畢業(yè)設(shè)計正文(B1400帶式輸送機刮水器設(shè)計)

1、華北電力大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）B1400帶式輸送機刮水器設(shè)計摘要帶式輸送機是連續(xù)運輸機中效率最高、使用最普遍的一種機型。帶式輸送機廣泛應(yīng)用于火電廠、采礦、冶金、港口等部門。帶式輸送機刮水器是帶式輸送機的輔助設(shè)備，該設(shè)備主要安裝在料場露天輸送帶的頭部和尾部，在啟動時將帶式輸送機輸送帶上積存的雨水及時刮掉，避免積存在輸送帶上的雨水進入物料，影響物料的性質(zhì)。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、造價低、能耗少、適應(yīng)性強。本設(shè)計中，通過分析、比較，選用電動推桿作為驅(qū)動機構(gòu)，電動推桿具有動作靈敏、平穩(wěn)、可靠、無噪聲、體積小、重量輕、推拉力大、速度范圍廣、耗能小、裝卸方便、價格低廉等優(yōu)點。確定總的設(shè)計方案后，進行

2、平托輥、拉桿、托輥支架、電動推桿、電動推桿支架、推桿支座、活節(jié)螺栓等的結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及各種標準件的選擇。本設(shè)計的刮水器采用托輥將水刮下，其優(yōu)點是摩擦小、對輸送帶的損傷小，是對傳統(tǒng)的犁式刮水器的一種突破。關(guān)鍵詞：輸送帶輸送機；犁式刮水器；托輥The Design of wipers of B1400 Belt Conveyor AbstractThe belt conveyor is the most efficient and the most commonly machine in continuous transport device. It is widely used in therma

3、l power plant, mining, metallurgy, the port and so on. The wipers of belt conveyor are belt conveyors auxiliary equipment. The equipment is mainly installed in the open yard of the head and tail belt. It is used to scratch-off water in time to avoid the water into materials so that affect the nature

4、 of materials when the belt conveyor starts. The device has a simple structure, easy maintenance, low cost and low power consumption, adaptability.In this design, motorized fader is selected as the drive mechanism through analysis and comparison. Its advantages are action sensitive, stable, reliable

5、, no noise, small size, light weight, big push pull, wide speed range, easy handling, low price. After determining the total design, design the structure of pinto roller, rod, roller frame, electric putt, putt electric frame, putting support, live section bolts and choose standard parts, tolerance l

6、evel. The design of the wipers use roller-type, its advantages are small friction, small injury. It is a breakthrough in the traditional plow relative wipers.Keywords: conveyor belt; wipers plow; rollerII目 錄摘要IAbstractII1緒論11.1帶式輸送機刮水器概述11.2帶式輸送機刮水器存在的問題11.3本課題主要研究的內(nèi)容22設(shè)計過程32.1 槽型托輥架設(shè)計32.1.1 選輥子32.1

7、.2 架的設(shè)計32.2 平托輥組架的設(shè)計52.2.1 選輥子52.2.2 架的設(shè)計52.3 平托輥組架支撐架的設(shè)計62.4 平托輥組架拉桿的設(shè)計72.5 拉桿支架的設(shè)計82.6 中間架的選擇82.7 支撐架的選擇92.8 托輥驅(qū)動架的設(shè)計102.9 刮水托輥拉桿的設(shè)計112.10 電動推桿的選擇122.11 電動推桿支座的設(shè)計122.12 搖桿的設(shè)計122.13 轉(zhuǎn)軸的設(shè)計142.13.1 鍵的選擇142.14 公差與配合的選擇14結(jié)論16參考文獻17致謝181緒論1.1帶式輸送機刮水器概述近二十多年來，我國電力工業(yè)迅速發(fā)展，隨之而來的是電廠的用煤量也是與日俱增，電廠的用煤一般都是由輪船或火車

8、運到廠內(nèi)卸下，用帶式輸送機輸送到煤場或原煤倉。帶式輸送機是連續(xù)輸送物料機械中效率最高、使用最普遍的一種機型，是電廠輸煤系統(tǒng)的主要設(shè)備，它起著給鍋爐提供燃料、保證鍋爐燃燒的作用。但是在多雨的季節(jié)，槽輸送帶上會積存大量的雨水，如果在輸送帶啟動時不及時刮掉，積存的雨水就會隨輸送帶進入物料，影響物料的使用性質(zhì)，因此在帶式輸送機上就需要配備刮水器。帶式輸送機刮水器安裝在帶式輸送機的頭部和尾部的露天位置，工作時推桿驅(qū)動托輥上升把輸送帶托平或托起一定高度，同時驅(qū)動刮水器刮水板下降與輸送帶接觸，由于輸送帶向一個方向運行，將雨水分刮到兩側(cè)，從而達到將停運時輸送機輸送帶上積存的雨水在啟動時及時刮掉，避免積存在輸送

9、帶上的雨水在運行時進入物料。帶式輸送機刮水器按框架結(jié)構(gòu)可分為門式帶式輸送機刮水器和犁式帶式輸送機刮水器。而對于犁式帶式輸送機刮水器，根據(jù)犁刀是否運動，又可以分為托輥升降式和滑槽式兩種。帶式輸送機刮水器主要是由機架、刮水板、托輥、連桿及驅(qū)動機構(gòu)組成，其中門式帶式輸送機刮水器驅(qū)動機構(gòu)由兩臺推桿組成，工作平穩(wěn)，調(diào)整方便，而且具有較強的剛度；犁式帶式輸送機刮水器由一臺電動推桿作為驅(qū)動機構(gòu)，輕便靈活，重量輕，操作簡便，且具有可變槽角托輥，易于達到將積存雨水清除干凈的目的。而對于托輥升降式和滑槽式兩種。（1）托輥升降式刮水器主要由電動推桿、機架、犁刀、壓輥、升降托輥架、槽形托輥等組成。工作時，電動推桿回縮

10、，犁刀落下、壓輥壓平輸送帶，同時，槽形托輥展平支持輸送帶，當(dāng)帶式輸送機啟動運行時，犁刀將輸送帶上的積水刮落。（2）滑槽式刮水器主要由機架、刮水犁刀、托輥、連桿、滑槽和電動推桿等組成，工作時，刮水犁刀固定不動，電動推桿通過連桿頂起托輥沿滑槽上升，輸送帶被托起與刮水犁刀貼合，當(dāng)帶式輸送機啟動運行時，刮水犁刀將輸送帶上的積水刮落。1.2帶式輸送機刮水器存在的問題國內(nèi)帶式輸送機刮水器可分為兩種: 是槽角可變式, 即犁在外力推動落下時, 犁下承托輸送帶的托輥組能與犁同步在外力推動下由槽型展平成直線型, 此時犁下刮水平面能壓緊輸送帶上平面, 實現(xiàn)刮水。當(dāng)犁在外力拉動下抬起時, 犁下承托輸送帶的托輥組由展平

11、狀恢復(fù)成槽型, 從而解除刮水狀態(tài)。這種犁式刮水器結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜, 安裝調(diào)試較麻煩, 使用過程中會出現(xiàn)動作不靈活、卡死等現(xiàn)象, 同時由于輸送帶與犁下刮水平面貼合間隙無法調(diào)節(jié), 會出現(xiàn)刮不干凈現(xiàn)象； 是槽角不變式, 即犁下承托輸送帶的結(jié)構(gòu)為固定式, 這種固定式承托面始終與輸送帶理論中心高線重合,犁下落或拉起動作的實現(xiàn)與槽角可變式原理相同, 這種犁式刮水器結(jié)構(gòu)比槽角可變式簡單, 但由于固定式承托面始終與輸送帶理論中心高線重合,會導(dǎo)致刮水段輸送帶一直處于半抬高狀態(tài), 不但增加了輸送帶的磨損, 而且由于刮水段輸送帶抬高后槽角有所展平, 相應(yīng)的加大了非刮水狀態(tài)時灑料的可能性。對于傳統(tǒng)的帶式輸送機刮水器，其犁

12、身與輸送帶的平行位置是通過推桿伸縮量的多少來實現(xiàn)的。這一特定位置，在調(diào)試過程中是很難達到的。從受力情況分析，只有在犁身與輸送帶處于平行狀態(tài)時，輸送帶面上受到的犁身壓力才是均勻的。由于輸送帶受力不均勻，造成輸送帶變形，輕者加速輸送帶的磨損，重者造成啃傷輸送帶的現(xiàn)象。如果在輸送帶運行時，輸送帶面缺陷處理得不好，修補時不平整或交接處有縫隙，使犁與輸送帶面接觸不好，也將會導(dǎo)致輸送帶破綻處劃壞。1.3本課題主要研究的內(nèi)容本課題設(shè)計的主要研究內(nèi)容除了要解決以上提出的帶式輸送機刮水器存在的問題，還要完成以下功能：1、該設(shè)備能從帶寬B=1400的帶式輸送機中部將輸送帶上的水刮下；2、刮水器停止時應(yīng)恢復(fù)刮水處托

13、輥的槽角，以防止輸送物料時灑落；3、刮水器要滿足DT型帶式輸送機要求。2設(shè)計過程2.1 槽型托輥架設(shè)計2.1.1 選輥子輥子是托輥的重要組成部分。根據(jù)直徑和承載能力的不同，輥子可分為輕、中、重型三種；根據(jù)輥子的作用和外形可分為普通輥子、緩沖輥子、梳形輥子和螺旋輥子。由于槽型托輥的主要作用是承載，固只須選用普通輥子即可。托輥輥徑與長度的選擇必須符合GB/T990-1991帶式輸送機托輥基本參數(shù)與尺寸的規(guī)定。查DT（A）型帶式輸送機設(shè)計手冊表1-8知適合輸送帶寬度B=1400mm的托輥直徑為108mm、133mm和159mm三種。在本設(shè)計中，選擇的托輥直徑為133mm。由于槽型托輥要求能在一定角度

14、內(nèi)轉(zhuǎn)動，故其長度選擇可參照普通35槽形托輥架。查DT（A）型帶式輸送機設(shè)計手冊表6-3，可選擇L=530mm。又由同手冊表6-26得：軸承型號為6305/c4，d=25 mm , b=18 mm , h=8 mm , f=17 mm,旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量為8.21kg,質(zhì)量為10.7kg，圖號為DTGP3306。其示意圖如下：圖2-1 槽型托輥輥子2.1.2 架的設(shè)計2.1.2.1 槽型托輥架的設(shè)計根據(jù)以上選定的槽型托輥棍子來設(shè)計槽型托輥架，如圖：圖2-2 槽型托輥架根據(jù)普通托輥棍子的尺寸數(shù)據(jù)，由L=530mm，可設(shè)計L1=540mm，由于h=8mm，D=133mm，可設(shè)計托輥架豎架的厚度為b1=8m

15、m，寬度為H=100mm，材料選用1008的熱軋扁鋼（GB/T704-1988）制造。因托輥架橫架要承載輥子，又根據(jù)已選擇的托輥架豎架要焊接在托輥架橫架上，需留出一定的焊接長度，最終設(shè)計選擇長度L2=566mm的100485.3的槽鋼（GB/T707-1988）制造，根據(jù)普通托輥棍子b=18mm，可設(shè)計托輥架豎架的B=18mm；由于d=25mm，可設(shè)計托輥架豎架的d1=25mm，根據(jù)D=133mm，托輥不能與托輥架橫架互相干涉，必須留出足夠的安全距離，因此設(shè)計L3=75mm，L4=85mm；由于本次設(shè)計的槽型托輥架可以在一定的角度內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，因此設(shè)計成槽型托輥架與槽型托輥架支架之間靠銷軸連接，

16、根據(jù)經(jīng)驗，銷軸選擇材料為35鋼、熱處理硬度2838HRC、表面氧化處理的B型銷軸：銷軸 GB 882 32117（GB/T8822000），銷軸是標準件，具體尺寸數(shù)據(jù)可查機械設(shè)計手冊新版（機械工業(yè)出版社）第二卷表6.361；與之配合的開口銷選擇公稱直徑d=8mm、長度l=60mm、材料為Q235、不經(jīng)表面處理的開口銷：銷GB/T 91 860（GB/T 91-2000），開口銷也是標準件，其具體尺寸數(shù)據(jù)可查機械設(shè)計手冊新版（機械工業(yè)出版社）第二卷表6.359；與之配合的銷軸用平墊圈選擇規(guī)格32mm、性能等級160HV、不經(jīng)表面處理的平墊圈：墊圈 GB/T 97.3 32（GB/T 97.3-2

17、000）。平墊圈是標準件，其具體數(shù)據(jù)可查機械設(shè)計手冊第五版（化學(xué)工業(yè)出版社）第二卷P5-155。2.1.2.2 槽型托輥架支架的設(shè)計根據(jù)以上設(shè)計的槽型托輥架來設(shè)計槽型托輥架支架，如圖：圖2-3 槽型托輥架支架由于槽型托輥架支架和槽型托輥架相互配合，對其起到支撐作用，因此d1=32mm，根據(jù)經(jīng)驗，設(shè)計L1=50mm；根據(jù)普通托輥在中間架上的裝配距離H1=198.5mm，E=1800mm，H2=573mm，查機械設(shè)計手冊第五版（化學(xué)工業(yè)出版社）第一卷，豎架最終設(shè)計成長度為L4=264mm的5014的熱軋扁鋼（GB/T704-1988），豎架焊接在長度L3=1800mm的140586的熱軋槽鋼（GB

18、/T707-1988）上，其中 L2=274mm，L5=140mm，L6=14mm，L7=100mm。由于架的承載重量比較大，因此材料可以選擇Q235。2.1.2.3 整架在整機中的安裝圖2-4 整架安裝圖整個托輥架按圖2-4所示安裝在中間架上。如圖，在中間架上固定槽型托輥架支架，再在槽型托輥架支架兩支豎架上安裝槽型托輥架，由于槽型托輥架有一定的偏心距離，故其可以在一定的范圍內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。在輸送帶正常輸送物料時，由于物料有向下的壓力，托輥會自然形成一定的角度，形成槽型，防止輸送帶跑偏，物料溢出。在刮水器刮水時，平行托輥組上升，把輸送帶托平，此時本托輥角度會隨受力的改變而自由改變，不會對刮水動作產(chǎn)

19、生干涉。2.2 平托輥組架的設(shè)計在本設(shè)計中，平托輥組架是通過拉桿拉動升起到驅(qū)動托輥的高度，從而把輸送帶展平，并且在刮水器刮水時承載輸送帶。2.2.1 選輥子刮水器無論是在工作時還是非工作時，平托輥組都只起承載作用，故選普通輥子即可。由B=1400mm,知輥子長度應(yīng)與其大體相等，直徑可選與槽型托輥架輥子相同。查DTII（A）型帶式輸送機設(shè)計手冊表626可選擇：D133mm,L=1400mm,旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量為19.28kg，質(zhì)量為24.99kg,圖號為DTGP3313，軸承型號為6305/c4,d=25mm,b=18mm,h=8mm,f=17mm?？紤]到實際情況，本設(shè)計中平托輥組輥子的個數(shù)設(shè)計為6個

20、。2.2.2 架的設(shè)計由結(jié)構(gòu)要求，可將平托輥架設(shè)計如圖2-5：由于本設(shè)計中所要刮的物料是水，由于其有較好的流動性和相對較輕的重量，故本設(shè)計中平托輥組架設(shè)計成把輥子直接安裝在長為1198mm的規(guī)格為1008的熱軋扁鋼（GB/T704-1988）上,為了保證整個平托輥組架不會發(fā)生形變或承載不住的情況發(fā)生，并且考慮到結(jié)構(gòu)要求，用長1410mm，規(guī)格為6310的熱軋等邊角鋼（GB/T9787-1988）焊接在兩熱軋扁鋼的兩端。在平托輥架的下面，焊接另一熱軋等邊角鋼，其長度為1426mm，規(guī)格為6310（GB/T9787-1988）。其作用是：1、增加整個平托輥組架的結(jié)構(gòu)強度，防止其變形或是發(fā)生承載不住

21、的情況；2、依靠本設(shè)計中的平托輥架支撐架，在刮水器未刮水時起定位作用。平托輥組架受的壓力比較大，因此選擇比較好的碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235制造。具體的尺寸設(shè)計見平托輥組架的零件圖。圖2-5 平托輥組架2.3 平托輥組架支撐架的設(shè)計在本設(shè)計中，當(dāng)刮水器未刮水時，平托輥組架起著承載輸送帶的功能，由裝配圖可以得知，為保證整個機構(gòu)的安全可靠，需在平托輥架下設(shè)計一個支撐架。其結(jié)構(gòu)如圖2-6所示。圖2-6 平托輥組架支撐架在本設(shè)計中，當(dāng)刮水器未刮水時，平托輥組上輥子的位置和高度同普通槽型托輥中平行托輥的位置和高度相同，根據(jù)以上設(shè)計的平托輥組架的尺寸，和中間架的尺寸數(shù)據(jù)，很容易計算出此支撐架的尺寸，具體數(shù)據(jù)見零件圖

22、。因熱軋槽鋼具有較好的抗彎能力，不易變形，能承受的應(yīng)力大，因此在本零件中，設(shè)計成2個長度為61mm，規(guī)格為3025的熱軋扁鋼（GB/T704-1988）焊接在長度為1800mm，規(guī)格為10048的熱軋槽鋼（GB/T707-1988）上，考慮到經(jīng)濟性，平托輥組架支撐架選用碳素結(jié)構(gòu)鋼Q195制造。具體焊接位置見零件圖。2.4 平托輥組架拉桿的設(shè)計在本設(shè)計中，拉桿上升的高度即平托輥組架需上升的高度，在刮水器未工作時，平托輥組架的輥子的高度同普通槽型托輥平托輥輥子的高度相同，其高度為：H1+D/2=198.5+133/2=265mm；在刮水器刮水時，平托輥組架的輥子的高度為：H=380mm?？紤]到結(jié)構(gòu)

23、強度，兩拉桿分別設(shè)計成厚度為14mm和25mm，用材料為Q235的熱軋扁鋼制造。根據(jù)圖2-8中拉桿支架的尺寸和中間架之間的距離E=1800mm，以及以上的計算數(shù)據(jù)，最終設(shè)計的兩拉桿的結(jié)構(gòu)如圖2-7所示。圖2-7 拉桿對于拉桿一，d1=34mm，b1=80mm，b2=14mm，L=433mm；對于拉桿二，d1=34mm，b1=85mm，b2=25mm，L=750mm；兩拉桿與平托輥組架配合處選擇銷軸連接，銷軸選擇材料為35鋼、熱處理硬度2838HRC、表面氧化處理的B型銷軸：銷軸 GB 882 3264（GB/T8822000），銷軸是標準件，具體尺寸數(shù)據(jù)可查機械設(shè)計手冊新版（機械工業(yè)出版社）第

24、二卷表6.361；與之配合的開口銷選擇公稱直徑d=8mm、長度l=60mm、材料為Q235、不經(jīng)表面處理的開口銷：銷GB/T 91 860（GB/T 91-2000），開口銷也是標準件，其具體尺寸數(shù)據(jù)可查機械設(shè)計手冊新版（機械工業(yè)出版社）第二卷表6.359；與之配合的銷軸用平墊圈選擇規(guī)格32mm、性能等級160HV、不經(jīng)表面處理的平墊圈：墊圈 GB/T 97.3 32（GB/T 97.3-2000），平墊圈是標準件，其具體數(shù)據(jù)可查機械設(shè)計手冊第五版（化學(xué)工業(yè)出版社）第二卷。2.5 拉桿支架的設(shè)計拉桿支架是與拉桿相配合的，起到支持拉桿的作用?？紤]到結(jié)構(gòu)的緊湊性和拉桿的尺寸，以及兩中間架之間的距離

25、E=1800mm，本設(shè)計的拉桿支架的結(jié)構(gòu)如圖2-8所示。圖2-8 拉桿支架根據(jù)零件之間相互配合的關(guān)系和已經(jīng)計算的尺寸數(shù)據(jù)，可知拉桿支架有兩個，其尺寸因放置的位置不同稍有所不同，對于兩拉桿相配合處的拉桿支架，其尺寸數(shù)據(jù)為：L1=14mm，L2=122mm，L3=1780mm，L4=100mm，L5=40mm，d1=34mm，d2=80mm；對于另一拉桿支架，由于結(jié)構(gòu)相似，除L2=147mm外，其他各尺寸數(shù)據(jù)均相同；本拉桿支架選擇長度為80mm，尺寸數(shù)據(jù)為10014的熱軋扁鋼（GB/T704-1988）焊接在長度為1780mm，尺寸數(shù)據(jù)為10048的熱軋槽鋼（GB/T707-1988）上，具體焊接

26、位置及詳細尺寸數(shù)據(jù)見零件圖。對于拉桿支架在中間架上的焊接位置見裝配圖。拉桿支架與拉桿之間的配合處選擇銷軸連接，銷軸選擇材料為35鋼、熱處理硬度2838HRC、表面氧化處理的B型銷軸：銷軸 GB 882 3261（GB/T8822000），銷軸是標準件，具體尺寸數(shù)據(jù)可查機械設(shè)計手冊新版（機械工業(yè)出版社）第二卷表6.361；與之配合的開口銷選擇公稱直徑d=8mm、長度l=60mm、材料為Q235、不經(jīng)表面處理的開口銷：銷GB/T 91 860（GB/T 91-2000），開口銷也是標準件，其具體尺寸數(shù)據(jù)可查機械設(shè)計手冊新版（機械工業(yè)出版社）第二卷表6.359；與之配合的銷軸用平墊圈選擇規(guī)格32mm

27、、性能等級160HV、不經(jīng)表面處理的平墊圈：墊圈 GB/T 97.3 32（GB/T 97.3-2000），平墊圈是標準件，其具體數(shù)據(jù)可查機械設(shè)計手冊第五版（化學(xué)工業(yè)出版社）第二卷。2.6 中間架的選擇中間架為標準件，由不同的用途和外形，中間架可分為直線中間架、凹弧中間架和凸弧中間架三類；由承載能力的不同又可分為輕中型系列中間架和重型系列中間架。在本設(shè)計中，知選用輕中型系列中間架。查DT（A）型帶式輸送機設(shè)計手冊表9-32得，A=1740 mm,A1=1800 mm,鋼材規(guī)格為槽鋼 140608。中間架結(jié)構(gòu)如圖2-9所示。圖2-9 中間架2.7 支撐架的選擇因熱軋槽鋼具有較好的抗彎能力，不易變

28、形，能承受的應(yīng)力大，因此在本零件中選擇規(guī)格為140608的熱軋槽鋼焊接在中間架上，因為此支撐架承載的力比較大而且復(fù)雜，因此設(shè)計了在支撐架與中間架相配合處焊接了一塊14014的熱軋扁鋼，不僅加固了支撐架與中間架之間的連接，而且在安裝時可以起到定位的作用。由于熱軋槽鋼和軸之間的接觸寬度只有8mm，這樣會產(chǎn)生很高的應(yīng)力，對兩零件的磨損都比較大，因此在軸和支撐架的配合處焊接了一14020的熱軋扁鋼，左右支撐架因與軸配合處軸的尺寸不同，在結(jié)構(gòu)上稍有不同，其示意圖如圖2-10所示。圖2-10 支撐架對于左支撐架，其尺寸數(shù)據(jù)：L1=160mm，L2=140mm，L3=20mm，L4=140mm，L5=70m

29、m，L6=14mm，L7=759mm；對于右支撐架，其尺寸數(shù)據(jù)：L1=80mm，L2=140mm，L3=20mm，L4=140mm，L5=70mm，L6=14mm，L7=759mm；2.8 托輥驅(qū)動架的設(shè)計當(dāng)刮水器刮水時，電動推桿推動搖桿轉(zhuǎn)動，搖桿使軸轉(zhuǎn)動，托輥驅(qū)動架和軸之間靠鍵連接，軸轉(zhuǎn)動的同時使托輥驅(qū)動架隨之轉(zhuǎn)動相同的角度，最終使刮水托輥輥子和展平的輸送帶接觸，實現(xiàn)刮水動作，考慮到在刮水器未刮水時刮水托輥輥子不能干涉輸送帶的正常工作，必須留出足夠的安全空間，本設(shè)計的刮水托輥的極限位置如圖：圖2-11 刮水托輥極限位置由于托輥驅(qū)動架中間要穿過輸送帶，因此采用了門式結(jié)構(gòu)設(shè)計。整個門架用槽鋼和扁

30、鋼焊接而成，這樣可以保證整個結(jié)構(gòu)的剛度和滿足結(jié)構(gòu)的需要，使其在驅(qū)動平托輥組架、受力較大時，不會發(fā)生撓性變形。由于托輥驅(qū)動架要與活節(jié)螺栓鉸接，故其上面還應(yīng)焊接一提耳。此外，托輥驅(qū)動架是通過中間的轉(zhuǎn)軸實現(xiàn)轉(zhuǎn)動的，在本設(shè)計中是用鍵來實現(xiàn)托輥驅(qū)動架的轉(zhuǎn)動。由刮水托輥在輸送帶上方對稱分布，由刮水托輥上提耳的z方向的位置可以確定托輥架上的提耳z方向的位置，從而確定托輥驅(qū)動架頂端z方向的位置，由刮水托輥架的旋轉(zhuǎn)角度及其極限位置，可以確定托輥驅(qū)動架和轉(zhuǎn)軸配合的位置，由平托輥組架拉桿的尺寸數(shù)據(jù)及其位置，最終確定托輥驅(qū)動架整體的位置。托輥驅(qū)動架具體尺寸數(shù)據(jù)見零件圖。拉桿與托輥驅(qū)動架配合處選擇銷軸連接，銷軸選擇材料

31、為35鋼、熱處理硬度2838HRC、表面氧化處理的B型銷軸：銷軸 GB 882 3262（GB/T8822000），銷軸是標準件，具體尺寸數(shù)據(jù)可查機械設(shè)計手冊新版（機械工業(yè)出版社）第二卷表6.361；與之配合的開口銷選擇公稱直徑d=8mm、長度l=60mm、材料為Q235、不經(jīng)表面處理的開口銷：銷GB/T 91 860（GB/T 91-2000），開口銷也是標準件，其具體尺寸數(shù)據(jù)可查機械設(shè)計手冊新版（機械工業(yè)出版社）第二卷表6.359；與之配合的銷軸用平墊圈選擇規(guī)格32mm、性能等級160HV、不經(jīng)表面處理的平墊圈：墊圈 GB/T 97.3 32（GB/T 97.3-2000），平墊圈是標準件

32、，其具體數(shù)據(jù)可查機械設(shè)計手冊第五版（化學(xué)工業(yè)出版社）第二卷。刮水托輥拉桿與托輥驅(qū)動架配合處選擇銷軸連接，銷軸選擇材料為35鋼、熱處理硬度2838HRC、表面氧化處理的B型銷軸：銷軸 GB 882 2580（GB/T8822000），銷軸是標準件，具體尺寸數(shù)據(jù)可查機械設(shè)計手冊新版（機械工業(yè)出版社）第二卷表6.361；與之配合的開口銷選擇公稱直徑d=8mm、長度l=50mm、材料為Q235、不經(jīng)表面處理的開口銷：銷GB/T 91 850（GB/T 91-2000），開口銷也是標準件，其具體尺寸數(shù)據(jù)可查機械設(shè)計手冊新版（機械工業(yè)出版社）第二卷表6.359；與之配合的銷軸用平墊圈選擇規(guī)格32mm、性能

33、等級160HV、不經(jīng)表面處理的平墊圈：墊圈 GB/T 97.3 25（GB/T 97.3-2000），平墊圈是標準件，其具體數(shù)據(jù)可查機械設(shè)計手冊第五版（化學(xué)工業(yè)出版社）第二卷。托輥驅(qū)動結(jié)構(gòu)如圖2-12所示。圖2-12 托輥驅(qū)動架2.9 刮水托輥拉桿的設(shè)計由于制造和安裝時的誤差造成刮水器刮水時造成刮水托輥輥子不能和輸送帶達到理想的接觸距離，當(dāng)兩者之間的距離偏大時，在刮水器刮水時造成遺漏現(xiàn)象；當(dāng)兩者之間的距離偏小時，在刮水器刮水時輥子和輸送帶之間的壓力太大，對輸送帶的磨損太大，而且此時對刮水器橫向的力很大，會對刮水器造成隱患；因此需要調(diào)節(jié)兩者之間的距離。在本設(shè)計中，刮水托輥拉桿設(shè)計成三段，由兩個活

34、節(jié)螺栓和一個有內(nèi)螺紋的桿組成，活節(jié)螺栓的螺紋分別制造成左旋和右旋，靠拉桿中段的旋轉(zhuǎn)使活節(jié)螺栓同時旋進或旋出，從而達到調(diào)節(jié)距離的目的?；罟?jié)螺栓選用材料為Q235的碳素結(jié)構(gòu)鋼制造，拉桿中段選用材料為ZG 270-500的鑄鋼制造，內(nèi)螺紋直徑為M30。本設(shè)計的刮水托輥拉桿結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)節(jié)良好，經(jīng)濟實用。其具體尺寸數(shù)據(jù)見零件圖。刮水托輥拉桿結(jié)構(gòu)如圖2-13所示。圖2-13 刮水托輥拉桿2.10 電動推桿的選擇DG系列電動推桿是一種將電能轉(zhuǎn)換成往復(fù)運動機械能的通用機械手，適用于各種復(fù)雜或簡單的工藝流程，具有結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，使用可靠，維修簡單，節(jié)約能源等優(yōu)點。與液壓氣動系統(tǒng)相比不但省掉了繁雜的系統(tǒng)和減輕

35、了重量，而且不受氣候及環(huán)境的限制，可實現(xiàn)遠距離集中或自動控制廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、電力、煤炭、交通、糧食、化工、建材等部門。在刮水器中電動推桿起驅(qū)動作用。當(dāng)電動推桿電機正轉(zhuǎn)時，推桿推出，刮水托輥抬起，驅(qū)動桿推動平托輥組架下落，膠帶自然恢復(fù)槽形，膠帶上的煤流就正常通過，不會向外溢煤。當(dāng)電動推桿電機反轉(zhuǎn)時，此時推桿返回，刮水托輥下落，驅(qū)動桿帶動平托輥組架上升，把膠帶展平，同時刮水托輥下落貼緊展平的膠帶，開始刮水。當(dāng)刮水器刮水時，帶速一般應(yīng)小于2.5m/s，由于水的密度相對較小，參考以往的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，查機械設(shè)計手冊第五版第四卷（化學(xué)工業(yè)出版社）表17-3-2，選D型DG型電動推桿，額定推力300kgf

36、，根據(jù)結(jié)構(gòu)，額定行程選400mm，電動機型號DG 300 40 MD YZA7134。在選擇電動推桿時，額定行程應(yīng)大于負載實際行程+60mm，電動推桿的額定推力應(yīng)大于負載力的1.3倍。電動推桿本身據(jù)有額定推力過載保護裝置和行程調(diào)節(jié)機構(gòu)。推桿在制造時已經(jīng)設(shè)定了額定推力，當(dāng)意外推力超過額定值時，會立即自動斷電停車，保護系統(tǒng)不被破壞。但是絕對不能以此作為正常運行的終點開關(guān)使用。行程調(diào)節(jié)機構(gòu)可在額定行程范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)工作行程范圍，相應(yīng)的外行程開關(guān)可與微機聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)自動控制。2.11 電動推桿支座的設(shè)計電動推桿支座用來支撐電動推桿，并使電動推桿可在一定的范圍內(nèi)繞著轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。為了裝配及拆卸的方便，并保證電動

37、推桿能轉(zhuǎn)動靈活，電動推桿支座設(shè)計成兩個支架用螺栓安裝在支座底板上，底板焊接在中間架上。電動推桿支座沒什么特殊要求，選用Q195的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼制造。具體的尺寸設(shè)計見零件圖。2.12 搖桿的設(shè)計搖桿連接電動推桿和轉(zhuǎn)軸，從而傳遞扭矩，其尺寸數(shù)據(jù)根據(jù)轉(zhuǎn)軸和電動推桿確定。搖桿是鑄造的，因此在設(shè)計時要考慮鑄件設(shè)計的工藝性和鑄件結(jié)構(gòu)要素。像鑄造搖桿時，要考慮最小壁厚、壁的連接、壁厚的過渡、最小鑄孔、鑄造斜度、鑄造公差、鑄件材料以及外壁、內(nèi)壁和筋的厚度的選擇。本設(shè)計搖桿選球墨鑄鐵制造。搖桿的示意圖如下，其具體尺寸數(shù)據(jù)見零件圖。圖2-14 搖桿搖桿與電動推桿之間的配合處選擇銷軸連接，銷軸選擇材料為35鋼、熱處

38、理硬度2838HRC、表面氧化處理的B型銷軸：銷軸 GB 882 1450（GB/T8822000），銷軸是標準件，具體尺寸數(shù)據(jù)可查機械設(shè)計手冊新版（機械工業(yè)出版社）第二卷表6.361；與之配合的開口銷選擇公稱直徑d=4mm、長度l=40mm、材料為Q235、不經(jīng)表面處理的開口銷：銷GB/T 91 440（GB/T 91-2000），開口銷也是標準件，其具體尺寸數(shù)據(jù)可查機械設(shè)計手冊新版（機械工業(yè)出版社）第二卷表6.359；與之配合的銷軸用平墊圈選擇規(guī)格14mm、性能等級160HV、不經(jīng)表面處理的平墊圈：墊圈 GB/T 97.3 14（GB/T 97.3-2000），平墊圈是標準件，其具體數(shù)據(jù)可

39、查機械設(shè)計手冊第五版（化學(xué)工業(yè)出版社）第二卷。2.13 轉(zhuǎn)軸的設(shè)計轉(zhuǎn)軸和支撐架、搖桿、刮水托輥拉桿、活節(jié)螺栓等配合，根據(jù)前面已設(shè)計的零件確定了轉(zhuǎn)軸的尺寸數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)如圖2-15所示。其具體尺寸數(shù)據(jù)見零件圖。圖2-15 軸2.13.1 鍵的選擇鍵連接是通過鍵來實現(xiàn)軸和軸上零件間的周向固定以傳遞運動和轉(zhuǎn)矩。其中，有些類型的鍵還可實現(xiàn)軸向固定和傳遞軸向力，有些類型的鍵還能實現(xiàn)軸向動連接。在本設(shè)計中，鍵起周向固定以及傳遞轉(zhuǎn)矩，因此選擇普通型平鍵，鍵的側(cè)面為工作面，靠側(cè)面?zhèn)鬟f力，對中性好，裝拆方便，定位精度較高，普通平鍵中B型鍵用盤銑刀在軸上加工鍵槽，應(yīng)力集中較小，因此本設(shè)計中選擇B型普通平鍵。根據(jù)

40、機械設(shè)計手冊第五版第二卷表5-3-18，軸與搖桿配合處的鍵尺寸bh為149，L為70mm，極限偏差h14（摘自 GB/T 1095-2003）；軸與托輥驅(qū)動架配合處的鍵尺寸bh為1811，L為50mm，極限偏差h14（摘自 GB/T 1095-2003）。圖2-16 鍵2.14 公差與配合的選擇在本設(shè)計中，多處用到銷軸、螺栓、螺釘連接。在設(shè)計時，需分別選擇公差等級。在槽型托輥輥子與托輥架配合處，要保證輥子不會上下擺動或轉(zhuǎn)動及可裝配性，選擇過渡配合。由于輥子是標準件，因此選擇基軸制，查機械設(shè)計手冊第五版第一卷表2-2-44，基本尺寸至500mm的基軸制優(yōu)先選用配合（GB/T 1801-1999）

41、，對于過渡配合優(yōu)先選擇k8/h7，查機械設(shè)計手冊第五版第一卷表2-2-45，孔25的極限上偏差ES=+0.031mm，極限下偏差EI=-0.023mm，最終確定孔的公差為。對于上托輥架與上托輥支架配合處，由于上托輥需要在一定范圍內(nèi)能自由轉(zhuǎn)動，因此選擇間隙配合。查機械設(shè)計手冊第五版第一卷表2-2-44，對于間隙配合優(yōu)先選擇F8/h7，查機械設(shè)計手冊第五版第一卷表2-2-45，孔32的極限上偏差ES=+0.089mm，極限下偏差EI=+0.025mm，最終確定孔的公差為。對于轉(zhuǎn)軸與右支撐架配合處，由于右支撐架只其支撐及軸向定位作用，轉(zhuǎn)軸需能自由轉(zhuǎn)動，因此選擇間隙配合。查機械設(shè)計手冊第五版第一卷表2

42、-2-44，對于間隙配合優(yōu)先選擇C11/h11，查機械設(shè)計手冊第五版第一卷表2-2-45，孔50的極限上偏差ES=+0.450mm，極限下偏差EI=+0.130mm，最終確定孔的公差為。對于轉(zhuǎn)軸與左支撐架配合處，由于右支撐架只其支撐及軸向定位作用，轉(zhuǎn)軸需能自由轉(zhuǎn)動，因此選擇間隙配合。查機械設(shè)計手冊第五版第一卷表2-2-44，對于間隙配合優(yōu)先選擇C11/h11，查機械設(shè)計手冊第五版第一卷表2-2-45，孔60的極限上偏差ES=+0.520mm，極限下偏差EI=+0.140mm，最終確定孔的公差為。對于轉(zhuǎn)軸與搖桿配合處，由于搖桿需傳遞轉(zhuǎn)矩，因此選擇過盈配合。查機械設(shè)計手冊第五版第一卷表2-2-44

43、，對于過盈配合優(yōu)先選擇N8/h7，查機械設(shè)計手冊第五版第一卷表2-2-45，孔50的極限上偏差ES=-0.022mm，極限下偏差EI=-0.042mm，最終確定孔的公差為。對于托輥驅(qū)動架和刮水托輥架與活節(jié)螺栓配合處，由于活結(jié)螺栓需自由轉(zhuǎn)動，因此選擇間隙配合。對于間隙配合優(yōu)先選擇C11/h11，查機械設(shè)計手冊第五版第一卷表2-2-45，孔25的極限上偏差ES=+0.370mm，極限下偏差EI=+0.110mm，最終確定孔的公差為。對于電動推桿與電動推桿支架配合處，由于電動推桿需在一定角度內(nèi)能自由轉(zhuǎn)動，因此選擇間隙配合。對于間隙配合優(yōu)先選擇C11/h11，查機械設(shè)計手冊第五版第一卷表2-2-45，

44、孔25的極限上偏差ES=+0.370mm，極限下偏差EI=+0.110mm，最終確定孔的公差為。電動推桿支架與底板間靠螺栓連接，選擇間隙配合，對于間隙配合優(yōu)先選擇C11/h11，查機械設(shè)計手冊第五版第一卷表2-2-45，孔16的極限上偏差ES=+0.260mm，極限下偏差EI=+0.080mm，最終確定孔的公差為。平托輥組架與平托輥組架拉桿之間的連接選擇間隙配合。對于間隙配合優(yōu)先選擇C11/h11，查機械設(shè)計手冊第五版第一卷表2-2-45，孔32的極限上偏差ES=+0.440mm，極限下偏差EI=+0.120mm，最終確定孔的公差為。拉桿與拉桿支架之間同樣選擇C11/h11的間隙配合，最終確定孔的公差為。結(jié)論本設(shè)計的刮水器的工作原理為：它以一臺手電兩用、行程可調(diào)的電動推桿為動力源，電動推桿的電控箱控制動作，工作時推桿縮回，作用于搖桿，搖桿帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸帶動托輥驅(qū)動架轉(zhuǎn)動，托輥驅(qū)動架帶動平托輥組架做平行上升運動從而把膠帶展平，與此同時完成刮水托輥下落，托輥與膠帶貼合嚴密，開始刮水工作。當(dāng)刮水器進行備用時，推桿伸出，作用于搖桿，搖桿帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸帶動托輥驅(qū)動架轉(zhuǎn)動，托輥驅(qū)動架推動平托輥組架平行下降運動從而膠帶恢復(fù)槽型，與此同時完成刮水托輥上升，物料