礦山機(jī)電畢業(yè)論文---采煤機(jī)截割部的設(shè)計(jì)-wenkub
2023-02-02 15:59:27 本頁面
【正文】 夾矸煤層、大傾角、破碎頂板等難采煤層的機(jī)型的發(fā)展有，開發(fā)出了薄煤層、厚煤層、大傾角、短機(jī)身、窄機(jī)身等機(jī)型。2）電牽引采煤機(jī)已成為主導(dǎo)機(jī)型目前電牽引采煤機(jī)已成為德國、英國、美國、日本和法國等主要生產(chǎn)國的主導(dǎo)機(jī)型。故障診斷于控制系統(tǒng)的研究；（3）為最大限度的利用我國能源，著力研制發(fā)展薄煤層采掘機(jī)；（4）應(yīng)用高新技術(shù)，嚴(yán)格管理，提高可靠性. 在電牽引采煤機(jī)的研制領(lǐng)域，我國雖然取得了一些客觀的成績(jī)，但與目前與國外先進(jìn)的采煤機(jī)相比，再總體參數(shù)性能方面尚有較大差距，山西大同大學(xué)畢業(yè)論文4某些關(guān)鍵部件的性能、功能、適用范圍還亟待完善和提高，尤其是線監(jiān)控、故障診斷及預(yù)報(bào)、信號(hào)傳輸與采煤機(jī)自動(dòng)控制、傳感器等智能化技術(shù)和機(jī)械部件的可靠性、壽命與國外的相比差距很大，此外，我國在采煤機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)、加工制造和材質(zhì)性能上與國外先進(jìn)水平也有較大的差距。 1991 年 ，煤炭科學(xué)總院上海分院與波蘭合作，在國內(nèi)率先研制成山西大同大學(xué)畢業(yè)論文3功了我國第一臺(tái)交流變頻調(diào)速技術(shù)的薄煤層爬底板采煤機(jī)后，上海分院又先后研制成功了截割電機(jī)縱向布置的交流電牽引采煤機(jī)、截割電機(jī)橫向布置的適用于中厚和較薄煤層的交流電牽引采煤機(jī)，并成功應(yīng)用于晉城、淮南、徐州、大同等礦務(wù)局。總體來看，俄羅斯的電牽引采煤機(jī)功率較小，直流牽引，性能參數(shù)較低。波蘭在與中國合作研制成功 KSE344 型薄煤層交流電牽引采煤機(jī)的基礎(chǔ)上，陸續(xù)開發(fā)了 KSE360、KSE700、KSE800RW/2BP、KSE535S、KSE1000 型等交流電牽引采煤機(jī)。20世紀(jì)90年代,在Electra系列機(jī)型基礎(chǔ)上,進(jìn)一步加大功率,改進(jìn)控制系統(tǒng),開發(fā)了EL系列交流電牽引采煤機(jī), 主要機(jī)型EL600、EL1000、EL202EL3000型。SL300型電牽引采煤機(jī)總裝機(jī)功率1138 kW,采用雙變頻器一拖一系統(tǒng), m /min。7LS5采煤機(jī)總功率1940kW,牽引速度30m/min,采用JOY Ultratrac2022 型強(qiáng)力銷軌無鏈牽引系統(tǒng),加大銷軌節(jié)距和寬度,并采用鍛造銷排,裝備了與6LS5型通用的JNA機(jī)載計(jì)算機(jī)信息中心,具有人機(jī)通訊界面、故障診斷圖形顯示和儲(chǔ)存、無線電遙控、牽引控制和保護(hù)等功能。這款采煤機(jī)的的設(shè)計(jì)生產(chǎn)和使用，能大大的提高采煤的效率，對(duì)降低工人工作的強(qiáng)度，提高年產(chǎn)量都有很大的幫助。盡管煤炭作為能源被石油大規(guī)模替代已經(jīng)過了 100 多年，但當(dāng)石油出現(xiàn)問題時(shí)，其還是最直接的替代能源。然而我國的煤炭裝備制造工廠沒有技術(shù)研發(fā)中心，企業(yè)規(guī)模小而分散，制造工藝落后，缺乏產(chǎn)業(yè)巨頭的支持。在設(shè)計(jì)過程中，對(duì)截割部的軸、傳動(dòng)齒輪、軸承和聯(lián)接用的花鍵等部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算、強(qiáng)度校核和選用。煤質(zhì)中硬或是硬的綜采工作面。本說明書主要介紹了采煤機(jī)截割部的設(shè)計(jì)計(jì)算。本說明書主要針對(duì)主要部件的設(shè)計(jì)計(jì)算和強(qiáng)度校核進(jìn)行了敘述和介紹。同時(shí)由于煤礦行業(yè)的特殊性，對(duì)煤機(jī)的耐熱、耐腐蝕、防爆、抗沖擊載荷的性能要求較高。近年來世界原油價(jià)格的飆升帶動(dòng)國際煤炭?jī)r(jià)格的上漲，而國際煤炭?jī)r(jià)格的上漲則會(huì)推高國內(nèi)的煤炭?jī)r(jià)格的上漲，煤炭行業(yè)的景氣程度會(huì)與日俱升。采煤機(jī)截割部主要由箱體、原動(dòng)機(jī)、輸出軸、減速部分、除塵及冷卻系統(tǒng)。德國Eickhoff公司于1976 年研制成功直流電牽引采煤機(jī),并基本停止了液壓牽引采煤機(jī)的研發(fā),此后又陸續(xù)開發(fā)了多種形式電牽引采煤機(jī)。SL1000型采煤機(jī)裝機(jī)功率達(dá)2600 kW,牽引力1003kN。在EL系列機(jī)型上裝置的Impact集成保護(hù)及監(jiān)控系統(tǒng)具有負(fù)荷控制、機(jī)器監(jiān)控、采煤機(jī)自動(dòng)定位、自動(dòng)調(diào)高、區(qū)域控制、智能化安全聯(lián)鎖、隨機(jī)故障診斷和數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?。采煤機(jī)截深有 630mm 提高到800~1000mm。 我國采煤機(jī)的發(fā)展歷史從上世紀(jì)八十年代開始，我國進(jìn)入了采煤機(jī)發(fā)展的興旺時(shí)期，在 廣泛吸取國外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，不斷的實(shí)踐創(chuàng)新，銳意進(jìn)取，重視采煤機(jī)成系列的開發(fā)，不斷礦大使用范圍，同時(shí)推廣使用無連牽引，是采煤機(jī)工作更平穩(wěn)，使用更更安全。 到目前為止，國內(nèi)采煤機(jī)生產(chǎn)廠家均對(duì)交流電牽引采煤機(jī)進(jìn)行了大量的研究開發(fā)。因此，為提高產(chǎn)品質(zhì)量，采煤機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)理論設(shè)計(jì)尚需加大研究力度。3）增大牽引速度和牽引力，并改進(jìn)無鏈牽引機(jī)構(gòu) 為了適應(yīng)綜采高產(chǎn)高效的要求，近代采煤機(jī)的牽引速度和牽引力都有較大的增大。7）提高采區(qū)工作電壓 80 年代以前，各國采區(qū)工作面設(shè)備電壓多為 1000V 左右。9）貫徹標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化原則，加速開發(fā)適合不同地質(zhì)條件的新機(jī)型 目前各主要采煤機(jī)生產(chǎn)廠家都十分重視三化原則，將采煤機(jī)各主要部件（如電動(dòng)機(jī)、截割部固定減速箱、搖臂、滾筒、牽引部、截牽箱、行走箱、牽引機(jī)構(gòu)等）制定標(biāo)準(zhǔn)，作為適合不同條件的通用部件，各部件間的連接尺寸一致。滾筒采煤機(jī)的組成如圖 11 所示。⑶牽引部：兩臺(tái)行走電機(jī)橫向布置在左右行走箱內(nèi)實(shí)現(xiàn)雙牽引，經(jīng)行星減速器的減速后，帶動(dòng)左右行走箱體中的小齒輪輪回轉(zhuǎn)，經(jīng)一級(jí)直齒減速后，驅(qū)動(dòng)行走輪和銷軌嚙合，使采煤機(jī)沿工作面刮板輸送機(jī)正或是飯方向移動(dòng)，牽引多采用交流變頻調(diào)速、齒輪銷軌式牽引系統(tǒng)。⑸變頻調(diào)速箱（礦用隔爆型交流變頻）：該變頻調(diào)速箱為獨(dú)立隔爆箱體，由三個(gè)腔體組成，變壓器腔、變頻器腔和接線腔。各部分均可以從中間框架的采空側(cè)抽出，維修方便。（二）主要技術(shù)參數(shù)具體技術(shù)參數(shù)如下：適用煤層 機(jī)面高度 1438mm下切量 540mm牽引力 580/350KN截深 630mm適用傾角 α≤25176。―14 176。兩個(gè)搖臂，分別用階梯軸同左右行走減速箱鉸接。輸出端采用 410410mm 方形出軸與滾筒聯(lián)結(jié)，滾筒采用三頭螺旋葉片，其直徑可根據(jù)煤層厚度在 ~ 內(nèi)選擇，輸出轉(zhuǎn)速可根據(jù)不同直徑滾筒的線速度要求和煤質(zhì)硬度，在三檔速度內(nèi)選擇.截割電動(dòng)機(jī)的輸出軸是帶有內(nèi)花鍵的空心軸，通過細(xì)長的柔性扭矩軸與一軸齒輪 Z1 相連。表 21 行走機(jī)構(gòu)牽引特征表牽引功率（KW ） 22250HZ （r/min）1472 2455牽引速度（m/min） 12牽引力（KN） 570 350（五）電機(jī)的選擇⑴截割電動(dòng)機(jī)的選擇由設(shè)計(jì)要求知，截割部功率為 3002KW，即每個(gè)截割部功率為山西大同大學(xué)畢業(yè)論文14300KW。 額定轉(zhuǎn)速：1475P/m 額定頻率：50HZ。而且電機(jī)工作要可靠，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，過載能力強(qiáng)，效率高。 截割部總體傳動(dòng)方案的確定 傳動(dòng)比的確定 滾筒上截齒的切線速度，稱為截割速度，它可由滾筒的轉(zhuǎn)速和直徑計(jì)算而的，為了減少滾筒截割產(chǎn)生的細(xì)煤和粉塵，增大塊煤率，滾筒的轉(zhuǎn)速出現(xiàn)低速化的趨勢(shì)。、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。因此，這里先確定行星減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比。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。這里定行星減速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比 ?bagi則其他三級(jí)減速機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)比 247。＝ 9‰.243(??在誤差允許范圍 5﹪內(nèi)，合適。 傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 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。薄及較薄煤層可采儲(chǔ)量 億噸，約占煤炭總開采量的 19%。 本文設(shè)計(jì)的采煤機(jī)主要有以下特點(diǎn)：(1) 針對(duì)腳脖煤層賦存特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)緊湊，過機(jī)空間、人員操作、行走空間相對(duì)較大；頂梁為變斷面薄型、前翹整體頂梁，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)前部頂板的支撐效果好，并具有較高的可靠性；(2) 平衡千斤頂采用兩個(gè) φ125mm 缸徑千斤頂，增加了平衡千斤頂作用可靠性以及連接裝置的可靠性；(3) 采用前單、后雙連桿機(jī)構(gòu)，支架穩(wěn)定性好，縱向尺寸小，搬家、運(yùn)輸方便；(4) 底座采用整體剛性底座，即可保證推移機(jī)構(gòu)能順利出煤，又可提高支架整體剛度； (5) 推移機(jī)構(gòu)為短推桿機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)可靠，拆裝方便，利于實(shí)現(xiàn)快速移架；根據(jù)現(xiàn)有支架的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出了頂梁、底座、四連桿、立柱等重要部件的結(jié)構(gòu)。通過繪制完整三維采煤機(jī)加
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