型耙斗装载机.doc

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毕业设计(论文)

P-120B型耙斗装载机

P-120B TYPE SCRAPER LOADER

毕业设计（论文）
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摘要
现代社会的不断进步，人们对能源的所取量日益增大，而煤炭又是我们最重要的能源。随着可以快速发展,各种机械设备得到了迅猛发展，在采矿设备中，耙斗装岩机随着产生。耙斗机等掘进机械的使用可以保证了开采的安全性，又保证了掘进速度的提高。P-120B型耙斗装载机是一种采矿设备，利用绞车引导耙斗把矿石装载入采矿车中。其符号的意义是：P表示耙斗式；120表示耙斗的容积为1.2立方米；B表示设计序号。耙斗装岩机适用于大型巷道装载，要求巷道远高过2m，断面超过5平方米。
设计的装岩机要符合在大断面矿井可以快速掘进的需求，同时需要解决冲突关于装载速度太慢而达到快速掘进的要求的，在这份设计的前提是知道装载机工作时的效率和1.2立方米的耙斗容积。同时需要有一定量的计算，来推论我们所设计的减速器、工作滚筒与空程滚筒等重要部分的合理性。在此，使用具有行星齿轮的工作滚筒和空程滚筒。为什么使用行星齿轮？因为使用方便、便于调节、出事少、好维护等优点。在设计的过程中，我们可以参考已有的设备和经验，以便完成装载机的设计。
P-120B型耙斗装岩机的有着很多长处，可以大量装载、高效率、很少发生故障、便于维护、使用场所广、构造简易好制作等。但是体积比较大、工作时对钢丝绳磨严重等缺点。

关键词： 耙斗装载机；绞车；滚筒；行星齿轮

Abstract
With the development of society, the demand of energy is more and more, the coal is become more important that can not be replaced. With the progress of science and technology and mechanization develop, mining equipment arises at the historic moment, Rock rake bucket loading machine is the important mechanical equipment.The use of tunneling assmbly such as the Rock rake bucket loading machine that can guarantee the safety of mining, and ensure the speed of the tunneling. P-120-B Rock rake bucket loading machine is the equipment that use winch traction slusher and put the rocks into harvesters. Its symbol meaning is: P- slusher type; 120- the cubage of the slusher is 1.2 m3; B-design serial number. It is suitable for the tunnel that the clear height is greater than 2 m and the section is bigger than 5 m2.
Rock confidential in line with the large cross section designed for rapid excavation of mine can demand, and the need to resolve the conflict on the loading too slow to achieve rapid excavation requirements, the premise of this design is that the loader working efficiency know and 1.2 harrow cubic volume.Through a large number of calculation, reasoning and demonstrates designing the reduction gear, working roller, Returning roller and other main components of the winch. working roller,and the Returning roller use the principle of the planet mechanism to work.It is Saving labour and flexible to operation, convenient adjustment, less accident, small amount of maintenance, etc. At the same time Completing the designing of Rock rake bucket loading machine I used the experiences of other types of designing.
The advantages of P-120-B Rock rake bucket loading machine is loading capacity, the high efficiency, safety, reliability, low malfunction, maintenance easy, Wide application scope, simple structure and easy to manufacturing, etc.The disadvantages are the big volume and the Wire rope wear fast.

Keywords Rock rake bucket loading machine winch roller planet gear

目 录
1 绪论 1
1.1P-120B耙斗装载机概述 1
1.2选题意义 1
2 设计任务书 2
2.1绞车的总体介绍 2
2.2P—120B型耙斗装岩机的绞车 2
2.2.1主轴部件 2
2.2.2带式制动闸 2
2.2.3操纵机构 3
2.2.4辅助闸 3
2.2.5传动系统 3
3 耙斗装载机的设计计算 4
3.1耙斗的设计 4
3.1.1耙斗机耙斗重量的确定： 4
3.1.2耙式耙斗主要尺寸的确定 4
3.2传动机构 4
3.2.1电动机的选择 5
3.2.2牵引钢丝绳直径的确定 7
3.3传动系统的设计 7
3.3.1滚筒尺寸的设计 7
3.3.2滚筒转速的确定 8
3.3.3总传动比的确定 8
3.3.4传动比的分配 8
3.4传动装置的转速和动力参数的确定 9
3.4.1减速器传动比的分配 9
3.4.2减速器各轴转速： 10
3.4.3减速器各轴的功率： 10
3.4.4减速器各轴转矩： 10
4减速器齿轮的设计 11
4.1齿轮传动设计 11
4.1.1高速级齿轮的确定 11
4.1.2第二级齿轮的设计计算 14
4.1.3惰轮的设计 18
4.2减速器轴的设计与校核 18
4.2.1高速轴的设计 19
4.2.2中间轴的设计与校核 21
4.2.3低速轴的设计与校核 26
4.2.4花键轴的设计与校核 31
4.3轴承与键的选择与校核 33
4.3.1轴1上的轴承计算 34
4.3.2轴2上的轴承计算 35
4.3.3轴3上的轴承计算 36
4.3.4轴1上的键的校核计算 37
4.3.5轴一齿轮上的键： 37
4.3.6轴2齿轮上的键计算与校核： 38
4.3.7轴三齿轮上的键： 38
4.3.8花键的校核计算： 38
4.4减速器箱体的设计 39
4.5轴承端盖的设计 40
4.6齿轮的结构形式 40
5 工作滚筒的设计 41
5.1工作行星减速器结构设计 41
5.1.1齿轮的配齿计算 41
5.1.2行星机构的齿轮设计 42
5.1.3行星架的设计 46
5.1.4行星轴架的计算 46
5.1.5键的选取及校核 47
5.1.6销轴的确定 47
5.1.7轴承的选择 48
5.2空程行星减速器的设计 48
5.2.1配齿计算 48
5.2.2确定各齿轮转速 49
5.2.3齿轮的设计 49
6其他结构的设计 54
6.1刹车闸带 54
6.2台车 54
6.3操作机构 54
6.4槽子 54
6.4.1挡板 54
6.4.2进料槽 54
6.4.3中间槽 54
6.4.4卸载槽 54
6.5辅助设备 55
6.5.1固定装置 55
6.5.2导向轮 55
6.5.3尾轮 55
6.5.4托轮和头轮 55
6.5.5双滑轮 55
结论 56
致谢 57
参考文献 58

6

1 绪论
1.1 P-120B耙斗装载机的概述
装岩机的出现可以节约原本需要付出大量人工体力劳动，并且可以提高掘进速度。耙斗装岩机是在矿井巷道掘进作业中被大量使用的装岩设备，具有耙装机和装载机的特点。其中，P-120B型耙斗式装载机就是一种优良的设备。其符号的意义是：P表示耙斗式；120表示耙斗的容积为1.2立方米；B表示设计序号。
装载机的作业流程:耙斗因为自重会快速插进岩石堆中，在开启绞车电机，随之绞车主轴开始工作；然后操作手柄，让工作滚筒开始工作，与此同时钢丝绳会缠绕在滚筒上，故钢丝绳会拉动耙斗顺着地面将岩石装进入料槽里，在经过中间槽到达卸料口，最后装进采矿的车辆中，而空程滚筒处于浮动状态，钢丝绳可以方便地从空程滚筒上回来。当一个工作过程结束后，松开操作手柄，到空距滚子的操纵过程，时空和绞车的轴旋转，返回钢丝绳一直缠绕在空程滚筒，使耙斗背岩，完成一个循环，重新开始进行耙装。我们可以从耙装到卸载过程看出，耙斗装载机进行的是间断地装载岩石的。
1.2选题意义
采煤机先进水平是煤矿开采水平高低的重要标志之一。有很多因素影响着采煤机械的采用，在此中主要影响因素为煤层的赋予条件、采煤方法和采煤工艺，但是他们之间又相互影响，相互促进发展。目前，煤矿的掘进速度越来越快，这就要求采煤机械的提速。
现在，国内在煤矿中主要使用钻眼爆破法掘。以耙斗装载机为主的机械化作业线就是主要形式之一：气腿式凿岩机钻凿炮孔，岩石通过耙斗装载机装入矿车，巷道支护采用安装锚杆和喷射混凝土进行加固。操作线屏蔽和负载并联，爆破首次正面耙岩机后能迅速，同时钻井作业，在左后轮悬架的钻井作业中，正确使用可以正确缩短工作时间，行驶循环。
现在采矿发展的需求，小型装岩机已不能满足需求，我们设计了一个大型的耙斗装岩机。

2 设计任务书
2.1绞车的总体介绍
绞车是通过钢丝缠绕在工作滚筒上搬运物品的轻小型起重装置。绞车能够独自使用，也可用来起重等机器中的构成原件，因轻易操纵、简易移动而普遍使用，配套设备可为现代电子自动线。

2.2 P—120B型耙斗装岩机的绞车
PB系列耙斗装岩机拥有效能高、构造密集、使用范围广等特点。型号组成及含义如下：

图2.1 耙斗表示
2.2.1 主轴部件
绞车的主轴部件主要由工作滚筒和空程滚筒、内齿圈、行星轮架、绞车架、行星轮、中心轮、主轴和轴承等部分组成。工作滚筒和空程滚筒用我们使用有关的键进行连接行星轮架，这时候需要支承滚动轴承之上。制动轮的外环齿轮使用为带刹车，有关轴承被用来支持两环齿轮。绞盘车固定在机。
2.2.2 带式制动闸
带式制动闸主要部分是由刚带、钢丝石棉带、摇杆和拉杆等构成的闸带。石棉带如若磨可进行更换。当摇杆操作机构按顺时针方向旋转，然后用制动摇臂紧齿圈轮缘使右刹车；在这个时候，因为拉杆与右摇杆都会移动，左刹车会闸紧环齿轮，这样完成制动环齿轮。相反，当摇杆操作机构的逆时针旋转，摇臂与左内齿圈外缘做出正确的制动，和杆与摇臂移动左侧制动带左环齿轮，左右两个制动带会差不多在同一时间开放，为了完成对内齿圈的松开。为了防止门带。为减小制动距离，从而缩小制动的时间，我们将制动带铆接在凸肩上。当凸肩撞到挡板的时候，闸带变为静止并且向外张开，在闸带内表面与内齿圈外圆的距离会产生一个间隙。该间隙可以使用螺钉进行调整 。两组相应的操作杆控制机构带式制动器。
2.2.3操纵机构
操纵机构包括空程滚筒手柄、工作辊杆、短杆、长杆和杆件等。这套杠杆操作机构是两套杠杆组装在一起的。当我们将空程滚筒和工作滚筒向右推手柄的时候，有些长杆或者拉杆会向下移动，同时摇杆进行顺时针旋转，会将夹紧内齿圈；而向左拉动时，而内齿圈会放松。
2.2.4辅助闸
与固定在车架上的绞车辅助刹车轴承螺钉。螺纹配合，底座和支撑座。处理与偏心安装在座椅。当手柄顺时针旋转，一方面推动活塞推移动，压缩弹簧，关节驱动制动带对鼓环，摩擦引起的某个时刻，瞬间惯性卷筒胶印。在一般情形下，我们要将辅助闸的手把调整到一个固定地方，从而保持卷筒轮的边缘上总有一个固定的摩擦阻力矩。
2.2.5传动系统
绞车的传动系统如下图所示。当电动机开动后，经减速器内齿，然后绞车的轴开始旋转。两个中心轮被加固在轴上，分别同两个行星轮Z7与Z10进行啮合，两套行星齿轮的传动部件由相对应的内齿圈Z8和Z11构成，然后传给工作滚筒和空程滚筒。当耙斗装载机开始工作的时候，我们可以扳动手柄让带式制动闸夹紧内齿圈Z8，中心齿轮Z6会和三个行星轮架一起相同方向转动。因为工作辊关键是装在行星齿轮之上，滚筒会和行星轮一起转动，钢丝绳连续纠缠环绕在滚筒上，制动刮板将岩石装入槽中，这是耙斗工作的整个流程。与此同时，因为耙斗还在运动，拉电线从空气鼓上下绳，所以空距辊和工作辊会向这不同的方向转动。因为行星轮架也是在空程滚筒之上，故行星轮架也会进行运动。因为是没有加紧内齿圈Z11，然而中心齿轮Z9永远和主轴运动，所以内齿圈Z11被行星齿轮Z10带动和空程滚筒运动。
当然，我们务必小心在两个内齿圈只能一个闸紧而另外一个松开，不可以两个都闸紧，不然会发生耙斗跳动，更严重的是拉坏钢丝绳，对人产生安全隐患。当两个带刹车的同时。对应的内齿圈和两个滚筒不会运动，所以在耙斗原本的地方不移动，当它停止电机运行。因此，我们应该使用这种绞车，这样可以避免电动机过多启动，更简易的完成耙斗运动转变方向，有益电器保护设备的安全。

6其他结构的设计
6.1刹车闸带
刹车闸带由钢带，石棉带，铆钉等组成。考虑调换方便分成左右两半，中间用圆头销固定。更换后的石棉磨损时间。工作辊和空程滚筒有制动带。
6.2台车
台车是耙斗装载机机架，用以支撑耙斗装载机。它由车架、弹簧碰头等部件组成。配备车上1.1米3的车的两个轮子，车端设有汽车碰撞缓冲弹簧可以满足，耙斗机。

6.3操作机构
当耙装机的内部和外部工作人员操作杆，通过连杆，迫使制动紧和放松刹车，当乐队开始转动鼓刹紧，在碾压盘收紧钢丝绳，而耙斗由钢丝绳牵引往复耙取岩石。在正常情况中，两个滚筒应该是一个刹紧一个松开。
内外操纵杆都可拆卸。可以按照需要装在设备两侧任何一面进行操作。
6.4槽子
通过岩耙斗槽卸到浴缸或跳过。为方便运输和安装，槽应可拆卸结构。
槽底板因为容易磨损，应采用耐磨性好的钢材，如16Mn。底板可适当加厚，也可以焊上扁铁条。其他处选择普通钢材。
根据下面的槽安装顺序如下：
6.4.1挡板
当耙斗耙隧道两侧的挡板，铲斗导向和防止岩石扩散的翅膀。挡板的张开角度要控制在30度以下不。然而挡板的长度要根据实际情况设计，适中即可。
6.4.2进料槽
簸箕口是要与连接槽进行连接的，并且是采用活连接，通过升降机进行运动。。
6.4.3中间槽
中部槽的形状取决于矿车的位置和绞车，也要考虑岩成槽不会滑倒或少量的自我，也使绳耙岩池底摩擦，所以设计成凸形底部槽两端。一个接触凸板钢丝绳磨损，只需更换凸地板可以更省力，节约材料。
6.4.4卸载槽
卸荷槽的底部出料口，或煤矸石从口入浴缸或跳过，两侧边板的出料口焊有两个斜板，防止废物堆积。卸载槽需要在尾部装个缓冲器，并且需要安装一副撑脚。
对于安装头端槽配有轮座板，座板以一定的角度，从绞车通过钢丝绳轮考虑（某一角度）和头轮，从出料口的钢丝绳，这样卸载时岩石不会与钢丝绳接触，以保护钢丝绳。
6.5辅助设备
耙斗机除了身体之外还需要配备一些辅助设备，这些设备的缺乏，无法工作。他们是：
6.5.1固定装置
当耙斗机往复耙岩，前导轮（称为尾轮）悬浮在工作面，该机构说，悬吊滑轮固定装置。固定装置，由工作面顶板梁挂尾轮的使用，这种方法有很多弊端，因为使用武力，经常流束拉，但增加辅助工作量，它的运行是不安全的。现在很少被采用。最近，螺栓固定装置的广泛使用，是一种简单、可靠的方法，称为固定楔。是由楔体、钢丝绳和钢套等部件组成的固定楔。楔形是由45号钢，内外锥形钢管，导致钢材和钢丝绳紧紧连在一起。
6.5.2导向轮
导向轮包括尾轮，支撑轮，头轮和双滑轮。他们是由侧板，绳轮，主轴，轴承和其他部件。
6.5.3尾轮
挂在固定楔块工作面，固定钢丝绳耙，耙斗耙岩来回。要求的鲁棒性。不卡绳或钢丝绳出槽轮。重量轻，便于悬挂。
6.5.4托轮和头轮
为了使往复耙耙岩机斗，从绞车钢丝绳要求滚筒通过辊与头轮改变方向，从而实现往复耙斗的目的。
6.5.5双滑轮
耙装机在弯道使用时，用分段耙运岩石，此时用双滑轮来改变钢丝绳的位置。
上述各种轮子都有共同要求，它们是：
工作条件恶劣，有水和灰尘，需要有较好的密封装置。
轮子预测板之间间隙要小，防止钢丝绳跳出轮槽外，卡入轮子与侧板间，从而损坏钢丝绳与轮子，影响耙装机工作。
轮槽夹角要大。轮子要使用高耐磨性的原料。

结论
毕业设计是大学生活的最后一个环节，也是对大学的一次总结。在毕业设计的过程中，会遇到很多问题，会发现以前的好多知识点忘记了，督促我们再次去学习知识，为我们毕业即将面对的社会生活打下一个基础。
采矿设备的水平是评价现在采矿水平高低的一个重要标志，而耙斗装载机本身具有多种优点被广泛应用。由于现在采矿业要求快速掘进，对大型设备的要求更加高。本文所设计的P-120B型耙斗装岩机就可以很好满足这样的要求。
耙斗装载机的工作过程：先是耙斗因自动插入岩石中，再绞车电机带动工作滚筒将耙斗顺着地面装载，然后岩石经过中间槽进入卸料口，最后装入车辆中。耙斗装载机的工作流程简单，而且维修方便。
通过这次毕业设计，我了解到如今采矿设备的发展进程，机械设计的重要性。同时，再一次的温习了以前学到的知识，对我以后的发展打下了坚实的基础。

致谢

参考文献
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