SGB630-220型刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)（邊雙鏈刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)）

SGB630-220型刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)（邊雙鏈刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)）,SGB630,220,型刮板,輸送,設(shè)計(jì),邊雙鏈刮板 摘 要 刮板輸送機(jī)是一種撓性牽引機(jī)構(gòu)的連續(xù)輸送機(jī)械，是為采煤工作面和采區(qū)巷道運(yùn)煤布置的機(jī)械。它的牽引機(jī)構(gòu)是刮板鏈，承載裝置是中部槽，刮板鏈安裝在中部槽的槽面。中部槽沿運(yùn)輸路線全線鋪設(shè)，刮板鏈繞經(jīng)機(jī)頭、機(jī)尾的鏈輪接成封閉形置于中部槽中，與滾筒采煤機(jī)和輸送機(jī)推移裝置配套，實(shí)現(xiàn)落煤、裝煤、運(yùn)煤及推移輸送機(jī)械化。沿輸送機(jī)全長(zhǎng)都可向溜槽中裝煤，裝入中部槽中的煤被刮板鏈拖拉，在中部槽內(nèi)滑行到卸載端卸下。 一般的刮板輸送機(jī)能在25°以下的條件下使用。刮板輸送機(jī)在使用中要受拉、壓、彎曲、沖擊、摩擦和腐蝕等多種作用，因此，必須有足夠的強(qiáng)度、剛度、耐磨和耐腐蝕性。由于它的運(yùn)輸方式是物料和刮板鏈都在槽內(nèi)滑行，因此運(yùn)行阻力和磨損都很大。但是，在采煤工作面運(yùn)煤，目前還沒(méi)有更好的機(jī)械可代替，只能從結(jié)構(gòu)上、強(qiáng)度上和制造工藝上不斷研究，使它更加完善、耐用。 刮板輸送機(jī)是與大型綜采工作面設(shè)備配套使用的液壓支架、采煤機(jī)，完成把工作面采煤機(jī)采下的煤輸送、轉(zhuǎn)運(yùn)到后續(xù)運(yùn)輸設(shè)備上的任務(wù)，并提供相應(yīng)的連接手段。本說(shuō)明書(shū)主要介紹了輸送機(jī)傳動(dòng)部的設(shè)計(jì)計(jì)算。SGB630/220型輸送機(jī)傳動(dòng)部主要是由電動(dòng)機(jī)、減速箱和液力耦合器組成，該輸送機(jī)內(nèi)橫向布置，電動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力經(jīng)由三級(jí)圓錐圓柱齒輪的傳動(dòng)，最后驅(qū)動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)。 此外，還對(duì)SGB630/220型輸送機(jī)的使用與維護(hù)進(jìn)行了說(shuō)明，以便能更好的發(fā)揮該輸送機(jī)的性能，達(dá)到最佳工作效果。 關(guān)鍵詞：刮板輸送機(jī) ；減速器 ；機(jī)頭部 ；機(jī)尾部 ；液力耦合器。 ABSTRACT Scraper Conveyor is a continuous flexible traction transport machinery for mining coal face and Roadway layout of machinery.?It's traction is the scraper chain, carrying equipment in the central trough, scraper chain installed in the central groove of the groove surface.?Central groove along the transportation routes across the board laying around by the nose scraper chain, sprocket tail then placed into a closed-shaped central slot, with the passage of Shearer and conveyor equipment necessary, to achieve loading of coal, coal loading,?over coal and transport mechanization.?Along the full can to the chute conveyor are installed with coal, the coal is loaded into the central tank scraper chain drag, slide in the central tank to remove the uninstall side.? General Scraper Conveyor function of the following conditions in the use of 25 °.?Scraper conveyor in use are subject to tension, compression, bending, impact and corrosion and other effects of friction, therefore, must have sufficient strength, stiffness, wear and corrosion resistance.?Because of its mode of transport is the material and the scraper chain sliding in slots, so running resistance and wear are great.?However, coal in the coal face, There is no better machine can replace only from the structure, the intensity of ongoing research and manufacturing process to make it more perfect and durable.? Reproduced large-scale machine is fully coal face with the equipment supporting the use of the Gate transmission, reproduced equipment, to complete the face conveyor sent to the coal transportation, transit facilities to follow up on the conveyor belt of tasks and to provide the appropriate means of connection. This manual introduces the conveyor drive on the design calculations.?SGB630/150C type conveyor unit of AC is mainly motor, gear box and hydraulic coupler component, the dual-head conveyor drive motor output of the power transmission through three gears, final drive sprocket rotation. In addition, returning use for SGB630/220 scraper conveyor and maintenance proves, In order to be able to good full play performance of person who should mine, reach the best working result. Key words：scraper conveyor; reducer; machine head; aircraft tail; hydraulic coupler. 目錄 摘 要 1 ABSTRACT 2 1 概述 5 1.1刮板輸送機(jī)的機(jī)構(gòu)與作用 5 1.2刮板輸送機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀 5 1.3刮板輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 5 1.4與國(guó)外刮板輸送機(jī)存在的差距 6 1.4.1輸送能力方面的差距 6 1.4.2關(guān)鍵零部件壽命差距 6 1.4.3技術(shù)性能差距 6 1.5 未來(lái)刮板輸送機(jī)發(fā)展的趨勢(shì) 7 1.5.1設(shè)備重型化 7 1.5.2設(shè)備自動(dòng)化 7 1.5.3設(shè)備智能化 7 1.5.4開(kāi)發(fā)薄煤層開(kāi)采設(shè)備 7 1.5.5刮板輸送機(jī)的技術(shù)改進(jìn)方向 8 1.6刮板輸送機(jī)類型及組成 8 2 主要部件的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求 9 2.1機(jī)頭部 10 2.1.1機(jī)頭架 10 2.1.2鏈輪 11 2.1.3減速器 12 2.1.4盲軸 13 2.1.5聯(lián)軸器 13 2.1.6電動(dòng)機(jī) 14 2.2 機(jī)尾部 15 2.3中部槽及附屬部件 15 2.4刮板鏈 17 2.5緊鏈裝置 18 2.6推移裝置 19 2.7錨固裝置 20 3 總體方案的確定 21 3.1主要技術(shù)參數(shù) 21 3.2電動(dòng)機(jī)的選擇 21 3.3設(shè)計(jì)計(jì)算 22 3.3.1運(yùn)輸能力計(jì)算 22 3.3.2鏈條和接鏈環(huán)的確定 22 3.3.3鏈輪的確定 25 3.3.4運(yùn)行阻力 25 3.3.5電動(dòng)機(jī)功率 26 3.3.6刮板鏈的強(qiáng)度驗(yàn)算 26 3.3.7液力耦合器的選擇 27 3.4總傳動(dòng)比及傳動(dòng)比的分配 27 3.4.1總傳動(dòng)比的確定 27 3.4.2傳動(dòng)比的分配 28 3.5傳動(dòng)部傳動(dòng)計(jì)算 28 3.5.1各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算： 28 3.5.2各軸功率計(jì)算： 28 3.5.3各軸扭矩計(jì)算: 29 3.6傳動(dòng)部圓錐圓柱齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 29 3.6.1直齒錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 30 3.6.2直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 36 3.6.3直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 42 3.7軸的設(shè)計(jì) 49 3.7.1高速軸Ⅰ軸的設(shè)計(jì) 49 3.7.2 Ⅱ軸的設(shè)計(jì) 51 3.7.3 Ⅲ軸的設(shè)計(jì) 52 3.7.4輸出軸的設(shè)計(jì) 52 4減速器鍵、軸承校核 54 4.1減速器鍵的校核 54 4.1.1 Ⅰ軸鍵的校核 54 4.1.2 Ⅱ軸鍵的校核 54 4.1.3 Ⅲ軸鍵的校核 54 4.1.4 輸出軸鍵的校核 54 4.2 減速器軸承的校核 55 4.2.1 驗(yàn)算Ⅰ軸軸承壽命 55 4.3軸的強(qiáng)度校核 56 4.4液力耦合器 58 5刮板輸送機(jī)的使用和維護(hù) 60 5.1潤(rùn)滑及注油 60 5.2刮板輸送機(jī)的安裝、運(yùn)行與維護(hù) 60 5.2.1刮板輸送機(jī)的安裝與試運(yùn)轉(zhuǎn) 60 5.2.2刮板輸送機(jī)的使用與維護(hù) 62 5.3輸送機(jī)的潤(rùn)滑、故障預(yù)防及故障處理方法 63 5.3.1輸送機(jī)的潤(rùn)滑 63 5.3.2輸送機(jī)的故障預(yù)防 64 5.3.3輸送機(jī)的故障處理 65 結(jié)論 68 參考文獻(xiàn) 69 致 謝 70 1 概述 近年來(lái)隨著高產(chǎn)高效集約化礦井的迅速發(fā)展，煤礦都在爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)一礦一井一面的高度集約化生產(chǎn)模式。作為長(zhǎng)臂工作面的主要運(yùn)輸設(shè)備，刮板輸送機(jī)的輸送能力主要由高產(chǎn)高效礦井的生產(chǎn)能力來(lái)決定，同時(shí)也決定了刮板輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。 1.1刮板輸送機(jī)的機(jī)構(gòu)與作用 刮板輸送機(jī)是一種有撓性牽引機(jī)構(gòu)的連續(xù)輸送機(jī)械。它的牽引構(gòu)件是刮板鏈，承載裝置是溜槽。在綜采工作面，為了與采煤機(jī)、液壓支架配合使用，在溜槽的采空區(qū)側(cè)設(shè)有擋煤板及擋煤板座、導(dǎo)向管（鏈牽引采煤機(jī)用）、齒條、銷(xiāo)軌或埋鏈（無(wú)鏈牽引采煤機(jī)用）。 刮板輸送機(jī)在綜采工作面中起著承載、運(yùn)煤和采煤機(jī)導(dǎo)向以及液壓支架推移支承等作用，是整套綜采設(shè)備的“中堅(jiān)”，其性能、可靠程度和壽命是綜采工作面正常生產(chǎn)和取得良好技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的重要保證。 1.2刮板輸送機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀 20世紀(jì)80年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外刮板輸送機(jī)都在向大運(yùn)量、長(zhǎng)運(yùn)距、大功率、高強(qiáng)度、長(zhǎng)壽命與高可靠性方向發(fā)展。目前，國(guó)外綜采最大的工作面刮板輸送機(jī)，總運(yùn)量已達(dá)6000t/h，裝機(jī)功率4×800Kw，運(yùn)距450m。國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的刮板輸送機(jī)運(yùn)量已達(dá)3500t/h，裝機(jī)功率3×700Kw，運(yùn)距300m。隨著神東等大型煤炭基地400m工作面的出現(xiàn)，國(guó)產(chǎn)刮板輸送機(jī)將朝著更大型的方向發(fā)展。但是運(yùn)量、運(yùn)距和功率的增大受到諸多因素的限制。首先，中部槽的高度不宜太高，否則會(huì)影響裝煤效果。其次，輸送機(jī)的長(zhǎng)度也不宜太長(zhǎng)，會(huì)降低推進(jìn)速度。然后最主要的影響因素還在于元部件的技術(shù)性能和壽命。所以，在刮板輸送機(jī)向大型化發(fā)展的同時(shí)，高性能元部件的研發(fā)將成為今后刮板輸送機(jī)的發(fā)展重點(diǎn)，軟啟動(dòng)技術(shù)、工況檢測(cè)、運(yùn)行狀態(tài)控制等機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用將成為今后刮板輸送機(jī)發(fā)展的重要標(biāo)志。 1.3刮板輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 刮板輸送機(jī)是一種撓性牽引機(jī)構(gòu)的連續(xù)輸送機(jī)械，是為采煤工作面和采區(qū)巷道運(yùn)煤布置的機(jī)械。它的牽引機(jī)構(gòu)是刮板鏈，承載裝置是中部槽，刮板鏈安裝在中部槽的槽面。中部槽沿運(yùn)輸路線全線鋪設(shè)，刮板鏈繞經(jīng)機(jī)頭、機(jī)尾的鏈輪接成封閉形置于中部槽中，與滾筒采煤機(jī)和輸送機(jī)推移裝置配套，實(shí)現(xiàn)落煤、裝煤、運(yùn)煤及推移輸送機(jī)械化。沿輸送機(jī)全長(zhǎng)都可向溜槽中裝煤，裝入中部槽中的煤被刮板鏈拖拉，在中部槽內(nèi)滑行到卸載端卸下。 一般的刮板輸送機(jī)能在25°以下的條件使用。刮板輸送機(jī)在使用中要受拉、壓、彎曲、沖擊、摩擦和腐蝕等多種作用，因此，必須有足夠的強(qiáng)度、剛度、耐磨和耐腐蝕性。由于它的運(yùn)輸方式是物料和刮板鏈都在槽內(nèi)滑行，因此運(yùn)行阻力和磨損都很大。但是，在采煤工作面運(yùn)煤，目前還沒(méi)有更好的機(jī)械可代替，只能從結(jié)構(gòu)上、強(qiáng)度上和制造工藝上不斷研究，使它更加完善、耐用。 用刮板輸送機(jī)運(yùn)送散碎物料的方式20世紀(jì)初出現(xiàn)于工業(yè)發(fā)達(dá)的英國(guó)。早期的刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便，僅用作運(yùn)煤，需人工裝煤，運(yùn)輸能力低，每小時(shí)最多只能運(yùn)幾十噸；輸送機(jī)長(zhǎng)度只有幾十米；功率小，牽引鏈的強(qiáng)度也不高。經(jīng)過(guò)多年的改進(jìn)和發(fā)展，目前綜采礦用的刮板輸送機(jī)除了運(yùn)煤之外，還有四種功能：給采煤機(jī)作運(yùn)行軌道；為拉移液壓支架作伸縮油缸的固定點(diǎn)；清理工作面的浮煤；懸掛電纜、水管、乳化液管等。刮板輸送機(jī)在綜采工作面與采煤機(jī)和液壓支架配套工作。 刮板輸送機(jī)在煤礦是使用量大、消耗多的重要設(shè)備。多年來(lái)，我國(guó)制造的刮板輸送機(jī)有幾十種型號(hào)。目前，我國(guó)制造的最大的刮板輸送機(jī)運(yùn)輸能力為900t/h；裝機(jī)總功率為320Kw；一條牽引鏈的破斷負(fù)荷為85t；沿水平線的運(yùn)輸距離為150m；整機(jī)全部重量為204t。 為使刮板輸送機(jī)的生產(chǎn)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，提高產(chǎn)品的制造質(zhì)量，我國(guó)于1991年制定并發(fā)布了《礦用刮板輸送機(jī)型式與參數(shù)》(MT15-1991),1993年制定并發(fā)布了《刮板輸送機(jī)通用技術(shù)條件》（MT105-1993）。《礦用刮板輸送機(jī)型式與參數(shù)》是產(chǎn)品系列的規(guī)劃，是今后一個(gè)時(shí)期設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品的依據(jù)。《刮板輸送機(jī)通用技術(shù)條件》規(guī)定了刮板輸送機(jī)的主要質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求，以提高產(chǎn)品質(zhì)量。 礦用刮板輸送機(jī)按刮板鏈?zhǔn)切问椒秩N：中單鏈型、邊雙鏈型、中雙鏈型。系列型譜中的刮板輸送機(jī)都采用以礦用高其強(qiáng)度圓環(huán)鏈制成的刮板鏈。刮板輸送機(jī)按功率大小分為輕、中、重型。刮板輸送機(jī)配套單電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)額定功率為40Kw及以下的為輕型；大于40Kw，小于等于90Kw的為中型；大于90Kw的重型。 系列型譜規(guī)定的刮板輸送機(jī)產(chǎn)品型號(hào)編制方法如下： 例如，中部槽槽寬為630mm，配用電動(dòng)機(jī)功率為275Kw的邊雙鏈型礦用刮板輸送機(jī)的型號(hào)表示為：SGB-630/150。 SG--------------------------輸送機(jī)代號(hào)：S-----輸送機(jī)；G----刮板式。 B---------------------------型式代號(hào)： D---------中單鏈型；B-------邊雙鏈型；Z----------中雙鏈型。 630-------------------------中部槽槽寬，mm。 150-------------------------配有電動(dòng)機(jī)總功率，Kw。 1.4與國(guó)外刮板輸送機(jī)存在的差距 1.4.1輸送能力方面的差距 上個(gè)世紀(jì)90年代后期，國(guó)外工作面刮板輸送機(jī)裝機(jī)功率達(dá)到3×700 Kw 3×855 Kw，現(xiàn)在已達(dá)到3×1 250 Kw，溜槽內(nèi)寬也由l 000 mm擴(kuò)大到1 250 mm，鏈條直徑φ48～φ52，中板厚度50 mm以上，運(yùn)輸能力達(dá)到4 500 t／h以上。 目前國(guó)內(nèi)使用的重型刮板輸送機(jī)裝機(jī)功率多為2×525Kw或2×700Kw，個(gè)別的使用2×855 Kw，溜槽內(nèi)寬1 000mm或1200mm，運(yùn)輸能力達(dá)到2500t／h或3 000 t／h，鏈條多采用φ38～φ48，中板厚度為45mm。 1.4.2關(guān)鍵零部件壽命差距 我國(guó)生產(chǎn)的刮板輸送機(jī)的主要零部件壽命大都低于國(guó)外先進(jìn)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(guó)外大于34的圓環(huán)鏈過(guò)煤量在200萬(wàn)t，國(guó)內(nèi)同規(guī)格的圓環(huán)鏈過(guò)煤量100萬(wàn)t左右。而且國(guó)外規(guī)格為φ42圓環(huán)鏈過(guò)煤量可達(dá)400～500萬(wàn)t，國(guó)外重型刮板輸送機(jī)中部槽過(guò)煤量保證值為600萬(wàn)t，最高壽命可達(dá)1 200萬(wàn)t，而國(guó)產(chǎn)中部槽過(guò)煤量只有400～500萬(wàn)t。 造成這種壽命差距的主要原因是國(guó)內(nèi)沒(méi)有研制、開(kāi)發(fā)出生產(chǎn)這些關(guān)鍵零部件的材料，國(guó)內(nèi)重型刮板輸送機(jī)中部槽用的中板、鏈條等關(guān)鍵材料都是依靠進(jìn)口，這樣造成國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品總是滯后于國(guó)外產(chǎn)品。 1.4.3技術(shù)性能差距 20世紀(jì)末期以來(lái)，美、澳、英、德等先進(jìn)采煤國(guó)家積極應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，研制、開(kāi)發(fā)新型自動(dòng)化運(yùn)輸設(shè)備，這些設(shè)備采用計(jì)算機(jī)工況監(jiān)測(cè)監(jiān)控，在增加傳動(dòng)功率，提高生產(chǎn)能力的同時(shí)，使設(shè)備的功能內(nèi)涵發(fā)生了重大突破。經(jīng)過(guò)十多年的努力，已經(jīng)研制出限矩摩擦離合器作為輸送機(jī)啟動(dòng)或運(yùn)行時(shí)的過(guò)載保護(hù)，利用調(diào)速耦合器實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)的軟啟動(dòng)和過(guò)載保護(hù)，通過(guò)鏈條張力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)刮板鏈隨運(yùn)行工況變化以調(diào)節(jié)鏈條的張緊力。通過(guò)工況監(jiān)測(cè)和故障診斷系統(tǒng)，及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行的工況，保證設(shè)備的安全運(yùn)行。 國(guó)內(nèi)的輕型、中型刮板輸送機(jī)多采用液力耦合器或雙速電機(jī)來(lái)改善輸送機(jī)的啟動(dòng)性能，重型刮板輸送機(jī)采用限矩摩擦離合器保護(hù)電機(jī)，雖然在個(gè)別輸送機(jī)上使用了調(diào)速耦合器和自動(dòng)伸縮機(jī)尾可是由于不能準(zhǔn)確的對(duì)輸送機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析，這些設(shè)備還不能達(dá)到自動(dòng)控制的要求。 1.5 未來(lái)刮板輸送機(jī)發(fā)展的趨勢(shì) 綜合國(guó)內(nèi)外刮板輸送機(jī)的現(xiàn)狀，未來(lái)刮板輸送機(jī)的發(fā)展具有以下特點(diǎn)： 1.5.1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。未來(lái)幾年，國(guó)內(nèi)“一礦一面、一個(gè)采區(qū)、一條生產(chǎn)線”的礦區(qū)將逐漸增多，工作面長(zhǎng)度300 m左右。這些工作面可將實(shí)現(xiàn)日產(chǎn)2～3萬(wàn)t，年產(chǎn)5～10 Mt，這樣就需要刮板輸送機(jī)裝機(jī)功率2 000～3 000 Kw，輸送能力高達(dá)4 000t／h。 1.5.2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，以更好的發(fā)揮設(shè)備的效率。并且，對(duì)采煤機(jī)、液壓支架、刮板輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)作業(yè)，最終實(shí)現(xiàn)工作面自動(dòng)化。 1.5.3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、功率及溫升等監(jiān)測(cè)以監(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。通過(guò)對(duì)減速器油質(zhì)、油位、溫升、鏈輪軸組、刮板鏈的運(yùn)行等進(jìn)行過(guò)程控制，并對(duì)運(yùn)行狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)，使設(shè)備維修可以從事前進(jìn)行計(jì)劃，提高故障維修方法和處理方案，使排除故障的時(shí)間盡可能的減少。 1.5.4開(kāi)發(fā)薄煤層開(kāi)采設(shè)備 此外，統(tǒng)計(jì)資料表明，國(guó)內(nèi)薄和較薄煤層產(chǎn)量在整個(gè)煤炭產(chǎn)量中所占比重始終偏低，特別是近年來(lái)薄及較薄煤層的產(chǎn)量更是呈逐年下降的趨勢(shì)。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)煤炭生產(chǎn)企業(yè)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)礦區(qū)受經(jīng)濟(jì)驅(qū)使使采厚綜采設(shè)備薄現(xiàn)象十分普遍，受此影響，薄煤層綜采設(shè)備的發(fā)展緩慢。特別是厚度低于1.3米的及薄煤層，大多數(shù)都被丟棄。造成煤炭資源的極大消費(fèi)。造成這種狀況的原因除經(jīng)濟(jì)利益外，同時(shí)也由于現(xiàn)有的國(guó)產(chǎn)技術(shù)設(shè)備無(wú)法滿足及薄煤層所占的比例越來(lái)越多。因此，為避免資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)資源均衡開(kāi)采，設(shè)計(jì)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(jī)設(shè)備將越來(lái)越成為各礦局迫切的需求。而傳統(tǒng)的刮板輸送機(jī)多采用鑄焊結(jié)構(gòu)的中部槽，在應(yīng)用到極薄煤層工作面時(shí)，結(jié)構(gòu)形式都存在著以下不足。 1.5.5刮板輸送機(jī)的技術(shù)改進(jìn)方向 1．技術(shù)先進(jìn)性。 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和市場(chǎng)的發(fā)展，輸送機(jī)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)將越來(lái)越激烈，對(duì)輸送機(jī)的設(shè)計(jì)水平和生產(chǎn)能力要求也越來(lái)越高，不僅要求造型科學(xué)、配套合理，在技術(shù)上不斷創(chuàng)新、完善，去適應(yīng)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(hù)裝置等)的設(shè)計(jì)或選用，要求與國(guó)際接軌，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。 2．性能可靠性。 設(shè)備的可靠性是進(jìn)行高效作業(yè)的根本保證。井下受場(chǎng)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(chǎng)維修的條件，一旦出現(xiàn)故障就會(huì)嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)。因此，輸送機(jī)各部分的結(jié)構(gòu)型式、傳動(dòng)方式、使用材料等，不僅要求設(shè)計(jì)合理，還要建立在實(shí)踐驗(yàn)證的基礎(chǔ)上。 3．設(shè)備安全性。 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(jī)的設(shè)計(jì)、制造、使用過(guò)程中。目前國(guó)家高度重視煤礦安全生產(chǎn)，引起煤礦井下事故的除了瓦斯爆炸、透水、冒頂?shù)戎猓O(shè)備事故也會(huì)引起人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此，輸送機(jī)各部件的防護(hù)裝置應(yīng)設(shè)計(jì)合理、安裝完備，在易發(fā)生事故的部位尤其要加強(qiáng)防護(hù)．防止因斷鏈、飛濺、高溫等引發(fā)人員傷亡事故。 4．機(jī)電液一體化趨勢(shì)明顯。 隨著實(shí)用型新技術(shù)的發(fā)展，大功率輸送機(jī)控制系統(tǒng)與保護(hù)裝置的機(jī)電液一體化趨勢(shì)越來(lái)越明顯。主要表現(xiàn)為：機(jī)頭部與機(jī)尾部功率分配、順序啟動(dòng)，電機(jī)保護(hù)除過(guò)流保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)外．增加過(guò)壓保護(hù)，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(cè)和故障診斷等。雖然還有部分技術(shù)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用尚需時(shí)日，但輸送機(jī)機(jī)電液一體化的發(fā)展趨勢(shì)不會(huì)變。隨著當(dāng)今世界綜采技術(shù)的發(fā)展和設(shè)計(jì)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(jī)的研制與開(kāi)發(fā)已勢(shì)在必行，要加強(qiáng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、模擬工況、仿真等技術(shù)的應(yīng)用。對(duì)此，應(yīng)該抓緊機(jī)遇．一方面提高現(xiàn)有機(jī)型的可靠性、安全性，降低事故發(fā)生率；另一方面要研制開(kāi)發(fā)國(guó)產(chǎn)大功率刮板輸送機(jī)．盡快投入市場(chǎng)，提高與國(guó)外同類產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，以適應(yīng)我國(guó)煤炭工業(yè)迅猛發(fā)展的需要。 1.6刮板輸送機(jī)類型及組成 刮板輸送機(jī)的類型很多，可按刮板鏈型式、卸載方式、中部槽結(jié)構(gòu)、采煤機(jī)牽引方式、電動(dòng)機(jī)類型、承載重類型、整機(jī)適用條件分類。 按刮板鏈型式分為中單鏈型刮板輸送機(jī)、邊雙鏈型刮板輸送機(jī)、中雙鏈型刮板輸送機(jī)、準(zhǔn)邊雙鏈型刮板輸送機(jī)。按卸載方式分為端卸式刮板輸送機(jī)、側(cè)卸式刮板輸送機(jī)、直彎式刮板輸送機(jī)、交叉?zhèn)刃妒焦伟遢斔蜋C(jī)，現(xiàn)在重型、超重型刮板輸送機(jī)多用于交叉?zhèn)刃妒焦伟遢斔蜋C(jī)。按中部槽結(jié)構(gòu)分為開(kāi)底式刮板輸送機(jī)、封底式刮板輸送機(jī)、分體中部槽刮板輸送機(jī)、整體焊接中部槽刮板輸送機(jī)、框架式中部槽刮板輸送機(jī)、鑄造式中部槽刮板輸送機(jī)。按采煤機(jī)牽引方式分為有鏈牽引采煤機(jī)用的刮板輸送機(jī)和無(wú)鏈牽引采煤機(jī)用的刮板輸送機(jī)。按電動(dòng)機(jī)類型分為單速電動(dòng)機(jī)刮板輸送機(jī)和雙速電動(dòng)機(jī)刮板輸送機(jī)。按承重類型分為輕型刮板輸送機(jī)、中型刮板輸送機(jī)、重型刮板輸送機(jī)、超重型刮板輸送機(jī)。按整機(jī)適用條件分為緩傾斜中厚煤層刮板輸送機(jī)、緩傾斜薄煤層刮板輸送機(jī)、緩傾斜厚煤層大采高刮板輸送機(jī)、緩傾斜三軟煤層刮板輸送機(jī)、中厚煤層大傾角刮板輸送機(jī)、急傾斜厚煤層水平分段放頂煤及“三下”綜采刮板輸送機(jī)。 2 主要部件的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求 礦用的刮板輸送機(jī)，按工作需要，對(duì)其結(jié)構(gòu)有如下要求： （1）能用于左或右工作面； （2）各部件便于在井下拆裝和運(yùn)輸； （3）同一型號(hào)的部件安裝尺寸和連接尺寸應(yīng)保證相同，同類部件應(yīng)保證通用互換； （4）刮板鏈安裝后，在正、反方向都能順利運(yùn)行； （5）有緊鏈裝置，且操作方便，安全可靠； （6）能不拆卸用機(jī)械推移，為此，應(yīng)有便于安裝推移裝置的連接點(diǎn)； （7）要有足夠的強(qiáng)度、剛度、耐磨性； （8）從端部卸載的刮板輸送機(jī)，機(jī)頭架應(yīng)有足夠的卸載高度，防止空段刮板鏈返程帶回煤； （9）一般應(yīng)有上鏈器，上鏈器是供刮板鏈在下槽脫出時(shí)通過(guò)它返回槽內(nèi)的裝置； （10）用于機(jī)械采煤的工作面刮板輸送機(jī)，機(jī)頭架的外廓尺寸和結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于采煤機(jī)自切開(kāi)口； （11）用于機(jī)械采煤機(jī)的工作面刮板輸送機(jī)，應(yīng)結(jié)合技術(shù)上的需要，能裝設(shè)下列部分或全部附屬部件： ①采煤機(jī)的導(dǎo)向裝置； ②鏟煤板； ③擋煤板； ④無(wú)鏈牽引采煤機(jī)的齒軌； ⑤放置電纜、水管、乳化液管路的槽或支座； ⑥在機(jī)頭部和機(jī)尾部能安裝采煤機(jī)外牽引的傳動(dòng)部裝置，牽引鏈的固定裝置或刨煤機(jī)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)裝置和控制保護(hù)裝置； （12）用于綜采工作面的刮板輸送機(jī)，相關(guān)的外廓尺寸應(yīng)與采煤機(jī)和液壓支架相配； （13）刮板輸送機(jī)沿傾斜面鋪設(shè)，在工作中有下滑可能時(shí)，應(yīng)有防滑錨固裝置。 刮板輸送機(jī)由機(jī)頭部、機(jī)尾部、中部槽及其附屬部件、刮板鏈、緊鏈裝置、推移裝置和錨固裝置組成。下面分述其結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求。 2.1機(jī)頭部 隨著綜采工作面生產(chǎn)能力的迅速提高，刮板輸送機(jī)端卸載已經(jīng)難以滿足要求，國(guó)內(nèi)外大運(yùn)量重型刮板輸送機(jī)均采用交叉?zhèn)刃遁d機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)經(jīng)過(guò)幾代改進(jìn)，在卸載能力、效率、壽命等方面都有了很大的提高。同時(shí)，卸載高度的降低也為綜采配套帶來(lái)了便利。 機(jī)頭部由機(jī)頭架、鏈輪、減速器、盲軸、聯(lián)軸器和電動(dòng)機(jī)組成，是將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給刮板鏈的裝置。 2.1.1機(jī)頭架 機(jī)頭架是機(jī)頭部的骨架，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，由厚鋼板焊接制成，各型機(jī)頭部的共同點(diǎn)如下： ⑴兩側(cè)對(duì)稱，兩側(cè)壁上都能安裝減速器，以適應(yīng)左、右采煤工作面的需要； ⑵鏈輪由減速器伸出和盲軸支承連接，這種連接方式，便于在井下拆裝； ⑶撥鏈器和護(hù)軸板固定在機(jī)頭架前梁上，它的作用防止刮板鏈在與鏈輪的分離點(diǎn)處被輪齒帶動(dòng)卷入鏈輪，護(hù)軸板是易損部位，用可拆換的活板，既便于鏈輪和撥鏈器的拆裝，有可更換； ⑷機(jī)頭架的易磨損部位采取耐磨措施，例如加焊高錳鋼堆焊層或局部采用耐磨材料的可更換零件。 圖2-1 邊雙鏈機(jī)頭部 2.1.2鏈輪 鏈輪是一個(gè)組件，由鏈輪和連接筒組成。鏈輪是傳力部件，也是易損部件，運(yùn)轉(zhuǎn)中除受靜載荷外，還有脈沖和沖擊載荷。 圖2-2所示為邊雙鏈用的鏈輪連接筒用組件，采用部分式連接筒，連接筒兩端由環(huán)槽與鏈輪的環(huán)槽相連，內(nèi)孔用平鍵分別與減速器伸出及盲軸連接，部分用螺栓固接。鏈輪用花鍵與減速器是伸出軸和盲軸連接。安裝時(shí)必須保證兩個(gè)鏈輪的齒輪在相同的相位角上。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是鏈輪磨損后可以只更換鏈輪。但是，連接筒螺栓銹死時(shí)，很難拆卸。所以連接筒與鏈輪焊接成一體，連接筒兩端的內(nèi)花鍵分別與減速器輸出軸和盲軸連接，這種結(jié)構(gòu)拆裝維修方便。 圖2-2 邊雙鏈用的鏈輪連接組件 鏈輪的齒形和基本尺寸參考《礦用圓環(huán)鏈鏈輪的齒形和基本尺寸計(jì)算》（MT/Z8--80）計(jì)算。 鏈輪用優(yōu)質(zhì)鋼鑄造或鍛造后，調(diào)質(zhì)處理，鏈窩和齒形表面經(jīng)淬火處理。我國(guó)《礦用圓環(huán)鏈輪技術(shù)條件》（MT/Z9--80）規(guī)定了各項(xiàng)技術(shù)要求。為保證鏈輪的質(zhì)量，《刮板輸送機(jī)通用技術(shù)條件》（MT150--1993）中規(guī)定：輕型刮板輸送機(jī)的鏈輪壽命部低于以一年，中、重型刮板輸送機(jī)的鏈輪壽命部低于一年半。 2.1.3減速器 我國(guó)目前生產(chǎn)的刮板輸送機(jī)減速器多為平行布置式、三級(jí)傳動(dòng)的圓錐圓柱齒輪減速器。其適用條件為：齒輪圓周速度不大于18m/s；安裝角度為1°~ 25°；高速軸的轉(zhuǎn)速不大于1500r/min；減速器工作的環(huán)境溫度為-20°C ~ +35°C；適用于正反兩向運(yùn)轉(zhuǎn)。 為適應(yīng)不同需要，三級(jí)傳動(dòng)的圓錐圓柱齒輪減速器有三種裝配形式：I型減速器的第二軸裝配緊鏈裝置，第四軸（或第一軸）裝斷銷(xiāo)過(guò)載保護(hù)，這用形式用于30kW以下的減速器；II型減速器的第二軸端裝緊鏈裝置，利用液力耦合器實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，單機(jī)功率為40~75kW的減速器多采用這用形式；III型減速器的第一軸裝緊鏈裝置，利用液力耦合器實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，單機(jī)功率90kW以上的減速器采用這種形式。采用雙速電動(dòng)機(jī)時(shí)，不能用液力耦合器，因?yàn)橐毫︸詈掀鞑荒茉诘退傧鹿ぷ?。用雙速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)臋C(jī)械或電氣過(guò)載保護(hù)裝置。 減速器的軸端形式按配套需要選用。輸入軸端有圓頭平鍵和漸開(kāi)線外花鍵兩種；輸出軸端有矩形花鍵、漸開(kāi)線內(nèi)花鍵和漸開(kāi)線外花鍵三種。 為使同一型號(hào)減速器的安裝尺寸和連接尺寸能通用互換，我國(guó)制定并發(fā)布了《刮板輸送機(jī)減速器》標(biāo)準(zhǔn)。 為使其在左右兩種采煤工作面和機(jī)頭部、機(jī)尾部都能通用，刮板輸送機(jī)減速器的箱體應(yīng)上下對(duì)稱。箱體的結(jié)構(gòu)還應(yīng)使刮板輸送機(jī)在大傾角條件下工作時(shí)，各齒輪和軸承都能得到充分的潤(rùn)滑。 為便于改變鏈速，減速器應(yīng)能用更換第二對(duì)齒輪的辦法，在一定范圍內(nèi)改變傳動(dòng)比。 中型和重型刮板輸送機(jī)的減速器都采用圓弧錐齒輪。圓弧錐齒輪的承載能力大，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音低。檢修更換齒輪時(shí)，必須注意齒輪的齒制相同，并應(yīng)成對(duì)更換。 《刮板輸送機(jī)通用技術(shù)條件》對(duì)減速器的技術(shù)性能規(guī)定有具體指標(biāo)。 圖2-3所示的減速器，第一對(duì)齒輪為圓弧錐齒輪，第二對(duì)為斜齒圓柱齒輪，第三對(duì)為直齒圓柱齒輪。箱體用球墨鑄鐵制造，以保證強(qiáng)度。為使在傾斜狀態(tài)下，第一軸上球軸承也能得到良好的潤(rùn)滑，用擋油環(huán)和油封隔成一個(gè)獨(dú)立的油室，使?jié)櫥筒粫?huì)流入箱體油室內(nèi)。為使在大傾角下錐齒輪也能得到潤(rùn)滑，在箱體的相應(yīng)部位設(shè)隔離油室。為防止工作時(shí)油過(guò)熱，箱底部裝有冷卻水管。 如果礦用刮板輸送機(jī)的機(jī)頭部裝在平巷的位置，可采用圓柱齒輪減速器。 行星齒輪減速器的體積、質(zhì)量小，效率高，大功率的減速器采用它有利。 圖2-2圓錐圓柱齒輪減速器 2.1.4盲軸 盲軸是裝在機(jī)頭架的不裝減速器一側(cè)、支承鏈輪的一個(gè)組件。盲軸組件是用于與圓錐圓柱齒輪減速器的鏈輪連接組件相配的盲軸組件，其軸承座裝在機(jī)頭架側(cè)板的座孔內(nèi)，用螺栓固定。 2.1.5聯(lián)軸器 電動(dòng)機(jī)與減速器的連接有彈性聯(lián)軸器和液力耦合器兩種。用液力耦合器有以下有點(diǎn)：使電動(dòng)機(jī)輕載保護(hù)功能；減緩傳動(dòng)系統(tǒng)的沖擊和震動(dòng)；多電機(jī)驅(qū)動(dòng)能使各電機(jī)的負(fù)荷較均勻；如果與電動(dòng)機(jī)的特性匹配得當(dāng)，能增大驅(qū)動(dòng)裝置的啟動(dòng)力矩。 中型和重型刮板輸送機(jī)都采用液力耦合器。 液力耦合器是一種液力傳動(dòng)器件，其主要組成部分由：1泵輪、2外殼、3易熔塞、4渦輪、5工作液。泵輪1和外殼2把渦輪4封在其中，并用螺栓緊密連接構(gòu)成密封的工作腔。泵輪的出軸與電動(dòng)機(jī)連接，渦輪的出軸與減速器連接。泵輪與渦輪上都有許多徑向直葉片，兩輪上的葉片數(shù)目不等。在工作腔內(nèi)灌注一定量的工作液體，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)泵輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，泵輪中的工作液體被葉片夾持著同泵輪一起旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生流向外緣的離心力就必定大于渦輪使工作液體產(chǎn)生的離心力壓力。因此，泵輪內(nèi)的液體沿徑向葉片之間的通道向外流動(dòng)，并在泵輪外緣流入渦輪；同時(shí)，由于連續(xù)性的緣故，在靠近聯(lián)軸器軸線的泵輪內(nèi)緣，工作液體又從渦輪流回泵輪，形成環(huán)流。于是，工作液體除了繞聯(lián)軸器軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（牽連運(yùn)動(dòng)）之外，還要繞泵輪和透平輪所組成的循環(huán)圓的中心進(jìn)行環(huán)流運(yùn)動(dòng)（相對(duì)運(yùn)動(dòng)），因此，工作液體的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)的螺管狀的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。 進(jìn)入螺管運(yùn)動(dòng)的液體質(zhì)點(diǎn)在泵輪被加速增壓，泵輪的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的動(dòng)能，液體進(jìn)入渦輪后，推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，液體被減速降壓，液體的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成渦輪的機(jī)械能而輸出做功。由此可見(jiàn)，液力耦合器是依靠液體環(huán)流運(yùn)動(dòng)傳遞能量的，而產(chǎn)生環(huán)流的先決條件是泵輪轉(zhuǎn)速大于渦輪轉(zhuǎn)速，即二者之間存在轉(zhuǎn)速差。當(dāng)二者轉(zhuǎn)速相等時(shí)，液體的環(huán)流運(yùn)動(dòng)消失，能量傳遞也停止了。 根據(jù)液力轉(zhuǎn)動(dòng)的理論，液力耦合器所能傳遞的力矩M用下式計(jì)算： (2-××) 式中 ——轉(zhuǎn)矩系數(shù)； ——工作液體的重度，； ——泵輪的轉(zhuǎn)速，r/min； D——泵輪的有效直徑，m 。 液力耦合器的工作液可用礦物油、水或難燃液。在礦井中采用礦物油作工作液，有引起火災(zāi)的危險(xiǎn)，為防止油溫過(guò)高，安全型液力耦合器的工作腔裝有易溶塞。易溶塞上有通孔，用專門(mén)配置的易熔合金封死。當(dāng)過(guò)載時(shí)間較長(zhǎng)，油溫超過(guò)限定的溫度時(shí)易熔合金被融化，腔內(nèi)有野噴出，泵輪與渦輪失掉液力連接從而保護(hù)了電機(jī)不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載，鏈子不被拉斷，也不致因油溫過(guò)高而造成事故。 2.1.6電動(dòng)機(jī) 刮板輸送機(jī)電動(dòng)機(jī)不用液力耦合器時(shí)，采用雙鼠籠轉(zhuǎn)子并具有高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的隔爆型電動(dòng)機(jī)。采用液力耦合器時(shí)，對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩?zé)o高要求，只是要求最大轉(zhuǎn)矩要高。因?yàn)橛靡毫︸詈掀鲿r(shí)，電動(dòng)機(jī)是輕載啟動(dòng)，如果液力耦合器的輸入特性與電動(dòng)機(jī)特性匹配得當(dāng)，則對(duì)負(fù)載的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩可接近電動(dòng)機(jī)的最大力矩。 為解決刮板輸送機(jī)重載啟動(dòng)的困難，德國(guó)和英國(guó)使用雙速電動(dòng)機(jī)。 雙速電動(dòng)機(jī)是兩種額定轉(zhuǎn)速的鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，它的定子上裝有兩套繞組，一套低轉(zhuǎn)速繞組，一套高轉(zhuǎn)速繞組。以低轉(zhuǎn)速繞組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，能給出3倍以上額定轉(zhuǎn)矩的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。低速運(yùn)行時(shí)的輸出功率約為高速時(shí)的1/2，啟動(dòng)電流比用高速繞組的電流低得多，電壓降低。使用雙速電動(dòng)機(jī)時(shí)，以低速繞組啟動(dòng)，達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，換接高速繞組常態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)。 采用雙速電動(dòng)機(jī)需要專用的控制開(kāi)關(guān)，以低速啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)到給定的時(shí)間，斷開(kāi)低速繞組，間隔約150ms接通高速繞組運(yùn)行。在換接的斷電間隔中，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速因負(fù)載不同約下降50～250r/min，即使是滿負(fù)荷啟動(dòng)，高速繞組也不是從靜止啟動(dòng)的，因而高速啟動(dòng)的電流也不高。雙速電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)特性使刮板輸送機(jī)在重載下能平穩(wěn)啟動(dòng)。 采用雙速電動(dòng)機(jī)與適用液力耦合器相比，因沒(méi)有液力耦合器的滑差，不需經(jīng)常檢查和補(bǔ)充工作液體，沒(méi)有過(guò)載噴油之患。但是，也沒(méi)有液力耦合器的幾種有益功能。雙速電動(dòng)機(jī)專用的控制開(kāi)關(guān)中，必須要有完善可靠的電氣保護(hù)裝置。 2.2 機(jī)尾部 機(jī)尾部分為有驅(qū)動(dòng)裝置和無(wú)驅(qū)動(dòng)裝置兩種。有驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)尾部，因尾部不需要卸載高度，除了尾部架與機(jī)頭架有所不同外，其他部件與機(jī)頭部相同。無(wú)驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)尾部，尾部上只有供刮板鏈改向用的尾部軸部件。如圖2-3所示為一種邊雙鏈型的，尾部軸上的鏈輪也可用滾筒代替。 圖2-3機(jī)尾部滾筒 2.3中部槽及附屬部件 中部槽的刮板輸送機(jī)的機(jī)身，由槽幫鋼和中板焊接而成。上槽是裝運(yùn)物料的承載槽，下槽底部敞開(kāi)供刮板鏈返程用。為減小刮板鏈返程的阻力，或在底板松軟的條件下使用時(shí)防止槽體下陷，在槽幫鋼下加焊接底板構(gòu)成封底槽。使用封底槽安裝下股刮板鏈和處理下股鏈?zhǔn)鹿时容^困難，可以用間隔幾節(jié)封底槽裝一節(jié)有可拆中板的封底槽的辦法，以減少困難。 用于機(jī)械采煤工作面的中部槽，除了運(yùn)煤外，還要承受采煤機(jī)騎在上面運(yùn)行的負(fù)荷，即垂直方向受采煤機(jī)的重壓和滾筒切割煤層時(shí)的沖擊。推、拉液壓支架的側(cè)向力和縱向力，使中板拱曲受彎，連接件受拉、壓和彎曲。大塊煤巖卡死在槽中時(shí)，中板受壓。中部槽的惡劣工作條件，造成它的損壞形式除了磨損外還有槽體變形和連接件損壞。因此，中部槽應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性。為檢驗(yàn)中部槽的質(zhì)量，我國(guó)制定了《刮板輸送機(jī)中部槽試驗(yàn)規(guī)范》（MT102-85）。此規(guī)范對(duì)試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)方法和強(qiáng)度指標(biāo)都有具體規(guī)定。 中部槽的形式列入標(biāo)準(zhǔn)的有中單鏈型、中雙鏈型、邊雙鏈型三種。除了用于輕型刮板輸送機(jī)的中單鏈型采用冷壓槽幫鋼外，其他都用熱軋槽幫鋼制成。 中部槽除了標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度以外，為適應(yīng)采煤工作面長(zhǎng)度變化的需要，設(shè)有500mm和1000mm長(zhǎng)的調(diào)節(jié)槽。 機(jī)頭過(guò)度槽和機(jī)尾過(guò)度槽是機(jī)頭架與機(jī)尾架連接的特殊槽，它的一端與中部槽連接，另一端與機(jī)頭架或機(jī)尾部架連接。為了使從下槽脫出的刮板鏈在運(yùn)行中回到槽內(nèi)，可在尾部過(guò)渡槽的下翼緣裝設(shè)上鏈器。 中部槽受煤和刮板鏈的劇烈摩擦，是使用量和消耗量最大的部件。中部槽的井下使用壽命，目前是按過(guò)煤量衡量?！豆伟遢斔蜋C(jī)通用技術(shù)條件》種規(guī)定的過(guò)煤量列于表2-1中。 表2-1 中部槽過(guò)煤量 槽寬mm 280 320 420 520 (620) 630 730 764 830 輕型 ≥6 ≥8 ≥12 ≥20 ≥30 ≥40 中型 ≥60 重型 ≥120 ≥180 為提高中部槽的使用壽命，目前采用的方法有多種。如：將兩端進(jìn)行淬火處理，或加焊高錳鋼鑄造端頭，中板兩端鏈道處用等離子噴焊耐磨合金；易磨損處堆焊硬質(zhì)合金；加大中板厚度；改進(jìn)槽幫鋼的斷面以增加強(qiáng)度和剛度。 制造中部槽的槽幫鋼已有定型標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定的形式有D型、E型和M型三種。 D型為中單鏈刮板輸送機(jī)用熱軋槽幫鋼，E型為中單鏈和中雙鏈用，邊雙鏈也可以使用，M型為邊雙鏈用的熱軋槽幫鋼。E型與M型相比不僅中板寬度減小從而增大了剛度，而且還增強(qiáng)了中板與槽幫鋼的焊接強(qiáng)度，便于焊接，鏈子不磨焊縫。中部槽的槽幫鋼中腰上的連接座供安裝鏟煤板、擋煤板和無(wú)鏈牽引齒條用。在綜采工作面使用時(shí)，液壓支架上的推移千斤頂連接在擋煤板下部的長(zhǎng)孔上，由于推移輸送機(jī)特別是拉移液壓支架的阻力很大，致使支座的負(fù)荷特別大，如果焊接不牢會(huì)拉壞支座。因此提高支座的可靠性是一個(gè)重要問(wèn)題。 中部槽的連接裝置是將單個(gè)中部槽連接成刮板輸送機(jī)機(jī)身的組件，它既要保證對(duì)中性，使兩槽之間上下、左右的錯(cuò)口量不超過(guò)規(guī)定，又要允許相鄰兩槽在平、豎兩個(gè)平面內(nèi)能折曲一定的角度，使機(jī)身有良好的彎曲性能，還要求同一型號(hào)中部槽的安裝、連接尺寸相同，能通用互換。目前應(yīng)用的有插銷(xiāo)式、啞鈴式、插入圓柱銷(xiāo)式等。連接裝置是中部槽的薄弱環(huán)節(jié)，目前還在不斷改進(jìn)。 鏟煤板在推移中部槽時(shí)用來(lái)清理工作面的浮煤，它固定在中部槽的支座上，安裝后上緣應(yīng)低于槽幫，下緣要超出槽底，寬度方向與采煤機(jī)滾筒應(yīng)有間隔。鏟煤板的刃口應(yīng)有足夠的強(qiáng)度。 機(jī)采礦用的擋煤板是一個(gè)有多種功能的組合件，其作用是防止煤向采空區(qū)灑落，以及為采煤機(jī)導(dǎo)向、放置電纜和水管、為千斤頂提供連接點(diǎn)等。擋煤板必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，因?yàn)樗淖冃魏蛽p壞會(huì)影響采煤機(jī)的運(yùn)行。中部槽在彎曲狀態(tài)下，擋煤板之間不僅不能互相干涉，還應(yīng)使采煤機(jī)能正常運(yùn)行。平巷中使用刮板輸送機(jī)時(shí)，擋煤板僅作增加裝煤量和防止撒煤之用。 2.4刮板鏈 刮板鏈由鏈條和刮板組成，是刮板輸送機(jī)的牽引構(gòu)件。刮板的作用是刮推槽內(nèi)的物料。目前使用的有中單鏈、中雙鏈、邊雙鏈三種。 刮板鏈?zhǔn)褂玫逆湕l，早期用板片鏈和可拆模鍛鏈，現(xiàn)在都用圓環(huán)鏈，鏈條在運(yùn)行中不僅要承受很大的靜負(fù)荷和動(dòng)負(fù)荷，而且還要在受滑動(dòng)摩擦作用的條件下運(yùn)行，要受礦水的浸蝕，因此目前使用的圓環(huán)鏈都是用優(yōu)質(zhì)合金鋼焊接而成的，并經(jīng)熱處理和預(yù)拉伸處理，使之具有強(qiáng)度高、韌性大、耐磨和耐腐蝕等特性。 圓環(huán)鏈已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，《礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈》（GB/T12718-1991）對(duì)圓環(huán)鏈的形式、基本參數(shù)及尺寸、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法及驗(yàn)收規(guī)則都作了規(guī)定。 圓環(huán)鏈規(guī)格是以鏈環(huán)棒料直徑和鏈節(jié)距的毫米尺寸表示，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格有七種：10×40，14×50，18×64，22×86，24×86，26×92，30×108。圓環(huán)鏈按強(qiáng)度劃分為B、C、D三個(gè)等級(jí)，各級(jí)的基礎(chǔ)機(jī)械性能要求見(jiàn)表2-2。 GB/T12718-1991對(duì)圓環(huán)鏈的脈動(dòng)負(fù)荷壽命及彎曲繞度值都有規(guī)定。為保證鏈子與鏈輪正常嚙合，對(duì)圓環(huán)鏈的尺寸公差也作了規(guī)定。 刮板的形式要能在運(yùn)行時(shí)有刮底清幫、防止煤粉粘結(jié)和堵塞的作用，并應(yīng)盡量減小質(zhì)量。刮板可用軋制異型鋼或用鍛造、鑄造合金鋼經(jīng)韌化熱處理制成。刮板、鏈條不與中板接觸，兩側(cè)與槽幫形狀相同，刮底清幫效果好。 表2-2機(jī)械性能要求 項(xiàng)目 強(qiáng)度等級(jí) B C D 最小破斷拉力/ 630 800 1000 破斷最小伸長(zhǎng)度/ % 12 12 12 試驗(yàn)應(yīng)力/ 500 640 800 試驗(yàn)負(fù)荷下最大總伸長(zhǎng)度/ % 1.4 1.6 1.9 試驗(yàn)應(yīng)力與最小破斷應(yīng)力之比/ % 80 80 80 刮板的間距按所運(yùn)物料的性質(zhì)和塊度及安裝傾角確定。刮板鏈切入物料的阻力，應(yīng)大于物料在槽內(nèi)移動(dòng)的阻力。刮板間距過(guò)大，不能帶動(dòng)物料運(yùn)行，或只能帶動(dòng)部分物料運(yùn)行；刮板間距過(guò)小，加大了鏈子重力，增加了運(yùn)行阻力，浪費(fèi)了材料。雙鏈刮板鏈的刮板，還有支撐兩條鏈子使之保持中心距，并使繞經(jīng)鏈輪的鏈環(huán)與鏈窩能正常嚙合的功用，因?yàn)楣伟遄冃螄?yán)重時(shí)，通過(guò)鏈輪時(shí)容易掉鏈。 刮板與鏈條的連接，邊雙鏈?zhǔn)侥壳岸嗖捎肬形連接環(huán)的兩側(cè)套入鏈環(huán)，然后用螺栓與刮板連接；中單鏈刮板上有鏈窩，以此鏈窩與鏈條的平環(huán)相配，用特制的U形螺栓和自鎖螺母固定；中雙鏈的刮板上有鏈窩，用卡鏈橫梁和刮板夾持平環(huán)，以螺栓和自鎖螺母固定。 刮板與鏈條的連接方式，可使用長(zhǎng)鏈段的鏈條，它接頭少，可減少接頭事故，但必須配備幾種不同長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)鏈段，以適應(yīng)輸送機(jī)長(zhǎng)度的變化。長(zhǎng)鏈段的長(zhǎng)度以便于井下搬運(yùn)為宜。目前生產(chǎn)的14×50的礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈，出廠長(zhǎng)度有9.75m和4.75m兩種。另配有2.35m、4.15m長(zhǎng)的短鏈段和3、5、7、9環(huán)的短鏈；26×92的圓環(huán)鏈，標(biāo)準(zhǔn)鏈段為18.31m，另配有多種長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)鏈。雙鏈?zhǔn)焦伟彐湶捎瞄L(zhǎng)鏈，應(yīng)按規(guī)定長(zhǎng)度出廠選擇配對(duì)，以減少兩條鏈?zhǔn)芰Σ痪?，在使用中也不得拆?duì)。 兩條鏈子用接鏈器或接鏈環(huán)連接。對(duì)這種連接器件的要求是能順利繞經(jīng)鏈輪，與鏈條有相同的機(jī)械性能，連接可靠。接鏈器是目前中單鏈常用的連接器件，又稱作蛙式接頭。接鏈環(huán)有多種，其中的一種由兩個(gè)完全對(duì)稱的半環(huán)組成，一端為T(mén)形槽，另一端為T(mén)形槽，兩半對(duì)合后用彈性銷(xiāo)定位。 目前使用的三種刮板鏈可作如下比較。邊雙鏈的拉煤能力強(qiáng)，特別適于拉大塊較多的硬煤，但邊雙鏈兩條鏈?zhǔn)芰Σ痪貏e是中部槽在彎曲狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)更為嚴(yán)重；中單鏈用大直徑圓環(huán)鏈，強(qiáng)度很高且沒(méi)有受力不均的問(wèn)題，斷鏈?zhǔn)鹿噬?，刮板遇到刮卡阻塞時(shí)可偏斜通過(guò)，刮板變形時(shí)不會(huì)導(dǎo)致過(guò)鏈輪時(shí)跳鏈，中單鏈的缺點(diǎn)是因鏈環(huán)尺寸大，所用鏈輪直徑增大，機(jī)頭、機(jī)尾的高度相應(yīng)增加，拉煤能力不如邊雙鏈，特別是對(duì)大塊煤較多的硬煤；中雙鏈能較好地克服邊雙鏈?zhǔn)芰Σ痪娜秉c(diǎn)，顯示出它的優(yōu)越性。 2.5緊鏈裝置 刮板鏈安裝時(shí)，要給予一定的預(yù)緊力，使它運(yùn)行時(shí)在張力最小點(diǎn)不發(fā)生鏈條松弛或堆積。給刮板鏈?zhǔn)┘訌埦o力的裝置叫緊鏈裝置。 早期的輕型刮板輸送機(jī)用改變機(jī)尾軸位置的辦法人力緊鏈，現(xiàn)在都采用定軸距緊鏈。目前應(yīng)用的方式有三種：一種是將刮板鏈一端固定在機(jī)頭架上，另一端繞經(jīng)機(jī)頭鏈輪，用機(jī)頭部的電動(dòng)機(jī)使鏈輪反轉(zhuǎn)，將鏈條拉緊，電動(dòng)機(jī)停止反轉(zhuǎn)時(shí)，立即用一種制動(dòng)裝置將鏈輪閘住，防止鏈條回松；另一種方式與前一種基本相同，只是不用電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)緊鏈，而用專設(shè)的液壓馬達(dá)緊鏈；第三種方式是采用專用的液壓缸緊鏈。 第一種緊鏈方式使用的緊鏈器有三種：棘輪緊鏈器、摩擦輪緊鏈器、閘盤(pán)緊鏈器。 棘輪緊鏈器裝在I型和Ⅱ型的減速器二軸的伸出端，棘輪固裝在二軸端，手把在運(yùn)行位置時(shí)，彈簧頂桿使插爪脫離棘輪，棘輪任意轉(zhuǎn)動(dòng)，緊鏈時(shí)將緊鏈器把手扳到“緊鏈位置”，插爪被彈簧頂入棘輪的齒跟，然后反向繼續(xù)開(kāi)動(dòng)電機(jī)，使機(jī)頭鏈輪反轉(zhuǎn)，因棘輪插爪的限制，電機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)鏈條不能回松。當(dāng)鏈條被拉緊到有足夠拉力時(shí)，停止電動(dòng)機(jī)，從鏈條自由端拆除多余的鏈段，將刮板鏈接在一起后，在啟動(dòng)電機(jī)使鏈輪反轉(zhuǎn)的同時(shí)，將手把復(fù)位到“運(yùn)行位置”，使插爪脫開(kāi)棘輪，拆除緊鏈掛鉤即可正常運(yùn)行。 棘輪緊鏈器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，適用于輕型刮板輸送機(jī)。因?yàn)橛糜诠β瘦^大的刮板輸送機(jī)時(shí)，緊鏈后棘輪與插爪之間的壓力很大，搬開(kāi)手把時(shí)不安全。 摩擦輪緊鏈器，裝在I 型和Ⅱ型減速器二軸的伸出端，制動(dòng)輪固定裝在二軸端，閘帶環(huán)繞在制動(dòng)輪外緣。制動(dòng)時(shí)使用把手經(jīng)凸輪和拉桿將閘帶拉緊，在制動(dòng)輪緣上產(chǎn)生摩擦制動(dòng)力。該緊鏈操作與棘輪緊鏈器不同的是，緊鏈時(shí)需由兩人配合操作，一人開(kāi)動(dòng)電機(jī)，一人操作凸輪手把；斷電時(shí)，立即扳動(dòng)凸輪，用閘帶將制動(dòng)輪閘住；緊鏈結(jié)束時(shí)，僅由一人扳轉(zhuǎn)凸輪并松開(kāi)閘帶即可。摩擦輪緊鏈器比棘輪緊鏈器操作安全，它在減速器的安裝位置與棘輪緊鏈器相同。 閘盤(pán)緊鏈器由閘盤(pán)和制動(dòng)裝置組成，閘盤(pán)裝在III型減速器的一軸上，制動(dòng)裝置安裝在連接筒上。 緊鏈時(shí)反轉(zhuǎn)開(kāi)動(dòng)電機(jī)，鏈輪反轉(zhuǎn)，刮板鏈逐漸被拉緊，到電機(jī)堵轉(zhuǎn)為止，立即扳動(dòng)手輪，用夾鉗將閘盤(pán)閘住，同時(shí)切斷電機(jī)電源。由于夾鉗對(duì)閘盤(pán)的制動(dòng)力與刮板鏈的張緊力有一定的比例關(guān)系，鏈條的張緊力顯示在張力指示器上。慢慢反轉(zhuǎn)手輪松開(kāi)夾鉗，放松被拉緊的刮板鏈，到指示器顯示出刮板鏈需要的張緊力為止，立刻將閘盤(pán)閘死。拆去多余的鏈段，接好鏈子后，反轉(zhuǎn)手輪松開(kāi)夾鉗。手輪是利用螺旋副和杠桿夾緊或松開(kāi)夾鉗；張力指示器依靠螺旋副一端的液壓缸，通過(guò)液壓作用顯示出閘盤(pán)制動(dòng)力或鏈條張緊力。 第二種緊鏈方式使用的液壓馬達(dá)安在連接筒上，減速箱一軸上裝緊鏈齒輪。 圖2-4 摩擦輪緊鏈器 液壓馬達(dá)緊鏈裝置的液壓系統(tǒng)裝置的液壓系統(tǒng)及機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)。緊鏈時(shí)，將操作手把扳到J位，惰輪將主減速器一軸上的緊鏈齒輪與緊鏈減速器上的齒輪嚙合。手動(dòng)換向閥扳到緊鏈位置，壓力液經(jīng)梭閥進(jìn)入液控鎖，克服彈簧壓力，使插爪從齒槽中脫出，與此同時(shí)液壓馬達(dá)供壓力液，液壓馬達(dá)帶動(dòng)機(jī)頭鏈輪反轉(zhuǎn)緊鏈，緊鏈力的大小用溢流閥調(diào)節(jié)，由壓力表上的讀數(shù)經(jīng)換算得到，緊鏈運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，壓力表上升到規(guī)定的壓力值，即表明已達(dá)到了規(guī)定的緊鏈力。將手動(dòng)換向閥扳到中間位置，馬達(dá)停止，液控鎖卸壓，在彈簧作用下，插爪插入齒輪的齒槽。刮板鏈保持張緊狀態(tài)。拆去多余的鏈段，接好鏈子后，將手動(dòng)換向閥換到運(yùn)轉(zhuǎn)位置，液壓馬達(dá)帶動(dòng)接好的刮板鏈運(yùn)轉(zhuǎn)，緊鏈掛鉤松開(kāi)后，停止馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)，卸載緊鏈掛鉤，將操作手把扳到K位，惰輪脫開(kāi)緊鏈齒輪，關(guān)斷截止閥，完成緊鏈操作。 電氣閉鎖裝置的作用是：當(dāng)惰輪與緊鏈齒輪嚙合時(shí)，切斷主電機(jī)的電源，惰輪脫開(kāi)時(shí)主電機(jī)才能接通，以防止誤動(dòng)作。 第三種緊鏈方式是使用單獨(dú)的液壓缸緊鏈器。這種緊鏈器是一個(gè)帶增壓缸的液壓千斤頂裝置，由泵站供給壓力液，緊鏈時(shí)需要將它抬到緊鏈位置使用。 上述各種緊鏈裝置中，棘輪緊鏈器和摩擦緊鏈器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，但它們不能顯示出鏈子張力的大小。其余三種都能顯示和準(zhǔn)確控制鏈子的張緊力。液壓馬達(dá)緊鏈裝置的操作簡(jiǎn)單，安全性高。液壓缸緊鏈器使用雖不方便，但它可以移到任何部位使用。 2.6推移裝置 推移裝置是在采煤工作面內(nèi)將刮板輸送機(jī)向煤壁推移的機(jī)械。綜采工作面使用液壓支架上的推移千斤頂，非綜采工作面用單體液壓推溜器或手動(dòng)液壓推溜器。 單體液壓推溜器它實(shí)為一個(gè)液壓千斤頂。為便于在采煤工作面使用，采用內(nèi)回液結(jié)構(gòu)，即經(jīng)活塞桿的心部回液，沒(méi)有外露的回液管。使用時(shí)，將推溜器的活塞桿插銷(xiāo)連接在中部槽擋煤板上，再將其底座用支柱撐在頂板上。扳動(dòng)操作閥，向活塞一側(cè)注入壓力液，活塞桿就將中部槽推向煤壁；向活塞的另一側(cè)注入壓力液，缸體和支座向前收回。 單體液壓推溜器在采煤工作面的布置。間隔一定距離裝設(shè)一個(gè)推溜器；壓力液由設(shè)在平巷內(nèi)的泵站經(jīng)高低壓管路循環(huán)。如采用外注式的液壓推溜器，用注液槍注液，不需在推溜器上連接固定管路。液壓推溜器使用的液體為含35%乳化油的中性水溶液。 A、B、C三種形式的區(qū)別在供液系統(tǒng)。A、B型都要高壓供液管路，A型的低壓液體用低壓回液管返回油箱，B型排到工作面，可在高壓管路上連接注液槍，供外注式液壓支柱用液。C型為外注式，與外注式單體液壓支柱共用一套供液系統(tǒng)，用注液槍供液，低壓液排到工作面。 2.7錨固裝置 錨固裝置是刮板輸送機(jī)在傾角較大的工作面工作有下滑可能時(shí)，用以固定、防滑之用。它由單體液壓支架和錨固架組成，錨固架與機(jī)頭架、機(jī)尾架連接，使用液壓支架的泵站。 3 總體方案的確定 刮板輸送機(jī)是與綜采工作面的采煤機(jī)、液壓支架設(shè)備配套使用，完成采區(qū)采煤工作。并將采煤機(jī)采下的煤輸送出去的設(shè)備。 傳動(dòng)系統(tǒng)圖如圖3-1所示 圖3-1傳統(tǒng)系統(tǒng)圖 3.1主要技術(shù)參數(shù) 該機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如表3-1： 表3-1 主要技術(shù)參數(shù) 設(shè)計(jì)長(zhǎng)度 m 200 輸送量 t/h 450 刮板鏈速 m/s　 1.01 電動(dòng)機(jī)功率 Kw 110 3.2電動(dòng)機(jī)的選擇 設(shè)計(jì)要求傳動(dòng)部功率為2×110KW，根據(jù)礦井電機(jī)的具體工作環(huán)境情況，電機(jī)必須具有防爆和電火花的安全性，以保證在有爆炸危險(xiǎn)的含煤塵和瓦斯的空氣中絕對(duì)安全，而且電機(jī)工作要可靠，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，過(guò)載能力強(qiáng)，效率高。所以選用礦用三相異步防爆電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為YB315L1-6型 ；其主要參數(shù)如