耙斗裝巖機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、目 錄摘要1關(guān)鍵詞11 前言2 1.1 P-30B耙斗裝巖機(jī)的工作原理2 1.2 課題設(shè)計(jì)的目的和內(nèi)容3 1.3 總體方案的選定42 耙斗的設(shè)計(jì)計(jì)算6 2.1 耙斗重量的確定7 2.2 耙斗主要外形尺寸的額確定8 2.3 耙斗的插入角和耙角的確定8 2.4 耙斗重心的確定8 2.5 耙斗的尾幫93 操縱機(jī)構(gòu)、臺(tái)車及絞車的設(shè)計(jì)103.1 操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)103.2 絞車的設(shè)計(jì)103.3 臺(tái)車144 槽子及擋板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)154.1 三槽的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)154.2 耙斗裝巖機(jī)卸料槽的改進(jìn)164.3 擋板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)175 耙斗裝巖機(jī)運(yùn)動(dòng)機(jī)動(dòng)力計(jì)算175.1 耙裝阻力的計(jì)算195.2 牽引力的計(jì)算196 粑斗裝

2、巖機(jī)的輔助設(shè)備及鋼絲繩的布置22P-30(B)耙斗裝巖機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué) 生：李 浩指導(dǎo)老師：莫亞武（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128） 摘 要：關(guān)鍵詞： P-30(B) the Master Structure Design of Rock Rake BucketStudent: Li HaoTutor: Mo Ya-wu(Orient Science&Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China) Abstract: Key words:1 前言1.1 耙斗裝巖機(jī)的工

3、作原理P-30B耙斗裝巖機(jī)用于小煤礦和大礦采區(qū)巷道掘進(jìn)時(shí)配合固定車箱式礦車或箕斗進(jìn)行裝載巖石、半煤巖之用，適用于巖巷掘進(jìn)中配以1.1米3礦車或箕斗進(jìn)行裝載作業(yè)。適用于凈高大于2米，凈斷面6以上的巷道。具有生產(chǎn)效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便等特點(diǎn)?？稍诎朊簬r或巖巷中使用，既可用于平巷也可用于上下山掘進(jìn)工作面裝巖等，如增添尾輪兩只，就可在拐彎巷道進(jìn)行掘進(jìn)裝巖工序間平行作業(yè)。P-30B型耙斗裝巖機(jī)（耙?guī)r機(jī)）的電氣設(shè)備（包括電動(dòng)機(jī)）、按扭開(kāi)關(guān)、磁力啟動(dòng)器、照明燈等均可選用隔爆式，才可以在有瓦斯及粉塵爆炸危險(xiǎn)的礦井中使用。P-30B耙斗裝巖機(jī)（扒裝機(jī)）主要由固定楔、尾輪、耙斗、傳動(dòng)部分（包括操縱機(jī)構(gòu)、臺(tái)車、

4、絞車）、導(dǎo)向輪、料槽（進(jìn)料槽、中間槽、缷料槽）以及電氣部分等主要部件組成。如圖1所示。耙?guī)r機(jī)主要通過(guò)絞車的兩組滾筒，分別牽引主繩、尾繩，使耙斗作往復(fù)連動(dòng)，耙斗把巖石扒入進(jìn)料槽，通過(guò)中間槽到卸料槽的卸料口卸入礦車，從而實(shí)現(xiàn)裝巖。   裝巖機(jī)具有效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。不僅可以用在平巷裝巖，而且可以在30°以下上山或下山巷道裝巖，以及拐彎或90°拐彎的巷道，并且還能進(jìn)行掘進(jìn)工序的平行作業(yè)，提高掘進(jìn)速度，是實(shí)現(xiàn)巷道掘進(jìn)機(jī)械化的一種主要機(jī)械設(shè)備。耙斗的容量為0.3立方米，裝載能力為3050立方米/小時(shí)，其他的參數(shù)需根據(jù)前面的已知條

5、件及其工作環(huán)境來(lái)計(jì)算。1-固定楔；2-尾輪；3-鋼絲繩；4-耙斗；5-臺(tái)車；6-操縱機(jī)構(gòu)；7-絞車；8-卡軌器；9-托輪；10-1.2 課題設(shè)計(jì)的目的和內(nèi)容設(shè)計(jì)目的：耙斗裝巖機(jī)主要用在采礦工業(yè)中，過(guò)去在掘進(jìn)中唯一的裝載機(jī)械是鏟斗式裝巖機(jī)，否則便是人工裝巖。隨著采礦工業(yè)的發(fā)展，耙斗裝巖機(jī)得到了很好的發(fā)展，耙斗式裝巖機(jī)在我國(guó)巖巷掘進(jìn)中使用量已達(dá)7080%，這是因?yàn)樗哂薪Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固可靠、操作和維修方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。在推廣過(guò)程中，人們還發(fā)現(xiàn)它有一個(gè)更加重要的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，即在排巖時(shí)礦車不能及時(shí)供應(yīng)的情況下，并不妨礙掘進(jìn)工作的正常進(jìn)行。耙斗裝巖機(jī)可以很快把迎頭爆破下來(lái)的巖石用耙斗耙到后面，騰出迎頭打

6、眼的位置，使打眼工作得以連續(xù)進(jìn)行，而工作面的后部則成為一個(gè)殲石儲(chǔ)倉(cāng)，隨時(shí)來(lái)車隨時(shí)裝巖。這種平行作業(yè)的方式，不僅有利于掘進(jìn)頭的工作，而且還彌補(bǔ)了整個(gè)礦井后配套運(yùn)輸能力不足的缺陷，也緩和了提升設(shè)備在出巖高峰時(shí)的擁擠堵塞現(xiàn)象。由于耙斗裝巖機(jī)的這些突出的優(yōu)點(diǎn)，所以盡管它存在著若干難以克服的缺點(diǎn)，其發(fā)展趨勢(shì)仍然有增無(wú)減。實(shí)踐證明，使用耙斗裝巖機(jī)裝巖可以大大提高掘進(jìn)效率和減輕笨重的體力勞動(dòng)。但是耙斗裝巖機(jī)迄今為止也不是很完善，因此我們需要?jiǎng)?chuàng)新將其進(jìn)一步完善。研究?jī)?nèi)容： P-30(B)耙斗裝巖機(jī)的工作原理與發(fā)展前景。 P-30(B)耙斗裝巖機(jī)的總體設(shè)計(jì)（包括其主要參數(shù)的確定、三圖的繪制和工作能力的確定等）。

7、 P-30(B)耙斗裝巖機(jī)的操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。該課題研究的出發(fā)點(diǎn)是首先立足于原有產(chǎn)品的創(chuàng)新，對(duì)大學(xué)四年中學(xué)習(xí)的基本的專業(yè)知識(shí)的一次綜合運(yùn)用，然后根據(jù)原有產(chǎn)品中的不足，找出其中的需要改進(jìn)的缺點(diǎn)，找到更好的更具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的合理的總體設(shè)計(jì)方案。1.3 總體設(shè)計(jì)方案的選定方案一圖2 耙斗裝巖機(jī)的外形Fig 2 Rock rake buckets dimension-耙斗的寬度）左右，此次的設(shè)計(jì)取為1022 mm，為了提高工作效率，進(jìn)料槽的寬度并不一致，即進(jìn)料槽略成梯形，將與地面或巖石接觸的一邊設(shè)計(jì)為1.45b，即為1305 mm，而它的另一邊與中間槽相連接，從而很輕松的將其另一邊的寬度定位1022 mm。

8、設(shè)計(jì)簸箕口擋板是為了使耙斗能在一定距離里完成裝料過(guò)程而不至于使流出的物料過(guò)分的分散，根據(jù)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)可將兩擋板間的距離設(shè)計(jì)為2.31b，即為2082 mm。由于卸料槽與地面有一定的距離，因此三槽不能設(shè)計(jì)在同一直線上，更不能設(shè)計(jì)與水平線平行。根據(jù)力學(xué)方面的知識(shí)，進(jìn)料槽的傾斜角度越大，電動(dòng)機(jī)對(duì)物料所做的功也就越大，通過(guò)查閱礦山機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，可將進(jìn)料槽所在的平面與導(dǎo)軌所在的平面設(shè)計(jì)為24°，即進(jìn)料槽傾斜的角度為24°。根據(jù)絞車、操縱機(jī)構(gòu)的外形尺寸可將臺(tái)車的外形尺寸長(zhǎng)度取為2112.5 mm。根據(jù)相關(guān)書籍與實(shí)際使用情況可將其總長(zhǎng)設(shè)計(jì)為6600 mm，如加上中間接槽，其總長(zhǎng)為7099

9、mm，其高度取為1968 mm。綜上可確定此耙斗裝巖機(jī)的外形尺寸為6600 mm×2082 mm×1968 mm（長(zhǎng)×寬×高），其大致形狀如圖2所示。方案二P30(B)耙斗機(jī)是煤礦井下普通機(jī)械化掘進(jìn)作業(yè)線中的主要設(shè)備,但其外形高度達(dá)1968mm，要求作業(yè)巷道凈高不小于2000 mm，不適應(yīng)低矮巷道使用；而且后配礦車或箕斗由小絞車接力運(yùn)輸，環(huán)節(jié)多、安全性差、效率較低。為了提高煤質(zhì)，減小掘進(jìn)工程量，提高生產(chǎn)效率，決定對(duì)工作面材料巷試行不拉底掘進(jìn)，由此提出了將現(xiàn)有的P30(B)舊耙斗機(jī)改造為適應(yīng)平均度1530 mm的矮型機(jī)的想法。P30(B)耙斗機(jī)具有簡(jiǎn)單、耐

10、用、故障少等眾多優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)實(shí)踐也證明了這一點(diǎn)，因此，我們?cè)谥贫ǜ脑旆桨笗r(shí)，盡量保留了它的優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)分析，最后確定采用如下方法改造：取消中間槽和頭輪，將卸料槽與中間槽的連接口部分進(jìn)行改造，加三角板，使卸料槽可直接與進(jìn)料槽對(duì)接。卸料槽的卸料口減小為800 mm×300 mm，并在槽底下面裝導(dǎo)料槽。取消支架及支柱，將槽體掉向180°，即進(jìn)料槽、卸料槽都裝在絞車出繩側(cè)。卸料槽安裝在托輪處絞車底座的托架上。行走及牽引部分，取消行走臺(tái)車，重新設(shè)計(jì)制作絞車底座為橋架形式，上面為20mm鋼板，用以安裝絞車及操縱機(jī)構(gòu)、托繩輪及卸料槽等，底座的支腿為18#槽鋼,槽鋼的一腳鉆有螺孔，支座騎在SJ4

11、4帶式輸送機(jī)原架的工字梁上，通過(guò)螺栓將底座與機(jī)尾聯(lián)為一體。為減輕絞車部分重量，將安裝電控的橋式支座與絞車底座分為2部分。另外，將SJ44帶式輸送機(jī)原架滑橇下面各焊一塊錨板，耙斗裝巖機(jī)工作時(shí)，在該錨板與巷道頂板間打上壓柱，以固定帶式輸送機(jī)和耙斗裝巖機(jī)。按此方案改造，可使絞車部分高度降到1100 mm，整機(jī)高降到1300 mm；后配運(yùn)輸專配SJ44帶式輸送機(jī)運(yùn)輸；移機(jī)時(shí)帶式輸送機(jī)機(jī)尾與耙斗裝巖機(jī)聯(lián)為一體在巷道底板上滑移，阻力較大，需配17 kW專用回柱絞車；耙斗機(jī)固定采用壓柱方式。優(yōu)點(diǎn)是整機(jī)高度大幅減小，滿足了使用要求；后配運(yùn)輸為SJ44帶式輸送機(jī)運(yùn)輸，減少了運(yùn)輸環(huán)節(jié)，增加了運(yùn)輸能力，消除了運(yùn)輸對(duì)

12、生產(chǎn)的制約。缺點(diǎn)是改動(dòng)點(diǎn)多，改造工作量大；機(jī)體移動(dòng)阻力大，移機(jī)比以前困難；且部分地減小了耙斗裝巖機(jī)的使用范圍，適應(yīng)巷道傾角由35°以下變?yōu)?6°以下,物料塊度不大于250 mm，作業(yè)巷道底板要完整不易破。經(jīng)過(guò)比較，它們各有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，此次的設(shè)計(jì)方案選用第一種的一般方案。  2 耙斗的設(shè)計(jì)計(jì)算耙斗是耙斗裝巖機(jī)的主要耙斗設(shè)計(jì)的原則： 對(duì)于各種礦物，耙斗易于插入(切入)礦堆，并能在短距離內(nèi)裝滿； 耙斗運(yùn)行要平穩(wěn)，物料不易從斗沿漏出； 在保證裝滿的條件下，耙斗重量要最??； 耙斗運(yùn)行時(shí)，動(dòng)力消耗要最??； 要堅(jiān)固耐用，便于制造。耙斗的結(jié)構(gòu)形狀：它主要取決于耙運(yùn)塊度，比重較大

13、的硬巖，耙斗應(yīng)制成鑄造的耙式的；耙運(yùn)松軟細(xì)碎的物料，耙斗應(yīng)制成箱形的，露天礦剝離作業(yè)用的耙斗應(yīng)制成雙面的；地面貯煤場(chǎng)往復(fù)運(yùn)煤的耙斗應(yīng)制成焊接的馬蹄形的。耙斗的高度H、寬度B和長(zhǎng)度L間的比例，影響耙斗工作的穩(wěn)定性，各式耙斗的高、寬、長(zhǎng)比例不同，近年來(lái)設(shè)計(jì)制造的各式耙斗的比例約為：鑄造的單面耙式耙斗H：B：L=1：1.8：2.4；鑄造的雙面耙式耙斗H：B：L=1：1.5：2；箱形耙煤耙斗H：B：L=1：2：2；馬蹄形耙煤耙斗H：B：L=1：2：2.6；輕型耙礦耙斗H：B：L=1：1.6：2。這些耙斗在不同的條件下，都獲得了滿意的使用效果。下面對(duì)耙斗的主要工作參數(shù)進(jìn)行選擇： 2.1 耙斗重量的確定耙

14、斗的重量是耙斗的重要參數(shù)之一，它取決于耙齒插入礦堆的阻力，也就是說(shuō)取決于耙運(yùn)物料的塊度和比重。物料的塊度，比重愈大，插入阻力愈大，耙斗應(yīng)該愈重。如耙斗過(guò)輕，便不能插入礦堆，而且沿礦堆表面“擦過(guò)去”。然而，如果耙斗過(guò)重，雖能迅速插入礦堆，裝滿礦物，但增大了動(dòng)力消耗，還會(huì)在耙道上耙出深溝。耙斗重量直接影響耙斗的使用質(zhì)量。從國(guó)內(nèi)外資料看，耙斗的重量一般均以耙斗的單位寬度的重量P表示。過(guò)去美國(guó)對(duì)斗容為耙斗，P取1-4公斤/厘米；后來(lái)，對(duì)斗容為1.5-2的耙斗，P增至16-20公斤/厘米。蘇聯(lián)對(duì)斗容的耙斗，P取公斤/厘米。我們的實(shí)踐推茬P取5-6公斤/厘米。耙斗重量的選取，取決于耙斗寬度，巖碴物理機(jī)械性

15、能，插入巖堆阻力，裝滿耙斗行程，耙斗插入角和耙齒的后角，所以按P值選取耙斗重量并不十分恰當(dāng)。蘇聯(lián)H.B.吉洪諾夫推茬的經(jīng)驗(yàn)公式為(1)。 （1）用式(1)所算得的計(jì)算值與實(shí)際耙斗的重量的最佳值有很大誤差?？偨Y(jié)我國(guó)煤礦使用耙斗裝巖機(jī)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，按照耙斗裝巖機(jī)的工作原理和受力分析，導(dǎo)出的算公式為（2）。 （2）式中-耙斗重量，公斤；V-耙斗斗容，；l-裝滿耙斗的路程長(zhǎng)度，取0-2米；K-耙斗插入巖堆的單位阻力，公斤/；150毫米以下小碴石：K=2000-3000公斤/；150毫米以上巖碴：K=3000-5000公斤/；爆破不良：K=5000-9000公斤/。-巖碴容重，公斤/； 、-耙斗插入角和后

16、角； C-斗寬系數(shù)，取值如表1。表1 耙斗寬與C的關(guān)系Tab 1 Scraper wide and C relationship耙斗寬（米）0.60.70.80.911.11.21.5C值0.10.20.30.5 近20年來(lái)，我們對(duì)許多不同形式不同重量的耙斗進(jìn)行試驗(yàn)，(2)式計(jì)算出來(lái)的耙斗重量較接近實(shí)際，效果較好，列舉如表2。表2 不同耙斗的重量選擇Tab 2 Different scraper choice of weight 斗容（）實(shí)際重量（公斤）（2）式計(jì)算重量（公斤）0.3（平巷）4404130.3（斜井）4604660.6（平巷）720788 本次設(shè)計(jì)取耙斗的重量為428.4公斤。

17、2.2 耙斗主要外形尺寸的確定設(shè)計(jì)耙斗時(shí)應(yīng)以其寬度作基本尺寸，以增加寬度的辦法來(lái)提高耙斗的容積，與此同時(shí)，必須相應(yīng)增加高度和長(zhǎng)寬。寬度與高度的比值應(yīng)考慮耙斗的穩(wěn)定性，并隨其容積、寬度、巖石比重的增加而逐漸減小，一般取2-1.5。耙斗的穩(wěn)定性還與其長(zhǎng)度有關(guān)，長(zhǎng)度與寬度的比值應(yīng)隨巖石的比壓的增加而減小，一般取。煤礦耙斗的高H、寬B、長(zhǎng)L之比，建議取H：B：L約取1：2：2.7為合適。高、寬、長(zhǎng)之間的恰當(dāng)比例，能使耙斗得到較高的裝滿系數(shù)和良好的穩(wěn)定性。2.3 耙斗的插入角和耙角確定耙斗的插入角是指耙斗在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中插入巖堆的角度。耙斗的耙角是指耙斗在靜止水平位置時(shí)，耙齒內(nèi)側(cè)與水平所成的角度。耙角不一定

18、等于插入角，但其值十分接近。計(jì)算上為了方便，以耙角作插入角用。耙斗的插入角必須與巖碴的插入阻力相適應(yīng)，阻力大的巖碴，插入角也大，使耙斗在一定距離內(nèi)插入一定深度。插入角的大小，主要取決于物料的塊度、耙運(yùn)面的傾角，耙大塊礦物，插入角應(yīng)大；耙細(xì)碎礦物，插入角可小。插入角太小時(shí)，插入困難，插入角過(guò)大時(shí)，雖易插入物料堆，但增大了耙運(yùn)阻力，耙斗運(yùn)行不平穩(wěn)，產(chǎn)生跳動(dòng)現(xiàn)象，物料易從斗內(nèi)漏出。為減少生產(chǎn)的麻煩，使用方便，一般耙角取55°的平巷耙斗，此次的設(shè)計(jì)以平巷耙斗來(lái)說(shuō)明。2.4 耙斗重心確定為保證耙?guī)r工作的穩(wěn)定性和較好的插入性能，耙斗重心應(yīng)通過(guò)齒尖(見(jiàn)圖3a)?？墒拱叶饭ぷ鲿r(shí)，耙斗前后各部保持平衡

19、。重心的上下、左右位置，希望在耙斗兩端牽引鋼絲繩的連線下面，以防止耙斗提起時(shí)翻轉(zhuǎn)。下山使用的耙斗，插入角要加 大，重心位置也要后移(見(jiàn)圖3b)。原來(lái)點(diǎn)重心由于工作位置變而離開(kāi)齒尖，因而應(yīng)移到點(diǎn)，以保持各部平衡，得到較好的裝載性能。2.5 耙斗的尾幫 耙斗尾幫是指耙齒齒尖上的傾斜部分W(見(jiàn)圖3a)。尾幫的長(zhǎng)短對(duì)耙裝的效果影響很大、耙取巖碴時(shí)，尾幫越短 圖3 耙斗重心位置圖，工作面下部的巖碴越能被清理干凈 Fig 3 The fighting shifted of the scraper，但從耙取巖石的受力情況看，尾幫越短，阻力越大。這是耙斗工作時(shí)斗內(nèi)巖碴沿尾幫移動(dòng)造成的(見(jiàn)“運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力計(jì)算”中的

20、圖12b)。尾幫較長(zhǎng)，耙裝時(shí)，巖碴沿尾幫斜面上移，壓向尾幫的這部分巖碴的重量的垂直分力，自然形成耙斗的截深力的一部分。因此，伺樣容積的耙斗，其他參數(shù)都相同，尾幫長(zhǎng)的耙斗自重比尾幫短的輕。設(shè)計(jì)耙斗時(shí)，利用壓在耙斗尾幫上的巖石產(chǎn)生截深力是較合理的。因?yàn)榻厣钭枇κ请S插入巖堆的深度增大而增大，所需的截深力也是逐漸增加，而由巖石壓在尾幫上產(chǎn)生的截深力，是隨插入深度的增加而增加的。所以耙斗設(shè)計(jì)適當(dāng)考慮加長(zhǎng)尾幫是很必要的。表3 耙斗技術(shù)規(guī)范Tab 3 Scrapers specification技術(shù)規(guī)范容量0.3外形長(zhǎng)度mm1250耙角°55外形寬度mm900重量kg428.4外形高度mm460上

21、述各項(xiàng)耙斗參數(shù)是相互影響，相互關(guān)聯(lián)的，只要其中一項(xiàng)參數(shù)選取不當(dāng)，設(shè)計(jì)的耙斗也不會(huì)理想。綜上所述，可基本上確定耙斗的主要技術(shù)規(guī)范如表3。支柱也為組焊件，是所有槽與兩擋板重量的支撐件之一。支柱要求要有較強(qiáng)的強(qiáng)度與剛度，由于它為組焊件，因此它所要求的焊條機(jī)械性能強(qiáng)度不低于37kg/mm，主體與底板焊接后其不垂直度允許為。支柱主要由上、下筋板，場(chǎng)、短筋板，主體L=710mm，頂板，拖架L=254mm等焊接而成。3 操作機(jī)構(gòu)、臺(tái)車及絞車的設(shè)計(jì)耙斗裝巖機(jī)傳動(dòng)部分主要由三大部分組成，分別是：操作機(jī)構(gòu)、臺(tái)車、絞車，及其他附件。3.1 操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)桿、桿的一端與絞車閘帶相連，通過(guò)操縱桿控制閘帶的開(kāi)合，對(duì)絞車的

22、兩個(gè)滾筒進(jìn)行分別的操縱。3.2 絞車的設(shè)計(jì)絞車是裝巖機(jī)的心臟，耙礦絞車上所用的電機(jī)都是系列的，為減輕耙礦絞車的體積和重量，以后將選用系列的電機(jī)。目前我國(guó)大量生產(chǎn)的四種型號(hào)，七種規(guī)格耙礦絞車，結(jié)構(gòu)上都是相同的，只是零件的尺寸大小有異。耙礦絞車采用行星齒輪傳動(dòng)，內(nèi)齒圈上的制動(dòng)裝置為帶式制動(dòng)閘。制動(dòng)帶鋼板厚度取為2mm，寬度取為70mm，使用中,斷帶時(shí)有發(fā)生，影響了生產(chǎn)。為此，我們將原帶式制動(dòng)裝置改進(jìn)為短帶式制動(dòng)裝置(如圖4所示)，從而杜絕了斷帶事故，提高了運(yùn)轉(zhuǎn)可靠度。圖4 制動(dòng)裝置Fig 4 Check mechanism圖5 改前受力分析Fig 5 Before the change analy

23、sis of the force帶式制動(dòng)器的制動(dòng)帶受力有松邊與緊邊之分，其與制動(dòng)輪間的壓力是變化的，如圖5所示。該制動(dòng)帶的緊邊受力為，松邊為。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知它們的計(jì)算公式如下：式中 制動(dòng)力矩 （3） （4）D制動(dòng)輪直徑e自然對(duì)數(shù)的底，e=2. 718制動(dòng)帶與制動(dòng)輪之間的摩擦系數(shù)制動(dòng)帶包角，弧度制動(dòng)帶厚度為： （5） 式中 制動(dòng)帶厚度 z接頭處鉚釘個(gè)數(shù) d鉚釘直徑 制動(dòng)帶材料的許用拉應(yīng)力，MPa對(duì)三行星齒輪雙滾筒型耙礦絞車，電動(dòng)機(jī)型號(hào)YBB17-4，電動(dòng)機(jī)功率P=17KW，現(xiàn)將制動(dòng)帶寬度設(shè)計(jì)為：b = 70mm，厚度= 2mm，接頭處鉚釘為2個(gè)，鉚釘直徑d= 6mm，包角=5.44弧度，制動(dòng)

24、帶復(fù)面材料為石棉，摩擦系數(shù)=0. 35-0.6，以下的計(jì)算取為0.5，制動(dòng)輪直徑D=402mm。由前面可知空程滾筒的轉(zhuǎn)速=95r/min，工作滾筒的轉(zhuǎn)速=61 r/min，工作機(jī)的有效功率=13.26KW。根據(jù)公式=9550×/n可算得：由上面的計(jì)算可以清楚的看到運(yùn)料時(shí)所受到的轉(zhuǎn)矩遠(yuǎn)大于返回時(shí)所受到的轉(zhuǎn)矩，因此在以后計(jì)算當(dāng)中都應(yīng)該取運(yùn)料時(shí)來(lái)作為分析對(duì)象。下面按照絞車滿負(fù)荷工況來(lái)校核制動(dòng)帶厚度(不計(jì)瞬時(shí)過(guò)載)。 作用在制動(dòng)輪上的最大轉(zhuǎn)矩： 根據(jù)前面的公式（3）、公式（4）、公式（5）可算得：制動(dòng)帶松邊拉力=561N；制動(dòng)帶緊邊拉力=10089N；制動(dòng)帶厚度（）mm。由于制動(dòng)帶厚度為2m

25、m，其拉應(yīng)力已接近許用值，而耙礦絞車在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中還存在著由于抬、壓閘把導(dǎo)致制動(dòng)帶在固定爪處產(chǎn)生反復(fù)彎曲應(yīng)力，其合成應(yīng)力將超過(guò)許用值，因此斷帶位置大都在該處，這就是斷帶的重要原因。為了克服上述不足，于是我們將制動(dòng)裝置改為如圖6所示結(jié)構(gòu)。制動(dòng)帶厚度由圖6 改后受力分析Fig 6 After the change analysis of the force2mm增加到6mm，隨著結(jié)構(gòu)和厚度的改變，其受力方式改變了，如圖6所示。要使制動(dòng)輪靜止，則有： 所以：取閘瓦為分析對(duì)象，如圖6b所示： （6） （7）T=N/(2cos) （8）假定電動(dòng)機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)、制動(dòng)輪受力最大時(shí)，取=15°，=0.5

26、，校核制動(dòng)帶強(qiáng)度如下：T=N/(2cos)= 6860.7N當(dāng)帶寬為70mm，厚度為6mm時(shí)，受拉強(qiáng)度為：很顯然遠(yuǎn)小于許用拉應(yīng)力80MPa，所以強(qiáng)度足夠。3.3 臺(tái)車臺(tái)車是裝巖機(jī)的重要組成部分。它是裝巖機(jī)的基座，裝巖機(jī)的其他部分都需要它的支撐。裝巖機(jī)的整體運(yùn)動(dòng)也是通過(guò)它來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此它的設(shè)計(jì)必須滿足其必要的強(qiáng)度與剛度，也需具有一定的靈活性。臺(tái)車上有許多突出的小基座，它們是用來(lái)放置裝巖機(jī)其他部件的，如操縱機(jī)構(gòu)、絞車、支柱和電氣設(shè)備等。4 槽子及擋板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 三槽的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 三槽一擋是指進(jìn)料槽、中間槽、卸載槽以及簸箕口擋板。進(jìn)料槽是引導(dǎo)裝料的，是物料通道之一。進(jìn)料槽的左下方幾乎靠地，從而方

27、便耙斗進(jìn)入進(jìn)料槽。它是裝巖機(jī)運(yùn)料裝置的主要組成部分之一。進(jìn)料槽上還安裝了升降裝置，從而可以很靈活的調(diào)節(jié)左下方的高度，以方便耙斗很輕松的進(jìn)入進(jìn)料槽。進(jìn)料槽為組焊件，它主要由簸箕口、左右護(hù)板、升降裝置以及連接槽通過(guò)焊接或銷連接而成。進(jìn)料槽的通道大致成梯形狀，兩側(cè)均有升降裝置及保護(hù)裝置。進(jìn)料槽較寬的一邊裝有簸箕口擋板，較窄的一邊與中間槽相連接，其大致形狀如圖7所示。圖7 進(jìn)料槽外形尺寸Fig 7 Feed channels dimension中間槽是物料通道之一，中間槽也為組焊件。中間槽安裝在臺(tái)車的支架和支柱上，而進(jìn)料槽、卸料槽則分別在其前后與之銜接。中間槽有兩個(gè)彎曲部，為考慮磨損及易于更換，彎曲部

28、裝有可拆卸的耐磨弧形板。卸載槽也為組焊件，也是耙斗運(yùn)行的通道之一。它承擔(dān)著耙斗卸載的重要作用，物料就是通過(guò)此部分進(jìn)入裝料小車的。卸料槽主要由右護(hù)板、左護(hù)板、四個(gè)導(dǎo)向輪托座、緩沖器、筋板、骨架、槽底板和連 圖8 卸料槽外形尺寸 接板等組成，它們主要是通過(guò)焊接或銷連 Fig 8 Discharge spouts dimension 接在一起。卸料槽后部安彈簧碰頭，起緩 沖作用。導(dǎo)向輪托裝有導(dǎo)向輪，鋼絲繩是通 過(guò)導(dǎo)向輪連接到上絞車與尾輪上的。卸載槽的外形尺為1545mm×1049mm×350mm（長(zhǎng)×寬×高），它的形狀為類似長(zhǎng)方體的槽其大致形狀與部分尺寸如圖8

29、所示。卸載槽的設(shè)計(jì)要求并不非常嚴(yán)格，只需滿足一定的強(qiáng)度與剛度即可，盡量能使耙斗中的料卸載完全。卸載槽上的導(dǎo)向輪托座上均裝有相應(yīng)的導(dǎo)向輪。導(dǎo)向輪的基本結(jié)構(gòu)與尾輪（尾輪的設(shè)計(jì)請(qǐng)看后面的說(shuō)明）的相似。導(dǎo)向輪可以引導(dǎo)繩子的運(yùn)動(dòng)方向，鋼絲繩通過(guò)導(dǎo)向輪中的繩輪進(jìn)入絞車可降低鋼絲繩的磨損，以提高裝巖機(jī)的工作效率。卸料槽與中間槽的連接原是在50×50 圖9 增加拖繩杠后的卸料槽毫米角鋼_L用螺栓連接。耙斗卸料時(shí)，連 Fig 9 Increase in tow when the materialat the bar接處受力很大，角鋼很容易變形甚至拉裂， 1-鋼絲繩；2-卸料槽；3-增加的托繩杠使卸料槽

30、下降，與礦車相碰，可用20毫米鋼板按形狀制作好焊牢即可。為了保證質(zhì)量，可以適當(dāng)加焊幾條拉筋。卸料槽下方的鋼絲繩，由于松馳而下垂，操作者稍一馬虎便可打傷推車工。在槽底適量加焊幾根托繩杠就可以避免。參看圖9。 4.2 耙斗裝巖機(jī)卸料槽的改進(jìn)由于原耙斗裝巖機(jī)的卸矸槽長(zhǎng)度只有大約一只3t礦車長(zhǎng)度，因此，耙斗裝巖機(jī)每次上下只能裝載一只礦車，這樣，由于起動(dòng)頻繁，井下工作條件惡劣等原因，常發(fā)生電機(jī)燒毀 等事故，這類事故不但影響生產(chǎn)、浪費(fèi)時(shí)間，而且還要耗費(fèi)大量維修以及人工費(fèi)用。文中采取加長(zhǎng)卸料槽長(zhǎng)度的方法(如圖 10所示)，使該耙斗裝巖機(jī)一次可以裝載三只礦車。實(shí)踐證明，該方法的應(yīng)用不僅減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、提

31、高了裝巖效率，還加快了工作面的推進(jìn)速度，獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。圖 10 耙斗裝巖機(jī)改進(jìn)前后分析Fig 10 Before and after change the analysis of Rock rake bucket4.3 擋板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖11 簸箕口擋板外形尺寸Fig 11 Dustpan of baffles dimension 5 耙斗裝巖機(jī)運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力計(jì)算根據(jù)采礦的實(shí)際情況，在礦山工業(yè)中，大部分的工作時(shí)間用于礦料的開(kāi)采，因此，耙斗裝巖機(jī)的裝載能力要求并不是很高。一般來(lái)說(shuō)，在中小型采礦工業(yè)中，耙斗裝巖機(jī)的裝載能力在30/h-50/h就能夠滿足工作要求。此次所設(shè)計(jì)的耙斗裝巖機(jī)的型號(hào)為P-3

32、0（B），其中的30就是指耙斗在理想狀態(tài)下的容量為0.3。以下的計(jì)算均是在沒(méi)有考慮耙斗漏料的情況下進(jìn)行的。現(xiàn)需實(shí)現(xiàn)30/h-50/h的裝載能力，而每耙一次的容量為0.3，則可計(jì)算出每小時(shí)需要耙多少次才能滿足所要求的工作能力。由此可算得耙斗每小時(shí)最少需要耙的次數(shù)=30/0.3=100(次) ，耙斗每小時(shí)最多需要耙的次數(shù)=50/0.3=166.7(次)167（次），即在一個(gè)小時(shí)內(nèi)耙斗需要來(lái)回100次-167次才能滿足30/h50/h的裝載能力。當(dāng)來(lái)回100次時(shí)，則每次所能使用的時(shí)間為：=1h/100=60min/100=3600s/100=36s；當(dāng)來(lái)回167次時(shí)，則每次所能使用的時(shí)間為=1h/1

33、67=60min/167=3600s/16721.5s。其中、包括了耙斗運(yùn)動(dòng)的來(lái)回時(shí)間及其他輔助時(shí)間。設(shè)耙斗所走過(guò)的單向路程為，所有槽的長(zhǎng)度為6200mm，簸箕口擋板長(zhǎng)度為=800mm，耙斗在槽以外所走過(guò)的單向路程為，則=+，其中一般在0m-2m之間，因此=6.2+0.8+=7+，即大約在7m-9m范圍內(nèi)。由于裝料時(shí)的運(yùn)動(dòng)與空載時(shí)的速度不一致，因此在計(jì)算時(shí)需分開(kāi)。其他輔助時(shí)間主要包括機(jī)器的啟動(dòng)與制動(dòng)的時(shí)間，耙斗裝料時(shí)間（裝料小車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間及其卸料時(shí)間不再考慮范圍內(nèi)，此次計(jì)算是在連續(xù)不斷的工作情況下進(jìn)行的），由于耙斗運(yùn)動(dòng)的速度比較小，因此啟動(dòng)與制動(dòng)所需的時(shí)間也較短，估計(jì)共為0.5s，耙斗來(lái)回一次

34、，需啟動(dòng)與制動(dòng)的輔助時(shí)間約為1s。在操作嫻熟，物料爆破均勻且較細(xì)的情況下，用于裝料與卸料的時(shí)間約為8.5s；而在操作不夠嫻熟的情況下，用于裝料與卸料的時(shí)間取為11s。為了提高工作效率，耙斗來(lái)回的速度并不一致，即運(yùn)料速度與空載速度不一致。現(xiàn)設(shè)運(yùn)料時(shí)的速度為，返回時(shí)的速度為，查閱有關(guān)書籍與根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可將它們的關(guān)系設(shè)計(jì)如下：=（），現(xiàn)取為：=0.65來(lái)計(jì)算。由前面的計(jì)算可知：耙斗的單向路程在7m-9m之間，當(dāng)路程最遠(yuǎn)，所要求的工作能力最強(qiáng)時(shí)，速度也需為最大值，即s=9m，工作能力為50/h時(shí)，速度將有最大值。根據(jù)路程和所用的時(shí)間可估算出相應(yīng)的速度（注：此次計(jì)算把耙斗在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中看成勻速運(yùn)動(dòng)，從而可

35、以降低計(jì)算難度）。由前面的計(jì)算可以知道耙斗裝巖機(jī)需滿足50/h工作能力，耙斗每來(lái)回一次所能使用的時(shí)間為=21.5s，由=0.65可推算出耙斗運(yùn)料運(yùn)動(dòng)來(lái)一次所用時(shí)間與空載運(yùn)動(dòng)回一次所用時(shí)間有如下關(guān)系：=0.65，而它所能用的有效時(shí)間（除去輔助時(shí)間）為=9.5s=12s。因此很容易算出=7.3s，=4.7s，則：=/=9m/7.3s1.2m/s，=/=9m/4.7s1.85m/s。根據(jù)以上的計(jì)算可確定耙斗工作滾筒主繩的最大速度為1.2m/s；空程滾筒主繩的最大速度為1.85m/s；其輔助時(shí)間為9.5s。當(dāng)路程最近，所要求的工作能力最小時(shí)，速度也相應(yīng)的降低，即s=7m，工作能力為30/h時(shí)，速度有最

36、小值。根據(jù)路程和所用的時(shí)間可估算出相應(yīng)的速度（注：此次計(jì)算把耙斗在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中看成勻速運(yùn)動(dòng)，從而可以降低計(jì)算難度）。由前面的計(jì)算可以知道耙斗裝巖機(jī)需滿足30/h的工作能力，耙斗每來(lái)回一次所能使用的時(shí)間為=36s，由=0.65可推算出耙斗運(yùn)料運(yùn)動(dòng)來(lái)一次所用時(shí)間與空載運(yùn)動(dòng)回一次所用時(shí)間有如下關(guān)系：=0.65，而它所能用的有效時(shí)間（除去輔助時(shí)間）=12s=24s。因此容易算出=14.5s，=9.5s，則：=/=7m/14.5s0.48m/s，=/=7m/9.5s0.74m/s，其輔助時(shí)間為12s。綜合以上計(jì)算可確定耙斗工作滾筒主繩的速度范圍為0.48m/s-1.2 m/s；耙斗空程滾筒主繩的速度范圍為

37、0.74 m/s -1.85m/s。根據(jù)n=60000v/(D)，其中D=260mm，而工作滾筒速度的范圍為0.48m/s-1.2 m/s，則可計(jì)算出轉(zhuǎn)速的范圍為35r/min-88r/min，現(xiàn)將此降速比取為23.83，因此可將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速取為1460 r/min；同理可取空程滾筒的速比為15.49，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1460 r/min。5.1 耙裝阻力的計(jì)算耙斗耙?guī)r工作受力情況如圖12a所示，鋼絲繩的牽引力，牽引著耙斗沿水平方向運(yùn)動(dòng)，克服了耙斗移動(dòng)時(shí)斗內(nèi)巖碴與底板的摩擦阻力和耙斗與底板的摩擦阻力。當(dāng)截深力和切向力的合力，即插入力，足以克服耙斗的插入阻力時(shí)， 圖12 耙斗耙渣受力分析Fig 12

38、Rakes against the grains on the analysis耙斗在巖堆上移動(dòng)，開(kāi)始插入巖堆，斗內(nèi)巖石沿耙斗尾幫逐漸向上移動(dòng)，隨著耙斗插入巖石的深度及裝載行程的逐漸增加，巖碴在斗內(nèi)沿尾幫向上移動(dòng)，后推前擠，不斷滾動(dòng)(見(jiàn)圖12b)，逐漸充滿耙斗。此時(shí)截深阻力。和裝滿耙斗時(shí)的巖石切向阻力逐漸增加，直到及的合力與及的合力相等時(shí)，耙斗插入深度不再增加，插入過(guò)程停止。如果耙斗仍有裝載行程，耙斗靠剩余下來(lái)的部分牽引力，克服和，沿一定深度繼續(xù)完成裝載過(guò)程。5.2 牽引力計(jì)算耙斗完成裝載過(guò)程后，由鋼絲繩牽引到卸料槽卸載。在裝載過(guò)程中，斗內(nèi)一部分壓在尾幫上的巖碴，自然形成截深力的一部分?？梢?jiàn)耙

39、斗重量和形狀，對(duì)耙斗工作性能的影響甚大。過(guò)大的截深力會(huì)使耙斗插入深度過(guò)深，破壞巷道底板，斗內(nèi)巖碴也因耙斗插入過(guò)深而超過(guò)容積外溢，損失功率。截深力過(guò)小，則不能克服一定的截深阻力，而耙斗插入深度過(guò)小，造成耙斗過(guò)長(zhǎng)的裝滿距離。耙斗的牽引力應(yīng)大于或等于耙斗工作的總阻力，即=+。對(duì)于水平底板來(lái)說(shuō)，摩擦阻力為=；=；=KSb；式中耙斗內(nèi)巖碴重量； 巖碴與底板的摩擦系數(shù)；耙斗重量； 鋼與巖碴的摩擦系數(shù)；S耙斗的插入深度； b耙斗的寬度；K耙斗插入巖碴時(shí)的單位平均阻力值。牽引力一般按上述3項(xiàng)阻力之和計(jì)算，而其余阻力，如鋼絲繩與底板，鋼絲繩與滑輪等摩擦阻力，與此3項(xiàng)相比甚小。所以計(jì)算中，用附加阻力系數(shù) (=1.

40、41.5)來(lái)代替。耙料時(shí)，物料塊度及物理機(jī)械性能有影響，還需考慮一個(gè)附加阻力系數(shù)。小塊巖碴：=1.31.4；中塊巖碴：=1.51.6；多爆破不良：k=22.2。因此，絞車牽引力為： =（+） （9）當(dāng)耙斗在槽中運(yùn)動(dòng)時(shí)，=0，此時(shí)耙斗的受力分析如圖13所示。其中N=（+）sin，f=+，= sin，= sin。要使耙斗能順利到達(dá)卸料槽，則必須：+（+）cos= sin+ sin+（+）cos （10）將（9）與（10）兩式比較不難得出耙斗的最大阻力產(chǎn)生在耙斗鏟料過(guò)程中，但由于耙斗在鏟料時(shí)所受的最大阻力與耙斗的寬度和插入深度有關(guān)，因此在計(jì)算耙裝阻力之前需對(duì)耙斗的工作參數(shù)進(jìn)行選擇。根據(jù)前面的設(shè)計(jì)可以

41、確定耙斗的寬度：b=900mm，耙斗的重量=4282N，插入深度S取為220mm。耙斗插入巖碴時(shí)的單位平均阻力值K常用取值如表4取巖碴的密度為3000kg/，重力加速度g取為10m/，通過(guò)查閱相關(guān)書籍，取巖碴與底板的摩擦系數(shù)=0.15取鋼與巖碴的摩擦系數(shù)=0.1，取=1.5，=2.2。將所有的已知數(shù)據(jù)代入公式： = （+） =（+ KSb） = （0.3 ×3000×0.15×10+4282×0.1+780×0.22×0.9×10）×1.5×2.2（N）=3322.8×3.3N10.97KN，而

42、工作機(jī)的有效功率=FV/1000，則可算出 圖13 耙斗在槽中遠(yuǎn)動(dòng)受力圖=10970×1.2/1000KW=13.2 KW，現(xiàn)需 Fig 13 Scapers against the tank計(jì)算出電動(dòng)機(jī)輸出的功率，則需確定傳動(dòng)裝置 is still being sought to 的總效率。由手冊(cè)查得，在傳動(dòng)裝置中，三對(duì)齒輪傳動(dòng)每對(duì)=0.98，兩個(gè)卷筒每個(gè)=0.97，一個(gè)聯(lián)軸器每個(gè)=0.99，四對(duì)軸承每對(duì)=0.98，行星輪系效率=0.98，則總效率的計(jì)算見(jiàn)下式（11）。=0.795 （11）表4耙斗插入深度與平均阻力關(guān)系Tab 4 The pipe into the depth a

43、nd the resistance between插入深度mm100120140160180200220240260280300插入平均阻力（公斤）203229434429675680780797104111001180因此可計(jì)算出電動(dòng)機(jī)輸出的功率=/=13.2/0.795KW=16.6KW。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選YBB17-4型電動(dòng)機(jī)，額定功率為17KW，滿載轉(zhuǎn)速為1460r/min。由=FV/1000可得：F=1000/V，由此式可知當(dāng)速度V最小時(shí)，牽引力最大，因此可算得工作滾筒的最大牽引力： （12）同樣可算得空程滾筒的最大牽引力： （13）當(dāng)速度V最大時(shí)，牽引力最小，因此可算得工作滾筒的最

44、小牽引力： （14）同樣可算得空程滾筒的最小牽引力： （15）根據(jù)以上的計(jì)算可以將耙斗裝巖機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表5。表5 耙斗裝巖機(jī)主要技術(shù)參數(shù)Tab 5 Rock rake buckets main technical parameters技術(shù)規(guī)范工作滾筒牽引力1105-2760Kgf鋼絲繩直徑12.5mm繩速m/s電動(dòng)機(jī)型號(hào)YBB17-4容繩量85m功率17KW直徑/寬度260-150mm轉(zhuǎn)速1460r/min速比23.83重量225Kg空程滾筒牽引力717-1790Kgf繩緣等級(jí)8繩速m/s外形尺寸長(zhǎng)度1220mm容繩量85m寬度950mm直徑/寬度260/150mm高度615mm速比15

45、.49絞車總重904Kg軟巖固定楔和硬巖固定楔均為組焊件，它們安裝在巖碴之中，起固定尾輪的作用，能使耙斗在裝過(guò)一次料后還能回到巖碴之中，進(jìn)而可以開(kāi)始下一次運(yùn)料。運(yùn)料時(shí)，工作面耙斗裝巖機(jī)尾輪必須固定在中間，固定楔有硬巖和軟巖兩種：硬巖固定楔長(zhǎng)度為400-500mm，軟巖固定楔長(zhǎng)度800-900mm，它由鐵楔和鋼絲繩組成，眼深比楔長(zhǎng)大50-100mm，并向下略帶5°-10°傾角，要打緊，以防楔子拔出。由于軟巖固定楔和硬巖固定楔的基本結(jié)構(gòu)相似，只是它們使用場(chǎng)所不同。軟巖固定楔主要由套環(huán)，繩夾，U形環(huán)，楔體，外套，鋼絲繩，錐塞等組成。軟巖固定楔是通過(guò)鋼絲繩拉錐塞而使楔體越拉越緊來(lái)實(shí)

46、現(xiàn)固定的。裝巖機(jī)的方法在拐彎巷道耙碴需分兩步(如圖14所示)。先將鋼絲繩穿過(guò)在拐彎處的開(kāi)口雙滑輪，掛在工作面尾輪上，將巖碴耙至拐彎處。然后，將鋼絲繩從雙滑輪中取出，并將尾輪挪到裝巖機(jī)正前方巖壁上，進(jìn)行正常裝巖。如正副巷之間拐風(fēng)眼，半煤巖巷中拐開(kāi)切眼等均可按此法機(jī)械裝巖。若開(kāi)切眼較長(zhǎng)、較低，耙斗裝巖機(jī)進(jìn)不去時(shí)，可與雙滾筒耙煤機(jī)聯(lián)合使用。開(kāi)動(dòng)耙煤機(jī)的雙滾筒絞車，帶動(dòng)耙煤斗將煤(或碴)耙到裝巖機(jī)正前方，將耙斗裝巖機(jī)尾輪掛在正前方的巖壁上，用耙斗裝入礦車。耙煤斗采用開(kāi)口式，當(dāng)重斗出來(lái)時(shí)，活動(dòng)板關(guān)上；空斗進(jìn)去時(shí)，活動(dòng)板被煤托起，以免擁煤。6.3 尾輪尾滑輪為組焊件，是鋼絲繩定向與中轉(zhuǎn)的部件之一。尾滑輪主

47、要由吊鉤，聯(lián)接塊，耳板，左右側(cè)板，繩輪，心軸等組成。各零件之間的連接是通過(guò)焊接、螺栓或銷連接的。該部件的焊接技術(shù)要求較為嚴(yán)格，如吊鉤與擋圈焊接時(shí)，應(yīng)保證焊接好的吊鉤能在聯(lián)接塊上靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，耳板應(yīng)在其他零件裝配完后與左右側(cè)板焊接，焊接后必須保證銷子拆裝靈活。尾滑輪以心軸為中心，將繩輪裝在心軸之上，繩輪在裝好之后，應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，不得有卡阻現(xiàn)象。鋼絲繩就是通過(guò)尾輪中的繩輪與耙斗相連的，尾輪中的吊鉤與軟巖固定楔或硬巖固定楔中的鋼絲繩相連，而固定楔是固定不動(dòng)的，從而不至于使尾輪跟著耙斗的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。6.4導(dǎo)向輪6.5 鋼絲繩的布置通過(guò)對(duì)該機(jī)器實(shí)際應(yīng)用的觀察，原來(lái)鋼絲繩在滾筒上的固定方法存在缺陷?，F(xiàn)改變鋼絲繩

48、在滾筒上的固定方法，原來(lái)固定方法是：滾筒上焊有約50毫米長(zhǎng)的短管，短管內(nèi)徑為20毫米，鋼絲繩從短管中穿入，用鋼絲繩卡子卡死。這種方法，會(huì)使鋼絲繩在滾筒上排列不齊又不平，很容易跳繩，一方面鋼絲繩磨損嚴(yán)重；另一方面，鋼絲繩運(yùn)行不穩(wěn)，跳動(dòng)大。為避免這種現(xiàn)象，于滾筒上鉆一個(gè)尺寸為20毫米的穿心孔，繩頭穿入滾筒內(nèi)心，再用繩卡子卡死。這樣就可以解決繩的排列問(wèn)題，但每次換繩需要把摩擦輪拆開(kāi)，擬將在滾筒_L鉆一個(gè)通孔，鋼絲繩頭只要插入孔內(nèi)即可。如將滾筒上兩對(duì)稱護(hù)繩板的包角總共設(shè)計(jì)為180°左右，操作稍不注意，鋼絲繩很容易起卷，從滾筒里跳出來(lái)，造成卡脖，影響生產(chǎn)。經(jīng)大大加大護(hù)繩板后，此種現(xiàn)象 基本消滅

49、。加大滾筒上方護(hù)繩滾的直徑原 有護(hù)繩滾直徑為20毫米，它與托繩輪的輪 緣約有23毫米的縫隙，在此重。加大護(hù)繩滾直徑為25毫米以后，咬繩問(wèn)題便解決了。尾滑輪在裝巖機(jī)上起傳動(dòng)鋼絲繩和鋼絲繩的導(dǎo)向作用。由于裝巖機(jī)經(jīng)常工作在較差的環(huán)境里，鏟臂架兩導(dǎo)軌處經(jīng)常有碎石塊，造成兩導(dǎo)軌不平衡，使鏟臂傾抖運(yùn)動(dòng)，致使鋼絲繩跑偏。如果尾滑輪輪沿較小，鋼絲繩不能被控制在兩輪沿內(nèi)，從而加重鋼絲繩對(duì)輪沿的磨損。輪沿被磨平后，尾滑輪便失去了對(duì)鋼絲繩的導(dǎo)向作用出現(xiàn)跑偏卡住，加重鋼絲繩負(fù)載，使鋼絲繩過(guò)早斷開(kāi)，增加生產(chǎn)成本及維修量。改進(jìn)尾滑輪使其壽命延長(zhǎng)的方法足增加輪沿的高度。因此本人將其設(shè)計(jì)成如圖15所示的結(jié)構(gòu)。用軸承壓蓋兼作輪

50、沿，增大軸承壓蓋的外徑來(lái)實(shí)現(xiàn)增大輪沿高度的目的。7 耙斗裝巖機(jī)軌道的設(shè)計(jì) 裝料小車軌道改為雙向前面對(duì)耙斗裝巖機(jī)工作能力的計(jì)算均沒(méi)有把裝料小車所花費(fèi)的時(shí)間考慮進(jìn)去，如將小車運(yùn)行的時(shí)間考慮進(jìn)去，那么耙斗裝巖機(jī)的工作能力無(wú)法達(dá)到所要求的范圍內(nèi)。為了提高耙斗裝巖機(jī)的實(shí)際工作能力，現(xiàn)設(shè)想將裝料小車的軌道改為雙向的，也就是說(shuō)并排設(shè)計(jì)兩輛裝料小車來(lái)進(jìn)行裝料與運(yùn)料。當(dāng)裝料小車裝滿料后立即推開(kāi)到指定的位置卸料，而另一裝料小車在前一裝料小車走后就立即可以進(jìn)行裝料。如此不間斷的往復(fù)可以減少電動(dòng)機(jī)的反復(fù)啟停，從而提高工作效率與電動(dòng)機(jī)的使用壽命。它們的軌道布置可以有以下兩種方法：（1）將耙斗裝巖機(jī)軌距設(shè)置為900mm，

51、裝料小車軌距設(shè)置為760mm，兩裝料小車靠得最近的兩軌道之間的距離為60mm，具體的軌道鋪設(shè)按圖16所示進(jìn)行。圖16 鋪設(shè)軌道方法一Fig 16 Laid the track method 1經(jīng)簡(jiǎn)單的計(jì)算可知三軌道所占的路面寬度不足2m，而由前面的設(shè)計(jì)可以知道簸箕口擋板之間的最遠(yuǎn)距離為2045mm，此距離大于三軌道所占的路面寬度，也就是說(shuō)只要耙斗裝巖機(jī)能夠進(jìn)入井下，那么此鋪設(shè)軌道的方法是可以實(shí)現(xiàn)的。（2）考慮到裝料小車的運(yùn)動(dòng)并非自動(dòng)，而需人來(lái)進(jìn)行推動(dòng)，人進(jìn)入礦井下，那么他們必定會(huì)占有一定的空間。為了使人在井下能有足夠的空間來(lái)作業(yè)，于是將裝料小車的軌距縮短至380mm，具體的分布如圖17所示。圖17 鋪設(shè)軌道方法二Fig17 Laid the track method 2 進(jìn)行雙軌的設(shè)計(jì)是為了提高實(shí)際工作能力，當(dāng)設(shè)計(jì)了雙軌之后，卸料槽口將不會(huì)正對(duì)著裝料小車，如不采取一些措施，利用一些輔助設(shè)備，耙斗所耙的物料將無(wú)法全部落入裝料小車中，造成物料的流失，反而得不償失。為此我設(shè)想到了一種簡(jiǎn)單的輔助設(shè)備：在卸料槽口上安裝兩擋板，兩擋板的內(nèi)側(cè)或外側(cè)分別裝有可伸縮的形如圓柱體的鐵桿，該圓柱體的鐵桿作用是用來(lái)固定兩擋板的位置，使從兩擋板出來(lái)的物料能完全落入小車內(nèi)。為了保持兩擋板之間的距離，還需在兩擋板之間