【正文】 如需更多全套圖紙和論文資料，請聯系扣扣九七一九二零八零零 1 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)增加產量、提高勞動生產率、改善生產條件、保障安全生產的必要技術手段，也是煤炭生產過程中節(jié)約能源、人力和原材料消耗的有效技術措施。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。生產技術從過去的手鎬落煤和人力拉筐、背筐的生產方式發(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煤國家采掘機械化技術的發(fā)展過程相似，雖然起步較晚，但也經歷了幾個重要的發(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、 MLS MLS2 雙滾筒采煤機以及 MBJ MBJ2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，自行生產采煤機、刮板輸送機、金屬支柱等，實現普通機械化采煤成套設備配套；另一方面，研制綜合機械化采煤設備。 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，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備。 1974 年，從英國、原西德、法國、波蘭、前蘇聯引進 43 套綜采設備裝備重點煤礦。 1978 年，從西德、英國、日本引進 100 套綜采設備，同時引進部分關鍵元部件的制造技術和產品檢驗技術裝備；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。 如需更多全套圖紙和論文資料，請聯系扣扣九七一九二零八零零 2 20 世紀 80 年代是采掘機械化的全面發(fā)展時期。以技貿結合方式引進了AM500 型采煤機、 AM50 型掘進機、 S100 型掘進機技術。國內采煤機形成MG、 MXA、 AM 三大系列，總功率達 750kW，理論生產能力達 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)鋪網液壓支架。 20 世紀 90 年代初，采煤裝備基本立足國內，形成比較完整的研究、設計、制造、測試、檢修體系。一是在完善中強調綜采的整體配套性，完成“八五”國家攻關項目“日產 7000t 綜采成套設備的研制”。二是對工作面主要生產設備進行改造提高和更新換代。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、實現交叉?zhèn)刃?、采用封底溜槽和可控驅動裝置方向發(fā)展；液壓支架向優(yōu)化架型設計、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和大流量供液系統，鄰架智能和程序控制的電液系統完成工業(yè)性試驗。三是完善系統配套和提高可靠性，開展綜采工作面和采區(qū)地質保障系統、高效輔助運輸系統、開采設備工況監(jiān)測和故障診斷系統、安全保障系統、采區(qū)供電系統以及煤巷快速掘進和錨桿支護等攻關并取得進展。 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的試驗成功。綜放開采技術實驗研究始 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 年代前后綜放技術開始在一批緩傾斜厚煤層采區(qū)推廣應用以取代厚煤層分層開采。目前綜放技術已在條件適宜的礦井推廣應用。 進入 90 年代后，隨著煤炭生產向集約化方向發(fā)展，減員提效、提高工作面單產成為煤炭發(fā)展的主流，發(fā)展高產高效工作面勢在必行，采煤機開發(fā)研制圍繞高產高效的要求進行，其主要方向是：（ 1）大功率高參數的液壓牽引采煤機：最具有代表性的機型是 MG2 400W 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，交流變頻調速技術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，交頻調速箱可以是機載，也可以是非機載。另如需更多全套圖紙和論文資料，請聯系扣扣九七一九二零八零零 3 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的基礎上，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，在采煤機的機械結構參數設計、加工制造和材質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)程以及數控程序的編制。工藝的創(chuàng)新之處就是采用了數控加工替代傳統機床加工，加工中涉及到數控加工中心的選用、加工工藝分析、 MasterCAM 自動編程等技術。 如需更多全套圖紙和論文資料，請聯系扣扣九七一九二零八零零 4 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，為了實現滾筒調高，機身調斜，以及反轉擋煤板，機器還裝設有輔助液壓裝置。 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的基礎上開發(fā)制造成功的，該機在廣泛吸收國內外現有電牽引采煤機先進技術的基礎上，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、結構先進、運行可靠、可實現電液互換、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煤質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，可靠 性高、性能先進，爬坡能力強，是目前高產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整范圍為 150～ 300KW，通過調整截割電機容量，可實現一機多型。即 MG150/391WD， MG200/491WD， MG250/591WD三種采煤機型，從而能夠更好地適應不同工作面煤質變化要求。三種容量截割電機的聯接尺寸完全相同，可采較薄煤層中的硬煤，是較薄煤層采煤機更新換代的理想機型。 MG250/591WD 型采煤機主要適用于采高 ～ ，煤層傾角≤ 15176。，煤質硬度 f≤ 4的綜采工作面。設計生產能力為 1436 噸 /小時。 工作原理 如需更多全套圖紙和論文資料，請聯系扣扣九七一九二零八零零 5 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，構成了該機的機身部分。牽引部和電控部的單側對接面，主要用高強度的 T 形螺栓和 4 個鍥形啞鈴銷以及兩個 Φ 150 定位銷聯接和緊固，提高了大部件之間聯接的可靠性。截割部為整體搖臂結構：即截割部減速器，截割電機均設在搖臂上。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；另一個與調高油缸鉸接，實現截割部的調高。這種布置方式使的該機總體強度高；結構緊湊，合理；外形美觀，對稱。 采煤機由煤壁 側的兩只滑靴和老塘側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。當銷軌輪轉動時，采煤機便沿工作面刮板輸送機運動，實現左右牽引。同時截割電機通過機械傳動帶動滾筒旋轉，完成落煤和裝煤作業(yè)。 采煤機結構組成及其各部分的功用 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，噴霧冷卻系統，電氣系統等組成。 截割部 截割部包括工作機構及其傳動裝置，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，有時還包括滾筒內的傳動裝置。 截割部是采煤機的重要工作機構，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。滾筒為焊接結構。外部是螺旋葉片，內部采用 340? 340 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，葉片和端盤設有多個內噴霧噴嘴，用以在煤塵生成處降塵。 搖臂設有水套冷卻系統，內外噴霧系統，潤滑冷卻組件，離合機構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：一是在油缸的如需更多全套圖紙和論文資料，請聯系扣扣九七一九二零八零零 6 推動下支撐滾筒，使?jié)L筒隨時能調整工作精度，以適應煤層的變化，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。 牽引部 采煤機牽引部擔負著移動采煤機、使工作機構連續(xù)落煤或調動機器的任務。牽引部主傳動原理是牽引電機將功率輸入，經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。 采煤機有左右兩個牽引部，除了機殼屬對稱結構不能互換外，內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 行走部主要由機殼和兩個擺線齒輪（驅動輪，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動驅動輪轉動，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。 液壓傳動部 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。 冷卻噴霧系統 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如需更多全套圖紙和論文資料，請聯系扣扣九七一九二零八零零 7 用水和內外噴霧滅塵。 電氣系統 該機的電控系統為雞載式。除左右操作站分別設在機身兩端，交流變頻器的編程站設在電控箱變壓器腔前蓋板上外，其他所有電氣設備均安裝在機身中間的電控箱內。 電控箱分成四個腔室即：開關腔，變壓器箱，主控箱和接線腔。 主要技術特點 MG250/591WD 型電牽引采煤機具有如下特點： 1） 機身薄，裝機功率大。截割電機容量調整范圍寬。為了加寬截割電機的功率調整范圍，采煤機截割部設計強度為 300Kw，電機容量調整范圍為150～ 300Kw，通過調 整截割電機容量，可實現一機多型 。即 MG150/391WD、MG200/491WD、 MG250/591W