【正文】 在這幾個油鋼中，取前端的舉升油缸的計算為例。由此可得鍵聯(lián)接的擠壓強度為： 39。由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長 50l mm? 。鍵是鏈輪周向定位的元件，所以鍵在整個工作裝置中也很重要，必須具有足夠的強度。 10 36660 6 0 3 7 . 5 2 9 2 0 02 1 2 0 8 8 5 41 0 1 0hnLC P N? ??? ? ? ? 查閱標準 GB/T586820xx 可知 6009 軸承的基本額定動載荷為 21000rCN? 。 對此本文中將軸承壽命按五年，每天工作 16 小時計算，則預期的壽命為 29200h。 39。 浙江科技學院本科畢業(yè)設計（論文） 33 圖 軸承受力圖 兩軸承的受載情況一樣，所以只需任選其一進行校核計算即可。查 GB/T2781994 和GB/T586820xx 選擇軸承型號為 6009。其中主要闡述的軸承、鍵、油缸活塞桿前端的銷軸、耳環(huán)、鏟斗的三維造型設計等。 當載荷作用于兩支承之間時， Ll? （ l 為支承跨距）；當載荷作用于懸臂端時， L l k?? （ k 為軸段的懸臂長度）。 鏈輪軸剛度計算 常見的軸大多可視為簡支梁。此處的彎矩和轉矩均是最大的。 鑒于截面處有一個鍵槽，應將直徑增大 3%～ 7%，則 4d? 48～ 50mm，在結夠設計 4 65d mm? 是滿足要求的。對于此工作裝置中選擇的軸承中心即在其寬度的中點處。 （ 3）對該鏈輪軸需進行彎扭合成強度校核。 轉矩不變時， ； 轉矩按脈動循環(huán)變化時， ； 轉矩按對稱循環(huán)變化時， 。 浙江科技學院本科畢業(yè)設計（論文） 27 扭轉強度約束條件為： ? ?39 5 5 0 1 0TTTTT P nWW???? ? ? （ 45） 式中： 為軸危險截面的最大扭剪應力 (MPa)； 為軸所傳遞的轉矩 ()； 為軸危險截面的抗扭截面模量 ( )； P 為軸所傳遞的功率 (kW)； n 為軸的轉速 (r/min)； [ ]為軸的許用扭剪應力 (MPa)。再結合后文的軸的強度計算、軸承計算及相關軸承部件的設計后便可繪制出零件圖 （見 附件 ） 鏈輪軸強度計算 軸的強度計算是在軸初步完成初步結構設計后進行校核計算，計算準則是滿足軸的強度或者是剛度要求，必要時還需要進行穩(wěn)定性的校核。 而 10d 處的直徑和 1d 一樣，均為 45mm，軸段長度經計算為 43mm。 鏈輪的寬度為 56mm，所以取 5 75l mm? ，軸用擋圈處右端面距 5d 右軸肩距離為 。 聯(lián)軸器的安裝必須與軸承端蓋外表面有一定的安全距離，取為 35mm；而軸承的寬度選取 20mm；軸承端蓋的寬度經設計選擇 8mm；所以取該處的軸段長度為 1 75l mm? 。半聯(lián)軸器的孔徑為 40mm，故取該處直徑 0 40d mm? 。為了使所選的軸直徑0d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應，故需要同時選取聯(lián)軸器的裝配型號。 由此來估算軸的最小直徑。但在進行軸的結構設計前，常常已經能求得軸所受的扭矩。對此裝置中主、從動鏈輪的周向均采用普通平鍵的聯(lián)接。在該工作裝置中主要所采用的軸向定位方式有擋環(huán)、軸肩、圓螺母軸承端蓋等。 零件在軸上的定位方法主要取決于其所受的軸向力的大小。 ㈠ 擬定軸上零件的裝配方案 擬訂軸上零件的裝配方案是進行軸的設計的前提，它決定著軸的基本形式。 鏈輪軸結構設計 軸的結構設計包括定出 軸的合理外形和全部結構尺寸。 鏈輪軸設計 軸是組成機器的主要零件之一。 另外，圓環(huán)鏈鏈輪的工藝技術要求鏈輪可采用鍛造毛坯再機加工或電加工，也可采用鑄造成形，不過鑄造表面容易脫碳。 齒肩寬度 ： 1 . 5 2 9 . 8 8 1 . 5 1 0 4 4 . 8 8W B d m m m m? ? ? ? ? ?，取 48W mm? 。 鏈窩兩側圓弧半徑 ： 5 10 5R d m m m m? ? ? ? 立槽寬度 ： 1 .3 5 1 .3 5 1 0 1 3 .5Ld? ? ? ?，取 L=14mm。這樣可以減少設計計算和簡化制造加工。為減小立環(huán)的嚙合阻力，鏈輪齒寬中部的立槽寬 度 L 也應比鏈環(huán)棒料直徑稍大一些 .圓環(huán)鏈鏈輪的齒形結構和尺寸見圖 。 該工作裝置在運行過程中，當上行鏟斗全部滿載時估算牽引力為 20KN，選擇安全系數(shù) nk =，則破斷負荷為 ： 1 m a x 4 20 80nF k F KN? ? ? ? 則對照圓環(huán)鏈標準可以采用 1040 規(guī)格的。若把這種鏈環(huán)接入鏈條用來牽引負荷，一旦起動或遇到卡鏈很可能發(fā)生斷裂這種未經充分頂拉的鏈環(huán)的斷裂稱之不合格鏈環(huán)的斷裂。在起動或遇到嚴重刮卡時，承受的載荷超過靜力破斷負荷時，圓環(huán)鏈將產生 斷裂，為此圓環(huán)鏈的最小破斷負荷應不得低于規(guī)定值。該鏈節(jié)由上下兩個半鏈環(huán) 2 以及專用連接塊 3 組成。其結構簡單、工作可靠 .制造方便，壽命長。依靠彈性圓柱銷在銷孔內的彈性變形實現(xiàn)自動鎖緊。如圖， 半鏈環(huán)右上方為一凸緣，左下方有一凸緣槽，安裝時將兩個半鏈環(huán)的凸緣和凸緣摺相嵌合，并從側面嵌入卡塊，再從頂部裝入彈性圓柱銷組成整體。且選用的鏈條規(guī)格為 1040，鏈節(jié)的數(shù)目必須鏟斗數(shù)的整數(shù)倍，這樣可以使得在每次循環(huán)運動受載 均勻。 浙江科技學院本科畢業(yè)設計（論文） 18 圓環(huán)鏈結構與規(guī)格 鏈環(huán)的結構尺寸用棒料直徑 d、節(jié)距 p 和外寬 a 表示， 如圖 所示 [9]。這也是本工作裝置設計的創(chuàng)新之處。雖然可以考慮使用防 暴內燃機，但防暴內燃機的結構尺寸較大，布置時會產生困難，并且工作過程中產生的廢氣很難排出。斗的工作又要求即前述的易于盛裝需要量的物料、泥水，又可以方便的傾卸。所以其上需鑄造出可以和鏈節(jié)相聯(lián)接的耳墜 ， 如圖 。相比較下直線形斗刃較適宜水倉中的工作環(huán)境 [5]。由此可見，在該清淤機的鏟掘裝置即刮都應該采用較淺的斗形。 浙江科技學院本科畢業(yè)設計（論文） 16 圖 斗式提升機料斗形式 在斗式提升機常用的斗形式有三種：深斗、淺斗和 無底料斗，如圖 。這是因為 槽鋼 是截面為凹槽形的長條 鋼材 ，具有很好的抗彎能力，這樣設計了兩槽鋼的滑軌后使得油缸的活塞桿承受的彎曲應力很小，幾乎可以認為不承受，從而可以減小活塞桿的直徑，減少經濟費用。 在工作裝置的中部 設計了一個旋轉支撐的結構，如圖 所示。三者按照一定的比例給焊接成形。 機架 設計 由于工作采用的是圓環(huán)鏈的傳動方式，必須有特殊的接鏈節(jié)用于連接料斗。其節(jié)距、寬度 (指平環(huán) )尺寸與同檔圓環(huán)鏈相同。另外，安裝圓環(huán)鏈時，在上槽中立環(huán)浙江科技學院本科畢業(yè)設計（論文） 14 焊口應該朝上，雙鏈的平環(huán)焊口都應朝向溜槽中心。如 SGZ 一 880/800 重型刮板輸送機的標準鏈段為 199 環(huán)，長 m。圓環(huán)鏈按強度分為 B,C,D 三個等級， D 級強度最高， B級強度最低， C 級居中，表示方法如 Φ34126 一 B。 鏈條在 運行中不僅要承受很大的靜負荷和動負荷，還要受礦水的浸蝕，因此要求鏈條組件要有高的抗拉強度、抗沖擊韌性、疲勞強度和防銹抗腐蝕性。 結合上述文字，再聯(lián)想到鏈式輸送機，很明顯采用鏈傳動是比較合理的。而常用的鏈條有圓環(huán)鏈、套筒滾自鏈等。而如同斗式提升機，采用這 樣的工作裝置，所需要的主要部件或機構有牽引機構、承載機構、驅動裝置、張緊裝置，上下滾筒（或鏈輪）、機架（導軌）等。如圖 所示。提出了三種切實可行的技術方案，并通過分析三者的特點，進行詳細的對比，得出其中的最優(yōu)方案，并擬定了該工作裝置的技術指標與技術路線。30176。經過后續(xù)的設計計算所得出的結構已與該方案有所區(qū)別，但是工作原理并未改變。 方案三中的工作機構集中前面兩個方案的諸多優(yōu)點。 刮板輸送機式的工作裝置是采用連續(xù)的傳動和輸送結合起來的，所以解決了方案一中工作不連續(xù)的情況。具體如下所述： 對微型裝載車式（反轉六連桿機構）的工作裝置是現(xiàn)在市場上比較成熟和各種工程機械設計中較多采用的技術方案，具有較大的可靠性。輸送槽應有立邊，以阻止物料的散落，又得有導向設計，以保證刮斗受力與運行均衡平穩(wěn)。斗鏈上的 刮斗采用拖鏈拖動作連續(xù)循環(huán)運動，當其運行到位于整機前端的豎直前伸段時起鏟掘、提升作用，因此斗的前沿設計有掘齒，必要的話可以由油缸施加推力或振動。刮板輸送機是淤煤裝載機的中間輸送裝置 ,通過刮板和刮板鏈的運動 ,將淤煤從螺旋滾筒機構處刮走 ,裝入礦車。 行走箱 2 輸出的動力通過安裝在運輸架上的 1 13 等一系列的鏈傳動 (見圖 ) , 在完成減速的同時使刮板輸送機獲得了動力。的回轉，因而工作裝置的結構尺寸將直接影響車輛的工作空間，這就要求工作裝置在滿足要求的前提下，結構尺寸應盡量小，為此對工作裝置進行了優(yōu)化設計，優(yōu)化 設計是在追求工作裝置連桿機構傳力 圖 裝載式清倉裝置 1— 行走系統(tǒng)； 2—平臺； 3—電機； 4—坐椅； 5—操作臺； 6—液壓系統(tǒng)； 7—工作裝置 比最大的同時，使轉斗缸的行程達到最短 (這樣可使工作裝置的總體結構尺寸為最小 )。這和相應設備的工作裝置的結構是分不開的，所以研制新型的工作裝置是很重要的，更是開發(fā)新型清倉機械的核心技術。在運作過程中，可以通過前端的舉升油缸抬高最下部的鏟土的斗的位置，使其可以在較大的垂直距離內工作。 第二章 功能分析與方案設計 前文分析了研制該新型工作裝置的前提背景與長遠意義，在本章中將主要介紹該新型裝置的功能 與工作情況的分析，以及相應的方案的設計與比較。 第五章：畢業(yè)設計總結。介紹了目前國內外的清倉技術的現(xiàn)狀和研究情況，提出了本課題的研究目的和內容。而工作裝置的研究在整個清淤機 器中占據重要地位，所以新型的工作裝置的研究很具有現(xiàn)實意義。從產品的結構、功能、制造工藝等各方面做出了創(chuàng)新，大力拉近了我國在礦山機械領域 與國際同行業(yè)的距離。所有閥門均采用氣動控制。該系統(tǒng)在實際煤礦工作中投入工業(yè) 性試運行，效果明顯。壓濾機只處理 mm 以下的雜物。經過不協(xié)地努力，各研究小組都取得了一定的技術成果，研制出了多種新型的清倉系統(tǒng)或設備。 在上述幾種傳統(tǒng)的清淤方法中，存在的突出問題：（ 1） 糊狀淤泥清理不徹底；（ 2）淤泥中水含量大，不便運輸；（ 3）顆粒較大的淤泥無法用柱塞泵排至地面；（ 4）環(huán)境污染問題。在清倉過程中，需要不斷向被清水倉內注水，同時隨著清理距離延長，要不時地更換管道長度。 ③ 微型裝載機清倉。這是全國目前絕大多數(shù)礦井采用的清理方式。 水倉清理技術現(xiàn)狀 一般情況下，礦井的每個水平必須設置兩個水倉，分為內環(huán)和外環(huán)，長度在 300—1000m 左右。所以研制一種全新的、高效可靠的、符合井下工作要求的水倉清理工作裝置具有非常重要和長遠的意義。這也是本課題中所要研究開發(fā)的清淤機的功用所在。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。根據上述的功能要求，本文作者在查閱了許多相關文獻資料并分析比較了國內外現(xiàn)有對水倉清理技術的研究的優(yōu)缺點基礎上，確定了該工作裝置的設計方案并進行了相應的結構設計。該課題源于目前企業(yè)的實際情況提出，且需求量大。 礦山水倉清理的機械化是眾多礦山企業(yè)多年來一直未能很好解決的難題。浙江科技學院本科畢業(yè)設計（論文） 1 礦山水倉清淤機工作裝置的設計 摘要： 水倉是井下同一水平處水的流經通道，同時還肩負著沉淀水中的煤粉及雜質的作用，其出口處的清水由水泵排至地面。隨著煤炭工業(yè)的機械化、自動化水平的不斷提高，實現(xiàn)礦山水倉清淤的機械化已經是擺在礦山企業(yè)面前急需解決的問題。全國有近萬家礦山開采企業(yè)，該課題的研究對提高清理水倉效率、降低工人勞動強度意義重大，也擁有廣闊的市場和應用前景。 本論文通過對國內外現(xiàn)狀的分析、方案設計、工作裝置的結構設計以及零部件的設計與計算等多方面闡述了該新型工作裝置的創(chuàng)新。 作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日 期： 使用授權說明 本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績热?。 礦山水倉清理的機械化是眾多礦山企業(yè)多年來一直未能很好解決的難題。該課題源于目前企業(yè)的實際情況提出，且需求量大。每個水平的掘進和采煤等工作面涌出的污水 由潛水泵抽出，通過一系列的明渠、暗道，污 水挾裹著煤泥等雜質污垢流入所在水平的水倉。清理過程為：人工裝罐（礦車） → 移罐 → 絞車拉入主巷道 → 副井提升至地面，一般需要 2名工人用鐵鍬裝罐，裝滿后再由 2～ 3 人移罐。這種方式提高了作業(yè)效率，降低了工人的勞動強度，但由于裝罐過程不連續(xù)，操縱繁雜等問題未能很好解決，故企業(yè)并不很多。另外該清理水倉方式還存在使用設備較多。經過長期生產實踐，通過對水倉淤泥特點的觀察研究，涉及的一種新型先進的清淤系統(tǒng)能夠比較好地解決上述難題。以下列舉兩種較為新型的、試