【正文】 許用接觸應(yīng)力 由文獻(xiàn) 1 式 66， [ ]= 接觸強度壽命系數(shù) 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 由文獻(xiàn) 1 式 67 每天工作 4 小時，每年 300 天，用十年。 兩 內(nèi)齒圈的材料 均 為 42CrMo，調(diào)質(zhì)處理，硬度為 262～ 302HBS. 試驗齒輪的接觸疲勞極限： lim 400H? ? Mpa 試驗齒輪的彎曲疲勞極 限： lim 280H? ? Mpa 齒形的加工為插齒，精度為 7 級。m Ⅲ 軸 =9550 N 錐1錐2acb電動機12錐1錐2acb電動機12 傳動裝置總傳動比的確定及各級分傳動比 的分配 分配傳動比 總的傳動比： i＝ nnd滾＝ 1470/50＝ 預(yù)計 分別 采用 圓柱齒輪傳動、圓錐齒輪傳動和 NGW 行星 齒輪傳動進行三級 減速。行星傳動不僅適用于大功率，高轉(zhuǎn)速，而且在低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩地傳動裝置上也已獲得了應(yīng)用。應(yīng)該指出在其傳動比很大的情況下，仍可以保持結(jié)構(gòu)緊湊，重 量輕的優(yōu)點。 由于行星齒輪傳動具有功率分流和動軸線的 運動特性，而且各中心輪結(jié)構(gòu)成共軸線式的傳動，以及合理的應(yīng)用內(nèi)嚙合。 在本傳動裝 置中，由于工作狀況，選擇了 NGW 型行星減速器。電動機經(jīng) 扭矩軸 驅(qū)動減速器，將動力傳給 滾筒 ，通過截割頭轉(zhuǎn)動而達(dá)到破碎煤巖的目的。 本系統(tǒng)采用 PLC 作為主控元件，從而在軟件上實現(xiàn)了各機構(gòu)電機的邏輯控制和保護中斷功能。隔離變壓器（ 21 號線和 22 號線）為保護設(shè)備 JB 和控制單元提供 180V 電源，由 SB1 來控制。 ① 主回路部分 主回路部分明確了系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)，我們采用了隔離開關(guān)作為電控箱主回路電源的開關(guān)，在主回路中設(shè)有兩組熔斷器，用于短路保護，別為：切割電機回路 FU1FU3 (400A)；油泵電機及其它回路 FU4FU6(250A)。電控箱箱體通過減震器和主機連接。由于在此時間內(nèi)，齒輪及軸承完成了跑合，隨之產(chǎn)生了少量的磨損。 水從井下輸水管通過過濾器粗過濾后進入總進液球閥，一路經(jīng)減壓閥減壓至 后，冷卻油箱和切割電機，再引至前面霧狀噴嘴架處噴出。截割機構(gòu)升降油缸、鏟板升降油缸和后支撐油缸各兩根，結(jié)構(gòu)形式均相同，其中鏟板升降油缸和后支撐油缸通用。更換濾芯時，只需 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 17 頁 旋開濾油器濾蓋 (清洗蓋 )即可更換濾芯或向油箱加油。當(dāng)需要向油箱補油時，截止閥 Ⅰ 關(guān)閉，截止閥 Ⅱ 開啟，油液 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 16 頁 經(jīng)過文丘里管時，在 A 口產(chǎn)生負(fù)壓，通過插入油筒 5 內(nèi)的吸油管吸入，將油補入油箱。 （ 4） 輸送機回路 輸送機回路由三聯(lián)齒輪泵的中泵（ 50 泵）向一個（或兩個）液壓馬達(dá)供油，用一個手動換向 閥控制馬達(dá)的正、反轉(zhuǎn)。制動器的開啟由液壓控制，其開啟壓力為 3MPa。系統(tǒng)工作壓力為 16MPa。液壓系統(tǒng)原理如圖 所示。 現(xiàn)以左行走機構(gòu)為例，說明其結(jié)構(gòu)組成及傳動系統(tǒng)。 刮板輸送機結(jié)構(gòu)如圖 所示，主要由機前部、機后部、驅(qū)動裝置、邊雙鏈刮板、張緊裝置和脫鏈器等（改向輪組裝在裝載部上）組成。 截割部 分別為兩套對稱布置的三 級 減速 傳動 同一根實心主軸的特殊結(jié)構(gòu)，三級減速傳動分別是一級 直齒傳動、二級錐齒傳動和三級行星輪傳動 。該機可 采 巷道最大寬度 (定位時 )，最大高度 ，可 采 任意斷面形狀的巷道，適應(yīng)巷道坡度 177。 采用啟動扭距高的直流串激電動機驅(qū)動行走履帶機構(gòu) 。 應(yīng)用高壓水細(xì)射流輔助切割技術(shù)，是擴大 采煤機 的使用范圍、提高掘進速度的最佳途徑，但其系統(tǒng)形式、水壓和流量，及其零件的結(jié)構(gòu)尺寸要根據(jù)煤巖體性質(zhì)合理地確定。 在 采煤機 的截割頭上，噴嘴安裝位置有 3 種： ① 裝設(shè)在截齒前 方。 高壓水細(xì)射流輔助切割技術(shù) 對 于全煤巷或很軟的巖巷，利用 連續(xù)采煤機 掘進，效率高、成本低。為提高除塵效果，一般采用內(nèi)外噴霧相 結(jié)合的辦法，并且和截割電機、液壓系統(tǒng)的冷卻要求結(jié)合起來考慮，將冷卻 水由噴嘴噴出降塵。用噴嘴把具有一定壓力的水高度擴散、霧化，使粉塵附在 霧狀水珠表面沉降下來，達(dá)到滅塵 效果。這種行走機構(gòu)主要用于沖擊式 連續(xù)采煤機 。 行走機構(gòu)的型式選擇 該種 連續(xù)采煤機 的行走機構(gòu)有邁步式、導(dǎo)軌式和履帶式幾種 ： (1)邁步式。但由于傳動裝置和動力元件較多，故障點有所增加。 裝載機構(gòu)可以采用電動機驅(qū)動，也可用液壓馬達(dá)驅(qū)動。是橫軸式掘進機上使用的一種裝載機構(gòu)，它利用左 右兩個 截割頭上 種機構(gòu)目前使用很少。 另一種是兩臺截割電動機沿機器的縱軸線平行布置于截割臂的兩側(cè)，通過減速器將動力傳至左、中、右、三個截割滾筒，中間無截割鏈，其代 表機型如 CM800 型連續(xù) 采煤機 。 第二階段： 90 年代，以配套引進為主。目前，英國最大的 RJBudge 公司擁有連續(xù) 采煤機 80 多臺，使用連續(xù) 采煤機 掘進尺的 65%。 第三階段， 60 年代，是滾筒式連續(xù) 采煤機 高速發(fā)展，且日趨成熟的階段。 特別是易采的中厚煤層資源日益減少，而薄煤層的開采比例逐年增加，在全部采準(zhǔn)巷道中 ,半煤巖巷的比例已經(jīng)達(dá)到 25%，但這些巷道中的 90%仍舊采用著傳統(tǒng)的炮掘作業(yè)，勞動強度大，安全性差。這套技術(shù)裝備，在 60 年代之前，主要用于房柱式或房柱式 采煤 ，到 60 年代之后，美國推廣應(yīng)用于長壁采煤的準(zhǔn)備巷道快速掘進中，現(xiàn)在在世界許多國家中使用，發(fā)展很快，取得了顯著 的經(jīng)濟效益。長壁工作面的采區(qū)巷道、工作面平巷全由連續(xù) 采煤機 掘進。 國內(nèi) 連續(xù) 采煤機的 發(fā)展 趨勢 1976 年我國開始引進連續(xù) 采煤機 ，到現(xiàn)在為止，大體上可分為三個階段： 第一階段： 80 年代，引進以單機為主，共引進 32 臺，使用較好的是大同礦務(wù)局大斗溝礦。 這臺設(shè)備填補了國內(nèi)該領(lǐng)域的空白，打破了國外連續(xù)采煤機一統(tǒng)中國市場的局面。環(huán)形刮板鏈?zhǔn)窖b載機構(gòu)制造筒單，但由于單向裝載，在裝載邊易形成煤巖堆積，從而會造成卡鏈和斷鏈。 (4)星輪式。由于該位置空間較小布置較困難。 膠帶轉(zhuǎn)載機構(gòu)傳動方式有 3 種： ① 用液壓馬達(dá)直接或通過減速器驅(qū)動機尾主動卷筒； ② 由電動卷筒驅(qū)動主動卷筒； ③ 利用電動機通過減速器驅(qū)動主動卷筒。 (2)導(dǎo)軌式。 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 5 頁 目前， 連續(xù)采煤機 通常采用履帶式行走機構(gòu)。噴嘴在截割頭上按螺旋線布 置，壓力水對著截齒噴射。由于集塵器 跟隨掘進機移動，風(fēng)機的噪音很大，應(yīng)安裝消音裝置。 附表 輔助切割壓力水分級 MPa 項目 低壓 中壓 中高壓 高壓 超高壓 水壓 ＜ ～ 20 20～ 140 140～ 400 ＞ 400 經(jīng)驗表明，對煤輔助切割作用的最低壓力約 40MPa，對巖石的最低水壓為 70MPa 左右。 ③ 噴嘴裝在齒座上。 截割滾筒的截齒布置較簡單，截線距離較大 。 3 總 體 設(shè) 計 概述 ： 本次設(shè)計的 機 型 為 連續(xù)采煤機 ， 采用多電機驅(qū)動、 縱向 布置（電機）積木組合，各部件之間為干式對接，可采中厚煤層中的硬煤 。 機器供電電壓 ： 660/1140V 電動機 ： 型 號： YBUS2170 功 率： 170KW 轉(zhuǎn) 速： 1470r/min 截割頭 ： 轉(zhuǎn) 速 ： 50r/min 截 齒 ： 鎬形 裝載形式 三爪轉(zhuǎn)盤 裝運能力 180m3/h 鏟板寬度 鏟板臥底 250mm 鏟板抬起 360mm 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速 30r/min 運輸形式 邊雙鏈刮板 槽 寬 510mm 龍門高度 390mm 鏈 速 錨鏈規(guī)格 1864mm 張緊形式 黃油 缸張緊 行走形式 履帶式 (液壓馬達(dá)分別驅(qū)動 ) 行走速度 工作 3m/min 調(diào)動 6m/min 接地長度 制動形式 摩擦離合器 履帶板寬度 500mm 張緊形式 黃油缸張緊 系統(tǒng)額定壓力 ： 油缸回路 16MPa 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁 行走回路 16MPa 裝載回路 14Mpa 輸送機回路 14Mpa 轉(zhuǎn)載機回路 10MPa 錨桿鉆機回路 ?10MPa 系統(tǒng)總流量： 450 L/min 泵站電動機： 型號 YB250M4 功率 55kW 轉(zhuǎn)速 1470 r/min 泵站三聯(lián)齒輪泵流量 50/50/40ml/r 泵站雙聯(lián)齒輪泵流量 63/40ml/r 錨桿泵站電動機： 型號 YB160L4 功率 15kW 轉(zhuǎn)速 1470 r/min 錨桿泵站雙聯(lián)齒輪泵流量 32/32ml/r 油箱： 有效容積 610L 冷卻方式 板翅式水冷卻器 油缸數(shù)量： 8 個 滅塵形式 內(nèi)噴霧、外噴霧 供水壓力 3MPa 外噴霧壓力 流 量 63L/min 冷卻部件 切割電動機、油箱 供電電壓 660/1140V 總 功 率 190kW 隔爆形式 隔爆兼本質(zhì)安全型 控制箱 隔爆型 主要結(jié)構(gòu)和工作原理 連續(xù) 采煤機 的基本 組成 連續(xù) 采煤機 通常由截割機構(gòu)、裝運機構(gòu)、履帶行走機構(gòu)、液壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、冷卻噴霧除塵系統(tǒng)及安全保護裝置等組成。裝載部安裝于機器的前端。左、右履帶行走機構(gòu)對稱布置，分別驅(qū)動。 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 13 頁 圖 左履帶行走機構(gòu) 1 導(dǎo)向張緊裝置 2 履帶架 3 履帶鏈 4 行走減速器 5行走液壓馬達(dá) 6摩擦片式制動器 本機除截割頭的旋轉(zhuǎn)運動外，其余各部分均采用液壓傳動。 為使截割頭、支撐油缸能在任何 位置上鎖定，不致因換向閥及管路的漏損而改變其位置，或因油管破裂造成事故，以及防止截割頭、鏟板下降過速，使其下降平穩(wěn)，故在各回路中裝有平衡閥。注意：機器要轉(zhuǎn)彎時，最好同時