刮板输送机设计计算及选型

1 概述煤矿井下运输机械工作任务繁重，工作条件恶劣[1]。

刮板输送机是一种重要的矿山运输机械。

由于它结构简单、使用寿命长，运转可靠性高、节能高效、输送距离长、密封性能好且维修方便，在冶金、建材、化工、火电、矿山等行业里得到广泛使用。

本文对刮板输送机进行选型设计，主要有以下几方面：1、介绍了刮板输送机的工作原理和基本结构构成。

2、介绍了刮板输送机的使用范围和主要类型。

3、介绍了刮板输送机的详细选型计算设计（包括刮板输送机的机头、机尾、中间部），并进行强度验算，符合要求。

1.1刮板输送机的工作原理和基本结构组成刮板输送机是一种有挠性牵引机构的连续运输机械[2]。

溜槽是煤炭的承载机构，其牵引推运机构是绕过机头链轮和机尾链轮（或滚筒）而进行循环运动的无极闭合的刮板链。

起动电动机，经液力联轴器、减速器传动链轮而驱动刮板链连续运转，将装在溜槽中的煤炭推运到机头处卸载转运。

各种类型的刮板输送机的组成部件的型式和布置方式不完全相同，但主要结构和基本组成部件是相同的。

刮板输送机一般是由机头部、机身部和机尾部三部分组成，主要功能如下：1、机头部：由机头架和安装其上的链轮组件、联轴器、减速箱和电动机组成。

2、机尾部：机尾架、链轮组件、联轴器、减速箱、电动机。

3、机身部：中部槽、刮板链、铲煤板、挡煤板。

4、辅助装置：主要包括紧链装置、推移装置、和锚固定装置。

1.2刮板输送机的使用范围和主要类型刮板输送机适用于煤层倾角不超过25°的采煤工作面，但对于间作采煤机轨道与机组配合工作的刮板输送机，适用的煤层角度一般不超过10°。

煤层倾角大时，要采用防滑措施。

目前，采煤工作面多使用可弯曲刮板输送机，以适应机械化、综合机械化采煤的需要，与相应的采煤机、金属支架或自移式液压支架配套使用。

刮板输送机的电动机功率从7.5KW-1000KW输送能力从30t/h-3000t/h之间，常用的分类方式有以下几种[3]：（1）按牵引的条数和布置方式，可分为单中链、边双联和中双链及三链型刮板输送机。

4.1刮板输送机输送能力的计算4.1.1工作面刮板输送机的输送生产能力计算刮板输送机输送能力Q 按下式计算：Q =3600Av ρ （4-1）式中 Q ——刮板输送机输送量（t/h ）； A ——溜槽上物料装载断面（m 2）； v ——刮板链条速度（m/s ）； ρ——物料堆积密度（t/m 3）。

4.1.2溜槽上物料断面积A 计算图4-1 溜槽中货载最大断面积溜槽上物料断面积A ：4)(21211200321D h b b b C h b A A A A e π-⨯-++=-+= （4-2）式中 A 1、A 2——单侧挡板溜槽上物料断面各部分的面积（m 2）；A 3——导向管断面面积（m 2）； b ——溜槽宽度（m ）； h 0——溜槽槽口高度（m ）； b 0——溜槽槽口宽度（m ）；h 1——刮板输送机工作时档煤净高（m ）； α——物料的动堆积角，取α=20˚；m 3.020tan )085.02.073.0(tan )(121=︒⨯-+=⨯-+=αb b b hb 1——溜槽上框架宽度（m ）； b 2——溜槽距挡板的距离（m ）； D ——导向管直径（m ）；C e ——装载系数。

)(m 159.0 407.014.33.0)085.02.073.0(9.021087.056.022=⨯-⨯-+⨯⨯+⨯=AQ =3600×0.159×1.04×0.9=535(t/h)4.1.3刮板输送机上的物料断面面积的计算当给定工作面刮板输送机的生产能力，验算溜槽最大物料断面面积A'：159.0119.09.004.136004003600=<=⨯⨯=='A v Q A e ρ(m 2)所设计的刮板输送机中部槽尺寸满足生产能力要求。

4.2刮板输送机水平弯曲段几何参数的计算工作面刮板输送机，随着采煤机的移动，需要整体逐段向煤壁推移，使工作面刮板输送机呈蛇形弯曲状态。

题目8：矿用刮板输送机设计矿用刮板输送机设计参数序号1名称规格SGB420/22(30)输送量(t/h)80输送长度(m)80（要选择）链速(m/s)0.88电动机（要选择）型号TDSB-22(30)功率(kw)22(30)转速(rpm)1470电压(v)380刮板机规格(mm)φ14×50（要设计）减速器传动比i22.24（设计）刮板机规格(mm) φ14×50计算出来链轮的节径为256.68，角速度为，转速为66，减速比为22.24目录1 前言 12 方案选定……………………………………………………………………..3 刮板输送机的整体设计计算………………………………………………3.1 任务书要求…………………………………………………………3.2 运输能力……………………………………………………………3.3 运行阻力……………………………………………………………..3.4 电动机功率P3.5 圆环链的选择计算3.6 刮板链的安全系数4 传动系统5 结构设计5.1 驱动装置位置的确定5.2 刮板输送机结构的基本要求5.3 机头部5.4 机尾部5.5 中部槽及附属部件5.6 紧链装置5.7 推移装置5.8 锚固装置6 传动部件及其零件的设计6.1 圆环链链环的结构和规格6.2 圆环链接链环的结构型式6.3 圆环链的性能指标6.4 圆环链链轮的齿形参数和几何计算6.5 链轮连接6.6 圆环链和链轮的啮合特性6.7 圆环链链轮的技术条件6.8 圆环链链轮的几何计算6.9 刮板6.10 刮板的间距6.11刮板与链条的连接7 技术经济分析8 总结致谢参考文献附录1 前言采掘下来的煤或其它有用矿物，只有运出矿井才有使用价值。

因此，运输是煤炭生产过程中非常重要的一部分。

刮板输送机是煤炭装运的第一个环节，因此，刮板输送机的输送能力在很大程度上决定了采煤工作面的生产能力和效率。

然而，井下运输在工作面和巷道中进行，巷道是根据煤层条件，按开采方法的需要，综合各种要求，在煤层或岩石中开凿出的。

一 螺旋输送机1 水平螺旋输送机的设计计算螺旋直径的计算：310.277Q D Ck nρψ≥式中：Q--输送量。

1k--螺旋系数。

ρ--物料密度，木粉的密度为0.5g/cm2。

ψ--填充系数。

n--输送机转速。

驱动功率0P 的计算：水平螺旋输送机螺旋功率为克服三种阻力所需功率之和：物料运阻力1P ，输送机空载运行阻力2P 和提升阻力3P 。

1367QLP μ= 220DL P =3367QH P =,式中：功率单位为kW 。

μ为物料运行阻力系数。

L 为输送长度，m 。

Q 为输送量，t/h 。

D 为螺旋直径，m 。

H 为输送高度，m 。

则驱动功率为：()036720Q DLP L H μ=++ 电动机的驱动功率：P P Kη=式中：K--功率备用系数，根据满载起动的要求及电动机的起动能力K 值在1.1~1.4范围内选取。

η--驱动装置总传动效率，对于圆柱齿轮减速器可取η=0.9~0.94。

2 垂直螺旋输送机的设计计算1）输送量的计算()22900z Q v D d ϕμρ=-式中：Q —输送机的输送量，t/h 。

D —螺旋直径，m 。

d —螺旋轴直径，m 。

ρ--物料的堆积密度，t/m3。

z v --物料的垂直输送速度，m/s 。

ϕ--输送机的充填系数，它与水平喂料螺旋的供料压力以及进入垂直输送段后物料的加速过程等因素有关，推荐ϕ=0.4~0.7。

2）临界转速及垂直输送速度计算 螺旋的临界转速由下式计算：()30k s tgn tg R αϕπμ=+ 式中：k n --螺旋的临界转速，r/min 。

R —螺旋半径，m 。

α--螺旋外缘处升角，°；推荐α=12°~18°。

s ϕ--物料与螺旋面的摩擦角，°。

t μ--物料与输送管内壁的摩擦系数。

g —重力加速度。

与临界转速相对应的螺旋外缘的临界线速度：()k s tgRv tg αϕμ=+物料的垂直输送速度为()()()()2411111211s s z k s C C tg C tg v v C tg αϕαϕαϕ+++++=++式中：1C --待定系数。

刮板输送机设计计算和选型1.输送能力刮板输送机的输送能力是指单位时间内输送的物料质量或体积。

在进行输送能力的计算时，需要考虑物料的密度、颗粒大小、输送速度等因素。

常用的计算方法有图表法、经验公式法和尺寸参数法。

图表法是指根据实际使用经验，根据物料的种类和输送量直接查找输送能力表；经验公式法是根据实际使用经验，通过数学公式计算输送能力；尺寸参数法是根据输送机的尺寸参数和物料性质，通过计算机进行模拟计算。

根据具体的物料和工艺要求选择合适的计算方法，以确保输送机满足项目需求。

2.输送距离输送距离是指刮板输送机输送物料的起点和终点之间的直线距离。

输送距离会直接影响到输送机的选型和设计。

长距离的输送需要考虑输送机的结构强度和承载能力，同时还要考虑输送过程中的阻力和能耗。

对于长距离的输送，可以采用分段设计的方式，将整个输送距离分成若干段，每段都采用不同的输送机。

3.电机功率刮板输送机的运行需要驱动电机的功率。

电机功率的大小受到输送机的设计参数、物料特性以及输送能力的影响。

常用的电机功率计算公式为：P=(Q×H×η)/367，其中P为电机功率，Q为输送能力，H为输送高度，η为输送机的综合效率。

根据项目要求和电机的选型范围，选择合适的电机功率。

4.外形尺寸刮板输送机的外形尺寸直接影响到安装和使用的方便性。

在设计计算中，需要考虑输送机的总长度、宽度和高度。

通常，选择合适的尺寸需要结合现场的空间条件和使用要求。

同时，还需要考虑输送机的组装和维护的方便性，尽量减少零部件的数量和重量。

在选型时，还需要考虑刮板输送机的供应商和制造商的资质和信誉。

成熟的制造商通常具有丰富的经验和完善的售后服务，能够提供合适的选型和技术支持。

总之，刮板输送机的设计计算和选型需要考虑输送能力、输送距离、电机功率和外形尺寸等因素，同时需要结合具体的物料特性和实际使用条件进行综合考虑，才能选择合适的设备。

刮板输送机的选型计算一、输送能力及溜槽断面的校核1、刮板输送机输送能力，按连续运行方式进行计算，其公式为Q=3600FФrv(t/h)式中F=货载最大横断面积，m2F=F1+F2F1=b×h=0.9×0.129=0.1161㎡b=0.45×0.577=0.26㎡F2=tg2F=0.1161+0.26=0.3761㎡P—货载在溜槽中的动堆积角，对原煤p=20º～30ºФ—货载的装满系数，Ф=0.65～0.9r--货载的散集容重，t/m3,对原煤r=0.85～1.0t/ m3v—刮板输送机链速，m/sQ=3600×0.3761×0.85×0.9×1.3=1346.5t/h2、刮板输送与采煤机配套使用时，输送机的输送能力Q不得小于采煤机的生产能力Qc，即Q≥Qc=60B•Hv′vc（t/h）式中B—采煤机截深，mH—采煤机采高，mv′--原煤容重，t/ m3,一般v′=1.2～1.5t/ m3vc—采煤机牵引速度，m/min3、当给定输送机生产能力Q,验算溜槽最大货载断面时，按下式计算 F=υ'Φr 3600Q (m2)(5-1-4) 式中v ′--输送机对采煤机的相对速度，按下式计算 v ′=v ±60vc (m/s) 式中±号选取原则是：当刮板链与采煤机运动方向相反时取“+”号，相同时取“-”号二、电动机功率的校核输送机电动机功率的大小要根据工作面倾角、输送机铺设长度和输送量的大小等具体条件决定，其关系式为：N 0=()[]ηυβωββω1000L cos 2q sin cos q K K K 021'+±⋅⋅(KW) 式中q —货载每米重力，N/m ，按下式计算 q=υ3.6g Q ⋅(N/m) q 0—刮板链每米重力，N/mQ —输送量t/hK —电动机功率备用系数，K=1.15～1.2K 1—刮板链绕过两端链轮时的附加系数，K 1=1.1K 2—输送机水平弯曲时附加阻力系数，K 2＝1.1L —刮板输送机铺设长度，mV —链速，m/sω—货载在溜槽中运行阻力系数ω′--刮板链在溜槽中运行阻力系数运行阻力系数与输送机的结构、货载在溜槽中的断面、货载性质、块度、湿度、卸载方式、底板情况、溜槽铺设质量、链速以及底链回煤情况等多种因素有关，一般要根据具体情况通过试验测定。

刮板输送机的选型简易计算一．采煤机的生产能力(MG250/600-WDI型电牵引采煤机) Q1=60.h.b.V1.ρ式中：h-煤层厚度mb- 机组滚筒截深mV1- 机组平均牵引速度m/minρ- 煤的密度 1.42t/m3Q1=60×2.8×0.63×4×1.42=601 t/h根据计算的结果.初选一台输送能力等于或大于实际生产能力的刮板输送机.二.刮板输送机自身运输能力计算刮板输送机中部槽物料堆积断面如下图所示：初步选定SGZ764/400型输送机，出厂长度160m，链速1.1m/s，输送能力800t/h，Q2=3.6.q.v.ψ=3.6.A. γ.V. ψ式中：q- 输送机单位长度上的货载质量Kg/mV- 刮板链运行速度m/sA-运行物料断面积m2（0.13-0.16）γ-物料的散碎密度Kg/m3（830-1000）ψ-装满系数（0.75-0.9）Q2=3.6×0.15×1000×1.1×0.9=534 t/h其中q也可简化计算：q===151 kg/m输送能力满足要求应Q1<Q2，如满足运输地点的设计生产率，但不满足采煤机的生产能力，应降低采煤机的牵引速度控制产出量。

三．运行阻力计算（1）在重段直线段阻力计算F zh=qLg(wcosβ±sinβ)+q O Lg(w1cosβ±sinβ) N或F Zh=(qw+q1w1)Lgcosβ±(q+q1)LgsinβF Zh=150×175×10×(0.8×cos4o-sin4o)+52×175×10×(0.4×cos4o-sin4o)=191177+29963=221140 N(2). 在空段直线段阻力计算F k=q0Lg(w1cosβ（-或+)sinβ) NF K=52×175×10×(0.4×cos4o+sin4o)=42659 N式中正负号的使用:当刮板链在该段的运行方向是倾斜向上时取“+”号.倾斜向下时.取“-”号。

刮板输送机选型一、初选刮板输送机综采工作面一般均使用重型可弯曲刮板输送机，其中有单链、双中心链、双边链等几种类型。

根据刮板输送机选型的基本原则和产品说明书介绍的技术特征及其使用条件来选择型号（并参考下面计算的运Q '）。

产品说明所列铺设长度一般均为水平长度货一定倾角煤层（如10°）向下运煤时的铺设长度，实际上各工作面长度和煤层倾角、煤层厚度等条件各不相同，所以确定了型号后需要验算所选刮板输送机的运输生产能力、电机功率及刮板链强度，并确定每台刮板输送机驱动电机的数量。

二、运输能力的验算1、 按采煤机生产能力计算刮板输送机的运输能力：运Q '=60⋅q V ⋅H ⋅J ⋅γ⋅1K ⋅2K 3K 〔T/h 〕 式中：⋅γ------煤的容量，1.353/m T ；⋅q V ⋅H ⋅J ------同前（⋅q V =3～5m/min ；⋅H ------平均采高，〔m 〕）； ⋅1K ------装载不均匀系数，一般取1.5；⋅2K ------采煤机和运输机同向运输时的修正系数。

⋅2K =)/(00q V V V -，0V 为刮板输送机链速（查附录二）；3K ------运输倾角和运输方向的系数。

见表3-1。

按此式计算的运Q '是要刮板输送机运走的煤量（小时生产能力）。

2、 按刮板输送机的工作状况及有关参数计算输送能力：主要是根据已选定的输送机技术特征，验算是否能够满足所要求的运输能力。

运Q ''=3.6·⋅q 0V 〔T/h 〕 式中：⋅q ------输送机单位长度上货载重量，〔Kg/m 〕；⋅q =1000·F 0γϕ⋅⋅F------货载断面积，〔2m 〕。

F=1F +2F 计算参考图3-1；1F ------溜槽承载段横截面积。

查特征表（查不到可近似计算）；2F ------原煤在溜槽中的动堆积面积；α'------原煤动安息角，一般取20°；ϕ------装满系数，见表3-2；0γ------煤的松散容重，0.85～1.03/m T 。

刮板输送机毕业设计计算说明摘要刮板输送机是输送粉尘状、小颗粒及小块等散状物料的连续输送设备，可以水平、倾斜和垂直输送。

MC即指垂直型输送机，由于输送时，刮板链条全被埋在物料之中，故称为MC埋刮板输送机；又因为埋刮板机槽宽是200mm所以称为MC20型刮板输送机。

输送物料具有内擦力和侧压力等特性。

垂直输送时，主要依赖物料所具有的起拱特性。

封闭机槽内的物料在受到刮板链条在运动方向的推力，且受到下部不断的给料而阻止上物料下滑的阻力时，产生横向阻力时，产生横向侧压力，从而增加物料的内摩擦力，当物料之间的内摩擦力大于物料和侧壁间的外摩擦力及物料自重时，物料就随刮板链条在运动中有振动，有些物料的料拱会时而形成，因而使物料在输送过程中对于链条产生一种滞后现象，影响输送能力。

埋刮板输送机主要由封闭断面的壳体（机槽）、刮板链条、驱动装置及张紧装置等部件组成。

其设备结构简单、体积小、密封性能好、安装维修比较方便；能多点加料、多点卸料，工艺选型及布置较为灵活；在输送飞扬性、有毒、高温、易燃易爆的物料时，可改善工作条件，减少环境污染。

埋刮板输送机目前已被广泛应用于化工、建材、冶金、电力、粮食、轻工和交通领域。

MC型埋刮板输送机是采用倾斜度较大或垂直的布置一中刮板输送机，其倾角一般为30。

≤a≤90。

单台设备的输送高度不大于30m。

关键词：输送料拱内摩擦力外摩擦力侧压力目录1.前言 (1)1.1.输送技术和输送设备的概况 (1)1.2.埋刮板输送机工作原理的特点 (3)1.3.本课题的设计目的和主要设计内容 (4)2.设计进度安排和主要任务 (5)3.设计计算书 (6)3.1.已知参数 (6)3.2.总体方案制定 (6)3.2.1. 功率计算和主要尺寸的确定 (6)3.2.2. 传动设计 (7)3.2.3. 减速器选型 (9)3.2.4. 联轴器的选择 (10)3.3. 链传动设计 (11)3.4. 轴的设计计算和校核 (14)3.5. 轴承选择与计算 (17)4.设备的安装和调试 (20)5.设备的维护和保养 (23)结束语 (24)致谢 (28)参考文献 (29)1. 前言毕业设计作为对我们三年大学专业学习的一个总结，是对我们三年所学进行的一次大检验，也是对所学专业知识和动手能力的全面考核。