刮板輸送機(jī)設(shè)計計算及選型

1、刮板輸送機(jī)輸送能力的計算工作面刮板輸送機(jī)的輸送生產(chǎn)能力計算 刮板輸送機(jī)輸送能力Q按下式計算：Q=3600Avp（4-1）刮板輸送機(jī)輸送量（t/h）;式中Q2）；溜槽上物料裝載斷面（m A刮板鏈條速度（m/s）;v3）。t/m p物料堆積密度（溜梢上物料斷面積A計算圖4-1溜槽中貨載最大斷面積溜槽上物料斷面積A:2 D1 （4-2） b b） h （AA A A bh Cb10312201242、）；A 單側(cè)擋板溜槽上物料斷面各部分的面積（式中Am212）；導(dǎo)向管斷面面積（mA3溜槽寬度（m）; b溜槽槽口高度（m）； h0溜槽槽口寬度（m）； b0刮板輸送機(jī)工作時檔煤凈高（m） h；1物料的動

2、堆積角，取 a =20?;a（0.73 0.2 0.085） tan20 0tanb h（bb ） .3m 112溜槽上框架寬度（m）;b 1溜槽距擋板的距離（m） b;2;） m導(dǎo)向管直徑（D裝載系數(shù)。C發(fā)070.3.14 12 ）.159（m.30）0.73 0.2 0.085 00.A 056 0.087 .9 （24Q=3600 X 0.159X 1.04 X0.9=535（t/h）刮板輸送機(jī)上的物料斷面面積的計算當(dāng)給定工作面刮板輸送機(jī)的生產(chǎn)能力，驗算溜槽最大物料斷面面積A:Q4002 e)(m159.119A A 0 0. 3600 1.04 0.3600v9 所設(shè)計的刮 板輸送機(jī)中

3、部槽尺寸滿足生產(chǎn)能力要求。刮板輸送機(jī)水平彎曲段幾何參數(shù)的計算工作面刮板輸送機(jī)，隨著采煤機(jī)的移動，需要整體逐段向煤壁推移，使工作面刮 板輸送機(jī)呈蛇形彎曲狀態(tài)。如圖 4-2所示。圖4-2刮板輸送機(jī)水平彎曲段示意圖彎曲段曲率半徑R的計算彎曲段曲率半徑R：10 R(4-3)2sina_ 2彎曲段曲率半徑(m)R; 式中相鄰溜槽間的偏轉(zhuǎn)角度(？)； a每節(jié)溜槽長度(m) l。01.5 28.65 R(m) 3sin2 2.彎曲段長度L的計算w彎曲段長度L: w2a 4aR L (4-4)w彎曲段長度(m)式中 L； w m) a 。刮板輸送機(jī)一次推移 步距(227. 8.65 0.6 L 4 0.628

4、 ) (mw L=8.27m的計算值。實用中要確保刮板輸送機(jī)彎曲段長度不小于w彎曲段對應(yīng)的中心角的計算4.2.30彎曲段對應(yīng)的中心角:0a 2arcsin (4-5)022a Lw。式中rad)彎曲段對應(yīng)的中心角，一般用弧度表示(60 1450.8 .30 2 arcsin rad (0226. 278.0 N 的計算 4.2.4彎曲段的溜梢數(shù)：彎曲段的溜槽數(shù)N 2R0 N (4-6) loL 彎曲段所需溜槽數(shù)量，輸送機(jī)整體推移時N;式中N_ |0)rad。 a彎曲段對應(yīng)的中心角(0145065282 . .54 N 5. 5.1 .4.3刮板輸送機(jī)運行阻力的計算刮板輸送機(jī)每米長度物料質(zhì)量q的

5、計算刮板輸送機(jī)每米長度物料質(zhì)量q ：Qe(kg/m)(4-7) q 3.6v刮板輸送機(jī)輸送量(t/h)Qo 式中e400q 106.8 (kg/m) 3.6 1.044.3.2 刮板鏈條每米長度質(zhì)量q的計算0刮板鏈條每米長度質(zhì)量，與鏈條直徑、刮板鏈條形式及 溜槽寬度等因素有關(guān)，其數(shù)值如表4-1所示表4-1 刮板鏈條每米長度質(zhì)量 q0鏈條直徑(mm)溜槽寬度(mm)刮板鏈條每米長度質(zhì)量(kg/m)邊雙鏈中雙鏈(準(zhǔn)邊雙鏈)單中 鏈10280一一14320一13.4420一15.2520一25.21862018.4一63019.2一2263031.435.276436.039.02673042.35

6、1.076447.458.630730一70.0764一72.030830一73.6880一78.034960一90.01000一98.05.29.411.313.228.133.040.043.060.063.066.971.080.082.0 q 40.0 由表 4-1) 查得 kg/m (0.刮板輸送機(jī)有載分支的基本運行阻力W的計算zh圖4-3刮板輸送機(jī)運行阻力計算圖 TOC o 1-5 h z 刮板輸送機(jī)有載分支的基本運行阻力W: zh (N)(4-8)sing (q q) W(q L q )L gcoso刮板輸送機(jī)有載分支基本運行阻力(N);W式中zh刮板輸送機(jī)設(shè)計長度(m);L2;

7、 重力加速度，取 gg=10m/s刮板輸送機(jī)傾角(？)B ;刮板輸送機(jī)每米長度物料的質(zhì)量(kg) q;刮板鏈條每米長度的質(zhì)量(kg) q;0物料在溜槽中移動的阻力系數(shù)；刮板鏈條在有載分支溜槽中移動時的阻力系數(shù)；“土” 一一根據(jù)刮板鏈條向上運輸時取“+”號；反之取”號。W (106.8 0.6 40.0 0.4) 160 10 cos0 訃(106.8 40.0) 160 10 sin0 128100N 128.1kN4.3.4 刮板輸送機(jī)無載分支的基本運行阻力 W的計算k刮板輸送機(jī)無載分支的基本運行阻力 W: k (N) (4-9)sincos( WqLg0K刮板鏈條在無載分支溜槽中移動時的阻

8、力系數(shù)；？式中刮板輸送機(jī)無載分支基本運行阻力(N) W。k25.6kNN ) 25600sincos0 16010 (.4 0 0 . W400K 和無載分支運行阻 4.3.5刮板輸送機(jī)彎曲時有載分支運行阻力Wzh的計算 力Wk WW刮板輸送機(jī)彎曲時有載分支運行阻力：和無載分支運行阻力Kzh(kN)(4-10) WW kzh1zh (kN)(4-11)W kWK1K刮板輸送機(jī)彎曲運行時附加阻力系數(shù)。k式中 1 (kN)W9140. 128.1 1.1zh (kN) W228.25.6 1.1 43.6 刮板輸送機(jī)運行總阻力W的計算刮板輸送機(jī)運行總阻力 W:(kN)(4-12) W W) 1.2

9、1(W W k(WzhzhKK2 刮板鏈條繞上頭部、尾部鏈輪回轉(zhuǎn)時的附加阻力系數(shù)。k 式中2 (kN)0.186 25.6) W 1.21 (128.14.4刮板輸送機(jī)鏈條張力和牽引力的計算4.4.1計算各特殊點的張力.確定給定條件中最小張力點張力S min如圖5-3比較1點和3點張力S和S:31 S 1.1WS S W ) (4-13K21K1又設(shè)機(jī)頭、機(jī)尾所需功率相同，負(fù)荷均勻，每個鏈輪克服阻力為總阻力W的一半，即1.21(W W)WKzh 0.S S 605(W W)(4-14),一 ，加222 解式(4-13)和(4-14)可得：S S 0.605W 0.495W 0.605 128.

10、1 0.495 25.6 64.83。力$ S 64.83 0 所以 S 因為S S=Smin33131.圖4-4鏈條張緊力計算示意圖2.用逐點計算法計算鏈條各點張力圖4-4中，kN3 SSmin3 kNS S.9 W.1 128.1 143 S 1.1W 31zhzh3431.21 (W W)W1.21 (128.1 25.6) S 143S S .9 50.9kN 414222 kNS S 76 22.W W50.9 1.1 25. S 1.1k12K44.2刮板輸送機(jī)兩端鏈輪總牽引力刮板輸送機(jī)兩端鏈輪總牽引力 F：F F F(4-15)215 S)F S S 0.0(S(4-16)其中

11、11414F S S 0.05(S S)(4-17) 32322刮板輸送機(jī)兩端鏈輪總牽引力(kN); F式中一一頭部鏈輪的牽引力 (kN);F1 o)FkN尾部鏈輪的牽引力(2.)(kN750.9) 102. 50.9 0.05 (143.9 F 1439 ) (kN0 3) 21.7 3 0.05 (22.7F 222(kN) 7123.0 F 102.7 21 4.5刮板輸送機(jī)電機(jī)功率的計算 刮板輸送機(jī)滿載運行時，電機(jī)功率 P的計算4.5.1刮板輸送機(jī)滿載運行時，電機(jī)功率P： v F k (4-18)(kW) P 刮板輸送機(jī)電機(jī)功率備用系數(shù)；式中 k )F；刮板輸送機(jī)鏈輪總牽引力(kN刮板

12、輸送機(jī)傳動效率。”041.123.7 1.1 2157.P kW) ( 90. P 的計算 4.5.2 單向割煤采煤工作面刮板輸送機(jī)電機(jī)功率S : q=0)的電機(jī)最小功率P采煤機(jī)下放時，刮板輸送機(jī)空載運行(min vLgcos1.1 2q。)(4-19(kW) P min 100004 1.40. cos0 .1 2 40.0 160 10 11 P 65. (kW) min9 0.1000)用式(4-18單向割煤工 作面采煤機(jī)割煤時，刮板輸送機(jī)電機(jī)最大功率為 Pmax P。=計算，即Pmax P：舌|板 輸送機(jī)電機(jī)的等值功率 P和設(shè)備功率sd22P PP.6P P 0 4-20)()(kWm

13、inminmaxdmaxP.2P 1 )(4-21(kW)ds刮板輸送機(jī)滿載運行時電機(jī)最大功率；P式中 max P刮板輸送機(jī)空載運行時電機(jī)最小功率。min22 118.81 65.165.P 06 1572157 .2 . (kW) dP 1.2 118.8 142.6(kW)s刮板輸送機(jī)配用電機(jī)總功率 P=180kWP=142.6kW sz所以，電機(jī)可用。鏈條預(yù)張力和緊鏈力的計算鏈條預(yù)張力由定義可知，鏈條預(yù)張力引起鏈條的彈性伸長量？1應(yīng)等于鏈條在額定負(fù)載y下的 彈性伸長量？L,即？L =?L。由虎克定律和上述張力代入該等式，可得y1T (S S S S)(kN)(4-22) . 42134鏈

14、條預(yù)張力(kN)。 T 式中1T (50.9 22.7 3 143.9) 55.1 (kN) _ 44.6.2 鏈條緊鏈力 鏈條緊鏈力:FW TT(kN)(4-23) ki 刮板輸送機(jī)鏈條預(yù)張力(kN) T;緊鏈時底鏈移動阻力(kN)W;k接鏈時鏈條松弛量(0.50.6t)需要的附加牽引力(kN F),按下式計算：EAp3 010F (kN)(4-24) 4L2)；109(N/m 刮板鏈條的彈性模量，取E=206X式中E2)；A 鏈條橫斷面積(m 。圓環(huán)鏈條鏈環(huán)的節(jié)距；p刮板輸送機(jī)設(shè)計長度(m) L。22 D.0263.14 023 1006 . A2 2 1(m)0443909201.06

15、10.102063 4.10 31F(kN) 1604 T 55.1 25.6 31.4 112.1 ) kN (刮板輸送機(jī)牽引機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的驗算刮板輸送機(jī)牽引鏈強(qiáng)度驗算：Ta(4-25) 2 k _ minTm 2時滿足要求；kk刮板輸送機(jī)鏈條最小安全系數(shù)，式中 minmin刮板輸送機(jī)鏈條最小被斷載荷(kN)T; a刮板輸送機(jī)滿載啟動時鏈條最大拉力(kN) Tom (kN)knTT acab刮板輸送機(jī)單股鏈條最小破斷力(kN);式中Tb刮板輸送機(jī)鏈條根數(shù)；nc刮板輸送機(jī)鏈條受力不均勻系數(shù)，中單鏈k=1。 kaa Pnb T (kN)(4-26) mV刮板輸送機(jī)電機(jī)啟動力矩系數(shù)；n 式中b刮板輸送

16、機(jī)電機(jī)總功率；P刮板輸送機(jī)啟動時總傳動效率；晨(kN) 850 850 1 T 125 180 0.6 259.T 6(kN) ml.04850 k 3.27 2滿足要求 min259.64.8刮板輸送機(jī)的選型刮板輸送機(jī)是連續(xù)動作式運輸機(jī)械的一種，由于其機(jī)身低矮，可以彎曲，運輸能力大，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，能適應(yīng)采煤工作面較惡劣的工作條件。它除了運煤外，還能 給采煤機(jī)作運行軌道；作為移置液壓支架的支點；清理工作面的浮煤；懸掛電纜、 水罐、乳化液管等。它是緩傾斜長壁采煤工作面唯一的運輸設(shè)備。4.8.1預(yù)選根據(jù)MG300AM雙滾筒采煤機(jī)的生產(chǎn)能力可初步選用 SGD-630/180型刮板輸送機(jī)?；緟?shù)如下表

17、:運輸能力350 t/h刮板鏈速破斷拉力850KN中部槽尺寸(15 000.92m/s63220)mm4.8.2驗算(1)運輸能力的驗算vF.Q 36mQ m F V 0)v 3.6( 60350 98.5)92 (0.63. 0.9 1150602m0. 114式中：一一采煤機(jī)的生產(chǎn)能力，t/hQm 中部槽具有的裝載斷面面積Fv刮板鏈速度，m/sv采煤機(jī)牽引速度， m/min0 裝滿系數(shù)，一般小于1,這里取0.93kg/m散煤容重，明中部槽的裝煤斷面F,kg/m30中部槽裝煤的可堆積角按， 散煤密度1150中部槽物料斷面圖10.63 2 0.11030 tan.11) (0.63 2 0.F

18、 063 0.11 222m.094 0由上計算可知，當(dāng)采煤機(jī)的運行方向與刮板鏈運行方向相同時，中部槽的裝煤斷 面能夠承受。反之，也然。(2)運行阻力計算中部槽單位長度上的裝煤量按鏈速計算，即Q350 kgm/105mq 3.6v3.6 0.92 =0.4, =0.6,刮板鏈在槽內(nèi)運行的阻力系數(shù)煤在槽內(nèi)運行的阻力系數(shù)l計算重、空段的運行阻力。sinLgq)cos( W (qq q )Lgllzhl03 8cos150 9.18.8 0.4) 6 (105 0.03sin.8 918.8) 150(105 N87933)( qLg cossinW)3 4cos3sin0 .8150 9.8 (. 18 N12486式中：L刮板輸送機(jī)長度，m刮板鏈單位長度的質(zhì)量，kg/mql傾斜角度(3)刮板鏈張力計算：WW,然后確定刮板鏈的和如下圖所示，按求出的重段、空段運行總阻力 皿最小張力點。 .按逐點計算法得21W S S zh12WSS k4334雙機(jī)頭驅(qū)動刮板輸送機(jī)計算圖因下端有驅(qū)動裝置，故Sj3