1、<p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1課題來源與背景</p><p>　　刮板輸送機作為煤炭運輸?shù)闹饕\輸設(shè)備，在煤炭生產(chǎn)中起著非常重要的作用。目前，我國刮板輸送機的總體設(shè)計、制造水平已接近國外同類機型，但與國外相比仍有不少差距。對此，加快研制高可靠性的超重型大功率刮板輸送機刻不容緩。</p><p>　　二

2、十世紀80年代中期以來，世界各先進采煤國家競相致力于工作面刮板輸送機整機性能的完善和元部件可靠性的提高，成功的研制了各種大運量、高強度、高可靠性、長壽命的工作面刮板運輸機和配套運輸巷自移轉(zhuǎn)載機，促進了高產(chǎn)高效、強化集中生產(chǎn)工作面作業(yè)的形成，使工作面日產(chǎn)煤愈萬噸，綜采效率、安全水平迅速提高。我國現(xiàn)已成為世界上年煤量最高的國家，本世紀初期已建成100個高產(chǎn)高效礦井，面臨著加速發(fā)展機械化，增加產(chǎn)量，提高效率，改善安全和建設(shè)現(xiàn)代化礦井的歷史任務

3、。我們國家的煤礦機械研究、設(shè)計與生產(chǎn)部門，認真借鑒、吸收國外先進技術(shù)和管理經(jīng)驗，已設(shè)計制造出適合我國國情的新一代能力大、性能好、壽命長的重型刮板輸送機。國內(nèi)研制的日產(chǎn)煤7000t綜采工作面成套設(shè)備已通過工業(yè)性實驗和技術(shù)鑒定，日產(chǎn)萬噸的綜采成套設(shè)備正在研制中。 </p><p>　　隨著當今世界綜采技術(shù)的發(fā)展和設(shè)計思路的不斷創(chuàng)新、高產(chǎn)高效工作面的相繼投產(chǎn)，大功率刮板輸送機的研制與開發(fā)已勢在必行，要加強計算機輔助設(shè)計

4、 、模擬工況、仿真等技術(shù)的應用。對此，應該抓緊機遇，一方面提高現(xiàn)有機型的可靠性、安全性，降低事故發(fā)生率；另一方面要研制開發(fā)國產(chǎn)大功率刮板輸送機。盡快投入市場，提高與國外同類產(chǎn)品的競爭力，以適應我國煤炭工業(yè)迅猛發(fā)展的需要。</p><p>　　1.2刮板輸送機簡介</p><p>　　1.2.1刮板輸送機概述</p><p>　　刮板輸送機是一種以撓性體為牽引機構(gòu)的連

5、續(xù)輸送機械，是為采煤工作面和采區(qū)巷道運煤布置機械，是目前長壁式采煤工作面唯一的運輸設(shè)備?？捎糜谒竭\輸，亦可用于傾斜運輸。沿傾斜向上運輸時，煤層傾角不得超過25°，向下運輸時，傾角不得超過20°，當煤層傾角較大時，應安裝防滑裝置?？蓮澢伟遢斔蜋C允許在水平和垂直方向作2°～4°的彎曲。如圖1.1</p><p><b>　　圖1.1</b></p

6、><p>　　1.2.2刮板輸送機組成部分</p><p>　　刮板輸送機主要是由機頭部（包括機頭架、電動機、液力耦合器、減速器、鏈輪組件等）、機尾部、中間部分（包括溜槽、過度溜槽、刮板鏈組件等）和附屬裝置（包括緊連裝置、鏟煤板、擋煤板、電纜槽等）組成，如圖1.2所示。</p><p>　　圖1.2 SGZ1250/2000型刮板輸送機示意圖</p>&l

7、t;p>　　1—減速器；2—液力耦合器；3—電動機；4—過度溜槽；5—中部槽；</p><p>　　6—無鏈牽引齒條；7—銷排軌座；8—可伸縮機尾架；9—鏈輪組件；</p><p>　　10—液壓缸；11—刮板鏈；12—側(cè)卸式機頭</p><p>　　1.2.3 刮板輸送機的分類 </p><p>　　國內(nèi)外生產(chǎn)和使用的刮板輸送機的類型

8、很多，其分類方法各有不同。按溜槽的布置方式分，有重疊式和并列式；按溜槽結(jié)構(gòu)分，有敞底式和封底式；按牽引鏈結(jié)構(gòu)分，有片式套筒鏈、可拆模鍛鏈和焊接圓環(huán)鏈；按鏈條數(shù)目分，有單連、雙邊鏈、雙中鏈和三鏈；按傳動裝置布置分，有并列式、垂直式和復合式；按電機的功率分，有輕型、中型和重型等。</p><p>　　1.3國內(nèi)外刮板運輸機發(fā)展情況</p><p>　　1.3.1國外刮板運輸機發(fā)展情況</

9、p><p>　　1)先進產(chǎn)煤國家刮板輸送機發(fā)展重點與主要代表機型以及技術(shù)指標</p><p>　　自世界第一臺刮板輸送機誕生依賴，經(jīng)歷了半個多世紀的不斷研制、試驗、改進，刮板輸送機已成為煤礦運輸?shù)闹饕O(shè)備。目前世界上生產(chǎn)刮板輸送機的國家主要有德國、美國、英國、澳大利亞、日本等，機型從輕型、中型到重型、超重型，裝機功率已達到3×750KW。保護形式有：彈性聯(lián)軸器、限距型液力耦合器、雙速

10、電機、調(diào)速型液力耦合器、軟啟動（CST可傳動控制裝置、閥控調(diào)速型液力耦合器、交流電機變頻調(diào)速技術(shù)三種軟啟動裝置) 等等。二十世紀80年代中期以來，世界各先進采煤國家競相致力于工作面刮板輸送機整機性能的完善和元部件可靠性的提高，成功的研制了各種大運量、高強度、高可靠性、長壽命的工作面刮板運輸機和配套運輸巷自移轉(zhuǎn)載機，促進了高產(chǎn)高效、強化集中生產(chǎn)工作面作業(yè)的形成，使工作面日產(chǎn)煤愈萬噸，綜采效率、安全水平迅速提高。</p>&l

11、t;p>　　在不斷提高工作面單產(chǎn)和效率的總要求下，二十世紀80年代初期，主要是對工作面刮板輸送機的結(jié)構(gòu)進行改進。如采用雙心鏈、側(cè)卸機頭、封底溜槽和雙速電動機，增大溜槽、牽引鏈條等組件的強度以及傳動功率等都有效地提高了刮板輸送機的運輸能力和可靠性。二十世紀80年代后期以來，工作面刮板輸送機技術(shù)發(fā)展可概括為“三大（大運量、大運距、大功率）、二重（重型溜槽、重型鏈條）、一新（自動監(jiān)測等新技術(shù)）”。以德國DBT公司制造的MTA—42—3&

12、#215;1000型軟起動刮板輸送機為例，其裝機容量為3×750KW，雙中心鏈2×φ42/46mm，溜槽為軋焊結(jié)構(gòu)，溜槽高355mm，內(nèi)寬1200mm，溜槽間聯(lián)接件為啞鈴銷，聯(lián)接強度達到400t以上，運輸能力可達4500t/h，在美國科羅拉多州塞浦露斯20英里礦與朗艾道公司制造的EL3000型安德森電牽引采煤機配合，于1997年6月創(chuàng)造月產(chǎn)990361t潔凈煤的世界紀錄。</p><p>　　

13、進入二十世紀80年代以后，國外先進產(chǎn)煤國工作面刮板輸送機技術(shù)發(fā)展已達到的主要性能指標有大運量、長運距、大功率、長壽命與高可靠等技術(shù)指標。</p><p>　　大運量:二十世紀70年代末，工作面刮板輸送機運量能力一般小于1000t/h；80年代中期達到2000t/h；80年代末90年代初期已達到2500～3500t/h，目前已出現(xiàn)運量4000t/h以上的重型刮板輸送機。相應的溜槽寬度從730～764mm增大到980

14、～1100以上，連速從1m/s左右提高到1.3～1.4m/s以上，最高鏈速已達到1.78m/s。</p><p>　　長運距:二十世紀70年代末，一般工作面刮板輸送機的長度不超過200m（只有德國在1979年平均長度達到223m）；80年代逐步增長到250m左右，1987年德國采煤工作面刮板輸送機平均長度為244m。目前美、英、德國等先進采煤國均已有超過300m長的采煤工作面和刮板輸送機，最長的工作面刮板輸送機已

15、達到380m。鏈條布置形式也相應地從雙邊鏈和單邊鏈過渡到以雙中鏈為主，鏈子直徑從φ26～30mm增大到φ34～42mm，目前已出現(xiàn)φ46～52mm的鏈子。國外專家研究分析認為，從設(shè)備投資、運營成本、掘進通風、維修搬家等因素綜合考慮，工作面以及刮板輸送機的長度在250m左右時，技術(shù)經(jīng)濟指標最為合理。</p><p>　　大功率:二十世紀70年代末期，刮板輸送機驅(qū)動電機單臺功率Nd≤200KW，最大裝機功率為2

16、15;200KW，80年代初期裝機功率為（2～3）×（250～315）KW。目前實際運行的刮板輸送機單臺電動機最大功率已達到或超過700KW，減速器傳動比i=1：40.相應地，對于功率大于250～300KW電動機的供電電壓也從1000V左右升高到2300V、3300V、4160V或5000V.</p><p>　　長壽命與高可靠性:二十世紀70年代末期，刮板輸送機過煤量約為100萬噸，80年代初期過煤量

17、約為200萬噸。目前重型刮板輸送機整機（大修周期）過煤量已達到400～600萬噸（相當于運行3～4年）；組件工作壽命，φ300mm以上鏈條為200～300萬噸（相當于運行1～2年），鏈輪為100～150萬噸（相當于運行約為1年左右），減速器設(shè)計壽命約為12500～15000h，接鏈環(huán)的疲勞壽命已達到70000次以上。</p><p>　　其他如美國的艾朗道公司、久益公司、德國的哈爾巴赫布朗公司和DBT公司等，都在

18、二十世紀80年代至90年代推出了新型強力工作面刮板輸送機。</p><p>　　2)先進產(chǎn)煤國家刮板輸送機元部件新結(jié)構(gòu)與新技術(shù)</p><p>　?、?重型鑄焊或新型軋焊溜槽</p><p>　　二十世紀80年代以來，國外先進產(chǎn)煤國家重型刮板輸送機溜槽普遍采用鑄焊或新型軋焊結(jié)構(gòu)。鑄焊溜槽將煤壁側(cè)槽幫與鏟板、采空側(cè)槽幫與擋板煤板托架（包括推移耳板）鑄成一體，同時將槽間

19、聯(lián)接啞鈴插頭和座窩以及與擋煤板聯(lián)接螺栓的座孔等都靠精密鑄造而成，然后在焊接耐磨中板和封底版，形成整體溜槽。軋焊溜槽以單獨軋制的上、下厚槽幫鋼與耐磨后中板、底板焊接而成。</p><p>　　⑵ 大尺寸高強度鏈條組件</p><p>　　二十世紀80年代以來，國外先進產(chǎn)煤國家重型刮板輸送機鏈條組件技術(shù)發(fā)展重點是提高抗拉強度、抗沖擊韌性和疲勞強度。雙中鏈發(fā)展較快，已成為重型刮板輸送機鏈條布置基

20、本型式。因為雙中鏈可以采用大尺寸連環(huán)，二不受槽幫鏈道限制，受力較雙邊均勻，強度較大，英國實驗用相同直徑鏈子組成的雙邊鏈條組件，叫雙邊鏈強度高10%以上。</p><p>　　1978年懷威貝克（Wheway Becker）公司研制成功扁圓鏈（Ovalink chain），這種鏈子用扁圓鋼棒料編焊而成。節(jié)距以及外形尺寸 相當于φ22mm的扁圓鏈，其強度性能相當于φ26mm的圓環(huán)鏈。著名的帕森斯（Parsons）鏈條

21、公司不甘落后，隨即推出功能相似的緊湊鏈（Compact chain），其特點是平鏈環(huán)仍用常規(guī)的圓鋼彎制對焊，而立鏈環(huán)則合金鋼造成高度較低扁圓鏈環(huán)。此外，德國還研制了平鏈環(huán)改用鍛造成型的平肩長方形鏈環(huán)，而立鏈仍用常規(guī)圓鋼彎制對焊而成的新型鏈條。</p><p><b>　?、?新型傳動裝置</b></p><p>　　為了適應采煤工作面長度增加和運量增大，需要發(fā)展大功率

22、、具有良好的起動特性和過載保護功能的電動機、減速器等傳動裝置。雙速變級電動機是近年來國外先進產(chǎn)煤國家重型刮板輸送機基本驅(qū)動設(shè)備。一般多采用雙繞組4/8極和4/12極，外殼水冷，法蘭聯(lián)接（IEC同功率標準機座和出軸聯(lián)接尺寸，僅機長略有增加）。雙速電動機最大功率已達到700～1000KW，為了改善刮板輸送機重載起動性能，采用多極對數(shù)繞組通電低速起動，以限制起動電流，提高起動扭矩，延長起動時間，減小動應力，實現(xiàn)軟起動。</p>

23、<p>　　減速器的發(fā)展方向是功率大、體積小、重量輕、壽命長。英國、德國、法國均造有最大輸出轉(zhuǎn)矩達到250～335KN.m（在速比i=40：1時，傳動功率達到525KW）的重型減速器，其齒輪、軸承等傳動件設(shè)計壽命高到12500～15000h。德國艾柯夫公司和DTB公司等設(shè)計制造的JPL-15型和25型平行軸行星輪減速器，速比達到16：1～65：1。</p><p>　　另一種新型傳動耦合裝置稱為多用控制

24、驅(qū)動裝置（UCD），是將液力變矩器和多片摩擦離合器組合在一起并加裝液壓控制伺服閥組等。英國FSW公司研制的UGD-200型多用控制裝置可裝載重型刮板輸送機電動機與減速器之間的高速軸上。此外，德國還推出液壓馬達輔助驅(qū)動裝置，即在行星齒輪減速器內(nèi)齒圈的外周切出外齒輪，除用電動機驅(qū)動減速器輸入軸外，并用液壓馬達輔助驅(qū)動與內(nèi)齒圈，這樣內(nèi)齒圈與行星齒輪相互周轉(zhuǎn)，形成行星輪托架及輸出軸低速轉(zhuǎn)動，起動工作機構(gòu)。</p><p>

25、;　?、?機頭、機尾裝置的改進</p><p>　　二十世紀以來，國外先進產(chǎn)煤國家發(fā)展交叉?zhèn)刃?，降低高度‘提高機架與鏈輪的強度和壽命。</p><p>　　側(cè)卸機頭已成為高產(chǎn)高效綜合機械化采煤工作面刮板輸送機的基本形式，因為側(cè)卸可以提高運輸能力，可以消除很多塊煤卸載中的障礙。英國道梯麥柯公司制造的運量2500t/h，電動機功率為525KW的刮板輸送機交叉?zhèn)刃稒C頭。德國DBT公司制造的φ34

26、mm雙中鏈刮板輸送機側(cè)卸機頭高達1.1m。</p><p>　　機尾高度關(guān)系到采煤在工作面端開切口及臥底問題，也需盡量降低。美國朗艾道公司生產(chǎn)了矮機尾的刮板輸送機。</p><p>　　⑸ 90°轉(zhuǎn)彎刮板輸送機</p><p>　　90°轉(zhuǎn)彎刮板輸送機最早由聯(lián)邦德國哈爾巴赫布朗公司在二十世紀70年代中期研制成功。以后克羅克納背靠瑞特公司和威斯特費

27、利亞公司也研制了曲線轉(zhuǎn)盤刮板輸送機。80年代中期，克羅克納背靠瑞特公司改進成功背鏈（Harness chain）式雙中鏈曲線轉(zhuǎn)盤刮板輸送機，以后逐步一、提高其元部件的可靠性和使用壽命，擴大了它的適用范圍。目前英國（Wulter公司）、美國（Jeffery公司）也開始制造這種機型刮板輸送機，并在一些礦井的短工作面試用。</p><p>　　1.3.2我國刮板輸送機的發(fā)展情況</p><p>

28、　　1)我國刮板輸送機技術(shù)發(fā)展的簡況</p><p>　　我國的綜采工作面刮板輸送機，自上世紀70年代中期開發(fā)以來，已經(jīng)取得了長足的進步。尤其是上個世紀九十年代后，在新技術(shù)革命的帶動下，煤礦開采 技術(shù) LJ設(shè)備迅速發(fā)展，為適應市場需要,國內(nèi)煤機制 造廠家、煤礦生產(chǎn)企業(yè)和科研院所積極合作，通過借 鑒和吸收國外先進的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝手段，應機 電 一體化和自動化技術(shù)，開發(fā)新材料、新產(chǎn)品，研制、開發(fā)了高生產(chǎn)能力，高性能的

29、工作面刮板輸送設(shè)備并逐漸形成了多系列，多結(jié)構(gòu)類型的刮板輸送機產(chǎn)品。實現(xiàn)了礦井高產(chǎn)高效和集約化生產(chǎn)。為綜采機械化水平的提高和經(jīng)濟效益的增長發(fā)揮了很大的作用。國現(xiàn)已成為世界上年煤量最高的國家，本世紀初期已建成100個高產(chǎn)高效礦井，面臨著加速發(fā)展機械化，增加產(chǎn)量，提高效率，改善安全和建設(shè)現(xiàn)代化礦井的歷史任務。我們國家的煤礦機械研究、設(shè)計與生產(chǎn)部門，認真借鑒、吸收國外先進技術(shù)和管理經(jīng)驗，已設(shè)計制造出適合我國國情的新一代能力大、性能好、壽命長的重

30、型刮板輸送機。國內(nèi)研制的日產(chǎn)煤7000t綜采工作面成套設(shè)備已通過工業(yè)性實驗和技術(shù)鑒定，日產(chǎn)萬噸的綜采成套設(shè)備正在研制中。</p><p>　　我國刮板輸送機技術(shù)在國內(nèi)發(fā)展大致經(jīng)歷了四個階段：</p><p>　　第一階段在二十世紀30-40年代，是可拆卸的刮板輸送機，該刮板輸送機在工作面內(nèi)只能直線鋪設(shè)，隨工作面的推進，需人工拆卸、搬移、組裝。刮板鏈是板式，多為單鏈，如V型、SGD-11型、

31、SGD-20型等小功率輕型刮板輸送機。</p><p>　　第二階段是自二十世紀40年代后期到60年代初期，由德國最先制造的可彎曲刮板輸送機，它與采煤機、金屬支架配合實現(xiàn)了機械化采煤。這種刮板輸送機可以滿足底板凹凸不平和水平彎曲等非直線條件，移動設(shè)備時不需拆卸，并且運煤量也有所增大，如當時的型號SGW-44型刮板輸送機就是這個階段的代表產(chǎn)品。</p><p>　　第三階段是自進入60年代，

32、由于液壓支架的出現(xiàn)，為了適應市場的需要，刮板輸送機發(fā)展到了一個較為成熟的階段，研制出大功率可彎曲重型刮板輸送機，如SGD-630/75型、SGD-630/180型等就是屬于這個階段的代表產(chǎn)品。</p><p>　　第四階段是自二十世紀70年中期以來，我國采煤工作面刮板輸送機以及運輸巷轉(zhuǎn)載機引進外國143套綜采設(shè)備，10多年間，基本上還停留在消化、仿制與鞏固階段，總體技術(shù)水平還處于國外先進產(chǎn)煤國家二十世紀70年代中

33、期的水平。工作面刮板輸送機輸送能力一般為600～800t/h，運距為160～180m，安裝功率為2×（132～200）KW，中部溜槽過煤量僅為100萬噸左右。工作面刮板輸送機事故約占綜采三機事故率的40%。國內(nèi)雖然在“七五”期間開發(fā)研制了SGZ830/500型刮板輸送機（輸送能力為1000t/h）及配套運輸巷轉(zhuǎn)載機、破碎機，技術(shù)水平仍然相當于國外先進產(chǎn)煤國家二十世紀80年代初期高產(chǎn)高效采煤綜合機械化生產(chǎn)的發(fā)展。90年代以來，煤

34、炭工業(yè)部組織實施了研制開發(fā)日產(chǎn)7000t高產(chǎn)高效采煤綜合機械化成套設(shè)備攻關(guān)項目，由煤炭科學研究總院山西太原分院設(shè)計，西北煤礦機械一廠試制成功SGZ880/2×400型中雙鏈交叉?zhèn)刃吨丿B封底溜槽刮板輸送機，張家口煤礦機械廠也研制了SGZ880/800（750）重型刮板輸送機，為我國高產(chǎn)高效采煤綜合機械化、采煤工藝與技術(shù)跨上新的臺階，進而實現(xiàn)日產(chǎn)萬噸工作面，縮短與國外先</p><p>　　SGZ880/2

35、×400這種重型刮板輸送機是我國煤炭工業(yè)“八五”期間重點攻關(guān)項目——“日產(chǎn)7000t高產(chǎn)高效綜合機械化采煤工作面成套設(shè)備以及工藝”的關(guān)鍵設(shè)備之一，與MG2×400型雙滾筒采煤機、ZZ4400/17/35型液壓支架相配套，可完成每小時運量1500t，日產(chǎn)7000t原煤的采運任務；并有能力裕量，在適當?shù)臈l件下，可完成日產(chǎn)萬噸運煤任務。</p><p>　　SGZ880/2×400這種重型

36、刮板輸送機，由中國煤炭科學研究院山西太原分院設(shè)計，西北煤礦機械一廠制造，鐵法礦務局曉南煤礦承擔井下試驗。這是我國第一部按高產(chǎn)高效綜采面要求，自行研制的高可靠性、大運量重型刮板輸送機。它綜合了交叉?zhèn)刃稒C頭、鑄焊結(jié)合封底溜槽、整體鑄造高強度啞鈴聯(lián)接器座、行星輪減速器以及柔性調(diào)節(jié)短溜槽等90年代初世界上先進產(chǎn)煤國家高產(chǎn)高效綜采工作面刮板輸送機所具備的多項新技術(shù)，為高產(chǎn)高效采煤、可靠運輸和快速推進提供了綜采工作面作業(yè)條件，并首次開發(fā)研制了帶有側(cè)

37、面觀察空的封底開天窗中部溜槽、框架式過渡槽、可更換機頭活動板，以及機頭過度槽寬啞鈴單鉸接等新型結(jié)構(gòu)和元部件。</p><p>　　2)我國刮板輸送機與國外先進產(chǎn)煤國家的差距</p><p>　　多年來，經(jīng)過煤礦生產(chǎn)、制造企業(yè)的不斷努力，我國的刮板輸送機形成了多結(jié)構(gòu)、多系列的產(chǎn)品規(guī)模，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和系列方面基本與國外輸送機相同，但與國外先進水平相比，仍存在著很大的差距。近十年來，國外制造廠家，

38、為適應國際市場需要，不斷加大輸送機的功率、采用新結(jié)構(gòu)、新工藝，開發(fā)高強度、高耐磨性能的新材料，使產(chǎn)品不斷更新，技術(shù)性能日趨完善，可靠性不斷提高，壽命大幅度增加。而我國生產(chǎn)的工作面刮板輸送機整機性能相對比較差，一些關(guān)鍵零部件的壽命、可靠性相對較低，監(jiān)測、控制方面相對比較弱，具體有以下方面。</p><p>　　(1) 輸送能力方面的差距</p><p>　　二十世紀世紀9 0 年代后期，國外

39、工作面刮板輸送機裝機功率達到3×750kW或 3×855kW，溜槽內(nèi)寬也由1O00mm擴大到1250mm，鏈條直徑46～52mm ，中板厚度45mm以上，運輸能力達到4500t/h以上。</p><p>　　目前國內(nèi)使用的重型刮板輸送機裝機功率多為 2×525kW或2×700kW，個別的使用2×855kW溜槽內(nèi)寬lO00mm或1200mm，運輸能力達到2500t/

40、h或3000t/h，鏈條多采用38～48mm，中板厚度為45mm。</p><p>　　(2) 關(guān)鍵零部件壽命差距</p><p>　　我國生產(chǎn)的刮板輸送機的主要零部件壽命大都低于國外先進產(chǎn)煤國家水平，其中關(guān)鍵零部件，如圓環(huán)鏈和中部槽。有資料表明：國外大于φ34mm的圓環(huán)鏈過煤量在20000萬噸，國內(nèi)同規(guī)格的圓環(huán)鏈過煤量100萬噸左右。而且國外規(guī)格為φ42mm圓環(huán)鏈過煤量可達 400～50

41、0萬噸 ，國外重型刮板輸送機中部槽過煤量保證值為600萬噸，最高壽命可達1200萬噸 ，而國產(chǎn)中部槽過煤量只有400～500 萬噸。造成這種壽命差距的主要原因是國內(nèi)沒有研制、開發(fā)出生產(chǎn)這些關(guān)鍵零部件的材料，國內(nèi)重型刮板輸送機中部槽用的中板、鏈條等關(guān)鍵材料都是依靠進口，這樣造成國內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品總是滯后于國外產(chǎn)品。</p><p>　　(3) 技術(shù)性能差距</p><p>　　二十世紀末期以來，

42、美、澳、英、德等先進采煤國家積極應用機電一體化技術(shù)，研制、開發(fā)新型自動化運輸設(shè)備，這些設(shè)備采用計算機工況監(jiān)測監(jiān)控，在增加傳動功率，提高生產(chǎn)能力的同時，使設(shè)備的功能內(nèi)涵發(fā)生了重大突破。經(jīng)過十多年的努力，已經(jīng)研制出限矩摩擦離合器作為輸送機啟動或運行時的過載保護，利用調(diào)速偶合器實現(xiàn)輸送機的軟啟動和過載保護，通過鏈條張力自動調(diào)節(jié)裝置來實現(xiàn)刮板鏈隨運行工況的變化以調(diào)節(jié)鏈條的張緊力。通過工況監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)，及時了解設(shè)備運行的工況，保證設(shè)備的安全

43、運行。</p><p>　　國內(nèi)的輕型、中型刮板輸送機多采用液力偶合器或雙速電機來改善輸送機的動性能，重型刮板輸送機采用限矩摩擦離合器保護電機，雖然在個別輸送機上用了調(diào)速偶合器和自動伸縮機尾，可是由于不能準確的對輸送機運行過程中的數(shù)據(jù)進行采集、分析，這些設(shè)備還不能達到自動控制的要求。</p><p>　　1.4我國未來刮板輸送機技術(shù)改進方向</p><p>　　綜合

44、國內(nèi)外刮板輸送機的現(xiàn)狀，我國未來刮板輸送機技術(shù)將會朝著技術(shù)先進性、設(shè)備重型化、設(shè)備智能化、設(shè)備自動化、設(shè)備安全性、開發(fā)薄煤層開采設(shè)備、性能可靠性、機電液一體化等方向改進。</p><p><b>　　1)技術(shù)先進性</b></p><p>　　隨著科學技術(shù)的進步和市場的發(fā)展，輸送機的國際競爭將越來越激烈，對輸送機的設(shè)計水平和生產(chǎn)能力要求也越來越高，不僅要求造型科學、配

45、套合理在技術(shù)上不斷創(chuàng)新、完善，去適應不斷變化著的使用條件，而且關(guān)鍵部件(如刮板鏈、減速器、保護裝置等的設(shè)計或選用，要求與國際接軌，實現(xiàn)標準化。</p><p><b>　　2)設(shè)備重型化</b></p><p>　　設(shè)備重型化是煤炭集約化生產(chǎn)、高強度開采、單機單產(chǎn)不斷提高的要求，也是提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)約投資、降低生產(chǎn)成本的重要途徑。重型化集中表現(xiàn)為生產(chǎn)</p&g

46、t;<p>　　能力大，裝機功率不斷增大，重量大，電壓高。未來幾年，國內(nèi) “ 一礦一面、一個采區(qū)、一條生產(chǎn)線”的礦區(qū)將逐漸增多，工作面長度300m左右。這些工作面可將實現(xiàn)日產(chǎn)1～2萬噸，年產(chǎn)5～lO萬噸，這樣就需要刮板輸 送機裝機功率 1850～2500kW，輸送能力高達3000t/h。</p><p><b>　　3)設(shè)備智能化</b></p><p>

47、;　　設(shè)備智能化是通過一些監(jiān)測和監(jiān)控裝置，對刮板輸送機運行過程監(jiān)控，實現(xiàn)工況檢測和故障診斷。例如：通過對輸送機電機電壓、電流、功率及溫升等監(jiān)測以監(jiān)視多電機驅(qū)動時電動功率分配及供 電系統(tǒng)的工況。通過對減速器油質(zhì)、油位、溫升、鏈輪軸組、刮板鏈 的運行等進行過程控制，并對運行狀況進行預測，使設(shè)備維修可以從事前進行計劃，提出故障維修方法和處理方案，使排除故障的時間盡可能的減少。</p><p><b>　　4)

48、設(shè)備自動化</b></p><p>　　設(shè)備自動化是提高勞動生產(chǎn)率、減輕勞動強度、保障安全的重要手段。刮板輸送機的自動化主要是根據(jù)刮板輸送機啟動、運行中的負載狀況、各關(guān)鍵零部件運行時溫度狀況、采煤機的截割速度、采煤機的位置等隨時調(diào)整輸送機的運行參數(shù)，實現(xiàn)自我控制，保證設(shè)備的安全、可靠運行，以更好的發(fā)揮設(shè)備的效率。當自動控制發(fā)展相對成熟后，最終會實現(xiàn)采煤機、液壓支架、刮板輸送機的聯(lián)動作業(yè)，從而實現(xiàn)工作面

49、自動化。</p><p>　　5)開發(fā)薄煤層開采設(shè)備</p><p>　　據(jù)統(tǒng)計資料表明，國內(nèi)薄和較薄煤層產(chǎn)量在整個煤炭產(chǎn)量中所占比重始終偏低，特別是近年來薄及較薄煤層的產(chǎn)量更是呈逐年下降的趨勢。通過對國內(nèi)煤炭</p><p>　　生產(chǎn)企業(yè)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)絕大多數(shù)礦區(qū)受經(jīng)濟驅(qū)使采厚丟薄現(xiàn)象十分普遍，受此影響，薄煤層綜采設(shè)備的發(fā)緩慢。特別是厚度底于1.3米的極薄煤層，

50、大多數(shù)都被丟棄。造成煤炭資源的極大浪費。造成這種狀況的原因除經(jīng)濟利益外，同時也由于現(xiàn)有的國產(chǎn)技術(shù)裝備無法滿足極薄煤層高效開采需要。而目前國內(nèi)特別是老礦區(qū)的薄與極薄煤層所占的比例越來越多。因此，為避免資源浪費，實現(xiàn)資源均衡開采，設(shè)計出結(jié)構(gòu)滿足極薄煤層采煤工藝要求的高產(chǎn)高效高可靠性的工作面刮板輸送機備將越來越成為各礦局迫切的需求。而傳統(tǒng)的刮板輸送機多采用鑄焊結(jié)構(gòu)的中部槽，在應用到極薄煤層工作面時，結(jié)構(gòu)型式都存在著中部槽高，占用空間大；，齒軌

51、 ( 銷排)與采煤機配套結(jié)構(gòu)及定位方式的限制的不足。</p><p><b>　　6)設(shè)備安全性</b></p><p>　　安全性是至關(guān)重 要的環(huán)節(jié)，是所有設(shè)備必須具備的性能，同樣也貫穿在輸送機的設(shè)計、制造、使用過程中。目前國家高度重視煤礦安全生產(chǎn)。除了引起煤礦井下事 故的瓦斯爆炸、透水、冒頂?shù)戎?，設(shè)備事故也會引起人員傷亡和財產(chǎn)損失。因此，刮板輸送機各部件的防護裝

52、置應設(shè)計合理、安裝完備，在易發(fā)生事故的部位尤其要加強防護，防止因斷鏈、飛濺、高溫等引發(fā)人員 傷亡事故。</p><p><b>　　7)性能可靠性</b></p><p>　　設(shè)備的可靠性是進行高效作業(yè)的根本保證，井下受場地、燈光等條件的限制，維修條件較差。有些高瓦斯礦井基本不具備現(xiàn)場維修的條件，一旦出現(xiàn)故障就會嚴重影響安全生產(chǎn)。因此，刮板輸送機各部分的結(jié)構(gòu)型式、傳動

53、方式、使用材料等，不僅要求設(shè)計合理，還要建立在實踐驗證的基礎(chǔ)上。</p><p><b>　　8)機電液一體化</b></p><p>　　隨著實用型新技術(shù)的發(fā)展，大功率輸送機控制系統(tǒng)與保護裝置的機電液一體化趨勢越來越明顯。主要表現(xiàn)為：機頭部與機尾部功率分配、順序啟動，電機保護除過流保護、過熱保護外。增加過壓保護，閥控充液型液力耦合器的推廣使用。鏈條張力監(jiān)控及工況檢測

54、和故障診斷等。雖然還有部分技 術(shù)的實現(xiàn)與應用尚需時日，但輸送機機電液一體化的發(fā)展趨勢不會變。</p><p>　　此外，隨著當今世界綜采技術(shù)的發(fā)展和設(shè)計思路的不斷創(chuàng)新、高產(chǎn)高效工作面的相繼投產(chǎn)，大功率刮板輸送機的研制與開發(fā)已勢在必行，要加強計算機輔助設(shè)計 、模擬工況、仿真等技術(shù)的應用。對此，應該抓緊機遇。一方面提高現(xiàn)有機型的可靠性、安全性，降低事故發(fā)生率；另一方面要研制開發(fā)國產(chǎn)大功率刮板輸送 機。盡快投入市場，提

55、高與國外同類產(chǎn)品的競爭力，以適應我國煤炭工業(yè)迅猛發(fā)展的需要。</p><p>　　2 刮板輸送機的工作原理及組成部分</p><p>　　2.1刮板輸送機的工作原理</p><p>　　刮板輸送機的工作原理是，將敞開的上溜槽，作為煤炭、矸石或物料等的承受件，將刮板固定在鏈條上（組成刮板鏈），繞過機頭的鏈輪和機尾鏈輪而進行循環(huán)運動的無級閉合刮板鏈作為牽引構(gòu)件如圖2.1

56、所示。當機頭傳動部啟動后，經(jīng)液力耦合器、減速器傳動鏈輪帶動機頭軸上的鏈輪旋轉(zhuǎn)，使刮板鏈循環(huán)運行帶動物料沿著溜槽移動，直至到機頭部卸載。刮板鏈繞過鏈輪作無級閉合循環(huán)運行，完成物料的輸送。</p><p>　　圖2.1 刮板輸送機工作原理示意圖</p><p>　　1—機頭鏈輪；2—機尾鏈輪；3—上、下溜槽；4—刮板</p><p>　　2.2刮板輸送機的主要組成部分&

57、lt;/p><p>　　不同類型的刮板輸送機，盡管組成部件的形式和布置方式盡不相同，但是基本機構(gòu)是相同的，即刮板輸送機由機頭部、機尾部、中部槽及附屬部件、刮板鏈、緊鏈裝置、推移裝置和錨固裝置等組成。</p><p><b>　　1)機頭部</b></p><p>　　一般形式刮板輸送機的機頭部主要是由機頭架、鏈輪組件、減速器、盲軸、聯(lián)軸器和電動機等

58、組成，是將電動機的動力傳遞給刮板鏈的裝置，有驅(qū)動、卸載、連接與支撐機頭錨固裝置和推移裝置、固定采煤機械牽引鏈的功能。在本設(shè)計中為側(cè)卸式刮板輸送機 ，如圖所示。側(cè)卸式刮板輸送機的機頭部主要是由回煤罩、側(cè)卸擋板、傾斜中板等組成。安裝時機頭跨越順槽轉(zhuǎn)載機延伸到下順槽中，從機頭的側(cè)面向順槽裝載機，機頭架側(cè)面卸載處的中板向兩側(cè)傾斜，在固定的犁式卸煤板的輔助下，將大部分煤卸入轉(zhuǎn)載機中。刮板鏈從犁式卸煤板下面帶走的煤，經(jīng)機頭鏈輪卸回回煤罩內(nèi)，由刮板鏈

59、返程帶回卸載到轉(zhuǎn)載機中。為此，機頭架的地板，在轉(zhuǎn)載機的上面部位開有卸煤孔。</p><p>　　圖2.2 側(cè)卸式刮板輸送機的機頭部示意圖</p><p>　　1—電動機；2—液力耦合器；3—液壓馬達；4—減速器；5—機頭架；6—回煤罩；</p><p>　　7—犁式卸煤板；8—傾斜中板</p><p><b>　　(1) 機頭架&l

60、t;/b></p><p>　　機頭架是支撐和裝配鏈輪組件、驅(qū)動裝置以及其他附屬裝置的構(gòu)件，應有足夠的強度和剛度，由厚鋼板焊接制成。各種型號機頭架的共同點是兩側(cè)對稱，可以在兩側(cè)壁上安裝減速器，以適應左、右采煤工作面的需要；鏈輪由減速器伸出軸和盲軸支撐連接，這種連接方式便于在井下拆裝；撥鏈器和護板固定在機頭架的前橫梁上，它的作用是防止刮板鏈在與鏈輪的分離點處被輪齒帶動卷入鏈輪。護軸板是易損部位，用可拆換的活板

61、，既便于鏈輪和撥鏈器的拆裝，又可以更換。</p><p><b>　　(2) 鏈輪組件</b></p><p>　　鏈輪組件由鏈輪和連接筒組成。鏈輪是傳力部件，運轉(zhuǎn)中除了受靜載荷外還受到有脈沖、沖擊載荷等。鏈輪既要有較高的強度和耐磨性，又要有良好的韌性，能夠承受工作中的沖擊載荷。如圖2.3所示，整體連接筒與鏈輪焊接成為一體，兩端的內(nèi)花鍵分別與減速器輸出軸和盲軸相連接。

62、這種結(jié)構(gòu)拆裝維修都很方便。鏈輪用優(yōu)質(zhì)鋼鑄造或者鍛造后調(diào)質(zhì)處理，鏈窩和齒形經(jīng)淬火處理。</p><p>　　圖2.3 鏈輪組件的示意圖</p><p>　　1—端蓋；2—軸承；3—滾筒；4—鏈輪；5—擋圈；</p><p>　　6—浮動密封圈；7—鏈輪軸；8—軸承座 </p><p><b>　　3)減速器</b>&l

63、t;/p><p>　　我國目前產(chǎn)生的刮板輸送機減速器多為平行布置式、三級傳動的圓錐圓柱齒輪減速器。使用條件為：齒輪圓周速度不大于18，安裝角1º—25º，高速軸的轉(zhuǎn)速不大于1500，減速器工作環(huán)境溫度為-20ºC—35ºC，適用于正反轉(zhuǎn)。為了使其在左、右采煤工作面和機頭部、機尾部都能通用，刮板輸送機的減速器箱體應滿足上下對稱。另外，為了適應不同的需求，三級傳動減速器的圓錐圓柱齒

64、輪減速器有三種裝配方式，如2.4圖所示，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裝置；II型減速器的第二軸裝緊鏈裝置，利用液力耦合器實現(xiàn)過載保護；III型減速器的第一軸裝緊鏈裝置，利用液力耦合器實現(xiàn)過載保護。</p><p>　　圖2.4 減速器的裝配形式</p><p>　　重型刮板輸送機在起、制動過度過程中的動載荷以及動力響應問題逐漸突出，其牽引構(gòu)件（刮板鏈）中的動

65、張力與靜張力以及彈性波的傳播，可能導致不平穩(wěn)運行，產(chǎn)生強烈振動和強烈磨損，從而降低工作效率和使用壽命，甚至使刮板輸送機難于繼續(xù)起動和正常運行。為了保證重型刮板輸送機的平穩(wěn)、安全、經(jīng)濟、高校運行，必須對其起、制動過渡過程、運行狀態(tài)及性能進行合理的調(diào)節(jié)和控制，實行軟特性可控起動與制動，延長起、制動時間，減小速度變化率及其引起的動載荷，改善刮板輸送機的運行條件，使驅(qū)動裝置、牽引機構(gòu)的負載能力與強度得到充分利用，達到最佳的技術(shù)狀態(tài)和經(jīng)濟效果，所

66、以在本設(shè)計中采用的可控起動傳輸系統(tǒng)（CST）作為減速器（后面簡稱CST減速器）。如圖2.5所示，該CST減速器第一級傳動為圓錐齒輪傳動，第二級為圓柱齒輪傳動，第三級為行星輪系傳動，輸入軸和輸出軸是垂直。在重型刮板輸送機中利用CST減速器還有其他優(yōu)點：能顯著減少刮板輸送機停機次數(shù)和停機時間，大大提高了產(chǎn)量和效率；極大降低刮板輸送機刮板鏈的張力和伸長率，減少斷鏈故障；鏈條和鏈輪壽命明顯變長，經(jīng)濟效益顯著；延長電動機的工作壽命，即減少啟動次數(shù)

67、，空載起動降低起動電流減小</p><p>　　圖2.5 1120KR型CST系統(tǒng)主機結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　4)聯(lián)軸器</b></p><p>　　聯(lián)軸器是電動機和減速器的連接，有彈性聯(lián)軸器和液力耦合器兩種。由于本設(shè)計為重型刮板輸送機的設(shè)計，采用液力耦合器比較好。用液力耦合器的優(yōu)點：使電動機輕載起動；有過載保護功能；減緩傳動系統(tǒng)的沖

68、擊和振動；多電動機驅(qū)動時能使各電動機的負載分配均勻。</p><p><b>　　5)機尾部</b></p><p>　　機尾部分有驅(qū)動裝置和無驅(qū)動裝置兩種。有驅(qū)動裝置的機尾部，由于機尾不需要卸載高度，所以除了機頭架和機尾架有所不同外，其他部件與機頭部相同。無驅(qū)動裝置的機尾部，機尾架只有使刮板鏈改向用的機尾軸部件。在本設(shè)計中SGZ1250/2000刮板輸送機的機尾采用

69、了可伸縮機尾裝置，也稱自動調(diào)鏈裝置。其作用是在刮板輸送機運行中手動或自動調(diào)整刮板鏈松緊，有利于改善刮板鏈工作狀況，減小啟動功率等，也可以整體改善刮板輸送機的運行效果。如圖2.6所示，可伸縮機尾的機架分為兩個部分，一部分為固定機架，該機架與過度溜槽連接在一起；另一部分為滑動機架，該機架上裝有驅(qū)動裝置和鏈輪組件，借本身兩側(cè)的導軌板在固定機架的導軌槽中移動。布置在機尾兩側(cè)的張緊千斤頂，兩端分別與固定機架和滑動機架連接在一起。利用液壓油缸（行程

70、500mm左右）的伸縮，使可滑動機架伸出或縮回，以達到微調(diào)刮板鏈張緊目的。刮板鏈張緊自動控制系統(tǒng)如圖2.7所示，在刮板鏈與機頭、機尾鏈輪分離后的鏈道下方安設(shè)張力傳感器。當鏈條松弛或過緊時，經(jīng)分析裝置控制張近千斤頂?shù)幕钊麠U伸出或縮回，使鏈條保持比較穩(wěn)定的正常張力。</p><p>　　圖2.6 可伸縮機尾簡圖</p><p>　　1—電動機；2—液力耦合器；3—液壓馬達；4—減速器；<

71、/p><p>　　5—張緊行程；6—滑動機架；7—張緊千斤頂</p><p>　　圖2.7 刮板鏈張緊自動控制系統(tǒng)</p><p>　　1、3—傳感器；2—張緊千斤頂</p><p><b>　　6)溜槽及附件</b></p><p>　　溜槽是刮板輸送機的重要組成部分，是貨載和刮板鏈的支撐機構(gòu)。刮板

72、輸送機的運輸生產(chǎn)能力與溜槽裝載斷面尺寸成正比關(guān)系。在機采和綜采工作面，刮板輸送機的溜槽還作為采煤機的運行軌道，故要求溜槽具有一定的強度、剛度及較高的耐磨性能。溜槽有中部溜槽、調(diào)節(jié)溜槽、連接溜槽等類型。工作面刮板輸送機溜槽是靠采空區(qū)側(cè)安裝擋煤板來提高裝載能力；靠煤壁側(cè)安裝鏟煤板來清掃機道便于刮板輸送機推向煤壁。溜槽的結(jié)構(gòu)類型有敞底式和封底式。敞底式溜槽結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，但是由于機體支撐面小，接地比壓較大，易使下槽幫下沉陷入底板，造成空回

73、鏈條不能正常運行。封底式溜槽適于底板較松軟的工作面，整機穩(wěn)定性較好，可以減少刮板鏈運行阻力。在本設(shè)計中的溜槽采用的是封底式溜槽。</p><p><b>　　(1) 中部溜槽</b></p><p>　　中部溜槽是刮板輸送機的機身，如圖2.8所示，由槽幫鋼和中板焊接而成。上槽為運物料的承載槽，下槽為封底式溜槽供刮板鏈返程用。由于封底式溜槽可以減小刮板鏈返程的運行阻力和

74、用于松軟的工作面，但是給安裝和維修帶來困難，因此，采用幾節(jié)封底溜槽間隔一節(jié)可拆中板的檢修槽的辦法來減少小維修和安裝困難。</p><p>　　圖2.8 封底式中部槽</p><p>　　1—槽幫鋼；2—支座；3—耐磨板；4—中板；5—封底板</p><p>　　中部溜槽有中單鏈型、邊雙鏈型和中雙鏈型三種。除用于輕型刮板輸送機的中單鏈型采用冷壓槽幫鋼外，其他的槽幫鋼采

75、用熱軋槽幫鋼，槽幫鋼一般按形狀可以分為D形、M形、E形，其中D形為中單鏈型刮板輸送機使用；E形為單中鏈和雙鏈型使用，邊雙鏈型也可以使用；M形為邊雙鏈型使用。E形與M形相比，不僅因中板寬度減小而增大了剛度，同時也便于焊接，刮板鏈條也不磨焊縫。</p><p>　　(2) 調(diào)節(jié)溜槽、過度溜槽</p><p>　　調(diào)節(jié)溜槽與中部溜槽的結(jié)構(gòu)基本相同，用來調(diào)節(jié)刮板輸送機的長度，以適應工作面長度變化的

76、需要。</p><p>　　過度溜槽是用于機頭架和機尾架與中部溜槽的過度或鏈接，使機頭架、機尾架和中部溜槽連為整體。</p><p>　　(3) 擋煤板和鏟煤板</p><p>　　此處擋煤板和鏟煤板為附件，如圖2.9所示，擋煤板是一個多功能組合件，安裝在工作面刮板輸送機采空區(qū)側(cè)槽幫鋼的支座上，用以增加溜槽貨斷面，防止煤向采空區(qū)撒落；另外為采煤機導向、敷設(shè)和電纜及各

77、種管線起保護作用，并且為推移千斤頂提供接點。</p><p>　　鏟煤板固定在中部溜槽靠煤壁側(cè)的支座上，用于推移中部溜槽時清理工作面的浮煤。</p><p>　　圖2.9 中部槽及附件的連接</p><p>　　1—鏟煤板；2—槽幫鋼；3—耐磨板；4—中部槽；5—定位架；</p><p>　　6—無鏈牽引齒條；7—擋煤板；9—千斤頂連接孔；1

78、0—封底板</p><p><b>　　7)刮板鏈</b></p><p>　　刮板鏈是刮板輸送機的牽引機構(gòu)，是傳遞引力、直接刮運物料的組件。刮板鏈由刮板、牽引鏈和接鏈環(huán)組成。，目前常用的由中單鏈、中雙鏈、邊雙蓮三種。刮板的作用是刮推溜槽內(nèi)物料和在槽幫鋼內(nèi)起導向作用，在運行時還有刮清幫、防止煤粉黏結(jié)和堵塞功能。鏈條在滑動摩擦條件下運行，不僅要承受很大的靜載荷和動載荷，

79、還要受到礦井水的浸濕，因此要求鏈條有較高的抗拉強度、抗沖擊韌性、疲勞強度和防銹抗腐蝕性。目前使用的圓環(huán)鏈都是采用優(yōu)質(zhì)合金鋼焊接而成，并經(jīng)熱處理和預拉伸處理。其形式和基本參數(shù)尺寸、及時要求、試驗方法及驗收規(guī)則已有同一的國家標準（12718—2001）。圓環(huán)鏈規(guī)格是以圓環(huán)鏈棒料直徑和節(jié)距尺寸（mm×mm）表示的。標準規(guī)格有10×40，14×50，18×64，22×86，26×92，

80、30×108，34×126，38×137，42×152等幾種。圓環(huán)鏈按強度劃分為B,C,D三個等級，D級強度最高，不同規(guī)格尺寸的各級強度的圓環(huán)鏈其破斷負載荷也不相同。</p><p>　　對目前使用的刮板鏈可以進行如下比較：邊雙鏈的拉煤能力強，特別是對于大塊煤多的硬煤，但是其兩條鏈受力不均勻，特別是中部溜槽在彎曲狀下運行時更為嚴重；中單鏈沒有受力不均勻的情況，但是整體破斷強

81、度不高，因而限制了其在大功率刮板輸送機上的應用；中雙鏈吸收邊雙鏈與單鏈各自優(yōu)點，既較好的解決了在彎曲受力分配不均的問題，又解決了整個鏈強度不高的矛盾。本設(shè)計中采用中雙鏈，圓環(huán)鏈的規(guī)格為34×126，如圖2.10所示。</p><p>　　圖2.10 中雙鏈式刮板鏈</p><p>　　1—刮板；2—圓環(huán)鏈；3—T形螺栓</p><p><b>　

82、　8)推移裝置</b></p><p>　　推移裝置是在采煤工作面內(nèi)將刮板輸送機向煤壁推移的裝置。綜采工作面使用液壓支架上的推移液壓缸。</p><p><b>　　9)錨固裝置</b></p><p>　　錨固裝置由單體液壓支柱組成，錨固架與機頭架連接。它是刮板輸送機在傾角較大的工作面使用而有可能下滑時用于固定、防滑之用。<

83、/p><p>　　3 刮板輸送機的設(shè)計</p><p>　　刮板輸送機的計算通常分為新機器的設(shè)計計算和安一定使用條件選用定型產(chǎn)品，驗算是否滿足要求。兩者計算的內(nèi)容相同，區(qū)別在于前者按通用條件，后者按具體條件計算。本設(shè)計采用新機器的設(shè)計計算，所以按通用條件計算。</p><p><b>　　3.1運輸能力</b></p><p&g

84、t;　　如圖3.1所示，刮板輸送機是連續(xù)是運輸設(shè)備，其每一秒鐘運輸能力</p><p>　　Q=qV(3.1) </p><p>　　式中:V—刮板鏈運行速度，，本設(shè)計中取v=1.5;</p><p>　　q—輸送機上單位長度貨載質(zhì)量，;</p><p>　

85、　Q—運輸能力，本設(shè)計中設(shè)Q=3200。</p><p>　　圖3.1 運輸能力計算示意圖</p><p><b>　　每小時運輸能力為</b></p><p><b>　　(3.2)</b></p><p><b>　　由3.1式，得</b></p><p

86、>　　刮板輸送機工作時，貨載沿溜槽連續(xù)均勻分布，被刮板鏈拖帶而沿溜槽移動，所以單位貨載質(zhì)量q與溜槽中貨載斷面積有關(guān)即</p><p>　　q=1000γ(3.3) </p><p>　　式中：—刮板輸送機溜槽中貨載斷面積，；</p><p>　　γ—貨載的松散密度，，對于煤炭γ =0.85~1.0，本設(shè)計中</p><p><b

87、>　　取γ=0.9. </b></p><p>　　刮板輸送機裝運貨載的最大橫斷面積與溜槽的結(jié)構(gòu)形式及結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)，海域松散煤的堆積角有關(guān)?？紤]到上述因素，刮板輸送機的每小時運輸能力為</p><p>　　Q=3600FψVγ (3.4)</p><p>　　式中：F—貨載最大橫斷面積，；</p><p>　　ψ—貨載的

88、裝滿系數(shù)，一般取0.75~0.9，本設(shè)計中取ψ=0.85。.</p><p><b>　　由式3.4得</b></p><p><b>　　F=(3.5)</b></p><p>　　把已知數(shù)據(jù)代入式3.5得</p><p><b>　　F==0.87（）</b></p

89、><p>　　3.2鏈條的選取和刮板的選取設(shè)計</p><p>　　根據(jù)《礦用高強度圓環(huán)鏈》12718—2001標準選取鏈條，本設(shè)計中選用圓環(huán)鏈的規(guī)格為Φ34×126—278—D,即標記為12718—2001 圓環(huán)鏈 34×126—278—D，。該圓環(huán)鏈的解釋如下：</p><p><b>　　1)刮板選取設(shè)計</b></

90、p><p>　　由《刮板輸送機通用技術(shù)條件》105—2006可知溜槽寬為1250m，鏈條規(guī)格為Φ34×126時，刮板尺寸為</p><p>　　刮板寬度：=1234m</p><p>　　刮板高度：=200±1.0</p><p>　　刮板厚度：=40±0.5</p><p>　　即刮板型號為

91、1234×200×40</p><p>　　檢驗該刮板是否滿足貨載最大橫截面的要求，如圖3.2所示</p><p>　　圖3.2 溜槽中貨載最大斷面積</p><p>　　溜槽上物料斷面積A：</p><p><b>　　(3.6)</b></p><p>　　式中：A1、A2

92、—單側(cè)擋板溜槽上物料斷面各部分的面積，m2；</p><p>　　A3—導向管斷面面積，m2；</p><p>　　b—溜槽寬度m，1.5m；</p><p>　　—左槽幫鋼上框架寬度（m），查標準得；</p><p>　　—擋煤板底座寬度即溜槽距擋板的距離，m，查標準得 </p><p><b>　?。?l

93、t;/b></p><p>　　h0—溜槽槽口高度，m，有前面可知；</p><p>　　b0—溜槽槽口寬度,m，由前面可知；</p><p>　　h1—刮板輸送機工作時檔煤凈高，m，</p><p><b>　　m；</b></p><p>　　α—安息角即物料的動堆積角，由《機械手冊》中

94、可知煤炭安</p><p>　　息角在30?~40?，本設(shè)計中取α=34?；</p><p>　　D—導向管直徑，m，由標準得0.08m；</p><p>　　γ—裝載系數(shù)，由前面可知γ=0.9。</p><p>　　把已知數(shù)據(jù)代入式3.6得</p><p>　　所以滿足貨載最大橫斷面積要求</p>&l

95、t;p>　　2)刮板鏈單位長度的質(zhì)量計算</p><p>　　該刮板鏈單位長度的質(zhì)量由刮板的質(zhì)量和圓環(huán)鏈的質(zhì)量組成，本設(shè)計中采用平均值表示。</p><p><b>　?、殴伟宓馁|(zhì)量計算</b></p><p>　　由《刮板輸送機通用技術(shù)條件》105—2006可知中雙鏈刮板輸送機根據(jù)鏈條節(jié)距和負載不同，兩相鄰間刮板的距離有10環(huán)、12環(huán)、

96、14環(huán)等三種安裝方式，在本設(shè)計中采用12環(huán)安裝方式，所以兩相鄰間刮板的距離S為</p><p>　　S=PN(3.7)</p><p>　　式中：N—相鄰刮板之間的安裝環(huán)數(shù)，本設(shè)計中取N=12；</p><p>　　P—圓環(huán)鏈的節(jié)距，由前面可知P=126mm；</p><p>　　把已知數(shù)據(jù)代入3.7式，得</p><p

97、>　　S=126×12=1512mm≈1.5m</p><p>　　所以在長度（單程）L=300m所需要的刮板數(shù)目n為</p><p><b>　　n=(3.8)</b></p><p>　　式中：L—刮板輸送機的長度，m，本設(shè)計中取L=300m；</p><p>　　S—兩相鄰刮板間的距離，m，由前面

98、可知S=1.5m。</p><p>　　把已知數(shù)據(jù)代入3.8式，得</p><p><b>　　n=</b></p><p><b>　　每一塊刮板的體積</b></p><p><b>　　ν=</b></p><p>　　式中：—刮板寬度，m，由前面

99、可知；</p><p>　　—刮板的高度，m，由前面可知；</p><p>　　—刮板厚度，m，由前面可知。</p><p>　　把已知數(shù)據(jù)代入 式，得</p><p>　　ν=1.234×0.2×0.04=</p><p><b>　　所以刮板的總體積 </b></p&

100、gt;<p><b>　　=νN=</b></p><p><b>　　所以刮板的質(zhì)量為</b></p><p><b>　　(3.9)</b></p><p>　　式中：—刮板的密度，，由密度表可查得；</p><p>　　—刮板的體積之和，，由前面可知。<

101、;/p><p>　　把已知數(shù)據(jù)代入 式，得</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　⑵圓環(huán)鏈的質(zhì)量</b></p><p>　　根據(jù)《礦用高強度圓環(huán)鏈》12718—2001查得該圓環(huán)鏈的單位長度質(zhì)量，所以長度為L=300m圓環(huán)鏈的質(zhì)量</p><p>

102、　　由于該刮板鏈采用的是雙中鏈，即該部分的圓環(huán)鏈的質(zhì)量有兩條鏈組成。所以=2×6810=13620。.</p><p>　　所以刮板鏈的單位長度的質(zhì)量為</p><p><b>　　=(3.10)</b></p><p>　　把已知數(shù)據(jù)代入3.10式，得</p><p><b>　　=</b&

103、gt;</p><p>　　3.3運行阻力的計算</p><p>　　刮板輸送機是用于采煤工作面的運輸設(shè)備，其傳動功率取決于刮板輸送機運行阻力的大小。刮板輸送機的運行阻力由貨載及刮板鏈在重載段上的移動阻力、傾斜運輸時貨載的自重分力、刮板鏈在回空段上移動阻力、刮板鏈繞過機頭尾鏈輪鏈條彎曲阻力和傳動裝置阻力組成 。 </p><p>　　1)刮板輸送機總的運行阻力計算

104、</p><p>　　刮板輸送機總的運行阻力：</p><p><b>　　(3.11)</b></p><p>　　式中：—刮板輸送機重段阻力，N;</p><p>　　—刮板輸送機回空段阻力，N。</p><p>　　電機功率的確定應按刮板輸送機運行時的最大阻力計算，當可彎曲刮板輸送機工作時，

105、水平面上有彎曲。采煤機配套使用的工作 面刮板輸送機，隨采煤機前進切割煤壁其后面的刮板輸送機溜槽在支架推力作用下推向煤壁一個步距a（m）， 輸送機在水平面上形成如圖3.3所示的彎曲鋪設(shè)，產(chǎn)生刮鏈與槽幫的附加摩擦阻力。裝煤點在采煤機處，可近似在彎曲處，距機頭(m)彎曲段對刮板輸送機長度L影響不計。</p><p>　　圖3.3 刮板輸送機彎曲鋪設(shè)示意圖</p><p>　　由《綜采技術(shù)手冊》

106、可知水平彎曲的刮板輸送機空段阻力：</p><p><b>　　(3.12)</b></p><p><b>　　化簡得</b></p><p><b>　　(3.13)</b></p><p>　　水平彎曲的刮板輸送機重段阻力：</p><p><

107、;b>　　(3.14)</b></p><p>　　式中：—刮板鏈在槽幫上移動阻力系數(shù)，取=0.4；</p><p>　　—刮板鏈在溜槽中移動阻力系數(shù)，取=0.35；</p><p>　　—貨載在溜槽中移動阻力系數(shù)，取=0.7；</p><p>　　—刮板鏈單位長度上的質(zhì)量，由前面可知=97；</p><

108、p>　　—刮板輸送機上單位長度貨載質(zhì)量，由前面可知=667；</p><p>　　—安裝角度，本設(shè)計中取=±15?；</p><p>　　—刮板輸送機的長度，取=300m； </p><p>　　—距機頭距離，m，=150m；</p><p>　　—刮板鏈條在“1”點張力，N；</p><p>　　—刮

109、板鏈條在“3”張力，N；</p><p>　　刮板輸送機在水平面上彎曲段的彎曲角度如圖3.4所示：</p><p>　　圖3.4 刮板輸送機在水平面上的彎曲角度</p><p>　　彎曲段曲率半徑： </p><p><b>　　(3.15)</b></p><p>　　式中：—每節(jié)溜槽長度,m

110、，本設(shè)計中取=1.5m；</p><p>　　—相鄰槽間轉(zhuǎn)角（?），本設(shè)計中取=±2?；</p><p><b>　　所以 mm</b></p><p><b>　　彎曲長度:</b></p><p><b>　　=(3.16)</b></p><

111、;p>　　式中：a—每推移一步移動的距離，由《綜合技術(shù)手冊》得a=1m</p><p><b>　　所以 =</b></p><p><b>　　由圖3.4可以得</b></p><p>　　所以刮板輸送機的水平面上彎曲段的彎曲角</p><p>　　3.4平直刮板輸送機運行阻力計算</

112、p><p>　　由《礦上機械》得，刮板載重直線度段阻力為</p><p><b>　　(3.17)</b></p><p>　　刮板鏈在空載直線段的運行阻力為</p><p><b>　　(3.18)</b></p><p>　　式中：、、等參數(shù)值跟上面的相等。</p>