太原理工機械系統(tǒng)設(shè)計實驗報告

1、機械系統(tǒng)設(shè)計實驗報告：馬睿聰班級：機械Z1317學(xué)號： 2013000384Word 文檔80%-90%，實驗一：采煤機的主功能及輔助功能采煤機是一個集機械、電氣和液壓為一體的大型復(fù)雜系統(tǒng) ,工作環(huán)境惡劣 ,如果出現(xiàn)故障將會導(dǎo)致整個采煤工作的中斷 ,造成巨大的經(jīng)濟損失 .采煤機是實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)機械化和現(xiàn)代化的重要設(shè)備之一 .機械化采煤可以減輕體力勞動、提高安全性 ,達到高產(chǎn)量、高效率、低消耗的目的 .采煤機分鋸削式、 刨削式、鉆削式和銑削式四種：采煤機是一個集機械、電氣和液壓為一體的大型復(fù)雜系統(tǒng) ,工作環(huán)境惡劣 ,如果出現(xiàn)故障將會導(dǎo)致整個采煤工作的中斷 ,造成巨大的經(jīng)濟損失 .隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展

2、 ,采煤機的功能越來越多 ,其自身的結(jié)構(gòu)、組成愈加復(fù)雜,因而發(fā)生故障的原因也隨之復(fù)雜 .雙滾筒采煤機綜合了國外薄煤層采煤機的成功經(jīng)驗 ,是針對我國具體國情而設(shè)計的新型大功率薄煤層采煤機 .采煤機的主要組成部分：采煤機的類型很多， 但基本上以雙滾筒采煤機為主， 其基本組成部分也大體相同。各種類型的采煤機一般都由下列部分組成。（1）截割部截割部的主要功能是完成采煤工作面的截煤和裝煤， 由左、右截割電機，左、右搖臂減速箱，左、右滾筒，冷卻系統(tǒng)，噴霧系統(tǒng)和弧形擋板等組成。截割部耗能占采煤機裝機總功率的Word 文檔因此，研制生產(chǎn)效率高和比能耗低的采煤機主要體現(xiàn)在截割部。傳動裝置：截割部傳動裝置的作用是

3、將采煤機電動機的動力傳遞到滾筒上，以滿足滾筒轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩的要求；同時， 還應(yīng)具有調(diào)高功能，以適應(yīng)不同煤層厚度的變化。截割部的傳動方式主要有一下幾種：a）、電動機 -搖臂減速箱 -行星齒輪減速箱 -滾筒 b）、電動機 -固定減速箱 -搖臂減速箱 -滾筒c）、電動機 -固定減速箱 -搖臂減速箱 -行星齒輪減速箱 -滾筒 d）、電動機 -搖臂減速箱 -滾筒 螺旋滾筒：螺旋滾筒是采煤機落煤和裝煤的工作機構(gòu)，對采煤機工作起決定性作用，消耗總裝功機率的80%-90%。早期的螺旋滾筒為鼓型滾筒，現(xiàn)代采煤機都采用螺旋滾筒。螺旋滾筒能適應(yīng)煤層的地質(zhì)條件和先進的采煤方法及采煤工藝的要求，具有落煤、裝煤、自開切口的功

4、能。近些年來出現(xiàn)了一些新的截割滾筒，諸如滾刀式滾筒、直Word 文檔線截割式三角形滾筒、截楔盤式滾筒等。滾筒由螺旋葉片由螺旋葉片、端盤、齒座、噴嘴、筒轂及截齒組成。（2）牽引部采煤機的牽引部是采煤機的重要組成部分， 它不但負(fù)擔(dān)采煤機工作時的移動和非工作時的調(diào)動， 而且牽引速度的大小直接影響工作機構(gòu)的效率和質(zhì)量，并對整機的生產(chǎn)能力和工作性能產(chǎn)生很大的影響。牽引部由牽引傳動裝置和牽引機構(gòu)兩大部分組成。 傳動裝置的重要功能是進行能量轉(zhuǎn)換， 即將電動機的電能轉(zhuǎn)換為傳動主鏈輪或者驅(qū)動輪的機械能。牽引機構(gòu)是協(xié)助采煤機沿采煤工作面行走的裝置。傳動裝置裝于采煤機本身為牽引， 裝在采煤機工作面兩端的為外牽引。絕

5、大部分的采煤機采用牽引， 僅在薄煤層中為了縮短機身長度才采用外牽引。隨著高產(chǎn)高效工作面的出現(xiàn)以及采煤機功率和牽引力的增大， 為了工作面更加安全可靠， 無鏈牽引機構(gòu)逐漸取代了有鏈牽引。（3）電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)包括電動機及其箱體和裝有各種電氣元件的中間箱 （連接筒）。該系統(tǒng)的主要作用是為采煤機提供動力，并對采煤機進行過載保護及控制其動作。（4）輔助（附屬）裝置輔助裝置包括擋煤板、 底托架、電纜拖曳裝置、供水噴霧冷卻裝Word 文檔置，以及調(diào)高、調(diào)斜等裝置。該裝置的主要作用是同各主要部件一起構(gòu)成完整的采煤機功能體系，以滿足高效、安全采煤的要求，改善采煤機的工作性能。MG500/1130-WD 型電牽引

6、采煤機，屬多部電機橫向布置形式。整機由左、右牽引部，左、右截割部，左、右行走部及電控箱組成，電氣控制系統(tǒng)、液壓傳動系統(tǒng)及噴霧冷卻系統(tǒng)組成機器的控制保護系統(tǒng)。左、右牽引部、電控箱通過一組連接絲杠，形成剛性聯(lián)接，左、右牽引部分別與電控部的左、 右端面干式對接。 兩行走部分別固定在左、右牽引部的箱體上。牽引部與電控部對接面用圓柱銷定位，高強度 T 形螺栓和螺母聯(lián)接。截割部為整體彎搖臂結(jié)構(gòu)， 即截割電機、 減速器均設(shè)在截割機構(gòu)減速箱上，與牽引部鉸接和調(diào)高油缸鉸接， 油缸的另一端鉸接在牽引部上，當(dāng)油缸伸縮時，實現(xiàn)搖臂升降。支承組件固定在左、右牽引部上，與行走箱上的導(dǎo)向滑靴一起承擔(dān)整機重量。采煤機的工作原

7、理單滾筒采煤機的滾筒一般位于采煤機下端， 以使?jié)L筒割落下的煤不經(jīng)機身下部運走， 從而可降低采煤機機面 （由底板到電動機上表面）高度。單滾筒采煤機上行工作時，如圖 2-2（a）所示，滾筒割頂部煤并把落下的煤裝入刮板輸送機， 同時跟機懸掛鉸接頂梁， 割完工作面全長后，將弧形擋煤板翻轉(zhuǎn) 180°；接著，機器下行工作，如圖 2-2（b）所示，滾筒割底部煤及裝煤，并隨之推移工作面輸送Word 文檔機。這種采煤機沿工作面往返一次進一刀的采煤法叫單向采煤法。雙滾筒采煤機工作時，如圖2-2（c）所示，前滾筒割頂部煤，后滾筒割底部煤。因此雙滾筒采煤機沿工作面牽引一次，可以進一刀；返回時又可以進一刀，

8、即采煤機往返一次進二刀， 這種采煤法稱為雙向采煤法。滾筒的旋轉(zhuǎn)方向：采煤機滾筒的旋轉(zhuǎn)方向的確定原則是有利于裝煤和機器的穩(wěn)定性。 為了輸送機推運煤，滾筒的旋轉(zhuǎn)方向必須與滾筒的螺旋線方向一致。對逆時針（站在采空區(qū)側(cè)看滾筒） 旋轉(zhuǎn)的滾筒，葉片應(yīng)為左旋；順時針旋轉(zhuǎn)的滾筒，葉片應(yīng)為右旋。即符合 “左轉(zhuǎn)左旋，右轉(zhuǎn)右旋 ” 的規(guī)律。對于單滾筒采煤機，使用在左工作面的滾筒，應(yīng)順時針旋轉(zhuǎn)，使用右旋滾筒，如圖 2-3（a）所示（圖中 B 表示煤流方向）。使用在右工Word 文檔作面的滾筒，應(yīng)逆時針旋轉(zhuǎn)，使用左旋滾筒，如圖2-3（b）所示。對于雙滾筒采煤機， 為了保證采煤機的工作穩(wěn)定性， 雙滾筒采煤機兩個滾筒的旋轉(zhuǎn)

9、方向應(yīng)相反，以使兩個滾筒受的截割阻力相互抵消，因此，兩個滾筒必須具有不同的螺旋方向。 兩個轉(zhuǎn)向相反的滾筒有兩種布置方式：一是前順后逆，如圖 2-4（a）所示。采用這種方式，采煤機的工作穩(wěn)定性較好，但滾筒易將煤甩出打傷司機，且煤塵較大，影響司機正常操作。二是前逆后順，如圖 2-4（b）所示。采用這種方式，采煤機的工作穩(wěn)定性較差，易振動，但裝煤效果好，煤塵少。對機身較重的采煤機，機器振動影響不大。因此，大部分采煤機都采用“前逆后順 ”的方式，即左滾筒為左旋葉片，逆時針旋轉(zhuǎn)；右滾筒為右旋葉片，順時針旋轉(zhuǎn)。Word 文檔實驗一：采煤機的主功能及輔助功能掘進機主要部件結(jié)構(gòu)及工作原理1 截割部結(jié)構(gòu)截割部主

10、要由截割頭組件 1、懸臂段 2、截割減速器 3、截割電機 7 組成，如圖 1 所示。截割減速器 3 兩端的法蘭盤分別與電動機 7 和懸臂段 2 連接成一體，懸臂段 2 中的傳動軸通過花鍵及螺釘與截割頭組件 1 相連接。電動機 7 經(jīng)截割減速器 3、懸臂段 2 中的傳動軸驅(qū)動截割頭組件 1 旋轉(zhuǎn)截割煤、巖。截割部靠銷軸 4 與截割頭升降油缸相連接，靠銷軸 8 與截割頭回轉(zhuǎn)臺相連接。在截割頭升降油缸推動下，可繞銷軸 8 上下擺動；在截割頭回轉(zhuǎn)油缸推動下， 可隨截割頭回轉(zhuǎn)臺左、右擺動2裝運部結(jié)構(gòu)裝運部的作用是將截割頭破碎下來的煤和巖石裝運到配套的轉(zhuǎn)運設(shè)備上去。它由裝載部（鏟板部）和運輸部（第一運輸機

11、）兩部分組Word 文檔成。裝載部（鏟板部）的結(jié)構(gòu)如圖 2 所示，它由主鏟板 2、側(cè)鏟板 1、星輪驅(qū)動裝置 4、弧形三齒星輪 5 等組成，兩臺低速大轉(zhuǎn)矩馬達直接驅(qū)動兩個弧形三齒星輪 5 旋轉(zhuǎn)，將截割頭破碎下來的煤和巖石裝運到運輸部（第一運輸機）的機尾溜槽 8 中。鏟板通過耳座 6 與鏟板升降油缸連接，通過支點耳座 7 與本體部連接； 鏟板升降油缸推動鏟板繞支點耳座 7 可上下擺動。 星輪驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)如圖 3 所示，弧形三齒星輪 1 通過定位銷 2 和螺釘 4 與旋轉(zhuǎn)盤 3 連接，液壓馬達 6 的輸出軸插入旋轉(zhuǎn)盤 3 的花鍵孔，帶動旋轉(zhuǎn)盤 3 及弧形三齒星輪 1 旋轉(zhuǎn)。 第一運輸機位于機體中部，

12、是中雙鏈刮板式運輸機，其結(jié)構(gòu)如圖 4。運輸機分前溜槽 1 和后溜槽 3，前、后溜槽用高強度螺栓 2 聯(lián)接，運輸機前端通過插口插入鏟板部和本體部連接的銷軸上， 后端通過高強度螺栓固定在本體上。 運輸機采用二個液壓馬達 5 直接驅(qū)動鏈輪， 帶動刮板鏈實現(xiàn)物料運輸。 緊鏈裝置 4 采用絲杠螺母機構(gòu)對刮板鏈的松緊程度進行調(diào)整，彈簧座起緩沖的作用。Word 文檔3 本體部（機架）本體部由回轉(zhuǎn)臺、回轉(zhuǎn)軸承、本體架等組成，本體架采用整體箱形焊接結(jié)構(gòu)，主要結(jié)構(gòu)件為加厚鋼板，其結(jié)構(gòu)如圖5 所示。本體的右側(cè)上部（即圖紙后方）通過高強度螺栓連接液壓系統(tǒng)的泵站，左側(cè)上部（即圖紙前方） 裝有液壓系統(tǒng)的操縱臺。 前面上部

13、 2、Word 文檔3 處通過回轉(zhuǎn)臺4 和截割部升降油缸與截割部連接，回轉(zhuǎn)臺4 在安裝于 6、10 之間的截割回轉(zhuǎn)油缸推動下，可繞回轉(zhuǎn)軸承 7 擺動。前面下部 1、5 處通過鏟板升降油缸和銷軸 1 連接鏟板部及第一運輸機機尾，第一運輸機從本體部中間穿過。 本體部左、右側(cè)下部 8 處通過高強度螺栓分別與左、右行走部履帶架連接，后部11 處通過高強度螺栓連接后支承部。4 行走機構(gòu)行走機構(gòu)結(jié)構(gòu)如圖6 所示。主要由定量液壓馬達12、行星減速器16、驅(qū)動輪 9、履帶 6、緊輪 1、緊油缸 4、履帶架 5 等組成。定量液壓馬達 12 通過行星減速器 16 及驅(qū)動輪 9 帶動履帶 6 實現(xiàn)行走。履帶6 的松

14、緊程度是靠緊油缸4 推動緊輪托架 11 前后 移動來進行調(diào)節(jié)的。緊油缸為單作用形式，緊輪伸出后靠卡板10 鎖定，卡板的厚度分別為 50mm、20mm、10mm、6mm，可隨意組合使用。緊油缸、卡板均安裝在履帶外側(cè)，方便實用，并均配有蓋板以保證外形的美觀。液壓馬達、行星減速器均用高強度螺栓 13、15 與履帶架聯(lián)接。左右履帶架各采用 12 顆 M30 的高強度螺栓 3、8 緊固在本體架的兩側(cè)。Word 文檔5 后支承后支承的作用是減少截割時機體的振動，提高工作穩(wěn)定性并防止機體橫向滑動，其結(jié)構(gòu)如圖7。在后支承架 2 兩邊分別裝有升降支承器3，利用油缸實現(xiàn)支承。后支承架用鍵和M24 的高強度螺栓 1 與本體部相聯(lián)，后支承的后支架4 與第二運輸機回轉(zhuǎn)臺5 聯(lián)接。電控箱、泵站都固定在后支承支架上。Word 文檔6. 液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)。由油缸（包括：截割頭升降油缸、截割頭回轉(zhuǎn)油缸、鏟板升降油缸、后支撐器升降油缸、履帶緊油缸）、馬達（包括：行走馬達、第一運輸機馬達、星輪馬達、噴霧泵驅(qū)動馬達）、泵站、操縱閥及相互連接的管道等組成?？梢则?qū)動機器的截割頭上下左右擺動、鏟板升降、后支撐器升降、履帶緊、行走輪轉(zhuǎn)動、第一運輸機運轉(zhuǎn)、星輪轉(zhuǎn)動、噴霧水泵運轉(zhuǎn)等。另外還為錨桿鉆機提供了兩個備用接口。7噴霧冷卻系統(tǒng)該掘進