SGW-150型刮板输送机的设计.doc

中国矿业大学徐海学院毕业设计 101 中国矿业大学徐海学院 本科生毕业设计 姓 名尚正阳 学 号 22061400 专 业 机械设计制造及自动化 设计题目 SGW-150型刮板输送机的设计 专 题 指导教师 李 中 凯 职 称讲 师 2010年 06月 徐州 中国矿业大学徐海学院毕业设计任务书 专业年级 机自06-5 学号 22061400 学生姓名 尚正阳 任务下达日期 2010 年 03 月 05 日 毕业设计日期 2010年 03月05日至 2010年 06月10日 毕业设计题目SGW-150型刮板输送机的设计 毕业设计专题题目机械运输与传动 毕业设计主要内容和要求 主要内容 1. 根据刮板输送机的具体参数进行选型； 2. 对刮板输送机的各个部件进行校核计算； 3. 对刮板输送机及其重点部件进行绘图。 院长签字 指导教师签字 郑 重 声 明 本人所呈交的毕业设计（论文），是在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本毕业设计（论文）的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本论文属于原创。本毕业设计（论文）的知识产权归属于培养单位。 本人签名 日期 中国矿业大学徐海学院毕业设计指导教师评阅书 指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等） 成 绩 指导教师签字 年 月 日 中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书 评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及创新点；⑤写作的规范程度；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等） 成 绩 评阅教师签字 年 月 日 中国矿业大学徐海学院毕业设计答辩及综合成绩 答 辩 情 况 提 出 问 题 回 答 问 题 正 确 基本 正确 有一般性错误 有原则性错误 没有 回答 答辩评语及综合评定成绩（评语及成绩） 答辩小组组长签字 年 月 日 学院领导小组综合评定成绩 学院领导小组负责人 年 月 日 摘要 刮板输送机是综采工作面配套设备的重要组成部分,是煤炭装运的第一个环节。因此，刮板输送机的输送能力在很大程度上决定了采煤工作面的生产能力和效率。然而，我国生产技术落后，目前设计生产的刮板输送机装机功率小,输送能力低,运输距离短，耐久性差,可靠性低，寿命短。综合分析我国刮板输送机的使用现状，设计制造高性能的刮板输送机迫在眉睫。 本文首先综合比较了各种类型输送机的特点，根据实际情况选用了中单链型刮板输送机。而后，对中单链型刮板输送机进行了总体结构设计。对机头传动装置、刮板链、刮板、链轮、等主要部件进行了技术分析和结构设计，完成了中单链型刮板输送机的整体设计。此次设计的中单链型刮板输送机左右两侧对称，可以在两侧壁上安装减速器，以适应左侧采煤工作面的需要。另外，可以很容易将机尾改装成机头，而适应各种特殊情况。此次设计的中单链型刮板输送机的特点是结构简单,受力均匀，运行平稳，摩擦阻力小，溜槽利用率高，弯曲性能好，不易出现堵塞，具有很强的适应性。 关键词刮板输送机；中部槽；圆环链 Abstract The scraper conveyer is the synthesis picking work surface important constituent of the supplementary equipment. It is the first link of the coal shipping. Therefore, the scraper conveyer delivery capacity has decided the mining coal working surface productivity and the efficiency in a great degree; however, our country was lagged behind at present; the scraper conveyer installing equipment power is small. The delivery capacity is low; the transportation is away from short, the durability is bad; Reliability is low; and the life is short. The generalized analysis our country scraper conveyer use present situation, the design manufacture high perance scraper conveyer is imminent. This article first synthesized has compared each kind of type conveyer characteristic, has selected center simple chain according to the actual situation the scraper conveyer. But after, the scraper conveyer has carried on the overall structural design to center simple chain. To the nose transmission device, the aqueduct, the middle trough, the scraper chain, the scraper, the chain wheel, the airplane tail and other major component has carried on the technical analysis and the structural design, has completed center simple chain the scraper conveyer overall design. This design center simple chain about the scraper conveyer two sides are symmetrical, may install the reduction gear on two sidewalls, by left meets, the right mining coal working surface need. Moreover, it may very easily reequip the airplane tail the nose, but adapts each kind of peculiar circumstance. This design of center simple chain of the scraper conveyer characteristic includes the structure is simple, the stress is even, moves steadily, the friction drag is small, the chute use factor high, the curving perance is good, It is not easy to appear stops up, has the very strong compatibility. Key Words Scraper Conveyer; Middle Trough; Round Link Chain 目录 摘要7 Abstract8 目录9 第一章 绪论12 1.1 刮板输送机的意义12 1.2 国内外刮板输送机发展12 1.3 刮板输送机的优缺点14 1.4 刮板输送机的研究与应用16 1.4.1 兖州矿业的工作面输送机发展趋势17 1.4.2 煤矿井下前、后部刮板输送机18 1.4.3 煤矿综放工作面后部输送机的改进19 1.4.4 刮板输送机机尾防回程煤堆积装置21 1.4.5 刮板输送机中部槽的优化设计22 1.4.6 综放工作面刮板输送机下滑控制23 1.5 设计方案选定24 第二章 总体结构设计27 2.1 刮板输送机的选型27 2.2 主要设计参数28 2.2.1 输送量的确定28 2.2.2 设计生产率28 2.2.3 刮板输送机的选型方法29 2.2.4 运行阻力、牵引力和功率计算32 2.2.5 圆环链的强度演算34 2.3 刮板输送机的具体参数35 2.4 刮板输送机的总体结构36 第三章 锥齿轮减速器设计与校核40 3.1 刮板输送机的减速器特点40 3.2 刮板输送机减速器的选定40 3.3 减速器啮合的计算与校核41 3.3.1 各级效率42 3.3.2 计算各轴的转速功率和转速42 3.3.3 各级传动件设计计算44 3.3.4 数据整理55 3.4 中间轴的计算55 3.5 其他零部件的设计计算59 第四章 联轴器与刮板配件设计63 4.1 限矩型液力耦合器63 4.1.1 基本结构63 4.1.2 工作原理64 4.1.3 工作特点65 4.1.4 实际应用65 4.1.4 安装与拆卸66 4.2 刮板圆环链69 4.2.1 损坏形式69 4.2.2 强度指标70 4.2.3 选择计算71 4.3 圆环链链轮设计72 4.3.1 齿型设计72 4.4 刮板设计75 4.4.1 结构型式76 4.4.2 外形尺寸76 4.4.3 刮板间距78 第五章 设计总结79 英文原文81 中文翻译89 参考文献97 致谢98 英文原文‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥59 中文翻译‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥67 参考文献‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥74 致谢‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥75 第一章 绪论 1.1 刮板输送机的意义 用刮板链牵引，在槽内运送散料的运输机叫做刮板输送机。刮板输送机与采煤机和液压支架一起，组成现代机械化综合采煤成套设备。由于刮板输送机特殊的结构和工作环境，显示出了其以下优点机身低矮，占用空间小；可以水平弯曲，随采煤机的移动而推移，减小了控顶距；能够垂直弯曲，可以弥补地板高低不平的影响，结构强度高，能够适应采煤工作面较恶劣的工作环境，可以做采煤机的运行轨道，还可以兼做移驾时的支点，推移输送机时，铲煤板可以自动清扫机道浮煤，挡煤板可以自动增加装煤断面积，防止煤抛到空采区，它上面的电缆，水管槽架对其起保护作用，所以，刮板输送机迄今为止仍是综采工作面唯一的运输设备。 刮板输送机能保持连续运转，生产就能正常运行。否则，整个采煤工作面就会出现停产状态，是整个生产中断。因此，进行刮板输送机的结构设计，使其适应恶劣的井下工作环境，并具有优良的结构强度和刚度，对刮板输送机的生产和安全使用具有重要意义。 1.2 国内外刮板输送机发展 中国古代的高转筒车和提水的翻车，是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形；17世纪中，开始应用架空索道输送散状物料；19世纪中叶，各种现代结构的输送机相继出现。 1868年，在英国出现了带式输送机；1887年，在美国出现了螺旋输送机；1905年，在瑞士出现了钢带式输送机；1906年，在英国和德国出现了惯性输送机。此后，输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的输送，发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运，成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。 80年代中后期，发达国家纷纷推出全新的高产高效输送机,其特点为大功率、大运量、长运距、高可靠性、长寿命。而我国生产技术落后，目前设计生产的刮板输送机装机功率小,输送能力低,运输距离短，耐久性差,可靠性低，寿命短，我国目前的刮板输送机的技术水平只相当于80年代初期的国际水平,落后于国际先进水平10～15年，目前尚没有自己的高产高效输送机，高产高效工作面的配套设备还只能依靠进口。而刮板输送机是综采工作面配套设备的重要组成部分,是煤炭装运的第一个环节,在很大程度上决定了采煤工作面的生产能力和效率，因此，研究制造自己的高产高效输送机迫在眉睫。作为新时代的大学生，是祖国的未来，理应为祖国的繁荣昌盛做出自己应有的贡献，结合中国的刮板输送机现状，我设计了中单链型刮板输送机，本文首先综合比较了各种类型输送机的特点，根据实际情况选用了中单链型刮板输送机。而后，经过半年的思考钻研对中单链型刮板输送机进行了总体结构设计。对机头传动装置、过渡槽、中部槽、刮板链、刮板、链轮、机尾等主要部件进行了技术分析和结构设计，完成了中单链型刮板输送机的整体设计。此次设计的中单链型刮板输送机的特点是结构简单,受力均匀,运行平稳,摩擦阻力小,溜槽利用率高，弯曲性能好,不易出现堵塞，具有很强的适应性。 1.3 刮板输送机的优缺点 刮板输送机可用于水平运输，亦可用于倾斜运输，沿倾斜向上运输时，煤层倾角不得超过25，向下运输时，倾角不得超过20，当煤层倾角过大时，应安装防滑装置，可弯曲刮板输送机允许在水平和垂直方向作2～4的弯曲。将敞开的溜槽，作为煤炭，矸石或物料等的承受件，将刮板固定在链条上（组成刮板链），作为牵引机构，当机头转动部启动后，带动机头轴上的链轮旋转，使刮板链循环运行带着物料沿着溜槽移动，直到机头部卸载，刮板链绕过链轮作无极闭合循环运行，完成物料的运输，其优点为 （1）结构坚实，能够受住煤炭，矸石或其他物料的冲，撞，碾，压等外力作用； （2）能适应采煤工作面底板不平，弯曲推移的需要，可以承受垂直或水平方向的弯曲； （3）机身矮，便于安装； （4）能兼做采煤机运行的轨道； （5）可反向运行，便于处理低链事故； （6）能做液压支架前端的支点。 但常用刮板输送机的缺点包括 （1）空载功率消耗较大，为总功率的30左右； （2）不宜长距离运输； （3）易发生掉链，跳链事故； （4）消耗钢材多，成本大。 刮板输送机在煤矿的生产与建设中的发展，大致经历了三个阶段。第一阶段在30-40年代，是可拆卸的刮板输送机，它在工作面内只能直线铺设，随工作面的推进，需要人工拆卸，搬移，组装。刮板链是板式，多为单链，如V型，SGD-11型，SGD-20型等小功率轻型刮板输送机。第二阶段是40年代前期由德国制造出可弯曲刮板输送机，它与采煤机，金属支架配合实现了机械化采煤。这种刮板输送机适应底板不平凸凹不平的和水平弯曲等条件，移设施不需拆卸，并且运煤量也有所增大，如当时的型号SGW-44型刮板输送机就是这个阶段的代表产品。进入60年代由于液压支架的出现，为了适应综采的需要，刮板输送机发展到了第三阶段，研制出大功率铠装弯曲重型刮板输送机，如SGD-630/75型,SGD-630/180型等就是属于这个阶段的产品。 目前，随着采煤工作面生产能力的不断增大，刮板运输机主要的发展趋势是 （1）大运输量，国外先进采煤国家已经发展到小时运输能力高达1500T（80年代）3500T（90年代）的刮板输送机； （2）长输送距离，为了减少采煤阶段煤柱的损失量，加大工作面长度，刮板输送机的长度已经达到335米以上； （3）大功率电机，电动机的功率已经发展到单速电机达525KW，双速电机500/250KW； （4）寿命长，由于使用大直径圆环链，增加了刮板链的长度，延长了刮板输送机的寿命，整机过煤量高达600万吨。 SGZ-W型刮板输送机，具有大运量，高强度，高寿命，高可靠性的特点，是高产，高效率综合机械化采煤理想的总作面运输设备。 1.4 刮板输送机的研究与应用 刮板输送机在使用过程中经过不断地摸索，在原有的基础上有了很大的进步和发展，新型刮板输送机出现在很多工业上，也同时给企业带来了很大的效益。那么我们下面就具体介绍一下新型刮板输送机。 用刮板链牵引、在槽内运送散料的输送机叫刮板输送机。在当前采煤工作面内，刮板输送机的作用不仅是运送煤和物料，而且还是采煤机的运行轨道，因此它成为现代化采煤工艺中不可缺少的主要设备。刮板输送机能保持连续运转，生产就能正常进行。否则，整个采煤工作面就会呈现停产状态，使整个生产中断。近几年来，在刮输送机的研究试验方面也进行了大量工作，并且取得了良好的现场使用效果。 刮板输送机此项研究指出大功率、大运量、高强度、高可靠性输送机的推广应用将成为国内发展的必然趋势。 （1）中部槽，其结构的发展趋势主要以整体铸造槽帮钢、组焊中板结构为主 ，内槽宽考虑到互换性将保持在9001000mm，中板和底封板均为高强度耐磨板。 （2）刮板输送机链条。目前的水平是Φ34126mm矿用高强度圆环链，随着综采面铺设长度的增加，圆环链直径可能增大到Φ38mm或Φ42mm。 （3）刮板输送机采煤机牵引方式。由于兖州矿区对强力链轨式牵引方式有较好的使用效果，所以采煤机的牵引方式将会统一于这种模式，但强度更高、维修更方便的齿排式牵引也会成为选择方式之一。 （4）刮板输送机机尾。可伸缩式机尾结构可以方便地调整刮板输送机使用期间或紧链之后的链条松紧程度，在技术上也比较成熟，将得到进一步的推广应用。 （5）刮板输送机卸载方式。对综采放顶煤一次采全高工作面而言，由于上下两头超大支护空间及顶板情况，目前有把握的是端卸方式。但根据兖州矿区和国内外的使用经验，十字交叉侧卸方式在性能上优于端卸方式，虽然十字交叉侧卸方式还处于研究阶段，在重型高效一次采全高工作面将会得到应用。 （6）刮板输送机传动装置。随着综采面尤其是济东煤田煤层赋存条件较好将使工作面设计长度进一步增大，电动机单机功率在375kW的基础上将加大，传动装置的发展趋势将是以3.3kV电压等级双速电动机驱动，行星轮系减速器传动为主。所以新型刮板输送机的出现和志在成功也是输送机方面的一大突破，为更多的企业带来好的成果。 1.4.1 兖州矿业的工作面输送机发展趋势 兖州矿业（集团）公司综机设备租赁站在分析兖州矿区综采工作面输送机应用情况及各阶段特点的基础上，提出了矿区在进一步建设“一矿一井一面”高产高效矿井时输送机的发展趋势和改进方向。此项研究指出大功率、大运量、高强度、高可靠性输送机的推广应用将成为兖州矿区发展的必然趋势。 （1）中部槽。其结构的发展趋势主要以整体铸造槽帮钢、组焊中板结构为主 ，内槽宽考虑到互换性将保持在9001000mm，中板和底封板均为高强度耐磨板。 （2）链条。目前的水平是Φ34126mm矿用高强度圆环链，随着综采面铺设长度的增加，圆环链直径可能增大到Φ38mm或Φ42mm。 （3）采煤机牵引方式。由于兖州矿区对强力链轨式牵引方式有较好的使用效果，所以采煤机的牵引方式将会统一于这种模式，但强度更高、维修更方便的齿排式牵引也会成为选择方式之一。 （4）机尾。可伸缩式机尾结构可以方便地调整刮板输送机使用期间或紧链之后的链条松紧程度，在技术上也比较成熟，将得到进一步的推广应用。 （5）卸载方式。对综采放顶煤一次采全高工作面而言，由于上下两头超大支护空间及顶板情况，目前有把握的是端卸方式。但根据兖州矿区和国内外的使用经验，十字交叉侧卸方式在性能上优于端卸方式，虽然十字交叉侧卸方式还处于研究阶段，在重型高效一次采全高工作面将会得到应用。 （6）传动装置。随着综采面尤其是济东煤田煤层赋存条件较好将使工作面设计长度进一步增大，电动机单机功率在375kW的基础上将加大，传动装置的发展趋势将是以3.3kV电压等级双速电动机驱动，行星轮系减速器传动为主。 1.4.2 煤矿井下前、后部刮板输送机 由煤炭科学研究总院太原分院研制并在兖州矿业（集团）公司杨村煤矿进行工业性试验的SGZ730/110型前、后部刮板输送机，适用于煤矿井下倾角小于8的放顶煤综合机械化采煤工作面。其主要结构特点如下 （1）前、后部刮板输送机的机头架、传动部、链轮组件、链条和刮板等组件均可互相通用，减少了备件的种类。 （2）前、后部输送机的传动部采用垂直布置的方式，布置在煤壁一侧，给液压支架留有合理的布置空间。 （3）机头的传动部采用端卸式，选用体积较小的行星减速器，并且把链轮组件设计成直接与减速器对接的型式，使得结构更加紧凑。 （4）在过渡槽的全长上布置了牵引销轨，以保证采煤机尽可能爬上机头，给采煤机截通工作面创造了较好的条件。 （5）中部槽的挡板槽帮和铲板槽帮均采用了高强、耐磨的铸钢整体铸成，前部刮板输送机的中部槽采用铸焊封底结构，后部刮板输送机采用开底式结构，易于处理底链断链事故。 （6）采用矮型机尾，直接与中部槽相连，机尾全长布置牵引销轨。 （7）后部刮板输送机槽帮设置有箱体形式的浮煤回收装置，提高了煤炭的回收率。 为了保证机头链轮的强度和精度，将以前常用的链轮焊接结构改为整体结构，避免了焊接缺陷，提高了链轮的可靠性。链窝由先进设备加工而成，保证了链窝、齿形和齿距的精度，与链条的啮合性也得到了极大改善，同时避免了齿面脱炭现象。链轮齿形淬火硬度HRC50以上，淬硬层深度达5mm。采用国内最新研制的中频冷却液，承载能力和耐用度比常规采用的油冷却液有很大提高。齿轮磨削时采用修缘、修毂新工艺，提高了齿轮的接触精度和传动平稳性。全部齿面均进行强力喷丸处理，增大了齿轮的疲劳强度。 1.4.3 煤矿综放工作面后部输送机的改进 中国矿业大学根据煤矿综放工作面和放顶煤支架对后部输送机的要求，利用现有的输送机改造成后部输送机。改进后的输送机可靠性高，在兖州矿业（集团）公司兴隆庄煤矿井下工作面使用150d仍无故障，共运输煤炭64.41万t，实现了安全高效的目标。 目前国内尚无一整套比较成熟的与煤矿井下放顶煤液压支架相匹配的后部输送机。根据工作面条件重新设计制造新型的后部输送机不仅周期长、投入大，而且使用效果难以预测。最简单的办法就是利用现有的输送机进行改造，使之与放顶煤液压支架相匹配。煤矿综放工作面对后部输送机的要求是不受采煤机配套的限制；铲煤板只要求具有装煤的功能；与支架的连接更加灵活；输送机机头、机尾的高度更加矮小；由于维修空间的限制，输送机应更加可靠；鉴于综放工作面的放煤量比机采的出煤量大，所以后部输送机要有更大的过煤量。改造后的输送机具有以下特点 （1）能够较好地与中间支架和过渡支架配套使用。 （2）机头、机尾的高度比较低，机头架和机尾架可以互换，减少了零部件的品种。 （3）输送机前后都安装了铲煤板，极大地减少了后推移千斤顶的损坏量。靠近支架的铲煤板可以有效地清除架间的煤炭，减少了清理浮煤的工作量。 （4）在支架的侧铲煤板处设计了特殊的软连接固定耳座，耳座上设有调节连接链高低的调节孔，可以得到不同的铲煤效果。 （5）刮板输送机的中间槽搭接两端焊有高锰钢制成的耐磨块，中板上堆焊着耐磨合金材料，提高了中部槽的过煤量。 （6）采用2台160kW的单速电动机，提高了电动机的可靠性。 （7）后输送机与后拉千斤顶之间采用链条软连接，有效地避免了后拉千斤顶活塞杆弯曲的现象。 1.4.4 刮板输送机机尾防回程煤堆积装置 位于兖州煤田的山东里能里彦矿业有限公司针对刮板输送机机尾回程煤堆积的问题，研制出了一种防止回程煤堆积的装置有效地提高了刮板输送机运输的可靠性和使用效果，具有良好的推广应用价值。其设计思路是需要解决的关键问题是防止回程煤在机尾堆积；制作应简单方便，结构紧凑合理；分体设计，组合安装，有利于维修人员更换或者维修；安装部位能实现无人值守，节约人力和物力；具有通用性，能够适用于同类型的刮板输送机机尾。 新研制的刮板输送机机尾防回程煤堆积装置的主要是由3块梯形钢板通过主体焊接和铆接构成的。利用刮板输送机无极循环运动来输送货载的原理，将2个新设计的部件焊接在机尾滚筒底座两壁的上半部，再将另2个新设计的部件焊接在机尾架两壁的下半部，使安装的防回程煤堆积装置与尾部滚筒保持100mm的距离，让刮板和煤能够顺利地通过该装置翻卷到上部溜槽中，同时注意安装该装置要与机尾螺栓固定。有关部位焊接完成以后，安装好的环形溜槽与机尾架应当成为两个部分，以方便维修刮板输送机机尾滚筒等部件。再将底板长度为300mm的L形部件沿着机尾底座平行装入。刮板输送机刮板所带出的回程煤沿着此板防回程煤堆积装置，然后由刮板带回上部溜槽。 该装置投入使用后，回空段刮板带回机尾的煤均能够通过此装置顺利地带入上部溜槽拉至机头卸载，如此反复循环，不再需要人员站在机尾处经常清理，机尾再也没有发生过堆煤现象。此项成果不仅避免了堆煤清理不及时压住机尾而引发的设备损害事故，而且还能防止因人员靠近机尾而引发的人身伤害事故，为煤矿采区的刮板输送机机尾布置和安全保护探索出了一条新的路子。 1.4.5 刮板输送机中部槽的优化设计 兖州矿业（集团）公司机械制修厂和山东科技大学开展了“刮板输送机中部槽的优化设计”的研究，不仅降低了生产的成本，还提高了整机的可靠性。随着综采放顶煤技术的高速发展，原来广泛使用的轧制槽帮焊接中部槽由于受到尺寸、强度等因素的制约，已经不能满足煤矿对大功率、大运量刮板输送机的要求，分体轧制槽帮组焊结构中部槽和铸造槽帮中部槽的出现缓解了这一矛盾。其中，整体铸造槽帮在提高强度和减少连接元件两个方面均占有明显的优势，中部槽端头已经成为铸造槽帮的一部分，实现了无螺栓连接。 此项研究成果表明溜槽内口翼板是刮板在槽内运行的导向装置，无论正常倾斜摆动情况下及刮板两端、中部槽上翼板正常磨损后刮板均不能脱槽。在满足这些条件的前提下，槽帮上翼板长度越短越好，以保证尽量大的货载断面和尽量小的运行阻力；中部槽间的连接目前有哑铃和大环两种，只有破断负荷3000kN以上的中部连接件，才能有效地控制外界横向和纵向载荷对槽间连接的综合作用力，满足高产高效工作面的要求；中部槽中板的搭接形式有两种，在满足要求的前提下，选择生产成本低的直边搭接结构更适合实际的需要；要根据采煤机生产能力初选槽宽，然后依据装载断面和采煤机过煤空间核算输送机输送量，同时考虑槽宽与支架、采煤机的配套关系，使之满足工作面要求；底刮板链与中板的间隙为10～12mm，刮板与封底板的空隙为3mm，可消除封底板焊接变形量对刮板运行的不良影响；长度1750mm的中部槽已投入使用，对于同一工作面长度，较当前普遍使用的1500mm中部槽减少了数量及连接环节，提高了可靠性。钢材9 大倾角综放面输送机上窜下滑的控制兖州矿业（集团）公司鲍店煤矿5308综放面倾向和走向长度长，两巷高差变化大，设备总重量达到4019t，增加了控制输送机上窜下滑的难度。他们通过精心调面，保证了前、后部输送机和转载机的合理搭接，在高差达到39m以上和溜头与溜尾割透都困难的情况下，严格控制了输送机的上窜下滑，为实现单面年产煤351万t奠定了基础。 由于现场影响因素和不确定因素较多，输送机的最佳控制状态应为支架两棵前立柱与进尺工程线距离相同，支架连杆位于马头门正中间，即支架和支架连杆位于既不向溜头转向也不向溜尾转向的最正状态。负责调面人员应根据输送机的当前状态（上窜、下滑或稳定状态）和前方工作面两巷的高差变化情况来确定当前和下一步的调面方案。 1.4.6 综放工作面刮板输送机下滑控制 兖州矿业（集团）公司鲍店煤矿开展了“综放工作面输送机下滑及控制”的研究，分析了综放工作面输送机下滑的原因，探讨了影响工作面输送机与工作面底板的摩擦因数，并针对工作面不同倾角提出了控制输送机下滑的方法。 当综采工作面底板的倾角超过一定值时，输送机就会下滑，使输送机与转载机不能正确搭接，造成煤炭在输送机机头堆积、堵塞，严重时还会造成工作面停产。因此，控制工作面输送机下滑是工作面设备管理的重要内容。在干燥条件下，输送机与工作面底板摩擦因数一般为0.35～0.40，相应的摩擦角为18 ～20 。即工作面倾角小于18 时，输送机在静态、干燥条件下不会下滑。但是，工作面的情况是复杂的，影响摩擦因数的因素很多，潮湿的工作面底板使摩擦因数变小，外力作用也加大了输送机下滑的趋势。 综合以上因素考虑，输送机与工作面底板的摩擦角一般情况下为6 ～8 ，当工作面倾角大于6 时输送机即开始下滑，大于12 时严重下滑。也就是当工作面倾角大于6 时，就必须对输送机采取防滑措施。控制工作面输送机下滑的方法很多，应针对工作面具体情况采取相应的措施。 此项研究结果表明当工作面倾角小于12 时，可采用工作面伪倾斜法控制输送机下滑，不需要配置防滑装置；当工作面倾角为12 ～16 时，应在输送机机头、机尾增加防滑装置，中间适当辅以单体支柱进行锚固，配合工作面伪倾斜法控制输送机下滑；当工作面倾角大于16 时，应综合采用上述各种防滑措施，并改双向割煤为下行单向割煤以减少输送机的下滑力，同时给液压支架增加防滑装置。 1.5 设计方案选定 刮板输送机链条在溜槽内布置方式，常用的有中单链、中双链及边双链。其特点分别是 （1）中单链。刮板在溜槽内起导向作用，一条链条位于刮板中心。其特点是结构简单，弯曲性能好，链条受力均匀，溜槽磨损小。其缺点是过煤空间小，机头尺寸较大，能量消耗较大。 （2）边双链。链条和连接环起向导作用，链条位于刮板两端。其特点是过煤空间大，消耗能量小。其缺点是水平弯曲时链条受力不均匀，溜槽磨损较大。 （3）中双链。刮板在溜槽内起向导作用，两条链条在刮板中间，其间距不小于槽宽的20，其特点是链条受力均匀，溜槽磨损小，水平弯曲性能好，机头尺寸较小，单股链条断时处理方便。缺点是过煤空间小，能量消耗大。 综上所述，中单链刮板输送机的特点是结构简单、事故少、受力均匀，运行平稳，摩擦阻力小，溜槽利用率高和弯曲性能好，在输送机上不易出现堵塞；缺点是预张力较大。中单链可弯曲刮板输送机系列适用于厚度在0.8米以上，倾角在 15之间的缓倾斜工作面，也可用于顺槽及煤巷掘进面。 本机主要适用于缓倾斜中厚煤层长壁式经济综采或高档普采的回采工作面，在放顶煤回采工作面应用也越来越多，可与采煤机、液压支架等设备配套，以实现回采工作面的落煤、装煤、运煤、支护和工作面的连续作业等。又考虑到所设计的刮板输送机的运输功率比较小和上述各种链型的特点，选用中单链型刮板输送机。 目前，刮板输送机的机头、机尾部采用螺栓连接，而连接螺栓强度不足，容易断裂，可靠性不高。为此，本次设计机头、机尾部采用焊接板式，这样可以减少螺栓连接不但可以提高可靠性，而且可以减少孔和螺纹的加工而减少工序，降低成本。另外，考虑设计的输送机运输量较低，功率比较小，因此，即使重载启动需要的电动机转矩也不会太大，电动机和减速器用弹性联轴器连接就可以满足要求，这样不使用液力耦合器，不但可以减小机头的体积和重量，也省掉了向工作面输送工作液等过程,减少了材料消耗和对环境的污染,没有因密封漏油而失效的问题，从而可以降低成本，提高经济性。 刮板链的强度问题一直是困扰国产刮板输送机的大问题。由于磨损、疲劳、自身质量差、锈蚀等原因，使新链条在使用3个月后断链事故明显增多。为此，链条将采用圆环链，既有利于降低机身高度,增大装煤量，又有足够强度。 国产刮板输送机的联接螺栓可靠性普遍较差，机头、机尾推移部上的联接螺栓经常出现拉断现象，造成推移困难，铲煤板和刮板上的螺栓经常出现松动、脱落，造成零件丢失，影响铲煤和运煤效果，使中部头强度不足。因此，中部槽采用整体铸造和轧制，尽量减少螺栓联接，为了减少空载功率消耗，中部槽采用封底结构取消铲、挡板的联接螺栓，提高工作可靠性。 第二章 总体结构设计 2.1 刮板输送机的选型 刮板输送机主要由链条及链条上的刮板组成，根据用途可以设计成各种结构，如多进料口、中间卸料、不同倾斜角度。刮板输送机能以很大的倾角运行，且有较好的自清功能。刮板输送机还能设置链条断裂或阻塞保护开关和尾轮轴速度监测装置。刮板输送机有几种类型的进料口一种是标准进料口，即在直接接收物料的刮板机顶部设有简单的开口，进料口要求能控制进料量如闸门，以免阻塞刮板机；第二种是旁路或分流进料口，即物料被输送到刮板机缓冲斗，由进料口来控制进入刮板机的流量。由于物料的厚度由进料口控制，因此即便堵塞进料口，也不会阻塞刮板机。另外还有一些其它进料方式。刮板输送机链条有以下三种返回的方法 （1）滚筒或扣链齿轮。链条直接置于塑料滚筒或扣链齿轮上，这种方式最经济，链条没有完全张紧时，有空间下垂，但不太适合较宽的刮板输送机，因为链条不太紧时，刮板有可能倾斜。 （2）导轨。链条上的塑料或聚乙烯刮板置于刮板机的整个钢轨上。 （3）托链槽。在物料输送层和链条返回层之间有一条托链槽，聚乙烯刮板就安装在这条托链槽上。这种类型常用于倾斜的刮板上。 刮板输送机的选型计算主要内容包括（1）刮板机运输能力的计算；（2）运输机运输阻力和电动机功率的演算；（3）刮板链的强度计算。 每台刮板运输机都有其技术特征，一般根据厂家给出的说明书选型和安装即可，但需注意厂家说明书给出的输送机铺设长度均指水平铺设长度，而现场的实际情况，工作面的倾角、长度是千变万化的，不一定完全恰好符合输送机的技术特征，为此就需要通过计算来确定其运输能力、电