畢業(yè)設(shè)計（論文）-大功率采煤機截割部的設(shè)計（全套圖紙） .doc

1緒論.11.1引言.11.2采煤機械概述.11.2.1采煤機械化的發(fā)展.11.2.2機械化采煤的類型.21.3采煤機簡述.21.3.1采煤機的分類、組成和工作原理.21.3.2滾筒采煤機的工作原理.31.3.3滾筒采煤機的特點.41.3.4采煤機與刨煤機的比較.42MG300/700WD型采煤機.42.2主要用途及適用范圍.52.3型號的組成及其代表的含義.52.4使用環(huán)境條件.53MG3000/700WD型采煤機截割部的設(shè)計.73.1截割部概述.73.2截割部傳動總體方案.73.2.1設(shè)計總則.73.2.2已知條件.83.2.3截割部傳動方案的確定.83.2.4計算傳動效率.93.2.5傳動比的分配及配齒情況.103.3截割部傳動系統(tǒng)齒輪的校核計算.113.3.1概述.113.3.2截一齒輪，惰一齒輪，截二大齒輪校核計算.113.3.3變速齒輪校核計算.193.3.4截三軸小齒輪，惰二軸齒輪，對三軸齒輪，截四軸齒輪校核計算.243.4截割部傳動系統(tǒng)輔助裝置的校核計算.453.4.1各軸花鍵的設(shè)計與校核.453.4.2截割部傳動系統(tǒng)各傳動軸、軸承的校核.504MG300/700WD型采煤機截割部說明.584.1截割機構(gòu).584.2截割機構(gòu)的傳動系統(tǒng).584.3截割部減速箱.594.4截割滾筒.604.5維護與檢修.60結(jié)論.62翻譯部分.63英文原文.63中文譯文.71參考書目.76致謝.77第1頁1緒論1.1引言我國是產(chǎn)煤大國，煤炭也是我國最主要的能源，是保證我國國民經(jīng)濟飛速增長的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。煤炭工業(yè)的機械化是指采掘、支護、運輸、提升的機械化。其中采掘包括采煤和掘進巷道。隨著采煤機械化的發(fā)展，采煤機是現(xiàn)在最主要的采煤機械。20世紀70年代主要靠進口采煤機來滿足我國生產(chǎn)的需要，到今天幾乎是我國采煤機占領(lǐng)我國的整個采煤機市場，依靠科技進步，推進技術(shù)創(chuàng)新，開發(fā)高效礦井綜合配套技術(shù)是我國煤炭科技的發(fā)展的主攻方向，我國的采煤機現(xiàn)在已經(jīng)進入了自主研發(fā)，標準化，系列化階段。1.2采煤機械概述1.2.1采煤機械化的發(fā)展機械化采煤開始于上世紀40年代，是隨著采煤機械（采煤機和刨煤機）的出現(xiàn)而開始的。40年代初期，英國、蘇聯(lián)相繼生產(chǎn)了采煤機，聯(lián)邦德國生產(chǎn)了刨煤機，使工作面落煤，裝煤實現(xiàn)了機械化。但是當時的采煤機都是鏈式工作機構(gòu)，能耗大、效率低，加上工作面輸送機不能自移，所以生產(chǎn)率受到一定的限制。50年代初期，英國、聯(lián)邦德國相繼生產(chǎn)力滾筒采煤機、可彎曲刮板輸送機和單體液壓支柱，大大推進了采煤機械化的發(fā)展。由于當時采煤機上的滾筒式死滾筒，不能實現(xiàn)跳高，因而限制了采煤機械的適用范圍，我們稱這種固定滾筒的采煤機為第一代采煤機。這樣，50年代各國的采煤機械化的主流還只是處于普通機械化水平。雖然載1954年英國已經(jīng)研制出了液壓自移式支架，但是由于采煤機和可彎曲刮板輸送機尚不完善，綜采技術(shù)僅僅處于開始試驗階段。60年代是世界綜采技術(shù)的發(fā)展時期。第二代采煤機單搖臂滾筒采煤機的出現(xiàn)，解決了采高調(diào)整的問題，擴大了采煤機的適用范圍；特別是1964年第三代采煤機雙搖臂采煤機的出現(xiàn)，進一步解決了工作面自開缺口問題；再加上液壓支架和可彎曲刮板輸送機的不斷完善，滑行刨的研制成功等，把綜采技術(shù)推向了一個新水平，并在生產(chǎn)中顯示了綜合機械化采煤的優(yōu)越性高校、高產(chǎn)、安全和經(jīng)濟，因此各國競相采用綜采。進入70年代。綜采機械化得到了進一步發(fā)掌和提高，綜采設(shè)備開始向大功率、高效率及完善性能和擴大使用范圍等方向發(fā)掌，相繼出現(xiàn)了功率為7501000KW，生產(chǎn)率大1500T/H的刮板輸送機，以及工作阻力大1500KN的強力液壓支架等。1970年采煤機無鏈牽引系統(tǒng)的研制成功以及1976年出現(xiàn)的第四代采煤機電牽引采煤機，大大改善了采煤機的性能，并擴大了它的使用范圍。目前，各主要產(chǎn)煤國家已基本上實現(xiàn)力采煤機械化。衡量一個國家采煤機械化水第2頁平的指標是采煤機械化程度和綜采機械化程度。采煤機械化的發(fā)展方向是：不斷完善各類采煤設(shè)備，使之達到高效、高產(chǎn)、安全、經(jīng)濟；向遙控及自動控制發(fā)展，以逐步過渡到無人工作面采煤；提高單機的可靠性，并使之系列化、標準化和通用化；研制后、薄及急傾斜等難采煤層的機械設(shè)備。1.2.2機械化采煤的類型長壁采煤工作面的采煤過程主要包括：落煤、裝煤、工作面運煤、頂板支護及處理采空去五個工序，按照這些工序來分有兩種機械化采煤方式：1）普通機械化采煤（普采）利用采煤機械（刨煤機或采煤機）來實現(xiàn)落煤和裝煤，工作面輸送機運煤，并用單體液壓（或金屬磨擦）支柱及金屬鉸接梁來支護頂板的采煤法稱普通機械化采煤。2）綜合機械化采煤（綜采）用大功率采煤機來實現(xiàn)落煤裝煤，刮板輸送機運煤，自移式液壓支架來支護頂板而使工作面采煤過程完全實現(xiàn)機械化的采煤法稱綜合機械化采煤。綜采工作面主要是三機配合：如下圖1-1所示：圖1-11.采煤機2.刮板輸送機3.液壓支架1.3采煤機簡述1.3.1采煤機的分類、組成和工作原理采煤機有不同的分類方法，一般我們按照工作機構(gòu)的形式進行分類，可分為：第3頁滾筒式、鉆削式和鏈式采煤機；現(xiàn)在我們所說的采煤機主要是指滾筒采煤機，這種采煤機適用范圍廣，可靠性高，效率高，所以現(xiàn)在有很廣泛的使用?，F(xiàn)代采煤機的設(shè)計基本上都是使用模塊化設(shè)計，電機橫向布置，采用模塊化設(shè)計使各主要部件分開，特別是傳動部件的分離使傳動效率更高，傳動更可靠，維修和檢查方便；采煤機的牽引部分也采用了無鏈牽引，牽引嚙合效率高，不會出現(xiàn)斷鏈事故使之更安全。1.3.2滾筒采煤機的工作原理第四代采煤機研發(fā)成功后，現(xiàn)在采煤機的設(shè)計基本上傳承了他們的特點，隨著機械電子的飛速發(fā)展，對采煤機產(chǎn)生了很大的影響，現(xiàn)在采煤機是集電子系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)，機械傳動系統(tǒng)于一身的復(fù)雜的系統(tǒng)。在機械傳動部分現(xiàn)代的采煤機去掉了以前采煤機的的托架，全部采用雙滾筒設(shè)計。雙滾筒采煤機工作時，前滾筒割頂煤，后滾筒割底部煤，并清理浮煤。（雙滾筒采煤機的工作原理如圖1-2所示）因此雙滾筒采煤機沿工作面牽引一次，可以進一次刀；返回時，又可以進一刀，即采煤機往返一次進兩次刀，這種采法稱雙向采煤法。必須指出的是，為了使?jié)L筒落下的煤能裝入刮板輸送機，滾筒上的螺旋葉片螺旋方向必須與滾筒旋轉(zhuǎn)方向相適應(yīng)：對順時針旋轉(zhuǎn)（人站在采空側(cè)看）的滾筒，螺旋葉片方向必須右旋；逆時針旋轉(zhuǎn)的滾筒，其螺旋葉片方向必須左旋?；蛘咝蜗蟮臍w結(jié)為“左轉(zhuǎn)左旋；右轉(zhuǎn)右旋”，即人站在采空區(qū)從上面看滾筒，截齒向左的用左旋滾筒，向右的用右旋滾筒。圖1-2雙滾筒采煤機有自開缺口的能力，當采煤機割完一刀后，需要重新將滾筒切入一個截深，這一過程稱為進刀。常用的進刀方式有兩種：1端部斜切法利用采煤機在工作面兩端約2530m的范圍內(nèi)斜切進刀稱端部斜切進刀法；2中部斜切法（半工作面法）利用采煤機在工作面中部斜切進刀稱為中部斜切法。第4頁1.3.3滾筒采煤機的特點1.使用范圍廣滾筒采煤機對煤層地質(zhì)條件的要求較低，對于地板起伏不平、層厚變化大、煤粘頂、有落差不大的斷層以及不同性質(zhì)的頂板等煤層條件，采煤機都能適應(yīng)；2調(diào)高方便，免開缺口；3功率大、生產(chǎn)率高、工作可靠；4操作方便并有完善的保護、監(jiān)測系統(tǒng)5向標準化、系列化、通用化發(fā)展。但是采煤機也有其缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴；割落的煤的塊度小，粉塵含量多，因而破碎單位體積煤的能量消耗大。1.3.4采煤機與刨煤機的比較刨煤機是僅次于滾筒采煤機而應(yīng)用的較多的一種采煤機械。它們兩者的特點區(qū)別在于：（1）刨煤機較采煤機截深淺，它能有效的利用煤壁的壓酥作用，刨下的煤塊大，能耗低，產(chǎn)生的粉塵少，但是也正因為如此它的產(chǎn)量較采煤機而言低了很多；（2）刨煤機傳動裝置位于輸送機兩端，刨頭靠輸送機導(dǎo)向，因此包頭可做的很矮，適合在薄煤層開采；（3）刨煤機的使用條件壁采煤機高，故使用范圍受到一定限制，特別是硬煤，粘煤不宜用刨煤機；（4）刨煤機調(diào)整采高較困難，因為刨頭高度不能隨時調(diào)整，所以要求不能粘頂及厚度不能過大；（5）刨煤機不能自開缺口，工作面兩端需人工開缺口，工作量大；（6）刨煤機消耗在刨頭與輸送機及底板之間的摩擦功率大，用于采煤的有效功率占采煤機械總功率較小。滾筒式采煤機正是因為它的適應(yīng)性強，生產(chǎn)產(chǎn)量大，機械化程度高，截割效率高等等優(yōu)點得到了飛躍的發(fā)展。2MG300/700WD型采煤機2.1概述MG300/700WD型采煤機主要特點第5頁1、截割電機橫向布置在搖臂上，搖臂與機身連接沒有動力傳動；2、主機身分三段，即左右牽引部，中間控制箱，無底托架設(shè)計，過煤空間大；3、采煤機牽引調(diào)速系統(tǒng)采用先進的開關(guān)磁阻電機調(diào)速技術(shù)，體積小、結(jié)構(gòu)簡單；4、電動機無電刷、無整流子、無轉(zhuǎn)子鼠籠、堅固可靠；5、開關(guān)磁阻電動機特有的起動轉(zhuǎn)矩大電流?。?50%Th時30%Ih），系統(tǒng)效率高；6、采用回饋制動技術(shù)，保證采煤機在大傾角（45）可靠安全運行；7、主機變型方便，滿足不同用戶的需要。2.2主要用途及適用范圍MG300/700WD無鏈電牽引采煤機一般適用于采高1.8-4.2m，傾角小于45度。2.3型號的組成及其代表的含義MG300/700-WD無鏈電牽引分隔符：右邊無代號時不標出裝機總