往复式给煤机设计[毕业论文+CAD图纸]

煤矿机械毕业设计论文：往复式给煤机设计含论文，CAD图纸

往复式给煤机设计[毕业论文+CAD图纸]

摘 要

往复式给煤机安装在煤仓下口处，在煤矿井下生产中，设置一定容量的煤仓对于保证消峰平谷和高产、高效是十分必要的。它可以有效地提高工作面采掘设备的利用率，充分发挥运输系统的潜力，保证连续均衡生产。但是，煤仓窜仓事故在我国煤矿经常发生，仅淮北矿业集团所属各煤矿每年就有十几起甚至几十起窜仓事故发生。窜仓事故常造成设备严重损坏，井下停产，当窜仓煤量较大时，还会阻塞巷道，造成运输巷通风不畅，引起瓦斯爆炸等事故。为避免窜仓的发生，研制了一种带有防窜仓装置的往复式给煤机，替代现在使用的给煤机，保障运输系统和装载系统正常、有序运行，使系统各环节协调一致。

研制防窜仓装置的最终目的是控制给煤机闸门，使其能在窜仓发生时非常快地关闭，减少水煤流量，以防止和降低窜仓所造成的对人身安全和运输系统的危害。为此，防窜仓装置应能满足两个工作状态，一是给煤机正常工作时对闸门位置的控制，以达到对给煤机给煤量的控制和煤仓中有水时对窜仓事故的预防;二是在窜仓发生时能立即检测到并控制防窜仓装置快速关闭闸门，在窜仓得到有效控制后，可适当调整闸门开度，使仓中的水煤按一定的控制流量排出。防窜仓装置由动力传动系统和机械执行机构组成，对其性能，要求在正常工作时，能方便地控制防窜仓闸门在任一位置的开度;而在水煤窜仓时，要求系统有快速的响应和动作，防止水煤窜仓造成大的危害。另一方面，由于给煤机蛔室空间有限，就要求防窜仓装置结构要简单、体积要小，而且动力部分的布置要灵活，在操作上能进行远距离控制。

关键词：煤仓窜仓；给煤机；防窜仓装置

目 录

第一章 绪 论……………………………………………………………………1
1.1 往复式给煤机的发展历史……………………………………………1
1.2 往复式给煤机的用途…………………………………………………2
1.3 往复式给煤机的组成及工作原理……………………………………2
1.4 往复式给煤机的特点…………………………………………………3
1.5 往复式防窜仓给煤机设计目的………………………………………4
第二章 往复式给煤机整体设计………………………………………………5
2.1　往复式给煤机整体结构尺寸的确定…………………………………5
2.1.1给煤机箱体尺寸的确定…………………………………………5
2.1.2给煤机整体结构布局……………………………………………6
2.2 给煤机的受力分析…………………………………………………6
2.2.1 往复式给煤机的运行阻力……………………………………6
2.2.2 产生运行阻力的因素及力的计算……………………………6
2.3 曲柄连杆机构的运动分析…………………………………………9
2.4 电机选型……………………………………………………………10
2.5 减速器选型…………………………………………………………11
2.6　联轴器选型…………………………………………………………13
2.7 托辊轴的设计计算……………………………………………………16
2.7.1 整体布局………………………………………………………16
2.7.2 托辊轴的设计与校验…………………………………………16
第三章 防窜仓执行元件的设计………………………………………………22
3.1　液压系统方案设计…………………………………………………22
3.1.1　负载分析………………………………………………………22
3.1.2　液压系统方案设计……………………………………………23
3.2 液压缸的结构设计……………………………………………………24
3.2.1 初选液压缸的工作压力………………………………………24
3.2.2 缸筒的计算与验算……………………………………………25
3.2.3液压缸进、出油口尺寸…………………………………………28
3.2.4缸底厚度计算……………………………………………………28
3.2.5活塞杆的稳定性验算……………………………………………29
3.2.6 液压缸的其它结构尺寸………………………………………30
3.2.7 液压缸的性能参数……………………………………………31
3.2.8 液压缸的主要零部件…………………………………………32
第四章 防窜仓泵站的设计……………………………………………………37
4.1　泵站的分类与特点…………………………………………………37
4.2　本系统的泵站设计…………………………………………………37
4.2.1　液压系统图的拟定……………………………………………37
4.2.2　液压泵的选型…………………………………………………38
4.2.3　泵站电机的选型………………………………………………40
4.2.4　联轴器的选型…………………………………………………41
4.2.5 蓄能器的选型…………………………………………………42
4.2.6　液压元件的选型………………………………………………48
4.2.7　油箱的设计计算………………………………………………53
4.2.8 管件……………………………………………………………54
第五章　往复式给煤机的使用、安装、维护、发展趋势……………………57
5.1 往复式给煤机使用中存在的问题……………………………………57
5.2 往复式给煤机的改进…………………………………………………57
5.3 往复式给煤机的安装…………………………………………………58
5.4 往复式给煤机的维护…………………………………………………58
5.5往复式给煤机的发展趋势……………………………………………61
结 论…………………………………………………………………………62
参考文献………………………………………………………………………63
致 谢…………………………………………………………………………64

第一章 绪 论

给煤设备是煤矿生产系统的主要设备之一,给煤设备的可靠性,特别是关键咽喉部位给煤设备的可靠性,直接影响整个生产系统的正常运行。目前,我国煤矿使用的给煤设备主要是往复式给煤机和电振给煤机。往复式给煤机在我国煤矿广泛应用几十年。生产实践证明,该设备对煤的品种、粒度、外在水份等适应性强,与其他给料设备相比,具有运行安全可靠、性能稳定、噪音低、维护工作量少等优点,仍不失推广使用的价值。

1.1 往复式给煤机的发展历史

往复式给煤机最早研制于20世纪60年代初,70年代,在ＮＧＷ基础上,更换了驱动装置,改为Ｋ系列,并一直沿用至今。国外给煤机发展状况也与国内大相径庭,并没有更高的技术含量,但价格却是国内同类产品的4～5倍。

自20世纪60年代定型后,我国各大煤矿使用的给煤机主要是K系列的往复式给煤机。Ｋ系列给煤机共有五种型号:Ｋ-0、Ｋ-1、Ｋ-2、Ｋ-3、Ｋ-4，其技术参数如表1-1所示：

表1-1　K系列往复式给煤机技术参数

型号规格 K-0 K-1 K-2 K-3 K-4
给料能力
（t/h） 底版行程 曲柄位置 无烟煤 烟煤 无烟煤 烟煤 无烟煤 烟煤 无烟煤 烟煤 无烟煤 烟煤
200mm 4 100 90 150 135 225 200 330 300 590 530
150mm 3 75 67 112 100 170 150 247 220 440 395
100mm 2 50 45 75 68 133 100 165 150 295 268
50mm 1 25 22 34 34 55 50 83 75 148 132
曲柄转速（r/min） 57 57 62 62 62
电动机 型号 YB160
M1-8
YB160
M1-8
YB160
M1-8
YB160
M1-6
YB160
M1-6

功率（KW） 4 4 4 7.5 18.5
转速（r/min） 720 720 720 970 970
减速机 型号 JZQ0-350 JZQ0-350 JZQ0-350 JZQ-400 JZQ-500
速比 12.64 12.64 12.64 15.75 15.75
允许
最大
颗粒（mm） 含量10%以下 250 350 400 500 700
含量10%以上 200 300 350 450 550
设备
重量（kg） 带料斗 1127 1251 1481 1927 2737
不带料斗 1026 1144 1342 1735 2505
其结构尺寸表1-2如下所示：
表1-2　K系列往复式给煤机的结构尺寸
型号 A B C H H1 H2 H3 L 11 12 13 14 15 16
K-0 1360 3100 846 210 210 325 1051 2450 840 1000 800 750 1040 750
K-1 1360 3100 1112 210 210 325 1051 2450 840 1000 800 750 1040 1000
K-2 1360 3540 1112 208 208 325 1297 2850 1150 1250 1050 1000 940 1000
K-3 1352 3950 1360 250 250 345 1340 3270 1400 1500 1300 1250 1157 1250
K-4 1622 4740 1632 330 330 345 1543 3850 1700 1750 1550 1550 1435 1500
型号 17 18 19 110 111 112 n*113 114 n*115 116 N*MD
K-0 550 500 500 830 35 191 1*200 131 1*190 190 14*M20
K-1 800 750 750 1080 35 275 1*280 131 1*190 190 16*M20
K-2 800 750 750 1080 35 208 1*208 91 1*225 225 17*M20
K-3 1050 1000 1000 1300 35 273 1*273 91 1*290 290 17*M20
K-4 1300 1250 1580 1580 35 270 1*270 96 1*320 220 20*M20

1.2 往复式给煤机的用途

往复式给煤机一般用于煤或其他磨琢性小、黏性小的松散粒状物料的给料，适用于矿井和选煤厂，将煤碳经煤仓均匀地装载到输送机或其它筛选、贮存装置上。

1.3 往复式给煤机的组成及工作原理

往复式给煤机结构是由电动机、减速器、联轴器、H形架、曲柄连杆机构、底板(给料槽)、传动平台、漏斗闸门、托辊等组成。

传动原理：当电动机开动后，经弹性联轴器、减速器、曲柄连轩机构拖动倾斜的底板在插辊上作直线往复运动，当底板正行时,将煤仓和给料槽内的煤带到机体前端；底板逆行时,给料槽内的煤被机体后部的斜板挡住,底板与煤之间产生相对滑动,机体前端的煤自行落下。将煤均匀地卸到运输机械或其它筛选设备上。该机设有带漏斗、带调节阀门和不带漏斗、不带调节阀门两种形式。

1.4 往复式给煤机的特点

1.往复式给煤机的特点

(1)结构简单,维修量小

在往复式给煤机中,电动机和减速器均采用标准件,其余大部分是焊接件,