毕业设计说明书（蟹爪式装煤机）(3)

河北工程大学毕业设计（论文）

额定转速 1480r/min 额定电压 380/660V 供电电压 660V

防爆型式 隔爆型及本质安全型 照明电压 ～24V

2.4蟹爪式装煤机的特点

蟹爪式装煤机是一种全液压式装煤机，是一种集装载、运输、行走于一体的液压传动装载机械化设备，适用于港道断面尺寸（宽×高）≥1800×1400mm 的煤矿企业的炮采采煤工作面和掘进工作面。特别适用于半岩巷掘进装运。可与矿车、刮板输送机、带式输送机等配套使用，亦可用于地面煤场的装载。本装煤机的装载能力为每小时一百立方米，装机功率为45千瓦，行走灵活，可原地转弯，操作方便。其采煤和掘进效率高，使用安全，大大的降低了采煤工的工作强度，减少掘进头的用工人数。 本产品装载、卸装点配备喷雾装置。适用于含有瓦煤尘或其他爆炸性混合气体环境中作业。

蟹爪式装煤机对环境不造成污染和影响，节约能源。

2.5 机械传动简介

如图2-4所示：泵站9通过传动箱8驱动两台双联齿轮泵6、7，通过操作操纵台

11中的操纵手柄分别向耙爪马达3、行走马达13、三组液压缸及外接系统供油，以实现 耙爪、输送机、刮板链、行走部、履带、各液压及外接系统的运动。

图2-4 传动系统示意图

2.5.1 装载部、运输机传动系统

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机器工作时，铲板借助机器牵引力插入料堆，耙爪马3通过耙爪减速器1内的伞齿轮传动传动带动偏心盘转动，动力通过偏心盘传给耙爪，使其作有规律的耙取运动。将铲板上的煤耙到运输机上。左、右两台减速器分别由一台BM-E500耙爪马达驱动，且通过另另一对伞齿轮，由输送机主动链轮轮轴2把它们相互联3了输送机,输送机上的主动链轮2的转动使刮板链4沿溜槽上移动，从而将煤转运走。

2.5.2行走传动系统

左、右两条履带各由一台BM-E630行走马达13通过行走减速器1使驱动链链轮转动，通过左、右行走马达13的正、反向转动的组合，使机器实现前进、后退和左右转向。

2.6起动器性能参数

本机器所用的BQD20-120D型起动器是与装煤机配套使用的专用设备，作控制电动机、照明灯、连击电铃用，主要性能参数为：

a、 起动器具有过载反时限保护，端相保护、过流、短路保护、失控保 护、失压保护和漏电保护等功能。

b、 具有过载、过流、断相、漏电闭锁、过热、短路闭锁等故障显示功 能。

c、 起动器过流保护具有记忆功能，需复位才能起动。

d、 起动器工作制分反复短时工作制或连续长时工作制（八小时工作 制），操作功率为300次/小时。

e、 在电源电压为额定值得75 ～110％的范围内系统能可靠工作。

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第三

3.1总体介绍

蟹爪式装煤机装载机构设计

装载部采用蟹爪式，其工作机构的形式为曲柄摇杆机构，它由装载耙，偏心圆盘，连杆组成。其工作机构如图所示

图3-1装载部简图

对称布置的左装载耙爪和右装载耙爪与相应的主动圆盘和连杆组成曲柄摇杆机构，两个主动圆盘相向回转的同时，驱动两个装载耙在铲板表面上作平面复合运动，两个装载耙的运动相位差180o，为了保证左右两个耙爪相互错开180o相位工作，耙爪减速机构内的另一对伞齿轮副及圆柱齿轮副同时用链轮轴把两侧耙爪减速机的动力传动相互连接起来，组成刚性联接传动系统，当一个装载耙在耙取铲板上的煤块时，另一个装载耙处于返回形行程，因此，左右装载耙交替地耙取煤块，使装煤工作连续进行，装载耙前端装有可更换的耙爪，以便磨损后能更换。

蟹爪装在曲柄摇杆机构的连杆上，连杆分别与偏分圆盘和摇杆饺接，铲板就是固定杆，曲柄圆盘和摇杆都装在铲板上，蟹爪则适合装载工作要求的规律运动。

左右蟹爪减速机装于机头两侧的装载蟹爪下面，由三个螺旋伞齿轮组成的两对伞齿轮副及一对圆柱直齿轮副，机壳和偏心盘组成。（参看图3-1）

机头架是机头部分的骨架，机头部分所有部件均安装在机头架上，机头架一般多采

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用钢板及型钢焊接而成，在机头架的端部，用螺栓把铲板紧固在机头架上，便于磨损后更换，机头架本身是通过回转轴支撑在机器两侧操纵箱的壁板上的，机头架的起落是借助固定在履带架上升降油缸的的作用，油缸采用单作用柱塞油缸，这样可以保证机器在倾斜不平的地面也能正常工作。

机头液压马达采用BM系列摆线式马达，它具有低速大扭矩，传动平稳的特点。 蟹爪装载机工作性能的好坏，主要取决于工作机构中两个耙爪的运动轨迹是否合理。为了提高蟹爪装载机的生产效率，应使工作机构的两个耙爪运动轨迹运动平滑，动载荷小，运行阻力小，获取矿岩量大，并能够将每次获取的矿岩无遗漏地交给运输机，而不是在两个耙爪间抛来抛去或沿铲板滑向岩堆。

3.2蟹爪装载机参数的确定

蟹爪是该机器的执行元件，其结构如下图：

图3-2蟹爪结构简图

3.2.1蟹爪工作机构的运动轨迹

为了保证装载机有较好的工作性能，蟹爪的动作应符合一定的要求。蟹爪的动作通常可用尖爪的运动轨迹来说明。

蟹爪爪尖的运动轨迹可以划分为四段： ⑴ 插入段——耙爪插入岩石堆；

⑵ 耙集段——耙爪把耙取岩石堆的岩石集结到铲板前缘的中部；

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⑶ 耙运段——把集结在中部的岩石耙运到转载机构的接运端； ⑷ 返回段——耙爪返回到刚开始插入岩石堆的位置。

上述耙爪运动轨迹与机器生产率﹑工作阻力等有关，有关参数就是根据这个运动轨迹选取的。一般讲耙爪的运动轨迹应满足如下一些要求：

⑴耙爪插入段和耙集段所包面积中的岩石数量与耙爪单位时间工作次数的乘积应符合机器生产率的要求，这个面积应尽可能的大些，以便提高机器的生产率。

⑵两个耙爪运动轨迹间形成的“死区”所包面积应尽可能小，力争趋于零，这对提高机器的生产率有利。

⑶为了保证耙运的岩石有效地进入转载机构的接收端，并将耙运的岩石都运走，不致重返岩石堆，应使运动轨迹靠近转载机构的接收端。

⑷两耙爪运动轨迹间必需有重合部分，以保证铲板上岩石都耙运到转载机的接收端，但重合部分的面积不宜过大，否则会降低机器生产率。

⑸为使耙爪在耙集过程中载荷不致急剧增加，应使耙集段轨迹尽可能不超过铲板前刃，这样耙爪只耙集落在铲板上的岩石，工作阻力显著降低。

⑹耙集段和返回段间距应接近于机器允许的最大岩石块度，否则耙爪会在返回过程中有可能将此岩块推向岩石堆。

⑺为了缩短耙爪返回行程时间，应使耙爪运动速度比其它各段的运动速度快得多。一般讲，耙爪在插入段和耙集段运动速度在0.9~1.5m/s范围，返回段速度可达4m/s。

3.2.2耙爪工作机构尺寸的确定

蟹爪工作机构的尺寸，根据有关资料的推荐，可按如下一些关系进行选取：

⑴曲柄圆盘直径dg可按下式确定：

dg?dmaxmm?1.25~1.40?

式中dmax—机器允许最大岩石块度尺寸(mm)。 查文献㈠p40，表1-3-4得dmax =300，得

dd?dmaxmm?300?240~214.29mm?1.25~1.40??1.25~1.40?

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