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1、矿山机械与设备 固定机械与运输设备,2011-5-1,课程教学大纲,一、任课教师： 邱跃琴（课堂理论讲授44学时、实验课6学时） 二、先修课程： 流体力学、 机械基础、 采煤学、井巷工程 三、参考教材： 谢锡纯、李晓豁编矿山机械与设备 （中国矿业大学出版社） 毛君编 煤矿固定机械及运输设备（煤炭工业出版社） 牛树仁等 煤矿固定机械及运输设备（煤炭工业出版社）,主要参考书目,一、主要相关政策及法规,（1）中华人民共和国煤炭法（1996.8）； （2）中华人民共和国安全生产法（2002.6.29）； （3）中华人民共和国矿山安全法（1992.11.7）； （4）中华人民共和国矿山安全法实施条例（1
2、996.10.11）； (5)国家安全生产监督局，国家煤矿安全监察局第五号令（2003.7.4）煤矿安全生产基本条件规定； （6）国家煤矿安全监察局2009年版煤矿安全规程； （7）国家现行的其它有关政策及法规。,主要参考书目,二、参考书目 本教材P395所列书目 网络上可以获取的资料。 （矿山机械设备的生产企业的网页） 期刊,矿业类核心期刊（中文版） TD矿业工程,Ei 核心期刊（矿业类）,课程性质、目的、任务、要求, 主要的专业课程，先修课程的专业应用； 熟悉相关设备的结构原理及功能； 掌握相关设备选型设计计算方法。,课程内容,第一篇 矿井提升运输设备 1.刮板运输机 2.带式运输机 3.
3、矿用电机车 4.提升系统相关设备 第二篇 矿山流体机械（压、通、排） 1.排水设备 2.压气设备 3.通风设备（本课程不作介绍）,刮板运输机,皮带运输机,皮带运输机,电机车,提升机,转载机,理论课程的学习,“学时少、内容多、水平高、效果好”的总体目标 “三基 ”基本概念、基本原理、基本方法 “三新”新知识、新方法、新技术 经典内容和现代内容和谐统一,成绩评定,平时成绩占30%，考试成绩占70% 考勤：平时考勤,第二章 刮板运输机,本章要求学习后掌握的问题： 1. 刮板运输机的型号SGD730/320的意义是什么？ 2. 刮板运输机的组成部分有哪些？它是如何进行运输的？ 3.液力耦合器的工作原理
4、如何？液力耦合器有哪些优点？ 4.液力耦合器上的易熔合金塞有何作用？能否用螺钉来代替，为什么？ 5.桥式转载机的作用是什么？桥式转载机的作用是什么？ 6.刮板运输机如何进行选型设计计算？,第二章 刮板运输机 (Scraper Conveyor),2-1 概述,一、用途 刮板运输机是目前我国煤矿主要的工作面运输设备，一般可用于煤层倾角不大于25的工作面，但对于采煤机配合使用的，倾角一般不超过10，否则要采取防滑措施。,1、刮板机在工作面上的布置情况,前刮板,前刮板,2、推移装置与刮板机和液压支架安装关系,刮板机,转载机,3、刮板机与转载机的布置,优点： 运输倾角大； 容易实现多点受料和卸料； 结
5、构简单、强度高、刚度大、韧性好，耐冲击与摩擦。 缺点： 链条关节处易被沾污和磨损，链条易被拉断； 工作阻力大，电能消耗大； 运动速度不均匀而引起动力载荷； 质量较大。,二、特点,2-2 结构组成和工作原理,一、结构组成 由头轮、尾轮、溜槽、刮板链和驱动装置等主要部分组成。 另外还设有紧链装置和推移装置。,1、驱动装置,电机,减速器,联轴器,链轮组,链轮组,链轮,减速器,液力偶合器,电机,液力偶合器工作原理,工作原理： 泵轮与外壳把涡轮封在其中，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连接，涡轮的出轴与减速连接。泵轮与涡轮上都有许多径向叶片，在工作腔内灌注一定量的液体，电动机带动泵轮
6、旋转时，泵轮叶片带动腔内的工作液作高速旋转，在离心作用下，泵轮将机械能转变为液体能传递给涡轮叶片，高速旋转的液体冲击涡轮，把能量传给涡轮，使之克服负载的阻力而转运。,电动机与工作机的传动介质为液体，所以其优点是其它动力连接设备所不可比拟的。 液力耦合器的优点： （1）能改善电动机启动性能 （2）具有过载保护作用 （3）能减缓传动系统的冲击振动 （4）在多电动机传动系统中，能均衡各电动机的负载。,使用液力偶合器的留意事项： a、按规定注入工作液。 b、只准使用水和难燃液。 c、不得随意变换不同熔点的易熔合金塞，更不能使用其他材料的物品代替易熔合金塞和易爆保护塞。 d、制动时间一般不超过1分钟。
7、e、不得频繁带负荷启动。,应定期检查偶合器工作介质的品质及弹性块的摩损的情况，及时更换。非专业人员不许随意拆装偶合器，以免破密封及平衡精度。,采煤机行走轨道,铲煤板,挡煤板,刮板,链条,2、中间部分,调节溜槽0.5m、 1m 过渡溜槽,刮板及连接件,圆环链,连接环,头轮组和尾轮组,头轮组安装在头轮架上。它是由传动轴、头轮和轴承座所组成。头轮是一个特制的带支承窝的链轮。在标准设计中，链轮是由锰钢铸成。齿面的淬火硬度为HRC4060。,链轮,中双链,边双链,槽钢,二、工作原理 刮板运输机是一种连续运输设备。 电动机作为动源，经过液力联轴器，改善传动特性，经齿轮减速器带动链轮旋转，链轮上的轮齿与传动
8、链啮合，带动刮板链在溜槽内作溜移运动，实现输送的目的。,一、型号意义,SGB（D/Z）-630/80 S输送机；G刮板； B边双链；D单链； Z中双链；630输送机槽宽（630mm）； 80电机功率80KW XGZ-10 X选煤厂用；G刮板运输机 Z铸石衬板；10输送机槽宽（1000mm）,2-2 刮板输送机的选型计算,主要技术参数,二、主要技术参数（示意）,三、刮板输送机的选型计算,设计计算需要下列原始数据： (1)设计运输能力A； (2)运输距离L； (3)运输机安装倾角 (4)物料性质粒度、松散密度(对于煤=0.8t/m31.4 t/m3),计算的主要内容： （1）输送能力的计算； （2
9、）链条张力的计算； （3）运行阻力计算； （4）牵引力和电机功率计算 （5）链条强度的计算；,（一）选型的原则 1.运输能力： 运输能力煤的最大涌出量 2.铺设长度和允许倾角： 铺设长度工作面长度 允许最大倾角实际倾角 （一般工作面都设计成向下运煤） 3.支护方式： 炮、普采工作面支护设计值输送机总宽度 综采的液压支架决定输送机总宽度,1、输送能力的计算 式中: F_刮板机中间槽槽体的有效装载截面积, m2; V_圆环链速度(一般为0.50.9m/s); _装满系数(一般为0.650.9) _煤的堆积密度，t/m3;,（二）选型计算,则：输送机每秒运输能力和每小时运输能力分别为：,若：输送机每
10、米长度内的货载重量为q （Kg/m）, 刮板链的运行速度为V (m/s),若：货载的松散容重 （t/m3） 货载在溜槽中的横断面积F（m2） 装满系数,则：,刮板链重段和空段的运行阻力计算,0.4,0.6,弯曲段（刮板链绕过机头、机尾链轮处）产生的附加阻力：,K为附加阻力系数，取0.1。 故，平直铺设的刮板机运行总阻力为：,运输机链轴功率： 电机轴功率：,对于与采煤机配合使用的工作面刮板机，采煤机沿工作面边采边向刮板机装煤，装煤位置不断变化，于是刮板实际装煤长度随采煤机的移动而改变，电动机的负荷也不断改变。因此，可按下式按等值功率计算电机轴功率： 式中： Nmax 输送机全长有载时的功率，即按
11、前面电机轴功率计算 Nmin输送机空载时的功率，按下式计算,实际采用的电机功率，应有1.151.20的备用系数：,刮板链强度验算,刮板输送机的选型计算,2.链条张力的计算(逐点计算法) 逐点计算法的原则:,最小张力点的判断： 一个传动装置的输送机，其最小张力点在主动链轮的分离点1处，而最大张力点在主动链轮的相遇点4处。 传动装置两头布置，由于每个链轮的相遇点张力均大于分离点的张力，故1点和3点都可能是最小张力点，需对它们进行判断。 设：A，B两头电机台数为NA 和NB，则总台数为N0=NA +NB，电机牵引力为W0，则A端和B端牵引力分别为：,由逐点计算法得：,结论：,简易：,Smin的取值,
12、确定了Smin，再由逐点计算法将各点张力值计算出来，确定最大张力值，并由最大张力值验算链条强度。,238527N,刮板输送机司机操作规程 1.刮板输送机运转前检查： （1）机头、机尾处的支护完整牢固 （2）机头、机尾附近10米以内无杂物、浮煤、浮渣,洒水设施齐全无损 （3）机头、机尾的电气设备处如有淋水，必须妥善遮盖,防止受潮接地 （4）本台刮板输送机与相接的刮板输送机、转载机，带式输送机的搭接必须符合规定，无拉回头煤 （5）机头、机尾的锚固装置牢固可靠 （6）各部轴承、减速器和液力偶合器中的油(液)量符合规定、无漏油(液) ，易熔合金塞等是否正常良好 （7）防爆电气设备完好无损，电缆悬挂整齐
13、 （8）各部螺栓紧固,联轴器间隙合理，防护装置齐全无损 （9）牵引链无磨损或断裂,调整牵引链及传动链，使其松紧适宜 （10）检查信号联络系统是否灵敏清晰可靠 （12）检查转载点灭尘设施效果,2.运行应做到以下几点 （1）试运转:首先发出运转信号,先点动二次,然后再正式正常起动,刮板链运转半周后停机,检查已翻转到溜槽上的刮板链,同时检查牵引链紧松程度,是否跳动、刮底、跑偏、漂链等,空载运转无问题后,再加负载试运转; （2）试运转中发现问题应与班长、电钳工共同处理,处理问题时先发出停机信号,将控制开关的手把扳到断电位置并锁好,然后挂上停电牌; （3）正式运转:发出开机信号,等前台刮板输送机开动运转
14、后,点动二次,再正式开动,然后打开洒水开关; （4）设备运转中,司机要随时注意电动机、减速器等各部运转声音是否正常,是否有剧烈震动,电动机、轴承是否发热(电动机温度不应超过80度,轴承温度不得超过70度),机头链轮有无卡,跳链现象,溜槽内有无过大煤矸,过长物料和火工品等,发现异常立即停机处理;回采工作面刮板机必须保持平直,不得过度弯曲,拉溜前应把机头机尾的浮煤清理干净,防止机头机尾翘起,溜槽最大弯曲率半径不超过厂家规定; （5）一般情况下刮板机不得重负荷停机，必须将刮板机上的煤运空,方可停机,停机时应先停回采工作面运输机,再停转载机; （6）刮板机超负荷启动困难时,不得反复倒转启动，应查明原因
15、并处理;,3.发现下列情况应停机,妥善处理后方可继续作业 （1）超负荷运转,发生闷机时; （2）刮板链出槽、漂链、掉链、跳齿时; （3）电气、机械部件温度超限或运转声音不正常时; （4）液力偶合器的易熔塞熔化或其油(液)质喷出时; （5）发现大木料、金属支柱、大块煤矸等异物快到机头时; （6）运输巷转载机或下台刮板输送机停止时; （7）信号不明或发现有人在刮板输送机上时; （8）回采工作面片帮冒顶,输送机内有过大煤矸,过长的物料; （9）其它意外事故。,4.检查、检修设备时应注意的事项 （1）刮板输送机运行时，不准人员从机头上部跨越，不准清理转动部位的煤粉或用手调整刮板链； （2）拆卸液力偶合
16、器的注油(液)塞、易熔塞、防爆塞时，脸部应躲开喷油(液)方向，戴手套拧松几扣，停一段时间和放气后再慢慢拧下，禁止使用不合格的易熔塞、防爆塞； （3）检修、处理刮板输送机故障时，必须闭锁控制开关，挂上停电牌; （4）进行掐、接链、点动时，人员必须躲离链条受力方向。正常运行时，司机不准面向刮板输送机运行方向，以免断链伤人； （5）检查齿轮箱等部件时，必须先清净盖板周围的一切杂物和煤矸，防止煤矸及其它杂物进入箱体。 （6）检查机械时手不要放在齿轮和容易转动的部位； （7）检查后必须保证松动的螺栓紧固齐全可靠，并认真清理现场和工具，无误后方可试运转,运转中先空载试运转，无异常情况时再重载试运转,5.收尾工作 （1）班长发出收工命令后,将刮板输送机内的煤全部运出，清扫机头、机尾附近的浮煤后，方
