【正文】 在各點(diǎn)的張力用“逐點(diǎn)計(jì)算法”計(jì)算。用公式表達(dá)為： (1—40)式中：Fi，F(xiàn)i1，分別為牽引構(gòu)件上前后兩點(diǎn)的張力。 用逐點(diǎn)計(jì)算法求牽引構(gòu)件各點(diǎn)上的張力，可以從任意點(diǎn)開始，依次分別向繞進(jìn)和繞出驅(qū)動(dòng)裝置的相遇點(diǎn)和分離點(diǎn)進(jìn)行。牽引構(gòu)件運(yùn)行時(shí)，最小張力點(diǎn)的位置依運(yùn)動(dòng)方向、驅(qū)動(dòng)裝置的位置和安裝傾角的不同而異，因此，應(yīng)在給定的工作條件下，按逐點(diǎn)計(jì)算規(guī)則，經(jīng)比較確定。圖19 用逐點(diǎn)計(jì)算法求張力圖沿牽引構(gòu)件的運(yùn)行方向，將直線和曲線段的變換點(diǎn)逐點(diǎn)編號(hào)，根據(jù)逐點(diǎn)計(jì)算法的規(guī)則，可寫出下列各式：F2=F1+Fk (1—41)F3=F2+F2～3 (1—42) F4=F3+Fzh (1—43)最小張力點(diǎn)的位置，按圖28的條件，當(dāng)傾角β不大，F(xiàn)zhO時(shí)，可以看出：F4F3F2F1 (1—44)在這種情況下，1點(diǎn)的張力最小。 若(Fzh+Fk)0，則表明整臺(tái)機(jī)器的運(yùn)行阻力為正值，需要外加動(dòng)力給驅(qū)動(dòng)裝置，由驅(qū)動(dòng)輪傳遞牽引力給牽引構(gòu)件。在這種條件下，F(xiàn)4F1，4點(diǎn)的張力最小。有牽引機(jī)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械的牽引力用下式計(jì)算： (145)式中：F0為牽引力，其他符號(hào)意義同上。若計(jì)入傳動(dòng)系統(tǒng)損失，所需動(dòng)力裝置的功率為： (147)設(shè)計(jì)時(shí)所選用的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率，還應(yīng)滿足運(yùn)輸機(jī)械滿載啟動(dòng)的需要。降低牽引機(jī)構(gòu)最大張力的途徑之一就是正確選擇輸送機(jī)的機(jī)頭位置，也就是正確選擇輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的位置。圖1－10上運(yùn)輸送機(jī)(a)機(jī)頭布置在上部(b)機(jī)頭布置在下部從上面的計(jì)算結(jié)果可以看出，在1點(diǎn)張力相同的情況下，圖110(a)所示的情形與圖110(b)所示的情形相比，牽引機(jī)構(gòu)的張力、改向阻力及主軸牽引力都小所以傾斜布置的輸送機(jī)運(yùn)送貨載時(shí)機(jī)頭布置在上部最為有利。表11 (二)傾斜布置的輸送機(jī)向下運(yùn)輸貨載的情形如圖111所示，傾斜布置的輸送機(jī)向下運(yùn)輸貨載的情形也有兩種機(jī)頭布置位置。(2)FZH=Fk時(shí)，機(jī)頭放在上部和下部對(duì)于牽引機(jī)構(gòu)的最大張力都一樣，因此機(jī)頭放在上部、下部都可以，都是合理的機(jī)頭位置。從對(duì)傾斜向上運(yùn)輸及傾斜向下運(yùn)輸貨載時(shí)機(jī)頭有利位置的分析可得出結(jié)論：當(dāng)輸進(jìn)機(jī)具有簡(jiǎn)單的布置且較短時(shí)，也就是只有兩個(gè)滾筒或鏈輪時(shí)，機(jī)頭位置應(yīng)設(shè)置在阻力大的一段(即重段或空段)運(yùn)行方向的前端。第二節(jié) 刮板輸送機(jī)概述刮板輸送機(jī)是一種撓性牽引機(jī)構(gòu)的連續(xù)輸送機(jī)械，是為采煤工作面和采區(qū)巷道運(yùn)煤布置的機(jī)械。圖21所示是SGWD250型可彎曲刮板輸送機(jī)，中部槽沿運(yùn)輸線路全線鋪設(shè),刮板鏈繞經(jīng)機(jī)頭、機(jī)尾的鏈輪接成封閉形置于中部槽中，與滾筒采煤機(jī)和輸送機(jī)推移裝置配套，實(shí)現(xiàn)落煤、裝煤、運(yùn)煤及推移輸送機(jī)械化。圖21 SGWD250型礦用刮板輸送機(jī)1―機(jī)頭；2－機(jī)頭支撐推移裝置；3－機(jī)頭過渡槽；4－刮板鏈；5－鏟煤板；6－中部槽；7－調(diào)節(jié)槽；8－機(jī)尾過渡槽；9－機(jī)尾 一般刮板輸送機(jī)能在25186。刮板輸送機(jī)在使用中要受拉、壓、彎曲、沖擊、摩擦和腐蝕等多種作用，因此，必須有足夠的強(qiáng)度、剛度、耐磨和耐腐蝕性。目前綜采礦用的刮板輸送機(jī)除了運(yùn)煤之外，還有四種功能：給采煤機(jī)作運(yùn)行軌道；為拉移液壓支架作伸縮油缸的固定點(diǎn)；清理工作面的浮煤；懸掛電纜、水管、乳化液管等。刮板輸送機(jī)在煤礦是使用量大、消耗多的重要設(shè)備。 刮板輸送機(jī)按功率大小分為輕、中、重型。大于40 kW，小于等于90 kW的為中型；大于90 kW的為重型。 其中：S——輸送機(jī)，Ｇ——刮板式Ｂ:邊雙鏈型、D:中單鏈型、Z:中雙鏈型630:中部槽槽寬630mm 150：配用電動(dòng)機(jī)總功率150kw圖22綜采工作面配套機(jī)械1——滾筒采煤機(jī)；2——刮板輸送機(jī)；3——液壓支架刮板輸送機(jī)的組成部分、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和適用條件礦用的刮板輸送機(jī)，按工作需要，對(duì)其結(jié)構(gòu)有如下要求：(1)能用于左或右工作面；(2)各部件便于在井下拆裝和運(yùn)輸；(3)同一型號(hào)的部件安裝尺寸和連接尺寸應(yīng)保證相同，同類部件應(yīng)保證通用互換；(4)刮板鏈安裝后，在正、反方向都能順利運(yùn)行；(5)有緊鏈裝置，且操作方便，安全可靠；(6)能不拆卸用機(jī)械推移，為此，應(yīng)有便于安裝推移裝置的連接點(diǎn)；(7)要有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性；(8)從端部卸載的刮板輸送機(jī)，機(jī)頭架應(yīng)有足夠的卸載高度，防止空段刮板鏈返程帶回；(9)一般應(yīng)有上鏈器，上鏈器是供刮板鏈在下槽脫出時(shí)通過它返回槽內(nèi)的裝置；(10)用于機(jī)械采煤的工作面刮板輸送機(jī)，機(jī)頭架的外廓尺寸和結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于采煤機(jī)自開切口。(12)用于綜采工作面的刮板輸送機(jī)，相關(guān)的外廓尺寸應(yīng)與采煤機(jī)和液壓支架相配；(13)刮板輸送機(jī)沿傾斜面鋪設(shè)，在工作中有下滑可能時(shí)，應(yīng)有防滑錨固裝置。下面分述其結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求。圖23所示是一種輕型中單鏈?zhǔn)焦伟遢斔蜋C(jī)的機(jī)頭部。圖24 邊雙鏈用的鏈輪連接組件1—鏈輪；2—剖分式滾筒；3—定位銷；6—螺栓、螺母、墊圈(二)鏈輪鏈輪是一個(gè)組件，由鏈輪和連接筒組成。圖23所示為邊雙鏈用的鏈輪連接筒用組件，采用剖分式連接筒．連接筒兩端有環(huán)槽與鏈輪的環(huán)槽相接，內(nèi)孔用平鍵分別與減速器伸出軸及盲軸連接，部分用螺栓固接。安裝時(shí)必須保證兩個(gè)鏈輪的輪齒在相同的相位角上。但是，連接筒螺栓銹死時(shí)，很難拆卸。 圖2－5 中雙鏈用焊接鏈輪組件1—滾筒；2—鏈輪 (三)減速器 為適應(yīng)不同的需要，三級(jí)傳動(dòng)的圓錐圓柱齒輪減速器有三種裝配形式，如圖26所示I 型減速器的第二軸端裝緊鏈裝置，第四軸(或第一軸)裝斷銷過載保護(hù)裝置，這種形式用于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的減速器多采用這種形式；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。用雙速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)臋C(jī)械或電氣過載保護(hù)裝置。輸入軸端有圓頭平鍵和漸開線外花鍵兩種；輸出軸有矩形花鍵、漸開線內(nèi)花健和漸開線外花鍵三種。箱體的結(jié)構(gòu)還應(yīng)使刮板輸送機(jī)在大傾角條件下工作時(shí)，各齒輪和軸承都能得到充分的潤(rùn)滑。中型和重型刮板輸送機(jī)的減速器都采用圓弧錐齒輪。檢修更換齒輪時(shí)，必須注意齒形的齒制相同，并應(yīng)成對(duì)更換。 (四)盲軸盲軸是裝在機(jī)頭架的不裝減速器一側(cè)、支承鏈輪的一個(gè)組件。圖2－8 盲軸組件1—花鍵軸；2—軸承座；3—軸承；4—蓋板；5—軸承托扳；6—軸套；7—油封 (五)聯(lián)軸器電動(dòng)機(jī)與減速器的連接有彈性聯(lián)軸器和液力耦合器兩種。 中型和重型刮板輸送機(jī)都采用液力耦合器。采用液力耦合器時(shí),對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩?zé)o高要求，只是要求最大轉(zhuǎn)矩要高。為解決刮板輸送機(jī)重載啟動(dòng)的困難，德國和英國使用雙速電動(dòng)機(jī)雙速電動(dòng)機(jī)是有兩種額定轉(zhuǎn)速的鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，它的定子上裝兩套繞組，一套低轉(zhuǎn)速繞組，一套高轉(zhuǎn)速繞組，其特性曲線如圖211所示。接通高速繞組運(yùn)行。雙速電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)特性使刮板輸送機(jī)在重載下能平穩(wěn)啟動(dòng)。但是，它也沒有液力耦合器的幾種有益功能。目前我 圖2－11 雙速電動(dòng)機(jī)特性曲線國生產(chǎn)的雙速電動(dòng)機(jī)有YDB系列和KBY系列。有驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)尾部，因尾部不需卸載高度，除了尾部架與機(jī)頭架有所不同外，其他部件與機(jī)頭部相同，如圖2－1所示；無驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)尾部，尾架上只有供刮板鏈改向用的尾部軸部件，圖2－12所示是一種邊雙鏈型的，尾部軸上的鏈輪也可用滾筒代替。上槽是裝運(yùn)物料的承載槽，下槽底部敞開供刮板鏈返程用。使用封底槽安裝下股刮板鏈和處理下股鏈?zhǔn)鹿瘦^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。除了用于輕型刮板輸送機(jī)的中單鏈型采用冷壓槽幫鋼外，其他都用熱軋槽幫鋼制成。圖2－14標(biāo)準(zhǔn)中部槽的斷面(a)中單鏈型壓制中部槽(b)中單鏈、中雙鏈軋制中部槽(c)邊雙鏈型軋制中部槽機(jī)頭過渡槽和尾部過渡槽是與機(jī)頭架與尾部架連接的特殊槽，它的一端與中部槽連接，另與機(jī)頭架或尾部架連接。圖215所示是一種上鏈器的結(jié)構(gòu)。如：將兩端進(jìn)行淬火處理，或加焊高錳鋼鑄造端頭，如圖2－13所示，中板兩端鏈道處用等離子噴焊耐磨合金，易磨損處堆焊硬質(zhì)合金；加大中板厚度；改進(jìn)槽幫鋼的斷面以增加強(qiáng)度和剛度。圖216槽幫鋼的斷面形狀四、刮板鏈刮板鏈由鏈條和刮板組成，是刮板輸送機(jī)的牽引構(gòu)件。目前使用的有中單鏈、中雙鏈和邊雙鏈三種。圖218中單鏈?zhǔn)焦伟彐?—接鏈器；2—開口銷；3—刮板；4—U型螺栓； 5—自鎖螺母；6—圓環(huán)鏈圖2－19中雙鏈?zhǔn)焦伟彐?—卡鏈橫梁；2—刮板；3—螺栓；4—螺母； 5—圓環(huán)鏈；6—接鏈環(huán)圖220邊雙鏈?zhǔn)焦伟彐?1—圓環(huán)鏈； 2—連接環(huán)；3—刮板；4—螺栓；5—螺母；6—彈簧墊圈 刮板的形狀要能在運(yùn)行時(shí)有刮底清幫、防止煤粉粘結(jié)和堵塞的作用，并應(yīng)盡量減小質(zhì)量。刮板、鏈條不與中板接觸，兩側(cè)與槽幫形狀相同，刮底清幫效果好。目前使用的三種刮板鏈可作如下比較。 五、緊鏈裝置刮板鏈安裝時(shí)，要給予一定的預(yù)緊力，使它運(yùn)行時(shí)在張力最小點(diǎn)不發(fā)生鏈條松弛或堆積。早期的輕型刮板輸送機(jī)用改變機(jī)尾軸位置的辦法人力緊鏈，現(xiàn)在都采用定軸距緊鏈。圖222鏈輪反轉(zhuǎn)緊鏈?zhǔn)疽鈭D六、推移裝置推移裝置是在采煤工作面內(nèi)將刮板輸送機(jī)向煤壁推移的機(jī)械。 單體液壓推溜器如圖229所示：圖229單體液壓推溜器安裝圖1—擋煤板；2—活塞桿接頭；3—缸體；4—底座；5—斜撐支柱七、錨固裝置錨固裝置是刮板輸送機(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。 鏈嚙合傳動(dòng)原理及運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)一、鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)鏈嚙合傳動(dòng)，是驅(qū)動(dòng)鏈輪通過輪齒與鏈節(jié)的嚙合，將鏈輪旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩變成直線牽引力傳給牽引鏈。當(dāng)鏈輪作等速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，鏈條是變速直線運(yùn)動(dòng)，并以鏈輪旋轉(zhuǎn)一個(gè)鏈節(jié)所對(duì)應(yīng)的中心角為周期。把鏈條當(dāng)作剛體，設(shè)鏈輪節(jié)圓的半徑為R，鏈輪旋轉(zhuǎn)的角速度為ω，如圖232(a)所示，φ為相遇點(diǎn)輪齒的圓周速度υ?？梢钥闯觯? (21)其中：φ的變化范圍為；式中：為一個(gè)鏈節(jié)所對(duì)應(yīng)的鏈輪圓心角。其速度特性如式(21)所示，速度變化的周期為鏈輪旋轉(zhuǎn)一個(gè)角。可以看出，鏈條在相遇點(diǎn)嚙合開始時(shí)的加速度最大，隨鏈輪旋轉(zhuǎn)，加速度逐漸減小到0，然后達(dá)到最大負(fù)值；到另一個(gè)輪齒嚙合時(shí)，鏈條運(yùn)行的加速度由最大負(fù)值突變成最大正值。最大加速度的絕對(duì)值為： (23)由鏈輪的幾何關(guān)系得: (24)將式(251)代人式(250)得 (25)式中為鏈條最大加速度；為鏈輪旋轉(zhuǎn)的角速度；l為鏈節(jié)距；R為鏈輪分度圓半徑。若加速度為正，慣性力的方向與運(yùn)行方向相反，則動(dòng)負(fù)荷使鏈條的張力增加；若加速度為負(fù)，慣性力的方向與運(yùn)行方向相同，則動(dòng)負(fù)荷使鏈條的張力減小。如果參與這一加速運(yùn)動(dòng)的物體質(zhì)量為M，則鏈條所受的動(dòng)負(fù)荷為?？紤]到在這個(gè)變化瞬間，后一個(gè)輪齒嚙合之前的加速度為其慣性力與鏈條運(yùn)動(dòng)方向相同，因此，鏈條實(shí)際所受的最大動(dòng)負(fù)荷按下式計(jì)算： (26)刮板輸送機(jī)選型設(shè)計(jì)的方法刮板輸送機(jī)的計(jì)算通常是為了設(shè)計(jì)新機(jī)器，或?yàn)橐欢ㄊ褂脳l件驗(yàn)算現(xiàn)有設(shè)備是否適用。刮板輸送機(jī)計(jì)算的內(nèi)容包括：運(yùn)輸能力、運(yùn)行阻力、刮板鏈張力、電動(dòng)機(jī)功率、預(yù)緊力和緊鏈力、鏈子的安全系數(shù)等。式中：運(yùn)行物料斷面積A與中部槽的規(guī)格及其承載能力有關(guān)?！?0186。由于刮板鏈占據(jù)一定空間，實(shí)際面積比F小一些，計(jì)算時(shí)要乘以小于1的裝滿系數(shù)φ 故運(yùn)輸能力按下式計(jì)算： (27)上面分析的是刮板輸送機(jī)自身具有的運(yùn)輸能力的計(jì)算方法。 Qc的計(jì)算分兩種情況：(1) 非機(jī)械化作業(yè)的采煤工作面所需要的運(yùn)輸能力用下式計(jì)算： (28)(2) 采煤機(jī)或刨煤機(jī)作業(yè)的工作面所需要的運(yùn)輸能力用下式計(jì)算： (29) 由上述條件可得中部槽應(yīng)具有的裝載面積為： (210) 圖233中部槽檔物料斷面根據(jù)式(210)算得的A值，結(jié)合所采用的鏈型，從標(biāo)準(zhǔn)中選定適用的中部槽。如中部槽的尺寸受限制，可改變鏈速，以滿足一定生產(chǎn)能力的需要。如不能滿足需要，可用提高鏈速的方法解決，即更換減速器中的一對(duì)齒輪。圖234所示為沿傾斜面運(yùn)行的刮板輸送機(jī)的重段直線段。通常將它們一起計(jì)為總運(yùn)行阻力。圖234 重段直線段的運(yùn)行阻力當(dāng)機(jī)身在中部槽平面有彎曲段時(shí)，如圖235所示。這種情況下應(yīng)計(jì)入彎曲段的附加阻力。圖235機(jī)身彎曲段及其幾何關(guān)系如圖235所示，圖(a)所示為在工作面內(nèi)彎曲段的相關(guān)尺寸；圖(b)所示為刮板鏈的運(yùn)行系統(tǒng)，圖(c)所示為彎曲段中線的幾何關(guān)系。估算時(shí)用簡(jiǎn)易計(jì)算法即可，需要精確計(jì)算時(shí)用逐點(diǎn)計(jì)算法。當(dāng)機(jī)身中有彎曲段時(shí)如圖235(a)所示，