【正文】 ，而且解決難度較大，液壓螺母和專用超高壓泵，在電牽引采煤機中得到推廣應用，防松效果顯著，基本解決采煤機連接可靠性的問題。回顧這30多年我國采煤機發(fā)展的歷程，走的是一條自力更生和仿制引進結(jié)合的道路，也是一條不斷學習國外先進技術為我所用的發(fā)展道路，從20世紀70年代主要靠進口采煤機來滿足我國生產(chǎn)需要，到近年幾乎是國產(chǎn)采煤機占我國整個采煤機市場，這也是個了不起的進。 采煤機的類型及其組成滾筒采煤機的類型很多，可按滾筒數(shù)目、行走機構(gòu)形式、行走驅(qū)動裝置的調(diào)速傳動方式、行走部布置位置、機身與工作面輸送機配合導向方式、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，其中雙滾筒采煤機應用最普遍。按行走機構(gòu)形式分鋼絲繩牽引、鏈牽引和無鏈牽引采煤機。按行走驅(qū)動裝置的調(diào)速方式分機械調(diào)速、液壓調(diào)速和電氣調(diào)速滾筒采煤機（通常簡稱機械牽引、液壓牽引和電牽引采煤機）。按行走部布置位置分內(nèi)牽引和外牽引采煤機。按機身與工作面輸送機的配合導向方式分騎槽式和爬底板式采煤機。按適用的煤層厚度分厚煤層、中厚煤層和薄煤層采煤機。按適用的煤層傾角分緩斜、大傾角和急斜煤層采煤機。按總體結(jié)構(gòu)布置方式分截割（主）電動機縱向布置在搖臂上的采煤機和截割（主）電動機橫向布置在機身上的采煤機、截割電動機橫向布置在搖臂上的采煤機。采煤機主要由電動機、牽引部、截割部和附屬裝置等部分組成（如圖11）。電動機：是滾筒采煤機的動力部分，它通過兩端輸出軸分別驅(qū)動兩個截割部和牽引部。采煤機的電動機都是防爆的，而且通常都采用定子水冷，以縮小電動機的尺寸。牽引部：通過其主動鏈輪與固定在工作面輸送機兩端的牽引鏈3相嚙合，使采煤機沿工作面移動，因此，牽引部是采煤機的行走機構(gòu)。每臺采煤機裝有兩個牽引傳動箱。減速箱的主要功能是將電動機的高轉(zhuǎn)速變?yōu)榈娃D(zhuǎn)速后傳給行走箱。行走箱最終驅(qū)動齒輪，與固定在輸送機上的銷排嚙合，從而驅(qū)動整臺采煤機行走。采煤機牽引部工作過程是由錐齒輪減速和圓柱齒輪減速通過花鍵連接實現(xiàn)減。 左、右截割部減速箱：將電動機的動力經(jīng)齒輪減速后傳給搖臂5的齒輪，驅(qū)動滾筒6旋轉(zhuǎn)。滾筒：是采煤機落煤和裝煤的工作機構(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)180176。圖11 雙滾筒采煤機底托架：是固定和承托整臺采煤機的底架，通過其下部四個滑靴9將采煤機騎在刮板輸送機的槽幫上，其中采空區(qū)側(cè)兩個滑靴套在輸送機的導向管上，以保證采煤機的可靠導向。調(diào)高油缸：可使搖臂連同滾筒升降，以調(diào)節(jié)采煤機的采高。調(diào)斜油缸：用于調(diào)整采煤機的縱向傾斜度，以適應煤層沿走向起伏不平時的截割要求。電氣控制箱：內(nèi)部裝有各種電控元件，用于采煤機的各種電氣控制和保護。此外，為降低電動機和牽引部的溫度并提供內(nèi)外噴霧降塵用水，采煤機設有專門的供水系統(tǒng)。采煤機的電纜和水管夾持在拖纜裝置內(nèi)，并由采煤機拉動在工作面輸送機的電纜槽中卷起或展。 研究目的和意義我國是采煤大國，煤炭是我國主要的能源，是保證國民經(jīng)濟增長的重要物質(zhì)基礎。煤炭工業(yè)的機械化是指采掘、支護、運輸、提升的機械化。其中采掘包括采煤和掘進巷道。隨著采煤機械化的發(fā)展，采煤機是現(xiàn)在最主要的采煤機械。而采煤機牽引部是采煤機的重要組成部件，它不但負擔采煤機工作時的移動和非工作時的調(diào)動，而且牽引速度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。所以采煤機牽引部設計是整臺采煤機重中之重，因為它關系到采煤機牽引力、牽引功率等重要參數(shù)。對采煤機牽引部的設計就是為了滿足實際工況的需求，使其發(fā)揮必要的作用。在石油、天然氣、水力發(fā)電和核動力獲得巨大發(fā)展的今天，煤炭仍然是我國一次性能源的主體。煤炭工業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定、協(xié)調(diào)的發(fā)展是順利進行社會主義現(xiàn)代化建設的重要條件。采掘機械自動化、先進化是煤炭工業(yè)增加產(chǎn)量、提高勞動生產(chǎn)率、改善勞動環(huán)境和保證安全生產(chǎn)的必要技術手段，也是煤炭生產(chǎn)過程中節(jié)約能源、動力和原材料消耗的有效技術措施。采煤機是目前重要的采煤設備，它的技術狀況和我國煤炭事業(yè)的發(fā)展密切相關。因此，對采煤機進行設計和改善是必要的，有現(xiàn)實意義。52第2章 總體方案的確定 主要設計內(nèi)容及參數(shù)采煤機牽引部由一個防爆電機、一級錐齒輪傳動、二級圓柱齒輪傳動組成，本次設計的主要任務是對采煤機牽引部進行結(jié)構(gòu)設計，合理分配傳動比，主要零部件的設計，以及進行強度校核等。通過計算牽引部各個組件的傳動比，確定牽引部各個組件尺寸參數(shù)。在滿足牽引速度0~7m/min，滾筒轉(zhuǎn)速48r／min?！簩觾A角小于等于30176。，生產(chǎn)能力800t/h的井下采煤工作的要求。 設計方案的確定綜合參考國內(nèi)外各種采煤機的結(jié)構(gòu)方案，同時類比相似型號的采煤機的牽引部傳動方案，初步定出滾筒式采煤機牽引部傳動方案如下：方案一(如圖21)牽引部減速機構(gòu)由一級錐齒輪和NGW一級行星機構(gòu)組成，牽引電機通過花鍵與牽引減速一軸相連。由兩個軸承支承在殼體上，電機功率首先通過錐齒輪嚙合傳遞至低速級，然后傳遞到一級行星組件，最后由行星架輸出。圖21 方案一方案二(如圖22)牽引部減速機構(gòu)由一級錐齒輪和二級圓柱齒輪組成，牽引電機通過花鍵與牽引減速一軸相連。由兩個軸承支承在殼體上，通過錐齒輪改變轉(zhuǎn)速方向，再傳遞給齒輪低速級齒輪，然后通過內(nèi)花鍵傳遞到一級齒輪，最后通過內(nèi)花鍵與長軸相連，該軸另一端與截割軸部相連輸出。圖22 方案二方案三(如圖23)牽引部減速機構(gòu)由一級直齒圓錐齒輪和二級直齒圓錐齒輪組成，在一級直齒圓柱齒輪中間加入一個惰輪組，調(diào)節(jié)中心距，牽引電機通過花鍵與牽引減速一軸相連。一軸為軸齒輪，由兩個軸承支承在殼體上。電機將動力傳遞給錐齒輪，由齒輪傳遞給齒輪低速級齒輪，最后輸出至截割部。1高速級小齒輪z1 2高速級大齒輪z2 3中間級小齒輪z3 4中間級大齒輪z4 5低速級小齒輪z5 6低速級大齒輪z6圖23 方案三比較三個方案：方案一有行星機構(gòu)傳動，簡化了傳動系統(tǒng)，但筒殼增大了，結(jié)構(gòu)不夠緊湊，所以此方案也不宜采用。方案二無惰輪調(diào)節(jié)中心距，且轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，橫向齒輪大，造成徑向負荷增大，使軸承使用壽命縮短。方案三是通過惰輪調(diào)節(jié)中心，使齒輪結(jié)構(gòu)緊湊，齒輪傳動，體積小，效率高，外廓尺寸小，用于大功率的轉(zhuǎn)動裝。綜上所述，此次設計方案確定為方案三。 電動機的選用設計要求牽引部功率為375KW，根據(jù)礦井電機的具體工作環(huán)境情況，電機必須具有防爆和電火花的安全性，以保證在有爆炸危險的含煤塵和瓦斯的空氣中絕對安全，而且電機工作要可靠，啟動轉(zhuǎn)矩大，過載能力強，效率高。所以選擇電機為陜西新普南陽防爆電機有限公司生產(chǎn)的電機。其主要參數(shù)如下：產(chǎn)品類型：三相異步電動機型號：YBSS—375—4 375KW 1140V 級數(shù)：4級額定轉(zhuǎn)速：1480rpm效率：%滾筒轉(zhuǎn)速：48r/min總傳動比的分配i = i總==式中 ——電動機轉(zhuǎn)速,r/min； ——滾筒轉(zhuǎn)速,r/min。 傳動比的分配在進行多級傳動系統(tǒng)總體設計時，傳動比分配是一個重要環(huán)節(jié)，能否合理分配傳動比，將直接影響到傳動系統(tǒng)的外闊尺寸、重量、結(jié)構(gòu)、潤滑條件、成本及工作能力。多級傳動系統(tǒng)傳動比的確定有如下原：（1）各級傳動的傳動比一般應在常用值范圍內(nèi)，不應超過所允許的最大值，以符合其傳動形式的工作特點，使減速器獲得最小外形。（2）各級傳動間應做到尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱；各傳動件彼此間不應發(fā)生干涉碰撞；所有傳動零件應便于安裝。（3）使各級傳動的承載能力接近相等，即要達到等強度。（4）使各級傳動中的大齒輪進入油中的深度大致相等，從而使?jié)櫥奖?。由于采煤機在工作過程中常有過載和沖擊載荷，維修比較困難，空間限制又比較嚴格，故對齒輪減速裝置提出了很高要求。截割部傳動比為13～14之間，因此牽引部設計傳動比i：～由結(jié)構(gòu)設計中減速變化確定各級傳動比。圓錐齒輪傳動比常用值2～3，精度等級7～8級精度（稀油潤滑）圓錐齒輪加工成本高且加工困難，因此選用較小傳動比。根據(jù)前述多級減速齒輪的傳動比分配原則及齒輪不發(fā)生根切的最小齒數(shù)為17為依據(jù)，初定齒數(shù)及各級傳動比為： 傳動系統(tǒng)的計算傳動系統(tǒng)各軸轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩計算：牽Ⅰ軸: 轉(zhuǎn) 速： =1480功 率: P1=375轉(zhuǎn) 矩： T1=9550=9550=m牽Ⅱ軸: = 牽Ⅲ軸: = 牽Ⅳ軸: =式中 ——傳動比，，；——滾動軸承效率，；——圓柱、錐齒輪傳動效率，；——花鍵效率，；——聯(lián)軸