【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 母底部，卸去高壓油擰上油堵，這時(shí)螺母靠緊圈和活塞鎖在預(yù)定的位置。本機(jī)選用兩種規(guī)格的液壓螺母M30，限定油壓200MPa和M363限定油壓180MP采用液壓鎖緊，預(yù)緊力大，螺栓受力均勻，防松可靠。1 .4 .6 輔助液壓系統(tǒng)1 采煤機(jī)輔助液壓系統(tǒng)包括兩部分：A 調(diào)高回路。B 制動(dòng)回路。它由調(diào)高泵站、機(jī)外油管、左右調(diào)高油缸和液壓制動(dòng)器等組成。其中。泵站布置在右電牽引部?jī)?nèi)，液壓制動(dòng)器布置于左右電牽引部?jī)?nèi)，調(diào)高油缸布置在機(jī)身下。泵站由調(diào)高電動(dòng)機(jī)、單泵、集成塊、過(guò)濾器、制動(dòng)電磁閥、壓力表、高低壓溢流閥等組成。調(diào)高回路的主要功能是使?jié)L筒能按司機(jī)所需的位置工作，調(diào)高回路的動(dòng)力由調(diào)高電動(dòng)機(jī)提供，調(diào)高油缸調(diào)高阻力太大時(shí)，為防止系統(tǒng)回路油壓過(guò)高，損壞油泵及附件，在調(diào)高系統(tǒng)排油路設(shè)置一高壓溢流閥作為安全閥，調(diào)高壓力20MPa。液壓制動(dòng)回路的壓力油回油路設(shè)置低壓溢流閥，為制動(dòng)器壓力及調(diào)高電磁反向閥所用壓力，為保證液壓制動(dòng)器打開(kāi)，在制動(dòng)回路設(shè)置一低壓溢流閥，它由二位三通電磁閥，液壓制動(dòng)器，低壓溢流閥及其管路等組成，制動(dòng)電磁閥在集成塊上，通過(guò)特定管路與安裝在左右電牽引部上的液壓制動(dòng)器相連。2 調(diào)高電動(dòng)機(jī)該電動(dòng)機(jī)為礦用隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)，可適用環(huán)境低于40℃，且有甲烷或爆炸性煤塵的工作面。3 調(diào)高油缸兩只調(diào)高油缸設(shè)置在靠煤壁側(cè)機(jī)身下方，油缸的活塞桿與搖臂的小支臂，缸體與左右牽引部下面分別用銷(xiāo)軸聯(lián)結(jié)，已實(shí)現(xiàn)左右滾筒的調(diào)高，調(diào)高油缸由液力鎖缸體，活塞桿和活塞等組成。4 齒輪泵該泵為CBK1012B3F型齒輪泵，體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠。5 過(guò)濾器在輔助液壓系統(tǒng)中，設(shè)有過(guò)濾器一個(gè)，安裝在右電牽引部泵站中，采用網(wǎng)式濾芯，型號(hào)為MDY01042，其流量為63l/min。6 壓力表采煤機(jī)的工作過(guò)程中，為了隨時(shí)監(jiān)視液壓系統(tǒng)中工作狀況，因此在泵站中安裝有高低壓壓力表，分別顯示調(diào)高及控制油源的壓力，為防止表針劇烈振動(dòng)而損壞，壓力表表座中有阻尼塞。7 手動(dòng)換向閥本機(jī)設(shè)有兩只手動(dòng)換向閥，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性能完全一樣，均為H型三位四通換向閥，閥中彈簧是使閥芯復(fù)位，此時(shí)無(wú)壓力油進(jìn)入油缸，用手直接操作確定閥的工作位置，使壓力油進(jìn)入油缸，使其伸縮實(shí)現(xiàn)搖臂的升降。8 電磁閥本機(jī)選用24GDEYH6BT2隔爆型電磁換向閥作為制動(dòng)電磁閥，當(dāng)采煤機(jī)啟動(dòng)時(shí)，制動(dòng)電磁閥待電動(dòng)作，壓力油進(jìn)入制動(dòng)器克服彈簧力，內(nèi)外摩擦片分離，牽引進(jìn)入進(jìn)行狀態(tài)，當(dāng)采煤機(jī)停止時(shí)，制動(dòng)電磁閥斷電復(fù)位，壓力油回油池，制動(dòng)器內(nèi)外摩擦片貼緊，采煤機(jī)被制動(dòng)。機(jī)外液壓管路由于采用手動(dòng)換向閥安裝在左中部，兩端電動(dòng)換向機(jī)外管路簡(jiǎn)單，由泵箱端集成塊引出四根去左右油缸進(jìn)出油口，二根去制動(dòng)器，即可將左右油缸，制動(dòng)器與系統(tǒng)連接起來(lái)。一軸組件由軸齒輪、軸承、端蓋、骨架油封、油封架等組成，軸齒輪由軸承對(duì)稱支撐在軸承杯上，并通過(guò)漸開(kāi)線花鍵與電動(dòng)機(jī)輸出軸相聯(lián)接，～。惰輪軸組I主要由齒輪、心軸、軸承、距離套等組成，靠心軸與殼體臺(tái)階定位。二軸組件由軸齒輪、軸承、端蓋、骨架油封、油封架等組成，軸齒輪由軸承對(duì)稱支撐在軸承杯上，并通過(guò)漸開(kāi)線花鍵與電動(dòng)機(jī)輸出軸相聯(lián)接，～。 .三軸組件主要由軸齒輪Ⅰ、齒輪Ⅱ、軸承、端蓋、距離套、密封圈等組成，齒輪通過(guò)矩形花鍵套在軸齒輪Ⅰ上，軸齒輪Ⅰ由二個(gè)軸承支撐在箱體上。調(diào)整墊用來(lái)調(diào)整軸承的軸向間隙，～。惰輪軸Ⅱ共有兩組，其定位方式與惰輪軸Ⅰ相同，這兩組軸安裝方向相反。四軸組件為行星減速器輸入軸組，其齒輪大齒輪內(nèi)孔為花鍵與太陽(yáng)輪相連，兩軸承內(nèi)圈安裝在大齒輪的空心軸上，而外圈安裝在套杯上，～。 行星減速器為四個(gè)行星輪減速機(jī)構(gòu)，主要由太陽(yáng)輪、行星輪、內(nèi)齒圈、行星架支撐軸承，平面浮動(dòng)油封裝置和方形聯(lián)接套等組成，太陽(yáng)輪的另一端與搖臂大齒輪的內(nèi)花鍵相聯(lián)，輸入轉(zhuǎn)矩，當(dāng)太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)行星輪沿本身軸線自轉(zhuǎn)，同時(shí)又帶動(dòng)行星架繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，行星架通過(guò)花鍵和方形連接套聯(lián)接，將輸出轉(zhuǎn)矩傳給滾筒。 行星齒輪傳動(dòng)利用四個(gè)行星輪嚙合的形式，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)比大。傳動(dòng)可靠，考慮行星輪間均載，采用太陽(yáng)輪浮動(dòng)結(jié)構(gòu)，太陽(yáng)輪浮動(dòng)靈敏，反力矩小，浮動(dòng)量通過(guò)與大齒輪相配合的外花鍵側(cè)隙來(lái)保證。行星架前端靠軸承支撐，～。方形聯(lián)結(jié)套采用平面浮動(dòng)油封裝置，能適應(yīng)行星機(jī)構(gòu)的軸向竄動(dòng)，適應(yīng)在有煤塵和煤泥的工況下工作。 2 總體方案的確定 該采煤機(jī)為電牽引采煤機(jī)，裝機(jī)功率為458KW，截割功率2100KW，牽引功率220kw。采煤機(jī)使用的電氣控制箱符合礦用電氣設(shè)備防爆規(guī)程的要求，可在有瓦斯或煤層爆炸危險(xiǎn)的礦井中使用，并可在海拔不超過(guò)2000m、周?chē)橘|(zhì)溫度不超過(guò)＋40℃或低于－10℃、不足以腐蝕和破壞絕緣的氣體與導(dǎo)電塵埃的情況下使用。2 .1主要技術(shù)參數(shù)如下： 滾筒 直徑(mm)：600900。 滾筒 轉(zhuǎn)速(r/min)：45。 截 深(mm)：630。 牽 引 力(KN)：360。 牽 引 速 度(m/min)：0－－。 滅 塵 方 式 ：內(nèi)外噴霧。 拖 電 纜 方 式：自動(dòng)拖纜 裝 機(jī) 功 率 (KW)：21002+220＋18。 電 壓 (V) ：1140。 搖 臂 長(zhǎng) 度 (mm): 2572采高（m）：－。 適應(yīng)的角度：≤40。 煤質(zhì)的硬度：硬或中硬。 機(jī)面的高度(mm)：1000 2 .1 .1截割部電動(dòng)機(jī)的選擇由設(shè)計(jì)要求知，截割部功率為21002KW，即每個(gè)截割部功率為200KW。根據(jù)礦下電機(jī)的具體工作情況，要有防爆和電火花的安全性，以保證在有爆炸危險(xiǎn)的含煤塵和瓦斯的空氣中絕對(duì)安全。而且電機(jī)工作要可靠，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，過(guò)載能力強(qiáng)，效率高。據(jù)此選擇YBCS3200C， 其主要參數(shù)如下： 額定轉(zhuǎn)速：1480r/min；滿載效率：；絕緣等級(jí)： H；工作方式：S1滿載功率因數(shù)：；接線方式：Y額定頻率：50HZ；質(zhì)量： 950KG額定功率 :100KW； 額定電壓：660V；滿載電流：118A；冷卻方式：外殼水冷電動(dòng)機(jī)輸出軸上帶有漸開(kāi)線花鍵，通過(guò)該花鍵電機(jī)將輸出的動(dòng)力傳遞給搖臂的齒輪減速機(jī)構(gòu)。 2 .1 .2采煤機(jī)結(jié)構(gòu)方案由于煤層地質(zhì)條件的多樣性，煤炭生產(chǎn)需要多種類(lèi)型和規(guī)格的采煤機(jī)。利用通用部件，組裝成系列型號(hào)的采煤機(jī)，可以給生產(chǎn)帶來(lái)很多方便。系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化是采掘機(jī)械發(fā)展的必然趨勢(shì)。所以，這里把左右搖臂設(shè)計(jì)成對(duì)稱結(jié)構(gòu)。 我所設(shè)計(jì)的采煤機(jī)是橫軸式截割部雙電機(jī)橫向布置方式，截割部用銷(xiāo)軸與牽引部聯(lián)結(jié)，左、右牽引部及中間箱采用高強(qiáng)度液壓螺栓聯(lián)結(jié)，在中間箱中裝有泵箱、電控箱、水閥和水分配閥。： 1．截割電機(jī)橫向布置在搖臂上，搖臂和機(jī)身連接沒(méi)有動(dòng)力傳遞，取消了縱向布置結(jié)構(gòu)中的螺旋傘齒輪和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的通軸。 2．主機(jī)身分為三段，即左牽引部、中間控制箱、右牽引部，采用高度液壓螺栓聯(lián)結(jié)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、拆裝方便。 2 .2傳動(dòng)方案的確定 傳動(dòng)比的確定 截割部的傳動(dòng)裝置的作用是將電機(jī)的動(dòng)力傳遞到滾筒上，以滿足滾筒工作的需要。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)。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。滾筒轉(zhuǎn)速對(duì)滾筒截割和裝載過(guò)程影響都很大；但對(duì)粉塵生成和截齒使用壽命影響較大的是截割速度而不是滾筒轉(zhuǎn)速。總傳動(dòng)比 ——滾筒轉(zhuǎn)速 45 r/min ——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1480 r/min2 .2 .2分配傳動(dòng)比能否合理分配傳動(dòng)比，將直接影響到傳動(dòng)系統(tǒng)的外闊尺寸、重量、結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑條件、成本及工作能力。在進(jìn)行多級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)時(shí)，傳動(dòng)比分配是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，多級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比的確定有如下原則：，即要達(dá)到等強(qiáng)度。，從而使?jié)櫥容^方便。，不應(yīng)超過(guò)所允許的最大值，以符合其傳動(dòng)形式的工作特點(diǎn)，使減速器獲得最小外形。、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。先確定行星減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比，由于采煤機(jī)在工作過(guò)程中常有過(guò)載和沖擊載荷，空間限制又比較嚴(yán)格，維修比較困難，故對(duì)行星齒輪減速裝置提出了很高要求。采用NGW型行星減速裝置，工作原理如圖（）：a太陽(yáng)輪 b內(nèi)齒圈 c行星輪 x行星架 NGW型行星機(jī)構(gòu)這種型號(hào)的行星減速裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、傳動(dòng)功率范圍大、效率高、體積小、重量輕，可用于各種工作條件。行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由太陽(yáng)輪a、內(nèi)齒圈b、行星輪c、行星架x等組成。傳動(dòng)時(shí)，內(nèi)齒圈b固定不動(dòng)，太陽(yáng)輪a為主動(dòng)輪，行星架x上的行星輪c繞自身的軸線ox—ox轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)行星架X回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)減速。運(yùn)轉(zhuǎn)中，軸線ox—ox是轉(zhuǎn)動(dòng)的。它用在采煤機(jī)截割部最后一級(jí)減速是合適的，～,～。當(dāng)內(nèi)齒圈b固定，以太陽(yáng)輪a為主動(dòng)件，行星架c為從動(dòng)件時(shí)，～9。從課本《采掘機(jī)械與支護(hù)設(shè)備》上可知,采煤機(jī)截割部行星減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比一般為5～6。其他三級(jí)減速機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)比 247。247。 =參考MG250/591型采煤機(jī)截割部各齒輪齒數(shù)分配原則，根據(jù)前述多級(jí)減速齒輪的傳動(dòng)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(jí)傳動(dòng)比為： 3傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)由于是雙電機(jī)驅(qū)動(dòng),所以電機(jī)之間采用大惰輪連接,且電機(jī)的其中一臺(tái)進(jìn)行反接,來(lái)保證電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向一致。、功率、轉(zhuǎn)矩的確定 雙電機(jī)截割部圖 各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算： 從電動(dòng)機(jī)出來(lái)，各軸依次命名為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、軸。Ⅰ軸 minⅡ軸 minⅢ軸 min Ⅳ軸 minⅤ軸 Ⅵ軸 Ⅶ軸 min 各軸功率計(jì)算：齒形聯(lián)軸器n=, 滾子軸承n=, 齒輪傳動(dòng)n=, 花鍵n= Ⅰ軸 Ⅱ軸 Ⅲ’軸 Ⅲ”軸 Ⅲ軸 Ⅳ軸 Ⅴ軸 Ⅵ軸 Ⅶ軸 各軸扭矩計(jì)算:Ⅰ軸 Ⅱ軸 Ⅲ’軸 Ⅲ”軸 Ⅲ軸 Ⅳ軸 Ⅴ軸 Ⅵ軸 Ⅶ軸 把以上算出的數(shù)據(jù)列成表格,以便計(jì)算的時(shí)候查詢。 參數(shù)列表編號(hào)功率/kW轉(zhuǎn)速n/(rmin)轉(zhuǎn)矩T/(Nm)傳動(dòng)比Ⅲ軸1480Ⅳ軸Ⅴ軸2Ⅵ軸Ⅶ軸45,效率高,傳動(dòng)比精確,結(jié)構(gòu)緊湊,工作可靠,，借鑒以往采煤機(jī)的截割部的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),來(lái)確定各級(jí)傳動(dòng)中齒輪的齒數(shù)、轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩及傳動(dòng)效率，來(lái)對(duì)各級(jí)齒輪模數(shù)進(jìn)行大概的確定，截割部齒輪設(shè)計(jì)以及齒輪的強(qiáng)度效核，具體的計(jì)算過(guò)程及結(jié)果如下： 與左側(cè)電機(jī)連接的齒輪3和齒輪4，右側(cè)電機(jī)連接的齒輪1和齒輪2（即為電機(jī)之間的大惰輪）的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度效核。計(jì)算過(guò)程及說(shuō)明計(jì)算結(jié)果1) 選擇齒輪材料查設(shè)計(jì)手冊(cè)的表 齒輪的材料選用20CrMnTi滲碳淬火2) 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算齒輪傳動(dòng)的精度等級(jí)，按=取的圓周速度，小輪分度圓直徑，由式（8－64）得齒寬系數(shù)查表齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置，取＝0．63輪齒數(shù) =254輪齒數(shù) ＝齒數(shù)比 ＝傳動(dòng)比誤差為 因此誤差在的范圍內(nèi)小輪轉(zhuǎn)矩載荷系數(shù) 使用系數(shù) 查手冊(cè)的表動(dòng)載荷系數(shù) 查手冊(cè)的圖齒向載荷分布系數(shù) 查手冊(cè)的圖齒間載荷分配系數(shù) ＝[－(1/25+1/58)]= ＝1 那么載荷系數(shù)初值 彈性系數(shù) 查表可得＝節(jié)點(diǎn)影響系數(shù) 查手冊(cè)的圖可得重合度系數(shù) 查手冊(cè)的圖 許用接觸應(yīng)力 公式＝接觸疲勞極限應(yīng)力 查機(jī)械手冊(cè)的圖應(yīng)力循環(huán)的次數(shù): 那么查機(jī)械手冊(cè)的圖可得接觸強(qiáng)度得壽命系數(shù) 硬 化 系 數(shù) 通過(guò)查機(jī)械手冊(cè)的圖以及說(shuō)明 接觸強(qiáng)度安全系數(shù) 高可靠度 可取所以的初值為:齒輪的模數(shù)選用第一系列的模數(shù)=4小齒分度圓直徑圓整的值為 ＝圓周的速度 ＝， 3輪的分度圓直徑 4輪分度圓直徑 中心距 齒寬 4輪齒寬 3輪齒寬 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度效荷計(jì)算由式 齒形系數(shù) 查圖8－67 小輪 大輪應(yīng)力修正系數(shù) 查圖8－68 小輪大輪重合度系數(shù),由式8－67許用彎曲應(yīng)力由式8－71 彎曲疲勞極限 查圖8－72彎曲壽命系數(shù) 查圖8－73尺寸系數(shù) 查圖8－74安全系數(shù) 查表8－27則 4. 齒輪幾何尺寸計(jì)算 分度圓直徑 齒頂高 齒根高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 基圓直徑