寺家庄矿15104工作面刮板输送机选型与设计(编辑修改稿)

寺家庄矿15104工作面刮板输送机选型与设计(编辑修改稿)内容摘要：

1500t（ 80年代） 3500t（ 90 年代）的刮板输送机。 长运输距离。 为了减少采区阶段煤柱的损失量，加大工作面的长度，刮板输送机的长度已经达到 335 米以上。 大功率电动机。 电动机的功率已发展到单速电机达 900kW，双速电机500/250kW。 寿命长。 由于使用大直径圆环链，增加了刮板链的强度，延长了刮板输送机的寿命，整机过煤量高达 600 万吨以上。 太原理工大学阳泉学院 毕业设计说明书 3 新型刮板输送机 刮板输送机是煤矿、化学矿山、金属矿山及电厂等用来输送物料的重要运输工具。 它是由中部槽、链条、刮板及牵引系统组成。 其中，中部槽是刮板输送机的主要部分，钢制的中部槽已有近百年的历史，在长期的使用过程中存在以下缺点：①重量大，安装和搬运费时费力；②中部槽一般是由 15~40mm 的钢板制成，在受到较大的冲击时易变形，修复比较困难；③耐腐蚀性差；④耐磨性差；⑤物料与中部槽的摩擦系数大，刮板输送机的功率大部分消耗于物料与中部槽的摩擦力上，造成了能耗过大、投资增加。 用超高分子 量聚乙烯是制造刮板输送机的中板，可解决钢制中板所存在的问题，得到塑料刮板输送机。 对于小型刮板输送机可以通过改性超高分子量聚乙烯来制造刮板输送机。 对于上面行走采煤机的大型刮板输送机，要采用钢塑复合的方法，用超高分子量聚乙烯作为衬里，提高大型刮板输送机的耐磨性，延长使用寿命，降低摩擦系数，从而降低功率消耗并降低对牵引、传动系统的要求，这对大型刮板输送机有巨大意义。 本产品由山东科技大学研制，可用于煤矿、化学矿山、金属矿山及电厂等物料运输。 第三节 SGZ1000/1400 刮板输送机 （重型） 刮板输送机是矿井运 输设备的主要组成部分， 本输送机完成工作面的运煤任务，适用于缓倾斜 接近与水平出厚煤层长壁式经济综采，还可用于 回采工作面，近几年由于采煤工艺的发展，在放顶煤回采工作面的应用也越来越多，本输送机适用与多种采煤机，液压支架，转载机，破碎机等配套使用，实现工作面综合机械化。 其主要优点是运输量大，结构强度高，适应性强，价格便宜。 该 SGZ1000/1400 刮板 输送机 设计长度为 250m,输送量 2500t/h,装机功率 , 2x700KW 刮板链采用圆环链 42x146mm ,溜槽间用哑铃联接 ,中部槽 整体铸焊 封底溜槽 ,为满足其功能的基本组合体，在运输煤炭中起主导作用，一般由机头传动部，机头过渡槽，机头推移部，伸缩机尾液压控制系统，中部槽，开口槽，调节槽，电缆槽，机尾过渡槽，刮板链，调节链，拨链器，机尾推移部，阻链器， 机尾传动部及附件组成，不同的主机只为了满足使用要求，在个别零部件上稍有区别。 SGZ1000/1400 刮板输送机 主要参数： 太原理工大学阳泉学院 毕业设计说明书 4 输送机型号 SGZ1000／ 2x700 技术特征 设计长度 出厂长度 输送量 装机功率 刮板链速 300m 270m 2500t／ h 2x700KW ／ s 减速器 型号 传动比 冷却方式 JS700 1： 水冷 电动机 型号 额定功率 额定电压 额定转速 YBSD700／ 350 700KW 3300V 1450r／ min 刮板链 型式 规格 链环破断力 链 间距 刮板间距 中双链 42x146mm 2200KN 260mm 876mm 中部槽规格 1500x1000 x352mm 槽间连接形式 哑铃 卸载方式 端卸 紧链方式 液压马达 低速紧链 第二章 刮板输送机的选 型 计算 第一节 初 步选型 一、 MGTY750/1800— 采煤机的生产能力 1160Q V HBR 6 0 3 .6 5 .2 0 .8 1 .4 21 2 7 5 .9 6t h     其中 V1=初步选定 SGZ1000/2700 型刮板输送机 出厂长度 270m大于 220m 输送量 2500t/h 大于 二 、 配套刮板输送机 运输 能力 太原理工大学阳泉学院 毕业设计说明书 5 根据《矿山运输机 械》 公式 1— 1 2 3 .6 3 .6Q qv Ap v = = t/h 式中 Q— 刮板输送机运输能力 ， t/h q— 每米长度货载质量 ， q / m p— 物料散碎密度 ， kg/ 3m 煤 散碎密度 p=8301000 kg/ 3m 取 p=915 kg/ 3m v— 刮板链速 ， A— 中部槽运行时的断面积， 2m 中部槽装煤的动堆积角按 300 ， 装煤断面 形状如下 图 所 示， 计算得 :  2115 73 .3 / 12 75 .9 6 /Q t h Q t h   结论： 符合运输要 求 第二节 刮板输送机运行阻力和电动机功率计算 一、 直线 段运行阻力 在重段直线段运行阻力 0 0 0( ) c os ( ) sinzhw g qw q w L g q q L    在空段直线段运行 阻力 ： 00( c os si n )kw gL q w  式中： zhw — 重段直线段运行的总阻力 ， N kw — 空段直线段运行的总阻力 ， N q — 中部槽的单位长度上的装煤量 ， q / m 0q — 刮板链单位长度的质量 ， 0q / m 太原理工大学阳泉学院 毕业设计说明书 6 L — 刮板输送机的长度 ， 220mL w — 煤在槽内运行的阻力系数 ， 《矿山运输与提升设备》 表 15 取 w = 0w — 刮板链在槽内运行的阻力系数 ， 表 15 取 0w = g — 重力加速度 2/gm 取 g=  — 倾斜角度 取 β= 8o 所以： zhw = N kw = N 二、 曲线段运行阻力 z h k 1 0 % 6 2 2 8 4 . 3 3WN  曲 （ W + W ） 三、 总阻力和牵引力 o f z h k1 .1WW （ W +W ） == N 式中 oW — 刮板输送机运行时总阻力， N fW — 附加阻力因素， 一般取 fW = 总阻力即为主动链轮的牵引力 四、 电动机功率计算 m a x 75 36 40 .45 1 12 34 .0910 00 10 00 K W    式中 P — 电动机轴功率， KW — 传动装置效率，  OW — 主动链轮牵引力（总阻力）， N f 0 0m ino1 .1 2 g q w v c o s10001 .1 1 .1 2 9 .8 4 8 .5 0 .3 5 2 2 0 1 .3 1 c o s 81 0 0 0 0 .8WLP         = KW 太原理工大学阳泉学院 毕业设计说明书 7 22d m a x m a x m in m in0 .60 .6 2 0 8 7 3 .6 7 1 5 5 2 2 9 7 8 .1 2 8 1 7 8 3 0 1 .3 2 3 27 8 7 .3 8P P P P PKW      考虑 20%的备用功率，电动机设备功率为 0d1 .2 9 4 4 .8 6P P K W   SGZ1000/2X700 刮板机电机功率 2x700 KW 足够 符合运输要求 第三 节 刮板链 设计 计算 一 、 刮板链张力的计算： 逐点计算法 计算张力 ： 2123131323 7 6 8 2 0 . 2 2 5 2 7 3 1 5 . 3 13 4 9 4 7 4 . 9 2KBKBBKOKF F WF F WF W F WF F W WWWN     可知 3F 张力最小 3F =n(20203000) N, 3F =2x2500=5000 N 23m a x 4 3 z h5 0 0 0 3 7 6 8 2 0 . 2 2 5 3 8 1 8 2 0 . 2 2 55 0 0 0 5 9 5 4 9 8 . 0 4 6 0 0 4 9 8 . 0 4BF F W NF F F W N          二 、刮板链 强度验算 ： 太原理工大学阳泉学院 毕业设计说明书 8 pm a xn 2 2 2 0 0 0 0 0 0 . 8 5 6 . 2 3 4 . 26000498. 04FK F      其中 K — 刮板链抗拉安全系数 n — 链条数 目 λ— 链条间负荷分配不均因数，双链圆环链λ = pF 一 条刮板链破断力 , N maxF — 刮板链最大张力点张力， N 刮板链张力足够 结论：在该工作面选用 SGZ1000/1400 型刮板输送机，在铺设长度 220 米的情况下，输送能力，电动机功率和刮板链强度均满足要求。 第三章 刮板输送机 传动部的设计 第一节 机头 传动方案 确定 刮板输送机机头部动力传递顺序为： 电动机 —— 液力偶合器 —— 减速器 —— 链轮 合理的传动方案首先应该满足工作机的性能（功率、转速及运动方式等），另外由于煤矿井下空间有限，所以减速器应该 工作可靠，结构简单，尺寸紧凑，传动效率高，使用维护方便。 本刮板输送机传动装置采用并列式布置（电动机轴和链轮轴垂直），采用三级圆锥齿轮减速器。 第一级： 圆弧 圆锥齿轮传动 第二级：斜 齿轮传动 第三级：直 齿轮传动 第二节 减速器 传动比的分配 一、传动比分配 按前大后小的原则进行，相邻两级传动比相差不易过大，且高速级传动比略低于低速级的传动比，这样逐级减速，可使机构较为紧凑。 太原理工大学阳泉学院 毕业设计说明书 9 第一级：圆锥圆柱齿轮传动。 第二级：斜齿圆柱齿轮传动。 第三级：直 齿圆柱齿轮传动。 总传动比 i=，根据《机械设计基础》中表 2111， 取 1 3i ；  ； 1 2 3 i  计算得： 1 3i ； 2  ； 3  二、传动装置的运动和动力参数 计算 ； 轴Ⅰ： m in/1 4 5 01 rnn m  轴Ⅱ： m in/3145 0112 rinn  轴Ⅲ： m in/ 2 3223 rinn  轴Ⅳ： m in/ 2334 rinn  滚筒轴： m in/ rnn 滚 ： 液力偶合器 效率： 联 滚子轴承的效率 轴承 各级齿轮传动的效率 齿 滚筒轴的效率 滚 轴Ⅰ :1P = kwP 6 9 0 00 联 轴Ⅱ : 2P = 1P 轴承 齿 = 轴Ⅲ : 3P = 2P 轴承 齿 = 轴Ⅳ : 4P = 3P 轴承 齿 = 滚筒轴： 联轴承滚 6PP  = 电动机轴的输出转矩 T0 =9550nP0 = mN ： 轴Ⅰ :T1 =955011nP = mN 太原理工大学阳泉学院 毕业设计说明书 10 轴Ⅱ : T2 =955022nP = mN 轴Ⅲ : T3 =955033nP = mN 轴Ⅳ : T4 =955044nP = mN 滚筒轴： T 滚筒 =9550滚滚nP = mN 第四章 齿轮及轴的设计 第一节 圆锥齿轮的设计计算 一、选择材料 由吴宗泽主编《机械设计》表 6表 66选择 大 小齿轮： 40Cr调质钢 ,调质处理，硬度： 241HBS 286HBS B =686 MPa， S ＝ 490Mpa 8级精度 二、按齿面接触 疲劳 强度设计 计算项目 计算说明及过程 计算结果 轴交角  改变 90o 角度 90o 中点螺旋 角 m 通常 35 40oom ，两轮螺旋角相 等，螺旋方向相反。