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

1緒論.11.1引言.11.2采煤機(jī)械概述.11.2.1采煤機(jī)械化的發(fā)展.11.2.2機(jī)械化采煤的類型.21.3采煤機(jī)簡(jiǎn)述.21.3.1采煤機(jī)的分類、組成和工作原理.21.3.2滾筒采煤機(jī)的工作原理.31.3.3滾筒采煤機(jī)的特點(diǎn).41.3.4采煤機(jī)與刨煤機(jī)的比較.42MG300/700WD型采煤機(jī).42.2主要用途及適用范圍.52.3型號(hào)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(jī)截割部的設(shè)計(jì).73.1截割部概述.73.2截割部傳動(dòng)總體方案.73.2.1設(shè)計(jì)總則.73.2.2已知條件.83.2.3截割部傳動(dòng)方案的確定.83.2.4計(jì)算傳動(dòng)效率.93.2.5傳動(dòng)比的分配及配齒情況.103.3截割部傳動(dòng)系統(tǒng)齒輪的校核計(jì)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(jì)算.113.3.3變速齒輪校核計(jì)算.193.3.4截三軸小齒輪，惰二軸齒輪，對(duì)三軸齒輪，截四軸齒輪校核計(jì)算.243.4截割部傳動(dòng)系統(tǒng)輔助裝置的校核計(jì)算.453.4.1各軸花鍵的設(shè)計(jì)與校核.453.4.2截割部傳動(dòng)系統(tǒng)各傳動(dòng)軸、軸承的校核.504MG300/700WD型采煤機(jī)截割部說(shuō)明.584.1截割機(jī)構(gòu).584.2截割機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng).584.3截割部減速箱.594.4截割滾筒.604.5維護(hù)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(shū)目.76致謝.77第1頁(yè)1緒論1.1引言我國(guó)是產(chǎn)煤大國(guó)，煤炭也是我國(guó)最主要的能源，是保證我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)飛速增長(zhǎng)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。煤炭工業(yè)的機(jī)械化是指采掘、支護(hù)、運(yùn)輸、提升的機(jī)械化。其中采掘包括采煤和掘進(jìn)巷道。隨著采煤機(jī)械化的發(fā)展，采煤機(jī)是現(xiàn)在最主要的采煤機(jī)械。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)的需要，到今天幾乎是我國(guó)采煤機(jī)占領(lǐng)我國(guó)的整個(gè)采煤機(jī)市場(chǎng)，依靠科技進(jìn)步，推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)高效礦井綜合配套技術(shù)是我國(guó)煤炭科技的發(fā)展的主攻方向，我國(guó)的采煤機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了自主研發(fā)，標(biāo)準(zhǔn)化，系列化階段。1.2采煤機(jī)械概述1.2.1采煤機(jī)械化的發(fā)展機(jī)械化采煤開(kāi)始于上世紀(jì)40年代，是隨著采煤機(jī)械（采煤機(jī)和刨煤機(jī)）的出現(xiàn)而開(kāi)始的。40年代初期，英國(guó)、蘇聯(lián)相繼生產(chǎn)了采煤機(jī)，聯(lián)邦德國(guó)生產(chǎn)了刨煤機(jī)，使工作面落煤，裝煤實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化。但是當(dāng)時(shí)的采煤機(jī)都是鏈?zhǔn)焦ぷ鳈C(jī)構(gòu)，能耗大、效率低，加上工作面輸送機(jī)不能自移，所以生產(chǎn)率受到一定的限制。50年代初期，英國(guó)、聯(lián)邦德國(guó)相繼生產(chǎn)力滾筒采煤機(jī)、可彎曲刮板輸送機(jī)和單體液壓支柱，大大推進(jìn)了采煤機(jī)械化的發(fā)展。由于當(dāng)時(shí)采煤機(jī)上的滾筒式死滾筒，不能實(shí)現(xiàn)跳高，因而限制了采煤機(jī)械的適用范圍，我們稱這種固定滾筒的采煤機(jī)為第一代采煤機(jī)。這樣，50年代各國(guó)的采煤機(jī)械化的主流還只是處于普通機(jī)械化水平。雖然載1954年英國(guó)已經(jīng)研制出了液壓自移式支架，但是由于采煤機(jī)和可彎曲刮板輸送機(jī)尚不完善，綜采技術(shù)僅僅處于開(kāi)始試驗(yàn)階段。60年代是世界綜采技術(shù)的發(fā)展時(shí)期。第二代采煤機(jī)單搖臂滾筒采煤機(jī)的出現(xiàn)，解決了采高調(diào)整的問(wèn)題，擴(kuò)大了采煤機(jī)的適用范圍；特別是1964年第三代采煤機(jī)雙搖臂采煤機(jī)的出現(xiàn)，進(jìn)一步解決了工作面自開(kāi)缺口問(wèn)題；再加上液壓支架和可彎曲刮板輸送機(jī)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(gè)新水平，并在生產(chǎn)中顯示了綜合機(jī)械化采煤的優(yōu)越性高校、高產(chǎn)、安全和經(jīng)濟(jì)，因此各國(guó)競(jìng)相采用綜采。進(jìn)入70年代。綜采機(jī)械化得到了進(jìn)一步發(fā)掌和提高，綜采設(shè)備開(kāi)始向大功率、高效率及完善性能和擴(kuò)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(jī)，以及工作阻力大1500KN的強(qiáng)力液壓支架等。1970年采煤機(jī)無(wú)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(jī)電牽引采煤機(jī)，大大改善了采煤機(jī)的性能，并擴(kuò)大了它的使用范圍。目前，各主要產(chǎn)煤國(guó)家已基本上實(shí)現(xiàn)力采煤機(jī)械化。衡量一個(gè)國(guó)家采煤機(jī)械化水第2頁(yè)平的指標(biāo)是采煤機(jī)械化程度和綜采機(jī)械化程度。采煤機(jī)械化的發(fā)展方向是：不斷完善各類采煤設(shè)備，使之達(dá)到高效、高產(chǎn)、安全、經(jīng)濟(jì)；向遙控及自動(dòng)控制發(fā)展，以逐步過(guò)渡到無(wú)人工作面采煤；提高單機(jī)的可靠性，并使之系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化；研制后、薄及急傾斜等難采煤層的機(jī)械設(shè)備。1.2.2機(jī)械化采煤的類型長(zhǎng)壁采煤工作面的采煤過(guò)程主要包括：落煤、裝煤、工作面運(yùn)煤、頂板支護(hù)及處理采空去五個(gè)工序，按照這些工序來(lái)分有兩種機(jī)械化采煤方式：1）普通機(jī)械化采煤（普采）利用采煤機(jī)械（刨煤機(jī)或采煤機(jī)）來(lái)實(shí)現(xiàn)落煤和裝煤，工作面輸送機(jī)運(yùn)煤，并用單體液壓（或金屬磨擦）支柱及金屬鉸接梁來(lái)支護(hù)頂板的采煤法稱普通機(jī)械化采煤。2）綜合機(jī)械化采煤（綜采）用大功率采煤機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)落煤裝煤，刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，自移式液壓支架來(lái)支護(hù)頂板而使工作面采煤過(guò)程完全實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的采煤法稱綜合機(jī)械化采煤。綜采工作面主要是三機(jī)配合：如下圖1-1所示：圖1-11.采煤機(jī)2.刮板輸送機(jī)3.液壓支架1.3采煤機(jī)簡(jiǎn)述1.3.1采煤機(jī)的分類、組成和工作原理采煤機(jī)有不同的分類方法，一般我們按照工作機(jī)構(gòu)的形式進(jìn)行分類，可分為：第3頁(yè)滾筒式、鉆削式和鏈?zhǔn)讲擅簷C(jī)；現(xiàn)在我們所說(shuō)的采煤機(jī)主要是指滾筒采煤機(jī)，這種采煤機(jī)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(jī)的設(shè)計(jì)基本上都是使用模塊化設(shè)計(jì)，電機(jī)橫向布置，采用模塊化設(shè)計(jì)使各主要部件分開(kāi)，特別是傳動(dòng)部件的分離使傳動(dòng)效率更高，傳動(dòng)更可靠，維修和檢查方便；采煤機(jī)的牽引部分也采用了無(wú)鏈牽引，牽引嚙合效率高，不會(huì)出現(xiàn)斷鏈?zhǔn)鹿适怪踩?.3.2滾筒采煤機(jī)的工作原理第四代采煤機(jī)研發(fā)成功后，現(xiàn)在采煤機(jī)的設(shè)計(jì)基本上傳承了他們的特點(diǎn)，隨著機(jī)械電子的飛速發(fā)展，對(duì)采煤機(jī)產(chǎn)生了很大的影響，現(xiàn)在采煤機(jī)是集電子系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)，機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)于一身的復(fù)雜的系統(tǒng)。在機(jī)械傳動(dòng)部分現(xiàn)代的采煤機(jī)去掉了以前采煤機(jī)的的托架，全部采用雙滾筒設(shè)計(jì)。雙滾筒采煤機(jī)工作時(shí)，前滾筒割頂煤，后滾筒割底部煤，并清理浮煤。（雙滾筒采煤機(jī)的工作原理如圖1-2所示）因此雙滾筒采煤機(jī)沿工作面牽引一次，可以進(jìn)一次刀；返回時(shí)，又可以進(jìn)一刀，即采煤機(jī)往返一次進(jìn)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(jī)，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(duì)順時(shí)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(shí)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(jī)有自開(kāi)缺口的能力，當(dāng)采煤機(jī)割完一刀后，需要重新將滾筒切入一個(gè)截深，這一過(guò)程稱為進(jìn)刀。常用的進(jìn)刀方式有兩種：1端部斜切法利用采煤機(jī)在工作面兩端約2530m的范圍內(nèi)斜切進(jìn)刀稱端部斜切進(jìn)刀法；2中部斜切法（半工作面法）利用采煤機(jī)在工作面中部斜切進(jìn)刀稱為中部斜切法。第4頁(yè)1.3.3滾筒采煤機(jī)的特點(diǎn)1.使用范圍廣滾筒采煤機(jī)對(duì)煤層地質(zhì)條件的要求較低，對(duì)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(jī)都能適應(yīng)；2調(diào)高方便，免開(kāi)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(hù)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)5向標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化發(fā)展。但是采煤機(jī)也有其缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)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(jī)與刨煤機(jī)的比較刨煤機(jī)是僅次于滾筒采煤機(jī)而應(yīng)用的較多的一種采煤機(jī)械。它們兩者的特點(diǎn)區(qū)別在于：（1）刨煤機(jī)較采煤機(jī)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?yàn)槿绱怂漠a(chǎn)量較采煤機(jī)而言低了很多；（2）刨煤機(jī)傳動(dòng)裝置位于輸送機(jī)兩端，刨頭靠輸送機(jī)導(dǎo)向，因此包頭可做的很矮，適合在薄煤層開(kāi)采；（3）刨煤機(jī)的使用條件壁采煤機(jī)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(jī)；（4）刨煤機(jī)調(diào)整采高較困難，因?yàn)榕兕^高度不能隨時(shí)調(diào)整，所以要求不能粘頂及厚度不能過(guò)大；（5）刨煤機(jī)不能自開(kāi)缺口，工作面兩端需人工開(kāi)缺口，工作量大；（6）刨煤機(jī)消耗在刨頭與輸送機(jī)及底板之間的摩擦功率大，用于采煤的有效功率占采煤機(jī)械總功率較小。滾筒式采煤機(jī)正是因?yàn)樗倪m應(yīng)性強(qiáng)，生產(chǎn)產(chǎn)量大，機(jī)械化程度高，截割效率高等等優(yōu)點(diǎn)得到了飛躍的發(fā)展。2MG300/700WD型采煤機(jī)2.1概述MG300/700WD型采煤機(jī)主要特點(diǎn)第5頁(yè)1、截割電機(jī)橫向布置在搖臂上，搖臂與機(jī)身連接沒(méi)有動(dòng)力傳動(dòng)；2、主機(jī)身分三段，即左右牽引部，中間控制箱，無(wú)底托架設(shè)計(jì)，過(guò)煤空間大；3、采煤機(jī)牽引調(diào)速系統(tǒng)采用先進(jìn)的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速技術(shù)，體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；4、電動(dòng)機(jī)無(wú)電刷、無(wú)整流子、無(wú)轉(zhuǎn)子鼠籠、堅(jiān)固可靠；5、開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)特有的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大電流?。?50%Th時(shí)30%Ih），系統(tǒng)效率高；6、采用回饋制動(dòng)技術(shù)，保證采煤機(jī)在大傾角（45）可靠安全運(yùn)行；7、主機(jī)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(wú)鏈電牽引采煤機(jī)一般適用于采高1.8-4.2m，傾角小于45度。2.3型號(hào)的組成及其代表的含義MG300/700-WD無(wú)鏈電牽引分隔符：右邊無(wú)代號(hào)時(shí)不標(biāo)出裝機(jī)總