【正文】 及工況檢測和故障診斷等。 第二章 刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理不同類型的刮板輸送機(jī)，盡管組成部分的形式和布置方式不盡相同，但基本結(jié)構(gòu)是相同的。 機(jī)頭部主要由機(jī)頭架、鏈輪、減速器、盲軸、聯(lián)軸器和電動(dòng)機(jī)組成，是將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給刮板鏈的裝置，有驅(qū)動(dòng)、卸載、連接與支撐機(jī)頭錨固裝置和推移裝置、固定采煤機(jī)械牽引鏈的功能。圖21 中單鏈刮板輸送機(jī)機(jī)頭部1—墊塊；2—減速器；3—盲軸；4—鏈輪；5—撥鏈器；6—護(hù)軸板；7—墊塊；8—緊鏈裝置；9—聯(lián)軸器；10—連接筒；11—電動(dòng)機(jī)；12—機(jī)頭架 機(jī)頭架是支承和裝配機(jī)頭傳動(dòng)裝置（包括電動(dòng)機(jī)、液力耦合器、減速器等）、鏈輪組件、盲軸以及其他附屬裝置的構(gòu)件。對機(jī)頭架的基本結(jié)構(gòu)要求是，兩側(cè)結(jié)構(gòu)必須相同，便于左右工作面的交替使用和雙側(cè)傳動(dòng)。根據(jù)刮板鏈條型式不同，有中單鏈型、中雙鏈型、準(zhǔn)邊雙鏈型和邊雙鏈型4種型式。 減速器是刮板輸送機(jī)傳遞電機(jī)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，使刮板鏈條運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵傳動(dòng)裝置。近年來，出現(xiàn)了可控軟驅(qū)動(dòng)的多功能傳動(dòng)裝置，改善了刮板輸送機(jī)的啟動(dòng)、過載、功率均衡及緊鏈性能，目前處于試驗(yàn)和試用階段。有柱銷聯(lián)軸器、彈性聯(lián)軸器和液力偶合器三種類型。液力耦合器的主要特點(diǎn)為：液力耦合器可以改善電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能。在多電動(dòng)機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備中，采用液力耦合器，可使各電動(dòng)機(jī)的輸出功率趨于平衡。液力耦合器具有過載保護(hù)作用。當(dāng)外負(fù)荷繼續(xù)增大時(shí)，工作液將被擠向泵輪輪壁，經(jīng)溢流孔進(jìn)入輔助室。當(dāng)工作液的溫度升至額定值時(shí)，易熔合金塞熔化，液體噴出，電動(dòng)機(jī)帶著泵輪及外殼空轉(zhuǎn)，保護(hù)了電動(dòng)機(jī)。為了避免事故的發(fā)生，近些年除了少量早期生產(chǎn)的液力耦合器使用油質(zhì)工作液外，大部分采用難燃工作液和水質(zhì)工作液。機(jī)尾是使刮板鏈條返回運(yùn)行組件的總成，有普通機(jī)尾和輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)尾兩種型式?？缮炜s式機(jī)尾的尾架分為活動(dòng)部分和固定部分，活動(dòng)部分通過油缸的伸縮可沿底板上的導(dǎo)軌移動(dòng)，使尾架伸縮達(dá)到調(diào)整刮板鏈條松緊的目的?？山鉀Q重型刮板輸送機(jī)停機(jī)緊鏈和不安全的突出問題。其結(jié)構(gòu)如圖23所示。溜槽有中部槽、調(diào)節(jié)槽、連接槽（或過渡槽）等類型。擋煤板和采煤板屬于附件。中部槽外側(cè)焊有支座，用以固定檔板和產(chǎn)煤板，槽幫兩端焊有高錳鋼制成的凸端頭和凹端頭，在中板上堆焊耐磨合金粉塊。如圖24所示：圖24中部槽擋煤板裝在溜槽靠采空區(qū)一側(cè)的槽幫鋼上。為了將刮板輸送機(jī)推移到緊靠煤壁和防止輸送機(jī)橫向傾斜，在溜槽靠煤壁側(cè)的槽幫鋼上裝有鏟煤板，以便在推移輸送機(jī)時(shí)先清除機(jī)道上的浮煤。鏟煤板的刃口應(yīng)有足夠的強(qiáng)度。如圖25所示為中部槽及其附件的連接。根據(jù)鏈條的數(shù)量和與刮板的相互位置不同，有中單鏈、中雙鏈、邊雙鏈和準(zhǔn)邊雙鏈四種型式，如圖26所示。(b)中雙鏈。(d)準(zhǔn)邊雙鏈。液壓馬達(dá)緊鏈裝置由液壓馬達(dá)提供動(dòng)力，通過主、輔減速器和鏈輪慢速反向旋轉(zhuǎn)，張緊鏈條。優(yōu)點(diǎn)有:緊鏈可靠、安全，緊鏈力和預(yù)張力數(shù)值準(zhǔn)確，且可通過輔助電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)是重型刮板輸送機(jī)優(yōu)選的新型緊鏈器。綜采工作面使用液壓支架上的推移千斤頂，非綜采工作面用單體液壓推溜器或手動(dòng)液壓推溜器。千斤頂是推移刮板輸送機(jī)的，裝在輸送機(jī)靠采空區(qū)一側(cè)，在輸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾處分別安裝2~3個(gè)，中間溜槽每隔6米布置1個(gè)，每個(gè)千斤頂均由單獨(dú)的操縱閥控制。對于綜合機(jī)械化采煤工作面，推移刮板輸送機(jī)和移動(dòng)液壓支架是緊密聯(lián)系在一起的。錨固裝置由單體液壓支柱和錨固架組成，錨固架與機(jī)頭架、機(jī)尾架連接。第三章 刮板輸送機(jī)的的設(shè)計(jì)計(jì)算本次畢業(yè)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)包括三個(gè)方面：輸送機(jī)總體設(shè)計(jì)，傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)，零件圖設(shè)計(jì)。 刮板輸送機(jī)計(jì)算內(nèi)容包括：運(yùn)輸能力、中部槽尺寸選擇、運(yùn)行阻力、電動(dòng)機(jī)功率、刮板鏈強(qiáng)度驗(yàn)算、水平彎曲段幾何參數(shù)的計(jì)算。 ——刮板鏈條速度( m/s), υ=。對于煤ρ=830～1000kg/m3，在本次設(shè)計(jì)中ρ=900kg/m3。代入式332計(jì)算 A==900= （332）圖31 溜槽中貨載最大斷面積溜槽上物料斷面積A： （333）式中 AA2——單側(cè)擋板溜槽上物料斷面各部分的面積（m2）； A3——采煤機(jī)五連牽引導(dǎo)軌斷面（m2）；A3== 103m B——溜槽寬度（m）； h0——溜槽槽口高度（m）； b0——溜槽槽口寬度（m）； h1——刮板輸送機(jī)工作時(shí)檔煤凈高（m）； α——物料的動(dòng)堆積角，取α=30?； b1——溜槽上框架寬度（m）； b2——溜槽距擋板的距離（m）； Ce——裝載系數(shù)。將數(shù)據(jù)代入式（333）得A=1++103 =＞ 符合要求中部槽選用規(guī)格為15001000355mm。 傾斜運(yùn)行的刮板輸送機(jī)的重段直線段，運(yùn)行時(shí)除了要克服煤的阻力和刮板鏈重力引起的阻力外，還需要克服煤和刮板鏈重力引起的下滑力，通常將它們一起計(jì)為總運(yùn)行阻力。已知 kg/m ；kg/m ；m ； ；；；= ； 將以上數(shù)據(jù)代入式（334）計(jì)算，得 N 將數(shù)據(jù)代入式（335）計(jì)算，得 N考慮曲線段阻力及彎曲段的附加阻力，則總牽引力 （336）式中 ——附加阻力系數(shù)；已知??；Ｎ；Ｎ；將以上數(shù)據(jù)代入式（336）計(jì)算，得 　 　 N（1）電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算 根據(jù)上述方法算出了刮板輸送機(jī)的運(yùn)行阻力和主動(dòng)鏈輪的牽引力，可以計(jì)算出電動(dòng)機(jī)功率為 kW （337）式中 Ｗ0——刮板輸送機(jī)總牽引力，Ｎ。電動(dòng)機(jī)的具體參數(shù)如下： 額定轉(zhuǎn)速 1470r/min 額定功率 1000kW 額定電流 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩 堵轉(zhuǎn)電流/額定電流 最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩 效率（%） 功率因數(shù) 噪聲 101dB驗(yàn)算刮板鏈強(qiáng)度，需先算出鏈條最大張力點(diǎn)的張力值，此張力值的確定按逐點(diǎn)張力法進(jìn)行計(jì)算。刮板鏈的抗拉強(qiáng)度以安全系數(shù)表示。對于兩端驅(qū)動(dòng)的刮板輸送機(jī)，其刮板鏈上最小張力點(diǎn)位置，要根據(jù)不同情況進(jìn)行分析，如圖（32）所示，當(dāng)重段阻力 為正值時(shí)，每一傳動(dòng)裝置主動(dòng)鏈輪相遇點(diǎn)的張力均大于其他分離點(diǎn)的張力。工作面刮板輸送機(jī)，隨著采煤機(jī)的移動(dòng)，需要整體逐段向煤壁推移，使工作面刮板輸送機(jī)呈蛇形彎曲狀態(tài)。圖33 刮板輸送機(jī)水平彎曲段示意圖彎曲段曲率半徑R： （351）式中 R——彎曲段曲率半徑（m）； α39。(m)彎曲段長度Lw： （352）式中 Lw——彎曲段長度（m）； A——刮板輸送機(jī)一次推移步距（m）。將以上數(shù)據(jù)代入式（352）計(jì)算，得實(shí)用中要確保刮板輸送機(jī)彎曲段長度不小于Lw=。（rad）彎曲段的溜槽數(shù)N： (354)式中 N——彎曲段所需溜槽數(shù)量，輸送機(jī)整體推移時(shí)； a0——彎曲段對應(yīng)的中心角（rad）。 溜槽及聯(lián)接件的選型 根據(jù)刮板輸送機(jī)的整機(jī)型式、工作載荷（重型）及使用環(huán)境等選用Σ型，整體鑄焊封底式（Ⅱ型）溜槽。、電纜槽、采煤機(jī)牽引裝置的確定 (1) 刮板輸送機(jī)整機(jī)型式確定之后，溜槽和擋板的型式也隨之確定了，即簡易擋板、轉(zhuǎn)載機(jī)檔板或工作面刮板輸送機(jī)擋板。 (3) 不同型式的擋板外形尺寸有所不同。工作面刮板輸送機(jī)擋板外形尺寸隨配套采煤機(jī)及液壓支架的要求確定，一般長度比中部槽(或其他專用摘)短1040mm,，下寬為推溜千斤頂聯(lián)接耳處的寬度最大寬度。 (5) 底擋板中部聯(lián)接液壓支架推溜千斤頂?shù)穆?lián)接根據(jù)配套要求確定。(2) 牽引導(dǎo)軌的外形和基本尺寸，見表41。 需支撐和導(dǎo)向采煤機(jī)滑靴的鏟煤板，均選L型鏟煤板，其余選三角式鏟煤板的型式。本機(jī)選用L型鏟煤板。高比溜槽上平面低5~25mm，底部根據(jù)底板硬度不同。鏟煤板側(cè)面連接孔與溜槽側(cè)聯(lián)接孔位置相同。輕型功率為22~40 kW，中型功率為55~110 kW,重型功率為132 kW以上。選用TVA866型液力偶合器。機(jī)頭機(jī)尾的鏈輪組件型式和結(jié)構(gòu)相同，呵以互換使用。并將鏈輪外徑改為采用節(jié)圓直徑與棒料直徑d之和的數(shù)值，利于防止“卷鏈”。 根據(jù)鏈輪組件軸承的密封形式，確定滾筒型式:如采用浮動(dòng)機(jī)械封密時(shí)，選用整體式或分段套筒式。滾筒靠軸承端內(nèi)圈設(shè)計(jì)浮封座尺寸。通過漸開線花鍵與鏈輪聯(lián)接，軸伸端用漸開線花鍵與齒輪聯(lián)軸器聯(lián)接。鏈輪組件的型式和結(jié)構(gòu)確定后，根據(jù)軸、軸承和滾筒的結(jié)構(gòu)尺寸，查MT/T784－1998可確定浮封環(huán),O型圈和浮封座的結(jié)構(gòu)尺寸。撥鏈器及固定架、機(jī)頭機(jī)尾底座的設(shè)計(jì)按整休設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行。本機(jī)采用交叉?zhèn)刃妒綑C(jī)頭架。綜采工作面的推移和錨固裝置，為工作面液壓支架和端頭液壓支架，屬綜采工作面綜采配套設(shè)備。其推移千斤頂?shù)拈L度按刮板輸送機(jī)推移步即設(shè)計(jì)。第五章 減速器的設(shè)計(jì)這里主要是根據(jù)查閱的相關(guān)書籍和資料，借鑒以往刮板輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，初步確定傳動(dòng)系統(tǒng)：傳動(dòng)裝置為并列式布置（電動(dòng)機(jī)軸與傳動(dòng)鏈輪軸垂直），故采用三級(jí)圓錐—圓柱行星齒輪減速器。傳動(dòng)比的計(jì)算公式如下： i=2PZn60ν （521）式中 P－礦用圓環(huán)鏈節(jié)距（m）；Z－鏈輪齒數(shù)； ｎ－電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速（r/min）； ν－刮板鏈條速度（m/s）。各傳動(dòng)比分配如下 ， 從減速器的高速軸開始各軸命名為1軸、2軸、3軸、4軸。m第２軸扭矩　　　　　　　　　　 Nm輸出軸扭矩　　　　　　　　　 N 表51 計(jì)算數(shù)據(jù)列表軸號(hào)轉(zhuǎn)速n（r/min）輸出功率P/kW輸出扭距T/N﹒m電動(dòng)機(jī)軸1470軸114708545548軸255782014059軸320436866輸出軸41170875 齒輪設(shè)計(jì) 已知N1）、選擇齒輪的材料 由文獻(xiàn)[2] 小齒輪20CrMnTi 滲碳淬火 HRC=58~62 大齒輪20CrMnTi 滲碳淬火 HRC=58~62許用接觸應(yīng)力 由文獻(xiàn)[2]式66得 [σH]= [σHlim]Ζ/SHmin查文獻(xiàn)[2]圖64得齒輪接觸應(yīng)力=800N/mm2大齒輪的為=650N/mm2計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：查文獻(xiàn)[2]圖65,得接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)（1~） [σH1]= [σHlim]Ζ/SHmin=8001/1=800 N/mm2[σH2]= [σHlim]Ζ/SHmin=6501/1=650 N/mm2許用彎曲應(yīng)力[σF]σF=σFlimSFminYNYX彎曲疲勞極限 σFlim，查圖文獻(xiàn)[2]67得 σFlim1=700 N/mm2σFlim1=600N/mm2彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)YN，查文獻(xiàn)[2]圖68得 YN1=YN2=1彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)YX，查文獻(xiàn)[2]圖69得 YX1=YX2=彎曲最小安全系數(shù)SFmin=則σF1=7001=475N/mm2σF2=600=407N/mm22)、按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算。模數(shù)的確定法面模數(shù) mm(圓整) 4）、變位系數(shù) 設(shè)定法向壓力角，螺旋角。分度圓直徑 mm