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中 國 X X 大 學(xué)
本科生畢業(yè)設(shè)計
姓 名： 學(xué) 號：
學(xué) 院：
專 業(yè)：
設(shè)計題目： SGZ730-400刮板輸送機(jī)設(shè)計
專 題：
指導(dǎo)教師： 職 稱：
20** 年 6 月
摘 要
刮板輸送機(jī)是一種撓性牽引的連續(xù)輸送機(jī)械，是為了采煤工作面和采區(qū)巷道運煤布置的機(jī)械。它的牽引構(gòu)件是刮板鏈，承載裝置是中部槽，刮板鏈安置在中部槽的槽面。中部槽沿運輸線路全線鋪設(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，實現(xiàn)落煤、裝煤、運煤以及推移輸送機(jī)械化。沿輸送機(jī)全長都可向溜槽中裝煤，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。
用刮板輸送機(jī)運送散碎物料的方式20世紀(jì)初出現(xiàn)于工業(yè)發(fā)達(dá)的英國。早期的刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)簡單輕便，僅用作運煤，需人工裝煤，運輸能力低，每小時最多只能運幾十噸；輸送機(jī)長度只有幾十米；功率小，牽引鏈的強(qiáng)度也不高。經(jīng)過多年的改進(jìn)和發(fā)展，目前綜采礦用的刮板輸送機(jī)除了運煤之外，還有四種功能：給采煤機(jī)作運行軌道；為拉移液壓支架作伸縮油缸的固定點；清理工作面的浮煤；懸掛電纜、水管、乳化液管等。
本說明書主要介紹了輸送機(jī)傳動部的設(shè)計計算。SGZ730/400型輸送機(jī)傳動部主要是由一個電動機(jī)、減速箱和液力偶合器組成，該輸送機(jī)內(nèi)橫向布置，電動機(jī)輸出的動力經(jīng)由三級傳動的圓錐圓柱齒輪減速速器傳動。在設(shè)計過程中，對傳動部的軸、傳動齒輪、軸承和聯(lián)接用的花鍵等部件進(jìn)行了設(shè)計計算、強(qiáng)度校核和選用。本說明書主要針對主要部件的設(shè)計計算和強(qiáng)度校核進(jìn)行了敘述和介紹。
關(guān)鍵詞：連續(xù)運輸； 刮板鏈； 減速器； 設(shè)計
Abstract
Conveyor is a flexible mechanical traction of the continuous conveyor is to coal face and the coal mining area of roadway layout of machinery. It is a scraper chain traction component, carrying equipment in the central trough, scraper chain placed in the middle slot 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, coal and transport mechanization over. 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.
Chain conveyor means transporting scattered and fragmentary material appeared in the early 20th century industrial development in the United Kingdom. Early conveyor simple light, just as coal, manual loading of coal required, transport capacity, and can only transport hundreds of tons per hour; conveyor length of a few dozen meters; power is small, the intensity of traction chain not high. After years of improvement and development of mechanized mining, the current conveyor used in addition to coal, there are four functions: to Shearer for orbit; to Pull for telescopic hydraulic cylinder of the fixed point; clean up float coal face; suspension cables, water pipes, emulsion tubes.
This manual introduces the conveyor drive on the design calculations. SGZ730/400 types Conveyor Drive Division is by a motor, reduction gearbox and fluid coupling formed within the horizontal layout of the conveyor, the motor output of the power transmission through three cone cylindrical gear speed Transmission. In the design process, the Department of the drive shaft, transmission gears, bearings and spline connection with the design calculations and other components, strength check, and use. The main components of this manual aimed at the design and strength check calculation was described and introduced.
Key words: continuous transportation; scraper chain; reducer; design
目 錄
1 概述..............................................................1
1.1刮板輸送機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀. . ........................................1
1.2刮板輸送機(jī)的發(fā)展趨勢.........................................1
1.3刮板輸送機(jī)的工作原理.........................................2
1.3.1刮板輸送機(jī)的性能特點.......................................2
1.3.2刮板輸送機(jī)的主要優(yōu)缺.......................................2
1.4刮板輸送機(jī)與各運輸設(shè)備的配套關(guān)系. . ..........................3
1.4.1工作面刮板輸送機(jī)與采煤機(jī)的配套關(guān)系.........................3
1.4.2刮板輸送機(jī)與液壓支架的配套關(guān)系.............................3
1.4.3工作面刮板輸送機(jī)與順槽轉(zhuǎn)載機(jī)的配套要求........... .. .......3
1.5刮板輸送機(jī)的類型及組成...... .. .............................4
1.5.1刮板輸送機(jī)的類型........................ ...... ............4
1.6本次設(shè)計任務(wù)..................................... .. .. .....4
1.6.1主要技術(shù)特點............................ ..................5
1.6.2配套設(shè)備...................................................5
1.6.3 組成及其工作原理............. ............................5
1.6.4 主要零件及其結(jié)構(gòu)特點......... ............................5
2 傳動部的設(shè)計及計算................................................6
2.1電機(jī)的選擇...................................................7
2.2總傳動比及傳動比的分配.......................................8
2.2.1刮板輸送機(jī)的選型計算.......................................8
2.2.2總傳動比的確定.............. ..............................9
2.2.3傳動比的分配............ . ...............................10
2.3傳動部傳動計算........ . ....................................10
2.3.1各級傳動轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩...................................10
2.3.2傳動部圓錐齒輪設(shè)計計算....................................10
2.3.3傳動部斜尺圓柱齒輪設(shè)計計算..... ..........................21
2.3.4傳動部圓柱齒輪設(shè)計計算....................................26
2.3.5軸的設(shè)計及校核............................................31
3 減速器鍵、軸承的校核..............................................42
3.1.1輸入軸上鍵的強(qiáng)度校核. ... ... .............................42
3.1.2第二軸上鍵的強(qiáng)度校核........ .............................43
3.1.3第三軸上鍵的強(qiáng)度校核......................................43
3.1.4輸出軸上花鍵的強(qiáng)度校核....................................43
4 刮板輸送機(jī)的使用和維護(hù)..... .....................................44
4.1輸送機(jī)的使用................................................44
4.2輸送機(jī)的日常維護(hù).. .........................................44
4.2.1.每班檢查.......................................... ......44
4.2.2每日檢查.... .............................................44
4.3.3每周檢查................................. .... ............45
4.3.4每月檢查....................... ............... ...........45
4.3.5.每季檢查...................................... .... .... .45
4.3.6.每半年檢查...................................... . .......45
5 刮板輸送機(jī)的安全操作規(guī)則.........................................45
6輸送機(jī)的潤滑.. .. ................................................45
7輸送機(jī)的故障預(yù)防及排除.... ... ...................................46
7. 1故障預(yù)防. ... ... ... .......................................47
7. 1故障及處理方法.. ...........................................47
8刮板輸送機(jī)上使用的新型傳動系統(tǒng)... . . . . .........................48
結(jié)論...............................................................50
參考文獻(xiàn)...........................................................51
英文翻譯...........................................................52
1英文原文......................................................52
2中文翻譯......................................................56
致謝...............................................................63
1 概述
近年來隨著高產(chǎn)高效集約化礦井的迅速發(fā)展，煤礦都在爭取實現(xiàn)一礦一井一面的高度集約化生產(chǎn)模式。作為長臂工作面的主要運輸設(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)能力來決定，同時也決定了刮板輸送機(jī)的發(fā)展趨勢。
1.1刮板輸送機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀
20世紀(jì)80年代以來，國內(nèi)外刮板輸送機(jī)都在向大運量、長運距、大功率、高強(qiáng)度、長壽命與高可靠性方向發(fā)展。目前，國外綜采最大的工作面刮板輸送機(jī)，去運量已達(dá)6000t/h，裝機(jī)功率4×800kW，運距450m。國內(nèi)自主研發(fā)的刮板輸送機(jī)運量已達(dá)3500t/h，裝機(jī)功率3×700kW，運距300m。隨著神東等大型煤炭基地400m工作面的出現(xiàn)，國產(chǎn)刮板輸送機(jī)將朝著更大型的方向發(fā)展。但是運量、運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，否則會影響裝煤效果。其次，輸送機(jī)的長度也不宜太長，會降低推進(jìn)速度。然后最主要的影響因素還在于關(guān)鍵元部件的技術(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，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，軟啟動技術(shù)、工況檢測、運行狀態(tài)控制等機(jī)電一體化技術(shù)的運用將成為今后刮板輸送機(jī)發(fā)展的重要標(biāo)志。
1.2刮板輸送機(jī)的發(fā)展趨勢
刮板輸送機(jī)是一種撓性牽引的連續(xù)輸送機(jī)械，是為采煤工作面和采區(qū)巷道運煤布置的機(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)尾的鏈輪接成封閉行置于中部槽中，與滾筒采煤機(jī)和輸送機(jī)推移裝置配套，實現(xiàn)落煤、裝煤、運煤及推移輸送機(jī)械化。煙輸送機(jī)全長都可向溜槽中裝煤，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)在使用只能感要受拉、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。由于它的運輸方式是物料和刮板斂都在槽內(nèi)滑行，因此運行阻力和磨損都很大。但是，在采煤工作面運煤，目前還沒有更好的機(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)運輸散碎物料的方式20世紀(jì)初出現(xiàn)于工業(yè)發(fā)達(dá)的英國。早期的刮板輸送機(jī)長度只有幾十米；功率小，牽引鏈的強(qiáng)度也不高。經(jīng)過多年的改進(jìn)和發(fā)展，目前綜合采礦用的刮板輸送機(jī)除了運煤之外，還有四中功能：給采煤機(jī)做運行軌道，為拉移液壓支架作升縮油缸的固定點；清理工作面的浮煤；懸掛電纜、水管、乳化液管等。掛板輸送機(jī)在綜合采煤工作面與采煤機(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，我國制造的刮板輸送機(jī)有幾十種型號。目前，我國制造的最大的刮板輸送機(jī)運輸能力為900t/h；裝機(jī)總功率為320kW；一條牽引鏈的破斷負(fù)荷為85t；沿水平線的運輸距離為150米；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，是今后一個時期設(shè)計制造產(chǎn)品的依據(jù)?！豆伟遢斔蜋C(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、中雙鏈型、邊雙鏈型。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)配套單電動機(jī)設(shè)計額定功率為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。
1.3刮板輸送機(jī)的工作原理
用刮板鏈牽引，在槽內(nèi)運送散料的輸送機(jī)叫刮板輸送機(jī)。
刮板輸送機(jī)的相鄰中部槽在水平、垂直面內(nèi)可有限度折曲的叫可彎曲刮板輸送機(jī)。其中機(jī)身在工作面和運輸巷道交匯處呈90度彎曲設(shè)置的工作面輸送機(jī)叫“拐角刮板輸送機(jī)”。主要工作原理是：刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單，主要由料槽、鏈條和刮板組成。刮板輸送機(jī)的刮板是以特定間隔固定在鏈條上的，在刮板輸送機(jī)工作時，固定刮板被埋在待輸送物料中，當(dāng)鏈條轉(zhuǎn)動時會帶動固定刮板運動，從而帶動物料運動，完成物料的輸送。
刮板輸送機(jī)的刮板必須埋入物料中才能良好的完成輸送任務(wù)，因此刮板輸送機(jī)只能輸送粉狀、小塊狀和顆粒狀的物料。刮板輸送機(jī)的刮板埋入散料中后，會對散料層形成切割力，當(dāng)這個力大于料槽槽壁對物料的阻力時，散料就會和刮板一起運動。
刮板輸送機(jī)的刮板為平條形，與料槽并不是完全密合的，刮板的面積要小于料槽的斷面面積，剩余的面積為物料。刮板輸送機(jī)的刮板雖然并不能被埋入物料的底部，但是只要物料的料層的高度和料槽的槽寬比例適當(dāng)，物料就會隨刮板穩(wěn)定流動。
1.3.1刮板輸送機(jī)的性能特點
刮板輸送機(jī)主要用于水平輸送，也可以用于150°角以內(nèi)的傾斜輸送，輸送過程中可實現(xiàn)多點進(jìn)料和多點出料。
刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小，輸送量大，輸送過程穩(wěn)定可靠，能源消耗少，物料損傷率低。
刮板輸送機(jī)可設(shè)計為密閉的料槽結(jié)構(gòu)，用于輸送各種有毒有害、易燃易爆、易飛揚的物料，避免以上物料對環(huán)境和人員造成傷害。
1.3.2刮板輸送機(jī)的主要優(yōu)缺點
優(yōu)點：
1）結(jié)構(gòu)堅實，能經(jīng)受住煤炭、矸石或其他物料的沖、撞、砸、壓等外力作用。
2） 能適應(yīng)采煤工作面底板不平、彎曲推移的需要，可以承受垂直或水平方向的彎曲。
3）機(jī)身矮，便于安裝。
4）能兼作采煤機(jī)運行的軌道。
5）可反向運行，便于處理底鏈?zhǔn)鹿省?
6）能作液夜支架前段的支點。
缺點:
1）空載功率消耗較大，為總功率的30%左右。
2）不宜長距離輸送。
3）易發(fā)生掉鏈、跳鏈?zhǔn)鹿省?
4）消耗鋼材多。成本大。
1.4刮板輸送機(jī)與各運輸設(shè)備的配套關(guān)系
采煤設(shè)備的配套和選用一般是根據(jù)煤層的地質(zhì)條件確定的，綜合機(jī)械化采煤是指采煤的全部生產(chǎn)過程，包括落煤、裝煤、運煤、支護(hù)、頂板管理以及順槽運輸?shù)热繉崿F(xiàn)機(jī)械化。綜合機(jī)械化工作面是指用大功率的采煤機(jī)或刨煤機(jī)、液壓支架、強(qiáng)力輸送機(jī)以及其他附屬設(shè)備進(jìn)行配套生產(chǎn)的工作面。綜合機(jī)械化采煤具有高產(chǎn)、高效、安全、生產(chǎn)集中等優(yōu)點，能從根本上改變煤礦生產(chǎn)的面貌，改善勞動條件，是采煤技術(shù)的發(fā)展方向，也是煤礦現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。
普通機(jī)械化采煤工作面是用功率較大的采煤機(jī)或刨煤機(jī)采煤，用刮板輸送機(jī)運煤，并用單體液壓支架和金屬鉸接頂梁支護(hù)來實現(xiàn)機(jī)械化采煤。從而可以看出采煤機(jī)械化已經(jīng)使輸送機(jī)、采煤機(jī)、液壓支架、以及單體液壓支架愛構(gòu)成了不可分割的整體，無論在結(jié)構(gòu)上或運轉(zhuǎn)上都是相互關(guān)聯(lián)又相互制約的。
1.4.1工作面刮板輸送機(jī)與采煤機(jī)的配套要求
（1）刮板輸送機(jī)的輸送能力必須與采煤機(jī)或刨煤機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配。應(yīng)使輸送機(jī)的輸送能力等于或大于采煤機(jī)或刨煤機(jī)的生產(chǎn)能力。但工作面輸送機(jī)的輸送能力和采煤機(jī)的生產(chǎn)能力也要與采取順槽、運輸大巷以及整個礦井的運輸提升能力相配套。要防止工作面產(chǎn)量過大，而采取順槽及大巷的運輸能力不夠而出現(xiàn)“卡脖子”現(xiàn)象。
（2）刮板輸送機(jī)的機(jī)構(gòu)型式及附件必須能密切與采煤機(jī)結(jié)構(gòu)相配套。如采煤機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)、行走以及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，底托架及滑靴的結(jié)構(gòu)，電纜以及水管的拖移方法，是否要求自開切口，是否往復(fù)采煤以及是否連鎖控制等。
1.4.2刮板輸送機(jī)與液壓支架的配套要求
（1）刮板輸送機(jī)的型號及溜槽結(jié)構(gòu)要與液壓支架的架型相匹配。
（2）刮板輸送機(jī)的溜槽長度要與液壓支架的寬度相匹配。
（3）刮板輸送機(jī)溜槽與液壓支架的推溜千斤頂連接裝置的間距和配套結(jié)構(gòu)要匹配。
1.4.3工作面刮板輸送機(jī)與順槽轉(zhuǎn)載機(jī)的配套要求
（1）刮板輸送機(jī)的輸送能力要與順槽轉(zhuǎn)載機(jī)的輸送能力相匹配。一般轉(zhuǎn)載機(jī)的輸送能力要稍大于工作面輸送機(jī)。為此，多采用增大溜槽斷面、增大鏈速或縮短刮板間距等措施，這可根據(jù)具體條件采取適當(dāng)措施。
（2）順槽轉(zhuǎn)載機(jī)的傳動裝置均布置在機(jī)頭部，應(yīng)根據(jù)運量大小和運距的長短來確定電動機(jī)的功率和臺數(shù)，應(yīng)優(yōu)先選用單電機(jī)傳動，當(dāng)運量較大和運距較長時，可選用雙電機(jī)傳動。其傳動裝置應(yīng)盡量與工作面刮板輸送機(jī)的傳動裝置相同，以便通用。
（3）順槽轉(zhuǎn)載機(jī)的機(jī)尾與工作面輸送機(jī)的連接處要配套。有搭接式及非搭接式兩種型式，無論哪種結(jié)構(gòu)都應(yīng)保證工作面刮板輸送機(jī)機(jī)頭有一定的卸載高度，以避免工作面輸送機(jī)底鏈回煤。
（4）順槽轉(zhuǎn)載機(jī)是工作面輸送機(jī)與順槽可伸縮帶式輸送機(jī)的中間轉(zhuǎn)載設(shè)備，因此宜采用橋式結(jié)構(gòu)。
（5）順槽轉(zhuǎn)載機(jī)的零部件與工作面輸送機(jī)的零部件應(yīng)盡可能通用，以利備件供應(yīng)和維修。
（6）順槽可伸縮帶式輸送機(jī)，其輸送能力要與轉(zhuǎn)載機(jī)相匹配。可伸縮帶式輸送機(jī)的機(jī)尾受載部的長度和結(jié)構(gòu)型式要與轉(zhuǎn)載機(jī)的橋身部重疊長度及行走部結(jié)構(gòu)型式相匹配。
（7）破碎機(jī)安裝在轉(zhuǎn)載機(jī)中部落地段，以便破碎大塊煤，并可防止直接砸到帶式輸送機(jī)的輸送帶上。
1.5刮板輸送機(jī)的類型及組成
1.5.1刮板輸送機(jī)的類型
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)和無鏈牽引采煤機(jī)用的刮板輸送機(jī)。按電動機(jī)類型分為單速電動機(jī)刮板輸送機(jī)和雙速電動機(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)。
1.6本次設(shè)計任務(wù)
SGZ730/400中雙鏈刮板輸送機(jī)是綜合國內(nèi)外同類型刮板輸送機(jī)的優(yōu)點，結(jié)合我國煤礦具體情況而研制的一種新型刮板輸送機(jī)。適用于大傾角、中厚煤層、長壁式回采工作面。具有大運量、高強(qiáng)度、高壽命、高可靠性的特點，是高產(chǎn)、高效綜合機(jī)械化采煤理想的工作面設(shè)備。
SGZ730/400中雙鏈刮板輸送機(jī)是齒軌牽引式端卸輸送機(jī)，與液壓支架、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、皮帶機(jī)配套，實現(xiàn)工作面落煤、裝煤、運煤、推溜和頂板支護(hù)等工序的綜合機(jī)械化采煤。
SGZ730/400中雙鏈刮板輸送機(jī)型號的表示意義：
S G Z 730 / 400
總裝機(jī)功率（KW）
中部槽外寬（mm）
中雙鏈
刮板
輸送機(jī)
1.6.1主要技術(shù)特征
1. 出廠長度————————————————200米
2.輸送量—————————————————700噸/小時
3.刮板鏈速————————————————1.0米/秒
4.刮板鏈
型式—————————————————中雙鏈
圓環(huán)鏈規(guī)格—————————————2-φ26×92-C毫米
最小破斷負(fù)荷————————————≥850千牛
鏈條中心距——————————————120毫米
刮板間距———————————————1104毫米
5.減速器
傳動比————————————————36.737：1
冷卻方式————————————————水冷
6、液力偶合器
型號——————————————————YOXD-560
傳遞功率———————————————200千瓦
7.中部槽
規(guī)格（長×寬×高）———————1500×730×275毫米
聯(lián)接方式———————————————啞鈴銷連接
連接強(qiáng)度———————————————2000KN
8.整機(jī)彎曲性能
水平彎曲度————————————————±1°
垂直彎曲度————————————————±2°
9.牽引方式——————————————————齒軌
1.6.2配套設(shè)備
采煤機(jī)：MG200/500—QWD、MG300/720—QWD，現(xiàn)在多數(shù)使用無鏈電牽引
液壓支架：最大采高應(yīng)在3.5m左右、工作阻力4000kN左右。
適用于 地質(zhì)情況穩(wěn)定，煤層傾角7度，采用盤區(qū)式上下對拉工作面，煤厚3米，一次才全高，年產(chǎn)150萬噸。
1.6.3 組成及其工作原理
（一）輸送機(jī)的組成
SGZ730/400刮板輸送機(jī)主要由機(jī)頭、伸縮機(jī)尾、動力部、機(jī)頭過渡槽、機(jī)尾過渡槽及1.5米中部槽、墊架和刮板鏈等組成。
（二）工作原理
刮板輸送機(jī)是一種利用撓性體牽引機(jī)構(gòu)運行的連續(xù)運輸機(jī)械，它可以連續(xù)實現(xiàn)采煤工作面運、裝、卸煤的機(jī)械化，能清理工作面的浮煤，還是采煤機(jī)的運行軌道。刮板輸送機(jī)的傳動路線為：電動機(jī)通過液力偶合器、減速器將動力傳遞給鏈輪軸組，再由其帶動封閉的刮板鏈進(jìn)行循環(huán)運轉(zhuǎn)而完成運、卸煤炭的功能。
1.6.4 主要零件及其結(jié)構(gòu)特點
（一）機(jī)頭傳動部
機(jī)頭傳動部是整個輸送機(jī)機(jī)頭的驅(qū)動裝置，布置在工作面的下順槽。是
由機(jī)頭、緊鏈裝置、減速器、電動機(jī)等主要零部件組成。帶有法蘭盤的聯(lián)接罩將減速器、液力偶合器、電動機(jī)連接成一體。減速器通過螺栓可以根據(jù)工作面的需要安裝在機(jī)頭架的任意一側(cè)。減速器與機(jī)頭軸動力的傳遞是通過減速器第四軸矩形外花鍵與機(jī)頭主軸矩形內(nèi)花鍵的嚙合來實現(xiàn)的。
1.機(jī)頭
機(jī)頭是整個輸送機(jī)的卸載端，其兩側(cè)均可安裝動力部，尾部再與過渡槽相連。機(jī)頭由機(jī)頭架、鏈輪軸組、撥鏈器、護(hù)板及壓塊等組成。
（1）鏈輪軸組
鏈輪軸組是刮板鏈運行的傳動部件，主要是由軸將軸承、軸承座、鏈輪、密封件 、透蓋、軸套等零件組成為一整體。鏈輪軸組采用集中式潤滑系統(tǒng)，潤滑油為N320極壓齒輪油。潤滑油儲存在油箱中，經(jīng)由連接于鏈輪軸組端蓋的軟管進(jìn)入鏈輪軸組，該系統(tǒng)使用更方便、潤滑效果好，可有效延長軸組的使用壽命。鏈輪是采用合金鋼鍛造而成，為了增強(qiáng)其強(qiáng)度和延長使用壽命， 對其進(jìn)行了表面硬化處理。
注意!一般在投入使用后，在一側(cè)齒面磨損量達(dá)到3mm時，建議進(jìn)行堆焊修磨處理，或更換鏈輪的安裝方向，以延長使用壽命；當(dāng)磨損量達(dá)到6mm時，或出現(xiàn)卡鏈等非正常嚙合現(xiàn)象時，請立即停止使用，否則非正常的沖擊力，將有可能造成減速器打齒，及斷鏈等事故的發(fā)生。
（2）撥鏈器
撥鏈器的作用是強(qiáng)制圓環(huán)鏈在鏈輪的正常分離點退出鏈輪，并及時清除夾在鏈輪槽內(nèi)的雜物，保證鏈輪和刮板鏈的正常嚙合。
（3）機(jī)頭的安裝
a. 檢查組裝的各零件，應(yīng)完整無損，并擦洗干凈。
b. 在各零件配合表面涂少量潤滑脂，以便安裝、拆卸和防銹。
c. 將裝配好的鏈輪軸組裝入機(jī)頭架端頭的缺口（鏈輪軸組花鍵應(yīng)位于刮板輸送機(jī)工作面靠老塘側(cè)），并裝上壓塊，用螺釘及圓形螺母緊固在機(jī)頭架上。
d. 將撥鏈器從中板上方放入機(jī)頭架T形缺口中，并依鏈輪軸組的圓柱面旋轉(zhuǎn)落到位。
e. 將專用螺栓裝在機(jī)頭架預(yù)設(shè)的固定座孔內(nèi)，到位旋轉(zhuǎn)90°，然后把護(hù)板從上方緩緩放在機(jī)頭架上，注意4個專用螺栓必須穿過護(hù)板，最后用防松螺母緊固4個螺栓。
f. 檢查裝配零部件是否符合要求。
g. 安裝機(jī)頭架一側(cè)的防護(hù)罩。
（4）機(jī)頭的拆卸
機(jī)頭的拆卸一般按組裝的逆順序進(jìn)行，但需將拆除下的零部件做好防磕碰、防銹、防混處理，需單獨拆下鏈輪軸組時，請按以下順序進(jìn)行：
a.拆下護(hù)板；
b.取下?lián)苕溒鳎?
c.取下一側(cè)的防護(hù)罩；
d.去掉兩個壓塊；
e.將軸組向無減速器一側(cè)，沿軸組的軸線方向平移，直至鏈輪軸組；
f.花鍵全部脫離減速器花鍵后，再向機(jī)頭架開口方向移動，即可拆下鏈輪軸組。
2.動力部
動力部是輸送機(jī)機(jī)頭、尾的驅(qū)動裝置，布置在工作面的老塘側(cè)。它由緊鏈裝置、減速器、液力偶合器、聯(lián)接罩、電動機(jī)等主要零部件組成。帶有法蘭盤的聯(lián)接罩將減速器、液力偶合器、電動機(jī)連接成一體。減速器可以根據(jù)工作面方向安裝在機(jī)頭任意一側(cè)。減速器與機(jī)頭、尾鏈輪軸組動力的傳遞是通過花鍵的嚙合來實現(xiàn)的。
2 傳動部的設(shè)計及計算
刮板輸送機(jī)是綜采工作面中工況條件惡劣、負(fù)載狀況復(fù)雜的關(guān)鍵運輸設(shè)備。由于難起動，負(fù)載變化劇烈，多機(jī)驅(qū)動中各電機(jī)負(fù)載分配失衡和負(fù)載振蕩等問題，造成刮板輸送機(jī)傳動系統(tǒng)和鏈條組件中應(yīng)力過大，受沖擊厲害使溜槽磨損嚴(yán)重甚至電機(jī)燒毀損壞，直接影響刮板輸送機(jī)的可靠性及壽命。驅(qū)動裝置是刮板輸送機(jī)的心臟，其性能的好壞和功能的完善程度與刮板輸送機(jī)整機(jī)的運行品質(zhì)、可靠性和壽命密切相關(guān)。我國綜采工作面刮板輸送機(jī)自70年代中期開發(fā)以來，取得了長足的進(jìn)步，其驅(qū)動裝置從性能和可靠性等各方面都有了大幅度的提高。80年代后期，我國成功地開發(fā)研制了雙速電機(jī)驅(qū)動裝置，有效地解決了刮板輸送機(jī)難起動的問題，降低了鏈條、鏈輪及溜槽的磨損，延長了刮板輸送機(jī)的使用壽命。但是，與國外先進(jìn)水平相比，還存在著很大差距。近十年來，國外各先進(jìn)的采煤國家，為適應(yīng)國際市場的需要，不斷加大刮板輸送機(jī)的功率，改進(jìn)驅(qū)動技術(shù)，完善了雙速電機(jī)驅(qū)動裝置，并開始采用可控軟起動技術(shù)，使刮板輸送機(jī)的輸送能力不斷增加，技術(shù)性能日趨完善，可靠性及壽命大幅度提高。鑒于國產(chǎn)刮板輸送機(jī)驅(qū)動裝置技術(shù)性能還比較落后，功能還不夠完善，嚴(yán)重制約著我國刮板輸送機(jī)整機(jī)性能的提高。因此。結(jié)合我國國情和需要，找出差距，充分吸收、借鑒國外先進(jìn)技術(shù)，盡快完善現(xiàn)有技機(jī)研究開發(fā)中的重要任務(wù)。
2.1電動機(jī)的選擇
設(shè)計要求傳動部功率為2×200KW，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的含煤塵和瓦斯的空氣中絕對安全，而且電機(jī)工作要可靠，啟動轉(zhuǎn)矩大，過載能力強(qiáng)，效率高。所以選擇由撫順廠生產(chǎn)的三相異步防爆電動機(jī)，型號為YBSS-200 ；其主要參數(shù)如下：
.
型號—————————————————YBSS-200
功率—————————————————2×200千瓦
轉(zhuǎn)速—————————————————1485轉(zhuǎn)/分
電壓—————————————————660/1140伏
該電動機(jī)輸出軸連接YOXD-56液力偶合器將動力傳遞給減速器輸入軸；再由減速器輸出軸傳遞給鏈輪組件。
液力偶合器是一種應(yīng)用廣泛的液力傳動元件。動力機(jī)帶動偶合器泵輪旋轉(zhuǎn)，泵輪葉片攪動腔內(nèi)的工作液，在離心作用下，泵輪將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w能傳遞給渦輪葉片，渦輪再將吸收的液體能傳遞給工作機(jī)。動力機(jī)與工作機(jī)的傳動介質(zhì)為液體，所以其優(yōu)點是其它動力連接設(shè)備所不可比擬的。
YOXD560型液力偶合器主要研究內(nèi)容是以水為工作介質(zhì)，代替原油介質(zhì)，從而帶來了適用水介質(zhì)的腔型結(jié)構(gòu)，防爆防銹問題。以流體力學(xué)的基本理論，流體動力學(xué)為基礎(chǔ)，通過試驗方法確定，以水為工作介質(zhì)的液力偶合器腔形，研究水介質(zhì)受熱后產(chǎn)生的壓力帶來的防爆問題及防銹問題，主要技術(shù)指標(biāo)均符合MT208-89《刮板輸送機(jī)用液力偶合器》標(biāo)準(zhǔn)之規(guī)定，產(chǎn)品具有國內(nèi)領(lǐng)先水平。產(chǎn)品主要應(yīng)用于煤礦刮板輸送機(jī)與皮帶機(jī)上，安裝在電動機(jī)與減速器之間，具有啟動平穩(wěn)，過載保護(hù)，減緩沖擊振動、安全、節(jié)能等特點。
2.2總傳動比及傳動比的分配
2.2.1刮板輸送機(jī)的選型計算
1.刮板輸送機(jī)輸送能力，按連續(xù)運行方式進(jìn)行計算，其公式為
式中： —貨載最大橫斷面積，
輸送機(jī)上物料斷面積的計算：
Q—輸送能力（t/h）
—物料堆積密度
—采煤機(jī)牽引速度
—刮板鏈條速度
p—礦用圓環(huán)鏈節(jié)距 92mm=0.092m
z—鏈輪齒數(shù) =9
n—電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速（r/min）=1485r/min
i—減速器速比 =36.737
—鏈輪節(jié)圓直徑 =0.473m
2.估算減速器的輸出轉(zhuǎn)速
已知 、
、
式中： —鏈輪節(jié)圓的半徑；
—鏈輪旋轉(zhuǎn)的角速度；
—相遇點輪齒的圓周速度；
—水平線的夾角；
—鏈條水平運動的瞬時速度。
角的大小等于相遇點輪齒的半徑與鏈輪縱軸線的夾角，這個夾角隨鏈輪的旋轉(zhuǎn)而變化，從相遇點剛開始嚙合時的逐漸減小到0，再逐漸增加到。鏈輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，另一個輪齒在相遇點與鏈輪條嚙合，鏈條的速度就隨這個新的相遇點輪齒的運動而變化。據(jù)此，式中的變化范圍為
式中：為一個鏈節(jié)所對應(yīng)的鏈輪圓心角。
鏈速的變化范圍為：
故
2.2.2總傳動比的確定
總傳動比
——電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 r/min
——鏈輪轉(zhuǎn)速 r/min
2.2.3傳動比的分配
在進(jìn)行多級傳動系統(tǒng)總體設(shè)計時，傳動比分配是一個重要環(huán)節(jié)，能否合理分配傳動比，將直接影響到傳動系統(tǒng)的外闊尺寸、重量、結(jié)構(gòu)、潤滑條件、成本及工作能力。多級傳動系統(tǒng)傳動比的確定有如下原則：
1.各級傳動的傳動比一般應(yīng)在常用值范圍內(nèi)，不應(yīng)超過所允許的最大值，以符合其傳動形式的工作特點，使減速器獲得最小外形。
2.各級傳動間應(yīng)做到尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱；各傳動件彼此間不應(yīng)發(fā)生干涉碰撞；所有傳動零件應(yīng)便于安裝。
3.使各級傳動的承載能力接近相等，即要達(dá)到等強(qiáng)度。
4.使各級傳動中的大齒輪進(jìn)入油中的深度大致相等，從而使?jié)櫥容^方便。
由于刮板運輸機(jī)在工作過程中常有過載和沖擊載荷，維修比較困難，空間限制又比較嚴(yán)格，故對行星齒輪減速裝置提出了很高要求。因此，這里先確定行星減速機(jī)構(gòu)的傳動比。
設(shè)計采用圓錐圓柱齒輪減速裝置，其工作原理如下圖所示：
2.3傳動部傳動計算
2.3.1各級傳動轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩
各軸轉(zhuǎn)速計算：
從電動機(jī)出來，各軸依次命名為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ軸。
第一軸的轉(zhuǎn)速
第二軸的轉(zhuǎn)速
第三軸的轉(zhuǎn)速
第四軸的轉(zhuǎn)速
各軸功率計算：
第一軸的功率
第二軸的轉(zhuǎn)速
第三軸的轉(zhuǎn)速
第四軸的轉(zhuǎn)速
式中 ——液力耦合器器效率 =0.99
——軸承效率 =0.97
——齒輪傳動效率 =0.99
各軸扭矩計算:
第一軸的功率
第二軸的轉(zhuǎn)速
第三軸的轉(zhuǎn)速
第三軸的轉(zhuǎn)速
將上述計算結(jié)果列入下表（表2.1）：
軸號
輸出功率
P（kW）
轉(zhuǎn)速n(r/min)
輸出轉(zhuǎn)矩T/(N·m)
傳動比
Ⅰ軸
192.06
1485
1235.13
3
Ⅱ軸
184.4
495
3558.39
Ⅲ軸
177.11
123.75
13667.88
4
Ⅳ軸
122．74
40.4
29014.03
3.061
2.3.2 傳動部圓錐齒輪設(shè)計計算
具體設(shè)計參數(shù)及結(jié)果見下表，介紹齒輪傳動部分的設(shè)計方法和步驟。
設(shè)計項目及說明
結(jié)果
a、高速級直齒錐齒輪傳動設(shè)計
已知參數(shù)：、 、、
已知：兩錐齒輪軸交角，小齒輪懸臂布置，大齒輪兩端支承，長期工作，閉式錐齒輪傳動，先按接觸疲勞強(qiáng)度計算，再按接觸疲勞強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度校核計算。
i、接觸強(qiáng)度估算：
（1）選材料、熱處理方法、定精度等級。大、小齒輪均采用20CrMnMo，合金滲碳鋼，采用滲碳淬火，低溫回火，由圖查得，，；采用6級精度，即：6CGB11365,齒面粗糙度,
（2）初步估算
選用直齒圓錐齒輪，按接觸強(qiáng)度進(jìn)行初步設(shè)計，即
載荷系數(shù) 得
齒數(shù)比
齒寬系數(shù) 取
材料配對系數(shù)
估算大端分度圓直徑
（3）主要幾何尺寸計算
齒數(shù)， 取
實際齒數(shù)比
分錐角
大端模數(shù)
按標(biāo)準(zhǔn)取
分度圓直徑
變位系數(shù)
齒寬中點分度圓直徑
外錐矩
中錐距
齒寬
大端齒頂高
大端齒根高
大端齒頂圓直徑:
齒根角
齒頂角
頂錐角
根錐角
冠頂距
安裝距，考慮齒輪結(jié)構(gòu)情況，以及輪冠距H的測量方便，取
輪冠距，
大端分度圓齒厚
大端分度圓弦齒厚
大端分度圓弦齒高
當(dāng)量齒數(shù)，
當(dāng)量齒輪分度圓直徑,
齒寬中點齒頂高,
當(dāng)量齒輪頂圓直徑,
齒寬中點模數(shù)
當(dāng)量齒輪基圓直徑,
嚙合線長度
端面重合度
（4）校核接觸強(qiáng)度
強(qiáng)度條件
計算接觸應(yīng)力
式中：
節(jié)點區(qū)域系數(shù)(查圖6-3)
材料彈性系數(shù) （查表6.4）
重合度系數(shù) 0.75~0.88
(見表8-3-102)
（查表6。3）
式中：
此式中：
則
則
許用接觸應(yīng)力
式中：
（查圖8-3-23）
（選100號輪油，運動黏度，查圖8-3-19）
（查圖8-3-20）
（查圖8-3-21）
（查表8-3-102）
則
結(jié)論：，滿足接觸強(qiáng)度
（5）齒根彎曲強(qiáng)度校核
強(qiáng)度條件
計算齒根應(yīng)力
式中：
（見表8-3-102）
（見表8-3-105）
（見表8-3-102）
（查圖8-3-37）
（查圖8-3-38）
（查圖8-3-39）
（查圖8-3-14）
（查圖8-3-106）
則
許用接觸應(yīng)力
式中：
（見表8-3-106）
（見表8-3-106）
（查圖8-3-26）
（查圖8-3-24）
則：
結(jié)論：，滿足齒根彎曲強(qiáng)度。
圓整成整數(shù)
圓整為
2.3.3 傳動部斜尺圓柱齒輪設(shè)計計算
具體設(shè)計參數(shù)及結(jié)果見下表，介紹齒輪傳動部分的設(shè)計方法和步驟。
設(shè)計項目及說明
結(jié)果
已知參數(shù)如下：
（1）選擇齒輪材料,確定和及精度等級參考表8-3-24和表8-3-25選擇兩齒輪材料：大、小齒輪均采用18Cr2Ni4WA，滲碳淬火 ,精度等級為6級。
（2）齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計計算
以斜齒圓柱齒輪法向齒廓嚙合點處的曲率半徑為計算值，有直齒圓柱齒輪接觸疲勞強(qiáng)度計算公式，并考慮斜齒圓柱齒輪傳動的特點，可導(dǎo)出斜齒圓柱齒輪傳動的接觸疲勞強(qiáng)度校核公式和設(shè)計公式為：
按
估取圓周速度
小輪分度圓直徑，由式得:
齒寬系數(shù) 查表6.9按齒輪相對軸承為非對稱布置，取=0.6（硬齒面）
小輪齒數(shù) 選取=17
大輪齒數(shù),
齒數(shù)比
傳動比誤差
誤差在5%范圍內(nèi)，合適
小輪轉(zhuǎn)矩 ,得
初定螺旋角
載荷系數(shù) ,
使用系數(shù)，查表6-3，得
動載荷系數(shù)，由推薦值1.05～1.4，得初值
齒向載荷分布系數(shù)，由推薦值1.0～1.2，得
齒向載荷分布系數(shù)，由推薦值1.0～1.2，得
載荷系數(shù)
彈性系數(shù), 查表6.4
節(jié)點影響系數(shù) 查圖6-3
重合度系數(shù) 由推薦值0.75～0.88
螺旋角系數(shù)
許用接觸應(yīng)力 得
接觸疲勞極限應(yīng)力 查圖6-4
接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù) ，應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N 由式6-7
預(yù)設(shè)刮板輸送機(jī)每天工作20小時，每年工作350天，預(yù)期壽命為3年
查圖6-5 得
接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù) 按一般可靠度查
=1.0～1.1，取
故的設(shè)計初值為：
齒輪模數(shù),
查表8-3 取
小輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值
圓周速度：
小輪分度圓直徑:
大倫分度圓直徑：
中心距:
齒寬
大輪齒寬
小輪齒寬 mm
（3）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計算
由式
齒形系數(shù) 查圖6.5 小輪
大輪
應(yīng)力修正系數(shù) 查圖6.5 小輪
大輪
重合度
重合度系數(shù)
許用彎曲應(yīng)力
彎曲疲勞極限應(yīng)力 查圖6-7 ，
彎曲壽命系數(shù)， 查圖6-8
尺寸系數(shù) 查圖6-9
安全系數(shù) 查圖8-27
則：
故
該對齒輪齒根彎曲強(qiáng)度能夠滿足要求。
（4）齒輪的幾何尺寸計算：
已知：齒頂高系數(shù)，頂隙系數(shù)
大齒圓柱齒輪的幾何尺寸
大輪分度圓直徑：
齒頂高：
齒根高：
齒