刮板输送机减速器在线监控系统的研制

3051 前言随着我国开采年限的增加，煤矿开采的重点逐步向着覆存条件复杂的煤层进行转移，这无疑对煤矿机械设备的可靠性提出一定的要求。

刮板输送机作为煤矿重要的运输设备，其运行性能的可靠与安全直接影响着矿井的正常生产[1]，由于工况环境较为恶劣使得刮板输送机的链张紧系统极易出现故障引起的损坏，所以对刮板输送机张紧系统进行研究是十分重要的，此前张晋虎[2]为解决矿山刮板输送机链条张力检测系统精度差、易损坏、耗能大的问题，给出了新型张力检测系统。

通过无线电磁信号的传输采集刮板的张力，再将张力显示于LCD显示器，从而实现刮板链条张力的实时检测。

发现，设计方案能够满足链条张紧需求。

本文基于电流法对刮板输送机的链条张紧系统进行优化研究，为提升矿井开采效率做出一定的贡献。

2 电流法原理分析刮板输送机作为一种挠性连续运输设备，刮板链是其重要的牵引部件，其工作原理是将刮板与链条进行固定，组合而成刮板链，将刮板链的敞开部分放置于溜槽位置，当驱动电机开始运行时带动链条进行运转，从而使得刮板开始运转，将装载的煤矸石运输至机头位置卸载，完成刮板输送机工作任务。

电流法也可称呼为无传感器故障诊断法，通过检测异步电机的电流变化，从而实现异步电机与外部设备的故障诊断。

当机械发生故障时，此时的旋转方向的振动发生较为明显，使得相连轴系的振动频率出现一定的波动，波动按照形式一般分为自由扭转和强迫扭转，本文主要分析强迫扭转，发生强迫扭转最为重要的原因是由于刮板轴系的载荷出现变动，振动通过传递使得驱动电机出现振动。

对基于电流法链条张紧进行研究时首先需要建立异步电机转子和负载扭转模型，模型如图1所示。

图1 异步电机转子和负载扭转模型如图1所示，J 1为电机的转动惯量，N.M.s -2；T L 为轴的耦合扭矩，N.M；J 2为轴系的转动惯量，N.M.s -2；Te为电机的空气扭矩，N.M；θ1θ2为转子的位移，ω1ω2为角速度。

所以电机与轴系的动态方程表达形式如下所示：e21..-T K J =+）（θθθ式中：K 代表刚度，N/m；J 为转动惯量，N.M.s -2；将上式进行进一步转换，得到如下公式：LT T J =+e ..θ电机的力矩可以表示为：nP T N /975.0e =式中：n 为电机的额定转速，r/s；PN为电机的额定功率kW；可以看出，模型为电流、电压、转速、力学参数等共同组成的耦合系统，在系统运行过程中，当设备发生扭转振动时，此时的传动扭矩TL 周期性波动，相当于迫振系统。

摘要刮板输送机是一种有挠性牵引机构的连续运输机械，在煤矿井下综采工作面中主要承担着将采煤机采下的原煤连续不断地运往转载机，确保综采工作面的原煤连续运出的任务，是整套综采设备的“中坚”，其性能、可靠程度和寿命是综采工作面正常生产和取得良好技术经济效果的重要保证。

介绍了刮板输送机的发展概况、发展趋势以及刮板输送机的结构组成和特点，根据给定参数，对刮板输送机的运行阻力、牵引力、刮板链张力等进行了计算和校核，重点对整个传动装置进行了设计，包括选型设计：电动机，减速器，液力耦合器，中部槽。

结构设计：链轮组件，刮板链等。

通过以上的设计计算，完成对刮板输送机的整体设计，图纸的绘制等工作。

关键词：刮板输送机；传动装置；链轮组件AbstractScraper conveyor is a flexible traction for transportation machinery, the agency in underground mines in fully-mechanized coal mining machine main bearing the coal mining under continuous to reprint machine, ensure raw scores for fully mechanized working face of tasks, is the "elite" mining equipment, its performance, reliability and life's normal production and the fully-mechanized face good technical and economic effect.Introduces the development situation of scraper coveyor and development trend of scraper coveyor and the structure and features, according to the given parameter, the operation of scraper conveyor resistance, traction, scraper chain tension is calculated and checked etc, focusing on the transmission device design, including the selection of design: motor, gear, hydraulic coupler, central trough. Structure design, scraper chain sprocket components, etc. Through the design calculation, complete the whole of scraper conveyor design, drawing the drawings.Keywords：scraper conveyor；Transmission device；Sprocket components目录摘要 (I)Abstract (II)1.1概述 (1)1.2国内外发展情况 (1)1.2.1 我国刮板输送机的发展现状 (1)1.2.2 国外刮板输送机的发展现状 (2)1.2.3 国内与国外刮板输送机存在的差距 (3)1.3未来刮板输送机的发展趋势 (4)1.3.1 设备重型化 (4)1.3.2 设备自动化 (5)1.3.3 设备智能化 (5)1.3.4 开发薄煤层开采设备 (5)第2章设计方案确定 (7)2.1方案对比 (7)2.1.1 中单链型刮板输送机 (7)2.1.2 边双链型刮板输送机 (7)2.1.3 中双链型刮板输送机 (7)2.1.4 准边双链型刮板输送机 (8)2.2最终方案确定 (8)第3章刮板输送机的整体设计 (9)3.1刮板输送机的分类 (9)3.1.1 按刮板链的形式分类 (9)3.1.2 按卸载方式分类 (10)3.1.3 按中部槽的结构分类 (11)3.1.4 按采煤机牵引方式分类 (12)3.2刮板输送机的组成 (12)3.2.1 机头传动部 (13)3.2.2 中部槽及附属部件 (15)3.2.3 刮板链 (16)3.2.4 紧链装置 (17)3.2.5 推移装置 (18)3.2.6 锚固装置 (18)3.3刮板输送机的安装 (18)3.3.1 安装运转中应注意的主要问题 (18)3.3.2 提高刮板输送机的输送量 (19)第4章刮板输送机传动装置设计 (20)4.1刮板运输机的阻力计算 (20)4.2牵引力的计算 (21)4.3电动机的选取 (24)4.4液力耦合器的选取 (24)4.5减速器的选取 (25)4.6链轮组件的设计计算 (25)4.6.1 链轮几何尺寸计算 (25)4.6.2 链轮轴的结构设计计算 (27)4.6.3 轴承的选择 (31)4.6.4 刮板链的选择 (31)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)CONTENTSAbstract ............................................................................... 错误！未定义书签。

刮板传送机链条故障识别分析系统设计及实施方案1. 刮板传送机的基本信息1.1刮板机工作原理刮板机由料槽、牵引链、刮板、头部驱动链轮和尾部张紧链轮等组成。

料槽是作为煤炭、矸石的承受件，将刮板固定在链条上（组成刮板链），作为牵引构件。

当机头传动部启动后，带动机头轴上的链轮旋转，使刮板链循环运行带动物料沿着料槽移动，直至到机头部卸载。

刮板链绕过链轮作无级闭合循环运行，完成物料的输送。

牵引链绕过头、尾链轮构成闭合环路。

物料可用上分支或下分支输送，也可用上、下两分支同时输送。

牵引链多用圆环链。

可以用一根牵引链与刮板中部联接，也可用两根牵引链与刮板两端联接。

刮板的形状为梯形、长方形或长条形。

图1.1刮板机实物图刮板机在矿井下工作每天正常运行，运行速度1.35m/s，每24小时内有一次常规检修，检修时间1-2小时，运行速度0.3m/s，检查刮板机是否在正常的工作状态，此工况下，刮板运输机上没有运输物品，链条和刮板完全裸露。

矿井下照明条件，从图1.1可以看到可以获得清晰度足够的照片。

矿井下生产过程监控，获得的视频及照片清晰可辨。

需要设计的刮板机基本参数见表1.1表1.1刮板机基本参数表型号长度槽宽减速器型号刮板间距SGZ1000/3000 300m 1000mm 41J 约1.216m链条（单根）链速规格长度环数工频运行检修运行(48×152)mm 约602m 约3960 约1.35 m/s 约0.3 m/s1.2 刮板机链条常见故障1 断链故障（1）链条在运行过程中突然被大的物料卡住。

当大煤块或矸石被运到机头处时，卡在刮板与封闭盖板之间，对链条产生冲击而断裂。

（2）链条调整得过紧。

不但增加了链条的初张力，缩短了使用寿命，而且当链条被卡时，没有缓冲余地，增大了刮板链的张力负荷，更容易断裂。

（3）由于链条过松、磨损严重或者两条链条长短不一。

当运转到链轮处时易发生跳牙，使链环当运转到链轮处时易发生跳牙，使链环受到链轮齿的冲击，造成链环变形断裂。

优秀论文审核通过未经允许切勿外传成人教育学院毕业设计论文课题名称带式输送机设计教学系、部、室机电工程系专业矿山机电专06级指导教师XXXX2009年8月10日毕业设计（论文）任务书学生小学校专矿山机电专06级设计（论文）题目带式输送机设计设计方案及参运量1200t、带速3.15ms、倾角16°数：设计内容1、输送机输送能力与胶带及带速的验算2、运行阻力的计算包括直线段和曲线段的运行阻力3、胶带张力的计算根据摩擦条件和垂度条件计算各点张力4、胶带强度的验算根据带内张力验算其强度5、牵引力和电动机功率计算6、输送机总体布置图7、驱动装置布置图指导教师系、部主任教学院长摘要带式输送机是由承载的输送带兼作牵引机构的连续运输设备，由于它具有运输能力大、运输阻力小、耗电量低、运行平稳、在运输途中对物料的损伤小等优点，被广泛应用于矿井巷道内采用带式输送机运送煤炭、矿石等物料，对建设现代化矿井有重要作用。

本设计依据原始数据，结合所学知识，综合各科对矿用固定式带式输送机进行选型设计。

首先对胶带输送机作了简单的概述；接着分析了带式输送机的选型原则及计算方法；然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计。

关键词：带式输送机、计算、选型设计目录摘要..............................................................................................................................关键词................................................................................................................第一章绪论....................................................................................................................1.1绪论......................................................................................................................1. 2设计的主要任务................................................................................................1.3本次设计的意义 .................................................................................................第二章带式输送机概述 .................................................................................................2.1矿用带式输送机结构原理 .................................................................................2.2.1带式输送机及其基本组成 ........................................................................2.2带式输送机的类型 .............................................................................................2.3带式输送机的驱动选型 .....................................................................................第三章带式输送机的设计计算 .....................................................................................3.1带式输送机设计计算的内容 .............................................................................3.2带式输送机的确定 .............................................................................................3.3输送机的初选 .....................................................................................................3.3.1选择输送机 ................................................................................................3.3.2确定主要技术参数 ....................................................................................3.4运输能力与胶带宽度的计算 .............................................................................3.5输送机运行阻力的计算 .....................................................................................3.5.1带式输送机牵引力（圆周力）计算 ......................................................3.4.2电动机传动功率的确定 ..........................................................................3.4.3输送带张力计算 ......................................................................................3.4.4胶带强度的验算 ......................................................................................3.4.5输送机牵引力与电动机功率的验算 ......................................................第四章带式输送机的安装、使用与维护 .......................................................................4.1带式输送机的安装与试运行 .............................................................................4.1.1安装要求...................................................................................................4.1.2试运行.......................................................................................................4.1.3输送带的跑偏与调整 ..............................................................................4.2运转维护中应注意的主要问题 .........................................................................总结............................................................................................................................致谢....................................................................................................................................参考文献............................................................................................................................第一章绪论1.1绪论矿用带式输送机有：通用普通型带式输送机、矿用吊挂式带式输送机、可伸缩带式输送机、钢丝绳芯带式输送机和钢丝绳牵引带式输送机。