采煤机截割部设计本科毕业设计

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MG250581WD电牵引采煤机截割部传动设计

MG250581WD电牵引采煤机截割部传动设计

重庆大学网络教育学院学生毕业设计(论文)任务书(设备类)批次、层次、专业_ 20****、专科起点本科、机械设计制造及自动化校外学习中心 **学习中心学生姓名____ ____ 学号 __________一、毕业设计(论文)题目MG250581WD电牵引采煤机截割部传动设计二、毕业设计(论文)工作自20** 年3月4日起至20** 年5月4日止三、毕业设计(论文)内容要求:(一)、设计题目的确定MG250581WD型采煤机的截割电动机布置在摇臂上,采煤机分左电牵引部,电控箱,右电牵引部三大部分。

通过液压螺母,螺栓联接合成一个整体,左右摇臂与左右电牵引部通过自身耳轴相连接。

端头按钮站可实现采煤机起停,牵引换向,调速,调高,输送机停止等功能。

(二)、设备类设计题目的主要内容1 总体方案设计2机构设计3 强度及刚度的验算4、图纸要求5、参考资料(1) 邹慧君傅祥志等机械原理高等教育出版社(2) 吴宗泽王序云等机械设计高等教育出版社(3) 李芝等液压传动液压控制机械工业出版(4) 邓文英、宋力宏金属工艺学高等教育出版社(5) 沈养中工程力学高等教育出版社(6)《现代机械设备设计手册》,机械工业出版社 (7)《机械工程手册》,机械工业出版社 (8)《机械设计手册》,化学工业出版社 6、编写设计说明书说明书内容如下: (1)目录 (2)总论或前言(3)总体方案设计 (4)机构设计(5)设计小结 (6)参考文献(三)、格式要求 1、图 纸按机械制图国家标准绘制,装配图用A0图纸;零件图纸一律使用A3。

标题栏及基本幅面尺寸和图框格式按图1、图2及表1所示。

共 张 第 张比例重量阶段标记年、月、日签名更改文件号分 区处数标记标准工艺审核(年月日)(签名)标准化(签名)(年月日)设计 (图样代号)(图样名称)(材料标记)重庆大学网络教育学院图1 标题栏格式图2 图框格式2、计 算 书计算书采用A4打印纸 上边距:2.5cm 下边距:2.5cm 左边距:3.0cm 右边据:2.5cm 行距:1.5倍正文字体使用小四号字,宋体,一级标题使用四号字体,黑体,加粗;二级标题使用小四号字体,黑体,加粗;三级标题使用小四号字体,宋体,加粗。

采煤机截割部设计毕业设计.

采煤机截割部设计毕业设计.

本科生毕业设计姓名:学号:学院:专业:机械制造及其自动化设计题目:采煤机截割部设计专题:指导教师:职称:2012 年 4 月摘要本文描述了中煤层电牵引采煤机整机方案设计以及截割部的设计过程。

中煤层电牵引采煤机可用于煤层厚度为2-4m、煤质中硬的缓倾斜煤层。

与传统的纵向布置的单电机采煤机相比,该采煤机将截割电机直接安装在截割部壳体内,齿轮减速装置全部集中在截割部壳体及行星减速器内,取消了螺旋伞齿轮、固定减速箱、摇臂回转套等结构,使其结构更简单、紧凑,可靠性更高。

截割部是采煤机直接落煤、装煤的部分,其消耗的功率约占整个采煤机功率的80%-90%,主要由截割部壳体、截割电机、齿轮减速装置、滚筒等组成。

该采煤机的截割部采用四级传动;前三级为直齿传动,第四级为行星传动。

二级传动的圆柱齿轮为可换齿轮,使输出转速可根据不同的煤质硬度在两档速度内选取。

截割部采用了三个惰轮轴,使采煤机能够满足截割高度对截割部长度的要求。

设计将截割部行星减速器和滚筒直接联结,取消了安装在滚筒上的截齿,使结构简单、可靠。

关键词:采煤机,截割部,结构,设计AbstractThis brochure describes the type of hydraulic shearer traction unit program design and cutting the Department of Design and calculation process.traction Shearer hydraulic seam thickness can be used for 2-4 m, Hard coal to the gently inclined seam. With the traditional vertical layout of the single-motor compared to Shearer, Shearer will be the ranging-arm installed directly in the cutting of the shell, gear device exclusively on cutting Shell and planetary reducer, the abolition of the spiral bevel gears, gear box fixed, Rocker rotating sets of structures, their structure is simpler, more compact and higher reliability.Ranging-arm of the shearer is directly charged coal, the coal loaded, its about the power consumption of the entire power shearer 80% -90%, mainly by cutting Shell, cutting electrical, Gear and drum components. The shearer cutting unit used four drive; Before three straight tooth drive, the fourth level of planetary transmission. 2 Drive Gear to be for the gears, enabling the output speed can be based on different coal hardness in two tranches within the selected speed. Cutting the Department has adopted a three lazy axle, to meet the shearer cutting height on the ranging-arm degree requirements. Designed to be cutting planetary reducer and drum direct link, canceled installed in the drum Pick, simple and reliable.Keywords:shearer, ranging-arm,structure,design目录摘要 (2)Abstract (3)目录 (4)第一章国内外采煤机研究及应用概况 (5)1.1 国内外研究现状 (5)1.2 国内外应用状况 (7)第二章传动方案的设计 (11)2.1总体传动方案的设计 (11)2.2传动比分配 (15)2.3截割部第一级圆柱齿轮传动设计 (16)2.4截割部第二级圆柱齿轮传动设计 (25)2.5截割部第一级行星传动设计 (33)2.6截割部第二级行星齿轮传动设计 (41)第三章截割部辅助零部件的设计 (50)3.1齿轮轴1的设计及校核 (50)3.2第一级惰轮轴的设计及校核 (52)3.3齿轮二轴的设计及校核 (55)3.4第二级惰轮轴的设计及校核 (59)3.5中心齿轮轴的设计及校核 (62)3.6截割部花键连接强度校核 (65)第四章辅助零部件概述 (69)4.1机身 (69)4.2托缆装置 (70)4.3喷雾冷却系统 (70)4.4辅助液压系统 (72)4.5护板及拆卸工具 (73)4.6螺旋滚筒 (74)结论 (75)参考文献 (76)第一章国内外采煤机研究及应用概况1.1 国内外研究现状为了提高工作面的生产效益, 世界主要采煤国均纷纷致力于发展大型先进的综采设备, 取得了显著的效果, 综采工作面的生产能力和效益均大幅度提高。

180 滚筒采煤机截割部的设计

180  滚筒采煤机截割部的设计

滚筒采煤机截割部的设计1 引言煤是重要的能源物质,在我国有着很大的储量。

采煤一直以来都被人们看作一 项非常危险的事情。

在以前国内有很多小型煤窑,由于规模小,技术落后,大部分 都是靠人工进行挖煤、运输煤。

因此经常出现各种事故,而且大量浪费了资源。

大 型的采煤机械的出现使这一现象得到了改观。

采煤机作为采煤的主要工具是实现煤 矿生产机械化和现代化的重要设备之一。

机械化采煤可以减轻体力劳动、提高安全 性,达到高产量、高效率、低消耗的目的。

它对提高煤的采掘效率有着重要的影响。

因此国内外采煤机的设计、改进一直都在以较快的速度向前发展。

最早的滚筒采煤机出现在英国,它是把截煤机的减速箱部分改成允许安装一根 横轴和截割滚筒。

由于其水平轴截割滚筒的设计优于截煤机,因此其改进型比刨煤 机更适宜英国开采条件,但在 20 世纪 50 年代这种采煤机并非是唯一应用的采煤设 备。

另外有一种有竞争的采煤机是钻削式采煤机。

这种采煤机配有一个按螺钻原理 设计的主截割部,其应用范围主要局限与薄煤层。

滚筒采煤机经过多次改进设计而得到不断的发展。

最早设计的滚筒采煤机仅能 单向采煤,输送机和液压支架在向前推移之前,留在轨道上采出的煤在回空段被装 载。

后来又研发了双向采煤的滚筒采煤机。

然而由于这种采煤机受到调向的限制, 加之固定滚筒缺乏自由性,因此摇臂滚筒采煤机应运而生。

20世纪60年代末,久益公司生产出10CM、11CM 系列的连续采煤机,它是现代这 种机型的雏形。

到70年代末,在11CM型基础上又生产出12CM系列连续采煤机。

经过 对12CM系列连续采煤机的不断改进、完善和提高,生产出适用于开采中硬煤层的12CM12—10B、12CM18—10D和B型机,以及适用于特别坚硬煤层的12HM31C型和B型机 (神东常用12CM12—10B、12CM18—10D)。

80年代后期至今连续采煤机在采煤业中得 到了广泛的应用,并且得到了长足的发展。

机械毕业设计(论文)-采煤机截割部设计及强度计算【全套图纸vb程序】 .

机械毕业设计(论文)-采煤机截割部设计及强度计算【全套图纸vb程序】 .

摘要截割部摇臂传动设计部分是本设计首先要作的工作。

设计中首先确定了摇臂内各零部件的传动方案、分配传动比、初步确定个齿轮的齿数、齿轮的设计计算及其校核、行星机构的设计计算、轴的设计计算及其校核、并初步选取了轴承和键,以及简要分析了各个零部件的作用。

最终通过分析计算完成了截割部摇臂传动设计过程。

设计中的重点及难点是以参数化设计思想为依据,以开发专业化的计算机辅助设计系统为目的,采用Visual-Basic 为编程语言,以ACCESS为数据库支撑,开发研制了集几何参数设计、承载能力计算、技术文件生成与管理为一体的综合型渐开线齿轮辅助设计系统,对提高渐开线齿轮设计的效率、可靠性具有重要意义。

关键词:截割部;行星机构;渐开线齿轮;参数化设计;计算机辅助设计AbstractThe part of cutting department rocker-arm drive design is this graduation project most important work. I firstly determined the transmission programme, distribution transmission ratio of various parts of the rocker, initially set the teeth of gears, the design and calculation of gear and checking, the design of planetary bodies, the design calculation and verification of axis ,and preliminary selected bearings and key, then briefly analyze the function of spare parts as well as the role of the various components.In the end, according to analysising and calculation finish the proess of the part of cutting department rocker-arm drive design.It is as a key and a difficult point that the study is based on the thought of the parameters design and with the purpose of the professionalcomputer aided design system. In the design it developed a computer aided design system of the involute gear with parameters design , carrying capacity calculation , technical files creation and management supported by database ofACCESS. So it makes an important meaning for efficiency and reliability of the involute gear design.Key words: cutting unit;planetary bodies;within the spray system involute gear ;parameters design ;computer aided design目录摘要 (I)A BSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1采煤机的概述 (1)1.2采煤机齿轮传动的计算机辅助设计 (1)第二章采煤机截割部设计及强度计算 (3)2.1采煤机截割部传动系统方案的选择 (3)摇臂传动方案的选择 (3)截割部电动机的选择 (3)2.1.3 分配传动比 (3)初选各个齿轮齿数 (3)2.2传动轴功率、扭矩的计算 (4)计算各轴的转速 (4)各轴转矩的计算 (5)2.3齿轮的设计和计算 (6)选择齿轮材料及确定其许用应力 (6)按齿轮弯曲疲劳强度设计 (6)确定许用弯曲应力σFP (6)选取载荷系数K (7)初步选定齿轮参数 (7)确定复合齿形系数YFS (7)计算几何尺寸 (8)按接触疲劳强度进行校核 (8)设计齿轮5、6、7 (8)选择齿轮材料及确定其许用应力 (9)确定许用弯曲应力ΣFP (9)转矩 (9)选取载荷系数K (9)初步确定齿轮参数 (10)确定复合齿形系数YFS (10)计算几何尺寸 (10)按接触疲劳强度校核 (10)2.4行星齿轮的设计 (11)2.4.1行星齿轮Ⅰ的设计 (11)行星齿轮Ⅱ的设计 (15)2.5 采煤机摇臂内各轴的设计 (20)Ⅰ轴的设计 (20)行星轴的设计 (27)第三章齿轮传动的计算机辅助设计计算 (29)3.1 设计系统的设计过程及主要内容 (29)建立数学模型 (29)齿轮传动设计计算计算机辅助系统总体结构 (29)算法设计 (30)3.2 系统功能结构 (33)文件管理 (33)计算机辅助设计过程 (33)3.3 系统开发中的关键技术 (35)材料建立数据库 (36)简单的表和直线图插值法 (36)复杂的直线图分段拟合 (36)3.4 数据库结构 (37)3.5 界面设计 (37)3.6 程序调试与运行 (38)第四章结论 (39)参考文献 (40)附录 (42)致谢 (45)第一章绪论1.1采煤机的概述采煤机又称掘采机[1],是用正面切削式工作机构采煤或掘进的大重型煤矿机械。

采煤机截割部设计[MG300700-WD]

采煤机截割部设计[MG300700-WD]

摘要长壁工作面采煤设备由三大件组成:液压支架,刮板运输机和采煤机。

随着长壁采煤经验的增加,根据不同地质条件对采煤机做了一些改进,使长壁工作面采煤在将来的煤炭工业上起到更显著的作用。

本论文设计的是电动机功率为700hp。

电动机主要是为截割部割煤和牵引部提供动力,采煤机装有两个电动机,一台用于牵引部和一个截割部,另一个电动机则为另一个截割部和其他辅助设备提供动力。

本文主要讲述了采煤机截割部的设计。

采煤机截割部是实现采煤机减速的单元。

截割部里采用了四级减速,动力由采煤机电动机通过齿轮传递到采煤机滚筒来实现割煤。

对称的摇臂结构使采煤机实现左右摇臂可以互换。

截割部采用增加惰轮的个数来增加摇臂的长度,从而实现增大采煤机的截深。

关键词:滚筒采煤机截割部摇臂长壁工作面采煤ABSTRACTLongwall equipment consists of three major components:the hydraulically powered roof support,the chain conveyor,and the coal-cutting machine.As a result of increased experience with longwall installations under different conditions,certain improvements are being made.since longwall mining is obviously going to play a much larger role in the coal mining industry in the future.this text design is the electric motor power is a 700 hps.Electric motor mainly is the power source for the shearer.It provides for the cutting drum.The large capacity shearers are generally equipped with two electric motors: one for the haulage unit and one gearhead and the other for the other gearhead and other ancillary equipment.This paper is mainly about the design of the ranging-arm of the cut unit.The ranging-arm is a speed reduction unit.It consists of four stage drives.The power applied by the cutter motor through three spur gear transmissions and one epicyclic gearing drives the drum to cut coal. The external form of the ranging-arm is straight and symmetrical structure which enables the lest and right ranging-arms can replace each other. The gears referred in this parper are all profile-shifted gears in order to increase their strength.Keywords:Shearer cut unit Ranging-arm longwall mining目录1 绪论 (1)1.1我国采煤机30多年的发展进程 (1)1.1.1 20世纪70年代是我国综合机械化采煤起步阶段 (1)1.1.2 20世纪80年代是我国采煤机发展的兴旺时期 (1)1.1.3 20世纪90年代至今是我国电牵引采煤机发展的时代 (2)1.2国际上电牵引采煤机的技术发展状况 (4)1.3国内电牵引采煤机的发展状况 (5)2总体方案的确定 (6)2.1MG300/700-WD型采煤机简介 (6)2.1.1概述 (6)2.1.2主要技术参数 (7)2.1.3结构特点 (7)2.2摇臂结构设计方案的确定 (7)2.3截割部电动机的选择 (8)2.4传动方案的确定 (9)2.4.1 传动比的确定 (9)2.4.2 传动比的分配 (9)3 传动系统的设计 (11)3.1各级传动转速、功率、转矩的确定 (11)3.2齿轮设计及强度效核 (13)3.3轴的设计及强度效核 (23)3.3.1 先确定Ⅲ轴 (23)3.3.2轴4的设计及强度效核 (29)3.3.3惰一轴的设计 (35)4 行星传动机构的设计过程 (37)5 采煤机的使用与维护 (57)5.1采煤机使用过程中常见故障与处理 (57)5.2大功率采煤机截割部温升过高现象及解决方法 (59)5.3采煤机轴承的维护及漏油的防治 (60)5.4煤矿机械传动齿轮失效的改进途径 (62)5.5硬齿面齿轮的疲劳失效及对策 (66)总结 (69)参考文献 (70)致谢 (71)1 绪论1.1我国采煤机30多年的发展进程1.1.1 20世纪70年代是我国综合机械化采煤起步阶段20世纪70年代初期,煤炭科学研究总院上海分院集中主要科技骨干,研制出综采面配套的MD-150型双滚筒采煤机,另一方面改进普采配套的DY100型、DY150型单滚筒采煤机;70年代中后期,制造出MLS3-170型双滚筒采煤机。

采煤机截割部设计

采煤机截割部设计

1 综述MG500/1200-WD型交流电牵引采煤机为典型代表。

该1.1.2设计蓝图1)整机的设计方案1.1.5截割部、行走部电机的选用截割部:选取型号为YBCS3—500的矿用隔爆型三相交流异步电动机。

行走部:选取型号为YB280S-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。

1.2.4采煤机的进刀方法1)端部斜切法2)中部斜切法3)正切进刀法1.3采煤机的发展趋势电牵引采煤机仍然是采煤机的发展方向,液压牵引采煤机制造进度高,在井下易被污染,因而维修困难,使用费用高,效率和可靠性则较低。

德国Eickhoff公司于1976年制造出了世界上第一台电牵引采煤机,在随后的20年中,美国、日本、法国、英国等都大力研制并发展了电牵引采煤机。

电牵引采煤机具有良好的牵引特性、可用于大倾角煤层、运行可靠、适用寿命长、反应灵敏、动态特性好、效率高、结构简单、有完善的检测和显示系统。

因此,电牵引采煤机是今后的发展方向,近年来综采高产高效的世界记录都是由电牵引采煤机创造的。

2 设计过程2.2摇臂减速器传动比的安排总传动比等于截割电动机的转速与滚筒的转速比值:电动机转速:1486r/min滚筒转速:37r/min总传动比:1486/min40.1637/minrir==传动比分配:对于采煤机结构的特殊性(如机厚及其约束),对于厚煤层型采煤机一般使用两级圆柱直齿轮减速,带两级2K -H 负号行星齿轮减速。

行星齿轮传动安排在最后一级较合理,既可利用滚筒滚毂内的空间,又可减少前面圆柱直齿轮的传动比和尺寸。

采煤机机身高度受到严格限制,每级圆柱直齿轮传动比一般为34j i ≤ ,行星齿轮46j i ≤ 。

行星齿轮减速级传动比:初步估算第一级行星齿轮减速级传动比为 4.95baH i =查表得可取:a Z =23,b Z =91,g Z =34,3P n =初步估算第二级行星齿轮减速级传动比为 3.96b aH i =查表得可取:a Z =25,b Z =99,g Z =37,4P n =两级圆柱齿轮传动总传动比:40.16 2.054.96 3.95i ==⨯ 为有效利用空间,同时尽可能使所设计的采煤机机身高度较小,传动比应从高速级向低速级递减1j j i i +<,在初步设计时可按:115%~10%j j j i i i ++-=进行选取。

型采煤机截割部设计

型采煤机截割部设计

中国矿业大学本科生毕业论文姓名:林晓蕙学号: 03101007学院:机电工程学院专业:机械工程及自动化论文题目:MG300/700-WD型采煤机截割部设计专题:指导教师:杨金勇职称:讲师二O一四年六月徐州中国矿业大学毕业论文任务书学院机电工程学院专业年级机自10-3班学生姓名林晓蕙任务下达日期:2014年3月1日毕业论文日期:2014 年3 月1日至2014年6月16日毕业论文题目:MG300/700-WD型采煤机截割部设计毕业论文专题题目:毕业论文主要内容和要求:采高范围(m):1.4-2.6煤层倾角(度):35度以下煤质硬度:中硬或中硬以上滚筒转速( r/min):29.4, 33.6, 38.3滚筒直径(mm):18001、完成MG300-700WD采煤机截割部的主要结构设计,包括:齿轮减速装置、行星机构等零部件的设计以及强度校核;2、完成3.5张以上A0图纸和标准格式下不少于60页的毕业设计论文;3、完成不少于3000字的外文翻译;院长签字:指导教师签字:指导教师评语(①基础理论及基本技能的掌握;②独立解决实际问题的能力;③研究内容的理论依据和技术方法;④取得的主要成果及创新点;⑤工作态度及工作量;⑥总体评价及建议成绩;⑦存在问题;⑧是否同意答辩等):成绩:指导教师签字:年月日评阅教师评语(①选题的意义;②基础理论及基本技能的掌握;③综合运用所学知识解决实际问题的能力;④工作量的大小;⑤取得的主要成果及创新点;⑥写作的规范程度;⑦总体评价及建议成绩;⑧存在问题;⑨是否同意答辩等):成绩:评阅教师签字:年月日中国矿业大学毕业论文答辩及综合成绩采煤机是实现煤矿生产机械化和现代化的重要设备之一,是一个集机械、电气和液压为一体的大型复杂系统,采煤机一般由截割部、牵引部及其附属装置组成,本文主要针对MG300/700-WD滚筒式采煤机的截割部进行整体设计。

本文首先综述了采煤机的国内外研究现状及其发展趋势,论述了采煤机的分类及其工作原理,根据相关设计参数对采煤机的截割部进行了相关设计。

机械毕业设计404采煤机截割部的整体设计

机械毕业设计404采煤机截割部的整体设计

前言我国现行采煤机摇臂壳体的设计基本上都采用传统的设计方法:根据经验和以往设计实例设计人员在纸面上设计所需的产品,根据小功率采煤机摇臂尺寸适当加大来设计更大功率的采煤机摇臂,如果出现问题或不满足预定设计要求的情况,就要修改设计,这在现实设计中确实出现了许多的问题。

随着采煤机装机功率越来越大,单纯依靠经验,根据小型机器设计大功率机器和加大安全系数的方法,往往使设计产品的尺寸越来越大,结构的应力分布、变形分布、内力分布也很难得到合理保证。

然而通过对采煤机摇臂进行有限元分析,可以得出采煤机摇臂壳体在不同位置、不同工况的应力、应变规律,摸清其危险截面、极限工况、极限载荷和极限应力,提出摇臂承载能力的优化方案。

同时还可以对摇臂壳体固有频率、各阶振型、动力性能进行探索性分析研究。

应用该技术可以在产品设计阶段预测产品质量,使产品在投入生产之前进行优化以提高产品质量,从而缩短产品开发周期,进而降低开发成本,提高市场竞争力。

采煤机截割部设计1 绪论1.1 课题的设计目的及意义当今全球制造业企业之间的竞争越来越激烈。

企业要赢得竞争,就要以市场为中心,就要以用户为中心,快速地响应市场的需求,快速地满足用户的需要。

换句话说,就是要以最短的产品开发时间(Time)、最优的产品质量(Quality)、最低的成本(Cost)和最佳的服务(Service),既“TQCS”,去赢得用户和市场。

随着采煤机控制系统的发展,它的功能越来越齐全,操作越来越方便。

虽然以数控系统为控制系统的采煤机生产效率会很高,而且质量也非常好,但这些消耗的成本较高,固我们采取常用的设计结构。

这样不但能满足生产条件还能节省资金。

1.2 与课题相关国内外研究现状分析1.2.1 采煤机在国内的发展情况随着近年来我国煤炭行业的快速发展,与之唇齿相依的煤机行业也日益受到重视。

从去年出台的煤炭行业纲领性文件《关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》,到去年召开的全国煤炭工业科学技术大会,再到近日的国家发改委出台的煤炭行业结构调整政策,都涉及到发展大型煤炭井下综合采煤设备等内容。

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摘要本文描述了中煤层电牵引采煤机整机方案设计以及截割部的设计过程。

中煤层电牵引采煤机可用于煤层厚度为2-4m、煤质中硬的缓倾斜煤层。

与传统的纵向布置的单电机采煤机相比,该采煤机将截割电机直接安装在截割部壳体内,齿轮减速装置全部集中在截割部壳体及行星减速器内,取消了螺旋伞齿轮、固定减速箱、摇臂回转套等结构,使其结构更简单、紧凑,可靠性更高。

截割部是采煤机直接落煤、装煤的部分,其消耗的功率约占整个采煤机功率的80%-90%,主要由截割部壳体、截割电机、齿轮减速装置、滚筒等组成。

该采煤机的截割部采用四级传动;前三级为直齿传动,第四级为行星传动。

二级传动的圆柱齿轮为可换齿轮,使输出转速可根据不同的煤质硬度在两档速度内选取。

截割部采用了三个惰轮轴,使采煤机能够满足截割高度对截割部长度的要求。

设计将截割部行星减速器和滚筒直接联结,取消了安装在滚筒上的截齿,使结构简单、可靠。

关键词:采煤机,截割部,结构,设计AbstractThis brochure describes the type of hydraulic shearer traction unit program design and cutting the Department of Design and calculation process.traction Shearer hydraulic seam thickness can be used for 2-4 m, Hard coal to the gently inclined seam. With the traditional vertical layout of the single-motor compared to Shearer, Shearer will be the ranging-arm installed directly in the cutting of the shell, gear device exclusively on cutting Shell and planetary reducer, the abolition of the spiral bevel gears, gear box fixed, Rocker rotating sets of structures, their structure is simpler, more compact and higher reliability.Ranging-arm of the shearer is directly charged coal, the coal loaded, its about the power consumption of the entire power shearer 80% -90%, mainly by cutting Shell, cutting electrical, Gear and drum components. The shearer cutting unit used four drive; Before three straight tooth drive, the fourth level of planetary transmission. 2 Drive Gear to be for the gears, enabling the output speed can be based on different coal hardness in two tranches within the selected speed. Cutting the Department has adopted a three lazy axle, to meet the shearer cutting height on the ranging-arm degree requirements. Designed to be cutting planetary reducer and drum direct link, canceled installed in the drum Pick, simple and reliable.Keywords: shearer, ranging-arm,structure,design目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)第一章国内外采煤机研究及应用概况 (4)1.1 国内外研究现状 (4)1.2 国内外应用状况 (6)第二章传动方案的设计 (10)2.1总体传动方案的设计 (10)2.2传动比分配 (14)2.3截割部第一级圆柱齿轮传动设计 (15)2.4截割部第二级圆柱齿轮传动设计 (24)2.5截割部第一级行星传动设计 (32)2.6截割部第二级行星齿轮传动设计 (40)第三章截割部辅助零部件的设计 (49)3.1齿轮轴1的设计及校核 (49)3.2第一级惰轮轴的设计及校核 (51)3.3齿轮二轴的设计及校核 (54)3.4第二级惰轮轴的设计及校核 (58)3.5中心齿轮轴的设计及校核 (61)3.6截割部花键连接强度校核 (64)第四章辅助零部件概述 (68)4.1机身 (68)4.2托缆装置 (69)4.3喷雾冷却系统 (69)4.4辅助液压系统 (71)4.5护板及拆卸工具 (72)4.6螺旋滚筒 (73)结论 (74)参考文献 (75)第一章国内外采煤机研究及应用概况1.1 国内外研究现状为了提高工作面的生产效益, 世界主要采煤国均纷纷致力于发展大型先进的综采设备, 取得了显著的效果, 综采工作面的生产能力和效益均大幅度提高。

我国是产煤大国,煤炭也是我国最主要的能源,是保证我国国民经济飞速增长的重要物质基础。

煤炭工业的机械化是指采掘、支护、运输、提升的机械化。

其中采掘包括采煤和掘进巷道。

随着采煤机械化的发展,采煤机是现在最主要的采煤机械。

80年代以来,世界各主要采煤国家,为适应高产高效综采工作面发展和实现矿井集中化生产的需要,积极采用新技术,不断加速更新和改进滚筒采煤机的技术性能和结构,相继研制出一批高性能、高可靠性的“重型”采煤机。

其中最具代表的是美国乔埃公司的LS系列,英国安德森公司的Electra系列,德国艾柯夫公司的SL系列和日本三井三池公司的MCLE-DR系列电牵引采煤机,体现了当今世界采煤机的最新发展方向,并有如下几个特点。

1、装机功率有较大幅度增加为了适应高产高效综采工作面快速截煤的需要,不论是厚、中厚和薄煤层采煤机,均在不断加大装机功率(包括截割功率和牵引功率)。

装机功率大都在1000kW左右,最大的已达2240kW,单个截割电动机的功率都在375kW以上,最高的已达600kW。

直流电牵引的牵引功率最大已达2³56kW,交流电牵引功率已达2³60kW。

2、电牵引采煤机成为主导机型德国艾柯夫公司最早开发电牵引采煤机,80年代中后期已基本停止生产液压牵引采煤机,研制出EDW系列电牵引采煤机,其中EDW450/1000和EDW300-LN是代表性的机型,90年代又研制成功交直流两用的SL300、SL400、SL500型采煤机。

美国乔埃公司70年代中期开始开发多电机驱动的直流电牵引采煤机,80年代以来先后推出3LS、4LS、6LS三个新机型,其中电控系统已改进多次,性能更趋完善。

英国安德森公司在80年代中期研制了第一台直流电牵引采煤机Electra550,在美国使用成功后,又先后开发了Electra1000和Electra薄煤层电引采煤机。

日本三井三池公司80年代中期着手开发高起点交流电牵引采煤机,在国际上是首创,最具代表性的是MCLE -DR101101、MCLE-DR102102采煤机。

法国萨吉姆公司在90年代也已研制成功Pande-E型交流电牵引采煤机。

世界各主要采煤机厂商80年代都已把重点转向开发电牵引采煤机,目前,美国长壁工作面中电牵引采煤机已超过90%,德国已占56%,澳大利亚占52%,而且近几年来,几乎所有综采工作面的高产高效记录都是由电牵引采煤机创造的。

交流电牵引近几年发展很快,由于技术先进,可靠性高,维护管理简单,有取代直流电牵引的趋势。

自日本80年代中期研制成第一台交流电牵引采煤机,至今除美国外,其他国家如德国、英国、法国等都先后研制成交流电牵引采煤机,并认为是今后电牵引采煤机发展的新目标。

3、牵引速度和牵引力不断增加液压牵引采煤机的最大牵引速度为8m/min左右,而实际可用割煤速度为4~5m/min(相对最大牵引力时的牵引速度),实际牵引功率仅为40~50kW,不适应快速割煤的需要。

为适应高产高效工作面,电牵引采煤机牵引功率需要成倍增加,据报导在美国18m/min的牵引速度已很普遍,个别的已超过24m/min,美国乔埃公司的一台经改进的4LS采煤机的牵引速度高达28.5m/min。

由于采煤机需要快速牵引割煤,滚筒截深的加大和转速的降低,又导致进给量和推进力的加大,故要求采煤机增大牵引力,目前已普遍加大到450~600kN,现正研制最大牵引力为1000kN的采煤机。

4、采用多电动机驱动横向布置的总体结构70年代中期只有少数几种采煤机(主要是美国的LS系列采煤机,原西德的EDW-150-2L-2W)采用多电动机驱动横向布置。

由于这种布置方式是各部件由单独电动机驱动,机械传动系统彼此独立,取消了锥齿轮传动副和复杂通轴,机械结构简单,装拆方便,因此被广泛采用。

包括电牵引的(如英国Electra系列、德国的SL系列)和液压牵引的(如波兰的KGS系列),以及中厚煤层用大功率的(如Electra1000,SL500)和薄煤层的(如英国Electra),并有取代传统的截割电动机纵向布置的趋势。

5、滚筒的截深不断增大牵引速度的加快,支架随机支护也相应跟上,使机道宽度内空顶时间缩短,为加大支架步距创造了条件,也为加大滚筒截深提供了可能性。

十年前滚筒采煤机的截深,大都在630~700mm,而今多数已采用800mm和1000mm,1200mm截深也已在实际使用。

美国阿巴拉契煤矿正在考虑采用1500mm截深的可能性。

6、普遍采用中高压供电80年代以来,由于装机功率大幅度提高,整个工作面供电容量超过5000kW,为了保证供电质量和电机性能,新研制的大功率电牵引采煤机几乎都提高供电电压,主要有2300V、3300V、4160V和5000V。

美国现有长壁工作面中45%以上的电牵引采煤机供电电压不小于2300V。

7、完善的监控系统包括采用微处理机控制的工况监测、数据采集、故障显示的自动控制系统;就地控制、无线电随机控制,并能自动控制液压支架、工作面输送机动作和滚筒沿工作面煤层自动调节采高。

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