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1、摘 要本毕业设计的课题来源于煤矿工业运输系统中采用固定式矿车运输煤炭或矸石时，井上、井下翻矿车卸料的主要设备的参考题目。主要任务是设计卸料设备即翻车机的整体结构及其控制部分。此次设计是在已有设备原理的基础上对翻车机机构进行独立设计，重点是设计翻车机阻车器、定位装置、传动装置等。翻车机有前倾式和滚筒式两种翻卸方式，该设备结构简单，运行平稳，生产环节少，不需要地下建筑，节约基建投资，可广泛用于煤炭、冶金、化工、建材等行业。本设计的电动翻车机采用滚筒式翻卸方式，其基本原理是推车机把一辆矿车推进翻车机后，翻车机翻转180度将煤炭或矸石卸出并回到水平位置，同时推车机将其中的空矿车顶出在顶入下一辆矿车准备
2、翻卸，依次往复工作，实现矿车卸料。本文主要对行星轮减速器进行了设计计算，并对阻车器、定位装置、传动装置进行了设计。经设计校核，在一定的工作条件下，该翻车机可以胜任煤炭或矸石的翻卸任务。 关键词：电动翻车机；定位装置；自动化AbstractDumper car develop to adapt to the coal industry uninterrupted growth , develops so far already out several generation products , already having applied to and equally giving birth
3、to a child. Not only such can there be no the speed adjusting dumper car travel step , but also electromagnetic valve adapts to dumper car s carrying out a certificate , owing equipment structure a simplicity , running the investment producing a link stopping not needing hypogee, saving capital cons
4、truction stably,may be used for coal , metallurgy , chemical industry , construction materials industry , etc. broadly , is to mine car having future very much developing arriving at at present, people improves on the basis turning out to be electric turnover of standard machine, can substitute orig
5、inal electric motor for hydraulic pressure motor, the positive and negative frequently rotates. Electric gyration of entire turnover machine cylinder be mark. Interlocking can achieve automatic electronic control systems, continuous overturned train automation; buttons can also be manually controlle
6、d. Jin-cylinder cars with recurrent early release brake mercury switches stent, former car complete with claws car opened or closed mercury switches stent can be installed equipment. Tipper linkage control procedures, Tipper in the mechanical structure to consider the installation of electrical cont
7、rol components and certain stent components, thus by Tipper control over dumping procedures produced Tipper automated electronic control system design, reached a whole train of automation for over dumping. Key word: Electric dumper car; Allocation device ; Automate；目 录摘 要1Abstract21 绪 论111 课题的研究目的和意
8、义112 课题的主要研究内容113 文献综述（国内外研究情况及其发展）214 拟解决的关键问题315电动翻车机的经济性分析32 电动翻车机的结构321 滚筒423 底座924定位装置1025 传动装置1126 传动滚轮与支持滚轮1227 阻车器1328 翻卸的自动化143 翻车机动力部分的选型及传动装置的设计1431 电动机的选择计算143.1.1电动机功率计算143.1.2电动机转速的计算1532 翻车机传动轴的计算154 行星齿轮减速器的设计164.1 拟订传动方案174 .2 行星齿轮传动的设计1843 传动装置的传动比及动力参数224.4 圆锥齿轮传动的设计234.5行星齿轮减速器主要
9、零件设计304. 6 行星齿轮减速器附件的选择305 滚筒的计算3251 回转摩擦阻力矩计算325.2静不平衡力矩计算355.3 传动滚轮对滚筒的滑转验算376 翻卸次数与生产能力计算3861 翻卸次数的计算3862 翻车机生产能力计算407 阻车器的计算4371缓冲弹簧的计算4372 阻车爪轴强度验算518 制造技术条件5381 一般技术条件5382 铸件缺陷的产生原因及修补方法5583 锻造铸件时应注意的主要缺陷5784 焊接时应注意的质量及缺陷问题5885 特殊技术要求599 翻车机的安装、试运转、使用及维护599.1 安装要求5992 翻车机安装完毕后，必须进行试运转:6093 使用及
10、维护611 绪 论11 课题的研究目的和意义在生产和信息的传输以及消费活动中，必定有人和物之间的输送，而在上述输送的场所中，物料搬运设备是必不可少的。随着现代科技以及制造技术的发展和进步，为了寻求经济、合理地输送及其系统的最优配置及管理，物料搬运已经由以往纯粹的搬运、装卸作业，而逐步发展成为当今将物料的选择、识别、分类、包装、保管以及物流信息传输等包括在内的具有复合机能的物流工程系统的新观念。翻车机是一种大型的高效率机械化卸车设备，是用电力驱动圆形滚筒的卸料设备。适用于冶金厂、火力发电厂、烧结厂、化工厂、洗煤厂、水泥厂、港口等大中型企业翻卸铁路敞车所装载的矿石、精矿、煤炭、粮食等散状物料。电动
11、翻车机机械化程度高，生产能力大，便于实现翻卸系统的自动化，它具有卸车能力高，设备简单，维修方便，工作可靠，节约能源，无损车辆和减轻劳动强度等优点，为实现卸车机械化和自动化提供了条件。因此，中型以上的矿井一般都采用这种翻车机。12 课题的主要研究内容翻车机的基本结构由滚筒、底座、定位装置、传动装置、传动滚轮、支持滚轮、进车端阻车器、出车端阻车器（或阻车）及挡煤板等部件组成。所有部件的螺栓联接部位，均对称布置有螺栓孔，适用于左侧式或右侧式。翻车机的作业方式是用铁牛或拨车机将已摘钩的重载列车送入翻车机。翻车机翻转后，物料倾卸入料仓中，经料仓下方的给料机输给下方的带式输送机运走。翻车机复位后，空车被顶
12、出。除一次翻一节车厢的单车翻车机外，还有一次翻两节或三节厢的翻车机。如采用可旋转车钩，则列车进入翻车机翻转时不需要摘钩。翻车机生产率高，单翻时，每小时可翻2025辆车，生产率达1000t/h，不摘钩三车翻车系统，卸车能力高达6000t/h，适用于大宗散货如煤炭等作业系统；采用这一系统粉尘较易控制，环境污染范围小，生产能力大，减轻了工人的劳动强度。因此，中型以上的矿井一般都采用翻车机。13 文献综述（国内外研究情况及其发展）翻车机为适应煤炭工业的不断发展而开发的，至今已研制出几代产品，并且均已应用于生产。实践证明，该设备结构简单，运行平稳，生产环节少，不需要地下建筑，节约基建投资，可广泛用于煤炭
13、、冶金、化工、建材等行业，是很有前途的矿车换装设备。至今翻车机的生产能力，每分钟翻车次数可以达到3.5次/分，生产率210吨/时。翻车机的轮廓尺寸可以设计到7180mm3511mm2906mm。滚筒尺寸直径2500mm、长度2200mm、轨距600mm。传动滚轮直径和支持滚轮直径都可以设计到400mm。减速器采用了行星轮式，速比达到15.71。制动器采用了防爆电磁铁，电磁铁吸力达到70kg，行程为50mm。传动装置总速比达到了98.2。目前，人们在原来标准电动翻车机的基础上改进的，可以将原来的电机替换为液压马达，这样不但能无级调整翻车机的运转速度，而且电磁阀适应翻车机的频繁正反转 。翻车机的整
14、个滚筒电动回转分为左右侧式，可与列车推车机、阻车器配套使用，可以实现联锁自动电控系统，连续翻转列车，实现自动化；也可手动按钮控制。前阻车器设有阻车爪打开或关闭的水银开关支架，可根据联销闭塞电气装 置要求，安设水银限位开关。在定位装置的标准设计中采用了一种滚筒不抬起而电机能连续运转的带缓冲的定位装置，取消了电磁操纵，减少了控制环节，不用抬起滚筒，减少了冲击，也不必专门设置调节抬起滚筒间隙的部件，又可以使电动机连续运转，避免了电机的频繁重载启动，因而结构简单，利于制造和维护、维修。在传动装置的标准设计中，不分井上井下，采用防爆电动机，在减速器的低速轴处还设有常闭制动器，用以减轻停车时滚筒对定位装置
15、的冲击。翻车机采用双列向心球面滚子轴承，均采用迷宫式机械密封，以防煤尘侵入，保证了轴承的使用寿命。翻车机达到了整列车推车翻卸的自动化，在设计中根据推车机、翻车机联动控制程序，在翻车机机械结构上考虑安装了电气控制元件的支架和触动部件， 从而可以按翻车机翻卸的控制程序制作出翻车机系统自动化电控设计，达到了整列车的自动化连续翻卸。14 拟解决的关键问题1、翻车机的动力部件选型2、翻车机滚筒和底座的设计3、翻车机定位装置的设计4、翻车机传动装置的设计5、阻车器及挡煤板等部件的设计 15电动翻车机的经济性分析本课题设计的FDBZ-1.1/6 电动翻车机每分钟翻车次数达到3.5次，生产效率达到210 t/
16、h ,卸载操作快，需要工作人员不多，卸贷成本低，比以前老式翻车机大大提高了生产效率，节约了工作时间和电力资源。翻车机的底座和滚筒均采用铸件，这样的结构虽然比较笨重，但坚固耐用，使用寿命长，也便于制造和便用。翻车机为避免电动机频繁重载起动，所以采用了行星轮式XCJ-15型减速器，这种减速器结构紧凑，电动机可以连续运转，降低了因电动机频繁起动而损耗的电量。在翻车机的设计中还采用了滚筒不抬起而电动机能连续运转的而带缓冲的定位装置。该定位装置取消了电磁操纵，减少了控制环节，不用抬起滚筒，减少了冲击，也不必专门设置调节抬起滚筒间隙的部件，可使电动机连续运转，结构简单，利于制造和维护维修。2 电动翻车机的
17、结构 电动翻车机是由滚筒、传动轮、支持轮、定位装置、传动装置、阻车器、底座和挡煤板等主要部件组成。就翻车机某些部件的具体结构和组成方式而言，翻车机有多种结构形式。使用较为广泛的是用手把或电磁铁操纵定位装置使滚筒抬起定位的老式结构。这种结构形式虽然使用比较普遍，但在使用中仍存在一些问题。现就电动翻车机的几个主要部件的结构设计及翻卸自动化等问题叙述如下。 翻车机工作原理：当矿车停在进车端阻车器外，准备翻转第一个矿车时，滚筒处于正常的停止位置。电动机和制动器的电磁铁均不带电，常开制动器处于松闸状态，常闭制动器处于合闸状态。这时，先使电动机启动空转，然后使常闭制动器通电松闸，随之使常开制动器电磁铁通电
18、合闸，减速器的输出轴转动并带动传动滚轮和滚筒转动。在滚筒转动一周之前，由设在滚筒上的限位开关向电磁铁发出信号，使常开制动器的电磁铁断电松闸，当滚筒靠惯性继续转到正常停止位置时，使常闭制动器的电磁铁断电合闸，此时设在滚筒上的拨杆同时碰开进出车端的阻车器（或内阻车器）上的杠杆，使阻车器的中轴转动，随之打开阻车器，与此同时，中轴的转动也使与之相连接的定位装置发生作用，这样，滚筒一靠合闸，二靠定位装置即停转，进车端阻车器上的水银开关在阻车器打开的同时向推车机发出信号表示可以推车之后推车机推入新煤车，阻车器复位关闭。阻车器上的限位水银开关向传动装置电磁铁发出信号表示可继续翻卸，此时电动机已带电连续运转，
19、传动装置重复上述动作，直至翻卸完毕，阻车器打开，由设在出车端外的爬车机带动矿车走出滚筒，第一次翻卸完毕。其余翻卸，除电动机不必再通电外，其余接上述程序控制常开和常闭制动器即可。21 滚筒滚筒是卸载矿车的容器，为翻车机的旋转主体，它由滚筒、两侧桁架、钢轨底座、蓖条挡板组成。如图2.1所示：图2.1 滚筒框架示意图滚筒内设有轨道，与外阻车器轨道相连，从而便于矿车进入滚筒。滚圈系整体铸钢件（材质为ZG35），紧固耐用。拨杆连接部位均留对称紧固螺栓孔，对左右侧式翻车机均可适用。目前现场使用的翻车机滚筒结构有两种：一种是由型钢组合滚圈与型钢焊接桁架连接为一体的；一种是由铸钢滚圈与型钢焊接结构的滚圈连接为
20、一体的，主要不同点是滚圈的结构。型钢滚圈轻便，但生产实践证明型钢焊接结构的滚圈不耐磨，易开焊和变形，甚至有断裂现象。铸钢滚圈较笨重，但坚固耐用，使用寿命长。煤矿设备应以坚固耐用为主。所以在FDBZ-1.1/6电动翻车机的设计中，电动翻车机的滚圈采用铸钢滚圈。 本设计滚筒由1个直径为2500 mm材质为ZG235 441滚圈和铸钢焊接而成的框架组合而成。滚圈它本身除作为滚筒的结构件外,同时又是直线电机的次级。可产生回转运动。滚圈与框架之间采用螺栓联接;支承轮支承滚筒,在设计上采用了性能好的双列向心球面滚子轴承;龙门架由钢板焊接而成,滚筒的重心位置对于翻车机来讲是个很重要的指标,但很难计算得很准确
21、,因此我们在结构设计上考虑了可以增减配重块,以便在整机装配时调整重心位置。 2.2 翻车机滚筒隔栅自动同步清料、报警装置的设计翻车机是矿业、铁路运输业对装有散料的车皮进行快速倾卸的大型机械,它直接将整车皮的散状物料一次性地倾卸到漏斗仓中。为了缓解翻车机倾卸时对下层设备的冲击,隔阻车皮内散料中夹杂的异物“大块”被倾卸到漏斗仓内,从而引发输送料线的后序事故,一般都在漏斗仓上部设置有隔栅层。隔栅层通常由条形铁板焊接而成,其竖立面间隔一般为300 mm300 mm的“井”字空间,它安装在整个滚筒仓的顶部。隔栅层在发挥功能的同时,客观上也把车皮倾卸的部分物料截留在“井”字形竖立面的交叉点上形成了积料。如
22、果把“井”字空间扩大来减少隔栅的交叉点,那散料中夹杂的异物“大块”就有可能造成下部漏斗堵塞或造成胶带撕裂等事故。随着车皮不停地倾卸,粘附积料还会增加,直至把整个“井”字眼堵死而不能下料;若有异物“大块”被截留,这些堵死隔栅的块料就会迅速发展成大面积积料,生产也会被迫停止。现有的处理方法一般是靠人工清理。清理工具简陋,劳动强度大,工作效率低,而且由于“井”字竖立面上不易站立,常有人身事故发生。由于此处空间限制,不便利用其他机械进行清理,而且其他机械也难与翻车机同步运转。为了减轻工人的劳动强度,保证作业安全,研制了翻车机隔栅自动同步清料、报警装置,它能借助翻车机原有动力,依照翻车机“倾翻”和“返回
23、”的运转规律,自动同步地清理隔栅上的积料,并能在发生大块堵塞时及时发出报警,见图1。装置主要由在轨道上行走的小车、清料器及钢丝绳牵引机构等组成,与行走小车配套的轨道设在隔栅上,轨道长度方向与翻车机主转子长度方向垂直,行走小车的顶部设有将一组小车连接在一起的横梁,横梁上设有1至多个可沿横梁中心摆动的清料刮板;牵引钢丝绳连接在翻车机主转子上的钢丝绳引导槽和行走小车之间,其间还设置有数组换向滑轮组。清料刮板上设有1对悬挂套环和悬挂吊杆,清料刮板可以平行或成1020夹角设置。清料刮板的下端与隔栅表面之间留有适当的间隙。根据需要清料刮板上还设置有配重。行走小车的顶部设有与横梁平行的分设于横梁两侧的辅助横
24、梁,在辅助横梁上设有与清料刮板数目相同的数对报警开关,每对报警开关均设在相应的清料刮板的设定摆幅内。行走小车底部两侧设有刮轨器。在行走小车的底部两端还设有与牵引钢丝绳连接的带有弹簧的可调节端头张紧螺杆。如图1所示,本装置巧妙地借用了主转子的旋转动力,将牵引钢丝绳通过主转子筒体上的引导槽与行走小车连接在一起,其中还设有数个换向滑轮组,由此牵引行走小车随着主转子的倾翻和返回而在隔栅上表面作往复运动。主转子开始倾翻时,行走小车处在A位,随着主转子由0变到175,行走小车避让到B位,留出了车皮倾卸物料的空间;当主转子返回时,处在B位的行走小车又随着主转子的角度变化,在钢丝绳的牵引下沿轨道回到A位;与行
25、走小车同步运动的清料刮板也同时从B到A,将隔栅表面滞留的积料扫刮到漏斗仓中。当主转子再一次倾翻,行走小车又一次向B处避让,此时由A位到B位的运动就不是单纯的躲了,与小车同步运动的清料刮板从A到B边躲边清扫隔栅上的积料。 如图2、3所示,单个行走小车底部设有行走轮,受牵引钢丝绳的牵引,行走小车在轨道上行走,清料行走小车顶部设置的横梁将1组行走小车连接在一起。清料刮板悬挂在圆形横梁上,可与横梁同一平面设置,也可与横梁成1020角设置,清料刮板的两侧(在其摆幅内)设置有碰撞式报警开关,一但清料刮板的摆幅超过设定值,报警开关即报警;牵引钢丝绳由固定螺母和端头张紧螺杆及弹簧实现张紧。为了加强单组小车之间
26、的稳定性,在行走小车的顶部还设置有2根辅助横梁使连接更为牢固,报警开关亦可设置在此横梁上。 如图4所示,悬挂在圆形横梁上的若干个清料刮板都是独立作功,并能绕横梁中心位置摆动,即有一定的摆幅。当清料括板随同小车及横梁行进中接触到积料时,刮板会产生掀起趋势,当造成掀起的阻碍物质的体积大于隔栅“井”眼时,被掀起的清料刮板也就有了较大的摆幅,一旦摆幅超出设定的范围,就会碰撞到相应的报警开关产生报警,此 时清料刮板仍可越过阻碍物继续前进。当阻碍物小于隔栅“井”眼时,虽有掀起的可能,但清料刮板的垂直分力能把它推扫到漏斗仓内。由于清料刮板被掀起的趋势是不断发生的,加之牵引力的反作用力,使得悬挂于横梁上的清料
27、刮板不停地产生摆幅,最终形成惯性推刮粘附积料。为了使这种“扫帚”摆幅式的惯性推刮更为省力,更容易把积料清理到漏斗仓内,清料刮板可与横梁成1020角设置(见图2)。清料刮板的自重太轻时,可在其上加装配重,以控制摆幅和增加垂直分力,使清料刮板有足够的推刮力。报警开关可有多种连接方式和位置,其用电方式视具体环境的不同而不同。行走小车的单组数量、悬挂清料刮板的尺寸也根据具体客观条件的不同而不同。都能达到与翻车机隔栅自动同步清料和报警的目的。该装置构思巧妙,设计合理,整体结构紧凑,制作简单,外观简洁,便于维护;它既不需要增加动力,又能与翻车机的动作同步,而且可在需要时进行报警,可将人员从繁重的体力劳动和
28、极不安全的作业环境中解放出来,具有广泛的推广应用价值。23 底座由型钢组合而成，用地脚螺栓与基础相连，是翻车承重的基座部件，由数个组合梁联接而成。传动滚轮和支持滚轮安放在底座上，用来支撑滚筒，并使其回转，从而达到重载卸车的目的，底座上设上钢轨台，用来支撑阻车器。定位装置和挡煤板也安放在底座上。底座上地脚螺栓孔为对称钻制，适用于左、右侧式。24 定位装置定位装置是保证滚筒停留在水平位置上。目前使用的定位装置分为有、无缓冲两种。实践证明，带缓冲的定位装置结构虽然较复杂，但减缓冲击后，可延长设备的使用寿命；无缓冲的定位装置虽简单些，但刚体的硬性冲击对定位装置和翻车机的滚筒、机架等都有不良影响。因此，
29、B74翻车机标准设计采用带缓冲的定位装置。FDBZ-1.1/6电动翻车机标准设计中采用了滚筒不抬起而电机连续运转的带缓冲的定位装置。它是由定位闸、摇柄、支持轮和定位拉杆等组成。其中单车不摘勾翻车机两摇柄分别由两短轴支撑，单车摘勾翻车机两摇柄的支撑轴为一根通轴，该定位装置与滚筒、进出端阻车器组成机械联动机构。当滚筒翻转360时，滚筒上的拨杆同时将进出车端阻车器（或内阻车器）打开利用阻车器中轴的旋转，定位装置的支持轮将定位闸抬起，挡住滚筒上的挡板，使滚筒保持水平位置，以便正常的进出车，该定位装置的优点是取消了电磁操纵，减少了控制环节，不用抬起滚筒，减少了冲击，也不必专门设置调节抬起滚筒间隙的部件，
30、又可使电动机连续运转，避免了电机的频繁重载启动，因而结构简单，利于制造和维护维修。现使用带缓冲的定位装置，按安装的位置又分两种，一种是定位装置设在滚筒的侧面，该定位机构动作时一方面使滚筒定位，同时又使滚筒抬起，离开传动滚筒使电动机连续运转；另一种是定位装置使设在滚筒的一端，不抬起滚筒，电动机间断运转。煤矿用的最普遍的是用手把或电磁铁操纵定位装置是滚筒抬起定位的结构型式。但该型式结构较复杂，在使用中还存在一定问题，如滚筒抬离传动滚筒的间隙不易调整，不太可靠。因此有不少使用单位改成不抬起滚筒，使电动机间断运转，定位装置只起定位作用，但电动机间断运转又引起电动机发热，甚至烧坏电动机。又如电磁铁操纵的
31、定位装置的联动机构动作不可靠，控制支持轮到杠杆有时抬不起来或落不下来，因而定位钩也就落不下来或掏不起来。 针对老式结构存在的问题，在B74翻车机标准设计中设计了一种滚筒不抬起而电动机能连续运转，利用连杆将定位机构与阻车器的中轴连接起来，借阻车器的开闭、中轴的旋转使定位机构动作的定位装置。这种定位装置的优点是取消了电磁铁操纵，减少了控制环节，不使用抬起滚筒，减少了冲击，也不必专门设置调节间隙的部件，因此结构简单，利于制造和维护检修25 传动装置 传动装置为翻车机工作的动力源，它由电动机、行星齿轮减速器、常开制动器和常闭制动器、联轴器等组成。关于电动机选配，为防止瓦斯、煤尘爆炸，电动机系防爆型；同
32、时，为便于制造、维护和更换，尽量减少传动装置的种类。在FDBZ-1.1/6电动翻车机的标准设计中，不分井上井底，只采用了一种防爆电动机。为避免电动机频繁重载起动，采用了行星齿轮减速器。该传动装置没有常开制动器，利用其制动或释放减速器的闸轮，实现电动机的传动或空转。常开制动器带电时制动，断电时释放。在翻卸过程中，电动机可连续运转。在减速器的低速轴处还设有常闭制动器，用以减轻停车时滚筒对定位装置的冲击，该制动器断电时制动，带电时释放。老式翻车机的传动装置绝大多数是由电动机、JZQ型减速器和弹性联轴器组成。有的为了减少滚筒停止转动时的惯性力，在电动机与减速器间的联轴器上安设制动闸。采用JZQ型减速器
33、传动装置在滚筒不抬离传动滚轮的情况下，电动机不能连续运转，必须断续停开。在FDBZ-1.1/6电动翻车机标准设计中设计了一种配有行星齿轮减速器的传动装置。在滚筒不抬离传动滚轮的情况下达到电动机连续运转。该装置由电动机、行星齿轮减速器、胶带联轴器、闸轮联轴器、常开制动器和常闭制动器等部件组成。常开制动器是用来控制减速器闸轮的，当常开制动器松闸时、行星齿轮减速器空转，不输出动力，传动轮不转，因而滚筒处于停止状态，而电动机仍可继续转动。常闭制动器是为减缓滚筒停转时的惯性力，减少冲击。配有行星齿轮减速器的传动装置动作程序是：滚筒处于正常停止位置时，电动机和制动器的电磁铁均不带电，常开制动器处于松闸状态
34、，常闭制动器处于合闸状态。当要翻卸第一车时，先使电动机带电动机起动空转，然后使常闭制动器电磁铁通电松闸，随之使常开制动器电磁铁通电合闸，这时减速器的输出轴转动并带动传动轮和滚筒转动。在滚筒转动一周之前，先使常开制动器的电磁铁断电松闸，当滚筒靠惯性继续转到正常停止位置时，再使常闭制动器的电磁铁断电合闸，这时滚筒一靠合闸，二靠定位装置定位即可停转。在翻卸第一辆车后，电动机已带电运转，其余重车的翻卸，除电动机不必再通电外，其他按上述程序控制常开和常闭制动器即可。26 传动滚轮与支持滚轮传动滚轮与支持滚轮安放在底座上，用来支撑滚筒，并使其回转，而达到重载卸车的目的。传动滚轮和支持滚轮各由两个直径400
35、毫米的滚轮于轴和轴承所组成，固定在底座上，滚轮在轴向位置有一定范围的调节量，以调至滚轮所托之滚筒两侧间隙相等为宜。滚筒的转动是依靠传动滚轮与两滚圈的摩擦而传递动力和扭矩的。单车翻车机传动滚轮采用二轴承长轴传动方式，支持滚轮也采用长轴支撑方式。由于滚筒的传动，会带来一定的轴向冲击，所以两滚轮组均采用双列向心球面滚子轴承，单车型号为3616，采用迷宫机械密封以防煤尘或杂质侵入，保证轴承使用寿命。传动轮的转动是来自发动机经减速器输出的扭矩。又通过与滚筒圈产生的摩擦力（由于滚筒的自身的重力产生正压力）来带动滚筒的旋转，以实现把煤卸出的目的。安装支持和传动滚轮时，除应按图纸检查其坐标位置与有关尺寸外，尚
36、需要检查支持滚轮与传动滚轮的轮轴要保持水平并相互平行，两轮轴对应的传动轮与支持轮要在同一线上，并要保证两滚圈与四个支点同时接触。 传动轮组中心线和支持轮组中心线（短轴时，为两个支持轮组中心线）平行度公差值为2mm,水平度公差值：当L4 =3900mm时，不大于3mm.传动轮组中心线和支持轮组中心线的水平间距偏差不大于正负2mm. 轴度公差值为2mm. 两滚轮间距L3的尺寸偏差不得超过正负3 mm.轴承座内要注满润滑油，各传动部分均要注油，为防止煤尘侵入，注油后需将螺塞拧紧。27 阻车器阻车器是在矿车自溜运行轨道上阻止矿车运行的设备，它分为单式阻车器和复式阻车器两种。前者有一对阻爪，后者有两对阻
37、爪，两对阻爪之间，间隔一定距离。单车摘勾翻车机在进车端设有阻轮式阻车器，并在滚筒内设有阻车器，以保证矿车在滚筒内的正常停留位置。同时，滚筒内无阻车器避免了滚筒的轴向窜动。阻车器的打开，采用拨杆机械联动机构，每翻转一次阻车爪即行打开。阻车器的关闭，单车采用踏杆机械联动机构，每推进一个矿车阻爪即行关闭。外阻车器中除设有机构联动开闭机构外，还设有手动操纵手把，当翻卸时发现列车中有水煤车、矿石车、或待检修的空车时，可操纵防止阻车器的关闭的手把，使上述矿车不经翻卸即可通过。当发现矿车未卸干净时，可操纵关闭阻车器的手把，使之再次翻卸。翻车机的阻车器型式有多种多样，有阻车轮式的，阻车轴式的，阻车辆下部附设的
38、底挡及阻缓冲器的等各种类型，而且安设的位置也不完全相同，各种阻车器通常均装有停车缓冲装置，利用弹簧吸收矿 车撞击的能量，使车辆停止。老式翻车机阻车器多数是阻车轮式。阻车器安设的位置，有安设外部的，也有安设内部的。滚筒内部安设阻车器对滚筒、传动轮、支持轮和轴承等不利，因为阻车时这些部件会受到矿车冲击的影响。因此，不摘钩翻车机不设内阻车器，而在进出车端设置外阻车器。为使矿车不致倾覆或掉道，矿车驶近阻车器的速度一般不得大于0.751.0m/s。本设计所采用的阻车器是常用的气动单式阻车器，它有一对阻爪，阻爪阻矿车车轮。为了防止矿车与阻爪撞击时产生跳动，阻爪的高度应高于车轮中心线。当车轮撞击阻爪时，阻爪
39、带动轴向前移动，使套在轴的后部的弹簧压缩，撞击的能量便为弹簧吸收。阻爪在轴上可自由转动，阻爪的尾部通过连杆机构和操纵气缸连接，气缸活塞杆的往复运动使两个阻爪相对打开或关闭。关闭时阻车，打开后矿车即可通过。为使阻车器打开后矿车能顺利通过，不产生干扰和撞击，取阻爪和车轮间的最小间隙为50100mm。当阻车器和翻车机、推车机、爬车机、罐笼等设备互相配合时，就可使矿井的运输工作达到机械化和自动化的目的。如图2.2所示：图2.2 阻车器示意图28 翻卸的自动化就翻车机本身的起动与停止来说，由五十年代的手把操作，发展到六十年代的电磁铁控制，由人按电钮操纵，这只是单机按钮控制，还没有达到对翻车机和推车机的联
40、动控制。为达到整列车推车翻卸过程的自动化，在B74翻车机标准设计中，根据推车机、翻车机联动控制程序，在翻车机机械结构上考虑了安装电控元件的支架和触动部件。有了这些支架和触动部件，电气专业便可按推车翻卸的控制程序作出翻车机系统自动化电控设计。以达到整列车的自动化连续翻卸。3 翻车机动力部分的选型及传动装置的设计31 电动机的选择计算 3.1.1电动机功率计算电动机功率应根据滚筒回转一周过程中的最大正阻力矩或最大负力矩来计算。由表知，滚筒转到时负力矩最大。按此力矩可求出600轨距1吨单车不摘钩翻车机所需功率为 式中 最大负力矩，由表可查得； 机械效率，取=0.85； 电动机允许的最大转矩与额定转矩
41、之比，由电动机产品样本 得=1.8； 滚筒实际转数，取=8.5rpm。3.1.2电动机转速的计算 电动机的转速应根据滚筒的实际转速和选用的减速器比来计算，而滚筒的实际转速应根据回转一周后物料卸出的情况而定。滚筒转速太快矿车内物料一次翻卸不净；滚筒转速太慢会影响翻车机的生产能力，而物料流出的快慢又与物料的干湿、粘度程度有关。根据现有翻车机使用情况，滚筒的实际转速=710rpm。对1吨翻车机取=8.5rpm。滚筒实际转速确定之后即可算出所需电动机的转速 式中 选用的行星齿轮减速器传动比，=15.71； 摩擦传动比，； 滚筒直径，=250； 传动滚轮直径，=40。根据计算的功率与转速并参考现有翻车机
42、实际使用情况，确定选用防爆型电动机，其功率为5.5，同步转速为1000。32 翻车机传动轴的计算600轨距1吨单车不摘钩翻车机传动轴受力情况如图所示。已知每个传动滚轮上的最大正压力=2620.5kgf按简支梁计算。传动轴C点的直径d=10，材料为45号钢，调质处理。AB两支点反力为 2620.5kgf在C点的最大弯矩为 2620.5=65512.5按选用的电动机额定功率计算最大扭矩为 式中 电动机额定功率，=5.5KW； 减速器传动比，=15.71； 电动机满载转速，取=960。传动轴C点直径按下式计算： 式中 应力集中系数，取=1.76，=1.54； 产生法向，扭剪应力幅度力矩，=，； 许用
43、弯曲应力，取=1250kgf/。 发 计算结果,故轴的强度满足要求。4 行星齿轮减速器的设计减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩以满足各种工作机械的需要。减速器的种类很多，按传动和结构特点划分，有齿轮减速器、蜗杆减速器、行星齿轮减速器、摆线针轮减速器、谐波齿轮减速器等。减速器都有标准的系列产品，设计时只需结合所需传动功率、转速、传动比、工作条件和机器的总体布置动具体要求，从产品目录或手册中选择即可。行星齿轮减速器与普通园柱齿轮减速器相比，尺寸小、重量轻，但制造精度要求较高，结构较复杂，在要求结构紧凑的传动中应用广泛。4.1 拟订传动方案4.1.1减速器的整体设
44、计为了避免电动机频繁重载起动，采用了行星齿轮减速器。该传动装置设有常开制动器，利用其制动或释放减速器的闸轮，实现电动机的传动或空转。常开制动器带电时制动，断电时释放。在翻卸过程中，电动机可以连续旋转。在减速器的低速轴处还设有常闭制动器，用以减轻停车时滚筒对定位装置的冲击，该制动器断电时制动，带电时释放。4.1.2传动比分配 按“前小后大”的原则，即从高速轴到低速轴的传动比依次增大，这样可使中间轴具有较高的转速和较小的转矩，从而可以传动比依次增大，这样可使中间轴具有较高的转速和较小的转矩，从而可以减小其尺寸和重量。根据原始数据总传动比=15.71，分配传动比为=3.494.5=15.687，对于
45、转速要求不太严格的机构,其转速误差可以允许在。减速器的缩略图如4.1.1所示：图4.1.14 .2 行星齿轮传动的设计行星齿轮传动是一种具有动轴线的齿轮传动，可用于减速、增速和差动装置。行星齿轮传动和圆柱齿轮传动相比具有质量轻、体积小、传动比大、效率高等优点；缺点是结构复杂、精度要求较高。行星齿轮传动不仅可做定传动比传动（减速器），也可做为速度合成或分解的装置（差速器），应用日益广泛。 NGW型型星减速器主要用于冶金、矿山、起重运输、轻工以及交通等行业。工作环境温度为-4045度，能正、反两方向运转，齿轮的圆周速度不大于15m/s,高速轴的转速按减速器的规格不得超过以下数值：根据减速比规格 2
46、00800 9001120 12501600 18002000 图4.2.1 NGW行星齿轮减速器 4.2.1 齿轮的选择根据传动比的分配，查表6-5查得，取，按图6-5初选啮合角，因，取4.2.2 材料选择及热处理方式（1) 太阳轮与行星轮20CrMnTi,渗碳后淬火,（2) 内齿轮35CrMoV,调质，。4.2.3 a-c齿轮按接触强度初步计算 表2-27（1) 齿轮辐配对材料对传动尺寸的影响系数按表2-28，取（2) 计算：（3) 按，取k=1.4（4) 计算： 取 采用双联齿式联轴器太阳轮浮动的均载机构，故取 （5) 计算齿宽系数： 因，取 故 （6) 计算： （7) 初定中心矩 将上述各值代入强度计算公式得 取 （8) 计算模数m： 取标准值
