第02章_刮板输送机1[1]分析

第一章刮板输送机•本章讲述刮板输送机的基本组成及对各组成部分的功能和要求。认识现有的各种型号刮板输送机，了解刮板输送机与采煤机和液压支架的配套要求。第一章刮板输送机•本章的重点是掌握刮板运输机的选型计算方法（运输能力的计算；阻力系数的概念及运行阻力的计算，牵引机构张力的逐点计算法、预紧力和紧握力，其中预紧力和紧链力是较难理解的）、刮板输送机与采煤机、液压支架以及转载机的配套要求，了解刮板运输机的使用与维护及其技术发展第一章刮板输送机•刮板输送机是一种挠性牵引机构的连续输送机械;•主要用于采煤工作面和采区巷道等恶劣条件下的煤炭运输。•作为采区巷道用的刮板输送机是由刮板链、溜槽、机头部、机尾部等基本部件组成，•当刮板输送机用于机械化采煤工作面与滚筒采煤机和输送机推移装置配套使用时，其结构组成除有以上基本部件外，根据设备配套要求和工作需要，还有铲煤板、挡煤板、机头支撑推移装置等一些其他部件。第一章刮板输送机刮板输送机的结构组成图，刮板链是运输机的牵引构件，溜槽是运煤承载装置和刮板链的运行通道，其上部为承载槽、下部为回链槽。工作时，溜槽沿运输线路全线铺设，刮板链绕经机头、机尾的链轮接成封闭形置于溜槽中，当驱动链轮旋转时，带动刮板链连续循环运行，从任何位置装入承载槽的物料，在刮板链的推、拉作用下，在溜槽内滑动运行到输送机卸载端被卸下。第一节概述•—般的刮板输送机能在坡度25°以下的条件下使用。•刮扳输送机在使用中，要受拉、压、弯曲、冲击、摩擦和腐蚀等多种作用，因此，必须有足够的强度、刚度、耐磨和耐腐蚀性。•由于它的运输方式是物料和刮板链都在槽内滑行，运行阻力和磨损都很大。但是，在采煤工作面运煤，目前还没有更好的机械可代替它。只能从结构上、强度上和制造工艺上不断研究，使它更加完善、耐用。•用刮板输送机运送散碎物料，是在20世纪初出现于工业发达的英国。•早期的刮板输送机，结构简单轻便，仅用作运煤，人工装煤，运输能力低，每小时最多只有几十吨；输送机长度也只有几十米；功率小，牵引链的强度也不高。•经过多年的改进与发展，目前综采工作面用的刮板输送机，与滚筒采煤机和液压支架配套，实现了落煤、装煤、运煤和推移的综合机械化。工作面用刮板输送机除了运煤之外，还有四种功能：给采煤机作运行轨道；为拉移液压支架作依托固定点；清理工作面的浮煤；悬挂电缆、水管、乳化液管等。图1-2为刮板输送机在综采工作面与采煤机和液压支架配套的工作情况。图1-1SGWD-250型工作面用刮板输送机1-机头，2-机头支撑推移装置；3-机头过渡槽；4-刮板链；5-铲煤板，6-中部槽；7-调节槽；8-机尾过渡槽；9-机尾图1-2综采工作面配套机械l-滚筒采煤机；2-刮扳输送机，3-液压支架第一节概述•工作面用刮板输送机的类型有两种分类方法:•（1）按刮板链的形式分有三种：中单链型；边双链型；中双链型。•（2）按功率大小分为轻、中、重型。额定功率40kW及以下的为轻型；大于40kW，小于等于90kW为中型；大于90kW为重型。•（3）按卸载方式的形式分有四种：端卸式；普通侧卸式；交叉侧卸式；90。转弯。•（4）按溜槽类型分为两型。封底式；敞底式。第一节概述SGB630150刮板输送机已经标准化、系列化和通用化，其系列型谱规定的刮板输送机产品型号编制方法如下。例如：中部槽槽宽为630mm，配用电动机功率为2×75kW，边双链型工作面用刮板输送机的型号表示为SGB-630／150。配用电动机总功率中部槽槽宽型式代号：D-中单链型；B-边双链型；Z-中双链型输送机代号：S-输送机；G-刮板式第二节主要部件的结构和技术要求刮板输送机由机头部、机尾部、中部槽及其附属部件、刮板链、紧链装置、推移装置和锚固装置组成。下面分述其结构和技术要求。一、机头部机头部由机头架、链轮、减速器；盲轴、联轴器和电动机组成。是将电动机的动力传递给刮板链的装置。图1-3是一种轻型中单链式刮板输送机的机头部。(一)机头架机头架是机头部的骨架，应有足够的强度和刚度，一般由厚钢板焊接制成。机头架的设计应有利于采煤机自开缺口和驱动装置等部件的井下拆装，各型机头部的共同点如下：1．两侧对称，两侧壁上都能安装减速器，以适应左、右采煤工作面的需要；2．链轮(图1-4)由减速器伸出轴和盲轴支承连接，以便于在井下拆装；3．拨链器和护轴板固定在机头架的前横梁上，用于防止刮板链在与链轮的分离点处，被轮齿带动卷入链轮。护轴板是易损部位，用可拆换的活板，既便于链轮和拉链器的拆装，又可更换；4．机头架的易磨损部位采取耐磨措施，例如加焊高锰钢堆焊层或局部采用耐磨材料的可更换零件。(一)机头架图1-3轻型中单链刮板输送机的机头部l-垫块；2-减速器；3-盲轴；4-链轮；5-拨链器；6-护轴板；7-垫块；8-紧链装置；9-联轴器；10-连接筒；11-电动机；12-机头架(二)链轮图1-4边双链用的链轮连接组件1-链轮；2-剖分式滚筒；3-定位销；4、5、6-螺栓、螺母、垫圈链轮是一个组件，由链轮和连接筒组成。链轮是传力部件，也是易损件，运转中除受静载荷外，还受有脉动和冲击载荷。图1-4为边双链用的链轮连接筒用组件，采用剖分式连接筒，连接筒两端有环槽与链轮的环槽相接，内孔用平键分别与减速器伸出轴及盲轴连接，部分用螺栓固接。链轮用花键与减速器的伸出轴和盲轴连接。安装时必须保证两个链轮的轮齿在相同的相位角上。(二)链轮图1-5中双链用焊接链轮组件1-滚筒；2-链轮这种结构的优点是链轮磨损后可以只更换链轮。但是，连接筒螺栓锈死时，很难拆卸。图1-5为整体的连接筒与链轮焊接成一体。连接筒两端的内花键，分别与减速器输出轴和盲轴连接，这种结构拆装维修方便。(二)链轮中双链用焊接链轮组件(三)减速器我国目前生产的刮板输送机减速器，多为平行布置式、三级传动的圆锥圆柱齿轮减速器。其适用条件为：齿轮圆周速度不大于18m／s；安装角度为1～25°；高速轴的转速不大于1500r／min；减速器工作的环境温度为-20~+35C；适用于正反两向运转。为适用不同的需要，三级传动的圆锥圆柱齿轮减速器有三种装配形式。I型减速器的第二轴端装紧链装置，第四轴(或第一轴)装断销过载保护装置，这种形式用于30kW以下的减速器；II型减速器的第二轴端装紧链装置，利用液力偶合器实现过载保护，单机功率为40-75kW的减速器多采用这种形式；III型减速器的第一轴装紧链装置，利用液力偶合器实现过载保护，单机功率90kW以上的减速器采用这种形式。采用双速电动机时，不能用液力偶合器，因液力偶合器不能在低速下工作。用双速电机驱动，应采用适当的机械或电气过载保护装置。(三)减速器图1-7的减速器，第一对齿轮为圆弧锥齿轮，第二对为斜齿圆柱齿轮，第三对为直齿圆柱齿轮。箱体用球墨铸铁制造，以保证强度。为使在倾斜状态下，第一轴上球轴承也能得到良好的润滑，用挡环和油封隔成一个独立的油室，使润滑油不会流入箱体油室内。为使在大倾角下锥齿轮也能得到润滑，在箱体的相应部位设隔离油室。(三)减速器为防止工作时油过热，箱底部装有冷却水管。如果工作面用刮板输送机的机头部装在顺槽的位置，可采用圆柱齿轮减速器。行星齿轮减速器的体积、质量小，效率高，大功率的减速器采用它有利。(四)盲轴盲轴是装在机头架的不装减速器一侧、支承链轮的一个组件。图1-8是用于与图1-4相配的盲轴组件，其轴承座装在机头架例板的座孔内，用螺栓固定。图1-8盲轴组件1-花键轴0；2-轴承座；3-轴承；4-盖板；5-轴承托板；6-轴套；7-油封(五)联轴器电动机与减速器的连接有弹性联轴器和液力偶合器两种。用液力偶合器有以下优点：使电动机轻载起动；有过载保护功能；减缓传动系统的冲击和振动；多电机驱动能使各电机的负荷较均匀；如果与电动机的特性匹配得当，能增大驱动装置的起动力矩。中、重型刮板输送机都采用液力偶合器。液力偶合器工作原理：。安全使用：液力偶合器的工作液可用矿物油、水或难燃液。在矿并中采用矿物油作工作液，有引起火灾的危险。为防止油温过高，安全型液力偶合器的工作腔装在易熔塞(图中末标出)，易熔塞上有通孔，用专门配制的易熔合金封死。当过载时间较长，油温超过限定时易溶合金被熔化，腔内油液喷出，泵轮与涡轮失掉液力连接，从而保护了电机不会长时间过载，链子不被拉断，也不致因油温过高而造成事故。电动机刮板输送机的电动机，在不用液力偶合器时，为提高起动转矩，一般采用有双鼠笼转子的隔爆型电动机。采用液力偶合器时，对电动机的起动转矩无高要求，只要求电机的最大转矩要高。因为用液力偶合器时，电动机是轻载起动，如果液力偶合器的输入特性与电动机特性匹配得当，则对负载的起动转矩，可达到接近电动机的最大力矩。为解决刮板输送机重载起动的困难，德国和英国使用双速电动机。双速电动机是有两种额定转速的鼠笼式感应电动机，它的定子上装两套绕组，一套低转速高转短绕组，一套高转速绕组，其特性曲线如图1-11所示。以低速绕组运转时，能给出3倍以上额定转矩的起动转矩。低速运行时的输出功率约为高速时的1/2，起动电流比用高速绕组的电流低很多，低压电向的电压降小。使用双速电机时，以低速绕组起动，达到一定转速时，换接高速绕组常态运转。机尾部机尾部有驱动装置和无驱动装置的两种。有驱动装置的机尾部，因尾部不需卸载高度，除了尾部架与机头架有所不同外．其它部件与机头部相同。如图1-1所示。无驱动装置的尾部，尾架上只有供刮板链改向用的尾部轴部件，图1-12是一种边双链型的。尾部轴上的链轮也可用滚筒代替。三、中部槽及附属部件中部槽是刮板输送机的机身，由槽帮钢和中板焊接而成，如图1-13所示。上槽是装运物料的承载槽，下槽底部敞开供刮板链返程用。为减小刮板链返程的阻力，或在底板松软条件下使用时防止槽体下陷，在槽帮钢下加焊底板构成封底槽。使用封底槽安装下股刮板链和处理下股链事故较困难；可以间隔几节封底槽采用一节有可拆中板的封低槽的办法，以减少困难。三、中部槽及附属部件用于机械采煤工作面的中部槽，除了运煤，还要承受采煤机骑在上面运行的负荷。垂直方向受采煤机的重压和滚筒切割煤层时的冲击。横向受液压支架推移时的推、拉侧向力和纵向力，使中板拱曲受弯，连接件受拉、压和弯曲。大块煤岩卡死在槽中时，中板受压。中部槽的恶劣工作条件，造成它的损坏形式除了磨损还有槽体变形和连接件损坏。因此，中部槽应有足够的强度、刚度和耐磨性。。中部槽的形式列入标准的有中单链型、边双链型、中双链型三种。除了用于轻型刮板输送机的中单链型采用冷压槽帮钢外，其它都用热轧槽帮钢制成。中部槽的断面形状有如图1-14所示的三种。三、中部槽及附属部件中部槽除了标准长度以外，为适应采煤工作面长度变化的需要，设有500mm和1000mm长的调节槽。机头过渡槽和尾部过渡槽，是与机头架与尾部架连接的特殊槽。它的一端与中部槽连接，另一端与机头架或尾部架连接。为了使从下槽脱出的刮板链在运行中回到槽内，可在尾部过渡槽的下翼缘装设上链器。图1-15是一种上链器的结构。中部槽随煤和刮板链的剧烈摩擦，是使用量和消耗量最大的部件。为提高中部槽的使用寿命、目前采用的方法有多种。如：将两端进行淬火处理，或加焊高锰钢铸造端头(如图1-13所示)，中板两端链道处用等离子喷焊耐磨合金；易磨损处堆焊硬质合金；加大中板厚度；改进槽帮钢的断面以增加强度和刚度。三、中部槽及附属部件制造中部槽的槽帮钢已有定型标准，规定的形式有D型、E型和M型三种，其断面形状如图1-16。图1-16槽帮钢的断面形状D型为中单链刮扳输送机用热轧槽帮钢；E型为中单链和中双链用，边双链也可使用；M型为边双链用的热轧槽帮钢。E型与M型相比不仅中板宽度减小从而增大了刚度，还增强了中板与槽帮钢的焊缝强度，便于焊接，链子不磨焊缝。随堂练习•1.链轮组件的结构和特点？•2.刮板机按照不同方式可以分为哪些类型？•3.刮板机包括哪几部分？•4.机头架的材料是什么，强度如何？•5.能不能表述一下端卸式，普通侧卸式，交叉侧卸式的优劣？•6.减速器的安装要求？•7.链轮的强度有要求吗？寿命如何?•8.盲轴是什么轴？与传动轴有什么分别？三、中部槽及附属部件中部槽