悬臂式掘进机中间输送机的设计.docx

悬臂式掘进机中间输送机的设计 1 中间除煤岩大角度排放系统在煤基身发现机制 悬臂式挖掘机是集切割、装载、通信、调动、采矿和防尘为一体的联合挖掘机。在煤矿井下巷道掘进和桥涵、隧道等工程中被广泛采用。中间输送机(以下简称输送机)是掘进机的主要组成部分,其作用是将截割下的煤岩转载输送到掘进机后配套的运输系统中,以实现截割、装运一体化。由于输送机工作环境恶劣,载荷冲击较大,同时受整机布局限制,结构要求紧凑,所以对设计提出了较高的要求,因而,对输送机的结构,包括驱动方式、总体布局进行归类,分析不同类型的输送机对其性能的影响具有一定的意义。 2 驱动方式分类 输送机的驱动方式有多种形式,根据与装载机构的联动与否,可分为单独驱动和集中驱动2种方式;按驱动装置的不同位置又可分为前驱动和后驱动2种方式。究竟采取何种驱动方式取决于掘进机总体布置要求。 2.1 后驱动方式的特点 单独驱动方式是装载机构和输送机分别由原动机驱动,如S100掘进机等。单独驱动方式具有如下特点: (1)单台原动机功率较小,易于小体积减速器设计; (2)由于装载机构的冲击载荷较大,与之分别驱动,输送机受力状况较好; (3)输送机与装载机构的连接相对简单、灵活; (4)总体布置灵活,装载机构和输送机均可处于较理想的工作状态。 对于前驱动方式来说具有如下特点: (1)刮板链紧链装置在输送机卸载端,刮板链工作时的内张力较小,刮板链紧链装置简单; (2)驱动装置在输送机受料端,输送机机尾结构简单,易于实现输送机卸载端的摆动; (3)原动机的工作环境恶劣,布置空间相对较小; (4)输送机刮板链松边输送煤岩,磨损大,刮板链工作状态不好。 后驱动方式的特点为: (1)输送机刮板链紧边输送煤岩,磨损小,刮板链工作状态好; (2)驱动装置布置在输送机卸载端,原动机的工作环境好,布置空间相对较大; (3)由于刮板链紧链装置在驱动端,刮板链工作时的内张力较大,刮板链紧链装置复杂。 对于单独驱动方式,由于采用多动力源驱动,增加了主回路。而且掘进机装载、运输有顺序性,则需要增设顺序操作控制回路,控制回路复杂。总体上需增加元器件数量,使故障率有所上升,可靠性下降。对于传动系统来说,虽然可减小减速器体积,但系统复杂。对输送机卸载端有摆动功能要求的机型,可采用前单独驱动方式。后单独驱动方式在掘进机中极少采用。 2.2 驱动方式选取 集中驱动方式就是装载机构和输送机由1台或多台原动机集中驱动,实现两机构的联动。在集中驱动方式中,原动机布置在输送机卸载端,经减速器带动输送机运转,同时输送机改向链轮经左右锥齿轮减速器带动装载机构执行元件工作。这种驱动方式称为后集中驱动方式,如国产EBJ-160型掘进机、奥地利AM65型掘进机等。如果原动机布置在装载机构上,动力经装载机构后传递到输送机上,称为前集中驱动方式,如国产EL-90型掘进机、英国LH-130型掘进机等。后集中驱动方式具有如下特点: (1)输送机刮板链紧边输送煤岩,磨损小,刮板链工作状态好; (2)装运系统布置空间相对较大,总体布置合理,原动机的工作环境好; (3)刮板链传递动力,机械损失较大,链子动负载振幅较大,对于刮板链和链轮十分不利; (4)由于刮板链紧链装置在驱动端,刮板链工作时的内张力较大,刮板链紧链装置复杂。 前集中驱动方式特点与后集中驱动方式相反,但两者均有一个共同的特点,无需增设顺序操作控制回路,控制回路简单,可靠性较高。综上所述,在掘进机总体布局允许的情况下,应尽量采用集中驱动方式。 3 《mt/t578》中的链条特性 目前,掘进机使用的刮板链主要是矿用圆环链和套筒链,这2种链条在已颁布的煤炭行业标准MT/T578-1996“悬臂式掘进机用套筒刮板链”和MT/T928-2004“悬臂式掘进机圆环刮板链及驱动链的系列与参数”中作了相应的规定。但选用何种链条取决于掘进机的使用性能和结构尺寸。圆环链由于在啮合过程中,平环与立环均须支撑,所以其链轮的结构尺寸较大。但受驱动装置空间条件的限制,采用圆环链齿数不可能过多。例如:在链轮转速相同,节圆直径(套筒链为205.49 mm;圆环链为207.97 mm)、链条节距(套筒链为63.5 mm;圆环链为64 mm)基本相同的情况下,套筒链链轮齿数为10,圆环链齿数为5,套筒链的传动平稳性是圆环链的4.2倍 。因此,可以看出选用套筒链时其传动性能好,同时可提高输送机的刮板链链速,运输能力较大。在MT/T578中规定的套筒链具有水平可弯曲的性能,因此在输送机机尾要求水平摆动的刮板链一般均采用套筒链。但套筒链为掘进机专用刮板链,备件准备困难,且所能承受的载荷比圆环链的小。因此,在中重型掘进机中多采用矿用圆环链。 4 采用液压油缸张紧方式 掘进机中间刮板输送机的紧链装置不同于工作面刮板输送机,主要是铺设长度短