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新型电牵引采煤机截割部的设计(有cad图).rar

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    编号:20181016173631167    类型:共享资源    大小:1.59MB    格式:RAR    上传时间:2018-10-16
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    新型 牵引 采煤 机截割部 设计 cad
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    本 科 毕 业 设 计(论文)题目 新型电牵引采煤机截割部的设计 I摘 要本说明书主要介绍了采煤机截割部的设计计算。此新型电牵引采煤机截割部主要是由一个摇臂减速箱和一个行星减速机构组成,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。关键词:采煤机;截割部;减速箱;行星轮系;设计IIAbstractCalculate in design which cuts the cutting department of main introduction mining machine of this manual.It is made up of a gearbox and moderate breeze gear wheel transmission that the advanced mining machine cuts the cutting department,cut the electrical machinery of cutting department and put to fix up horizontally in the rocker arm,the power that the motor outputs leans on around of transmission of department of gear wheel and planet round via the tertiary straight tooth ,urge the cylinder ti rotate finally.Cut the cutting department and adopt the floating structure of four planetary forms,have reduced the physical dimension, adopt the large angle to curve the rocker arm to design,have strengthened the space of coal,have improved the coal result of putting.Key words: Mining machine;Cut the cutting department;Gearbox;A department of planet;Desighi目 录 前 言 .......................................................11 绪论 .......................................................21.1 采煤机发展概述 .......................................21.2 国内外发展现状及研究趋势 .............................41.2.1 国外电牵引采煤机发展概况 ........................41.2.2 国内电牵引采煤机发展概况 ........................51.2.3 技术特点与发展趋势 ..............................61.2.4 国内电牵引采煤机研究方向 ........................92 煤的机械性能及截割理论 ....................................102.1 煤层构造特点 ........................................102.1.1 原生性构造特点 .................................102.1.2 次生性构造特点 .................................102.1.3 断裂和裂缝的观测 ...............................112.2 煤的物理机械性质 ....................................122.2.1 煤的物理性质 ...................................122.2.2 煤的机械性质 ...................................132.2.3 煤的坚固系数 ...................................172.2.4 煤的截割阻抗 ...................................173 截割部的设计与计算 ........................................183.1 主要技术参数 .........................................183.2 传动比和各轴转矩的计算 ...............................193.3 齿轮强度校核 ........................................223.3.1 第Ⅰ级、高速级减速齿轮 .........................22ii3.3.2 第Ⅱ级减速齿轮 .................................293.4 行星机构的计算 ......................................363.5 截割部轴的设计计算 ..................................563.5.1 离合器齿轮轴 ...................................563.5.2 齿轮组轴 .......................................643.6 截割部轴承寿命校核 ..................................713.6.1 离合齿轮组轴承 .................................713.6.2 齿轮组轴轴承 ...................................734 采煤机的使用与维护 ........................................754.1 采煤机使用过程中常见故障与处理 ......................754.1.1 采煤机截割部与牵引部连接部位损坏的原因分析: ...754.2 大功率采煤机截割部温升过高现象及解决方法 .............764.2.1 发热原因的分析 .................................774.2.2 解决方法 .......................................774.3 采煤机轴承的维护及漏油的防治 ........................784.3.1 采煤机轴承损坏形式和原因 .......................784.3.2 预防和改进措施 .................................794.3.3 加强轴承使用中维护和保养 .......................804.3.4 采煤机漏油及处理 ...............................804.4 煤矿机械传动齿轮失效的改进途径 ......................814.4.1 设计 ...........................................824.4.2 选材 ...........................................834.4.3 加工工艺 .......................................834.4.4 热处理 .........................................844.4.5 表由强化处理 ...................................85iii4.4.6 正确安装运行 ...................................854.4.7 润滑 ...........................................85致 谢 ......................................................89参考文献 ....................................................901前 言我国是一个贫油、少气、富煤的国家,因此我国是产煤大国,煤炭是我国最主要的能源,是保证我国国民经济飞速增长的重要物质基础。然而采煤一直以来都被人们看作一项非常危险的事情。在以前国内有很多小型煤窑,由于规模小,技术落后,大部分都是靠人工进行挖煤、运输煤。因此经常出现各种事故,而且大量浪费了资源。大型的采煤机械的出现使这一现象得到了改观。采煤机作为采煤的主要工具是实现煤矿生产机械化和现代化的重要设备之一。机械化采煤可以减轻体力劳动、提高安全性,达到高产量、高效率、低消耗的目的。它对提高煤的采掘效率有着重要的影响。20 世纪 70 年代主要靠进口采煤机来满足我国生产的需要,到今天几乎是我国采煤机占领我国的整个采煤机市场,依靠科技进步,推进技术创新,开发高效矿井综合配套技术是我国煤炭科技的发展的主攻方向,我国的采煤机现在已经进入了自主研发,标准化,系列化阶段。21 绪论 1.1 采煤机发展概述 机械化采煤开始于本世纪 40 年代,是随着采煤机械的出现而开始的。40 年代初期,英国、苏联相继生产了采煤机,使工作面落煤、装煤实现了机械化。但当时的采煤机都是链式工作机构,能耗大、效率低,加上工作面输送机不能自移,所以生产率受到一定的限制。50 年代初期,英国、联邦德国相继生产出了滚筒式釆煤机、可弯曲刮板输送机和单体液压支柱,从而大大推进了采煤机械化技术的发展。滚筒式采煤机采用螺旋滚筒作为截割机构,当滚筒转动并切人煤壁后,通过安装在滚筒螺旋叶片上的截齿将煤破碎,并利用螺旋叶片把破碎下来的煤装人工作面输送机。但由于当时采煤机上的滚筒是死滚筒,不能实现调高,因而限制了采煤机的适用范围,我们称这种固定滚筒采煤机为第一代采煤机。因此,50 年代各国采煤机械化的主流还只是处于普通机械化水平。虽然在 1954 年英国已研制出了自移式液压支架,但由于采煤机和可弯曲刮板输送机尚不完善,综采技术仅仅处在开始试验阶段。60 年代是世界综采技术的发展时期。第二代采煤机——单摇臂滚筒采煤机的出现,解决了采高调整问题,扩大了采煤机的适用范围。这种采煤机的滚筒装在可以上下摆动的摇臂上,通过摆动摇臂来调节滚筒的截割高度,使采煤机适应煤层厚度变化的能力得到了大大加强。1964年,第三代采煤机——双摇臂滚筒采煤机的出现,进一步解决了工作面自开切口问题。另外,液压支架和可弯曲输送机技术的不断完善,把综采技术推向了一个新水平,并在生产中显示了综合机械化采煤的优越性3——高效、高产、安全和经济,因此各国竞相采用综采。进入 70 年代,综采机械化得到了进一步的发展和提高,综采设备开始向大功率、高效率及完善性能和扩大使用范围等方向发展,相继出现了功率为 750—1000kW 的采煤机,功率为 900—1000kW、生产能力达 1500t/h 的刮板输送机,以及工作阻力达 1500kN 的强力液压支架等。1970 年采煤机无链牵引系统的研制成功以及 1976 年出现的第四代采煤机——电牵引采煤机,大大改善了采煤机的性能,并扩大了它的使用范围。世界上第一台直流电牵引(他励)采煤机是由西德艾柯夫公司 1976 年研制的 EDW 一150—2L 型采煤机。该采煤机首次使用就显示出电牵引的优越性,即效率高、产量大、可靠性高,其故障率只是液压牵引采煤机的 l/5。同年,美国久益公司研制出了 1LS 直流(串励)电牵引采煤机,以后陆续改进发展为 2LS、3LS、4LS 系列;1996 年生产的 6LS05 型采煤机,其总装机功率为 1530kW,是目前世界上功率最大的釆煤机。我国采煤机始于50年代,主要从国外引进,自70年代开始,我国处于引进与开发相结合的发展时期,能自行设计和生产适合各种煤层的螺旋滚筒式采煤机。我国采煤机的发展在80年代处于兴盛时期,在90年代进入电牵引阶段。1997年研制了我图第一台大功率电牵引采煤机,实现了采煤机技术的升级换代。现在我国采煤机技术正向高技术、高性能、高可靠性及电牵引方向发展。滚筒式采煤机总体结构一般由截割部、电动机、牵引部和电气控制系统以及辅助装置组成。截割部是工作机构及其驱动装置的总称,它包括固定减速箱、摇臂和滚筒,是采煤机实现截煤、破煤和装煤的工作部分。采煤机截割部减速器一般分为固定减速器和摇臂减速器,其作用是将电动机的动力传递给螺旋滚筒,它主要包括齿轮减速的机械传动系统和供摇臂调高滚筒用的液压传动系统。本文设计的电牵引采煤机就是采4用了摇臂减速器与行星机构的传动系统。1.2 国内外发展现状及研究趋势1.2.1 国外电牵引采煤机发展概况 20世纪70年代,美国JOY公司研制成功了1LS多电机横向布置直流电牵引采煤机,此后又陆续研制了2LS-6LS等型多电机横向布置电牵引采煤机。7LS5采煤机总功率1940kW,牵引速度30m/min,采用JOY Ultratrac2000型强力销轨无链牵引系统,加大销轨节距和宽度,并采用锻造销排,装备了与6LS5型通用的JNA机载计算机信息中心,具有人机通讯界面、故障诊断图形显示和储存、无线电遥控、牵引控制和保护等功能。德国Eickhoff公司于1976年研制成功直流电牵引采煤机,并基本停止了液压牵引采煤机的研发,此后又陆续开发了多种形式电牵引采煤机。20世纪90年代开发的SL系列横向布置交流电牵引采煤机,将截割电机布置在摇臂上。其中SL500型电牵引采煤机装机功率达1815kW,最大牵引力869kN;SL300型电牵引采煤机总装机功率1138kW,采用双变频器一拖一系统,最大牵引速度达36.7 m/min:SLl000型采煤机装机功率达2600kW,牵引力1003kN。控制系统具有交互式人机对话、设备状态监测与故障预报、在线控制、数据传输等功能。 英国long-Airdox公司于1984年研制成功第1台将截割电机布置在摇臂上的多电机横向布置的Electra55V型直流电牵引采煤机,在此基础上又开发出功率更大的Electral000型直流电牵引采煤机。20世纪90年代,在Electra系列机型基础上,进一步加大功率,改进控制系统,开发了EL系列交流电牵引采煤机,主要机型有EL600、ELl000、EL2000、EL3000型。在EL系列机型上装置的Impact集成保护及监控系统具有负荷控制、
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