黑龙江科技学院宋凯调研报告文档格式.docx
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宋凯
机械电子工程
机电10-1
2010022765
指导教师简介
姓名
工作单位
专业
职称
学校教师
王学惠
黑龙江科技大学
副教授
企业教师
前言
根据学校相关规定以及让学生更好的了解毕业设计产品的市场、发展、前言等方面,所以进行了本次毕业设计的调研。
本毕业设计题目为中单链刮板输送机机头部设计,本次毕业设计题目主涉及计到:
A、机头传动装置B、过渡槽C、中部槽D、刮板链、E、刮板、F链轮等主要领域。
本次调研的目的是通过对黑龙江科技大学现在制造加工中心的调研,掌握到矿用刮板输送机的使用现状及发展趋势及与国际上的差距。
课题所涉及的技术领域的基本情况
1、当前课题的目前概况
刮板输送机的主要类型按刮板链的数目和布置方式分:
中单链、边双链、中双链
1.中单链
刮板在溜槽内起导向作用,一条链条位于刮板中心。
其特点是结构简单,弯曲性能好,链条受力均匀,溜槽磨损小。
其缺点是过煤空间小,机头尺寸较大,能量消耗较大。
2.边双链。
链条和连接环起导向作用,链条位于刮板两端。
其特点是过煤空间大,消耗能量小。
其缺点是水平弯曲时链条受力不均匀。
溜槽磨损较大。
3.中双链
刮板在溜槽内起导向作用。
两条链条在刮板中间,其间距不小于槽宽的20%。
其特点是链条受力均匀。
溜槽磨损小,,水平弯曲性能好,机头尺寸较小,单股链条断时方便处理。
缺点是过煤空间小,能量消耗大。
2、生产能力
上个世纪90年代后期,国外工作面刮板输送机装机功率达到3×
700kw或3×
855kw,现在已达到3×
1250kw,溜槽内宽也有1000mm扩大到1250mm,链条直径Φ48~Φ52,。
中板厚度50mm以上,输送能力达到4500t/h以上。
目前过你额使用的重型刮板输送机装机功率多为2×
525kw或2×
700kw,个别的使用2×
855kw,溜槽内宽1000mm或1200mm,运输能力达到2500t/h或3000t/h,链条多采用Φ38~Φ48,中板厚度为45mm.
3、产品性能
20世纪末期以来,美、澳、英、德等先进采煤国家积极应用机电一体化技术,研制、开发新型自动化运输设备,这是设备采用计算机工况监测监控,在增加传动功率,提高生产能力的同时,使设备的功能内涵发生了重大突破。
经过十多年的努力,已经研制出限矩摩擦离合器作为输送机启动或运行时的过载保护,利用调速偶合器实现输送机的软启动和过载保护,通过链条张力自动调节装置来实现刮板链随运行工况的变化以调节链条的张紧力。
通过工况监测和故障诊断系统,及时了解设备运行的工况,保证设备的安全运行。
国内的轻型、中型刮板输送机多采用液力偶合器或双速电机来改善输送机的启动性能,重型刮板输送机采用限矩摩擦离合器保护电机,虽然在个别输送机上使用了调速偶合器和自动伸缩机尾,可是由于不能准确的对输送机运行过程中的数据进行采集、分析,这些设备还不能达到自动控制的要求。
4.市场满足情况
我国煤矿长壁综采机械化始于20世纪70年代末,随着不断推广和发展,已经具有一定研发开发、生产制造输送机的能力,并成功地开发研制出多系列适应我国国情的综采和综放工作面输送设备,基本满足国内市场的需求。
现在我国中、小功率刮板输送机已具备成型技术,并有成熟的制造能力,运输量小于1500t/h/装机功率小于800kw的中型和重型输送设备方面与国外的产品水平基本相当。
近些年来通过对引进设备的熊爱华、吸收和国产化举措,我国也研制开发了诸如槽宽1.2m、装机功率2×
700kw、运输能力2500t的大功率刮板输送机,并一些大型矿井投入使用。
其中,各种规格的交叉侧卸式机头、材质强度达70kg级的铸造槽帮及中板以及超重型工作面刮板输送机所必需的一些结构部件也得到推广和应用。
5、企业概况
黑龙江科技大学在“国际化”办学思想的指引下,于2005年融资5000余万元,从美国、德国、瑞士、英国等国家引进一批具有世界先进水平的设备,正式组建现代制造工程中心。
中心以服务国家、行业与区域经济建设为已任,以国家重大需求为出发点,以解决国家现代装备制造领域重大科学和技术难题为主攻方向,与著名大企业和国家级科研院所合作建立协同创新战略联盟,搭建军品研发服务平台,服务国家重大发展战略。
中心拥有专兼职人员38人,其中,教授6人,博士、博士后10人。
围绕“快速制造集成技术及装备”研究体系,下设一个数控技术服务基地,和“高速精密切削与检测”、“逆向工程技术”、“粉末先进成形技术”、“煤矿装备智能结构与系统应用”四个研究所。
3、所设计的课题目前采用的设计方法、研发的手段、技术特点与课题有关的装置或结构相关的具体情况
1、设计方法
通过对黑龙江科技大学现代制造加工中心的调研,了解到除尘设备目前所采用的设计方法有:
1)计算机辅助设计(CAD、PRO/E等);
2)反求设计;
3)优化设计;
4)有限元法;
5)创新设计方法等。
2、研发手段
目前所调研的企业刮板输送机处于国内同行业领先水平,它所生产的除尘设备目前所采用的研发手段有:
1)CAD(计算机辅助设计);
2)CAE(计算机辅助分析);
3)PRO/E(计算机辅助设计);
4)协同仿真平台和CAPP(计算机辅助工艺设计)等。
3、技术特点
序号
项目
单位
数值
SGZ1000/1400
(1050)
SGZ900/1050
(750)
1
设计长度
m
300(250)
200
2
输送量
t/h
2000
2000(1500)
3
刮板链速
m/s
1.2(1.275)
1.35(1.3)
4
功率
KW
2×
700(2×
525)
700
525(2×
375)
5
减速器
型号
28J(27J)
60JS
48JS(43JSA)
6
传动比
39.831(36.15)
33.147(32.22)
7
冷却方式
水冷
8
刮板链
形式
中双链
9
圆环链规格
Φ38×
137
Φ34×
126
10
链条中心距
mm
11
刮板间距
1096
1008
12
中部槽
规格
1500×
1562×
337
1000×
360
1503×
900×
320
13
连接方式
哑铃销连接
14
紧链方式
伸缩机尾
15
卸载方式
端卸
4、相关装置结构
5、不同机型的刮板输送机其结构形式总存在一定的差别,但其基本结构是不变的,都是有以下几部分组成,个部分的基本组成也大致一样,不同之处只是其形状、数量及结构形式有一定的差别:
6、1.机头
7、机头是整个输送机的卸载端,其两侧均可与动力部联结,尾部与过渡槽连接。
机头主要由机头架、链轮轴组、拨链器、压块、护板、连接螺栓等组成。
机头架为左右对称,左边与右边均可通过连接板连接动力部,以适应不同工作面的需要。
其外形如图5—3--2所示:
1.机头架2.护板3.压块4.链轮组件5.连接板6.拨链器7.舌板
图5—3--2
2.动力部
动力部是整机的驱动装置,其主要由减速器、联轴器、电机等部件组成。
如图5—3--3所示:
1.电机2.连接过筒3.联轴器4.减速器
图5—3—3
3.机尾
机尾部集过渡、联结及调节功能于一体,结构紧凑,主要由以下几部分组成:
⑴固定槽:
机尾的定位块、机尾挡铲板、推移梁都通过螺栓或销轴与其连接。
固定槽为左右对称结构,可适应左右工作面互换要求。
⑵伸缩槽:
为适应左右工作面需要也为左右对称结构,它与固定槽组成伸缩机尾的主体,主要由机尾架、链轮轴组、拨链器、机尾护板、左右活槽帮、回煤罩等组成。
⑶机尾挡板及护板:
分别用螺栓固定于固定槽两侧。
⑷推移梁:
通过销轴与固定槽连接。
⑸推移油缸、液压管路、控制台组成机尾的液压控制部分,其中两个推移液压安装于机尾两侧,使用时注入乳化液。
1.压块2.护板3.机尾架4.活槽帮5.连接板6.舌板7.链轮组件8.回煤罩
4.中部段
中部段是输送机机体的主要部分,其主要由中部槽、电缆槽(SGZ900/(1050)750、SGZ1000/1400H后部刮板机无电缆槽)刮板链组成。
㈢工作原理
动力传动的途径是:
电动机的扭距经联轴器到减速器输入轴,经减速器后,通过输出轴传递到链轮轴组,由链轮牵引刮板链进行运动,从而达到运输的目的.
4、现阶段存在哪些技术问题
与国外相比我国生产的工作面刮板输送机整机性能相对比较差,一些关键零部件的寿命、可靠性相对较低,监测、控制方面相对比较弱。
具体有以下方面。
(1)输送能力方面的差距。
上个世纪90年代后期,国外工作面刮板输送机装机功率达到3×
700kw或3×
855kw,现在已达到3×
1250kw,溜槽内宽也由1000mm扩大到1250mm,链条直径Φ48~Φ52,中板厚度50mm以上,输能力达到4500t/h以上。
目前国内使用的重型刮板输送机装机功率多为2×
525kW或2×
700kw,个别的使用2×
855kw,溜槽内宽1000mm或1200mm,运输能力达到2500t/h或3000t/h,链条多采用Φ38~Φ48,中板厚度为45mm。
(2)关键零部件寿命差距。
我国生产的刮板输送机的主要零部件寿命大都低于国外先进水平,其中关键零部件,如圆环链和中部槽。
有资料表明:
国外大于Φ34的圆环链过煤量在200mt,国内同规格的圆环链过煤量100mt左右。
而且国外规格为Φ42圆环链过煤量可达400~500mt,国外重型刮板输送机中部槽过煤量保证值为600mt,最高寿命可达1200mt,而国产中部槽过煤量只有400~500mt。
造成这种寿命差距的主要原因是国内没有研制、开发出生产这些关键零部件的材料,国内重型刮板输送机中部槽用的中板、链条等关键材料都是依靠进口,这样造成国内生产的产品总是滞后于国外产品。
(3)技术性能差距。
20世纪末期以来,美、澳、英、德等先进采煤国家积极应用机电一体化技术,研制、开发新型自动化运输设备,这些设备采用计算机工况监测监控,在增加传动功率,提高生产能力的同时,使设备的功能内涵发生了重大突破。
经过十多年的努力,已经研制出限矩摩擦离合器作为输送机启动或运行时的过载保护,利用调速偶合器实现输送机的软启动和过载保护,通过链条张力自动调节装置来实现刮板链随运行工况的变化以调节链条的张紧力。
通过工况监测和故障诊断系统,及时了解设备运行的工况,保证设备的安全运行。
国内的轻型、中型刮板输送机多采用液力偶合器或双速电机来改善输送机的启动性能,重型刮板输送机采用限矩摩擦离合器保护电机,虽然在个别输送机上使用了调速偶合器和自动伸缩机尾,可是由于不能准确的对输送机运行过程中的数据进行采集、分析,这些设备还不能达到自动控制的要求。
5、对市场进行简单分析
一、刮板输送机国内市场供需现状分析
(一)产量(产值)地区分布情况
2008年刮板输送机产量(产值)地区分布统计图
(二)需求地区分布情况
2008年刮板输送机需求地区分布统计图
6、结论
我国刮板输送机在产品种类上已经与国外产品基本相同,一些中小型产品可以满足一般煤矿开采的需要,可是在一些高端产品和技术方面,尤其是一些关键零部件的可靠性、设备的自动化等方面和国外设备还有一定的差距。
通过这次的研究,在提高筛选问题的能力、增长刮板输送机有关知识的同时,培养了乐于探究的学习态度,更重要的是学会了如何检索信息及利用各种资源获取的需要的知识。
我想这次科研训练对于我即将到来的毕业设计具有非常重要的意义。
对于即将踏入社会的我们来说,实事求是、脚踏实地的做好每一件事情也是非常重要的。
7、参考文献
[1]刘文彦.刮板输送机的技术现状及发展趋势[J].科技生产,2006,58.
[2]罗庆吉,石国祥.综采工作面刮板输送机的现状和发展趋势[J].煤炭机电,2000,55-57.
[3]
王继生.自行研制大功率剑板输送机势在必行[J].科技情报开发与经济,2007,253-254.
[4]许岩.我国刮板输送机发展分析.建设机械技术与管理,2008,128-130.
[5]金晓颖.刮板输送机的发展趋势.中州煤炭,2007,43-45.
[6]姜翎燕.工作面刮板输送机技术现状与发展趋势.煤炭科学技术,2007,102-105.
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