論文_立式煤倉疏通裝置設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)

河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文目錄目錄I摘要I前言11概況22煤倉堵塞機(jī)理及改善煤倉通暢性的措施321煤倉堵塞機(jī)理322改善煤倉通暢性的措施73煤倉疏通方案的確定94、疏通機(jī)的工作原理105疏通機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算1451增速及緩沖裝置14511橡膠彈和增速筒的設(shè)計(jì)計(jì)算14512緩沖裝置1752角度調(diào)節(jié)裝置1853高度調(diào)節(jié)及底座裝置18531高度調(diào)節(jié)裝置19532底座2054壓力表20541壓力表的分類21（1）壓力表按其測量精確度21（3）壓力表按其測量范圍22河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文I（4）壓力表按其顯示方式分2255蓄能裝置2556進(jìn)氣總閥和儲(chǔ)氣罐進(jìn)氣閥2657控制發(fā)射裝置27571控制裝置27572快排閥2758法蘭結(jié)構(gòu)及密封件選用286創(chuàng)新點(diǎn)307使用與維護(hù)31致謝32參考文獻(xiàn)33河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文摘要本文首先說明了國內(nèi)外煤倉疏通的現(xiàn)狀,現(xiàn)代化生產(chǎn)都是以自動(dòng)化流水形式為代表，而其組成大部分都是輸送環(huán)節(jié)，沒有可靠的輸送環(huán)節(jié)自動(dòng)流水作業(yè)的效率就會(huì)大打折扣。目前，在煤炭行業(yè)中所設(shè)置的煤倉成為聯(lián)系井上下各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的重要樞紐，原煤多是由煤倉經(jīng)錐形漏斗依靠自重流動(dòng)輸送。在輸送過程中出現(xiàn)的煤倉堵塞現(xiàn)象已經(jīng)成為各煤礦所面臨的普遍性難題，嚴(yán)重影響了原煤的輸送、制約著生產(chǎn)效率，并且存在極大的安全隱患。由此,本文發(fā)現(xiàn)了研究出一種便捷高效的疏通裝置對企業(yè)安全及高效生產(chǎn)的重要性，本文在了解國內(nèi)外煤礦有關(guān)疏通現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,對疏通機(jī)的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)的研究,并查閱相關(guān)資料利用自己所學(xué)的知識(shí)對疏通機(jī)的設(shè)計(jì)提出了自己的觀點(diǎn)和設(shè)計(jì)過程,由于作者能力有限文中不免有不妥之處,請各位老師給以指導(dǎo)和批評關(guān)鍵詞煤倉堵塞疏通機(jī)輸送效率河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文IABSTRACTTHISPAPERDESCRIBESTHECURRENTSITUATIONABOUTCLEARINGTHECOALBUNKERATHOMEANDABROAD,AMODERNPRODUCTIONISREPRESENTEDBYANAUTOMATEDPIPELINE,WHICHISMOSTCONSISTEDOFTRANSPORTLINKSTHEEFFICIENCYOFTRANSPORTLINKSWILLBEGREATLYREDUCEDWITHOUTRELIABLEAUTOMATICASSEMBLYLINEATPRESENT,THECOALBUNKERBECOMESANIMPORTANTHUBFORTHEVARIOUSPRODUCTIONPROCESSESCOALFLOWSTHROUGHCONICALHOPPERBYGRAVITY,WHILETHEBUNKERCLOGGINGOCCURREDINTHECOURSEOFTRANSMISSIONHASBECOMEAUNIVERSALLYPROBLEMFACEDBYEVERYCOALMINEWHICHSERIOUSLYAFFECTSTHEDELIVERYOFCOALANDRESTRICTTHEPRODUCTIONEFFICIENCYANDTHERESALSOAGREATSECURITYRISKTHUS,WEDEVELOPEDACONVENIENTANDEFFICIENTDEVICEFORCLEARINGTHEPAPERCARRIEDOUTADETAILEDSTUDYONWORKINGPRINCIPLESBASEDONTHEUNDERSTANDINGABOUTTHESTATUSOFMINEATHOMEANDABROADTHROUGHACCESSINGTOTHERELEVANTINFORMATIONANDUSINGTHELEARNEDKNOWLEDGE,IPUTFORWARDMYVIEWSANDTHEDESIGNPROCESSSINCETHELIMITEDABILITYOFAUTHOR,THERESINEVITABLYSOMETHINGWRONGOFTHEPAPER,PLEASEGIVEGUIDANCEANDCRITICISMKEYWORDSCOALBUNKERJAMCLEARMACHINETRANSMISSIONEFFICIEN河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文0前言煤倉堵塞已經(jīng)成為一種通病，一旦發(fā)生故障，煤倉往往是少則幾個(gè)小時(shí)，多則幾天無法進(jìn)行原煤輸送，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率。目前針對不同的煤倉堵塞問題，最原始的解決方法是人工通堵，這種方法直接但效率低下，而且極易發(fā)生人員傷亡事故，安全隱患問題嚴(yán)重。正是看到了煤倉堵塞對企業(yè)生產(chǎn)效率和安全的不利影響,本文選擇此課題進(jìn)行研究,本課題有助于保障煤倉的輸送能力，提高輸送效率；本課題可有效消除煤倉在原煤輸送生產(chǎn)過程中的安全隱患，提高企業(yè)的安全保障能力，有助于持續(xù)改善企業(yè)的安全狀況；研究成果的有效推廣有助于安全管理水平的提升。本課題在分析煤倉堵塞機(jī)理的基礎(chǔ)上對疏通機(jī)各部件的工作原理和設(shè)計(jì)計(jì)算做出了詳細(xì)分析,包括疏通機(jī)的組成,底座的設(shè)計(jì)材料的選擇、發(fā)射筒長度內(nèi)外圓直徑、閥門的選擇、角度調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計(jì)及原理、以及儲(chǔ)氣罐的容積大小、外形、儲(chǔ)氣罐材料的選擇。目前，國內(nèi)外對煤倉堵塞問題有多種解決方法和手段，常見的像空氣炮、刮板式的等等，但這些方法都有或多或少的不妥之處，因此本文從另外一個(gè)角度，提出了對堵塞問題的解決方法，利用橡膠彈破壞拱角的方法來解決堵塞問題，以此來彌補(bǔ)其他方法的不足之處。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文11概況根據(jù)新版煤礦安全規(guī)程規(guī)定，必須在保證更高安全性的基礎(chǔ)上高效生產(chǎn)，因此急需研究煤倉堵塞機(jī)理，提出有效的預(yù)防和減少堵眼的措施，并開發(fā)安全可靠的疏通設(shè)備，以提升我國煤礦安全管理水平和生產(chǎn)效率。目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣的是采用空氣炮進(jìn)行疏通，我國在上世紀(jì)七、八十年代采用的煤倉內(nèi)設(shè)置破拱帽，加鋼絲繩等措施目前在某些煤礦也在使用，但這些措施使用條件大多受到煤倉結(jié)構(gòu)上的限制而無法使用。結(jié)合現(xiàn)在我國煤礦的實(shí)際情況，在無法使用目前任何一種疏通措施的條件下，根據(jù)老師的指導(dǎo)，本文提出了采用動(dòng)高壓原理，利用發(fā)射高速橡膠彈沖擊破拱的方法實(shí)現(xiàn)煤倉疏通，采用此方法，可大大提高我國煤礦的安全生產(chǎn)水平，使得我國煤礦的安全管理水平走上了新的臺(tái)階。因此本文對疏通機(jī)的研究是必要且有重要意義的。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文22煤倉堵塞機(jī)理及改善煤倉通暢性的措施21煤倉堵塞機(jī)理原煤從倉內(nèi)排出受許多因素的綜合影響。為了研究原煤在倉內(nèi)的流動(dòng)狀況以及與堵塞的關(guān)系，可將這些影響因素劃分為內(nèi)因的和外因兩個(gè)方面。內(nèi)因主要是指煤的物理機(jī)械性質(zhì)如溫度、粒度組成、含水量等，其中溫度的影響基本上屬于次要因素，因井下四季溫差很小，原煤流動(dòng)對溫度影響不大，堵塞煤倉起決定作用的因素主要是原煤的粒度組成。粒度組成不同，原煤在倉內(nèi)的壓實(shí)度也不同。外因主要是指倉體功能設(shè)計(jì)中的一些因素，如倉體、漏口的斷面形狀與尺寸、漏口的傾角、倉體貯煤的高度、倉壁的光滑程度、貯存時(shí)間，對倉內(nèi)存料的壓實(shí)程度等。但其中重要的因素是溜煤口的斷面尺寸和倉內(nèi)存煤的壓實(shí)度。本次改造旨在不改變現(xiàn)有煤倉結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，研究原煤堵塞機(jī)理提出改進(jìn)通暢性的措施，并開發(fā)疏通裝置，前述涉及煤倉結(jié)構(gòu)形式的內(nèi)容，即煤倉堵塞的某些外因是無法改變的。因此，研究重點(diǎn)放在引起煤倉堵塞的內(nèi)因、原煤貯存時(shí)間、倉內(nèi)存料的壓實(shí)度、煤倉堵塞形式以及堵塞位置分布等方面。溜放的原煤大致分為兩種類型1粗顆粒狀或塊狀為主的當(dāng)原煤中塊以上的料占較大比例時(shí)，其堵塞多表現(xiàn)為機(jī)械卡塞；河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文32細(xì)顆粒狀或粉狀為主的當(dāng)原煤中細(xì)?；蚍哿蠟橹饕煞謺r(shí)，它的流動(dòng)規(guī)律是由細(xì)粒或粉粒料來確定的，其堵塞多表現(xiàn)為結(jié)拱。一、粗顆粒狀或塊狀為主的煤對于粗顆粒狀或塊狀的煤能否暢通地流動(dòng)，首先決定于放出孔漏口大小和放出物料顆粒尺寸的比值。這種煤基本上是屬于自由流動(dòng)的物料，一般不會(huì)出現(xiàn)由于其被壓實(shí)而引起結(jié)拱的現(xiàn)象。但是在生產(chǎn)過程中，溜煤口放煤并非絕對連續(xù)，當(dāng)溜煤口停止放煤時(shí)，倉內(nèi)會(huì)由于煤倉上口溜下的煤經(jīng)自重加速后沖擊而壓實(shí)，發(fā)生堵塞現(xiàn)象；當(dāng)放出孔和放出物料顆粒的比值小于45時(shí)，也可能發(fā)生卡塞現(xiàn)象。圖1是在光學(xué)彈性模型中得到的粗粒物料發(fā)生機(jī)械卡塞時(shí)力的傳遞情況?？ㄈ远氯^大多數(shù)都發(fā)生在煤倉漏口附近，在煤倉其它部位極少發(fā)生，其表現(xiàn)形式見圖1或圖2A、B。主要原因是大量的超限煤塊卸入倉內(nèi)，根據(jù)對一礦使用中煤倉的觀察，堵塞往往很可能發(fā)生在某一段時(shí)間內(nèi)，一些煤倉的下口將出現(xiàn)連續(xù)性卡塞現(xiàn)象。大量未經(jīng)破碎的煤同時(shí)來到卸載點(diǎn)，卸載點(diǎn)又無足夠能力的破碎設(shè)備，使煤倉上口限制塊料的篦子失去作用成為障礙而被取消，實(shí)際上是讓超限料塊通暢地進(jìn)入倉內(nèi)，因此就會(huì)發(fā)生卡塞現(xiàn)象。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文4圖1光學(xué)彈性模型中粗粒物料機(jī)械卡塞時(shí)力的傳遞情況圖2煤倉堵塞的幾種現(xiàn)象二、細(xì)顆粒狀或粉狀為主的煤對于細(xì)顆粒狀或粉狀為主的煤，其結(jié)拱堵塞形式多樣（見圖2C、D、E、F）現(xiàn)象較為復(fù)雜，受許多因素的影響，主要是原煤的物理機(jī)械性質(zhì)及其壓實(shí)度的影響。井下開采的原煤是由不同粒度的顆粒所組成，當(dāng)含粉料或小粒徑料較多時(shí)，整個(gè)原煤的流動(dòng)特性為細(xì)顆粒的流動(dòng)規(guī)律，較大顆粒在流動(dòng)中成為被動(dòng)介質(zhì)。對于細(xì)粒狀或粉狀為主的原煤，它的內(nèi)摩擦力較大，同時(shí)還表現(xiàn)出較大的粘結(jié)力。原煤濕度的增加會(huì)促進(jìn)粘結(jié)力的增長，這就構(gòu)成結(jié)拱堵塞的前提條件。物料的這種內(nèi)力越大，流動(dòng)性就會(huì)越小，結(jié)拱的危險(xiǎn)性就越大。上述阻礙原煤流動(dòng)的內(nèi)力主要還取決于倉內(nèi)貯料的壓實(shí)度，它是細(xì)粒料堵塞的最重要因素。壓實(shí)度的增加使貯料密度提高，因而內(nèi)摩擦河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文5力和內(nèi)聚力即抗剪強(qiáng)度都會(huì)增加，這就使原煤中的內(nèi)力阻礙運(yùn)動(dòng)的力可能超過其重力，因而倉內(nèi)原煤失去流動(dòng)性而發(fā)生結(jié)拱堵倉現(xiàn)象。由于倉內(nèi)貯煤被壓實(shí)而造成的拱圈，具有相當(dāng)大的穩(wěn)定性。原煤自煤倉上口卸載下來時(shí)沖擊力越大，時(shí)間越長，這種穩(wěn)定性就越難以破壞。貯倉中所以形成拱形而不下落，是因?yàn)樵谶@個(gè)拱圈的上面形成了一個(gè)一定厚度的密實(shí)的硬殼，該硬殼是具有足夠的強(qiáng)度，可以承受本身及其上面存煤的重力作用，使其和周圍系統(tǒng)形成了暫時(shí)的穩(wěn)定平衡狀態(tài)。影響壓實(shí)度的因素1貯煤高度；在一定范圍內(nèi)，貯煤高度加大，對其下部的壓實(shí)度也越大；但當(dāng)其超過一定范圍時(shí)，上部貯煤的自重將被倉內(nèi)的摩擦力所抵消。2對于垂直倉，倉上口卸載時(shí)的沖擊力比倉下部放煤穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)的豎向壓應(yīng)力大得多，因而導(dǎo)致壓實(shí)度增大。3時(shí)間的影響；隨著煤在倉內(nèi)貯存時(shí)間的延長，煤在其自重影響下將發(fā)生沉降，增加了貯料的密實(shí)程度，壓實(shí)度將增加。4原煤粒度和濕度的影響；粒度愈大，壓實(shí)度愈?。辉褐写箢w粒間為各種小顆粒充填時(shí)，其壓實(shí)度將提高。粉料中塊料比例增加時(shí)松散作用得到加強(qiáng)。原煤中含有一定量水分時(shí)，可起潤滑作用，減小煤塊間的內(nèi)摩探力，從而促進(jìn)貯煤在倉內(nèi)的沉降和壓實(shí)。倉內(nèi)存煤的物理機(jī)械性質(zhì)是決定物料結(jié)拱難易程度的內(nèi)在因素，而壓實(shí)度是促進(jìn)倉內(nèi)物料結(jié)拱的重要外在條件。上述因素是促進(jìn)倉內(nèi)結(jié)拱的重要原因。如果上面不斷地卸載，將使存煤受到重力壓縮和沖擊壓實(shí)，但下口不斷地溜放又會(huì)使被壓實(shí)的貯煤松散，而且松散的作用比壓實(shí)的作用要大得多。卸料時(shí)垂直壓應(yīng)力減小，水平壓力增加，使物料松散，有利于消除結(jié)拱。最壞的情況是上面不斷河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文6地卸載、沖擊，而下口又長期不溜放，這時(shí)如果倉體或漏口斷面尺寸不夠大，就為結(jié)拱創(chuàng)造了良好的機(jī)會(huì)。就以上分析及統(tǒng)計(jì)結(jié)果可得以細(xì)顆粒為主的煤在煤倉內(nèi)的堵塞形式主要表現(xiàn)為圖2所示C、D、E、F四大類，其中C、D、E類95堵塞概率發(fā)生在煤倉下倉口或煤倉橫斷面尺寸急劇變化處；F類堵塞現(xiàn)象主要是細(xì)煤在倉壁上的沾附導(dǎo)致的，在平煤一礦煤倉基本不出現(xiàn)。22改善煤倉通暢性的措施根據(jù)以上對煤倉堵塞機(jī)理的研究，我們提出如下改善煤倉通暢性的措施，以利于煤倉順利溜煤，減少煤倉堵塞的幾率，提高上產(chǎn)效率。1在煤倉上口機(jī)頭卸煤位置設(shè)置傾斜一定角度的篦子，傾斜角度的設(shè)置以減小原煤進(jìn)入倉內(nèi)的沖擊力為目的；篦子的網(wǎng)眼密度以煤倉下口與卸入倉內(nèi)的原煤顆粒的比值大于45來確定。2加強(qiáng)生產(chǎn)管理工作。要求嚴(yán)格按照生產(chǎn)規(guī)程操作，杜絕大塊煤、枕木、鐵絲網(wǎng)等極易引起煤倉堵塞的雜物入倉。這個(gè)問題最好能夠在采區(qū)解決，一勞永逸的辦法是設(shè)置專門分取長料的裝置。3將超大塊煤或矸石消滅在工作面，這是防止超限大塊煤或礦石進(jìn)入煤倉的最根本的辦法，這種措施需要改進(jìn)工作面采煤方法。4采用人工或機(jī)械方式對超限塊料進(jìn)行破碎，順槽中安裝破碎機(jī)破碎塊煤的方法在西德煤礦企業(yè)中很早就普遍采用了，不僅能破掉大塊煤和矸石，而且可揀出其它雜物，效果很好。5由于煤倉長度往往達(dá)幾十米，導(dǎo)致煤倉上口卸下的原煤經(jīng)自重加速后沖擊倉內(nèi)存煤，倉內(nèi)存煤受到重力壓縮和沖擊，壓實(shí)度增大，導(dǎo)致成拱的可能性和穩(wěn)定性加大，因此可在煤倉的不同長度位置橫向設(shè)置弧形減墜梁，下墜原煤經(jīng)多次緩沖后下墜速度減小，這樣不僅保護(hù)了減墜河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文7梁不受大沖擊力的破壞，而且可減小倉內(nèi)存煤的壓實(shí)度，有效的減小煤倉堵塞出現(xiàn)的幾率。6在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候斷續(xù)地放倉，盡可能地減少煤在倉內(nèi)的貯存時(shí)間，以減小煤在其自重和上部沖擊作用下的沉降量，從而減小貯煤在倉內(nèi)的密實(shí)程度，減小壓實(shí)度，利于再次溜煤時(shí)原煤能夠通暢流出。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文83煤倉疏通方案的確定方案1、適用于沒有氣源的現(xiàn)場。由機(jī)械蓄能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)足夠的能量儲(chǔ)備。由激發(fā)控制系統(tǒng)控制蓄能系統(tǒng)將橡膠彈加速，通過導(dǎo)向筒使橡皮彈撞擊堵塞煤料，實(shí)現(xiàn)疏通。方案2、需要工作現(xiàn)場有氣源。增壓系統(tǒng)使系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計(jì)氣壓，由氣爆系統(tǒng)完成橡皮彈加速發(fā)射。增速筒使橡皮彈在一定距離內(nèi)增速一定時(shí)間，從而在出口處達(dá)到設(shè)計(jì)速度。橡皮彈在撞擊堵塞煤料時(shí)的速度，相對于在增速筒出口速度會(huì)有一定下降，但橡皮彈的質(zhì)量和出口速度保證了其撞擊堵塞煤料時(shí)具有足夠的能量值，以保證可靠的疏通效果。發(fā)射控制系統(tǒng)由人工控制橡皮彈發(fā)射，便于操作。經(jīng)過比較認(rèn)為方案2是最為合理的，決定按照此方案展開實(shí)施。主要改造內(nèi)容包括1根據(jù)煤倉發(fā)生堵眼的起拱位置，確定增速筒發(fā)射橡膠彈的合理角度范圍；2根據(jù)現(xiàn)場氣源能提供的氣壓大小計(jì)算橡膠彈發(fā)射高度和沖擊力大??；3設(shè)計(jì)高壓氣體蓄能罐和橡膠彈發(fā)射控制裝置；4根據(jù)現(xiàn)場空間要求設(shè)計(jì)角度調(diào)節(jié)裝置和安裝支架結(jié)構(gòu)參數(shù)；河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文94、疏通機(jī)的工作原理1、疏通機(jī)的工作原理疏通機(jī)采用動(dòng)高壓原理，由現(xiàn)場氣源提供高壓氣體并安裝蓄能罐圖3疏通機(jī)工作角度示意圖進(jìn)行高壓氣體蓄能，蓄能器不僅要提供橡膠彈發(fā)射動(dòng)力，還要提供快排閥的作動(dòng)能源。由氣壓控制裝置控制高壓氣體沖擊橡膠彈，使橡膠彈在增速筒內(nèi)加速一定時(shí)間，達(dá)到一定的速度，沖擊煤倉內(nèi)原煤堵塞位置，破壞堵塞起拱，完成疏通。疏通機(jī)的發(fā)射角度由堵塞位置決定，并受限于下倉口觀察孔開口大小，見圖3?？炫砰y結(jié)構(gòu)圖及增速筒結(jié)構(gòu)分別見圖4、5。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文10圖4快排閥結(jié)構(gòu)圖圖5增速筒結(jié)構(gòu)剖視圖圖6橡膠彈發(fā)射組件結(jié)構(gòu)簡圖發(fā)射組件見圖6中，下端銷軸可沿水平軌道滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)射角度河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文11調(diào)節(jié)。中部快排閥連接彈體發(fā)射炮筒和緩沖導(dǎo)向部件。疏通機(jī)工作原理示意圖見下圖7圖7疏通機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理圖疏通機(jī)的基本組成包括如下八個(gè)部分，分別如上圖7所示1、增速與緩沖裝置；2、角度調(diào)節(jié)裝置；3、高度調(diào)節(jié)及底座；4、壓力表；5、蓄能裝置；6、進(jìn)氣總閥；7、儲(chǔ)氣罐進(jìn)氣閥；8、控制發(fā)射裝置。增速及緩沖裝置1實(shí)現(xiàn)橡膠彈在增速筒內(nèi)一定時(shí)間的加速，以達(dá)到70KG以上的沖擊力，增速筒下端設(shè)置彈簧，實(shí)現(xiàn)橡膠彈發(fā)射時(shí)緩沖后座力，且增速筒不至于剛性傳遞后座力到角度調(diào)節(jié)部位；角度調(diào)節(jié)裝置2中，下端銷軸可沿水平軌道滑動(dòng)，使增速和緩沖裝置實(shí)現(xiàn)發(fā)射角度調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同堵塞位置的需要；高度調(diào)節(jié)和底座3完成增速筒適應(yīng)煤倉觀察孔的高度調(diào)節(jié)和整個(gè)疏通機(jī)的支撐；壓力表4給出蓄能罐的壓力讀數(shù)；蓄能裝置5，即儲(chǔ)氣罐，實(shí)現(xiàn)高壓蓄能，以保證充足的橡膠彈發(fā)射增速所需要的氣量，并具備壓力保護(hù)和壓力調(diào)節(jié)功能，以適應(yīng)橡膠彈不同的發(fā)射高度需要；6、7和8為進(jìn)氣和控制發(fā)射裝置裝置，可實(shí)現(xiàn)人工控制橡膠彈的發(fā)射，安全可靠。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文125疏通機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算51增速及緩沖裝置增速與緩沖裝置包括增速筒以及增速筒下面的彈簧，其原理是由氣壓控制裝置控制高壓氣體沖擊橡膠彈，使橡膠彈在增速筒內(nèi)加速一定時(shí)間，達(dá)到一定的速度，沖擊煤倉內(nèi)原煤堵塞位置，破壞堵塞起拱，完成疏通。緩沖裝置既在增速筒下端設(shè)置彈簧，實(shí)現(xiàn)橡膠彈發(fā)射時(shí)緩沖后座力，且增速筒不至于剛性傳遞后座力到角度調(diào)節(jié)部位。511橡膠彈和增速筒的設(shè)計(jì)計(jì)算河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文14河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文15512緩沖裝置緩沖裝置是由彈簧和銷軸組成，彈簧套在銷軸上，為了使增速筒在發(fā)射橡膠彈時(shí)不至于剛性傳遞后座力到角度調(diào)節(jié)部位，同時(shí)為了提高發(fā)射精度，本文設(shè)計(jì)了彈簧緩沖裝置，在增速筒下端快排閥和銷軸之間加裝一個(gè)螺旋式彈簧，根據(jù)疏通要求，橡膠彈最大可達(dá)到730N的沖擊力，則彈簧也應(yīng)能承受730N以上的沖擊力，查閱標(biāo)準(zhǔn)彈簧表可選用TJL2525TJL25309型彈簧，單個(gè)彈簧可以承受900N的沖擊力，該數(shù)值大于應(yīng)承受沖擊力，所以符合要求。緩沖裝置結(jié)構(gòu)見圖512（銷軸）銷軸總高設(shè)為120MM，橫向總長設(shè)為140MM，圖513（彈簧）彈簧長為80MM，彈簧內(nèi)徑30MM。52角度調(diào)節(jié)裝置角度調(diào)節(jié)裝置是整個(gè)疏通裝置中重要的組成部分之一，它主要用于對發(fā)射筒角度的調(diào)節(jié)，為了滿足發(fā)射筒對發(fā)射位置和角度的需要，同時(shí)根據(jù)煤倉疏通機(jī)的實(shí)際需要，本文采取了上下移動(dòng)的方法來實(shí)現(xiàn)角度的調(diào)節(jié)，既在增速筒下端設(shè)計(jì)一水平導(dǎo)軌，利用銷軸連接增速筒和導(dǎo)軌，河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文16使增速筒可以實(shí)現(xiàn)水平移動(dòng)，另一方面為了實(shí)現(xiàn)增速筒發(fā)射角度的上下調(diào)節(jié)，在增速筒上端也固定一小型導(dǎo)軌，該導(dǎo)軌應(yīng)與增速筒下端的導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)，關(guān)于增速筒下端的導(dǎo)軌可見大圖521，增速筒通過銷軸放在導(dǎo)軌里，同時(shí)導(dǎo)軌離增速筒遠(yuǎn)的那端設(shè)有兩個(gè)螺孔和兩個(gè)同導(dǎo)軌一樣長的螺釘，這兩個(gè)螺釘用于固定銷軸，防止其向后滑動(dòng)，螺孔直徑設(shè)為15MM，導(dǎo)軌長度初設(shè)為600MM，增速筒上端的小導(dǎo)軌兩端應(yīng)由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的固定零件固定在增速筒的特定位置，以滿足角度調(diào)節(jié)的需要，小導(dǎo)軌長度初選為300MM，小導(dǎo)軌上端距增速筒上端距離初設(shè)為100MM，小導(dǎo)軌直徑初設(shè)為30MM,小導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)見圖紙522，增速筒上端應(yīng)有一支撐結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)為一固定在大導(dǎo)軌端部增速筒上端正下方的平面上的鋼桿，該平面也是大導(dǎo)軌所在平面，鋼桿的上端通過可拆卸的連接結(jié)構(gòu)與可以在小導(dǎo)軌上滑動(dòng)的結(jié)構(gòu)相連，其結(jié)構(gòu)可見圖523，53高度調(diào)節(jié)及底座裝置高度調(diào)節(jié)和底座裝置也是整個(gè)疏通裝置的重要組成部分，高度調(diào)節(jié)裝置可以實(shí)現(xiàn)各煤倉口的高低和觀察口高低的不同需求，底座主要用于支撐疏通機(jī)的發(fā)射和緩沖裝置，同時(shí)本文所設(shè)計(jì)的底座也可以用于對疏通機(jī)的移動(dòng)，使其更加方便靈活。531高度調(diào)節(jié)裝置為了實(shí)現(xiàn)發(fā)射和緩沖裝置的高度調(diào)節(jié)，本文采取了如下方法，既選用四根長度、材質(zhì)均相同的鋼管，鋼管長度初選1000MM，鋼管外徑選為40MM，內(nèi)徑選為30MM，并將其固定在平板小車上（下文會(huì)對小車做詳細(xì)介紹），四根鋼管上端設(shè)計(jì)為帶有螺母的螺紋結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)通過擰緊螺母河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文17可以使鋼管上端收緊，圖531，其結(jié)構(gòu)見同時(shí)另有四根與鋼管長度相同的鋼桿即鋼桿的長度也選為1000MM，該四根鋼桿的直徑應(yīng)略小于鋼管內(nèi)徑，鋼桿直徑選為28MM,以便鋼桿能剛好在鋼管內(nèi)順利的上下移動(dòng)，四根鋼管上端螺紋部分的下面為一具有一定強(qiáng)度和硬度的平面鋼板，該鋼板和四根鋼桿焊接在一起，該鋼板中間部位設(shè)有一螺孔，螺孔直徑初設(shè)為30MM，同時(shí)四根鋼桿上端設(shè)有臺(tái)階，鋼桿頂端設(shè)有螺紋，其結(jié)構(gòu)見圖532，該臺(tái)階用于固定一平面鋼板，該鋼板面積與鋼管上端的鋼板面積相同，該鋼板四角設(shè)有比鋼管螺紋直徑稍大的孔，孔的直徑初設(shè)為22MM，該鋼板既是通過螺母與鋼管固定在一起的，該鋼板也是增速筒下端導(dǎo)軌所在平面，同時(shí)該鋼板中間部位也設(shè)有一螺孔，該螺孔與與鋼管上端的螺孔處于同一直線上，這兩個(gè)處于同一直線的螺孔既是用于高度的調(diào)節(jié)，其原理是這樣的，兩個(gè)鋼板上螺孔的上面配有和螺孔直徑一樣的螺母，另有一恰好與螺孔配合的螺桿，這樣當(dāng)分別旋動(dòng)上端螺母和下面螺母時(shí)，可分別實(shí)現(xiàn)發(fā)射結(jié)構(gòu)的上下調(diào)節(jié)，螺桿長度初選為600MM，該結(jié)構(gòu)可見圖533。532底座本文所設(shè)計(jì)的底座即可用于支撐疏通機(jī)的以上裝置，也可用于以上裝置的移動(dòng)，本文的底座為一可移動(dòng)的小車，小車的結(jié)構(gòu)如下，小車由車身、兩根軸、四個(gè)輪子和一個(gè)可以用于推拉的手架組成，小車的車身為一沒有蓋的矩形“鐵盒”，該鐵盒的鋼板厚度相同，材質(zhì)相同，要有一定的強(qiáng)度，根據(jù)疏通機(jī)系統(tǒng)的重量，查表得可選用普通碳素鋼，作為車底板的鋼板面積大小初設(shè)為1000MM800MM08106MM，另外四塊鋼板長為1000MM和800MM寬均為100MM，兩根軸的長度初設(shè)為1000MM，軸河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文18的兩端均制有臺(tái)階，臺(tái)階高度為10MM，臺(tái)階處距軸端長度為60MM，軸直徑初選為50MM，距軸端10MM處打有直徑為10MM的孔，用以插入軸銷，以防止車輪外跑，輪子選用具有一定硬度的鐵質(zhì)輪，輪子中間加工出一能與軸端配合的孔即可，輪子直徑初選為200MM。將軸按兩段對稱的固定在長為1500MM側(cè)面板上即可，兩軸間距初定為50MM。小車的結(jié)構(gòu)圖見圖53154壓力表在工業(yè)過程控制與技術(shù)測量過程中，由于機(jī)械式壓力表的彈性敏感元件具有很高的機(jī)械強(qiáng)度以及生產(chǎn)方便等特性，使得機(jī)械式壓力表得到越來越廣泛的應(yīng)用。機(jī)械壓力表中的彈性敏感元件隨著壓力的變化而產(chǎn)生彈性變形。機(jī)械壓力表采用彈簧管（波登管），膜片，膜盒及波紋管等敏感元件并按此分類。所測量的壓力一般視為相對壓力。一般相對點(diǎn)選為大氣壓力。彈性元件在介質(zhì)壓力作用下產(chǎn)生的彈性變形，通過壓力表的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)放大，壓力表就會(huì)顯示出相對于大氣壓的相對值或高或低。在測量范圍內(nèi)的壓力值由指針顯示，刻度盤的指示范圍一般做成270度541壓力表的分類（1）壓力表按其測量精確度可分為精密壓力表、一般壓力表。精密壓力表的測量精確度等級(jí)分別為01、016、025、04級(jí)005級(jí)；一般壓力表的測量精確度河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文19等級(jí)分別為10、16、25、40級(jí)。一般壓力表（2）壓力表按其測量基準(zhǔn)壓力表按其指示壓力的基準(zhǔn)不同，分為一般壓力表、絕對壓力表不銹鋼壓力表、差壓表。一般壓力表以大氣壓力為基準(zhǔn)；絕壓表以絕對壓力零位為基準(zhǔn)；差壓表測量兩個(gè)被測壓力之差。（3）壓力表按其測量范圍分為真空表、壓力真空表、微壓表、低壓表、中壓表及高壓表。真空表用于測量小于大氣壓力的壓力值；壓力真空表用于測量小于和大于大氣壓力的壓力值；微壓表用于測量小于60000PA的壓力值；低壓表用于測量06MPA壓力值；中壓表用于測量1060MPA壓力值；高壓表用于測量100MPA以上壓力值。（4）壓力表按其顯示方式分指針壓力表,數(shù)字壓力表（5）壓力表按其使用功能分河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文20壓力表按其使用功能不同可分為就地指示型壓力表和帶電信號(hào)控制型壓力表。一般壓力表、真空壓力表、耐震壓力表、不銹鋼壓力表等都屬于就地指示型壓力表，除指示壓力外無其他控制功能。帶電信號(hào)控制型壓力表輸出信號(hào)主要有A開關(guān)信號(hào)（如電接點(diǎn)壓力表）B電阻信號(hào)如電阻遠(yuǎn)傳壓力表C電流信號(hào)如電感壓力變送器,遠(yuǎn)傳壓力表,壓力變送器等壓力表按測量介質(zhì)特性不同可分為1一般型壓力表一般型壓力表用于測量無爆炸、不結(jié)晶、不凝固對銅和銅合金無腐蝕作用的液體、氣體或蒸汽的壓力2耐腐蝕型壓力表耐腐蝕型壓力表用于測量腐蝕性介質(zhì)的壓力,常用的有不銹鋼型壓力表、隔膜型壓力表等3防爆型壓力表防爆型壓力表用在環(huán)境有爆炸性混合物的危險(xiǎn)場所,如防爆電接點(diǎn)壓力表,防爆變送器等4專用型壓力表由于被測量介質(zhì)的特殊性,在壓力表上應(yīng)有規(guī)定的色標(biāo)，并注明特殊介質(zhì)的名稱氧氣表必須標(biāo)以紅色“禁油”字樣，氫氣用深綠色下橫線色標(biāo)，氨用黃色下橫線色標(biāo)等等。耐震壓力表的殼體制成全密封結(jié)構(gòu)，且在殼體內(nèi)填充阻尼油（現(xiàn)在大部分用硅油填充），由于其阻尼作用可以使用在工作環(huán)境振動(dòng)或介質(zhì)壓力（載荷）脈動(dòng)的測量場所。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文21帶有電接點(diǎn)控制開關(guān)的壓力表可以實(shí)現(xiàn)發(fā)訊報(bào)警或控制功能。帶有遠(yuǎn)傳機(jī)構(gòu)的壓力表可以提供工業(yè)工程中所需要的電信號(hào)（比如電阻信號(hào)或標(biāo)準(zhǔn)直流電流信號(hào)）。隔膜表所使用的隔離器（化學(xué)密封）能通過隔離膜片，將被測介質(zhì)與儀表隔離，以便測量強(qiáng)腐蝕、高溫、易結(jié)晶介質(zhì)的壓力。壓力表的彈性元件機(jī)械壓力表中的彈性敏感元件隨著壓力的變化而產(chǎn)生彈性變形。機(jī)械壓力表采用彈簧管（波登管）、膜片、膜盒及波紋管等敏感元件并按此分類。敏感元件一般是由銅合金、不銹鋼或由特殊材料制成。本文中的壓力表是整個(gè)疏通裝置和蓄能裝置的重要組成部分，該壓力表裝在蓄能罐上，主要用于監(jiān)測蓄能罐的氣壓，同時(shí)也有利于蓄能罐的安全使用，下文將根據(jù)整個(gè)疏通裝置所需的最大壓力來確定壓力表的選擇。系統(tǒng)正常工作時(shí)，氣體沿管道通過各種氣動(dòng)元件和輔件到執(zhí)行元件的總壓力損失必須滿足下式PTP或其中為總壓力損失，包括所有沿程損失和所有的局部損失LP。P為允許壓力損失，一般應(yīng)小于01MPA。一般情況下，若系統(tǒng)管道不是特別長，其沿程損失比局部損失小得多，則沿程損失可以不單獨(dú)計(jì)入，而只是在總壓力損失值的安全系數(shù)中稍予以加大考慮即可。PK局部損失包含流經(jīng)彎頭、斷面突然放大，收縮等的損失，往往又比河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文22氣流通過氣動(dòng)元件、輔件的壓力損失小得多，因此對不做嚴(yán)格計(jì)算的系統(tǒng)，可用下式做簡化計(jì)算其中為流經(jīng)元、輔件的總壓力P2PK2P損失，為壓力損失簡化修正系數(shù)，取值10513，長管道或截面變化復(fù)雜的情況取較大值。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)，主要?dú)鈩?dòng)元件為快排閥和二位三通電磁閥，其余參與系統(tǒng)工作的輔件引起壓力降很小，查表得高壓氣體通過公稱通徑為50MM的快排閥的壓力損失0008MPA，通過電磁閥的最大壓力損失0022MPA，因此，總壓力損失為000800220032MPA。PK本系統(tǒng)使用氣壓最大05MPA，壓力損失為004。所以根據(jù)壓力表的分類和本設(shè)計(jì)的要求，壓力表選為測程為007MPA的精度為01的精密壓力表即可。55蓄能裝置蓄能裝置在整個(gè)疏通裝置中擔(dān)當(dāng)著最重要的功能，它是整個(gè)裝置的動(dòng)力源泉，直接關(guān)系著疏通裝置能不能正確很好的疏通煤倉堵塞問題，所以蓄能裝置的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，蓄能裝置的整體本文設(shè)計(jì)為一蓄能罐，本文將其設(shè)計(jì)為同氧氣罐一樣的外形，但尺寸要有些減小，蓄能罐中端側(cè)面留有進(jìn)氣口用于為蓄能罐蓄能，頂端留有出氣口用于快速排出氣體為橡膠彈提供動(dòng)能，上端側(cè)面留有一口用于安裝壓力表，蓄能罐的大小可通過疏通機(jī)各部件的體積來確定1、計(jì)算管路體積增速筒內(nèi)腔體積322110543041350MRLV河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文23閥體體積活塞回退膨脹體積342210968103143068MRLVA閥口體積352231063014306MRLVB連接軟管體積32224105601430RC41108564IBAICIOVVVV由熱力學(xué)定律PV/TC常數(shù)，則05VI04V0，可得VI10L考慮氣體泄漏應(yīng)乘以系數(shù)12，則儲(chǔ)氣罐最小體積應(yīng)為12L。計(jì)算壓降0500142X00142000254312，可求得X041MPA?？蓾M足壓力要求。儲(chǔ)氣罐直徑設(shè)為200MM，高度為400MM。56進(jìn)氣總閥和儲(chǔ)氣罐進(jìn)氣閥閥門是一種管路附件。它是用來改變通路斷面和介質(zhì)流動(dòng)方向，控制輸送介質(zhì)流動(dòng)的一種裝置。具體來講，閥門有以下幾種用途1接通或截?cái)喙苈分械慕橘|(zhì)。如閘閥、截止閥、球閥、旋塞閥、隔膜閥、蝶閥等。2調(diào)節(jié)、控制管路中介質(zhì)的流量和壓力。如節(jié)流閥、調(diào)節(jié)閥、減壓閥、安全閥等。3改變管路中介質(zhì)流動(dòng)的方向。如分配閥、三通旋塞、三通或四通球閥等。4阻止管路中的介質(zhì)倒流。如各種不同結(jié)河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文24構(gòu)的止回閥、底閥等。5分離介質(zhì)。如各種不同結(jié)構(gòu)的蒸汽疏水閥、空氣疏水閥等。6指示和調(diào)節(jié)液面高度。如液面指示器、液面調(diào)節(jié)器等。7其他特殊用途。如溫度調(diào)節(jié)閥、過流保護(hù)緊急切斷閥等。根據(jù)閥門的用途和本文的需要，本文選擇截止閥即能滿足疏通機(jī)系統(tǒng)的要求，國內(nèi)生產(chǎn)截止閥的廠家比較多，連接尺寸也大多不統(tǒng)一。主要分以下幾個(gè)大類1）以JBT22031999截止閥結(jié)構(gòu)長度為主的通用類。目前國內(nèi)大多數(shù)安全閥生產(chǎn)廠家均按本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)。如上海萊樂閥門有限公司、浙江羅浮鍋爐附件廠、杭州截止閥廠、上海良眾閥門有限公司、上海截止閥廠、開封高壓截止閥廠、海安截止閥廠等。但本標(biāo)準(zhǔn)也不盡完美，規(guī)格不全，單閘板截止閥最大公稱通徑為DN1200，雙閘板截止閥最大公稱通徑DN1500。根據(jù)廠所生產(chǎn)的截止閥規(guī)格及掌握的資料來看，目前角式截止閥公稱通徑最小為DN15，Z型直通式截止閥公稱通徑達(dá)到DN2000。經(jīng)考證，各廠家連接尺寸也不盡統(tǒng)一，如DN150Z型直通式截止閥，上海良眾閥門廠、上海截止閥廠及上海雅澤閥門廠各不相同。所以本文中的截止閥可以根據(jù)自己的需要選擇一種標(biāo)準(zhǔn)的截止閥，截止閥生產(chǎn)廠家按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造。本文選選擇公稱直徑為50MM的直通式截止閥，直接向生產(chǎn)廠家訂購即可。57控制發(fā)射裝置控制發(fā)射裝置是整個(gè)疏通裝置的關(guān)鍵部件，本文所設(shè)計(jì)的控制發(fā)射裝置由兩個(gè)控制閥和一個(gè)快排閥組成。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文25571控制裝置本文所設(shè)計(jì)的控制裝置由兩個(gè)截流閥組成，即儲(chǔ)進(jìn)氣總閥和儲(chǔ)氣罐進(jìn)氣閥，在正常狀態(tài)下打開儲(chǔ)氣罐進(jìn)氣閥，這樣由于快排閥內(nèi)部封口處兩端壓強(qiáng)相同，則快排閥無法工作排出氣體，當(dāng)由于工作需要，要發(fā)射彈體時(shí)關(guān)閉儲(chǔ)氣罐進(jìn)氣閥，打開進(jìn)氣總閥這樣由于壓強(qiáng)不同且相差很大，快排閥被迅速打開，同時(shí)儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體通過快排閥快速排出，給以彈體足夠的能量，此即為控制裝置，操作簡便安全，572快排閥快排閥氣動(dòng)控制里重要的元件，單向型方向控制元件。常配置于汽缸和換向閥之間，使汽缸內(nèi)的氣體不通過換向閥而由此閥直接排出，適用于要求汽缸快速運(yùn)動(dòng)的場合。（1）計(jì)算氣體通過快排閥的流量1、由于儲(chǔ)氣罐的氣體在瞬間通過快排閥排出沖擊橡膠彈，氣體狀態(tài)變化在瞬間完成，因此其狀態(tài)變化應(yīng)屬于絕熱狀態(tài)過程；2、根據(jù)快排閥出口與進(jìn)口壓力比出口壓力為01MPA,若進(jìn)口氣壓為08MPA，可知?dú)怏w通過快12508/12P河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文26排閥的速度為超聲速；因此計(jì)算通過快排閥的流量計(jì)算公式為其中T選用常溫20度AATAPQZ263870162738013627313若快排閥有效截面積為直徑40MM的圓面，則可求得通過快排閥的空氣流量為139620L/MIN2327L/S。類比于空氣炮的排氣性能，假設(shè)儲(chǔ)氣罐中壓縮氣體在002S內(nèi)全部排出，則快排閥在002S內(nèi)的氣體排量為19L/002S?？炫砰y的結(jié)構(gòu)見圖57258法蘭結(jié)構(gòu)及密封件選用橡膠密封件密封件是防止流體或固體微粒從相鄰結(jié)合面間泄漏以及防止外界雜質(zhì)如灰塵與水分等侵入機(jī)器設(shè)備內(nèi)部的零部件的材料或零件。各種密封其性能影響因素是不同的，如機(jī)械密封（填料密封等）影響因素有溫度，介質(zhì)、磨損、所承受壓力等。按不同的用途，密封件大致是按下列的分類1按作用分類分為軸用密封、孔用密封、防塵密封、導(dǎo)向環(huán)、固定密封、回轉(zhuǎn)密封；2按材料分類分為橡膠、聚氨酯、工程塑料等。貯存1密封件的存放室溫最好在30以下，避免密封件產(chǎn)生高溫老化；2密封件必須存放在密封包裝內(nèi)，避免和空氣中的水份或塵埃接觸；河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文273密封件必須避開強(qiáng)光照射，避免密封件被空氣中臭氧侵蝕或提早老化。密封件是用來防止流體或固體微粒從相鄰結(jié)合面間泄漏以及外界雜質(zhì)如灰塵、泥沙、水分等侵入的零部件。各種密封其性能影響因素是不同的，如機(jī)械密封1（填料密封等）影響因素有溫度，介質(zhì)、磨損、所承受壓力等。常用密封件名稱密封圈、盤根、機(jī)械密封、油封、水封、盤根、密封墊板、密封膠、軟填料等?；钊麣鈩?dòng)動(dòng)密封選用O形密封圈徑向密封，O形圈直徑355，外徑40和外徑50的