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）：1800

1、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。MG300/700-WD采煤机采用多电机驱动横向布置形式，截割摇臂用销轴与牵引部联接，左、右牵引部及中间箱采用高强度液压螺栓联接。在牵引减速箱内横向装有开关磁阻电机，通过牵引机构为采煤机提供520KN的牵引力，中间控制箱中装有调高泵站，电控、变压器、水阀，主要部件易维修更换。

本文进行的MG300/700-WD型采煤机截割部设计主要是由四级齿轮传动组成，截割部电机放在摇臂内横向布置，电动机输出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，减小了结构尺寸，采用大角度弯摇臂设计，加大了过煤空间，提高了装煤效果。在设计过程中，对截割部的轴、传动齿轮、轴承和联接用的花键等部件进行了设计计算、强度校核和选用。

关键词：采煤机；截割部；减速箱；行星轮系；传动齿轮

Shearer is an important equipment to achieve coal mechanization and modernization, it is a large complex system of mechanical, electrical and hydraulic. Shearer generally composed of the cutting unit, traction device and its subsidiary.This article is exclusively for the overall design of MG300/700-WD shearer cutting unit .

This article reviews the shearer's international status and trends , discussed the shearer's classification and its works, and make a design according to the relevant design parameters of the shearer cutting unit. MG300/700WD coal minning machine, its all electric motor are fixed up horizontally,the cut rocker and traction department are connected with pin shaft, the left, right traction department and middle box use traction of the high strength hydraulic bolts to connect. The slowdown box in traction with horizontal switched reluctance motor , through the traction institutions for coal winning machine provide 520 KN traction ,the control box equipped with adjustable high pump station, electric motor, transformers, water valve, each major component can be drawn from old pond side, so it is easy install and replace.

This article about MG300/700-WD shearer cutting unit designed primarily formed by the four gears, cutting unit arranged laterally within the motor on the arm, the motor output power by three straight tooth gear and round planetary gear transmission, final drive roller rotation. Cutting unit with four single-floating planetary structure, reducing the structure size, with wide-angle curved rocker design, increased over the coal space, improve the coal loading effect. In the design process, the cutting unit of the shaft, transmission gears, bearings , the splined connection and other parts of the design calculations, checking and selection intensity.

Keyword: Shearer; The cutting unit; Gearbox ; A department of planet ; Gear wheel of the transmission

目录

1 绪论 (1)

1.1我国采煤机的发展现状 (1)

1.2 采煤机的分类 (1)

1.3滚筒采煤机的工作原理 (1)

1.4滚筒式采煤机技术发展趋势 (2)

1.4.1 提升牵引速度和加大装机功率是增产提效的必要手段 (2)

1.4.2 1140V电压等级的多形态电牵引技术 (2)

1.4.3 高电压的采煤机供电系统 (2)

1.4.4 大截齿的高强度块煤截割机构 (3)

1.4.5 基于记忆截割的采煤机自适应控制系统 (3)

1.4.6 基于网络的采煤机故障分析的智能技术 (3)

1.4.7 基于网络化、模块化的分布式采煤机电气控制系统 (3)

1.4.8 基于采煤机械产品寿命周期的现代设计分析技术 (4)

2 MG300/700-WD型采煤机概述 (4)

2.1 概述 (4)

2.2 主要用途及适用范围 (5)

2.3 使用环境条件 (5)

2.4 技术特征 (5)

2.5 技术特点 (6)

3 M300/700-WD型采煤机截割部总体设计 (6)

3.1 整机功率的安排 (6)

3.2 摇臂减速器传动比的安排 (7)

3.2.1 总传动比的确定 (7)

3.2.2 传动比的分配 (7)

3.2.3 各轴转速的确定 (7)

3.2.4 各传动件的效率 (8)

3.2.5 各轴的功率 (8)

3.2.6 各轴的扭矩 (9)

4 截割部齿轮设计 (9)

4.1第一级圆柱直齿轮设计计算及强度校核 (9)

4.1.1 选择齿轮材料，确定许用应力 (9)

4.1.2 按齿根弯曲疲劳强度设计计算 (11)

4.1.3齿面接触疲劳强度校核 (13)

4.1.4齿根弯曲疲劳强度校核计算 (13)

4.1.5齿轮其他主要尺寸计算 (14)

4.2第二级齿轮传动的设计计算及校核 (14)

4.2.1选择齿轮材料，确定许用应力 (14)

4.2.2 按齿根弯曲疲劳强度设计计算 (16)

4.2.3齿面接触疲劳强度校核 (18)

4.2.4 齿根弯曲疲劳强度校核计算 (19)

4.2.5 齿轮其他主要尺寸计算 (19)

4.3第三级齿轮传动的设计计算及校核 (19)

4.3.1 选择齿轮材料，确定许用应力 (19)

4.3.2按齿根弯曲疲劳强度设计计算 (21)

4.3.3 齿面接触疲劳强度校核 (23)

4.3.4 齿根弯曲疲劳强度校核计算 (24)

4.3.5 齿轮其他主要尺寸计算 (24)

4.3.6惰轮尺寸计算 (25)

4.4 行星齿轮的设计计算 (25)

4.4.1 行星齿轮的减速器的优缺点 (25)

4.4.2齿轮材料、热处理工艺及制造工艺的选定 (26)

4.4.3 确定各主要参数 (27)

4.4.4 几何尺寸计算 (28)

4.4.5 啮合要素验算 (30)

4.4.6 齿轮强度校核 (31)

5截割部传动系统各传动轴和轴承的设计 (38)

5.1截一轴和轴承的设计计算 (38)

5.1.1 截一轴的设计计算 (38)

5.1.2轴承寿命的计算 (42)

5.2第一级惰轮轴的设计和轴承寿命计算 (43)

5.2.1第一级惰轮轴的设计 (43)

5.2.2轴承寿命计算 (45)

5.3截二轴的设计和轴承寿命计算 (46)

5.3.1截二轴的设计和强度校核 (46)

5.3.2截二轴轴承寿命计算 (50)

5.4 截三轴设计计算及轴承的寿命计算 (51)

5.4.1 截三轴设计计算及校核 (51)

5.4.2 截三轴轴承寿命计算 (55)

5.5第三级惰轮轴的设计和轴承寿命计算 (55)

5.5.1三级惰轮轴的设计及校核 (55)

5.5.2 第三级惰轮轴的轴承寿命计算 (58)

5.6中心齿轮轴的设计计算 (59)

5.6.1中心齿轮轴的设计计算 (59)

6截割部花键连接强度校核 (60)

6.1截一轴处与电动机轴啮合的花键 (60)

6.2 截二轴处与齿轮啮合的花键 (61)

6.3 截三轴花键设计校核 (62)

6.4 行星轴花键设计校核 (63)

结束语 (65)

参考文献 (66)

翻译部分 (68)

英文原文 (68)

中文译文 (74)

致谢 (79)

1 绪论

1.1我国采煤机的发展现状

我国煤矿综合机械化采煤设备的研制水平，经过几十年的引进技术、消化吸收和自主研发，已有长足进步。国内某些技术如综采放顶煤支架技术处于国际领先水平；国产综采设备的主要技术参数已接近或达到本世纪初的国际先进水平，落后约5年；国产综采设备的机电一体化程度接近或达到20世纪90年代中期的国际先进水平，落后约10年；国产综采设备的可靠性接近或达到20世纪90年代初的国际先进水平，落后约15年。国产设备的价格约是引进设备的1/2，中国煤机制造企业设计制造的煤矿机电装备已经广泛地在国内各类煤矿中使用，成为中国煤矿工业技术装备的主体，为中国煤矿安全生产和高产高效矿井的建设提供了可靠的保证。

我国20世纪80年代曾大量引进德国、英国、波兰、日本液压牵引采煤机；通过技贸结合于80年代引进英国液压牵引采煤机技术、90年代引进德国直流电牵引采煤机技术；通过引进消化于80年代掌握了德国液压牵引采煤机技术；通过引进消化再创新于90年代掌握了国际先进的交流变频电牵引采煤机技术，2005年初步掌握了大功率大采高采煤机技术和机电一体化技术。2001年大倾角电牵引采煤机和2002年短壁电牵引采煤机标志着我国采煤机总体设计技术达到或接近国际先进水平。2001年能量回馈型四象限交流变频技术、2002年中压开关磁阻调速和中压电磁调速、2005年中压交流变频调速技术标志着我国采煤机电气调速技术达到或接近国际先进水平。

目前我国已经研制生产截高1~5.5 m、倾角0°~55°、装机功率100~2215kW、供电电压660~3300V的滚筒式采煤机系列产品。2001年全国生产采煤机161台；其中电牵引采煤机21台，占13%。2005年全国生产采煤机516台，其中电牵引采煤机244台，占 47%。五年中采煤机增长了2.2倍，电牵引采煤机增长了10.6倍。

1990 年我国掌握并向波兰出口交流变频电牵引采煤机，1998年以来我国已向印度、孟加拉、越南、俄罗斯等国出口200~60kW的液压牵引采煤机和930kW的电牵引采煤机14台。

1.2 采煤机的分类

采煤机有不同的分类方法：按工作机构形式可分为滚筒式、钻削式和链式采煤机；按牵引方式可分为链牵引和无链牵引采煤机；按牵引部位置可分为内牵引和外牵引；按牵引部动力可分为机械牵引、液压牵引与电牵引；按工作机构位置可分为额面式与侧面式；还可以按层厚和倾角来分类。

1.3滚筒采煤机的工作原理

单滚筒采煤机的滚筒一般位于采煤机下端，以使滚筒割落下来的煤不经机身下部运走，从而可降低采煤机机面高度，单滚筒采煤机上行工作时，滚筒割顶部煤并把落下的煤装入刮板输送机，同时跟机悬挂铰接顶梁，割完工作面全长后，将弧形挡煤板翻转180°；接着，机器下行工作，滚筒割底部煤及装煤，并随之推移工作面输送机。这种采煤机沿工作面往返一次进一刀的采煤法叫单向采煤机。

双滚筒采煤机工作时，前滚筒割顶部煤，后滚筒割底部煤，因此双滚筒采煤机沿工作面牵引一次，可以进一刀，返回时，又可以进一刀，即采煤机往返一次进二刀，这种采煤法称为双向采煤法；必须指出，为了使滚筒落下的煤能装入刮板输送机，滚筒上螺旋叶片

的螺旋方向必须与滚筒旋转方向相适应；对顺时针旋转的滚筒，螺旋叶片方向必须右旋；逆时针旋转的滚筒，其螺旋叶片方向必须左旋。或者形象地归结为

“左转左旋，右转右旋”，即人站在采空区侧从上面看滚筒，截齿向左的用左旋滚筒，向右的用右旋滚筒。

第四代采煤机研发成功后，现在采煤机的设计基本上传承了他们的特点，随着机械电子的飞速发展，对采煤机产生了很大的影响，现在采煤机是集电子系统，液压系统，机械传动系统于一身的复杂的系统。在机械传动部分现代的采煤机去掉了以前采煤机的的托架，全部采用双滚筒设计。

1.4滚筒式采煤机技术发展趋势

经过近二十年我国采煤机械科研、制造业和煤炭生产企业一线人员的共同努力，目前我国采煤机械技术水平与国外距离逐渐缩小，除了采煤机械高端产品，我国采煤机械的中低端产品已经能够满足国内市场需求，个别产品已经实现了出口。

近几年来，在高新技术牵动下，高效综采装备的研制开发取得了重大进展。美国JOY 公司、德国DBT公司和Eichoff公司等世界采矿机械制造商在较短时期内推出了新一代综采设备，在整体结构设计、技术性能、生产能力指标等方面有创新性突破。纵观以上国内外采煤机技术现状，可以判断未来采煤机主要技术特征是：大功率、电牵引、高效可靠、安全环保、自动化、智能网络化。

1.4.1 提升牵引速度和加大装机功率是增产提效的必要手段

在煤炭生产企业努力实施增产提效的目标要求，采煤机生产能力是提高综采工作面的产量的决定因数之一。目前无论是厚煤层开采，还是薄煤层开采，增产提效是一个永恒的话题。

对于大采高采煤工艺而言，提高产量的直接而有效的办法就是提高采煤机有效的采煤时间。在长壁回采工作面设计长度逐渐增加的趋势下，提升采煤机牵引速度和加大总装机功率是一种最有效的手段。即截割功率大，滚筒转速低，牵引速度高，窄截深切割。采用这种技术一方面可提高采煤机产量和块煤率，另一方面,采用窄截深斜切进刀法,缩短输送机弯曲段溜槽长度和采煤机进刀周期，由此提升了在一个长壁工作面回采周期内的采煤机有效采煤时间。

对于薄煤层采煤工艺而言，因薄煤层地质构造复杂，加大装机功率和加大截割深度，可以直接提升薄煤层采煤机的过断层能力和开采能力，从而提升薄煤层回采工作面的产量和效率。

1.4.2 1140V电压等级的多形态电牵引技术

从目前发展的三种电磁滑差调速、交流变频调速和开关磁阻调速等三种主要电牵引技术分析，为了满足我国未来高产高效煤炭生产的要求，电牵引技术将在上述的三种调速技术的基础上进一步向中高电压发展。发展1140V电压等级的电牵引技术，不仅可以简化采煤机牵引的电力拖动系统的结构，而且进一步提升采煤机的牵引功率和牵引力，尤其在薄煤层采煤机整机结构的优化。

1.4.3 高电压的采煤机供电系统

随着采煤机总装机功率的加大，电动机直径和供电电缆直径在采煤机总体设计中逐渐成为一个主要问题。目前大采高电牵引采煤机总装机功率达到了2kW以上，薄煤层采煤机的总装机功率也达到了550kW以上，因此，提升工作面的供电电压是必然趋势。

1.4.4 大截齿的高强度块煤截割机构

目前我国螺旋滚筒的设计能力已有飞速的发展，接近了国际同行业的技术水平，但是由于元部件的制造工艺不成熟和稳定性差，国产强力镐型螺旋滚筒的使用寿命（过煤量）仅为120～150万吨（截割硬质煤体）或250万吨（截割软质煤体），而国外的螺旋滚筒使用寿命在截割硬质煤体时已达到了200～250万吨。其差距主要表现在镐型截齿刀头脱落，齿座的定位孔间隙变大引起截齿丢失，及螺旋叶片磨损。这些失效直接引起采煤机工况的恶化，加剧所截割的煤体或岩体对采煤机传动系统的冲击。这样不仅降低了螺旋滚筒的使用寿命，也降低了采煤机的开采效率。同时目前国内生产的螺旋滚筒最大直径为φ2240，而4～6m厚煤层开采需要直径φ2500或φ2700的螺旋滚筒。

随着采煤机功率的增加和生产能力的提高，采煤机工作机构——滚筒载荷也将提升。为了提高采煤机的破煤效率和块煤率，发展大截齿技术是有效提高滚筒的过煤能力的发展。

1.4.5 基于记忆截割的采煤机自适应控制系统

随着安全高效采煤工作面的发展，为了提高采煤工作面开采效率、煤质质量控制和采煤作业的安全性，从而要求采煤机滚筒的开采高度进行自动控制。采煤机自动调高技术研究已有半个世纪的历史，经历了红外线测试技术、振动测试技术和记忆截割技术的试验和实践，目前我国引进的国外采煤机主要采用基于记忆截割技术的采煤机自动调高控制。长期以来我国在该技术一直处在这些技术的比较分析研究阶段。我国是一个煤炭生产大国，提高煤炭开采效率和提升作业安全是煤炭机械行业的两大任务，采煤机开采自适应控制技术也是采煤机械技术发展的趋势。

采煤机自适应控制技术是实现我国无人化的综采工作面的关键技术，记忆截割技术又是该技术的突破口。

1.4.6 基于网络的采煤机故障分析的智能技术

目前采煤机故障表现方式是“黑洞现象”，并无过程记录。在多种综合因数影响造成的采煤机故障，现场实际判断较难。在无故障发生的过程记录条件下，无法判断引起故障结果的最初原因。采煤机信息处理处于“信息孤岛”状态。

为了提高电牵引采煤机可靠性和自动化程度，通过增加故障诊断功能，早期发现引起故障的隐患和及时处理，防止采煤机故障扩大引起的工作面停产。

1.4.7 基于网络化、模块化的分布式采煤机电气控制系统

未来我国采煤机电气控制技术将发展DSP技术和ARM技术的综合集成技术。目前我国在一些高端采煤机开发上已经应用了DSP技术和模块化、网络分布式技术。随着采煤机技

术发展，我国将研发出一套具有自主知识产权的采煤机模块化、网络分布式的控制系统。即系统将按功能划分模块，采煤机产品的控制系统可以根据用户需求，通过不同的模块组成不同自动化程度的控制系统。

这些模块包括：中央处理器模块、传感中心模块、网络通讯模块、记忆截割控制模块、故障分析模块、安全检测控制模块、工作面三机联动控制模块。在信号处理芯片上，将会采用DSP芯片和ARM芯片，前者具有很强的实时性，后者具有很强的功能性，ARM芯片组成的嵌入式系统不仅可以运行操作系统，而且具备众多的网络通讯接口和视频信号处理功能。这些功能将为采煤机远程控制技术发展提供良好的基础。

1.4.8 基于采煤机械产品寿命周期的现代设计分析技术

现代工业设计技术已实现了基于变量的参数化模型技术、基于动态导航和智能型知识检索技术、基于网络通讯的协同技术、虚拟仿真技术等；同时与PDM产品数据管理、企业资源计划、协同商务系统等企业信息化系统有机结合，已经成为现代企业的产品全生命周期的信息创建、管理、分发和应用的一系列应用解决方案。虚拟设计制造技术是当今非常活跃的、前沿的研究领域，是先进设计制造技术的发展方向。它为企业提供了提高产品竞争力的一种手段。为产品提供了从设计、工艺、制造、装配、分析、检测及维护的全过程的仿真，是企业实现制造业信息化的强有力工具。

基于计算机中生成的产品虚拟原型，进行虚拟装配、虚拟制造、虚拟试验、动态仿真和有限元分析，这些技术的应用可以提高产品的设计质量，减少售后服务费用；优化加工工艺过程，用最佳的工艺方案加工出合格的产品；缩短了产品的研制周期，又节省了试验费用；

在工程机械虚拟设计制造技术的发展过程中，实现信息与模型共享、保持数据的统一、提高信息转换的效率、缩短设计生成周期、提高产品设计质量、保证产品使用可靠性是行业中亟待解决的问题。

采用现代设计和分析方法是提升采煤机的设计可靠性的必要手段。

采掘机械可靠性工程分析涉及到零部件的静强度、接触强度和疲劳强度分析、热平衡传导、振动分析和运动学与动力学分析。而这些分析都要基于统一数据接口的产品数字化模型，为此，需要解决：基于统一数据接口的三维实体数字样机研发平台技术；煤及岩切割过程的接触分析与采掘机械工作载荷确定、采掘机械整体结构动力学分析、采掘机械的强度和疲劳分析与优化、采掘机械的可靠性系统分析技术、建立基于煤岩特性的采掘机械载荷数据库和采掘机械模型库等术。

2 MG300/700-WD型采煤机概述

2.1 概述

MG300/700-WD无链电牵引采煤机(以下简称MG300/700-WD采煤机)，装机总功率700kW，截割功率300kW，牵引功率40KW，调高电机功率20KW，采用开关磁阻电机调速系统来控制采煤机牵引速度。

MG300/700-WD采煤机，采用多电机驱动横向布置形式，截割摇臂用销轴与牵引部联接，左、右牵引部及中间箱，采用高强度液压螺栓联接。在牵引减速箱内横向装有开关磁阻电机，通过牵引机构为采煤机提供520KN的牵引力，中间控制箱中装有调高泵站，电控、变压器、水阀，每个主要部件可以从老塘侧抽出，易维修，易更换。

瓦斯断电仪（型号：DJB4）接线根据其自身的使用说明书进行，电源由牵引变压器提供，把其一组常闭接点串接在采煤机控制回路中，根据煤矿要求调整瓦斯超标动作值。瓦斯超标时，常闭接点打开，即控制真空磁力起动器断电，使整机停止运转。

MG300/700-WD采煤机两端设有电控端头操作箱，控制采煤机左、右摇臂的升降及采煤机停机，中间设有电控操作按钮和液压调高手把，采煤机可与730、764、830型等多种槽宽的刮板输送机配套。

2.2 主要用途及适用范围

该产品适用于采高1.4-2.6m，倾角≤35°，煤质中硬或中硬以上，含有少量夹矸的长壁式工作面。

2.3 使用环境条件

1、可在周围空气中的煤尘、甲烷等爆炸性气体浓度不超过《煤矿安全规程》中所规定的安全含量的矿井中使用。

2、海拔高度小于2000m。

3、周围介质温度不超过+40℃、不低于-10℃。

4、环境温度为+25℃时，周围空气相对湿度不大于97％。

5、周围介质中无足以腐蚀和破坏绝缘的气体和导电尘埃。

2.4 技术特征

1、适应煤层

采高范围(m)： 1.4—2.6

煤层倾角（°）：≤35

煤质硬度：中硬或中硬以上

2、总体

机面高度（mm）： 1097

机身厚度（mm）： 570

过煤高度（mm）： 335

截深(mm)： 630

滚筒直径（mm）：φ1800

摇臂摆动中心距（mm）： 6996

行走轮中心距（mm）： 5995

3、截割部

摇臂结构形式：整体、弯摇臂

摇臂长度（mm）： 2030

摇臂摆角（°）：上摆30.4°、下摆12.8°

截割功率（kW）： 300

滚筒转速（r/min）： 29.4、 33.6 、 38.3

截割电机

电机型号： YBC3-300

额定功率（kW）：300

额定电压（V）： 1140

额定电流（A）： 206

额定转速（r/min）： 1475

8、配套工作面刮板输送机

型号：730系列、764系列、830系列

9、整机重量（T）： 45

2.5 技术特点

１、截割电机横向布置在摇臂上，摇臂和机身连接没有动力传递，取消了螺旋伞齿轮和结构复杂的通轴。

２、主机身分三段，即左牵引部，中间控制箱，右牵引部，取消了底托架结构，采用高强度液压螺栓联接，简单可靠、拆装方便。

３、采用“开关磁阻电机调速系统(SRD)”，启动扭矩大，启动电流小（启动电流为额定电流的30％），过载能力强，效率高，能频繁启动和换向，电机不怕闷车。

4、采用四象限运行技术，适应大倾角煤层开采。

5、采煤机电气一级控制采用可编程序控制器（PLC）来实现，带有中文显示功能，能显示采煤机正常运行状态及电控故障指示。

6、主要部件都可以从老塘侧抽出，而不影响其它元部件，更换容易，维修方便。

7、调高液压系统简单可靠。

8、主机能方便地配套不同槽宽的输送机,只需改变煤壁侧的滑靴。

3 M300/700-WD型采煤机截割部总体设计

3.1 整机功率的安排

设计机型的总装机功率为700KW，其中左右摇臂处各设一个功率为300KW的矿用隔爆型三相交流异步电动机，左右牵引部各设一个功率为40KW的矿用隔爆型三相交流异步电动机，液压部分的泵用电机采用一个功率为18.5KW的矿用隔爆型三相交流异步电动机。

MG160_150_375_W型采煤机截割部的改进

革新? 改造 文章编号:100320794(2005)0620101204 MG 160(150)Π375-W 型采煤机截割部的改进 宋相坤,杜长龙,王　力 (中国矿业大学机电工程学院,江苏徐州221008) 摘要:简单回顾了高档普采和经济型综采采煤机技术的发展状况,研究了现有的MG 160(150)Π375-W 型采煤机及其截割部的结构特点,分析了存在的不足之处,提出了截割部对称结构的设计方案,确定了改进的要点。 关键词:采煤机;截割部;摇臂;多电机横向布置;对称结构中图号:T D42116 文献标识码:B 1　MG 160(150)Π375-W 型采煤机截割部的现状分 析 鉴于MG 160(150)Π375-W 型采煤机的逐步推广应用以及它在设计、加工制造、装配和生产过程中带来的不便之处,对某些结构进行适当的改善是必要的。尝试对该类型采煤机的截割部进行完善正是 本次改进的重点。图1为MG 160(150)Π375-W 型采煤机摇臂传动结构示意图,采煤机电机通过三级直齿圆柱减速齿轮和一级行星机构减速齿轮传递动力而最终驱动滚筒进行采煤工作;为了调节采高范围,在第1级与第2级减速齿轮、第2级与第3级减速齿轮之间各加了1个惰轮。该类型的采煤机具有左右2个截割部,每个截割部都由置于其尾部的单独的电机驱动,截割部壳体为整体铸造结构,且两者不对称,即不能互换使用。本文正是在实现左右摇臂的通用性方面作一探讨。 (1)实现MG 160(150)Π375-W 型采煤机左右摇臂通用的必要性 定功能的元件组成,其相互之间的关系,将成为关键。这种分解组合的方式,利用LabVIEW 来建立具有很大的方便性,LabVIEW 的模块化控件、事件驱动、多线程特性满足了建立虚拟仪器的各种需要。可以利用LabVIEW 的各种控件,来建立各种虚拟仪器的组件。 虚拟仪器是用户与仪器的交互界面计算机软件,分前面板与程序图。前面板是模仿真实仪器的测试及应用界面,仪器的前面板由控件及指示器组成;程序图是虚拟仪器的“代码”,编程者根据仪器工作的目的,调用LabVIEW 的功能函数模块,连线控制程序流。虚拟示波器主要由软件控制完成信号的采集和显示。系统软件总体上包括数据采集、波形显示、波形文件存储等模块。 3　结语 利用Lab Jack 硬件和LabVIEW 、VC 及Delphi 开发的虚拟仪器是仪器发展的方向,“软件就是仪器”。本文对Lab Jack 产品进行了研究,利用虚拟技术,分析仪器设计的方法,以替代真实仪器,对实现仪器的快速开发,避免仪器的更新换代提供了帮助。 参考文献: [1]杜吉伟,尹光甲.仪器驱动程序开发综述[J ].国外电子测量技 术,1997,(1):27-29. [2]张易知,肖啸,张喜斌,等.虚拟仪器的设计与实现[M].西安:西 安电子科技大学出版社,2002. 作者简介:龙铭(1963-),江西吉安人,副教授,华东交通大学机电工程学院从事机械制造教学与研究,发表论文多篇.E -mail : longming2008@https://www.docsj.com/doc/9e12089562.html,. 收稿日期:2005202227 Virtual I nstruments W as Analyzed B ased on Lab Jack LONG Ming (East China T raffic University ,Nanchang 330013,China ) Abstract :In this paper ,design of experimentation virtual instruments was analyzed base on Lab Jack ,with LabVIEW 、VC and Delphi ,Lab Jack ’s function ,peculiarity ,drivers and condition of s oft -hardware was bewrited ,the method of drive and s oft -panel was weaved with LabVIEW.The design method of analyzed instruments based on Virtual technology is the availability way of celerity development instruments ,this paper helps the instruments instead.K ey w ords :Lab Jack ;virtual instruments ;peculiarity ;drivers ;LabVIEW ? 101?　2005年第6期 煤 矿 机 械

掘进机截割部设计汇总

2.1.2 各部件的结构型式的确定 2.1.2.1 切割机构 (3)行星减速器 主要由箱体、减速齿轮、二级行星轮架、输入、输出轴构成。太阳轮与行星轮相啮合，此行星轮通过两个轴承装在星轮轴上，两端装有孔用弹性挡圈，星轮装在第一级行星架相应的轴孔内，内轮与箱体组成一体并与行星轮啮合带动第一级行星架，实现第一级减速[7]。 第二级的太阳轮与第一级行星架为渐开县花键联结，太阳轮与第二行星轮啮合，此行星轮装在第二级的轮轴，此轮轴装在第二级行星架相应轴孔内。这里内轮与减速器壳体组成一体与行星轮啮合，此星轮不仅自转还绕太阳轮公转，从而实现第二级减速器。 图2-1 EBZ200E掘进机的截割部行星减速器结构 Fig.2-1 EBZ200E roadheader in Jiamusi Coal Mine Machinery Co. Ltd. 2.2.4 截割机构技术参数的初步确定 2.2.4.3 电动机的选择 根据行业标准MT477-1996YBU系列掘进机用隔爆型三相异步电动机选择，确定截割功率为200kw，额定电压AC1140 /660 V，转速1500rpm

表2-2电动机的基本参数[13] 功率/kW 效率η/% 功率因数 /cos?堵转转矩堵转电流最小转矩最大转矩冷却水流 量/31 m h- ? 额定转矩额定电流额定转矩额定转矩 200 92 0.85 2.0 6.5 1.2 2.6 1.3

3悬臂式掘进机截割机构方案设计 3.1截割部的组成 掘进机截割部主要由截割电动机、截割机构减速器、截割头、悬臂筒组成。见图3-1.截割部是掘进机直接截割煤岩的装置，其结构型式、截割能力、运转情况直接影响掘进机的生产能力、掘进效率和机体的稳定性，是衡量掘进机性能的主要因素和指标。因此，工作部的设计是掘进机设计的关键。 1 截割头 2 伸缩部 3 截割减速机 4 截割电机 图3-1 纵轴式截割部 ?3.2 截割部电机及传动系统的选择 切割电机的选择应根据工作条件选取，由设计要求可知，所设计的掘进机可截割硬度为小于85Mpa的中硬岩，查表2-1可知应该选取功率为200KW的截割电动机。电机动力经传动系统传向截割头进行截割，且机体为焊接结构，前端与行星减速器相联，后端联接回转台。电机输出力矩，通过花键套传递给减速器，再由花键套传到主轴，主轴通过内花套键与截割头相联，把力(矩)传递到割头上，截割头以此方式进行工作。 3.5 传动方案设计 悬臂式掘进机的传动方式为电机输出轴通过联轴器将转矩传递给减速器的输入轴，减速器输出轴通过联轴器将转矩传递给主轴，主轴带动截割头转动。

采煤机截割部的整体设计

摘要 我所设计的题目是采煤机的截割部设计，即截割部的设计。当前我国采煤技术已经有了一定的发展，而且逐渐趋于自动化。 通过老师任务书的下达，我初步了解了我所要设计的采煤机的截割部的用途——用于进行地下采煤工作。 通过对此题目的分析以及对一些相关书籍和文献的查阅，截割部的设计重点应在于摇臂传动部分的设计。本设计的主要内容包括： 对课题的来源、选题的目的、以及截割部在国内外发展的形势，及所存在的问题进行了相关的论述。 采煤机截割部分一般结构，然后根据自身的需求选取适当的结构组件。 掌握一些基本概念、特点、应用以及基本工序，进而分析采煤技术的现状和发展方向，这样就能使大家对采煤技术有了总体的认识。 掌握的重点——对摇臂传动部进行设计。先分析力的传动过程；然后对截割部进行工艺分析，为设计奠定基础；最后对截割部传动进行整体设计，画好装配图。 最后对以设计出的数据进行整理和验算。 关键词：采煤机；截割部；传动部分；摇臂电动机

ABSTRACT I design is the subject of the shearer cutting design, the cutting of the design. China's current mining technology has made certain development and the growing trend of automation. Teachers through the mandate was issued, My initial understanding of my design of the shearer cutting unit uses -- for the underground mining work. Through the analysis of this topic and a number of related books and literature search, Cutting the Ministry of design should focus on the transmission arm of the design. The design of the main contents include : the source of the subject, the purpose of topics, and the cutting of the development of the situation at home and abroad, and the problems related to the exposition. Shearer cutting some of the general structure, according to the needs of their own selection of appropriate structural components. Master some basic concepts, features, applications and basic processes, thereby mining technology analysis of the status and direction of development, This will enable everyone to have mining technology overall awareness. Grasp the key -- right arm of the Department of transmission design. Analyze the edge of the drive; Then cutting the Department of Technical Analysis and lay the foundation for the design; Finally, the Ministry of cutting drive overall design, drawn assembly. Finally, the design of data collation and checking. Keywords : Shearer; Cutting Department; Transmission; Rocker Motor 目录 前言 (1) 1 绪论 (7) 1.1 课题的设计目的及意义 (7) 1.2 与课题相关国内外研究现状分析 (7) 1.2.1 采煤机在国内的发展情况 (7) 1.2.2 国外采煤机的发展 (9) 1.2.3 对采煤机在国内发展的建议 (11) 1.3 设计内容和预期结果 (12) 1.3.1 设计内容 (12)

机械毕业设计998掘进机的截割机构的设计

摘要 随着煤炭行业机械化程度的加快，煤炭行业以前只是重视采煤的机械化，大多数的煤炭行业很少有在掘进方面有较大的投入和研究，这样就造成了采掘速度远远大于开拓速度，此时怎样来提高出煤量，开拓的机械化就显得极其重要了。作为我国主要能源的煤炭资源在开采上日趋机械化的同时，迫切需要拥有先进的掘进机械，掘进机的研制成功标志着我国的煤炭行业已达到世界的先进水平。 掘进机截割机构是掘进机的主要组成部分，按照掘进机截割部的总体、动力部分、传动部分以及执行部分的设计思路进行掘进机截割部的设计。在设计时，动力部分做选型计算，传动部分的行星减速机构做具体的设计计算和校核，执行部分只对执行元件进行设计计算和校核。设计对于提高和改进掘进机工作性能，发展我国大口径全断面掘进机产业以及进一步提高我国的盾构研发能力、改善研发条件具有重大战略意义。 关键词：掘进机; 截割臂; 行星减速器

Abstract With the accelerating of coal industry, the degree of mechanization mining coal industry is the importance before, the most mechanized excavating in coal industry has rarely have large investment and research, thus causing the mining speed than develop, how to improve the speed of coal, development of a mechanized appears very important. As our main source of energy in the exploitation of coal resources in the increasingly urgent need, mechanized excavating the advanced mechanical, swinging the successful development of the coal industry, China has reached the advanced world level. Determing cutting mechanism is the main component, the product in accordance with the overall determing cutting parts, power transmission part and the part, the part of the design thought for the design of determing cutting. In the design, selection of part, transmission parts of planetary gearhead institutions do specific design calculation and test execution part only, design calculation of actuators and checking. Design for improvement in China, the development work performance swinging big caliber, whole section roadheader industry and further enhance our shield developing capability, improve development condition with the strategic significance. Key words：roadheader ; cutting arm ; planetary-gear drive

掘进自动化工作面研究及应用新的

掘进自动化工作面研究及应用 赵学雷屈小兵李卫涛 （潞安环能股份公司王庄煤矿，山西长治046031） 摘要：王庄煤矿于2008年8月份建成全国第一个掘进自动化工作面。该工作面系统由自动化掘进机、掘进机前配套设备、离心式除尘系统等组成，实现了掘锚联合作业、掘进机自动化控制等功能，极大的降低了工人的劳动强度，改善了作业环境，提高了生产效率。 关键词：掘进自动化工作面掘进机自动化技术掘进机前配套技术矿用离心式除尘系统工艺设备自动化技术 1 6207掘进自动化工作面概况 1.1 地质条件 6207工作面地面位置位于山西省长治市屯留县岭上村南，井下位置位于+630水平62采区，地面标高为924-927m，工作面标高626-675m，工作面埋深300m左右。开采3#煤层，在本工作面范围内，煤层厚度稳定，煤层下部有一层夹矸较厚，为0.3m，工作面外部煤层较薄，里部较厚。 该工作面整体为一个向西南方向倾斜的单斜构造，煤层倾角1～5度，工作面里段煤层倾角3～6度，外段煤层倾角1～3度，工作面内无其它地质构造。煤层平均厚度为6.5m，含矸0～5层，一般含夹矸4～5层。6207工作面回采巷道沿煤层底板掘进，巷道断面尺寸：宽×高=5×3.5m2，顶部尚有3m左右的煤层，并含有夹矸。直接顶为厚2.95m的泥岩，节理发育，含植物化石。老顶为厚层灰白色的细粒砂岩，致密坚硬，抗压强度高，不易冒落。巷道两帮为强度较低的3#煤层。底板为厚3.1m强度较小的泥岩。由于巷道围岩整体强度较低，直接顶又为易破碎、冒落的泥岩，与顶煤形成复合顶板，不稳定煤、岩复合顶板厚度达6m左右，加之巷道断面尺寸又大，巷道维护较困难。 1.2 支护设计 1.2.1顶板支护 锚杆长度为2.4m，锚杆间排距为1150×1000mm，每排采用φ22的高强左旋无纵筋螺纹钢锚杆5根，树脂药卷加长锚固。巷道顶板采用锚索加强支护，每3

掘进机截割头设计

掘进机截割头设计 煤矿掘进是煤炭生产和建设的基础工程。近年来，我国煤矿掘进机械化得到了迅速的发展，装备水平也有很大的提高，在自主创新能力上也有长足的进步。 煤炭工业是我国国民经济的主要支柱产业。在未来50年内，煤炭仍是主要的能源和战略物质，具有不可替代性，是国民经济和社会发展的保证。随着国民经济的快速发展，以及国加入WTO后，煤炭工业现代化的步伐也在加快。目前，国内掘进机发展水平相对落后，巷道掘进成为煤矿发展的一个瓶颈，制约着煤炭工业的发展。各国早期研制的悬臂式掘进机都是以煤炭为作业对象，机重在13-17吨之间、切割功率在30KW左右的轻型机，代表机型是前苏联的ЛК-3型掘进机。中期产品主要是用于切割煤系地层中的各种煤岩的中型掘进机，机重在25吨左右、切割功率50-100KW，可切岩石硬度系数f6，如英国的MKA-2400型、奥地利的AM-50型、日本的S100型等。近期产品主要是以煤系地层中的中硬度岩石为作业对象的重型机，一般机重40-80吨、切割功率150-200KW、可切岩石硬度系数f8，如英国的LH-1300型、奥地利的AM-75型、日本的S200M型掘进机等。 我国的掘进机技术开发工作始于1965年，最初是仿前苏联的ЛК-3型掘进机，1979年后，先后从日本、奥地利、英国、美国、西德、原苏联、匈牙利引进了多种型号的掘进机，通过引进日本MRH-5100-41型、奥地利AM-50等型掘进机的制造技术和先进加工设备，并进行技术转化，到1989年底，我国已自行研制成功了AM50、ELM-55、EMIA-30、EL-90、5100等6种8个型号的掘进机，使我国中小型掘进机不再依赖进口。此后，我国又开始了重型掘进

电牵引采煤机截割部设计

摘要 摘要：本文完成了MG400／930一WD电牵引采煤机的整机外形的布局设计，介绍了采煤机的类型和工作原理，以及目前国内采煤机的现状和发展趋势，从左摇臂、左牵引部、左行走部、左电器控制箱、右电器控制箱、右行走箱、右牵引部、右摇臂的具体布局到各次的特点都有所涉及；重点完成了采煤机摇臂的设计计算，包括摇臂壳体以及壳体内一轴、第一级惰轮组、二轴、第二级惰轮组、第三级惰轮组、中心轮组、第一级行星减速器、第二级行星减速器几乎所有零部件的装配关系，各轴的转速计算，功率的传递计算，第一级圆柱直齿齿轮减速器的设计计算，第二级圆柱直齿齿轮减速器的设计计算，第一级行星减速器的设计计算，第二级行星减速器的设计计算，各轴的设计以及校核，所有轴承支撑处轴承的选择校核、花键连接处花键的选用以及校核。 关键词：采煤机；电牵引；摇臂；行星轮减速器

ABSTRACT Abstract:This paper completed a MG400/930 WD Electric Traction Shearer of equipment configuration for the layout .Shearer introduced the type and principle,and the current domestic Shearer's current situation and development trend .From The left arm、left traction Department、the Department of left running,、the electrical control box on the left and right electrical control box,、dextral box、and the right of traction 、right arm to the specific layout of the features have been covered，shearer will focus on completing the design of the Rocker which including Shell and Shell within one axis,、the first-round group inert、two-axis,、the second-round group inert、the third-round group inert,、the center round group、first-class planetary reducer,、and the second-stage planetary reducer almost all parts of the assembly.The shaft speed and power transmission are calculated importont .First-class Spur Gear reducer design calculation, the second-straight cylindrical gear reducer design, first-class planetary reducer design calculation, the second-stage planetary reducer design, the design of the shaft and Verification, Bearing all the support bearings choice Department Verification, Key spent connecting Department spent Key Selection and Verification. Keywords：seam；shearer；electrical haulage；Rocker ；Planetary gear reducer

悬臂掘进机自动截割控制关键技术_刘建功

n 煤炭科技#机电与信息化n 悬臂掘进机自动截割控制关键技术 刘建功1 吴 淼2 魏景生2,3 田 劼2 杨 阳2 陈国强2 李 睿2 (11河北冀中能源集团,河北省邢台市中兴西大街191号,054021;21中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院,北京市海淀区学院路,100083;31石家庄煤矿机械有限责任公司,河北省石家庄市跃进路111号,050031 摘 要 阐述了悬臂掘进机巷道自动截割控制的4个关键技术,即掘进巷道断面自动成形控制、截割头恒功率自动牵引调速控制、掘进机位姿检测控制以及掘进机定向掘进控制。 其中前2个关键技术已在EBZ160、EBZ200和EBH 300机型上得到实施,试验效果很好。认为,该关键技术的研究为实现掘进工作面智能化、自动化、信息化和无人化奠定了基础。 关键词 悬臂掘进机 位姿检测 定向掘进 断面自动成形 恒功率调速中图分类号 T D42115 文献标识码 A S tudy on the key technologies of automatic cutting control of boom -type roadheaders Liu Jiang ong 1,Wu Miao 2,Tian Jie 2,Yang Yang 2,Chen Guoqiang 2,Li Rui 2 (11H eb ei Jizhong Energy Group,Xingtai,H eb ei plovince,054021,Ch ina; 21School of M echanical Electronic and Inform ation Engineering,Chin a University of M ining an d T echnology(Beijing),Beijing 100083,C hina) Abstract Fo ur key techno log ies on automat ic cutting contro l of boom-ty pe r oadheaders w ere presented in this pa per,i 1e 1mine lanew ay sect ion automatic fo rming co nt ro l,cutting head const ant pow er speed regulation contr ol,po sitio n detection co nt ro l and directional ex cavatio n contr ol o f boo m-type roadheaders 1W here the anterio r tw o key technolog ies had been put in practice in EBZ160and EBZ200boom -type roadheaders,and effects o f ex periment wer e ver y well 1Wr iters think that the research on abov e fo ur key technolog ies laid a fo undatio n for realizing the in -telligentizatio n,automatizatio n,infor matio nization and unmanned operating at driv ing face 1 Key words boo m -type ro adheader;position detect ion;dir ect ional ex cavatio n;automatic form ing contr ol;constant pow er speed r eg ulation *国家高技术研究发展计划(863计划)重点项目(2008A A062201) 掘进机主要用于巷道的挖掘,是现代化矿井生 产不可缺少的设备,掘进机的发展方向是操作控制方式的智能化、自动化、信息化和无人化,未来的矿山机械将全面装备融合电子化、自动化、机器人化为一体的机电一体化技术,逐渐发展为掘进机器人。目前国内外已开始该方面的研究,但仍处于理论研究、试验调试阶段,都没有达到市场化水平。为此,国家设立863重点项目/煤矿井下采掘装备遥控关键技术0。其中课题一/掘进机远程控制技术及监测系统0研究目标为:以掘进机远程监测和控制的关键技术为核心,重点研究煤巷悬臂式掘进 装备可视化远程监控技术,开发出配装国产自主研发的悬臂式掘进机及远程监控系统,以满足我国煤矿井下采掘装备远距离遥控和安全作业的需要,研制的掘进机可视化遥控装备能满足煤矿井下掘进作业和煤矿安全规程的要求。总之,实现巷道掘进的自动化,需解决4个方面的关键理论和技术问题。1 掘进巷道断面自动成形控制 悬臂式掘进机截割头在空间的行走轨迹决定截割断面形状。由截割臂相对于掘进机机体的垂直摆动、水平摆动以及截割头的伸缩实现。垂直摆动与水平摆动是2个分别独立的液压控制系统,既可以单独实现截割头垂直或水平运动,也可以实现复合 54 中国煤炭第34卷第12期2008年12月

EBZ160型掘进机截割头安装安全技术措施

EBZ160型掘进机截割头安装安全技术措施 一、安装场地：本次安装场地设在二采区轨道下山距二采区轨道下山下部车场联络巷口向上10米处。 二、运输路线：地面→副斜井→8#煤运输大巷→8#煤轨道大巷→15#煤轨道暗斜井上部车场→轨道暗斜井→15#煤轨道暗斜井下部车场→二采区轨道下山(组装点)。 三、运输前的准备工作： 1、运输人员必须熟悉运输线路的基本情况。 2、对所用的材料车进行检查，保证完好不带病作业。 3、对捆绑车辆及物件所用的钢丝绳认真检查，严禁使用断丝断股严重锈蚀的钢丝绳。 四、设备卸车 1、设备卸车时，必须将车支设牢靠，且人员站在安全的地点，并且要掌握物件重心平衡，以防物件滑出伤人。 2、所有重车必须根据所装物件的不同，选择不同的卸车方式。 3、设备卸车如果需用起吊时，必须严格遵守本措施起吊安全技术措施的有关规定。 4、设备卸车时如需人工抬运时必须保证同肩同口令，步调统一，轻抬轻放，并清理好退路，保证道路畅通。 五、安装安全技术措施 1、安装前由专人准备好安装所需的吊索吊具及配套工具，将现场场地进行平整，将掘进机接电退至单轨吊轨道下方，使用手拉葫芦将截割头吊起进行安装。 2、安装时使用单轨吊轨道作为起吊点，严禁使用原支护巷道的锚杆起吊设备。设备吊装所用的手拉葫芦、滑轮、链环必须安全可靠。起吊时要有专人指挥，统一信号。 3、现场必须要有专职安全员现场监督，现场工作人员要做好互保,联保工作,要熟悉作业环境和所从事的内容。 六、起吊安全技术措施 1、起吊前，必须认真检查起吊用具（特殊焊制的吊环等）及起吊工具。每次起吊前，保证吊具不滑动，吊钩与重物连接牢固可靠。使用手拉葫芦起吊设备(重物)前，必须对手拉葫芦进行全面检查，检查各部件是否齐全、灵活可靠，发现问题及时处理。严禁手拉葫

采煤机截割部设计

摘要 我国中薄煤层储碳量丰富，对适合于薄煤层开采的采煤机的需求量很大。而炮采安全性比较低，生产率也比较低；综采对设备要求较高，而且投资费用比较大。所以对中薄煤层来说开发适应高档普采的采煤机是非常必要的，而该设计正是针对中薄煤层适应高普而进行的设计。 主要从机械传动的角度对电牵引薄煤层采煤机的摇臂进行了设计，采取双电机横向布置，截割电机容量为2×100kW；开采含有夹矸等较硬煤质的综合机械化采煤工作面，可靠性高，性能先进。采煤机摇臂工作时由扭矩轴驱动，能量逐级传递，三轴起均载作用，四轴和五轴构成齿轮的变速级，末级为四行星减速器用以降低速度。并对各级齿轮及相应的传动轴进行了设计计算和校核，设计计算结果满足设计要求。 关键词：采煤机；摇臂；传动系统；行星机 构 I

Abstract In the present coal mine of our country,the thin reserves of coal seam are still rich ,are larger for the demand of the small-power machine of coal mining.And cannon pick safety comparison little,productivity is also low;Zong pick for equipment requirement higher,and investment cost is compared.So for in thin coal seam development meet the high general machine of coal mining is very necessary. And the design is adapted for thin seam in general and for high design. Mainly from the mechanical point of view of the electric traction drive thin seam shearer's arm was designed to take two-motor horizontal layout, cutting electrical capacity of 2×100kW; mining and other hard parting with the comprehensive mechanization of coal mining face, high reliability and advanced performance. Shearer work by the torque arm shaft drive, the energy transfer step by step, from both three-axis load, four-axis and five-axis gear shift level form, the end of grade four planetary gear reducer to reduce the speed. And levels of gear and drive shaft were designed corresponding calculation and verification, design calculations to meet the design requirements. Keywords：Shearer;Ratio Rocker;Transition system II

横轴式掘进机截割头设计

横轴式掘进机截割头设计 摘要：随着社会的不断发展和科技水平的不断提高，人类征服自然的领域也在不断扩大，其中比较具有代表性的就是掘进机，掘进机的出现具有很重要的实用意义。自从掘进机开始进入人们的生活视线，就被广泛地应用到铁路穿山隧道、引水隧道等各施工过程中.掘进机的功能除了能应用在隧道施工外，像以采掘为目的的煤巷开挖、矿巷开掘中也广泛采用了掘进机，这样工作效率高。以上介绍使用的就是部分断面掘进机，而横轴掘进机是其中的一种。 本次毕业设计就是为了研究横轴式掘进截割头的设计，具体设计内容包括：1.收集基本资料，例如：先对掘进机现在在国内外的发展趋势进行了解，接着对掘进机结构进行学习分析，从而发现掘进机本身有什么需要改进之处，还有就是掘进机对截割的矿岩都有什么要求等；2.对资料进行学习和总结。将自己收集的数据进行整理列表，这样看起来一目了然；3.CAD的学习制作等。通过简单的CAD软件学习，将自己想要设计的截割头画出来。并通过计算得到基本数据，进行数据分析和结构分析相结合。对掘进机的具体结构用途也要进行了解和掌握，这样有利于截割头的整体计算。 掘进机结构的优化设计和制造精度对今后的工作性能都会有决定性的影响因为截割头是掘进机的核心部位，所以它的研究自然也就成了重中之重。煤炭是人类生产生活的重要能源，随着工业的不断发展，生产规模的不断扩大，煤炭在国民经济中的地位也显得越来越重要。随着采煤机械化的发展，大大提高了工作面的广度，对开采强度，工作面的推进速度要求也越来越快，这就要求加快掘进速度，提高工作效率以适应人们对工具的需求。切割头是掘进机的工作机构，它的主要功能就是破碎岩石或者分离煤层。经过对煤岩切割过程的研究了解，认识到影响切割效果的因素很多，因而掘进机截割头的设计变的复杂许多。为提高工作效率，加快生产力，满足人们对机械化的高要求，截割头的设计成了重中之重。如果在截割头的每一转中，参加切割的各个截齿都能同时从岩石中切下等体积的煤岩，也就是每个镐齿的受力相等，磨损程度也相同，机械运动也比较平稳，只有满足这些要求，才可以达到自己当初设计的初衷。 关键词：横轴；掘进机；截割头；截割头参数；截齿

掘进机截割部设计

各部件的结构型式的确定 2.1.2.1 切割机构 (3)行星减速器 主要由箱体、减速齿轮、二级行星轮架、输入、输出轴构成。太阳轮与行星轮相啮合，此行星轮通过两个轴承装在星轮轴上，两端装有孔用弹性挡圈，星轮装在第一级行星架相应的轴孔内，内轮与箱体组成一体并与行星轮啮合带动第一级行星架，实现第一级减速[7]。 第二级的太阳轮与第一级行星架为渐开县花键联结，太阳轮与第二行星轮啮合，此行星轮装在第二级的轮轴，此轮轴装在第二级行星架相应轴孔内。这里内轮与减速器壳体组成一体与行星轮啮合，此星轮不仅自转还绕太阳轮公转，从而实现第二级减速器。 图2-1 EBZ200E掘进机的截割部行星减速器结构

EBZ200E roadheader in Jiamusi Coal Mine Machinery Co. Ltd. 截割机构技术参数的初步确定 电动机的选择 根据行业标准MT477-1996YBU系列掘进机用隔爆型三相异步电动机选择，确定截割功率为200kw，额定电压AC1140 /660 V，转速1500rpm 表 2-2电动机的基本参数[13] 功率/kW效率η/% 功率因数 /cos?堵转转矩堵转电流最小转矩最大转矩 冷却水流 量/31 m h- ? 额定转矩额定电流额定转矩额定转矩 20092

3悬臂式掘进机截割机构方案设计 截割部的组成 掘进机截割部主要由截割电动机、截割机构减速器、截割头、悬臂筒组成。见图3-1.截割部是掘进机直接截割煤岩的装置，其结构型式、截割能力、运转情况直接影响掘进机的生产能力、掘进效率和机体的稳定性，是衡量掘进机性能的主要因素和指标。因此，工作部的设计是掘进机设计的关键。 1 截割头 2 伸缩部 3 截割减速机 4 截割电机 图3-1 纵轴式截割部 ? 截割部电机及传动系统的选择 切割电机的选择应根据工作条件选取，由设计要求可知，所设计的掘进机可截割硬度为小于85Mpa的中硬岩，查表2-1可知应该选取功率为200KW的截割电动机。电机动力经传动系统传向截割头进行截割，且机体为焊接结构，前端与行星减速器相联，后端联接回转台。电机输出力矩，通过花键套传递给减速器，再由花键套传到主轴，主轴通过内花套键与截割头相联，把力(矩)传递到割头上，截割头以此方式进行工作。

采煤机截割部设计本科毕业设计

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

Abstract This 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