新刮板输送机设计

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、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左右两侧对称，可以在两侧壁上安装减速器，以适应左、右采煤工作面的需要。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

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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 performance 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 performance is good, It is not easy to appear stops up, has the very strong compatibility.

Key Words: Scraper Conveyer; Middle Trough; Round Link Chain

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目 录

摘要 ......................................................................................................... I

Abstract..................................................................................... II

第1章 概述 .............................................................................. 1

1.1 刮板输送机的工作原理和基本结构组成 ............................................. 1 1.2 刮板输送机的使用范围和主要类型、系列 .......................................... 2 1.3 刮板输送机的发展 .............................................................................. 2 1.4 刮板输送机的主要特点 ...................................................................... 3

第2章 方案选定 ....................................................................... 4 第3章 刮板输送机的设计计算 .................................................. 6

3.1 设计原始参数和要求 .......................................................................... 7 3.2 运输能力 ............................................................................................ 7 3.3 运行阻力 ............................................................................................ 8 3.3.1 直线段的运行阻力 ...................................................................... 8 3.3.2 绕经曲线段的阻力 .....................................................................10 3.3.3 牵引链的动负荷 .........................................................................13 3.3.4 总运行阻力 ................................................................................15 3.4 电动机功率 .......................................................................................15

第4章 传动系统 ...................................................................... 17 第5章 结构设计 ...................................................................... 18

5.1 驱动装置位置的确定 .........................................................................18 5.2 刮板输送机结构的基本要求 ..............................................................21 5.3 机头部 ..............................................................................................21 5.3.1 机头架 .......................................................................................21 5.3.2 减速器 .......................................................................................22 5.3.3 电动机与减速器的联接 ..............................................................22 5.4 机尾部 ..............................................................................................23

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5.5 中部槽及附属部件 .............................................................................23 5.6 紧链装置 ...........................................................................................24 5.7 推移装置 ...........................................................................................24 5.8 锚固装置 ...........................................................................................25

第6章 传动部件及其零件的设计 ............................................. 26

6.1 圆环链链环的结构和规格 ..................................................................26 6.2 圆环链接链环的结构型式 ..................................................................26 6.3 圆环链的性能指标 .............................................................................29 6.3.1 圆环链的损坏形式 .....................................................................29 6.3.2 圆环链的强度指标 .....................................................................29 6.3.3 圆环链的选择计算 .....................................................................30 6.4 圆环链链轮的齿形参数和几何计算 ....................................................31 6.4.1 圆环链链轮的齿形参数 ..............................................................31 6.4.2 圆环链链轮的齿型设计 ..............................................................32 6.5 链轮连接 ...........................................................................................37 6.6 圆环链和链轮的啮合特性 ..................................................................37 6.6.1 圆环链和链轮的啮合分析 ...........................................................37 6.6.2 圆环链和链轮的入点啮合特性 ....................................................38 6.6.3 圆环链和链轮的出点啮合特性 ....................................................39 6.6.4 实现入点啮合的设计要求 ...........................................................39 6.7 圆环链链轮的技术条件 .....................................................................40 6.7.1 圆环链链轮的材料和热处理 .......................................................40 6.7.2 圆环链链轮的工艺技术要求 .......................................................40 6.8 链轮轴的设计和计算 .........................................................................40 6.8.1 选择轴的材料 .............................................................................41 6.8.2 初步计算轴径 .............................................................................41 6.8.3 轴的结构设计 .............................................................................41 6.8.4 轴上受力分析 .............................................................................42 6.8.5 轴的强度校核 .............................................................................42 6.9 盲轴 ..................................................................................................42 6.10 刮板 ................................................................................................42

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6.10.1 刮板链的安全系数 ....................................................................43 6.10.2 结构型式的确定 .......................................................................43 6.10.3 外形尺寸的确定 .......................................................................43 6.11 刮板的间距 .....................................................................................44 6.12 刮板与链条的连接 ...........................................................................44

第7章 技术经济分析 ............................................................... 45 第8章 结论 ............................................................................. 46 参考文献 .................................................................................. 47 附录 .......................................................................................... 49 致谢 .......................................................................................... 51

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第1章 概述

煤矿井下运输机械工作任务繁重，工作条件恶劣。特别是采掘工作面的运输机械，要求其主要运动部件和工作机构（牵引机构及承载机构）强度高、刚度大、韧性好、耐磨损、抗腐蚀。根据这些要求，使用链条作为输送机的牵引机构比较合适。

啮合驱动链牵引的连续动作式煤矿运输机械主要有：用于采掘工作面及采区巷道的刮板输送机和板式输送机；主要用于采区巷道及运输大巷的平面可弯曲带式输送机。 刮板输送机是一种重要的矿山运输机械。由于它结构简单、使用寿命长，运转可靠性高、节能高效、输送距离长、密封性能好且维修方便，在冶金、建材、化工、火电、矿山等行业里广泛使用。

这次我们进行刮板输送机的毕业设计，概括起来有以下几方面：

1.了解了刮板输送机的发展概况，生产目的、生产程序及产品供求情况。 2.了解了刮板输送机的生产方法和技术路线的选择，工艺条件的确定以及流程的编制原则。

3.了解了刮板输送机的质量标准、技术规格、包装和使用要求。

4.在企业员工的指导下，见习生产流程及技术设计环节，锻炼自己观察能力及知识运用能力

5.在指导老师的帮助下独立的进行刮板输送机的简单的设计.

1.1刮板输送机的工作原理和基本结构组成

刮板输送机是一种有挠性牵引机构的连续运输机械。溜槽是煤炭的承载机构，其牵引推运机构是绕过机头链轮和机尾链轮（或滚筒）而进行循环运动的无极闭合的刮板链。起动电动机，经液力联轴器、减速器传动链轮而驱动刮板链连续运转，将装在溜槽中的煤炭推运到机头处卸载转运。

各种类型的刮板输送机的组成部件的型式和布置方式不完全相同，但主要结构和基本组成部件是相同的。刮板输送机一般是由机头部、；机身部和机尾部三部分组成。（在部件组成内容中加作用与功能的内容简介） 刮板输送机的组成部件：

1、机头部：由机头架和安装其上的链轮组件、联轴器、减速箱和电动机组成。 2、机尾部：机尾架、链轮组件、联轴器、减速箱、电动机。 3、机身部：中部槽、刮板链、铲煤板、挡煤板。

4、辅助装置：主要包括紧链装置、推移装置、和锚固定装置。

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1.2 刮板输送机的使用范围和主要类型、系列

刮板输送机适用于煤层倾角不超过25度的采煤工作面，但对于间作采煤机轨道与机组配合工作的刮板输送机，适用的煤层角度一般不超过10度。煤层倾角大时，要采用防滑措施。此外，在采煤工作面下顺槽和联络眼都可以使用刮板输送机运送煤炭。目前，采煤工作面多使用可弯曲刮板输送机，以适应机械化、综合机械化采煤的需要，与相应的采煤机、金属支架或自移式液压支架配套使用。

刮板输送机的电动机功率从7.5KW-1000KW 输 送 能 力 从30t/h-3000t/h之间，常用的分类方式有以下几种：

（1）按牵引的条数和布置方式，可分为单中链、边双联和中双链及三链型刮板输送机。、

（２）按溜槽的布置方式，可分为重叠式和并列式溜槽刮板输送机。 （３）按溜槽的结构，可分为开底式和封底式溜槽刮板输送机。 （４）按卸载方式，可分为端卸式和侧卸式刮板输送机。

（５）按功率大小，可分为轻型（单电动机额定功率小于或等于４０KW）、中型（大于４０KW,小于等于９０KW）和重型（大于９０KW）刮板输送机。

１.3 刮板输送机的发展

刮板输送机的发展大致经历了三个阶段，

第一阶段：二十世纪初叶，在英国常壁式采煤工作面首先使用单链刮板输送机，由于适应工作面的运输条件而得到很大的发展和广泛的使用。

第二阶段：四十年代初，德国制造了可弯曲刮板输送机与刨煤机或深截式采煤机配合工作，使工作面实现了机械落煤、装煤和运煤，进入了机械化采煤的新阶段。可弯曲刮板输送机可作为采煤机的运行轨道，能沿垂直和水平方向有小角度（2-4*）弯曲。随着采煤机的工作和移动，刮板输送机及时推移到紧靠煤壁处，为采煤机下一循环截落煤准备好机道，并缩短控顶距，有利于顶板管理。

第三阶段：五十年代初，由于机械化采煤工作面运输量大大增加，要求提高刮板输送机牵引链强度和电动机功率，出现了双链牵引和多电动机传动；也相应的使用了适应多电动机传动的液力耦合器，中部槽也有了较大的改进。

随着综合机械化采煤生产能力的不断提高，刮板输送机主要的发展趋势是： 1）大输送量。世界上已出现日产12000吨的综合工作面，刮板输送机的生产能力已达到每小时2000吨。

2）长输送距离，为了加长采区阶段开采，刮板输送机的长度已打300米。 3）大直径圆环链。为了增加刮板链的强度，已制出38*137mm的圆环链，其破断强度

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达1820KN。

4）大中部槽，边双链中部槽高度为268mm，中单链和中双链中部槽高度为255mm，槽宽达930~1030mm，中板厚度达30mm，槽间联结强度达3000KN。 长使用寿命：大运量（600吨/时）。中部槽的过煤量在200万吨以上，中运量（300——600）吨/时中部槽的过煤量为150万吨左右，减速器设计寿命10000小时，整机大修寿命3年以上（采用封底）和可更换中板及上链道的中部槽.

随着我国煤炭工业的迅速发展，煤矿机械化程度也不断提高。我国缓倾斜煤层工作面较多，刮板输送机的应用极广、数量颇大；又由于我国煤炭资源丰富、分布宽广，地质条件多变，为适应不同条件，需要多种型号的刮板输送机。历年来，我国使用、仿制及自行设计的刮板输送机，据不完全统计，品种多达30余种。这些产品均不外乎上述三个发展阶段的类型，如SGB-13型、SGD-20型等刮板输送机，即属于第一阶段的产品类型；SGW-44 型和SGW-80 型可弯曲刮板输送机属于第二阶段的产品类型而SGW-150型和SGW-250型可弯曲刮板输送机则属于第三阶段的产品类型。

1.4 刮板输送机的主要特点

刮板输送机的主要特点： 1、优点

由于它机身低矮，可以弯曲，运输能力大，结构强度高，能适应采煤工作面较恶劣的工作条件，并可作为采煤机运行轨道，有时还作为移置液压支架的支点：在推移刮板输送机时，铲煤板可自动清扫机道浮煤；挡煤板后面有安全电缆、水管的槽架，并对电缆、水管起保护作用，推移输送机时，电缆、水管随着同时移动。 所以刮板输送机现在仍是缓倾斜长臂式采煤工作面唯一的煤炭运输设备。

2、缺点

运行阻力大，耗电量高，溜槽磨损严重；使用维护不当时易出现掉链、漂链、卡链、甚至断链等事故，影响正常运行。

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第2章 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：

a. 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。

b. 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。

c. 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，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 ±10°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

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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。

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第3章 刮板输送机的设计计算

在矿井设计时或在生产现场，工作面运输设备的选择，一般是根据刮板输送机产品系列及制造厂产品说明书介绍的技术特征及其适用条件来选择型号，并决定其台数。但产品说明书中所列铺设长度一般均为水平长度或一定倾角煤层（如10°倾角）向下运煤时的，实际上铺设长度和工作面长度和煤层倾角，煤层厚度等条件各不相同，所以需要验算所选刮板输送机的运输能力、电动机功率和刮板链强度，并确定应铺设几台刮板输送机，每台刮板输送机应安装几台电动机。

我国刮板输送机的型号较多，无论是炮采，机采或综合机械化采煤，都有适应的刮板送机，基本上能满足各种条件下的使用。刮板输送机选型得当是刮板输送机安全使用的第一步。

1．炮采工作面选型的要求。

炮采工作面要根据煤层的厚薄选用轻型刮板输送机。顶板较好的工作面，可选用轻型可弯曲的刮板输送机，以便整体移设，缩短回采作面的非生产时间。顶板较差的工作面，应选用中部槽较窄，可分解移设的刮板输送机，以适应工作面的顶板管理，确保安全生产.

2采煤机械化对刮板输送机的要求

采煤机械化特别是综合机械化，已经使刮板输送机，采煤机，及液压支架构成了不可分割的整体。无论在结构上或运转上都是相互关联又相互制约的。为实现机械化，要求刮板输送机除了要完成运煤，清理机道浮煤外，还要作为采煤机或刨煤机运行的轨道，以及液压支架向前移动的支点。

此外，还要求能在输送机上设置存放电缆，水管和通讯系统的装置；采用无链牵引采煤机时，刮板输送机上还应设有采煤机行走用的齿条，链滚和链环等装置。

3刮板输送机与采煤机的配合原则。

1）刮板输送机的输送能力必须与采煤机或刨煤机的生产能力相匹配，应该输送机的能力等于或大于采煤机或刨煤机的能力。

2）刮板输送机的结构形式及附件必须能密切与采煤机机构相配套，如采煤机的牵引机构，行政及导向机构，底托架及滑靴机构，电缆及水管的移动方法，是否要求自开切口，是否往更多采煤以及是否连锁控制等。

4刮板输送机与液压支架的配合原则

1）刮板输送机中部槽的结构要与支架的架型相匹配。 2）中部槽的长短要与支架宽度相适应。

3）中部槽挡煤板座要与支架推溜千斤顶连接装置相配套。

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3.1设计原始参数和要求

原始参数是机械设计的依据，不论是结构形式的选择，还是理论分析计算，它都起着决定性的作用。对于刮板输送机的设计，其主要原始参数如下：

1、设计运输高度5.5m，长度30m。可得刮板倾斜角度为10度。 2、运送散装燃煤的堆积比重为1.2吨/立方米。 3、每小时输送量30吨。

3.2 运输能力

按连续运行的计算公式，其运输能力为

Q3.6F （3-1）

式中运行物料的断面积F，与中部槽的规格及其承载能力有关。中部槽运行物料断面的上界限呈曲线形，形状与物料的性质、块度情况有关，需经实测确定，通常按等腰三角形计算，其底角取物料的堆积角，一般取20～30°计，按物料性质、块度情况选定。F按中部槽的尺寸由几何关系求得。由于刮板链占据一定空间，实际面积比F小一些，计算时要乘以小于1的装满系数。故运输能力按下式计算

Q3.6F （3-2）

式中 Q——刮板输送机的运输能力，t/h；

F——中部槽物料运行时的断面积，㎡；

——装满系数；

——物料的散碎密度，kg/m3；

v——刮板链速，m/s。

参考《连续运输机设计手册》取v=0.63m/s，刮板输送机的运输能力Q=30t/h；装满系数取0.9，物料的散碎密度取1200kg/m3。

由式（3-2）可得

FQ300.0122㎡

3.63.60.912000.63根据所选链型，查《刮板输送机中部槽尺寸系列》，得中部槽尺寸：1500280125

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3.3 运行阻力

刮板输送机运行阻力按直线段和曲线段分别计算。 3.3.1 直线段的运行阻力Wz

沿倾斜运行的刮板输送机的重段直线段。运行时除了要克服煤和刮板链的运行阻力，还要克服煤和刮板链的重力。通常将它们一起计为总运行阻力。作为牵引构件的刮板链，在重段直线段运行的总阻力为

WWzk(qq1)Lgcos(qq)Lgsin （3-3）

11刮板链在空段直线段的运行总阻力为

kqLg(1cossin) （3-4）

1式中 Wzk——重段直线段的总阻力，N；

Wqk——空段直线段的总阻力，N；

q——中部槽单位长度上的装煤量，kg/m；

1——刮板链单位长度的质量，kg/m；

L——刮板输送机的长度，m；

——煤在槽内运行的阻力系数；

——刮板链在槽内运行的阻力系数；

1g——重力加速度，m/s2； ——倾斜角度。

“+”“-”号的选取，该段向上运行时取“+”，向下取“-”。

阻力系数的数值，与煤的性质、刮板链型式、中部槽型式、安装条件等许多条件有关。准确值需由实验得到，通常计算时，单链w取0.4—0.6，w1=0.3—0.4。

当机身在中部槽平面有弯曲段时，如图3-1。在弯曲段，刮板链沿槽帮滑行，相当于牵引链绕固定的圆弧导向体。这种情况下应按式（附-1）式（附-2）另计弯曲段的附加阻力。工作面用可弯曲刮板输送机是在这种情况下运行。弯曲段的中心角求出。

可由几何关系

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图3-1 机身弯曲段及其几何关系

如图3-1所示，图a为在工作面内弯曲段的相关尺寸；图b为刮板链的运行系统；图c为弯曲段中线的几何关系。

由图d得

sinl22R （3-5） Rl （3-6）

2sin2

由图c的COD得

R2(L)2(R22)2 （3-7）

L04aRa2 （3-8） 由ABE得

sin2a（3-9）

L2a2 a2arcsinL22 （3-10）

a式中 ——相邻两节中部槽间的最大折曲角；

l——标准中部槽长，m；

R——弯曲段的半径，m；

a——机身推移距离，m；

L——弯曲段全长，m；

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——弯曲段中心角。

空段和重段两个弯曲段的附加阻力，由式（附-2）得

2f(e1)W(23)s3s2s22f(e1)W(67)s7s6s6

（3-11） （3-12）

式中 W(23)——空段弯曲段的附加阻力；

W(67)——重段弯曲段的附加阻力；

s2、s3、s6、s7图3-1b中各点的张力；

f——刮板链与槽帮间的摩擦系数，可取为0.4；

e——自然对数的底。

由于按理论推导的公式计算麻烦，而且实际情况多变，所以经常按直线段阻力的10%记为弯曲段的附加阻力Wfj。即

Wfj(WzkWk)10% （3-13）

中部槽单位长度的装煤量 Q30q13.2275kg/m13kg/m 3.6V3.60.63取w=0.5,w1=0.35,查圆环链表得q11.05kg/m，L=40m,根据具体使用情况，取

、（3-4）计算得 10o，由式（3-3）

WW估算弯曲段的附加阻力为

kzk70N3607N。

Wfj(WzkWk)10%0.1(360770)367.7N

则直线段的运行总阻力

Wz3607367.73974.7N

3.3.2 绕经曲线段的阻力

链条绕经链轮的阻力，由以下三部分组成：

a. 在链条与链轮的相遇点，当它由直线变成弯曲时，因链条的转折所产生的阻力W； b. 链轮转轴上的摩擦阻力W；

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c. 在链条饶出链轮的分离点，当它由弯变成直时，因链条的转折所产生的阻力W。 如图3-2示，设链条的张力，在与链轮的相遇点为sy；与链轮的分离点为sl。在相遇点由直变弯绕进链轮时，链轴上的摩擦阻力为

Fsf1y1 （3-14）

式中 F1——相遇点链轴上的摩擦阻力，N

sy——链条在相遇点的张力，N——链轴的摩擦系数。

f1

图3-2 链条绕经链轮的阻力

把这个作用于链轴上的摩擦力F1，变位到链轮的节圆周上，即为链条转折弯曲的摩擦力给链轮旋转增加的阻力W。按作功相等的条件得

F1d21W1D 2 （3-15）

将F1以公式（1-17）代入，整理得

WsyfdD11

（3-16）

式中 W——链条由直变弯的阻力，N；

d1——链轴直径，mm；

D——链轮直径，mm；

——链条绕进链轮时，相邻两链节转折的角度。

同理可得，在分离点链条由弯变直，因链轴上的摩擦给链轮旋转增加的阻力为

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Ws1fd11D

（3-17）

式中： W——链条由弯变直的阻力，N；

S1——链条在分离点的张力，N。

链轮转轴上的摩擦阻力，当链条的饶进和绕出两股平行时

F2(sys1)f

（3-18）

式中 F2——链轮转轴上的摩擦阻力，N；

f——链轮转轴的摩擦系数。

把作用于链轮转轴上的摩擦阻力F2，变位到链轮节圆周上，即为转轴上的摩擦力给链轮旋转的阻力W。按力矩相等的条件得

dDW（3-19） F222

将F2以公式（3-18）代入，整理得

W(sys1)fd（3-20）

D

式中 W——链轮轴上的摩擦阻力，N；

d——链轮转轴的直径，mm。

由上分析得到，链条饶经链轮的阻力W1为

WlWWW(sysl)fd11fd

D（3-21）

令 klfd1l1fd

D（3-22）

（3-23）

则 Wk1(sysl)由于公式计算复杂，使用中经常根据经验按直线段的运行总阻力的10%记为绕经曲线段的阻力，即

WlWz10% （3-24）

则饶经曲线段的阻力为

Wl0.1Wz0.13974.7397.47N

则刮板输送机运行总静负荷Wj为

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WjWlWz397.473974.74449N

3.3.3 牵引链的动负荷

链啮合传动，是驱动链轮通过轮齿与链节的啮合，将链轮旋转的转矩，变成直线牵引力给牵引链。链条是由许多刚性链节组成，绕经链轮时呈多边形围绕，链条是间歇地随相遇点轮齿运动。当链轮作等速圆周运动时，链条是变速直线运动，并以链轮旋转一个链节所对应的中心角为周期。这种运动特性，可由下述分析看出。

把链条当作刚体，设链轮节圆的半径为R，链轮旋转的角速度为，如图3-3a所示，可以看出， 为链条水平运动的瞬时速度，为相遇点轮齿的圆周速度与水平线的夹角，

cosRcos

（3-25）

角的大小，等于相遇点轮齿的半径与链轮纵轴线的夹角，这个夹角随链轮的旋转变

化，从在相遇点刚开始啮合时的0，逐渐减小到0，再逐渐增加到0。链轮继续旋转时，

22另一个轮齿在相遇点与链条啮合，链条的速度就随这个新的相遇点轮齿的运动而变化。据此，式（3-25）中的变化范围为

00

22式中

0

为一个链节所对应的链轮的圆心角。

图3-3 链传动的速度分析

由此可知，即使链轮的角速度不变，链条的瞬时速度也是变化的，其速度特性如公式（3-25）所示，速度变化的周期为链轮旋转一个

0

。链条速度变化曲线如图3-3b，链速

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的变化范围 RcosR

2由于链速的变化，链条运动中就有加速度，链条运动的加速度为

dvaR2sin（3-26）

dt 链条运动的加速度也随角变化，其变化范围为

R2sin0aR2sin0

22加速度变化曲线见图图3-3b。可以看出，链条在相遇点啮合开始时的加速度最大，随链轮旋转，加速度逐渐减到0，然后达到最大负值，到另一个链轮啮合时，链条运行的加速度，由最大负值突变到正最大值。加速度变化周期也是链轮旋转一个最大加速度的绝对值为

0

角所需时间。

a由链轮的几何关系得

max（3-27） R2sin02

l（3-28） sin022R

将式（3-28）代入式（3-27）得

amax12l（3-29） 2

式中 amax——链条最大加速度；

——链轮旋转的角速度；

l——链节距；

R——链轮分度圆半径。

有以上分析可知链条是作变加速运动的。有加速度就有惯性力，因此，链条在运动中，不仅受静负荷，还受有动负荷，并且是周期性动负荷。加速度为正，惯性力的方向相反，动负荷使链条的张力增加；加速度为负，惯性力的方向与运行方向相同，动负荷使链条的张力减小。

由图3-3b可以看到，后一个轮齿开始啮合的瞬间，链条的加速度从--amax增到+amax，在这瞬间的加速度为2amax。如果参与这一加速度运动的质量为M，则链条所受的动负荷为2Mamax。由于这一负荷是瞬间施加的，按力学原理，突加载荷在链条中产生的应力大一

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倍。这样，链条所受的动负荷应按4Mamax计。考虑到这个变化瞬间，后一个轮齿啮合之前的加速度为amax，其惯性力与链条运动方向相同，因此，链条实际所受的最大动负荷按下式计算

Wd22Mamax(Mamax)3Mamax

（3-30）

实际上，链条不是刚体，在张力作用下它有变形。刮板输送机用的圆环链，其刚度视不同规格为（2～6）³107N。

作为弹性体的链条，链轮传给它的牵引力，不能同时作用在整条链子上，而有一定的传播速度，也不是整条链子都是一个相同的加速度，参与加速度运动的质量也不是整条链子及所带的负载。因此，式（3-30）只可用在链子很短的情况。对于弹性链，只要不在共振条件下运行，链条所受的最大动负荷，比用此式计算的要小。

输送机的刮板链，在承载后被煤埋在槽内，沿槽底滑动运行，由于其工作条件复杂多变，虽已进行了许多研究，还不能准确的计算出其动负荷。所以目前近似的按静负荷的20%计算。

则动负荷为

W3.3.4 总运行阻力

d0.2Wjing0.24449889.8N

综上可得总运行阻力Wzong为

WzongWjWd889.844495339N

3.4 电动机功率P

驱动轴上的功率P0为：

P0Wzongv1000 （3-31）

为传动装置效率，取0.8

则计算得

P053390.634.2KW

10000.8考虑到采区的电压降以及难以准确计算的额外阻力，实际配备的电动机功率应比P0增

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加15%——20%的备用量。

则电动机功率

P1.2P01.24.25.04KW

又考虑有时可能倾角大于10度或其他原因使工作阻力偏大，固选择电动机功率为7.5KW。

当刮板输送机的电动机不用液力耦合器时，都采用有双鼠笼转子，具有高起动转矩的隔爆型电动机。

综上，查《矿上运输机械手册》，选用电动机型号为YB132M-4JB5338—1991。

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第4章 传动系统

本设计总体设计传动原理图如图（4-1）

4-1 传动原理图

1- 电动机；2-减速器；3-机头链轮；4-机尾链轮

本设计的传动原理主要是由电机产生动力，通过联轴器传递给减速器，其中减速器采用的是三级圆锥圆柱齿轮减速器，然后再由减速器通过小链轮传递带动大链轮，而主轴和大链轮相连，并且和头轮相连，这样一来，转速就由小链轮传递给大链轮，由大链轮带动主轴旋转，并且通过主轴带动头轮旋转，头轮则可带动链条，刮板连接在链条上，从而带动刮板进行输送运动。

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第5章 结构设计

刮板输送机的基本组成如图4-1所示。装有刮板的链条2，围绕驱动链轮1接成封闭圆环。刮板链置于上、下溜槽3和4中，将刮板链连续循环运行，装入溜槽中的物料，被刮板链拖拉，在槽内滑动运行到一端卸下。

图5-1 刮板输送机的基本组成

1- 尾部链轮；2-刮板链；3-上溜槽；4-下溜槽；5-驱动链轮

5.1 驱动装置位置的确定

驱动装置应该设置在使牵引力构件的最大张力为最小，且所需张紧力最小的位置。 有牵引构件的运输机械，驱动装置是通过牵引构件传递牵引力，以克服各种运行阻力 使机器运行。阻力愈大，牵引构件的张力增加也大。由于连续运输机械的运行阻力是沿途分布的，因而牵引构件的张力沿运行方向逐渐增加。牵引构件在各点的张力，用“逐点计算法”计算。

逐点计算法，是计算牵引构件在运行时，其各点张力的方法。逐点计算法的规则是：牵引构件某一点上的张力，等于沿其运行方向后一点的张力与这两点间的运行阻力之和。用公式表达为

ssii1W(i1)i

（5-1）

式中 si、si1——分别为牵引构件上前后两点的张力；

W(i1)i——前后两点间的运行阻力。

用逐点计算法求算牵引构件个点上的张力，可以从任意点开始，依次分别绕进和绕出驱动装置的相遇点和分离点进行。由于连续运行的运输机械对牵引构件的最小张力往往有一定的要求，所以，计算各点张力时，通常是从牵引构件的最小张力点开始。

牵引构件运行时，最小张力点的位置，依运动方向、驱动装置和安装倾角的不同而异，在给定的工作条件下，按逐点计算规则，经比较确定。

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本次设计，向上运输物料，驱动装置在上端，最简单的线路如图图5-2示，用逐点计算法求各点张力的方法如下。

图5-2 用逐点计算法求张力图

沿牵引构件的运行方向，将直线和曲线段的变换点逐点编号。据逐点计算法的规则，可写出下列各式。

s2 s34s1Wk

（5-2） （5-3） （5-4）

s2W233zk

ssWWWW

式中 s1、s2、s3、s4——分别为牵引构件在各点的张力；

k——空行程段（以后称空段）的运行阻力； ——承载段（以后称重段）的运行阻力；

——绕经上端曲线23的阻力。最小张力点的位置，按图5-2的条件，

zk23当倾角不大，Wk＞0时，可以看出

s4＞s3＞s2＞s1

（5-5）

驱动装置的位置，对牵引构件的张力有影响。设置驱动装置的位置，如果没有其他条件限制，例如，供电是否方便；有无便于安装和维护的合适空间等，应该设置在使牵引力构件的最大张力为最小，且所需张紧力最小的位置。在不同位置时，牵引构件的最大张力可作如图图5-3的比较：

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图5-3 驱动装置位置不同的比较

按图a的位置时，最小张力在1点，设其张力值为s0，据逐点计算法的规则得

ssW20321k

23（5-6）

ssk(ss) （5-7）

整理得 s341k11k13s2ks2（5-8）

（5-9）

ssWzkk(s0Wk)Wzk按图b的位置时，最小张力在1点，其张力值也为s0，据逐点计算法的规则得

ssW20321zk

23（5-10）

ssk(ss) （5-11）

整理得 s31k11k1s2ks2（5-12）

（5-13）

ssW43kk(s0Wzk)Wk比较公式（5-9）和（5-13），因Wzk＞Wk，得s4＞s4。由此可以看出，驱动装置按图a的位置安装，牵引构件的最大张力较小。

因此，驱动装置位置布置如图a所示。

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5.2 刮板输送机结构的基本要求

刮板输送机，按工作需要，对其结构有如下要求： a. 能用于左或右工作面；

b. 各部件便于在井下拆装和运输；

c. 同一型号的部件安装尺寸和连接尺寸应保证相同，同类部件应保证通用互换； d. 刮板链安装后，在正、反方向都能顺利运行； e. 有紧链装置，且操作方便、安装可靠；

f. 能不拆卸用机械推移。为此，应具有便于安装推移装置的连接点； g. 要有足够的强度、刚度和耐磨性；

h. 从端部卸载的刮板输送机，机头架应有足够的卸载高度，防止空股刮板链返程带回煤；

i. 一般应有上链器。上链器是供刮板链在下槽脱出时通过它返回槽内的装置； j. 用于机械采煤的工作面刮板输送机，机头架的外廓尺寸和结构形式，应便于采煤机自开切口；

k. 用于机械采煤的工作面刮板输送机，应结合技术上的需要，能装设下列部分或全部附属部件：

1) 采煤机的导向装置； 2) 铲煤机； 3) 挡煤板；

4) 无链牵引采煤机的齿规；

5) 放置电缆、水管、乳化液管路的槽或支座；

6) 在机头部和机尾部，能安装采煤机外牵引的传动装置、牵引链的固定安装或刨煤机的传动装置和控制保护装置；

l. 用于综采工作面的刮板输送机，相关的外廓尺寸与采煤机和液压支架相配； m. 刮板输送机，沿倾斜铺设，在工作中有下滑可能时，应有防滑锚固装置。

5.3 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。

5.3.1 机头架

机头架是机头部的骨架，应有足够的强度和刚度，由厚钢板焊接制成。各型机头部的共同点如下：

a. 两侧对称，可在两侧壁上安装减速器，以适应左、右采煤工作面的需要；

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b. 链轮由减速器伸出轴和盲轴支撑连接，这种连接方式，便于在井下拆装； c. 拨链器和护轴板固定在机头架的前横梁上，它的作用是：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，既便于链轮和拨链器的拆装，又可更换；

d. 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。 5.3.2 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。其中DB、DC型圆锥、圆柱齿轮减速器高速级为弧齿锥齿轮，中低速级为圆柱齿轮。这种减速器具有承载能力大、传动效率高、噪声低、体积小、寿命长的特点，用于输入轴与输出轴呈垂直方向布置的传动装置，如刮板输送机各种运输机械，也可用于煤炭、冶金、矿山等各种通用机械传动中。其使用条件为：齿轮圆周速度不大于18m/s；安装角度为0—25；高速轴的转速大于1500r/min；减速器工作的环境温度为-20—+35℃；适用于正、反向运转。

为适应不同的需要，三级传动的圆锥圆柱齿轮减速器有三种装配方式。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，这种形式用于单机功率为30KW以下的减速器；Ⅱ型减速器的第二轴端装紧链装置，利用液力耦合器实现过载保护，单机功率40---75KW的减速器采用这种形式；Ⅲ型减速器的第一轴端装紧链装置，利用液力耦合器实现过载保护，单机功率90KW以上的减速器采用这种形式。

为适应左、右采煤工作面和在机头部、机尾部都能通用，刮板输送机减速器的箱体应上下对称。箱体的结构还应使刮板输送机在大倾角条件下工作时，各齿轮和轴承都能得到充分的润滑。

为便于改变链速，减速器应能用更换第二对齿轮的办法，在一定范围内改变传动比。 由此选取减速器为：DCZ160-20-ⅠS型。 5.3.3 电动机与减速器的联接 a. 联接形式的选择

电动机与减速器的连接，有弹性联轴器和液力耦合器两种。其中液力传动的主要缺点是较一般机械传动结构复杂、成本高、效率低。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。

b. 联轴器的选择计算

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P=7.5KW

电机转数n=960r/min

与联轴器相连的轴的直径为d=28mm, 则转钜

查手册选用 HL2联轴器ZC2544GB501485

JB28445.4 机尾部

机尾部采用与机头部基本相同的结构，这样可以很容易把机尾部改装成机头部，满足特殊场合的需要，增加其适应性。

5.5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。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，或在底部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底槽的办法，以减小困难。

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、推、拉液压支架的侧向力和纵向力，使中板拱面受弯，连接件受拉、压和弯曲。大块煤岩卡死在槽中时，中板收压。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损坏。因此，中部槽应有足够的强度、刚度和耐磨性。

中部槽的型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轧槽帮钢外，其他都用热轧槽帮钢制成，其尺寸系列《刮板输送机中部槽尺寸系列》中有规定。

中部槽除了标准长度的外，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。

机头过渡槽和机尾过渡槽，是与机头架和机尾架连接的特殊槽。它的一端与中部槽连接，另一端与机头架或机尾架连接。为了使从下槽脱出的刮板链在运行中回到槽内，可在机尾过渡槽的下翼缘装设上链器。

中部槽承受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，可以采用如下方法。如：将两端进行淬火处理，或加焊锰钢铸造端头；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。

制造中部槽的槽帮钢已有定型标准，规定的型式有D型、E型和M型三种。D型为中

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单链刮板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。因此，选用E型。

5.6 紧链装置

刮板链安装时，要给予一定的予紧力，使它运行在张力最小点不发生链条松驰或堆积。给刮板链施加予紧力的装置叫紧链装置。

早期的轻型刮板输送机，用改变机尾轴位置的办法人力紧链。现在都采用定轴距紧链。目前应用的方法有三种，一种是将刮板链一端固定在机头架上，另一端绕经机头链轮，用机头部的电动机使链轮反转，将链条拉紧。电动机停止反转时，立即用一种制动装置将链轮闸住，防止链条回松。另一种方式与前种基本相同，只是不用电动机反转紧链，而用专设的液压马达紧链。第三种是采用专用的液压缸紧链。

第一种紧链方式使用的紧链器有三种：棘轮紧链器、摩擦轮紧链器、闸盘紧链器。 棘轮紧链器结构简单、操作方便，使用于轻型刮板输送机。因为用于功率较大的刮板输送机时，紧链后棘轮与插爪之间的压力很大，搬开手把时不甚安全。

摩擦轮紧链器比棘轮紧链器操作安全。

闸盘紧链器由闸盘和制动装置组成，闸盘装在Ⅲ型减速器的一轴上，制动装置安在联接筒上。紧链时反转开动电机，链轮反转刮板链逐渐被拉紧，到电机堵转为止，立即搬动手轮，用夹钳将闸盘闸住，同时切断电机电源。由于夹钳对闸盘的制动力与刮板链的张紧力有一定的比例关系，链条的张紧力显示在张力指示器上。慢慢反转手轮松开夹钳，放松被拉紧的刮板链，到指示器显出刮板链所需要的张紧力为止，立刻将闸盘闸死。拆去多余的链段，接好链子后，反转手轮松开夹钳。手轮是利用螺旋副和杠杆夹紧或松开夹钳。张力指示器依靠螺旋副一端的液压缸，通过液压作用显示出闸盘制动力或链条张紧力。

除了上述各种紧链装置，还有螺旋拉紧装置，重锤接紧装置，弹簧拉紧装置。前一种需人工拧丝杆拉紧，后两种可以自动张紧。链条较长时会由于自身重力而下垂，为了防止过度下垂而影响传动。此处选用螺旋拉紧装置。

5.7 推移装置

推移装置是在采煤工作面内将刮板输送机向煤壁推移的机械。综采工作面，使用液压支架上的推移千斤顶；非综采工作面用单体液压推溜器或手动液压推溜器。

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5.8 锚固装置

锚固装置是刮板输送机在倾角较大的工作面有下滑可能时，用以固定、防滑之用。它由单体液压支架和锚固架组成，锚固架与机头架、机尾架连接。使用液压支架的泵站。

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第6章 传动部件及其零件的设计

此次设计的刮板输送机最为重要的部件为刮板链传动部件，整台机器运行的质量直接取决于其传动部，为此特别把次部分及其零件详细设计以下:

目前,采煤机、刨煤机、刮板输送机、转载机、板式输送机、仓式列车及弯曲胶带输送机等许多矿山机械广泛采用圆环链牵引或传动。实践证明，这种传动或牵引方式结构简单、紧凑，工作可靠，牵引力大，寿命长，可弯曲，能充分适应矿山机械的特殊技术及安全要求和恶劣的工作条件。因此，本次设计的刮板输送机采用圆环链传动。

6.1 圆环链链环的结构和规格

圆环链链段的结构如图6-1所示。链环的结构尺寸用棒料直径d、节距t和外宽b表示，圆环链的规格标记为dxt。每一链段由N个链环组成，链段长度为L0随着技术的发展，链段长度将逐步增加。矿用高度圆环链的规格和尺寸见部标MT36—80中的规格。圆环链的链段长度及其公差为一般常用值，其链段长度及公差按下式确定：

已知长度为30m，由于分上下回链，综合考虑取L=65m

LNtL （6-1） t(10.15N)100式中 t—链环的节距，mm N—链段的 链环数。

得t=45mm，N=145

图6-1 圆环链

6.2 圆环链接链环的结构型式

为便于使用，圆环链应按不同的链段长度进行制造，各链段之间可用链环进行连接。制造接链环的常用材料有35CrMnSiA、20MnVB、30CrMnTi、40CrMo及45Mn等，进行调质处理，硬度为HB320～350。为提高接链环的强度和耐磨性，加工后应进行等温淬火处理，硬度达HRC42～50。此处选用40Cr。

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接链环的结构型式有以下几种： a. 凸缘式接链环

如图图6-2所示，凸缘式接链环由两个半链环1、一个卡块2及一个弹性圆柱销3组成。半链环的结构如图6-3所示，右上方为一凸缘，左下方有一凸缘槽。安装时将两个半链环的凸缘和凸缘槽相嵌合，并从侧面嵌入卡块2，再从顶部装入弹性圆柱销3，便组成凸缘式接链环。整个接链环靠弹性圆柱销在销孔内的弹性变形实现自动锁紧。这种接链环的特点是破断拉力大、连接可靠，但制造较困难，主要用于采煤机、刨煤机和仓式列车中联结圆环链。

图6-2 凸缘式接链环； 图6-3凸缘式接链环 1-半链环2-卡块；3-弹性圆柱销 b. 开口式接链环

如图6-4所示，开口式接链环由开口链环1、卡块2及两个弹性圆柱销3组成。开口链环1和卡块2的两端分别做有互相嵌合的头和槽。整个接链环靠弹性圆柱销在销孔内的弹性变形实现自动锁紧。这种接链环的破断拉力也很大，但制造困难，通常在刨煤机和输送机上使用。

图6-4 开口式接链环

1-开口链环；2-卡块；3-弹性圆拄销

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c. 铰链式接连环

如图6-5所示，铰链式接连环由两端做有耳子的两个半链环1、销轴2、套筒3及钢丝4组成。整个接链环用钢丝4锁紧，靠销轴2、传递载荷。这种接链环的结构简单、工作可靠、制造方便、寿命长，在采煤机中应用较广。

图6-5 铰链式接连环半 1-链环；2-销轴；3-套筒；4-钢丝

d. 双边链用接连环

图6-6所示为用于可弯曲刮板输送机的双边链结构，两条圆环链1和刮板2用接连环3、螺栓4、螺母5及弹簧垫圈6相连接，被连接的圆环链规格为1864。接链环的结构和尺寸如图6-7所示。这种双链牵引用接链环的特点是：牵引力大、工作可靠、装拆方便，在刮板输送机中应用广泛。

图6-6 双边链用接连环 图6-7接链环的结构和尺寸 1-圆环链；2-刮板；3-接连环；

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4-螺栓；5-螺母；6-弹簧垫圈

接链环在工作时承受的负荷按大小和性质同被连接的圆环链是一样的。因此，为保证接链环使用可靠，新制的接链环同样需抽样进行拉伸试验，其破断力应不小于同规格圆环链的最小破断负荷，伸长率也不得超过规定值。

综合比较以上形式的接连环，选用铰链式接链环。

6.3圆环链的性能指标

6.3.1 圆环链的损坏形式

矿用高强度圆环链的损坏形式主要有： a. 静力断裂

当链环承受的载荷超过静力破断负荷时，如启动状态或遇到严重刮卡，圆环链将产生断裂。为避免这种断裂，圆环链的最小破断负荷不得低于规定值。 b. 疲劳断裂

当链环受正常变负荷反复作用时，尽管实际应力远小于链环的破断应力，但如变应力的循环次数超过一定数值，链环仍可能产生断裂称为疲劳断裂。为避免过早地发生疲劳断裂，要求圆环链在变应力50~250MPa的反复作用下能安全承受一定的循环次数（5104~7104）。

c. 冲击断裂

冲击断裂分一次冲击断裂和多次冲击断裂两种。前者是由于链环材料脆性高、韧性低和冲击负荷大所造成的；后者介于疲劳断裂和一次冲击断裂之间，与链轮疲劳强度和冲击韧性的大小有关。为避免发生这种断裂，圆环链应具有足够的韧性、塑性和使用寿命。

d. 不合格链环的断裂

当链环未经充分预拉时，很难发现热处理及焊接缺陷。若把这种链环接入链条用来牵引负荷，一旦启动或遇到卡链很可能发生断裂。这种未经充分预拉的链环的断裂，称为不合格链环的断裂。为避免这种损坏，新制链条必须经预拉处理，预拉负荷约为破断负荷的80%～85%。

e. 伸长失效

链条受载后将产生一定的弹性和塑性伸长。在额定极限负荷作用下，当链段的伸长量超过一定限度时，链条与链轮因不能正确啮合而无法正常工作。圆环链的这种失效形式称为伸长失效。

6.3.2 圆环链的强度指标

矿用高强度圆环链多采用合金钢制造，调质处理。常用的材料20MnVK和20CrTi，拉伸强度限b1000Mpa。为提高链条的强度和韧性，圆环链及其棒料应进行热处理。

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圆环链制造的工艺程序分为：下料、编链、整形、焊接及热处理等。为保证圆环链的制造质量，原棒料应有较好的冷弯性和焊接性，即冷弯时不容许出现局部收缩现象，焊接处不应有影响使用质量的夹渣和烧伤。当棒料直径较大时（d24mm），一般采用热弯。热弯效果比冷弯好，但弯曲表面同样不容许产生任何裂纹或伤痕。

为提高圆环链工作的可靠性和使用寿命，新制的圆环链需进行额定极限负荷实验、静拉伸破断试验、额定变负荷寿命试验及弯曲挠度试验等，以保证圆环链达到预定的强度指标要求。

圆环链的的静力拉伸破断试验主要测定破断负荷和破断伸长率两项指标，反映圆环链抵抗静拉伸破断和冲击断裂的能力。额定极限静负荷试验主要测定圆环链受额定极限负荷作用时的试验应力和拉伸率，反映链段正常运转时的工作负荷，而接近于链段因启动或刮卡而超载时的最大负荷。显然，额定极限负荷代表使用负荷的极限值。因而，为充分利用链环的强度，理论上按链段的屈服限确定额定极限负荷，实际上通常取破断负荷的80%作为额定极限负荷。

额定变负荷寿命试验主要测定圆环链受变应力作用时发生疲劳破断前的试验应力循环次数。根据试验机的要求，额定变应力的最小值为50Mp，最大值为250Mp。圆

aa环链发生疲劳破断前的试验应力允许循环次数（5～7）104次。试验指出，圆环链的疲劳强度主要取决于变应力幅度的大小。此外，链环破断负荷与破断伸长率的乘积（即链环抵抗冲击的能力）、棒料屈服限的大小，链环表面缺陷或焊接缺陷，棒料及其焊缝的晶粒粗细等，对链段的疲劳强度也有重要的影响。

对圆环链的弯曲变形试验要求是，当链环的弯曲变形达到额定值时，试体不允许断裂或出现裂纹及其它缺陷，而且作用于链环上的弯曲负荷不得小于《机械设计手册》表6-4-2规定的链环最小破断负荷的50%。

6.3.3 圆环链的选择计算

圆环链在工作时受拉伸和弯曲，环内应力状况复杂，理论计算较困难。因此，圆环链通常按最大牵引力Fmax选择，即：

S单链牵引时 Fmaxd （6-32）

Kn双链牵引时 Fmax2KnSd （6-33）

式中 Sd——圆环链的最小破断负荷，N；

——双链牵引时的不均匀系数，一般取0.85；

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Kn——安全系数，采煤机用的圆环链，可取Kn3.5~4.5； 刮板输送机用的圆环链，取Kn3.5~4.5。

由式（6-32）得

SdFmaxKn （6-34）

取 Kn4.5

则 SdFmaxK5.3394.524KN

n查《机械设计手册》表6-4-3选择圆环链为

dt 1040 B级

表示为B级圆环链 直径是10mm，节距是40mm

6.4 圆环链链轮的齿形参数和几何计算

6.4.1 圆环链链轮的齿形参数

圆环链与链轮属于一种具有多边形挠性作用的非共轭啮合齿轮传动。因此，圆环链与链轮要实现良好地啮合，合理选择链轮的齿廓曲线和正确设计链轮的齿形是链轮设计的关键问题之一。

如图6-8所示，当圆环链与链轮啮合时，在链轮的每一齿距上都有两个链环：链环1平卧于两齿间的链窝里，称为平环；链环2立卡在齿宽中部的窄槽内，称为立环。链轮上链窝的形状与平环外行基本一致，但为满足链环节距伸长的需要，链窝长度A应比链环长▽，即Adt。此外，为减少立环的啮合阻力，链轮齿宽中部的立槽宽度L也应比链环棒料直径稍大些。

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图6-8 圆环链链轮的齿形结构和尺寸

对于矿用高强度圆环链的链轮，其齿廓曲线和齿形参数的选择需满足以下要求：

a. 保证圆环链能顺利地进入和退出啮合； b. 保证链轮齿有较高地传递转矩的能力；

c. 保证链窝的形状和尺寸能适应链环节距伸长的需要。

圆环链链轮的齿廓曲线，国外推荐采用的有：直线、圆弧线和直线-圆弧线三种。从加工制造和啮合性能分析，直线齿廓加工简单，但齿高不宜过大，否则啮合时容易发生干涉；直线-圆弧线齿廓加工复杂，应用较少；圆弧线齿廓虽然加工也较复杂，但轮齿强度较高，齿高可适当增大。所以，一般推荐采用圆弧线齿廓。

对于各种规格的圆环链，链轮齿形设计的主要问题是：合理选择链轮齿数z、正确计算链轮节圆直径D0和齿廓圆弧半径R1等。

6.4.2 圆环链链轮的齿型设计 a. 链轮齿数z

圆环链链轮的齿数一般取为z=4～12。当圆环链规格dxt选定后，链轮齿数z=6。

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b. 链轮节圆直径D0

当圆环链与链轮啮合时，平环或立环在链轮上占有的内边距离称为链轮的节距，以ts表示。显然，链轮节距的理论值应等于链环的节距，即tst0。

当平环卧于链窝位置时，在链轮齿宽中间的对称剖面内，经平环两端棒料中心的圆周称为链轮的节圆，如图6-9所示。

根据我国使用经验和国外研究成果，链轮节圆直径D0推荐按下式计算：

D0（

td22）（）9090sincoszz （6-2）

式中，D0值应精确到小数点后两位数字。

D0((td2)()29090sincoszz362z22)()154.89mm 9090sincoszzc. 链轮齿廓圆弧半径 R

圆环链链轮的齿廓曲线一般推荐采用圆弧曲线。但是，链轮齿廓圆弧中心的位置和圆弧半径的大小有几种不同的设计方案，如图6-9所示。图中，曲线1和4为某些原苏联资料推荐采用的圆弧齿廓，曲线3为德国滚筒采煤机推荐采用的圆弧齿廓。实践证明，用曲线3作为链轮齿廓效果较好。我国推荐采用近似曲线3的一种齿廓曲线，如图中曲线2所示。

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图6-9 圆环链链轮的齿廓曲线

对于我国推荐采用的齿廓曲线2，其圆弧中心o1点的坐标取为：

x0.5(t)yH0.5d} （6-3）

式中 H——链轮中心至平环底面的垂直距离，由图6-9中△aop得： H0.5[2(td)2d] （6-4） D020△ ——考虑链环节距伸长的链窝长度增量。

H0.5[D(td)2d]0.5[154.892(4010)268.302

10]2221mm

链窝长度加长量2.5mm

链窝长度A(td)1(40102.5)152.51 由图6-8知，在链轮齿宽的中间剖面上。齿廓圆弧半径R1为：

（EM）0.5dROQOMMQ（OE）;

22111134

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180180EMCMsinBsin式中

zz ；

EOd180O11CCE（2）Bcosz

代入上式，经整理后得：

R21BB（d2）cos180d2z（2）0.5d B2OCsin（180Az）180sinsin（z） 式中 tg1(A2Hd),Atd。 R1B2B（d2）cos180d2z（2）0.5d29.53ABsinsin（180z）=27.83tg1A152.52Hdtg268.3010

19.70332578齿距角 36036060z6

齿根圆弧半径 R20.5d0.5105mm

齿顶圆直径

DaD0(2~3)dd1154.89(2~3)10d1185d1d

10.46mmDa184.54mm齿廓圆弧中心坐标

x0.5(t)0.5(402.5)18.75yH0.5d68.30573.30

链窝端部圆弧半径

R30.5b(0~2.5)0.534(0~2.5)17~19.5

取R319mm35

6-5）（

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链窝两侧圆弧半径

R立槽宽度

50.5d0.5105mm

L(1.35d)3(1.3510)313.530.56mm3

链轮中心至立槽底面垂直距离

Hn

D(td)b154.89(4010)222234117.96mm

立槽根圆直径

DfHn(5~10)mm117.96(5~10)mm 107.96~112.96

取Df108mm

立槽底部圆弧直径 R40.5L0.513.56.75mm实际上，由于链轮齿宽中部开有立槽，使齿宽中部剖面的齿廓不存在，而链轮齿面与立槽侧面的交线便成为链轮中部的实际齿廓，如图6-10所示。该实际齿廓的圆弧半径R1按下式计算：

RRR(1cos)113sin1L2R3} （6-6）

式中 L——立槽宽度，mm，一般 取L=1.35d；

R3——链窝端部圆弧半径，mm。

——链环外宽，mm。

b

L(1.35d)3(1.3510)313.53R30.56mm

3（0~2.5）0.534（0~2.5）17~19.5 =0.5b取R3=19mm 实际齿廓圆弧半径

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RRR(1cos)11329.5319(10.934766328)30.77mm

齿间宽度

WB1.5d27.831.51042.83取W45mm

轮缘宽度

b

1bd341044

取b144mm

图6-10 圆环链链轮实际齿廓圆弧半径

6.5 链轮连接

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。

此次设计的链轮连接采用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。

6.6 圆环链和链轮的啮合特性

6.6.1 圆环链和链轮的啮合分析

圆环链在传递动力时，其链环将产生拉伸和弯曲变形，而且传递的动力越大 链环的变形亦越大。此外，当圆环链在链轮上运转时，随着链条的挠曲，立环和平环

180之间产生相对滚转运动，使链环发生磨损，最大滚转角，如图6-11所示。而且，

z链轮齿数越少，相对滚转角越大，链环的磨损也越严重。由于链环的变形和磨损，圆环链

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的节距必定伸长。

当平环进入链窝后，由于立环与平环之间的相对滚转（滚动兼滑动），使立环的位置向链轮中心接近，如图6-11所示，结果引起链环节距由t缩短为t。缩短值与链环内宽a同棒料直径d的比值a/d以及平环与立环间的摩擦系数有关。当a/d=1时，立环与平环之间为纯滚动，链环的节距不缩短；当a/d﹥1时，a/d越大，链环节距的缩短值也越大。在这种情况下，若摩擦系数很大，如新制圆环链表面粗糙、无润滑油或链环之间有干燥的煤粉及岩粉等，平环与立环之间主要为纯滚动，使链环节距的缩短量显著增大。反之，当摩擦系数很小时，平环与立环之间主要是相对滑动，由于立环4的位置变动不大，使链还节距的缩短量就显著减小。

图6-11 链环的相对滚转角和节距缩短

对于链轮来说，由于设计计算和制造分度的误差，链轮节距的实际值与理论值必有一偏差。从设计方面分析，该偏差值主要与链轮的节圆直径D0值，可使该偏差值减小。若尺寸H取得稍小，会减小链轮的节距，使偏差值为负。反之，若尺寸H取得稍大，又会增大链轮的节距，使偏差值为正。

总之，由于链环的变形、磨损和相对滚转以及链轮设计和制造误差，链环与链轮的节距不可能相等，或者链环节距大于链轮节距（tts），或者链环节距小于链轮节距（tts）。对于这两种情况，圆环链和链轮的啮合特性显著不同。前者称为入点啮合，后者称为出点啮合。为保证圆环链的传动质量，需分析如点啮合和出点啮合特性。

6.6.2 圆环链和链轮的入点啮合特性（

tts）

如图6-12a所示，当主动链轮逆时针方向转动时，上边链条为紧边，受拉力F1；下边链条为松边，受拉力F2。当链环节距大于链轮节距（即tts）时，圆环链由进入主动

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链轮一边的最前一个轮齿1牵引运行。这种啮合方式称为如点啮合，又称高点啮合。在如点啮合状态下，除进入链轮的最前一个立环承受工作拉力外，其余链环只受初拉力。入点或高点啮合的特点在于：安装链条无需施加很大的初拉力，工作时可使紧边拉力降低，而且除入点啮合的链环外，位于链轮上的其他链环不受强张力。这时，立环与平环之间、平环与链窝之间的压力较小，使链环间的磨损减轻。但是，当链环的实际节距过分地大于链轮节距时，平环底面将和链窝脱离接触，即产生所谓“漂链”现象，情况严重时会发生“跳链”事故。

图6-12 圆环链和链轮的啮合方式

6.6.3 圆环链和链轮的出点啮合特性（

tts）

当tts时，如图6-12b所示，圆环链由脱开主动链轮一边的最后一个轮齿4牵引运行，这种啮合方式称为出点啮合，又称低点啮合。在出点啮合状态下，位于主动链轮上的各链环，除最后一个链环不受工作拉力外，其余链环均承受较大的工作拉力（包括初拉力）。出点或低点啮合的特点在于：安装链条需施加很大的初拉力，工作时主动链轮上各链环均受有强张力。这时，立环与平环之间，平环与链窝之间的压力较大，使链环间的磨损加剧。而且，当链环的实际节距过分地小于链轮节距时，由于平环底与链窝间的压力过大，使平环被卡在链窝里发生脱链困难，甚至当初拉力特大时将无法装链。所以，出点啮合（tts）弊多利少，应尽量不采用。

6.6.4 实现入点啮合的设计要求

圆环链传动按入点啮合设计的优越性较多。为实现入点啮合，从设计上可采取以下措施：

a. 设计链轮时，除精确计算节圆直径外，链轮上链窝底面至链轮中心的距离H的允

许偏差

2应取负值。

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b. 采取润滑措施降低链环间的摩擦系数，以减小立环与平环间的相对滚动，使链条在链轮上因挠曲而引起的节距缩短量尽可能减小，以便较稳定地保持入点啮合状态（tts）。

c. 当圆环链工作一段时间后，随着链环节距的不断伸长，入点啮合容易产生“漂链”现象或发生“跳链”事故。因而，为保持稳定的入点啮合状态，应限制链环节距的伸长不超过允许值。当链环节距超过允许值时，应即时更换新链。

6.7 圆环链链轮的技术条件

6.7.1 圆环链链轮的材料和热处理

为提高圆环链传动的承载能力，链轮的材料应满足拉伸强度限率sb600MPa，延伸

9%，冲击值25000Nm/cmk。在个别情况下，链轮的材料允许用

24000Nm/cmk的合金钢代替。本设计选择链轮材料及热处理方法。选用45号钢，淬

火处理，硬度为40～45HRC

6.7.2 圆环链链轮的工艺技术要求

圆环链链轮的制造方法有四种：采用锻造毛坯的有机械加工和电解加工两种；采用锻造成形的有精密铸造和普通铸造两种。用后两种方法制造的链轮，其铸造表面容易脱碳。因而，为提高这种链轮轮齿和链窝的表面硬度，需进行渗碳淬火处理。

此外，为保证圆环链传动的承载能力，对链轮加工还需提出以下技术要求：

1、相邻两链窝中心线的角度偏差不大于30； 2、链窝底面的不平度不大于1mm；

3、链窝宽度的中心线对理论链窝位置的不对称度不大于1mm；

4、采用两个半齿宽链轮并接，将两个半齿宽链轮拼装焊接为一整体，不得有影响轮齿啮合的相对错位；

6.8 链轮轴的设计和计算

链轮轴为输入轴，是主动轴，经过减速器减速后，来带刮板输送机链轮的旋转，从而带动刮板。尾部的的轴是盲轴，是支承链轮的一个组件，用来调节中心距，也方便了安装与调整。

计算传动装置的运动、动力参数

已知选择的电动机为YB132M-4JB5338—1991，功率为7.5kw，同步转速n=1500r/min,满载转速满载转速nm=1480r/min

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总传动比为20.35，各轴传动比分别为一级i1=3，二级i2=3.70，三级i3=2.64 连轴器的效率η1 =0.99,一对滚动轴承的效率η2 =0.99，各级齿轮传动的效率η3 =0.97

通过计算得三级减速器输出轴的参数为 P链=6.58 Kw

T链=1246.8Nm

n链=30.4 r/min

6.8.1 选择轴的材料

选择轴的材料40Cr，经调质处理，其机械性能由《机械设计》表(6-1)查得：

b750MPa, s550MPa, 1350MPa, 1200MPa 查《机械设计》表(6-4)

得：1b70MPa。

6.8.2 初步计算轴径

选c=110, d1minc3p6.85110327.3mm n30.4考虑到轴端需开键槽，故取轴的直径为30mm。 6.8.3 轴的结构设计

如图所示，根据轴的受力以及工作要求，轴设计为实心，两端设计为轴头联结,从左至右依次为套圈、头轮、轴承、链轮。根据轴所需结构，绘制轴的草图如图6-13：

3.5φ40φ42φ2745174260173.5±0.010274.5±0.01019.540 图6-13 轴

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φ25河北工程大学毕业设计

6.8.4 轴上受力分析

TⅣ=1246.8Nm

=1246800Na 求作用在链轮上的圆周力：

mm

Ft1=2T/d1=2³1246800/218=13242.20183N Ft2=2T/d2=2³1246800/432=6631.94444N

F1=( Ft1*L+Ft2*L1)/L2

=(13242.202N³476mm+6631.94444N³170mm)/370N

=20082.762N

F2=6631.944N³170/370=3047.1096N

b 计算所受的弯矩

M1=Ft1=13242.20183N³106mm=1403673.394N•mm

M2=Ft2=6631.94444N³170/370³170mm=518008.6333N•mm：

6.8.5 轴的强度校核

A处为危险截面，所以只校核此处的强度即可。本次校核采用第三理论强度进行

校核

截面A出的当量弯矩 Me=M1aT2=1403673N²mm

a=[σσ=M/W=12]b/[σ0]b=59/98=0.6

1M2mm=27.4155N/<[σ30.1d]b=270Mpa

强度足够，满足使用要求。

其中，盲轴（尾轴）的转速等于滚筒轴的转速

6.9 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。

6.10 刮板

通过对刮板输送机中刮板链的运行分析,确定了刮板输送机刮板结构型式和尺寸。 刮板是刮板输送机的重要部件,刮板不仅要求强度高、耐磨,而且要具有一定的韧性和抗腐蚀性，刮板的形状要能在运行时有刮底清帮、防止煤粉粘结和堵塞的作用。并应尽量减小质量，所以设计时要考虑以下问题

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6.10.1 刮板链的安全系数

安全系数是链条破断拉力与最大张力之比。则刮板链的安全系数为

单链 nsdWzong

式中 n——链条的安全系数，一般n>3.5

查得Sd110KN

则 n6.10.2 结构型式的确定

刮板分整体刮板和分体刮板2种。整体刮板是由刮板、横梁(Ｅ形螺栓或Ｕ形螺栓)组成,其受力主要作用在刮板两端头。整体刮板强度高,但随着输送机功率加大,溜槽加宽,也就要求刮板越来越长这就给制造带来困难。如果刮板超出1200ｍｍ,制造后其变形量就比较大,无法满足设计要求,那么就有必要考虑设计成分体刮板。分体刮板由左、右或上、下2个分刮板组成,两端所受的力作用在不同刮板上,所以螺栓受力比较大。分体刮板由于长度缩小,其设计加工也就比较方便,但对紧固螺栓的要求比较高,尤其是防松问题。考虑以上因素又因为自己设计的刮板长度小于270mm,所以采用整体刮板。

6.10.3 外形尺寸的确定 a. 长度

刮板的总长一般比内槽宽小8～12ｍｍ,即每边离槽帮4～6ｍｍ。因此，设计长度为280-10=270mm。

b. 立环窝的尺寸

立环窝的尺寸主要取决于尺寸Ｅ和Ｒ,如图6-14所示。工作中刮板夹住平环,立环卡在刮板的立环窝处,因为圆环链尺寸公差较大,若只按公称尺寸设计而不考虑公差,则有可能出现问题。圆环链规格为10³40，如图3所示。直边直径ｄ=10±0.4ｍｍ,节距ｐ=126±0.5ｍｍ,圆弧半径ｒ=17ｍｍ,假如正好遇到平环节距小,而立环圆弧半径大时,那么按Ｅ=51ｍｍ设计的刮板就有可能与立环干涉而装不到圆环链上。所以设计链窝时要充分考虑圆环链尺寸公差,以合理地确定尺寸Ｅ和Ｒ,保证刮板能装在每个合格的圆环链上。设计的此处结构及尺寸见零件图。

sdWzong11020 5.33943

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图6-14 立窝环

c. 宽度

设计刮板输送机和转载机时都要求设备既可正转,也可反转,所以刮板与链轮啮合时,要保证正转和反转刮板都不与轮齿干涉。若链轮为主动轮,顺时针旋转时,刮板靠向左边;逆时针旋转时,刮板靠向右边。相反地,如果链轮为从动轮,,情况则正好相反,链轮顺时针转,刮板靠向右边;逆时针转,刮板靠向左边。无论刮板靠向左边还是右边,刮板与轮齿都要有一定的间隙,通过给定这个间隙的大小,即可确定刮板的宽度为48mm。

d. 高度

按常规设计,刮板链在溜槽上运行时,链条与中板不接触,而是刮板与中板摩擦,一般立环底边比刮板底边高2～3ｍｍ,根据此原则及立环的高度,可以确定刮板的总高度50mm。

我设计的刮板链为中单链型式,其刮板的设计主要考虑与链轮的配套关系、与溜槽的配套关系、与链环的配套关系及上、下刮板的配套关系,同时还要考虑结构的合理性(包括强度与重量、体积的关系)和制造的工艺性。考虑以上因素后设计的刮板见零件图。

6.11 刮板的间距

刮板的间距，按所运物料的性质和块度，及安装倾角确定。刮板链切入物料的阻力，应大于物料在槽内移动的阻力。刮板间距过大，带不动物料运行，或只能带动部分物料运行；刮板间距过小，加大了链子重力，增加了运行阻力，还浪费了材料。根据实际情况、已有产品和以前经验选用间距为640mm。

6.12 刮板与链条的连接

刮板与链条的连接应用中单链刮板输送机普遍采用的形式（见零件图），刮板上有链窝，以此链窝与链条的平环相配，用特制的U型螺栓和自锁螺母固定。

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第7章 技术经济分析

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，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，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，既有利于增大装煤量,又有足够强度，还可以降低机身高度。从而使机身、机头、机尾的体积和重量减小，节省了钢材，降低了成本，提高了经济性。

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。可靠性提高后，在使用中不会因为某些螺栓的损坏和丢失而停产，给生产带来不必要的损失。

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第8章 结论

本次毕业设计，我对机头传动装置、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，从而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。

通过本次设计，我深深的了解了机械设计的全过程，体会了毕业设计的意义，毕业设计是总结以前所学的所有专业内容，在结合老师的实际经验，在老师的引领下主要依靠个人完成的一次大型课程设计。与以前的课程设计相比，毕业设计技术难度高，设计复杂，而且更加贴近于实际。毕业设计则是要进行方案的选择和评估，考虑其制造的可行性和市场的利用率，尽量设计一个简单、实用、经济、创新的东西，然后就是要根据现有的条件选择零部件，应尽可能的结合实际，降低成本。与此同时，我的收获颇丰 ，为人生的辉煌奠定了坚实的基础。

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附录

1 圆环链链轮的几何计算公式

项目名称 1 齿距角 2 节圆直径 计算公式及符号 2 z说明  见式6-2 td22 （）（）D09090sincoszz3 链轮中心至链窝底面垂直距离 4 齿廓圆弧中心坐标 5 齿廓圆弧半径 H0.52(td)d D02 见式6-4 见式6-3 x0.5（t） yH0.5d2 180d2（d2）cos（）0.5d见式6-2 R1BBz2查表 A180 Bsin（）sinz6-4-8 A1tg（），Atd2Hd6 实际齿廓圆弧半径 RRR（1cos）113sin17 齿顶圆 直径 8 齿根 圆角半径 9 链窝端部圆弧半径 10 链窝两侧圆弧半径 立槽宽度 L2R3 见式6-6 DaDa(2~3)d 见图6-8 见图6-8 见图6-8 BB剖面 见图6-8 DD剖面 见图6-8 CC剖面 R20.5d R20.5b(0~2.5)mm R50.5d 11 L1.35d 49

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12 链轮中心至立槽底面垂直距离 13 立槽根圆直径 14 立槽底部圆弧半径 15 链轮齿肩宽度 16 链轮轮缘宽度 Hn2(td)b D02 见图6-8 见图6-8 见图6-8 AA剖面 见图6-8  D4Hn(5~10)mm R0.5L 4WB1.5d b1bd

2 绕经固定的圆弧导向体的阻力计算

根据拉柔索公式得

sselhv （附-1）

式中 sl——牵引构件在分离点的张力，N； sy——牵引构件在相遇点的张力，N； e——自然对数的底；

v——牵引构件与导向体间的摩擦系数； ——圆弧导向体的圆心角，rad。

牵引构件绕经固定导向体，其张力由sy增加到sl，这个张力差就是固定导向体对牵引构件运行的阻力W。

(eWslsysy1) （附-2）

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致谢

在本次毕业设计过程中，任建华老师从选题，构思到最后完成的各个环节给予细心指导与教导，使我得以最终完成毕业设计。在学习中，任老师严谨的治学态度、丰富渊博的知识、敏锐的学术思维、精益求精的工作态度以及诲人不倦的师音风范是我终生学习的楷模，导师们的高深精湛的造诣与严谨求实的治学精神，将永远激励着我。这四年中还得到众多老师的关心支持和帮助。在此，谨向老师们致以衷心的感谢和崇高的敬意！

在此，我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅，评议和参与本人毕业答辩的各位老师表示感谢。谢谢各位老师！

最后，限于本人的时间和水平有限，误漏之处,敬烦不吝批评指正。

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