【文章內(nèi)容簡介】 輪與行走輪相嚙合，再由行走輪與工作面輸送機上的銷軌嚙合使采煤機來回行走，同時制動軸出軸通過花鍵與液壓制動器相連，實現(xiàn)電牽引的制動。 4 牽引電動機 牽引電動機為隔爆型三相交流調(diào)速電動機，與變頻調(diào)速裝置配套作為采煤機的牽引動力源，可適用于環(huán)境溫度小于 40℃，相對濕度不大于 97﹪。 1 .4 .3 截割電動機 電動機是采煤機配套專用并成為其組成部件的各暴行異步電動機，同時驅(qū)動 截割 部和行走部的為主電動機。只驅(qū)動截割部的為截割電動機。截割 電動機為礦用割爆型三相交流異步電動機，可用于環(huán)境溫度下于 40℃，有甲烷或爆炸性煤塵工作面，橫向安裝在采煤機搖臂上，采用實心軸傳動結(jié)構(gòu)，強度高，外殼采用水套冷卻。 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁 左右截割電動機通用，接線喇叭口可以改變方向，方便電纜引入，拆裝時，可以利用電動機聯(lián)接法蘭上的頂絲螺孔頂出，從老塘側(cè)抽出，拆裝方便。 使用時注意開機前應(yīng)先檢查冷卻水的水量，先通水后起電動機，嚴 禁斷水使用，電動機長時間運行后不要馬上關(guān)閉冷卻水，發(fā)現(xiàn)有異樣聲響時，應(yīng)立即停車檢查。 1 .4 .4 電氣設(shè)備 采煤機電氣設(shè)備包括水冷電動機、電動機附帶的電控箱、電控箱內(nèi)各組件用于實現(xiàn)電動機的開停、各部電氣零件的控制和電機的過載保護。 內(nèi)噴霧供水裝置由接頭、水封、泄漏環(huán)、油封、軸承裝置外殼、軸承、不銹鋼送水管、○形圈、定位銷、管座、高壓軟管等組成。 不銹鋼送水管插入靠煤壁側(cè)管座時，管上的缺口對準座上的定位銷，使送水管和滾筒軸（行星架）一起轉(zhuǎn)動，靠內(nèi)外兩道○型圈密封，送水管靠老塘側(cè)通過軸承支撐在軸承裝置外殼內(nèi)， 因兩者有相對旋轉(zhuǎn)運動，為防止內(nèi)噴霧水進入搖臂油池，在送水管殼體，靠特制的水封防漏水，在水封的后面又架設(shè)了一只骨架油封（材料與普通油封不同）起防水，防塵作用，在該水封和油封間裝有泄漏環(huán)，經(jīng)水封泄漏的水通過水封裝置外殼流出搖臂殼體外，油封是為防止油液外漏而設(shè)置的。 內(nèi)噴霧水通過接頭座與噴霧冷卻系統(tǒng)的相應(yīng)管路相通，經(jīng)送水管，煤壁側(cè)高壓管與滾筒的內(nèi)噴霧供水口相連，進入滾筒水道。 1 .4 .5 附屬裝置 由左右行走箱、滑靴組、拖纜裝置、冷卻噴霧管路系統(tǒng)、機身聯(lián)結(jié)、截割滾筒、機外液壓管路組成。 1 在采空區(qū)側(cè)：行走輪組 、行走輪、導(dǎo)向滑靴、行走輪軸承、芯軸等組成。 2 在煤臂側(cè)：滑靴組，用螺栓、銷子固定在左右牽引部下面。 3 拖纜裝置：拖纜裝置由拖纜架，連接板、銷、電纜板等組成，當(dāng)采煤機沿工作面運行時，拖拽并保護纜和水管使用電纜夾來承受，這樣使電纜，水管不受力磨損小，同時還能防砸及拖拽平穩(wěn)且阻力小，在工作面刮板輸送機的電纜槽內(nèi)可靠的來回拖動。 拖纜裝置固定在電控箱前面右上部，以便電纜能順利進入電控箱，電纜和水管進入工作面后安裝在工作面輸送機的固定電纜槽內(nèi)，在輸送機的中點在進入電纜槽并安裝電纜夾，故移動電纜和管的長度的一半略 有多余。 4 噴霧冷卻系統(tǒng) 采煤機工作時，滾筒在破煤和裝煤過程中，會產(chǎn)生大量煤塵，不及降低了工作面的能見度，影響正常生產(chǎn)，而且對安全生產(chǎn)和工人的健康也會產(chǎn)生嚴重影響，因此，必須及時降塵，最大限度的降低空氣中的含量，同時采煤機在工作時，各主要部件會產(chǎn)生很大熱量需及時進行冷卻，已保證工作面生產(chǎn)的順利進行。 噴霧冷卻系統(tǒng)由水閥、水壓、繼電器、安全閥、節(jié)流閥、噴嘴、高壓軟管及有關(guān)連接件組成，來自噴霧泵的水壓由送水管經(jīng)電纜槽，拖纜裝置進入水閥，由水閥到機身后面的兩個分配閥，分多路用于冷卻截割電機，牽引電機，調(diào)高電機， 電控箱，內(nèi)外噴霧降塵。 5 機身連接裝置 左右電牽引部，中間電控箱的連接螺柱，搖臂與左右電牽引部鉸接銷軸四組，這些裝置將采煤急各大部件聯(lián)接成一個整體，起到緊固及連接的作用。 液壓螺母由螺母、油堵、密封圈、活塞緊圈組成，其工作原理和使用方法如下： 在打壓前應(yīng)先將液壓螺母擰緊后取下一個油堵，接通超高壓泵當(dāng)手動超高壓泵產(chǎn)生的高壓油，注入螺母與密封圈之間的油腔時，螺母在液壓力的作用下向上移動，將螺栓強行拉伸，產(chǎn)生很大的豫緊力，打壓到限定的油壓后，將緊固旋緊至螺母底部，卸去高壓油擰上油堵，這時螺母靠緊圈和活塞鎖在預(yù)定 的位置。 本機選用兩種規(guī)格的液壓螺母 M30，限定油壓 200MPa 和 M36 3 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 采煤機輔助液壓系統(tǒng)包括兩部分： A 調(diào)高回路。 B 制動回路。它由調(diào)高泵站、機外油管、左右調(diào)高油缸和液壓制動器等組成。其中。泵站布置在右電牽引部內(nèi)，液壓制動器布置于左右電牽引部內(nèi)，調(diào)高油缸布置在機身下。 泵站由調(diào)高電動機、單泵、集成塊、過濾器、制動電磁閥、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筒能按司機所需的位置工作，調(diào) 高回路的動力由調(diào)高電動機提供，調(diào)高油缸調(diào)高阻力太大時，為防止系統(tǒng)回路油壓過高，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。 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁 液壓制動回路的壓力油回油路設(shè)置低壓溢流閥，為制動器壓力及調(diào)高電磁反向閥所用壓力，為保證液壓制動器打開，在制動回路設(shè)置一低壓溢流閥，調(diào)定壓力為 ，它由二位三通電磁閥，液壓制動器，低壓溢流閥及其管路等組成，制動電磁閥在集成塊上，通過特定管路與安裝在左右電牽引部上的液壓制動器相連。 2 調(diào)高電動機 該電動機為礦用隔爆型三相異步電動機，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軸聯(lián)結(jié)，已實現(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)簡單、工作可靠。 5 過濾器 在輔助液壓系統(tǒng)中，設(shè)有過濾器一個，安裝在右電牽引部泵站中，采用網(wǎng)式濾芯，型號為 MDY01042，其流量為 63l/min。 6 壓力表 采煤機的工作過程中，為了隨時監(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而損壞，壓力表表座中有阻尼塞。 7 手動換向閥 本機設(shè)有兩只手動換向閥，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，此時無壓力油進入油缸，用手直接操作確定閥的工作位置，使壓力油進入油缸，使其伸縮實現(xiàn)搖臂的升降。 8 電磁閥 本機選用 24GDEYH6BT2 隔爆型電磁換向閥作為制動電磁閥，當(dāng)采煤機啟動時，制動電磁閥待電動作，壓力油進入制動器克服彈簧力，內(nèi)外摩擦片分離，牽引進入進行狀態(tài)，當(dāng)采煤機停止時，制動 電磁閥斷電復(fù)位，壓力油回油池，制動器內(nèi)外摩擦片貼緊，采煤機被制動。 機外液壓管路由于采用手動換向閥安裝在左中部，兩端電動換向機外管路簡單，由泵箱端集成塊引出四根去左右油缸進出油口，二根去制動器，即可將左右油缸，制動器與系統(tǒng)連接起來。 一軸組件由軸齒輪、軸承、端蓋、骨架油封、油封架等組成，軸齒輪由軸承對稱支撐在軸承杯上，并通過漸開線花鍵與電動機輸出軸相聯(lián)接，軸承的軸向間隙應(yīng)保持 ～ 之間。 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，軸齒輪由軸承對稱支撐在軸承杯上，并通過漸開線花鍵與電動機輸出軸相聯(lián)接，軸承的軸向間隙應(yīng)保持 ～ 之間。 . 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，齒輪通過矩形花鍵套在軸齒輪Ⅰ上，軸齒輪Ⅰ由二個軸承支撐在箱體上。調(diào)整墊用來調(diào)整軸承的軸向間隙，保持在 ～ 。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，軸承間隙應(yīng)調(diào)整在 ～ 之間。 行星減速器為四個行星輪減速機構(gòu)，主要由太陽輪、行星輪、內(nèi)齒圈、行星架支撐軸承，平面浮動油封裝置和方形聯(lián)接套等組成，太陽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)太陽輪轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動行星輪沿本身軸線自轉(zhuǎn)，同時又帶動行星架繞其軸線轉(zhuǎn)動，行星架通過花鍵和方形連接套聯(lián)接，將輸出轉(zhuǎn)矩傳給滾筒。 行星齒輪傳動利用四個行星輪嚙合的形式，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動比大。傳動可靠，考慮行星輪間均載，采用太陽輪浮動結(jié)構(gòu)，太陽輪浮動靈敏，反力矩小，浮動量通過與大齒輪相配合的外 花鍵側(cè)隙來保證。 行星架前端靠軸承支撐，此軸承兩端面需控制軸向間隙 ～ 后端靠軸承支撐。 方形聯(lián)結(jié)套采用平面浮動油封裝置，能適應(yīng)行星機構(gòu)的軸向竄動，適應(yīng)在有煤塵和煤泥的工況下工作。 2 總體方案的確定 該采煤機為 電牽引采煤機，裝機功率 為 458KW，截割功率 2 100KW，牽引功率 2 20kw。 采煤機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的礦井中使用， 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁 并可在海拔不超過 2021m、周圍介質(zhì)溫度不超過＋ 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：自動拖纜 裝 機 功 率 (KW)： 2100 2 +220＋ 18。 電 壓 (V) ： 1140。 搖 臂 長 度 (mm): 2572 采高（ m） ： － 。 適應(yīng) 的角度 ： ≤40。 煤質(zhì) 的 硬度：硬或中硬 。 機面 的 高度 (mm)： 1000 2 .1 .1 截割部電動機的選擇 由設(shè)計要求知，截割部功率為 2 100 2KW，即每個截割部功率為 200KW。根據(jù)礦下電機的具體工作情況，要有防爆和電火花的安全性，以保證在有爆炸危險的含煤塵和瓦斯的空氣中絕對安全 。而且電機工作要可靠，啟動轉(zhuǎn)矩大，過載能力強，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： 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 電動機輸出軸上帶有漸開線花鍵，通過該花鍵電機將輸出的動力傳遞給搖臂的齒輪減速機構(gòu)。 2 .1 .2 采煤機結(jié)構(gòu)方案 由于煤層地質(zhì)條件的多樣性，煤炭生產(chǎn)需要多種類型和規(guī)格的采煤機。利用通用部件，組裝成系列型號的采煤機，可以給生 產(chǎn)帶來很多方便。系列化、標準化和通用化是采掘機械發(fā)展的必然趨勢。所以，這里把左右搖臂設(shè)計成對稱結(jié)構(gòu)。 我所設(shè)計的 采煤機 是橫軸式截割部雙電機 橫向布置方式，截割部用銷軸與牽引部聯(lián)結(jié)，左、右牽引部及中間箱采用高強度液壓螺栓聯(lián)結(jié)，在中間箱中裝有泵箱、電控箱、水閥和水分配閥。： 1．截割電機橫向布置在搖臂上，搖臂和機身連接沒有動力傳遞，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)簡單可靠、拆裝方便。 2 .2 傳動方案的確定 傳動比的確定 截割部的傳動裝置的作用是將電機的動力傳遞到滾筒上，以滿足滾筒工作的需要。為了減少滾筒截割產(chǎn)生 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 10 頁 的細煤和粉塵，增大塊煤率，滾筒的轉(zhuǎn)速出現(xiàn)低速化的趨勢。 滾筒上截齒的切線速度，稱為截割速度，它可由滾筒的轉(zhuǎn)速和直徑計算而的。滾筒轉(zhuǎn)速對滾筒截割和裝載過程影響都很大；但對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。 總傳動比 總i 1480 ＝＝＝滾總 nnI 滾n —— 滾筒轉(zhuǎn)速 45 r/min n —— 電動機轉(zhuǎn)速 1480 r/min 2 .2 .2 分配 傳動比 能否合理分配傳動比，將直接影響到傳動系統(tǒng)的外闊尺寸、重量、結(jié)構(gòu)、潤滑條件、成本及工作能力 。 在進行多