上机实验报告
课程名称： 物流装备与应用 实验名称： 输送机械知识及信息查询 学院(系)： 交通运输工程学院 班 级： 物流工程0902 学 生： 朱祎 学 号： 200934010205 指导老师： 魏隽君
2012年 4月2 日
实验名称：输送机械知识及信息查询
实验目的：阅加深对输送机械的认识，了解相关设备设计、生产、销售、使用等环节的国
内外现状，认识物流设备在物流中的地位。
实验内容：
上网查阅典型输送机典型产品知识与信息。
实验时间： 2012 年 3 月 31 日
上机报告：
刮板输送机应用现状及发展分析
摘要：通过对我国刮板输送机产品结构的分析，和刮板输送机使用现状，得出未刮板输送机发展的趋势。 1刮板输送机简介
1.1刮板输送机概述
刮板输送机是一种以挠性体为牵引机构的连续输送机械，是为采煤工作面和采区巷道运煤布置机械，是目前长壁式采煤工作面唯一的运输设备。可用于水平运输，亦可用于倾斜运输。沿倾斜向上运输时，煤层倾角不得超过25°，向下运输时，倾角不得超过20°，当煤层倾角较大时，应安装防滑装置。可弯曲刮板输送机允许在水平和垂直方向作2°～4°的弯曲。如图1.1
图1.1
1.2刮板输送机组成部分
刮板输送机主要是由机头部（包括机头架、电动机、液力耦合器、减速器、链轮组件等）、机尾部、中间部分（包括溜槽、过度溜槽、刮板链组件等）和附属装置（包括紧连装置、铲煤板、挡煤板、电缆槽等）组成，如图1.2所示。
图1.2 SGZ1250/2000型刮板输送机示意图
1—减速器；2—液力耦合器；3—电动机；4—过度溜槽；5—中部槽； 6—无链牵引齿条；7—销排轨座；8—可伸缩机尾架；9—链轮组件；
10—液压缸；11—刮板链；12—侧卸式机头
1.3刮板输送机的工作原理
刮板输送机的工作原理是，将敞开的上溜槽，作为煤炭、矸石或物料等的承受件，将刮板固定在链条上（组成刮板链），绕过机头的链轮和机尾链轮而进行循环运动的无级闭合刮板链作为牵引构件如图2.1所示。当机头传动部启动后，经液力耦合器、减速器传动链轮带动机头轴上的链轮旋转，使刮板链循环运行带动物料沿着溜槽移动，直至到机头部卸载。刮板链绕过链轮作无级闭合循环运行，完成物料的输送。
图2.1 刮板输送机工作原理示意图
1—机头链轮；2—机尾链轮；3—上、下溜槽；4—刮板
1.4 刮板输送机的分类
国内外生产和使用的刮板输送机的类型很多，其分类方法各有不同。按溜槽的布置方式分，有重叠式和并列式；按溜槽结构分，有敞底式和封底式；按牵引
链结构分，有片式套筒链、可拆模锻链和焊接圆环链；按链条数目分，有单连、双边链、双中链和三链；按传动装置布置分，有并列式、垂直式和复合式；按电机的功率分，有轻型、中型和重型等。 2刮板输送机的使用现状
2.1国内外发展情况
（1）国外刮板输送机发展概况
自世界上第一台刮板输送机诞生以来，经历了半个多世纪的不断研究、试验、改进，刮板输送机已成为煤矿运输的主要设备。目前世界上生产刮板输送机的国家主要有德国、美国、英国、澳大利亚、日本等，机型从轻型、中型到重型、超重型，装机功率已发展到3×700kW。保护形式有：弹性联轴器、限矩型液力耦合器、双速电机、调速型液力耦合器、软启动(CST可控传动装置、阀控调速型液力耦合器、交流电机变频调速技术三种软启动装置)等等[4]。
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，运输能力达到4500t/h以上[1]。
目前，国外工作面输送机的运输能力最大可达2500t/h，水平运距可超过300m，链子直径达到34mm，而且出现了比同直径圆环链强度高的椭圆截面刮板链和采用新工艺生产的紧凑链等新型链子。使用电机单台功率超过400kW，整机功率超过1000kW，减速箱、中部槽等部件采用了新的材料和制造工艺，因而使用寿命大大提高，减速箱整体大修寿命达3年以上，溜槽过煤量可超过200万吨[5]。英国于1986年安装了9台双中链侧卸式刮板输送机，溜槽制造工艺和材料都有一些突破，使用寿命大大提高。为解决液力联轴器在过载或输送机被卡死的情况下喷出高温油而引起火灾、瓦斯爆炸等事故问题，人们也研制成功了防火液力联轴器。用水代替液压油做媒介的新型液力联轴器的研究工作亦有所进展[6]。
（2） 我国刮板输送机发展现状
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，已经具有一定研究开发、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消化、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2X700kw、运输能力2500t的大功率刮板输送机，并已在一些大型矿井投人使用。 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。
2.2 我国刮板输送机的特点 （1）产品系列多样化。 目前，国内刮板输送机系列品种多种多样。综采机械化刮板输送机从槽宽区分有630、730、7、800、830、960、1000、1200系列，装机功率从90kw到
2x855ｋＷ，运输能力从400t/h到2500t/h，链条规格有Φ22、Φ26、Φ30、Φ34、Φ38、Φ42、Φ48，减速器功率从90kw到1000kw，最高日产量可达2mt，年产量可达600mt，可以满足大、中、小矿的要求。 （2）产品配置多样化。 近年来，随着科学技术的不断进步，一些新的技术也不断应用于刮板输送机。液力偶合器、限矩摩擦离合器、调速偶合器等软启动技术用于设备的过载保护。液压紧链器、自动伸缩机尾等机电一体化技术用于设备的自动化控制，以尽可能的减轻煤炭开采的劳动强度，提高煤矿生产效率。而且，一些速度、温度等工矿监测、监控装置也正在不断的应用于刮板输送机。 （3）产品结构多样化
20 多年来 , 经过制造厂家和使用单位的不断探索、研制的刮板输送机中部槽结构由原来单一的挡、 铲板结构逐步形成了框架结构、 整体焊接结构、 C 型槽结构、铸焊结构等多种结构形式并存的局面 , 基本满足了各种地质条件下工作面开采的要求。
2.3 我国刮板输送机存在的问题
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。 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。
2.4我国未来刮板输送机技术改进方向
综合国内外刮板输送机的现状，我国未来刮板输送机技术将会朝着以下方向改进：
（1）技术先进性。 随着科学技术的进步和市场的发展 ，输送机的国际竞争将越来越激烈，对输送机的设计水平和生产能力要求也越来越高 ，不仅要求造型科学、 配套合理 ，在技术上不断创新、完善，去适应不断变化着的使用条件 ，而且关键部件（如刮板链、减速器、保护装置等 ）的设计或选用，要求与国际接轨 ，实现标准化。
（2） 性能可靠性。 设备的可靠性是进行高效作业的根本保证。井下受场地、灯光等条件的 ，维修条件较差 ，有些高瓦斯矿井基本不具备现场维修的条件 ，一旦出现故障就会严重影响安全生产。因此 ，输送机各部分的结构型式、传动方式、使用材料等 ， 不仅要求设计合理 ，还要建立在实践验证的基础上。 （3） 设备安全性。 安全性是至关重要的环节 ，是所有设备必须具备的性能 ，同样也贯穿在输送机的设计、制造、使用过程中。目前国家高度重视煤矿安全生产 ，引起煤矿井下事故的除了瓦斯爆炸、透水、冒顶等之外 ，设备事故也会引起人员伤亡和财产损失。 因此，输送机各部件的防护装置应设计合理、安装完备 ，在易发生事故的部位尤其要加 强防护 ，防止因断链、飞溅、高温等引发人员伤亡事故。
（4）机电液一体化趋势明显。 随着实用型新技术的发展，大功率输送机控制系统与保护装置的机电液一体化趋势越来越明显。主要表现为：机头部与机尾部功率分配、顺序启动，电机保护除过流保护、过热保护外，增加过压保护，阀控充液型液力耦合器的推广使用，链条张力监控及工况检测和故障诊断等。虽然还有部分技术的实现与应用尚需时日，但输送机机电液一体化的发展趋势不会变。 3刮板输送机发展前景
刮板输送机具有结构简单、传力大、效率高、传动比精确，适应各种包装形式的物料输送，而且运行平静，节拍可控，刮板输送机结构坚实，能经受住煤炭、矸石或其他物料的冲、撞、砸、压等外力作用，适应采煤工作面底板不平、弯曲推移的需要，可以承受垂直或水平方向的曲。 而且刮板输送机机身矮，便于安装，能兼作采煤机运行的轨道和液夜支架前段的支点。它可反向运行，便于处理底链事故。它可满足不同环境下的自动化生产需求，如医药、食品、化工、烟草、饮料等行业。因此，刮板输送机的发展前景十分好。
4总结(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。
参考文献
[1] 知网http://www.cnki.net
[2] 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.
[3]范钦满.连续性输送机械.物流装备与运用，2011，290-292.
