大学本科毕业论文机械工程设计与自动化专业新型电牵引采煤机截割部的设计有cad图.docx

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1、本科毕业设计（论文）标题新型电牵引采煤机截割部的设计摘要本阐明书次要引见了采煤机截割部的设计计算。此新型电牵引采煤机截割部次要是由一个摇臂减速箱和一个行星减速机构组成,截割部电机放在摇臂内横向布置，电动机输入的动力经由三级直齿圆拄齿轮和行星轮系的传动，最后驱动滚筒旋转。截割部采用四行星单浮动结构，减小了却构尺寸，采用大角度弯摇臂设计，加大了过煤空间，进步了装煤效果。关键词：采煤机；截割部；减速箱；行星轮系；设计AbstractCa1cu1ateindesignwhichcutsthecuttingdepartmentofmainintroductionminingmachineofthisma

2、nua1.Itismadeupofagearboxandmoderatebreezegearwhee1transmissionthattheadvancedminingmachinecutsthecuttingdepartment,cutthee1ectrica1machineryofcuttingdepartmentandputtofixuphorizonta11yintherockerarm,thepowerthatthemotoroutputs1eansonaroundoftransmissionofdepartmentofgearwhee1andp1anetroundviatheter

3、tiarystraighttooth,urgethecy1indertirotatefina11y.Cutthecuttingdepartmentandadoptthef1oatingstructureoffourp1anetaryforms,havereducedthephysica1dimension,adoptthe1argeang1etocurvetherockerarmtodesign,havestrengthenedthespaceofcoa1,haveimprovedthecoa1resu1tofputting.Keywords：Miningmachine;Cutthecutti

4、ngdepartment;Gearbox;departmentofp1anet;Desigh,1.彳刖11绪论21.1 采煤机发展概述21.2 国内外发展现状及研讨趋向41.2.1 国外电牵引采煤机发展概况41.2.2 国内电牵引采煤机发展概况51.2. 3技术特点与发展趋向61.2.4国内电牵引采煤机研讨方向92煤的机械功能及截割理论102.1煤层构造特点102.1.1原生性构造特点102.1.2次生性构造特点102.1.3断裂和裂痕的观测112.2煤的物理机械性质122.2.1煤的物理性质122.2.2煤的机械性质132.2.3煤的坚固系数172.2.4煤的截割阻抗173截割部的设计与计算

5、183.1次要技术参数183.2传动比和各轴转矩的计算193.3齿轮强度校核223. 3.1第I级、高速级减速齿轮224. 3.2第级减速齿轮293.4 行星机构的计算363.5 截割部轴的设计计算563.5.1离合器齿轮轴563.5.2齿轮组轴643.6截割部轴承寿命校核713. 6.1离合齿轮组轴承714. 6.2齿轮组轴轴承734采煤机的运用与维护755. 1采煤机运用过程中常见缺点与处理754.1.1采煤机截割部与牵引部连接部位损坏的缘由分析：.754.2大功率采煤机截割部温升过高景象及处理方法764.2.1发热缘由的分析774.2.2处理方法774.3采煤机轴承的维护及漏油的防治78

6、4.3.1采煤机轴承损坏方式和缘由784.3.2预防和改进措施794.3.3加强轴承运用中维护和保养804.3.4采煤机漏油及处理804.4煤矿机械传动齿轮失效的改进途径814.4.1设计824.4.2选材834.4.3加工工艺834.4.4热处理844.4.5表由强化处理854.4.6正确安装运转854.4.7光滑85致谢89参考文献90前言我国是一个贫油、少气、富煤的国家，因此我国是产煤大国，煤炭是我国最次要的动力，是保证我国国民经济飞速增长的重要物质基础。但是采煤不断以来都被人们看作一项非常风险的事情。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

7、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景象得到了改观。采煤机作为采煤的次要工具是完成煤矿消费机械化和古代化的重要设备之一。机械化采煤可以减轻体力劳动、进步安全性，达到高产量、高效率、低耗费的目的。它对进步煤的采掘效率有着重要的影响。20世纪70年代次要靠进口采煤机来满足我国消费的需求，到今天几乎是我国采煤机占领我国的整个采煤机市场，依托科技进步，推进技术创新，开发高效矿井综合配套技术是我国煤炭科技的发展的主攻方向，我国的采煤机如今曾经进入了自主研发，标准化，系列化阶段。1绪论1.1采煤机发展概述机械化采煤开始于本世纪40年代，是随着采煤机械的出现而开始的。40年代初期

8、，英国、苏联相继消费了采煤机，使工作面落煤、装煤完成了机械化。但当时的采煤机都是链式工作机构，能耗大、效率低，加上工作面保送机不能自移，所以消费率遭到一定的限制。50年代初期，英国、联邦德国相继消费出了滚筒式采煤机、可弯曲刮板保送机和单体液压支柱，从而大大推进了采煤机械化技术的发展。滚筒式采煤机采用螺旋滚筒作为截割机构，当滚筒转动并切人煤壁后，经过安装在滚筒螺旋叶片上的截齿将煤破碎，并利用螺旋叶片把破碎上去的煤装人工作面保送机。但由于当时采煤机上的滚筒是死滚筒，不能完成调高，因此限制了采煤机的适用范围，我们称这种固定滚筒采煤机为第一代采煤机。因此，50年代各国采煤机械化的主流还只是处于普通机械

9、化程度。虽然在1954年英国已研制出了自移式液压支架，但由于采煤机和可弯曲刮板保送机尚不完善，综采技术仅仅处在开始实验阶段。60年代是世界综采技术的发展时期。第二代采煤机一一单摇臂滚筒采煤机的出现，处理了采高调整成绩，扩大了采煤机的适用范围。这种采煤机的滚筒装在可以上下摆动的摇臂上，经过摆动摇臂来调理滚筒的截割高度，使采煤机顺应煤层厚度变化的才能得到了大大加强。1964年,第三代采煤机一一双摇臂滚筒采煤机的出现，进一步处理了工作面自开切口成绩。另外，液压支架和可弯曲保送机技术的不断完善，把综采技术推向了一个新程度，并在消费中显示了综合机械化采煤的优越性一一高效、高产、安全和经济，因此各国竞相采

10、用综采。进入70年代，综采机械化得到了进一步的发展和进步，综采设备开始向大功率、高效率及完善功能和扩大运用范围等方向发展，相继出现了功率为750IOOOkW的采煤机,功率为900IOOOkk消费才能达1500th的刮板保送机，以及工作阻力达1500kN的强力液压支架等。1970年采煤机无链牵引系统的研制成功以及1976年出现的第四代采煤机一一电牵引采煤机，大大改善了采煤机的功能，并扩大了它的运用范围。世界上第一台直流电牵引（他励）采煤机是由西德艾柯夫公司1976年研制的EDW15021型采煤机。该采煤机初次运用就显示出电牵引的优越性，即效率高、产量大、可靠性高，其缺点率只是液压牵引采煤机的1/

11、5。同年，美国久益公司研制出了I1S直流（串励）电牵引采煤机，当前陆续改进发展为21S、31S、41S系列；1996年消费的61S05型采煤机,其总装机功率为1530kW,是目前世界上功率最大的采煤机。我国采煤机始于50年代，次要从国外引进，自70年代开始，我国处于引进与开发相结合的发展时期，能自行设计和消费合适各种煤层的螺旋滚筒式采煤机。我国采煤机的发展在80年代处于兴盛时期，在90年代进入电牵引阶段。1997年研制了我图第一台大功率电牵引采煤机，完成了采煤机技术的晋级换代。如今我国采煤机技术正向高技术、高功能、高可靠性及电牵引方向发展。滚筒式采煤机总体结构普通由截割部、电动机、牵引部和电气

12、控制系统以及辅助安装组成。截割部是工作机构及其驱动安装的总称，它包括固定减速箱、摇臂和滚筒，是采煤机完成截煤、破煤和装煤的工作部分。采煤机截割部减速器普通分为固定减速器和摇臂减速器，其作用是将电动机的动力传递给螺旋滚筒，它次要包括齿轮减速的机械传动系统和供摇臂调高滚筒用的液压传动系统。本文设计的电牵引采煤机就是采用了摇臂减速器与行星机构的传动系统。1.2国内外发展现状及研讨趋向1.2.1 国外电牵引采煤机发展概况20世纪70年代，美国JOY公司研制成功了I1S多电机横向布置直流电牵引采煤机，此后又陆续研制了21S-61S等型多电机横向布置电牵引采煤机。71S5采煤机总功率1940kW,牵引速度

13、30m/min,采用JoYU1tratraC2000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61S5型通用的JNA机载计算机信息中心，具有人机通讯界面、缺点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，并基本中止了液压牵引采煤机的研发，此后又陆续开发了多种方式电牵引采煤机。20世纪90年代开发的S1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S1500型电牵引采煤机装机功率达1815kW,最大牵引力869kN;S1300型电牵引采煤机总装机功率1138kW,采用双变频器一拖一系统，最

14、大牵引速度达36.7m/min：S11OOO型采煤机装机功率达2600kW,牵引力1003kN0控制系统具有交互式人机对话、设备形态监测与缺点预告、在线控制、数据传输等功能。英国IOr1g-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的EIeCtra55V型直流电牵引采煤机，在此基础上又开发出功率更大的E1CCtra1Ooo型直流电牵引采煤机。20世纪90年代，在EIeetra系列机型基础上，进一步加大功率，改进控制系统，开发了E1系列交流电牵引采煤机，次要机型有E1600、E11000E12000.E13000型。在E1系列机型上安装的InIPaCt集成保

15、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、随机缺点诊断和数据传输等功能。日本三井三池制造所1987年后陆续研制成功多种截割电机纵向布置的MC1EDR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缺点诊断系统，可数字显示牵引速度、滚筒地位、留顶底煤厚度、电机负载及各处温度，具有无线遥控安装，并可加装红外线发射器操纵液压支架。表1为国外代表性电牵引采煤机次要技术参数。1.2.2 国内电牵引采煤机发展概况我国电牵引采煤机在消化吸收国外引进采煤机技术的基础上，经过二次开发拥有了许多具有自主知识产权的换代产品，在我国煤矿综合机械化采煤工作面，国产采煤机曾经占据主导地位，完全采用国产装备的高产高效工作面不断涌现。1991年，煤炭科学研讨总院上海分院与波兰合作，在国内率先研制成功我国第1台采用交流变频调速技术的薄煤层爬底板采煤机，接着又先后研制成功了截割电机纵向布置的交流电牵引采煤机、截割电机横向布置的适用于中厚和较薄煤层的交流电牵引采煤机。上海分院研制的MG系列电牵引采煤机已构成九大系列共几十个种类。太原矿山机器厂与上海分院合作，将AM500液压牵引采煤机改形成MG375/8307D型交流电牵引采煤机后，又自主研制成功了MGTY400/9