【正文】 課件之家精心整理資料歡迎你的欣賞第1章 緒論在石油、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能源的主體。采掘機械化是煤炭工業(yè)增加產(chǎn)量、提高勞動生產(chǎn)率、改善生產(chǎn)條件、保障安全生產(chǎn)的必要技術(shù)手段，也是煤炭生產(chǎn)過程中節(jié)約能源、人力和原材料消耗的有效技術(shù)措施。建國以來，我國煤礦采掘機械化從無到有，不斷發(fā)展，日趨完善。生產(chǎn)技術(shù)從過去的手鎬落煤和人力拉筐、背筐的生產(chǎn)方式發(fā)展為普通機械化和綜合機械化采煤。國家正在實施大公司、大集團戰(zhàn)略，爭取形成5～6個年規(guī)模上億噸的特大型企業(yè)，5～6個年產(chǎn)規(guī)模5000萬t的大型企業(yè)。煤礦的根本出路在于機械化，我國采掘機械化與世界各主要產(chǎn)煤國家采掘機械化技術(shù)的發(fā)展過程相似，雖然起步較晚，但也經(jīng)歷了幾個重要的發(fā)展階段。20世紀50年代，是機械化采煤的初級階段。采煤工作面使用截煤機和康拜因及模鍛鏈刮板輸送機，主要用木支柱支護頂板。1958年開始研制刨煤機和液壓支架。掘進工作面使用IIM1型后卸式鏟斗裝巖機、C153型裝煤機。20世紀60年代，采煤機械化得到初步發(fā)展。先后研制成功MLQ6MLQ80型單滾筒采煤機、MLSMLS2雙滾筒采煤機以及MBJMBJ2型刨煤機，與圓環(huán)鏈可彎曲刮板輸送機配套，采用金屬摩擦支柱和金屬鉸接頂梁，形成普通機械化采煤工作面。掘進工作面推廣使用耙斗裝載機。20世紀70年代是采煤機械化的大發(fā)展時期。一方面，自行生產(chǎn)采煤機、刮板輸送機、金屬支柱等，實現(xiàn)普通機械化采煤成套設(shè)備配套；另一方面，研制綜合機械化采煤設(shè)備。1974年，北京煤機廠、鄭州煤機廠試制垛式液壓支架，張家口煤機廠、西北煤機廠試制配套刮板輸送機。1978年，組織專業(yè)化生產(chǎn)，重點發(fā)展三機（采煤機、輸送機、掘進機）、一架（液壓支架）、一裝備（煤礦安全儀器及裝備）及單體液壓支柱。70年代末期，開始為煤礦提供成套中、厚煤層綜合機械化采煤設(shè)備。1974年，從英國、原西德、法國、波蘭、前蘇聯(lián)引進43套綜采設(shè)備裝備重點煤礦。1978年，從西德、英國、日本引進100套綜采設(shè)備，同時引進部分關(guān)鍵元部件的制造技術(shù)和產(chǎn)品檢驗技術(shù)裝備；此外，從美國、英國、日本、奧地利等國引進100臺煤巷、半煤巷掘進機。20世紀80年代是采掘機械化的全面發(fā)展時期。以技貿(mào)結(jié)合方式引進了AM500型采煤機、AM50型掘進機、S100型掘進機技術(shù)。國內(nèi)采煤機形成MG、MXA、AM三大系列，總功率達750kW，理論生產(chǎn)能力達800t/h。工作面輸送機以SGZ730H和SGZ764機型為主，裝機功率達264～400kW，運輸能力達700～1000t/h。液壓支架主要有掩護式支架和支撐掩護式支架，針對厚煤層分層開采開發(fā)鋪網(wǎng)液壓支架。20世紀90年代初，采煤裝備基本立足國內(nèi)，形成比較完整的研究、設(shè)計、制造、測試、檢修體系。一是在完善中強調(diào)綜采的整體配套性，完成“八五”國家攻關(guān)項目“日產(chǎn)7000t綜采成套設(shè)備的研制”。二是對工作面主要生產(chǎn)設(shè)備進行改造提高和更新?lián)Q代。采煤機向大功率、電牽引、多電機、橫向布置、大截深、快速牽引、微機工礦監(jiān)測和故障診斷方向發(fā)展；工作面輸送機向提高運輸能力、實現(xiàn)交叉?zhèn)刃?、采用封底溜槽和可控?qū)動裝置方向發(fā)展；液壓支架向優(yōu)化架型設(shè)計、增大工作阻力、提高移架速度方向發(fā)展，開發(fā)成功手動快速移架系統(tǒng)和大流量供液系統(tǒng)，鄰架智能和程序控制的電液系統(tǒng)完成工業(yè)性試驗。三是完善系統(tǒng)配套和提高可靠性，開展綜采工作面和采區(qū)地質(zhì)保障系統(tǒng)、高效輔助運輸系統(tǒng)、開采設(shè)備工況監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)、采區(qū)供電系統(tǒng)以及煤巷快速掘進和錨桿支護等攻關(guān)并取得進展。20世紀90年代我國綜采發(fā)展中最具影響的創(chuàng)新成果是綜采放頂煤技術(shù)的試驗成功。綜放開采技術(shù)實驗研究始于1982年，1984年開始工藝與裝備的工業(yè)性試驗。80年代大體處于摸索試驗階段，主要是進行緩傾斜與急傾斜條件下綜放開采工藝和高、中、低位綜放支架的工業(yè)性實驗。90年代前后綜放技術(shù)開始在一批緩傾斜厚煤層采區(qū)推廣應(yīng)用以取代厚煤層分層開采。目前綜放技術(shù)已在條件適宜的礦井推廣應(yīng)用。進入90年代后，隨著煤炭生產(chǎn)向集約化方向發(fā)展，減員提效、提高工作面單產(chǎn)成為煤炭發(fā)展的主流，發(fā)展高產(chǎn)高效工作面勢在必行，采煤機開發(fā)研制圍繞高產(chǎn)高效的要求進行，其主要方向是：（1）大功率高參數(shù)的液壓牽引采煤機：最具有代表性的機型是MG2400W型采煤機。（2）高性能電牽引采煤機：電牽引采煤機的研制從20世紀80年代開始起步，20世紀90年代全面發(fā)展，電牽引的發(fā)展存在直流交流兩種途徑。進入20世紀90年代后，交流變頻調(diào)速技術(shù)在中厚煤層采煤機中推廣使用，上海分院先后開發(fā)成功MG200/500WD、MG200/450BWD、MG250/600WD、MG400/920WD和450/1020WD等采煤機，交頻調(diào)速箱可以是機載，也可以是非機載。另外派生出8種機型，都已投入使用，取得較好的效果。太原礦山機械廠在引進英國Electra1000直流電牽引全套技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)出MG400/900WD和250/600WD型兩種交流電牽引采煤機，雞西煤機廠、遼源煤機廠也開發(fā)了交流電牽引采煤機。 國產(chǎn)電牽引采煤機雖然發(fā)展速度很快，但性能和可靠上與世界先進國家的采煤機相比，還存在比較大的差距，所以一些有實力的礦霧局，在裝備高產(chǎn)高效工作面時，把目光移向國外，進口國外最先進的電牽引采煤機。如神府華能集團公司引進美國的6LS、7LS電牽引采煤機；兗州礦業(yè)集團公司引進德國的SL500型和日本的MCLEDR102102型交流電牽引采煤機，但由于價格昂貴，故引進數(shù)量較少。除了上述我國采煤機在總體水平上存在比較大的差距外，在采煤機的機械結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計、加工制造和材質(zhì)性能與國外先進水平有較大的距離。因此，對于采煤機的研究是一個長期的工作。我所設(shè)計的是MG250/591WD型電采煤機右搖臂殼體的加工工藝規(guī)程以及數(shù)控程序的編制。工藝的創(chuàng)新之處就是采用了數(shù)控加工替代傳統(tǒng)機床加工，加工中涉及到數(shù)控加工中心的選用、加工工藝分析、MasterCAM自動編程等技術(shù)。第2章 MG250/591WD型采煤機概述采煤機是機械化采煤作業(yè)的主要機械設(shè)備，其功能是落煤和裝煤。采煤機械分為采煤機和刨煤機兩大類。目前應(yīng)用最廣泛的采煤機械是滾筒采煤機。滾筒采煤機有單滾筒和雙滾筒之分。雙滾筒采煤機的類型很多，但基本組成部分大體相同。雙滾筒采煤機由電動機、截割部、牽引部以及附屬裝置等部分組成。截割部包括機頭減速箱、搖臂齒輪箱、截煤滾筒和擋煤板等部件。附屬裝置包括底托架、牽引鏈固定和張緊、拖纜、噴霧降塵和水冷、防滑以及大塊煤破碎等裝置。此外，為了實現(xiàn)滾筒調(diào)高，機身調(diào)斜，以及反轉(zhuǎn)擋煤板，機器還裝設(shè)有輔助液壓裝置。 MG250/591WD型采煤機簡介MG250/591WD型電牽引采煤機是在雞西煤機有限公司多年研制電牽引采煤機成功技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)制造成功的，該機在廣泛吸收國內(nèi)外現(xiàn)有電牽引采煤機先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對我國目前煤機市場最新變化和需求而開發(fā)研制的，它具有電機橫擺、結(jié)構(gòu)先進、運行可靠、可實現(xiàn)電液互換、大功率能力強等特點。本機可通過更換電控部及液壓傳動部而成為交流變頻調(diào)速電牽引或液壓牽引采煤機，并且其他部件通用。該機主要用于含有夾矸等中厚偏薄硬質(zhì)煤質(zhì)的綜合機械化采煤工作面，又在有瓦斯或煤塵爆炸危險的礦井中使用。由于該機采用了先進的控制技術(shù)，可靠性高、性能先進，爬坡能力強，是目前高產(chǎn)高效綜合機械化采煤的理想機型。采煤機截割電機容量的調(diào)整范圍為150～300KW，通過調(diào)整截割電機容量，可實現(xiàn)一機多型。即MG150/391WD，MG200/491WD，MG250/591WD三種采煤機型，從而能夠更好地適應(yīng)不同工作面煤質(zhì)變化要求。三種容量截割電機的聯(lián)接尺寸完全相同，可采較薄煤層中的硬煤，是較薄煤層采煤機更新?lián)Q代的理想機型。MG250/～，煤層傾角≤15176。，煤質(zhì)硬度f≤4的綜采工作面。設(shè)計生產(chǎn)能力為1436噸/小時。 整機無底托架，左右牽引部分別與電控部的兩端面干式對接。左、右行走部分別固定在牽引部上，構(gòu)成了該機的機身部分。牽引部和電控部的單側(cè)對接面，主要用高強度的T形螺栓和4個鍥形啞鈴銷以及兩個Φ150定位銷聯(lián)接和緊固，提高了大部件之間聯(lián)接的可靠性。截割部為整體搖臂結(jié)構(gòu)：即截割部減速器，截割電機均設(shè)在搖臂上。其上的兩組鉸接副，一個與機身端頭的牽引部鉸接，形成主支撐；另一個與調(diào)高油缸鉸接，實現(xiàn)截割部的調(diào)高。這種布置方式使的該機總體強度高；結(jié)構(gòu)緊湊，合理；外形美觀，對稱。采煤機由煤壁側(cè)的兩只滑靴和老塘側(cè)的兩只導向滑靴分別支撐在工作面刮板輸送機的鏟煤板和銷軌上。采煤機上的銷軌輪（擺線齒輪）與銷軌嚙合。當銷軌輪轉(zhuǎn)動時，采煤機便沿工作面刮板輸送機運動，實現(xiàn)左右牽引。同時截割電機通過機械傳動帶動滾筒旋轉(zhuǎn)，完成落煤和裝煤作業(yè)。采煤機主要有截割部,牽引部，行走部，電控部（或液壓傳動部）四大部分及液壓系統(tǒng)，噴霧冷卻系統(tǒng)，電氣系統(tǒng)等組成。截割部包括工作機構(gòu)及其傳動裝置，是采煤機落煤、裝煤的部分，其消耗的功率約占整個采煤機功率的80%—90%。工作機構(gòu)是指滾筒和安裝在滾筒上的截齒，而傳動裝置是指固定減速箱、搖臂齒輪箱，有時還包括滾筒內(nèi)的傳動裝置。截割部是采煤機的重要工作機構(gòu)，主要完成落煤和裝煤作業(yè)，它由截割電機，搖臂，滾筒組成。兩個截割機構(gòu)分別布置在采煤機的左右兩端，與牽引部鉸接，除了機殼，電機護罩與潤滑冷卻組件外，其他零部件均可互換。滾筒是采煤機的工作裝置，擔負著落煤和裝煤工作，主要有滾筒體，截齒和齒座組成。滾筒為焊接結(jié)構(gòu)。外部是螺旋葉片，內(nèi)部采用340340方軸形式，滾筒端盤呈盤形。為了增強滾筒的使用壽命，在葉片出煤等處，采用堆焊Fe05合金等工藝，葉片和端盤設(shè)有多個內(nèi)噴霧噴嘴，用以在煤塵生成處降塵。搖臂設(shè)有水套冷卻系統(tǒng)，內(nèi)外噴霧系統(tǒng)，潤滑冷卻組件，離合機構(gòu)和機械過載保護裝置。它作為一個重要的部件，主要有兩個作用：一是在油缸的推動下支撐滾筒，使?jié)L筒隨時能調(diào)整工作精度，以適應(yīng)煤層的變化，并且要承受滾筒上的各種載荷，因此它具有足夠的強度。二是搖臂內(nèi)有幾級惰輪，將電機功率傳遞給滾筒，起到減速器的作用，為此還要有足夠的剛度。因此為了保證搖臂的兩個作用，搖臂殼體的加工好壞，對以上兩個作用起著關(guān)鍵的作用，如果搖臂殼體加工精度不高，直接影響采煤機的使用壽命及工作效率。采煤機牽引部擔負著移動采煤機、使工作機構(gòu)連續(xù)落煤或調(diào)動機器的任務(wù)。牽引部主傳動原理是牽引電機將功率輸入，經(jīng)過二級直齒輪和雙行星減速器減速，然后將牽引功率輸出給行走機構(gòu)。 采煤機有左右兩個牽引部，除了機殼屬對稱結(jié)構(gòu)不能互換外，內(nèi)部零件均為左右通用。組成：主要有牽引電機，一軸，二軸，雙行星減速器等組件，此外還有油針，放氣閥等。機殼內(nèi)分齒輪傳動腔和干腔。齒輪傳動腔裝有各級齒輪傳動組件和齒輪油；干腔可穿過液壓管路，水管和電纜等，以及放置液壓閥組和分水閥等。如果把牽引電機換成液壓馬達，電牽引部就可以變成液壓牽引部。其他的組件都可通用。行走部主要由機殼和兩個擺線齒輪（驅(qū)動輪，行走輪）心軸組件，滑靴等組成，它的傳動原理是牽引動力由牽引部輸出，通過行走部花鍵軸驅(qū)動驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動，帶動行走輪與運輸機銷軌嚙合運動，從而使采煤機在運輸機上牽引行走。它主要由液壓泵站，控制閥組，液壓鎖和管路等組成。作用是采煤機截割部的升降和剎車制動器的控制。它主要由主水閥，分水閥和管路等組成，作用是供各電機和電控箱冷卻用水和內(nèi)外噴霧滅塵。該機的電控系統(tǒng)為雞載式。除左右操作站分別設(shè)在機身兩端，交流變頻器的編程站設(shè)在電控箱變壓器腔前蓋板上外，其他所有電氣設(shè)備均安裝在機身中間的電控箱內(nèi)。電控箱分成四個腔室即：開關(guān)腔，變壓器箱，主控箱和接線腔。MG250/591WD型電牽引采煤機具有如下特點：1）機身薄，裝機功率大。截割電機容量調(diào)整范圍寬。為了加寬截割電機的功率調(diào)整范圍，采煤機截割部設(shè)計強度為300Kw，電機容量調(diào)整范圍為150～300Kw，通過調(diào)整截割電機容量，可實現(xiàn)一機多型 。即MG150/391WD、MG200/491WD、MG250/591WD三種采煤機型，從而能夠更好地適應(yīng)不同工作面 煤質(zhì)變化要求。三種容量截割電機的聯(lián)接尺寸完全相同?？刹芍泻衿∶簩又械挠裁?，是采高范圍 ～。 2）整機為無底托架積木式組合結(jié)構(gòu)。各部件之間為干式對接，對接面之間無任何機械或液壓傳動關(guān)系。機身三大部件之間使用高強度 T形螺栓和四個楔形啞鈴銷以及兩個Φ150定位銷連接和緊固，提高了大部件之間聯(lián)接的可靠性。 3） 截割電機、牽引電機的啟動、停止等操作采用旋轉(zhuǎn)開關(guān)控制外，其余控制如牽引速度調(diào)整、方向設(shè)定、左右搖臂的升降，急停等操作均由設(shè)在機身兩端操作站的按鈕進行控制，操作簡單、方便。 4） 所有電機橫向布置。機械傳動都是直齒傳動。電機、行走箱驅(qū)動輪組件等均可從老塘側(cè)抽出。故傳動效率高，容易安裝和維護。 5） 液壓系統(tǒng)設(shè)計合理，采用集成閥塊結(jié)構(gòu)，管路少，連接可靠；經(jīng)常調(diào)整的閥設(shè)在液壓箱體外，便于檢修和更換；液壓元件全部選用專業(yè)廠家的各牌產(chǎn)品，如調(diào)高泵選用A2F12R4P1，性能穩(wěn)定，技術(shù)可靠。 6） 截割機械傳動鏈設(shè)有扭矩軸過載保護裝置，并設(shè)有強制潤滑冷卻系統(tǒng)，提高了傳動件，支承件的使用壽命。 7） 截割部采用四行星單浮動結(jié)構(gòu)，承載能力大，減小了結(jié)構(gòu)尺寸。采用大角度彎搖臂設(shè)計，加大過煤空間，提高裝煤效果，臥底量大。 8） 保證可靠性及使用壽命，傳動系統(tǒng)中的軸承和高速端的油封采用進口件，齒輪材料選用國內(nèi)最好的鋼種18Cr2Ni4WA（軍工材料）。 9） 采用強力耐磨滾筒，提高割煤效果和滾筒壽命，降低截齒消耗量和用戶成本。 10） 可通過更換電控部或液壓傳動部而成為交流變頻調(diào)速電牽引或液壓牽引采煤機以實現(xiàn)電液互換，而其它部件通用。兩動力輸入部位可安裝液壓馬達，也可安裝40Kw牽引電機。兩種形式聯(lián)接尺寸相同。 11）調(diào)高油缸與調(diào)高液壓鎖采用分離布置，液壓鎖置于殼體空腔內(nèi)，打開蓋板即可取出液壓鎖，方便井下查找故障和更換調(diào)高油缸、液壓鎖等維修工作。 12） 行走箱與牽引部為干式對接，拆行走箱后，牽引部不漏油。行走箱內(nèi)為干油潤滑，行走輪軸承壽命高。采高（mm）： 1500～3200 煤質(zhì)硬度 ：