毕业设计（论文）开题报告
题目 刮板输送机设计
专业名称 机械设计制造及其自动化
说 明
开题报告应结合自己课题而作，一般包括：课题依据及课题的意义、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）、研究内容及实验方案、目标、主要特色及工作进度、参考文献等内容。以下填写内容各专业可根据具体情况适当修改。但每个专业填写内容应保持一致。
一、 选题的依据及意义:
煤炭作为我国主要战略性能源，在一次能源生产和消费构成中一直占70%以上。尽管这一现实在一定程度上反映了我国能源结构上的不合理性，考虑环境污染和能源安全，我国能源政策会作出一定调整，但在可遇见的时期内，煤炭作为支撑我国经济发展的战略性第一能源的地位不会改变。由此可见，煤炭产业以及煤炭产业经济的良性发展对于我国的国民经济发展的重要意义。
我国煤矿采掘机械化自20世纪50年代开始发展。1974年引进发展综合机械化采煤和装备。1990年统配煤矿的综合机械化程度只有35.31%，综采工作面单产平均56.2万t/a，其中高产的百万吨工作面只有30余个。按全国煤炭总产量计算，全国采煤机械化程度和综合机械化程度大体只有统配的一半，所占比重很低。《中国煤炭开发战略研究》表明：今后随着国家经济实力、技术装备、人员素质的提高，机械化水平必将逐步提高。技术发展的整体趋向是国有重点煤矿跟踪世界发达国家，地方国有煤矿跟踪国有重点煤矿，乡镇煤矿跟踪地方国有煤矿，形成以现代化技术为先导的多层次技术结构。
综采技术是长壁采煤系统、支护、采煤、装载、运输及整体推进等作业全部机械化的生产技术，在近半个世纪的发展历程中，它创造和保持了多项世界记录，是当今世界最先进的开采技术，近几年在新技术革命影响的牵动下，正发生着变革性的进步。目前全自动化无人采煤工作面的综采技术，是美、德等国科研工作的重要内容。综采设备是综采技术的核心部分，工作面刮板输送机是关键的综合设备之一。为迅速赶上世界综采工作面刮板输送机的现状，探讨其发展趋势，对促进工作面刮板输送机极其他综采设备的发展，有非常重要的意义。
综采刮板输送机是综采工作面的主要配套设备之一。建设一批高产、高效的现代化矿区国产重型刮板输送机在我国综合机械化采煤技术中起主导作用，在我国煤炭开发战略中的地位日益重要，从保证国民经济发展对煤炭的需求以及发展煤炭主产地区域经济和促进社会稳定等角度出发，对我国煤炭产业经济的发展无疑具有重要的战略和现实意义。
二、 国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）：
刮板输送机是一种重要的矿山运输机械，不但担负着运煤的作用，还是采煤机的运行轨道以及液压支架的推移支点。在设备使用过程中还要悬挂工作面设备的电缆、水管等。由于它结构简单、使用寿命长，运转可靠性高、节能高效、输送距离长、密封性能好且维修方便，在冶金、建材、化工、火电、矿山等行业里广泛使用。
(1)刮板输送机的发展大致经历了三个阶段
第一阶段：二十世纪初叶，在英国常壁式采煤工作面首先使用单链刮板输送机，由于适应工作面的运输条件而得到很大的发展和广泛的使用。
第二阶段：四十年代初，德国制造了可弯曲刮板输送机与刨煤机或深截式采煤机配合工作，使工作面实现了机械落煤、装煤和运煤，进入了机械化采煤的新阶段。可弯曲刮板输送机可作为采煤机的运行轨道，能沿垂直和水平方向有小角度（2-4*）弯曲。随着采煤机的工作和移动，刮板输送机及时推移到紧靠煤壁处，为采煤机下一循环截落煤准备好机道，并缩短控顶距，有利于顶板管理。
第三阶段：五十年代初，由于机械化采煤工作面运输量大大增加，要求提高刮板输送机牵引链强度和电动机功率，出现了双链牵引和多电动机传动；也相应的使用了适应多电动机传动的液力耦合器，中部槽也有了较大的改进。
(2)国外刮板输送机的发展现状
自世界上第一台刮板输送机诞生以来， 经过半个多世纪的不断研究、试验、改进．刮板输送机已成为煤矿运输、特别是长壁工作面运输不可取代的输送设备。 近年来，以美国、澳大利亚等发达采煤国家为代表的集约化高产高效矿井的迅速发展， 带动了综采装备向机电一体化高端技术开拓，构建了生产能力大、自动化程度高、安全可盘、工作面单产和工效成倍提高的新一代高产高效综采工作面设备，实现和推动了一矿一井一面的高度集约化生产。 随着集约化高产高效长壁工作面综采装备技术不断向高端发展，为满足生产能力大、自动化程度高、安全可靠的生产要求， 国外几家有名的刮板输送机公司不仅注重提高关键元部件材质强度以提高其使用寿命，还非常注重刮板输送机软启动、过载保护以及带可伸缩机尾的链条自动张紧等装置的开发，提高刮板输送机机电一体化控制水平。 现在各种输送机机型所采用的软启动和过载保护形式已有限矩形液力耦合器、CST可控传动装里、调速型液力藕合器、文流电机变频调速等，国外公司所研制的液压马达紧链和可伸缩机尾调整链条松紧度的紧链系统，既能保证超重型工作面刮板输送机紧链作业安全、可靠和便于控制，又能根据负载状况随时调节刮板链的松紧，保证了刮板链始终处于最佳运行状态，避免了因链条过松而造成的悬链和跳链事故。
(3)国内刮板输送机的发展现状
我国煤矿长壁综采机械化始于20世纪70年代末，随着不断推广和发展，已经具有一定研究开发、生产制造输送机的能力，并成功地开发研制出多系列适应我国国情的综采和综放工作面输送设备，基本满足国内市场的需求。现在我国中、小功率刮板输送机已具备成型技术，并有成熟的制造能力，运输量小于1500t/h、装机功率小于800kw 的中型和重型输送设备方面与国外的产品水平基本相当。近些年来通过对引进设备的消化、吸收和国产化举措，我国也研制开发了诸如槽宽1.2m、装机功率2X700kw、运输能力2500t的大功率刮板输送机，并已在一些大型矿井投人使用。 其中，各种规格的交叉侧卸式机头、材质强度达70kg级的铸造槽帮及中板以及超重型工作面刮板输送机所必需的一些结构部件也得到推广和应用。
(4)随着综合机械化采煤生产能力的不断提高，刮板输送机主要的发展趋势是：
(1)大输送量。世界上已出现日产12000吨的综合工作面，刮板输送机的生产能力已达到每小时2000吨。
(2)长输送距离，为了加长采区阶段开采，刮板输送机的长度已达300米。
(3)大直径圆环链。为了增加刮板链的强度，已制出38*137mm的圆环链，其破断强度达1820KN。
(4)大中部槽，边双链中部槽高度为268mm，中单链和中双链中部槽高度为255mm，槽宽达930~1030mm，中板厚度达30mm，槽间联结强度达3000KN。
长使用寿命：大运量（600吨/时）。中部槽的过煤量在200万吨以上，中运量（300——600）吨/时中部槽的过煤量为150万吨左右，减速器设计寿命10000小时，整机大修寿命3年以上（采用封底）和可更换中板及上链道的中部槽.
随着我国煤炭工业的迅速发展，煤矿机械化程度也不断提高。我国缓倾斜煤层工作面较多，刮板输送机的应用极广、数量颇大；又由于我国煤炭资源丰富、分布宽广，地质条件多变，为适应不同条件，需要多种型号的刮板输送机。历年来，我国使用、仿制及自行设计的刮板输送机，据不完全统计，品种多达30余种。这些产品均不外乎上述三个发展阶段的类型，如SGB-13型、SGD-20型等刮板输送机，即属于第一阶段的产品类型；SGW-44型和SGW-80型可弯曲刮板输送机属于第二阶段的产品类型而SGW-150型和SGW-250型可弯曲刮板输送机则属于第三阶段的产品类型。
三、 研究内容及实验方案：
本设计以煤矿实际运输条件为依据，以训练提高综合设计能力为目的，在设计中尽可能采用新的设计思想和设计方法，选择更加合理的结构和技术参数，力争提高刮板输送机质量，降低生产成本，在充分吸收学习现有的刮板输送机设计经验的基础上，参考有关设计资料，查阅《机械设计手册》等工具书，按照机械工程设计程序、方法和技术规范进行设计。
本次设计主要研究内容有：矿用刮板输送机的型式与性能比较、矿用刮板矿输送机的整体选型、减速器的优化、刮板链的设计、液力耦合器的选型等，设计出具有实际应用要求的产品。通过这次设计，锻炼了自己调研分析、加工与整理、运用工具手册的能力，初步掌握了机械工程设计程序、方法和技术规范，提高工程设计计算、理论分析、图表绘制、技术文件编写的能力。
四、 目标、主要特色及工作进度：
1. 开题报告、查阅资料、外文翻译（6000字符) 第1周—第3周
2. 刮板输送机的性能计算 第4周—第6周
3. 刮板输送机的动力学分析 第7周—第9周
4. 完成刮板输送机的总装图和零件图 第10周—第13周
5. 撰写毕业论文 第14周—第16周
6. 答辩准备及毕业答辩 第17周
五、 参考文献
[1] 成大先．机械设计手册．第四版.北京：化学工业出版社，2002
[2] 李柱国．机械设计与理论．北京：科学出版社，2003
[3] 邱宣怀．机械设计.第四版．北京：高等教育出版社，1997
[4] 黄平，刘建素等. 常用机械零件及机构图册[M]. 北京. 化学工业出版社.1999
[5] 《机械设计手册》联合编写组编.机械设计手册.中册.[M].北京.化学工业出版
[6] 申永胜.机械原理教程[M].北京.清华大学出版社[M].2006
[7] 《机械制造工艺学》机械工业出版社，主编：王先逵
[8] 《机械制造技术》机械工业出版社，主编：吉卫喜，2001.5
[9] 《机械制造技术基础》机械工业出版社，主编：卢秉恒,1999.10
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