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摘? ?要 MG650/1620-WD型電牽引采煤機(jī)主要用于中厚煤層的綜采作業(yè)。它可以一次采全高，并且能適應(yīng)煤層厚度變化和底板起伏不平的條件。該采煤機(jī)適應(yīng)性好、功率大、采煤效率高、操作簡(jiǎn)單、檢修方便。本設(shè)計(jì)主要針對(duì)采煤機(jī)的整機(jī)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，對(duì)牽引部結(jié)構(gòu)及行走部等相關(guān)設(shè)計(jì)。 MG650/1620-WD型采煤機(jī)主要由液壓系統(tǒng)及電控部（合為一體）、左右截割部、左右牽引部、左右行走部、冷卻噴霧系統(tǒng)、機(jī)外油管組、支撐組件和拖纜裝置等組成。在牽引部傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，利用直齒輪和行星齒輪組成減速器是設(shè)計(jì)的一般原理，設(shè)計(jì)出適合牽引部使用的減速器，并將它和礦用馬達(dá)直接聯(lián)結(jié)，簡(jiǎn)化了牽引部的傳動(dòng)布置。本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)：把牽引部的減速器安裝在牽引箱里，使用了一個(gè)惰輪來增加中心距，這樣也使齒輪的總個(gè)數(shù)減少，提高了傳動(dòng)效率。結(jié)構(gòu)上將離合器安裝在牽引箱內(nèi)，使制動(dòng)變的方便安全。設(shè)計(jì)中對(duì)NGW型行星減速器進(jìn)行了優(yōu)化配齒，采用角變位，并做了相應(yīng)的校核，在保證需要的傳動(dòng)比的情況下，使設(shè)計(jì)的NGW型行星減速器體積最小。 關(guān)鍵詞：采煤機(jī) ；牽引部；行走部 ；行星齒輪 ABSTRACT The MG650/1620-WD type electrac to lead to shearer to mainly used for the medium thick coal seam to adopt homework. It can cuts the whole seam height in one trip, and accommodate the changing of seam thickness and floor undulation. Should the shearer adaptability like, the power is big and adopt a coal efficiency high, operate in brief and check to fix convenience. This design mainly carrieson a project design to the whole machine of the shearer, spreading to move to wait a related design towards the hauling department with walks The MG650/1620-WD coal mining machine mainly (bes in one), about cutting by the hydraulic system and electrically controlled department, about the hauling department, about to walk, the cooling spray system, the outside the aircraft oil pipe manifold, to support the module and the towing bridle installment and so on is composed.. In the design of the cutting drum spread move , the exploitation keeps the general theory that wheel gear and planet wheel gear's constituting to decelerate a machine is a design. Designing to suit a deceleration machine which mows an usage, and will it and the mineral use electric motor to combine directly, simplifying to the cutting drum to spread to move a decoration. The creative of this design: Cut a deceleration machine of mowing the department to install in the ranging arm, used one round to increase center to be apart from, so as to make the total piece of wheel gear reduced, and raised to spread to move an efficiency. The structure full general clutch installs on the electrical engineering stalk, making the moving convenience and safety. In the Design medium to NGW type the planet decelerated a machine to carry on excellent turn to go together with teeth, adopt angle to change, and did a homologous check. Be promising to need of spread under circumstance of moving the ratio, make the NGW of design type planet decelerate machine physical volume minimum. The shearer : Coal winning machine ;Hauling department; Walks; Planet gear 目錄 摘? ?要 1 ABSTRACT 1 1 緒論 1 1.1我國機(jī)械化采煤機(jī)的發(fā)展現(xiàn)史 1 1.2采煤機(jī)械簡(jiǎn)述 2 1.3采煤機(jī)類型及組成 3 1.3.1采煤機(jī)類型 3 1.3.2采煤機(jī)組成 4 1.4采煤機(jī)的工作原理 5 1.5電牽引采煤機(jī)的優(yōu)點(diǎn) 6 1.6 MG650/1620型電牽引采煤機(jī)介紹 8 1.6.1整機(jī)主要由下列幾部分組成 10 1.6.2本采煤機(jī)的主要特點(diǎn) 11 1.6.3主要技術(shù)參數(shù) 11 1.6.4使用環(huán)境條件 12 2 采煤機(jī)使用注意事項(xiàng) 13 2.1 井下檢查與試運(yùn)轉(zhuǎn) 13 2.2解體下井運(yùn)輸 13 2.3采煤機(jī)操作 14 2.4采煤機(jī)的注油 15 2.5采煤機(jī)的維護(hù)檢修 19 3 MG650/1620-WD電牽引采煤機(jī)牽引部設(shè)計(jì) 20 3.1整體方案選擇 20 3.2傳動(dòng)方案確定 21 3.2.1傳動(dòng)系統(tǒng)主要組件 22 3.2.2傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 23 3.2.3電動(dòng)機(jī)選擇 23 3.2.4總傳動(dòng)比的分配 24 3.2.5各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 27 3.2.6各軸功率計(jì)算 27 3.2.7各軸扭矩計(jì)算 28 3.3 牽引部傳動(dòng)齒輪嚙合參數(shù)及校核計(jì)算 28 3.3.1第一對(duì)齒輪嚙合參數(shù)及校核計(jì)算 28 3.3.2第二對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)參數(shù)及校核計(jì)算 34 3.3.3第三對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)參數(shù)及校核計(jì)算 39 3.3.4第一級(jí)行星輪傳動(dòng)齒輪嚙合參數(shù)及校核計(jì)算 44 3.3.5第二級(jí)行星輪傳動(dòng)齒輪嚙合參數(shù)及校核計(jì)算 52 4 各軸組的校核計(jì)算 60 4.1牽一軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度的校核 60 4.2牽二軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度的校核 63 4.3牽一軸的軸承壽命校核 66 4.4牽二軸上軸承的壽命校核 67 4.5 花鍵的校核 68 總結(jié) 73 參考文獻(xiàn) 74 翻譯 75 英文原文 75 中文翻譯 82 致 謝 87 3 1 緒論 1.1我國機(jī)械化采煤機(jī)的發(fā)展現(xiàn)史 我國是以煤炭作為主要能源的國家，煤炭資源極為豐富，截止1985年的統(tǒng)計(jì)，已探明儲(chǔ)量近80006t，且全國大多數(shù)地區(qū)都有賦存。目前年開采量已超過12億t，居世界首位，預(yù)計(jì)2000年可達(dá)14億t。 中國是世界上最早利用煤炭的國家，早在六、七千年前就已開發(fā)利用煤炭。鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)以后，帝國主義列強(qiáng)相繼在我國開礦、采煤向著掠奪性開采方向發(fā)展、資源損失率竟達(dá)70％一80％以上，礦工勞動(dòng)條件惡劣，煤礦安全狀況極差。我國實(shí)行機(jī)械化開采，僅有幾十年的歷史。 從50年代開始，我國推廣長壁工作面采煤方法，為實(shí)現(xiàn)機(jī)械化采煤創(chuàng)造了條件，并在不斷改善頂板管理和提高機(jī)械化水平的過程中得到鞏固和發(fā)展。技術(shù)進(jìn)步，特別是作為原活躍因素的采煤工作面設(shè)備的不斷更新，對(duì)提高工作面生產(chǎn)能力起著主導(dǎo)作用。1964年國產(chǎn)第一臺(tái)淺截式聯(lián)合采煤機(jī)的出現(xiàn)，是我國第一代普通機(jī)械化采煤技術(shù)的標(biāo)志。它與整體移動(dòng)的可彎曲刮板輸送機(jī)、金屬摩擦支柱及鉸接頂梁配套，實(shí)現(xiàn)了回采工作面采煤、裝煤和運(yùn)煤的機(jī)械化。1970年采煤機(jī)械化水平為15.3％，較1967年提高了近3倍。 在發(fā)展普通機(jī)械化的同時(shí)參照國外發(fā)展采煤機(jī)械化的經(jīng)驗(yàn)，我國進(jìn)行了綜合機(jī)械化采煤設(shè)備的研究與試驗(yàn)。1974年國產(chǎn)綜采設(shè)備下井試驗(yàn)，同時(shí)開始成套引進(jìn)國外綜采設(shè)備，加速我國發(fā)展綜合機(jī)械化采煤的步伐。 1987年頒布的《煤炭工業(yè)技術(shù)政策》將發(fā)展綜合機(jī)械化采煤作為采煤技術(shù)的發(fā)展方向確定下來。 綜合機(jī)械化采煤的標(biāo)志是液壓支架的出現(xiàn)。液壓支架的使用，使維護(hù)和頂接管理實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，為采用生產(chǎn)能力更大的大功率雙滾簡(jiǎn)采煤機(jī)和重型可彎曲刮板輸送機(jī)創(chuàng)造了條件。綜合機(jī)械化使落煤、裝煤、運(yùn)煤、維護(hù)和頂板管理等全部作業(yè)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，不僅極大地提高了生產(chǎn)率，而且保證了安全生產(chǎn)。目前我國已具備了設(shè)計(jì)、生產(chǎn)成套綜采設(shè)備的能力。1990年底，我國在冊(cè)的綜采設(shè)備共469套，其中國產(chǎn)設(shè)備307套，占65．5％。綜采工作面產(chǎn)量也大幅度上升，由1985年的22．46％上升到1992年的41.07％。全國已有37個(gè)綜采隊(duì)年產(chǎn)超過百萬噸。我國正在為年產(chǎn)300萬的高產(chǎn)簡(jiǎn)效工作面研制新的技術(shù)裝備。全國功率最大的采煤機(jī)M02x 400已經(jīng)問世，M0344型電牽引采煤機(jī)也已研制成功。這些成果表明，我國綜采技術(shù)裝備正在向更高水平發(fā)展。 與綜采相比較，普通機(jī)械化設(shè)備投資小、見效快。因此在發(fā)展綜合機(jī)械化的同時(shí)，普通機(jī)械化仍是我國目前采煤機(jī)械化的發(fā)展重點(diǎn)。1978年以來，先后研制出DY—100、DY—150、MLS—170型雙滾筒采煤機(jī)，以取代MLQ—64、MLQ—80型單滾筒采煤機(jī)；井以SOW—150、SOS—130C型刮板輸送機(jī)替代SOW—40、SOW—44、SOW—80型刮板輸送機(jī)；同時(shí)用單體液壓支柱取代金屬摩控支架。以上三種設(shè)備配套形成了第三代普通機(jī)械化采煤設(shè)備，正所謂《高擋普采設(shè)備》。1988年以后，又為普采工作面配備了MO6150WI型無鏈牽引雙滾筒采煤機(jī)和SOZCF630／220型雙速封底式刮板輸送機(jī)、單體液壓支柱、H型長鋼粱及切頂撐柱等新型設(shè)備，在實(shí)際使用中取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。 從普通機(jī)械化發(fā)展到綜合機(jī)械化是采煤工藝發(fā)展的飛躍。在加速綜合機(jī)械的進(jìn)程中，普通機(jī)械化采煤也有了長足的進(jìn)步。1990年單體液壓支柱普采工作面比重已占國有重點(diǎn)煤礦的24．2％。 掘進(jìn)工作面機(jī)械化的發(fā)展，經(jīng)歷了以鉆爆法破落煤巖并配以裝載機(jī)械的機(jī)械化掘進(jìn)方法的發(fā)展階段，和以部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)、全斷面掘進(jìn)機(jī)直接破落和裝裁煤巖的綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展階段。 隨著采掘機(jī)械化的發(fā)展，技術(shù)裝備的功率和復(fù)雜性都大力增加，它在提高生產(chǎn)低成本，節(jié)約能源和勞動(dòng)力方面有很大優(yōu)勢(shì)；但隨之因設(shè)備故障造成的損失也急劇增加，維修費(fèi)用增幅甚大。目前所采用的預(yù)防性計(jì)劃檢修制度，不僅存在著過剩浪費(fèi)大量財(cái)力物力；而且很難預(yù)防各種隨機(jī)因素引起的事故。因此為減少設(shè)備事故，空運(yùn)至保費(fèi)用、減少維修時(shí)間、增加設(shè)備運(yùn)行時(shí)間，必須采用新的維修技術(shù)，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，對(duì)運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行診斷和預(yù)報(bào)設(shè)備的故障，使操作者和維修人員明確已經(jīng)發(fā)生和可能發(fā)生的故障，這種維修制度稱為預(yù)知性維修制度。 1.2采煤機(jī)械簡(jiǎn)述 采煤機(jī)械的裝備水平是煤礦技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。采煤機(jī)械的選用取決于煤層的賦存條件、采煤方法和采煤工藝，而采煤機(jī)械的技術(shù)發(fā)展又促進(jìn)了采煤方法和采煤工藝的更新。采煤方法按采煤工藝分為長壁式采煤法和房柱式采煤法兩大類。我國廣泛使用長壁式采煤法。長壁式采煤法所使用的機(jī)械設(shè)備按機(jī)械化程度分為爆破采煤機(jī)械（簡(jiǎn)稱爆采機(jī)械）、普通機(jī)械化采煤機(jī)械（簡(jiǎn)稱普采機(jī)械）和綜合機(jī)械化采煤機(jī)械（簡(jiǎn)稱綜采機(jī)械）三類。根據(jù)采煤機(jī)械所適用的煤層賦存條件，也可以按煤層厚度或煤層傾角分類。房柱式采煤法使用連續(xù)采煤機(jī)破煤、裝煤和轉(zhuǎn)載，用帶轉(zhuǎn)載機(jī)的可伸縮帶式輸送機(jī)或梭行礦車運(yùn)煤。炮采工作面的機(jī)電設(shè)備較少，主要靠人力完成各項(xiàng)工序。破煤工序有直接打眼放炮和先掏槽后打眼放炮兩種，裝煤工序主要依靠人工擭煤，運(yùn)煤工序依靠工作面刮板輸送機(jī)來完成。普通機(jī)械化采煤工作面用采煤機(jī)或刨煤機(jī)和工作面刮板輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)破煤、裝煤和運(yùn)煤工序的機(jī)械化，用單體支護(hù)設(shè)備（單體液壓支柱和金屬鉸接頂梁）實(shí)現(xiàn)人工控制頂板。綜合機(jī)械化采煤工作面將各種相對(duì)獨(dú)立的機(jī)電設(shè)備合理地組合在一起，在工業(yè)過程中協(xié)調(diào)工作，使采煤工作面的破、裝、運(yùn)、支全部工序?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化。工作面設(shè)備包括滾筒采煤機(jī)或刨煤機(jī)、可彎曲刮板輸送機(jī)、液壓支架和其他輔助設(shè)備。 普通機(jī)械化采煤工作面若采用單滾筒采煤機(jī)，可根據(jù)煤層厚度和夾矸情況，進(jìn)行單向或雙向采煤。煤層厚度接近滾筒直徑且不粘頂板，可以雙向采煤，每個(gè)行程中都推移輸送機(jī)。煤層較厚且粘頂，特別是定板易冒落時(shí)，向工作面上方的行程中，滾筒貼著頂板截割，以便及時(shí)掛頂梁支護(hù)近煤壁頂板；向下行程中，滾筒貼著底板截割并清除浮煤，以便推移輸送機(jī)。由于頂梁懸掛、架設(shè)和回收支柱費(fèi)工，速度慢，普通機(jī)械化采煤工作面生產(chǎn)效率較低，安全性較差。普通機(jī)械化采煤工作面也可用雙滾筒采煤機(jī)。 綜合機(jī)械化采煤工作面采用雙滾筒采煤機(jī)，通常雙向采煤。騎槽式采煤機(jī)運(yùn)行的前滾筒貼著頂板截割，后滾筒貼著底板截割。爬底板式采煤機(jī)則相反，前滾筒貼底、后滾筒貼頂截割。滾筒的螺旋葉片把碎落的煤炭裝進(jìn)可彎曲的刮板輸送機(jī)，再經(jīng)刮板轉(zhuǎn)載機(jī)和可伸縮膠帶輸送機(jī)運(yùn)出。滯后于采煤機(jī)的輸送機(jī)溜槽和液壓支架，可以隨著向前推移。如此從工作面一端到另一端往復(fù)進(jìn)行采煤。每個(gè)行程結(jié)束后，需要調(diào)換滾筒的上、下位置，如果帶有弧形擋板，還應(yīng)將弧形擋板翻轉(zhuǎn)到滾筒的另一側(cè)，以便進(jìn)行相反的采煤行程。綜合機(jī)械化采煤不僅可以增加產(chǎn)量和提高工效，改善勞動(dòng)條件和作業(yè)安全，也利于實(shí)現(xiàn)礦井集中化生產(chǎn)，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，提高綜合經(jīng)濟(jì)效益，但綜合機(jī)械化采煤工作面的初期投資較大。 1.3采煤機(jī)類型及組成 1.3.1采煤機(jī)類型 滾筒采煤機(jī)的類型很多，可按滾筒數(shù)目、行走機(jī)構(gòu)形式、行走驅(qū)動(dòng)裝置的調(diào)速傳動(dòng)方式、行走部布置位置、機(jī)身與工作面輸送機(jī)配合導(dǎo)向方式、總體結(jié)構(gòu)布置方式等分類。 按滾筒數(shù)目分為單滾筒和雙滾筒采煤機(jī)，其中雙滾筒采煤機(jī)應(yīng)用最普遍。按行走機(jī)構(gòu)形式分鋼絲繩牽引、鏈牽引和無鏈牽引采煤機(jī)。按行走驅(qū)動(dòng)裝置的調(diào)速方式分機(jī)械調(diào)速、液壓調(diào)速和電氣調(diào)速滾筒采煤機(jī)（通常簡(jiǎn)稱機(jī)械牽引、液壓牽引和電牽引采煤機(jī)）。按行走部布置位置分內(nèi)牽引和外牽引采煤機(jī)。按機(jī)身與工作面輸送機(jī)的配合導(dǎo)向方式分騎槽式和爬底板式采煤機(jī)。按總體結(jié)構(gòu)布置方式分截割（主）電動(dòng)機(jī)縱向布置在搖臂上的采煤機(jī)和截割（主）電動(dòng)機(jī)橫向布置在機(jī)身上的采煤機(jī)、截割電動(dòng)機(jī)橫向布置在搖臂上的采煤機(jī)。按適用的煤層厚度分厚煤層、中厚煤層和薄煤層采煤機(jī)。按適用的煤層傾角分緩斜、大傾角和急斜煤層采煤機(jī)。 1.3.2采煤機(jī)組成 采煤機(jī)主要由電動(dòng)機(jī)、牽引部、截割部和附屬裝置等部分組成。 電動(dòng)機(jī)：是滾筒采煤機(jī)的動(dòng)力部分，它通過兩端輸出軸分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)截割部和牽引部。采煤機(jī)的電動(dòng)機(jī)都是防爆的，而且通常都采用定子水冷，以縮小電動(dòng)機(jī)的尺寸。 牽引部：通過其主動(dòng)鏈輪與固定在工作面輸送機(jī)兩端的牽引鏈3相嚙合，使采煤機(jī)沿工作面移動(dòng)，因此，牽引部是采煤機(jī)的行走機(jī)構(gòu)。 左、右截割部減速箱：將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)齒輪減速后傳給搖臂5的齒輪，驅(qū)動(dòng)滾筒6旋轉(zhuǎn)。 滾筒：是采煤機(jī)落煤和裝煤的工作機(jī)構(gòu)，滾筒上焊有端盤及螺旋葉片，其上裝有截齒。螺旋葉片將截齒割下的煤裝到刮板輸送機(jī)中。為提高螺旋滾筒的裝煤效果，滾筒一側(cè)裝有弧形擋煤板7，它可以根據(jù)不同的采煤方向來回翻轉(zhuǎn)180°。 底托架：是固定和承托整臺(tái)采煤機(jī)的底架，通過其下部四個(gè)滑靴9將采煤機(jī)騎在刮板輸送機(jī)的槽幫上，其中采空區(qū)側(cè)兩個(gè)滑靴套在輸送機(jī)的導(dǎo)向管上，以保證采煤機(jī)的可靠導(dǎo)向。 調(diào)高油缸：可使搖臂連同滾筒升降，以調(diào)節(jié)采煤機(jī)的采高。 調(diào)斜油缸：用于調(diào)整采煤機(jī)的縱向傾斜度，以適應(yīng)煤層沿走向起伏不平時(shí)的截割要求。 電氣控制箱：內(nèi)部裝有各種電控元件，用于采煤機(jī)的各種電氣控制和保護(hù)。 此外，為降低電動(dòng)機(jī)和牽引部的溫度并提供內(nèi)外噴霧降塵用水，采煤機(jī)設(shè)有專門的供水系統(tǒng)。采煤機(jī)的電纜和水管夾持在拖纜裝置內(nèi)，并由采煤機(jī)拉動(dòng)在工作面輸送機(jī)的電纜槽中卷起或展開。 圖1 雙滾筒采煤機(jī)組成部分 1.4采煤機(jī)的工作原理 采煤機(jī)的功能有兩個(gè)，即對(duì)煤巖的截割破落和裝載。采煤機(jī)通過螺旋滾筒上的截齒對(duì)煤壁進(jìn)行切割；通過滾筒螺旋葉片的螺旋面進(jìn)行裝載，將從煤壁上切割下來的煤運(yùn)出，再利用葉片外緣將煤拋到刮板輸送機(jī)中部槽中運(yùn)走。 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)基本上傳承了它們的特點(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)雜系統(tǒng)。在機(jī)械傳動(dòng)部分，現(xiàn)代采煤機(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)，前滾筒切割頂部煤，后滾筒切割底部煤，并清理浮煤（雙滾筒采煤機(jī)的工作原理如圖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)又可進(jìn)一刀，即采煤機(jī)往返一次進(jìn)兩刀，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(jī)，滾筒上的螺旋葉片的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)（人站在采空區(qū)側(cè)看）的滾筒，螺旋葉片方向必須右旋；對(duì)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)側(cè)從上面看滾筒，截齒向左的用左旋滾筒，截齒向右的用右旋滾筒。 圖2 雙滾筒采煤機(jī)的工作原理 雙滾筒采煤機(jī)有自開缺口的能力，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25～30m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。 1.5電牽引采煤機(jī)的優(yōu)點(diǎn) 1.牽引特性好 采煤機(jī)牽引負(fù)載特性在截割時(shí)多為恒轉(zhuǎn)矩特性，所以動(dòng)力機(jī)械特性為硬特性，調(diào)動(dòng)時(shí)是恒功率特性，所需動(dòng)力機(jī)械的特性為軟特性，這對(duì)于電動(dòng)機(jī)或者泵-馬達(dá)系統(tǒng)只有調(diào)速才能滿足這種恒轉(zhuǎn)矩恒功率的負(fù)載特性，這種特性是人為機(jī)械特性，負(fù)載變化按人規(guī)定的規(guī)律變化。對(duì)調(diào)速特性來講，需要速度剛度越大越好，其調(diào)速過程或者工作速度越平穩(wěn)。從這點(diǎn)出發(fā)，直流電動(dòng)機(jī)（他勵(lì)、并勵(lì)、復(fù)勵(lì)）、交流電動(dòng)機(jī)、液壓—泵馬達(dá)系統(tǒng)都是硬特性，因此不論電牽引、液壓牽引，都具有良好的調(diào)速特性。但液壓牽引的機(jī)械特性除了受外在負(fù)載影響之外，還受油液的泄露、粘度、溫度、清潔度、制造和維護(hù)質(zhì)量的影響，特性曲線慢慢變軟。但電牽引的機(jī)械特性除了受負(fù)載影響之外，就沒液壓傳動(dòng)那么多影響，也就是電牽引的牽引特性好，調(diào)速平穩(wěn)性好，牽引特性曲線可以長時(shí)間保持穩(wěn)定。 2.機(jī)械傳動(dòng)效率高 電牽引沒有能量多次轉(zhuǎn)換的問題，總功率可達(dá)到0.9以上，而液壓牽引一般在0.67~0.70之間。 3.牽引力大、牽引速度高 液壓牽引性能的提高，必須采用大功率液壓泵和液壓馬達(dá)，其壽命短，可靠性較差，這也限制了截割功率的進(jìn)一步增大，目前電牽引采煤機(jī)牽引力可達(dá)1144KN；電牽引采煤機(jī)的速度已達(dá)到：12~24m/min，最大可達(dá)25m/min；裝機(jī)總功率：電牽引采煤機(jī)已達(dá)2215KW，而液壓牽引為900KW和1000KW，所以世界紀(jì)錄的采煤機(jī)均為電牽引采煤機(jī)，其牽引速度和可用率都明顯高于液壓牽引采煤機(jī)。 4.工作可靠性高 EWD450/1000L電牽引采煤機(jī)在澳大利亞尤蘭礦的可用率達(dá)到97%，6LS電牽引采煤機(jī)在美國杜賓礦可用率達(dá)到97%，ELECTRA1000電牽引采煤機(jī)在英國、美國一些礦的可用率達(dá)到96%~98%；而液壓牽引采煤機(jī)的可用率一般在50%~60%以下。 5.易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制 由于微機(jī)控制的功能齊全、計(jì)算速度極快、與電牽引電控參數(shù)很容易配合，因此易于實(shí)現(xiàn)工況檢測(cè)、機(jī)電保護(hù)、故障診斷、數(shù)據(jù)顯示。特別是動(dòng)態(tài)響應(yīng)很快，電牽引微機(jī)控制的自動(dòng)調(diào)整時(shí)間或滾筒卡住或悶車自動(dòng)退機(jī)時(shí)間一般在1s以內(nèi)，德國EE-23電牽引采煤機(jī)自動(dòng)調(diào)整時(shí)間僅為30ms；而液壓牽引的自動(dòng)調(diào)整時(shí)間為10~20s。高壓過載調(diào)整時(shí)間較短，如EDW300L(無鏈)為0.6s。 6.機(jī)械傳動(dòng)和結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單 電牽引采煤機(jī)采用了多電機(jī)和獨(dú)立驅(qū)動(dòng)、模塊式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使傳動(dòng)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。特別是截割電動(dòng)機(jī)的橫向布置，取消了壽命短、傳動(dòng)效率低、調(diào)整嚙合間隙較復(fù)雜的圓錐齒輪。 7.生產(chǎn)率可顯著提高 由于牽引力大、牽引速度高、截割電機(jī)功率較高，尤其是故障率低，因而生產(chǎn)效率大大提高。 8.反應(yīng)靈敏，動(dòng)態(tài)特性好 電子控制系統(tǒng)能將多種信號(hào)快速傳遞到調(diào)節(jié)器，以便及時(shí)調(diào)整各參數(shù)，防止機(jī)器超載運(yùn)行。例如，當(dāng)截割電動(dòng)機(jī)超載時(shí)，電子控制系統(tǒng)能立即發(fā)出信號(hào)，降低牽引速度；當(dāng)截割電動(dòng)機(jī)超載3倍時(shí)，采煤機(jī)能自動(dòng)后退，從而防止?jié)L筒堵轉(zhuǎn)。 9.可用于大傾角煤層 牽引電動(dòng)機(jī)軸端裝有停機(jī)時(shí)防止采煤機(jī)下滑的制動(dòng)器。它的設(shè)計(jì)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的1.6~2.0倍，因此電牽引采煤機(jī)可用在40o傾角的煤層。 綜上，電牽引采煤機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是整機(jī)性能明顯提高，工作可靠性大大加強(qiáng)，從而保證生產(chǎn)效率明顯提高。 1.6 MG650/1620型電牽引采煤機(jī)介紹 MG650/1620型采煤機(jī)是一種多電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電機(jī)橫向布置，采用機(jī)載式交流變頻調(diào)速裝置的新型無鏈電牽引采煤機(jī)。 型號(hào)含義：MG650/1620-WD M---采煤機(jī) G---滾筒式 650/1620---截割部電機(jī)功率（kW）/總裝機(jī)總功率（kW） W---無鏈牽引 D---電牽引 這種機(jī)型為四象限變頻調(diào)速，適用于小于15o以下大傾角、厚度小于4.5m的硬或中硬煤層工作面使用，整機(jī)外形如圖3所示。 88 圖3 MG650/1620—WD型交流電牽引采煤機(jī)外形 1.6.1整機(jī)主要由下列幾部分組成 1.截割部： 分左右兩部分，起截煤和裝煤的作用，由左右滾筒、左右搖臂、內(nèi)外噴霧冷卻裝置等組成。 2.牽引部： 分左右兩部分。左牽引部由牽引減速箱、行走箱、左支撐腿、滑靴等組成；右牽引部由牽引減速箱、調(diào)高泵站、行走箱、右支撐腿、滑靴等組成。牽引部是機(jī)器行走的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 3.機(jī)身中部： 為中間組合控制箱。這是機(jī)器控制和保護(hù)裝置的首腦部分。 4.破碎機(jī)構(gòu)： 由搖臂架、破碎電機(jī)、破碎傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、破碎滾筒、護(hù)罩（分左右、須選用）組成，用以破碎大塊煤。 5.液壓系統(tǒng)： 由泵電機(jī)、雙聯(lián)齒輪泵、液壓泵站、過濾器等組成，用以實(shí)現(xiàn)搖臂、破碎機(jī)、頂護(hù)板的升降。 6.噴霧冷卻系統(tǒng)： 由噴霧泵站、反沖洗過濾器、節(jié)流閥、減壓閥、安全閥、流量計(jì)、流量壓力開關(guān)等組成，用以冷卻和噴霧降塵。 7.強(qiáng)迫潤滑系統(tǒng)： 由泵馬達(dá)、重力換向閥、過濾器等組成，用以對(duì)搖臂行星頭和齒輪傳動(dòng)箱上部提供強(qiáng)迫潤滑。 8.操作系統(tǒng)：該系列采煤機(jī)有三種操作方式， (1) 手動(dòng)操作：操作點(diǎn)在調(diào)高泵站和電控箱面板上； (2) 左右端頭站操作：電按鈕集中在端頭站上，并分別固定在機(jī)器兩端； (3) 無線電離機(jī)操作：司機(jī)隨身攜帶無線電遙控器，可以在機(jī)身周圍某一距離內(nèi)的任意位置處對(duì)機(jī)器實(shí)現(xiàn)操控。 這三種操作的功能均能實(shí)現(xiàn)對(duì)整機(jī)的不同程度的各種控制，如對(duì)各電機(jī)的開停，控制搖臂、破碎機(jī)、頂護(hù)板的升降，機(jī)器的牽引方向和速度，以及停機(jī)等。 1.6.2本采煤機(jī)的主要特點(diǎn) 1.采用多電機(jī)驅(qū)動(dòng)，截割電機(jī)橫向布置在搖臂上。搖臂與機(jī)身通過銷軸鉸接，沒有動(dòng)力傳遞，全部采用正齒輪傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化； 2.采用分體式直搖臂結(jié)構(gòu)，左右搖臂除過渡架不能通用外，其余部分可以互換； 3.主機(jī)身分三段，取消底托架結(jié)構(gòu)，采用圓柱定位銷與高強(qiáng)度液壓螺栓聯(lián)接，簡(jiǎn)單可靠，裝拆方便； 4.采用交流變頻調(diào)速技術(shù)，實(shí)現(xiàn)牽引速度無級(jí)變速。電牽引傳動(dòng)效率高、牽引力大，本采煤機(jī)最大牽引力為932kN； 5.牽引傳動(dòng)箱與液壓泵站布置在一個(gè)箱體內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊； 6.可適用于126mm和147mm兩種節(jié)距的無鏈牽引結(jié)構(gòu)； 7.該機(jī)控制齊全、既可手動(dòng)操作，也可離機(jī)無線電遙控，并設(shè)有主電機(jī)和牽引電機(jī)的功率、過熱、過電流保護(hù)，油壓保護(hù)，水壓保護(hù)等多種保護(hù)功能； 8.主電機(jī)、牽引電機(jī)、泵電機(jī)均可在采空側(cè)拆裝，維修方便； 9.采用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)式采煤機(jī)工況監(jiān)測(cè)和故障診斷的專用數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)； 10.采煤機(jī)各種操縱開關(guān)、控制按鈕、顯示裝置均設(shè)在采空側(cè)，操作安全方便； 11.設(shè)有內(nèi)、外噴霧裝置，冷卻、降塵效果好； 12.搖臂減速箱內(nèi)部設(shè)冷卻水管，冷卻效果更突出。行星頭內(nèi)部也設(shè)置有冷卻裝置； 13.自帶破碎機(jī)，可破碎機(jī)前大塊煤以防止大塊煤堵塞機(jī)身下面的過煤通道； 14.中間框架和電氣控制箱為一體，結(jié)構(gòu)緊湊； 15.帶有強(qiáng)迫潤滑裝置，以滿足搖臂舉起時(shí)行星頭和齒輪傳動(dòng)箱上部齒輪和軸承的潤滑； 16.可采用四象限變頻調(diào)速技術(shù)滿足35度以下大傾角煤層工作面的需要。 1.6.3主要技術(shù)參數(shù) 表1 主要技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 內(nèi)容 參數(shù) MG650/1620-WD 采高范圍(m) 1.3～3.5 適合傾角(o) ≤15o 煤質(zhì)硬度 硬或中硬 機(jī)面高度(㎜) 1549 滾筒截深(㎜) 800、1000 配套滾筒直徑(㎜) φ2000、φ2240、φ2500 滾筒轉(zhuǎn)速(r/min) 25.83、29.29 滾筒水平中心距(㎜) 13719 過煤高度(㎜) ～684 空頂距(㎜) ～3022 兩搖臂回轉(zhuǎn)中心距離(㎜) 8250 搖臂結(jié)構(gòu)形式 分體式直搖臂 搖臂長度(㎜) 2737 臥底量(㎜) 424～554 搖臂擺角上擺(o) 46.06o 搖臂擺角下擺(o) 17.77o 牽引與調(diào)速型式 一拖一、齒輪-銷軌式、機(jī)載交流變頻調(diào)速 牽引功率及供電電壓 2×90kW，380V 牽引速度(m/min) 10.4~12.5~16.6 牽引力(kN) 932、775、584 噴霧方式 內(nèi)、外噴霧 冷卻方式 截割、牽引、破碎、泵站電機(jī)，搖臂水套，變頻箱用水冷 供電電壓 3300V 截割電動(dòng)機(jī)型號(hào)及功率 YBCS-650，2×650kW 泵站電動(dòng)機(jī)型號(hào)及功率 YBRB-40B，40kW 破碎電動(dòng)機(jī)型號(hào)及功率 YBC-100G，100kW 噴霧泵型號(hào) PB-320/10 整機(jī)重量(t) ～85 1.6.4使用環(huán)境條件 可在周圍空氣中的甲烷、煤塵、硫化氫、二氧化碳等不超過《煤礦安全規(guī)程》中所規(guī)定的安全含量的礦井中使用。 海拔高度小于200m。 周圍介質(zhì)溫度不超過＋40攝氏度、不低于-10攝氏度。 環(huán)境溫度為＋25攝氏度時(shí)，周圍空氣濕度不大于97％。 周圍介質(zhì)中無足以腐蝕和破壞絕緣的氣體和導(dǎo)電塵埃。 2 采煤機(jī)使用注意事項(xiàng) 采煤機(jī)在出廠前已做過部件和整機(jī)的出廠試驗(yàn)，運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)后因經(jīng)過運(yùn)輸和擱置過程，必須經(jīng)過地面試運(yùn)轉(zhuǎn)方可投入井下生產(chǎn)。 2.1 井下檢查與試運(yùn)轉(zhuǎn) （1）檢查主要內(nèi)容 1）檢查機(jī)器各部件是否正常，有無缺損； 2）外接管路是否擠壓、碰撞損壞，接頭是否擰緊； 3）各部件連接是否松動(dòng)； 4）各油池潤滑點(diǎn)是否按注油潤滑系統(tǒng)圖要求的油質(zhì)和油位注油，有無滲漏現(xiàn)象； 5）操作把手是否靈活、可靠。 （2）試運(yùn)轉(zhuǎn) 1）鋪設(shè)刮板運(yùn)輸機(jī)，將采煤機(jī)騎在運(yùn)輸機(jī)上； 2）按正常井下操作順序接上符合要求的水、電以后，進(jìn)行整機(jī)空載運(yùn)行，并檢查：各運(yùn)轉(zhuǎn)部的聲音是否正常，有無異常的滲漏和發(fā)熱狀況，再操作各電控按鈕和把手，檢查動(dòng)作是否靈活可靠。內(nèi)外噴霧是否正常，采煤機(jī)與輸送機(jī)配套是否合適； 3）進(jìn)行司機(jī)操作培訓(xùn)。 2.2解體下井運(yùn)輸 在條件許可的情況下，應(yīng)盡量減少分解后的件數(shù)，并應(yīng)根據(jù)組裝程序，確定下井先后順序。 （1）整機(jī)解體一般分為七大件：左滾筒、左搖臂、左牽引行走部、中間框架、右牽引行走部、右搖臂、右滾筒； （2）對(duì)裸露的接合面、管接頭、電纜、操作手把、按鈕必須采取保護(hù)措施。 （3）對(duì)活動(dòng)部分必須采取固定措施，油缸必須與牽引箱固定； （4）油管水管必須堵后包扎方能下井； （5）對(duì)于緊固件及零碎小件必須分類裝箱下運(yùn)，一面丟失。 2.3采煤機(jī)操作 各種手把、按鈕和顯示在機(jī)器中的位置如圖4所示，操作注意事項(xiàng)： （1）開機(jī)前檢查 1）采煤機(jī)司機(jī)開始工作前，熟悉自己的位置和工作環(huán)境（工作環(huán)境包括工作范圍內(nèi)的障礙）； 2）操作采煤機(jī)前，必須檢查所有控制裝置和“緊急停止”裝置是否能夠正常工作，必須放棄任何有安全疑慮的工作方式，放棄任何影響采煤機(jī)穩(wěn)定性的工作方式； 3）只有在所有的保護(hù)設(shè)備、“緊急停止”裝置、所有降塵設(shè)備都齊全并能夠正常工作，才能操作采煤機(jī)； 4）必須檢查機(jī)器附近有無人員工作； 5）檢查各操作手把、按鈕及離合器手把位置是否正常； 6）油位是否附合規(guī)定要求，有無滲漏現(xiàn)象。 （2）采煤機(jī)在啟動(dòng)前，必須先供水，后開機(jī)；停機(jī)時(shí)，先停機(jī)，后斷水。并檢查各路水量，特別是用作冷卻后噴出的水量需保證。 （3）每班開機(jī)前對(duì)采煤機(jī)檢查一次，看有無外表明顯的損傷和缺陷。如果出現(xiàn)這種情況，立即處理并確保采煤機(jī)不會(huì)未經(jīng)許可而被啟動(dòng)。 （4）未遇意外情況，在停機(jī)時(shí)不允許使用“緊急停車措施”。 （5）采煤機(jī)旁或者采煤機(jī)的運(yùn)行方式出現(xiàn)了與安全相關(guān)的變化，立即停止。 （6）操作規(guī)程中隨時(shí)注意滾筒位置，要防止割頂、割梁、割底或丟頂、漂底等。 （7）要隨時(shí)注意電纜和水管工作狀態(tài)，防止電纜和水管擠壓、蹩勁和跳槽等事故的發(fā)生。 （8）出現(xiàn)功能故障時(shí)，立即停止采煤機(jī)，并確保采煤機(jī)不會(huì)未經(jīng)許可而被啟動(dòng),并立即排除故障。 （9）注意觀察油壓、油溫及機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，如有異常，應(yīng)立即停機(jī)檢查。 （10）長時(shí)間停機(jī)或換班時(shí)，必須打開隔離開關(guān)，并把離合器手把脫開，關(guān)閉水閥開關(guān)。 （11）采煤機(jī)運(yùn)行時(shí)不得關(guān)閉冷卻降塵系統(tǒng)，也不允許隨意改動(dòng)冷卻降塵系統(tǒng)。 （12）在對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行維護(hù)、檢修前，采煤機(jī)先主停，整機(jī)斷電后再斷開隔離開關(guān)，并確保采煤機(jī)不會(huì)因無意而被啟動(dòng)。 （13）在對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行維護(hù)、檢修前，必須有可靠措施確保采煤機(jī)在傾斜工作面上不下滑。 （14）在更換截齒和在滾筒上進(jìn)行所有其它工作時(shí)，截割電機(jī)和截割滾筒之間的離合器必須斷開。 （15）特別提醒：在溫度低于0°的環(huán)境中調(diào)試采煤機(jī)，調(diào)試完畢后，必須水路中把所有的水排除干凈，否則存水的零部件均有可能凍裂。 2.4采煤機(jī)的注油 采煤機(jī)的注油應(yīng)按照注油潤滑系統(tǒng)圖5和表2的要求及時(shí)加入，保證采煤機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 注油時(shí)必須注意： （1）按注油圖標(biāo)明的油質(zhì)牌號(hào)進(jìn)行注油，不允許混用； （2）液壓油與齒輪油，注入時(shí)必須過濾以保證油質(zhì)清潔； （3）注入油量應(yīng)適當(dāng)，符合注油標(biāo)明的要求； （4）截割電動(dòng)機(jī)，牽引電動(dòng)機(jī)，泵站電動(dòng)機(jī)，需按各自要求的時(shí)間及油脂牌號(hào)注油脂。 （5）離合器中的小軸承要定期注入適量的二硫化鉬油脂。 圖4 操作顯示圖 表2 潤滑詳細(xì)表 注油點(diǎn) 潤滑部位 潤滑油牌號(hào) 注油量 檢查 A1 左搖臂箱 輪N320機(jī)壓工齒油 搖臂放平后至油標(biāo)中位加至箱體上油針指示中位 油每班開機(jī)前應(yīng)仔細(xì)檢查油位，并及時(shí)加，按實(shí)際情況更換新油 A2 右搖臂箱 B1 左牽引箱 B2 右牽引箱 C 破碎機(jī)減速箱 D 調(diào)高泵箱 N100抗磨液壓油 至油標(biāo)上位 同A1等 E1 左搖臂回轉(zhuǎn)中心銷軸 鈣基潤滑油脂并注油 適量 每周檢查一次并注油 E2 右搖臂回轉(zhuǎn)中心銷軸 F1 左行走箱銷軸 F2 右行走箱銷軸 G1 左調(diào)高油缸后銷軸 G2 右調(diào)高油缸后銷軸 H1 左行走箱驅(qū)動(dòng)輪軸承 H2 右行走箱驅(qū)動(dòng)輪軸承 J1 左調(diào)高油缸前銷軸 J2 右調(diào)高油缸前銷軸 K 破碎機(jī)回轉(zhuǎn)中心銷軸 L 破碎機(jī)構(gòu)支承軸承 圖5 注油潤滑系統(tǒng)圖 2.5采煤機(jī)的維護(hù)檢修 正確的維護(hù)檢修對(duì)提高機(jī)器可靠性，減少事故發(fā)生，延長使用壽命十分重要。一般分為日檢、周檢、季檢及大修。 （1）日檢 1）檢查各大部件連接的液壓螺母及其他螺釘是否緊固齊全，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)要及時(shí)擰緊； 2）電纜、水管、油管是否有擠壓和破損； 3）檢查個(gè)壓力表是否損壞； 4）各部位油位是否符合要求，是否有滲漏現(xiàn)象； 5）各操作手柄和按鈕是否靈活； 6）截齒和齒座是否損壞與丟失，截齒丟失，必須及時(shí)補(bǔ)上； 7）噴嘴是否堵塞和損壞，水閥是否工作正常，堵塞的噴嘴要及時(shí)清洗更換； 8）行走輪和導(dǎo)向滑靴的工作狀況； 9）機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，各部位的油壓、溫升及聲響，以及段見連接是否松動(dòng)； 10）水量檢查，特別是用作冷卻后噴出的水一定要符合要求。 （2）周檢 1）清洗泵站及水閥中過濾器濾芯； 2）從放油口取樣化驗(yàn)工作油中的過濾油質(zhì)是否符合要求； 3）檢查和處理日檢中不能處理的問題，并對(duì)整機(jī)大致狀況做好記錄； 4）檢查司機(jī)對(duì)采煤機(jī)日常維護(hù)情況和故障機(jī)率。 （3）季檢 季檢除了周檢內(nèi)容外，對(duì)周檢處理不了的問題進(jìn)行解決，并對(duì)采煤機(jī)司機(jī)的日檢、周檢進(jìn)行檢查，做好季檢記錄。 （4）大修 采煤機(jī)在采完一個(gè)工作面后應(yīng)升井大修。大修要求進(jìn)行解體清洗檢查，更換損壞零件，測(cè)量齒輪嚙合間隙，對(duì)液壓元件應(yīng)按要求進(jìn)行維護(hù)和實(shí)驗(yàn)，電器元件檢修更換時(shí)，應(yīng)作電器實(shí)驗(yàn)。機(jī)器大修后主要零部件應(yīng)作性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)、整機(jī)空轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)、檢測(cè)有關(guān)數(shù)據(jù)和參數(shù)，符合要求方可下井。 3 MG650/1620-WD電牽引采煤機(jī)牽引部設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是： （1）閱讀、復(fù)習(xí)、了解長壁采煤面的開采方法，綜采工作面的主要設(shè)備組成。認(rèn)真查閱、收集有關(guān)資料，對(duì)大功率采煤總體布置特點(diǎn)作全面的了解，以1620KW電牽引為參考，以其主要參數(shù)為設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行本課題的設(shè)計(jì)； （2）完成該機(jī)總體方案的設(shè)計(jì)，三機(jī)配套布置； （3）根據(jù)有關(guān)技術(shù)參數(shù)對(duì)該采煤機(jī)牽引部（減速裝置）進(jìn)行設(shè)計(jì)； （4）編寫完成整機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書； （5）繪制總裝配圖、主要零件或部件圖若干，要求折合0號(hào)圖紙4張。 3.1整體方案選擇 牽引機(jī)構(gòu)主要有兩種，鏈牽引機(jī)構(gòu)和無鏈牽引機(jī)構(gòu)。目前我國研制的采煤機(jī)牽引機(jī)構(gòu)多數(shù)采用擺線輪銷軌式無鏈牽引機(jī)構(gòu)。擺線輪銷齒的嚙合線雖非直線，但與因截割阻力引起的波動(dòng)相比，波動(dòng)是非常小的。且擺線輪齒窄長，對(duì)中心矩、節(jié)距變化的適應(yīng)能力較強(qiáng)，因而成為現(xiàn)代采煤機(jī)牽引常用的機(jī)構(gòu)之一。所以，本次設(shè)計(jì)的牽引機(jī)構(gòu)采用銷軌式無鏈牽引機(jī)構(gòu)。 牽引部和行走箱獨(dú)立箱體設(shè)計(jì)，這樣的設(shè)計(jì)對(duì)配不同槽寬的運(yùn)輸機(jī)或不同的牽引形式時(shí)只需要改變行走箱，其他主機(jī)箱不變，配套適應(yīng)性強(qiáng)。兩個(gè)牽引部和行走箱左右對(duì)稱分布在兩側(cè)，由兩個(gè)液壓馬達(dá)分別經(jīng)牽引部減速驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)雙牽引。采用現(xiàn)在國內(nèi)廣泛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(yùn)輸機(jī)銷軌上，一是保證采煤機(jī)不掉道，同時(shí)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(jì)采用牽引部和行走箱獨(dú)立箱體設(shè)計(jì)。 由于采煤機(jī)的工作條件比較特殊，對(duì)牽引部有下列基本要求： 1．總傳動(dòng)比大 為了實(shí)現(xiàn)比較低的牽引速度(一般為10m／min以下)，采煤機(jī)牽引部的總傳動(dòng)比一般大于300。 2．總傳動(dòng)比應(yīng)能在工作過程中隨時(shí)調(diào)節(jié) 由于煤質(zhì)不同和煤中含有堅(jiān)硬夾雜物，即使在同一工作面內(nèi)截剖阻力變化也很大。為了避免電動(dòng)機(jī)過度超載或欠載使負(fù)載穩(wěn)定，充分發(fā)揮采煤機(jī)的生產(chǎn)效能，需要隨時(shí)調(diào)節(jié)牽引速度。 3．要在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向一定的條件下反向牽引和停止?fàn)恳? 采煤機(jī)在工作面往返牽引時(shí)，滾筒的轉(zhuǎn)向不能改變．因而內(nèi)牽引采煤機(jī)要在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向不變的條件下實(shí)現(xiàn)往返牽引和停止?fàn)恳? 4．要有可靠的過載保護(hù)性能 由于采煤機(jī)的負(fù)載變化很劇烈，無論用手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引速度．牽引部必須設(shè)置過裁保護(hù)裝置，以保證運(yùn)轉(zhuǎn)的安全。 5.要有足夠的強(qiáng)度 雖然牽引部只消耗采煤機(jī)裝機(jī)功率的10一15％，但因牽引速度受機(jī)構(gòu)受力大，故對(duì)牽引部傳動(dòng)件的強(qiáng)度要求是較高的。 3.2傳動(dòng)方案確定 根據(jù)現(xiàn)有采煤機(jī)的牽引部的常用結(jié)構(gòu)和本采煤機(jī)的傳動(dòng)特點(diǎn)，MG650/1620-WD型采煤機(jī)牽引部采用兩級(jí)直齒輪和兩級(jí)行星齒輪減速。同時(shí)，為保證有足夠的裝配空間，兩級(jí)直齒輪傳動(dòng)中添加一個(gè)惰輪組件。齒輪傳動(dòng)瞬時(shí)傳動(dòng)比不變，且效率高，體積小。行星齒輪減速器功率經(jīng)多個(gè)行星輪分流而同軸輸出，減小了軸和軸承上的載荷。與其他平行軸系齒輪傳動(dòng)相比，它具有結(jié)構(gòu)緊湊、扭矩與質(zhì)量比大等的優(yōu)點(diǎn)，非常適合于礦山機(jī)械中的動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)傳遞。 牽引部可分為左牽引部和右牽引部兩部分。左右牽引部不對(duì)稱，左牽引部由牽引電機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、噴霧冷卻閥組等組成；右牽引部由牽引電機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、泵站電機(jī)、泵箱及閥組等組成。 傳動(dòng)系統(tǒng)由牽引減速箱和行走箱兩部分組成。牽引減速箱內(nèi)有牽引電動(dòng)機(jī)、兩級(jí)直齒傳動(dòng)和兩級(jí)行星機(jī)構(gòu)。行走箱內(nèi)有驅(qū)動(dòng)輪、惰輪（只有高型行走箱有惰輪）、行走輪和導(dǎo)向滑靴。牽引電動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力經(jīng)減速后，傳到行走箱的行走輪，使其與刮板輸送機(jī)的銷軌相嚙合，使采煤機(jī)行走。通過導(dǎo)向滑靴在銷軌上的限位對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行導(dǎo)向，并保證行走輪與銷軌正常嚙合。 本牽引傳動(dòng)裝置有如下特點(diǎn)： 1）采用銷軌式無鏈牽引系統(tǒng)，可與126、147mm兩種節(jié)距銷排的輸送機(jī)配套，配套適應(yīng)性好，導(dǎo)向好、維修方便； 2）采用雙浮動(dòng)和四行星輪行星減速器，軸承壽命和齒輪的強(qiáng)度裕度大，可靠性高； 3）行走箱與牽引減速箱分開，能方便地配套不同槽寬的刮板輸送機(jī)和選用不同的無鏈牽引系統(tǒng)，或改變機(jī)面高度； 4）導(dǎo)向滑靴回轉(zhuǎn)中心與行走輪中心同軸，保證行走輪與銷軌的正常嚙合。 3.2.1傳動(dòng)系統(tǒng)主要組件 1.Ⅰ軸組件 齒輪軸一端與牽引電機(jī)輸出軸以漸開線花鍵干式聯(lián)接。齒輪軸另一端裝有液壓制動(dòng)器，以防止采煤機(jī)在較大傾角工作面停機(jī)時(shí)下滑，拆卸時(shí)軸可從煤壁側(cè)干腔抽出。軸承的軸向間隙應(yīng)保持在0.5~0.7mm之間。 2.Ⅱ軸組件 為雙聯(lián)齒輪結(jié)構(gòu)，兩齒輪以漸開線花鍵聯(lián)接，徑向用軸肩和壓蓋定位。二軸小齒輪與惰輪軸齒輪相嚙合。軸承的軸向間隙應(yīng)保持在0.5~0.7mm之間。 3.雙行星減速器 雙級(jí)行星減速器包括牽引行星機(jī)構(gòu)Ⅰ和牽引行星機(jī)構(gòu)Ⅱ。牽引行星機(jī)構(gòu)Ⅰ為三行星輪減速機(jī)構(gòu)，主要由太陽輪、行星輪、內(nèi)齒圈、行星架、支撐軸承等組成。太陽輪的外花鍵與牽引減速箱大齒輪的內(nèi)花鍵嚙合輸入轉(zhuǎn)矩。當(dāng)太陽輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)行星輪沿自身軸線自轉(zhuǎn)，同時(shí)又帶動(dòng)行星架繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。行星架通過花鍵和牽引行星機(jī)構(gòu)Ⅱ的太陽輪連接，將輸出轉(zhuǎn)矩傳遞給牽引行星機(jī)構(gòu)Ⅱ。牽引行星機(jī)構(gòu)Ⅱ?yàn)樗男行禽啘p速機(jī)構(gòu)，主要由太陽輪、行星輪、內(nèi)齒圈、行星架、支撐軸承、大軸承、骨架油封等組成。當(dāng)太陽輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)行星輪沿自身軸線自轉(zhuǎn)，同時(shí)又帶動(dòng)行星架繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。行星架通過漸開線內(nèi)花鍵與行走箱花鍵軸連接，將輸出轉(zhuǎn)矩傳給行走箱。 該雙行星減速器的結(jié)構(gòu)形式具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)扭矩大、傳動(dòng)可靠等優(yōu)點(diǎn)?？紤]行星輪間均載，第一級(jí)行星機(jī)構(gòu)采用行星架和太陽輪雙浮動(dòng)型式，第二級(jí)采用太陽輪浮動(dòng)結(jié)構(gòu)。 太陽輪與行星架之間有相對(duì)轉(zhuǎn)速，因此在太陽輪與行星架接觸面間裝有聚四氟乙烯墊塊，既限制太陽輪的軸向竄動(dòng)，又減小兩者之間的摩擦，間隙為1~1.5mm。 3.2.2傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 圖6 牽引傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 3.2.3電動(dòng)機(jī)選擇 牽引電動(dòng)機(jī)為隔爆型三相交流電動(dòng)機(jī)，與變頻調(diào)速系統(tǒng)配套，作為采煤機(jī)的牽引動(dòng)力源，可適用于環(huán)境溫度不高于40℃，相對(duì)濕度不大于95%，含有甲烷或爆炸性煤塵的場(chǎng)合。 在下井前，應(yīng)仔細(xì)檢查所有螺釘及其部件是否完好，出軸轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活，觀察水道有無阻塞現(xiàn)象，測(cè)量其絕緣電阻，當(dāng)阻值低于1MΩ，電機(jī)須進(jìn)行干燥處理。開機(jī)前須先通水，當(dāng)斷水或有其他異常響聲時(shí)，必須立即停機(jī)檢查。拆裝時(shí)應(yīng)特別注意部件的隔爆面，不許有磕碰損傷。其主要技術(shù)參數(shù)如表3。 表3 牽引電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù) 型號(hào) YBQYS3-90 工作定額 S1 功率（KW） 90 接法 Y 極數(shù) 4 絕緣等級(jí) H 額定電壓（V） 380 冷卻方式 水套冷卻 額定電流（A） 169 冷卻水壓（MPa） ≤1.5 頻率（Hz） 50 冷卻水量（L/min） 20 轉(zhuǎn)速（r/min） 1480 外形尺寸 ?425×995 3.2.4總傳動(dòng)比的分配 如圖7所示，牽引電動(dòng)機(jī)的出軸花鍵與Ⅰ軸齒輪相連，將電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩通過二級(jí)直齒齒輪傳給雙級(jí)行星減速器，經(jīng)減速后由第二級(jí)的行星架輸出，傳給行走箱內(nèi)的驅(qū)動(dòng)輪，驅(qū)動(dòng)輪與惰輪相嚙合，惰輪與行走輪組件中的大齒輪（，）嚙合，最后再由行走輪與工作面刮板輸送機(jī)上的銷軌嚙合，使采煤機(jī)行走。軸齒輪通過長花鍵軸與液壓制動(dòng)器相連，實(shí)現(xiàn)牽引傳動(dòng)裝置的制動(dòng)（需要安裝液壓制動(dòng)器時(shí)，才安裝長花鍵軸）。變換，可有兩種傳動(dòng)比，共三種配對(duì)齒數(shù)，提供三種工作牽引速度，以滿足不同牽引力與牽引速度等需要。 牽引傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比、： =××××=××××=191.28 =××××=229.9 圖7 牽引傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 在進(jìn)行多級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)時(shí)，傳動(dòng)比分配是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，能否合理分配傳動(dòng)比，將直接影響到傳動(dòng)系統(tǒng)的外廓尺寸、重量、結(jié)構(gòu)、潤滑條件、成本及工作能力。傳動(dòng)比分配合理時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)就合理緊湊，重量輕，成本低，潤滑條件也好；但分配不合理，其結(jié)果正好相反。 因此多級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)分配傳動(dòng)比時(shí)要考慮以下幾條原則： 1) 各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比一般應(yīng)在常用值范圍內(nèi)，不應(yīng)超過所允許的最大值，以符合其傳動(dòng)形式的工作特點(diǎn)，使減速器獲得最小外形。 2) 各級(jí)傳動(dòng)間應(yīng)做到尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱；各傳動(dòng)件彼此間不應(yīng)發(fā)生干涉碰撞；所有傳動(dòng)零件應(yīng)便于安裝。 3) 使各級(jí)傳動(dòng)的承載能力接近相等，即要達(dá)到等強(qiáng)度。 4) 使各級(jí)傳動(dòng)中的大齒輪進(jìn)入油中的深度大致相等，從而使?jié)櫥容^方便。 由于采煤機(jī)在工作過程中常有過載和沖擊載荷，維修比較困難，空間限制又比較嚴(yán)格，故對(duì)行星齒輪減速裝置提出了很高要求。因此，這里先確定行星減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比。 設(shè)計(jì)采用NGW型行星減速裝置，其工作原理如圖8所示： a太陽輪 b內(nèi)齒圈 c行星輪 h行星架 圖8 NGW型行星機(jī)構(gòu) 該行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由太陽輪a、內(nèi)齒圈b、行星輪c、行星架h等組成。傳動(dòng)時(shí)，內(nèi)齒圈b固定不動(dòng)，太陽輪a為主動(dòng)輪，行星架h上的行星輪c—面繞自身的軸線ox—ox轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)行星架h回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)減速。運(yùn)轉(zhuǎn)中，軸線ox—ox是轉(zhuǎn)動(dòng)的。 這種型號(hào)的行星減速裝置，效率高、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、傳動(dòng)功率范圍大，可用于各種工作條件。因此，它用在采煤機(jī)牽引部最后一級(jí)減速是合適的，該型號(hào)行星傳動(dòng)減速機(jī)構(gòu)的使用效率為0.96～0.98,傳動(dòng)比一般為2.1～13.7。如上圖所示，當(dāng)內(nèi)齒圈b固定，以太陽輪a為主動(dòng)件，行星架h為從動(dòng)件時(shí)，傳動(dòng)比的推薦值為2.7～9。查閱《綜采技術(shù)手冊(cè)》（上、下）,采煤機(jī)牽引部行星減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比一般為4～12。 牽引行星機(jī)構(gòu)Ⅰ傳動(dòng)比： （第一級(jí)行星輪） 牽引行星機(jī)構(gòu)Ⅱ傳動(dòng)比： （第二級(jí)行星輪） 二級(jí)圓柱齒輪減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比： 以此計(jì)算，五級(jí)減速傳動(dòng)比的總誤差為： 4.07‰ 在誤差允許范圍5﹪內(nèi)，合適。 3.2.5各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 從電動(dòng)機(jī)出來，各軸依次命名為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ軸。 Ⅰ軸 min Ⅱ軸 min Ⅲ軸 Ⅳ軸 Ⅴ軸 Ⅵ軸 Ⅶ軸 Ⅷ軸 3.2.6各軸功率計(jì)算 Ⅰ軸 Ⅱ軸 Ⅲ軸 Ⅳ軸 Ⅴ軸 Ⅵ軸 Ⅶ軸 Ⅷ軸 式中： ——滾動(dòng)軸承效率 0.98 ——直齒圓柱齒輪傳動(dòng)效率 8級(jí)精度 0.97 ——花鍵傳動(dòng)效率 0.98 ——滑動(dòng)軸承效率 0.98 ——雙級(jí)行星NGW負(fù)號(hào)減速器傳動(dòng)效率 0.96 3.2.7各軸扭矩計(jì)算 Ⅰ軸 × Ⅱ軸 × Ⅲ軸 × Ⅳ軸 × Ⅴ軸 Ⅵ軸 Ⅶ軸 Ⅷ軸 3.3 牽引部傳動(dòng)齒輪嚙合參數(shù)及校核計(jì)算 3.3.1第一對(duì)齒輪嚙合參數(shù)及校核計(jì)算 設(shè)計(jì)項(xiàng)目及說明 結(jié)果 （1） 選擇齒輪材料 查文獻(xiàn)1表8-17，選 小齒輪 20CrMnTi 滲碳淬火 大齒輪 20CrMnTi 滲碳淬火 HRC 56～62 （2） 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，按公式 估取圓周速度 ，公差組7級(jí) 參考文獻(xiàn)1表6-7，表6-8選取 小輪分度圓直徑，由公式 （式中：1、“+”號(hào)用于外嚙合，“-”號(hào)用于內(nèi)嚙合； 2、許用接觸應(yīng)力應(yīng)以兩齒輪中的小者代入計(jì)算。下同） 齒寬系數(shù) 查文獻(xiàn)1表6-9，按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置，取=0.8 小齒輪齒數(shù)在推薦值20～40中選：= 25 大齒輪齒數(shù)： ＝ 齒數(shù)比 ： ＝ 傳動(dòng)比誤差： ，誤差在范圍內(nèi)，合適。 小輪轉(zhuǎn)矩 載荷系數(shù) ——工況系數(shù) ——?jiǎng)虞d系數(shù)　　推薦值1.05~1.4 ——齒間載荷分配系數(shù)　推薦值1.0～1.2 ——齒向載荷分布系數(shù) 推薦值1.0～1.2 則載荷系數(shù)： = 材料彈性系數(shù) ： 查文獻(xiàn)1表6-4 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ： 查文獻(xiàn)1圖6-3 重合度系數(shù) ： 推薦值0.