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畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 ? ?? ? ? ? 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開(kāi)題報(bào)告 ? ?? 課題名稱(chēng)： 滾筒采煤機(jī)的改進(jìn) 畢業(yè)設(shè)計(jì)起止時(shí)間：　 2006 　年　3 月　5 日 ～ 　6 月　16日(共　15　周) ? 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 指導(dǎo)教師： 報(bào)告日期： 2007年3月21日 ?1．本課題所涉及的內(nèi)容國(guó)內(nèi)(外)研究現(xiàn)狀綜述 滾筒采煤機(jī)實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)機(jī)械化和現(xiàn)代化的重要設(shè)備之一。機(jī)械化采煤可以減輕體力勞動(dòng)、提高安全性，達(dá)到高產(chǎn)量、高效率、低消耗的目的。采煤機(jī)分鋸削式、刨削式、鉆削式和銑削式四種：①鋸削式采煤機(jī)，即截煤機(jī)，靠安裝在循環(huán)運(yùn)動(dòng)的截鏈上的截齒深入煤壁截煤；②刨削式采煤機(jī)，即刨煤機(jī)，靠刨刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)刨削破煤；③鉆削式采煤機(jī)，靠鉆頭邊緣的刀齒鉆入煤體，由鉆頭中部的破煤刀齒將中部的煤體破碎;④銑削式采煤機(jī),靠滾筒上的截齒旋轉(zhuǎn)銑削破煤。本課題主要研究滾筒采煤機(jī)的改進(jìn)。一種銑削式淺截深采煤機(jī)，由截割部分、牽引部分和動(dòng)力部分組成。截割部分包括工作機(jī)構(gòu)和減速器，牽引部分包括行走機(jī)構(gòu)（鏈輪、牽引鏈及其拉緊裝置）和液壓傳動(dòng)裝置，動(dòng)力部分包括電動(dòng)機(jī)和電氣控制箱。另外，還有輔助裝置，包括底托架、電纜架、噴霧裝置和信號(hào)照明等設(shè)備。滾筒采煤機(jī)適于在煤層厚度變化小、無(wú)夾石、地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤層傾角 15°以下、頂板易于管理的條件下使用。傾角較大時(shí)，需裝防滑裝置。滾筒采煤機(jī)騎在可彎曲刮板輸送機(jī)上工作，沿工作面往返運(yùn)行。螺旋式滾筒上裝有按一定規(guī)律排列的截齒。滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，截齒按一定順序在煤體上先后截出很多溝槽，使溝槽之間的煤體破落，通過(guò)滾筒旋葉和弧形擋煤板裝入輸送機(jī)。滾筒直徑為測(cè)量到截齒齒尖的截割直徑，各制造廠(chǎng)有各種不同的系列，根據(jù)采高選定。滾筒寬度相當(dāng)于截深，有0.6、0.8、1.0、1.2m等幾種規(guī)格。 滾筒采煤機(jī)分單滾筒和雙滾筒兩種： 　　單滾筒采煤機(jī) 進(jìn)刀方式有三種：①先進(jìn)刀后移機(jī)頭，一般采用斜切進(jìn)刀，這種方式簡(jiǎn)單易行，但進(jìn)刀時(shí)間長(zhǎng)；②先移機(jī)頭后進(jìn)刀，能充分利用工時(shí)，但開(kāi)缺口工作量大；③進(jìn)刀同時(shí)移機(jī)頭，進(jìn)刀簡(jiǎn)單，時(shí)間短，但需強(qiáng)力推移輸送機(jī)的設(shè)備。 　　割煤方式有兩種：①單向采煤，采煤機(jī)上行進(jìn)一刀割煤，下行裝煤。優(yōu)點(diǎn)是能充分利用機(jī)器裝煤，效率高，但工作面割一刀時(shí)間長(zhǎng)，頂板懸露時(shí)間長(zhǎng)，一般適用于頂板穩(wěn)定、采高較大、裝余煤量大的煤層。②雙向采煤，往返各進(jìn)一刀。優(yōu)點(diǎn)是能提高工時(shí)利用率，工作面生產(chǎn)能力大，支護(hù)頂板及時(shí)，工序緊湊，但采高大時(shí)清浮煤工作量大。 　　雙滾筒采煤機(jī) 一次采全厚，采煤機(jī)兩端各有一個(gè)滾筒。前滾筒在上割頂煤，后滾筒在下割底煤。兩滾筒一般相背旋轉(zhuǎn)，司機(jī)左側(cè)滾筒用左螺旋，司機(jī)右側(cè)滾筒用右螺旋。也可相向旋轉(zhuǎn)，司機(jī)左側(cè)滾筒用右螺旋，司機(jī)右側(cè)滾筒用左螺旋。一般采用雙向采煤，先進(jìn)刀后移機(jī)頭的斜切進(jìn)刀方式；也可采用進(jìn)刀同時(shí)移機(jī)頭的正切進(jìn)刀方式。 自從60年代開(kāi)始使用滾筒采煤機(jī)以來(lái)采煤機(jī)有了很大的發(fā)展。60年代開(kāi)始使用淺截式滾筒采煤機(jī)，70年代初在一些礦區(qū)開(kāi)始使用淺截式雙滾筒采煤機(jī)，機(jī)采產(chǎn)量不斷提高。70年代以來(lái)，采煤機(jī)不斷改進(jìn),如采用大功率水冷電機(jī)來(lái)提高生產(chǎn)能力,開(kāi)采厚度較大的堅(jiān)硬煤層；采用粗齒滾筒提高塊煤率；采用無(wú)鏈牽引減少機(jī)械事故并適應(yīng)長(zhǎng)工作面多臺(tái)采煤機(jī)同時(shí)作業(yè)等。目前國(guó)內(nèi)采煤機(jī)正向著無(wú)鏈牽引系統(tǒng)以及能夠降塵的螺旋滾筒采煤機(jī)等方向發(fā)展。 2．本課題有待解決的主要關(guān)鍵問(wèn)題 本課題研究的目的是改善采煤機(jī)的工作性能以及滾筒對(duì)采煤效率的影響以提高采煤機(jī)的工作效率。通過(guò)對(duì)滾筒的參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)改善采煤效率。滾筒采煤機(jī)基本上是依靠螺旋葉片將破碎的煤裝入溜槽，其裝煤率約為 60%~70% 。為了提高裝煤率，在滾筒后方加擋煤板，可將裝煤率提高到 90 ％；為了提高裝煤率，除了從設(shè)備結(jié)構(gòu)方面采取措施外，在使用中應(yīng)盡量使出煤口加大些，擋煤板與滾筒的間隙應(yīng)適當(dāng)；加大牽引速度和滾筒轉(zhuǎn)速都有利于提高裝煤率，但是提高割煤效率與裝煤效率有矛盾時(shí)，原則上應(yīng)先滿(mǎn)足割煤效率的要求。 主要研究?jī)?nèi)容包括： 建立滾筒采煤機(jī)的截割部的有限元分析模型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的模型 ； 采用ANSYS進(jìn)行滾筒的結(jié)構(gòu)分析； 提供一套合理的滾筒結(jié)構(gòu)參數(shù)； 形成一套較為完整的截割部設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方法。 3．對(duì)課題要求及預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 (包括解決關(guān)鍵問(wèn)題技術(shù)和所需條件兩方面) 該課題的預(yù)期目標(biāo)為： 1、完成滾筒參數(shù)的分析以及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，為截割部設(shè)計(jì)做好充分準(zhǔn)備。 2、為為整個(gè)的滾筒采煤機(jī)截割部的設(shè)計(jì)提供一套合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)。 由于各方面的原因該課題的研究還可能存在很多的困難和問(wèn)題具體表現(xiàn)如下： 1、由于滾筒采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且在使用過(guò)程中，受力情況比較復(fù)雜，因此力學(xué)分析不太容易進(jìn)行。 2、由于滾筒采煤機(jī)是一個(gè)集機(jī)械、電氣和液壓為一體的大型復(fù)雜系統(tǒng),因此在改進(jìn)方面需要查閱多方面的資料而又缺乏這寫(xiě)資料。 3、缺乏相關(guān)的校核設(shè)備。 為了能夠更好的完成設(shè)計(jì)任務(wù)我們必須勇于面對(duì)困難解決困難，真對(duì)以上可能出現(xiàn)的困難和問(wèn)題做了以下的應(yīng)對(duì)辦法： 1、加強(qiáng)跟本課題組指導(dǎo)成員的聯(lián)系及各方面相關(guān)信息的收集；對(duì)受力狀況進(jìn)行模擬性和替代性分析，盡量簡(jiǎn)化分析模型使之易于著手分析。 2、加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)，拓寬知識(shí)面，盡可能多的借助圖書(shū)館、網(wǎng)絡(luò)以及各種機(jī)械手冊(cè)等工具來(lái)彌補(bǔ)資料的缺乏。 3、不斷優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)效率和實(shí)用性。多進(jìn)行模擬計(jì)算。 4．完成本課題的工作計(jì)劃及進(jìn)度安排 2007.3.05~2007.3.17 收集資料，調(diào)研，開(kāi)題； 2007.3.18~2007.3.20 方案論證，確定方案； 2007.3.20~2007.3.25 完成開(kāi)題報(bào)告和實(shí)習(xí)報(bào)告； 2007.3.26~2007.4.01 進(jìn)行滾筒采煤機(jī)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)； 2007.4.03~2007.4.15 對(duì)截割部個(gè)零部件進(jìn)行力學(xué)分析； 2007.4.16~2007.5.10 設(shè)計(jì)滾筒以及截割部的其他零部件； 2007.5.11~2007.5.20 完成設(shè)計(jì)圖紙以及各種校核； 2007.5.21~2007.5.27 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及相關(guān)技術(shù)文件； 2007.5.28~2007.6.03 理論總結(jié)，撰寫(xiě)論文，準(zhǔn)備答辯； 2007.6.04~2007.6.09 評(píng)閱； 2007.6.11~2007.6.14 畢業(yè)答辯； 2007.6.15 ~2007.6.16 修改畢業(yè)設(shè)計(jì)。 ? ? 5．指導(dǎo)教師審閱意見(jiàn) ? ? ? ? ? ? ? ? 指導(dǎo)教師(簽字)：　　　　　　 年 月 日 ? 6．指導(dǎo)小組意見(jiàn) ? ? 指導(dǎo)小組組長(zhǎng)(簽字)： 　　 　　　 年 月 日 說(shuō)明： 1. 本報(bào)告前4項(xiàng)內(nèi)容由承擔(dān)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))課題任務(wù)的學(xué)生獨(dú)立撰寫(xiě)； 2. 本報(bào)告必須在第八學(xué)期開(kāi)學(xué)兩周內(nèi)交指導(dǎo)教師審閱并提出修改意見(jiàn)； 3. 學(xué)生須在小組內(nèi)進(jìn)行報(bào)告，并進(jìn)行討論； 4. 本報(bào)告作為指導(dǎo)教師、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))指導(dǎo)小組審查學(xué)生能否承擔(dān)該畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題和是否按時(shí)完成進(jìn)度的檢查依據(jù)，并接受學(xué)校的抽查。 6