刮板輸送機(jī)
關(guān)注創(chuàng)建者：擺渡人張 創(chuàng)建時(shí)間：2023-11-15
刮板輸送機(jī)的視頻教程
螺旋輸送機(jī)的顆粒流動模擬(離散元法)
離散單元法(DEM)是計(jì)算流體動力學(xué)(CFD)的一個(gè)重要方法,可以模擬大量相互作用的離散粒子的運(yùn)動，跟蹤每個(gè)粒子之間。
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Star-ccm+離散元DEM—輸送機(jī)上的顆粒運(yùn)動
內(nèi)容包括： （1）案例問題描述 （2）結(jié)果展示 （3）導(dǎo)入模型網(wǎng)格劃分 （4）物理模型選擇 （5）定義拉格朗日相 （6）定義 DEM 顆粒相互作用 （7）設(shè)置參考值 （8）設(shè)置輸送機(jī)壁面條件 （9）創(chuàng)建噴射器 （10）設(shè)置求解器參數(shù)和停止條件 （11）設(shè)置可視化場景 （12）運(yùn)行模擬 （13） 可視化結(jié)果
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刮板輸送機(jī)的實(shí)例教程
摘 要：考慮到常規(guī)研究綜采工作面刮板輸送機(jī)過彎曲段時(shí)僅針對鏈傳動系統(tǒng)進(jìn)行了分析，而實(shí)際工作中隨著推溜與拉架動作的進(jìn)行，作為刮板輸送機(jī)的主要支撐構(gòu)件的中部槽會有一部分組合成彎曲段，針對此種工況，借助ADAMS虛擬樣機(jī)仿真軟件開展了動力學(xué)分析，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。研究結(jié)果揭示了過彎曲段處相鄰的兩中部槽之間位移、夾角、速度的變化情況，以及彎曲段處中部槽啞鈴窩與啞鈴銷軸之間的接觸力變化特性。
關(guān)鍵詞：刮板輸送機(jī);彎曲段工況;力學(xué)特性;啞鈴銷軸;虛擬樣機(jī)技術(shù);
0 引言
長期在復(fù)雜環(huán)境下運(yùn)行的刮板輸送機(jī)，往往會受到異常載荷的影響，嚴(yán)重時(shí)還會造成停機(jī)或斷鏈?zhǔn)鹿省Ｓ绕涫墙┠辏S著采煤量、輸送機(jī)功率、運(yùn)輸距離、運(yùn)輸量的不斷提高，對刮板輸送機(jī)的穩(wěn)定性的要求越來越高。刮板輸送機(jī)異常載荷影響主要分為3種形式：（1）常規(guī)運(yùn)行阻力（主要為所運(yùn)輸物料與刮板之間的相互作用力）；（2）運(yùn)送形態(tài)阻力（主要為刮板輸送機(jī)作業(yè)時(shí)沿途路線形態(tài)的不同，而導(dǎo)致的刮板與中部槽相互碰撞與摩擦）；（3）故障狀態(tài)阻力（比如刮板輸送機(jī)發(fā)生卡鏈、斷鏈等異常故障等）。
郄彥輝等簡化刮板輸送機(jī)的推滑以及拉架等工作狀態(tài)，并對其運(yùn)動過程中的受力情況進(jìn)行分析，最后對中間槽結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。李秋生等對重型刮板機(jī)在不同工作條件下產(chǎn)生的不同阻力進(jìn)行了研究、分析和總結(jié)，并針對各種情況選擇符合條件的理論支撐，最后在適宜理論的基礎(chǔ)上研究了確保重型刮板輸送機(jī)能夠正常工作的有效措施。焦宏章等在MSC.ADAMS軟件上構(gòu)建了刮板輸送機(jī)鏈輪虛擬樣機(jī)的傳動系統(tǒng)模型，主要分析了頭部和尾部驅(qū)動扭矩和合力扭矩的變化規(guī)律。王堯等以動力學(xué)相似理論為研究基礎(chǔ)對10種不同工作情況下多機(jī)驅(qū)動刮板輸送機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)特性,有助于業(yè)界進(jìn)行鏈傳動系統(tǒng)現(xiàn)場試驗(yàn)與控制方法優(yōu)化。
展開 中部槽是刮板輸送機(jī)的重要組成部分，重量占整機(jī)總重量的80%左右，無論在結(jié)構(gòu)組成還是功能應(yīng)用方面都對刮板輸送機(jī)的可靠運(yùn)行至關(guān)重要。目前中部槽磨損失效現(xiàn)象非常普遍，經(jīng)常導(dǎo)致刮板輸送機(jī)停機(jī)，從而使整個(gè)采煤工作面停止工作，造成的損失非常巨大，很多煤礦企業(yè)因磨損失效報(bào)廢的中部槽堆積如山。中部槽磨損失效是刮板輸送機(jī)發(fā)生故障的主要原因，也是刮板輸送機(jī)失效的主要表現(xiàn)形式，直接影響到刮板輸送機(jī)的使用壽命。因此，開展中部槽磨損方面的基礎(chǔ)研究非常必要且迫在眉睫。
1 中部槽結(jié)構(gòu)組成
中部槽是刮板輸送機(jī)的關(guān)鍵部件，主要由中板、底板、槽幫、行走機(jī)構(gòu)等部件組成，具體結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。在刮板輸送機(jī)運(yùn)行過程中，中部槽各部件都發(fā)揮著重要作用，行走機(jī)構(gòu)是采煤機(jī)的行走軌道，支撐著工作中的采煤機(jī);中板主要承擔(dān)運(yùn)煤和矸石的任務(wù)，需承受煤、矸石和刮板鏈等的重力;底板主要承接卸載后的刮板鏈，為返程的刮板鏈提供支撐;槽幫則是中板、底板等的固定裝置，直接與巷道底板接觸，起整體支撐作用。中部槽要有足夠的強(qiáng)度、剛度及耐磨性，才能保證刮板輸送機(jī)的可靠運(yùn)行，從而保證采煤工作面運(yùn)輸系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)以及整個(gè)煤礦運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。以中部槽為核心的摩擦學(xué)系統(tǒng)所處的工況環(huán)境比較復(fù)雜，其關(guān)鍵組成部分中部槽與刮板、高強(qiáng)度圓環(huán)鏈、連接環(huán)、貨載(煤、矸石等)和周圍介質(zhì)(水、腐蝕性氣體等)等發(fā)生相互作用，從而磨損比較嚴(yán)重。
2 中部槽關(guān)鍵部件磨損形貌
通過調(diào)研煤礦用戶、生產(chǎn)企業(yè)、維修現(xiàn)場及檢測檢驗(yàn)中心等刮板輸送機(jī)相關(guān)單位，獲得了大量磨損中部槽的樣槽資料，整理并分析資料可以看出，中部槽的磨損形貌及磨損趨勢基本相似，在經(jīng)過一段時(shí)間的使用后，刮板輸送機(jī)的其他部件還未出現(xiàn)故障，但中部槽已磨損得相當(dāng)嚴(yán)重。刮板輸送機(jī)的報(bào)廢大多由于中部槽磨損失效所致。
在中部槽的使用過程中，磨損比較嚴(yán)重的部件是中板和底板。
展開 由于受工作條件的限制，刮板輸送機(jī)中部槽使用中要承受拉、壓、彎曲、沖擊、摩擦和腐蝕等多種作用，所以局部磨損非常嚴(yán)重，造成中部槽中板過早失效，不能保證正常生產(chǎn)要求。出于降耗提效及提高中部槽使用壽命的目的，生產(chǎn)實(shí)際中多采用堆焊技術(shù)方法對中部槽進(jìn)行修復(fù)利用。本文研究分析刮板輸送機(jī)中部槽堆焊修復(fù)技術(shù)產(chǎn)品的的質(zhì)量特性，對于提高堆焊技術(shù)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果、延長中部槽使用壽命、促進(jìn)實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)以及礦井高產(chǎn)高效等都具有重要意義。
一、中部槽的結(jié)構(gòu)及工況特點(diǎn)
目前國內(nèi)所使用的中部槽在結(jié)構(gòu)上多采用整體鑄造鏟板槽幫、擋板槽幫與K360超級耐磨鋼中板及底板組焊而成。由于受復(fù)雜、交變應(yīng)力作用，往往損壞最嚴(yán)重、損壞數(shù)量最多。
(1)沿雙邊鏈滑道處A處磨出凹坑，鏟板槽幫與擋板槽幫1、4，同時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，這主要是刮板運(yùn)動過程中的摩擦磨損;
(2)中板磨透，有的甚至完全磨掉(圖1中B處陰影部分)。運(yùn)輸煤炭等造成的磨損，尤其工作面煤層存在夾矸斷層或硬過斷層、中板上面運(yùn)送的是白砂巖(f=9以上)時(shí)將更加嚴(yán)重;
(3)封底板3嚴(yán)重變形，部分開焊。當(dāng)采煤機(jī)截煤時(shí)臥底量不夠、煤或巖底留得高時(shí)，由于推移阻力過大，加之中板因磨損而厚度減小、剛性降低，封底板變形會更嚴(yán)重。
圖1中部槽損壞情況示意圖
二、中部槽中板的磨損機(jī)理
刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸方式是物料和刮板鏈都在中部槽內(nèi)滑行，當(dāng)刮板和鏈條在中板上滑動時(shí)，煤和矸石便成為磨料，對中板造成磨損。在運(yùn)輸?shù)倪^程中，刮板鏈和煤(或矸石、巖石)塊與中部槽中板發(fā)生劇烈磨損，導(dǎo)致中部槽、甚至刮板輸送機(jī)失效。
其失效形式是由于刮板圓環(huán)鏈與中板之間存在著煤塊、煤矸石等磨料，除受圓環(huán)鏈的磨料磨損外，還受到黏著磨損，這種磨損形式為金屬-金屬間摩擦磨損，還有在腐蝕介質(zhì)下的腐蝕磨損。
展開 刮板輸送機(jī)是煤礦中應(yīng)用頻率最高的設(shè)備，中部槽是刮板輸送機(jī)中的主要部件，也是磨損最為嚴(yán)重的部件，平均使用壽命(過煤量)只有50t萬左右，有些只有30多萬t。我國煤礦每年因磨損而失效的中部槽都在30~40萬節(jié)以上，加上因此更換備件而停產(chǎn)所造成的損失更是難以計(jì)算。所以，尋找一種簡便易行而又能顯著提高中部槽使用壽命的生產(chǎn)方法就成為煤礦生產(chǎn)企業(yè)和刮板輸送機(jī)制造企業(yè)亟待解決的問題。為此，本廠采用北京固本KB988耐磨焊絲為堆焊材料，使用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的方法提高中部槽使用壽命。
一、耐磨焊絲
kb988耐磨焊絲為高鉻型耐磨焊絲，添加碳化鎢合金。堆焊后表面硬度高、耐磨性好，適用于磨損嚴(yán)重的工況。高鉻鑄鐵型堆焊材料的價(jià)格，接近碳化鎢堆焊材料的效果。kb988耐磨焊絲由北京固本科技有限公司自主研制，北京固本是國內(nèi)唯一一家專業(yè)研發(fā)耐磨堆焊金屬材料的高新技術(shù)企業(yè)，公司是國家級大學(xué)科技園企業(yè)，并獲政府相關(guān)部門專項(xiàng)資助。
二、耐磨焊道部位和形狀
中部槽中板堆焊除了要提高其耐磨性外，還要保證在使用過程中自身和刮板盡量磨損均勻，所以耐磨焊道的部位和形狀至關(guān)重要，通過在中板上堆焊矩形、菱形、兩側(cè)條形、兩側(cè)八字形等多種花紋，大量的試驗(yàn)和分析研究得出，效果最好的是大交叉斷續(xù)焊道。
這種花紋主要是耐磨焊道分布均勻，同向相鄰焊道間距為450~500，每條焊道都采用間斷焊，焊縫長100mm左右，間距100mm左右。
采用這樣的焊道形狀，中部槽的中板、刮板和鏈條在使用過程中都能均勻磨損，焊道之間能留存煤粉，也能起到襯托和減磨作用。另外，焊道斷開，有利于減小焊接應(yīng)力與焊接變形，焊后一般不需要矯正工序，使制造工藝簡便易行。
展開 中部槽大面積耐磨花樣堆焊新工藝
由刮板輸送機(jī)中部槽失效分析可知，中部槽磨損的主要部位是中板，其次是槽幫鋼鏈道處。當(dāng)刮板和鏈條在中板上滑動時(shí)，煤和矸石便成為磨料，對中板進(jìn)行三體磨料磨損，同時(shí)存在著刮板和鏈條對中板的粘著磨損以及在腐蝕介質(zhì)下的腐蝕磨損。大面積耐磨花樣堆焊新工藝就是在現(xiàn)有中部槽中板表面用北京固本科技有限公司研制并生產(chǎn)的KB988耐磨焊絲按一定花紋、尺寸、順序堆焊一層耐磨合金層，使刮板和鏈條在堆焊層上滑動，與中板脫離接觸。
2. 中部槽耐磨花樣圖案及尺寸
在中板上堆焊的花樣圖案及尺寸要考慮以下幾個(gè)因素：保證刮板均勻磨損，防止和減少堆焊變形以及盡量降低堆焊成本等。經(jīng)過對各種花樣圖案對比，最后選擇交叉人字形圖案。這種圖案焊縫排列整齊，對刮板磨損均勻;焊縫間不連接，很大程度上減少了中部槽的變形程度;焊縫之間的距離可以根據(jù)中部槽的大小自由調(diào)整，達(dá)到節(jié)約成本的目的。下圖所示為中部槽堆焊的花樣尺寸，焊縫寬為10mm、高為1.5~2.0mm。
3. KB988中部槽耐磨焊絲的特點(diǎn)
KB988耐磨焊絲是北京固本科技有限公司研制并生產(chǎn)的專門用于刮板輸送機(jī)中部槽大面積耐磨花樣堆焊的耐磨焊絲。該焊絲為高鉻型耐磨焊絲，添加碳化鎢合金。具有高鉻鑄鐵型堆焊材料的價(jià)格，接近碳化鎢堆焊材料的效果。抗裂紋能力強(qiáng)，焊接時(shí)鋼板不需預(yù)熱，堆焊工藝簡單，飛濺小，脫渣好，焊縫成型美觀，適合大面積堆焊。堆焊金屬硬度為60~65 HRC，具有足夠的耐磨性。
4. 中部槽堆焊工藝措施
中部槽大面積耐磨花樣堆焊工藝主要是防止或減少中部槽變形。
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本案例為CAE和inp文件，CAE文件用于建模，inp文件用于修改關(guān)鍵字生成DEM粒子，最終用inp文件提交計(jì)算，通過本案例您可以學(xué)會如何通過修改關(guān)鍵字將實(shí)體單元轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)定直徑的球形顆粒。
展品范圍：
◆煤礦智能化無人開采：智慧煤礦、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、自動控制、5G移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，機(jī)器人、智能化裝備等與現(xiàn)代煤礦開發(fā)技術(shù)設(shè)備；
◆煤礦礦山生產(chǎn)設(shè)備：采煤機(jī)、液壓支架、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、皮帶機(jī)、大深高薄綜合開采裝備與技術(shù)、綜合開采工作面智能化裝備、刨煤機(jī)、螺旋鉆采煤機(jī)、薄煤層智能自動化綜合開采裝備技術(shù)等；
◆煤礦運(yùn)輸設(shè)備：井下運(yùn)輸設(shè)備與配件
(3）貨載阻力的模擬
根據(jù)刮板輸送機(jī)的作業(yè)方式來看，可將刮板輸送機(jī)中部槽分為有載側(cè)和回空側(cè)，刮板輸送機(jī)的有載側(cè)與所運(yùn)輸?shù)奈锪现苯咏佑|，本次研究時(shí)，為方便計(jì)算運(yùn)行阻力，我們將中部槽內(nèi)充填的物料及其上層堆積的物料速度直接看作與鏈條速度相等。
陳珂 王碩琨 杜文海 張偉
北京石油化工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院·氫能研究中心
摘要：為研究天然氣管道摻氫輸送對離心壓縮機(jī)氣動性能和穩(wěn)定工作范圍的影響，以川氣東送管道的 GE PCL503壓縮機(jī)為研究對象進(jìn)行三維幾何建模，采用 RANS 方法對該壓縮機(jī)進(jìn)行三維仿真模擬并與文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比
在灰斗下方一般還設(shè)有排灰機(jī)械，比如螺旋輸灰機(jī)，刮板輸送機(jī)，排灰閥等等。
一、布袋除塵器噴吹管：脈沖布袋除塵器清灰用的噴吹管均采用無縫管，借助校直機(jī)進(jìn)行直線度校正。噴吹短管與噴吹管的焊接采用了工裝摸具，二氧化碳保護(hù)焊接，減少變形，保證噴吹短管間的形位公差。噴吹管下側(cè)正對濾袋中心設(shè)有噴吹口，每根噴吹管上均設(shè)有一個(gè)脈沖閥并與壓縮空氣分配器相通。
固體塊狀和粉狀物料的輸送一般多采用皮帶輸送機(jī)、螺旋輸送器、刮板輸送機(jī)、鏈子輸送機(jī)、斗式提升機(jī)以及氣流輸送等多種方式。這類輸送設(shè)備除了其本身會發(fā)生故障外，還會造成人身傷害。因此除要加強(qiáng)對機(jī)械設(shè)備的常規(guī)維護(hù)外，還應(yīng)對齒輪、皮帶、鏈條等部位采取防護(hù)措施。???
氣流輸送分為吸送式或壓送式。氣流輸送系統(tǒng)除設(shè)備本身會產(chǎn)生故障之外，最大的問題是系統(tǒng)的堵塞和由靜電引起的粉塵爆炸。
螺旋輸送機(jī)
作為輸送設(shè)備重要的一員，鋼制鏈板輸送機(jī)對大家來說一定不陌生。鋼制鏈板輸送機(jī)，適用于形狀不很規(guī)則物體的輸送。也可在鏈板上配套工裝夾具，作為專用裝配輸送線使用。
在兩條鏈條上用板狀構(gòu)件連接使輸送方向形成連續(xù)的平板，由于該輸送機(jī)具有運(yùn)行平穩(wěn)的特點(diǎn)，載重能力最大能達(dá)到數(shù)十噸。鏈板機(jī)最大有效寬度2米，單機(jī)最大長度70米，最大輸送速度20米/分。
