毕业设计 - 刮板输送机 - 图文

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自动控制发展相对成熟后，最终会实现采煤机、液压支架、刮板输送机的联动作业，从而实现工作面自动化。 5)开发薄煤层开采设备

据统计资料表明，国内薄和较薄煤层产量在整个煤炭产量中所占比重始终偏低，特别是近年来薄及较薄煤层的产量更是呈逐年下降的趋势。通过对国内煤炭 生产企业的调查发现，国内绝大多数矿区受经济驱使采厚丢薄现象十分普遍，受此影响，薄煤层综采设备的发缓慢。特别是厚度底于1.3米的极薄煤层，大多数都被丢弃。造成煤炭资源的极大浪费。造成这种状况的原因除经济利益外，同时也由于现有的国产技术装备无法满足极薄煤层高效开采需要。而目前国内特别是老矿区的薄与极薄煤层所占的比例越来越多。因此，为避免资源浪费，实现资源均衡开采，设计出结构满足极薄煤层采煤工艺要求的高产高效高可靠性的工作面刮板输送机备将越来越成为各矿局迫切的需求。而传统的刮板输送机多采用铸焊结构的中部槽，在应用到极薄煤层工作面时，结构型式都存在着中部槽高，占用空间大；，齿轨 ( 销排)与采煤机配套结构及定位方式的限制的不足。 6)设备安全性

安全性是至关重 要的环节，是所有设备必须具备的性能，同样也贯穿在输送机的设计、制造、使用过程中。目前国家高度重视煤矿安全生产。除了引起煤矿井下事 故的瓦斯爆炸、透水、冒顶等之外，设备事故也会引起人员伤亡和财产损失。因此，刮板输送机各部件的防护装置应设计合理、安装完备，在易发生事故的部位尤其要加强防护，防止因断链、飞溅、高温等引发人员 伤亡事故。 7)性能可靠性

设备的可靠性是进行高效作业的根本保证，井下受场地、灯光等条件的限制，维修条件较差。有些高瓦斯矿井基本不具备现场维修的条件，一旦出现故障就会严重影响安全生产。因此，刮板输送机各部分的结构型式、传动方式、使用材料等，不仅要求设计合理，还要建立在实践验证的基础上。 8)机电液一体化

随着实用型新技术的发展，大功率输送机控制系统与保护装置的机电液一体化趋势越来越明显。主要表现为：机头部与机尾部功率分配、顺序启动，电机保护除过流保护、过热保护外。增加过压保护，阀控充液型液力耦合器的推广使用。链条张力监控及工况检测和故障诊断等。虽然还有部分技 术的实现与应用尚需时日，但输送机机电液一体化的发展趋势不会变。

此外，随着当今世界综采技术的发展和设计思路的不断创新、高产高效工作面的相继投产，大功率刮板输送机的研制与开发已势在必行，要加强计算机辅助设计 、模拟工况、仿真等技术的应用。对此，应该抓紧机遇。一方面提高现有机型的可靠性、安全性，降低事故发生率；另一方面要研制开发国产大功率刮板输送 机。尽快投入市场，提高与国外同类产品的竞争力，以适应我国煤炭工业迅猛发展的需要。

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2 刮板输送机的工作原理及组成部分

2.1刮板输送机的工作原理

刮板输送机的工作原理是，将敞开的上溜槽，作为煤炭、矸石或物料等的承受件，将刮板固定在链条上（组成刮板链），绕过机头的链轮和机尾链轮而进行循环运动的无级闭合刮板链作为牵引构件如图2.1所示。当机头传动部启动后，经液力耦合器、减速器传动链轮带动机头轴上的链轮旋转，使刮板链循环运行带动物料沿着溜槽移动，直至到机头部卸载。刮板链绕过链轮作无级闭合循环运行，完成物料的输送。

图2.1 刮板输送机工作原理示意图

1—机头链轮；2—机尾链轮；3—上、下溜槽；4—刮板

2.2刮板输送机的主要组成部分

不同类型的刮板输送机，尽管组成部件的形式和布置方式尽不相同，但是基本机构是相同的，即刮板输送机由机头部、机尾部、中部槽及附属部件、刮板链、紧链装置、推移装置和锚固装置等组成。 1)机头部

一般形式刮板输送机的机头部主要是由机头架、链轮组件、减速器、盲轴、联轴器和电动机等组成，是将电动机的动力传递给刮板链的装置，有驱动、卸载、连接与支撑机头锚固装置和推移装置、固定采煤机械牵引链的功能。在本设计中为侧卸式刮板输送机 ，如图所示。侧卸式刮板输送机的机头部主要是由回煤罩、侧卸挡板、倾斜中板等组成。安装时机头跨越顺槽转载机延伸到下顺槽中，从机头的侧面向顺槽装载机，机头架侧面卸载处的中板向两侧倾斜，在固定的犁式卸煤板的辅助下，将大部分煤卸入转载机中。刮板链从犁式卸煤板下面带走的煤，经机头链轮卸回回煤罩内，由刮板链返程带回卸载到转载机中。为此，机头架的地板，在转载机的上面部位开有卸煤孔。

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图2.2 侧卸式刮板输送机的机头部示意图

1—电动机；2—液力耦合器；3—液压马达；4—减速器；5—机头架；6—回煤罩；

7—犁式卸煤板；8—倾斜中板

(1) 机头架

机头架是支撑和装配链轮组件、驱动装置以及其他附属装置的构件，应有足够的强度和刚度，由厚钢板焊接制成。各种型号机头架的共同点是两侧对称，可以在两侧壁上安装减速器，以适应左、右采煤工作面的需要；链轮由减速器伸出轴和盲轴支撑连接，这种连接方式便于在井下拆装；拨链器和护板固定在机头架的前横梁上，它的作用是防止刮板链在与链轮的分离点处被轮齿带动卷入链轮。护轴板是易损部位，用可拆换的活板，既便于链轮和拨链器的拆装，又可以更换。 (2) 链轮组件

链轮组件由链轮和连接筒组成。链轮是传力部件，运转中除了受静载荷外还受到有脉冲、冲击载荷等。链轮既要有较高的强度和耐磨性，又要有良好的韧性，能够承受工作中的冲击载荷。如图2.3所示，整体连接筒与链轮焊接成为一体，两端的内花键分别与减速器输出轴和盲轴相连接。这种结构拆装维修都很方便。链轮用优质钢铸造或者锻造后调质处理，链窝和齿形经淬火处理。

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图2.3 链轮组件的示意图

1—端盖；2—轴承；3—滚筒；4—链轮；5—挡圈；

6—浮动密封圈；7—链轮轴；8—轴承座

3)减速器

我国目前产生的刮板输送机减速器多为平行布置式、三级传动的圆锥圆柱齿轮减速器。使用条件为：齿轮圆周速度不大于18ms，安装角1o—25o，高速轴的转速不大于1500rmin，减速器工作环境温度为-20oC—35oC，适用于正反转。为了使其在左、右采煤工作面和机头部、机尾部都能通用，刮板输送机的减速器箱体应满足上下对称。另外，为了适应不同的需求，三级传动减速器的圆锥圆柱齿轮减速器有三种装配方式，如2.4图所示，I型减速器的第二轴端装紧链装置，第四轴或第一轴装断销过载保护装置；II型减速器的第二轴装紧链装置，利用液力耦合器实现过载保护；III型减速器的第一轴装紧链装置，利用液力耦合器实现过载保护。

图2.4 减速器的装配形式

重型刮板输送机在起、制动过度过程中的动载荷以及动力响应问题逐渐突出，其牵引构件（刮板链）中的动张力与静张力以及弹性波的传播，可能导致不平稳运行，产生强烈振动和强烈磨损，从而降低工作效率和使用寿命，甚至使刮板输送机难于继续起动和正常运行。为了保证重型刮板输送机的平稳、安全、经济、高校运行，必须对其起、制动过渡过程、运行状态及性能进行合理的调节和控制，实行软特性可控起动与制动，延长起、制动时间，减小速度变化率及其引起的动载荷，改善刮板输送机的运