煤矿矿车清扫机设计本科-大学毕业设计

1、 摘 要矿车在煤矿井下运输中占有十分重要的地位，煤矸粘结矿车车底是煤矿生产运输过程中存在的一个普遍问题。经常而及使地清扫矿车车箱式提高矿井轨道运输效率的重要因素。不论煤质，粒度组成及含水量如何，由于煤矿生产环境的恶劣，加之在运输的过程中的振动等原因，卸车之后总会有少量的煤炭，煤矸等易粘结的物料粘结在矿车车箱底部及邻帮若不将这些残留煤，岩粉及时清除干净，则会越积越厚，越积越结识，增加了矿车自重，使矿车的有效容积减少，它不仅直接影响着矿车的运输能力，造成了运输系统的紧张状况，而且增加了电力资源的浪费，甚至使电机车运输是空列起动发生困难，所以清理车底的问题，在煤矿就显得尤为重要。本设计在传统机械矿车清车机的基础上加入了液压系统，由摩擦离合器控制行走部该为液压控制，安装了多路电磁换向阀，分别控制清车机前后，左右的移动以及摇臂的运动，克服了摩擦离合控制因打滑无法清理矿车车底粘结物的弊端。关键词： 清车机；液压；矿车 ABSTRACTMine car plays an important part in the coal mine underground haulage. The gaugue f

2、elt on the bottom of the coal car is one of the common problems on the process of coal production and transportation. To clean the compartment of mine car frequently and promptly is a significant way of raising the efficiency of mine pit rail haulage. No matter the quality of coal, the size composition and water content as well, due to the bad environment of coal production and the vibration in the process of transportation, there always has some coal and other materials left which was very easy

3、 to cake on the bottom of the mine car after unloading. If we do not clean these remaining coal and rock meal soonly, they would be heavier and solider, which would increase the weight of mine car so that decrease the effective volume of it. Then it would not only affect the transportation ability of mine car directly and make the intense condition of the transportation system, but also increase the waste of electric power, and even make substantial difficulty in starting the spacial vehicle whi

4、le transporting the electrical machinery truck. So cleaning the bottom of the mine car become espectially important. This design add the hydraulic system on the basis of traditional cleaning machine for mechanical mine car. It changes clutch control into the hydraulic control, and is added the multi-channel electromagnetism cross valves which controlled the all round migration of cleaning machine and the movement of the rocking shaft. It also overcomes the shortcoming that the friction control c

5、annot clean the remainings on the bottom of mine car due to its splitting.Keyword: Pure car machine; Hydraulic pattern; Mineral car目录1 绪论51.1 国内几种矿用清车机简介51.2 液压矿车清车机的特点91.3 液压式双圆盘截齿矿车清车机简介101.4 与原机械式矿车清车机的比较121.5 矿车清车机设计的目的132总体设计的方案确定142.1 方案的制定原则142.2本设计方案的规划152.2.1 清车机各部分的设计152.2.2结构设计172.2.3可行性和必要性分析182.3设计方案的内容总结193 截割部设计203.1截割头的设计要求203.2 截割头的设计213.2.1截齿213.2.2螺旋滚筒213.3 主要参数的设计233.3.1螺旋机构的回转直径的确定233.3.2合理确定螺旋切削机构的转速和进给速度243.3.3螺旋切削机构驱动功率估算253.4 截割臂的设计253.4.1 截割臂的基本要求263.4.2 截割臂的设计计算263.5 仰

6、俯液压缸的设计283.5.1液压缸工作压力及主要结构尺寸的计算283.5.2 液压缸壁厚和外径的计算313.5.3 液压缸缸盖厚度的确定343.5.4 液压缸缸体长度的确定353.5.5 液压缸结构的设计364. 驱动系统的设计计算414.1清车机动力的选择414.2 驱动方案的确定444.3 电动机的选型444.3.1电动机的相关计算444.4 减速器的选择464.5链传动的设计计算464.5.1链轮和链的设计计算464.5.2链传动输入与输出轴的设计计算49结 论56参考文献571 绪论矿车在煤矿井下运输中占有十分重要的地位，煤矸粘结矿车车底，是煤矿生产运输过程中存在的一个普遍问题。经常而及时地清扫矿车车箱是提高矿井轨道运输效率的重要因素。所以，清理车底的问题，在煤矿就显得尤为重要。在矿井运输过程中，物料黏结矿车车底，造成矿车有效容积减少，严重影响着矿车的运输效率。因此，清理物料粘车是保证矿井运输能力的重要环节。20世纪 80年代以来，我国煤矿曾使用过很多种固定矿车清理设备，如电磁振动清车机、电渗法清车装置、电动高低频振动清车机、气动振动清车机、液压铲板式清车机等，但这些设备或因清

7、车不彻底，易损坏矿车；或因清车时间长，效率低；或因需设清车专线和清车场地而未能得到广泛使用。目前很多矿井仍沿用人工清车的方法。因此，迫切需要研制一种清车彻底、高效的矿车清理设备。QLW820 - 115/6型卧式螺旋清车机就是基于上述问题而设计的。1.1 国内几种矿用清车机简介70年代中后期，煤炭工业部召开了多次矿车清理机械化经验交流会，此后国内许多煤炭、冶金和化工等矿山推出了多种适合自己具体条件的清车机。这些清车机在提高运输效率和减小工人劳动强度方面都起了一定的作用。但是，由于各个矿山的具体条件不同和清车机本身的某些不完善之处使它们的发展受到了一定的限制。尽管如此，在完善和创新两方面仍然取得了不少可喜的成果。矿用清车机按照工作原理可分为振动法、电渗法、高压水射流法、机械法等，其中振动法又包括电磁振动、电动高频振动、电动低频振动、风力振动以及与翻车机笼体联动的无动力振动等；机械法又包括抓斗式、刮板式和圆盘（旋转）式等。现将几种主要的矿用清车机简介如下：一、振动清车机振动清车机是我国使用比较早、研究比较多的一种清车机。在多年的实践和研究中，通过取长补短和采用有关的新技术，已逐步趋于完善。

8、部分金属矿山在采用电动高频振动清车机时，吸取了电动低频振动清车机的长处，由冲击强度和刚度比较小的矿车底部或两侧改为冲击强度和刚度比较大的矿车斗缘，以延长矿车的使用寿命：用比较简单的偏心轴皮带轮取代比较复杂的振动器，使结构简单近年来，广东某矿在清车机上采用小功率振动电机获得了成功。取得了明显的经济效益。 煤炭部门所最多采用的电动低频振动清车机虽有不少优点，但缺点也较多。湘东铁矿矿务局对北京有色冶金设计研究总院为南京凤凰山铁矿设计的低频振动清车机作了一些改进，由原来比较复杂的单独安装简化为与翻笼固定在一起，由原来需要摘钩、每次只能清理一辆矿车改为不需要摘钩，每次能清理两辆矿车。东北工学院和北京有色冶金设计研究总院所作的电测应力分析表明，翻笼安装这种清车机对其强度影响是不大的，因而不必另外增加静笼的结构强度。为了向安装在翻笼上的清车机电机供电，在煤矿上采用集电环联动机构之后，一些金属矿山又推出了电磁给电装置和电动推杆给电装置。二、电渗清车器电渗法清理矿车是在外电场的作用下，以水为介质在矿车与粘结物之间形成一层水膜，使粘结物与车壁脱离而达到清理矿车的目的。这种方法具有无噪声、无粉尘、不损坏矿车

9、等优点。但是由于耗电较多， 故它仅适用于存积物含水量较高的矿车。该方法起初在徐州权台煤矿使用。后来，铜陵铜山铜矿和龙游黄铁矿等金属矿山也陆续采用，并取得了较好的效果。三、高压水射流联合机械截齿清理机该种矿车清理装置的工作机理包括高压水射流清理和机械截齿清理两部分。高压水射流清理：高压水经喷嘴喷出后形成具有一定动能的高压水射流，当作用于矿车粘结物时，将对其进行切割和冲刷作用，使有一定粘结力的非固结性粘结物迅速脱落，同时高压水射流冲人粘结物的缝隙和孔洞后，则产生高压水楔作用，使粘结物的缝隙和孔洞不断扩展断裂，而破碎脱落。机械截齿清理：利用螺旋分布的截齿对坚硬粘结物的切割作用，使粘结物快速与矿车分离。结构组成该种清理装置主要由可三维空间移动的门式组合机架、高压泵站、电控系统和截齿可伸缩清理滚筒等组成，其中清理滚筒是实现清理作业的直接执行部件。截齿可伸缩清理滚筒由圆柱形筒体、切割截齿、高压水射流喷嘴、旋转密封等组成，筒体上螺旋分布着12个切割截齿和6个高压水射流喷嘴，每个切割截齿能沿其旋转直径方向在50 mm的范围内伸缩移动，以适应变形矿车的清理。高压水射流喷嘴随截齿螺旋均匀分布，泵站提供的高压水，经高压管路和旋转密封进入圆柱形筒体的中心孔，由各喷嘴喷出而形成高压水射流，实现对粘结物的冲刷、冷却润滑截齿和灭尘的作用。四、机械清车机机械清车机利用电动机带动清扫器在矿车车箱内转动清除车底的粘结物。清扫器有金属刷式、盘式、滚筒式、螺旋割刀式等几种。清车机的横向行走部、纵向行走部、截割部都是由许多机械零件组合起来的，因此，结构笨重、操作复杂、维修量大。此外，使用这种清车机还需二次翻卸，费工费时，效率不高。有关煤矿虽作了一些改进，但效果不明显。吉林通化铜矿曾研制成一

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