图4-1 转轴的结构与装配 31

图4-2 弯矩图 31

图4-3 扭矩图 31

图4-4 卷扬机示意图 35

图5-1 高压水射流总成示意图 36

表清单

表序号 表名称 页码

表3-1 新钢种弹簧材料 24

变量注释表

清仓机运行所需牵引力，kN

驱动机构总质量，kg

Q 行走提升机构总质量，kg

运行阻力系数

工字钢轨倾角

线路效率

清仓机运行所需最大功率，kW

最大运行速度，m/s

驱动装置效率

液压马达最大转矩，N·m

驱动机构液压马达的最小功率，kW

液压马达转速，弧度

基本额定动载荷，N

径向载荷，N

轴向载荷，N

径向动载荷系数

轴向动载荷系数

轴承径向基本额定动载荷，N

基本额定静载荷计算值，N

轴承径向基本额定静载荷，N

安全系数

当量静载荷，N

螺钉所受的剪切力，N

螺钉的许用拉应力，MPa

螺钉材料屈服点

安全系数

  卷筒最小直径，mm

  与机构工作级别和钢丝绳结构有关的系数

  钢丝绳直径，mm

  与卷绕层数有关的系数

  卷筒壁厚，mm

1 绪论

1.1课题研究的背景

煤炭是我国的主要能源资源，煤炭在我国经济建设与发展中扮演着重要的战略角色。随着煤炭产量的不断增加，井下原煤的存储与中转成为煤炭行业共同面对的问题。

井下储煤仓储存和吞吐原煤是煤矿煤炭生产运输环节不可或缺的重要环节，在煤矿煤炭储存和中转环节中扮演着不可代替的作用。尤其是随着综采机械化的提高，辅助运输设备的更新，采区生产逐渐集中，煤炭运输越发频繁，对煤炭运输的效率提出了更高的要求。井下煤仓作为煤矿原煤定期定点存放的储存装置，不断有新的原煤加入和底部原煤的流出，随着存储原煤的流通，煤仓壁面便粘附了一定量的原煤碎屑与碎渣，倘若原煤流动不畅，随着时间的积累，原煤粘附越加严重，粘结物体积也越来越大，并阻滞原煤的流动。这些粘煤的积累不仅造成原煤流通速度减缓，同时大大减小了煤仓的有效储容量，空仓时粘煤随机的坠落还会造成工作人员的伤亡。当积煤严重到完全阻塞溜煤口，原煤的流通将完全停滞，严重制约了井下原煤的运输。因此，井下储煤仓需要定时清理，铲除煤仓壁上的粘煤，保证煤仓的正常使用。论文网

传统的煤炭储存装置为垂直筒状煤仓。煤仓顶部有专门的放煤口，煤仓作为短期储存和中转原煤的设施，使用灵活方便。由此该设备的普适性，不仅在井下煤矿，在粮食存储、船舶中转等行业有着广泛的应用。井下煤仓一般深达18～30 m，且由于我国地下条件复杂多变，煤仓环境相对恶劣。过去，大多数煤矿采用人工捅仓的方式清理煤仓。煤仓清理人员手持清煤铲，利用吊篮深入煤仓，使用矿灯寻找积煤，利用清煤铲进行积煤。人工清仓不仅效率极低，由于煤仓原煤的长期积累，原煤内有害气体泄露至空气中，瓦斯等有害气体含量较高，氧气稀薄，同时扬尘弥漫，严重威胁着清仓人员健康和安全；如果出现大片积煤垮落或煤仓壁塌方等事故，将对清仓人员造成难以挽回的伤害。目前，仍有部分煤矿采用此种效率低下，危险性高的清煤方式，煤仓清煤伤人事故频发。