p-30b耙斗裝巖機畢業(yè)設計說明書

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　P-30B耙斗裝巖機是通過絞車的兩個滾筒分別牽引主繩、尾繩使耙斗作往復運動，把巖石扒入進料槽，自卸料槽卸料口卸入礦車或箕斗而實現(xiàn)裝巖作業(yè)。該機主要由固定楔、尾輪、耙斗、臺車、絞車、操縱機構、導向輪、料槽（進料槽、中間槽、卸料槽）及電氣部分等組成。本設計包含了其中的大部分內(nèi)容，其中最主要是對絞車的設計，包括電動機、傳動機構、工作滾

2、筒、空程滾筒等，在設計過程中結合實際情況，嚴格按照國家標準以及煤炭行業(yè)標準，力爭給出最合理的參數(shù)，最后對一些關鍵部件進行了強度校核，耙裝機是煤炭裝載自動化設備中的重要組成部分，能夠創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益和社會效益。</p><p>　　關鍵字：行星齒輪、滾筒、制動器</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　P-30

3、B rock rake bucket loading machine use two drum which tract the head of fighting, respectively, the end of fighting to get reciprocating motion of bucket, which hold the rock into the trough, then from the trough mouth

4、 to slot where rocks dump into the tub and skip ,so loading operations is achieved. It is mainly compared of the fixed wedge, tail wheel, rake bucket, trolley, hoist, control agencies, driven wheels, trough (trough into

5、 ,the middle slot, slot discharge), and electrical parts</p><p>　　Key words: Planetary gear, roller, brakes</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 緒論4</p><p>　

6、　第二章 耙 斗6</p><p>　　2. 1．耙斗的重量6</p><p>　　2. 2.耙斗耙角的選擇6</p><p>　　2.3．耙斗形狀7</p><p>　　第三章 傳動機構9</p><p><b>　　3.1 電動機9</b></p

7、><p><b>　　3.2減速器10</b></p><p>　　3.3工作滾筒12</p><p>　　3.4空程滾簡20</p><p>　　3.5剎車閘帶22</p><p>　　3.6輔助剎車22</p><p>　　第四章 臺車及操作機構2

8、6</p><p><b>　　4.1.臺車26</b></p><p>　　4.2.操作機構26</p><p>　　第五章 槽 子29</p><p><b>　　5.1．擋板29</b></p><p>　　5.2．進料槽29</p>

9、<p>　　5.3．中間槽30</p><p>　　5.4．卸載槽31</p><p>　　第六章 輔助設備34</p><p>　　6.1．固定裝置34</p><p>　　6.2．導向輪36</p><p>　　第七章 耙斗裝巖機校核計算39</p>&

10、lt;p>　　7.1、傳動速比計算40</p><p>　　7.2.鋼絲繩速度計算42</p><p>　　7.3.滾筒繩量計算43</p><p>　　7.4.減速器軸的校核44</p><p><b>　　結論56</b></p><p><b>　　致謝58<

11、;/b></p><p><b>　　參考文獻59</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　耙斗裝巖機是一種主要用于煤礦的裝載機械，和其他裝載機械相比，具有結構簡單、價格低廉、操縱靈活、適應性強（即適應水平裝載，又適應上下山的斜坡巷道裝載）易實現(xiàn)平行作業(yè)、裝載效率高的特點

12、。據(jù)統(tǒng)計，我國耙斗裝巖機的總產(chǎn)量已數(shù)十萬臺，為煤礦開發(fā)做出了重要貢獻。耙斗裝巖機是實現(xiàn)巷道掘進機械化的主要設備，受到各方面用戶的好評。不但在煤炭、冶金礦山得到廣泛應用，在鐵路隧道、水電涵洞施工中都得到了廣泛應用。所以耙斗裝巖機在礦業(yè)開發(fā)和其他國民經(jīng)濟中具有重要地位。</p><p>　　我國從1960年開始研制耙斗裝巖機，經(jīng)歷了40多年的發(fā)展，可分為試驗研究、小批試生產(chǎn)、大批量生產(chǎn)、發(fā)展創(chuàng)新四個階段。煤炭部煤炭科

13、學院上海研究所最早開始耙斗裝巖機的研究工作，主要由煤炭系統(tǒng)的制造廠生產(chǎn)，因產(chǎn)量小滿足不了用戶需要，從1973年開始，除煤炭系統(tǒng)增加制造廠外，并陸續(xù)轉產(chǎn)給機械部系統(tǒng)制造廠生產(chǎn)，如錦州礦山機械廠、上海采礦機械廠、溫州礦山機械廠等20多家。其產(chǎn)品標準JB/T2378—2004《行星傳動耙斗裝巖機》是由錦州礦山機器（集團）有限公司負責起草的。</p><p>　　耙斗裝巖機在國外生產(chǎn)和使用也很普遍，法國、德國、英國、波蘭

14、、捷克、俄羅斯等國都制造和使用。</p><p>　　目前國內(nèi)外的耙斗裝巖機正積極采用新技術、新工藝、新材料，向大功率、多用途、“距控”和“自控”發(fā)展。</p><p>　　P-30B耙斗裝巖機用在巖巷掘進中配以1.1米3礦車或箕斗進行裝載作業(yè)。適用于凈高2.4米以上，凈斷面9米2的巷道。本機具有裝巖效率高，結構簡單，可靠性能好，適用 范圍廣等特點，即可應用于平巷，又可用在30度以下斜巷，

15、是提高掘進速度，實現(xiàn)巷道裝載機械化的一種主要設備。</p><p>　　P-30B耙斗裝巖機的絞車采用的是行星齒輪絞車，與摩擦式絞車相比有它獨特的優(yōu)缺點：</p><p>　　1.從制造角度看，行星齒輪絞車較復雜，礦上機修廠自行制造較困難。特別是有些易損零件礦上很難自己解決，如內(nèi)齒圈；而摩擦式絞車由于電動機，減速器均采用11型和20型刮板運輸機上的現(xiàn)有設備，而11型和20型礦上一般都有，只

16、要局部修改即可使用，比較方便。</p><p>　　2.從使用角度看，行星齒輪操作省力，靈活，調(diào)整簡單，事故少，維修工作量小，而摩擦式絞車，由于都用四頭螺母推動滾筒與摩擦離合器接觸，帶動滾筒轉動，軸向力較大，推力軸承容易損壞，連續(xù)操作后離合器容易發(fā)熱產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，操作時比較費力，鋼絲繩容易跳動，維修工作量也比較大。</p><p>　　第二章 耙 斗</p>

17、<p>　　耙斗是耙裝機的主要組成部分，耙斗的重量、耙角、形狀是耙斗的主要參數(shù)。耙斗設計是合合理，直接影響耙裝機的生產(chǎn)率．影響在硬巖、大塊條件下是否能很好地進行裝載工作：</p><p>　　2. 1．耙斗的重量</p><p>　　根據(jù)巖石比重和塊度的大小來決定耙斗的重量。在設計中可由單位耙斗長度的重量(簡稱單位重量)q來計算。</p><p>　　q

18、=耙斗總重/耙斗寬度</p><p>　　根據(jù)我們試驗得出數(shù)據(jù)，耙裝硬巖和大塊巖石時：q＝5-6公斤/厘米，一般軟巖松散細粒時：q=3—4公斤／厘米</p><p>　　P-30B型耙裝機寬度選為900毫米的耙斗，耙裝硬巖大塊時重量最好選用450公斤以上 這樣耙斗工作是不會發(fā)飄</p><p>　　2. 2.耙斗耙角的選擇</p><p>　

19、　這里所指的耙角是耙斗在靜止水平位置時耙齒內(nèi)側與水平面所成的夾角 (見圖1)。</p><p><b>　　圖1</b></p><p>　　設計耙斗時，耙角大小要合適。過大或過小都會直接影響把斗的插入情況，同時又會抵銷耙斗的重量。即雖然耙斗很重，但達不到應有效果。耙角太大時，易產(chǎn)生叩頭現(xiàn)象(即耙斗在巖石堆上跳躍）。耙角太小時，插入阻力大。</p>&l

20、t;p>　　根據(jù)試驗：用于水平巷道時，耙角為50一55左右；用于斜井時，當斜井角度＜20，耙角為65左右，當斜井角度＞20，耙角為70—75。</p><p>　　耙斗的插入角，是指耙斗在運動狀態(tài)時，插入巖萬堆的角度。耙角不等于插入角，為了使耙斗在工作過程中能獲得較好的插入角，在設計耙斗時應選擇合適的耙角，以達到預期良好的效果。</p><p><b>　　2.3．耙斗形狀

21、</b></p><p>　　耙斗形狀主要指以下幾個方面：</p><p>　　(1)長、寬、高之間比例關系。有一定范圍，根據(jù)試驗建議采用2：1.5：1較好。如過高，耙斗穩(wěn)定性差。過長則不能充分利用耙斗有效空間。過寬會增加耙裝機寬度。而耙斗容量增大不多。</p><p><b>　　(2)耙斗外形</b></p>&l

22、t;p>　　在己知尺寸情況下，要考慮如何充分利用耙斗的有效空間。使耙斗工作過程中巖石愈積愈多，同時又要避免巖石從耙斗兩側或上部渦掉。</p><p>　　P-30B型耙斗裝巖機選用圖2所示機構</p><p><b>　　圖2</b></p><p>　　其中查表可知： 平巷：a=1250 b=9

23、00</p><p>　　C=550 d=1080</p><p>　　e=430 f=290</p><p><b>　　g=70</b></p><p>　　斜巷：a=1250 b=900</p>

24、<p>　　C=610 d=1080</p><p>　　e=330 f=240</p><p><b>　　g=70</b></p><p>　　第三章 傳動機構</p><p>　　耙裝機的傳動機構采用雙滾筒耙礦絞車。該絞

25、車應能保證耙斗住復運動，并迅速變換役復方向。為了提高耙裝機的生產(chǎn)率，空行的速度比耙裝時快，為此兩個滾筒之轉速各不相同。目前耙裝機采用的絞車有行星齒輪式絞車和摩擦式絞車兩種。而P-30B型耙斗裝巖機選用行星齒輪式絞車</p><p>　　行星齒輪式絞車是一種行星齒輪傳動的絞車。由電動機1，減速器2，工作滾筒3，空程滾簡4，剎車閘帶5，輔助剎車6等幾個部分組成。詳見圖3和圖4。</p><p>

26、;<b>　　3.1 電動機</b></p><p>　　耙斗裝巖機工作過程中，平均負荷不大，而瞬間負荷很大。為了適應這種待點，要求電機最大轉矩為額定轉矩的2．8倍。考慮煤礦特點設計成防爆型結構，可在有瓦所及煤塵爆炸的礦井中使用c zYP—17型耙裝機使用的電機為B級絕緣，轉速1460轉／分鐘，重量225公斤，采用帶法蘭盤連接方式。現(xiàn)已正式定型為Dz3B—17型。</p>&l

27、t;p><b>　　圖3</b></p><p><b>　　3.2減速器</b></p><p>　　由箱體、齒輪、軸、軸承、蓋等組成。是一個兩級減速器，將電動機的旋轉運動傳到最后一級齒輪的花鍵軸上，速比i＝5.14，為了使進軸與出軸之間有足夠距離，放在第二級中加一過渡齒輪。減速器之兩端分別與電動機及工作滾筒相連接，在減速器與電動機連接處

28、裝有橡膠油封(72x 50 x12毫米)及“o”形密封圈(146x 5)，以防止箱體內(nèi)潤滑油滲入電動機內(nèi)。</p><p><b>　　圖4</b></p><p>　　1—電動機 2—減速器 3—工作滾筒 4—空程滾筒</p><p><b>　　3.3工作滾筒</b></p>&l

29、t;p>　　見圖6。由卷筒，中心輪，行星齒輪，內(nèi)齒輪，行星輪架及軸承等組成。在行星輪架上裝有三個行星齒輪，行星齒輪既與中心輪相嚙合，又與內(nèi)齒輪相嚙合，行星輪架上的軸用鍵與卷筒內(nèi)孔固定。當花健軸旋轉后通過中心輪上的花健孔帶動中心輪旋轉，中心輪帶動行星齒輪，再由行星齒輪帶動內(nèi)齒輪旋轉。內(nèi)齒輪本身是一個閘輪，外面裝有剎車閘帶，放松剎車閘帶則行星齒輪自轉，帶動內(nèi)齒輪轉動。剎緊剎車閘帶，則內(nèi)齒輪不轉，這時行星齒輪除自轉外還要隨中心輪公轉，這

30、樣就帶動行星架轉動。由于卷簡固定在行星輪架的軸上，所以卷筒轉動將鋼絲繩卷入。</p><p>　　工作滾筒行星輪系的設計</p><p>　　已知：i1=4.64，行星輪數(shù)k=3，采用標準齒輪傳動</p><p>　　1確定行星輪系的類型</p><p>　　采用如圖5所示的單排行星輪系：</p><p><b&

31、gt;　　圖5</b></p><p>　　（1）.該行星輪系的傳動比范圍能滿足設計要求；</p><p>　　（2）.該輪系為負號機構，有較高的傳動效率。</p><p><b>　　2.確定各輪齒數(shù)</b></p><p><b>　　由傳動比條件得：</b></p>

32、<p>　　即 3.64</p><p>　　由安裝條件知： </p><p>　　即 </p><p>　　取Z6=22，則Z8=80.08，故Z8=80</p><p>　　由同軸條件得 </p><p>　　故 Z6=22

33、 Z7=29 Z8=80</p><p><b>　　3.檢查</b></p><p><b>　?。?）.傳動比誤差</b></p><p>　　由于誤差很小，可以采用。</p><p><b>　?。?）.鄰接條件</b></p><p>

34、<b>　　該齒輪傳動應滿足</b></p><p>　　即 88.33>31</p><p><b>　　故合適</b></p><p><b>　　4.受力分析</b></p><p><b>　　TH=2101&

35、lt;/b></p><p><b>　　TB=1684</b></p><p><b>　　因為行星齒輪有三個</b></p><p>　　故Th=2101/3=700</p><p>　　Tb=1684/3=561</p><p>　　Ta=453/3=151<

36、;/p><p>　　5 、工作滾筒中心輪的設計計算</p><p>　?。?）選定齒輪類型、精度等級、材料</p><p>　　1）按照傳動方案選取直齒圓柱齒輪</p><p>　　2）耙裝機速度不高，故選用7級精度</p><p>　　3）材料選擇。選取齒輪材料為40Cr，硬度為280HBS，</p>&l

37、t;p>　　（2）按接觸強度設計齒輪，選主要參數(shù)</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　T1 =151N·m</p><p>　　載荷系數(shù)取K=1.3</p><p><b>　　齒寬系數(shù)取=1</b></p><p>　　材料的彈性

38、影響系數(shù)ZE=189.8</p><p><b>　　齒輪接觸疲勞強度</b></p><p><b>　　KNH=0.90</b></p><p><b>　?。?）計算</b></p><p><b>　　=</b></p><p&

39、gt;<b>　　=81.2mm</b></p><p><b>　　即 </b></p><p><b>　　3.7</b></p><p><b>　　取m=4</b></p><p>　?。?）校核齒根彎曲疲勞強度</p><p&

40、gt;<b>　　按式 </b></p><p>　　T1=151 N·m</p><p><b>　　1) 彎曲疲勞強度</b></p><p><b>　　2) 彎曲壽命系數(shù)</b></p><p>　　3) 計算彎曲疲勞許用應力</p>

41、<p>　　取安全系數(shù)S=1.4</p><p><b>　　7MPa</b></p><p><b>　　4）計算載荷系數(shù)K</b></p><p>　　5) 查取齒形系數(shù) YFa=2.65</p><p>　　6) 查取應力校正系數(shù) YSa=1.58</p><

42、;p><b>　　7) 計算</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=2.35mm</b></p><p>　　(5) 故m=4mm</p><p>　　6 、工作滾筒行星輪的設計計算</p><p>　　（

43、1）選定齒輪類型、精度等級、材料</p><p>　　1）按照傳動方案選取直齒圓柱齒輪</p><p>　　2）耙裝機速度不高，故選用7級精度</p><p>　　3）材料選擇。選取齒輪材料為40Cr，硬度為280HBS，</p><p>　?。?）按接觸強度設計齒輪，選主要參數(shù)</p><p><b>　　

44、式中：</b></p><p><b>　　T =700N·m</b></p><p>　　因行星齒輪所受轉距由兩個齒承擔，故一個齒所受轉距為</p><p><b>　　T1=350</b></p><p>　　載荷系數(shù)取K=1.3</p><p>&

45、lt;b>　　齒寬系數(shù)取=1</b></p><p>　　材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8</p><p><b>　　齒輪接觸疲勞強度</b></p><p><b>　　KNH=0.90</b></p><p><b>　　（3）計算</b></p

46、><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=107.0mm</b></p><p><b>　　即 </b></p><p><b>　　3.7</b></p><p><b>　　取m=4</b&g

47、t;</p><p>　　（4）校核齒根彎曲疲勞強度</p><p><b>　　按式 </b></p><p>　　T1=350 N·m</p><p><b>　　1) 彎曲疲勞強度</b></p><p><b>　　2) 彎曲壽命系數(shù)&l

48、t;/b></p><p>　　3) 計算彎曲疲勞許用應力</p><p>　　取安全系數(shù)S=1.4</p><p><b>　　7MPa</b></p><p><b>　　4）計算載荷系數(shù)K</b></p><p>　　5) 查取齒形系數(shù) YFa=2.65<

49、/p><p>　　6) 查取應力校正系數(shù) YSa=1.58</p><p><b>　　7) 計算</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=2.58mm</b></p><p>　　(5) 故m=4mm </

50、p><p>　　且正好與中心輪摸數(shù)相同</p><p>　　7、工作滾筒內(nèi)齒輪的設計計算</p><p>　?。?）選定齒輪類型、精度等級、材料</p><p>　　1）按照傳動方案選取直齒圓柱齒輪</p><p>　　2）耙裝機速度不高，故選用7級精度</p><p>　　3）材料選擇。選取齒輪材

51、料為40Cr，硬度為280HBS，</p><p>　　（2）按接觸強度設計齒輪，選主要參數(shù)</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　T1 =561N·m</p><p>　　載荷系數(shù)取K=1.3</p><p><b>　　齒寬系數(shù)取=1</b&

52、gt;</p><p>　　材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8</p><p><b>　　齒輪接觸疲勞強度</b></p><p><b>　　KNH=0.90</b></p><p><b>　　（3）計算</b></p><p><b>

53、　　=</b></p><p><b>　　=125.7mm</b></p><p><b>　　即 </b></p><p><b>　　1.57</b></p><p><b>　　取m=2</b></p><p>

54、　?。?）校核齒根彎曲疲勞強度</p><p><b>　　按式 </b></p><p>　　T1=561 N·m</p><p><b>　　1) 彎曲疲勞強度</b></p><p><b>　　2) 彎曲壽命系數(shù)</b></p><

55、;p>　　3) 計算彎曲疲勞許用應力</p><p>　　取安全系數(shù)S=1.4</p><p><b>　　7MPa</b></p><p><b>　　4）計算載荷系數(shù)K</b></p><p>　　5) 查取齒形系數(shù) YFa=2.65</p><p>　　6) 查

56、取應力校正系數(shù) YSa=1.58</p><p><b>　　7) 計算</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=1.54mm</b></p><p>　　(5) 故m=2mm</p><p>　　又因

57、 要與行星齒輪進行配對</p><p><b>　　故 m=4mm</b></p><p>　　8、工作滾筒的主要數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　中心輪 z＝22，m＝4</p><p>　　行星齒輪 z=29，m=4</p><p>　　內(nèi)齒輪 z=80，m＝4<

58、;/p><p>　　圖6 工作滾筒</p><p>　　1—卷筒 2—行星輪架 3—內(nèi)齒輪 4—中心齒輪 5—行星齒輪 6—軸承</p><p><b>　　3.4空程滾簡</b></p><p>　　見圖7。其結構與工作滾筒一樣。許多零件可互相通用。出于中心輪。行星齒輪的齒數(shù)不同，所以卷筒轉速也不相同。&l

59、t;/p><p>　　空程滾筒行星輪系的設計</p><p>　　已知：i2=3.35，行星輪數(shù)k=3，采用標準齒輪傳動</p><p>　　1確定行星輪系的類型</p><p>　　采用如圖8所示的單排行星輪系：</p><p><b>　　圖8</b></p><p>　　

60、（1）.該行星輪系的傳動比范圍能滿足設計要求；</p><p>　　（2）.該輪系為負號機構，有較高的傳動效率。</p><p><b>　　2.確定各輪齒數(shù)</b></p><p><b>　　由傳動比條件得：</b></p><p>　　即 2.35</p>

61、<p>　　由安裝條件知： </p><p>　　即 </p><p>　　取Z9=34，則Z11==79.9，故Z11=80</p><p>　　由同軸條件得 </p><p>　　故 Z9=34 Z10=23 Z11=80</p><p&g

62、t;<b>　　3.檢查</b></p><p><b>　?。?）.傳動比誤差</b></p><p>　　由于誤差很小，可以采用。</p><p><b>　?。?）.鄰接條件</b></p><p><b>　　該齒輪傳動應滿足</b></p&

63、gt;<p>　　即 98.7>25</p><p><b>　　故合適</b></p><p>　　(4).由于空程滾筒為的工作狀態(tài)為回程,一般不會損壞,故不需要校核其受力.</p><p>　　中心輪 z＝34 m＝4</p><p>　　行

64、星齒輪 z＝23 m＝4</p><p>　　內(nèi)齒輪 z＝80 m＝4</p><p><b>　　3.5剎車閘帶</b></p><p>　　見圖9。由鋼帶，石棉帶，鉚釘?shù)冉M成?？紤]調(diào)換方便分左右兩半，中間用圓頭銷固定。石棉帶磨損后要及時調(diào)換。工作滾筒和空程滾筒各有一付剎車閘帶，尺寸相同。</p><p

65、><b>　　3.6輔助剎車</b></p><p>　　耙裝機工作靠兩個行星滾筒旋轉帶動耙斗來回耙取巖石。剎車閘帶剎緊時，滾筒開始轉動，放松時滾筒停止轉動，但由于慣性作用，滾筒實際還要轉動，這樣盤繞在滾筒上的鋼絲繩容易亂繩，直至很快損壞。輔助剎車就用以阻止因慣性而引起的滾筒旋轉，防止鋼絲繩亂繩和壓線，起到保護鋼絲繩的作用，使用時要經(jīng)常調(diào)整。如掛尾輪需要用人工來拉鋼絲絨時，應松開手把，

66、逆時針旋轉，去除彈簧對閘瓦的壓緊力。掛好尾輪后又要及時調(diào)整到原來位置。結構見圖10，由手把、套簡、彈簧、閘瓦等組成。彈簧用來調(diào)節(jié)壓緊力。</p><p>　　圖7 空程滾筒</p><p>　　1—卷筒 2—行星輪架 3—內(nèi)齒輪 4—中心齒輪 5—行星齒輪 6—軸承</p><p>　　圖9 剎車閘帶</p>&l

67、t;p>　　1—鋼帶 2—石棉帶 3—圓頭銷 4—鉚釘</p><p>　　圖10 輔助剎車</p><p>　　1— 手把 2—套筒 3—彈簧 4—閘瓦</p><p>　　第四章 臺車及操作機構</p><p><b>　　4.1.臺車<

68、/b></p><p>　　臺車是耙裝機機架，用以支撐耙裝機。它由車架、彈簧碰頭等部件組成。臺車上裝有兩對1．1胖礦車的車輪，臺車末端裝有彈簧碰頭，可以緩沖礦車對耙裝機的碰撞。</p><p>　　臺車面上可供安裝絞車操作機構，電氣設備等，此外還裝有供安裝擄于用的支架和支核，見圖11。</p><p><b>　　4.2.操作機構</b>

69、</p><p>　　當進行耙裝工作時工人操作內(nèi)外操縱桿，通過連桿，迫使剎車閘帶剎緊與放松，當閘帶剎緊時滾筒開始轉動，鋼絲繩就收緊盤緊在滾筒上，而耙斗由鋼絲繩牽引往復耙取巖石。在一般情況下，一個滾筒剎緊時，另—滾筒應放松，應該避免兩個滾筒同時剎緊，造成耙斗飛躍而引起事故或損壞設備。見圖12。</p><p>　　圖11 臺車</p><p>　　1—車架

70、 2—車輪 3—彈簧碰頭 4—卡軌器</p><p>　　圖12 操作機構</p><p>　　1—內(nèi)操縱桿 2—外操縱桿 3—連桿 4—軸承座 5—軸</p><p>　　第五章 槽 子</p><p>　　耙斗通過槽子把巖石卸到礦車或箕斗中，為了便于運輸和安

71、裝，槽子應做成可拆卸的結構形式。</p><p>　　設計槽子時應注意下列幾點：</p><p>　　(1)槽子幾何形狀應考慮耙斗往復工作時鋼絲繩盡量少與撈底板接觸，以減少銅絲繩對底板的磨損。</p><p>　　(2)耙斗與槽子之間的側間隙應正確選擇，間隙小則耙斗與槽子間易卡石頭。使電機瞬間負荷很大，間隙過大則相應增加了設備外形尺寸。一般每邊間隙不超過50毫米，而

72、簸箕口尺寸應適當加大，以利于耙取兩旁巖石。</p><p>　　(3)槽底板因為容易癌損，應采用耐磨性好的鋼材，如l 6Mn，底板可適當加厚，也可點焊上扁鐵條。其它處選用普通鋼材。</p><p>　　下面根據(jù)槽子安裝的前后順序分別簡述如下：</p><p><b>　　5.1．擋板</b></p><p>　　當耙斗耙

73、取巷道兩幫巖石時，擋板起耙斗導向和阻止巖石向兩翼擴散的作用。擋板張開角度不宜太大，最好在30 以內(nèi)，否則不起導向作用。擋板長度根據(jù)巷道寬窄而定，巷道寬，擋板可適當加長，直至擋板一端碰到巖幫為止。 </p><p><b>　　5.2．進料槽</b></p><p>　　由簸箕口，護板，連接槽，升降裝置組成。簸箕口與連接槽連接是活連接，簸箕口通道升降裝置可上下轉動

74、。護板：當耙裝機工作時使簸箕口與連接槽緊緊卡住，加強槽子剛性。見圖13：</p><p>　　圖13 進料槽</p><p>　　1—簸箕口 2—護板 3—升降裝置 4—連接槽</p><p><b>　　5.3．中間槽</b></p><p>　　中間槽形狀取決于礦車及絞車位置高低，

75、同時也要考慮巖石進槽子后不會或少量自行往下滑移，耙?guī)r時又要使鋼絲繩少與槽底板摩擦，故槽子兩端底板設計成A起形狀。使鋼絲繩只同凸形底板接觸，在磨損以后只需更換凸形底板可比較省工，省料，見圖14</p><p>　　圖14 中間槽</p><p>　　1—側板 2—法蘭 3—凸形底板 4—底板</p><p><b>　　

76、5.4．卸載槽</b></p><p>　　卸載槽槽底開有卸料口，矸石或煤從此口進入礦車或箕斗內(nèi)，卸料口兩側與側板間焊有兩塊斜板，以防止矸石積存。卸裁槽末端裝有緩沖器，緩沖器內(nèi)裝有彈簧。當耙斗卸料時起緩沖作用。卸載槽見圖15。</p><p>　　卸載槽根據(jù)礦車和箕斗容積大小，它的槽子長度可作相應變更。在中間槽與卸載槽之間可再增加一節(jié)中間接槽，長短視實際需要而定。但必須考慮接長

77、后的剛性和強度要求。有時為了增加其穩(wěn)定性，在卸載槽末端加一付撐腳。</p><p>　　卸載槽末端，裝有可供安裝頭輪用的座板，座板均有一定角度，考慮鋼絲繩從絞車出來后通過托輪(亦有一定角度)和頭輪，使鋼絲繩避開卸料口，這樣卸載時巖石不會與鋼絲繩接觸，以保護鋼絲繩。</p><p><b>　　圖15 卸載槽</b></p><p>　　1—

78、法蘭 2—側板 3—底板 4—斜板 5—卸料口 6—頭輪座 7—緩沖器</p><p>　　第六章 輔助設備</p><p>　　耙裝機除機體以外，尚需配備一些輔助裝置，缺少這些裝置，就不能工作。它們是：</p><p><b>　　6.1．固定裝置</b></p><p>

79、;　　當耙斗往復耙取巖石時，前面需要有一個導向輪(稱為尾輪)懸掛在工作面上，懸掛滑輪的機構稱固定裝置。固定裝置方式很多，過去曾利用過工作面棚梁來懸掛尾輪，如圖16：</p><p>　　圖16 尾輪懸掛在棚梁上</p><p>　　這種辦法有很多缺點，因為使用時受力大，棚梁常被拉倒，反而增加輔助工作量，在運行上也不安全?，F(xiàn)在很少被采用了。</p><p>　　

80、近來廣泛利用錨桿固定裝置，是一種簡便而又可靠的方法，我們叫它固定楔，分為硬巖用和軟巖用兩種。</p><p><b>　　(1)硬巖固定楔</b></p><p>　　適用于節(jié)理和層理不發(fā)達的硬巖。在此條件下，應該采用硬巖固定楔。它具有使用方便，可靠等優(yōu)點，見圖17。</p><p>　　圖17 硬巖固定楔</p><

81、;p>　　1—楔體 2—緊楔 3—圓環(huán)</p><p>　　硬巖固定楔由楔體、緊楔、和圓環(huán)等組成。采用45#制成。楔體和緊楔均有斜度，起自鎖作用。</p><p><b>　　(2)軟巖固定楔</b></p><p>　　適用于軟巖，巖石節(jié)理層理比較發(fā)達，或遇到煤或斷層情況下，此種方式工作比較可靠。如仍選用上面介紹的硬巖固定楔，

82、楔體容易拉出。</p><p>　　軟巖固定楔由楔體、鋼絲繩和鋼套等組成。楔體系用45#鋼制成，鋼套內(nèi)外均有錐度，用鉛把鋼套和鋼絲繩緊緊熔合在一起。見圖18。</p><p>　　圖18 軟巖固定楔</p><p>　　1—楔體 2—鋼絲繩 3—鋼套</p><p><b>　　6.2．導向輪</b>&l

83、t;/p><p>　　導向輪包括有尾輪、托輪、頭輪和雙滑輪。他們都由側板、繩輪、心軸、軸承等幾個零件組成。</p><p><b>　　(1)尾輪</b></p><p>　　懸掛在工作面固定楔上，固定耙斗鋼絲繩，使耙斗來回耙取巖石。要求堅固可靠。不會卡繩或使鋼絲繩跳出輪槽外。重量要輕，便于移掛。見圖19。</p><p>

84、<b>　　圖19 尾輪</b></p><p>　　1—鉤 2—側板 3—軸承 4—心軸 5—繩輪</p><p><b>　　(2)托輪和頭輪</b></p><p>　　為了使耙斗往復耙?guī)r．要求鋼絲繩從絞車滾筒出來以后通過托輪和頭輪來改變方向，以達到耙斗往復工作的目

85、的，見圖20。</p><p>　　圖20 托輪與頭輪</p><p>　　1—側板 2—軸承 3—心軸 4—繩輪</p><p><b>　　(3)雙滑輪</b></p><p>　　耙裝機在彎道中使用時，用分段耙運巖石，此時用雙滑輪來改變鋼絲繩位置。見圖21。</p>&l

86、t;p>　　上述幾種輪子都有共同要求，它們是：</p><p>　　1)工作條件惡劣，有水和巖塵，需要有較好的密封裝置c</p><p>　　2）輪子與側板之間間隙要?。乐逛摻z繩跳出輪槽， 卡入輪子與側板間，從而損壞鋼絲繩與輪子，影響耙裝機工作。</p><p>　　3)輪槽夾角要大。便于鋼絲繩接頭通過。因為為了延長鋼絲繩使用壽命．當鋼絲繩磨損或拉斷時可做接

87、頭繼續(xù)使用，這樣要求輪槽夾角尺寸放大。</p><p>　　4)輪子最好選用耐磨性好的材料，保證半年以上使用壽命。輪槽處表面硬度要高，需達到HRC 50一55。</p><p>　　圖21 雙滑輪</p><p>　　1—鉤 2—繩輪 3—側板 4—心輪 5—軸承</p><p>　　第七章

88、 耙斗裝巖機校核計算</p><p><b>　　已知數(shù)據(jù)：</b></p><p><b>　　耙斗裝巖機：</b></p><p>　　技術生產(chǎn)率： 30—50米3/時</p><p>　　耙斗容積： 0.5米3</p><p>　　軌距：

89、 600毫米</p><p>　　軸距： 930毫米</p><p>　　鋼絲繩直徑： 12.5毫米</p><p><b>　　外形尺寸</b></p><p>　　長： 6600毫米</p><p>　　寬：

90、 2400毫米</p><p>　　高： 2045毫米</p><p><b>　　絞車：</b></p><p><b>　　牽引力</b></p><p>　　主繩：1350—1950公斤</p><p>　　尾繩： 968—1392公

91、斤</p><p>　　繩速： 主繩： 0.85—1.22米/秒</p><p>　　尾繩： 1.18—1.70米/秒</p><p><b>　　電動機：</b></p><p>　　型號： DE3B—17</p><p>　　功率：

92、 17千瓦</p><p>　　轉速： 1460轉/分</p><p>　　7.1、傳動速比計算 </p><p>　　該機傳動系統(tǒng)如圖22：</p><p>　　圖22 傳動系統(tǒng)圖</p><p>　　由圖可知，采用電機型號為DE3B型，功率17K w，轉速1460 r／ m in

93、，減速器為二級直齒輪減速器： </p><p>　　Zl=33， Z2=64；Z3=20；Z4=54；Z5=53</p><p>　　工作滾筒 Z6=22；Z7=29；Z8=80</p><p>　　空程滾筒 Z9=34；Z10=23；Z11=80</p><p>　　減速器輸出軸通過工作滾筒和空程滾筒內(nèi)的行星輪來帶動工作滾筒或空

94、程滾筒旋轉。工作滾筒與空程滾筒上均有剎車專用輔助剎車制動，內(nèi)齒輪外表面可由外部制動器制動。當電動機空轉時，不論工作滾筒或空程滾筒均是制動器處于松開狀態(tài)，滾筒不轉，內(nèi)齒輪空轉。工作時剎緊工作滾筒部分的制動器，同時輔助剎車松開，內(nèi)齒輪不動，通過內(nèi)部的行星輪系帶動工作 滾 筒旋轉，進行裝巖。松開制動器，同時輔助剎車制動，工作滾筒不動，內(nèi)齒輪空轉，裝巖停止。同理，剎緊空程滾筒部份的制動器，可實現(xiàn)耙斗空返行程。本傳動系統(tǒng)空轉時整個系統(tǒng)均為定軸輪系

95、，當工作滾筒或空程滾筒轉動時為混合輪系，其中減速器部份為定軸輪系，工作滾筒或空程滾筒工作時為行星輪系。</p><p>　　傳動速比計算方法： </p><p>　　首先分析一下傳動路線，裝巖行程工作滾筒轉動，此時工作滾筒制動器處于制動狀態(tài)，內(nèi)齒輪不動，輔助剎車松開，工作滾筒轉動，傳動路線為 ：電動機——Z1——Z2——Z3——Z4——Z5——工作滾筒行星輪系 (由 Z6，Z7，Z8

96、組成 )——工作滾筒。</p><p>　　返回空行程，空程滾筒轉動 (此時空程滾筒制動器處于制動狀態(tài)，內(nèi)齒輪不動，輔助剎車松開，空程滾筒轉動 )，傳動路線為：電動機——z1——Z2—— Z3——Z4——Z6 ——空程滾筒行星輪系 (由 Z9，Z10，Z11 組成 )——空程滾筒。按傳動系統(tǒng)應提供的數(shù)據(jù)計算速比。 </p><p>　　(1). 減速器速比</p><p

97、>　　減速器速比為定軸輪系速比</p><p>　　i= = =5.14</p><p>　　(2).工作滾筒行星輪系速比i1</p><p><b>　　如上面圖5：</b></p><p>　　i1=1+（80/22）=4.64</p><p>　　(3).空程滾筒行星輪系速比i2<

98、;/p><p><b>　　如上面圖7：</b></p><p>　　i2 =1+（80/34）=3.35</p><p>　　(4).工作滾筒總速比i工</p><p>　　i工=i*i1=5.14*4.64=23.8</p><p>　　(5).空程滾筒總速比i空</p><p

99、>　　i空=i*i2=5.14*3.35=17.2 </p><p>　　7.2.鋼絲繩速度計算</p><p><b>　　滾筒如簡圖：</b></p><p><b>　　圖 23</b></p><p><b>　　已知： </b></p>&

100、lt;p><b>　　D內(nèi)=260mm</b></p><p><b>　　D外=490mm</b></p><p>　　鋼絲繩 d=12.5mm</p><p>　　最小計算直徑： Dmin=D內(nèi)+d=0.26+0.0125=0.2725m</p><p>　　最大計算直徑：

101、 Dmax=Dmin+2*(n層—1)*d</p><p><b>　　取n層=7</b></p><p>　　Dmax=0.2725+2*(7-1)*0.0125=0.4225m</p><p>　　D外-Dmax=0.49-0.4225=0..0675m=67.5mm</p><p>　　可以用，說明n層=7取

102、得合適</p><p>　　繩速 V=n電機* *D/（60*i工）</p><p>　　取 n電機=1460r/min</p><p>　　(1).工作滾筒速度</p><p><b>　　最小繩速</b></p><p>　　V工min= n電機* *Dmin/（6

103、0*i工）=1460*3.14*0.2725/(60*23.8)=0.85m/s</p><p><b>　　最大繩速</b></p><p>　　V工max= n電機* *Dmax/（60*i工）=1460*3.14*0.4225/(60*23.8)=1.22m/s</p><p>　　(2).空程滾筒速度</p><p&

104、gt;<b>　　最小繩速</b></p><p>　　V空min= n電機* *Dmin/（60*i空）=1460*3.14*0.2725/(60*17.2)=1.18</p><p><b>　　最大繩速</b></p><p>　　V空max= n電機* *Dmax/（60*i空）=1460*3.14*0.4225/

105、(60*17.2)=1.70m/s</p><p>　　7.3.滾筒繩量計算</p><p>　　由前已知： D內(nèi)=260</p><p>　　滾筒寬度： H=240mm</p><p>　　每層圈數(shù)： Z=H/（d+1.5）=240/(12.5+1.5)=17.1</p><p><b>　　取Z=1

106、7</b></p><p><b>　　容繩量L：</b></p><p>　　L=n層*Z*（D內(nèi)+n層*d）</p><p>　　=7*17*3.14*(0.26+7*0.0125)=129.8m</p><p>　　7.4.減速器軸的校核</p><p><b>　　已

107、知：</b></p><p><b>　　牽引力</b></p><p>　　主繩：1350—1950公斤</p><p>　　尾繩： 968—1392公斤</p><p>　　繩速： 主繩： 0.85—1.22米/秒</p><p>　　尾繩： 1.18—1

108、.70米/秒</p><p><b>　　電動機：</b></p><p>　　型號： DE3B—17</p><p>　　功率： 17千瓦</p><p>　　轉速： 1460轉/分</p><p><b>　　軸的材料：&

109、lt;/b></p><p>　　由于傳遞中小功率，轉速不太高，故選用45優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，查參考文獻[4]表12-1得材料的力學性能數(shù)據(jù)為：</p><p>　　MPa MPa MPa</p><p><b>　　1.電機功率計算</b></p><p><b>　?。?）&l

110、t;/b></p><p>　　由參考文獻[1]表1-2查得：</p><p>　　滾筒效率η1=0.96；</p><p>　　彈性聯(lián)軸器效率η2=0.99；</p><p>　　滾動軸承效率η3=0.98；</p><p>　　圓柱齒輪傳動效率η4=0.97；</p><p>

111、;　　2.運動和動力參數(shù)計算</p><p>　?。?）軸0（電動機軸）</p><p>　　P0=Pr=17kw</p><p>　　n0=1460r/min</p><p>　　T0=9550×17/1460=111N·m</p><p>　　（2）軸1（高速軸）</p><

112、p>　　P1=P0·η1·η2=17×0．96×0．99=16.1kw</p><p>　　n1=n0=1460r/min</p><p>　　T1=9550P1/n1=9550×16.1/1460=105N·m</p><p>　　（3）軸2（中間軸）</p><p>　　P

113、2=P1·η3·η5=16.1×0.98×0.95=15.0kw</p><p>　　i12=Z2/Z1=64/33=1.94</p><p>　　n2=n1/i12=1460÷1.94=752.6r/min</p><p>　　T2=9550P2/n2=9550×20.2/752.6=190N·

114、m</p><p>　　（4）軸3（低速軸）</p><p>　　P3=P2·η3·η4=20.2×0.98×0.97=14.2kw</p><p>　　i23=Z4/Z3=54/20=2.7</p><p>　　n3=n2/i23=752.6÷2.7=278.7r/min</p>

115、<p>　　T3=9550P3/n3=9550×19.2/278.7=488N·m</p><p>　?。?）軸4（滾筒軸）</p><p>　　P4=P3·η1·η2·η3=13.2kw</p><p>　　n4=n3=278.7r/min</p><p>　　T4=9550P

116、4/n4=9550×13.2/278.7=453N·m</p><p><b>　　3.軸的校核</b></p><p><b>　　（1）選擇材料</b></p><p>　　由于傳遞中小功率，轉速不太高，故選用45優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，查參考文獻[4]表12-1得材料的力學性能數(shù)據(jù)為：<

117、/p><p>　　MPa MPa MPa</p><p>　　Z1=33 Z2=64 Z3=20 Z4=54 </p><p>　　m1=m2=3mm m3=m4=4mm</p><p>　　Dm1=m1*z1=3*33=99mm</p><p>

118、;　　Dm2=m2*z2=3*64=192mm</p><p>　　Dm3=m3*z3=4*20=80mm</p><p>　　Dm4=m4*z4=4*54=216mm</p><p><b>　　減速器高速軸1</b></p><p>　?。?）軸的結構如圖25所示，主要尺寸已標出.</p><p&

119、gt;<b>　　圖 24</b></p><p>　?。?）軸上受力分析（如圖25a所示）</p><p><b>　?、冽X輪上的作用力</b></p><p>　　圓周力：=2121N</p><p><b>　　徑向力：=795N</b></p><p

120、><b>　　軸向力：=530N</b></p><p><b>　　②求軸承的支反力</b></p><p><b>　　水平面上支反力：</b></p><p><b>　　圖25 </b></p><p><b>　　垂直面上支反力：

121、</b></p><p><b>　　=454N</b></p><p><b>　　=1250N</b></p><p>　　（3）畫彎矩圖（如圖25b、c）</p><p><b>　　剖面B處彎矩：</b></p><p>　　水平面上

122、彎矩=274N·m</p><p><b>　　垂直面上彎矩</b></p><p><b>　　=76N·m</b></p><p>　　合成彎矩=284 N·m</p><p>　　（4）畫轉矩圖（如圖25d）</p><p><b&g

123、t;　　105N·m</b></p><p>　　（5）判斷危險剖面并驗算強度</p><p>　　剖面B彎距和扭距均為最大，故剖面B為危險剖面，因單向回轉，視轉矩為脈動循環(huán)，取=0.602</p><p><b>　　剖面B處當量彎矩</b></p><p><b>　　=290N

124、83;m </b></p><p>　　=MPa=13.4MPa<59MPa</p><p>　　所以該軸強度滿足要求。</p><p>　　2、減速器中間軸2的設計</p><p>　?。?）軸的結構如圖26所示，主要尺寸已標出。</p><p><b>　　圖 26</b>&

125、lt;/p><p>　?。?）軸上受力分析（如圖27a）</p><p><b>　?、冽X輪2上的作用力</b></p><p>　　齒輪2的受力與齒輪1大小相等，方向如圖6a所示:</p><p>　　圓周力：=2121N</p><p><b>　　徑向力：795N</b>&

126、lt;/p><p><b>　　軸向力：530N</b></p><p><b>　?、邶X輪3上的作用力</b></p><p>　　圓周力：=4750N</p><p>　　徑向力：=1782N</p><p>　　軸向力：=1184N</p><p>

127、<b>　　③求軸承的支反力</b></p><p><b>　　水平面上支反力：</b></p><p>　　=-（4750×105－2121×345）/450=517N</p><p>　　=(4750×345－2121×105)/450=3146N</p><

128、;p>　　圖 28 中間軸</p><p><b>　　垂直面上支反力：</b></p><p>　　=(795×345+2121×105+)/450=1112N</p><p>　　=(2121×345+795×105-)/450=1804N</p><p>　?。?/p>

129、3）畫彎矩圖（如圖27b、c）</p><p><b>　　剖面D處彎矩：</b></p><p>　　水平面上：=105×3146×0.001=330N·m</p><p><b>　　垂直面上：</b></p><p><b>　　=405N·m

130、</b></p><p>　　（4）畫轉矩圖（如圖27d）</p><p><b>　　=190N·m</b></p><p><b>　?。?）計算當量彎矩</b></p><p>　　用剖面D處的最大合成彎矩計算當量彎矩：</p><p><b

131、>　　=420N·m</b></p><p>　?。?）判斷危險剖面并驗算強度</p><p>　　剖面D處當量彎矩最大，為危險剖面：</p><p>　　=25.2MPa<=59MPa</p><p>　　即該軸強度滿足要求。</p><p>　　3、減速器低速軸3的校核</p

132、><p><b>　?。?）選擇材料：</b></p><p>　　查參考文獻[4]表12-1選40Cr合金鋼，調(diào)質(zhì)處理，=750MPa,</p><p>　　=118MPa,=69MPa。</p><p><b>　?。?）軸的結構設計</b></p><p>　　如圖28所示

133、，主要尺寸已標出。</p><p><b>　　圖28 低速軸</b></p><p>　　（3）軸上受力分析（如圖29a）</p><p><b>　?、冽X輪4的作用力</b></p><p>　　齒輪4的受力與齒輪3的受力大小相等，方向如圖8a所示</p><p>　

134、　圓周力：=4750N</p><p>　　徑向力：=1782N</p><p>　　軸向力：=1184N</p><p><b>　?、谇筝S承的支反力</b></p><p>　　水平面上：=4750×103/440=1111N</p><p>　　=4750×337/440