第二章連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械知識(shí)點(diǎn)梳理匯總

第二章連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械用一定的方式把這些元件進(jìn)行組合，就能夠編制任何一種實(shí)際運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)型第一節(jié)連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械的基本運(yùn)算一、連續(xù)運(yùn)行式的運(yùn)輸設(shè)備貨載裝在單個(gè)容器內(nèi)，而容器按一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)并保持一定的間隔距離，這時(shí)貨載量q二、往返運(yùn)行式運(yùn)輸設(shè)備如前所述，往返運(yùn)行式運(yùn)輸設(shè)備的特點(diǎn)是按一定的工作方式作周期性往返運(yùn)行，把一2、運(yùn)輸設(shè)備阻力計(jì)算工程計(jì)算中，常用阻力系數(shù)計(jì)算運(yùn)輸機(jī)械的運(yùn)行阻力。阻力系數(shù)是等速運(yùn)行時(shí)的運(yùn)行阻力與運(yùn)行支承面上受到的正壓力之比。阻力系數(shù)可由分析得出其表達(dá)式，實(shí)際工作中使用的是由試驗(yàn)得出的具體數(shù)值。一、礦車運(yùn)行的阻力和阻力系數(shù)當(dāng)?shù)V車沿水平直線鋼軌作等速運(yùn)動(dòng)時(shí).將產(chǎn)生下列阻力：(2)軸頸與軸承之間的摩擦力；(2)車輪沿鋼軌運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的滾動(dòng)摩擦阻力；(3)車輪凸緣與鋼軌間的摩擦阻力。圖1-1(a)所示為單個(gè)礦車在水平直線軌道上等速運(yùn)行時(shí)的受力狀況。圖1-2(b)所示為其中一個(gè)輪對(duì)上的作用力，列出各作用力對(duì)軸心的力矩方程為：圖1-2礦車運(yùn)行阻力分析礦車運(yùn)行的阻力系數(shù)即為：車輪與軌道間的滾動(dòng)摩擦因數(shù)，其數(shù)值與車輪直徑及軌面形狀和材料關(guān)，k=0.5～0.16mm;式(1-16)所表達(dá)的阻力系數(shù)，用于分析影響礦車阻力的諸因素。工程計(jì)算中用的阻力系數(shù)是由試驗(yàn)得出的，用下式計(jì)算礦車運(yùn)行阻力：最終礦車運(yùn)行總牽引力F?為：沿線路連續(xù)循環(huán)運(yùn)行，如圖1—3所示。整個(gè)線路由沿直線運(yùn)行的直線段和繞曲線運(yùn)行的曲直線段的運(yùn)行阻力，因牽引機(jī)構(gòu)及支承方式的不同而異，有鏈條滑行、滾輪鏈運(yùn)行及圖1-3運(yùn)行示意圖圖1-4刮板鏈與中部槽的接觸(1)鏈條滑行圖1-5滾輪鏈(2)滾輪鏈運(yùn)行圖1-5(b)所示是以滾輪鏈為牽引構(gòu)件的板式輸送機(jī)的承載一牽引部件。被運(yùn)物料裝在(3)牽引構(gòu)件在托輥上運(yùn)行牽引構(gòu)件在托輥上運(yùn)行，如圖1-6所示。若牽引構(gòu)件無圖1-6(b)所示是輸送帶在托輥上運(yùn)行的帶式輸送機(jī).被運(yùn)物料裝在輸送帶上，與輸送圖1-6牽引構(gòu)件在托輥上運(yùn)行(二)繞經(jīng)曲線段的阻力(1)繞經(jīng)可轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)向體圖1-7鏈條繞經(jīng)鏈輪的阻力F?=Ffi0為鏈條繞進(jìn)鏈輪時(shí)，相鄰兩鏈節(jié)轉(zhuǎn)折的角度。F?,=(F?+F?)f(1—29)令對(duì)于換向鏈輪或換向滾筒，一般要考慮的是相遇點(diǎn)的張力Fy,和分離點(diǎn)的張力F?之間F=F?+F,=F?+k,(F?+F)通常取k=1.05~1.07。(2)繞經(jīng)固定的圓弧導(dǎo)向體牽引構(gòu)件繞經(jīng)固定的圓弧導(dǎo)向體.如圖1-8所示，其運(yùn)行阻力也是由三部分組成的。與u為牽引構(gòu)件與導(dǎo)向體間的摩擦因數(shù)；牽引構(gòu)件繞經(jīng)固定導(dǎo)向體，其兩端張力差就是運(yùn)行阻力Fg:圖1-8牽引構(gòu)件繞經(jīng)F=F-F?=F,(e?-1)(1—39)3.牽引機(jī)構(gòu)張力、牽引力及功率計(jì)算一、牽引構(gòu)件的張力分析及計(jì)算有牽引機(jī)構(gòu)的運(yùn)輸機(jī)械，驅(qū)動(dòng)裝置通過牽引構(gòu)件傳遞牽引力，以克服各種運(yùn)行阻力使逐點(diǎn)計(jì)算法，是計(jì)算牽引構(gòu)件在運(yùn)行時(shí)各點(diǎn)張力的方法，其規(guī)則是：牽引構(gòu)件某一點(diǎn)上的張力，等于沿其運(yùn)行方向后一點(diǎn)的張力與這兩點(diǎn)間的運(yùn)行阻力之和。用公式表達(dá)為：例如，向下運(yùn)輸物料，驅(qū)動(dòng)裝置在下端，最簡(jiǎn)的線路如圖1-9所圖1-9用逐點(diǎn)計(jì)算法求張力圖若(F?h+Fx)>0,則表明整臺(tái)機(jī)器的運(yùn)行阻力為正值，需要外加動(dòng)力給驅(qū)動(dòng)裝置，由驅(qū)動(dòng)二、牽引力和驅(qū)動(dòng)功率有牽引機(jī)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，在驅(qū)動(dòng)輪(滾筒)軸上的功率用下式計(jì)算：三、機(jī)頭位置的合理選擇如圖1-10所示，傾斜布置的輸送機(jī)向上運(yùn)輸貨載有兩種機(jī)頭布置位置，在分析問題時(shí)兩種布置的1點(diǎn)張力Fl相同，其計(jì)算如表1-1所示。圖1-10上運(yùn)輸送機(jī)從上面的計(jì)算結(jié)果可以看出，在1點(diǎn)張力相同的情況下，圖1-10(a)所示的情形與圖如圖1-11所示，傾斜布置的輸送機(jī)向下運(yùn)輸貨載的情形也有兩種機(jī)頭布置位置?，F(xiàn)圖1-11下運(yùn)輸送機(jī)(a)機(jī)頭布置在下部(b)機(jī)頭布置在上部的F?小于第一種布置的F?,同樣地第二種布置的改向阻力和主軸牽引力也小，故圖1-11(b)所示的布置優(yōu)于圖1-11(a)所示的布置。非常繁瑣.因而可以采用圖解法。第二節(jié)刮板輸送機(jī)目前綜采礦用的刮板輸送機(jī)除了運(yùn)煤之外，還有四種功能：給采煤機(jī)作運(yùn)行軌道；為板輸送機(jī)在綜采工作面與采煤機(jī)和液壓支架配套工作的情況如圖2-2所示。刮板輸送機(jī)按功率大小分為輕、中、重型。刮板輸送機(jī)配套單電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)額定功率為40kW及以下的為輕型；大于40kW,小于等于90kW的為中型；大于90kW的為重型。例如：中部槽槽寬為630mm、配用電動(dòng)機(jī)功率為2×75kW的邊雙鏈型礦用刮板輸送B:邊雙鏈型、D:中單鏈型、Z:中雙鏈型630:中部槽槽寬630mm150:配用電動(dòng)機(jī)總功率150kw圖2-2綜采工作面配套機(jī)械(11)用于機(jī)械采煤的工作面刮板輸送機(jī)，應(yīng)結(jié)合技術(shù)上的需要，能裝設(shè)下列部分機(jī)頭部由機(jī)頭架、鏈輪、減速器、盲軸、聯(lián)軸器和電動(dòng)機(jī)組成，是將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給刮板鏈的裝置。圖2-3所示是一種輕型中單鏈?zhǔn)焦伟遢斔蜋C(jī)的機(jī)頭部。圖2-3輕型中單鏈刮板輸送機(jī)的機(jī)頭部(4)機(jī)頭架的易磨損部位采取耐磨措施，圖2-4邊雙鏈用的鏈輪連接組件鏈輪是一個(gè)組件，由鏈輪和連接筒組成。鏈輪是傳力部件，也是易損件，運(yùn)轉(zhuǎn)中除受圖2-3所示為邊雙鏈用的鏈輪連接筒用組件，采用剖分式連接筒.連接筒兩端有環(huán)槽與為適應(yīng)不同的需要，三級(jí)傳動(dòng)的圓錐圓柱齒輪減速器有三種裝配形式，如圖2-6所示Ⅱ型減速器的第二軸端裝緊鏈裝置，利用液力耦合器實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，單機(jī)功率為40~11Ⅲ圖2-6減速器的裝配形式盲軸是裝在機(jī)頭架的不裝減速器一側(cè)、支承鏈輪的一個(gè)組件。圖2-8所示是用于與2-4圖2-9液力耦合器示意圖刮板輸送電動(dòng)機(jī)不用液力耦合器時(shí)，采用雙鼠籠轉(zhuǎn)子并具有高間隔約150m。接通高速繞組運(yùn)行。在換接的斷電間隔中，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速因負(fù)載不同約下降50～250r/r/min,即使是滿負(fù)荷啟動(dòng)，高速完善可靠的電氣保護(hù)裝置。目前我圖2-11雙速電動(dòng)機(jī)特性曲線除了尾部架與機(jī)頭架有所不同外，其他部件與機(jī)頭部相同，如圖2-1所示；無驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)尾部，尾架上只有供刮板鏈改向用的尾部軸部件，圖2-12所示是一種邊雙鏈型的，尾部圖2-12無驅(qū)動(dòng)裝置的尾部三、中部槽及其附屬部件中部槽是刮板輸送機(jī)的機(jī)身，由槽幫鋼和中板焊接而成，如圖2-13所示。上槽是裝運(yùn)送機(jī)的中單鏈型采用冷壓槽幫鋼外，其他都用熱軋槽幫鋼制成。中部槽的斷面形狀有如圖圖2-14標(biāo)準(zhǔn)中部槽的斷面(a)中單鏈型壓制中部槽(b)中單鏈、中雙鏈軋制中部槽(c)邊雙鏈型軋制中部槽另與機(jī)頭架或尾部架連接。為了使從下槽脫出的刮板鏈在運(yùn)行中回到槽內(nèi)，可在尾部過渡槽的下翼造端頭，如圖2-13所示，中板兩端鏈道處用等離圖2-15上鏈器圖2-16槽幫鋼的斷面形狀四、刮板鏈圖2-19中雙鏈?zhǔn)焦伟彐淎圖2-20邊雙鏈?zhǔn)焦伟彐湶康碾妱?dòng)機(jī)使鏈輪反轉(zhuǎn)，將鏈條拉緊，如圖2-22所示，電動(dòng)機(jī)停止反轉(zhuǎn)時(shí)，立即用一種制圖2-22鏈輪反轉(zhuǎn)緊鏈?zhǔn)疽鈭D圖2-29單體液壓推溜器安裝圖七、錨固裝置3、鏈嚙合傳動(dòng)原理及運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)一、鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)把鏈條當(dāng)作剛體，設(shè)鏈輪節(jié)圓的半徑為R,鏈輪旋轉(zhuǎn)圖2-32鏈傳動(dòng)的速度分析隨鏈輪旋轉(zhuǎn)，加速度逐漸減小到0,然后達(dá)到最大負(fù)值；到另一個(gè)輪齒嚙合時(shí)，鏈條運(yùn)行的二、牽引力的動(dòng)負(fù)荷鏈條是作變加速運(yùn)動(dòng)的，有加速度就有慣性力，因此，鏈條在運(yùn)行中不僅受靜負(fù)荷，+amax,在這一瞬間的加速度為2amax。如果參與這一加速運(yùn)動(dòng)的物體質(zhì)量為M,則鏈條所受的動(dòng)負(fù)荷為2Mam4、刮板輸送機(jī)選型設(shè)計(jì)的方法一、運(yùn)輸能力中部槽的裝載情況如圖2-33所示，運(yùn)行物料斷面的上界限呈曲線形，形狀與物料的板鏈占據(jù)一定空間，實(shí)際面積比F小一些，計(jì)算時(shí)要乘以小于1的裝滿系數(shù)φ故運(yùn)輸能力上面分析的是刮板輸送機(jī)自身具有的運(yùn)輸能力的計(jì)算方法。為使工作面選擇刮板輸送時(shí)，所選設(shè)備的運(yùn)輸能力不能小于工作地點(diǎn)所需要的運(yùn)輸能力Qc,即Q>Qc。(1)非機(jī)械化作業(yè)的采煤工作面所需要的運(yùn)輸能力用下式計(jì)算：(2)采煤機(jī)或刨煤機(jī)作業(yè)的工作面所需要圖2-33中部槽檔物料斷面用于綜采工作面的輸送機(jī)，中部槽的規(guī)格還應(yīng)與所用采煤機(jī)及液壓支架的相關(guān)尺寸配為一定使用條件驗(yàn)算現(xiàn)有的刮板輸送機(jī)是否適用時(shí)，如果需要的運(yùn)輸能力小于該機(jī)的技術(shù)特征值，就不必驗(yàn)算；若比技術(shù)特征值大，就應(yīng)以所選輸送機(jī)中部槽的幾何尺寸按圖2-33結(jié)合所選物料性質(zhì)計(jì)算其最大裝載斷面積，然后用式(2-7)選擇適當(dāng)?shù)难b滿系數(shù)，計(jì)算該刮板輸送機(jī)在具體條件下的運(yùn)輸能力。如不能滿足需要，可用提高鏈速的方法解決，即更換減速器中的一對(duì)齒輪。二、運(yùn)行阻力刮板輸送機(jī)的運(yùn)行阻力按直線段和曲線段分別計(jì)算。圖2-34所示為沿傾斜面運(yùn)行的刮板輸送機(jī)的重段直線段。運(yùn)行時(shí)除了要克服煤和刮板鏈的運(yùn)行阻力外，還需克服煤和刮板鏈的重力。通常將它們一起計(jì)為總運(yùn)行阻力。從圖2-34可以看出，作為牽引機(jī)構(gòu)的刮板鏈，在重段直線段運(yùn)行的總阻力為：F=(qo+q?O?)Lgcosβ±(q+q?)Lgsinβ刮板鏈在空段直線段的運(yùn)行總阻力為：阻力系數(shù)的數(shù)值與煤的性質(zhì)、刮板鏈形式、中部槽形式、安裝條件等許多因素有關(guān)當(dāng)機(jī)身在中部槽平面有彎曲段時(shí)，如圖2-35所示。在彎曲段，刮板鏈沿槽幫滑行，相當(dāng)于牽引鏈繞固定的圓弧導(dǎo)向體。這種情況下應(yīng)計(jì)入彎曲段的附加阻力。彎曲段的中心角可由幾何關(guān)系求出。圖2-34重段直線段的運(yùn)行阻力圖2-35機(jī)身彎曲段及其幾何關(guān)系如圖2-35所示，圖(a)所示為在工作面內(nèi)彎曲段的相關(guān)尺寸；圖(b)所示為刮板鏈的運(yùn)行系統(tǒng)，圖(c)所示為彎曲段中線的幾何關(guān)系。F?-w=F?-F?=F?(euD-1)F?-?w=F?-F?=F(eD-1)三、牽引力及電動(dòng)機(jī)功率刮板輸送機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行所需要的牽引力，等于它運(yùn)行時(shí)所需克服的全部阻力之和，其計(jì)(1)簡(jiǎn)易計(jì)算法(2)逐點(diǎn)計(jì)算法①單機(jī)驅(qū)動(dòng)，如圖1-9所示②雙機(jī)驅(qū)動(dòng)，如圖2-36所示圖2-36F=F?+FF?哪個(gè)小。F?=F?-F+k,=F?-F+k,(F?+F)考慮到采區(qū)的電壓降，雙機(jī)頭驅(qū)動(dòng)兩電機(jī)負(fù)荷不均勻及難以準(zhǔn)確計(jì)算的額外阻力，實(shí)際配備的電動(dòng)機(jī)的功率，應(yīng)在計(jì)算值上增加15%～20%的備用量。上式的積分值在張力圖中是刮板張力線所包圍的面積。由于直圖2-37刮板鏈的張力變化圖實(shí)際緊鏈力應(yīng)比此值要大些，因?yàn)橐皇浅_(dá)到所要求如設(shè)固定端張力為n,拉緊端應(yīng)加張力為Fg,則：長(zhǎng)為2L的刮板鏈拉伸△lje長(zhǎng)度所需的張力Tje為：增加磨損和阻力。一般按額定負(fù)荷的60%～70%計(jì)算預(yù)緊力和緊鏈力。五、刮板鏈的安全系數(shù)安全系數(shù)是鏈條拉力與最大張力之比。動(dòng)張力按最大靜張力的20%考慮，則刮板鏈的安全系數(shù)為：5、刮板輸送機(jī)的新技術(shù)發(fā)展一、安裝與維護(hù)二、滿載啟動(dòng)三、側(cè)卸式刮板輸送機(jī)(圖2-39)四、平面轉(zhuǎn)彎式刮板輸送機(jī)(圖2-40)六、發(fā)展中要解決的主要技術(shù)問題第三節(jié)帶式輸送機(jī)是具體結(jié)構(gòu)有所區(qū)別。其中用得最多的是通用型帶式輸送機(jī)，國內(nèi)目外面覆以橡膠保護(hù)層，上面覆的橡膠稱為上保護(hù)層，也是承載面，上保護(hù)層的橡膠厚度為3~6mm;下面覆的橡膠稱為下保護(hù)層.下保護(hù)層的檬膠厚度為1.5mm。帶芯的帆布可以是膠帶可分為無布層和有布層兩種類型。我國目前生產(chǎn)的均為無布層的鋼帶所用的鋼絲繩是由高強(qiáng)度的鋼絲順繞制成的，中間有軟鋼芯，鋼芯強(qiáng)度已達(dá)到60000N/用非阻燃輸送帶，并已制定出《礦用阻燃輸送帶》標(biāo)準(zhǔn)，于1987年6月起實(shí)施。阻燃輸送帶的基本尺寸應(yīng)符合一定的要求。輸送帶限于運(yùn)輸?shù)臈l件，出廠時(shí)一般35%～40%,且用壽命短。但在便拆裝式的帶式輸送機(jī)上還只能采用這種連接方式。為使接頭有足夠的度，接頭處應(yīng)將帶芯分層錯(cuò)開搭連一定的長(zhǎng)硫化法連接的接頭靜強(qiáng)度可達(dá)輸送帶本身度的85%～90%。但該數(shù)據(jù)是用寬度不大的的部件。托輥沿帶式輸送機(jī)全長(zhǎng)分布，數(shù)量很多，其總重約占整機(jī)的30%～40%,價(jià)值約占整機(jī)的20%,所以，托輥質(zhì)量的好壞直接影響輸送機(jī)的運(yùn)行，而且托輥的維修費(fèi)用已成V形和反V形托輥主要用于支承下部空載段輸送帶，在下部空載段采用V形和反V形托輥調(diào)心托輥是將槽形或平形托輥安裝在可轉(zhuǎn)動(dòng)的支架上構(gòu)成，如圖3—8所示。當(dāng)輸送帶作用在斜置托輥上的力，分解成切向力和軸向力使托輥旋轉(zhuǎn)；軸向力FA作用在托輥上，欲使托輥沿軸向移動(dòng)，由于托輥在軸向不能移動(dòng)，關(guān)。一般在承載段每隔10~15組