采區(qū)運(yùn)輸機(jī)械

第三章采區(qū)運(yùn)輸機(jī)械1運(yùn)輸設(shè)備概述：一、任務(wù)二、類型一般按運(yùn)輸設(shè)備的動(dòng)作方式可分為連續(xù)動(dòng)作式和周期動(dòng)作式。1、連續(xù)動(dòng)作式這種設(shè)備一經(jīng)開動(dòng)能連續(xù)不斷地運(yùn)送貨載。屬于這種設(shè)備的有以下幾種。2（1）自重運(yùn)輸貨載依靠本身的自重沿某一導(dǎo)向體（如底板、溜槽、放礦口及鐵管等）向下滑動(dòng)。（2）輸送機(jī)刮板輸送機(jī)、膠帶輸送機(jī)、板式輸送機(jī)（適應(yīng)性很強(qiáng)。但由于機(jī)件笨重，運(yùn)行速度較低，很少應(yīng)用。）、杓斗輸送機(jī)和提升機(jī)。（3）水力輸送機(jī)（4）無極繩運(yùn)輸設(shè)備（屬于落后的運(yùn)輸方式，已趨于淘汰。）32、周期動(dòng)作式這種設(shè)備按一定循環(huán)方式作周期性往返運(yùn)動(dòng)的。屬于這種設(shè)備的有以下幾種。（1）電機(jī)車運(yùn)輸架線式電機(jī)車、蓄電池式電機(jī)車（2）有極繩運(yùn)輸用有極往返運(yùn)轉(zhuǎn)的鋼絲繩牽引著單個(gè)礦車或一組礦車在軌道上運(yùn)行。（3）扒礦設(shè)備用鋼絲繩牽引著扒斗扒運(yùn)貨載。（4）單軌吊車這是適應(yīng)綜采而出現(xiàn)的井下輔助運(yùn)輸設(shè)備，用于采區(qū)順槽及大巷運(yùn)送人員、設(shè)備和材料。它適用于底板不平的和彎曲的巷道。4§3—1刮板運(yùn)輸機(jī)

一、概述（一）分類電機(jī)功率從7.5～1000KW（2×500KW），輸送能力從30t/h～3000t/h之間。1、按牽引鏈的條數(shù)和布置方式：單中鏈、邊雙鏈和中雙鏈；2、按溜槽的布置方式：重疊式和并列式；3、按溜槽的結(jié)構(gòu)：開底式和封底式；4、按卸載方式：端卸式和側(cè)卸式；5、按功率大小：輕型（單電動(dòng)機(jī)功率小于或等于40KW）、中型（大于40KW，小于或等于90KW）、和重型（大于90KW）。5（二）適用范圍1、煤層傾角向上運(yùn)輸：最大傾角≯25o向下運(yùn)輸：最大傾角≯20o兼作采煤機(jī)軌道的刮板運(yùn)輸機(jī)，當(dāng)工作面傾角超過10o，應(yīng)采取防滑措施。2、采煤工藝和采煤方法國產(chǎn)的均適用于長壁工作面的采煤工藝。其中輕型的主要適用于炮采工作面；中型的主要適用于普采工作面；重型的主要適用于綜采工作面。6（三）型號(hào)意義SGD730/320

電機(jī)總功率，KW中部槽寬度，mm單中鏈（B—邊雙鏈，Z—中雙鏈）刮板式輸送機(jī)SGZC—730/264型：C—側(cè)卸式。（四）特點(diǎn)7二、刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)（一）機(jī)頭部機(jī)頭部由機(jī)頭架、鏈輪、減速器、盲軸、液力偶合器和電動(dòng)機(jī)組成。1、機(jī)頭架2、鏈輪組件和盲軸3、減速器4、電動(dòng)機(jī)5、新型刮板輸送機(jī)8（1）側(cè)卸式刮板輸送機(jī)圖3—7（2）垂直轉(zhuǎn)彎式刮板輸送機(jī)（二）機(jī)尾部9（三）溜槽及附件1、中部槽圖3—9、圖3—102、調(diào)節(jié)槽、過渡槽（或連接槽）3、擋煤板和鏟煤板圖3—1110（四）刮板鏈圖3—12～14注意連接環(huán)圖3—15、圖3—16（五）緊鏈裝置作用：緊鏈方式：電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)緊鏈、專設(shè)液壓馬達(dá)緊鏈、專設(shè)液壓缸緊鏈。11121、電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)緊鏈（1）棘輪緊鏈器圖3—18，主要用于輕型刮板輸送機(jī)。（2）摩擦緊鏈器圖3—19（3）閘盤緊鏈器圖3—202、液壓馬達(dá)緊鏈器13四、刮板輸送機(jī)選擇計(jì)算首先根據(jù)運(yùn)輸生產(chǎn)率和運(yùn)輸距離，參照刮板輸送機(jī)技術(shù)特征參數(shù)進(jìn)行初步選型，再在初選輸送機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行驗(yàn)算，其內(nèi)容包括：1、輸送能力；2、運(yùn)行阻力和電動(dòng)機(jī)功率；

3、刮板鏈強(qiáng)度。14（一）輸送能力計(jì)算刮板輸送機(jī)的輸送能力，是指輸送機(jī)每小時(shí)運(yùn)送貨載的質(zhì)量。它取決于輸送機(jī)每米長度上貨載的質(zhì)量和鏈速。即Q=3.6qvQ=3.6Aρv式中Q—刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力，t/h；q—每米長度上貨載的質(zhì)量，kg/m；A—中部槽物料運(yùn)行時(shí)的斷面積，m2；ρ—物料的散碎密度，㎏/m3；v—刮板鏈速，m/s。15

由于刮板鏈占據(jù)一定空間和運(yùn)輸角度的影響，貨載實(shí)際斷面積比A小一些，計(jì)算時(shí)要乘以小于1的裝滿系數(shù)。故運(yùn)輸能力按下式計(jì)算Q=3.6ψAρv式中ψ—裝滿系數(shù)，水平及向下運(yùn)輸時(shí)ψ=0.9～1；傾斜向上運(yùn)輸時(shí)ψ=0.6～0.9（傾角<5o，ψ=0.9；傾角5o～10o，ψ=0.8；傾角>15o，ψ=0.6）。若工作面的運(yùn)輸生產(chǎn)率為Qs（對(duì)機(jī)采工作面，等于采煤機(jī)的生產(chǎn)能力），則輸送機(jī)的輸送能力必須滿足Q≥Qs16（二）運(yùn)行阻力和電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算為了計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率，首先要計(jì)算刮板輸送機(jī)的運(yùn)行阻力。運(yùn)行阻力包括直線段運(yùn)行阻力和曲線段運(yùn)行阻力。1、直線段運(yùn)行阻力直線段運(yùn)行阻力是指貨載及刮板鏈在溜槽中運(yùn)行時(shí)的阻力（摩擦阻力），以及傾斜運(yùn)輸時(shí)貨載與刮板鏈的自重沿斜面的分力。運(yùn)行阻力有重段阻力Wzh和空段阻力Wk，P259圖10-29所示。Wzh=g（qω+q1ω1）Lcosβ±g（q+q1）LsinβWk=gq1L（ω1cosβ?sinβ）172、曲線段運(yùn)行阻力曲線段運(yùn)行阻力，是指刮板鏈繞過機(jī)頭和機(jī)尾的彎曲附加阻力和軸承阻力，以及水平彎曲時(shí)，刮板鏈在彎曲溜槽中運(yùn)行時(shí)的附加阻力。這部分阻力計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜，通常按重段阻力Wzh和空段阻力Wk之和的10%來考慮。3、總阻力和牽引力W0=1.1ωf（Wzh+Wk）式中ωf—附加阻力系數(shù)，ωf=1.1，輸送機(jī)不彎曲時(shí)ωf=1。184、電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算（1）定點(diǎn)裝煤的刮板輸送機(jī)電動(dòng)機(jī)軸功率

電動(dòng)機(jī)的額定功率P0=（1.15～1.20）P19（2）配合采煤機(jī)使用的刮板輸送機(jī)電動(dòng)機(jī)的額定功率P0=（1.15～1.20）P所選電動(dòng)機(jī)的功率應(yīng)大于或等于P0。20（三）刮板鏈強(qiáng)度計(jì)算1、刮板鏈各點(diǎn)張力計(jì)算各點(diǎn)張力的計(jì)算，采用“逐點(diǎn)計(jì)算法”。計(jì)算原則是：自傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分離點(diǎn)開始，按運(yùn)動(dòng)方向?qū)恳龣C(jī)構(gòu)上的選定點(diǎn)依次編號(hào)，直至相遇點(diǎn)為止。其中某一點(diǎn)的張力等于它前一點(diǎn)的張力與此二點(diǎn)間運(yùn)行的阻力之和。2、刮板鏈強(qiáng)度驗(yàn)算21式中k——刮板鏈抗拉安全因素；n——鏈條數(shù)，單鏈n=1，雙鏈n=2;λ——鏈條間負(fù)荷分配不均勻系數(shù)，單鏈λ=1，雙鏈λ=0.85;Fp——一條刮板鏈的破斷力，N；Fmax——刮板鏈最大張力點(diǎn)張力，N。22§3—2橋式轉(zhuǎn)載機(jī)

一、橋式轉(zhuǎn)載機(jī)的組成及其功用1、機(jī)頭部及機(jī)頭小車2、中間懸橋部分3、爬坡段4、水平裝載段和機(jī)尾部5、導(dǎo)料槽二、橋式轉(zhuǎn)載機(jī)的推移23§3—3膠帶輸送機(jī)

一、概述（一）膠帶輸送機(jī)的組成及工作原理1、組成2、工作原理24（二）適用范圍1、適用傾角可用于水平及傾斜運(yùn)輸。向上運(yùn)輸：最大傾角≯20o（原煤），最大傾角≯18o（塊煤）向下運(yùn)輸：最大傾角≯18o若運(yùn)送附著性和粘結(jié)性大的物料時(shí)，傾角可大一些。2、適用地點(diǎn)采區(qū)順槽、采區(qū)上下山及主要運(yùn)輸平巷、平硐和主斜井、地面等。25（三）特點(diǎn)（四）型號(hào)意義STD800/2×40S

上運(yùn)（X—下運(yùn)，無符號(hào)為水平用）

電動(dòng)機(jī)功率

帶寬，㎜

繩架吊掛

通用固定

輸送機(jī)SPJ—800X

輸送機(jī)

帶式

繩架式26SSJ1000/132X（A）

改進(jìn)序號(hào)

鋼架落地

伸縮

帶式輸送機(jī)二、膠帶輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)膠帶輸送機(jī)主要由膠帶、托輥與機(jī)架、傳動(dòng)裝置、拉緊裝置、清掃裝置、制動(dòng)裝置等組成。（一）膠帶作用及結(jié)構(gòu)：1、普通膠帶

多芯膠帶

普通膠帶

整芯塑料膠帶

整芯膠帶

整芯橡膠復(fù)和膠帶272、鋼繩芯膠帶

有普通型和加強(qiáng)型。3、膠帶的連接（1）機(jī)械連接法（圖3-37）（2）硫化連接法（3）冷粘連接法（4）塑化連接法28（二）托輥與機(jī)架1、托輥（1）作用及結(jié)構(gòu)（2）種類（3）托輥組的間距保證膠帶的下垂度不超過2.5%。上托輥間距：1000㎜～1500㎜；下托輥間距：2000㎜～3000㎜（或取上托輥間距的2倍。）29（4）調(diào)心托輥工作原理：設(shè)置：一般重載段每隔10組設(shè)一組，回空段每隔6～10組設(shè)一組。（5）緩沖托輥2、機(jī)架吊掛式機(jī)架

固定式

落地式

可拆移動(dòng)式30（三）驅(qū)動(dòng)裝置有頭部驅(qū)動(dòng)、頭尾驅(qū)動(dòng)和多驅(qū)動(dòng)三種類型。后兩種用于長距離運(yùn)送，以減小膠帶張力。頭部驅(qū)動(dòng)有單驅(qū)動(dòng)和雙驅(qū)動(dòng)。（圖3—42）滾筒：31（四）拉緊及清掃裝置1、拉緊裝置（1）螺旋式拉緊裝置（2）重力式拉緊裝置（3）鋼絲繩式拉緊裝置a．鋼絲繩絞車式拉緊裝置b．鋼絲繩卷筒式拉緊裝置2、清掃裝置有刮板式、旋轉(zhuǎn)刷式、指狀彈性刮刀式、水力沖刷式、振動(dòng)清掃式等。32（五）制動(dòng)裝置制動(dòng)裝置有逆止器和制動(dòng)器。其中逆止器用于傾角大于4o向上運(yùn)輸?shù)臐M載輸送機(jī)，在突然斷電或發(fā)生事故時(shí)停車制動(dòng)；制動(dòng)器用于各種情況的制動(dòng)。1、逆止器（圖3—45）（1）塞帶式（2）滾柱式2、制動(dòng)器有閘瓦制動(dòng)器和盤式制動(dòng)器。33（六）可伸縮膠帶輸送機(jī)的儲(chǔ)帶裝置圖3—49三、膠帶輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中的幾個(gè)問題1、膠帶跑偏2、托輥的運(yùn)轉(zhuǎn)性能3、傳動(dòng)滾筒打滑4、鋼絲繩芯膠帶縱向撕裂34四、膠帶輸送機(jī)的傳動(dòng)理論膠帶是靠膠帶與主動(dòng)滾筒之間產(chǎn)生的摩擦力帶動(dòng)的，膠帶與主動(dòng)滾筒之間產(chǎn)生的摩擦力就是使膠帶運(yùn)行的牽引力。如圖所示，膠帶在傳動(dòng)滾筒相遇點(diǎn)（4點(diǎn)）的張力為Fy，在分離點(diǎn)（1點(diǎn)）的張力Fl，在4點(diǎn)和1點(diǎn)之間的摩擦力為W0。以膠帶為研究對(duì)象，將以上三個(gè)力對(duì)滾筒中心取矩，得平衡方程。FyR=W0R+FlR=>W0=Fy-Fl35當(dāng)膠帶拉緊力一定時(shí)，F(xiàn)l為定值。如果輸送機(jī)的負(fù)載增加，牽引力W0將隨著增加，也就是膠帶在相遇點(diǎn)的張力Fy將隨著增加。當(dāng)負(fù)載增加過多時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)相遇點(diǎn)張力Fy與分離點(diǎn)張力Fl之差大于傳動(dòng)滾筒與膠帶之間極限摩擦力的情況，膠帶將傳動(dòng)滾筒上反向打滑而不工作。膠帶在滾筒上不打滑的條件應(yīng)滿足歐拉公式

36當(dāng)膠帶在整個(gè)圍包角上處于極限平衡狀態(tài)時(shí)，相遇點(diǎn)的最大張力Fymax與分離點(diǎn)張力Fl之間的關(guān)系是Fymax=Fleua傳動(dòng)滾筒可能傳遞的最大牽引力為W0max=Fymax-Fl=Fl（eua-1）在實(shí)際工作中，摩擦傳動(dòng)不能在極限狀態(tài)下工作，應(yīng)使?fàn)恳τ幸欢ǖ母辉Ａ孔鳛閭溆?。因此，設(shè)計(jì)時(shí)采用的牽引力應(yīng)為式中K0為摩擦力備用系數(shù)，對(duì)于井下設(shè)備，一般取K0=1.15～1.20。37從上式可以看出，提高牽引力的方法有以下三種：1、增加膠帶張緊力，使Fl增加。2、增加圍包角。3、增加摩擦系數(shù)。38五、膠帶輸送機(jī)選型計(jì)算膠帶輸送機(jī)選型計(jì)算有兩種情況：一種是為一定使用條件選用整機(jī)定型的成套設(shè)備，如可拆移動(dòng)式輸送機(jī)；另一種是選擇計(jì)算各種標(biāo)準(zhǔn)部件，然后組成適用條件下膠帶輸送機(jī)。標(biāo)準(zhǔn)部件包括膠帶、滾筒組件、傳動(dòng)裝置、托輥組件、機(jī)架、拉緊裝置、制動(dòng)裝置和清掃裝置等。無論哪種情況，計(jì)算的主要內(nèi)容和程序是一致的。39已知條件：1、設(shè)計(jì)運(yùn)輸生產(chǎn)率Qs；2、運(yùn)輸距離L；3、運(yùn)輸機(jī)安裝傾角β；4、貨載散集密度ρ，對(duì)于煤ρ=0.8t/m3～1.0t/m3；5、貨載在膠帶上的堆積角α，對(duì)于煤α=30o；6、貨載的塊度a，mm。40計(jì)算的主要內(nèi)容：1、輸送能力與膠帶寬度計(jì)算；2、膠帶運(yùn)行阻力計(jì)算；3、膠帶張力計(jì)算；4、膠帶垂度計(jì)算；5、牽引力和電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算。41（一）輸送能力與膠帶寬度計(jì)算輸送能力是指輸送機(jī)每小時(shí)運(yùn)送貨載的質(zhì)量，它取決于膠帶的運(yùn)行速度和每米膠帶上貨載的質(zhì)量。Q=3.6qvQ=3.6Aρv式中貨載的斷面積A，對(duì)槽形膠帶可近似地按一個(gè)等腰三角形和一個(gè)梯形來考慮。A=A1+A2（P280）2、計(jì)算膠帶寬度B給定輸送能力Q，可利用下式得膠帶最小寬度計(jì)算公式42

算出膠帶寬度后，應(yīng)選出標(biāo)準(zhǔn)寬度，并作如下校核：對(duì)于未經(jīng)篩分的松散貨載（如原煤）B≥2amax+200對(duì)于篩分后的貨載B≥3.3ap+200若膠帶寬度不滿足要求，應(yīng)提高一級(jí)帶寬但不能提高兩級(jí)或兩級(jí)以上，以免造成浪費(fèi)。43（二）膠帶運(yùn)行阻力膠帶運(yùn)行阻力包括直線段阻力和曲線段阻力。1、直線段阻力重段Wzh=g（q+qd+qgˊ）Lcosβ±g（q+qd）Lsinβ空段Wk=g（qd+qg″）Lcosβ±gqdLsinβ2、曲線段運(yùn)行阻力曲線段運(yùn)行阻力包括膠帶繞經(jīng)滾筒時(shí)本身的剛性阻力和滾筒軸承的摩擦阻力。膠帶繞經(jīng)從動(dòng)滾筒時(shí)的阻力Wa=KFy膠帶繞經(jīng)從動(dòng)滾筒時(shí)的阻力Wch=K（Fy+Fl）44膠帶繞經(jīng)從動(dòng)滾筒時(shí)的阻力Wa=KFy膠帶繞經(jīng)從動(dòng)滾筒時(shí)的阻力Wch=K（Fy+Fl）（三）膠帶張力計(jì)算以P281圖10—53為例1、逐點(diǎn)計(jì)算法F2=F1+WkF3=F2+kF2=（1+k）F2F4=F3+Wzh=（1+k）（F1+Wk）+Wzh452、摩擦傳動(dòng)力計(jì)算法3、解方程46（四）膠帶垂度與強(qiáng)度的驗(yàn)算1、膠帶垂度驗(yàn)算膠帶垂度與張力成反比關(guān)系。驗(yàn)算時(shí)，只要重段膠帶最小張力點(diǎn)的張力能保證其垂度要求，則其他各點(diǎn)也能滿足要求。從重段膠帶兩托輥間的中