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滚筒采煤机
双滚筒采煤机截割部结构设计论文
来源:admin 时间:2020-04-24

  湖南科技大学卒业安排(论文)问题双滚筒采煤机截割部构造安排作家周乾学院机电工程学院专业呆板安排成立及其自愿化学号1103010513诱导先生谷金良二〇一五年蒲月三十日摘要我邦事一个产煤大邦,煤炭也是我邦最要紧的能源,是担保我邦邦民经济飞速延长的厉重物质根底。跟着采煤呆板化的起色,采煤机成为现正在最要紧的采煤呆板。正在我邦,中、厚煤层资源散布平常,煤质好。但呆板化开采手艺起色速率相对慢慢,跟着大量煤矿中、厚煤层的资源开采增加,抬高采煤机的劳动服从也越来越厉重。而采煤机截割部对付整台采煤机万分厉重,由于截割机构是采煤机告终落煤、装煤的要紧部件。仿单要紧陈述了采煤机截割部呆板主传动构造的安排与企图。截割部传动安排采用的是电动机输出动力经由三级直齿圆柱齿轮和行星机构减速,最终启发螺旋滚筒,告终采煤。正在安排进程中,对截割部呆板主传动构造中的齿轮、轴和轴承举行了安排企图、强度校核和选用,使采煤机的截割部呆板主传动构造安排最终知足需求。症结词:采煤机;截割机构;截割部;行星机构AbstractChina is a country with great coal. coal is Chinas main energy, also,it is the guarantee of our country national economy rapid growth of the important matter foundation. With the development of integrated mechanization coal mining machine, now the main coal mining machinery. In our country, in a widely distributed resource, thick coal seam, coal quality is good. But the mechanization mining technology relatively slow pace of development, with a large number of coal mines in the thick coal seam mining resources, increase work efficiency, enhances the coal mining machine is more and more important. The shearer cutting unit for a mining machine is very important, because the cutting mechanism of shearer is achieved, the main components of coal on coal.The manual discusses the design and calculation of the main drive of the shearer cuttingthe Department of Mechanical structure. The cutting unit drive design uses the motoroutput power through three spur gear and planetary bodies slow down, and finally drivenspiral roller to achieve the coal. Structure of the cutting unit mechanical main drive gears, shafts and bearings in the design process, design calculations, strength check and selection, and ultimately meet the needs of the shearer cutting unit mechanical structural design of the main drive.Key words:Shearer; Cutting agency;Cutting Unit;Planetary bodies.目次第一章 绪论 (1)1.1采煤机讨论的目标 ................................................. 1 1.2采煤机讨论的倾向 ................................................. 1 1.3 邦外里采煤机的起色及趋向 . (2)1.3.1邦内采煤机的起色大概 ...................................... 2 1.3.2外洋采煤机的起色大概 ...................................... 3 1.4 本次安排的要紧构造特质和讨论实质 .. (3)1.4.1 闭于双滚筒采煤机的完全构造特质 ........................... 3 1.4.2 本次安排的要紧讨论实质 .. (5)第二章 双滚筒采煤机截割部的计划安排 (6)2.1双滚筒采煤机截割部安排计划的同意 ................ 过失!不决义书签。2.1.1双滚筒采煤机截割部安排计划确凿定 ......... 过失!不决义书签。 2.1.2采煤机截割部联系铺排 ..................... 过失!不决义书签。第三章 双滚筒采煤机的截割部安排及企图 (7)3.1截割部电动机功率企图及电动机选型 (7)3.1.1截割部临盆功率的企图 ...................................... 7 3.1.2 截割部摇臂的摆角和电动机的选型 .......................... 9 3.2 截割部总传动比的企图分派及动力参数确凿定 (9)3.2.1 总传动比确凿定 ......................................... 10 3.2.2 传动比的分派 ........................................... 10 3.2.3 各轴转速、功率、转矩确凿定 ............................. 10 3.3 齿轮参数企图 (12)3.3.1 确定第一对啮合齿轮31Z Z 、的参数 ......................... 12 3.3.2 确定第二对啮合齿轮54Z Z 、的参数 ......................... 15 3.3.3 确定第三对啮合齿轮的参数 ............................... 17 3.3.4 确定行星齿轮的参数 ..................................... 19 3.4 轴组件构造安排 . (23)3.4.1 截一轴尺寸确凿定 ....................................... 23 3.4.2 截二轴尺寸确凿定 ....................................... 24 3.4.3 截三轴尺寸确凿定 (25)第四章 强度校核 (27)4.1齿轮传动强度的校核企图 (27)4.1.1 第一对齿轮的强度校核 (27)4.1.2 行星轮系校核 (29)4.2轴的强度校核 (34)4.2.1 齿轮轴的受力明白 (34)4.2.2 企图弯矩、转矩,并画弯矩图 (35)4.3轴承的遴选 (37)4.4轴上渐开线润滑和冷却 (42)安排总结 (44)参考文献 (46)伸谢 (47)第一章绪论进入21世纪,咱们说这是一个音信化的社会,种种各样的社交收集像一张浩瀚的网,但这也是一个能源的社会,这个社会仰赖能源而运转而充满生机。煤正在我邦动作能源物质有着相当大的储量。采煤自古此后都被人们看作一项并非很安静的事务。正在以前以至现正在某些偏远地域如故有许众小型煤窑,因为界限小,手艺掉队,大局限都是靠人工举行挖煤、运输煤。不只时常展现种种事情,并且糜费了资源。大型的采煤呆板的展现使这一地步获得了有用的变更。采煤机动作采煤的要紧用具是告终煤矿临盆呆板化和摩登化的厉重修筑之一。呆板化采煤可能减轻体力劳动、抬高安静性,到达高产量、高服从、低消费的目标。它对抬高煤的采掘服从有着厉重的影响。是以邦外里采煤机的安排、纠正继续都正在以较速的速率向前起色。1.1采煤机讨论的目标跟着我邦经济的不休起色,对能源的需求量将会日益添加。而动作我邦古代能源的煤炭是胀励我邦经济接续强壮起色的厉重能源保护。我邦目前煤矿对付少少中、厚煤层,因为手艺的道理开采不到位,是以对中、厚煤层采煤机的需求量很大。是以说研制开荒中、厚煤层采煤机有着长久的社会效益。而目前我邦的中、厚煤层采煤机并不行知足本质工况的需求,个中一个要紧的道理是因为其截割部的安排并不是很完好,而该安排恰是正在如此一个布景下举行的,对中、厚煤层采煤机截割部的安排即是为了知足本质工况的需求,使其外现更大的效力。1.2采煤机讨论的倾向不得不说的是,一口气采煤机的特质有截割功率大,截割滚筒长两大重心。是以截割才华强,临盆服从高,调动精巧,可控性好。尚需讨论的要紧实质如下:(1)一口气采煤机总体参数的讨论。呆板牵引力及速率确凿定,滚筒长度、直径、功率、转速及切割牵引力巨细和蜕化。(2)整机截割部安谧性的讨论。呆板的截割臂长度、重心名望、截割速率、功率等切割参数对呆板劳动安谧性的影响。(3)截割机构形式的讨论。依照电机差异的安置形状,其截割机构形式确凿定须举行专项探问讨论与明白比较。(4)切割手艺的讨论。截割滚筒上截齿陈设对呆板的截割服从、振动及截齿的寿命有着厉重的影响,务必愚弄企图机举行截齿陈设优化安排和实行室模仿试验。(5)行走电机变频调速体系的讨论。一口气采煤机劳动时,需求一再调动;截割时,依照煤的硬度,行走速率正在0~4m/min之间自愿调解,以适当截割电机的劳动特点;调动时,以20m/min的行走速率告终神速调动。(6)呆板的自愿统制、工况检测和阻滞诊断体系的讨论。因为一口气采煤机常正在境况卑劣、安静得不到保护的工况下劳动,是以,呆板务必具有离机摇控体系,自愿化统制性能。为了抬高呆板的牢靠性,需研制工况检测和阻滞诊断体系,使一口气采煤机具有监控电流、电压、电机功率等自愿监测、存储、显示及阻滞提示等联系性能。(7)机载集尘装配的讨论。需举行水喷雾集尘体系的试验讨论。(8)对专用电动机、扭矩轴、传感器等特点元部件的讨论。1.3 邦外里采煤机的起色及趋向我邦正在恒久煤炭临盆执行中,也不断研制临盆了一系各邦产采煤机而且正在鉴戒外洋前辈机型的根底上,速捷起色了大功率电牵引采煤机(总装机功率达1 400KW 以上),然而和外洋前辈的手艺和修筑比拟较尚有很大的差异。是以咱们务必收拢机会,加快采煤机的安排和改提高伐,竭尽所能缩短与外洋手艺和修筑的差异。1.3.1邦内采煤机的起色大概从古到今,采煤机的起色倾向即是向大功率、高服从、采掘厚煤层方面举行。这也相符邦内目今煤炭采掘业的本质境况。接下来简陋讲述一下本次的双滚筒采煤机的要紧特质。很早以前,我邦起初采用众电机驱动采煤机,用于抬高采煤机的功率。本机摄取了古人的执行体会,采用众电机横向铺排电牵引。两台截割局限辩由两个250KW的电动机驱动,牵引部以及其他的辅助装配由独立的2个40KW的电动机或者液压马达驱动。其它,该机还可通过转换电控部及液压传动部面成为换取变频调速电牵引或液压牵引采煤机,而且可通过转换行走部和支承组件,造成1.1m和1.2m两种机面高度,而其它部件通用。普通采煤机呆板传动都采用的直齿传动,电机、行走箱驱动轮组件等均可从老塘侧抽出,传动服从高,易于安置和爱护。截割呆板传动链设有扭矩轴过载庇护装配,并设有强制润滑冷却体系,抬高了传动件,支承件的利用寿命。担保牢靠性及利用寿命,传动体系中的轴承和高速端的油封采用进口件,齿轮质料选用邦内最好的钢种18Cr2Ni4WA(军工质料)。固然这些质料价值未便宜,但质料优异,也许担保采煤机的寻常劳动时辰,抬高采煤机的临盆服从。是以说,遴选符合的质料才调外现最好的结果。本机机身矮,装机功率大。截割电机容量调解周围宽。为了加宽截割电机的功率调解周围,采煤机截割部安排强度为300Kw,电机容量调解周围为150~300Kw,通过调解截割电机容量,可告终一机众型。是以也许更好地适当差异劳动面煤质蜕化哀求。三种容量截割电机的联接尺寸全体一致。可采中厚偏薄煤层中的硬煤,是采高周围1.5~3.2m 硬煤层遴选的理思机型。该采煤机可能依照各个煤矿企业所处名望地舆要素的区别,临盆出差异的机型以适当墟市,抬高产物临盆的精巧变通功能。呆板采用的是强力耐磨滚筒,割煤结果和滚筒寿命有着明显的优化,下降了截齿消费量和用户本钱。液压传动各要紧统制阀,均设于箱体以外,以便于调解抬高采煤机的爱护性。除设有电机过载,过热庇护以外,液压传动设有恒功率自愿统制,高压庇护和失压庇护,其它掌握截割部(摇臂)高速端各设有呆板聚散,机身两头和中心各设有急停开闭进一步抬高采煤机的牢靠性,另一方面来说,很好地担保了呆板的寻常运转。1.3.2外洋采煤机的起色大概20世纪40年代末,美邦利诺斯公司起初正在装煤机机身上安置了一个可摆动的落煤截割头,告终了割煤、落煤和装煤工序的呆板化一口气功课,这就造成了采煤机的雏形。遵从落煤机构来划分,采煤机的起色大概经验三个阶段:第一阶段,20世纪 40年代,以利诺斯公司的CM28H型和久益呆板成立公司的3JCM型和6CM型为代外的截链式采煤机,要紧用于开采煤炭、钾碱矿、铝土矿、页岩以及永冻土等。采煤机的临盆才华低,且构造庞杂,装煤结果差。第二阶段,50年代,以久益公司的8CM 型为代外的摆动式截割头采煤机,临盆才华较高,装煤结果较好,但呆板劳动时振动大,爱护用度高。第三阶段,60年代至今,滚筒式一口气采煤机高速起色,并日趋成熟。从80年代起初,跟着开采工艺的起色和开采条目的抬高,采煤机不休向大功率、众性能、系列化和自愿化倾向起色,使本来用性和智能性加强,逐步成为前辈产煤大邦的要紧采煤修筑。第三代滚筒式一口气采煤机,集破煤、落煤、装运、行走、电液体系及辅助装配为一体,到达了很高的成立程度。跟着手艺的成熟,少少集电子电力,微电子,音信约束以及企图机敏能手艺与一体的大功率电牵引采煤机被开荒研制出来,其功能参数优,牢靠性强,自愿化水平高,操作便利,统制伶俐,监控庇护及检测性能完好[1]。1.4 本次安排的要紧构造特质和讨论实质对双滚筒采煤机截割部的构造举行安排,通过几种安排计划的较量明白,遴选最优计划,使其构造更紧凑,更合理。正在煤层开采时,也许使采煤机安静、牢靠、高效临盆。1.4.1 闭于双滚筒采煤机的完全构造特质(1)横向铺排众个电动机截割部、牵引部、泵站和碎裂机构安排成横向铺排形式。这种电动机铺排形式可撤除摇臂反转传动装配,代之不传动功率的铰接轴,用于简化构造,裁减了软弱闭节和阻滞要素。将传动链中锥齿轮撤除,毁灭了加工、装置、维修锥齿轮的庞杂工艺,抬高全数体系的牢靠性。各电动机传动体系性能简单,无过轴、旁轮等众余饥件和交叉重叠闭节,部件为自紧闭,部件之间无呆板传动,只要柔性联接,使得构造紧凑、机身缩短,便于拼装拆卸及维修转换部件。(2)将机身安排成使部件可侧面拉装的完全箱式全数机身是个箱形构造的焊接件,依照需求分成若干个间隔室,安插变压器电控部电牵引部、液压站等局限;而正在采空区一侧将其开放,可能将上述具有自封构造的部件便利地装入固定和拆下拉出,而机身两头铰接的截割部及其电动机也可能从采空区侧拆装。采用这种机身安排形式,可认为井下拼装维修创设更便利飞速的条目,同时可告终全数机身无对口螺栓,也无底托架,强度大,刚性好,免职了螺栓紧固的艰难,还可将机身做成两段拼装,并用液压螺栓紧固。(3)碎裂机采用独立电动机传动将滚筒做成电动滚筒,由独立电动机经行星传动机构驱动碎裂滚筒。采用这种碎裂机驱动形式,可能愚弄按钮统制碎裂机,操作便利,并且独立电动机还可用于统制和庇护。纠正挡煤板传动装配。即用中低速摆线马达,通过内齿轮或柱销传动。好比,可正在挡煤板反转臂环架圆周安置轴向柱销,愚弄固装正在摇臂上的液压马达启发长牙齿轮驱动柱销翻转挡煤板。采用这种挡煤板传动装配,可使挡煤板构造更牢靠,且不怕煤粉梗塞,不易存煤泥,可大幅裁减阻滞。(4)增大截煤深度截深正在750mm以上方能称为大截深,因为加大了截深,相应的滚筒轴、轴承和摇臂强度也应加大,同时适合增大螺旋叶片的升角(普通大于等于20),以改正装煤结果。采用强力截齿。因为速率加大,截齿的切削厚度增大,可采用齿伸较长(120mm -l50mm 掌握)、大断面齿柄(30*50ram)、硬质合金片厚度达l8ram以上的强力截齿,同时加大齿座尺寸和强度,如此可裁减截齿数、下降截齿消费、增大块煤率和下降煤尘。(5)增大块煤率,裁减煤尘天生采用双行星传动截割头,适合下降滚筒转速,使其转速正在22—24r/rain掌握,以增大块煤率,裁减二次碎裂;或裁减截齿数,增大截距(60ram掌握)以使块煤率添加;滚筒构造上还可采用碟形端盘开窗口,轮毂采用锥形或指数弧线形,以使截落的煤神速排出,从而裁减二次碎裂;其它还可正在螺旋叶片上采用盘形滚刀以及采用抽风和吸尘滚筒。加设高压水射流喷雾装配。即正在采煤机上加装增压水泵(60—70kW ),使喷雾水压到达l8MPa以上,流量到达140L/min以上,如此可有用下降煤尘和防守截割时出现火花。其它裁减喷雾喷嘴的直径(0.5—0.8ram),可造成高压射流,起到辅助切割效力,以裁减截齿受力,下降能耗。同时还可加设流量压力自愿统制型水泵,使采煤机滚筒只正在割煤时喷雾洒水,以减省水能源。纠正滚筒材质和构造。即采用邦际最新耐磨合金钢板成立滚筒,以抬高其刚度、强度和耐磨性,同时加大轮毂板厚度和叶片板厚度。正在有条目的境况下,我邦煤机厂可适合引进外洋成型高强度滚筒。综上所述,本次采煤机构造采用电牵引,众电机横向铺排。该机具有电机横摆、构造前辈、运转牢靠、可告终电液相易、大功率才华强等特质。截割电机、牵引电机的启动、罢手等操作采用扭转开闭统制外,其余统制如牵引速率调解、倾向设定、掌握摇臂的起落,急停等操作均由设正在机身两头操作站的按钮举行统制,操作简陋、便利。整个电机横向铺排。呆板传动都是直齿传动。电机、行走箱驱动轮组件等均可从老塘侧抽出。故传动服从高,容易安置和爱护。采用强力耐磨滚筒,抬高割煤结果和滚筒寿命,下降截齿消费量和用户本钱。可通过转换电控部或液压传动部而成为换取变频调速电牵引或液压牵引采煤机以告终电液相易,而其它部件通用。两动力输入部位可安置液压马达,也可安置40Kw牵引电机。两种形状联接尺寸一致。1.4.2 本次安排的要紧讨论实质(1)双滚筒采煤机截割部的传动计划的同意;(2)双滚筒采煤机截割部电机型号确凿定;(3)双滚筒采煤机截割部传动比确凿定;(4)传动比的分派及各齿轮齿数、模数确凿定;(5)行星机构安排与企图第二章双滚筒采煤机截割部的计划安排

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