采煤機(jī)截割畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、<p><b>　　1 緒 論</b></p><p>　　1.1國(guó)際上采煤機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀和趨勢(shì)</p><p>　　80年代以來(lái),世界各主要采煤國(guó)家,為適應(yīng)高產(chǎn)高效綜采工作面發(fā)展和實(shí)現(xiàn)礦井集中化生產(chǎn)的需要,積極采用新技術(shù),不斷加速更新和改進(jìn)滾筒采煤機(jī)的技術(shù)性能和結(jié)構(gòu),相繼研制出一批高性能、高可靠的”采煤機(jī)”。德國(guó)、美國(guó)、英國(guó)都開(kāi)發(fā)成功各種交、直流電牽引采煤機(jī)

2、，同時(shí)把計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)用在采煤機(jī)上。</p><p>　　1.1.1 裝機(jī)功率大副增加</p><p>　　為了適應(yīng)高產(chǎn)高效綜采工作面快速截煤的需要，不論是厚、中厚和薄煤層采煤機(jī)，均在不斷加大裝機(jī)功率(包括截割功率和牽引功率)。裝機(jī)功率大都在1000kW左右，最大的已達(dá)2240kW，單個(gè)截割電動(dòng)機(jī)的功率都在375kW以上，最高的已達(dá)600kW。直流電牽引的牽引功率最大已達(dá)2×5

3、6kW，交流電牽引功率已達(dá)2×60kW。</p><p>　　1.1.2 電牽引成為主導(dǎo)機(jī)型</p><p>　　德國(guó)艾柯夫公司最早開(kāi)發(fā)電牽引采煤機(jī)，80年代中后期已基本停止生產(chǎn)液壓牽引采煤機(jī)，研制出EDW系列電牽引采煤機(jī)，其中EDW450/1000和EDW300－LN是代表性的機(jī)型，90年代又研制成功交直流兩用的SL300、SL400、SL500型采煤機(jī)。美國(guó)喬埃公司70年代中

4、期開(kāi)始開(kāi)發(fā)多電機(jī)驅(qū)動(dòng)的直流電牽引采煤機(jī)，80年代以來(lái)先后推出3LS、4LS、6LS三個(gè)新機(jī)型，其中電控系統(tǒng)已改進(jìn)多次，性能更趨完善。英國(guó)安德森公司在80年代中期研制了第一臺(tái)直流電牽引采煤機(jī)Electra550，在美國(guó)使用成功后，又先后開(kāi)發(fā)了Electra1000和Electra薄煤層電引采煤機(jī)。日本三井三池公司80年代中期著手開(kāi)發(fā)高起點(diǎn)交流電牽引采煤機(jī)，在國(guó)際上是首創(chuàng)，最具代表性的是MCLE－DR101101、MCLE－DR102102

5、采煤機(jī)。法國(guó)薩吉姆公司在90年代也已研制成功Pande－E型交流電牽引采煤機(jī)。世界各主要采煤機(jī)廠商80年代都已把重點(diǎn)轉(zhuǎn)向開(kāi)發(fā)電牽引采煤機(jī)，目前，美國(guó)長(zhǎng)壁工作面中電牽引采煤機(jī)已超過(guò)90％，德國(guó)已占56％，澳大利亞占52％，而且近幾年來(lái)，幾乎所有綜采工作面的高產(chǎn)高效記錄都是由電牽引采煤機(jī)創(chuàng)造的。</p><p>　　1.1.3 牽引速度和牽引力不斷增加</p><p>　　液壓牽引采煤機(jī)的最大

6、牽引速度為8m/min左右，而實(shí)際可用割煤速度為4～5m/min(相對(duì)最大牽引力時(shí)的牽引速度)，實(shí)際牽引功率僅為40～50kW，不適應(yīng)快速割煤的需要。為適應(yīng)高產(chǎn)高效工作面，電牽引采煤機(jī)牽引功率需要成倍增加，據(jù)報(bào)導(dǎo)在美國(guó)18m/min的牽引速度已很普遍，個(gè)別的已超過(guò)24m/min，美國(guó)喬埃公司的一臺(tái)經(jīng)改進(jìn)的4LS采煤機(jī)的牽引速度高達(dá)28.5m/min。由于采煤機(jī)需要快速牽引割煤，滾筒截深的加大和轉(zhuǎn)速的降低，又導(dǎo)致進(jìn)給量和推進(jìn)力的加大，故要

7、求采煤機(jī)增大牽引力，目前已普遍加大到450～600kN，現(xiàn)正研制最大牽引力為1000kN的采煤機(jī)。</p><p>　　1.2 我國(guó)采煤機(jī)30多年的發(fā)展進(jìn)程</p><p>　　1.2.1 20世紀(jì)70年代是我國(guó)綜合機(jī)械化采煤起步階段</p><p>　　20世紀(jì)70年代初期，煤炭科學(xué)研究總院上海分院集中主要科技骨干，研制出綜采面配套的MD-150型雙滾筒采煤機(jī)，

8、另一方面改進(jìn)普采配套的DY100型、DY150型單滾筒采煤機(jī)；70年代中后期，制造出MLS3-170型雙滾筒采煤機(jī)。20世紀(jì)70年代我國(guó)采煤機(jī)的發(fā)展有以下特點(diǎn)：</p><p><b>　　1．裝機(jī)功率小</b></p><p>　　例如，MLS3-170型雙滾筒采煤機(jī)，裝機(jī)功率170KW；KD-150型雙滾筒采煤機(jī)，裝機(jī)功率150KW；DY-100和DY-150型單

9、滾筒采煤機(jī)，裝機(jī)功率100KW和150KW。</p><p>　　2．有鏈牽引，輸出牽引力小</p><p>　　此時(shí)期的采煤機(jī)牽引方式都是圓環(huán)鏈輪與牽引鏈輪嚙合傳動(dòng)，傳遞牽引力小，牽引力在200KN以下。</p><p><b>　　3．牽引速度低</b></p><p>　　由于受液壓元部件可靠性的限制，設(shè)計(jì)的牽引力

10、功率較小，牽引速度一般不超過(guò)6m /min 。</p><p><b>　　4．自開(kāi)切口差</b></p><p>　　由于雙滾筒采煤機(jī)搖臂短,又都是有鏈牽引,很難割透兩端頭,且容易留下三角煤,故需要人工清理,單滾筒采煤機(jī)更是如此.</p><p><b>　　5．工作可靠性較差</b></p><p&

11、gt;　　我國(guó)基礎(chǔ)工業(yè)比較薄弱,元部件質(zhì)量較差,反映在采煤機(jī)的壽命普遍較低,特別是液壓元部件的損壞比較嚴(yán)重</p><p>　　20世紀(jì)80年代是我國(guó)采煤機(jī)發(fā)展興旺時(shí)期</p><p>　　20世紀(jì)70年代后期，我國(guó)總共引進(jìn)143套綜采成套設(shè)備。世界主要采煤機(jī)生產(chǎn)國(guó)如英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、波蘭、日本等都進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，其技術(shù)也展示在中國(guó)人的面前，為我們深入了解外國(guó)技術(shù)和掌握這些技術(shù)創(chuàng)造了條件，同

12、時(shí)通過(guò)20世紀(jì)70年代自行研制采煤機(jī)的實(shí)踐，獲得了成功和失敗的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，確立了我國(guó)采煤機(jī)的發(fā)展方向，即仿制和自行研制并舉。</p><p>　　解決難采煤層的問(wèn)題是20世紀(jì)80年代重大課題之一：具體的課題是薄煤層綜合機(jī)械化成套設(shè)備的研制：大傾角綜采成套設(shè)備的研制：“三硬”、“三軟”4．5m一次采全高綜采設(shè)備的研制：解決短工作面的開(kāi)采問(wèn)題，短煤臂采煤機(jī)的研制。</p><p>　　據(jù)初步統(tǒng)

13、計(jì)，20世紀(jì)80年代自行開(kāi)發(fā)和研制的采煤機(jī)品種有50余種，是我國(guó)采煤機(jī)收獲的年代，基本滿足我國(guó)各種煤層開(kāi)采的需要，大量依靠進(jìn)口的年代已一去不復(fù)返了。20世紀(jì)80年代采煤機(jī)的發(fā)展有如下特點(diǎn)：</p><p>　　1．重視采煤機(jī)系列的開(kāi)發(fā)，擴(kuò)大使用范圍</p><p>　　20世紀(jì)70年代開(kāi)發(fā)的采煤機(jī)，一種類型只有一個(gè)品種，十分單一，覆蓋面小，很難滿足不同煤層開(kāi)采需要。20世紀(jì)80年代起重視系

14、列化采煤機(jī)的開(kāi)發(fā)工作，一種功率的采煤機(jī)可以派生出多種機(jī)型，主要元部件在不同功率的采煤機(jī)上都能通用，這樣不僅擴(kuò)大了工作面的適應(yīng)范圍，而且便于用戶配件的管理。采煤機(jī)系列化是20世紀(jì)80年代采煤機(jī)發(fā)展中非常突出的特點(diǎn)。</p><p>　　2．元部件攻關(guān)先行，促使采煤機(jī)工作可靠性的提高</p><p>　　總結(jié)20世紀(jì)70年代采煤機(jī)開(kāi)發(fā)中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，元部件的可靠性直接決定采煤機(jī)開(kāi)發(fā)的成功率，所以

15、功關(guān)內(nèi)容為：主電機(jī)的攻關(guān)，以解決燒機(jī)的現(xiàn)象；齒輪攻關(guān)，從選擇材質(zhì)上，熱處理工藝上著手，學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)成功經(jīng)驗(yàn)，以德國(guó)齒輪為目標(biāo)進(jìn)行攻關(guān)，達(dá)到預(yù)期目的，解決了低速重載齒輪早失效的問(wèn)題：液壓系統(tǒng)和液壓元部件的攻關(guān)，主油泵和油馬達(dá)的可靠性直接影響牽引部工作的可靠性，在20世紀(jì)80年代中期，把斜軸泵、斜軸馬達(dá)、閥組和調(diào)速機(jī)構(gòu)等都列入重點(diǎn)攻關(guān)內(nèi)容。</p><p>　　3．無(wú)鏈牽引的推廣使用，使采煤機(jī)工作平穩(wěn)，使用安全

16、</p><p>　　在引進(jìn)大功率采煤機(jī)的同時(shí)，無(wú)鏈牽引技術(shù)傳入中國(guó)，德國(guó)艾柯夫公司的銷(xiāo)軌式無(wú)鏈牽引和英國(guó)安德森公司的齒軌式無(wú)鏈牽引占絕大多數(shù)，而且技術(shù)成熟。為此，我國(guó)研制采煤機(jī)的無(wú)鏈牽引都向引進(jìn)機(jī)組的結(jié)構(gòu)上靠攏。仿制和引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的采煤機(jī)更是如此。無(wú)鏈牽引使采煤機(jī)工作平穩(wěn)，使用安全，承受的牽引力大，因此，得到用戶的廣泛歡迎，大功率采煤機(jī)都采用無(wú)鏈牽引系統(tǒng)。</p><p>　　1.2.3

17、 20世紀(jì)90年代至今是我國(guó)電牽引采煤機(jī)發(fā)展的時(shí)代</p><p>　　進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，隨著煤炭生產(chǎn)向集約化方向發(fā)展，減員提效，提高工作面單產(chǎn)成為煤炭發(fā)展的主流，發(fā)展高產(chǎn)高效工作面勢(shì)在必行，此采煤機(jī)開(kāi)發(fā)研制圍繞高產(chǎn)高效的要求進(jìn)行，其主要方向是：</p><p>　　（1）大功率高參數(shù)的液壓牽引采煤機(jī)：最具代表性的機(jī)型是MG2X400－W型采煤機(jī)。</p><p

18、>　?。?）高性能電牽引采煤機(jī)：電牽引采煤機(jī)的研制從20世紀(jì)80年代開(kāi)始起步，20世紀(jì)90年代全面發(fā)展，電牽引的發(fā)展存在直流和交流兩種技術(shù)途徑。進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，交流變頻調(diào)速技術(shù)在中厚煤層采煤機(jī)中推廣使用，上海分院先后開(kāi)發(fā)成功MG200/500-WD、MG200/450-BWD、MG250/600-WD、MG400/920-WD和MG450/1020-WD等采煤機(jī)，變頻調(diào)速箱可以是機(jī)載，也可以是非機(jī)載。另外派生出8種機(jī)型，都

19、已投入使用，取得較好的效果。太原礦山機(jī)械廠在引進(jìn)英國(guó)Electra1000直流電牽引全套技術(shù)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出MG400/900-WD和MG250/600-WD型兩種電牽引采煤機(jī)，雞西煤機(jī)廠、遼源煤機(jī)廠也開(kāi)發(fā)了交流電牽引采煤機(jī)。</p><p>　　國(guó)產(chǎn)電牽引采煤機(jī)雖然發(fā)展速度很快，但在性能和可靠性上與世界先進(jìn)國(guó)家的I采煤機(jī)相比，還存在較大的差距，所以一些有實(shí)力的礦務(wù)局，在裝備高產(chǎn)高效工作面時(shí)，把目光移到國(guó)外，進(jìn)口

20、國(guó)外先進(jìn)電牽引采煤機(jī)。如神府華能集團(tuán)引進(jìn)美國(guó)的7LS、6LS電牽引采煤機(jī)；兗州礦業(yè)集團(tuán)公司引進(jìn)德國(guó)的SL-500型和日本的MCLE-DR102型交流電牽引采煤機(jī)，但由于價(jià)格昂貴，故引進(jìn)數(shù)量較少，90年代采煤機(jī)技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)如下：</p><p>　　1．多電機(jī)驅(qū)動(dòng)橫向布置的總體結(jié)構(gòu)成為電牽引采煤機(jī)發(fā)展的主流</p><p>　　我國(guó)開(kāi)發(fā)的電牽引采煤機(jī)，一般都采用橫向布置。各大部件由單獨(dú)的電

21、動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)系統(tǒng)彼此獨(dú)立，無(wú)動(dòng)力傳遞，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝方便，因而有取代電動(dòng)機(jī)縱向布置的趨勢(shì)。</p><p>　　2．我國(guó)采煤機(jī)的主要參數(shù)與世界先進(jìn)水平的差距在縮小</p><p>　　在裝機(jī)功率方面，我國(guó)的液壓牽引采煤機(jī)裝機(jī)功率達(dá)到800KW，電牽引采煤機(jī)裝機(jī)功率達(dá)到1020KW，其牽引功率為2X50KW，可滿足高產(chǎn)高效工作面對(duì)功率的要求。在牽引力和牽引速度方面，電牽引的最大牽引力已達(dá)到

22、700KN，最大牽引速度達(dá)12．56m/min,微處理機(jī)的工礦監(jiān)測(cè)、故障顯示、無(wú)線電離機(jī)控制等方面已達(dá)到較高技術(shù)水平。</p><p>　　3．液壓緊固技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究取得成功</p><p>　　采煤機(jī)連接構(gòu)件經(jīng)常松動(dòng)是影響工作可靠性的重要因素，而且解決難度較大，液壓螺母和專用超高壓泵，在電牽引采煤機(jī)中得到推廣應(yīng)用，防松效果顯著，基本解決采煤機(jī)連接可靠性的問(wèn)題。</p>&l

23、t;p>　　回顧這30多年我國(guó)采煤機(jī)發(fā)展的歷程，走的是一條自力更生和仿制引進(jìn)結(jié)合的道路，也是一條不斷學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)為我所用的發(fā)展道路，從20世紀(jì)70年代主要靠進(jìn)口采煤機(jī)來(lái)滿足我國(guó)生產(chǎn)需要，到近年幾乎是國(guó)產(chǎn)采煤機(jī)占我國(guó)整個(gè)采煤機(jī)市場(chǎng)，這也是個(gè)了不起的進(jìn)步。</p><p>　　1.3 采煤機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　80年代以來(lái)，滾筒式采煤機(jī)在結(jié)構(gòu)、性能參數(shù)、可靠性和易維修性

24、上都有很大的改進(jìn)。歸結(jié)起來(lái)，滾筒式采煤機(jī)有以下特征和發(fā)展趨勢(shì)：</p><p><b>　　1）增大功率和能力</b></p><p>　　為了適應(yīng)綜采工作面高產(chǎn)、高效和在不同地質(zhì)條件下快速截割煤巖的需要，不論厚、中厚和薄煤層的采煤機(jī)均在不斷增大裝機(jī)功率和生產(chǎn)能力。</p><p>　　2）電牽引采煤機(jī)已成為主導(dǎo)機(jī)型</p>&l

25、t;p>　　目前電牽引采煤機(jī)已成為德國(guó)、英國(guó)、美國(guó)、日本和法國(guó)等主要生產(chǎn)國(guó)的主導(dǎo)機(jī)型。</p><p>　　3）增大牽引速度和牽引力，并改進(jìn)無(wú)鏈牽引機(jī)構(gòu)</p><p>　　為了適應(yīng)綜采高產(chǎn)高效的要求，近代采煤機(jī)的牽引速度和牽引力都有較大的增大。</p><p>　　4）機(jī)器的結(jié)構(gòu)布置有新的發(fā)展</p><p>　　近年來(lái)不斷發(fā)展和研制

26、出了多機(jī)橫向布置、部件可側(cè)面拉裝的整機(jī)箱式機(jī)身、縱向布置采煤機(jī)的牽引部和截割部合為一個(gè)部件、破碎機(jī)采用單獨(dú)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)、改進(jìn)擋煤板傳動(dòng)裝置、無(wú)底托架或不用整體底托架等新的結(jié)構(gòu)布置方式。</p><p>　　5）截割滾筒的革新和改進(jìn)</p><p>　　截割滾筒的改進(jìn)是圍繞增大截深、減低煤塵、增大塊煤率和提高壽命等目標(biāo)進(jìn)行的其主要改進(jìn)有增大截深、采用強(qiáng)力截齒、增大塊煤率和減少煤塵生成、滾筒設(shè)計(jì)

27、CAD、高壓水射流噴霧降塵和助切、加固滾筒結(jié)構(gòu)等方面。</p><p>　　6）擴(kuò)大采煤機(jī)的使用范圍，不斷開(kāi)發(fā)難采煤層的機(jī)型</p><p>　　薄煤層、厚煤層、硬粘并有夾矸煤層、大傾角、破碎頂板等難采煤層的機(jī)型的發(fā)展有，開(kāi)發(fā)出了薄煤層、厚煤層、大傾角、短機(jī)身、窄機(jī)身等機(jī)型。</p><p>　　7）提高采區(qū)工作電壓</p><p>　　80

28、年代以前，各國(guó)采區(qū)工作面設(shè)備電壓多為1000V左右。隨著綜采設(shè)備向大功率發(fā)展，目前采煤機(jī)最大功率達(dá)1220kW，截割電機(jī)最大功率達(dá)6000kW，刮板輸送機(jī)最大功率達(dá)1125kW，驅(qū)動(dòng)電機(jī)最大功率達(dá)525 kW，加上工作面長(zhǎng)度的不斷增長(zhǎng)，所以必須提高采區(qū)的供電電壓，目前各國(guó)生產(chǎn)的大功率采煤機(jī)，其供電電壓一般為2300、3300、4160和5000V等幾檔。</p><p>　　8）采用微電子技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電液一體化

29、的采集、工況監(jiān)測(cè)、故障診斷和自動(dòng)控制</p><p>　　現(xiàn)代采煤機(jī)均裝有功能完善的用微處理器控制的數(shù)據(jù)采集、工況監(jiān)測(cè)、故障診斷和自動(dòng)控制，這是代表采煤機(jī)水平的重要標(biāo)志?，F(xiàn)代采煤機(jī)的微處理系統(tǒng)除了工況監(jiān)測(cè)，還可以對(duì)其采集信息進(jìn)行分析處理，再輸出顯示、存儲(chǔ)、</p><p>　　制和傳輸?shù)?，以?shí)現(xiàn)檢測(cè)、預(yù)警、保護(hù)、健康診斷、事故查詢、維修指導(dǎo)和調(diào)度分析等多種功能。</p>&l

30、t;p>　　9）貫徹標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化原則，加速開(kāi)發(fā)適合不同地質(zhì)條件的新機(jī)型</p><p>　　目前各主要采煤機(jī)生產(chǎn)廠家都十分重視三化原則，將采煤機(jī)各主要部件</p><p>　　（如電動(dòng)機(jī)、截割部固定減速箱、搖臂、滾筒、牽引部、截牽箱、行走箱、牽引機(jī)構(gòu)等）制定標(biāo)準(zhǔn)，作為適合不同條件的通用部件，各部件間的連接尺寸一致。這樣，就可以根據(jù)不同的地質(zhì)條件的要求，很容易用積木式方法將各

31、部件組合成新機(jī)型，以擴(kuò)大采煤機(jī)的系列和加速研制過(guò)程。</p><p>　　10）提高采煤機(jī)的可靠性和壽命，提高易維修性，縮短井下更換部件時(shí)間，延長(zhǎng)大修周期，提高機(jī)器的使用率和開(kāi)機(jī)率。</p><p>　　1.4 采煤機(jī)的類型及主要組成</p><p>　　采煤機(jī)有不同的分類方法：按工作機(jī)構(gòu)形式可分為滾筒式、鉆削式和鏈?zhǔn)讲擅簷C(jī)；按牽引方式可分為鏈牽引和無(wú)鏈牽引采煤機(jī)

32、；按牽引部位置可分為內(nèi)牽引和外牽引；按牽引部動(dòng)力可分為機(jī)械牽引、液壓牽引與電牽引；按工作機(jī)構(gòu)位置可分為額面式與側(cè)面式；還可以按層厚和傾角來(lái)分類.</p><p>　　左、右截割部減速箱：將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)齒輪減速后傳給搖臂5的齒輪，驅(qū)動(dòng)滾筒6旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　如圖1.1 雙滾筒采煤機(jī)</p><p>　　滾筒：是采煤機(jī)落煤和裝煤的工作機(jī)構(gòu)，滾筒上焊有端盤(pán)及螺

33、旋葉片，其上裝有截齒。螺旋葉片將截齒割下的煤裝到刮板輸送機(jī)中。為提高螺旋滾筒的裝煤效果，滾筒一側(cè)裝有弧形擋煤板7，它可以根據(jù)不同的采煤方向來(lái)回翻轉(zhuǎn)180°。</p><p>　　底托架：是固定和承托整臺(tái)采煤機(jī)的底架，通過(guò)其下部四個(gè)滑靴9將采煤機(jī)騎在刮板輸送機(jī)的槽幫上，其中采空區(qū)側(cè)兩個(gè)滑靴套在輸送機(jī)的導(dǎo)向管上，以保證采煤機(jī)的可靠導(dǎo)向。</p><p>　　調(diào)高油缸：可使搖臂連同滾筒

34、升降，以調(diào)節(jié)采煤機(jī)的采高。</p><p>　　調(diào)斜油缸：用于調(diào)整采煤機(jī)的縱向傾斜度，以適應(yīng)煤層沿走向起伏不平時(shí)的截割要求。</p><p>　　電氣控制箱：內(nèi)部裝有各種電控元件，用于采煤機(jī)的各種電氣控制和保護(hù)。</p><p>　　此外，為降低電動(dòng)機(jī)和牽引部的溫度并提供內(nèi)外噴霧降塵用水，采煤機(jī)設(shè)有專門(mén)的供水系統(tǒng)。采煤機(jī)的電纜和水管夾持在拖纜裝置內(nèi)，并由采煤機(jī)拉動(dòng)在

35、工作面輸送機(jī)的電纜槽中卷起或展開(kāi)。</p><p><b>　　2總體方案確定</b></p><p>　　2.1 MG300/700-WD型采煤機(jī)簡(jiǎn)介</p><p>　　MG300/700-WD型機(jī)載交流電牽引采煤機(jī)，該機(jī)裝機(jī)功率700KW，截割功率2×300KW,牽引功率</p><p>　　該采煤機(jī)使用

36、的電氣控制箱符合礦用電氣設(shè)備防爆規(guī)程的要求，可在有瓦斯或煤層爆炸危險(xiǎn)的礦井中使用，并可在海拔不超過(guò)2000m、周?chē)橘|(zhì)溫度不超過(guò)＋40℃或低于－10℃、不足以腐蝕和破壞絕緣的氣體與導(dǎo)電塵埃的情況下使用。</p><p>　　2.1.2主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　該機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　2.1.3 MG300/700-WD型采煤機(jī)采用多電

37、機(jī)橫向布置方式，截割部用銷(xiāo)軸與牽引部聯(lián)結(jié)，左、右牽引部及中間箱采用高強(qiáng)度液壓螺栓聯(lián)結(jié)，在中間箱中裝有泵箱、電控箱、水閥和水分配閥。該機(jī)具有以下特點(diǎn)：</p><p>　　1．截割電機(jī)橫向布置在搖臂上，搖臂和機(jī)身連接沒(méi)有動(dòng)力傳遞，取消了縱向布置結(jié)構(gòu)中的螺旋傘齒輪和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的通軸。</p><p>　　2．主機(jī)身分為三段，即左牽引部、中間控制箱、右牽引部，采用高度液壓螺栓聯(lián)結(jié)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、拆

38、裝方便。</p><p>　　2.2 搖臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的確定</p><p>　　由于煤層地質(zhì)條件的多樣性，煤炭生產(chǎn)需要多種類型和規(guī)格的采煤機(jī)。利用通用部件，組裝成系列型號(hào)的采煤機(jī)，可以給生產(chǎn)帶來(lái)很多方便。系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化是采掘機(jī)械發(fā)展的必然趨勢(shì)。所以，這里把左右搖臂設(shè)計(jì)成對(duì)稱結(jié)構(gòu)。</p><p>　　2.3 截割部電動(dòng)機(jī)的選擇</p><

39、;p>　　由設(shè)計(jì)要求知，截割部功率為300×2KW，即每個(gè)截割部功率為300KW。根據(jù)礦下電機(jī)的具體工作情況，要有防爆和電火花的安全性，以保證在有爆炸危險(xiǎn)的含煤塵和瓦斯的空氣中絕對(duì)安全;而且電機(jī)工作要可靠，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，過(guò)載能力強(qiáng)，效率高。據(jù)此選擇由撫順廠生產(chǎn)的三相鼠籠異步防爆電動(dòng)機(jī)YBS3─300,其主要參數(shù)如下：</p><p>　　額定功率：300KW； 額定電壓：1140V</

40、p><p>　　額定電流：296A; 額定轉(zhuǎn)速：1470P/m</p><p>　　額定頻率：50HZ; 絕緣等級(jí)： H</p><p>　　接線方式：Y 工作方式：S1</p><p>　　質(zhì)量： 冷卻方式：外殼水冷</p><p>

41、;　　該電機(jī)總體呈圓形, 其電動(dòng)機(jī)輸出軸上 帶有漸開(kāi)線花鍵，通過(guò)該花鍵電機(jī)將輸出的動(dòng)力傳遞給搖臂的齒輪減速機(jī)構(gòu)。</p><p>　　2.4傳動(dòng)方案的確定</p><p>　　2.4.1 傳動(dòng)比的確定 </p><p>　　滾筒上截齒的切線速度，稱為截割速度，它可由滾筒的轉(zhuǎn)速和直徑計(jì)算而的，為了減少

42、滾筒截割產(chǎn)生的細(xì)煤和粉塵，增大塊煤率，滾筒的轉(zhuǎn)速出現(xiàn)低速化的趨勢(shì)。滾筒轉(zhuǎn)速對(duì)滾筒截割和裝載過(guò)程影響都很大；但對(duì)粉塵生成和截齒使用壽命影響較大的是截割速度而不是滾筒轉(zhuǎn)速。</p><p><b>　　總傳動(dòng)比</b></p><p>　　——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r/min</p><p>　　——滾筒轉(zhuǎn)速 r/min</p>

43、<p>　　2.4.2 傳動(dòng)比的分配</p><p>　　在進(jìn)行多級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)時(shí)，傳動(dòng)比分配是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，能否合理分配傳動(dòng)比，將直接影響到傳動(dòng)系統(tǒng)的外闊尺寸、重量、結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑條件、成本及工作能力。多級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比的確定有如下原則：</p><p>　　1．各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比一般應(yīng)在常用值范圍內(nèi)，不應(yīng)超過(guò)所允許的最大值，以符合其傳動(dòng)形式的工作特點(diǎn)，使減速器獲得最小外形。&

44、lt;/p><p>　　2.各級(jí)傳動(dòng)間應(yīng)做到尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱；各傳動(dòng)件彼此間不應(yīng)發(fā)生干涉碰撞；所有傳動(dòng)零件應(yīng)便于安裝。</p><p>　　3．使各級(jí)傳動(dòng)的承載能力接近相等，即要達(dá)到等強(qiáng)度。</p><p>　　4．使各級(jí)傳動(dòng)中的大齒輪進(jìn)入油中的深度大致相等，從而使?jié)櫥容^方便。</p><p>　　由于采煤機(jī)在工作過(guò)程中常有過(guò)載和沖擊載荷，維

45、修比較困難，空間限制又比較嚴(yán)格，故對(duì)行星齒輪減速裝置提出了很高要求。因此，這里先確定行星減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比。</p><p>　　設(shè)計(jì)采用NGW型行星減速裝置，其工作原理如下圖所示：</p><p>　　該行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由太陽(yáng)輪a、內(nèi)齒圈b、行星輪g、行星架x等組成。傳動(dòng)時(shí)，內(nèi)齒圈b固定不動(dòng)，太陽(yáng)輪a為主動(dòng)輪，行星架x上的行星輪g—面繞自身的軸線ox—ox轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)行星架x回轉(zhuǎn)，實(shí)

46、現(xiàn)減速。運(yùn)轉(zhuǎn)中，軸線ox—ox是轉(zhuǎn)動(dòng)的。</p><p>　　這種型號(hào)的行星減速裝置，效率高、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、傳動(dòng)功率范圍大，可用于各種工作條件。因此，它用在采煤機(jī)截割部最后一級(jí)減速是合適的，該型號(hào)行星傳動(dòng)減速機(jī)構(gòu)的使用效率為0.97～0.99,傳動(dòng)比一般為2.1～13.7。如上圖所示，當(dāng)內(nèi)齒圈b固定，以太陽(yáng)輪a為主動(dòng)件，行星架g為從動(dòng)件時(shí)，傳動(dòng)比的推薦值為2.7～9。查閱文獻(xiàn)[4],采煤機(jī)截

47、割部行星減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比一般為4～6。這里定行星減速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比</p><p>　　則其他三級(jí)減速機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)比</p><p>　　÷36.75÷5.747=6.39</p><p>　　根據(jù)前述多級(jí)減速齒輪的傳動(dòng)比分配原則及齒輪不發(fā)生根切的最小齒數(shù)為17為依據(jù)，初定齒數(shù)及各級(jí)傳動(dòng)比為：</p><p><b>

48、　　低速時(shí)： </b></p><p><b>　　中速時(shí)： </b></p><p><b>　　高速時(shí)： </b></p><p>　　以此計(jì)算，四級(jí)減速傳動(dòng)比的總誤差為：</p><p>　　×1．56×2．29×5．747）

49、7;36．75＝0．2‰</p><p>　　在誤差允許范圍5﹪內(nèi)，合適。</p><p><b>　　3 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1各級(jí)傳動(dòng)轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩的確定</p><p><b>　　各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算：</b></p><p>　　從電動(dòng)機(jī)出來(lái)，

50、各軸依次命名為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ軸。</p><p>　　Ⅰ軸 min</p><p>　?、筝S </p><p>　　Ⅳ軸 </p><p>　?、鲚S </p><p><b>　　各軸功率計(jì)算：</b>

51、</p><p>　?、褫S ×0.99=297</p><p>　　Ⅱ軸 ×0.98×0.99=285.27</p><p>　?、筝S ×0.98×0.99=276.78</p><p>　　Ⅳ軸 ×0.98×0.99×0.99=265.83<

52、;/p><p>　?、踺S ×0.98×0.99×0.99=255.33</p><p>　?、鲚S ×0.98×0.99=248.2</p><p>　　Ⅶ軸 ×0.98×0.99×0.99=238.4</p><p>　?、S ×0.98&#

53、215;0.99×0.99=229</p><p><b>　　各軸扭矩計(jì)算:</b></p><p>　?、褫S ×</p><p>　?、筝S ×</p><p>　?、糨S ×</p><p>　　Ⅶ軸

54、 ×</p><p>　　將上述計(jì)算結(jié)果列入下表,供以后設(shè)計(jì)計(jì)算使用</p><p><b>　　運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</b></p><p>　　3.2 齒輪設(shè)計(jì)及強(qiáng)度效核：</p><p>　　這里主要是根據(jù)查閱的相關(guān)書(shū)籍和資料，借鑒以往采煤機(jī)截割部傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)初步確定各級(jí)傳動(dòng)中齒輪的齒數(shù)、轉(zhuǎn)速、傳

55、動(dòng)的功率、轉(zhuǎn)矩以及各級(jí)傳動(dòng)的效率，進(jìn)而對(duì)各級(jí)齒輪模數(shù)進(jìn)行初步確定，具體計(jì)算過(guò)程級(jí)計(jì)算結(jié)果如下：統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)初步確定各級(jí)傳動(dòng)中齒輪的齒數(shù)、轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)的功率、轉(zhuǎn)矩以及各級(jí)傳動(dòng)的效率，進(jìn)而對(duì)各級(jí)齒輪模數(shù)進(jìn)行初步確定，截割部齒輪的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度效核，具體計(jì)算過(guò)程及計(jì)算結(jié)果如下：</p><p>　　齒輪4和齒輪5設(shè)計(jì)及強(qiáng)度效核：</p><p>　　齒輪6和惰輪7的幾何尺寸計(jì)算：</p>

56、<p>　　惰輪8和齒輪9的幾何尺寸計(jì)算：</p><p>　　由于齒輪的強(qiáng)度效核方法都是相似的，因而對(duì)其它齒輪的強(qiáng)度效核過(guò)程安排在設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)以外的篇幅中進(jìn)行，并全部強(qiáng)度驗(yàn)算合格。</p><p>　　3.3　軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度效核</p><p><b>　　先確定Ⅲ軸</b></p><p>　　3.3.1

57、 選擇軸的材料</p><p>　　選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理</p><p>　　3.3.2軸徑的初步估算</p><p>　　由4—2取A=115，可得可得</p><p>　　3.3.3 求作用在齒輪上的力</p><p>　?、筝S上大齒輪分度圓直徑為： </p><p>　　圓周

58、力，徑向力和軸向力的大小如下</p><p>　　小輪分度圓直徑為： </p><p>　　3.3.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　1）擬定軸向定位要求確定各軸段直徑和長(zhǎng)度</p><p>　?、穸伟惭b調(diào)心滾子軸承。軸承型號(hào)2219c，尺寸</p><p><b>　　取軸段直徑</b>

59、;</p><p>　　取齒輪距箱體內(nèi)壁距離軸承距箱體內(nèi)壁則：</p><p>　?、蚨伟惭b齒輪，齒輪左端采用套筒定位，右端使用軸肩定位，取軸段直徑軸段長(zhǎng)度</p><p>　?、蠖稳↓X輪右端軸肩高度軸環(huán)直徑91軸段長(zhǎng)</p><p>　　Ⅳ段用于裝軸承，選用深溝球軸承Nj419，尺寸，取軸段直徑軸段長(zhǎng)164 </p><

60、;p>　　2）軸上零件的周向定位</p><p>　　兩個(gè)齒輪均采用花鍵聯(lián)結(jié)，花鍵適用于載荷較大和定心精度要求較高的靜聯(lián)接和動(dòng)聯(lián)接，它的鍵齒多，工作面總接觸面積大，承載能力高，它的鍵布置對(duì)稱，軸、轂受力均勻，齒槽淺，應(yīng)力集中較小，對(duì)軸和輪轂的消弱小。</p><p><b>　　花鍵尺寸為：</b></p><p>　　軸承與軸的周向定位

61、采用過(guò)渡配合保證的，因此軸段直徑公差取為.</p><p><b>　　軸端倒角 </b></p><p>　　3.3.5 軸的強(qiáng)度效核：</p><p>　　首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖：</p><p><b>　　2） 求支反力：</b></p><p>&

62、lt;b>　　水平面：</b></p><p><b>　　垂直面：</b></p><p>　　3） 計(jì)算彎矩，繪彎矩圖</p><p>　　水平彎矩：圖（b）所示</p><p>　　垂直面彎矩：圖（c）所示</p><p>　　合成彎矩：圖（d）所示</p>

63、<p><b>　　4) 扭矩： </b></p><p>　　5） 計(jì)算當(dāng)量彎矩：圖（f）所示</p><p>　　顯然D處為危險(xiǎn)截面，故只對(duì)該處進(jìn)行強(qiáng)度效核</p><p>　　軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表4－1得</p><p><b>　　由得 </b></p>

64、<p><b>　　取</b></p><p><b>　　<</b></p><p>　　3.3.6 安全系數(shù)效核計(jì)算：</p><p><b>　　1）確定參數(shù)</b></p><p>　　由前述計(jì)算可知： </p><p>

65、　　抗扭截面模量： </p><p><b>　　2）計(jì)算應(yīng)力參數(shù)</b></p><p>　　彎曲應(yīng)力幅 </p><p>　　因彎矩為對(duì)稱循環(huán)，故彎曲平均應(yīng)力</p><p>　　扭剪應(yīng)力幅 </p><p>　　因轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)，故扭剪平均應(yīng)力</p

66、><p><b>　　3）確定影響系數(shù)</b></p><p>　　軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表4－1查得，</p><p>　　軸肩圓角處得有效應(yīng)力集中系數(shù)</p><p><b>　　根據(jù) </b></p><p><b>　　由表4－5經(jīng)插值<

67、;/b></p><p>　　3.4截割部行星機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　已知：輸入功率</b></p><p>　　轉(zhuǎn)速=230.8r/min，</p><p>　　輸出轉(zhuǎn)速=40r/min</p><p>　　3.4.1 齒輪材料熱處理工藝及制造工藝的選定</p&

68、gt;<p>　　太陽(yáng)輪和行星輪的材料為20CrNi2MoA，表面滲碳淬火處理，表面硬度為57～61HRC。因?yàn)閷?duì)于承受沖擊重載荷的工件，常采用韌性高淬透性大的18Cr2Ni4WA和20CrNi2MoA等高級(jí)滲碳鋼，經(jīng)熱處理后，表面有高的硬度及耐磨性，心部又具有高的強(qiáng)度及良好的韌性和很低的缺口敏感性。</p><p>　　試驗(yàn)齒輪齒面接觸疲勞極限MPa</p><p>　　試

69、驗(yàn)齒輪齒根彎曲疲勞極限：</p><p><b>　　太陽(yáng)輪：</b></p><p><b>　　MPa</b></p><p><b>　　行星輪：</b></p><p><b>　　MPa</b></p><p>　　齒形為

70、漸開(kāi)線直齒，最終加工為磨齒，精度為6級(jí)。</p><p>　　內(nèi)齒圈的材料為42CrMo，調(diào)質(zhì)處理，硬度為262～302HBS.</p><p>　　試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限：</p><p><b>　　Mpa</b></p><p>　　試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限：</p><p><b>

71、;　　Mpa</b></p><p>　　齒形的加工為插齒，精度為7級(jí)。</p><p>　　3.4.2 確定各主要參數(shù)</p><p>　　⑴行星機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)比：</p><p>　　i=5.74，采用NGW型行星機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　⑵行星輪數(shù)目：</b></p&

72、gt;<p>　　要根據(jù)文獻(xiàn)3表2.9-3及傳動(dòng)比i，取。</p><p><b>　?、禽d荷不均衡系數(shù)：</b></p><p>　　采用太陽(yáng)輪浮動(dòng)和行星架浮動(dòng)的均載機(jī)構(gòu)，取 =1.15</p><p><b>　?、扰潺X計(jì)算：</b></p><p><b>　　太陽(yáng)輪

73、齒數(shù)</b></p><p>　　式中：取c=22（整數(shù)）</p><p><b>　　內(nèi)齒圈齒數(shù)</b></p><p><b>　　行星輪齒數(shù)</b></p><p><b>　　取 </b></p><p><b>　　⑸齒輪

74、模數(shù)：</b></p><p>　　按文獻(xiàn)3表2.4-7中的公式計(jì)算中心距：</p><p><b>　　綜合系數(shù)：</b></p><p>　　2）太陽(yáng)輪單個(gè)齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：</p><p><b>　　3）齒數(shù)比：</b></p><p><b>　

75、　4）取齒寬系數(shù)：</b></p><p><b>　　5）初定中心距：</b></p><p>　　將以上各值代入強(qiáng)度計(jì)算公式，得</p><p><b>　　6）計(jì)算模數(shù)：</b></p><p><b>　　取標(biāo)準(zhǔn)值m=8</b></p><

76、;p>　　7）未變位時(shí)中心距a：</p><p><b>　　根據(jù)實(shí)際情況取</b></p><p><b>　?。?）計(jì)算變位系數(shù)</b></p><p><b>　　1）a-c傳動(dòng)</b></p><p><b>　　a)嚙合角：</b><

77、/p><p><b>　　所以 </b></p><p><b>　　b)總變位系數(shù)：</b></p><p>　　c)中心距變動(dòng)系數(shù)：</p><p><b>　　d)齒頂降低系數(shù)：</b></p><p><b>　　e)分配變位系數(shù)：&

78、lt;/b></p><p>　　取 （見(jiàn)文獻(xiàn)3第101頁(yè)）</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　2）c-b傳動(dòng)</b></p><p><b>　　a)嚙合角：</b></p><p><b>　　

79、式中， </b></p><p><b>　　代入 </b></p><p><b>　　所以 </b></p><p><b>　　b)變位系數(shù)和：</b></p><p>　　c)中心距變動(dòng)系數(shù)：</p><p><b&g

80、t;　　d)齒頂降低系數(shù)：</b></p><p><b>　　e)分配變位系數(shù)：</b></p><p>　　3.4.3 幾何尺寸計(jì)算</p><p><b>　　分度圓 </b></p><p><b>　　齒頂圓 </b></p><p

81、><b>　　齒根圓 </b></p><p><b>　　基圓直徑 </b></p><p><b>　　齒頂高系數(shù) </b></p><p><b>　　太陽(yáng)輪，行星輪—</b></p><p><b>　　內(nèi)齒輪—</b&

82、gt;</p><p><b>　　頂隙系數(shù)</b></p><p><b>　　太陽(yáng)輪，行星輪—</b></p><p><b>　　內(nèi)齒輪—</b></p><p>　　代入上組公式計(jì)算如下：</p><p><b>　　太陽(yáng)輪</b

83、></p><p><b>　　行星輪 </b></p><p><b>　　內(nèi)齒輪</b></p><p><b>　　太陽(yáng)輪，齒寬b</b></p><p>　　由表2.5-12, </p><p><b>　　取 </b>

84、;</p><p><b>　　則 </b></p><p><b>　　取 </b></p><p><b>　　～</b></p><p>　　3.4.4 嚙合要素驗(yàn)算</p><p>　　⑴a-c傳動(dòng)端面重合度</p><

85、p><b>　　頂圓齒形曲徑：</b></p><p><b>　　太陽(yáng)輪</b></p><p><b>　　行星輪</b></p><p><b>　　2）端面嚙合長(zhǎng)度：</b></p><p>　　式中 “”號(hào)正號(hào)為外嚙合，負(fù)號(hào)為內(nèi)嚙合角&l

86、t;/p><p><b>　　— 端面節(jié)圓嚙合</b></p><p><b>　　直齒輪 </b></p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　（mm）</b></p><p><b>　　3）端面重

87、合度：</b></p><p>　　⑵ c-b端面重合度</p><p><b>　　頂圓齒形曲徑 ：</b></p><p><b>　　由上式計(jì)算得 </b></p><p><b>　　行星輪 </b></p><p><b&

88、gt;　　內(nèi)齒輪 </b></p><p><b>　　2）端面嚙合長(zhǎng)度：</b></p><p><b>　　3）端面重合度：</b></p><p>　　3.4.5 齒輪強(qiáng)度驗(yàn)算</p><p>　　（1）a-c傳動(dòng) （以下為相嚙合的小齒輪（太陽(yáng)輪）的強(qiáng)度計(jì)算過(guò)程，太陽(yáng)輪（行星輪

89、）的計(jì)算方法相同。）</p><p><b>　　1）確定計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　名義轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　名義圓周力</b></p><p>　　2） 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：</p><p>　　式中 —太陽(yáng)輪相

90、對(duì)于行星架的轉(zhuǎn)速, (r/min)</p><p>　　—壽命期內(nèi)要求傳動(dòng)的總運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，(h)</p><p><b>　　(h)</b></p><p>　　3）確定強(qiáng)度計(jì)算中的各種系數(shù)：</p><p><b>　　a)使用系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)對(duì)截割

91、部使用負(fù)荷的實(shí)測(cè)與分析，?。ㄝ^大沖擊）</p><p><b>　　b)動(dòng)負(fù)荷系數(shù)</b></p><p><b>　　因?yàn)楹?lt;/b></p><p><b>　　可根據(jù)圓周速度：</b></p><p><b>　　和 </b></p>

92、<p>　　由文獻(xiàn)3圖2.4-4，</p><p><b>　　查得6級(jí)精度時(shí)：</b></p><p>　　c)齒向載荷分布系數(shù)</p><p>　　由文獻(xiàn)3表2.4-8查得滲碳淬火齒輪 </p><p>　　文獻(xiàn)3表2.4-9， </p><p>　　由文獻(xiàn)3表2.4-8查得，&l

93、t;/p><p>　　根據(jù)和,由文獻(xiàn)3圖2.4-5,</p><p><b>　　查得</b></p><p><b>　　式中： </b></p><p>　　d)齒間載荷分布系數(shù)</p><p><b>　　因</b></p><

94、;p>　　由文獻(xiàn)3圖2.4-6查得</p><p>　　e)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) </p><p><b>　　式中， 直齒輪；</b></p><p><b>　　—端面節(jié)圓嚙合角；</b></p><p><b>　　直齒輪</b></p><p>

95、;　　—端面壓力角， 直齒輪</p><p><b>　　f)彈性系數(shù)</b></p><p>　　由文獻(xiàn)3表2.4-11查得 </p><p><b>　?。ㄤ摗摚?lt;/b></p><p><b>　　g)齒形系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)和

96、，由文獻(xiàn)3圖2.4-14查</p><p><b>　　h)應(yīng)力修正系數(shù)</b></p><p>　　由文獻(xiàn)3圖2.4-18,查得 </p><p><b>　　i)重合度系數(shù)</b></p><p><b>　　j)螺旋角系數(shù)和</b></p><p>

97、;<b>　　因 </b></p><p><b>　　得 </b></p><p><b>　　得 </b></p><p><b>　　4) 齒數(shù)比：</b></p><p>　　5） 接觸應(yīng)力的基本值</p><p&

98、gt;<b>　　6） 接觸應(yīng)力：</b></p><p>　　7） 彎曲應(yīng)力的基本值：</p><p>　　8） 齒根彎曲應(yīng)力：</p><p>　　9） 確定計(jì)算許用接觸應(yīng)力時(shí)的各種系數(shù)</p><p><b>　　a)壽命系數(shù)</b></p><p>　　因，由文獻(xiàn)3圖

99、2.4-7,得 </p><p><b>　　b)潤(rùn)滑系數(shù)</b></p><p><b>　　因和</b></p><p>　　由文獻(xiàn)3圖2.4-9，查得 </p><p><b>　　c)速度系數(shù)</b></p><p>　　因 ，由文獻(xiàn)3圖2.4

100、-10，查得</p><p><b>　　d)粗糙硬化系數(shù)</b></p><p><b>　　因 和 </b></p><p>　　由圖2.4-11， 查得 </p><p><b>　　e)工作硬化系數(shù)</b></p><p>　　由于大小齒輪均為

101、硬齒面，所以 </p><p>　　f)尺寸系數(shù) 由文獻(xiàn)3表2.4-15 ，查得</p><p>　　10) 許用接觸應(yīng)力</p><p>　　11) 接觸強(qiáng)度安全系數(shù)</p><p>　　12) 確定計(jì)算許用彎曲應(yīng)力時(shí)的各種系數(shù)</p><p>　　a)試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)</p><p&g

102、t;　　b)壽命系數(shù) 因,查文獻(xiàn)3圖2.4-8得 </p><p>　　c)相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)</p><p>　　因,由文獻(xiàn)3圖2.4-20查得 </p><p>　　d)齒根表面狀況系數(shù) </p><p><b>　　e)尺寸系數(shù)</b></p><p>　　由文獻(xiàn)3表2.4-16,得&

103、lt;/p><p>　　13) 許用彎曲應(yīng)力</p><p>　　14)彎曲強(qiáng)度安全系數(shù)</p><p><b>　　(2) c-b傳動(dòng)</b></p><p>　　本節(jié)僅列出相嚙合的大齒輪（內(nèi)齒輪）的強(qiáng)度計(jì)算過(guò)程，小齒輪（行星輪）的強(qiáng)度較高，故計(jì)算從略。</p><p><b>　　名義切

104、向力 </b></p><p><b>　　2) 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</b></p><p>　　式中 —內(nèi)齒輪相對(duì)于行星架的轉(zhuǎn)速 r/mim；</p><p>　　3) 確定強(qiáng)度計(jì)算中的各種系數(shù)</p><p><b>　　a)使用系數(shù) </b></p><

105、p><b>　　b)動(dòng)負(fù)荷系數(shù)</b></p><p><b>　　和 </b></p><p>　　由文獻(xiàn)3圖2.4-4查得， （7級(jí)精度）</p><p>　　c)齒向載荷分布系數(shù)</p><p>　　由文獻(xiàn)3表2.4-8，查得調(diào)質(zhì)鋼</p><p><

106、b>　　，</b></p><p>　　由文獻(xiàn)3表2.4-9，得</p><p>　　由文獻(xiàn)3表2.4-10，查得</p><p>　?。ㄒ?yàn)?齒寬100<b<200）</p><p>　　根據(jù)和由文獻(xiàn)3圖2.4-5，查得</p><p><b>　　式中 </b&

107、gt;</p><p>　　d) 齒間載荷分布系數(shù)</p><p><b>　　因</b></p><p>　　由文獻(xiàn)3圖2.4-6查得 </p><p>　　e)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) </p><p><b>　　式中， 直齒輪：</b></p><p>

108、<b>　　—端面節(jié)圓嚙合角：</b></p><p><b>　　直齒輪</b></p><p><b>　　—端面壓力角，</b></p><p><b>　　直齒輪</b></p><p><b>　　f)彈性系數(shù)</b><

109、;/p><p>　　由文獻(xiàn)3表2.4-11，查得</p><p><b>　　g)齒形系數(shù)</b></p><p>　　由文獻(xiàn)3圖2.4-13，查得 </p><p><b>　　h)應(yīng)力修正系數(shù)</b></p><p>　　由文獻(xiàn)3圖2.4-18,查得 </p>

110、<p><b>　　i)重合度系數(shù)</b></p><p><b>　　j)螺旋角系數(shù)，</b></p><p><b>　　因 </b></p><p><b>　　得</b></p><p><b>　　得 </b>&

111、lt;/p><p><b>　　4) 齒數(shù)比</b></p><p>　　5) 接觸應(yīng)力的基本值</p><p><b>　　6) 接觸應(yīng)力</b></p><p>　　7) 彎曲應(yīng)力的基本值</p><p><b>　　8) 齒根彎曲應(yīng)力</b></

112、p><p>　　9) 確定計(jì)算許用接觸應(yīng)力時(shí)的各種系數(shù)</p><p><b>　　a)壽命系數(shù)</b></p><p>　　因，由文獻(xiàn)3圖2.4-7,得 </p><p><b>　　b)潤(rùn)滑系數(shù)</b></p><p><b>　　因和</b></

113、p><p>　　由文獻(xiàn)3圖2.4-9，查得 </p><p><b>　　c)速度系數(shù)</b></p><p><b>　　因，</b></p><p>　　由文獻(xiàn)3圖2.4-10 查得</p><p><b>　　d)粗糙度硬化系數(shù)</b></

114、p><p><b>　　因和</b></p><p>　　由文獻(xiàn)3圖2.4-11查得 </p><p><b>　　e)工作硬化系數(shù)</b></p><p><b>　　因內(nèi)齒輪齒面硬度為</b></p><p><b>　　由公式得 </

115、b></p><p><b>　　f)尺寸系數(shù) </b></p><p>　　由文獻(xiàn)3表2.4-15 ，查得</p><p>　　10) 許用接觸應(yīng)力</p><p>　　11) 接觸強(qiáng)度安全系數(shù)</p><p>　　12) 確定計(jì)算許用彎曲應(yīng)力時(shí)的各種系數(shù)</p><p

116、>　　a)試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) </p><p>　　b)壽命系數(shù) 因,查文獻(xiàn)3圖2.4-8得 </p><p>　　c)相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)</p><p>　　因,由文獻(xiàn)3圖2.4-20,查得 </p><p>　　d)齒根表面狀況系數(shù) </p><p>　　由文獻(xiàn)3圖2.4-21,查得</p&g

117、t;<p>　　e)尺寸系數(shù)，由文獻(xiàn)3表2.4-16,得 </p><p>　　13) 許用彎曲應(yīng)力</p><p>　　14)彎曲強(qiáng)度安全系數(shù)</p><p>　　3.5 軸承的壽命校核</p><p>　　3.5.1 對(duì)截Ⅲ軸的軸承22219c和Nj419進(jìn)行壽命計(jì)算</p><p>　?。?）計(jì)算軸

118、承支反力</p><p>　　1）采用在軸的校核中的數(shù)據(jù)</p><p><b>　　2）合成支反力</b></p><p>　　3）軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷</p><p><b>　　4）軸承的壽命</b></p><p>　　查文獻(xiàn)2表5-9，5-10得 </p

119、><p>　　通過(guò)計(jì)算，兩個(gè)軸承的壽命合格。</p><p>　　3.5.2 行星輪軸承壽命的計(jì)算</p><p>　?。?）每個(gè)軸承上的徑向載荷</p><p>　　選用軸承為22314c </p><p>　　查文獻(xiàn)2表5-9，5-10得</p><p><b>　　（2）軸承的壽命

120、</b></p><p>　　通過(guò)計(jì)算，軸承的壽命合格。</p><p>　　3.6 花鍵的強(qiáng)度校核</p><p>　　3.6.1 截Ⅳ軸花鍵校核</p><p>　?。ǎ保u臂截Ⅳ軸選用花鍵</p><p><b>　?。ǎ玻?qiáng)度校核</b></p><p>

121、;　　按文獻(xiàn)２－５１公式　</p><p><b>　　式中?。瓊鬟f的轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　－各齒載荷不均勻系數(shù)　　?。?.70.8）</p><p><b>　?。X數(shù)</b></p><p><b>　　－齒的工作長(zhǎng)度</b></p><p&

122、gt;<b>　?。骄睆絤m</b></p><p>　?。X的工作高度mm　漸開(kāi)線花鍵</p><p>　?。郏荩S用壓強(qiáng)　查表2-23 ［］=（1020）</p><p><b>　　則 </b></p><p><b>　　強(qiáng)度校核合格</b></p>

123、<p>　　3.6.2 行星輪系花鍵校核</p><p>　?。?）選用漸開(kāi)線花鍵型號(hào)為 </p><p>　　（2）按式文獻(xiàn)2-51公式 </p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)得 </b></p><p><b>　　強(qiáng)度校核合格</b></p><p>&

124、lt;b>　　4 滾筒截齒配置</b></p><p>　　采煤機(jī)滾筒設(shè)計(jì)的一個(gè)重要問(wèn)題是截齒配置,基本要求是:采出的塊煤要多,產(chǎn)生的煤塵要小,截割阻力和牽引力要比較均衡地作用在滾筒上。這些要求若能實(shí)現(xiàn),則采煤機(jī)使用壽命延長(zhǎng),同時(shí)也將提高煤的售價(jià),保護(hù)了井下工作人員的身體健康。塊煤率的大小與截齒的尺寸、安裝數(shù)量以及排列方式都有較大的關(guān)系,加大截齒的伸出長(zhǎng)度或減少截齒的數(shù)量都可以提高塊煤率,但這將

125、會(huì)加劇整個(gè)采煤機(jī)的振動(dòng),影響采煤機(jī)的使用壽命。MG300P700 - WD 采煤機(jī)使用的<1 800 mm ×800 mm滾筒截齒排列布置的設(shè)計(jì),采煤機(jī)滾筒端面結(jié)構(gòu)如下圖1 所示。</p><p>　　圖1 　采煤機(jī)滾筒端面結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　1 端盤(pán)端面截齒 2 端盤(pán)截齒 3 葉片截齒.</p><p><b>　　4.

126、1截齒配置</b></p><p>　　4.1.1 端盤(pán)截齒</p><p>　　端盤(pán)截齒的作用是平衡軸向力與自開(kāi)缺口。</p><p>　　(1) 端盤(pán)截齒的工作條件接近為半封閉,截齒負(fù)荷大,消耗的功率占工作機(jī)構(gòu)的1/3 左右,端盤(pán)截齒消耗占滾筒截齒消耗的一半左右,故其截距要縮小,每條截線上安裝的截齒數(shù)要增多。MG300P700 - WD 采煤機(jī)所使用

127、的<1 800 mm ×800 mm滾筒端盤(pán)截齒分為3 組,每組一個(gè)0°截齒,6 個(gè)傾斜安裝的截齒,傾角順著滾筒轉(zhuǎn)向從小到大順序排列。端盤(pán)端面安裝有6 個(gè)端面截齒,以利于采煤機(jī)開(kāi)缺口及防止端盤(pán)接觸煤壁,增加摩擦和磨損。端盤(pán)截齒截距從煤壁向外逐漸加大,即18 mm →28 mm →34mm →40 mm。</p><p>　　(2) 滾筒截齒在截煤過(guò)程中所產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)采煤機(jī)截割部?jī)?nèi)的各部件

128、及整個(gè)采煤機(jī)的使用壽命和工作可靠性的影響都是極為嚴(yán)重的。產(chǎn)生振動(dòng)的原因除了煤是脆性非均勻材料外,另一個(gè)較重要的因素是滾筒本身的結(jié)構(gòu)。切槽斷面形狀不對(duì)稱是產(chǎn)生截齒側(cè)向力的根本原因[2 ] ,所有截齒的側(cè)向力之和就形成了沿滾筒軸向作用的滾筒側(cè)向力,這個(gè)力對(duì)采煤機(jī)的穩(wěn)定性起著決定性的作用,側(cè)向不平衡力大小的不斷變化導(dǎo)致了滾筒、搖臂以及整個(gè)采煤機(jī)沿著這個(gè)方向振動(dòng)。因此在每組截齒中設(shè)置一個(gè)向采空區(qū)負(fù)傾斜截齒,用以平衡軸向力,以減輕采煤機(jī)的振動(dòng),提

129、高采煤機(jī)的穩(wěn)定性。</p><p>　　(3) 開(kāi)道截齒采用零度齒,這樣對(duì)截割是最有利的,因?yàn)殚_(kāi)道截齒是在半封閉—封閉截槽里工作,條件最差,當(dāng)它開(kāi)出一個(gè)自由面后,即為以后截齒開(kāi)創(chuàng)了良好的工作條件。端盤(pán)的截割寬度為120 mm ,與滾筒的有效截深800 mm相比只是很小的一個(gè)寬度,但對(duì)整個(gè)滾筒的影響卻是不能忽視的。</p><p>　　4.1.2 　葉片上截齒的配置</p>&

130、lt;p>　　截齒在螺旋滾筒上的配置直接影響滾筒截割性能的好壞。合理配置截齒可使塊煤率提高，粉塵減少，比能耗降低，滾筒受力平穩(wěn)，采煤機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定。</p><p>　　一般截齒配置的原則是：</p><p>　?、?保證把被截割煤全部破落下來(lái)。</p><p>　?、?截割下來(lái)的煤塊度大、煤塵少、比能耗小。</p><p>　　③ 滾筒載

131、荷均勻，動(dòng)負(fù)荷和振動(dòng)較小，采煤機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)。</p><p>　　截齒在螺旋滾筒上的配置情況用截齒配置圖來(lái)表示。如下圖該型采煤機(jī)截齒配置圖，它是截齒齒尖所圓柱面的展開(kāi)圖。水平直線表示齒尖的運(yùn)動(dòng)軌跡（截線），相鄰截線間的距離就是截距。豎線表示截齒的位置坐標(biāo)。圓圈表示截齒的位置，黑點(diǎn)表示安裝角不排列，屬順序式截槽。滾筒端盤(pán)截齒排列較密，為減少端盤(pán)與煤壁的摩擦損失，截齒傾斜安裝，屬順序式配置，其方向與葉片上截齒排列的方向

132、相反。緊靠被截煤壁的截齒傾角最大，屬半封閉式截槽?？坷镞叺拿罕谔庬敯蹇鋸埿?yīng)弱，截割阻力較大，為了避免截齒受力過(guò)大，減輕截齒過(guò)早磨損，端盤(pán)截齒配置的截線加密，截齒加多，端盤(pán)截齒一般為滾筒總截齒數(shù)的一半左右，端盤(pán)消耗功率一般約占滾筒總功率的1/3。</p><p><b>　　1.葉片截齒配置</b></p><p>　　截齒的配置應(yīng)利于采出的塊煤多，產(chǎn)生的煤塵少；截割

133、阻力要比較均衡地作用在滾筒上，以提高采煤機(jī)的工作平穩(wěn)性。　　為了保證滾筒截荷比較平穩(wěn)，截齒應(yīng)該均勻地分布在滾筒周?chē)２擅簷C(jī)螺旋滾筒的截齒配置一般都屬于順序式配置和正常棋盤(pán)式配置。順序式配置時(shí)，截齒是一個(gè)緊挨著一個(gè)進(jìn)行截煤的。每個(gè)截齒(端盤(pán)截齒除外)受到朝煤壁方向作用的側(cè)向力。正常棋盤(pán)式配置時(shí)，截齒是按一個(gè)跳一個(gè)次序進(jìn)行截煤的，因切屑斷面接近對(duì)稱，截齒所受側(cè)向力基本上能夠保持平衡；又因切屑斷面比較大，截割比能耗較低。綜合因素參考，本設(shè)計(jì)