SGZ800750刮板输送机

SGZ800/750刮板输送机

概述

刮板输送机又叫链板运输机, 俗称电溜子, 是一种挠性牵引机构的连续输送机械,是为采煤工作面和采区巷道运煤布置的机械。它的牵引构件是刮板链,承载装置是中部槽,刮板连安置在中槽部的槽面。图2-1所示是SGWD-250型可弯曲刮板输送机,中部槽沿运输线路全线铺设,刮板链绕经机头、机尾的链轮接成封闭形置于中部槽中,与滚筒采煤机和运输机推移装置配套,实现落煤、装煤、运煤及推移输送机械化。沿输送机全长都可向溜槽中装煤,装入中部槽中的煤被刮板链拖拉,在中部槽内滑行到卸载端卸下。

一般的刮板输送机能在25°一下的条件下使用。刮板输送机在使用中受拉、压、弯曲、冲击、摩擦和腐蚀等多种作用,因此,必须有足够的强度、刚度和耐腐蚀性。由于它的运输方式是物料和刮板链都在槽内滑行,因此运行阻力和摩擦都很大。但是,在采煤工作面运煤,目前还没有更好的机械可代替,只能从结构上、强度上和制造工艺上不断研究,使它更加完善、耐用。

用刮板运输机运送散碎物料的方式20世纪初出现于工业发达的英国。早起的刮板输送机机构简单轻便,仅用于运煤,需人工装煤,运输能力低,每小时最多只能运几十吨;运输机长度只是几十米;功率小,牵引链的强度也不高。经过多年的改进和发展,目前综采矿用的刮板输送机除了运煤之外,还有四种功能:给采煤机作 运行轨道;为拉移液压支架作伸缩油缸的固定点;清理工作面的浮煤;悬挂电缆、水管、乳化液管等。刮板输送机在综采工作面与采煤机和液压支架套的工作情况如2—2图

1—滚筒采煤机;2—刮板输送机;3—液压支架

刮板输送机在煤矿是使用量大、消耗多的重要设备。多年来,我国制造的刮板输送机有几十种型号。目前,我国制造的最大的刮板输送机运行能力为900t/h;装机总功率为320kw ;一条牵引链的破段负荷为85t ;沿水平的运输距离为150m ;整机全部质量为204t 。

为使刮板输送机的生产达到标准化、系列化和通用化,提高产品质量,我国于1991年制定并发布了《矿用刮板输送机型式与参数》(MT15—1991),1993年制定并颁发《刮板输送机通用技术条件》(MT —1993)。《矿用刮板输送机型式与参数》是产品系列的规划,是今后一个时期设计制造新产品的依据。《刮板输送机通用技术条件》规定了刮板输送机的主要质量标准和技术要求,以提高产品质量。

矿用刮板输送机按刮板链的形式分为三种:中单链型、边双链型、中双链型。系列型谱中的刮板输送机都采用以矿用高强度圆环链制成的刮板链。刮板输送机的参数系列见表2-1.

刮板输送机按功率大小分为轻、重型。刮板输送机单电动机配套设计额定功率为40kw 及以下的为轻型;大于40kw ,小于等于90kw 的为中型;大于90kw 为重型。

系列型普规定的刮板输送机产品型号编制方法如下:

列如,中部槽宽为630mm 、配用电动机功率为2×75的双边链型矿用刮板输送机的型号表示为SGB —630/150。

第二节 主要部件的结构和技术要求

矿用刮板输送机,按工作要求,对其结构有如下按要求:

(1)能用于左或右工作面;

(2)各部件便于在井下拆装和运输;

(3)同一型号的部件安装尺寸和连接尺寸应保证相同,同类部件保证通用互换;

(4)刮板链安装后,在正、反方向都能顺利运行;

(5)有紧链装置,且操作方便,安全可靠;

(6)能不拆卸用机械推移,为此,应有便于安装推移装置的连接点;

(7)要有足够的强度、刚度和耐磨性;

(8)从端部卸载的刮板输送机,机头架应有足够的卸载高度,为防止空段刮板链返程带回煤;

(9)一般应有上链器,上链器是供刮板链在槽脱出时通过它返回槽内装置;

(10)用于机械采煤的工作面刮板输送机,机头架的外廓尺寸和结构尺寸应便于采煤机自开切口

(11)用于机械采煤的工作面刮板输送机,应结合技术上的需要,能装设下列部分或全部附属部件;

①采煤机导向装置

②铲煤板

③挡煤板

④无链牵引采煤机的齿轨

⑤放置电缆、水管、乳化液管路或支座

⑥在机头部能安装采煤机外牵引的传动装置、牵引链的固定装置或刨煤机的传动装置和控制保护装置

(12)用于综采工作面的刮板运输机,相关的外廓尺寸与采煤机和液压支架相配;

(13)刮板运输机沿倾斜面铺设,在工作中有下滑可能时,应有防滑锚装置。

刮板输送机由机头部、机尾部、中部槽及其附属部件、刮板链、紧链装置、推移装置和锚固装置组成。下面分述结构和技术要求。

一、机头部

机头部有机头架、链轮、减速器、盲轴、联轴器和电动机组成,是将电动机的动力传递给刮板链的装置。图2-3所示是一种轻型中单连式刮板输送机的机头部。

图2—3 轻型中单链刮板运输送机的机头部

1—垫块;2—减速器;3—盲轴;4—链轮;5—拨链器;6—护轴板;7—垫块;8—紧链装置;9—联轴器;10—连接筒;11—电动机;12—机头架

(一)机头架

机头架是机头部的骨架,应有足够的强度和刚度,由厚钢板焊接制成,各型机头部的共同点如下:

图2—4 边双链用的链轮连接组件

1—链轮;2—部分式滚筒;3—定位销;4、5、6—螺栓、螺母、垫圈

(1) 两侧对称,两侧壁上能安装减速器,以适应左、右采煤工作面的需要;

(2) 链轮(图2-4)由减速器伸出轴和盲轴支承链接,这种连接方式,便于在井下拆装;

(3) 拨链器和护轴股固定在机头架的前横梁,它的作用是防止刮板链在与链轮的分离点

处被轮齿带动卷入链轮,护轴板是易损部位,用可拆换的活板,既便于链轮和拨链器的拆装,又可更换;

(4) 机头架的易磨损部位采取耐磨措施,列如加焊高锰钢焊层或局部采用耐磨材料的更

换零件。

(二)链轮

链轮是一个组件,由链轮和连接筒组成,轮和连接筒组成。链轮是传力部件,也是易损件,运转中除受静载荷外,还受脉动和冲击载荷。

图2—4所示为边双链用的链轮连接筒用组件,采用剖分式连接筒,连接筒两端有槽与链轮的环槽相接,内孔用平键分别于减速器伸出轴及盲轴连接,部分用螺栓固接。链轮用花键与减速器的伸出轴和盲轴连接。安装时必须保证两个链轮的轮齿在相同的相位角上。这种结构的优点是链轮磨损后可以只更换链轮。但是,连接筒螺栓锈死时,很难拆卸。图2-5所示为整体的连接筒与链轮连接成一体,连接筒两端的内花键分别与减速器输出轴和盲轴连接,这种结构拆卸维修方便。

图2-4所示为双边链用的链轮连接筒用组件,采用部分式链轮的齿形和基本尺寸参阅《矿用圆环链链轮的齿形和基本尺寸计算》计算。

链轮用优质钢铸造或锻造后,调制处理,链窝和齿形表面经淬火处理,。我国《矿用圆环链链轮技术条约》规定了各项技术要求。为保证链轮的质量,《刮板输送机通用技术条件》中规定,轻型刮板输送机的链轮寿命应不低于一年,中重型刮板输送机的链条寿命应不低于一年半。

(三)减速器

我国目前生产的刮板输送机减速器多为平行布置式,三级传动的圆锥圆柱齿轮减速器。其使用条件为:齿轮圆周速度不大于18m/s。安装角度为1-25°; 高速轴的转速不大于1500r/min;减速器的工作环境温度为-20℃-+35℃。适用于正反两向运转,

为适应不同的需要,三级传动的圆锥圆柱齿轮减速器有三种装配形式,如图2-6所示。

Ⅰ型减速器的第二轴端紧链装置,第四轴装断销过载保护装置,这种形式用于30kw 一下的减速器,ⅠⅠ型减速器的第二轴端紧链装置,利用液力耦合器实现过载保护,单机功率为40-75kw 的减速器多采用这种形式,ⅠⅠⅠ型第一端紧链装置,利用液力耦合器实现过载保护,单机功率为90kw 以上的减速器多采用这种形式。采用双速电动机时不能用液力耦合器,因为液力耦合器不能再低速下工作。用双速电机启动应采用适当的机械或电气过载保护装置。

减速器的轴端形式安配套需要选用。输入轴端有圆头平键和渐开线外花键两种,输入轴端有矩形花键渐开线内花键和渐开线外花键三种。

为使同一型号减速器的安装尺寸和连接尺寸能通用户换,我国制定并颁布了《刮板输送机减速器》标准。

为使其在左右两种采煤工作面和机头部,机尾部都能通用,刮板输送机的箱体应上下对称。箱体的结构还应是刮板输送机在大倾角条件下工作时,个齿轮的轴承都能得到充分的润滑。 为便于改变链速,减速器应能用更换第二对齿轮的办法,在一定范围内改变传动比。 中型和重型刮板输送机的减速器都猜用圆弧锥齿轮,圆弧锥齿轮的承载能力大,传动平稳,噪声低。检修更换齿轮时,必须注意齿形的齿制相同,并应成对更换。

《刮板输送机通用技术条件》对减速器的技术性能规定有具体指标。

图2-7所示的减速器,第一对齿轮为圆弧锥齿轮,第二队为斜齿圆柱齿轮,第三对为直齿圆柱齿轮,箱体用球墨铸铁制造,以保证强度。为使在倾斜状态下,第一轴上球轴承也能得到良好的润滑,用挡环和油封隔成一个独立的油室,使润滑油不会流入箱体油室内,为使在大倾角下锥齿轮也能得到润滑,在箱体的相应部位设隔离油室。为防止工作时油过热。箱体底部装有冷却水管。

如果矿用刮板输送机的机头部装在平巷的位置,可采用圆柱齿轮减速器。

行星齿轮减速器的体积,质量小,效率高,大功率的减速器采用它有利。

(四)盲轴

盲轴是装在机头架的不装减速器一侧,支撑链轮的一个组件。图2-8所示是用于与图2-4所示链轮链接组件相配的盲轴组件,其轴承座在机头架侧板的座孔内。用螺栓固定。

图2—8 盲轴组件

1—花键轴0;2—轴承座;3—轴承;4—盖板;5—轴承托板;6——轴套;7—油封

(五)联轴器

电动机与减速器的连接有弹性联轴器和液力耦合器两种,用液力耦合器有以下优点,:使电动机轻载启动;有过载保护功能;减速传动系统的冲击和振动;多点击驱动能使各电机的负荷比较均匀,如果与电动机的特性匹配的当,能增大驱动装置的启动力矩。

中型和重型刮板输送机都采用液力耦合器。

液力耦合器是一种液力传动原件,其主要主城部分如图2-9所示。泵轮1和外壳2把涡轮4封在其中,并用并用螺栓紧密连接构成密封的工作腔。泵轮的出轴与电动机链接。涡轮的出轴与减速器连接,泵轮与涡轮上都有许多径向直叶片,两轮上的叶片数目不等,在工作腔内灌注一定的量的工作液体,电动机驱动泵轮旋转时,泵轮里的工作液体被叶片加持着同泵轮一起旋转,产生流向外缘的离心压力。只要泵轮转速大于涡轮转速,泵轮使工作液体产生的离心压力就必定不大于涡轮使工作液体产生的离心压力。因此,泵轮内的液体沿径向叶片之间的通道向外流动,并咋泵轮外缘流入涡轮,同时由于连续性的缘故,在靠近联轴器轴线的泵轮內缘,工作液体又从涡轮流向泵轮,形成环流。于是。工作液体除了绕联轴器轴线进行旋转运动之外,还要绕泵轮和透平轮所组成的循环园的中心进行环流运动,因而,工作液体的绝对运动是螺管状的符合运动。

图2—9叶力耦合器

1—泵轮;2—外壳;3—易熔塞;4—涡轮;5—工作液

进入螺管运动的液体质点在泵轮中被加速增压,泵轮的机械能转换成液体的内能,液体进入涡轮后,推动涡轮旋转,液体被减速降压,液体的动能装换成机械能而输出做功。由此可见,液力耦合器是依靠液体环流运动传递能量的,而产生环流的先决条件是泵轮转速大于涡轮转速。即二者之间存在转速差。当二者转速相等时,夜一的环流运动消失,能量传递也就停止了。根据液力传动理论,液力耦合器所能传递的转矩M 用下式计算

M =λγ.n 2D 5(N⋅m )

式中: 为转矩系数,r 为工作液体的重度,n 为泵轮的转速D 为泵轮的有效直径。 液力耦合器的工作夜可用矿物油,水或难燃液。在矿井中采用矿物油做工作液,有引起火灾的危险。为防止油温过高,安全型液力耦合器的工作腔转有易熔塞,易熔塞上有通孔,用专门配置的易熔合金封死。当过载时间较长,油温超过限定温度时易熔塞合金被融化,腔内油液喷出,泵轮与涡轮失掉液力连接,从而保护了电机不会长时间过载。链子不被拉断,也不致油温过高而造成事故。

目前我国煤矿普片使用的YL 型液力耦合器的结构如图2-10所示。

(六)电动机

刮板输送电动机不用液力耦合器时,采用双鼠笼转子并具有高启动转矩的隔爆型电动机。采用液力耦合器时,对电动机的启动转矩无高要求,只是要求最大转矩要高,因而用液力耦合器时,电动机时轻载启动,如果液力耦合器的输入特性与电动机的特性匹配的当,则对负载的启动转矩课接近电动机的最大转矩。

为解决刮板输送机重载启动的困难,德国和英国使用双速电动机。

双速电动机是有两种额定转速的鼠笼式感应电动机,他的定子上装两套绕组,一套低速绕组,一套高速绕组,其特性曲线如图2-11所示。

图2—11 双速电动机特性曲线

以低速绕组运转时能给出3倍以上额定转矩的启动转矩。低速运行时的输出功率约为高速时的1/2,启动电流比比高速绕组的电流低得多,电压降低,使用双速电机时,以低速绕组启动,达到一定转速时,换接高速绕组常态运转。

采用双速电机需要专用的控制开关,以低速启动运转到给定的时间,断开低速绕组,间隔

约为150ms 接通高速绕组运行,在换接的断电间隔中,电动机的转速因负载不同约下降50-250r/min。即使是满负荷启动高速绕组也不是从静止启动的,因而高速启动的电流也不高,双速电动机的运转特性使刮板输送机在重载下能平稳启动。

采用双速电动机与采用液力耦合器相比,因没哟液力耦合器的滑差不需经常检查和补充工作液体,没有过载喷油之患。但是,他也没有液力耦合器的几种有益功能,双速电动机的控制开关中,必须要有完善可靠的电气保护装置。

目前我国生产的双速电动机有YDB 系列和KBY 系列

二 机尾部

机尾部分为有驱动装置和无驱动装置两种。有驱动装置的机尾部,因尾部不要卸载高度。除了尾部架与机头架有所不同外,其他部件与机头部相同。如图2-1所示;无驱动装置的机尾部,尾架上只有供刮板连改向用的尾部轴部件,图2-12所示是一种边双链型的,尾部轴上的链轮也可用滚筒代替。

图2—12 无驱动装置的尾部

1—机尾架 2—机尾轴部件

三 中部槽及附件部分

中部槽是刮板输送机的机身,由槽帮钢和中板焊接而成,如图2-13所示。上槽是装运物料的承载槽,下槽底部敞开供刮板连返程用。为减小刮板连返程的阻力,或在底板松软的条件下使用时防止槽体下陷,在槽帮钢下加焊底板构成封地槽。使用封底槽安装下股刮板连和处理下股链接事故较困难,可以用间隔几节封底槽装一节有可拆中板的封底槽的办法,以减少困难。

用于机械采煤工作面的中部槽,除了运煤外,还要承受采煤机骑在上面运行的负荷即垂直方向受采煤机的重压和滚筒切割煤层时的冲击。推拉液压支架的侧向力和纵向力,使中板拱曲受弯,连接件受拉压和弯曲。大块煤岩卡死在槽中时,中板受压。中部槽的恶劣工作条件,造成他的损失形式除了磨损外还有槽体变形和连接件损失。因此,中部槽应有足够的强度,刚度和耐磨性。为检验中部槽的质量,我国制定了《刮板输送机中部槽试验规范》。此规范对实验项目,试验方法和强度指标都有具体规定。

中部槽的形式列入标准的有中单链型,边双链型,中双链型三种。除了用于轻型刮板输送机的中单链型采用冷压槽帮钢外,其他都采用热轧槽帮钢制成。中部槽的断面形状有如图

2-14所示的三种,其尺寸在《刮板输送机中部槽》标准中有规定。

中部槽除了标准长度外,为适应采煤工作面长度变化的需求,设有500mm 和1000mm 长的调节槽。

机头过渡槽和机尾过渡槽是与机头架与机尾架链接的特殊槽,它的一端与中部槽连接,另一端与机头架或机尾架连接。为了使从下槽脱出的刮板连在运行中回到槽内,可在尾部过渡槽的下翼缘装设上链器。图2-15所示是一种上链器的结构。

中部槽受煤和刮板连的剧烈摩擦,是使用量和消耗量最大的部件。中部槽的井下使用寿命,目前是按过煤量衡量。《刮板输送机通用技术条件》中规定的过煤量列于表2-2。

中部槽过煤量

表2-2

为提高中部槽的使用寿命,目前采用的方法有多种。如:将两端进行淬火处理,或加焊高锰钢铸造端头,如图2-13所示,中板两端链道处用等离子喷焊耐磨合金;易磨损处堆焊硬质合金;加大中板厚度;改进槽帮钢的断面以增加强度和刚度。

制造中部槽的槽帮钢已有定型标准,规定的形式有D 型、E 型和M 型三种,其断面形状如图2-16所示。

D 型为中单链刮板输送机用热轧槽帮钢,E 型为中单链和中双链用,边双链也可使用,M 型为边双链用的热轧槽帮钢。E 型与M 型相比不仅中板宽度减小从而增大了刚度,而且还增强了中板和槽帮钢的焊缝强度,便于焊接,链子不磨焊缝。中部槽的漕帮钢中腰上的支座如图2-13所示,供安装铲煤板、挡煤板和无链牵引齿条用。这些附属部件与中部槽的连接如图2-17所示,在综采工作面使用时,液压支架上的推移千斤顶连接在挡煤板下部的长孔上,由于推移输送机特别是拉移液压支架的阻力很大,致使支座上的负荷特别大,如焊接不牢会拉坏支座。因此提高支座连接的可靠性是一个重要的问题。

中部槽的连接装置是将单个中部槽连接成刮板输送机机身的组件,它既要保证对中性,使两槽之间上下、左右的错口量不超过规定,又要允许相邻两槽在平、竖两个平面内能折曲一定的角度,是机身有良好的弯曲性能,还要求同一型号中部槽的安装、连接尺寸相同,能通用互换。目前应用的有插销式、哑铃式、插入圆柱销式等。连接装置是中部槽的薄弱环节,目前仍在不断改进。

铲煤板在推移中部槽时用来清理工作面的浮煤,它固定在中部槽的支座上,安装后上缘应低于槽帮,下缘要超出槽底,宽度方向与采煤机滚筒应有一间隔,如图2-1所示。铲煤板的刃口应有足够的强度。

机采矿用的挡煤板是一个有多种功能的组合件,其作用是防止煤向采空区洒落,以及为采煤机导向、放置电缆和水管、为千斤顶提供连接点等。挡煤板必须具有足够的强度和刚度,因为它的变形和损坏会影响采煤机的运行。中部槽在弯曲状态下,挡煤板之间不仅不能互相干涉,还应使采煤机能正常运行。平巷中使用刮板输送机时,挡煤板仅作增加装载量和防止撒煤之用。

四、刮板链

刮板链由链条和刮板组成,是刮板输送机的牵引构件。刮板的作用是刮推槽内的物料。目前使用的有中单链、中双链和边双链三种。如图2-18、图2-19、图2-20所示。

刮板链使用的链条,早期用板片链和可拆摸锻链,现在都用圆环链,链条在运行中不仅要承受很大的静负荷和动负荷,还要在受滑动摩擦作用的条件下运行,要受矿水的侵蚀,因此目前使用的圆环链都是用优质合金钢焊接而成的,并经热处理和预拉伸处理,使之具有强度高、韧性大、耐磨和耐腐蚀等特性。

圆环链已标准化,《矿用高强度圆环链》(GB/T 12718-1991) 对圆环链的形式、基本参数及尺寸、技术要求、试验方法及验收规则都作了规定。

圆环链规格是以链环棒料直径和链节距的毫米尺寸表示,标准规格有七种:10×40,14×50,18×64,24×86,26×92,30×108. 圆环链按强度划分为B 、C 、D 三个等级,各级的

不同规格尺寸的各级强度的圆环链,其破断负荷的具体规定

见表

2-4.

GB/T 12718-1991对圆环链的脉动负荷寿命及弯曲挠度值都有规定。为保证链子与链轮正常啮合,对圆环链的尺寸公差也作了规定。刮板的形状要能在运行时有刮底清帮、防止煤粉粘结和堵塞的作用,并应尽量减小质量。刮板可用轧制异形钢或用锻造、铸造合金钢经韧化热处理制成。刮板、链条不与中板接触,两侧与槽帮形状相同,刮底清帮效果好。

刮板的间距按所运物料的性质和块度及安装倾角确定。刮板链切入物料的阻力,应大于物料在槽内移动的阻力。刮板间距过大,不能带动物料运行,或只能带动部分物料运行;刮板间距过小,加大了链子重力,增加了运行阻力,浪费了材料。双链刮板链的刮板,还有支撑两条链子使之保持中心距,并使绕经链轮与链窝能正常啮合的功用,因为刮板变形严重时,通过链轮时容易掉链。

刮板与链条的连接,边双链式目前多采用图2-20所示的方式,U 形连接环的两侧套入链环,然后用螺旋与刮板连接;中单链式采用图2-18所示的方式,刮板上有链窝,以此链窝与链条的平环相配,用特制的U 型螺栓与自锁螺母固定;中双联式采用图2-19所示的方式,刮板上有链窝,用卡链衡梁和刮板夹持平环,以螺栓和自锁螺母固定。

刮板与链条采用图2-18、图2-19所示的连接方式,可使用长链段的链条,它接头少,可减少接头事故,但必须配备几种不同长度的调节链段,以适应输送机长度的变化。长链段的长度以便于井下搬运为宜。目前生产的14×50的矿用高强度圆环链,出厂长度有9.75m 和4.75m 两种。另配有2.35m 、4.15m 长的短链段和3、5、7、9环的短链;26×92的圆环链,标准链段为18.31m ,另配有多种长度的调节链。双链式刮板链采用长链,应按规定长度出厂选择配对,以减少两条连受力不均,在使用中也不得拆对。

两条链子用接链器或接链环连接。对这种连接器件的要求是能顺利绕经链轮,与链条有相同的机械性能,连接可靠。图2-18中的连接器是目前中单链是目前中单链常用的连接器件,又称作蛙式接头。图2-19中的连接环有多种,图2-21所示是其中一种,由两个完全对称的半环组成,一端为T 形槽,另一端为T 形键,两半对合后用弹性销定位。

刮板链在槽内安装,应按图2-18~2-20中所示的方向,以提高刮底效果,避免飘链。

目前使用的三种刮板链可作如下比较。边双链的拉煤能力强,特别适于拉大块较多的硬煤,但边双链两条连受力不均,特别是中部槽在弯曲状态下运行时更为严重;中单链用大直径圆环链,强度很高且受力不均问题,断链事故少,刮板遇到刮卡阻塞时可偏斜通过,刮板变形时不会导致过链轮是跳链,中单链的缺点是因链环尺寸大,所用链轮直径增大,机头、机尾的高度相应增加,拉煤能力不如边双链,特别是对大块较多的硬煤;中双链能较好的克服边双链受力不均的缺点,显示出它的优越性。

五、紧链装置

刮板链安装时,要给予一定的预紧力,使它运行时在张力最小点不发生链条松弛或堆积。给刮板链施加张紧力的装置叫紧链装置。

早期的轻型刮板输送机用改变机尾轴位置的办法人力紧链,现在都采用定轴距紧链。目前采用的方式有三种:一种是将刮板链一端固定在机头架上,另一端绕经机头链轮,用机头部的电动机使链轮反转,将链条拉紧,如图2-22所示,

电动机停止反转时,立即用一种制动装置将链轮闸住,防止链条回松;另一种方式与前一种基本相同,只是不用电动机反转紧链,而用专设的液压马达紧链;第三种方式是采用专用的液压缸紧链。

第一种紧链方式使用的紧链器有三种:棘轮紧链器、摩擦轮紧链器、闸盘紧链器。 棘轮紧链器如图2-23(b )所示,装在Ⅰ型和Ⅱ型的减速器二轴的伸出端,棘轮固装在二轴端, 手把在运行位置时,弹簧顶杆使插爪脱离棘轮,棘轮任意转动,紧链时讲紧链器把手扳到“紧链位置”,插爪呗弹簧顶入棘轮的齿根,然后反向继续开动电机,使机头链轮反转,因棘轮插爪的限制,电机停转时链条不能回松。当链条呗拉紧到有足够拉力时,停止电动机,从链条自有端拆除多余的链端,将刮板链接在一起后,在启动电机使链轮反转的同时,讲手把复位到“运行位置”,是插爪脱开棘轮,拆除紧链挂钩即可正常运行。

棘轮紧链器结构简单,操作方便,适用于轻型刮板输送机。因为用于功率较大的刮板输送机时,紧链后棘轮与插爪之间的压力很大,搬开手把时不安全。

摩擦轮紧链器如图2-24所示,装在Ⅰ和Ⅱ型减速器二轴的伸出端,制动轮固定装在二轴端,闸带环绕在制动轮外缘。制动时使用把手经凸轮和拉杆将闸拉紧,在制动轮缘上产生摩擦制动力。该紧链操作与棘轮紧链器不同的是,紧链时需由两人配合操作,一人开动电动机,一人操作凸轮手把;断电时,立即扳动凸轮,用闸带将制动轮闸住;紧链结束时,仅由一人扳转凸轮并松开闸带即可,摩擦轮紧链器操作安全,它在减速器的安装位置与棘轮紧链器相同。

闸盘紧链器由闸盘和制动装置组成,如图2-25所示。闸盘装在Ⅲ型减速器的一轴上,制动装置安在连接筒上,夹钳式制动装置如图2-26所示。

紧链时反转开动电机,链轮反转,刮板链逐渐被拉紧,到电机堵转为止,立即扳动手轮,用夹钳将闸盘闸住,同时切断电机电源。由于夹钳对闸盘的制动力与刮板链的张紧力有一定的比例关系,链条的张紧力显示在张力指示器上。慢慢反转手轮松开夹钳,放松被拉紧的刮板链,到指示器显示出刮板链需要的张紧力为止,立刻将闸盘闸死。拆去多余的链段,接好链子后,反转手轮松开夹钳,手轮是利用螺旋副和杠杆夹紧或松开夹钳;张力指示器依靠螺旋副一段的液压缸,通过液压作用显示出闸盘制动力或链条张紧力。

第二种紧链方式使用的液压马达安在连接上,减速箱第一轴上装紧链齿轮,如图2-27所示。

液压马达紧链装置的液压系统及机械传动系统如2-28所示。

图2-28 液压马达紧链装置的液压及机械传动系统图

1—主减速器;2—紧链齿轮;3—惰轮;4—紧链减速器;5—齿轮插爪;6—液控锁;7—弹簧;8—液压马达;9—压力表;10—液控单向阀;11—梭阀;12—安全阀;13—手动换向阀;14—截止阀;15—溢流阀;16—操作手把;17—电器闭锁装置;18—紧链挂钩

紧链时,将操作手把扳到J 位,惰轮将主减速器一轴上的紧链齿轮与紧链齿轮与紧链

减速器上的齿轮啮合。手动换向阀扳到紧链位置,压力液经梭阀进入液控锁,克服弹簧压力,使插爪从齿槽中脱出,与此同时液压马达供压力液,液压马达带动机头链轮反转紧链,紧链力的大小用溢流阀调节,由压力表上的读数经换算得到,紧链运转时,压力表上升到规定的压力值,即表明已达到了规定的紧链力。将手动换向阀扳到中间位置,马达停止,液控锁卸压,在弹簧所用下,插爪插入齿轮的齿槽。刮板链保持张紧状态。拆去多余的链段,接好链子后,将守懂换向阀换到运转位置,液压马达带动接好的刮板链运转,紧链挂钩松开后,停止马达运转,卸除紧链挂钩,将操作手把扳到K 位,惰轮脱开紧链齿轮,关断截止阀,完成紧链操作。

电气闭锁装置的作用是:当惰轮与紧链齿轮啮合时,切断主电机的电源,惰轮脱开时主电机才能接通,以防止误动作。

第三种紧链方式是使用单独的液压缸紧链器。这种紧链器是一个带增压缸的液压千斤顶装置,由泵站供给压力液,紧链时需要将它抬到紧链位置使用。

上述各种紧链装置中,棘轮紧链器和摩擦紧链器结构简单,使用方便,但它们不能显示出链子张力的大小。其余三种都能显示和准确控制链子的张力。液压马达紧链装置的操作简单,安全性高,液压缸紧链器使用虽不方便,但它可以移到任何部位使用。

六、推移装置

推移装置实在采煤工作面内将刮板输送机向煤壁推移的机械。综采工作面使用液压支架上的推移千斤顶,非综采工作面用单体液压推溜器或手动液压推溜器。

单体液压推溜器如图2-29所示,它实为一个液压千斤顶。位便于在采煤工作面使用,才用内回液结构,即经活塞杆的心部回液,没有外露的回液管,使用时,将推溜器的活塞杆用插销连接在中部槽挡煤板上,再将其底座用支柱撑在顶板上,扳动操纵阀,向活塞一侧注入压力液,活塞杆就将中部槽推向煤壁:向活塞的另一侧注压力液,缸体和支座向前收回。

单体液压推溜器在采煤工作面的布置如图2-30所示。间隔一定距离装设一个推溜器; 压力液由设在平巷内的泵站经高低压管路循环。如采用外注式的液压推溜器,用注液枪注液,不需在推溜器上连接固定管路。液压推溜器使用的液体含35%乳化油的中性水溶液。

图2—30 单体液压推流器的布置

1—乳化夜泵;2—吸液管;3—排液管;4—液箱;5—高压管;6—低压管;7—推溜管;8—螺塞

单体液压推溜器的主要技术特征如表2-5所示。

A、B 、C 三种形式的区别在供液系统,如图2-31所示。A 、B 型都有高压供液管路,A 型的低压液体用低压回液管返回油箱,B 型排到工作面,可在高压管路上连接注液枪,供外注式单体液压支柱用液。C 型位外注式,与外注式单体液压支柱共用一套供液系统,用注液抢供液,低压液排到工作面。 七、锚固装置

锚固装置是刮板运输机在倾角较大的工作面工作有下滑可能时,用以固定,防滑之用。它由单体液压支架和锚固架组成,锚固架与机头架连接,使用液压支架的泵站。 第三节 链啮合传动原理 一、链传动运动学 链啮合传动。是驱动链轮通过轮齿和链节的啮合,将链轮旋转的转矩变成直线牵引力传给牵引链。链条有许多钢性链节组成,饶经链轮是呈多边形围绕,链条间歇地随相遇点轮齿运动。当链轮做等速圆周运动时,链条是变速直线运动,并以链轮旋转一个链节所对应的中心角为周期。这种运动特性,可由下述分析看出:

把链条当作刚体,设链轮节圆的半径为R ,链轮旋转的角速度为ω,如图2-32(a )所示,φ为相遇点轮齿的圆周速度v 0与水平线的夹角,v 为链条水平运动的瞬时速度。可以看出

v =v 0cos ϕ=R ωcos ϕ (2-1)

ϕ角的大小等于相遇点轮齿的半径与链轮纵轴线的夹角,这个夹角随链轮的旋转而变化,从

相遇点刚开始啮合时的α0/2逐渐减小到0,在逐渐增加到α0/2。链轮继续旋转时,另一个轮齿在相遇点与链条啮合,链条的速度就随这个新的相遇点轮齿的运动而变化。据此,式(2-1)中φ的变化范围为

式中:α0为一个链节所对应的链轮圆心角。

由此可知,即使链轮的角速度的不变,链轮的随时速度也是变化的,其速度特性如式(2-1)

所示,速度变化的周期为联路面旋转一个α0角。链条速度的变化曲线如图2-32(b )所示,

由于链速的变化,链条运动中就有加速度,链条运动的加速度为

图2-32 链传动的速度分析 链条运动的额加速度也随

a 0角变化,其变化范围为\ R ωsin

2

a 0a ≥a ≥-R ω2sin 0 22

加速度变化曲线如图2-32(b )所示,可以看出,俩条的相遇点啮合开始的额加速度最大 速度由最大负值突变到最大正值。加速度变化周也是链轮旋转一个α0角所需的和时间。最大加速度的绝对值为

有链轮的耳机和关系得 sin 将式(2-4)代如式(2-3)得 |a max |=

l

(2-4) 2R

α0

2

=

12

ωl (2-5) 2

式中::a max 为链条最大加速度;ω为链轮的旋转的角速度;l 为链节距;R 为链轮分度圆半径。

可以看出,其他条件相同时,链节距愈大,链条运行的最大加速度的愈大。 二、牵引链的动负荷

链条是做变加速运动的,有加速度就有惯性力,因此,链条在运动中不仅受静负荷,还受动负荷,并且是周期性动负荷。若加速度为正,惯性力的方向与运动反响相反,则动负荷使链条的张力增加;肉加速度为负,惯性力的方向与运动方向相同,则动负荷使链条的张力减小。

由图2-32(b)可以看出在后一个链轮啮合的顺间,链条的加速度从-a max 增加到+a max ,在这一瞬间的加速度为2a max 。如果参与这一加速度的物体质量为M ,则链条所受的动负荷为2Ma max ,由于这一负荷是瞬间施加的,按力学原理,突加载荷在链条中产生应力大一倍,这样,链条所受动负荷应按4Ma max 计。考虑到这个变化瞬间,后一个齿轮啮合之前的加速度为-a max ,起惯性力与链条运动方向相同,应此,链条实际所受的最大动负荷按下式计算

F d =2⨯2Ma max +(-Ma max ) =3Ma max (2-6)

实际上,链条不是刚体,在张力作用下有变形,刮板输送机用的是圆环链,其刚度视不同规格为(2~6) ⨯107N 。

作为弹性体的链条,链轮传给它的牵引力不能同时作用在整条链子上,而是有一定的传播速度,也不是整条链子都是一相同的加速度,参与加速运动的质量也不是整条链子及所带的负载。因此式(2-6)只可用于链子很短的情况。对于弹性链,只要不在共振条件下运行,链条所受的最大动负荷比用式(2-6)计算的要小。

输送机的刮板链在承载后被煤埋在槽内,沿槽底滑动运行,由于其工作条件复杂多变,虽已进行了许多研究,还不能准确地计算出其动负荷,所以目前近似地按静负荷的20%计算。 第四节 刮板输送机的计算

刮板输送机的计算通常是为了设计新机器,或根据一定使用条件验算现有设备是否适用两者计算内容都相同,区别在于前者按通用条件计算,后者按具体使用条件计算。刮板输送机计算的内容包括:运输能力、运输阻力、刮板链张力、电动机功率、预紧力和紧链力、链子的安全系数等。

一、 运输能力

1.简易计算法 当机身中没有弯曲段时

F =k (F

1zh

+F k )

(2-21)

式中:

k 为刮板链绕经链轮的阻力附加系数,k =1.1。

1

1

当机身中有弯曲段时如图2-35(a)所示,则

F =k k (F

1

2

zh

+F k )

(2-22)

式中:

k

2

为弯曲段运行阻力附加系数,

k

2

=1.1。

2.逐点计算法

逐点计算法的规则详见第一章第三节。用逐点计算法求算刮板输送机的运行阻力时,先

从最小张力点开始计算刮板链各点的张力,根据驱动方式不同,判断方法也不同。 (1)单机驱动,如图1-9所示。沿运行方向将直线和曲线段的变换点逐点编号,按逐点

计算法的规则呵写出下列各式

F =F +F

2

1

1~2

=F 1+F k

F =F +F

3

2

2~3

F =F +F

4

3

3~4

=F 3+F zh

F

2~3为刮板链绕经机尾链轮的阻力,通常用下式计算

F

2~3=(0. 05~0.07)

F

2 (2-24)

最小张力点位置的确定同第一章第三节的判断方法完全一样。

下端驱动电机功率为

N 2=

[F 4-F 4+k r (F 4+F 5) ]v =[(74294-23435) +0. 045⨯(74294+23435) ]0. 868

=56N

1000η

1000⨯0. 85

将上述功率计算值各加20%的备用量,得上端电机功率为71 kW,下端电机功率为67 kW。

因此配备2×75 kW电动机双头驱动能满足需要。 (8)计算刮板链的预紧力和紧链力。

为简便,预紧力近似按下式计算

T0=

1

(F1+F4+F5+F8)=38304 N 4

7

ie

紧链力计算,一条18×64圆环链的刚度EA=2. 44×10 N,取Δl

=0.6×64 mm,T=

EA

T 0+Lq1g ωl +Δl

2L

2*2. 44*107

×0.6×0.064-60476 N je =38304+250×18.8×0.4+

2*250

(9)刮板链的安全系数,查得18×64的C 级圆环链的破断拉力为410 kN,边双链负荷 分配不均匀系数取0. 85,则

2F d λ2*410*107*0. 85

n===7.8>3.5

1. 2F max 1. 2*74294

由计算结果知,所设计的刮板输送机在给定条件下适用。

(二)选型计算

例 验算SGZ-764/320型工作面刮板输送机是否能用于如下条件的综采工作面运煤:采煤机的生产能力Q 0=500 t/h,牵引速度v 0=4.6 m/min,工作面长L=200 m ,煤层倾角β=12º(刮板输送机计算示意图见图2-36)。

解 由表2-10中查得,SGZ-764/320犁刮板输送机的链速为v=0. 95 m/s,链单位长 度质量q 0=52 kg/m,一条26×92的C 级圆环链的破断拉力为850 kN,SGZ-764/320型刮 板输送机的输送能力为Q=900 t/h。 (1)输送能力验算。 实际输送能力为 Qc =

Q 0v 500*0. 95

== 544 t/h 00. 95-v -

6060

Qc

(2)电动机功率验算。取ω=0,6,ω1=0.4,η=0.85。 重段阻力为

Fzh =qLg(ω COS β-sin β) +ql Lg(ωl cos β-sin β)

=159×200×9. 81×(0.6 cos 12º-sin 12º)+52×200⨯9. 81×(0.4 cos 12º-sin 12º)

=136 000 N 空段阻力为

Fk = ql Lg(ω cosβ+sin β)=52×200×9.81×(0.4 cos 12º+ sin 12º)=61130 N 牵引力(考虑可弯曲段影响)为

F0=k1*k2(Fzh +Fk ) 一1.1×1.1×(136000+61130)=238527 N 电机功率为N=

F 0v 238527⨯0. 95

==266.6 kW

1000η100⨯0. 85

如考虑15%~20%的富裕量,则N'=(1. 15~1. 2)N= 307—320 kW,而SGZ-764/320配有

两台160 kW的电动机,功率满足要求。

(3)刮板链强度验算。因为F zh -F k >0,所以刮板链3点的张力最小,令F 3=0,则 Fmax = F4=F3+Fzh =136000 N

中双链负荷分配不均匀系数取0.9,则安全系数为 n=

2F d λ2⨯850⨯0. 9

==9.4

1. 2F max 1. 2⨯136000

刮板链的强度满足要求,可在给定条件下工作。 (4)刮板链的预紧力和所需紧链力计算,此处从略。

第五节使用与发展 一、安装与维护

(l)在刮板输送机安装或推移时,中部槽的直线段要保持直线,弯曲段要圆滑。中部槽 间接头处上下、左右错口量不应大于3 mm。机头架、机层架与过渡槽的接口处上下错口量 不应大于2 mm,左右错口量不大于3 mm。

(2)中部槽的连接件安装前要严格检查,特别是综采工作面的输送机,中部槽的连接件 和安装挡煤板的支座更要逐个认真检查。

(3)双链型刮板链使用的圆环链,应成对选配安装和更换。 (4)刮板链的预紧力要适当。

(5)发现不合格和过度磨损的链环,要立即更换。应制定刮板链报废或降级使用的标 准。

(6)液力耦合器的充液量要准确,并经常检查,使之与电机匹配适当。 二、满载启动

刮板输送机通常多是满载启动的。因为在滴载运行中如发生事故停车,再启动时就是满 载启动了。满载启动时,不仅中部槽内满装煤炭,底槽内也会被煤阻塞,再遇到推溜不直和电压降过大,满载启动就很困难。满载启动虽属非正常运行状态,但是不可避免,设计和选用刮板输送机时都必须考虑到这种工作情况。为防止满载不能启动的情况发生,可采取如下

措施:

(1)采煤用的刮板输送机要选用运输能力比采煤机生产能力大的机型。采区巷道中使 用的刮板输送机,一台的铺设长度要比其设计的长度短。

(2)设计新机型时,要适当加大电动机的功率,因为刮板输送机的使用条件变化很大。 刮板输送机的机头架可按能配装两种功率的电动机和减速器设计,以有利于用户换用,扩大 其使用范围。

(3)必须装用液力耦合器,且应严格按规定液量充填工作液,在运行中经常检查是否保 持了规定的充液量,有漏损必须及时补充足量,以使电动机的最大转矩能用于输送机的启 动。

(4)采用双速电动机。

(5)大功率的刮板输送机应寻求适用的可控启动装置,以减小启动时的冲击负荷。 三、侧卸式刮板输送机

通常的刮板输送机都是从机头端部卸载。这种机型用在采煤工作面,卸载后的空段刮板 链免不了往底槽内带回煤。侧卸式刮板输送机的机头部如图2-39所示,这种机型用于采煤 工作面运煤,安装时机头跨越平巷转载机,延伸到下平巷中。刮板链运来的煤,在固定安装在机头架上的犁式卸煤板的辅助下,大部分从侧面卸人转载机中,刮板链从犁式卸煤板下面带走的碎煤,经机头链轮卸到回煤罩内,由刮板链返程带回卸到转载机中。侧卸式刮板输送机的机头架在侧面卸载处的中板向两侧倾斜,底板上开有卸煤孔。实践表明,侧卸式刮板输送机在综采工作面取得了很好的效果。

四、平面转弯式刮板输送机

平面转弯式刮板输送机是机身中部槽能转90º弯,使工作面刮板输送机与平巷转载机 联成一体的机型。这种机型的特点是有一个转弯装置,如图2-40所示,其一端连接采煤工作面的中部槽,另一端连接平巷中的中部槽。平面转弯式刮板输送机的机头在平巷内,采煤机可以运行到工作面的端头采煤,瑞头处就没有转载带来的问题了。 五、超重型刮板输送机

为适应工作面产量的进一步提高,我国已研制出了超重型刮板输送机用于综采工作 面。张家口煤矿机械厂生产的SGZ880/800.型刮板输送机,运输能力1500 t/h,设计长度为 250 m,链速1.1 m/s,采用Φ34×126 mm的中双链,电动机功率2×400 kW。这种机型采用铸焊结合的封底中部槽、高强度耐磨的可更换活中板、整体铸造哑铃式连接座、机头采用交叉侧卸并将机头与转载机的机尾联成一体。上述措施不仅大大提高了运输能力,还消除了许多螺栓连接的故障点,大幅度提高了中部槽的过煤量,提高了开机率。

西北煤矿机械厂1989年研制的框架式刮板输送机,开始将铲煤板、挡煤板、齿轮座及封底板焊成强度极高的整体框架,后来发展成整体铸造的超重型刮板输送机,适应了综采工作面发展的需要。

六、发展中要解决的主要技术问题

为适应进一步提高采煤工作面产量的需要,发展超重型 刮板输送机需要解决的主要技术问题有: (l)高强度、大环径的刮板链; (2)大功率减速器;

(3)大功率驱动装配(电动机、减速器)的可控启动; (4)传动系统的监控;

(5)结构上进一步改进,提高寿命,减少故障。

第六节平巷用转载机

平巷转载机安装在采煤工作面下平巷中,是将工作面输送机运出的煤转载到带式输送机上的中间转载设备。

平巷转载机实际是一种结构特殊的短刮板输送机,其传动系统和驱动装置与刮板输送 机相同,主要不同点是,平巷转载机的机身有一段悬桥结构,使它能与带式输送机有一段搭 接长度(如图2-41所示),当工作面刮板输送机向煤壁推移后,用专门的推移设备将转载机

整体沿平巷方向移动相应的距离。这种转载机与可伸缩带式输送机配套使用,当转载机前移 措接到极限位置时,将可伸缩带式输送机的机尾向前移到转载机的机头位置,转载机又可逐 渐前移,如此配合使用能加快工作面的采煤进度。平巷转载机的形式与工作面刮板输送机一样,分为中单链、中双链和边双链三种,其规

格和技术条件可参阅《平巷用转载机系列型谱》和《平巷转载机通用技术条件》。平巷转载机的中部槽、刮板链和机头驱动装置与相同规格的工作面刮板输送机的相同,可互换使用。 转载机的机头部装在有行走轮的小车上,可在带式输送机的机尾架导轨上移动,如图 2-41所示。小车也有做成龙门式的,在机尾两侧的轨道上移动;以减轻带式输送机机尾的压力。

转载机的机尾底部有滑橇可沿底板滑行。转载机配有液压推移装置,也可用绞车牵引。 机头小车的车架与机头架非刚性连接,有两个方向的自由度,即使转载机与带式输送机 不在一条直线上或底板不平,也能向带式输送机准确卸载。小车车架上的水平转轴和垂直转 轴从图2-41的主视图和A-A 剖面中可以看到。

转载机的机身分为底板水平段、悬桥爬坡段和悬桥水平段。由于转载机是整体纵向移 置,并有悬桥机构,组成机身的各槽之间必须牢固连接。为防止洒煤,槽两侧都装设高挡板, 挡板用特制螺栓牢固地固定在中部槽两侧的支座上;槽间连接是靠挡板端部用高强度螺栓 紧固。为增加槽间连接的刚性,将悬梁部位的挡板接口与中部槽的接口错开位置,下面用钢

板封

底,封底板用螺栓与挡板连接。 若需使用破碎机,将它装在底板水平段这个位置,需要增加长度。为减小移置时的阻力, 底板水平段也可加装封底板。

悬桥爬坡段与底板水平段之间用特制的凹形槽连接;爬坡段与悬桥水平段用特制的凸 形槽连接。凹形槽与凸形槽之间按机头架需抬起的高度加装普通中部槽,并用挡煤板牢固连 接。凹形槽与凸形槽的弯曲部位应采取耐磨措施。

悬桥水平段是与带式输送机搭接的部分,其长度按设计要求的搭接长度确定。

平巷转载机按配套单电动机的设计额定功率的大小分为轻、中、重型,划分的标准与输 送机相同。《平巷用转载机通用技术条件》中对转载机中部槽的井下使用寿命(过煤量)的规定列于表2-7中。

刮板输送机和平巷用转载机的技术特征见表2-8、表2-9、表2-10、表2-11。 表2-7 平巷转载机中部槽过煤量(万吨)

典型刮板输送机总体结构

(一) SGZ800/750型刮板输送机总体结构 1. 适用范围

SGZ800/750型输送机用于中厚煤层综采工作面, 该输送机与采煤机、掩护式支架以及顺槽布置的转载机、破碎机、带式输送机配套, 可以形成采煤、破碎和运输等综合机械化输送系统的配套设备. 2. 产品型号与配套设备

①型号:SGZ800/750型输送机

其中:S—输送机;G —刮板;Z —中双链;800/750—中部槽宽800mm 、电动机总功率(2×375)kw 。

②配套设备:MGTY400/930—3.3D 型采煤机、ZY5000/18/38中部支架。 (二)特点和主要技术特征 1. 产品特点

SGZ800/750型输送机采用液压马达、传动部采用双速电机、行星减速器、牵引用销轨采用铸造结构等。

2. 主要技术特征,如表5-1所示。

(三)SGZ800/750型输送机总体结构

该输送机主要由机头传动部、机头推移部、抬高槽、变线槽、中部槽、开天窗槽、电缆槽、机尾传动部、机尾推移部、阻链器、销轨和刮板链等组成。 1. 机头传动部

机头传动部主要由传动装置、机头架、链轮轴组件、舌板、拨链器等组成。传动装置可根据工作面的实际情况安装在机头架的两侧。 (1)传动装置

传动装置是由电机、液压张紧装置和减速器等组成,如图5-2所示。根据现场工况可安装在

机头架的左、右任一侧,是整台输送机的动力来源。详见相关使用说明书。 (2)机头架

机头架主要起支撑传动装置、链轮组件、拨链器、刮板链等部件的作用。机架采用可拆卸压块,便于链轮从前端拆卸维护。 (3)链轮组件

链轮组件装在机头传动部的机头架上,其结构如图5-3所示。主要由轴承盖,轴承座,滚筒,链轮体,轴,浮动密封,滚动轴承等组成。链轮为锻造的七齿链轮,加工中心加工成形,齿面淬火处理。内孔为平键,与轴装配在一起,动力由减速器输入,经链轮轴传递到链轮,从而使链轮带动刮板运行。链轮轴两端各有一套双列向心球面短圆柱滚子轴承,采用稀有润滑,浮动密封,远程注油方式,润滑油为N460极压齿轮油,注满油箱为止。轴承座在机头架上的固定由压块来实现,不拆传动装置即可整体拆卸链轮组件,便于检修维护。链轮组件运行6个月后,调转180°后安装,以便使链轮齿的两侧面均匀磨损。

(4)拨链器

拨链器为焊接结构件。安装拨链器时拨叉插入链轮齿的沟槽内,使刮板链的链条与链轮能顺利的啮合和分离。拨链器是由舌板将其固定在安装位置,当需要更换拨链器时,拆卸舌板即可更换,具有不需拆卸链轮的优点。 2. 紧链装置

(1) 紧链装置在传动装置中整体安装。刮板链的张紧力大小必须适中,张紧力过小,

会导致在机头链轮轴下的链条松弛而掉链,链条和刮板与链轮结合不紧而跳链,最终引起刮板跳出(尤其在机头) 以及链环扭结;张紧力过大,会导致链条、链

轮、刮板和输送机加速磨损,且驱动输送机的功率损耗增大。

·

1-电动机;2-联轴器;3-减速器;4-机头架侧板;5-链轮;6-拨链器;7-舌板;8-机头架

图5-3 链轮

1-注油装置;2-轴承;3-轴承座;4-浮封环组件;5-键;6-隔套;7-链轮轴;8-链轮;9-定位销;10-透盖;11-护套;12-护盖;13-堵;14-压盖 (2)正确的输送机链条预张紧力由下面的因素决定: ①输送机长度、弯曲情况、连接缝隙。 ②链条型式。

③链条连接环尺寸、形状。 ④链条可传递的最大负荷。 ⑤煤载大小。

SGZ800/750型输送机采用液压马达紧链装置,如图5-4所示。

1 液压马达 2 马达安装座组件 3 输入齿轮组 4 输出齿轮 5回转机架 3. 溜槽

本输送机采用铸焊封底式溜槽,中板采用40mm 耐磨高强板,底板采用25mm 耐磨高强板。溜槽通过螺栓和电缆槽相连,槽间采用哑铃联接。这样形成了采煤机的运行导轨和煤载通道。 溜槽作为刮板运行导轨及物料载体,在不同部位具有不同功能,分为以下几种:

(1)过渡槽:过渡槽长3500mm ,一端靠两个定位销及四个扁哑铃与机头架相连,另一端通过哑铃与抬高槽相连。主要作用是连接机头架和抬高槽,调节机头架和抬高槽的高度差。(2)中部槽:中部槽由挡板槽帮中板接口板封底板轨座连接板等组成,如图5-5所示。在底板下面加焊两条防滑板。中板采用40mm 高强耐磨板,封底板为25mm 高强耐磨板。槽帮采用优质合金钢铸造而成,因此能保证高可靠性和高过煤量的要求。

中部槽帮是输送机的主要部件,它既是刮板链运行的轨道,有事采煤机运行的轨道,还是煤炭的运行通道。槽间采用哑铃联接。

(3)抬高槽:头尾各有两节抬高槽,其主要结构与中部槽相同,主要作用是联接中部槽和过渡槽,调节中部槽和过渡槽的高度差。

(4)变线槽:头尾各有三节变线槽,变线槽就是通过改变销轨的角度,进而改变了采煤机的运行方向,使采煤机的切割滚筒和输送机铲板侧距离增大,保证采煤机能切通,切透。

图5-5 中部槽

(5)开天窗槽:每隔9节中部槽安装1节开天窗槽,当底链发生故障时,可打开天窗,检查底链,更换刮板及圆环链。 4. 刮板链

刮板链是输送机的重要部件,在工作过程中承受较大的静负荷和动负荷,并与溜槽相摩擦。因此,要求刮板链不仅强度高耐磨,而且要具有一定的韧性和抗腐蚀性。 (1)刮板链

该输送机的刮板链为中双链形式,由圆环链,刮板,横梁,螺栓,连接环,锁紧螺母组成。圆环链规格为34×126—C 矿用圆环链,链间距为200mm ,刮板间距为1008mm 。采用合金钢锻造刮板,刮板与链条由横梁,螺栓,防松螺母联接在一起,组装刮板时注意刮板上标记的运行方向。使用中应经常检查螺栓是否松动,若有松动应立即拧紧。 (2)调节链

调节链是用来调节刮板链的长度,以适应输送机长度变化。调节链的结构形式完全与刮板链相同,其结构如图5-6所示。 5. 机尾传动部

机尾传动部由机尾架,链轮组件,舌板,拨链器,压链体等零部件构成。 (1)机尾架

机尾架由固定架和活动架组成。活动架主要起支撑传动装置,链轮组件,拨链器,刮板链等部件的作用。 (2)链轮组件

机尾链轮组件和拨链器可与机头互换。

SGZ800/750刮板输送机

概述

刮板输送机又叫链板运输机, 俗称电溜子, 是一种挠性牵引机构的连续输送机械,是为采煤工作面和采区巷道运煤布置的机械。它的牵引构件是刮板链,承载装置是中部槽,刮板连安置在中槽部的槽面。图2-1所示是SGWD-250型可弯曲刮板输送机,中部槽沿运输线路全线铺设,刮板链绕经机头、机尾的链轮接成封闭形置于中部槽中,与滚筒采煤机和运输机推移装置配套,实现落煤、装煤、运煤及推移输送机械化。沿输送机全长都可向溜槽中装煤,装入中部槽中的煤被刮板链拖拉,在中部槽内滑行到卸载端卸下。

一般的刮板输送机能在25°一下的条件下使用。刮板输送机在使用中受拉、压、弯曲、冲击、摩擦和腐蚀等多种作用,因此,必须有足够的强度、刚度和耐腐蚀性。由于它的运输方式是物料和刮板链都在槽内滑行,因此运行阻力和摩擦都很大。但是,在采煤工作面运煤,目前还没有更好的机械可代替,只能从结构上、强度上和制造工艺上不断研究,使它更加完善、耐用。

用刮板运输机运送散碎物料的方式20世纪初出现于工业发达的英国。早起的刮板输送机机构简单轻便,仅用于运煤,需人工装煤,运输能力低,每小时最多只能运几十吨;运输机长度只是几十米;功率小,牵引链的强度也不高。经过多年的改进和发展,目前综采矿用的刮板输送机除了运煤之外,还有四种功能:给采煤机作 运行轨道;为拉移液压支架作伸缩油缸的固定点;清理工作面的浮煤;悬挂电缆、水管、乳化液管等。刮板输送机在综采工作面与采煤机和液压支架套的工作情况如2—2图

1—滚筒采煤机;2—刮板输送机;3—液压支架

刮板输送机在煤矿是使用量大、消耗多的重要设备。多年来,我国制造的刮板输送机有几十种型号。目前,我国制造的最大的刮板输送机运行能力为900t/h;装机总功率为320kw ;一条牵引链的破段负荷为85t ;沿水平的运输距离为150m ;整机全部质量为204t 。

为使刮板输送机的生产达到标准化、系列化和通用化,提高产品质量,我国于1991年制定并发布了《矿用刮板输送机型式与参数》(MT15—1991),1993年制定并颁发《刮板输送机通用技术条件》(MT —1993)。《矿用刮板输送机型式与参数》是产品系列的规划,是今后一个时期设计制造新产品的依据。《刮板输送机通用技术条件》规定了刮板输送机的主要质量标准和技术要求,以提高产品质量。

矿用刮板输送机按刮板链的形式分为三种:中单链型、边双链型、中双链型。系列型谱中的刮板输送机都采用以矿用高强度圆环链制成的刮板链。刮板输送机的参数系列见表2-1.

刮板输送机按功率大小分为轻、重型。刮板输送机单电动机配套设计额定功率为40kw 及以下的为轻型;大于40kw ,小于等于90kw 的为中型;大于90kw 为重型。

系列型普规定的刮板输送机产品型号编制方法如下:

列如,中部槽宽为630mm 、配用电动机功率为2×75的双边链型矿用刮板输送机的型号表示为SGB —630/150。

第二节 主要部件的结构和技术要求

矿用刮板输送机,按工作要求,对其结构有如下按要求:

(1)能用于左或右工作面;

(2)各部件便于在井下拆装和运输;

(3)同一型号的部件安装尺寸和连接尺寸应保证相同,同类部件保证通用互换;

(4)刮板链安装后,在正、反方向都能顺利运行;

(5)有紧链装置,且操作方便,安全可靠;

(6)能不拆卸用机械推移,为此,应有便于安装推移装置的连接点;

(7)要有足够的强度、刚度和耐磨性;

(8)从端部卸载的刮板输送机,机头架应有足够的卸载高度,为防止空段刮板链返程带回煤;

(9)一般应有上链器,上链器是供刮板链在槽脱出时通过它返回槽内装置;

(10)用于机械采煤的工作面刮板输送机,机头架的外廓尺寸和结构尺寸应便于采煤机自开切口

(11)用于机械采煤的工作面刮板输送机,应结合技术上的需要,能装设下列部分或全部附属部件;

①采煤机导向装置

②铲煤板

③挡煤板

④无链牵引采煤机的齿轨

⑤放置电缆、水管、乳化液管路或支座

⑥在机头部能安装采煤机外牵引的传动装置、牵引链的固定装置或刨煤机的传动装置和控制保护装置

(12)用于综采工作面的刮板运输机,相关的外廓尺寸与采煤机和液压支架相配;

(13)刮板运输机沿倾斜面铺设,在工作中有下滑可能时,应有防滑锚装置。

刮板输送机由机头部、机尾部、中部槽及其附属部件、刮板链、紧链装置、推移装置和锚固装置组成。下面分述结构和技术要求。

一、机头部

机头部有机头架、链轮、减速器、盲轴、联轴器和电动机组成,是将电动机的动力传递给刮板链的装置。图2-3所示是一种轻型中单连式刮板输送机的机头部。

图2—3 轻型中单链刮板运输送机的机头部

1—垫块;2—减速器;3—盲轴;4—链轮;5—拨链器;6—护轴板;7—垫块;8—紧链装置;9—联轴器;10—连接筒;11—电动机;12—机头架

(一)机头架

机头架是机头部的骨架,应有足够的强度和刚度,由厚钢板焊接制成,各型机头部的共同点如下:

图2—4 边双链用的链轮连接组件

1—链轮;2—部分式滚筒;3—定位销;4、5、6—螺栓、螺母、垫圈

(1) 两侧对称,两侧壁上能安装减速器,以适应左、右采煤工作面的需要;

(2) 链轮(图2-4)由减速器伸出轴和盲轴支承链接,这种连接方式,便于在井下拆装;

(3) 拨链器和护轴股固定在机头架的前横梁,它的作用是防止刮板链在与链轮的分离点

处被轮齿带动卷入链轮,护轴板是易损部位,用可拆换的活板,既便于链轮和拨链器的拆装,又可更换;

(4) 机头架的易磨损部位采取耐磨措施,列如加焊高锰钢焊层或局部采用耐磨材料的更

换零件。

(二)链轮

链轮是一个组件,由链轮和连接筒组成,轮和连接筒组成。链轮是传力部件,也是易损件,运转中除受静载荷外,还受脉动和冲击载荷。

图2—4所示为边双链用的链轮连接筒用组件,采用剖分式连接筒,连接筒两端有槽与链轮的环槽相接,内孔用平键分别于减速器伸出轴及盲轴连接,部分用螺栓固接。链轮用花键与减速器的伸出轴和盲轴连接。安装时必须保证两个链轮的轮齿在相同的相位角上。这种结构的优点是链轮磨损后可以只更换链轮。但是,连接筒螺栓锈死时,很难拆卸。图2-5所示为整体的连接筒与链轮连接成一体,连接筒两端的内花键分别与减速器输出轴和盲轴连接,这种结构拆卸维修方便。

图2-4所示为双边链用的链轮连接筒用组件,采用部分式链轮的齿形和基本尺寸参阅《矿用圆环链链轮的齿形和基本尺寸计算》计算。

链轮用优质钢铸造或锻造后,调制处理,链窝和齿形表面经淬火处理,。我国《矿用圆环链链轮技术条约》规定了各项技术要求。为保证链轮的质量,《刮板输送机通用技术条件》中规定,轻型刮板输送机的链轮寿命应不低于一年,中重型刮板输送机的链条寿命应不低于一年半。

(三)减速器

我国目前生产的刮板输送机减速器多为平行布置式,三级传动的圆锥圆柱齿轮减速器。其使用条件为:齿轮圆周速度不大于18m/s。安装角度为1-25°; 高速轴的转速不大于1500r/min;减速器的工作环境温度为-20℃-+35℃。适用于正反两向运转,

为适应不同的需要,三级传动的圆锥圆柱齿轮减速器有三种装配形式,如图2-6所示。

Ⅰ型减速器的第二轴端紧链装置,第四轴装断销过载保护装置,这种形式用于30kw 一下的减速器,ⅠⅠ型减速器的第二轴端紧链装置,利用液力耦合器实现过载保护,单机功率为40-75kw 的减速器多采用这种形式,ⅠⅠⅠ型第一端紧链装置,利用液力耦合器实现过载保护,单机功率为90kw 以上的减速器多采用这种形式。采用双速电动机时不能用液力耦合器,因为液力耦合器不能再低速下工作。用双速电机启动应采用适当的机械或电气过载保护装置。

减速器的轴端形式安配套需要选用。输入轴端有圆头平键和渐开线外花键两种,输入轴端有矩形花键渐开线内花键和渐开线外花键三种。

为使同一型号减速器的安装尺寸和连接尺寸能通用户换,我国制定并颁布了《刮板输送机减速器》标准。

为使其在左右两种采煤工作面和机头部,机尾部都能通用,刮板输送机的箱体应上下对称。箱体的结构还应是刮板输送机在大倾角条件下工作时,个齿轮的轴承都能得到充分的润滑。 为便于改变链速,减速器应能用更换第二对齿轮的办法,在一定范围内改变传动比。 中型和重型刮板输送机的减速器都猜用圆弧锥齿轮,圆弧锥齿轮的承载能力大,传动平稳,噪声低。检修更换齿轮时,必须注意齿形的齿制相同,并应成对更换。

《刮板输送机通用技术条件》对减速器的技术性能规定有具体指标。

图2-7所示的减速器,第一对齿轮为圆弧锥齿轮,第二队为斜齿圆柱齿轮,第三对为直齿圆柱齿轮,箱体用球墨铸铁制造,以保证强度。为使在倾斜状态下,第一轴上球轴承也能得到良好的润滑,用挡环和油封隔成一个独立的油室,使润滑油不会流入箱体油室内,为使在大倾角下锥齿轮也能得到润滑,在箱体的相应部位设隔离油室。为防止工作时油过热。箱体底部装有冷却水管。

如果矿用刮板输送机的机头部装在平巷的位置,可采用圆柱齿轮减速器。

行星齿轮减速器的体积,质量小,效率高,大功率的减速器采用它有利。

(四)盲轴

盲轴是装在机头架的不装减速器一侧,支撑链轮的一个组件。图2-8所示是用于与图2-4所示链轮链接组件相配的盲轴组件,其轴承座在机头架侧板的座孔内。用螺栓固定。

图2—8 盲轴组件

1—花键轴0;2—轴承座;3—轴承;4—盖板;5—轴承托板;6——轴套;7—油封

(五)联轴器

电动机与减速器的连接有弹性联轴器和液力耦合器两种,用液力耦合器有以下优点,:使电动机轻载启动;有过载保护功能;减速传动系统的冲击和振动;多点击驱动能使各电机的负荷比较均匀,如果与电动机的特性匹配的当,能增大驱动装置的启动力矩。

中型和重型刮板输送机都采用液力耦合器。

液力耦合器是一种液力传动原件,其主要主城部分如图2-9所示。泵轮1和外壳2把涡轮4封在其中,并用并用螺栓紧密连接构成密封的工作腔。泵轮的出轴与电动机链接。涡轮的出轴与减速器连接,泵轮与涡轮上都有许多径向直叶片,两轮上的叶片数目不等,在工作腔内灌注一定的量的工作液体,电动机驱动泵轮旋转时,泵轮里的工作液体被叶片加持着同泵轮一起旋转,产生流向外缘的离心压力。只要泵轮转速大于涡轮转速,泵轮使工作液体产生的离心压力就必定不大于涡轮使工作液体产生的离心压力。因此,泵轮内的液体沿径向叶片之间的通道向外流动,并咋泵轮外缘流入涡轮,同时由于连续性的缘故,在靠近联轴器轴线的泵轮內缘,工作液体又从涡轮流向泵轮,形成环流。于是。工作液体除了绕联轴器轴线进行旋转运动之外,还要绕泵轮和透平轮所组成的循环园的中心进行环流运动,因而,工作液体的绝对运动是螺管状的符合运动。

图2—9叶力耦合器

1—泵轮;2—外壳;3—易熔塞;4—涡轮;5—工作液

进入螺管运动的液体质点在泵轮中被加速增压,泵轮的机械能转换成液体的内能,液体进入涡轮后,推动涡轮旋转,液体被减速降压,液体的动能装换成机械能而输出做功。由此可见,液力耦合器是依靠液体环流运动传递能量的,而产生环流的先决条件是泵轮转速大于涡轮转速。即二者之间存在转速差。当二者转速相等时,夜一的环流运动消失,能量传递也就停止了。根据液力传动理论,液力耦合器所能传递的转矩M 用下式计算

M =λγ.n 2D 5(N⋅m )

式中: 为转矩系数,r 为工作液体的重度,n 为泵轮的转速D 为泵轮的有效直径。 液力耦合器的工作夜可用矿物油,水或难燃液。在矿井中采用矿物油做工作液,有引起火灾的危险。为防止油温过高,安全型液力耦合器的工作腔转有易熔塞,易熔塞上有通孔,用专门配置的易熔合金封死。当过载时间较长,油温超过限定温度时易熔塞合金被融化,腔内油液喷出,泵轮与涡轮失掉液力连接,从而保护了电机不会长时间过载。链子不被拉断,也不致油温过高而造成事故。

目前我国煤矿普片使用的YL 型液力耦合器的结构如图2-10所示。

(六)电动机

刮板输送电动机不用液力耦合器时,采用双鼠笼转子并具有高启动转矩的隔爆型电动机。采用液力耦合器时,对电动机的启动转矩无高要求,只是要求最大转矩要高,因而用液力耦合器时,电动机时轻载启动,如果液力耦合器的输入特性与电动机的特性匹配的当,则对负载的启动转矩课接近电动机的最大转矩。

为解决刮板输送机重载启动的困难,德国和英国使用双速电动机。

双速电动机是有两种额定转速的鼠笼式感应电动机,他的定子上装两套绕组,一套低速绕组,一套高速绕组,其特性曲线如图2-11所示。

图2—11 双速电动机特性曲线

以低速绕组运转时能给出3倍以上额定转矩的启动转矩。低速运行时的输出功率约为高速时的1/2,启动电流比比高速绕组的电流低得多,电压降低,使用双速电机时,以低速绕组启动,达到一定转速时,换接高速绕组常态运转。

采用双速电机需要专用的控制开关,以低速启动运转到给定的时间,断开低速绕组,间隔

约为150ms 接通高速绕组运行,在换接的断电间隔中,电动机的转速因负载不同约下降50-250r/min。即使是满负荷启动高速绕组也不是从静止启动的,因而高速启动的电流也不高,双速电动机的运转特性使刮板输送机在重载下能平稳启动。

采用双速电动机与采用液力耦合器相比,因没哟液力耦合器的滑差不需经常检查和补充工作液体,没有过载喷油之患。但是,他也没有液力耦合器的几种有益功能,双速电动机的控制开关中,必须要有完善可靠的电气保护装置。

目前我国生产的双速电动机有YDB 系列和KBY 系列

二 机尾部

机尾部分为有驱动装置和无驱动装置两种。有驱动装置的机尾部,因尾部不要卸载高度。除了尾部架与机头架有所不同外,其他部件与机头部相同。如图2-1所示;无驱动装置的机尾部,尾架上只有供刮板连改向用的尾部轴部件,图2-12所示是一种边双链型的,尾部轴上的链轮也可用滚筒代替。

图2—12 无驱动装置的尾部

1—机尾架 2—机尾轴部件

三 中部槽及附件部分

中部槽是刮板输送机的机身,由槽帮钢和中板焊接而成,如图2-13所示。上槽是装运物料的承载槽,下槽底部敞开供刮板连返程用。为减小刮板连返程的阻力,或在底板松软的条件下使用时防止槽体下陷,在槽帮钢下加焊底板构成封地槽。使用封底槽安装下股刮板连和处理下股链接事故较困难,可以用间隔几节封底槽装一节有可拆中板的封底槽的办法,以减少困难。

用于机械采煤工作面的中部槽,除了运煤外,还要承受采煤机骑在上面运行的负荷即垂直方向受采煤机的重压和滚筒切割煤层时的冲击。推拉液压支架的侧向力和纵向力,使中板拱曲受弯,连接件受拉压和弯曲。大块煤岩卡死在槽中时,中板受压。中部槽的恶劣工作条件,造成他的损失形式除了磨损外还有槽体变形和连接件损失。因此,中部槽应有足够的强度,刚度和耐磨性。为检验中部槽的质量,我国制定了《刮板输送机中部槽试验规范》。此规范对实验项目,试验方法和强度指标都有具体规定。

中部槽的形式列入标准的有中单链型,边双链型,中双链型三种。除了用于轻型刮板输送机的中单链型采用冷压槽帮钢外,其他都采用热轧槽帮钢制成。中部槽的断面形状有如图

2-14所示的三种,其尺寸在《刮板输送机中部槽》标准中有规定。

中部槽除了标准长度外,为适应采煤工作面长度变化的需求,设有500mm 和1000mm 长的调节槽。

机头过渡槽和机尾过渡槽是与机头架与机尾架链接的特殊槽,它的一端与中部槽连接,另一端与机头架或机尾架连接。为了使从下槽脱出的刮板连在运行中回到槽内,可在尾部过渡槽的下翼缘装设上链器。图2-15所示是一种上链器的结构。

中部槽受煤和刮板连的剧烈摩擦,是使用量和消耗量最大的部件。中部槽的井下使用寿命,目前是按过煤量衡量。《刮板输送机通用技术条件》中规定的过煤量列于表2-2。

中部槽过煤量

表2-2

为提高中部槽的使用寿命,目前采用的方法有多种。如:将两端进行淬火处理,或加焊高锰钢铸造端头,如图2-13所示,中板两端链道处用等离子喷焊耐磨合金;易磨损处堆焊硬质合金;加大中板厚度;改进槽帮钢的断面以增加强度和刚度。

制造中部槽的槽帮钢已有定型标准,规定的形式有D 型、E 型和M 型三种,其断面形状如图2-16所示。

D 型为中单链刮板输送机用热轧槽帮钢,E 型为中单链和中双链用,边双链也可使用,M 型为边双链用的热轧槽帮钢。E 型与M 型相比不仅中板宽度减小从而增大了刚度,而且还增强了中板和槽帮钢的焊缝强度,便于焊接,链子不磨焊缝。中部槽的漕帮钢中腰上的支座如图2-13所示,供安装铲煤板、挡煤板和无链牵引齿条用。这些附属部件与中部槽的连接如图2-17所示,在综采工作面使用时,液压支架上的推移千斤顶连接在挡煤板下部的长孔上,由于推移输送机特别是拉移液压支架的阻力很大,致使支座上的负荷特别大,如焊接不牢会拉坏支座。因此提高支座连接的可靠性是一个重要的问题。

中部槽的连接装置是将单个中部槽连接成刮板输送机机身的组件,它既要保证对中性,使两槽之间上下、左右的错口量不超过规定,又要允许相邻两槽在平、竖两个平面内能折曲一定的角度,是机身有良好的弯曲性能,还要求同一型号中部槽的安装、连接尺寸相同,能通用互换。目前应用的有插销式、哑铃式、插入圆柱销式等。连接装置是中部槽的薄弱环节,目前仍在不断改进。

铲煤板在推移中部槽时用来清理工作面的浮煤,它固定在中部槽的支座上,安装后上缘应低于槽帮,下缘要超出槽底,宽度方向与采煤机滚筒应有一间隔,如图2-1所示。铲煤板的刃口应有足够的强度。

机采矿用的挡煤板是一个有多种功能的组合件,其作用是防止煤向采空区洒落,以及为采煤机导向、放置电缆和水管、为千斤顶提供连接点等。挡煤板必须具有足够的强度和刚度,因为它的变形和损坏会影响采煤机的运行。中部槽在弯曲状态下,挡煤板之间不仅不能互相干涉,还应使采煤机能正常运行。平巷中使用刮板输送机时,挡煤板仅作增加装载量和防止撒煤之用。

四、刮板链

刮板链由链条和刮板组成,是刮板输送机的牵引构件。刮板的作用是刮推槽内的物料。目前使用的有中单链、中双链和边双链三种。如图2-18、图2-19、图2-20所示。

刮板链使用的链条,早期用板片链和可拆摸锻链,现在都用圆环链,链条在运行中不仅要承受很大的静负荷和动负荷,还要在受滑动摩擦作用的条件下运行,要受矿水的侵蚀,因此目前使用的圆环链都是用优质合金钢焊接而成的,并经热处理和预拉伸处理,使之具有强度高、韧性大、耐磨和耐腐蚀等特性。

圆环链已标准化,《矿用高强度圆环链》(GB/T 12718-1991) 对圆环链的形式、基本参数及尺寸、技术要求、试验方法及验收规则都作了规定。

圆环链规格是以链环棒料直径和链节距的毫米尺寸表示,标准规格有七种:10×40,14×50,18×64,24×86,26×92,30×108. 圆环链按强度划分为B 、C 、D 三个等级,各级的

不同规格尺寸的各级强度的圆环链,其破断负荷的具体规定

见表

2-4.

GB/T 12718-1991对圆环链的脉动负荷寿命及弯曲挠度值都有规定。为保证链子与链轮正常啮合,对圆环链的尺寸公差也作了规定。刮板的形状要能在运行时有刮底清帮、防止煤粉粘结和堵塞的作用,并应尽量减小质量。刮板可用轧制异形钢或用锻造、铸造合金钢经韧化热处理制成。刮板、链条不与中板接触,两侧与槽帮形状相同,刮底清帮效果好。

刮板的间距按所运物料的性质和块度及安装倾角确定。刮板链切入物料的阻力,应大于物料在槽内移动的阻力。刮板间距过大,不能带动物料运行,或只能带动部分物料运行;刮板间距过小,加大了链子重力,增加了运行阻力,浪费了材料。双链刮板链的刮板,还有支撑两条链子使之保持中心距,并使绕经链轮与链窝能正常啮合的功用,因为刮板变形严重时,通过链轮时容易掉链。

刮板与链条的连接,边双链式目前多采用图2-20所示的方式,U 形连接环的两侧套入链环,然后用螺旋与刮板连接;中单链式采用图2-18所示的方式,刮板上有链窝,以此链窝与链条的平环相配,用特制的U 型螺栓与自锁螺母固定;中双联式采用图2-19所示的方式,刮板上有链窝,用卡链衡梁和刮板夹持平环,以螺栓和自锁螺母固定。

刮板与链条采用图2-18、图2-19所示的连接方式,可使用长链段的链条,它接头少,可减少接头事故,但必须配备几种不同长度的调节链段,以适应输送机长度的变化。长链段的长度以便于井下搬运为宜。目前生产的14×50的矿用高强度圆环链,出厂长度有9.75m 和4.75m 两种。另配有2.35m 、4.15m 长的短链段和3、5、7、9环的短链;26×92的圆环链,标准链段为18.31m ,另配有多种长度的调节链。双链式刮板链采用长链,应按规定长度出厂选择配对,以减少两条连受力不均,在使用中也不得拆对。

两条链子用接链器或接链环连接。对这种连接器件的要求是能顺利绕经链轮,与链条有相同的机械性能,连接可靠。图2-18中的连接器是目前中单链是目前中单链常用的连接器件,又称作蛙式接头。图2-19中的连接环有多种,图2-21所示是其中一种,由两个完全对称的半环组成,一端为T 形槽,另一端为T 形键,两半对合后用弹性销定位。

刮板链在槽内安装,应按图2-18~2-20中所示的方向,以提高刮底效果,避免飘链。

目前使用的三种刮板链可作如下比较。边双链的拉煤能力强,特别适于拉大块较多的硬煤,但边双链两条连受力不均,特别是中部槽在弯曲状态下运行时更为严重;中单链用大直径圆环链,强度很高且受力不均问题,断链事故少,刮板遇到刮卡阻塞时可偏斜通过,刮板变形时不会导致过链轮是跳链,中单链的缺点是因链环尺寸大,所用链轮直径增大,机头、机尾的高度相应增加,拉煤能力不如边双链,特别是对大块较多的硬煤;中双链能较好的克服边双链受力不均的缺点,显示出它的优越性。

五、紧链装置

刮板链安装时,要给予一定的预紧力,使它运行时在张力最小点不发生链条松弛或堆积。给刮板链施加张紧力的装置叫紧链装置。

早期的轻型刮板输送机用改变机尾轴位置的办法人力紧链,现在都采用定轴距紧链。目前采用的方式有三种:一种是将刮板链一端固定在机头架上,另一端绕经机头链轮,用机头部的电动机使链轮反转,将链条拉紧,如图2-22所示,

电动机停止反转时,立即用一种制动装置将链轮闸住,防止链条回松;另一种方式与前一种基本相同,只是不用电动机反转紧链,而用专设的液压马达紧链;第三种方式是采用专用的液压缸紧链。

第一种紧链方式使用的紧链器有三种:棘轮紧链器、摩擦轮紧链器、闸盘紧链器。 棘轮紧链器如图2-23(b )所示,装在Ⅰ型和Ⅱ型的减速器二轴的伸出端,棘轮固装在二轴端, 手把在运行位置时,弹簧顶杆使插爪脱离棘轮,棘轮任意转动,紧链时讲紧链器把手扳到“紧链位置”,插爪呗弹簧顶入棘轮的齿根,然后反向继续开动电机,使机头链轮反转,因棘轮插爪的限制,电机停转时链条不能回松。当链条呗拉紧到有足够拉力时,停止电动机,从链条自有端拆除多余的链端,将刮板链接在一起后,在启动电机使链轮反转的同时,讲手把复位到“运行位置”,是插爪脱开棘轮,拆除紧链挂钩即可正常运行。

棘轮紧链器结构简单,操作方便,适用于轻型刮板输送机。因为用于功率较大的刮板输送机时,紧链后棘轮与插爪之间的压力很大,搬开手把时不安全。

摩擦轮紧链器如图2-24所示,装在Ⅰ和Ⅱ型减速器二轴的伸出端,制动轮固定装在二轴端,闸带环绕在制动轮外缘。制动时使用把手经凸轮和拉杆将闸拉紧,在制动轮缘上产生摩擦制动力。该紧链操作与棘轮紧链器不同的是,紧链时需由两人配合操作,一人开动电动机,一人操作凸轮手把;断电时,立即扳动凸轮,用闸带将制动轮闸住;紧链结束时,仅由一人扳转凸轮并松开闸带即可,摩擦轮紧链器操作安全,它在减速器的安装位置与棘轮紧链器相同。

闸盘紧链器由闸盘和制动装置组成,如图2-25所示。闸盘装在Ⅲ型减速器的一轴上,制动装置安在连接筒上,夹钳式制动装置如图2-26所示。

紧链时反转开动电机,链轮反转,刮板链逐渐被拉紧,到电机堵转为止,立即扳动手轮,用夹钳将闸盘闸住,同时切断电机电源。由于夹钳对闸盘的制动力与刮板链的张紧力有一定的比例关系,链条的张紧力显示在张力指示器上。慢慢反转手轮松开夹钳,放松被拉紧的刮板链,到指示器显示出刮板链需要的张紧力为止,立刻将闸盘闸死。拆去多余的链段,接好链子后,反转手轮松开夹钳,手轮是利用螺旋副和杠杆夹紧或松开夹钳;张力指示器依靠螺旋副一段的液压缸,通过液压作用显示出闸盘制动力或链条张紧力。

第二种紧链方式使用的液压马达安在连接上,减速箱第一轴上装紧链齿轮,如图2-27所示。

液压马达紧链装置的液压系统及机械传动系统如2-28所示。

图2-28 液压马达紧链装置的液压及机械传动系统图

1—主减速器;2—紧链齿轮;3—惰轮;4—紧链减速器;5—齿轮插爪;6—液控锁;7—弹簧;8—液压马达;9—压力表;10—液控单向阀;11—梭阀;12—安全阀;13—手动换向阀;14—截止阀;15—溢流阀;16—操作手把;17—电器闭锁装置;18—紧链挂钩

紧链时,将操作手把扳到J 位,惰轮将主减速器一轴上的紧链齿轮与紧链齿轮与紧链

减速器上的齿轮啮合。手动换向阀扳到紧链位置,压力液经梭阀进入液控锁,克服弹簧压力,使插爪从齿槽中脱出,与此同时液压马达供压力液,液压马达带动机头链轮反转紧链,紧链力的大小用溢流阀调节,由压力表上的读数经换算得到,紧链运转时,压力表上升到规定的压力值,即表明已达到了规定的紧链力。将手动换向阀扳到中间位置,马达停止,液控锁卸压,在弹簧所用下,插爪插入齿轮的齿槽。刮板链保持张紧状态。拆去多余的链段,接好链子后,将守懂换向阀换到运转位置,液压马达带动接好的刮板链运转,紧链挂钩松开后,停止马达运转,卸除紧链挂钩,将操作手把扳到K 位,惰轮脱开紧链齿轮,关断截止阀,完成紧链操作。

电气闭锁装置的作用是:当惰轮与紧链齿轮啮合时,切断主电机的电源,惰轮脱开时主电机才能接通,以防止误动作。

第三种紧链方式是使用单独的液压缸紧链器。这种紧链器是一个带增压缸的液压千斤顶装置,由泵站供给压力液,紧链时需要将它抬到紧链位置使用。

上述各种紧链装置中,棘轮紧链器和摩擦紧链器结构简单,使用方便,但它们不能显示出链子张力的大小。其余三种都能显示和准确控制链子的张力。液压马达紧链装置的操作简单,安全性高,液压缸紧链器使用虽不方便,但它可以移到任何部位使用。

六、推移装置

推移装置实在采煤工作面内将刮板输送机向煤壁推移的机械。综采工作面使用液压支架上的推移千斤顶,非综采工作面用单体液压推溜器或手动液压推溜器。

单体液压推溜器如图2-29所示,它实为一个液压千斤顶。位便于在采煤工作面使用,才用内回液结构,即经活塞杆的心部回液,没有外露的回液管,使用时,将推溜器的活塞杆用插销连接在中部槽挡煤板上,再将其底座用支柱撑在顶板上,扳动操纵阀,向活塞一侧注入压力液,活塞杆就将中部槽推向煤壁:向活塞的另一侧注压力液,缸体和支座向前收回。

单体液压推溜器在采煤工作面的布置如图2-30所示。间隔一定距离装设一个推溜器; 压力液由设在平巷内的泵站经高低压管路循环。如采用外注式的液压推溜器,用注液枪注液,不需在推溜器上连接固定管路。液压推溜器使用的液体含35%乳化油的中性水溶液。

图2—30 单体液压推流器的布置

1—乳化夜泵;2—吸液管;3—排液管;4—液箱;5—高压管;6—低压管;7—推溜管;8—螺塞

单体液压推溜器的主要技术特征如表2-5所示。

A、B 、C 三种形式的区别在供液系统,如图2-31所示。A 、B 型都有高压供液管路,A 型的低压液体用低压回液管返回油箱,B 型排到工作面,可在高压管路上连接注液枪,供外注式单体液压支柱用液。C 型位外注式,与外注式单体液压支柱共用一套供液系统,用注液抢供液,低压液排到工作面。 七、锚固装置

锚固装置是刮板运输机在倾角较大的工作面工作有下滑可能时,用以固定,防滑之用。它由单体液压支架和锚固架组成,锚固架与机头架连接,使用液压支架的泵站。 第三节 链啮合传动原理 一、链传动运动学 链啮合传动。是驱动链轮通过轮齿和链节的啮合,将链轮旋转的转矩变成直线牵引力传给牵引链。链条有许多钢性链节组成,饶经链轮是呈多边形围绕,链条间歇地随相遇点轮齿运动。当链轮做等速圆周运动时,链条是变速直线运动,并以链轮旋转一个链节所对应的中心角为周期。这种运动特性,可由下述分析看出:

把链条当作刚体,设链轮节圆的半径为R ,链轮旋转的角速度为ω,如图2-32(a )所示,φ为相遇点轮齿的圆周速度v 0与水平线的夹角,v 为链条水平运动的瞬时速度。可以看出

v =v 0cos ϕ=R ωcos ϕ (2-1)

ϕ角的大小等于相遇点轮齿的半径与链轮纵轴线的夹角,这个夹角随链轮的旋转而变化,从

相遇点刚开始啮合时的α0/2逐渐减小到0,在逐渐增加到α0/2。链轮继续旋转时,另一个轮齿在相遇点与链条啮合,链条的速度就随这个新的相遇点轮齿的运动而变化。据此,式(2-1)中φ的变化范围为

式中:α0为一个链节所对应的链轮圆心角。

由此可知,即使链轮的角速度的不变,链轮的随时速度也是变化的,其速度特性如式(2-1)

所示,速度变化的周期为联路面旋转一个α0角。链条速度的变化曲线如图2-32(b )所示,

由于链速的变化,链条运动中就有加速度,链条运动的加速度为

图2-32 链传动的速度分析 链条运动的额加速度也随

a 0角变化,其变化范围为\ R ωsin

2

a 0a ≥a ≥-R ω2sin 0 22

加速度变化曲线如图2-32(b )所示,可以看出,俩条的相遇点啮合开始的额加速度最大 速度由最大负值突变到最大正值。加速度变化周也是链轮旋转一个α0角所需的和时间。最大加速度的绝对值为

有链轮的耳机和关系得 sin 将式(2-4)代如式(2-3)得 |a max |=

l

(2-4) 2R

α0

2

=

12

ωl (2-5) 2

式中::a max 为链条最大加速度;ω为链轮的旋转的角速度;l 为链节距;R 为链轮分度圆半径。

可以看出,其他条件相同时,链节距愈大,链条运行的最大加速度的愈大。 二、牵引链的动负荷

链条是做变加速运动的,有加速度就有惯性力,因此,链条在运动中不仅受静负荷,还受动负荷,并且是周期性动负荷。若加速度为正,惯性力的方向与运动反响相反,则动负荷使链条的张力增加;肉加速度为负,惯性力的方向与运动方向相同,则动负荷使链条的张力减小。

由图2-32(b)可以看出在后一个链轮啮合的顺间,链条的加速度从-a max 增加到+a max ,在这一瞬间的加速度为2a max 。如果参与这一加速度的物体质量为M ,则链条所受的动负荷为2Ma max ,由于这一负荷是瞬间施加的,按力学原理,突加载荷在链条中产生应力大一倍,这样,链条所受动负荷应按4Ma max 计。考虑到这个变化瞬间,后一个齿轮啮合之前的加速度为-a max ,起惯性力与链条运动方向相同,应此,链条实际所受的最大动负荷按下式计算

F d =2⨯2Ma max +(-Ma max ) =3Ma max (2-6)

实际上,链条不是刚体,在张力作用下有变形,刮板输送机用的是圆环链,其刚度视不同规格为(2~6) ⨯107N 。

作为弹性体的链条,链轮传给它的牵引力不能同时作用在整条链子上,而是有一定的传播速度,也不是整条链子都是一相同的加速度,参与加速运动的质量也不是整条链子及所带的负载。因此式(2-6)只可用于链子很短的情况。对于弹性链,只要不在共振条件下运行,链条所受的最大动负荷比用式(2-6)计算的要小。

输送机的刮板链在承载后被煤埋在槽内,沿槽底滑动运行,由于其工作条件复杂多变,虽已进行了许多研究,还不能准确地计算出其动负荷,所以目前近似地按静负荷的20%计算。 第四节 刮板输送机的计算

刮板输送机的计算通常是为了设计新机器,或根据一定使用条件验算现有设备是否适用两者计算内容都相同,区别在于前者按通用条件计算,后者按具体使用条件计算。刮板输送机计算的内容包括:运输能力、运输阻力、刮板链张力、电动机功率、预紧力和紧链力、链子的安全系数等。

一、 运输能力

1.简易计算法 当机身中没有弯曲段时

F =k (F

1zh

+F k )

(2-21)

式中:

k 为刮板链绕经链轮的阻力附加系数,k =1.1。

1

1

当机身中有弯曲段时如图2-35(a)所示,则

F =k k (F

1

2

zh

+F k )

(2-22)

式中:

k

2

为弯曲段运行阻力附加系数,

k

2

=1.1。

2.逐点计算法

逐点计算法的规则详见第一章第三节。用逐点计算法求算刮板输送机的运行阻力时,先

从最小张力点开始计算刮板链各点的张力,根据驱动方式不同,判断方法也不同。 (1)单机驱动,如图1-9所示。沿运行方向将直线和曲线段的变换点逐点编号,按逐点

计算法的规则呵写出下列各式

F =F +F

2

1

1~2

=F 1+F k

F =F +F

3

2

2~3

F =F +F

4

3

3~4

=F 3+F zh

F

2~3为刮板链绕经机尾链轮的阻力,通常用下式计算

F

2~3=(0. 05~0.07)

F

2 (2-24)

最小张力点位置的确定同第一章第三节的判断方法完全一样。

下端驱动电机功率为

N 2=

[F 4-F 4+k r (F 4+F 5) ]v =[(74294-23435) +0. 045⨯(74294+23435) ]0. 868

=56N

1000η

1000⨯0. 85

将上述功率计算值各加20%的备用量,得上端电机功率为71 kW,下端电机功率为67 kW。

因此配备2×75 kW电动机双头驱动能满足需要。 (8)计算刮板链的预紧力和紧链力。

为简便,预紧力近似按下式计算

T0=

1

(F1+F4+F5+F8)=38304 N 4

7

ie

紧链力计算,一条18×64圆环链的刚度EA=2. 44×10 N,取Δl

=0.6×64 mm,T=

EA

T 0+Lq1g ωl +Δl

2L

2*2. 44*107

×0.6×0.064-60476 N je =38304+250×18.8×0.4+

2*250

(9)刮板链的安全系数,查得18×64的C 级圆环链的破断拉力为410 kN,边双链负荷 分配不均匀系数取0. 85,则

2F d λ2*410*107*0. 85

n===7.8>3.5

1. 2F max 1. 2*74294

由计算结果知,所设计的刮板输送机在给定条件下适用。

(二)选型计算

例 验算SGZ-764/320型工作面刮板输送机是否能用于如下条件的综采工作面运煤:采煤机的生产能力Q 0=500 t/h,牵引速度v 0=4.6 m/min,工作面长L=200 m ,煤层倾角β=12º(刮板输送机计算示意图见图2-36)。

解 由表2-10中查得,SGZ-764/320犁刮板输送机的链速为v=0. 95 m/s,链单位长 度质量q 0=52 kg/m,一条26×92的C 级圆环链的破断拉力为850 kN,SGZ-764/320型刮 板输送机的输送能力为Q=900 t/h。 (1)输送能力验算。 实际输送能力为 Qc =

Q 0v 500*0. 95

== 544 t/h 00. 95-v -

6060

Qc

(2)电动机功率验算。取ω=0,6,ω1=0.4,η=0.85。 重段阻力为

Fzh =qLg(ω COS β-sin β) +ql Lg(ωl cos β-sin β)

=159×200×9. 81×(0.6 cos 12º-sin 12º)+52×200⨯9. 81×(0.4 cos 12º-sin 12º)

=136 000 N 空段阻力为

Fk = ql Lg(ω cosβ+sin β)=52×200×9.81×(0.4 cos 12º+ sin 12º)=61130 N 牵引力(考虑可弯曲段影响)为

F0=k1*k2(Fzh +Fk ) 一1.1×1.1×(136000+61130)=238527 N 电机功率为N=

F 0v 238527⨯0. 95

==266.6 kW

1000η100⨯0. 85

如考虑15%~20%的富裕量,则N'=(1. 15~1. 2)N= 307—320 kW,而SGZ-764/320配有

两台160 kW的电动机,功率满足要求。

(3)刮板链强度验算。因为F zh -F k >0,所以刮板链3点的张力最小,令F 3=0,则 Fmax = F4=F3+Fzh =136000 N

中双链负荷分配不均匀系数取0.9,则安全系数为 n=

2F d λ2⨯850⨯0. 9

==9.4

1. 2F max 1. 2⨯136000

刮板链的强度满足要求,可在给定条件下工作。 (4)刮板链的预紧力和所需紧链力计算,此处从略。

第五节使用与发展 一、安装与维护

(l)在刮板输送机安装或推移时,中部槽的直线段要保持直线,弯曲段要圆滑。中部槽 间接头处上下、左右错口量不应大于3 mm。机头架、机层架与过渡槽的接口处上下错口量 不应大于2 mm,左右错口量不大于3 mm。

(2)中部槽的连接件安装前要严格检查,特别是综采工作面的输送机,中部槽的连接件 和安装挡煤板的支座更要逐个认真检查。

(3)双链型刮板链使用的圆环链,应成对选配安装和更换。 (4)刮板链的预紧力要适当。

(5)发现不合格和过度磨损的链环,要立即更换。应制定刮板链报废或降级使用的标 准。

(6)液力耦合器的充液量要准确,并经常检查,使之与电机匹配适当。 二、满载启动

刮板输送机通常多是满载启动的。因为在滴载运行中如发生事故停车,再启动时就是满 载启动了。满载启动时,不仅中部槽内满装煤炭,底槽内也会被煤阻塞,再遇到推溜不直和电压降过大,满载启动就很困难。满载启动虽属非正常运行状态,但是不可避免,设计和选用刮板输送机时都必须考虑到这种工作情况。为防止满载不能启动的情况发生,可采取如下

措施:

(1)采煤用的刮板输送机要选用运输能力比采煤机生产能力大的机型。采区巷道中使 用的刮板输送机,一台的铺设长度要比其设计的长度短。

(2)设计新机型时,要适当加大电动机的功率,因为刮板输送机的使用条件变化很大。 刮板输送机的机头架可按能配装两种功率的电动机和减速器设计,以有利于用户换用,扩大 其使用范围。

(3)必须装用液力耦合器,且应严格按规定液量充填工作液,在运行中经常检查是否保 持了规定的充液量,有漏损必须及时补充足量,以使电动机的最大转矩能用于输送机的启 动。

(4)采用双速电动机。

(5)大功率的刮板输送机应寻求适用的可控启动装置,以减小启动时的冲击负荷。 三、侧卸式刮板输送机

通常的刮板输送机都是从机头端部卸载。这种机型用在采煤工作面,卸载后的空段刮板 链免不了往底槽内带回煤。侧卸式刮板输送机的机头部如图2-39所示,这种机型用于采煤 工作面运煤,安装时机头跨越平巷转载机,延伸到下平巷中。刮板链运来的煤,在固定安装在机头架上的犁式卸煤板的辅助下,大部分从侧面卸人转载机中,刮板链从犁式卸煤板下面带走的碎煤,经机头链轮卸到回煤罩内,由刮板链返程带回卸到转载机中。侧卸式刮板输送机的机头架在侧面卸载处的中板向两侧倾斜,底板上开有卸煤孔。实践表明,侧卸式刮板输送机在综采工作面取得了很好的效果。

四、平面转弯式刮板输送机

平面转弯式刮板输送机是机身中部槽能转90º弯,使工作面刮板输送机与平巷转载机 联成一体的机型。这种机型的特点是有一个转弯装置,如图2-40所示,其一端连接采煤工作面的中部槽,另一端连接平巷中的中部槽。平面转弯式刮板输送机的机头在平巷内,采煤机可以运行到工作面的端头采煤,瑞头处就没有转载带来的问题了。 五、超重型刮板输送机

为适应工作面产量的进一步提高,我国已研制出了超重型刮板输送机用于综采工作 面。张家口煤矿机械厂生产的SGZ880/800.型刮板输送机,运输能力1500 t/h,设计长度为 250 m,链速1.1 m/s,采用Φ34×126 mm的中双链,电动机功率2×400 kW。这种机型采用铸焊结合的封底中部槽、高强度耐磨的可更换活中板、整体铸造哑铃式连接座、机头采用交叉侧卸并将机头与转载机的机尾联成一体。上述措施不仅大大提高了运输能力,还消除了许多螺栓连接的故障点,大幅度提高了中部槽的过煤量,提高了开机率。

西北煤矿机械厂1989年研制的框架式刮板输送机,开始将铲煤板、挡煤板、齿轮座及封底板焊成强度极高的整体框架,后来发展成整体铸造的超重型刮板输送机,适应了综采工作面发展的需要。

六、发展中要解决的主要技术问题

为适应进一步提高采煤工作面产量的需要,发展超重型 刮板输送机需要解决的主要技术问题有: (l)高强度、大环径的刮板链; (2)大功率减速器;

(3)大功率驱动装配(电动机、减速器)的可控启动; (4)传动系统的监控;

(5)结构上进一步改进,提高寿命,减少故障。

第六节平巷用转载机

平巷转载机安装在采煤工作面下平巷中,是将工作面输送机运出的煤转载到带式输送机上的中间转载设备。

平巷转载机实际是一种结构特殊的短刮板输送机,其传动系统和驱动装置与刮板输送 机相同,主要不同点是,平巷转载机的机身有一段悬桥结构,使它能与带式输送机有一段搭 接长度(如图2-41所示),当工作面刮板输送机向煤壁推移后,用专门的推移设备将转载机

整体沿平巷方向移动相应的距离。这种转载机与可伸缩带式输送机配套使用,当转载机前移 措接到极限位置时,将可伸缩带式输送机的机尾向前移到转载机的机头位置,转载机又可逐 渐前移,如此配合使用能加快工作面的采煤进度。平巷转载机的形式与工作面刮板输送机一样,分为中单链、中双链和边双链三种,其规

格和技术条件可参阅《平巷用转载机系列型谱》和《平巷转载机通用技术条件》。平巷转载机的中部槽、刮板链和机头驱动装置与相同规格的工作面刮板输送机的相同,可互换使用。 转载机的机头部装在有行走轮的小车上,可在带式输送机的机尾架导轨上移动,如图 2-41所示。小车也有做成龙门式的,在机尾两侧的轨道上移动;以减轻带式输送机机尾的压力。

转载机的机尾底部有滑橇可沿底板滑行。转载机配有液压推移装置,也可用绞车牵引。 机头小车的车架与机头架非刚性连接,有两个方向的自由度,即使转载机与带式输送机 不在一条直线上或底板不平,也能向带式输送机准确卸载。小车车架上的水平转轴和垂直转 轴从图2-41的主视图和A-A 剖面中可以看到。

转载机的机身分为底板水平段、悬桥爬坡段和悬桥水平段。由于转载机是整体纵向移 置,并有悬桥机构,组成机身的各槽之间必须牢固连接。为防止洒煤,槽两侧都装设高挡板, 挡板用特制螺栓牢固地固定在中部槽两侧的支座上;槽间连接是靠挡板端部用高强度螺栓 紧固。为增加槽间连接的刚性,将悬梁部位的挡板接口与中部槽的接口错开位置,下面用钢

板封

底,封底板用螺栓与挡板连接。 若需使用破碎机,将它装在底板水平段这个位置,需要增加长度。为减小移置时的阻力, 底板水平段也可加装封底板。

悬桥爬坡段与底板水平段之间用特制的凹形槽连接;爬坡段与悬桥水平段用特制的凸 形槽连接。凹形槽与凸形槽之间按机头架需抬起的高度加装普通中部槽,并用挡煤板牢固连 接。凹形槽与凸形槽的弯曲部位应采取耐磨措施。

悬桥水平段是与带式输送机搭接的部分,其长度按设计要求的搭接长度确定。

平巷转载机按配套单电动机的设计额定功率的大小分为轻、中、重型,划分的标准与输 送机相同。《平巷用转载机通用技术条件》中对转载机中部槽的井下使用寿命(过煤量)的规定列于表2-7中。

刮板输送机和平巷用转载机的技术特征见表2-8、表2-9、表2-10、表2-11。 表2-7 平巷转载机中部槽过煤量(万吨)

典型刮板输送机总体结构

(一) SGZ800/750型刮板输送机总体结构 1. 适用范围

SGZ800/750型输送机用于中厚煤层综采工作面, 该输送机与采煤机、掩护式支架以及顺槽布置的转载机、破碎机、带式输送机配套, 可以形成采煤、破碎和运输等综合机械化输送系统的配套设备. 2. 产品型号与配套设备

①型号:SGZ800/750型输送机

其中:S—输送机;G —刮板;Z —中双链;800/750—中部槽宽800mm 、电动机总功率(2×375)kw 。

②配套设备:MGTY400/930—3.3D 型采煤机、ZY5000/18/38中部支架。 (二)特点和主要技术特征 1. 产品特点

SGZ800/750型输送机采用液压马达、传动部采用双速电机、行星减速器、牵引用销轨采用铸造结构等。

2. 主要技术特征,如表5-1所示。

(三)SGZ800/750型输送机总体结构

该输送机主要由机头传动部、机头推移部、抬高槽、变线槽、中部槽、开天窗槽、电缆槽、机尾传动部、机尾推移部、阻链器、销轨和刮板链等组成。 1. 机头传动部

机头传动部主要由传动装置、机头架、链轮轴组件、舌板、拨链器等组成。传动装置可根据工作面的实际情况安装在机头架的两侧。 (1)传动装置

传动装置是由电机、液压张紧装置和减速器等组成,如图5-2所示。根据现场工况可安装在

机头架的左、右任一侧,是整台输送机的动力来源。详见相关使用说明书。 (2)机头架

机头架主要起支撑传动装置、链轮组件、拨链器、刮板链等部件的作用。机架采用可拆卸压块,便于链轮从前端拆卸维护。 (3)链轮组件

链轮组件装在机头传动部的机头架上,其结构如图5-3所示。主要由轴承盖,轴承座,滚筒,链轮体,轴,浮动密封,滚动轴承等组成。链轮为锻造的七齿链轮,加工中心加工成形,齿面淬火处理。内孔为平键,与轴装配在一起,动力由减速器输入,经链轮轴传递到链轮,从而使链轮带动刮板运行。链轮轴两端各有一套双列向心球面短圆柱滚子轴承,采用稀有润滑,浮动密封,远程注油方式,润滑油为N460极压齿轮油,注满油箱为止。轴承座在机头架上的固定由压块来实现,不拆传动装置即可整体拆卸链轮组件,便于检修维护。链轮组件运行6个月后,调转180°后安装,以便使链轮齿的两侧面均匀磨损。

(4)拨链器

拨链器为焊接结构件。安装拨链器时拨叉插入链轮齿的沟槽内,使刮板链的链条与链轮能顺利的啮合和分离。拨链器是由舌板将其固定在安装位置,当需要更换拨链器时,拆卸舌板即可更换,具有不需拆卸链轮的优点。 2. 紧链装置

(1) 紧链装置在传动装置中整体安装。刮板链的张紧力大小必须适中,张紧力过小,

会导致在机头链轮轴下的链条松弛而掉链,链条和刮板与链轮结合不紧而跳链,最终引起刮板跳出(尤其在机头) 以及链环扭结;张紧力过大,会导致链条、链

轮、刮板和输送机加速磨损,且驱动输送机的功率损耗增大。

·

1-电动机;2-联轴器;3-减速器;4-机头架侧板;5-链轮;6-拨链器;7-舌板;8-机头架

图5-3 链轮

1-注油装置;2-轴承;3-轴承座;4-浮封环组件;5-键;6-隔套;7-链轮轴;8-链轮;9-定位销;10-透盖;11-护套;12-护盖;13-堵;14-压盖 (2)正确的输送机链条预张紧力由下面的因素决定: ①输送机长度、弯曲情况、连接缝隙。 ②链条型式。

③链条连接环尺寸、形状。 ④链条可传递的最大负荷。 ⑤煤载大小。

SGZ800/750型输送机采用液压马达紧链装置,如图5-4所示。

1 液压马达 2 马达安装座组件 3 输入齿轮组 4 输出齿轮 5回转机架 3. 溜槽

本输送机采用铸焊封底式溜槽,中板采用40mm 耐磨高强板,底板采用25mm 耐磨高强板。溜槽通过螺栓和电缆槽相连,槽间采用哑铃联接。这样形成了采煤机的运行导轨和煤载通道。 溜槽作为刮板运行导轨及物料载体,在不同部位具有不同功能,分为以下几种:

(1)过渡槽:过渡槽长3500mm ,一端靠两个定位销及四个扁哑铃与机头架相连,另一端通过哑铃与抬高槽相连。主要作用是连接机头架和抬高槽,调节机头架和抬高槽的高度差。(2)中部槽:中部槽由挡板槽帮中板接口板封底板轨座连接板等组成,如图5-5所示。在底板下面加焊两条防滑板。中板采用40mm 高强耐磨板,封底板为25mm 高强耐磨板。槽帮采用优质合金钢铸造而成,因此能保证高可靠性和高过煤量的要求。

中部槽帮是输送机的主要部件,它既是刮板链运行的轨道,有事采煤机运行的轨道,还是煤炭的运行通道。槽间采用哑铃联接。

(3)抬高槽:头尾各有两节抬高槽,其主要结构与中部槽相同,主要作用是联接中部槽和过渡槽,调节中部槽和过渡槽的高度差。

(4)变线槽:头尾各有三节变线槽,变线槽就是通过改变销轨的角度,进而改变了采煤机的运行方向,使采煤机的切割滚筒和输送机铲板侧距离增大,保证采煤机能切通,切透。

图5-5 中部槽

(5)开天窗槽:每隔9节中部槽安装1节开天窗槽,当底链发生故障时,可打开天窗,检查底链,更换刮板及圆环链。 4. 刮板链

刮板链是输送机的重要部件,在工作过程中承受较大的静负荷和动负荷,并与溜槽相摩擦。因此,要求刮板链不仅强度高耐磨,而且要具有一定的韧性和抗腐蚀性。 (1)刮板链

该输送机的刮板链为中双链形式,由圆环链,刮板,横梁,螺栓,连接环,锁紧螺母组成。圆环链规格为34×126—C 矿用圆环链,链间距为200mm ,刮板间距为1008mm 。采用合金钢锻造刮板,刮板与链条由横梁,螺栓,防松螺母联接在一起,组装刮板时注意刮板上标记的运行方向。使用中应经常检查螺栓是否松动,若有松动应立即拧紧。 (2)调节链

调节链是用来调节刮板链的长度,以适应输送机长度变化。调节链的结构形式完全与刮板链相同,其结构如图5-6所示。 5. 机尾传动部

机尾传动部由机尾架,链轮组件,舌板,拨链器,压链体等零部件构成。 (1)机尾架

机尾架由固定架和活动架组成。活动架主要起支撑传动装置,链轮组件,拨链器,刮板链等部件的作用。 (2)链轮组件

机尾链轮组件和拨链器可与机头互换。


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