耙斗装岩机绞车设计

机械工程及自动化专业毕业设计指导书（专科）中国矿业大学成人教育学院2010年2月目录1 概述 (2)1.1研究矿山机械的目的及意义 (2)1.2矿山机械的发展历程 (2)1.3矿山装载机械简介 (3)2 方案论证 (13)2.1耙斗装岩机的结构及工作原理 (13)2.2牵引钢丝绳 (25)3耙斗装岩机主要部件设计及选择 (27)3.1总体设计方案选择 (27)3.2电动机选型 (27)3.3减速器设计和计算 (28)3.4工作滚筒中行星齿轮传动部分设计计算 (49)3.5空程滚筒中行星齿轮传动部分设计计算 (59)3.6台车及操作机构设计 (69)3.7料槽设计 (70)3.8辅助设备介绍 (71)4耙装机的操作和维护 (75)4.1耙装机的操作 (75)4.2耙装机的维护和检修 (78)结论 (80)参考文献 (81)致谢 (83)1 概述1.1研究矿山机械的目的及意义采矿工业是生产原料的基础工业，在国民经济中占有重要地位，我国矿产资源品种丰富，储量可观，煤炭资源尤为突出，随着中国特色社会主义事业的发展和社会主义市场经济的进一步深化，我国能源消耗比例正进一步向更加合理化的方向发展，但是煤炭资源在今后一段时间内仍是主要的能源。

金属矿山的开采可划分为露天开采和地下开采两大类。

我国露天开采采出矿石的比重约占70%，但从事地下开采的人员比露天开采的人员多。

这是因为地下开采的条件复杂，使用设备种类繁多，在产量相同的条件下，对地下矿投资的人力和物力远大于露天矿的缘故。

保护自然环境和合理利用矿藏资源，是发展社会主义经济的必要条件。

随着浅埋矿床的耗尽而愈来愈向深部开采，或当露天开采的深度很大而使地表遭受大面积的破坏时，就必须采用地下开采。

不论是露天矿开采还是地下矿开采，对矿体和围岩的金属矿山，都是经凿岩爆破将崩落的松散矿石或岩石，经装运作业运至下步工序的作业地点。

装载作业式矿山整个生产过程中既繁重又费时的作业。

P90b耙斗装岩机结构及参数
P90b耙斗装岩机的使用基本是针对于巷道较高的场所。

耙斗装岩机是用于煤矿、冶金矿山、隧道等工程巷道掘进中配以矿车或箕斗进行装载作业，但是不同型号所使用的环境也有所不同。

今天中煤小编和大家推荐一款适用于净高3米以上的巷道选用的耙斗装岩机——P90B。

结构说明
1、固定楔：其固定在迎头上，用以悬挂尾轮，由楔体、带锥套的钢丝绳和套环等组成。

2、尾轮：是悬挂在固定楔套环上，用以引导耙斗的返回迎头，P90b耙斗装岩机主要由侧板、耐磨绳轮、吊钩、芯轴和轴承所组成。

耙斗是在主绳、尾绳牵引下作往复运动，扒取岩石，耙角为60°，平斜巷道通用，是耙岩机扒取岩石的主要工具，耙齿采用耐磨的高锰钢材质，磨损严重后可对耙齿进行更换。

3、P90b耙斗装岩机台车上的操纵机构、绞车、导向轮和进料槽、中间槽、卸载槽。

进料槽的中部设有升降装置，可旋转螺杆调节簸箕口的高低，为了引导耙斗进出和防止矸石撒落，在绞接部位还设有左右导向挡板；中间槽前后弯曲部位，各设有可装卸耐磨的弧形板；卸载槽后部装有缓冲作用的弹簧碰头和撑脚。

P90b耙斗装岩机技术参数
耙斗容积（m3）：0.9；
技术生存率（m3/h）：95-140；
轨距（mm）：600∣900；
主机牵引力（kn）：31.0-50.0；
钢丝绳直径（mm）：31.0-50.0；
电动机功率（KW）：45；
电动机工作电压（V）：380/660；
外形尺寸（mm）：长-8610，宽-2050，高-2745 ymjt01。

大型耙斗装岩机设计要紧内容要紧技术参数生产能力 140 m3 /h耙斗容积 0.9 m3牵引力 45KN适用巷道净断面积﹥16m2净高﹥目录1绪论 (1)装载机械概述 (1)装载机械的进展 (2)本设计的意义 (3)2耙斗装岩机工作原理及整体方案设计 (3)耙斗装岩机工作原理及结构概述 (3)耙斗装岩机利用方式 (5)3 大体尺寸的确信 (7)电动机的选择 (7)大体尺寸的确信 (9)传动装置的运动和动力参数确信 (10)4 减速器设计 (12)齿轮传动计算 (12)高速级传动装置的运动和动力参数计算 (12)低速级传动装置的运动和动力参数计算 (15)轴的确信与校核 (20)轴承与键的选择及校核 (29)减速器箱体及零部件的设计 (31)5 工作滚筒设计 (34)行星减速器设计 (34)齿轮传动计算 (34)行星齿轮减速器要紧零件设计 (46)卷筒设计 (50)6空程滚筒设计 (52)7耙斗装岩机零部件的确信 (61)8耙斗装岩机下井安装、保护 (64)附录 (66)结论 (68)参考文献 (70)1 绪论用钻眼爆破法掘进巷道时,工作面爆破后碎落下来的煤岩需要装载到运输设备中运离工作面,实现这一功能的设备统称为装载机械。

装载机械概述:装载机械按行走方式分为轨轮式、履带式、轮胎式和雪橇式。

按作业进程的特点分为间隙动作式和持续动作式两大类。

间隙动作式是工作机构摄取物料时刻隙动作的装载机,要紧有耙斗装载机、后卸式铲斗装载机和侧卸式铲斗装载机等三种形式。

持续动作的装载机要紧有扒爪装载机、立爪装载机、扒立爪装载机、圆盘式装载机和振动式装载机等。

扒立爪装载机由于该机采纳两套工作机构，使其结构复杂。

为保证机体的纵向平稳，须加长机身和质量，致使设备在井下调动的灵活性降低。

挖斗装载机:WZ160型挖斗装碴机为轨轮式，是吸收国内外先进技术开发研制的一种新型、高效、节能的工程机械。

该机适用于矿山、铁路隧道、水工涵洞、国防工程等部门。

图书分类号：密级：（此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！）毕业设计(论文)P-120B型耙斗装载机P-120B TYPE SCRAPER LOADER学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

论文作者签名：日期：年月日学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。

有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。

可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日摘要现代社会的不断进步，人们对能源的所取量日益增大，而煤炭又是我们最重要的能源。

随着可以快速发展,各种机械设备得到了迅猛发展，在采矿设备中，耙斗装岩机随着产生。

耙斗机等掘进机械的使用可以保证了开采的安全性，又保证了掘进速度的提高。

P-120B型耙斗装载机是一种采矿设备，利用绞车引导耙斗把矿石装载入采矿车中。

其符号的意义是：P表示耙斗式；120表示耙斗的容积为1.2立方米；B表示设计序号。

耙斗装岩机适用于大型巷道装载，要求巷道远高过2m，断面超过5平方米。

设计的装岩机要符合在大断面矿井可以快速掘进的需求，同时需要解决冲突关于装载速度太慢而达到快速掘进的要求的，在这份设计的前提是知道装载机工作时的效率和1.2立方米的耙斗容积。

同时需要有一定量的计算，来推论我们所设计的减速器、工作滚筒与空程滚筒等重要部分的合理性。

使用耙矸机安全技术措施因上巷断面大，人工装矸不能满意正常施工需求，需要安装一部耙斗式装岩机加强出矸量，为确保平安施工,特制定如下措施,望严格执行。

一、选型设计依据每天出矸量计算，打算耙斗式装岩机代替人工装矸，提高掘进效率，保证施工平安。

P60b耙斗式装岩机技术参数：型号技术生产率耙斗容积轨距绞车绳速形状尺寸P60b70-105m³／h0.6m³600mm0.97-1.35m／s9800mm×2750mm×2220mm依据技术参数比较，P60b耙斗式装岩机能够满意生产需要。

二、耙斗式装岩机使用方法1、耙斗式装岩机回头轮采纳专用固定楔进行固定，回头轮必需坚固牢靠，防止在耙矸期间消失回头轮脱落伤人事故。

2、耙斗式装岩机司机前方应设护身点柱(使用钢筋网协作钢管或钢钎打设)，以防耙斗式装岩机脱楔、崩绳、飞耙伤人。

使用耙斗式装岩机必需遵守下列要求：（1）、耙斗式装岩机作业时，前方必需有照明。

（2）、耙斗式装岩机绞车的刹车装置必需完好、牢靠。

（3）、必需装有封闭式金属挡矸栏和防耙斗槽的护栏。

防滚装置和防护栏及耙斗式装岩机上方必需用钢网掩护好，紧靠固定楔子前方打设一道封闭巷道全断面的防护栏（使用钢筋网协作钢管打设）。

（4）、作业开头前，甲烷传感器应悬挂在耙斗段上方，甲烷传感器报警浓度≥0.8%，断电浓度≥0.9%。

瓦斯检查员必需每班监督检查甲烷断电仪悬挂位置。

（5）、固定钢丝绳滑轮的锚桩及其孔深必需打设坚固。

（6）、在装岩前，必需将机身和尾轮固定牢靠，严禁在耙斗式装岩机运行范围内进行其它工作及行人。

移动耙斗式装岩机时，耙岩机前方不得有人。

司机前方必需安设防身柱，用钢网协作钢管或钎子打设。

3、耙斗式装岩机采纳专用卡轨器定在轨道上，并用两根Φ15.5mm双股绳固定在巷道两帮的锚杆（废旧钻杆）上，每帮两个，锚杆（钻杆）采纳Φ18mm、L1800mm螺纹钢锚杆，打入巷道不小于1500mm，每根锚孔使用2支树脂药卷锚固，钢丝绳一端饶穿耙斗式装岩机龙门架，每根留绳不得少于三副卡子且卡牢。

机械课程设计计算说明书题目矿用耙斗装岩设备传动装置设计 I9 班级机自10—3班学号 06102696姓名朱群指导老师日期1、设计任务书题目：矿用耙斗装岩设备传动装置设计1. 设计条件1）机器功用将开采的散块岩石，用耙斗装到运输机上；2）工作情况通过离合器控制耙斗的工作和返回，工作中载荷不均，有中等冲击；3）运动要求耙斗运动速度误差不超过7%；4）工作能力储备余量15%；5）使用寿命 8年，每年300天，每天8小时，主动滚筒。

返回滚筒定期交换；6）检修周期半年小修，两年大修；7）生产批量单件、小批量生产；8）生产厂型中等机械厂。

2.原始数据题号I9主滚筒工作拉力（kN）7.5主滚筒圆周速度（m/s） 1.3主滚筒工作直径（mm）2801）设计内容①电动机选型；②传动件设计；③减速器设计；④离合器选型设计；⑤滚筒轴系设计；⑥滚筒设计；⑦其他。

2）设计工作量①传动系统安装图1张；②减速器装配图1张；③零件图两张④设计计算说明书一份。

4.设计要求1)要求减速器设计成锥-圆柱齿轮减速器。

2）设计时要求要有一对斜齿轮。

计算项目及说明 结果 2.传动方案的拟定1）该设备不需要立式结构，故采用卧式减速器。

2）由于该设备工作中载荷不均，有中等冲击，轴线相互垂直传动，故减速器为锥—圆柱齿轮。

3）根据工作机构——滚筒的工作直径和工作速度计算滚筒转速。

88.72r/min π)*280/(3.1*1000*60π11000*60'===v n准备选用1000m in r 的Y 系列电动机，因此初步的总传动比27.1172.88/1000==i ,按=i 11.27选定二级齿轮减速器。

4）为加工方便采用水平剖分式。

5）由于离合器和圆锥齿轮传动的轴向力存在，故I 、II 、III 轴处均采用两个圆锥滚子轴承；6）电动机与输入轴之间采用凸缘联轴器,输出轴和工作机构之间采用选用机械拉键离合器。

传动方案最后确定为上图所示型222222其方向沿轴向从小锥齿轮的大端指向大端=20的作用力的轴向力与锥齿轮3的轴向力相互抵消一部分，低速级的小齿轮右旋，大齿轮左旋，小dmm11220.55d /(1)104/(1)89.72 mm13.311d u ψ=+=+=++齿轮宽度b 50 mm =。

耙斗装岩机的液压系统设计与优化液压系统是耙斗装岩机的核心部分，它负责提供动力、控制耙斗的运动，并保证其稳定性和安全性。

因此，在设计和优化液压系统时，需要考虑多个因素，以实现最佳的性能和效率。

首先，液压系统的设计应遵循以下原则：1. 动力和速度控制：液压系统的动力应能够提供足够的力量以使耙斗能够有效地进行装岩作业。

此外，系统应具备速度控制功能，可以根据需要调整耙斗的工作速度，以适应不同的工作环境和工况。

2. 稳定性和平衡：耙斗装岩机在作业过程中需要保持平衡，避免侧翻或倾倒。

因此，液压系统的设计应考虑到平衡控制，确保耙斗在工作时保持稳定。

3. 节能和效率：为了提高工作效率和降低运行成本，液压系统应具备节能特性。

这可以通过优化设计，减少液压缸的摩擦损失，利用回油装置实现能量回收等方式来实现。

其次，液压系统设计中需要考虑的关键因素包括：1. 压力和流量：液压系统中的液压泵应能够提供足够的压力和流量，以满足耙斗装岩机的工作需求。

在设计中需要合理选择型号和参数，以确保系统的充分供应。

2. 液压缸：液压缸是实现耙斗装岩机运动的关键组件。

在液压缸的设计中，需要考虑到活塞面积、工作压力、行程长度等参数，以保证系统能够提供足够的力量和速度。

3. 阀门和控制系统：液压系统中的阀门和控制系统起着调节和控制液压流量的作用，直接影响到耙斗的运动和控制。

因此，设计中需要选择合适的阀门类型和配置，以满足系统的需求，并确保稳定和可靠的控制性能。

最后，液压系统的优化可以通过以下方式实现：1. 降低系统的能量损耗：在设计中，可以采用低压损耗配件、减小流通阻力、增加回油节流口等措施，降低系统的能量损耗，提高系统的效率。

2. 优化液压元件的选择和配置：在系统设计中，选择合适的液压元件和配置方式，以提高系统的性能和可靠性。

例如，合理选择液压泵的型号和参数，根据实际需求配置液压缸和阀门等。

3. 使用先进的液压控制技术：液压系统的控制技术不断发展，使用先进的液压控制技术可以提高系统的响应速度、稳定性和精度。

耙斗式装载机绞车设计摘要P-耙斗装载机是矿工产业挖掘的装备，是装载机和转载机“合B90二为一”的机型，又称之为耙斗装岩机。

在矿工产业中，有许多装载功能的设备，耙斗式、铲斗式装载机是最常见的两种。

BP-耙斗装载机是90一种用绞车驱动耙斗把岩石装入矿车的设备。

其符号的意义是：-P耙斗式；-B设计序号。

它适用于净高2米以90耙斗的容量为9.0立方米；-上，断面5立方米以上的巷道。

为了满足在大断面矿井中快速挖掘的要求，并解决装载效率慢达不到挖掘速度要求的问题，论文中根据装载机的主要参数，通过大量的计算、设计和校核，设计了耙斗装载机绞车的主要部件，比如减速器、工作滚筒、空程滚筒。

其中工作滚筒的传动部分是采用行星齿轮机构，这样做能达到操作上的省力、方便，调节起来简节，维修工作量少的优点，空程滚筒也是如此。

同时在借鉴成型产品生产和使用经验的基础上完成了耙斗装岩机的绞车设计。

90P-耙斗装载机是由钢丝绳、耙斗、机架、台车、操作机构和绞B车等部分组成。

这种装载机的优点是装载能力大、效率高、安全性能好、易维修、使用范围广、结构简节等。

但缺点是体积大、钢丝绳磨损快。

关键词耙斗装载机；滚筒；行星齿轮Design of bucket loader winchAbstractP-90B rake bucket loader is the mining industry mining equipment, is the loader and the transfer machine "combined" model, also known as rake bucket rock loader. In the miner industry, there are many loading equipment, rake bucket, bucket loader is the most common of the two. The P-90B rake bucket loader is a device that uses a winch to drive a rake bucket to rock into a tub. The meaning of its symbol is: P-rake bucket; 90 - rake bucket capacity of 0.9 cubic meters; B-design serial number. It applies to more than 2 meters high net, section 5 cubic meters above the roadway.In order to meet the requirements of rapid excavation in large-section mine and to solve the problem that the loading efficiency is slow to reach the requirement of excavation speed, the paper designs the rake bucket load according to the main parameters of the loader through a lot of calculation, design and verification The main components of the winch, such as reducer, work drum, empty drum. The working part of the drum is the use of planetary gear mechanism, this can do to achieve the effort on the operation, convenient, adjust the simple section, the advantages of less maintenance work, the empty wheel is also the case. At the same time in the production of reference products and the use of experience on the basis of the completion of the rake bucket rocket winch design.P-90B rake bucket loader is composed of wire rope, rake bucket, rack, trolley, operating mechanism and winch and other components. The advantages of this loader is the loading capacity, high efficiency, good safety performance, easy maintenance, the use of a wide range of structural briefs and so on. But the disadvantage is bulky, wire rope wear fast.Keywords Rake bucket loader, roller, planetary gear目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 研究意义 (1)1.2 国内外研究现状分析 (1)1.2.1 国外研究现状 (1)1.2.2 国内研究现状 (1)1.3 本章小结 (2)第2章总体方案设计 (3)2.1 设计总则 (3)2.2 已知条件 (3)2.3 电动机的选择 (3)2.3.1 主绳牵引力F (3)2.3.2 生产率的计算 (4)2.3.3 电动机的选型 (4)2.4 牵引钢丝绳直径的确定 (4)2.5 传动比的分配及行星轮齿数的确定 (5)2.5.1 计算总传动比及分配 (5)n和齿数Z的确定 (6)2.5.2 行星轮数目p2.6 卷筒直径的确定 (7)2.7 本章小结 (7)第3章减速器的设计 (8)3.1 传动装置的运动和动力参数的确定 (8)3.1.1 减速器传动比 (8)3.1.2 减速器各轴转速 (8)3.1.3 减速器各轴实际功率 (8)3.1.4 减速器各州输出转矩 (9)3.1.5 行星轮的动力参数 (9)3.2 高速级传动装置的运动和动力参数计算 (9)3.2.1 选择齿轮材料 (9)3.2.2 按齿面接触疲劳强度设计计算 (9)3.2.3 按齿根弯曲疲劳强度校核计算 (12)3.2.4 齿轮其它尺寸 (12)3.3 低速级传动装置的运动和动力参数计算 (13)3.3.1 选择齿轮的材料 (13)3.3.2 按齿面接触疲劳强度设计计算 (14)3.3.3 按齿根弯曲疲劳强度校核计算 (16)3.3.4 齿轮的其它尺寸 (17)3.4 本章小结 (18)第4章轴的设计 (19)4.1 轴的确定与校核 (19)4.1.1 求轴上的转矩T (19)4.1.2 求作用在齿轮上的力 (19)4.1.3 确定轴的最小直径 (19)4.1.4 轴的结构设计 (20)4.1.5 轴上零件的周向定位 (21)4.1.6 确定轴上圆角和倒角尺寸 (21)4.1.7 轴的强度校核 (21)4.1.8 校核轴的强度 (23)4.2 轴承的选择与校核 (23)4.2.1 求轴上的转矩T (23)4.2.2 求作用在齿轮上的力 (23)4.2.3 求支反力 (24)4.2.4 轴承的派生轴向力 (24)4.2.5 轴承所受的轴向载荷 (24)4.2.6 轴承的当量载荷 (25)4.2.7 轴承寿命 (25)4.3 花键的选择与校核 (25)4.4 本章小结 (26)第5章行星轮的设计 (27)5.1 工作滚筒行星机构设计 (27)5.1.1 齿轮材料、热处理工艺及制造的确定 (27)5.1.2 齿轮几何尺寸确定 (28)5.1.3 啮合要素验算 (30)5.1.4 确定传动载荷 (30)N (31)5.1.5 应力循环次数L5.1.6 安全校核 (31)5.2 空程滚筒行星机构的设计 (32)5.2.1 齿轮材料、热处理工艺及制造的确定 (32)5.2.2 齿轮几何尺寸计算 (33)5.2.3 啮合要素验算 (34)5.2.4 确定传动载荷 (35)5.2.5 应力循环次数N (35)L5.2.6 安全校核 (35)5.3 本章小结 (36)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录A (41)附录B (51)第1章绪论1.1研究意义耙斗式装载机主要用在采矿工业中，铲斗式装载机在过去是矿产工作中唯一的装载机械，要不就是人工采矿。