哈爾濱理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 開(kāi) 題 報(bào) 告 學(xué)生姓名 劉義偉 學(xué) 號(hào) 1330060313 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)械 13 指導(dǎo)教師 趙金濤 2017 年 3 月 17 日 課題題目及來(lái)源： 題目： 水平刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì) 題目來(lái)源： 自擬 課題研究的意義和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀： 煤炭作為 我國(guó)主要戰(zhàn)略性能源，在一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)構(gòu)成中一直占 70%以上。盡管這一現(xiàn)實(shí)在一定程度上反映了我國(guó)能源結(jié)構(gòu)上的不合理性，考慮環(huán)境污染和能源安全，我國(guó)能源政策會(huì)作出一定調(diào)整，但在可遇見(jiàn)的時(shí)期內(nèi)，煤炭作為支撐我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略性第一能源的地位不會(huì)改變。由此可見(jiàn)，煤炭產(chǎn)業(yè)以及煤炭產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的良性發(fā)展對(duì)于我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要意義。 我國(guó)煤礦采掘機(jī)械化自 20 世紀(jì) 50 年代開(kāi)始發(fā)展。 1974 年引進(jìn)發(fā)展綜合機(jī)械化采煤和裝備。 1990 年統(tǒng)配煤礦的綜合機(jī)械化程度只有 綜采工作面單產(chǎn)平均 t/a，其中高產(chǎn)的 百萬(wàn)噸工作面只有 30 余個(gè)。按全國(guó)煤炭總產(chǎn)量計(jì)算，全國(guó)采煤機(jī)械化程度和綜合機(jī)械化程度大體只有統(tǒng)配的一半，所占比重很低。中國(guó)煤炭開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略研究表明：今后隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力、技術(shù)裝備、人員素質(zhì)的提高，機(jī)械化水平必將逐步提高。技術(shù)發(fā)展的整體趨向是國(guó)有重點(diǎn)煤礦跟蹤世界發(fā)達(dá)國(guó)家，地方國(guó)有煤礦跟蹤國(guó)有重點(diǎn)煤礦，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦跟蹤地方國(guó)有煤礦，形成以現(xiàn)代化技術(shù)為先導(dǎo)的多層次技術(shù)結(jié)構(gòu)。 綜采技術(shù)是長(zhǎng)壁采煤系統(tǒng)、支護(hù)、采煤、裝載、運(yùn)輸及整體推進(jìn)等作業(yè)全部機(jī)械化的生產(chǎn)技術(shù)，在近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷程中，它創(chuàng)造和保持了多項(xiàng)世界記錄，是當(dāng)今世 界最先進(jìn)的開(kāi)采技術(shù)，近幾年在新技術(shù)革命影響的牽動(dòng)下，正發(fā)生著變革性的進(jìn)步。目前全自動(dòng)化無(wú)人采煤工作面的綜采技術(shù)，是美、德等國(guó)科研工作的重要內(nèi)容。綜采設(shè)備是綜采技術(shù)的核心部分，工作面刮板輸送機(jī)是關(guān)鍵的綜合設(shè)備之一。為迅速趕上世界綜采工作面刮板輸送機(jī)的現(xiàn)狀，探討其發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)促進(jìn)工作面刮板輸送機(jī)極其他綜采設(shè)備的發(fā)展，有非常重要的意義。 綜采刮板輸送機(jī)是綜采工作面的主要配套設(shè)備之一。建設(shè)一批高產(chǎn)、高效的現(xiàn)代化礦區(qū)國(guó)產(chǎn)重型刮板輸送機(jī)在我國(guó)綜合機(jī)械化采煤技術(shù)中起主導(dǎo)作用，在我國(guó)煤炭開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略中的地位日益重要，從保證國(guó)民 經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)煤炭的需求以及發(fā)展煤炭主產(chǎn)地區(qū)域經(jīng)濟(jì)和促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定等角度出發(fā)，對(duì)我國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展無(wú)疑具有重要的戰(zhàn)略和現(xiàn)實(shí)意義。 文獻(xiàn)綜述） 刮板輸送機(jī)是一種重要的礦山運(yùn)輸機(jī)械， 不但擔(dān)負(fù)著運(yùn)煤的作用，還是采煤機(jī)的運(yùn)行軌道以及液壓支架的推移支點(diǎn)。在設(shè)備使用過(guò)程中還要懸掛工作面設(shè)備的電纜、水管等。 由于它 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性高、節(jié)能高效、輸送距離長(zhǎng)、密封性能好且維修方便 ，在 冶金、建材、化工、火電、礦山等行業(yè) 里廣泛使用。 (1)刮板輸送機(jī)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段 第一階段：在 30代，是可拆卸的刮板輸送機(jī)，它在工作面內(nèi)只能直線鋪設(shè)，隨工作面的推進(jìn)，需人工拆卸、搬移、組裝。刮板鏈?zhǔn)前迨?，多為單鏈，?V 型、 、 等小功率輕型刮板輸送機(jī)。 第二階段： 40 年代前期由德國(guó)制造出可彎曲刮板輸送機(jī)，它與采煤機(jī)、金屬支架配合實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化采煤。這種刮板輸送機(jī)咳適應(yīng)底板不平凸凹凸不平和水平彎曲等條件，移設(shè)時(shí)不需拆卸，并且運(yùn)煤量也有所增大，如當(dāng)時(shí)的型號(hào) 第三階段：進(jìn)入 60 年代由于 液壓支架 的出現(xiàn)，為了適應(yīng)綜采的需要，刮板輸送機(jī)發(fā)展到了第三階段，研制出大功率鎧裝咳彎曲重型刮板輸送機(jī)，如5 型、 80 型等就是屬于這個(gè)階段的產(chǎn)品。 出現(xiàn)了雙鏈牽引和多電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)；也相應(yīng)的使用了適應(yīng)多電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的液力耦合器，中部槽也有了較大的改進(jìn)。 (2)國(guó)外刮板輸送機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 自世界上第一臺(tái)刮板輸送機(jī)誕生以來(lái)， 經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的不斷研究、試驗(yàn)、改進(jìn) 。刮板輸送機(jī)已成為煤礦運(yùn)輸、特別是長(zhǎng)壁工作面運(yùn)輸不可取代的輸送設(shè)備。 近年來(lái)，以美國(guó)、澳大利亞等發(fā)達(dá)采煤國(guó)家為代表的集約化高產(chǎn)高效礦井的迅速發(fā)展， 帶動(dòng)了綜采裝備向機(jī)電一體化高端技術(shù)開(kāi)拓，構(gòu)建了生產(chǎn)能力大、自動(dòng)化程度高、安全可盤(pán)、工作面單產(chǎn)和工效成倍提高的新一代高產(chǎn)高效綜采工作面設(shè)備，實(shí)現(xiàn)和推動(dòng)了一礦一井一面的高度集約化生產(chǎn)。 隨著集約化高產(chǎn)高效長(zhǎng)壁工作面綜采裝備技術(shù)不斷向高端發(fā)展，為滿足生產(chǎn)能力大、自動(dòng)化程度高、安全可靠的生產(chǎn)要求， 國(guó)外幾家有名的刮板輸送機(jī)公司不僅注重提高關(guān)鍵元部件材質(zhì)強(qiáng)度以提高其使用壽 命，還非常注重刮板輸送機(jī)軟啟動(dòng)、過(guò)載保護(hù)以及帶可伸縮機(jī)尾的鏈條自動(dòng)張緊等裝置的開(kāi)發(fā)，提高刮板輸送機(jī)機(jī)電一體化控制水平。 現(xiàn)在各種輸送機(jī)機(jī)型所采用的軟啟動(dòng)和過(guò)載保護(hù)形式已有限矩形液力耦合器、控傳動(dòng)裝里、調(diào)速型液力藕合器、文流電機(jī)變頻調(diào)速等，國(guó)外公司所研制的液壓馬達(dá)緊鏈和可伸縮機(jī)尾調(diào)整鏈條松緊度的緊鏈系統(tǒng)，既能保證超重型工作面刮板輸送機(jī)緊鏈作業(yè)安全、可靠和便于控制，又能根據(jù)負(fù)載狀況隨時(shí)調(diào)節(jié)刮板鏈的松緊，保證了刮板鏈?zhǔn)冀K處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，避免了因鏈條過(guò)松而造成的懸鏈和跳鏈?zhǔn)鹿省?(3)國(guó)內(nèi)刮板輸送機(jī)的發(fā)展 現(xiàn)狀 我國(guó)煤礦長(zhǎng)壁綜采機(jī)械化始于 20世紀(jì) 70年代末，隨著不斷推廣和發(fā)展，已經(jīng)具有一定研究開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)制造輸送機(jī)的能力，并成功地開(kāi)發(fā)研制出多系列適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的綜采和綜放工作面輸送設(shè)備，基本滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求?，F(xiàn)在我國(guó)中、小功率刮板輸送機(jī)已具備成型技術(shù)，并有成熟的制造能力，運(yùn)輸量小于 1500t/h、裝機(jī)功率小于 800中型和重型輸送設(shè)備方面與國(guó)外的產(chǎn)品水平基本相當(dāng)。 近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，一些新的技術(shù)也不斷應(yīng)用于刮板輸送機(jī)。 同時(shí)通過(guò)對(duì)引進(jìn)設(shè)備的消化、吸收和國(guó)產(chǎn)化舉措，我國(guó)也研制開(kāi)發(fā)了諸如槽寬 機(jī)功率 2輸能力 2500已在一些大型礦井投人使用。 其中，各種規(guī)格的交叉?zhèn)刃妒綑C(jī)頭、材質(zhì)強(qiáng)度達(dá) 70 (4)隨著綜合機(jī)械化采煤生產(chǎn)能力的不斷提高，刮板輸送機(jī)主要的發(fā)展趨勢(shì)是： 1、設(shè)備重型化 設(shè)備重型化是煤炭集約化生產(chǎn)、高強(qiáng)度開(kāi)采、單機(jī)單產(chǎn)不斷提高的要求 , 也是提高勞動(dòng)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)能力大 ,裝機(jī)功率不斷增大、重量大、電壓高等。 2 、設(shè) 備自動(dòng)化 設(shè)備自動(dòng)化是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、保障安全的重要手段。刮板輸送機(jī)的自動(dòng)化主要是根據(jù)刮板輸送機(jī)啟動(dòng)、運(yùn)行中的負(fù)載狀況、采煤機(jī)的截割速度、采煤機(jī)的位置隨時(shí)調(diào)整輸送機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，實(shí)現(xiàn)自我控制，保證設(shè)備的安全、可靠運(yùn)行。 3、 設(shè)備智能化 設(shè)備智能化是通過(guò)一些監(jiān)測(cè)和監(jiān)控裝置， 對(duì)刮板輸送機(jī)運(yùn)行過(guò)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)工況檢測(cè)和故障診斷。如：通過(guò)對(duì)輸送機(jī)電機(jī)電壓、電流、功率及溫升等的監(jiān)測(cè)， 監(jiān)視多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)電動(dòng)功率分配及供電系統(tǒng)的工況，以提高故障維修率，也使排除故障的時(shí)間盡可能減少。 4、 向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化方 向發(fā)展輸送機(jī)零部件普遍標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化， 以保證設(shè)計(jì)、加工的質(zhì)量和水平。所以，未來(lái)刮板輸送機(jī)，在向重型化、自動(dòng)化、智能化發(fā)展的同時(shí)， 必將發(fā)展出能夠滿足極薄煤層工作面機(jī)械化綜采工藝的極薄煤層刮板輸送機(jī)， 以徹底解決長(zhǎng)期以來(lái)國(guó)內(nèi)極薄煤層開(kāi)采裝備落后、機(jī)械化程度低、工作面效率低、經(jīng)濟(jì)效益差的局面。 課題研究的主要內(nèi)容和方法 、 目標(biāo) ，研究過(guò)程中的主要問(wèn)題和解決辦法： 本設(shè)計(jì)以煤礦實(shí)際運(yùn)輸條件為依據(jù)，以訓(xùn)練 和 提高 綜合設(shè)計(jì)能力為目的，在設(shè)計(jì)中盡可能采用新的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法，選擇更加合理 的結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)，力爭(zhēng)提高 水平 刮板輸送機(jī) 質(zhì)量 ， 提高水平刮板輸送機(jī)的效率 ，降低 生產(chǎn) 成本， 在充分吸收學(xué)習(xí)現(xiàn)有的刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，參考有關(guān)設(shè)計(jì)資料，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)等工具書(shū)，按照機(jī)械工程設(shè)計(jì)程序、方法和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。 本次設(shè)計(jì)主要研究?jī)?nèi)容有：水平刮板輸送機(jī)的設(shè)計(jì)、水平刮板輸送機(jī)的整體選型、 減速器的優(yōu)化、刮板鏈的設(shè)計(jì)、液力耦合器的選型等，設(shè)計(jì)出具有實(shí)際應(yīng)用要求的產(chǎn)品。通過(guò)這次 設(shè)計(jì)，鍛煉了自己調(diào)研分析、加工與整理、運(yùn)用工具手冊(cè)的能力，初步掌握了機(jī)械工程設(shè)計(jì)程序、方法和技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計(jì)計(jì)算、理論 分析、圖表繪制、技術(shù)文件編寫(xiě)的能力。 解決辦法： 在設(shè)計(jì)初期 ,認(rèn)真學(xué)習(xí) 水平刮板 輸送機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí) 。 閱讀各類(lèi)有關(guān)下運(yùn) 水平輸送機(jī)的中文及外文文獻(xiàn) ， 了解 水平刮板 輸送機(jī)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r及研究方向 ,為做設(shè)計(jì)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。隨后通過(guò)參加畢業(yè)實(shí)習(xí)對(duì)帶式輸送機(jī)有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí) ,了解刮板式輸送機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況 ,培養(yǎng)自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的 能 力。畢業(yè) 設(shè)計(jì) 結(jié)束后，就可以自己獨(dú)立的對(duì)所設(shè)計(jì)的 水平刮板輸送機(jī)進(jìn)行功能分析在以后的設(shè)計(jì)中也能進(jìn)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 。 完成這些機(jī)械設(shè)備、部件 ， 為施工打下基礎(chǔ)。接著了解掌握 水平 輸送機(jī) 各種保護(hù)的原理并選擇相應(yīng)的保護(hù)裝置 ， 進(jìn)而完成水平刮板輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 會(huì) 使我學(xué)到了不少新知識(shí)和研究方法，完善了知識(shí)結(jié)構(gòu)，它使我在大學(xué)里所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)、專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí)得到了融會(huì)貫通。通過(guò)做水平刮板輸送設(shè)備，使我增強(qiáng)了解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的能力，讓我深刻認(rèn)識(shí)到了理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性。讓我了解到理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性。以前在學(xué)習(xí)理論課、基礎(chǔ)課的時(shí)候，自己不十分注意理論聯(lián)系實(shí)際，眼高手底，忽略了很多問(wèn)題。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì) 會(huì) 使我認(rèn)識(shí)到只有把所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去才能發(fā)揮知識(shí)的最大魅力。畢業(yè)設(shè)計(jì)運(yùn)用到了以前所學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，使得我們對(duì)自己所欠缺的部分得到了補(bǔ)充，因此畢業(yè)設(shè)計(jì)也是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的總結(jié)。 目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度： 1. 開(kāi)題報(bào)告、查閱資料、外文翻譯 第 1 周 第 3 周 2. 刮板輸送機(jī)的性能計(jì)算 第 4 周 第 6 周 3. 刮板輸送機(jī)的動(dòng)力學(xué)分析 第 7 周 第 9 周 4. 完成刮板輸送機(jī)的總裝圖和零件圖 第 10 周 第 13 周 5. 撰寫(xiě)畢業(yè)論文 第 14 周 第 16 周 6. 答辯準(zhǔn)備及畢業(yè)答辯 第 17 周 設(shè)計(jì)步驟： 合各類(lèi)刮板輸送機(jī)的特點(diǎn)以及結(jié)構(gòu)，對(duì)刮板輸送機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)選擇。對(duì)各工作機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)刮板輸送機(jī)的組成原理和性能進(jìn)行分析。 對(duì)各種類(lèi)型主要原件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并查找相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)確定主要參數(shù)，并且對(duì)其進(jìn)行選擇。 據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，使 計(jì)軟件，繪制出重要零部件圖并完成裝配圖的繪制 ， 接下來(lái)，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況對(duì)零件的應(yīng)力應(yīng)變?cè)茍D認(rèn)真分析，分析危險(xiǎn)截面出現(xiàn)的位置 是否與實(shí)際生產(chǎn)中遇到的情況相符合。然后運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)理論針對(duì)那些薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)例如對(duì)應(yīng)力集中問(wèn)題造成的應(yīng)力過(guò)大可考慮增大圓角半徑方法改進(jìn)。此后，再利 用 軟件 修改 等到 改進(jìn)后的模型， 然后再 受力分析驗(yàn)證所采用的改進(jìn)設(shè)計(jì)方法是否科學(xué)可行。如果與預(yù)期 得到 的結(jié)果不相符 合或者得到的結(jié)果不好 ，就向相反的方向改進(jìn)，直到優(yōu)化設(shè)計(jì)出強(qiáng)度更 高能 滿足 設(shè)計(jì) 要求的結(jié)果 ， 這樣就可以得到一個(gè)結(jié)構(gòu)和功能最好的產(chǎn)品。 最后按照指導(dǎo)老師的要求，正確完成說(shuō)明書(shū)和圖 紙。 寫(xiě)出說(shuō)明書(shū)，整理譯文。 由于設(shè)計(jì)工作量比較大，設(shè)計(jì)中要用到網(wǎng)上的資料和現(xiàn)實(shí)中的書(shū)籍，以及學(xué)校圖書(shū)館中的相關(guān)資料，需要搜索大量資料以備用來(lái)解決設(shè)計(jì)過(guò)程中可能出現(xiàn)的一切問(wèn)題。目前，在學(xué)校的圖書(shū)館收藏了許多關(guān)于應(yīng)屆畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)方面的大量書(shū)籍，同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)上也可以在一些通過(guò)搜索刮板輸送機(jī)的選擇中搜索出關(guān)于刮板輸送機(jī)的相關(guān)問(wèn)題以及了解刮板輸送機(jī)的設(shè)計(jì)思路、結(jié)構(gòu)以及刮板輸送機(jī)的用途等等各方面的相關(guān)資料。通過(guò)大學(xué)四年的相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)以及生產(chǎn)實(shí)習(xí)所積累到的一些經(jīng)驗(yàn)，讓我具備了一定的獨(dú)立的設(shè) 計(jì)與分析的能力，在學(xué)習(xí)相關(guān)課程的時(shí)候，也讓我掌握了一些基本的設(shè)計(jì)概念、設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)想法等。在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)及同學(xué)的相互討論中完成設(shè)計(jì)，通過(guò)自己對(duì)相關(guān)資料的收集，已具有一定的資料來(lái)幫助完成本次設(shè)計(jì)。 課題研究所需的參考文獻(xiàn)： 1 成大先機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第四版 學(xué)工業(yè)出版社， 2002 2 李柱國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)與理論北京：科學(xué)出版社， 2003 3 邱宣懷機(jī)械設(shè)計(jì) 京：高等教育出版社， 1997 4黃平劉建素等 M化學(xué)工業(yè) 出版社 5 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)聯(lián)合編寫(xiě)組編 中冊(cè) .M化學(xué)工業(yè)出版 6 申永勝 M清華大學(xué)出版社 M7 機(jī)械制造工藝學(xué)機(jī)械工業(yè)出版社，主編：王先逵 8 機(jī)械制造技術(shù)機(jī)械工業(yè)出版社，主編：吉衛(wèi)喜， 9 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械工業(yè)出版社，主編：盧秉恒 ,10姜翎燕 J11J. 12i,J13a M003 14003 15of D導(dǎo)教師審查意見(jiàn)： 指導(dǎo)教師簽字： 20 年 月 日 指導(dǎo)委員會(huì)意見(jiàn)審核意見(jiàn)： 組長(zhǎng)簽字： 20 年 月 日