刮板输送机设计计算及选型.docx
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刮板输送机设计计算及选型
4.1刮板输送机输送能力的计算
4.1.1工作面刮板输送机的输送生产能力计算
刮板输送机输送能力Q按下式计算：
Q=3600Avρ（4-1）
——刮板输送机输送量（t/h）；式中Q2——）；溜槽上物料装载断面（mA
——刮板链条速度（m/s）；v
3——）。
t/mρ物料堆积密度（
4.1.2溜槽上物料断面积A计算
图4-1溜槽中货载最大断面积
溜槽上物料断面积A：
2D1（4-2）bb）h（AAAAbhCb10312201e242——、）；A单侧挡板
溜槽上物料断面各部分的面积（式中Am212——）；导向管断面面积（m
A3——溜槽宽度（m）；b
——溜槽槽口高度（m）；h0——溜槽槽口宽度（m）；b
0——刮板输送机工作时档煤净高（m）h；1——物料的动堆积角，
取α=20?
；α
（0.730.20.085）tan200tanbh（bb）.3m112——溜槽上框架宽度（m）；
b1——溜槽距挡板的距离（m）b；2——；）m导向管直径
（D
——装载系数。
Ce2070.3.1412）.159（m.3
0）0.730.20.08500.A0560.087.9（24Q=3600×0.159×1.04×
0.9=535（t/h）
4.1.3刮板输送机上的物料断面面积的计算
当给定工作面刮板输送机的生产能力，验算溜槽最大物料断面面积A'：
Q4002e）
板输送机中部槽尺寸满足生产能力要求
4.2刮板输送机水平弯曲段几何参数的计算
工作面刮板输送机，随着采煤机的移动，需要整体逐段向煤壁推移，使工作面刮板输送机呈蛇形弯曲状态。
如图4-2所示。
图4-2刮板输送机水平弯曲段示意图
4.2.1弯曲段曲率半径R的计算
弯曲段曲率半径R：
l0R（4-3）2sina2——弯曲段曲率半径（m）
R；式中
——相邻溜槽间的偏转角度（?
）；α'
——每节溜槽长度（m）l。
01.528.65R（m）
3sin22．
4.2.2弯曲段长度L的计算w弯曲段长度L：
w2a4aRL（4-4）w——弯曲段长度（m）式中L；w——m）a。
刮板输送机一次推移
步距（
227.8.650.6L40.628）（mwL=8.27m的计算值。
实用中要确保刮板输送机弯曲段长度不小于w弯曲段对应的中心角α的计算4.2.30弯曲段对应的中心角：
0a2arcsin（4-5）
022aLw——。
式中rad）弯曲段对应的中心角，一般
用弧度表示（06.01450.8.302arcsinrad）（0226.278.0N的计算4.2.4弯曲段的溜槽数：
弯曲段的溜槽数N2R0N（4-6）
l0L——弯曲段所需溜槽数量，输送机整体推移时N；式中Nl0——）rad。
a弯曲段对应的中心角（0145065282..54N5.
5.1．
4.3刮板输送机运行阻力的计算
4.3.1刮板输送机每米长度物料质量q的计算刮板输送机每米长度物料质量q：
Qe（kg/m）（4-7）q3.6v——刮板输送机输送量
（t/h）Q。
式中e400q106.8（kg/m）3.61.044.3.2刮板链条每米长度质量q的计算0刮板链条每米长度质量，与链条直径、刮板链条形式及溜槽宽度等因素有关，其数值如表4-1所示
表4-1刮板链条每米长度质量q0
链条直径（mm）
溜槽宽度（mm）
刮板链条每米长度质量（kg/m）
边双链
中双链（准边双链）
单中
链
10
280
—
—
14
320
—
13.4
420
—
15.2
520
—
25.2
18
620
18.4
—
630
19.2
—
22
630
31.4
35.2
764
36.0
39.0
26
730
42.3
51.0
764
47.4
58.6
30
730
—
70.0
764
—
72.0
30
830
—
73.6
880
—
78.0
34
960
—
90.0
1000
—
98.0
5.29.411.313.228.133.040.043.060.063.066.971.080.082.0q40.0由表4-1）查得kg/m（0．
4.3.3刮板输送机有载分支的基本运行阻力W的计算zh
图4-3刮板输送机运行阻力计算图
刮板输送机有载分支的基本运行阻力W：
zh
N）（4-8）
sing（qq）W（qLq）Lgcos0zh0——刮板输送机有载分支基本运行阻力（N）；W式中zh——刮板输送机设计长度（m）；
2——；重力加速度，取gg=10m/s
——刮板输送机倾角（?
）β；
——刮板输送机每米长度物料的质量（kg）
——刮板链条每米长度的质量（kg）q；
力系数；ω
——刮板链条在有载分支溜槽中移动时的阻力系数；“±”——根据刮板链条向上运输时取“
W（106.80.640.00.4）16010cos0zh
q；
0——物料在溜槽中移动的阻
ω'
+”号；反之取“－”号。
（106.840.0）16010sin0128100N128.1kN4.3.4刮板输送机无载分支的基
本运行阻力W的计算K刮板输送机无载分支的基本运行阻力W：
K
（4-9）
）sincos（WqLg0K——刮板链条在无载分支溜槽中移动时的阻力系数；
ω?
式中
刮板输送机无载分支基本运行阻力（N）W。
25.6kNN）25600sincos016010（.400.W400K和无载分支运行阻
4.3.5
刮板输送机弯曲时有载分支运行阻力Wzh的计算力WKWW刮板输送
机弯曲时有载分支运行阻力：
和无载分支运行阻力Kzh
（kN）（4-10）WWkzh1zh（kN）（4-11）
WkWK1K——刮板输送机弯曲运行时附加阻力系数。
k式中1（kN）
W9140.128.11.1zh（kN）W228.25.61.1K4.3.6刮板输送机运行总阻力W
的计算
刮板输送机运行总阻力W：
（kN）（4-12）WW））1.21（WWk（WzhzhKK2
尾部链轮回转时的附加阻力系数。
k式中2（kN）
刮板链条绕上头部、
0.18625.6）W1.21（128.14.4刮板输送机链条张力和牵引力的计算
4.4.1计算各特殊点的张力
1.确定给定条件中最小张力点张力Smin如图5-3比较1点和3点张力S和S：
31S1.1WSSW）（4-13K21K1又设机头、机尾所需功率相同，负
荷均匀，每个链轮克服阻力为总阻力W的一半，即
1.21（WW）WKzh0.SS605（WW）（4-14）Kzh3222解式
（4-13）和（4-14）可得：
SS0.605W0.495W0.605128.10.49525.664.83K31zhSS64.830所以S>
因为SS=S
图4-4链条张紧力计算示意图
2.用逐点计算法计算链条各点张力
图4-4中，
kN
3SSmin3kN
SS.9W.1128.1143S1.1W31zhzh3431.21（WW）W1.21（128.125.6）KzhS143SS.
950.9kN414222kN
SS7622.WW50.91.125.S1.1K12K14.4.2刮板输送机两端链轮总牵引力刮板输送机两端链轮总牵引力F：
FFF（4-15）215S）FSS0.0（S
（4-16）其中11414FSS0.05（SS）（4-17）32322
——刮板输送机两端链轮总牵引力（kN）；F式中——头部链轮的牵引力（kN）；F1——。
）FkN尾部链轮的牵引力（2．
）（kN750.9）102.50.90.05（143.9F143.91）（kN03）21..730.05（22.7F222（kN）7123..0F102.7214.5刮板输送机电机功率的计算刮板输送机
满载运行时，电机功率P的计算4.5.1刮板输送机满载运行时，电机功率P:
vFk（4-18）（kW）P——刮板输送机电机功
率备用系数；式中k——）F；刮板输送机链轮总牵引力（kN——刮板输送机传动效率。
η
041.123.71.12157.PkW）（90.P的计算4.5.2单向割煤采
煤工作面刮板输送机电机功率s：
q=0）的电机最小功率P采煤机下放时，刮板输送机空载运行（minvLgcos1.12q0）（4-19（kW）P
min1000041.40.cos0.1240.01601011P65.（kW）
min90.1000）用式（4-18单向割煤工作面采煤机割煤时，刮板输送机电机最大功率为PmaxP。
=计算，即PmaxP：
刮板输送机电机的等值功率P和设备功率sd22PPP.6PP04-20）（）（kWminminmaxdmaxP.2P1）（4-21（kW）ds——刮板输送机满
载运行时电机最大功率；P式中maxP——刮板输送机空载运行时电机最小功率。
min22118.8165.165..P061572157.2（.kW）dP1.2118.8142.6（kW）
s刮板输送机配用电机总功率P=180kW>P=142.6kWsz
所以，电机可用。
4.6链条预张力和紧链力的计算
4.6.1链条预张力由定义可知，链条预张力引起链条的弹性伸长量?
L应等于链条在额定负载y下的弹性伸长量?
L，即?
L=?
L。
由虎克定律和上述张力代入该等式，可得y1T（SSSS）（kN）（4-22）42134——链条预张力（kN）。
T式中
1T（50.922.73143.9）55.1（kN）44.6.2链条紧链力
链条紧链力:
FWTT（kN）（4-23）K1——刮板输送机链条预张力（kN）T；
式中
——紧链时底链移动阻力（kN）W；K——接链时链条松弛量（0.5～0.6t）
需要的附加牵引力（kNF'），按下
式计算：
EAp3010F（kN）（4-24）4L2——）；109（N/m刮板链条
的弹性模量，取E=206×式中E2——）；A链条横断面积（m0——圆
环链条链环的节距；p
——刮板输送机设计长度（m）L。
22D.0263.140231006.A221（m）
0443909201.0610.1020634.1031F（kN）
1604T55.125.631.4112.1）kN（1．
4.7刮板输送机牵引机构强度的验算
刮板输送机牵引链强度验算：
Ta（4-25）2kminTm——≥2时满足要求；kk刮板
输送机链条最小安全系数，式中minmin——刮板输送机链条最小破断载荷（kN）
T；a——刮板输送机满载启动时链条最大拉力（kN）T。
m（kN）
knTTacab——刮板输送机单股链条最小破断力（kN）；式中Tb——刮板输送
机链条根数；nc——刮板输送机链条受力不均匀系数，中单链k=1。
k
aaPnbT（kN）（4-26）mv——刮板输送机电机启动力
矩系数；n式中b——刮板输送机电机总功率；P
——刮板输送机启动时总传动效率；η'
（kN）8508501T1a2.51800.6259.T6（kN）m1.04850k3.272
满足要求min259.64.8刮板输送机的选型
刮板输送机是连续动作式运输机械的一种，由于其机身低矮，可以弯曲，运输能力大，结构强度高，能适应采煤工作面较恶劣的工作条件。
它除了运煤外，还能给采煤机作运行轨道；作为移置液压支架的支点；清理工作面的浮煤；悬挂电缆、水罐、乳化液管等。
它是缓倾斜长壁采煤工作面唯一的运输设备。
4.8.1预选
根据MG300-W型双滚筒采煤机的生产能力可初步选用SGD-630/180型刮板输送机。
基本参数如下表：
运输能力
350t/h
刮板链速
破断拉力
850KN
中部槽尺寸
（15
00
0.92m/s63220）mm
4.8.2验算
（1）运输能力的验算
vF.Q36mQmFv0）v3.6（60350
98.5）92（0.63.0.91150602m0.114
式中：
——采煤机的生产能力，t/h
Qm——中部槽具有的装载断面面积Fv——刮板链速度，m/s
v——采煤机牵引速度，m/min
0——装满系数，一般小于1，这里取0.9
3
kg/m——散煤容重，03，中部槽的装煤断面F，kg/m30中部槽装煤的可堆积角按，散煤密度1150
中部槽物料断面图
10.6320.11030tan.11）（0.6320.F0630.11222m.0940
由上计算可知,当采煤机的运行方向与刮板链运行方向相同时，中部槽的装煤断面能够承受。
反之，也然。
（2）运行阻力计算中部槽单位长度上的装煤量按链速计算，即
Q350kgm/105mq3.6v3.60.92=0.4，=0.6，刮板链在槽内
运行的阻力系数煤在槽内运行的阻力系数l计算重、空段的运行阻力。
sinLgq）cos（W（qqq）Lgllzhl038cos1509.18.80.4）6（1050.0
3sin.8918.8）150（105N
87933）（qLgcossinWlkl00）34cos3sin0.81509.8（.18Ｎ12486
式中：
L——刮板输送机长度，m
——刮板链单位长度的质量，kg/m
ql——倾斜角度
（3）刮板链张力计算：
WW，然后确定刮板链的和如下图所示，按求出的重段、空段运行总阻力zhk最小张力点。
按逐点计算法得
2
1
WSSzh12WSSk433
4
双机头驱动刮板输送机计算图
>因下端有驱动装置，故SS23>上端有驱动装置,故SS1416647>051376-0.40.6-0.4=0.6由WWzhk”点判定刮板链最小张力在“1，用逐点计算法求刮板链在各点的张力为：
取最小张力为3000=3000N
S1=3000+87933=90933N+S=SW12zh-S=0.6-0.4SWW13zhk=50765N因此：
S3（+）S-S=0.6WW14zhk=63251.4N
因此：
S4（4）电动机功率计算重载时的电机功率NmaxvW）.21（W1kzhN
max1000920.87933.21（12486）1
850.1000KW132空载时的电机
功率NmincosLg1.12qllvNmin
10000923.009.8.4cos821.118.150
8501000.KW120N电动机轴功率d22N0.6NNNNminmaxdmaxmin2212012013260.132KW131考虑到采区特殊情况，很难准确计算额外阻力，所以所选电动机的功率应．
增加15～20%的备用量。
KW1571311.1515N1.Nd因此配备240KW电动机双头驱动能满足需要。
（5）刮板链安全系数，查得1864的C级圆环链的破断拉力为410KN，边取0.85双链负荷分配不均系数Sdn1.2Smax8501.2909337.73.5经
以上计算知，所选输送机适用。
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