电牵引采煤机截割部设计

摘要摘要：本文完成了MG400／930一WD电牵引采煤机的整机外形的布局设计，介绍了采煤机的类型和工作原理，以及目前国内采煤机的现状和发展趋势，从左摇臂、左牵引部、左行走部、左电器控制箱、右电器控制箱、右行走箱、右牵引部、右摇臂的具体布局到各次的特点都有所涉及；重点完成了采煤机摇臂的设计计算，包括摇臂壳体以及壳体内一轴、第一级惰轮组、二轴、第二级惰轮组、第三级惰轮组、中心轮组、第一级行星减速器、第二级行星减速器几乎所有零部件的装配关系，各轴的转速计算，功率的传递计算，第一级圆柱直齿齿轮减速器的设计计算，第二级圆柱直齿齿轮减速器的设计计算，第一级行星减速器的设计计算，第二级行星减速器的设计计算，各轴的设计以及校核，所有轴承支撑处轴承的选择校核、花键连接处花键的选用以及校核。

关键词：采煤机；电牵引；摇臂；行星轮减速器ABSTRACTAbstract:This paper completed a MG400/930 WD Electric Traction Shearer of equipment configuration for the layout .Shearer introduced the type and principle,and the current domestic Shearer's current situation and development trend .From The left arm、left traction Department、the Department of left running,、the electrical control box on the left and right electrical control box,、dextral box、and the right of traction 、right arm to the specific layout of the features have been covered，shearer will focus on completing the design of the Rocker which including Shell and Shell within one axis,、the first-round group inert、two-axis,、the second-round group inert、the third-round group inert,、the center round group、first-class planetary reducer,、and the second-stage planetary reducer almost all parts of the assembly.The shaft speed and power transmission are calculated importont .First-class Spur Gear reducer design calculation, the second-straight cylindrical gear reducer design, first-class planetary reducer design calculation, the second-stage planetary reducer design, the design of the shaft and Verification, Bearing all the support bearings choice Department Verification, Key spent connecting Department spent Key Selection and Verification.Keywords：seam；shearer；electrical haulage；Rocker ；Planetary gear reducer目录一般设计部分1 综述 (5)1.1对设计题目的分析 (5)1.1.1 设计思路的提出 (5)1.1.2设计蓝图 (5)1.1.3选取采煤机的摇臂完成传动和结构的设计 (7)1.1.4牵引行走部 (7)1.1.5截割部、行走部电机的选用 (8)1.1.6摇臂减速箱 (9)1.2采煤机的概况 (9)1.2.1采煤机的类型 (9)1.2.2采煤机的主要组成 (9)1.2.3滚筒采煤机的工作原理 (10)1.2.4采煤机的进刀方法 (10)1.3采煤机的发展趋势 (10)2 设计过程 (11)2.1整机功率的安排 (11)2.2摇臂减速器传动比的安排 (11)2.3摇臂减速箱的具体结构 (11)2.3.1壳体 (11)2.3.2一轴 (11)2.3.3第一级减速惰轮组 (12)2.3.4二轴 (12)2.3.5第二级减速惰轮 (12)2.3.6中心齿轮组 (12)2.3.7第一级行星减速器 (12)2.3.8第二级行星减速器 (12)2.3.9中心水路 (13)2.3.10离合器 (13)2.4各轴的转速 (13)2.5各轴的功率 (13)2.6截割部齿轮的设计计算 (14)2.6.1第一级减速圆柱直齿轮的设计计算 (14)2.6.2第二级减速圆柱直齿轮的设计计算 (22)2.6.3第一级行星减速器的设计计算 (31)2.6.4第二级行星减速器的设计计算 (40)2.7截割部轴的设计及校核以及轴承的选用和校核 (50)2.7.1齿轮轴1 (50)2.7.2第一级惰轮轴 (53)2.7.3二轴齿轮 (57)2.7.4第二级惰轮轴 (60)2.7.5第三级惰轮轴（雨第二级惰轮轴相同） (64)2.7.6中心齿轮轴 (64)2.8截割部花键连接强度校核 (68)2.8.1电动机输出轴与齿轮啮合处的花键 (68)2.8.2二轴处与齿轮啮合的花键 (68)2.8.3中心轮与太阳轮啮合处的花键 (69)2.8.4第一级行星减速器机架与第二级行星减速器太阳轮啮合处的花键 (70)2.8.5方法兰与第二级行星减速器机架啮合处的花键 (70)专题论述重载齿轮变位系数的选择： (72)变位齿轮的产生 (72)变位齿轮的优点 (73)变为系数的选择 (73)参考文献： (74)英文原文.........................................................................................错误！未定义书签。

中文译文.........................................................................................错误！未定义书签。

致谢. (75)1 综述1.1对设计题目的分析1.1.1 设计思路的提出在目前的国内采煤机市场，不管从研发、设计、制造还是使用方面中厚煤层所使用的重型采煤机都占据着主导的地位，也正是这种庞大的市场优势使得中厚煤层采煤机在技术上日趋成熟，而且有着非常大的改进刷新速度，目前国内生产这种类型采煤机的大型企业有西安煤矿机械厂、鸡西煤矿机械厂、佳木斯煤矿机械厂等，其中以西安煤矿机械厂设计制造的MG400/930-WD型交流电牵引采煤机为典型代表，2004年中国能源集团旗下的进出口设备公司出口俄罗斯的成套综采设备中，采煤机就选用的是西安煤机厂的MG400/930-WD型交流电牵引采煤机，该机型在国内也有着广泛的应用，其优越的性能得到了各大矿的好评。

其成功的设计思想和理念给了我很大的震撼，也给我的这次毕业设计提出了一个基本的框架和蓝图，所以我的设计以此为启发、也以此为依据展开。

1.1.2设计蓝图1)整机的设计方案2)主要结构特点1.整机为多电机横向布置，框架式结构，机身由三段组成，无底托架。

三段机身采用液压拉杠联结，所有部件均可从老塘侧抽出。

2.采用直摇臂，左右可互换，左右牵引部对称，结构完全相同。

3.用二台交流电机牵引，电气拖动系统为一拖一。

4.电气系统具有四象限运行的能力，可用于大倾角工作面。

5.采用水冷式变频器，技术领先，可靠性高，体积小。

6.采用PLC控制，全中文液晶显示系统。

7.具有简易智能监测，系统保护功能齐全，查找故障方便。

8.具有手控、电控、遥控操作方式。

3)用途及适用条件该机型的采煤机是一种多电机驱动,电机横向布置,交流变频调速无链双驱动电牵引采煤机.总装机功率930kW，机面高度1535mm，适用于采高1.80～3.76m，煤层倾角≤40°的中厚煤层综采工作面，要求煤层顶板中等稳定，底板起伏不大,不过于松软,煤质硬或中硬,能截割一定的矸石夹层.工作面长度以150～200m为宜。

1.1.3选取采煤机的摇臂完成传动和结构的设计1)摇臂处其动力通过两级直齿圆柱齿轮减速和两级行星齿轮减速传给输出轴，再由方法兰驱动滚筒旋转，摇臂减速箱设有离合装置、冷却装置、润滑装置、喷雾降尘装置等，摇臂减速箱壳体与一连接架铰接后再与牵引部机壳铰接，摇臂和滚筒之间采用方榫连接。

2)截割部的机械传动截割电机的空心轴通过扭矩轴花键与一轴轴齿轮连接，将动力传入摇臂减速箱，在通过二级圆柱直齿齿轮和三级惰轮组传递到二级行星减速器，末级的行星减速器的行星架出轴渐开线花键连接驱动滚筒。

3)摇臂传动系统图1.1.4牵引行走部牵引行走部包括固定箱和型走箱两大部分组成。

固定箱内有三级直齿传动和一级行星传动。

行走箱内有驱动轮、行走轮和导向滑靴。

牵引电机输出的动力经过减速后，传到行走箱的行走轮，与刮板输送机销轨相啮合，使采煤机行走。

导向滑靴通过销轨对采煤机进行导向，保证行走轮与销轨正常啮合。

为使采煤机能在较大倾角条件下安全工作，在固定箱内设有液压制动器，能可靠防滑。

该牵引行走部有如下特点：1)采用销轨牵引，承载能力大，导向好，拆装、维修方便；2)采用双浮动、四行星轮行星减速机构，轴承寿命和齿轮的强度裕度大，可靠性高；3)导向滑靴回转中心与行走轮中心同轴，保证行走轮与销轨的正常啮合。

牵引行走部的传动系统图如下；1.1.5截割部、行走部电机的选用截割部：选取型号为YBCS3—400(A)的矿用隔爆型三相交流异步电动机。

行走部：选取型号为YB280M-4的矿用隔爆型三相交流异步电动机。

1.1.6摇臂减速箱有壳体、一轴、第一级减速惰轮组、二轴、第二级惰轮组、中心齿轴轮组、第一级行星减速器、第二级行星减速器、中心水路、离合器等组成。

1.2采煤机的概况1.2.1采煤机的类型采煤机有不同的分类方法，按工作机构可分为滚筒式、钻削式和链式采煤机；按牵引部位置可分为内牵引和外牵引；按牵引部动力可分为机械牵引、液压牵引和电牵引；按工作机构位置可分为额面式和侧面式；还可以按层厚、倾角来进行分类。