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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
題目 刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)
專業(yè)名稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班級(jí)學(xué)號(hào) 078105302
學(xué)生姓名 敖煜
指導(dǎo)教師 于斐
填表日期 2011 年 3 月 5 日
說 明
開題報(bào)告應(yīng)結(jié)合自己課題而作，一般包括：課題依據(jù)及課題的意義、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述）、研究內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度、參考文獻(xiàn)等內(nèi)容。以下填寫內(nèi)容各專業(yè)可根據(jù)具體情況適當(dāng)修改。但每個(gè)專業(yè)填寫內(nèi)容應(yīng)保持一致。
一、 選題的依據(jù)及意義:
煤炭作為我國主要戰(zhàn)略性能源，在一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)構(gòu)成中一直占70%以上。盡管這一現(xiàn)實(shí)在一定程度上反映了我國能源結(jié)構(gòu)上的不合理性，考慮環(huán)境污染和能源安全，我國能源政策會(huì)作出一定調(diào)整，但在可遇見的時(shí)期內(nèi)，煤炭作為支撐我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略性第一能源的地位不會(huì)改變。由此可見，煤炭產(chǎn)業(yè)以及煤炭產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的良性發(fā)展對(duì)于我國的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要意義。
我國煤礦采掘機(jī)械化自20世紀(jì)50年代開始發(fā)展。1974年引進(jìn)發(fā)展綜合機(jī)械化采煤和裝備。1990年統(tǒng)配煤礦的綜合機(jī)械化程度只有35.31%，綜采工作面單產(chǎn)平均56.2萬t/a，其中高產(chǎn)的百萬噸工作面只有30余個(gè)。按全國煤炭總產(chǎn)量計(jì)算，全國采煤機(jī)械化程度和綜合機(jī)械化程度大體只有統(tǒng)配的一半，所占比重很低?！吨袊禾块_發(fā)戰(zhàn)略研究》表明：今后隨著國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力、技術(shù)裝備、人員素質(zhì)的提高，機(jī)械化水平必將逐步提高。技術(shù)發(fā)展的整體趨向是國有重點(diǎn)煤礦跟蹤世界發(fā)達(dá)國家，地方國有煤礦跟蹤國有重點(diǎn)煤礦，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦跟蹤地方國有煤礦，形成以現(xiàn)代化技術(shù)為先導(dǎo)的多層次技術(shù)結(jié)構(gòu)。
綜采技術(shù)是長壁采煤系統(tǒng)、支護(hù)、采煤、裝載、運(yùn)輸及整體推進(jìn)等作業(yè)全部機(jī)械化的生產(chǎn)技術(shù)，在近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷程中，它創(chuàng)造和保持了多項(xiàng)世界記錄，是當(dāng)今世界最先進(jìn)的開采技術(shù)，近幾年在新技術(shù)革命影響的牽動(dòng)下，正發(fā)生著變革性的進(jìn)步。目前全自動(dòng)化無人采煤工作面的綜采技術(shù)，是美、德等國科研工作的重要內(nèi)容。綜采設(shè)備是綜采技術(shù)的核心部分，工作面刮板輸送機(jī)是關(guān)鍵的綜合設(shè)備之一。為迅速趕上世界綜采工作面刮板輸送機(jī)的現(xiàn)狀，探討其發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)促進(jìn)工作面刮板輸送機(jī)極其他綜采設(shè)備的發(fā)展，有非常重要的意義。
綜采刮板輸送機(jī)是綜采工作面的主要配套設(shè)備之一。建設(shè)一批高產(chǎn)、高效的現(xiàn)代化礦區(qū)國產(chǎn)重型刮板輸送機(jī)在我國綜合機(jī)械化采煤技術(shù)中起主導(dǎo)作用，在我國煤炭開發(fā)戰(zhàn)略中的地位日益重要，從保證國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)煤炭的需求以及發(fā)展煤炭主產(chǎn)地區(qū)域經(jīng)濟(jì)和促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定等角度出發(fā)，對(duì)我國煤炭產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展無疑具有重要的戰(zhàn)略和現(xiàn)實(shí)意義。
二、 國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述）：
刮板輸送機(jī)是一種重要的礦山運(yùn)輸機(jī)械，不但擔(dān)負(fù)著運(yùn)煤的作用，還是采煤機(jī)的運(yùn)行軌道以及液壓支架的推移支點(diǎn)。在設(shè)備使用過程中還要懸掛工作面設(shè)備的電纜、水管等。由于它結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性高、節(jié)能高效、輸送距離長、密封性能好且維修方便，在冶金、建材、化工、火電、礦山等行業(yè)里廣泛使用。
(1)刮板輸送機(jī)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段
第一階段：二十世紀(jì)初葉，在英國常壁式采煤工作面首先使用單鏈刮板輸送機(jī)，由于適應(yīng)工作面的運(yùn)輸條件而得到很大的發(fā)展和廣泛的使用。
第二階段：四十年代初，德國制造了可彎曲刮板輸送機(jī)與刨煤機(jī)或深截式采煤機(jī)配合工作，使工作面實(shí)現(xiàn)了機(jī)械落煤、裝煤和運(yùn)煤，進(jìn)入了機(jī)械化采煤的新階段?？蓮澢伟遢斔蜋C(jī)可作為采煤機(jī)的運(yùn)行軌道，能沿垂直和水平方向有小角度（2-4*）彎曲。隨著采煤機(jī)的工作和移動(dòng)，刮板輸送機(jī)及時(shí)推移到緊靠煤壁處，為采煤機(jī)下一循環(huán)截落煤準(zhǔn)備好機(jī)道，并縮短控頂距，有利于頂板管理。
第三階段：五十年代初，由于機(jī)械化采煤工作面運(yùn)輸量大大增加，要求提高刮板輸送機(jī)牽引鏈強(qiáng)度和電動(dòng)機(jī)功率，出現(xiàn)了雙鏈牽引和多電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)；也相應(yīng)的使用了適應(yīng)多電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的液力耦合器，中部槽也有了較大的改進(jìn)。
(2)國外刮板輸送機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀
自世界上第一臺(tái)刮板輸送機(jī)誕生以來， 經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的不斷研究、試驗(yàn)、改進(jìn)．刮板輸送機(jī)已成為煤礦運(yùn)輸、特別是長壁工作面運(yùn)輸不可取代的輸送設(shè)備。 近年來，以美國、澳大利亞等發(fā)達(dá)采煤國家為代表的集約化高產(chǎn)高效礦井的迅速發(fā)展， 帶動(dòng)了綜采裝備向機(jī)電一體化高端技術(shù)開拓，構(gòu)建了生產(chǎn)能力大、自動(dòng)化程度高、安全可盤、工作面單產(chǎn)和工效成倍提高的新一代高產(chǎn)高效綜采工作面設(shè)備，實(shí)現(xiàn)和推動(dòng)了一礦一井一面的高度集約化生產(chǎn)。 隨著集約化高產(chǎn)高效長壁工作面綜采裝備技術(shù)不斷向高端發(fā)展，為滿足生產(chǎn)能力大、自動(dòng)化程度高、安全可靠的生產(chǎn)要求， 國外幾家有名的刮板輸送機(jī)公司不僅注重提高關(guān)鍵元部件材質(zhì)強(qiáng)度以提高其使用壽命，還非常注重刮板輸送機(jī)軟啟動(dòng)、過載保護(hù)以及帶可伸縮機(jī)尾的鏈條自動(dòng)張緊等裝置的開發(fā)，提高刮板輸送機(jī)機(jī)電一體化控制水平。 現(xiàn)在各種輸送機(jī)機(jī)型所采用的軟啟動(dòng)和過載保護(hù)形式已有限矩形液力耦合器、CST可控傳動(dòng)裝里、調(diào)速型液力藕合器、文流電機(jī)變頻調(diào)速等，國外公司所研制的液壓馬達(dá)緊鏈和可伸縮機(jī)尾調(diào)整鏈條松緊度的緊鏈系統(tǒng)，既能保證超重型工作面刮板輸送機(jī)緊鏈作業(yè)安全、可靠和便于控制，又能根據(jù)負(fù)載狀況隨時(shí)調(diào)節(jié)刮板鏈的松緊，保證了刮板鏈?zhǔn)冀K處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，避免了因鏈條過松而造成的懸鏈和跳鏈?zhǔn)鹿省?
(3)國內(nèi)刮板輸送機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀
我國煤礦長壁綜采機(jī)械化始于20世紀(jì)70年代末，隨著不斷推廣和發(fā)展，已經(jīng)具有一定研究開發(fā)、生產(chǎn)制造輸送機(jī)的能力，并成功地開發(fā)研制出多系列適應(yīng)我國國情的綜采和綜放工作面輸送設(shè)備，基本滿足國內(nèi)市場(chǎng)的需求?，F(xiàn)在我國中、小功率刮板輸送機(jī)已具備成型技術(shù)，并有成熟的制造能力，運(yùn)輸量小于1500t/h、裝機(jī)功率小于800kw 的中型和重型輸送設(shè)備方面與國外的產(chǎn)品水平基本相當(dāng)。近些年來通過對(duì)引進(jìn)設(shè)備的消化、吸收和國產(chǎn)化舉措，我國也研制開發(fā)了諸如槽寬1.2m、裝機(jī)功率2X700kw、運(yùn)輸能力2500t的大功率刮板輸送機(jī)，并已在一些大型礦井投人使用。 其中，各種規(guī)格的交叉?zhèn)刃妒綑C(jī)頭、材質(zhì)強(qiáng)度達(dá)70kg級(jí)的鑄造槽幫及中板以及超重型工作面刮板輸送機(jī)所必需的一些結(jié)構(gòu)部件也得到推廣和應(yīng)用。
(4)隨著綜合機(jī)械化采煤生產(chǎn)能力的不斷提高，刮板輸送機(jī)主要的發(fā)展趨勢(shì)是：
(1)大輸送量。世界上已出現(xiàn)日產(chǎn)12000噸的綜合工作面，刮板輸送機(jī)的生產(chǎn)能力已達(dá)到每小時(shí)2000噸。
(2)長輸送距離，為了加長采區(qū)階段開采，刮板輸送機(jī)的長度已達(dá)300米。
(3)大直徑圓環(huán)鏈。為了增加刮板鏈的強(qiáng)度，已制出38*137mm的圓環(huán)鏈，其破斷強(qiáng)度達(dá)1820KN。
(4)大中部槽，邊雙鏈中部槽高度為268mm，中單鏈和中雙鏈中部槽高度為255mm，槽寬達(dá)930~1030mm，中板厚度達(dá)30mm，槽間聯(lián)結(jié)強(qiáng)度達(dá)3000KN。
長使用壽命：大運(yùn)量（600噸/時(shí)）。中部槽的過煤量在200萬噸以上，中運(yùn)量（300——600）噸/時(shí)中部槽的過煤量為150萬噸左右，減速器設(shè)計(jì)壽命10000小時(shí)，整機(jī)大修壽命3年以上（采用封底）和可更換中板及上鏈道的中部槽.
隨著我國煤炭工業(yè)的迅速發(fā)展，煤礦機(jī)械化程度也不斷提高。我國緩傾斜煤層工作面較多，刮板輸送機(jī)的應(yīng)用極廣、數(shù)量頗大；又由于我國煤炭資源豐富、分布寬廣，地質(zhì)條件多變，為適應(yīng)不同條件，需要多種型號(hào)的刮板輸送機(jī)。歷年來，我國使用、仿制及自行設(shè)計(jì)的刮板輸送機(jī)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，品種多達(dá)30余種。這些產(chǎn)品均不外乎上述三個(gè)發(fā)展階段的類型，如SGB-13型、SGD-20型等刮板輸送機(jī)，即屬于第一階段的產(chǎn)品類型；SGW-44型和SGW-80型可彎曲刮板輸送機(jī)屬于第二階段的產(chǎn)品類型而SGW-150型和SGW-250型可彎曲刮板輸送機(jī)則屬于第三階段的產(chǎn)品類型。
三、 研究內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案：
本設(shè)計(jì)以煤礦實(shí)際運(yùn)輸條件為依據(jù)，以訓(xùn)練提高綜合設(shè)計(jì)能力為目的，在設(shè)計(jì)中盡可能采用新的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法，選擇更加合理的結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)，力爭提高刮板輸送機(jī)質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，在充分吸收學(xué)習(xí)現(xiàn)有的刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，參考有關(guān)設(shè)計(jì)資料，查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》等工具書，按照機(jī)械工程設(shè)計(jì)程序、方法和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。
本次設(shè)計(jì)主要研究內(nèi)容有：礦用刮板輸送機(jī)的型式與性能比較、礦用刮板礦輸送機(jī)的整體選型、減速器的優(yōu)化、刮板鏈的設(shè)計(jì)、液力耦合器的選型等，設(shè)計(jì)出具有實(shí)際應(yīng)用要求的產(chǎn)品。通過這次設(shè)計(jì)，鍛煉了自己調(diào)研分析、加工與整理、運(yùn)用工具手冊(cè)的能力，初步掌握了機(jī)械工程設(shè)計(jì)程序、方法和技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計(jì)計(jì)算、理論分析、圖表繪制、技術(shù)文件編寫的能力。
四、 目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度：
1. 開題報(bào)告、查閱資料、外文翻譯（6000字符) 第1周—第3周
2. 刮板輸送機(jī)的性能計(jì)算 第4周—第6周
3. 刮板輸送機(jī)的動(dòng)力學(xué)分析 第7周—第9周
4. 完成刮板輸送機(jī)的總裝圖和零件圖 第10周—第13周
5. 撰寫畢業(yè)論文 第14周—第16周
6. 答辯準(zhǔn)備及畢業(yè)答辯 第17周
五、 參考文獻(xiàn)
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