中單鏈刮板輸送機的設計【含CAD圖紙、說明書】
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本科畢業(yè)設計開題報告題 目: 中單鏈刮板輸送機傳動裝置設計 院 (系): 機械工程學院 班 級: 機電06-2班 姓 名: 何山 學 號: 0603060208 指導教師: 劉玉波 教師職稱: 講師 黑龍江科技學院本科畢業(yè)設計開題報告題 目中單鏈刮板輸送機傳動裝置設計來源工程實際1、 研究目的和意義為了能實現(xiàn)煤礦井下的大功率運輸,同時給采煤機提供運行軌道,液壓支架的推移支點、懸掛工作面設備的電纜、水管等。所以,設計中單鏈刮板輸送機傳動裝置可使其可靠、穩(wěn)定、高效運行,這將直接影響著礦井的生產能力和煤礦企業(yè)的經濟效益。因此,對工作面中單鏈刮板輸送機的研究,對提高工作面的產量,加速煤炭工業(yè)的發(fā)展具有極為重要的意義。2、 國內外發(fā)展情況我國綜采機械化的應用始于20世紀70年代末,經過30多年的發(fā)展目前我國中、小功率刮板輸送機已具備成型技術。并有成熟的制造能力,完全能夠滿足國內市場的需求。大功率刮板輸送機通過成套引進國外的裝備和技術,成功地進行了國產化研制工作并相繼推出了些產品。從總體水平上看我國刮板輸送機發(fā)展現(xiàn)狀與國外相比還存在一些差距,主要表現(xiàn)在:基礎研究薄弱,缺少強有力的理論支持,計算少,靠經驗取值多,缺乏專門的開發(fā)分析軟件;受基礎工業(yè)水平的制約,國產輸送機制造質量不穩(wěn)定。元部件的可靠性還有待提高:大功率刮板輸送機的關鍵部件仍需進口,有待進一步研發(fā)并國產化;安全性和可靠性的不穩(wěn)定。直接制約了煤礦的生產效率,從而不能從根本上降低使用成本;煤礦管理水平落后,資金不足礦工不按操作規(guī)程操作等,也間接增加了輸送機發(fā)生故障的機會。從而不能最大限度地發(fā)揮設備的設計能力【1】。自上個世紀90年代以來,在新技術革命的帶動下,煤礦開采技術與設備迅速發(fā)展,為適應市場需要,國內煤機制造廠家、煤礦生產企業(yè)和科研院所積極合作,通過借鑒和吸收國外先進的產品結構和工藝手段,應用機電一體化和自動化技術,開發(fā)新材料、新產品,研制、開發(fā)了高生產能力、高性能的工作面刮板輸送設備,逐漸形成了多系列、多結構類型的刮板輸送機產品。實現(xiàn)了礦井高效和集約化生產【2】。20世紀50年代廣泛使用SGD-11、SGB-11型刮板輸送機,因不能橫向彎曲自移,工作面推進后要大拆大卸重新安裝,占用時間長,勞動強度大,再加上強度不足,功率小,即使沿工作面分段放炮,仍不斷發(fā)生超載事故。在逐步換用SGD-20型和SGD-30型刮板輸送機后,工作面的生產能力雖然有所提高,但仍不能彎曲自移,憑人力搬運十分笨重,而且輸送機與煤壁距離較遠,要人力攉煤。到了70年代,隨著采煤機的大量應用,出現(xiàn)了SGW-40、SGW-44型可彎曲刮板輸送機,實現(xiàn)了不解體和不停運分段自移,運輸能力提高到200 t/h【3】。80年代以來,工作面運輸設備發(fā)展很快,由于各種新型采煤機的出現(xiàn),刮板輸送機已大為改觀【4】。因采煤機要在輸送機上行走,不僅要求輸送機強度大,保證采煤機工作穩(wěn)定,且要與采煤機生產能力相匹配,促使刮板輸送機不斷向重型化發(fā)展。代表機型有SGW-150和SGW-250型。隨著大功率采煤機的出現(xiàn),一些刮板輸送機的功率已達800900 kW,運輸能力達20002500t/h,能適應工作面單產300400萬t/h的生產規(guī)模要求。90年代刮板輸送機的運輸能力以達到3500t/h,槽寬也相應的從730760mm增大到9801100mm,鏈速從1m/s左右增大到1.57m/s,刮板輸送機的功率已達2100kW。目前世界上生產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、超重型裝機功率已發(fā)展到3700kW【5】。保護形式有:彈性聯(lián)軸器、限矩型液力耦合器、雙速電機、調速型液力耦合器、軟啟動(CST可控傳動裝置、閥控調速型液力耦合器、交流電機變頻調速技術三種軟啟動裝置)等等。上個世紀90年代后期,國外工作面刮板輸送機裝機功率達到3700kW或3855kW,現(xiàn)在已達到31250kW,溜槽內寬也由1000mm擴大到1250mm,鏈條直徑4852,中板厚度50mm以上,運輸能力達到4500t/h以上。目前,國外工作面輸送機的運輸能力最大可達2500t/h,水平運距可超過300m,鏈子直徑達到34mm,而且出現(xiàn)了比同直徑圓環(huán)鏈強度高的橢圓截面刮板鏈和采用新工藝生產的緊湊鏈等新型鏈子。使用電機單臺功率超過400kW,整機功率超過1000kW,減速器、中部槽等部件采用了新的材料和制造工藝,因而使用壽命大大提高,減速器整體大修壽命達3年以上,溜槽過煤量可超過200萬噸【6】。為解決液力聯(lián)軸器在過載或輸送機被卡死的情況下噴出高溫油而引起火災、瓦斯爆炸等事故問題,人們也研制成功了防火液力聯(lián)軸器【7】。3、 研究/設計的目標:按給定的設計參數(shù):輸送量450t/h,長度150 m,鏈速1.08 (m/s),電動機功率90KW, 適應的工作面走向傾角:9刮板間距:590mm,經過設計計算,確定刮板輸送機各部分的結構,完成圖紙的繪制和說明書的書寫。4、設計方案(研究/設計方法、理論分析、計算、實驗方法和步驟等):刮板輸送機主要由機頭部、刮板鏈、過渡槽、中部槽、機尾部等組成。機頭部是由電動機、液力耦合器、減速器、鏈輪組組成【8】。1)采用單一電機驅動的方式2)采用雙電機驅動的方式根據(jù)所給的輸送量、鏈速等參數(shù),經過反復論證,本設計采用機頭與機尾雙機傳動方式,機尾部采用有驅動裝置形式,它與機頭部結構基本相同,不需要卸載因此不需要卸載高度【9】。總體方案的基本結構如下圖11電動機 2液力耦合器 3減速器 4鏈輪組件 5盲軸 6刮板鏈圖1 刮板輸送機的傳動系統(tǒng)圖刮板輸送機的設計步驟:(1)整體方案的確定主體結構設計:本設計采用機頭與機尾雙機傳動方式,采用中單鏈運輸。(2)輸送能力的計算(3)運行阻力的計算(4)電動機的功率校核(5)刮板鏈的強度驗算【10】(6)緊力的計算(7)機頭機構設計(8)機尾設計本設計中采用機頭與機尾雙機傳動方式,機尾部采用有驅動裝置形式,它與機頭部結構基本相同,不用卸載高度。在機尾架上槽兩側安裝壓鏈塊。(9)中部槽設計【11】中部槽是刮板輸送機的機身,由槽幫鋼、中板等組成,上槽是裝運煤炭的承載槽,下槽供刮板鏈返程用,初選中部槽的形式為分體式,上下槽體用銷子定位,用啞鈴板連接。(10)刮板鏈的選取【12】采用中單鏈形式,圓環(huán)鏈在刮板中部用 U型螺栓固定在刮板上。(11)刮板鏈的連接裝置的選擇本設計采用穿銷式扁平接鏈環(huán)(12)鏈輪組件的設計【13】4、 方案的可行性分析:目前我國中、小功率刮板輸送機已具備成型技術并有成熟的制造能力,完全能夠滿足國內市場的需求。大功率刮板輸送機通過成套引進國外的裝備和技術,成功地進行了國產化研制工作并相繼推出了些產品【14】。已經具備了相當豐富的經驗,我可以借鑒成功的經驗結合自己學過的知識有信心能完成這個項目。在大學期間,我去過鶴崗南山煤礦,峻德煤礦以及鶴崗機電總廠,在那里我見到了具體的實物,腦海里有一個初步的印象,加上工人師傅以及老師的講解,是我對中單鏈刮板輸送機有了更深的認識,其次在網上和圖書館我也看到了很多關于刮板輸送機的資料,使我了解了中單鏈刮板輸送機的工作原理,以及中單鏈刮板輸送機的基本組成構造和機構功能,并且有了設計理念和設計思想,歸納出了設計步驟。當然在以后的設計過程中一定會遇到一定的困難,但是相信在指導老師的幫助下一定能很好的完成這次畢業(yè)設計。5、 該設計的創(chuàng)新之處本設計中單鏈型刮板輸送機因為采用雙電機驅動,因此,可以很容易將機尾改裝成機頭,而適應各種特殊情況。此次設計的中單鏈型刮板輸送機的特點是結構簡單,便于維護,彎曲性能好,刮板變形不會引起鏈子在鏈輪上跳鏈,運行平穩(wěn),減少運行阻力,不易出現(xiàn)堵塞。6、 設計產品的主要用途和應用領域:刮板輸送機主要是用來輸送物料的重要運輸工具;刮板輸送機主要應用于煤礦、化學礦山、金屬礦山及電廠,同時刮板輸送機也廣泛適用于糧倉、工廠倉庫、碼頭、輕工、釀造及糧油、飼料和散裝物料、化工、水泥等行業(yè)和部門。7、 時間進程第 13 周 設計前期準備,了解設計內容,收集資料以及CAD機械制圖軟件第 4 周 撰寫開題報告 第 5 周 擬定總體方案第 67 周 設計計算、主要零部件尺寸計算,以及零件強度校核第 814 周 繪制刮板輸送機總裝配圖及各零件圖第 15 周 修改錯誤第 16 周 編寫設計說明書第 17 周 答辯8、 參考文獻:1 謝錫純.礦山機械與設備M.徐州:中國礦業(yè)大學出版社,19992 譚繼文.運輸機械設計M.北京:中國華僑出版社,19963 方慎權.煤礦機械M.北京:中國礦業(yè)學院出版社,19874 解秋華.淺談采煤工作面刮板輸送機的技術改進科技咨詢導報J.2007. 7 .025 李福剛.采煤工作面刮板輸送機位置整體調整J.煤炭科技2 0 0 0 .036 任玲霞.刮板輸送機斷鏈事故的原因及預防J.科技情報開發(fā)與經濟,2005,15(22) 7 趙秀紅.刮板輸送機的常見故障的預防與排除J.甘肅科技,2005,(4)8 張海鰲.刮板輸送機鏈條的初張力和緊鏈力J.煤礦機械,20039 馬麗.國內外刮板輸送機鏈輪組件的結構分析J.煤礦機電,2007,(4)10 徐行勛,鄧玉鳳,董永華.刮板輸送機斷鏈故障分析及預防,義煤科技,2006.0111 閆秀華.機械設計M.北京:機械工業(yè)出版社,200412 Operating Manua1.DBT-Gearbox KP-25/30.Doe.no:1949 008 000 BA 00,200613 E.Pfender,Plasma Chem.Plasma Process.1999,19(1):1-3214 Hao Chen,Huiqi Li,Yu-zong Sun and Min Li.Mi-crostructure and properties of coatings with rare earth formedby DC-plasma jet surface metallurgy.Surface and CoatingsTechnology,2006,200,4741-4745指導教師意見教師簽字: 年 月 日開題答辯小組意見:組長簽字: 成員簽字: 年 月 日 畢業(yè)設計領導小組意見: 組長簽字:年 月 日
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