-2 K-4 型往复式给煤机外形尺寸和安装尺寸型号 A B C HK-4 1622 4740 1632 330型号 H1 H2 H3 LK-4 762 345 1543 3835型号 L1 L2 L3 L4K-4 1700 1750 1550 1500型号 L5 L6 L7 L8K-4 1435 1500 1300 1250型号 L9 L10 L11 L12K-4 1250 1580 35 266型号 n × L13 L14 n × L15 L16K-4 3 × 270 96 3× 320 220型号 N × MD L17K-4 20 × M 20 24001.4 K 型往复式给煤机工作原理简述 往复式给煤机由槽形机体和带有曲柄连杆装置的活动底板组成的曲柄滑块机构。
底板是工作机构。
由于曲柄连杆装置的作用底板作有规律的往复运动。
当底板正行时将煤仓和槽形机体内的煤带到机体前端底板逆行时槽形机体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。
由于底板往复运动的结果机体内的煤连续地卸落到运输设备或筛选设备上。
1.5 K4型给煤机的技术改造 随着矿井的延伸,井下使用K4型给煤机的数量不断增加。
由于在使用中,发现该机在结构上存在一些问题,为此我们对其进行了技术改造。
2、往复式给料机的结构设计 2.1 给煤机的外型尺寸 参考表 1-2 K-4 型往复式给煤机取料仓宽度为 B 1500 mm ,底托板材 料选用 Q235 钢长度为 L2400 mm 。
已知给煤机的行程取 a 300 mm 。
给料量 1200t/h20 kg / min ,曲柄转 速 62 r / min 。
由此可推出每转推出煤的容积为: m 322.6 V 0.3396 m3 γ 950 20 m ――曲柄每转推出煤为 m 0.3226 吨322.6 kg 62 γ ――查表得散煤的容重 γ 950 kg / m 3 由式 V a b h 0.3 ×1.5 × h 0.3396 m3 得 推出煤的最低高度: h 755 0.755 m mm 取 h 800 mm 底托板焊接在热扎等边角钢焊成的架子上。
查手册选用型号为 10 的角 钢,角钢的基本参数为: b 100 d 10 r 9 截面积 cm 2 19.261 理论质量 15.12 kg / m 所需角钢的长度为: l 2× L 2× B 2 × 2.4 2 × 1.5 7.8 m角钢的质量为: m角钢 l × 15.120 7.8 × 15.120 117.936 kg底托板尺寸为: 2.4 × 1.5 × 0.016在底托板的两侧各加一块钢板用来挡煤,防止煤洒落。
钢板选用与底托板相同的材料,钢板的尺寸为: 2.4 × 0.1 × 0.16在底托板的前后两端各加一块钢板用来挡煤,防止煤洒落。
钢板选用与底托板相同的材料,钢板的尺寸为: 1.5 × 0.2 × 0.016在底托板的下面四个滚轮滚动的地方各焊接一块钢板,钢板选用与底托板相同的材料,钢板的尺寸为: 0.6 × 0.1 × 0.016整个钢板的质量为:m板 ρ 2.4 × 1.5 × 0.016 2.4 × 0.1 × 0.16 1.5 × 0.2 × 0.016 0.6 × 0.1 × 0.016 7.85 × 10 3 0.0576 0.00768 0.0096 0.00384 617.952 kg2.2 能耗分析 往复式给煤机的运行阻力往复式给煤机运行时电动机功率主要消耗在克服下列阻力上。
正行时:底板在托滚轮上的运动阻力 F1 和煤与固定侧板的摩擦阻力 F2 。
逆行时:底板在托滚轮上的运动阻力 F1 和煤与底板的摩擦阻力 F3 。
此外还有一些能量消耗在克服底板加速运动时的动阻力上。
往复式给煤机正行时的功耗是有效功耗逆行时的功耗是无效功耗。
2.2.1产生运行阻力的因素 采用倾斜式仓口漏斗 由于煤仓出口处压力的作用使底板产生了运行阻力如果采用倾斜的仓口漏斗使煤仓出口压力对底板作用减小或不作用在底板上底板的运行阻力就可以大大减小。
F1 m1 m2 g ωF2 β h2 γ l1 gF3 m1 g 图 2-1 往复式给料机计算简图式中 m1 —给煤机槽体内煤的质量 kg m2 —给煤机运动部件的质量 kg g —重力加速度g9.81 m / s 2 l1 —给煤机底板水平投影长度 m ω—底板在托滚轮上的运动阻力系数ω0.08 μ—煤与钢的摩擦系数μ0.5~0.7 β—煤对侧板的侧压系数β0.995 γ —煤的松散容重ρ950 kg / m3 h—底板上煤的厚度 h 0.7 h1 m。
K 型往复式给煤机计算简图见图 2-1。
正行阻力: F4 F1 F2 逆行阻力: F5 F1 F32.2.2运行阻力的计算 运行阻力按正行阻力和逆行阻力的均方值计算即: 1 2 F0 F4 F52 2 m1 b L h γ 1.5 × 2.4 × 0.8 × 950 2736 kg Q235 的密度ρ7.85 F1 m1 m2 g ω F2 β h2 γ l1 g F3 m1 g m2 m板 m槽钢 617.952 117.936 735.888 kgF1 m1 m2 g ω 2736 735.888 × 9.81 × 0.08 2724.74 NF2 β h2 γ l1 g 0.7 × 0.995 × 2.4 × sin 10 0 0.80 × 950 × 2.4 × cos10 0 × 9.81 5068.2 NF3 m1 g 0.7 × 2736 × 9.81 18768.96 NF4 F1 F2 2724.74 5068.2 7761.49 NF5 F1 F3 2693.29 18768.96 21462.25 N 1 2F0 F4 F52 2 1 7761.49 2 21462.25 2 2 16137.98 N 3、减速器设计3.1 电动机选型 减速器用三对轴承,选用深沟球轴承查得其效率为η1 0.99 η1 η1 0.99 3 0.97 3 齿轮选用直齿圆柱齿轮,其效率为η 2 0.98 η 2 η 2 0.98 2 0.96 2 联轴器选用弹性套柱销联轴器,型号为 TL8,许用转矩T710000N.mm。
η 3 0.99 曲柄的效率: η 4 0.96 η 4 η 4 0.96 2 0.92 2 连杆的效率 η 5 0.85 η 5 η 5 0.85 2 0.72 2 总效率为: η η1 × η 2 × η 3 × η 4 × η 5 0.97 × 0.96 × 0.99 × 0.92 × 0.72 0.61 电动机所需的功率为: Pw 12.1 Pd 19.8 KW η 0.61 所以电机选: 型号为 YB200L2-6 电机总功率 22 KW 同步速度 1000 r / min 电机的满载转速为 970 r / min 堵转转矩的额定转矩为 1.8 N m 最大转矩的额定转矩为 2.0 N m 查表可知电机轴直径为 55 mm3.2 传动比分配 总传动比为 15.75 i f 1.4i s i总 15.75 i s 3.35 1.4 1.4 取i s 3.5, i f 4.53.3 计算传动装置的运动和动力参数 电动机功率 Pd 19.8 KW Pd 19.8 T0 9550 9550 × 194.94 N m n0 970 Ⅰ轴 P1 Pd × η 3 19.8 × 0.99 19.602 KW n1 n0 970 r / min P1 19.602 T1 9550 9550 × 192.99 N m n1 970 Ⅱ轴 P2 P1 × η1 × η 2 19.606 × 0.99 × 0.98 19.02 KW n1 970 n2 215.6 r / min if 4.5 P2 19.02 T2 9550 9550 × 842.49 N m n2 215.6 Ⅲ轴 P3 P2 × η1 × η 2 19.02 × 0.99 × 0.98 18.45 KW n2 215.6 n3 61.6 ≈ 62 r / min is 3.5 P3 18.45 T3 9550 9550 × 2841.90 N m n3 623.4 齿轮的设计3.4.1 第一对齿轮的设计 (1)选择齿轮材料查表 2-17 小齿轮选用 20C r M n T i 渗碳淬火 HRC 1 56~62 大齿轮选用 20C r M n T i 渗碳淬火 HRC 2 56~62(2)按齿面接触疲劳强度计算确定齿轮传动精度等级,按 Vt 0.013 0.022n1 3 P n1 估取圆周速度Vt 5 m/s , 参 考 表 8-14 , 表 8-15 选 取Ⅱ公差组 8 级小轮分度圆直径 d 1 ,由式(8-64)得 2 KT1 u 1 Z E × Z H × Z ε 2d1 3 × ψd u σ H 齿宽系数ψ d 查表 8~23 按齿轮相对轴承为非对称布置,取 ψ d 0.4小齿轮齿数 Z1 在推荐值 20-40 中选 Z1 30大齿轮齿数 Z 2 Z 2 i f × Z1 4.5 × 30 135 u 齿数比 u Z1 / Z 2 135 / 30 4.5传动比误差 u / u u / u 4.5 4.5 / 4.5 0 误差在 ± 5 范围内合适小齿轮转矩 T1 由式(8-53)得 T1 192990 N m载荷系数 K 由式 8-54 得 K K A × K V × K β × K a使用系数 K A 查表 8-20 K A 1.75动载荷系数 KV 查图 8-57 得初值 KVt KVt 1.2齿向载荷分布系数 K β 查图 8-60 K β 1.04齿间载荷分配系数 Kα 由式(8-55)及 β 0 得 1 1ε γ ε a 1.88 3.2 cos β Z 1 Z 2 1 1 1.88 3.2 30 135 1.73查表 8-21 并插值 K α 1.27则载荷系数 K 的初值 K tK t K A
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