侧卸式刮板输送机的结构设计 67页

'侧卸式刮板输送机的结构设计第1章绪论工作面刮板输送机是一种利用链传动原理，以刮板链作为工作机构的连续输送设备，它主要用于煤矿的采煤工作面或运输巷等场所。它主要由下列各部分组成：机头部（包括机头架﹑驱动装置﹑链轮组件等），承载槽（分为中部槽﹑特殊槽和调节槽等），刮板链，机尾部1.1输送机的发展概况自世界上第一台刮板输送机诞生以来，经历了半个多世纪的不断研究、试验、改进，刮板输送机已成为煤矿运输的主要设备。目前世界上生产刮板输送机的国家主要有德国、美国、英国、澳大利亚、日本等。机型从轻型、中型到重型、超重型．装机功率已发展到3×700kW。保护形式有：弹性联轴器、限矩型液力耦合器、双速电机、调速型液力耦合器、软启动(CST可控传动装置、阀控调速型液力耦合器、交流电机变频调速技术三种软启动装置)等等。我国综采机械化的应用始于20世纪70年代末，经过20多年的发展．目前我国中、小功率刮板输送机已具备成型技术．并有成熟的制造能力，完全能够满足国内市场的需求。大功率刮板输送机通过成套引进国外的装备和技术，成功地进行了国产化研制工作．并相继推出了一些产品。从总体水平上看．我国刮板输送机发展现状与国外相比还存在一些差距，主要表现在：基础研究薄弱。缺少强有力的理论支持，计算少，靠经验取值多，缺乏专门的开发分析软件；受基础工业水平的制约，国产输送机制造质量不稳定。元部件的可靠性还有待提高：大功率刮板输送机的关键部件仍需进口，有待进一步研发并国产化；安全性和可靠性的不稳定。直接制约了煤矿的生产效率，从而不能从根本上降低使用成本；煤矿管理水平落后，资金不足．矿工不按操作规程操作等，也间接增加了输送机发生故障的机会．从而不能最大限度地发挥设备的设计能力。1。2国内外刮板输送机的技术特点及趋势1。2。1先进产煤国家刮板输送机的技术发展67 一、先进产煤国家刮输送机的技术发展(一)发展重点与代表机型在不断提高工作面单产和效率的总要求下，80年代初期，主要是对工作面刮板输送机的结构进行改进。如采用双中心链、侧卸机头、封底溜槽和双速电动机，增大溜槽、牵引链条等组件的强度及传动功率等都有效地提高了刮板输送机的运输能力和可靠性。80年代后期以来，工作面刮板输送机技术发展可概括为“三大（大运量、大运距、大功率）、二重（重型溜槽、重型链条）、一新（自动监测等新技术）”。以德国DBT公司制造的MTA—42—3×1000型软起动刮板输送机为例，其装机容量为3×750KW，双中心链2×φ42/46mm，溜槽为轧焊结构，溜槽能力可达4500t/h，在美国科罗拉多州塞浦露斯20英里矿与朗艾道公司制造的EL3000型安德森电牵引采煤机配合，于1997年6月创造月产990361t洁净的世界纪录。其它如美国的朗艾道公司、久益公司、德国的哈尔巴赫布朗公司和DBT公司等，都在80年代至90年代推出了新型强力工作面刮板输送机。(二)已达到的主要技术指标进入80年代以后，代表工作面刮板输送机技术发展水平的主要指标为：1。大运量70年代末，工作面刮板输送机运量能力一般小于1000t/h，80年代中期达2000t/h，80年代末90年代初达到2500~3500t/h，目前已出现运量达到4000t/h以上的重型刮板输送机。相应的溜槽宽度从730~764mm增大980~1100mm以上，链上1m/s左右提高到1。3~1。4m/s以上，最高链速已达1。78m/s。2。长运距70年代末期，一般工作面刮板输送机长度不超过200mm（只有德国在1979年平均长度达到223m）；80年代逐步增长到250m长的采煤工作面刮板输送机平均长度为244m。目前美、英、德均已有超过300m长的采煤工作面和刮板输送机，最长的工作面直径从φ26~30mm增大到φ34~42mm，目前已出现φ46~52mm的链子。国外专家研究分析认为，从设备投资、运营成本、掘进通风、维修搬家等因素综合考虑，工作面及刮输送机长度在250左右时，技术经济指标最为合理。3。大功率70年代末期，刮板输送机驱动电动机单台功率Nd≤200KW，最大装机功率为2×200KW，80年代初期为（2~3）×67 （250~315）KW。目前实际运行的刮板输送机单台电动机最大功率已达到或超过700KW，减速器传动比i=1：40。相应地，对于功率大于250~300KW电动机的供电电压也从1000V左右升高到2300V、3300V、4160V或5000V。4。长寿命与高可靠性70年代，工作面刮板输送机过煤量约为100万t，80年代初期为200万吨。目前重型刮板输送机整机（大修周期）过煤量已达到400~600万t（相当于运行3~4年）；组件工作寿命，φ30mm以上链条为200~300万t（相当于运行1~2年），链轮为100~150万t（约运行1年左右），减速器设计寿命为12500~15000h，接链环的疲劳寿命达到70000次以上。1。2。2我国刮板输送机的技术改进方向一．技术先进性。随着科学技术的进步和市场的发展，输送机的国际竞争将越来越激烈，对输送机的设计水平和生产能力要求也越来越高，不仅要求造型科学、配套合理，在技术上不断创新、完善，去适应不断变化着的使用条件，而且关键部件(如刮板链、减速器、保护装置等)的设计或选用，要求与国际接轨，实现标准化。二．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，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。三．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，引起煤矿井下事故的除了瓦斯爆炸、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，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。四．机电液一体化趋势明显。67 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。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。1。3刮板输送机类型及组成刮板输送机的类型很多，可按刮板链型式、卸载方式、中部槽结构、采煤机牵引方式、电动机类型、承载重类型、整机适用条件分类。按刮板链型式分为中单链型刮板输送机、边双链型刮板输送机、中双链型刮板输送机、准边双链型刮板输送机。按卸载方式分为端卸式刮板输送机、侧卸式刮板输送机、直弯式刮板输送机、交叉侧卸式刮板输送机，现在重型、超重型刮板输送机多用于交叉侧卸式刮板输送机。按中部槽结构分为开底式刮板输送机、封底式刮板输送机、分体中部槽刮板输送机、整体焊接中部槽刮板输送机、框架式中部槽刮板输送机、铸造式中部槽刮板输送机。按采煤机牵引方式分为有链牵引采煤机用的刮板输送机和无链牵引采煤机用的刮板输送机。按电动机类型分为单速电动机刮板输送机和双速电动机刮板输送机。按承重类型分为轻型刮板输送机、中型刮板输送机、重型刮板输送机、超重型刮板输送机。按整机适用条件分为缓倾斜中厚煤层刮板输送机、缓倾斜薄煤层刮板输送机、缓倾斜厚煤层大采高刮板输送机、缓倾斜三软煤层刮板输送机、中厚煤层大倾角刮板输送机、急倾斜厚煤层水平分段放顶煤及“三下”综采刮板输送机。1。4刮板输送机总体方案的确定采用单速电机驱动，机头双传动装置、机尾单传动装置，交叉侧卸机头，液压锁伸缩机尾，1750mm长铸焊封底中部槽，147mm节距整体锻造销轨，Φ48×152mm紧凑型中双链，48×152mm链轮组件，4000KN中部哑铃联接。是比较理想的更新换代机型。1。4。1适用范围SGZ1000/3000型刮板输送机适用于缓倾斜中厚煤层，长壁式回采工作面输送煤炭。本机与滚筒采煤机、液压支架、转载机、破碎机、工作面运输巷可伸缩带式输送机及电控装置相配套，实现综合机械化采煤。1。4。2主要技术参数主要技术参数及配套设备：1。出厂长度----------------------400m2。输送量-------------------------3000t/h67 3。装机功率----------------------3×1000KW4。电动机（1）型号-----------------------YBSS2-1000（2）额定功率-----------------1000KW（3）额定电压-----------------3300V（4）冷却方式-----------------水冷5。中部槽（1）规格（长×内宽×高）----1750×1000×372（2）结构形式-----------------铸焊封底（3）联接方式-----------------哑铃销（4）联接强度-----------------4000KN6。刮板链（1）型式-----------------------矿用高强度圆环链（中双链）（2）规格-----------------------48×152紧凑链（3）链中心距------------------280mm（4）刮板间距------------------6×152mm7。卸载方式-----------------------交叉侧卸8。紧链方式------------------------液压马达紧链、液压伸缩机尾辅助紧链1。4。3整机主要部分输送机的组成，输送机主要由机头传动部、机尾传动部、中部槽、变线槽、电缆槽、刮板链、液压张紧装置、伸缩机尾控制装置、减速器综合监控系统及工具等组成1。4。4输送机的传动系统及组成输送机的传动系统包括单速电动机、阀控充液式液力偶合器，液压张紧装置、减速器等，单速电动机通过阀控充液式液力偶合器将动力传递给减速器输入轴；再由减速器输出轴传递给链轮组件；链轮驱动封闭的刮板链按需要的方向运行，完成输送煤炭的任务。输送机主要零部件的结构特点及作用。（1）机头传动部机头传动部与机尾部为输送机的驱动装置。机头传动部主要由机头架、齿轮联轴器、联接垫架、传动装置、链轮组件、拨链器、舌板组件等组成。其中传动装置有平行布置和垂直布置各一个，并可根据工作面的实际情况分别安装在机头架的两侧。67 1）机头架该机所采用的机头架为交叉侧卸式，是用来安装、支撑传动装置、链轮组件、舌板组件、拨链器等部件的架体；两侧均安装传动装置。中板组件及下中板等形成了输送机与转载机相互独立的刮板链运行轨道。机头架为左、右对称结构，以适应左、右工作面的互换。机头架上面设有可拆卸的机头盖板，前端设有可拆卸的前端板。在机头盖板、端面板上所设的孔是用来联接犁煤板、转载机尾过渡挡板的。在前端板上设盖板，以观察链轮与链条的运行状况。2）机头传动装置平行布置的传动装置，减速器由自己设计，抚顺YBSS2—1000型电动机、福伊特阀控高速型液力偶合器562DTPKWL2，液压张紧装置等组成。垂直布置的传动装置主要由德国PW公司的PSPL—65Z/B型减速器、抚顺YBSS2—1000型电动机、562DTPKWL阀控充液式液力偶合器等组成。3）机头链轮组件链轮组件安装于机头架上，链轮组件采用从机头架一侧穿入的安装方法。链轮组件为双伸结构，两侧均通过齿轮联轴器和传动装置联接。链轮组件采用远程注油方式，润滑油为GB5903—1995工业闭式齿轮油L—CKD—等品460，油箱注满为止，每季更换润滑油一次。拆卸链轮组件可在不拆传动装置的情况下进行。七齿链轮与渐开线内花键孔滚筒焊接，构成链轮轴。链轮由优质合金钢锻造而成，齿形部分经电解加工成型，链窝及齿形表面经淬火处理。滚筒上的内花键用来与减速器输出轴联接。链轮轴上的轴承、轴承座、套及密封装置为对称布置。在传动部一侧安装右透盖、右端盖和一组浮封环，在另一侧安装左透盖和左端盖。4）拨链器安装拨链器时拨叉插入链轮齿的沟槽内，由舌板组件将其固定在安装位置，当需要更换拨链器时，拆卸舌板组件，即可更换。拨链器的作用是：使刮板链的链条与链轮能顺利的啮合和分离，当链轮组件与啮合的圆环链脱开时，防止链环卡在链轮沟槽内而不能在正常分离点脱开。5）转载机尾本输送机为交叉侧卸式，故转载机尾安装于输送机机头架上。转载机尾包括机尾架、链轮组件、舌板组件、盖板组件、端板、卡板、销轴等。67 机尾架是支撑链轮组件的架体。将转载机机尾架上的联接耳插入输送机机头架的槽内，并通过圆柱销将转载机尾和输送机机头架联为一体。（3）机尾传动部主要由机尾传动装置、伸缩机尾架、伸缩油缸、链轮组件、舌板组件、拨链器和机尾左、右油缸护罩等组成。1）传动装置机尾传动部为平行布置，机尾传动部中除机尾架、减速器、左、右压链块、联接垫板、盖板外，其余零部件均与机头传动部相同。2）机尾架机尾架由左、右侧板、中板组件等焊接而成。机尾架上用于安装链轮组件、舌板、拨链器以及和过渡槽联接的结构与机头架相同。3）伸缩机尾架、机尾伸缩液压控制系统伸缩机尾架由固定架体和活动机架组成，活动架体主要用来安装、支撑传动装置、链轮组件、舌板、拨链器等部件，固定架体、活动机架通过伸缩油缸联为一体。伸缩油缸工作的作用是使机尾架活动机架伸出或缩回。操纵机尾伸缩液压控制系统使伸缩油缸动作以实现机尾架活动机架的伸出或缩回，配合液压张紧装置完成输送机刮板链的张紧。伸缩机尾辅助紧链可有效地减少输送机紧链次数，工作过程：当输送机刮板链松驰时，操纵机尾伸缩液压控制系统将伸缩油缸缸体伸出（机尾架活动机架伸出），液压锁自动锁定，完成伸缩机尾的伸出动作；当油缸行程达到时或机尾架活动机架需要缩回时，操纵液控系统将伸缩油缸缸体缩回（伸缩机尾活动架体缩回），操纵输送机液压张紧装置及阻链器等，张紧输送机刮板链。4）机尾左、右油缸护罩机尾左、右油缸护罩用于井下输送机运行时保护油缸及和油缸相联接的接头和高压软管等。5）机尾链轮组件链轮组件安装于机尾架上，结构等和机头链轮组件一样。（4）中部槽、变线槽（抬高槽）本输送机采用铸焊封底式溜槽，槽间采用锻造哑铃销联接。本输送机机头部分、机尾部分各设有4节抬高变线槽，保证输送机的卸载高度及采煤机的卧底量，便于采煤机自开缺口、沿工作面顺利落煤。67 （5）刮板链输送机刮板链为48×152紧凑型中双链；刮板通过螺栓固定在圆环链的平环上；链段之间用接链环联接，接链环必须远离刮板。刮板链出厂发货时除整条圆环链外，还带3、5、7、9环长的链条，用以调节输送机整链的长度。圆环链出厂时经过严格的配对，安装时必须配对组件，不得混装。67 第2章传动部的设计及计算刮板输送机是综采工作面中工况条件恶劣、负载状况复杂的关键运输设备。由于难起动，负载变化剧烈，多机驱动中各电机负载分配失衡和负载振荡等问题，造成刮板输送机传动系统和链条组件中应力过大，受冲击厉害使溜槽磨损严重甚至电机烧毁损坏，直接影响刮板输送机的可靠性及寿命。驱动装置是刮板输送机的心脏，其性能的好坏和功能的完善程度与刮板输送机整机的运行品质、可靠性和寿命密切相关。我国综采工作面刮板输送机自70年代中期开发以来，取得了长足的进步，其驱动装置从性能和可靠性等各方面都有了大幅度的提高。80年代后期，我国成功地开发研制了双速电机驱动装置，有效地解决了刮板输送机难起动的问题，降低了链条、链轮及溜槽的磨损，延长了刮板输送机的使用寿命。但是，与国外先进水平相比，还存在着很大差距。近十年来，国外各先进的采煤国家，为适应国际市场的需要，不断加大刮板输送机的功率，改进驱动技术，完善了双速电机驱动装置，并开始采用可控软起动技术，使刮板输送机的输送能力不断增加，技术性能日趋完善，可靠性及寿命大幅度提高。鉴于国产刮板输送机驱动装置技术性能还比较落后，功能还不够完善，严重制约着我国刮板输送机整机性能的提高。因此。结合我国国情和需要，找出差距，充分吸收、借鉴国外先进技术，尽快完善现有技机研究开发中的重要任务。2。1电动机的选择设计要求传动部功率为3×1000KW，根据矿井电机的具体工作环境情况，电机必须具有防爆和电火花的安全性，以保证在有爆炸危险的含煤尘和瓦斯的空气中绝对安全，而且电机工作要可靠，启动转矩大，过载能力强，效率高。所以选择由抚顺厂生产的三相异步防爆电动机，型号为YBSS2-1000；其主要参数如下：额定功率：1000KW；额定电压：3300V；额定转速：1475r/min；满载效率：0。920；绝缘等级：H；满载功率因数：0。85；接线方式：Y；质量：1380KG；冷却方式：外壳水冷。该电动机输出轴连接阀控充液式力偶合器将动力传递给减速器输入轴；再由减速器输出轴传递给链轮组件。2。2总传动比及传动比的分配2。2。1刮板输送机的选型计算67 1。刮板输送机输送能力，按连续运行方式进行计算，其公式为(2。1)式中：—货载最大横断面积，—货载在溜槽中的动堆积角，对原煤—货载的装满系数，—货载的散集容重，对原煤—刮板输送机链速，(2。2)2。估算减速器的输出转速已知、、式中：—链轮节圆的半径；—链轮旋转的角速度；—相遇点轮齿的圆周速度；—水平线的夹角；—链条水平运动的瞬时速度。角的大小等于相遇点轮齿的半径与链轮纵轴线的夹角，这个夹角随链轮的旋转而变化，从相遇点刚开始啮合时的逐渐减小到0，再逐渐增加到67 。链轮继续旋转，另一个轮齿在相遇点与链轮条啮合，链条的速度就随这个新的相遇点轮齿的运动而变化。据此，式中的变化范围为式中：为一个链节所对应的链轮圆心角。链速的变化范围为：故3。减速器的选用设计本传动部所用的减速器为圆锥—圆柱—行星轮减速器，这种传动装置承载能力大，结构紧凑，体积小，重量轻，传动比大，效率高，传动平稳，噪音小，便于实现大功率传动，亦利于运输巷道布置及工作面端头顶板维护，且易于实现工作面刮板输送机机头架与运输巷转载机整体快速推移。2。2。2总传动比的确定滚筒上截齿的切线速度，称为截割速度，它可由滚筒的转速和直径计算而得，为了减少滚筒截割产生的细煤和粉尘，增大块煤率，滚筒的转速出现低速化的趋势。滚筒转速对滚筒截割和装载过程影响都很大；但对粉尘生成和截齿使用寿命影响较大的是截割速度而不是滚筒转速。总传动比(2。3)——电动机满载转速r/min——链轮转速r/min2。2。3传动比的分配在进行多级传动系统总体设计时，传动比分配是一个重要环节，能否合理分配传动比，将直接影响到传动系统的外阔尺寸、重量、结构、润滑条件、成本及工作能力。多级传动系统传动比的确定有如下原则：67 1。各级传动的传动比一般应在常用值范围内，不应超过所允许的最大值，以符合其传动形式的工作特点，使减速器获得最小外形。2。各级传动间应做到尺寸协调、结构匀称；各传动件彼此间不应发生干涉碰撞；所有传动零件应便于安装。3。使各级传动的承载能力接近相等，即要达到等强度。4。使各级传动中的大齿轮进入油中的深度大致相等，从而使润滑比较方便。由于刮板运输机在工作过程中常有过载和冲击载荷，维修比较困难，空间限制又比较严格，故对行星齿轮减速装置提出了很高要求。因此，这里先确定行星减速机构的传动比。设计采用NGW型行星减速装置，其工作原理如下图所示（图2-1）：a太阳轮b内齿圈c行星轮x行星架图2-1NGW型行星机构该行星齿轮传动机构主要由太阳轮a、内齿圈b、行星轮c、行星架x等组成。传动时，内齿圈b固定不动，太阳轮a为主动轮，行星架x上的行星轮c绕自身的轴线ox—ox转动，从而驱动行星架X回转，实现减速。运转中，轴线ox—ox是转动的。这种型号的行星减速装置，效率高、体积小、重量轻、结构简单、制造方便、传动功率范围大，可用于各种工作条件。因此，它用在采煤机截割部最后一级减速是合适的，该型号行星传动减速机构的使用效率为0。97～0。99，传动比一般为2。1～13。7。如图2。3，当内齿圈b固定，以太阳轮a为主动件，行星架c为从动件时，传动比的推荐值为2。7～9。所以这里先定行星减速机构传动比：则其他两级减速机构总传动比：（2。4）67 根据前述多级减速齿轮的传动比分配原则及齿轮不发生根切的最小齿数为17为依据，另参考刮板运输机传动部各齿轮齿数分配原则，初定齿数及各级传动比为：2。3传动部传动计算2。3。1各级传动转速、功率、转矩各轴转速计算：从电动机出来，各轴依次命名为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴。第一轴的转速(2。5)第二轴的转速(2。6)第三轴的转速(2。7)各轴功率计算：第一轴的功率(2。8)第二轴的转速(2。9)第三轴的转速(2。10)式中——联轴器效率=0。98——闭式圆柱齿轮效率=0。97——滚动轴承=0。99各轴扭矩计算:第一轴的功率(2。11)第二轴的转速(2。12)67 第三轴的转速(2。13)将上述计算结果列入表2-1：表2-1轴号输出功率P（kW）转速n(r/min)输出转矩T/(N·m)传动比Ⅰ轴970。214756281。632。3Ⅱ轴931。68641。313874。233。45Ⅳ轴894。69185。8845966。72。3。2传动部圆锥齿轮设计计算a、高速级直齿锥齿轮传动设计已知参数：、、、已知：两锥齿轮轴交角，小齿轮悬臂布置，大齿轮两端支承，长期工作，闭式锥齿轮传动，先按接触疲劳强度计算，再按接触疲劳强度和抗弯强度校核计算。i、接触强度估算：（1）选材料、热处理方法、定精度等级。大、小齿轮均采用20CrMnMo，合金渗碳钢，采用渗碳淬火，低温回火，由图查得，，；采用6级精度，即：6CGB11365，齿面粗糙度，应力循环次数(2。14)=60×1475×1×(3×350×20)=1。8585×109次=1。8585×109次67 (2。15)=1。8585×109/4。5=4。13×108次=4。13×108次(2。16)(2。17)=4。13×108/2。74=1。507×108次式中：—齿轮转速，－齿轮每转一圈时同一齿面的啮合次数－齿轮的工作寿命，h（2）初步估算选用直齿圆锥齿轮，按接触强度进行初步设计，即(2。18)载荷系数得齿数比齿宽系数取材料配对系数估算大端分度圆直径(2。19)（3）主要几何尺寸计算67 齿数，取(2。20)实际齿数比(2。21)分锥角(2。22)大端模数(2。23)按标准取分度圆直径变位系数齿宽中点分度圆直径(2。24)(2。25)外锥矩(2。26)中锥距(2。27)齿宽67 (2。28)大端齿顶高(2。29)大端齿根高(2。30)大端齿顶圆直径:(2。31)齿根角(2。32)齿顶角顶锥角根锥角67 冠顶距(2。33)安装距，考虑齿轮结构情况，以及轮冠距H的测量方便，取轮冠距，(2。34)大端分度圆齿厚(2。35)大端分度圆弦齿厚(2。36)大端分度圆弦齿高67 (2。37)当量齿数，(2。38)当量齿轮分度圆直径，(2。39)齿宽中点齿顶高，(2。40)当量齿轮顶圆直径，(2。41)齿宽中点模数当量齿轮基圆直径，67 啮合线长度端面重合度(2。42)(2。43)（4）校核接触强度强度条件计算接触应力(2。44)式中：67 式中：(2。45)(2。46)此式中：则则(2。47)67 式中：则(2。48)结论：，满足接触强度（5）齿根弯曲强度校核强度条件计算齿根应力(2。49)式中：67 则许用接触应力(2。50)式中：则：(2。51)结论：，满足齿根弯曲强度。2。3。3传动部圆柱齿轮设计计算具体设计参数及结果见下表，介绍齿轮传动部分的设计方法和步骤。已知参数如下：（1）选择齿轮材料，确定和67 及精度等级参考表8-3-24和表8-3-25选择两齿轮材料：大、小齿轮均采用18Cr2Ni4WA，渗碳淬火，精度等级为6级。（2）按齿面接触强度设计计算确定齿轮传动精度等级，按估取圆周速度小轮分度圆直径，由式得:(2。52)齿宽系数查表6。9按齿轮相对轴承为非对称布置，取=0。6（硬齿面）小轮齿数在推荐值20～40中选取=27大轮齿数，齿数比传动比误差误差在5%范围内，合适小轮转矩，得载荷系数，使用系数，查表6-3，得动载荷系数，由推荐值1。05～1。4，得初值齿向载荷分布系数，由推荐值1。0～1。2，得齿向载荷分布系数，由推荐值1。0～1。2，得载荷系数67 (2。53)节点影响系数重合度系数由推荐值0。85～0。92许用接触应力得接触疲劳极限应力接触强度的寿命系数，应力循环次数N预设刮板输送机每天工作20小时，每年工作350天，预期寿命为3年接触强度最小安全系数按一般可靠度查=1。0～1。1，取故的设计初值为：(2。54)齿轮模数，小轮分度圆直径的参数圆整值圆周速度：(2。55)67 与估取相差很大，对取值影响很大，需要修正修正小轮分度圆直径:大轮分度圆直径:中心距:齿宽大轮齿宽小轮齿宽mm（3）齿根弯曲疲劳强度校核计算由式齿形系数小轮大轮应力修正系数小轮大轮重合度(2。56)重合度系数67 许用弯曲应力弯曲疲劳极限应力弯曲寿命系数尺寸系数安全系数则：(2。57)故该对齿轮齿根弯曲强度能够满足要求。（4）齿轮的几何尺寸计算：已知：齿顶高系数，顶隙系数小齿圆柱齿轮的几何尺寸分度圆直径：齿顶高：齿根高：齿顶圆直径：齿顶圆直径：67 齿根圆直径：基圆直径分度圆齿距基圆齿距分度圆齿厚分度圆齿槽宽顶隙标准中心距大齿圆柱齿轮的几何尺寸分度圆直径：齿顶高：齿根高：齿顶圆直径：齿顶圆直径齿根圆直径：基圆直径分度圆齿距67 基圆齿距分度圆齿厚分度圆齿槽宽2。3。4传动部行星机构的设计计算（1）配齿计算取行星轮数目，过多会使其载荷均衡困难，过少又发挥不了行星齿轮传动的优点。各轮齿数按公式(2。58)进行配齿计算，计算中根据并适当调整，使C等于整数，再求出，应尽可能取质数，并使。适当调整，使c为整数。则所以这些符合取质数，整数，整数，且及无公约数，整数的NGW型配齿要求。（2）初步计算齿轮的主要参数输入转距(2。59)因传动中有一个或两个基本构件浮动动作为均载机构，且齿轮精度低于6级，所以取载荷不均匀系数。67 在一对A-C传动中，小齿轮（太阳轮）传递的扭矩(2。60)太阳轮a和行星轮c的材料均采用20CrNi2MoA调质，渗碳淬火，齿面硬度57~61HRC，据图查得和，太阳轮a和行星轮c的加工精度为6级；内齿轮b采用42CrMo，调质，表面淬火，硬度262~293HB，，，内齿轮b的加工精度为7级。1）按齿面接触强度，计算太阳轮分度圆直径2-2K的使用系数代号名称说明取值使用系数均匀平稳1行星轮间载荷分配系数，行星架浮动，6级精度1。15综合系数，高精度硬度齿面，静定结构，降低取值2。6太阳轮分度圆直径(2。61)2）按弯曲强度初算模数，按式（7。3-6）进行计算。式中、同前，其余系数见下式算式系数行星轮间载荷不均衡系（）综合系数67 齿轮齿形系数则有：(2。62)若取，则太阳轮分度圆直径，与接触强度初算结果接近，初定，进行接触弯曲疲劳强度计算（3）计算A-C传动的实际中心距和啮合角取模数，则实际中心距(2。63)因为直齿轮高变位，则(2。64)(2。65)所以（4）计算C-B传动的中心距和啮合角实际中心距：(2。66)因为中心距变动系数，所以啮合角（5）几何尺寸计算该行星齿轮采用正角度变位：使1)根据选择齿数条件，确定太阳轮齿数，内齿轮齿数和行星齿轮齿数67 2）从提高接触强度出发或视其具体设计条件，按图2。2-9初选啮合副的变位系数和，在图2。2-9的横坐标上找到的点处向上引垂线，与线图的上边界交于点，点处的啮合角值，即为时的最大许用啮合角。取啮合角为。点的纵坐标值即为所求的总变位系数（若须圆整中心距，可以适当调整总变位系数）。由于齿数比，故应按斜线②分配变位系数。自点做水平线与斜线②交于点，则点的横坐标值即为，得。故。中心距变动系数(2。67)中心距为(2。68)齿顶高变动系数(2。69)齿顶高变动系数①分度圆直径②齿顶高67 。③齿根高④齿高⑤齿顶圆直径为了避免小齿轮过渡曲线干涉，应满足下式，即式中(2。70)即67 (2。71)满足条件⑥齿根圆直径(5)装配条件的验算对于所设计的上述行星齿轮传动应满足如下的装配条件。①邻接条件按公式验算其邻接条件，即将已知的、和值代入上式，则得即满足邻接条件。②同心条件按公式验算该公式2K－H型行星传动的同心条件，即(2。72)各齿轮副的啮合为和，且，和。代入上式，即得则满足同心条件。③安装条件验算按公式验算其安装条件，即得(2。73)67 所以，满足其安装条件。（6）验算A-C传动的接触强度和弯曲强度强度计算所用公式同定轴线齿轮传动，但确定和所用的圆周速度用相对于行星架的圆周速度(2。74)则动载系数速度系数由表6-11查得①确定计算公式中的其他系数使用系数使用系数按轻微冲击得行星轮间载荷不均匀系数查表7。8-2=1。1齿间载荷分布系数，：弯曲强度计算时，接触强度计算是，式中及——齿轮相对于行星架的圆周速度及大齿轮齿面硬度对，的影响系数，按表选取——齿宽和行星轮数目对，的影响系数。对于圆柱直齿传动，如果行星架刚性好，行星轮对称布置或者行星轮采用调位轴承，则使太阳轮和行星轮的轴线偏斜可以忽略不计，值可由图6-10查取。67 (2。75)由图查得=1。35，代入上式，则得(2。76)求齿间载荷分配系数，。先求端面重合度(2。77)式中(2。78)则因为是直齿齿轮，总重合度=所以=节点区域系数：查表得节点区域系数弹性系数：(2。79)接触强度计算的重合度系数：67 (2。80)接触强度计算的螺旋角系数：(2。81)接触强度计算的寿命系数因为当量循环次数，则。最小安全系数：取=1。25润滑剂系数，考虑用220号中载荷极压油，，取=1。06。粗糙度系数，按，由表2。5-36公式计算(2。82)查图2。5-18，取=0。99。齿面工作硬化系数：取=1。接触强度计算的尺寸系数两齿面均为硬齿面，=1①A-C传动接触强度验算计算接触应力，由式（6-6）(2。83)按式（6-7）许用接触应力67 (2。84)计算结果，A-C接触强度通过。用20CrNi2MoA调质后渗碳淬火，安全可靠。①A-C传动弯曲强度验算1）按式（6-15）齿根应力为(2。85)式中-行星轮间载荷分配不均匀系数(2。86)-齿形系数，-应力修正系数，，-弯曲强度计算的重合度系数-弯曲强度计算的螺旋角系数，因为是直齿，取=1(2。87)2）许用齿根应力(2。88)式中——试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限，N/mm267 ——试验齿轮的应力修正系数，采用本书的值时，取=2。0；——计算弯曲强度的寿命系数，取=1。1；——相对齿根圆角敏感系数，查图2。5-46，取=1；——相对齿根表面强度的尺寸状况系数，查图2。5-47，(2。89)故取。由强度条件(2。90)故20CrNi2MoA调质、渗碳淬火，。A-C的材质通过弯曲强度验算。验算C-B传动大接触强度和弯曲强度①根据A-C传动的来确定C-B传动的接触应力，因为C-B传动为内啮合，，所以(2。91)②核算内齿轮材料的接触疲劳验算由，按式6-13有67 (2。92)40CrMo调质，表面淬火，，则内齿轮用40CrMo调质材料，接触强度符合要求。3）弯曲强度的验算只对内齿轮进行验算，按式6-15计算齿根应力，其大小和A-C传动的外啮合一样，即(2。93)许用齿根应力由强度条件(2。94)40CrMo调质材料，所以C-B传动中的内齿轮弯曲强度符合要求。2。3。5轴的设计及校核1）输入轴上的转矩(2。95)2）求作用在锥齿轮上的力锥齿轮的受力分析圆周力(2。96)67 径向力和轴向力3）确定轴的最小直径选取轴的材料为45钢，调质处理。初估轴的最小直径，取，可得:(2。97)轴的结构如图2。2所示：图2-2输入轴的结构图轴段①用于安装液力联轴器，其直径应该与液力联轴器的孔径相配合。所选液力偶合器为福伊特阀控高速型液力偶合器562DTPKWL2型偶合器，故取轴段①的直径，其长度取轴段②为了半联轴器的轴向定位，轴段①左端制出定位轴肩，取轴肩高度，所以轴段②的直径，该轴段放轴承端盖，其长度取。轴段③为了第4轴段轴承更好的固定，轴段3用锁紧螺母和止动垫圈紧固，这种方法结构简单、拆装方便、紧固可靠，取，。轴段④为便于装拆轴承内圈，且符合标准轴承内径，选用圆锥滚子轴承，取，选用32232型圆锥滚子轴承，尺，67 轴段⑤该轴段安装滚动轴承，选用圆柱滚子轴承，取，选用NU234型圆柱滚子轴承，尺寸，。轴段⑥该轴段与锥齿轮做成一体，锥齿轮做成齿轮轴，取，。4)绘制轴的弯矩图和扭矩图：1。输入轴：①求轴承反力：H水平面：V垂直面：②求齿宽中心处弯矩：H水平面：V垂直面：③合成弯矩：(2。98)67 (2。99)扭矩T：④按弯扭合成强度校核轴的强度：当量弯Mca=，取折合系数a=0。6，⑤校核轴的强度轴的材料为45钢，调质处理。由表4-1查得，，则轴的计算应力为(2。100)根据计算结果可知，该轴满足强度要求。轴设计时所用到的表和图，参考《机械设计工程学[Ⅱ]》。弯扭图、扭矩图见下面67 图2-3输入轴受力分析图（1）中间轴的设计1）确定轴的最小直径选取轴的材料为40CrNi，调质处理。初估轴的最小直径，取，可得:(2。101)轴的结构如图2。4所示：图2-4中间轴的结构图轴段①该轴段安装圆锥滚子轴承，取，选用32226型，尺寸为67 ，长度等于滚动轴承的宽度与轴套的宽度的和，轴套是为了轴向固定滚动轴承，取。轴段②该轴段用于安装锥齿轮，用普通平键连接，取轴肩高度，，。轴段③该段做成齿轮轴，；轴段④做成轴肩，，；轴段⑤该轴段安装圆锥滚子轴承，取，选用32032型，尺寸为，。c：绘制轴的弯矩图和扭矩图1）中间轴上的转矩(2。102)2）求作用在锥齿轮上的力大锥齿轮的受力与小锥齿轮的受力存在着一种关系，所以可以由输入轴的受力分析得小直齿圆柱齿轮的受力分析:①求轴承反力：H水平面：V垂直面：67 ②求齿宽中心处弯矩：H水平面：V垂直面：③合成弯矩：(2。103)扭矩T：④按弯扭合成强度校核轴的强度：当量弯Mca=，取折合系数a=0。6，(2。104)67 ⑤校核轴的强度轴的材料为45钢，调质处理。由表4-1查得，，则轴的计算应力为(2。105)根据计算结果可知，该轴满足强度要求。弯扭图、扭矩图见下面图2-5输入轴受力分析图（3）输出轴选取轴的材料为40Cr，调质处理。初估轴的最小直径，取，可得:轴段①该轴段安装圆柱滚子轴承，取，选用NU340型，尺寸为。轴段②该轴段安装大圆柱齿轮和设计浮动联轴器，为了与太阳轮轴联接，此轴段设计的比较复杂。(4)太阳轮轴选取轴的材料为40CrNi，调质处理。初估轴的最小直径，取，可得:67 （5）行星齿轮轴的校核初步确定轴的径1）轴上的转矩(2。106)2）求作用在齿轮上的力行星轮轴上的齿轮分度圆直径为(2。107)圆周力和径向力的大小如下：(2。108)(2。109)3）校核轴的强度取行星轮与行星架之间的间隙，则跨距长度，可以将它看成跨距为的双支点梁，而两个轴承在齿轮内部支承，可以认为是整个跨度承受均布载荷危险截面为跨距中间的弯矩(2。110)轴的材料为，调质处理。由表查得，查得材料许用应力由式得轴的计算应力为(2。111)强度足够，该轴安全。2。3。6轴承的寿命校核67 1．对第一轴的轴承32232和NU234进行寿命计算查手册，轴承32232的主要性能参数为：，，，，轴承NU234的主要性能参数为：，（1）计算轴承支反力1）采用在轴的校核中的数据2）合成支反力由于此结构比较特殊，一端采用外圈无挡边圆柱滚子轴承，另一端成对安装圆锥滚子轴承（面对面），特点是可承受较大的径、轴向载荷，结构简单，调整方便。根据这一结构，圆锥齿轮所产生的轴向力被面对面安装的圆锥齿轮承受，圆柱滚子轴承只承受径向力。图2-6静不定支承结构成对安装两个同一型号的角接触轴承，可按双列轴承进行寿命计算，其额定动载荷和当量动载均应取双列轴承的数值。则双列轴承的额定动载荷为：(2。112)3）轴承的派生轴向力(2。113)4）轴承所受的轴向载荷67 5）计算轴承所受的当量动载荷轴承工作时有中等冲击，查得载荷系数因故(2。114)因圆柱滚子轴承只承受径向力，故6）轴承寿命因，故应按计算，由表取温度系数。按式计算轴承寿命：(2。115)故轴承寿命满足要求。2。行星轮轴承寿命的计算1）每个轴承上的径向载荷(2。116)选用双列圆柱滚子轴承为NN3019查文献2表5-9，5-10得2）轴承的寿命67 (2。117)通过计算，轴承的寿命合格。2。3。7键的设计与强度校核（一）普通平键挤压强度校核：轴的材料一般为钢，而轮毂材料可能是钢或铸铁，当载荷性质为轻微冲击时，钢的许用挤压应力=110N/mm2，用挤压强度条件校核本次设计中所采用的键。l为键的工作长度，对于A型键l=L-b，C型键l=L-b/2。1。输入轴：扭矩与联轴器联接的键，直径d=125mm，C型键的尺寸为b×h×L=32×18×135则l=L-b/2=135-32=103mm=4×6281630/125×18×109≈102N/mm2＜[](2。118)满足强度条件2、第二根轴扭矩与大锥齿轮联接的键，直径d=148mm，A型键的尺寸为b×h×L=36×20×142，则l=L-b=142-36=106mm(2。119)=4×13874230/148×20×106≈176。88N/mm2采用双键满足强度条件。3。第三根轴67 扭矩与大圆柱齿轮联接的键，直径d=250mm，A型键的尺寸为b×h×L=56×32×155则l=L-b=155-56=99mm(2。120)=4×/250×32×99≈232N/mm2采用双键满足强度条件。（二）花键1。减速器通过齿轮联轴器驱动链轮，它们用渐开线花键联接，计算如下：（1）传递扭矩(2。121)（2）花键材料轴材料选20CrMnTi调质处理，花键模数取；齿数取；渐开线齿形，圆齿根，压力角为30度。（3）内花键基本尺寸：分度圆直径基圆直径内花键大径基本尺寸：内花健渐开线终止圆直径最小值内花键小径基本尺寸：67 (2。122)故基本齿槽宽（4）外花键基本尺寸：外花键大径基本值外花键小径基本尺寸基本齿厚（5）内、外花键齿根圆弧最小曲率半径（6）花键强度验算：(2。123)强度合格。2．链轮组件的花键设计，计算如下：（1）传递扭矩(2。124)（2）花键材料轴材料选20CrMnTi调质处理，花键模数取；齿数取；渐开线齿形，圆齿根，压力角为30度。67 （3）内花键基本尺寸：分度圆直径基圆直径内花键大径基本尺寸：(2。125)内花健渐开线终止圆直径最小值（2。126）内花键小径基本尺寸：（2。127）故基本齿槽宽（4）外花键基本尺寸：外花键大径基本值外花键小径基本尺寸67 基本齿厚（5）内、外花键齿根圆弧最小曲率半径（6）花键强度验算：（2。128）强度合格。2。4联轴器的选用2。4。1液力偶合器电动机与减速器的联接要通过液力偶合器，本传动装置选用福伊特阀控调速型液力偶合器562DTPKWL2。液力偶合器是利用液体动能来传递动力的一种液力传动设备：具有如下的优点。（1）无级高速。在电机转速恒定下可以无级调节工作机的转速，与传统的节流调节相比可以大量节省电能。（2）轻载或空载启动电动机和逐步启动大惯量负载，提高异步电机的启动能力。（3）防护动力过载，偶合器泵轮和涡轮之间没有机械联系，转矩是通过油来传递的，是一种柔性和有滑差的传动。当负载的阻力矩突然增大时，其滑差可以增大，甚至制动，电机可继续运转而不致停车。（4）均匀多台之间的负载分配。在多台电机驱动同一负载时，允许各台电机的转速稍有差别，使各台电机的负载分配均匀。（5）可隔离振动、缓和冲击。（6）可方便实现离合。偶合器流道充油排空即行脱离。（7）除轴承外无磨损件，工作可靠，寿命长。因此，在冶金、发电、矿山、市政工程、化工、运输、纺织和轻工等部门中，得到了广泛的应用。2。4。2浮动的齿轮联轴器考虑到井下有限的空间安装较大设备，设计中尽量使设备的各部件能够拆装成小的设备或零件，为了遵循这一思想，在减速器第二级与第三级行星齿轮传动中采用浮动的齿轮联轴器，它利用内、外齿轮副的啮合，以实现两半联轴器的连接。齿轮联轴器具有结构紧凑，承载能力大，工作可靠；补偿性能好，即具有综合补偿两轴相对位移的能力；使用范围广等许多优点。1。浮动齿轮联轴器的几何尺寸计算67 浮动齿轮联轴器是传动比的内啮合传动，其轮齿的齿廓曲线通常采用渐开线；它们是模数相等的啮合齿轮副，即和。浮动齿轮联轴器参数：，，变位系数分度圆直径节圆直径齿顶高齿根高齿顶圆直径齿根圆直径啮合角对于外啮合中心轮工或其他构件浮动的中间零件组成的齿轮联轴器，当其直径较小时，所承受的载荷可能较大；其轮齿的齿宽的齿宽系数较大，即。因此，对于该齿轮联轴器应采用鼓形齿较好。选齿宽系数为，故浮动齿轮联轴器的齿宽为：2。浮动齿轮联轴器的强度计算67 外齿圈选用20CrMnMo，内齿圈选用40CrMn，为了提高该联轴器齿轮轮齿表面的耐磨性，采用表面淬火，以提高其轮齿表面的硬度。热处理后，再进行磨齿或珩齿，以保证获得较高的精度和较低的表面粗糙度。轮齿切应力计算（2。129）式中：；载荷不均匀系数，一般；使用系数，；轮齿载荷，；节圆直径，；齿数；齿宽，；节圆上弦齿厚，；（2。130）寿命系数，；许用切应力，。故：（2。131）满足条件。67 第3章刮板输送机的使用和维护3。1润滑及注油1。进行无尘注油，若实际情况允许，应在被润滑部件（减速器等）装上注油接头，这有助于保证注入的油中减少或削除灰尘和污物。2。当润滑输送机任何部件时，确保工作人员得到并理解润滑剂的参数及有关说明，特别注意对衣着、防火、泄漏处理、贮存方式的要求。3。所有的传动部件不能有煤矸石的堆积，这会引起其过热，从而降低轴承和齿轮的寿命，并有引起火灾的危险。3。2重型刮板输送机的安装、运行与维护3。2。1重型刮板输送机的安装与试运转1。地面安装与调试输送机在未下井之前，为了检验其机械性能，并使安装、维修和操作人员熟练地掌握操作技术，应先在地面进行安装和试运转。随着刮板输送机在地面的安装，将对操作者进行下列培训；（1）拆下并装上机头卸载端传动链轮；（2）拆下并装上机尾回转端传动链轮；（3）拆下并装上机头、机尾驱动时机；（4）拆下并装上机头、机尾传动偶合器；（5）拆下并装上机头、机尾行星轮、齿轮减速器；（6）拆下并装上溜槽及挡板、联接件；（7）拆下并装上观察孔门；（8）安装并张紧链条；（9）安装及替换刮板。1）安装前的准备工作67 （1）参加安装及试运转的工作人员，必须熟悉本输送机的结构、工作原理、安装程序和注意事项。（2）制订好安装规程、试运转要求、检测项目、质量标准、工作进程及组织安排。（3）按照制造厂的发货明细表，对输送机的各部件、零件、附件、备件以及专用工具进行检查、核对，做到完整无缺。（4）将输送机进行地面安装、试运转的零、部件从仓储地点搬运到安装位置，并按合格要求检查其外观及性能，发现有碰伤、变形及性能缺陷，应先行修复或更换。（5）准备好安装工具、润滑油脂及供电电源、供水水源等。2）安装程序（1）参加地面安装和测试的工作人员，必须严格遵守安全规程规定，始终注意和做主人身与设备安全。（2）将输送机各零部件按总体安装顺序放置到位。（3）组装机头架、推移梁、卸载犁板、机头传动部及转载机尾；组装机尾架、推移梁、机尾传动部，并按输送机地面试运转长度分别摆放到位。（4）将机头、机尾过渡溜槽分别与机关、机尾推移梁联接，与机头、机尾架及传动部组装在一起，完成机头、机尾部的安装。（5）安装溜槽和刮板链①双链输送机各链段对应左右链条必须严格按出厂配对链段安装；刮板按规定间距固定在链条上，确保刮板面对正确方向；②将刮板链的一端放在机头部中板上面，另一端绕过机头传动链轮，从转载机尾中板及输送机机头架中板、过渡溜槽中板下面穿过，拉出6-7m；③各种溜槽按顺序依次排列，刮板链在牵引绳及小绞车牵引下，穿过各溜槽链道，最后绕过机尾传动链轮，返回机尾架和溜槽的上链道，确保刮板链平展无缠结，刮板滑道无阻塞；④在上槽中将刮板链接长，铺满上槽，直至机头处与刮板链另一端头对齐；⑤所有溜槽前后靠紧，端头对接妥当，安好哑铃联接件。（6）安装挡板及链轨（或销排轨）。（7）安装冷却水管及喷水管。（8）安装供电电缆、开关及电路控制系统。（9）安装紧链装置，张紧输送机刮板链，拆除多余链段，接好端头，形成整机的封闭环形刮板链。67 2。输送机的试运转（1）输送机安装完成后，对输送机进行全面检查。2）切断输送机电源，确保输送机不能启动，进行检查。①所有需要润滑的部件均已注入推荐量的正确品质的润滑油和润滑脂。②传动部件都正确组装。③确保链轮组件正确安装、刮板链正确安装、刮板链与链轮齿正确啮合。④所有的联接件安装到位且正确拧紧。⑤所有的溜槽安装到位、溜槽间搭接平滑，槽间哑铃及销、卡块安装到位。⑥所有的刮板都在链道内、链条无缠结、轨道无阻塞。⑦所有挡板、铲煤板安装到位。⑧液压控制线路正确联接，无损坏。（3）接通输送机电源，进行检查。①点动电动机，确保机头、机尾传动部的电动机旋转方向协调一致。②启动液压泵站，确保伸缩机尾2个伸缩油缸协调一致工作、伸缩机尾伸缩功能正常；确保液压马达紧链装置达到紧链状态。③确保信号系统及电气控制系统功能正常。④检查输送机全长，保证无阻塞，所有现场人员都清楚地意识到输送机即将开始运转。（4）输送机空载试运转。①输送机在安装检查完成后，进行0。5-1小时的空载运转。②减速器、电机运转平稳，无异常音响，无非正常温升。③刮板链运行持续稳定，顺利与链轮啮合。④刮板链张紧程度适中，刮板链在机头链轮处下垂2个环为宜，否则应重新应紧链。（5）输送机负载试运转。①输送机空载试运转后进行负载试运转。②正确卸煤到转载机上。③减速器、电机运转平稳，无异常音响，无非正常温升。④刮板链运行持续稳定，顺利与链轮啮合。⑤刮板链张紧程度适中，刮板链在机头链轮处下垂2个环为宜，否则应重新紧链。3。2。2刮板输送机的运行注意事项67 在输送机投入正式运行以前，必须对其进行全面目测检查，确保铺设质量和刮板链的适度张紧，并确保溜槽中无任何可能阻碍运行的异物存在，所有挡护均已到位且安全可靠；并检查所有起动、控制及通信设备，确保其技术状态正常、良好。（1）正常条件下，先起动工作面运输巷可伸缩带式输送机、破碎机、转载机、工作面刮板输送机，后起动采煤机，以保证运输机械轻载起动。双速电动机驱动的输送机，先低速起动，然后转换到高速运行，以增大起动力矩，限制起动电流。（2）采煤机截煤时要防止过载切削，以免使输送机溜槽受到过高的横向弯曲作用力；输送机向煤壁侧推进时，必须保持弯曲段圆顺过渡，相邻溜槽间的偏转角度不得超过设计许可值。（3）工作面应尽量保持平直，防止过多过大起伏，不使输送机溜槽间垂直偏转角度超限而影响其平稳正常运行。（4）采煤机停机后，输送机不要立即停机，应在运完溜槽上的煤以后，再空运转几个循环，以便将煤粉从溜槽槽帮滑道内清除干净，防止煤粉结块而增大起动负载和运行阻力。（5）发现溜槽中有大块煤和大块岩石时，必须及时处理，以防卡链、堵转等事故发生。（6）驱动电动机、偶合器、减速器、链轮组件等传动件附近应保持清洁，便于通风散热，以防温升过高而损坏电机、轴承和齿轮等。3。2。3常见故障及处理方法3-1电机的常见故障及处理方法序号故障原因处理方法1电机启动不起来或启动后缓慢停止1。负荷过大2。电气线路损坏3。电压下降1。减轻负荷，将上槽煤去掉一部分2。检查电路，更换损坏零件3。检查电压2电动机及端部轴承部位发热1。超负荷运转时间太长2。通风散热情况不好3。轴承缺油或损坏1。减轻负荷，缩短超负荷运行时间2。清除出电动机周围浮煤及杂物3。注油，检查轴承是否损坏3电动机声音不正常1。单项运转2。接线头虚接1。检查单项运转原因2。检查接线4链子卡在链轮上舌板拨链器螺栓松动或丢失1。拧紧螺栓2。更换新的舌板拨链器51。圆环链缠结1。接顺链条和接链环67 刮板链在链轮上跳牙或掉底链，剪断刮板与联接螺栓或断链2。两条链长度超出规定的公差3。链轮过度磨损4。刮板链过度松驰5。刮板过度弯曲6。链条卡进异物2。更换超差的刮板链段3。更换链轮4。重新紧链5。更换刮板6。去掉卡进的异物6刮板链震动大1。溜槽脱开2。溜槽搭接不平1。对接好溜槽2。调平接口3。2。4刮板输送机的常规保养及维护为了保证刮板输送机的安全运行，发挥最佳工作性能，必须按要求定期保养和维修输送机的各零部件，对各润滑部位进行定期注油，调整各零部件技术状态和拧紧紧固件。1。一般外部机械的检查内容（1）所有的部件、元件、配件是否都完整无缺，有无过度磨损带来的缺陷。（2）机器运转时有无非正常噪音、振动和发热，尤其是减速器和链轮组件中的齿轮与轴承；有无从溜槽和驱动机架发出的非正常声音。（3）有无漏油和漏水现象。（4）不拆卸设备、验证设备处于有效及安全工作状态，功能正常。（5）所有挡护板与栅栏是否到位且数量足够。（6）灭火装置随手可及，并贴有法定告示。（7）机器和设备是否保持合理的清洁，有无煤尘聚积物，能否自由转动。2。每班检查（1）目测检查溜槽、拨链器、舌板、压链块、卸载犁板、链轨（或销排轨）有无异常现象，有无损坏。（2）检查挡板、电缆槽有无错位和变形；在运转中应确保电缆与电缆槽间拖拽、过渡保持平滑。（3）检查哑铃联接件有无损坏和脱落，如有损坏和脱落应换补新联接件。（4）检查刮板链条及接链环的完好情况。任何弯曲变形的刮板必须更换，连接螺栓松动则需更新螺栓、螺母。（5）清扫机头传动部、机尾传动部、电缆槽中的浮煤、溢煤。（6）检查各联接部位螺栓紧固状况，松动者拧紧，损坏者更新。（7）检查电动机、减速器冷却水供应及循环情况和冷却效果。67 3。每日检查（1）进行每班检查的各项内容。（2）检查减速器是否有非正常噪音、振动和过热情况。（3）检查刮板链条通道的平滑性；检查链条张力，测量并记录预张紧状况。（4）检查刮板链条绕经链轮能否顺利啮合与分离；拨链器的功能是否良好。（5）检查链轮组件有无损坏，链轮轴承是否过热。（6）检查减速器、链轮组件是否漏油。（7）检查刮板链条有无松弛、缠结现象，接链环有无损坏，有无丢失的螺栓和损坏的刮板。4。每周检查（1）进行每日检查的各项内容。（2）检查所有的油位，加足润滑油；从每个减速器、链轮组件中提取油样，检测油质。（3）检查传动装置是否完好、安全，有无损坏；检查各紧固件，拧紧松动的螺栓。（4）记录机头部、机尾部电动机电流表读数，检查两电动机负载分配情况。当两个电流表读数差额达到或超过10%时，应进行调整，使两台电动机负载趋于均衡。（5）检查电动机接线端是否清洁；检查电缆插销、插座是否安全有效，有无损坏。（6）检查刮板与横梁的连接螺栓紧固情况，如有松动及时拧紧，如有损坏及时更换。（7）检查链轮的磨损与损坏情况。5。每月检查（1）进行每周检查的各项内容。（2）检查减速器中的油质，需要时更换新油。（3）测量双链对应链段的长度，检查其伸长量是否一致。如链段伸长量达到或超过原始长度的2。5%时，则应更换新链。每段刮板链组件由出厂时配对的两条链子及按规定间距固装的刮板组成，更换新链时必须按配对出厂的链条成对进行更换。6。每季检查（1）进行每月检查的各项内容。（2）放出链轮组件及减速器内的油，彻底清洗，目测检查减速器、齿轮和轴承有无磨损；更换已磨损件，确保箱体各连接表面洁净，按要求加足新油。（3）检查电动机轴及轴承等部位有无损坏。3。2。5刮板输送机上使用的新型传动系统67 重型刮板输送机及大运量、长运量、高带速带式输送机在世界各国得到广泛应用，成为高产高效矿井的主要运输设备。重型输送机在起、制动过渡过程中的动载荷及动力响应问题渐显突出，其牵引构件（刮板链及输送带）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，甚至使输送机难以继续起动和正常运行。带式输送机重锤张紧装置的动力响应，会使其负荷显著增大，产生很大的附加位移，甚至损坏机件。大的动载荷也对输送机牵引构件的强度和驱动装置的功率提出更高的要求，从而大大提高了整机的成本和运行费用。为了保证重型输送机的平稳、安全、经济、高效运行，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与控制，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，改善输送机的运行条件，使驱动装置、牵引构件及张紧装置的负载能力与强度得到充分利用，达到最佳的技术状态和经济效果。CST/WB的传动装置与用于带式输送机上的CST类似，结构更紧凑，适用于采煤工作面，新型本质安全控制器符合矿井安全要求。这种传动装置在刮板输送机上使用可获得带式输送机上使用CST同样好的效益。这种传动装置有平行和垂直布置（输出轴与输入轴平行或直交）两种结构型式。平行布置的是输入力矩经两级行星齿轮传动后，由湿式摩擦离合器控制输出力矩和输出转速；垂直布置的是输入力矩经圆锥—圆柱齿轮二级减速和一级行星齿轮传动，由湿式摩擦离合器控制输出力矩和输出转速。这种新型传动装置有如下的功能：（1）平衡负载；（2）过载（冲击）保护；（3）可控起动—精确地跟踪设定加速度斜率起动；（4）输送机各驱动电动机分别（每次一台）空载起动；（5）紧链或检查刮板链条时低速运行。这种新型传动装置的主要优点有：（1）显著减少刮板输送机停机次数与时间，大大提高产量与效率；（2）极大降低刮板链的动张力和伸长率，削除断链事故；（3）链条和链轮寿命至少延长一倍，经济效益显著；（4）延长电动机的工作寿命。减少起动次数，空载起动降低起动电流，减小线圈发热与老化，延长寿命；（5）多电动机驱动分别空载起动，减少电网电压降及对电网的冲击；（6）刮板输送机不需要选用具有高起动力矩的电动机。67 结论长达近四个月的毕业设计结束了，在这四个月里，设计的过程中遇到了不少的困难，真是书到用时方恨少，但是在刘志民老师的耐心指导和帮助下，克服了重重困难，完成了此次毕业设计，同时也学到了大量的机械设计方面的知识，受益非浅。通过本次毕业设计，才发现理论联系实际的重要性，才发现只学会书本上的理论知识是远远不够的，通过毕业设计，搞懂了原来学习当中遇到的问题，使自己的专业知识有了很大的提高，锻炼了自己发现问题、分析问题、解决问题的能力，为以后的实际工作打下了良好的基础。本次毕业设计主要是对SGZ1000/3000型刮板输送机传动部的设计，采用了机头双驱动，机尾单驱动的结构，机头的传动部为平行各垂直布置，机尾为平行布置，这样可以更好的利用井下有限的空间。这次设计的重点是刮板输送机传动部的设计，它主要是三级减速器，采用了圆锥—圆柱—行星齿轮减速器，设计说明书对主要的齿轮和轴进行了设计和计算，对重要的轴和花键进行了强度校核，对主要轴承进行了寿命校核，并且对行星机构齿轮进行了设计和计算。通过这个学期的毕业设计，不仅对所学的知识有了一次较为全面的总结，培养了我综合运用所学知识，独立分析、处理和解决工程实际问题的能力。在整个设计过程中深刻体会到了做学问的艰辛和各位指导老师们对冶学严谨求实的科学态度。67 参考文献[1]朱孝录。《中国机械设计大典》第二卷。江西：江西科学技术出版社，2002[2]朱孝录。《中国机械设计大典》第四卷。江西：江西科学技术出版社，2002[3]吴宗泽。机械设计实用手册。北京：化学工业出版社，2003[4]戴绍诚、李世文、李芳等。《高产高效综合机械化采煤技术与装备》下册。北京：煤炭工业出版社，1998[5]王洪欣、李木、刘秉忠。机械设计工程学[Ⅰ]。徐州：中国矿业大学出版社，2004[6]唐大放，冯晓宁，杨现卿。机械设计工程学[Ⅱ]。徐州：中国矿业大学出版，2004[7]王启广、李炳文、黄嘉兴。采掘机械与支护设备。中国矿业大学出版社，2006[8]甘永立。几何量公差与测量。上海：上海科学技术出版社，2003[9]方昆凡。公差与配合技术手册。北京：北京出版社，1983[10]李宜民。理论力学[M]。徐州：中国矿业大学出版社，2003[11]洪晓华。矿井运输提升[M]。徐州：中国矿业学院出版社，2005[12]刘鸿文。简明材料力学[M]。北京：高等教育出版社，1999[13]中华人民共和国国家技术监督局。GB3100-3102。中华人民共和国国家标准。北京：中国标准出版社，2004[14]周明衡。联轴器选用手册。北京：化学工业出版社，2001[15]饶振纲。行星传动机构设计。北京：国防工业出版社，1994[16]张松林。轴承手册。北京：电子工业出版社，2007[17]成大先。机械设计师手册单行本润滑与密封。北京：化学工业出版社，2004[18]成大先。机械设计师手册单行本机械制图极限与配合。北京：化学工业出版社，2004[19]单辉祖。材料力学。北京：高等教育出版社，1999[20]程居山。矿山机械。徐州：中国矿业大学出版社，1997[21]王启广，黄嘉兴。液压传动与采掘机械。徐州：中国矿业大学出版社，2005[22]谢锡纯，李晓豁。矿山机械与设备。徐州：中国矿业大学出版社，2000[23]白杰平，伍锋，潘英。ScienceandTechnologyEnglishforMechanicalEngineering。徐州：中国矿业大学出版社，1997[24]JosephE。Shigley，CharlesR。Mischke。机械工程设计。北京：机械工业出版社，2002[25]TunnellingandUndergroundSpaceTechnology18395—404，200367 致谢本论文是在尊敬的指导老师刘志民老师的精心指导下完成的。在做论文期间，从论文的选题、撰写、修改到定稿都倾注了刘老师的心血和汗水，在此向刘老师致以诚挚的敬意和衷心的感谢！刘老师多次询问我的设计进程，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。刘老师一丝不苟的作风，大胆创新的思想，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，深深影响了我；刘老师不仅授予我知识，而且教我做人的道理。我的每一点进步都离不开老师的指导。最后还要感谢这次毕业论文的评阅老师们，是您在百忙之中对我的毕业论文进行批改，在此表示衷心的感谢，并致以崇高的敬意！还要感谢我的同学，在许多时候，他们都给了我及时有效的帮助。在此我同样要对他们由衷的说声谢谢！Alongtheconveyorlengthcanbeloadedtothechute,intothemiddlegroovecoalscraperchaindrag,slidetotheunloadingterminalinthecentralgroove,andthenunload.Sidedischargingtypedoublechainscraperconveyor67'