毕业设计（论文）-水平刮板输送机设计.docx

水平刮板输送机设计摘要水平利板输送机是一种在煤犷业运输的机械装备，是一种能够配合综采设备这一整体的子装备。刮板运输机的工作主要是用于运送、转运工作面采煤机已经采取完成的煤炭的运输工作，并且能够连接整套的采煤装配的连接,提高采煤的整体效率。刮板输送机的设计主要包含了机械的运动转换、速度调节、动力传送、铸造件的结构设计等机械设计和制造工艺的相关内容的知识.本刮板输送机可与大型的采煤机配套使用，例如与MG300/700-WD型号的采煤机配套使用，其优点主要是运输量较大，寿命较长，工作可亮，工作效率高等，是大型综采配套设备不可或缺的优秀机型。此次设计是以在煤炭实际运输的工作环境为依据，充分的介绍J'世界各地的刮板输送机概括以及刮板输送机在未来的发展方向。在通过科学的选择之后选择一个更加合理规范的结构和技术参数，争取使水平刮板输送机提高其制作施量,使生产成本达到最低，在充分f解吸收以及学习现有的刮板输送机设计经验的基础上，参考与之有关的设计资料，隹阅机械设计手册等设计方面的工具书，按照机械工程的专业的设计程序、方法和技术规范进行合理的工程优化设计。关键词水平刮板输送机：矿山业运输：工程优化设计TheDesignofhorizonta1.chainconveyorAbstractScrapcrconveyorisakindofmechanica1.equipmentwhichisusedtotransportincoa1.mine.Theworkofscraperconveyorismain1.yusedfortransportingandtransferringthecoa1.transportworkofthecoa1.miningmachinewhichhasbeencomp1.etedontheworkingface,andcanconnectthewho1.ecoa1.miningassemb1.yconnectionioimproveteovera1.1.efficiencyofcoa1.mining.Thedesignofscraperconveyormain1.yinc1.udestheknow1.edgeofmechanica1.design,manufacturingprocessandsoonhescraperconveyorcanbeusedwithShearersupporting1.arge,suchascoa1.miningmachinematchingwiththeMG300700VDmode1.itsmainadvantageisthe1.argean)untoftransportation,1.ongSerViCe1.ife,re1.iab1.ework,highworkefficiency,exce1.1.entmode1.sindispensab1.e1.arge-sca1.emechanizedminingequipment.Thedesignisbasedon(heactua1.workingenvironmentofcoa1.transportation,andintr<x1.ucedthescraperconveyorinthewor1.daswe1.1.as1.hefuturedirectionofscraperconveyor.Choosea11)rereasonab1.estructureandtechnica1.specificationoftheparametersafterthescientificse1.ection,soastoimprovethe1.eve1.ofthescraperconveyorr<xiucdonqua1.ity,(hePrOdUC1.iOncosttoreachtheminimum,basedonafu1.1.understandingoftheabsorptionand1.earningofscra>erconveyordesignex>erienceontheexistingreferencere1.ateddesigninfo11na1.ion.refertothe"mechanica1.designmanua1."thedesigntookprojectreasonab1.edesignaccordingtothedesignprocess,mechanica1.engineeringprofessiona1.neh<xisau1.technica1.specifications.KeywordsHorizon1.aIscraperconveyor,miningindustrytransportation,engineeringoptimizationdesign-in-摘要IAbstractII第1章结论11.1 课题来源与背珏I1.2 刮板输送机简介11.2.1 刮板输送机概述I1.2.2 刮板输送机组成部分21.2.3 刮板输送机的分类31.3 国内外刮板输送机的发展现状31.3.1 国外发展现状31.3.2 国内发展现状51.4 国内刮板输送机在未来的技术改进方向6第2章刮板输送机的总体设计72.1 刮板输送机的工作原理72.2 刮板输送机的总体方案设计72.3 本章小结14第3章水平刮板输送机的设计153.1 运输能力153.2 链条的选取和刮板的选取设计163.3 运行阻力的计算203.4 水平刮板输送机运行阻力的计匏223.5 电机功率的确定与选择253.6 刮板链强度的验算263.7 水平刮板输送机驱动链轮的设计273.8 本章小结29第4度传输系统的介绍与设计304.1 CST系统的结构及工作原理3()4.2 减速器的选取334.3 本章小结36结论37致谢38参考文献39第1章绪论1.1 课题来源与背景刮板输送机是煤炭运输的主要运输设备，在煤炭生产中起到r十分重要的作用。其主要作用是用来运输、运送燥炭。世界在进步，各行各业也都在迅速发展。煤炭行业的发展速度飞快。国内现有的刮板输送机的总体设计、生产水平和国外同行业已经快持平，但还仃定的差距。因此，加快对刮板输送机的研发，研发出具有运输量大、可靠性高、寿命长、效率高的机型更应加快脚步。自二十世纪八十年代中期开始，全球的各个发达采煤国家都在刮板输送机的研制上下了很大的努力，都希里能够更早的设计出能够具有大运员、可靠性高、寿命长、安全性能好、效率更高的刮板输送机。经过研究人m不懈的努力终于使刮板输送机达到了一定的进步，在原来的基础上提高了高能、高效化并且对工作面进行了强化处理，使采煤效率得到了很大的提升，生产水平迅速提高。现在的中国已经发展成为/产煤量最大的国家之一，在本世纪之初已经在全国建立了达到100个以上的高能矿井，面对若这样一个高速发展的社会，机械化的发展已经非常迅速，历史的潮流正将我们推向个新的时代。国内在机械化设备方面的研究、设计直没有停止，此时正在努力学习研究国外更加发达的技术，日后必将研制出一套属于我们自己的大型机械设备，设计出良好的性能和较长的使用寿命。随着当今的科技技术的不断发展，综采工作面技术发展也有了特别大的进步，同时也通过运用更加先进、新颖的设计思想，开发设计研究的设备的效率已经非常高能，性能优异的刮板输送机已经开始使用，一定会进行更大功率的刮板输送机的设计和创新，更要加强使用计兑机辅助设汁、人工智能设计、以及Ii联网+的应用：因此，我们一定要把握住眼前的机遇努力的创造一个更加美好的时代，我们应该先着手于现仃机型的安全性、真实性、把事故的发生概率降到最低，另一方面我们也要学习国外的一些先进的设计思路，先进的技术，使国内能够设计出更大功率的刮板输送机。争取提早进入市场，应加强与国外同行业的竞争意识，以适应中国的煤炭行业的高速发展的刚性需要。1.2 刮板输送机简介1.2.1 刮板输送机概述刮板输送机是通过连续运输的挠性牵引机构实现运输的设备，其设备主要在采煤工作面以及采区巷道内运煤的机械、分为水平运输和倾斜运输两种运输形式。其中当工作的方向沿水平倾斜向下进行运输时，倾斜角不能大于25°,当向上进行运输时，产生的倾斜角不能超过20。，为了使其运输更加高效，因此安装了防滑装置防止煤矿滑落。可弯曲的刮板输送机的活动范围可以在水平和垂直方向进行2。4。的弯的，如图I-I所示。图1-1刮板输送机1.2.2 刮板输送机组成部分刮板输送机的全要组成部分是由机头部、中间部分、机尾部、以及其他附属装置等相互组成。机头部主要由机头架、减速器、电动机、液力耦合器、链轮组件等所组成。中间部分分别包含了溜槽、刮板链、过度溜槽、组件等部分.机尾部、以及其他附属装置主就是要由连紧装置、铲煤板、电缆柏、挡煤板等部件所组成。其示意图如图1-2所示。I-MjSffi12液力燃合Sih3电机t4一电i¾tfh5挡板I6H向Vh7一中柏部，&一刮板：T妾连环IIo-息板链：I1.T连楙：12心煤板：13-机头架：14一乐跳板：1S推移梁：I1.P轴板：17一泄简：1JFi柏图1-2水平刮板输送机示意图1.2.3 刮板输送机的分类迄今为止刮板输送机的类型繁多根据降落伞的安排，有并行和重登的两种；根据溜槽结构，平炉底型；根据牵引链的结构，分为芯片滚子链、焊接圆环链和脱模锻造；根据外链的数量，一个单链，双链，根据传输跳双边和三：安排、平行型、垂直型和更合型：根据电动机的功率，分为低功率，中功率和大功率。1.3国内外刮板输送机的发展现状1.3.1国外发展现状1 .国外刮板输送机的发展前景与趋势世界上第一台刮板输送机生产出来之后，经历不断创新，发展，改进，检测，刮板输送机已成为煤炭运输的主要机械设备。现阶段主要有德国，英国，日本,美国，澳大利”等发达国家生产先进的刮板输送机，其型号有轻，中，重,超重型,最大功率已打3×750KW。保护电动机的形式有:柔性联轴器，极限液压联轴器，涮速型液压耦合器，软启动（CST驱动控制装置，交流电动机变频控制技术，阀速控制液压耦合器三软启动）双速电机等。从二十世纪八十年代中期以后，国外纷纷争取更早的改善刮板输送机的技术现状，对刮板输送机的性能进行改进同时提而零部件的可靠性，成功开发出多种大运载量，可靠性检定，强度高，长寿命的刮板运输机，促进生产高效率，使日产煤量达数万盹，生产效率、安全水平得到迅速提高°随着采煤量的日益增长致使刮板输送机的工作面单产和效率继续提高，二十世纪80年代早期，对刮板输送机的结构进行了一定的改进。如采用双心链、封底溜槽、侧卸机头、和双速电机，牵引徒条、扩大溜槽等部件的强度，传动功率等措施后使得设备的运输能力和可花性为了很大的提高。步入二十世纪80年代后期，刮板输送机的技术主要可以概括为“一智能（自动监测）、二重型（重型链条、亟型溜槽）、三高能（高运距、高功率、高运量）”。二十世纪80年代后期,国外刮板输送机技术成长非常迅速，已经达到f大功率、大运量、大运距、寿命周期长，可森性能高等技术指标.2 .国外刮板输送机的新型结构与新型技术（1）新里打焊溜槽与重型铸焊溜槽自1980年，国外重型刮板输送机的溜槽部主要使用铸焊技术或采用先进的创新型轧焊结构.采空制的情用和挡板煤板托架（包含推移耳板）、3-煤壁这一侧的槽帮与铲板被铸焊溜槽铸造成一个整体，同时精密铸造工艺也使哑铃插头、座窝与挡煤板通过蜒栓连接在一起，再经过焊接中板和拊底版，最终形成整体的溜槽。孔焊溜槽是采用单独轧制的上、卜槽楮钢与中板和底板再通过焊接而形成。(2)大尺寸强度链条组件1980年以后，国外的发达产煤国家以提高刮板链的抗拉强度、疲劳强度和刮板链的韧性为发展目标。使得徒条的发展迅速，重型刮板输送机链条是采用双中链的基本型式.乂因为双中链可以自由的选取连环，不需要收到链道的限制，使受力更加群云，所以可以承受更大的强度，刚度还有更好的韧性。在英国的科研人员用相同直径的链子组合成了双边链条，强度较原始的组合提高了10%以上。由于新型链条的组合形式的出现更加激发了国外的些族条公司，例如在这期间产生了扁圆锥Ova1.inkchain主要材料是用扁圆钢棒)、紧凑链(COmPaCtChain)德国也研制出平肩长方形锥环。这几种链条的产生更加推动了刚度的增强速度，便链条能更大限度的发乎出作用，提高了刮板输送机的效率.(3)机头、机尾装区的改进刮板输送机发展到二十世纪，国外又以提高机架和链轮的寿命、强度等指标进行了开发设计，最终通过交叉恻卸的方式实现了提升。由于恻却这一方式可以提高刮板输送机的运输能力，同时还可以消除在装卸的过程中遇到的一些问题。由于这一发现，机尾高度跟刮板输送机的效率有一定的联系因此美国朗艾道公司设计了机尾较矮的刮板输送机，最终命名为矮机尾刮板输送机。(4)新型传动装置随着采煤量的日益增加，应该大力发展研发出集大功率、好的机动性并且具有能保护电动机、减速港的传动装置。近几年国外已经研制出双速变级电动机的驱动设备。这种设备主要使用双绕组匆8极与4/12极，外充采用水冷降阻，法兰相联接.双速电动机的功率最大可达到I(XX)KW.为了使刮板输送机底在启动达到性能最优化，运用提速启动的多级对数绕组启动，有效降低启动电流同时也提高启动转矩，延长启动时间相应的减小动应力，实现保护的软启动网。减速器在未来的发展方向一定会是功率大、速度快、寿命长、重量轻.国外的国家设计的刮板输送机现在已经能产生25O335KNm的最大转矩，其中如果速比i=40:1.时就可实现525KW的重出减速器。不仅转矩可以达到很大而且也具仃很长的卷命。德国已经研制除了平行轴行星轮减速器。此外还有一种新型的传动装置，这种装置被称为多用控制驱动装置(又称UCD),其工作原理时利用传动耦合将液力变矩器与其测高合器共同来实现。(5)90。转弯刮板辘送机随着刮板输送机的不断更新，技术不断创新。20世纪70年代中期德国的哈尔巴赫布朗公司研制除了世界第一台可90。弯曲的刮板输送机。在此基班上乂设计成功了曲线转盘刮板输送机。几年后克罗克纳的背靠瑞特公司设计出更加先进的双中链结合的曲线刮板辘送机，虽然在元件的可靠性以及使用寿命还有一定的提高葩圉，但是这一发现扩大了适用范圉。使刮板输送机可以在一些比较狭窄的矿井工作面比较短的地方使用。1.3.2国内发展现状1 .国内刮板输送机技术发展的历史及发展情况刮板输送机自上世纪产生以后，我国直在不断地学习国外的先机技术，学习国外的优秀的设计思想,经过长时间的发展已经取得了非常大的进步。国内从一开始产生的第一台刮板输送机到现在已经可以实现大功率、长寿命、工作效率高、可以在面积很小的地方进行使用。随着技术不断地提而，对煤矿的需求也越来越大，因此国内的很多科研人员一直都在为实现更好的机型而努力。在国内刮板输送机的发展经历了四个阶段：第一阶段是起于二十世纪的30到40年代，此时的刮板输送机还很落后，只能直线进行工作，功率也比较小。机器的类型也比较单一，为可拆和式的单链刮板输送机。第二阶段是二十年代的中期，中国引进了并改进了原有的机型，成功设计出了可弯曲的刮板输送机。可弯曲的刮板输送机是德国人最先设计并生产的。这一发现使刮板输送机的工作范围进行了更大的提高.打破了当时只能进行直线行驶的这一弊端，为刮板输送机的发展奠定了良好的基础。第三阶段始于60年代，当时出现了液压支架，为了使采煤的效率迅速提升，刮板输送机发展到了个比较成功的时代，为市场做出了特别大的贡献.研究出来了功率大的可弯曲式刮板输送机。第四阶段是70年代以后，我国刮板输送机从国外引进了100多套的设计，这给了一次很好的研究与设计的机会，是国内提高刮板输送机技术的关键时机。经过大约10年的研究、学习。还没有完全掌握国外的先进技术,总体水平的提高不是很大<输送机的大约能运输6(X)8(X)u'h运输的距离大约为200m,功率大约为2x<132-200)KW,运输全量仅为100万吨。此外，刮板输送机的安全率还不稳定，有一定的安全隐患。90年代以后，国内的煤炭业以及煤炭科学研究院在刮板输送机这项目上投入了大量的资金，以及提供一定的研究人i去国外参观并学习的机会。终于经过了这些努力国家成功研发出了日产量达到700S的高产能高效率综采机械成套装备。由煤炭科学研究院太远分院设计出了SGZ8802×4型交叉侧卸重福封底海槽的中双链刮板输送机，此时的张家口的机械厂也传来J'好消息,研制成功了大功率的超全型刮板输送机SGZ880/800(750)。这两个无疑使我国的刮板输送机迈向了新的技术台阶，实现了我国可以独立自主的生产日产万吨的刮板输送机,也为我国以后的刮板输送机的成功发展积累了经监，打开了迈向更高技术的平台。2 .国内刮板输送机与国外在技术以及其他方面的差异经过这么多年的努力，我国刮板输送机已经发展进步了很大，现在已经可以进行多系列、多结构、大规模的制造生产水平，已经和国外的些发达国家的产品相差无几。但是，还是与国外技术有一定的差距。我们更应该不断地创新自己的技术水平，开发出新的机型，我国的刮板输送机与国外输送机的差距具体有以卜方面：(1)输送能力方面的差距：(2)技术性能差的距：(3)关键零部件寿命的差距。1.4国内刮板输送机在未来的技术改进方向分析了解并且综合了国外刮板输送机的具体状况，未来我国的刮板输送机一定会向着技术创新性、设需安全化、机械设备智能化、机械设符自动化、性能更加可靠、集所有先进技术为一体等方向进行设计.因此，我们应该为了这些而努力奋斗，扬长避短，汲取有用的技术发展出更加先进更加智能更加安全的刮板输送机而努力。第2章刮板输送机的总体设计1.1 刮板输送机的工作原理如图2-1所示为水平刮板输送机的工作原理示意图。制板输送机是运用刮板链绕过机头和机尾链组成一个闭合的刮板系统来作为刮板链的牵引机构，再通过上溜槽来运输煤炭、矿石或其它一些物料。当开启机头部的启动装置,再经过液力耦合罂还为减速装置来带动传动链能使机头部的旋转链轮旋转，最终刮板链进行循环运动，这样就完成r机头部的卸我任务.刮板输送机的运输是通过上述的无级闭合循环运动来完成物料的运输（必，I机头链轮；2机足铤轮：3-上、下溜杷；4别板图2-1水平刮板输送机的工作原理示意图1.2 刮板输送机的总体方案设计刮板输送机有很多种类型，是由于刮板输送机个部件之间的组合形式的差异、布置方式的不同，但是输送机的基本结构及工作原理是一致的。刮板输送机一般由机头部、中部相及附属部件、刮板链、推移装置、机尾部、紧链装置、和锚固装置等组成U1.1.机头部刮板输送机的机头部可以说是输送机的灵魂部位，因为机头部一般有机头架、减速器、电动机、自轴、联轴器等玳要部件组成8。其中减速器使用开控制输送机速度的重要装置，机头部通过电动机把动力传递给其他部分,为刮板输送机工作提供动力、此外还有卸我处接固定和推移的功能“如图2-2所示为刮板输送机的机头部示意图，问煤罩、帧斜中板、测斜挡板是刮板输送机的正要组成部分“用。I-电动机：2液力精分;S：3一网速JS：4钺轮：S输出林：6桀块：7百轴；S/筒册件图2-2制板部送机(恻卸式)的机头部示意图(D机头架机头架在机头部是起到支撵与链接链轮组件、驱动装置和其他的附属装巴的重要部件，并且机头架是由厚钢板材料焊接而成，具有很大的强度和刚度"41.机头架的特点是两(W对称布置，同时可以在两恻安装上减速器，来达到两侧工作的要求。为了便于产状链轮的安装设计是由减速器所延伸出轴与盲轴支拽相连。为了防止刮板链和链轮发生分离是齿轮被带动到链轮里损坏工件，于是将护板与拨链器安装在机头架的前横梁上，护轴板得有优点是方便拆卸，但是是一种易被破坏的构件。由于其可拆装性，所以就便于拨链器和烧轮的拆装。(2)链轮组件链轮组件一般是连接筒和链轮合称，链轮在链轮组中是传力的部件。在工作中要受到许多的力如会受到脉冲载荷静应力和冲击载荷等，因此优侦的链轮的材料都应该是优质钢经过锻造调侦处理,最后再经淬火处理加工而成，这样就具有很大的强度、刚度、耐磨性也要有很好的韧性。链轮筒和链轮被焊接到了一体，同时两端分别与自轴和减速器的输出轴所连接。3 .减速器现在世界上有很多种减速器，而且减速器的发展已经比较成熟.目前国内所生产减速港类型比较多，其中平行布置式减速器三级传动的圆锥圆柱齿轮减速胧被用在刮板输送机上。其工作的条件为：齿轮的线速度低于18m,高速轴角速度低于1500rmin,安装角度为1。-25。,工作环境适宜-25'C-35C,正反转都可以。III刮板箱体的上卜在安装时会保持上卜对称，这样可以使机头部、左右采煤的工作面和机尾部都能够共同使用。此外，三级传动减速器在不同的需求有三种不同的装配的方法，如图2-3所示，I型减速器通过第一轴或第四轴装断销过载保护。I型减速器使用液力耦合器进行过栽保护（第二轴装紧链装置）：II型减速黯也是利用液力摘合器来进行过效保护，但是是通过第轴装紧链装置。H1.型减速器的第轴装紧链装置，利用液力耦合器实现过我保护.III图2-3减速器的奘配形式为了满足当今社会的需要，越来越多的机械装备都需要有高产高效的作用。因此生产出了大型、重型的机械装备。但是物体的惯性跟重量有关系，重最越重惯性也就越大就像重型刮板输送机一样.在启动、停止的过程中动量载荷的问题需要克服，因为存在着这样的问巡会导致牵引部件中存才不稳定的动张立和静张力，这样会使的设备的运行不稳定，会产生强烈的振动同时也会带来特别强烈的磨损，这样会使设备的寿命以及工作效率下降很大，甚至严重时会使机器无法正常运行。因此为了确保Oi型刮板输送机能工正常运行，必须采取一种启动和停止的时候的过度过程，最好是使设备实现软启动，这样就可以让设备的功能发挥到极致，同时也可以使各方面的设备都可以发挥出其应有的效果，保证设符的正常运行,在本次设计中为r达到上述叙述的要求，所以采用了可控制启动传输系统（CST）作为此次设计的减速涔，荷称CST减速器。如图24所示，为CST减速器。第一级传动使用圆推齿轮传动，第二、三级分别是圆柱曲轮传动、行星轮系传动I”1.该减速器的优点是能够减少输送机减少在工作时停机时间以及停机的次数，可是提高刮板输送机的效率相应的提高了产量：同时还可以降低刮板链所受到的张力，可以减少发生故障的概率，提高J'刮板输送机的安全性能和寿命等。第四章还会对CTS减速器进行详细的介绍。图2-4I120KR型CST系统主机结构4 联轴器认轴器的作用是连接电动机和减速联轴器弹性联轴涔和液力耦合器这两种。此次设计的为重型的水平刮板输送机，因此采用液力耦合器。同时液力描合器能使电动机实现轻教启动，可以减轻传动系统的冲击和所引起的振动，还具有过我保护的功能。以及使的负载起到均匀分配的功能。5 .机尾部机尾部有两种：一种是驱动装置，另一种是无驱动装置.由机尾部不进行卸料，所以第一种具有驱动装巴的机尾部其他部分均和机头部一样，除了机头架与机尾部有所差异。第二种的机尾部使用刮板链来改变方向的机尾轴的零件。本次设计使用可自动调链装置,即为可伸缩式的机尾装置采用这一装置的作用是使设备在运行中可以随时的改变或者调整刮板链的松紧，减小启动时浪费的功率，调整刮板输送机运行到最佳的运行效果。如图2-5所示，是可伸缩机尾。这次设计中将机尾部的机架拆分为两部分，种是固定机架，另部分是滑动机架。通过这两部分机架的相互配合可以随时调整刮板链的松紧程度。如图2-6所示为刮板链的张紧自动控制系统，通过在刮板链的机头、机尾部的徒道卜.方安装的张力传感器，可以通过控张紧千斤顶的活塞杆的伸缩来使链条保持个稔定的状态.I-电动机I2液力耦合洪：3液44达，4减速:Si5一张髭行程IJ滑动机架I7一张壁千斤顶图2-5可伸缩机尾简图I.3出密卷：2张紫千斤顶图26刮板道的张紧自动控制系统工作原理示意图6 .溜槽及附件溜槽在刮板输送机中主要起到运数货物和刮板链的支撑作用，是刮板输送机的重耍组成部分。刮板输送机的溜槽装载断面起到运输生产的主要作用，一般是溜槽的装载断面尺寸超大刮板输送机运输生产能力就越强。溜槽还是矿山中采煤机的运行轨道，因此溜槽具有很大的刚度、强度以及要具仃良好的耐磨性。溜槽分为中部溜槽、调节溜槽、连接溜槽等.溜槽中的挡煤板起到提面装载的作用，铲煤板的作用是用来清理机道内的运料。溜槽有两种结构类型；有一种是敞底式另一种是封底式。封底式的溜槽有点事稳定性较好，可以减轻刮板链的运输阻力。而敞底式溜槽的结构简易，维修起来比较方便，但是支掾而积过小，产生r很大的压力，因此使槽帮沉入下底板，影响刮板链不能正常运行。因此本次设计中综合考虑选择使用封底式溜槽。后，液压控制器将会驱动环形液压缸工作，同时在环形活塞的挤压下，使动、静摩擦片的间隙减小，两者间会形成传递力矩的油膜，产生油腴后会增大行星轮系中齿轮的旋转阻力距，将负载力距逐渐转移到内齿轮上，此时行星轮既可以自转同时也可以绕太阳轮公转，它的托架与CST的输出轴同时转到转动，输出力矩渐渐驱动负载。此时输出力矩值和环形液压缸内的产生的液体压力会成正比。随着负载按照之前设置的加速度，内齿轮也会按照相应的减速度进行制动，此时输出轴与内齿轮的转向、转速呈相反的趋势。动摩擦片与内齿轮此时停止运动，原因是动、静摩擦片之间没有相对滑移转动，同时CST输出轴与行星轮托架到达满载运行(破富转速)。为了达到实现软特性起、制动与低高速运行，通过改变环形液压缸内的压力，推动环形活塞，调节动、静摩擦片之间的间隙即滑差，改变内齿轮的制动力矩及内齿轮的转速，使之可以控制CST输出轴、行星轮托架及板输送机驱动滚筒的转速，最终可以控制水平刮板输送机的运行状态。2 .软起动控制特性的分析离合器传递力矩的方程为：M=311F(1.-)(R,2-y2)-(N.m)(4-1)式中一摩擦副数：一油膜的等效动力粘度，NWm:产一摩擦面面积，F=11(,2-1.2),m2;凡、&一分别为摩擦面的内、外半径，N；秋一主动摩擦片上(相等于内齿轮)的旋转加速度，rad/s：，一从动、主动摩擦片的转速比J="；由上而了解到，在CST系统中，当主机的各部分零部件的尺寸结构已经基本确定，则从动摩擦片不旋转，即牡=O即i=q幽=0；此外，在特定的情况下，油液的等效动力粘度可以保持是个恒定值,因此上试可化简为：3 .CST系统的优点(I)CST在输出轴不运转的情况下可以实现电动机恐可启动，电动机在启动后获得额定速度通过控制系统，控制每一台CST离合器的液压力来使刮板输送机能够平稳的进行张紧，并且可以加速到最高速度：可是使大型的刮板输送机克服用下自身重量而带来的惯性问题可以实现软启动，很好的保护了设备，(2)CST通过降低电动机的启动电流、减小电动机在运行中的热冲击负我的影响，从而节约了电能源及延长了电动机的寿命，有效的消除了刮板输送机在启动时的破坏张力，极大控制振幅以及减轻J'后动时设备的冲击力，延长了设备的寿命，为安全可靠的运行提供了保障，降低了设备维修所带来的问题。(3)使用CST时电动机的尺寸以及功率可以自由选择，这样可以减小设备的成本。(4)使用CST系统，可以有效的保护设备的安全问题，可以使设备能够在一个安全的条件卜.进行使用，从而保护了设备的各部件的安全。(5)CST装置能够在紧急的情况下如发生停电或其它一些条件可以提供可控停车。4.2减速器的选取1 .总传动比的计算传动比的计算如图4-3所示。图4-3水平刮板输送机减速器传动系统示意图结合上图且由前面可知输入的转速即相等于电机得转速，即n1.=n=I48r.,in»输出转速nn,由V=热乎得60(4-8)式中v一刮板输送机的链速，ms,由上可知v=2n:A一链轮的节圆直径，m,由上可知Q,=0.586m0把已知数据代入式(48),得ntvd)v_6()×23.14×0.586=65.2rnin(4-9)所以总的传动比i1.i为%=刍=22.69(4-10)nIV2 .传动比的分配因为在之前已经对行星轮的传动比进行了选取，因此得到4=4.5,则/=卫”=5.97,由K机械设计课程上机与设计得2.6、£=2.3。3.83.计修各釉的转速、功率及扭矩(1)各轴的转速计算n=11=1.5(X)(r11in)(4-1)n11=zt1.=1500/2.6=577(r/nin)(4-12)巧=i2=577/2.3=251.(r11n)(4-13)ntv=/«=25'3.8=65.2(rnin)(4-14)(2)各轴功率计算P1=p.1,=750X0.98X0.98=725(kW)(4-1.5)PU=R.%.%=725X0.98X0.97=69(XkW)(4-16)P111=p1.,j=69()X0.98X0.98=663(kW)(4-17)Pv=Pm-256=663X0.980.980.94=599(kW)(4-18)其中7、/、%小、么强的含义和值见式0-27)。(3)各轴扭矩的计算P725T1=9550=9550×=4616(Nm)(4-19)工尸处50区=955OX%=U42I(N-m)(4-20)n577T111=955()=9550X=25226(Nm)(4-21.)n1Tiv=9550-=9550X-=87737(N-m)(4-22)nv65.23.减速耦的选取(1)确定减速器的传动比和形式/=23.01(4-23)n265.2选取DCY型减速罂。(2)确定减速器的公称中心距(规格)我荷特性为地冲击在和，隹E机械设计手册减(变)速器电机与电器查得/=2.0,每天24h连续工作，系数/应增大10%,她=2.0+0.1×2=2.2则：Ptf=599X2.2=1317.8(N)三机械设计手册减(变)速器电机与电器表4-1知=23.01应取Z=25,则巳取1460N。因此选取的公称中心距为56()。按£机械设计手册诚(变)速器电机与电器表4-1知选用DCY560的中心距的减速器.(3)验卯启动转矩上-=雪坨=0.50<25(4-24)9550G9550x1460(4)验免热功率没有附加冷却装置时，查£机械设计手卅十减(变)速器电机与电器表16-2-37得知=465kW(%为减速器的热功率)查表16-2-43,(=0.79：-xoo%=_567_«40%,根据表62-44查得力=0.79,则：PN1317.()58pej1.AA=465x0.75x0.79=275.5kW(4-25)经过上面的运算知道，符合要求。4.3本章小结本章主要内容是介绍CST系统减速器的工作原理以及r解CST减速器的优点。通过对CST减速器的了解使自己可以更好的对减速器进行设计，并且通过科学的计算方法选取出最优的减速器。结论本次毕业设计主要是对水平刮板输送机进行了设计，并对在此之前的一些刮板输送机设计的基础上进行r一定的改进以及创新设计.并且对一些具体的零部件进行一定的改进，利用AutoCAD,Pro/E制图软件以及其他的一些软件建立了零件和整体的装配的二维、三维模型，在理论上可以可以实现水平刮板输送机的功能。本次设计的主要内容可以包括下几项:1.本次设计通过查阅大量的相关资料以及书籍的基础上，同时也对国内外的刮板输送机的发展过程以及现阶段的发展趋势进行了一定的概括，并通过主要的一些产品以及各产品的优缺点进行了一定的区分和对比。针对那些发达技术进行了学习以及了解先进的管理,并为以后刮板输送机的发展方向奠定了一定的基础.2 .此次设计明确的罗列出了水平刮板输送机的设计过程，确定了整体的方案以及各结构的组成，并选择了三相异步电机以及合适的减速器进行合理的传动，并且改进之前刮板输送机的存在的一些问题“在此基础上，使刮板输送机能够更加而效更加安全更加长寿命的使用。3 .对本次设计的刮板输送机的关键的零部件进行了强度校核，安全校核等等，验证了各零部件的安全性可苑性,并且降低了刮板输送机的设计成本，提嬴/产品的使用利润.致谢时间K逝，很快就过完了大四的生活，此次的毕业设计快要结束了，感谢赵老师对我的关心以及对我特别耐心的指导与帮助，使我对机械专业的知识有了更加全面的认识，对刮板输送机的综合设计有了长足的进步，使我对这个设计有了更加清晰透彻的设计思路，通过这次毕业设计能够更加全面的运用在大学四年所学习到的知识和机械专业技能，可以综合运用机械设计的方法来进行分析、计算、结构设计、绘图能力、以及机械制造等有关方面有用的基础知识。毕业设计，是我们在大学上的最后一堂课，同时也是我们在迈向社会毕竟通过的大门。在通往社会之前的这次最后的毕业设计，帮助我们更加清晰更加透彻的来总结并且完善大学四年的收获以及成长.同时，使我们养成了很好的习惯以及增长了我们自身的能力。从我们确定毕业设计题目的那一刻开始，我心里充满了激动与兴奋。从最开始了解相关资料资料，分析及整理资料，再到方案的选择，确定方案,最后开始水平刮板输送机的设计。每一步都环环相扣，紧密连接，任何一步出现任何批漏都将给整个设计带来很大的麻烦。通过这次毕业设计，学生的实际动手能力和搜索资料的能力都有了长足的进步。毕业设计中的涉及道德很多数值、公式还有计算方法都是需要我们进行耐心的查阅资料、书籍以及相关资料来获得.也需要我们耐心的学习，掌握其要领，并运用到自身的设计中。最后，感谢赵老师对我无微不至的关心，在百忙之中抽出时间来指导我,用并及其专业的知识来替我解答。祝愿我的老师，同学以及家人身体健康，万事如意！参考文献H1.孙永新.刮板输送机技术发展现状叫，煤炭技术，2013年，第3期：21-2212 孟国营，程晓涵.我国矿用刮板输送机技术现状及发展分析J,煤炭工程,2014年，第10期：58-6013 王振华.重型刮板输送机链轮材班与制造工艺研究D西安科技大学硕士论文，2(H1.|4|李秋生，曲辉，宋志江等.全型刮板输送机运行阻力的分析计算J：煤矿机械,2012年，第12期：12|5|罗国平.刮板输送机的优化设计与故障分析D,东北大学硕士论文，2(X)6：22-24王志商.刮板输送机链传动系统动态仿其分析研究D.天津科技大学硕±论文,2013：7-8陶晓城.煤矿刮板输送机中槽部的钻削加工性研究D大连理工大学硕土论文.2007,25-26网杨健康,郭建廷.3.3kV供电的刮板输送机软启动技术现状分析J.中国煤炭,2011年，第7期:76-78姜翔燕.工作面刮板辘送机技术现状与发展趋势J.煤炭科学技术，2(X)7年，第8期：102-106|10)武宁，凡海东,浅淡刮板输送机常见故障及其维修方法J山西焦煤科技，2012年，第2111-1411孔强.