伸，逐步增加厚度，最终形成不同形状的堵塞，造成断流。煤仓堵塞的原因及形式煤仓堵塞的原因煤仓的形式大体上有两种拱形和漏斗形。生产矿井堵塞多发生于前者即拱形。堵塞的原因可分为以下几种是煤仓内存煤太少。因为煤块是从几十米的高度落下来，煤仓的深度越深，加速度越大，随之器冲击动量也非常大。所以定块度的煤矿石在重力的作用下，逐渐冲击压实密结，再次放煤时，就很可能发生堵塞。二是煤仓存煤时间太长。由于煤仓内贮存时间过长，加之煤的湿度的影响，无形中增大了煤炭与仓壁之间的摩擦力，因而造成堵塞。三是管理不善大煤块或异物入仓。煤仓或溜煤眼入口处，未按要求设置筛蓖或筛蓖口过大，致使大块煤及研石进人仓内，甚至使些背板撑木破风筒废伯钥丝绳等进人煤仓，而造成堵塞。四是由于施工质量问题造成结构性堵仓。如该煤仓双漏斗分煤器处，由于施工问题造成平台的产生，这样就增大了溜煤阻力，经上部的煤打击夯实而逐渐集结成型起拱而造成堵仓。五是煤仓内存煤滞留时间过长，形成仓内底煤受压成固体状而造成堵塞。煤仓堵塞机理研究原煤从仓内排出受许多因素的综合影响。为了研究原煤在仓内的流动状况以及与堵塞的关系，可将这些影响因素划分为内因的和外因两个方面。内因主要是指原煤的物理机械性质。如温度粒度组成含水量等。其中温度的影响基本上属于次要因素，因井下环境温差很小，原煤在仓内流动缓慢，煤仓堵塞受温度的影响不大堵塞煤仓起决定作用的因素主要是原煤的粒度组成含水量等。粒度组成不同，原煤在仓内的压实度也不同原煤湿度的增加会促进粘结力的增长。外因主要是指仓体功能设计中的些因素，如仓体漏口的断面形状与尺寸漏口的倾角仓体贮煤的高度仓壁的光滑程度贮存时间，对仓内存料的压实程度等。但其中堵塞煤仓的重要因素是溜煤口的断面尺寸和仓内存煤的压实度。本装置旨在不改变现有煤仓结构的基础上，研究原煤堵塞机理提出改进通畅性的措施，并开发疏通装置，前述涉及煤仓结构形式的内容，即煤仓堵塞的些外因是无法改变的。因此，研究重点放在引起煤仓堵塞的内因原煤贮存时间仓内存料的压实度煤仓堵塞形式以及堵塞位置分布等方面。原煤溜放的类型与煤仓堵塞形式粗颗粒状或块状为主的当原煤中之敬主编机械制造工程原理清华大学出版社，年孔庆华，刘传绍主编极限配合与测量技术基础同济大学出版社，年苏翼林主编材料力学高等教育出版社，年顾崇衔主编机械制造工艺学陕西科学技术出版社，年范祖尧等现代机械设备设计手册非标准机械设备设计机械工业出版社年唐金松简明机械设计手册第二版上海科学技术出版社年上海煤矿机械研究所煤矿机械设计手册年摘要煤矿井下煤仓是联系井上下各个生产环节的重要枢纽，是煤矿生产过程中的个重要环节，原煤多是由煤仓经锥形漏斗依靠自重流动输送。在输送过程中出现的煤仓堵塞现象已经成为各煤矿所面临的普遍性难题，严重影响了原煤的输送制约着生产效率，并且存在极大的安全隐患。煤仓堵塞已经成为种通病，旦发生故障，煤仓往往是少则几个小时，多则几天无法进行原煤输送，严重影响了生产效率。目前针对不同的煤仓堵塞问题，最原始的解决方法是人工通堵，这种方法直接但效率低下，而且极易发生人员伤亡事故，安全隐患问题严重。处理煤仓堵塞事故到目前还未找到个安全可靠的方法，不但影响正常生产，而且时有人员伤亡事故发生。因此，如何研究解决煤仓堵塞问题，最大限度地减少或杜绝处理煤仓堵塞是非常必要的。立式煤仓疏通装置由现场气源提供高压气体，储气罐用来高压气体储能，作为橡胶弹发射动力能源。由受控的高压气体冲击橡胶弹，使橡胶弹在发射筒内加速，达到定的速度后冲击煤仓内的堵塞位置，破坏堵塞起拱，完成疏通。关键词煤仓堵塞疏通快排阀自动开启机构，研究改善煤仓通畅性的措施煤仓疏通技术的现状煤仓疏通新技术的提出立式煤仓疏通装置立式煤仓疏通装置工作过程外部尺寸的设计计算发射筒的设计计算储气罐的设计计算发射筒出口端盖设计铰链的设计计算快排阀的设计快排阀的基本条件快排阀设计及工作原理快排阀材料的选择快排阀气密性的检测自动开启机构的设计自动开启机构的整体设计及工作原理下缸体的设计计算下缸体深度的确定下缸体直径的确定螺纹套筒的设计计算空管活塞杆的设计计算空管活塞杆的整体设计活塞压力的计算压缩弹簧的设计计算大小密封圈及橡胶套圈其他部件的设计计算法兰盘的设计计算弧形支座的设计发射橡胶弹后座力缓冲弹簧计算致谢参考文献概述煤矿井下煤仓的储存和吞吐是煤矿生产过程中的个重要环节，是煤矿生产运输中不可缺少的关键部位，对煤矿的生产能力起着决定性作用。煤仓也是井下开拓布置中不可缺少的井巷工程，有贮存煤炭及运输煤炭靠煤炭自重下滑的作用。随着我国采煤业综合机械化程度的逐步提高和采区集中生产的不断实现，煤仓的容量逐渐增大，使用效率也越来越高。但是，在煤矿生产过程中经常发生煤仓堵塞事故，处理煤仓堵塞事故到目前还未找到个安全可靠的方法，不但影响正常生产，而且时有人员伤亡事故发生。因此，如何研究解决煤仓堵塞问题，最大限度地减少或杜绝处理煤仓堵塞是非常必要的煤仓简介及存在问题随着矿井机械化和集中化程度的不断发展，工作面和采区以及矿井生产能力都有较大幅度的提高。由于工作面和采区的生产能力具有较大的波动性。出煤时多时少，致使各环节运输设备忙闲不均，不能充分发挥其生产能力。此外，再生产中各环节提升运输等设备的工作时间迟早或长短动作方式连续或周期的不同以及可能发生的各种机电设备故障等的影响，都可能使各环节相互之间发生牵连，造成些环节的间断，降低了矿井或水平的实际运输或提升能力，甚至影响整个矿井生产的正常进行。为了解决上述矛盾，需在相互有牵连的提升运输各环节之间设置各种类型的井下煤仓或矿仓，而且要求其有定容量。目前国内原煤仓大都是水泥，钢，水泥钢混合式结构。其结构形状基本相同，上部呈方形，圆柱体，下部呈方锥，圆锥及双曲线形。上口大，下口小，上口进料，下口排放料，物料自上而下靠自重下落。下落的物料由于在锥形容器内流动，故愈向下流动，面积愈小，对物料本身就形成挤压，增加摩擦系数往往是造成堵塞的基本原因。另外物料的水分含量，粗细度化，温度变化，物料在窗口容器存放的时间长短，容器壁摩擦系数大目录概述煤仓简介及存在问题煤仓堵塞的原因及形式煤仓堵塞的原因煤仓堵塞机拉后能将发射筒端盖完全竖立起来，又要有足够的宽度使预定量的高压气体能够克服弹簧的弹性阻力完全将活塞杆压缩下去，为了便于零件的加工和功能实用的合理性，我将下缸体设计成圆筒状，预计在下缸体壁上开两个的圆孔。为了与储气罐能够实现密封焊接，在下缸体上部预计留个顶盖以便焊接使用，材料除保持密闭性外，还要求下缸体上部能与螺纹套筒图密封连接，须在下缸体上部攻内螺纹，因此采用钢。下缸体深度的确定要确定下缸体深度，需要先确定空管活塞杆需要下拉的长度。已知铰链底座与转动体结合的轴线距离发射筒壁距离为，铰链轴线距焊接为体的端盖顶部，如图，若要发射筒端盖完全打开，则打开角度为，则可求得。由于铰链转动体上下拉动时左右的位移量极小，此处忽略不计，铰链转动体轴线与转动体上的另个圆面轴线的距离是，因此，空管活塞杆下拉距离可通过以下公式计算取长为。由于活塞管拉杆下部活塞厚，假设完全弹簧压缩后，可压缩成的弹簧，则综上，自动开启机构进气口下方应深。进气口上方留出的长度，外加进气口设置成的圆形孔，则可知，下缸体的深度为。图发射筒段该完全打开示意图下缸体直径的确定下缸体直径的确定与活塞管拉杆的下活塞管拉杆的活塞直径确定，要求两者密封连接，因此直径确定为活塞管拉杆确定为，将在后面提到，壁厚确定为由于与螺纹管套通过螺纹连接图，因此材料采用钢。综上，下缸体的数据如下下缸体长，内径，壁厚。距下缸体上端处开的圆孔攻内螺纹下缸体上端部设的圆盘，后整体尺寸确定后，其图如下图图自动开启机构下缸体螺纹套筒的设计计算螺纹管套与下缸体通过螺纹连接实现密封连接，因要完全拉起发射筒出口端盖需下拉节中提到，因此整个螺纹套筒设计成，留的缓冲空间。螺纹套筒下端攻外螺纹，内管径设计为，上部壁厚，与空管活塞杆的上活塞密封配合，设计理念将在空管活塞杆章节中具体阐述。螺纹管套螺纹管套的下部设计为设计为，因此攻外螺纹参数可设计为，材料采用钢。综上，螺纹管套的数据如下长，内径结构图如下图图自动开启机构螺纹套筒空管活塞杆的设计计算空管活塞杆的整体设计空管活塞杆是自动开启机构的中心部件，即承担着承受气体压力滑动的作用，又承担者拉动铰链连接的发射筒端盖的作用，自由高度为。圆整弹簧负荷变化量为，弹簧压缩变化量为。则弹簧刚度弹簧圈数计算公式为其中，为切变模量，查表取值为弹簧丝直径为弹簧中径为弹簧刚度计算可得，圆整取。弹簧的变形量其中，为切变模量，查表取值为受力变量，取值为弹簧中径，取值为弹簧圈数，取值为弹簧丝直径，取值计算得，符合条件弹簧材料选用，淬透性较好，强度较高，价格便宜，般用于制造尺寸不大的弹簧。尺寸确定后，弹簧结构图如图。图自动开启机构压缩弹簧结构图大小密封圈及橡胶套圈橡胶套圈并非起密封作用，而是套在螺纹套筒上，在定程度上起稳定和缓冲空管活塞杆的作用，橡胶套圈由聚氨酯橡胶材料制成。数据如下大径，内径，长。大密封圈外径，内径。小密封圈外径，内径。以上两种均由聚四氟乙烯制成。其他部件的设计计算法兰盘的设计计算法兰盘用于连接弹簧套筒和快排阀阀体，螺纹套筒上部是气源进口，因此弹簧套筒与法兰要实现密封连接。设计法兰为螺纹法兰，在法兰内侧攻螺纹，当与螺纹套筒连接时，在螺纹上缠密封胶带实现密封，法兰结构图如图。图立式煤仓疏通装置法兰盘弧形支座的设计弧形支座是嵌入橡胶托轮，用于调整发射筒发射角度结构，采用钢铸造而成。结构图略发射橡胶弹后座力缓冲弹簧计算最大后座力即最大气压对橡胶弹时间冲击力的反作用力。