MG200500-WD采煤機牽引部設(shè)計【含CAD圖紙、說明書】,含CAD圖紙、說明書,mg200500,wd,采煤,牽引,設(shè)計,cad,圖紙,說明書,仿單 編號：（ ）字 號 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 題目： 姓名： 學(xué)號： 班級： 年六月 本科生畢業(yè)設(shè)計 姓 名： 學(xué) 院： 機電工程學(xué)院 專 業(yè)： 機械工程及自動化 設(shè)計題目： MG200/500-WD采煤機牽引部設(shè)計 專 題： 指導(dǎo)教師： 學(xué)院 任務(wù)下達(dá)日期： 2011.3.1 畢業(yè)設(shè)計日期： 2011.3.1-2011.6.17 畢業(yè)設(shè)計題目：MG200/500-WD采煤機牽引部設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計專題題目： 畢業(yè)設(shè)計主要內(nèi)容和要求： 1. 搜集資料，了解采煤機牽引部的結(jié)構(gòu)、工作原理和使用、工作環(huán)境，翻譯相關(guān)文獻(xiàn)一篇； 2. 完成采煤機總體方案設(shè)計； 3. 進(jìn)行傳動系統(tǒng)和主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計； 4. 完成采煤機牽引部主要零件的零件圖和總裝圖的設(shè)計，總計3.5張A0圖紙左右； 5. 完成計算說明書的書寫工作，包括中英文摘要，參考文獻(xiàn)不少于20篇。 設(shè)計參數(shù)： ? 采高：1.8-3.6m； ? 牽引力：580-350KN； ? 牽引速度：0-7.28/12 m/min； ? 傾角：0-30o； ? 煤質(zhì)：硬或中硬。 院長簽字： 指導(dǎo)教師簽字： 畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師評閱書 指導(dǎo)教師評語（①基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；②獨立解決實際問題的能力；③研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法；④取得的主要成果及創(chuàng)新點；⑤工作態(tài)度及工作量；⑥總體評價及建議成績；⑦存在問題；⑧是否同意答辯等）： 成 績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計評閱教師評閱書 評閱教師評語（①選題的意義；②基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；③綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力；④工作量的大??；⑤取得的主要成果及創(chuàng)新點；⑥寫作的規(guī)范程度；⑦總體評價及建議成績；⑧存在問題；⑨是否同意答辯等）： 成 績： 評閱教師簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計評閱教師評閱書 評閱教師評語（①選題的意義；②基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；③綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及創(chuàng)新點；⑥寫作的規(guī)范程度；⑦總體評價及建議成績；⑧存在問題；⑨是否同意答辯等）： 成 績： 評閱教師簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計答辯及綜合成績 答 辯 情 況 提 出 問 題 回 答 問 題 正 確 基本 正確 有一般性錯誤 有原則性錯誤 沒有 回答 答辯委員會評語及建議成績： 答辯委員會主任簽字： 年 月 日 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評定成績： 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人： 年 月 日  摘 要 采煤機是一個集機械、電氣和液壓為一體的大型復(fù)雜系統(tǒng)，是實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)機械化和現(xiàn)代化的重要設(shè)備之一。滾筒式采煤機的采高范圍大，對各種煤層適應(yīng)性強，能截割硬煤，并能適應(yīng)較復(fù)雜的頂?shù)装鍡l件，因而得到廣泛的應(yīng)用。 采煤機一般由截割部、牽引部及其附屬裝置組成，本文主要針對新型滾筒式采煤機的牽引部進(jìn)行整體設(shè)計。在綜述采煤機的國內(nèi)外現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢基礎(chǔ)上，本文分析了以往典型采煤機在中、厚煤層開采中的液壓部分存在的問題，權(quán)衡許多重要參數(shù)將牽引部定為由交流變頻電機提供動力，經(jīng)兩級直齒和兩級行星齒輪傳動減速后，傳遞給行走箱的行走輪，使其與工作面的刮板輸送機的銷軌相嚙合，從而帶動采煤機行走。 本文主要進(jìn)行了牽引部的整體設(shè)計和行走箱的設(shè)計，主要包括行走箱各軸、齒輪以及軸承等的選型設(shè)計及強度校核，其中以動力傳動與行走機構(gòu)的確定為主。最后，為牽引部的生產(chǎn)和使用中遇到的實際問題以及問題的解決提出了一些要求和建議，以幫助用戶能更好的使用采煤機。 關(guān)鍵詞：采煤機； 牽引部； 行走箱； 牽引機構(gòu)； ABSTRACT Shearer is a large and complex systems which collection mechanical, electrical and hydraulic, is a key equipment to achieve coal production mechanization and modernization. Drum shearer cutting height ranging more , strong adaptability to various coal, hard coal can be cutting, and can adapt to the more complex the roof and floor conditions, which are widely used. Shearer generally unit with cutting unit, traction department and its subsidiary, this paper, mainly design of the new drum shearer traction department. Review Shearer in the present situation and development trend of domestic and international basis, the paper analyzes the problemof the typical miner in the past, the hydraulic part of the thick seam mining,balancing a number of important parameters will be the grounds of the Ministry of AC traction inverter Motor powered by two direct and two-stage planetary gear drive gear reducer, the pass to walk me to walk round them with the face conveyor engage the pin track, so as to drive shearer walk. This paper was the overall design of the haulage box design and walking, including walking me the shaft, gears and bearings of the type design and strength check, of which the power transmission and determined based travel agency. Finally, as the lead department in the production and use of practical problems encountered and the solution to the problem made ??some requests and suggestions to help users make better use of coal mining.朗讀 顯示對應(yīng)的拉丁字符的拼音 Keywords：Shearer; Traction department; Walking mechnism; Traction; 目 錄 1 緒論……………………………………………………………………………………………1 1.1概述………………………………………………………………………………………1 1.2采煤機械的技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢………………………………………………………1 1.2.1 采煤機的發(fā)展歷史……………………………………………………………………1 1.2.2國外采煤機的發(fā)展?fàn)顩r………………………………………………………………1 1.2.3 國內(nèi)采煤機的發(fā)展?fàn)顩r………………………………………………………………2 1.3 中國煤炭開采的重要性…………………………………………………………………3 1.4煤炭行業(yè)機械化發(fā)展是國家的政策……………………………………………………3 1.5采煤機的配套設(shè)備………………………………………………………………………4 1.6采煤機的組成及總體結(jié)構(gòu)………………………………………………………………5 1.7 滾筒采煤機的工作原理…………………………………………………………………5 2 牽引部總體方案設(shè)計………………………………………………………………………6 2.1 牽引部概述…………………………………………………………………………6 2.2牽引機構(gòu)的選擇…………………………………………………………………………7 2.2.1鏈牽引機構(gòu)………………………………………………………………………7 2.2.2無鏈牽引機構(gòu)……………………………………………………………………7 2.3牽引傳動裝置的選擇……………………………………………………………………9 2.4牽引機構(gòu)結(jié)構(gòu)的選擇…………………………………………………………10 2.4.1牽引部結(jié)構(gòu)確定 ……………………………………………………………………10 2.4.2牽引部與行走箱一體設(shè)計 …………………………………………………………12 2.4.3牽引部與行走箱獨立箱體設(shè)計 ……………………………………………………12 3 牽引部的主要技術(shù)參數(shù)計算及強度校核…………………………………………………12 3.1 牽引部總體參數(shù)計算…………………………………………………………………12 3.1.1牽引電機的選擇………………………………………………………………………12 3.1.2傳動比的分配……………………………………………………………………14 3.1.3傳動裝置運動參數(shù)的計算……………………………………………………………14 3.2漸開線圓柱齒輪承載能力校核計算……………………………………………………17 3.2.1第一級直齒傳動的計算與校核………………………………………………………17 3.2.2第二級直齒傳動的計算與校核………………………………………………………20 3.2.3高速級行星機構(gòu)的計算與校核………………………………………………………23 3.2.4低速級行星機構(gòu)的計算與校核………………………………………………………32 3.3 軸與軸承的校核計算…………………………………………………………………40 3.3.1牽一軸組的校核………………………………………………………………………40 3.3.2惰輪軸組的校核………………………………………………………………………42 3.3.3牽二軸組的校核………………………………………………………………………45 3.3.4牽三軸組的校核………………………………………………………………………49 3.3.5高速行星軸組的校核…………………………………………………………………51 3.3.6低速行星軸組的校核…………………………………………………………………52 3.4 漸開線花鍵的校核計算………………………………………………………………53 3.4.1牽一軸組花鍵聯(lián)接的校核……………………………………………………………53 3.4.2牽二軸組花鍵聯(lián)接的校核……………………………………………………………53 3.4.3牽三軸組花鍵聯(lián)接的校核……………………………………………………………54 3.4.4高速行星花鍵聯(lián)接的校核……………………………………………………………54 3.4.5低速行星花鍵聯(lián)接的校核……………………………………………………………55 4 牽引部附屬組件設(shè)計………………………………………………………………………55 4.1液壓制動器……………………………………………………………………………56 4.2調(diào)高油缸………………………………………………………………………………57 4.3滑靴組件………………………………………………………………………………57 4.4液壓螺母………………………………………………………………………………58 4.5行走箱…………………………………………………………………………………59 5 采煤機使用與維護說明……………………………………………………………………59 5.1 采煤機的安裝與調(diào)試…………………………………………………………………59 5.1.1井上檢查與試運轉(zhuǎn)……………………………………………………………………59 5.1.2采煤機的入井和運輸…………………………………………………………………60 5.1.3井下安裝與試驗………………………………………………………………………60 5.2采煤機的維護……………………………………………………………………………60 5.3采煤機的檢修……………………………………………………………………………60 小結(jié) …………………………………………………………………………………………61 參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………………62 翻譯部分………………………………………………………………………………………63 英文原文……………………………………………………………………………………63 中文譯文……………………………………………………………………………………70 致謝 ……………………………………………………………………………………………75 2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第75頁 1 緒論 1.1概述 隨著我國市場經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源的使用量正在急劇加大，我國不僅是全世界最大的煤炭生產(chǎn)國，也是世界上最大的煤炭消費國，煤礦的高產(chǎn)高效化是煤炭行業(yè)發(fā)展的必由之路。作為煤礦生產(chǎn)最為主要的設(shè)備之一，采煤機的發(fā)展直接影響著煤礦的產(chǎn)量及效率，決定著煤礦高產(chǎn)高效化和進(jìn)程。 1.2采煤機械的技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 1.2.1采煤機的發(fā)展歷史 目前國內(nèi)使用的采煤機械主要是可調(diào)高的雙牽引部液壓采煤機，這種經(jīng)過改進(jìn)的液壓牽引采煤機，可追溯到長臂截煤機，是早期用于煤層底部掏槽的采煤機械。最早的滾筒采煤機是在截煤機的基礎(chǔ)上，將減速箱部分改成允許安裝一根水平軸和截割滾筒而演變成的。這種滾筒采煤機與可彎曲輸送機配套，奠定了煤炭開采機械化的基礎(chǔ)。早期的滾筒采煤機主要存在2個問題 （1） 截煤滾筒的安裝高度不能在使用中調(diào)整（即所謂的固定滾筒），對煤層厚度及變化適應(yīng)性差； （2） 截煤滾筒的裝煤效果不佳（即所謂的圓形滾筒），限制了采煤機生產(chǎn)率的提高。20世紀(jì)60年代，英國、德國、法國和前蘇聯(lián)等先后對采煤機的截割滾筒做出兩項改進(jìn)。一是截煤滾筒可以在使用中調(diào)整其高度，完全解決對煤層賦存條件的適應(yīng)性；二是把圓形滾筒改進(jìn)成螺旋葉片截煤滾筒，極大地提高了裝煤效果。這兩項改進(jìn)使?jié)L筒式采煤機成為現(xiàn)代化采煤機械的基礎(chǔ)。在滾筒采煤機發(fā)展的同時，還研制出用刨削方式落煤的刨煤機、以鉆削方式落煤的鉆削式采煤機，以及螺旋鉆式采煤機。現(xiàn)代滾筒采煤機均為可調(diào)高搖臂滾筒采煤機，其發(fā)展是從有鏈到無鏈；由機械牽引到液壓牽引再到電牽引；由單機縱向布置驅(qū)動到多機橫向布置驅(qū)動；由單滾筒到雙滾筒，且向大功率、遙控、遙測、智能化發(fā)展，其性能日臻完善，生產(chǎn)率和可靠性進(jìn)一步提高，工況自動監(jiān)測、故障診斷以及計算機數(shù)據(jù)處理和數(shù)顯等先進(jìn)的監(jiān)控技術(shù)已在采煤機上得到應(yīng)用。 1.2.2國外采煤機的發(fā)展?fàn)顩r (1)牽引方式向電牽引方式發(fā)展。傳統(tǒng)的液壓牽引采煤機在國外仍然在生產(chǎn)和使用中，但已不占主導(dǎo)地位，由于電牽引采煤機的諸多優(yōu)點，國外目前開發(fā)的采煤機，特別是大功率采煤機基本上都是采用電牽引方式。 (2)裝機總功率不斷增大。為適應(yīng)煤礦生產(chǎn)實現(xiàn)高產(chǎn)高效，國外采煤機的功率在不斷提高，電機截割功率通常在400kw以上，最新報道已達(dá)850kw。牽引電機功率均在40kw以上，大的甚至達(dá)到125kw，總裝機功率通常超過1000kw，如EL3000型采煤機總裝機功率高達(dá)2000kw，7LS5型采煤機達(dá)1940kw。牽引速度、牽引力也大幅提高，目前大功率電牽引采煤機的牽引速度普遍達(dá)到15-25m/min，最大牽引速度達(dá)50m/min，牽引力高達(dá)1000KN。牽引速度的加快，支架隨機支護的實現(xiàn)，使工作面頂板空頂時間縮短，為加大支架步距和滾筒截深創(chuàng)造了條件。采用大截深滾筒以成為提高采煤機生產(chǎn)能力的重要途徑，目前普遍采用的截深為1000-1200mm，個別已達(dá)1500mm。 (3)元部件可靠性大幅提高。為提高采煤機的可靠性，減少故障率，采煤機齒輪的設(shè)計壽命以提高到2000h以上，軸承的壽命提高到3000h以上，并且還有進(jìn)一步提高的趨勢。液壓泵和液壓馬達(dá)的壽命已達(dá)10000h。 (4)電牽引方式趨向交流變頻調(diào)速。電牽引采煤機的牽引方式按牽引電機的類型可分為直流牽引和交流牽引。由于交流變頻調(diào)速電牽引系統(tǒng)具有技術(shù)先進(jìn)可靠、維護管理簡單、價格低廉等特點，近幾年發(fā)展很快。20世紀(jì)90年代中后期研制的大功率電牽引采煤機均采用交流變頻調(diào)速牽引系統(tǒng)。交流牽引正逐步替代直流牽引。成為今后電牽引采煤機的發(fā)展方向。早期的交流電牽引均采用一個變頻器拖動兩臺牽引電機，變頻器對電機的性能參數(shù)難以準(zhǔn)確檢測，控制和保護功能無法完全發(fā)揮。德國在開發(fā)SL300時，采用兩個變頻器分別拖動兩臺牽引電機的牽引系統(tǒng)，使?fàn)恳目刂坪捅Ｗo性能更加完善。這種一拖一的牽引系統(tǒng)也正被逐步的采用，成為電牽引技術(shù)發(fā)展的又一個特點。 (5)無鏈牽引向齒輪一齒軌式演變。隨著牽引力不斷增大，銷輪一齒軌式無鏈牽引已近淘汰，齒輪一銷軌式無鏈牽引已使用不多，正逐步趨向于采用齒輪一齒軌式無鏈牽引。這是一種從齒輪一銷軌式演變而來的無鏈牽引結(jié)構(gòu)，圓柱銷被齒軌所取代，焊接結(jié)構(gòu)改成了整體精密鑄造或鍛造，寬度增大，節(jié)距由125mm增加到175mm。無鏈牽引機構(gòu)取消了固定在工作面兩端的牽引鏈，而采用采煤機上的驅(qū)動輪與輸送機上的齒條等相嚙合的方式來移動機器。 (6)普遍采用中、高壓供電。由于裝機功率大幅度提高以及工作面的不斷加長（達(dá)到300m），整個工作面供電容量超過5000kW。為了減少輸電線路損耗，保證供電質(zhì)量和電機性能，新研制的大功率電牽引采煤機幾乎都采用中、高壓供電。主要供電等級有2300，3300，4160，5000V等。 (7)監(jiān)控保護系統(tǒng)的智能化。新型的電采煤機具有建立在微處理機基礎(chǔ)上的智能監(jiān)控、監(jiān)測和保護系統(tǒng)，可實現(xiàn)交互式人機對話、遠(yuǎn)近控制、無線電隨機遙控、工況監(jiān)測及狀態(tài)顯示、數(shù)據(jù)采集存儲及傳輸、故障診斷及預(yù)警、自動控制等多種功能，以保證采煤機具有最低的維修量和最高的利用率；并可實現(xiàn)采煤機滾筒沿工作面煤層自動調(diào)節(jié)采高等控制功能。 1.2.3國內(nèi)采煤機的發(fā)展?fàn)顩r (1)新設(shè)計的滾筒采煤機幾乎都采用多電機橫向布置；取消底托架；各大部件間采用液壓螺栓、啞鈴銷、偏心鎖緊螺母等連接，以構(gòu)成采煤機的機身、左、右搖臂通過銷軸鉸接在機身的兩端。 (2)大力開發(fā)電牽引采煤機。裝功率1000kW以下的電牽引采煤機已逐步走向成熟，且形成系列，裝機功率1800kW電牽引采煤機在研制中。目前國內(nèi)使用的交流電牽引采煤機的電牽引調(diào)速系統(tǒng)主要有三種：即交流變頻調(diào)速系統(tǒng)、電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速系統(tǒng)和開關(guān)磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)（簡稱SRD）。在這3種交流電牽引調(diào)速系統(tǒng)中，交流變頻調(diào)速技術(shù)在采煤機的應(yīng)用已逐步走向成熟并具有發(fā)展?jié)摿Γ浑姶呸D(zhuǎn)差離合器調(diào)速技術(shù)本身比較成熟，但是在采煤機的應(yīng)用存在低速性能等問題，從目前來看，交流變頻調(diào)速技術(shù)和SRD技術(shù)應(yīng)該是未來采煤機應(yīng)用的主要方向。 (3)我國經(jīng)濟型綜采和高檔普采的主要機型是MG200，目前在冊近千臺，該機型由于功率偏小、過斷層能力差、結(jié)構(gòu)上的局限性等，而需要改進(jìn)以至換代。為此，近年來進(jìn)行了MG200采煤機的換代設(shè)計?，F(xiàn)已完成的MG150/375w型及MG160/375w采煤機均可作為MG200的換代產(chǎn)品，使用中已取得良好效果。該換代產(chǎn)品在配套尺寸不變的情況下，將裝機功率由200kW提高到375kW，其結(jié)構(gòu)更為簡單，即三個電機橫向布置，150（160）kW的左右截割電機分別布置在左右搖臂內(nèi)，兩段或三段式機身通過液壓螺栓聯(lián)為一體，左、右截割部通過銷軸鉸接在左、右牽引行走箱上，其生產(chǎn)效率截割能力大大提高，使用更為方便。 (4)特殊機型采煤機的發(fā)展及應(yīng)用。如天地科技股份有限公司上海分公司開發(fā)的MG250/300.NWD型電牽引短壁采煤機，可用于急傾斜特厚煤層水平分層放頂煤開采：“三下一上”采煤；煤柱和邊角媒回收；短臂工作面雙巷或單巷開采；長壁面開機窩；煤巷掘進(jìn)等。再如，新汶礦業(yè)集團從烏克蘭引進(jìn)的螺旋鉆式采煤機已成功用于難采煤層，一臺螺旋鉆機僅需3-4名工人在工作面回采巷道內(nèi)操作，月產(chǎn)6000t以上，實現(xiàn)了真正的無人工作面安全生產(chǎn)。 1.3中國煤炭開采的重要性 從資源上看，我國富煤貧油，一次能源以煤為主。在探明的化石能源中，煤炭占94.3%，石油天然氣僅占5.7%；其中煤炭探明可采儲量1145億噸，按同等發(fā)熱量計算，相當(dāng)于目前已探明石油和天然氣總和的17倍。煤炭提供了78%的發(fā)電能源、70%的化工原料和60%民用商品能源；國家的資源條件決定了我國在未來相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，只能選擇以煤為主的一次能源結(jié)構(gòu)。 從經(jīng)濟上來看，煤炭與其他能源相比具備明顯的優(yōu)勢，按同等發(fā)熱量比較，煤炭價格僅相當(dāng)于石油的1/3，電力的1/7,天然氣的1/4，對于我國這樣一個經(jīng)濟上還欠發(fā)達(dá)的國家來說，煤炭是我國目前最經(jīng)濟、最現(xiàn)實的能源。 從環(huán)保來看，煤炭通過發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)，經(jīng)過潔凈加工后可減少煤的硫分、灰分，通過潔凈燃燒可顯著減排大量的SO2和一定量的CO2，通過轉(zhuǎn)化可把煤變?yōu)榍鍧嵉囊后w、氣體燃料，使煤炭得到清潔的利用。因此可以說，未來的煤炭工業(yè)將完全有可能是一個潔凈的新型的工業(yè)。 從需求前景來看，我國人均能源消費量不足世界人均能源消費水平（2.4噸標(biāo)準(zhǔn)煤）的一半，僅為發(fā)達(dá)國家的1/10-1/5。經(jīng)濟快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，將使得我國人均能源消費量和能源消費總量長期保持著高增長態(tài)勢。 1.4煤炭行業(yè)機械化發(fā)展是國家的政策 我國政府對煤炭行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級十分重視，按照煤炭工業(yè)“十一五”規(guī)劃，截至到2010年，我國大型煤礦采掘機械化程度達(dá)到95%以上，中型煤礦達(dá)到70%以上，小型煤礦機械化、半機械化開始起步。大中型煤礦科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率達(dá)到60%以上，通過采用高新技術(shù)和先進(jìn)適用技術(shù)，在礦井開發(fā)、煤炭加工、安全生產(chǎn)和信息管理等領(lǐng)域提高技術(shù)和裝備水平，是增強煤炭工業(yè)發(fā)展的后勁、實現(xiàn)煤炭產(chǎn)業(yè)全面升級的有效途徑。國家在《“十一五”計劃綱要》中提出，要用高新技術(shù)和先進(jìn)適用技術(shù)提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，振興裝備制造業(yè)，開發(fā)制造大型、高效和先進(jìn)成套設(shè)備。 1.5采煤機的配套設(shè)備 一、普采工作面采煤機的配套設(shè)備 普通機械化采煤工作面的配套設(shè)備主要由單滾筒采煤機(或雙滾筒采煤機)、刮板輸送機及支護設(shè)備組成。支護設(shè)備用金屬摩擦支柱時，稱普采工作面；支護設(shè)備采用單體液壓支柱時，稱高檔普采工作面。 單滾筒采煤機坐在刮板輸送機上，并以輸送機導(dǎo)向，沿工作面移動進(jìn)行落煤和裝煤。用金屬支柱和金屑鉸接頂梁支護裸露出的頂板。當(dāng)采煤機采裝完煤以后，用千斤頂把刮板輸送機推向煤壁一個步距。推移步距等于采煤機的截深，即滾筒的寬度。推溜完畢后應(yīng)立即架設(shè)支架。當(dāng)工作面控頂距離達(dá)到一定值后，在采空區(qū)不再需要支護的地方，應(yīng)將金屬支柱和頂粱拆除回收，使頂扳巖石冒落下來，稱為回往放頂。沿工作面全長采完一刀，工作面推進(jìn)一個步距，稱為完成一個循環(huán)。 二、綜采工作面采煤機設(shè)備配套 在使用雙滾筒采煤機的綜采工作面中，主要配套的設(shè)備有采煤機、可彎曲刮板輸送機和自移式液壓支架；另外，在工作面運輸巷內(nèi)還有橋式轉(zhuǎn)載機和可伸縮帶式輸送機。綜合機械化采煤，就是通過以上設(shè)備相互配合和協(xié)調(diào)動作，實現(xiàn)落煤、裝煤、運煤、支護、頂板管理以及工作面巷道運輸?shù)壬a(chǎn)工序的全部機械化。 綜合機械化采煤工作面的配套設(shè)備及工作面布置是采煤機、刮板輸送機和液壓支架用來組成工作面設(shè)備。端頭支架用來推移輸送機機頭、機尾并支護端頭空間。橋式轉(zhuǎn)載機與刮板輸送機搭接，用來將工作面運來的煤轉(zhuǎn)載到可伸縮帶式輸送機上運出。乳化濃泵站用來為液壓支架提供壓力液。設(shè)備列車用來安放移動變電站、乳化液泵站、集中控制臺等設(shè)備。噴霧泵用來為采煤機提供噴霧冷卻用的壓力水。液壓安全絞車用于當(dāng)煤層傾角大于16時防止采煤機斷鏈下滑。集中控制臺用于控制刮板輸送機、橋式轉(zhuǎn)載機、帶式輸送機及通訊等。 綜采工作面主要是三機配合：如下圖1-1所示： 圖1-1 綜采工作面三機配套圖 1.6采煤機的組成及總體結(jié)構(gòu) （1）采煤機的組成 采煤機的類型很多，但基本上以雙滾筒采煤機為主,其基本組面成部分也大體相同。各種類型的采煤機一般都由下列部分組成： a.截割部 截割部包括搖臂齒輪箱(對整體調(diào)高采煤機來說，搖臂齒輪箱和機頭齒輪箱為—整體)、機頭齒輪箱、滾筒及附件。截割部的主要作用是落煤、碎煤和裝煤。 b.牽引部 牽引部由牽引傳動裝置和牽引機構(gòu)組成。牽引機構(gòu)是移動采煤機的執(zhí)行機，又可分為鏈牽引和無鏈牽引兩類。牽引部的主要作用是控制采煤機，使其按要求沿工作面運行，并對采煤機進(jìn)行過載保護。 c.電氣系統(tǒng) 電氣系統(tǒng)包括電動機及其箱體和裝有各種電氣元件的中間箱(聯(lián)接筒)。該系統(tǒng)和主要作用是為采煤機提供動力，并對采煤機進(jìn)行過載保護及控制其動作。 d.輔助(附屬)裝置 輔助裝置包括擋煤扳、底托架、電纜拖曳裝置、供水噴霧冷卻裝置以及調(diào)高、調(diào)斜等裝置。該裝置的主要作用是同各主要部件一起構(gòu)成完整的采煤機功能體系，以滿足高效、安全采煤的要求。 此外，為了實現(xiàn)滾筒升降，機身調(diào)斜以及翻轉(zhuǎn)擋煤板，采煤機上還裝有輔助液壓裝置。 （2）采煤機的總體結(jié)構(gòu) 圖1-2 雙滾筒采煤機 1.7滾筒采煤機的工作原理 圖1-3 滾筒采煤機的工作原理 采煤機的割煤是通過螺旋滾筒上的截齒對煤壁進(jìn)行切割實現(xiàn)的。 采煤機的裝煤是通過滾筒螺旋葉片的螺旋面進(jìn)行裝載的，將從煤壁上切割下的煤運出，再利用葉片外緣將煤拋到刮板輸送機溜槽內(nèi)運走。 單滾筒采煤機(圖1-3a、b)的滾筒一般位于采煤機下端，以使?jié)L筒割落下的煤不經(jīng)機身下部運走，從而可降低采煤機機面(由底板到電動機上表面)高度。單滾筒采煤機上行工作(圖l-3a)時，滾筒割頂部煤并把落下的煤裝入刮板輸送機，同時跟機懸掛鉸接頂梁，割完工作面全長后，將弧形擋煤板翻轉(zhuǎn)180度；接著，機器下行工作(圖1-3b)，滾筒割底部煤及裝煤，并隨之推移刮板輸送機。這種采煤機沿工作面往返一次進(jìn)一刀的采煤法叫單向采煤法。 雙滾筒采煤機(圖1-3c)工作時，前滾筒割頂部煤，后滾筒割底部煤。因此，雙滾筒采煤機沿工作面牽引一次，可以進(jìn)一刀；返回時，又可進(jìn)一刀，即采煤機往返一次進(jìn)二刀，這種采煤法稱為雙向采煤法。 必須指出，為了使?jié)L筒落下的煤能裝入刮板輸送機，滾筒上螺旋葉片的螺旋方向必須與滾筒旋轉(zhuǎn)方向相適應(yīng)。對順時針旋轉(zhuǎn)(人站在采空區(qū)側(cè)看)的滾筒，螺旋葉片方向必須右旋；逆時針旋轉(zhuǎn)的滾筒，其螺旋葉片方向必須左旋。或者歸結(jié)為“左轉(zhuǎn)左旋，右轉(zhuǎn)右旋”，即人站在采空區(qū)側(cè)從上面看滾筒，截齒向左的用左旋滾筒，向右的用右旋滾筒。 2 牽引部總體方案設(shè)計 2.1牽引部概述 采煤機的牽引部是采煤機的重要組成部件，它不但負(fù)擔(dān)采煤機工作時的移動和非工作時的調(diào)動，而且牽引速度的大小直接影響工作機構(gòu)的效率和質(zhì)量，并對整機的生產(chǎn)能力和工作性能產(chǎn)生很大影響。 牽引部由傳動裝置和牽引機構(gòu)兩大部分組成。傳動裝置的重要功能是進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，即將電動機的電能轉(zhuǎn)換成傳動主鏈輪或驅(qū)動輪的機械能。牽引機構(gòu)是協(xié)助采煤機沿工作面行走的裝置。傳動裝置裝于采煤機本身為內(nèi)牽引，裝在采煤工作面兩端為外牽引。絕大部分采煤機為內(nèi)牽引，僅在薄煤層中為了縮短機身長度才采用外牽引。隨著高產(chǎn)高效工作面的出現(xiàn)以及采煤機功率和牽引力的增大，同時，為了工作面更加安全可靠，無鏈牽引機構(gòu)方式已逐漸取代了有鏈牽引。 一般對牽引部的要求都有： (1)傳動比大。在液壓傳動或機械傳動的牽引部中，因為采煤機牽引速度一般為v＝0-10m／min，所以傳動裝置的總傳動比在300左右。如果采用可調(diào)速的電動機，則傳動比可相對減小。 (2)牽引力大。隨著工作面生產(chǎn)能力的提高，采煤機必須具有很大的牽引力。為了提高牽引力，在液壓牽引方式中常采用雙牽引方式，即液壓泵向2個液壓馬達(dá)同時供油的方式，但牽引速度隨之下降；而在電牽引采煤機中則無此問題，牽引力最大可達(dá)950KN。 (3)能實現(xiàn)無級調(diào)速。隨著采煤機外載荷的不斷變化，要求牽引速度能隨著載荷的變化而變化。在液壓牽引采煤機中通過控制變量泵的流量來實現(xiàn)；在電牽引采煤機中則通過控制牽引電動機的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)。 (4)能實現(xiàn)正反向牽引和停止?fàn)恳?。在液壓牽引采煤機中常采用單電動機．即截割和牽引共用1臺電動機，因此牽引方向的改變或停止?fàn)恳峭ㄟ^按壓泵供油方向的改變或停止供油來實現(xiàn)的。電牽引采煤機采用多電動機，截割電動機和牽引電動機是分開的，因此易于實現(xiàn)牽引部正反向牽引和停止?fàn)恳?，而且在采煤機各種工況下的操作方法也大為簡化。 (5)有完善可靠的安全保護。在液壓牽引采煤機中主要根據(jù)電動機的負(fù)荷變化和牽引阻力的大小來實現(xiàn)自動調(diào)速或過載回零(停止?fàn)恳?，先進(jìn)的采煤機中還設(shè)有故障監(jiān)測和診斷裝置。在電牽引采煤機中主要是對牽引電動機的控制來保證牽引部的安全可靠運行。 (6)操作方便。牽引部應(yīng)有手動操作、離機操作及自動調(diào)速等裝置。 (7)零部件應(yīng)有高的強度和可靠性。雖然牽引部只消耗采煤機裝機功率的10％-15％但因牽引速度低、牽引力大、零部件受力大，所以必須要有足夠的強度和可靠性。 2.2牽引機構(gòu)的選擇 2.2.1鏈牽引機構(gòu) 鏈牽引機構(gòu)包括礦用圓環(huán)鏈、鏈輪和鏈接頭三種形式。 鏈傳動的缺點且鏈速不均勻。當(dāng)平環(huán)進(jìn)入嚙合區(qū)α角范圍內(nèi)時，鏈輪與平環(huán)開始嚙合，鏈輪窩稽推功平環(huán)，牽引速度變化很快。因此工作時很不穩(wěn)定，不宜用于采煤機的牽引裝置中。 必須指出，采用緊夠裝置時，應(yīng)保證其有足夠的行程或壓縮量，避免松邊緊鏈裝置在工作過程中因收縮頂死而呈剛件固定。為此，應(yīng)當(dāng)估計采煤機工作時牽引鏈中的最大的彈性伸長量。 2.2.2無鏈牽引機構(gòu) 1)無鏈牽引的優(yōu)缺點 隨著采煤機向強力、重型化及大傾角的方向發(fā)展，其電動機功率已逐漸增大到450一750kw，牽引力己達(dá)到400一600KN。對于這樣大的牽引力，目前的圓環(huán)鏈傳動的強度已不能滿足實際需要，牽引鏈極易拉斷，而且拉斷時，牽引鏈儲存的巨大彈性能被釋放，將造成嚴(yán)重傷害。因此，七十年代以來，無鏈牽引采煤機得到了大力發(fā)展。無鏈牽引機構(gòu)取消了固定在工作面兩端的牽引鏈．而采用采煤機上的驅(qū)動輪與輸送機上的齒條等相嚙合的方式來移動機器。無鏈牽引具有一系列優(yōu)點： (1)采煤機移動平穩(wěn)、振動小，因而裁荷均勻，延長了機器的使用壽命，故障率也大大減少 。 (2)可利用無鏈雙牽引傳動將牽引力提高到400一600kN，以適應(yīng)采煤機在大傾角(最大達(dá)54°)條件下工作，利用制動器還可使機器的防滑問題得到解決。 (3)可以實現(xiàn)工作面多臺采煤機同時工作，提高工作面產(chǎn)量。 (4)嚙合效率高，可將牽引力有效地用在割煤上。因它沒有原來鏈牽引的鏈條通過三個鏈輪時產(chǎn)生的圍繞折曲嚙合合損失，所以噪聲也有降低。 (5)消除了牽引鏈帶來的斷鏈、反鏈敲缸等事故，大大提高了安全性。 無鏈牽引的缺點是： (1)對輸送機的彎曲和起伏不平的要求較高，對煤層地質(zhì)條件變化的適應(yīng)件較差，叛及輸送機起伏太大，會影響無鏈牽引機構(gòu)的嚙合，造成傳動件的損壞事故。 (2)無鏈牽引機構(gòu)使機道寬度增加了約100mm，所以提高了支架控頂能力的要求。 因此，此采煤機的牽引結(jié)構(gòu)采用無鏈牽引。 2)無鏈牽引機構(gòu)的分類 據(jù)統(tǒng)計，目前已有20多種無鏈牽引機構(gòu)，但歸結(jié)起來可分為三類： (1)驅(qū)動輪——齒條系統(tǒng) 利用牽引部上的驅(qū)動輪直接或經(jīng)齒軌輪與固定在輸送璣上的齒條相嚙合而移動采煤機。這種無鏈牽引機構(gòu)的強度高，傳力大，可獲得大的牽引力；可以單牽引或雙牽引傳動，雙牽引時同一主泵供給相互獨立的傳動裝置，使?fàn)恳υ龃笠槐叮珷恳俣葴p小一倍；齒條或齒軌的撓曲性好，可以適應(yīng)輸送機的彎曲和起伏；傳動系統(tǒng)中設(shè)有制動裝置，機器停止?fàn)恳磿r制動，以防機器下滑；系統(tǒng)既可以裝在檔煤板側(cè)，也可以裝在鏟煤板側(cè)，以適應(yīng)不同的需要。所以，驅(qū)動輪——齒條系統(tǒng)是目前應(yīng)用最多的無鏈牽引機構(gòu)。 (2)傳動鏈一齒軌系統(tǒng) 這種牽引機構(gòu)是通過驅(qū)動齒輪經(jīng)齒軌輪與鋪設(shè)在輸送機上的圓柱排銷式齒軌嚙合而使采煤機移動的，其結(jié)構(gòu)如2-1所示。驅(qū)動輪和中間傳動輪都是擺線齒廓，后者采用長齒以適應(yīng)排銷的起伏。 排銷的安裝方式可以分為固定式與滑動式是兩種，固定式排銷用螺栓固定在齒軌座的長孔中，以保證中部槽水平偏轉(zhuǎn)。齒軌座用螺栓固定在中部槽上。滑動式銷排分為兩種，一種是將銷排安裝在輸送機導(dǎo)向槽中，它可以沿導(dǎo)向滑動，但滑動量受到導(dǎo)向槽的擋塊限制，并靠間隙來保證其水平和垂直偏轉(zhuǎn)；另一種是將排銷的卡套安裝在導(dǎo)向管上，使排銷能沿輸送機方向在導(dǎo)向管上滑動，為限制動量，導(dǎo)向管上也有擋塊。 這種系統(tǒng)可利用原采煤機改裝，但因傳動鐵強度低、移動速度不均、磨損大和效率低而應(yīng)用不多。法國SIRUS—400型采煤機采用這種系統(tǒng)，但驅(qū)動鏈輪用水平鏈輪，傳動鏈采用圓環(huán)鏈。 (3)液壓缸推進(jìn)系統(tǒng) 利用兩個液壓缸交替推移前進(jìn)而使機器移動。工作時，一個液壓缸的卡爪夾緊導(dǎo)軌，該缸進(jìn)油使活塞桿伸出推動機器前移；另一卡爪松開，活塞桿收回，難備下次推移。這種系統(tǒng)雖可簡化牽引部結(jié)構(gòu)，但是斷續(xù)運動，卡爪和導(dǎo)軟磨損大。 因此本設(shè)計采用齒輪銷排式無鏈牽引機構(gòu)如圖2-1所示。 圖2—1 齒輪銷排式無鏈牽引機構(gòu) 2.3牽引傳動裝置選擇 本設(shè)計牽引傳動裝置為電牽引。 在行走驅(qū)動裝置方面，機械牽引其特點是工作可靠，但只能有級調(diào)速，且傳動結(jié)構(gòu)復(fù)雜，目前已很少使用了。液壓牽引，液壓調(diào)速行走部是利用容積式液壓傳動的調(diào)速特性來實現(xiàn)調(diào)速性能的行走部，具有無級調(diào)速特性，且換向、停止、過載保護易于實現(xiàn)，便于根據(jù)負(fù)載變化實現(xiàn)自動調(diào)速，保護系統(tǒng)比較完善；但是其缺點是效率低，油液容易污染，致使零部件容易損壞，使用壽命較低。由于液壓牽引采煤機制造精度要求高，在井下易被污染，因而維修困難，使用費用高，效率和可靠性較低的缺點，各采煤大國都在大力研發(fā)并發(fā)展電牽引采煤機。電牽引采煤機的優(yōu)點是： 1) 具有良好的牽引特性?？稍诓擅簷C前進(jìn)時提供牽引力，使機器克服阻力移動；也可在采煤機下滑時進(jìn)行發(fā)電制動，向電網(wǎng)反饋電能。 2) 可用于大傾角煤層。牽引電動機軸端裝有停止時防止采煤機下滑的制動器。它的設(shè)計制動轉(zhuǎn)矩為電動機額定轉(zhuǎn)矩的1.6~2.0倍，因此電牽引采煤機可以用在40°傾角的煤層。 3) 運行可靠，使用壽命長。電牽引和液壓牽引不同，前者除了電動機的電刷和整流子有磨損外，其他件均無磨損，因此使用可靠，故障少，壽命長，維修工作量小。 4) 反應(yīng)靈敏，動態(tài)特性好。電子控制系統(tǒng)能將多種信號快速傳遞到調(diào)節(jié)器中，以便及時調(diào)整各參數(shù)，防止機器超載荷運行。 5) 效率高。電牽引采煤機將電能轉(zhuǎn)化為機械能只做一次轉(zhuǎn)換，效率可達(dá)到0.9；而液壓牽引由于能量的幾次轉(zhuǎn)換，再加上存在的泄露損失、機械摩擦損失和液壓損失，效率只有0.65~0.7。 6) 結(jié)構(gòu)簡單。電牽引部的機械傳動系統(tǒng)機構(gòu)簡單，尺寸小，重量輕。 7) 有完善的檢測和顯示系統(tǒng)。采煤機在運行中，各種參數(shù)如電壓、電流、溫度、速度等均可檢測和顯示。當(dāng)某些參數(shù)超過允許值時，便會發(fā)出警報信號，嚴(yán)重時可以自行切斷電源。 2.4牽引機構(gòu)結(jié)構(gòu)的選擇 2.4.1牽引部結(jié)構(gòu)確定 縱觀近幾年來國內(nèi)外多電機橫向布置電牽引采煤機發(fā)展模式，牽引部結(jié)構(gòu)類型大致有以下三種: (l)整體式結(jié)構(gòu) 以美國Joy機械制造公司生產(chǎn)的LS系列電牽引采煤機、德國艾柯夫公司生產(chǎn)的EDW一SL系列電牽引采煤機和我國煤科總院上海分院自行研制MG20O/500、MG25O/60O系列電牽引采煤機為代表。這種結(jié)構(gòu)是把采煤機牽引傳動箱體與底托架合二為一，鑄造成一個整體，布置在采煤機兩端。其傳動部一般采用2-3級直齒傳動及1-2級行星齒輪傳動(圖2-2)，搖臂、調(diào)高油缸直接支承于該箱體上。 圖2-2 整體式結(jié)構(gòu) (2)整體框架式結(jié)構(gòu) 以英國Electro系列電牽引采煤機為代表，這種結(jié)構(gòu)是把牽引傳動部設(shè)計成獨立的整體減速箱，通過鍵和螺栓等連接件安裝在焊接結(jié)構(gòu)的大框架內(nèi)(圖2-3).焊接大框架兼有底托架和功能，搖臂和調(diào)高油缸直接支承于框架上。 圖2-3 整體框架式結(jié)構(gòu) 1-框架 2-行走傳動部 3-牽引電機 (3)分體框架式結(jié)構(gòu) 以英國薄煤層電牽引采煤機和我國煤科總院上海分院自行研制的MG400/920、MG450/1020型系列電牽引采煤機為代表。該結(jié)構(gòu)與整體框架式結(jié)構(gòu)的不同之處是把牽引傳動部減速箱一分為二，設(shè)計成二個獨立的小減速箱，一個是二級直齒傳動減速箱，另一個是二級行星傳動減速箱，兩者分別通過止口螺栓、穩(wěn)釘?shù)冗B接件，固定于焊接結(jié)構(gòu)的大框架內(nèi)，框架結(jié)構(gòu)可以分段，也可以整段(圖2-4)。 圖2-4 分體框架式結(jié)構(gòu) 1-牽引電機 2-直齒傳動箱 3-行星齒輪傳動箱 4-框架 對比以上三種結(jié)構(gòu)的組成和特點可得出以下結(jié)論： (1)整體式結(jié)構(gòu)牽引傳動部結(jié)構(gòu)簡單，井下運輸較方便。但采煤機整體連接強度欠佳，不利于采煤機系列化設(shè)計，左、右牽引傳動部不能互換，井下維修困難。此種結(jié)構(gòu)較適合于中、小功率采煤機。 (2)采用整體框架式結(jié)構(gòu)牽引傳動部的采煤機整體強度好，框架焊接加工簡單，制造周期短，生產(chǎn)成本低。有利于采煤機系列化設(shè)計，左、右牽引傳動箱通用，井下維修方便，但與框架連接較復(fù)雜，影響可靠性。 (3)分體框架式結(jié)構(gòu)，牽引傳動部與框架連接簡單、可靠，裝拆維修方便，此種結(jié)構(gòu)適合于大功率電牽引采煤機。 本設(shè)計是中小型采煤機，所以選用整體式結(jié)構(gòu)。 2.4.2牽引部與行走箱一體設(shè)計 牽引部與行走箱設(shè)計在一個箱體內(nèi)部，既不利于防塵，同時制造出的機箱的總體積也較大，不便于維修，互換性比較差。最重要的是這種箱體內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜質(zhì)量過于集中，對軌道的壓力過于集中。 2.4.3牽引部和行走箱獨立箱體設(shè)計 牽引部和行走箱獨立箱體設(shè)計，這樣的設(shè)計對配不同槽寬的運輸機或不同的牽引形式時只需要改變行走箱，其他主機箱不變，配套適應(yīng)性強。兩個牽引部和行走箱左右對稱分布在兩側(cè)，由兩個液壓馬達(dá)分別經(jīng)牽引不減速驅(qū)動實現(xiàn)雙牽引。采用現(xiàn)在國內(nèi)不常使用的銷軌式牽引系統(tǒng)，導(dǎo)向滑靴和行走輪中心合一騎在運輸機銷軌上，一是保證采煤機不掉道，同時還能保證行走輪和銷軌柱銷有較好的嚙合性能。 因此，箱體設(shè)計采用牽引部和行走箱獨立箱體設(shè)計。 綜合上面行走機構(gòu)和行走驅(qū)動裝置的優(yōu)缺點的表述，在本次設(shè)計中，主要采用了電牽引、牽引部整體式結(jié)構(gòu)，牽引部與行走箱獨立箱體，齒輪—銷軌式無鏈牽引的設(shè)計方案。采煤機的部分功率是通過牽引部減速器傳遞的。牽引部工作條件惡劣，外形尺寸受到嚴(yán)格限制，可靠性要求很高。牽引部的總傳動比一般在200左右，減速級數(shù)為3—5級；采用了二級行星減速器在增大傳動比的同時減少了齒輪的數(shù)量，簡化結(jié)構(gòu)，降低成本。 3 牽引部的主要技術(shù)參數(shù)計算及強度校核 3.1 牽引部總體參數(shù)計算 3.1.1牽引電機的選擇 1)電動機輸出功率計算 牽引部的功率消耗為： —采煤機的牽引力，N —采煤機的牽引速度，m/S 得采煤機牽引部的功率消耗為 2）確定電動機型號 采用雙電機一拖一牽引方式。 選取電動機的額定功率為40，根據(jù)目前比較常用的調(diào)速系統(tǒng)有直流調(diào)速系統(tǒng)、交流變頻調(diào)速系統(tǒng)和開關(guān)磁阻調(diào)速系統(tǒng)。和直流調(diào)速系統(tǒng)相比，交流變頻調(diào)速可達(dá)更高的轉(zhuǎn)速和更大的功率。而開關(guān)磁阻調(diào)速系統(tǒng)既有交流變頻調(diào)速電機結(jié)構(gòu)簡單堅固、無刷無整流子的優(yōu)點,又有直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速性能好,控制電路簡單、廉價等優(yōu)勢,尤其是開關(guān)磁阻電機具有起動轉(zhuǎn)矩大,起動電流小,“堵轉(zhuǎn)”不燒電機、效率高、節(jié)能等優(yōu)點,非常適合在煤礦井下采掘機械中使用。優(yōu)先選取開關(guān)磁阻電機，但發(fā)現(xiàn)開關(guān)磁阻的安裝尺寸過大，不利于控制機面高度。故最終選取礦用防爆異步電機。 最終選取的電動機型號：YBQYS-40B型隔爆異步電機 圖3-1 行走電動機結(jié)構(gòu)圖 電動機結(jié)構(gòu)如圖3-1所示，為礦用隔爆型三相交流調(diào)速電動機，與變頻調(diào)速裝置配套，作為采煤機的行走動力源，采用外殼水套冷卻。 適用范圍： a) 海拔不超過2000m； b) 周圍運行環(huán)境溫度一般為 -5℃～ +40℃； c) 周圍空氣相對濕度不大于95%（+25℃）； d) 周圍空氣中的甲烷、煤層、硫化氫、二氧化碳等不超過《煤礦安全規(guī)定》中規(guī)定的安全含量的礦井中。 使用時應(yīng)注意： a)應(yīng)仔細(xì)檢查所有螺釘及其部件是否完好，出軸轉(zhuǎn)動是否靈活，觀察水道有無阻塞現(xiàn)象； b)測量其絕緣電阻，若其值低于規(guī)定值，電機必須進(jìn)行干燥處理； c)開機前必須先通水，當(dāng)斷水或有其他異常響聲時，必須立即停機檢查。拆裝時應(yīng)特別注意部件的隔爆面，不得損傷。 行 走 功 率： 2×40 kW 牽 引 方 式： 銷軌式（Eicotrack）牽引 電動機轉(zhuǎn)速： 0-1472~2455 r/min 最大工作牽引力： 580 kN 最大工作牽引速度： 12 m/min 行走電動機的主要技術(shù)參數(shù)見表3-1 。 表3-1 3.1.2傳動比的分配 （1）總傳動比 行走輪模數(shù)為39.79mm，取行走箱行走輪齒數(shù)為11，驅(qū)動輪齒數(shù)為8 d=mz=39.79x11=437.69mm l=πxd=437.69xπ=1375mm 轉(zhuǎn)速n=7280/1375=5.29 已知電動機滿載轉(zhuǎn)速為n=1477r/min,采煤機行走箱行走輪轉(zhuǎn)速為=5.29r/min，有總傳動比為 （2）傳動比分配 按最小等效轉(zhuǎn)動慣量原則，總傳動比傳動級數(shù)取4 考慮到采煤機機面高度的限制,牽引部的體積不能太大,故選取傳動效率高而體積又小的行星傳動和結(jié)構(gòu)簡單的直齒傳動的結(jié)合.總體傳動方案選取為前級為直齒后兩級為行星傳動. 因牽引部的尺寸在很大程度上取決于最后一級傳動齒輪的尺寸,故最先選取最后一級的傳動比,類比同類型近似功率的采煤機選擇行星部分傳動比為,前兩級直齒按等接觸強度分配傳動比:當(dāng)兩級齒輪材質(zhì)相同時，齒寬系數(shù)相等時，得， 則實際傳動比為 傳動比誤差為在誤差范圍內(nèi). 3.1.3傳動裝置運動參數(shù)的計算 從電動機出軸開始各軸，太陽輪，行星架命名為1、2、3、4、5、6、7和8軸 （1）各部件轉(zhuǎn)速計算 （2）各部件功率計算 效率：齒輪傳動 電機效率 花鍵效率 滾動軸承效率 行星傳動效率 （3）各部件扭矩計算 （4）將以上計算數(shù)據(jù)列表 表3-2 傳動裝置運動參數(shù)表 部件號 轉(zhuǎn)速 輸出功率 輸出扭矩 1 1477 34.89 225.59 2 679.42 33.51 471.02 3 574.71 32.18 534.74 4 268.56 30.9 1098.8 5 268.56 30.59 1087.78 6 40.08 29.98 7143.44 7 40.08 29.68 7071.96 8 7.29 29.08 38095.2 表3-2 3.2漸開線圓柱齒輪承載能力校核計算 3.2.1第一級直齒傳動的計算與校核 因前兩級受力相對小，而且電動機與最后兩面級行星輪之間要保持有一定的空間以保證能安裝聯(lián)接行走機構(gòu)的螺栓。因此要求前兩級的尺寸要大一些?？梢钥紤]選擇制造成本低的軟齒面齒輪傳動。 （1）選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力 1為小齒 2為惰齒 3為大齒輪 齒輪材料 滲碳淬火 硬度取值范圍 HRC=58～62 接觸疲勞極限σHlim 查圖得 σHlim1＝1430 σHlim2＝1430 σHlim3＝1430 許用接觸應(yīng)力[σH] 由式計算。 接觸強度壽命系數(shù)ZN 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N 由式 接觸強度最小安全系數(shù) 則 [σH1]＝1100 N/mm [σH2]＝1100 N/mm [σH3]＝1100 N/mm [σH]＝1100 N/mm 許用彎曲應(yīng)力[σF] 由式 彎曲疲勞極限σFlim 查圖，雙向傳動乘0.7 彎曲強度壽命系數(shù)YN 查圖YN 彎曲強度尺寸系數(shù)YX 查圖YX 彎曲強度最小安全系數(shù)SFmin 則 ＝ = = （2）齒面接觸疲勞強度設(shè)計計算 確定齒輪傳動精度等級，按估取圓周速度vt=7.6m/s， 選取II公差組7級 齒寬系數(shù)ψd 查表，按齒輪相對軸承為對稱布置取 小輪分度圓直徑d1，由式 小輪齒數(shù)zl 在推薦值20～40中選 選取 惰輪齒數(shù)z2 取 大輪齒數(shù)z3 圓整取 齒數(shù)比u 小輪轉(zhuǎn)矩 惰輪轉(zhuǎn)矩 載荷系數(shù)K K= KA KV Kα Kβ KA—使用系數(shù) 查表取 KV—動載系數(shù) 由推薦值1.05～1.4 取 Kα—齒間載荷分配系數(shù) 由推薦值1.0～1.2 取 Kβ—齒向載荷分布系數(shù) 由推薦值1.0～1.2 取 載荷系數(shù)K 材料彈性系數(shù)ZE 查表 節(jié)點區(qū)域系數(shù)ZH 查圖（β＝0，x1＝x2＝0） 重合度系數(shù)Zε 由推薦值0.85～0.92 故 齒輪模數(shù)m m= d1/z1=69.49/23=3.02mm 圓整 小輪分度圓直徑d1 d1＝m z1＝4×23=92mm 圓周速度v v=πd1n1/60000=π×92×1477/60000=7.11(m/s) 惰輪分度圓直徑d2 d2＝m z2＝4×50=200mm 大輪分度圓直徑d3 d3＝m z3＝4×59=236mm 齒寬b b =ψd d1=0.7×92=64.4mm 大輪齒寬b3 b3＝b=65 mm 惰輪齒寬b2 b2=70 mm 小輪齒寬b1 b1＝75 mm （3）齒根彎曲疲勞強度校核計算 由式 齒形系數(shù)YFα 查表 小輪YFα1 惰輪YFα2 大輪 YFα3 應(yīng)力修正系數(shù)YSα 查表 小輪YSα1 惰輪YSα2 大輪 YSα3= ①②重合度εα 重合度系數(shù) 故 < < 滿足要求 ②③重合度εα 重合度系數(shù) 故 < < 滿足要求 （4）齒輪其它主要尺寸計算 齒輪①分度圓直徑d1 頂圓直徑 根圓直徑 齒輪②分度圓直徑d2 頂圓直徑 根圓直徑 齒輪③分度圓直徑d3 頂圓直徑 根圓直徑 3.2.2第二級直齒傳動的計算與校核 （1）選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力 4為小齒 5為大齒輪 齒輪材料 滲碳淬火 硬度取值范圍 HRC=58～62 接觸疲勞極限σHlim 查圖得 σHlim4＝1430 σHlim5＝1430 許用接觸應(yīng)力[σH] 由式計算。 接觸強度壽命系數(shù)ZN 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N 由式 接觸強度最小安全系數(shù) 則 [σH4]＝1100 N/mm2 [σH5]＝1155 N/mm2 [σH]＝1100 N/mm2 許用彎曲應(yīng)力[σF] 由式 彎曲疲勞極限σFlim 查圖，雙向傳動乘0.7 彎曲強度壽命系數(shù)YN 查圖YN 彎曲強度尺寸系數(shù)YX 查圖YX 彎曲強度最小安全系數(shù)SFmin =1.5 則 ＝ = （2）齒面接觸疲勞強度設(shè)計計算 確定齒輪傳動精度等級，按估取圓周速度vt=3.5m/s， 選取II公差組8級 齒寬系數(shù)ψd 查表，按齒輪相對軸承為非對稱布置取 小輪分度圓直徑d1，由式 小輪齒數(shù)z4 在推薦值