經(jīng)過(guò)高速或低速運(yùn)動(dòng)的機(jī)械部分，所以磨損較小，維修工作量??； 4）借助井下現(xiàn)有的壓縮空氣作為排漿動(dòng)力，簡(jiǎn)化了設(shè)備的復(fù)雜程度。該浙江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 裝置實(shí)現(xiàn)了連續(xù)式的裝載要求，操作方便，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了礦下的效率，從而增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。 本章小節(jié) 本章介紹了清倉(cāng)技術(shù)的現(xiàn)狀和研究情況，綜述了對(duì)提出本課題的重要性和目的性。 工作裝置的總體方案設(shè)計(jì) 目前，煤礦下尚無(wú)理想的，適合狹小空間工作的裝載機(jī)械，例如水倉(cāng)的各種清理技術(shù)或者設(shè)備就存在著許多毒缺點(diǎn)。此裝置工業(yè)試用的結(jié)果也比較滿意，工作具有一定的可靠性 [7]。 ⒊ 鏈斗輸送式 圖 所示的 工作裝置是由裝有很多鏟斗的斗鏈與相應(yīng)的輸送導(dǎo)軌所組成的。舉升油缸設(shè)置是為了需要時(shí)抬高鏟掘輸送裝置底端位置。另外可以實(shí)現(xiàn)與礦車共用道。)： 30 回轉(zhuǎn)角度 / (176。而在本章中對(duì)該方案中主要涉及的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)及優(yōu)化。 牽引機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在機(jī)械行業(yè)中牽引構(gòu)件很多，而在此課題設(shè)計(jì)中主要參考的是斗式提升機(jī)和鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)等機(jī)械的牽浙江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 引方式。 圖 片式鏈 圖 圓環(huán)鏈 片式鏈在輸送機(jī)中應(yīng)用較廣，但在刮板輸送機(jī)中則不常采用。按鏈段的長(zhǎng)短又分為長(zhǎng)鏈段和短鏈段，長(zhǎng)鏈段主要用于單鏈、中雙鏈，短鏈段主要用于邊雙鏈及輕型刮板輸送機(jī)。其特點(diǎn)是平鏈環(huán)仍用常規(guī)圓形斷面的圓環(huán)鏈。所以對(duì)工作裝置的回 路機(jī)架必須起到支撐料斗的作用，同時(shí)應(yīng)使所有的刮斗在每次循環(huán)中為同樣的軌跡，因此機(jī)架設(shè)計(jì)成帶軌道的鋼架結(jié)構(gòu)。 1 是旋轉(zhuǎn)支軸， 2 是上面工作導(dǎo)軌的定位板， 3 是旋轉(zhuǎn)支軸的底座，通過(guò)一定的螺紋連接在其下面的鋼板上， 4 是焊接在鋼板上槽鋼，左右各一塊， 5 也是槽鋼， 6 是舉升用的油缸。深斗的斗口與后壁的夾角大，每個(gè)料斗可裝載的物料較多，但較難卸空，適用于運(yùn)送干料和松散物料。結(jié)構(gòu)形狀如圖所示。 浙江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 圖 鏟斗耳環(huán) 1—鏟斗； 2—耳環(huán)； 3—接斗鏈節(jié) 驅(qū)動(dòng)裝置選擇 由于該機(jī)械的使用環(huán)境，決定了其相關(guān)的動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)裝置。 第四章 零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 零 件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等的校核計(jì)算是確保工作裝置整體壽命的重要過(guò)程，是機(jī)械設(shè)計(jì)中最重要的步驟之一。所以根據(jù)式 41 計(jì)算可得鏈條的總長(zhǎng)為 7200mm。 鉸接式接鏈環(huán)：由兩端做有耳子的兩個(gè)半鏈環(huán) 銷軸 套簡(jiǎn) 3 及鋼絲 4 組成。該鏈節(jié)是在其受兩邊拉力后仍能長(zhǎng)期正常工作的條件下設(shè)計(jì)。 圓環(huán)鏈工作時(shí)承受拉伸與彎曲載荷，環(huán)內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜，理論計(jì)算比較困難，通常圓環(huán)鏈按最大浙江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 牽引力 maxF 選擇。從加工制造和嚙合性能上分析，直線齒廓易加工，但齒高不宜過(guò)高，否則會(huì)發(fā)生干涉；直線 ——圓弧線齒廓加工復(fù)雜，用得較少；圓弧線齒廓雖然加工困難，但輪齒的強(qiáng)度很高，齒高可以適當(dāng)加大，所以采用圓弧線齒廓 [9]。 浙江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 立槽底部圓弧半徑 ： 4 0. 5 0. 5 14 7R L m m m m? ? ? ? 實(shí)際齒廓半徑 ： 39。此外為提高鏈傳動(dòng)的承載能力，對(duì)鏈輪加工還需滿足下列技術(shù)要求： ① 相鄰兩鏈窩 中心線的角度偏差不大于士 3039。這是因?yàn)橛绊戄S的結(jié)構(gòu)形狀的因素很多，例如載荷的大小、方向、性質(zhì)及其分布的狀態(tài)，軸上零件的數(shù)量及安裝位置、定位方法，軸的制造工藝和生產(chǎn)規(guī)模等。對(duì)軸的強(qiáng)度影響及工作可靠性等因素。還應(yīng)進(jìn)行各軸段的直徑計(jì)算。查閱相關(guān)手冊(cè)取許用應(yīng)力35p MPa? ? 。 ⑵ 軸的剩余軸徑計(jì)算 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求， 0d 軸段左端必須制出軸肩，且 1d 處還要考慮安裝軸承，故取1 45d mm? 。而此處軸段長(zhǎng)沒(méi)固定要求，包括其左邊的 7l 、 8l 、 9l 均沒(méi)有特殊要求，只是四者的總長(zhǎng)為 223mm。 （ 1）對(duì)只受轉(zhuǎn)矩或以承受轉(zhuǎn)矩為主的傳動(dòng)軸，應(yīng)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算軸的直徑。 、 、 分別為對(duì)稱循環(huán)、脈動(dòng)循環(huán)及靜應(yīng)力狀態(tài)下的許用應(yīng)力，見(jiàn)表 41。所以取 4000tFN? 2）求軸的支反力（見(jiàn)圖 ） 由 0F??得 4000 20xx22tAB FR R N N? ? ? ? 3）作彎矩圖和扭矩圖 浙江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 圖 軸的力矩圖 ① 彎矩圖（見(jiàn)圖 ） 2 0 0 0 2 7 0 5 4 0 0 0 0bAM R a N m m N m m? ? ? ? ? ? ② 扭矩圖（見(jiàn)圖 ） N mm?? 4）按當(dāng)量轉(zhuǎn)矩計(jì)算軸徑 按插值法查表 41 得對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力 1 60bp MPa? ? ? ，脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力 0 102bp MPa? ? 。 ② 轉(zhuǎn)矩作用時(shí)的安全因數(shù) 考慮到清淤機(jī)在工作過(guò)程中運(yùn)轉(zhuǎn)的不均勻性所引起的慣性力和振動(dòng)的存在，轉(zhuǎn)矩引起的切應(yīng)力視為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，根據(jù)下式可計(jì)算得轉(zhuǎn)矩作用時(shí)的安全因數(shù)為： 1 155 1 3 . 3 61 . 8 93 . 8 3 6 0 . 2 1 3 . 8 3 60 . 9 2 0 . 7 3amS K? ? ???? ? ????? ? ?? ? ?? ? 式中 1?? —45 鋼的抗扭疲勞極限，由手冊(cè)可查得 1 155MPa?? ? ； 浙江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 a? —彎曲的應(yīng)力幅， 389 3 . 8 3 62 2 5 0 . 7a tT M P a M P aW? ? ? ??，查閱相關(guān)手冊(cè)可得抗彎截面系數(shù) tW = 3cm ； m? —彎曲平均應(yīng)力， 3. 83 6ma M Pa???? ； K? —扭轉(zhuǎn)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 ?? ? 。 對(duì)該主、從動(dòng)鏈輪軸進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算可知其剛度滿足要求。 1）首先求軸承上的支反力，如圖 所示的受力分析。 1066010 hnLCP?? （ 411） 上式中 ? —壽命指數(shù)，對(duì)球軸承取為 3?? ； 浙江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 39。 rCC? ，所以選擇 6009 軸承滿足要求。 可以算得 鍵的工作長(zhǎng)度為 3