【文章內(nèi)容簡介】 煤機(jī)的兩個(gè)牽引部設(shè)在工作面輸送機(jī)的兩端，用牽引鏈與聯(lián)結(jié)橋相連。聯(lián)結(jié)橋與機(jī)身部、兩個(gè)搖臂和連個(gè)滾筒裝配在一起，形成一個(gè)整體，在工作面往返穿梭式采煤。聯(lián)結(jié)橋跨接于工作面輸送機(jī)之上，在聯(lián)結(jié)橋內(nèi)部安裝機(jī)器控制部分，工人可以在采空區(qū)側(cè)進(jìn)行操作。機(jī)身部與滾筒 、搖臂等則懸置于采煤側(cè)。一、此設(shè)計(jì)采煤機(jī)的特點(diǎn)：破碎煤壁功能結(jié)構(gòu)方案在采煤機(jī)設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)此方案一共有三種： 銑削式結(jié)構(gòu)方案 鉆削式結(jié)構(gòu)方案 滾壓式結(jié)構(gòu)方案本機(jī)采用銑削式結(jié)構(gòu)方案，鉆具為垂直滾筒。其優(yōu)點(diǎn)是：1） 結(jié)構(gòu)簡單，制造方便；2） 破碎煤層時(shí)，截齒沿層理運(yùn)動(dòng)，截齒所受截割阻力小，采煤機(jī)能耗比較低。采煤機(jī)自動(dòng)移動(dòng)功能的結(jié)構(gòu)方案能使采煤機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)移動(dòng)的結(jié)構(gòu)被稱為牽引機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在設(shè)計(jì)采煤機(jī)時(shí)采用的牽引機(jī)構(gòu)有兩種：鏈牽引機(jī)構(gòu)無鏈牽引機(jī)構(gòu)本采煤機(jī)采用鏈牽引機(jī)構(gòu)中的水平鏈輪的牽引機(jī)構(gòu)。雖然鏈牽引機(jī)構(gòu)存在不足，但在薄煤層工作面等特定條件下，還必須適用鏈牽引機(jī)構(gòu)。牽引部動(dòng)力傳遞種類牽引部傳動(dòng)裝置的功用是將采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)的能量傳到主動(dòng)鏈輪或驅(qū)動(dòng)輪并實(shí)現(xiàn)調(diào)速，現(xiàn)有的牽引部傳動(dòng)形式可分為三類機(jī)械牽引液壓牽引電牽引本采煤機(jī)利電氣傳動(dòng)來驅(qū)動(dòng)牽引部，電牽引的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速、換向、過載保護(hù)和各種監(jiān)控保護(hù)都可以由電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，使得機(jī)械傳動(dòng)部分大為簡化，因而可以縮小采煤機(jī)的體積，采煤機(jī)的總重量比液壓牽引采煤機(jī)減輕1/3。調(diào)速方便調(diào)速范圍廣，調(diào)速特性好；牽引部傳動(dòng)效率比液壓牽引部提高近30%；可以用于有鏈和無鏈牽引系統(tǒng)；裝有兩臺兩臺電牽引部的采煤機(jī)，可以在不降低牽引速度的條件下吧牽引力提高一倍。驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)方式是指采煤機(jī)拖動(dòng)電機(jī)的數(shù)量和傳動(dòng)方式，大體上分為四類：單機(jī)驅(qū)動(dòng)方式雙機(jī)分別驅(qū)動(dòng)方式雙機(jī)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)方式多機(jī)分別驅(qū)動(dòng)方式本采煤機(jī)采用多機(jī)分別驅(qū)動(dòng)的方式，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1 每臺電機(jī)的功率比較??；2 一臺電機(jī)有故障，容易更換，損失小。電機(jī)的布置形式電機(jī)的布置形式采用縱向布置。優(yōu)點(diǎn)：這種布置方式對增大截割功率、降低機(jī)身高度是有益的。圖25 采煤機(jī)截割部傳動(dòng)系統(tǒng) Shearer cutting of the transmission system降塵功能的方案 吸入空氣式降塵結(jié)構(gòu)。切割部的推進(jìn)和調(diào)斜裝置的動(dòng)力傳動(dòng)方式切割部的推進(jìn)和調(diào)斜裝置的動(dòng)力傳遞的方式有兩種： 機(jī)械式 液壓式本采煤機(jī)采用液壓傳動(dòng)方式，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）過載保護(hù)容易實(shí)現(xiàn)；2）便于操作該機(jī)的主要技術(shù)特征為：1）適用條件采高（m） 傾角（） 35煤抗壓強(qiáng)度（Mpa） 302）截割部滾筒直徑(m) 截深（m） 滾筒轉(zhuǎn)速（r/min） 70 調(diào)高方式 搖臂3）牽引部傳動(dòng)方式 齒輪傳動(dòng)牽引力（KN） 250牽引鏈（mm） 調(diào)速方式 電氣4）電動(dòng)機(jī)功率（KW） 275+237電壓（V） 1140/660轉(zhuǎn)速（r/min） 14705）防塵方式 內(nèi)外噴霧機(jī)面高度（mm） 420460滾筒中心距 4078機(jī)身寬 1100機(jī)身高 420460質(zhì)量 （t） 截割部的主要特點(diǎn)：（1） 兩個(gè)滾筒用兩臺電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)，每臺電動(dòng)機(jī)容量變小尺寸變小，適于薄煤層的需要。（2） 兩臺電動(dòng)機(jī)縱向，去掉了傳動(dòng)系統(tǒng)中的圓錐齒輪。（3） 兩臺電動(dòng)機(jī)之間用齒輪聯(lián)系，使兩臺電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷分配均勻。（4） 結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間少。（5） 機(jī)身的懸臂支撐如圖，兩個(gè)千斤頂滑靴在機(jī)身的靠采空區(qū)一側(cè)兩端，支撐在輸送機(jī)的鏟煤板上。套在導(dǎo)向管上的導(dǎo)向之間7與連桿4，機(jī)身3和橋形桿6組成一個(gè)平行框架，當(dāng)油缸伸縮時(shí)，機(jī)身能很容易的上下平動(dòng)。此外，這六桿的自由度是1，機(jī)身在上下升降時(shí)其位置是很確定的。 圖26 機(jī)身的支撐與導(dǎo)向結(jié)構(gòu) Supplied with the support structureoriented1 輸送機(jī)；2千斤頂；3機(jī)身；4連桿；5連桿；6橋形桿；7導(dǎo)向套架；1 conveyor。 2 Jack。 3 the fuselage。 4 connecting rod。 5 linkage。 6 the bridgeshaped bar。 7 Caseoriented。 牽引部的主要特征該機(jī)采用外牽引部。兩套相同的傳動(dòng)裝置分別裝設(shè)在工作面輸送機(jī)的機(jī)頭和機(jī)尾處。牽引部傳動(dòng)系統(tǒng)如圖。 圖27 外 牽 引 部 Department of traction該牽引部中交流電動(dòng)機(jī)經(jīng)齒輪聯(lián)軸節(jié)C1和齒輪1與2 帶動(dòng)電磁滑差離合器M。然后又經(jīng)過齒輪聯(lián)軸節(jié)C2和四級齒輪傳動(dòng)，帶動(dòng)鏈輪S。當(dāng)外負(fù)荷增加，電磁 滑差離合器的輸出轉(zhuǎn)速減小。因此使用這種電磁滑差離合器可以簡便的按外負(fù)荷的變化自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)調(diào)速。3 截割部減速器的具體設(shè)計(jì)說明 電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)功率的確定已知：截割滾筒的所需的轉(zhuǎn)速范圍為：70r/min,裝機(jī)功率為150kw，按照90%的功率分配，兩個(gè)截割滾筒的所需有效功率:P=135kw kw傳動(dòng)裝置總功率 = （31）按《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》：聯(lián)軸器效率＝；齒輪嚙合效率（齒輪精度為8級）＝；滾動(dòng)軸承效率＝；傳動(dòng)裝置總效率=＝所需電動(dòng)機(jī)的輸出功率 P=P/=＝ （32） 電動(dòng)機(jī)型號的確定根據(jù)功率和使用環(huán)境，選擇電動(dòng)機(jī)型號為：DMB系列隔爆電動(dòng)機(jī)即DM2B75S主要性能數(shù)據(jù)如下表表31型號 額定功率 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速DM2B75S 75Kw 1500 r/min 1470 r/min 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 傳動(dòng)比的分配確定總傳動(dòng)比并根據(jù)傳動(dòng)比分配理論分配各級傳動(dòng)比。 I總=n/n=1470/98=15 （33）i0=1 i= i= i= i4= 根據(jù)傳動(dòng)比的分配查書機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇齒輪齒數(shù)電動(dòng)機(jī)接小齒輪齒數(shù)為Z1=17相傳動(dòng)的大輪為Z2=44及其相連的Z3=46，Z4=21與其相傳動(dòng)的齒輪Z5=44,Z6=14與其相連的齒輪的Z7=35。 各軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算：聯(lián)軸器效率 =齒輪嚙合效率=（齒輪精度為7級）滾動(dòng)軸承效率=0軸（電動(dòng)機(jī)軸）：P=P=75KwT=7510/1470= （34）Ⅰ軸（減速器高速軸）：P= P=P=75= （35） （36） Ⅱ軸（減速器中間軸）：P=P=P1== Ⅲ軸（減速器輸出軸）： P3=P2=P2== Ⅳ軸（開式傳動(dòng)高速軸）： P4=P3=P3== Ⅴ軸（傳動(dòng)卷筒軸）： P5=P4=P4== 表32 結(jié)論Table 32 Conclusion 功率P(KW) 轉(zhuǎn)矩T () 轉(zhuǎn)速n（r/min）連接方式 傳動(dòng)比I 效率0軸 75 487 1470Ⅰ軸 482 1470Ⅱ軸 1197 563Ⅲ軸 1197 563Ⅳ軸 2272 268Ⅴ軸 5411 107聯(lián)軸器 斜齒輪 斜齒輪 斜齒輪 斜齒輪 齒輪部分設(shè)計(jì) 電動(dòng)機(jī)輸出部分齒輪傳動(dòng)計(jì)算1) 高速齒輪傳動(dòng)計(jì)算(1)選擇齒輪材料：小輪選用合金剛，表面滲碳HRC1=56—62大輪選用合金剛，表面滲碳HRC2=56—62(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算：采用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，按V=(～)n 估取圓周速度V=,參考教材表814，815選取II公差組7級 （37）齒寬系數(shù) ,查教材表823按齒輪相對軸承為非對稱布置，取=小齒輪齒數(shù) Z1選Z1=17大齒輪齒數(shù) Z2=Z1i=17==44齒數(shù)比 u=Z2/Z1=44/17＝ 傳動(dòng)比誤差=（）/=0誤差在5%內(nèi)小輪轉(zhuǎn)矩 T1=載荷系數(shù)K由教材式（854）得 K=KKKK使用系數(shù) KA，查教材表（820）KA=動(dòng)載荷系數(shù)K的初值 K由教材圖（857）查得K=齒向載荷分布系數(shù) K由教材圖（860）查得K=齒間載荷分布系數(shù) K的初值K在推薦值（～20）中初選=16由式（855），（856）得 （38）=[(1/Z1+1/Z2)]cos+(1/)Z1tan =[(1/17+1/44)] cos16 +(1/)17tan16=+== =查教材表（821）得K=則載荷系數(shù)的初值為: K=KA== （39）彈性系數(shù) ZE,查教材表（822）得ZE=節(jié)點(diǎn)影響系數(shù) ZH，查教材圖（864）得ZH=重合度系數(shù) ，查教材圖（865）Z=螺旋角系數(shù) ===接觸疲勞極限應(yīng)力查教材圖（869）得=1500N/mm =1400N/mm應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N=60njL=6014701(1630010)=109 h （311） N= N/u=109 /=109 h （312）則查教材圖（870）得接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù)z,z z= z=1硬化系數(shù)z查教材圖（871）得z=接觸強(qiáng)度安全系