MG400920-WD型采煤机截割部设计开题报告
薄煤层采煤机截割部结构设计说明书
3.5.1 齿轮工艺选定................................................................................30 3.5.2 确定各主要参数............................................................................31 3.5.3 几何尺寸计算................................................................................33 3.5.4 齿轮强度验算................................................................................35 3.5 轴的设计及强度校核...............................................................................38 3.5.1 选择轴的材料................................................................................38 3.5.2 轴径的初步估算............................................................................39 3.5.3 求作用在齿轮上的力....................................................................39 3.5.4 轴的强度效核................................................................................41 3.6 轴承的寿命校核.......................................................................................44 3.6.1 对Ⅲ轴的轴承进行寿命计算........................................................44 3.6.2 行星轮轴承寿命的计算................................................................46 3.7 花键的强度校核.......................................................................................46 3.7.1 Ⅳ轴花键校核 ...............................................................................46 3.7.2 行星轮系花键校核........................................................................47 结 论........................................................................................................................48 致 谢........................................................................................................................49 参考文献....................................................................................................................50
机械毕业设计206MG3000700-WD型采煤机截割部的设计
1.1引言 (1)1.2采煤机械概述 (1)1.2.1采煤机械化的发展 (1)1.2.2机械化采煤的类型 (2)1.3采煤机简述 (2)1.3.1采煤机的分类、组成和工作原理 (2)1.3.2滚筒采煤机的工作原理 (3)1.3.3滚筒采煤机的特点 (4)1.3.4采煤机与刨煤机的比较 (4)2 MG300/700－WD型采煤机 (4)2.2主要用途及适用范围 (5)2.3型号的组成及其代表的含义 (5)2.4 使用环境条件 (5)3 MG3000/700－WD型采煤机截割部的设计 (7)3.1 截割部概述 (7)3.2 截割部传动总体方案 (7)3.2.1 设计总则 (7)3.2.2 已知条件 (8)3.2.3 截割部传动方案的确定 (8)3.2.4 计算传动效率 (9)3.2.5 传动比的分配及配齿情况 (10)3.3 截割部传动系统齿轮的校核计算 (11)3.3.1 概述 (11)3.3.2 截一齿轮，惰一齿轮，截二大齿轮校核计算 (11)3.3.3 变速齿轮校核计算 (19)3.3.4 截三轴小齿轮，惰二轴齿轮，对三轴齿轮，截四轴齿轮校核计算 (24)3.4 截割部传动系统辅助装置的校核计算 (45)3.4.1 各轴花键的设计与校核 (45)3.4.2 截割部传动系统各传动轴、轴承的校核 (50)4 MG300/700－WD型采煤机截割部说明 (58)4.1截割机构 (58)4.2截割机构的传动系统 (58)4.3截割部减速箱 (59)4.4截割滚筒 (60)4.5 维护与检修 (60)翻译部分.............................................................................................. 错误！未定义书签。
英文原文....................................................................................... 错误！未定义书签。
滚筒式采煤机开题报告
为了能够更好的完成设计任务我们必须勇于面对困难解决困难，真对以上可能出现的困难和问题做了以下的应对办法：
1、加强跟本课题组指导成员的联系及各方面相关信息的收集；对受力状况进行模拟性和替代性分析，尽量简化分析模型使之易于着手分析。
2、加强理论学习，拓宽知识面，尽可能多的借助图书馆、网络以及各种机械手册等工具来弥补资料的缺乏。
主要研究内容包括：
建立滚筒采煤机的截割部的有限元分析模型和结构设计的模型；
采用ANSYS进行滚筒的结构分析；
提供一套合理的滚筒结构参数；
形成一套较为完整的截割部设计设计方法。
3．对课题要求及预期目标的可行性分析(包括解决关键问题技术和所需条件两方面)
该课题的预期目标为：
1、完成滚筒参数的分析以及结构的优化，为截割部设计做好充分准备。
滚筒采煤机分单滚筒和双滚筒两种：
单滚筒采煤机进刀方式有三种：①先进刀后移机头，一般采用斜切进刀，这种方式简单易行，但进刀时间长；②先移机头后进刀，能充分利用工时，但开缺口工作量大；③进刀同时移机头，进刀简单，时间短，但需强力推移输送机的设备。
割煤方式有两种：①单向采煤，采煤机上行进一刀割煤，下行装煤。优点是能充分利用机器装煤，效率高，但工作面割一刀时间长，顶板悬露时间长，一般适用于顶板稳定、采高较大、装余煤量大的煤层。②双向采煤，往返各进一刀。优点是能提高工时利用率，工作面生产能力大，支护顶板及时，工序紧凑，但采高大时清浮煤工作量大。
2．本课题有待解决的主要关键问题
本课题研究的目的是改善采煤机的工作性能以及滚筒对采煤效率的影响以提高采煤机的工作效率。通过对滚筒的参数的优化设计来改善采煤效率。滚筒采煤机基本上是依靠螺旋叶片将破碎的煤装入溜槽，其装煤率约为60%~70%。为了提高装煤率，在滚筒后方加挡煤板，可将装煤率提高到90％；为了提高装煤率，除了从设备结构方面采取措施外，在使用中应尽量使出煤口加大些，挡煤板与滚筒的间隙应适当；加大牵引速度和滚筒转速都有利于提高装煤率，但是提高割煤效率与装煤效率有矛盾时，原则上应先满足割煤效率的要求。
电牵引大功率采煤机截割部的改进设计
电牵引大功率采煤机截割部的改进设计张建武【摘要】采煤机在使用过程中已经远远不能满足生产的需求,尤其是截割部出现故障的频次越来越高,阻碍了井下的正常生产,因此针对某矿MG400/940-WD型采煤机截割部在使用过程中出现的壳体变形、高速端轴承损坏以及传动噪声大的问题,进行了相应的改进设计,并确定了截割部的传动方式及电动机形式,改进了摇臂的结构.实践表明,通过上述改进设计后的截割部使用效果良好,提高了采煤机的回采效率.【期刊名称】《机械管理开发》【年(卷),期】2019(034)006【总页数】3页(P28-29,102)【关键词】电牵引采煤机;大功率;截割部;优化设计【作者】张建武【作者单位】山煤集团鹿台山煤业有限公司,山西沁水048200【正文语种】中文【中图分类】TD82引言在我国采煤机械化程度不断发展的前提下，煤矿逐渐实现了工作面的高产、高效运行，同时随着生产能力的提高，对采煤机械设备的安全性和可靠性提出了更高的要求，且当煤层的地质条件复杂、赋存不稳定、生产环境恶劣时，采煤机的安全性和可靠性就更低，此外，我国煤层开采已由浅部煤层向深部延伸，当煤层的埋深增加时，开采的难度也会加大，而且会带来诸如地应力升高、瓦斯压力增大、开采条件复杂等问题，因此提高采煤机在运行过程中的安全性和可靠性，实现工作面的高效生产，是目前亟需解决的问题。
而对于整个采煤机来说，其截割部是保证采煤机安全运行的关键组成部件，故提高采煤机截割部的使用性能、降低截割部的故障率，对于采煤机的质量和使用效果来说是十分重要的。
1 采煤机的使用概况及存在问题某矿在进行采煤作业过程中所使用的MG400/940-WD型采煤机是一种电牵引采煤机，牵引功率比较大，其中电动机整体上呈现横向布置，采用直齿机械传动的方式，且在运行期间电动机和行走箱驱动轮部件可以从采煤机的侧面抽出，不仅便于工人进行检修作业，而且具有较大的传动效率。
该采煤机所适应的煤层厚度最小为2.4 m，最大为4.1 m，在开采过程中不仅提高了回采的效率，而且减轻了工人的负担。
MG2x100460-WD型中薄煤层采煤机截割部结构设计
二、设计的主要内容： 1、中英文摘要，要求按四要素（目的、方法、结果、结论）撰写； 2、采煤机截割部的总体设计； 3、采煤机截割部主要零部件的设计计算及强度校核； 4、其它部分结构设计； 5、绘制总装图、各部件图等合计 2 张 A0 图纸； 6、撰写设计说明书一份。 三、设计目标： 设计完成一种采煤机截割部结构设计，其采高范围：1.2～2.0m，采煤机行 走部到地面距离约 0.9m，滚筒直径 0.8m，截割部电机功率 100kW。摇臂摆角 小于 30°，滚筒转速为 57.9r/min。 指 导 教 师：
14.I. Evans. Optimum line spacing for cutting picks. The Mining Engineer. Jan1982:33-35 15.I. Evans.Basic mechanics of the point-attack pick.Colliery Guardian， Vol.232，No5，1984:11-12 16.Hindhede I,Uffe. Machine Design Fundamentals-A Practical Approach. NewYork: Wiley,1983：29-97 17.Collacott R A. Mechinical Fault Diagnosis and Condition Monitoring. London: Chapman and Hall,1977：7-97
9、参考文献 1.唐金松.简明机械设计手册，第二版.上海：上海科学技术出版社，2002 2.成大先.机械设计手册-轴及其联接（单行本）.北京：化学工业出版社，2004 3.刘振坚，卢劲松，石立忠等. 滚筒式采煤机电控技术现状与发展. 煤矿自动化， 1998（3）:10－12 4.张欣，张枢. 薄煤层采煤机的发展状况及趋势. 煤矿机械， 2002(6):7 5.陈钢. 滚筒采煤机在“三下”采煤中的应用前景. 煤炭科学技术，2003 (1): 4－5 6.刘春生著.滚筒式采煤机理论设计基础.江苏： 中国矿业大学出版社， 2003.5 （1） :1-5 7.员创治，陈永峰，潘晓恒. 滚筒采煤机在我国的发展前景. 煤矿开采， 1996(5):26-27 8.戴绍诚，李芬，田小明. 滚筒采煤机在神府矿区的应用前景. 煤矿设计，1996 (12):17-18 9.张忠国. 我国短壁综合机械化技术与装备发展前景. 煤矿机电，2003(5):16-17 10.冯冠学. 滚筒采煤机开采工艺在上湾矿井中的使用煤炭工程，煤炭工程，2002 (4):3-5 11.祁威，张泽霖，马占清. 滚筒采煤机施工煤平巷经济效益浅析.煤矿开采，1999 (3):8-9 12.Roepke,W.W.,and J.I.Voltz. Coal-Cutting Forces and Primary Dust Generation Using Radial Gage Cutters.BuMines RI8800 ,1983, pp24. 13.Whipkey，Kevin. Productivity Improvement for Longwall Development. Coal Age ， 2005，110（ Aug） ：
920系列电气采煤机说明书
6.1 电气系统常见故障分析及处理......................................................................................... 45 6.2 变频器的常见故障分析及维修......................................................................................... 47 6.3 变频器的简单测试.............................................................................................................. 55
采煤机停机后，必须按照警告牌警示，停机十分钟后，再开防爆盖，然后才 能维护、维修。严禁带电开盖，否则可能出现人身事故甚至爆破事故。 1.3 人员
与采煤机使用相关的人员必须熟悉操作说明，并明确安全注意事项。 只允许经过培训或者接受过指导的人员参与该采煤机的使用，必须明确操 作、安装、维护和检修人员的职责。
资料编号：TD-CDS0052.1
1
MG400/920-QWD 系列交流变频电牵引采煤机
目录 1 安全使用说明 ..................................................... 3
1.1 一般说明................................................................................................................ 3 1.2 按规定使用 ............................................................................................................ 3 1.3 人员....................................................................................................................... 3 1.4 操作维护和检修 ..................................................................................................... 4 2 采煤机电气系统总论 ............................................... 5
煤矿设备选型毕业设计开题报告
山东科技大学
本科毕业设计（论文）开题报告
题目济宁唐口煤矿机电设备选型设计
学院名称机械电子工程学院
专业班级机械设计制造及其自动化（定单）07—2 学生姓名信聪
学号 200701041821
指导教师王亮
填表时间： 2011 年 4 月 20 日
填表说明
1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
2.此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。
3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式，用A4纸打印。
4.参考文献不少于8篇，其中应有适当的外文资料（一般不少于2篇）。
5.开题报告作为毕业设计（论文）资料，与毕业设计（论文）一同存档。
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]
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。
采煤机的行走部分设计
采煤机的⾏⾛部分设计摘要MG400/900-WD型采煤机是⼀种多电机驱动，横向布置的交流电牵引采煤机。
根据采煤机现在的发展动态通过分析与⽐较，确定了采煤机的牵引⽅式，并且对牵引部的基本参数进⾏了详细的计算，介绍了⾏⾛部传动系统的拟定；传动装置的运动及动⼒参数的计算；各个齿轮的⼏何尺⼨的确定；以及轴、⾏星齿轮和花键的设计计算和校核。
牵引电机输出的转矩经三级圆柱齿轮和⼆级⾏星齿轮减速器减速后，由⾏星架输出，通过驱动轮与⾏⾛轮相啮合，再由⾏⾛轮与⼯作⾯刮板输送机上的齿轨啮合使采煤机来回⾏⾛，同时制动轴输出轴通过键与制动器相连，实现电牵引部的制动。
MG400/900-WD型采煤机，操作⽅便，可靠性⾼，事故率低，开机效率⾼，可满⾜⾼产⾼效⼯作⾯的需要。
关键词：采煤机；牵引部；⾏⾛部；⾏星齿轮AbstractThe MG400/900-WD coal mining machine is more than one kind of motor-driven, crosswise arrangement alternating current hauling coal mining machine. TAccording to the coal mining machine now development through analysis and comparison, determine the shearer traction, and the traction of the basic parameters are calculated in detail, introduces the walking part of the transmission system of the protocol; transmission device of kinematic and dynamic parameters calculation; each gear to determine the geometric size, and shaft; planetary reduction gear and spline design calculation and checking.he pulling motor outputs torque decelerates after the third-level cylindrical gears and the second-level planet gear reduction gear, by the planet carrier outputs, with walks lining on the feet and palms of buddha meshing through the driving gear, by walks again round and on working surface scraper conveyer's rack rail meshing causes the coal mining machine back and forth to walk, simultaneously the brake spindle output shaft is connected through the key and the brake, realizes the electricity hauling department brake.The MG400/900-WD coal mining machine, the ease of operation, the reliability is high, the accident rate is low, the starting efficiency is high, may satisfy the high production highly effective working surface the need.Key word: The coal mining machine；the hauling department；walks；⽬录1.引⾔ (1)1.1采煤机械发展的历史 (1)1.2国外采煤机的发展状况 (1)1.3国内采煤机的发展状况 (3)1.4电牵引采煤机产⽣和发展 (4)1.5采煤机类型 (5)1.6采煤机的组成 (6)1.7电牵引采煤机的优点 (7)2.牵引机构传动系统 (9)2.1主要技术参数 (9)2.1.1电动机的选择 (10)2.1.2传动⽐的分配 (11)2.2牵引部传动计算 (15)2.2.1各级传动转速、功率、转矩 (15)3.牵引部齿轮设计计算 (18)3.1齿轮1和齿轮 2的设计及强度效核 (18)3.2齿轮3和齿轮 4的设计及强度效核 (27)3.3齿轮5和齿轮 6的设计及强度效核 (34)4.牵引部⾏星机构的设计计算 (42)4.1配齿计算 (42)4.2⾏星齿轮的计算 (44)4.3⾏星轮啮合要素验算 (58)5.轴的设计及校核 (62)5.1 确定轴的最⼩直径 (62)5.2花键的强度校核 (74)5.3轴承的校核 (75)6.采煤机的使⽤和维护 (78)6.1采煤机轴承的维护 (78)7.总结 (80)参考⽂献 (81)致谢 (82)1引⾔1.1采煤机械发展的历史煤炭企业由劳动密集型转向资本及技术⾼密集型。
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山 东 科 技 大 学 本科毕业设计（论文）开题报告
题 目 MG400/920-WD型采煤机截割部设计
学 院 名 称 机械电子工程学院 专业班级 学生姓名 学 号 指 导 教 师
填表时间： 2011 年 3月12日 填表说明 1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。 2.此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。 3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式，用A4纸打印。 4.参考文献不少于8篇，其中应有适当的外文资料（一般不少于2篇）。 5.开题报告作为毕业设计（论文）资料，与毕业设计（论文）一同存档。 设计（论文） 题目 MG400/920-WD型采煤机截割部设计 设计（论文） 类型（划“√”）
工程设计 应用研究 开发研究 基础研究 其它
√ 一、 本课题的研究目的和意义 随着经济的迅速发展，我国对能源的需求量日益增加。煤炭在我国经济发展中仍占有重要的战略位置。我国目前煤矿大部分都已经过了多年的开采，由于矿井深，开采难度大，开采条件日趋复杂，对采煤机截割部的性能要求也不断提高。而截割部的结构决定采煤机的质量和使用效果，国内目前所设计的高性能采煤机的截割部并不是很完善，而该设计正是在这样一个背景下进行的，对采煤机截割部的设计是为了满足实际工况需求，使其发挥更大的作用，提高煤炭的开采率。 MG400/920-WD型采煤机适用于2.0-4.0m煤层的开采。它采用了当今国内外的一些比较先进的技术，例如变频技术、机载操作站操作等。这款采煤机的的设计生产和使用，能大大的提高采煤的效率，对降低工人工作的强度，提高年产量都有很大的帮助。采煤机截割部主要由箱体、原动机、输出轴、减速部分、除尘及冷却系统。润滑系统等组成，采煤机截割部减速器主要是由三级直齿圆柱齿轮和摇臂行星减速器两部分组成，截割部承担截煤和装煤任务，是采煤机的主要部件之一，通过对截割部设计的完善，从总体上提高了我国对煤炭的开采效率。 二、 本课题的主要研究内容（提纲） 主要研究内容： 1、了解采煤机截割部的使用和工作环境，截割设备功能，以及相关传动知识。 2、截割部总体设计构想，进行多方案分析比较，确定最佳方案。 3、传动系统所有零件的零件图和装配图设计。 4、机构设计，设计部件总图，零件图，要求结构尺寸合理、加工精度、表面粗糙度的经济适当，加工制造、安装调整、使用维修方便，工艺性能好。 5、齿轮传动系统和各部件的集合尺寸设计及各齿轮弯曲、疲劳强度的校核。 6、绘制装配图零件图。
三、 文献综述（国内外研究情况及其发展） 国外采煤机发展 在20世纪70年代初期，国外部分厂商开始在煤矿机械上使用电气调速技术，用于改进采机械设备的牵引方式。美国JOY公司研制成功了1LS多电机横向布置直流电牵引采煤机，此后又陆续研制了2LS-6LS等型多电机横向布置电牵引采煤机。7LS5采煤机总功率1940kW,牵引速度30m/min,采用JOY Ultratrac2000 型强力销轨无链牵引系统,加大销轨节距和宽度,并采用锻造销排,装备了与6LS5型通用的JNA机载计算机信息中心,具有人机通讯界面、故障诊断图形显示和储存、无线电遥控、牵引控制和保护等功能。 德国Eickhoff公司于1976 年研制成功直流电牵引采煤机,并基本停止了液压牵引采煤机的研发,此后又陆续开发了多种形式电牵引采煤机。20世纪90年代开发的SL系列横向布置交流电牵引采煤机,将截割电机布置在摇臂上。其中SL500型电牵引采煤机装机功率达1815 kW,最大牵引力869 kN;SL300型电牵引采煤机总装机功率1138 kW,采用双变频器一拖一系统,最大牵引速度达36.7 m /min;SL1000型采煤机装机功率达2600 kW,牵引力1003kN。控制系统具有交互式人机对话、设备状态监测与故障预报、在线控制、数据传输等功能。 波兰在与中国合作研制成功KSE-344型薄煤层交流电牵引采煤机的基础上，陆续开发了KSE-360、KSE-700、KSE-800RW/2BP、KSE-535S、KSE1000型等交流电牵引采煤机。采煤机截深有630mm提高到800~1000mm。 英国long - Airdox公司于1984年研制成功第1台将截割电机布置在摇臂上的多电机横向布置Electra55V型直流电牵引采煤机,在此基础上又开发出功率更大的Electra1000型直流电牵引采煤机。20世纪90年代,在Electra系列机型基础上,进一步加大功率,改进控制系统,开发了EL系列交流电牵引采煤机, 主要机型EL600、EL1000、EL2000、EL3000型。在EL系列机型上装置的Impact集成保护及监控系统具有负荷控制、机器监控、采煤机自动定位、自动调高、区域控制、智能化安全联锁、随机故障诊断和数据传输等功能。 日本三井三池制作所1987年后陆续研制成功多种截割电机纵向布置的MCLE - DR系列交流电牵引采煤机,近几年又开发了截割电机横向布置的多电机交流电牵引采煤机。采煤机装有微机工况监测及故障诊断系统,可数字显示牵引速度、滚筒位置、留顶底煤厚度、电机负载及各处温度,具有无线遥控装置,并可加装红外线发射器操纵采煤机。 前苏联20世纪70年代研制出K128Ⅱ直流电牵引采煤机后，又相继研制成功多种直流电牵引采煤机。90年代开发了K-88型等交流电牵引采煤机。总体来看，俄罗斯的电牵引采煤机功率较小，直流牵引，性能参数较低。 国内采煤机发展 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。20世纪70年代我国采煤机的发展有以下特点： （1）装机功率小 例如，MLS3-170型双滚筒采煤机，装机功率170KW；KD-150型双滚筒采煤机，装机功率150KW；DY-100和DY-150型单滚筒采煤机，装机功率100KW和150KW。 （2）有链牵引，输出牵引力小 此时期的采煤机牵引方式都是圆环链轮与牵引链轮啮合传动，传递牵引力小，牵引力在200KN以下。 （3）牵引速度低 由于受液压元部件可靠性的限制，设计的牵引力功率较小，牵引速度一般不超过6m /min 。 （4）自开切口差 由于双滚筒采煤机摇臂短,又都是有链牵引,很难割透两端头,且容易留下三角煤,故需要人工清理,单滚筒采煤机更是如此. （5）工作可靠性较差 我国基础工业比较薄弱,元部件质量较差,反映在采煤机的寿命普遍较低,特别是液压元部件的损坏比较严重。 2 、20世纪80年代是我国采煤机发展的兴旺时期 20世纪70年代后期，我国总共引进143套综采成套设备。世界主要采煤机生产国如英国、德国、法国、波兰、日本等都进入中国市场，其技术也展示在中国人的面前，为我们深入了解外国技术和掌握这些技术创造了条件，同时通过20世纪70年代自行研制采煤机的实践，获得了成功和失败的经验与教训，确立了我国采煤机的发展方向，即仿制和自行研制并举。 解决难采煤层的问题是20世纪80年代重大课题之一：具体的课题是薄煤层综合机械化成套设备的研制：大倾角综采成套设备的研制：“三硬”、“三软”4．5m一次采全高综采设备的研制：解决短工作面的开采问题，短煤臂采煤机的研制。 据初步统计，20世纪80年代自行开发和研制的采煤机品种有50余种，是我国采煤机收获的年代，基本满足我国各种煤层开采的需要，大量依靠进口的年代已一去不复返了。20世纪80年代采煤机的发展有如下特点： （1）重视采煤机系列的开发，扩大使用范围 20世纪70年代开发的采煤机，一种类型只有一个品种，十分单一，覆盖面小，很难满足不同煤层开采需要。20世纪80年代起重视系列化采煤机的开发工作，一种功率的采煤机可以派生出多种机型，主要元部件在不同功率的采煤机上都能通用，这样不仅扩大了工作面的适应范围，而且便于用户配件的管理。采煤机系列化是20世纪80年代采煤机发展中非常突出的特点。 （2）元部件攻关先行，促使采煤机工作可靠性的提高 总结20世纪70年代采煤机开发中的经验教训，元部件的可靠性直接决定采煤机开发的成功率，所以功关内容为：主电机的攻关，以解决烧机的现象；齿轮攻关，从选择材质上，热处理工艺上着手，学习国内外先进技术成功经验，以德国齿轮为目标进行攻关，达到预期目的，解决了低速重载齿轮早失效的问题：液压系统和液压元部件的攻关，主油泵和油马达的可靠性直接影响牵引部工作的可靠性，在20世纪80年代中期，把斜轴泵、斜轴马达、阀组和调速机构等都列入重点攻关内容。 （3）无链牵引的推广使用，使采煤机工作平稳，使用安全 在引进大功率采煤机的同时，无链牵引技术传入中国，德国艾柯夫公司的销轨式无链牵引和英国安德森公司的齿轨式无链牵引占绝大多数，而且技术成熟。为此，我国研制采煤机的无链牵引都向引进机组的结构上靠拢。仿制和引进技术生产的采煤机更是如此。无链牵引使采煤机工作平稳，使用安全，承受的牵引力大，因此，得到用户的广泛欢迎，大功率采煤机都采用无链牵引系统。 3 20世纪90年代至今是我国电牵引采煤机发展的时代 进入20世纪90年代后，随着煤炭生产向集约化方向发展，减员提效，提高工作面单产成为煤炭发展的主流，发展高产高效工作面势在必行，此采煤机开发研制围绕高产高效的要求进行，其主要方向是： （1）大功率高参数的液压牵引采煤机 最具代表性的机型是MG2X400－W型采煤机。 （2）高性能电牵引采煤机 电牵引采煤机的研制从20世纪80年代开始起步，20世纪90年代全面发展，电牵引的发展存在直流和交流两种技术途径。进入20世纪90年代后，交流变频调速技术在中厚煤层采煤机中推广使用，上海分院先后开发成功MG200/500-WD、MG200/450-BWD、MG250/600-WD、MG400/920-WD和MG450/1020-WD等采煤机，变频调速箱可以是机载，也可以是非机载。另外派生出8种机型，都已投入使用，取得较好的效果。太原矿山机械厂在引进英国Electra1000直流电牵引全套技