【文章內容簡介】 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速電動機，與變頻調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，同時驅動 截割 部和行走部的為主電動機。只驅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，采用實心軸傳動結構，強度高，外殼采用水套冷卻。 本科生畢業(yè)設計 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，可以利用電動機聯接法蘭上的頂絲螺孔頂出，從老塘側抽出，拆裝方便。 使用時注意開機前應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閉冷卻水，發(fā)現有異樣聲響時，應立即停車檢查。 1 .4 .4 電氣設備 采煤機電氣設備包括水冷電動機、電動機附帶的電控箱、電控箱內各組件用于實現電動機的開停、各部電氣零件的控制和電機的過載保護。 內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）一起轉動，靠內外兩道○型圈密封，送水管靠老塘側通過軸承支撐在軸承裝置外殼內， 因兩者有相對旋轉運動，為防止內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置的。 內噴霧水通過接頭座與噴霧冷卻系統(tǒng)的相應管路相通，經送水管，煤壁側高壓管與滾筒的內噴霧供水口相連，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)、機身聯結、截割滾筒、機外液壓管路組成。 1 在采空區(qū)側：行走輪組 、行走輪、導向滑靴、行走輪軸承、芯軸等組成。 2 在煤臂側：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，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，會產生大量煤塵，不及降低了工作面的能見度，影響正常生產，而且對安全生產和工人的健康也會產生嚴重影響，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，各主要部件會產生很大熱量需及時進行冷卻，已保證工作面生產的順利進行。 噴霧冷卻系統(tǒng)由水閥、水壓、繼電器、安全閥、節(jié)流閥、噴嘴、高壓軟管及有關連接件組成，來自噴霧泵的水壓由送水管經電纜槽，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，調高電機， 電控箱，內外噴霧降塵。 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： 在打壓前應先將液壓螺母擰緊后取下一個油堵，接通超高壓泵當手動超高壓泵產生的高壓油，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 調高回路。 B 制動回路。它由調高泵站、機外油管、左右調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，液壓制動器布置于左右電牽引部內，調高油缸布置在機身下。 泵站由調高電動機、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 高回路的動力由調高電動機提供，調高油缸調高阻力太大時，為防止系統(tǒng)回路油壓過高，損壞油泵及附件，在調高系統(tǒng)排油路設置一高壓溢流閥作為安全閥，調高壓力 20MPa。 本科生畢業(yè)設計 第 8 頁 液壓制動回路的壓力油回油路設置低壓溢流閥，為制動器壓力及調高電磁反向閥所用壓力，為保證液壓制動器打開，在制動回路設置一低壓溢流閥，調定壓力為 ，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 調高油缸 兩只調高油缸設置在靠煤壁側機身下方，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結，已實現左右滾筒的調高，調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、結構簡單、工作可靠。 5 過濾器 在輔助液壓系統(tǒng)中，設有過濾器一個，安裝在右電牽引部泵站中，采用網式濾芯，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 本機設有兩只手動換向閥，其內部結構和性能完全一樣，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，內外摩擦片分離，牽引進入進行狀態(tài)，當采煤機停止時，制動 電磁閥斷電復位，壓力油回油池，制動器內外摩擦片貼緊，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接，軸承的軸向間隙應保持 ～ 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接，軸承的軸向間隙應保持 ～ 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。調整墊用來調整軸承的軸向間隙，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，其齒輪大齒輪內孔為花鍵與太陽輪相連，兩軸承內圈安裝在大齒輪的空心軸上，而外圈安裝在套 杯上，軸承間隙應調整在 ～ 之間。 行星減速器為四個行星輪減速機構，主要由太陽輪、行星輪、內齒圈、行星架支撐軸承，平面浮動油封裝置和方形聯接套等組成，太陽輪的另一端與搖臂大齒輪的內花鍵相聯，輸入轉矩，當太陽輪轉動時，驅動行星輪沿本身軸線自轉，同時又帶動行星架繞其軸線轉動，行星架通過花鍵和方形連接套聯接，將輸出轉矩傳給滾筒。 行星齒輪傳動利用四個行星輪嚙合的形式，結構緊湊，傳動比大。傳動可靠，考慮行星輪間均載，采用太陽輪浮動結構，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。 方形聯結套采用平面浮動油封裝置，能適應行星機構的軸向竄動，適應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)設計 第 9 頁 并可在海拔不超過 2021m、周圍介質溫度不超過＋ 40℃或低于－ 10℃、不足以腐蝕和破壞絕緣的氣 體與導電塵埃的情況下使用。 2 .1 主要技術參數如下 ： 滾筒 直徑 (mm)： 600900。 滾筒 轉速 (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 的角度 ： ≤40。 煤質 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，啟動轉矩大，過載能力強，效率高。據此選擇 YBCS3200C， 其主要參數 如下： 額定轉速： 1480r/min； 滿載效率： ； 絕緣等級： H； 工作方式： S1 滿載功率因數： ； 接線方式： Y 額定頻率： 50HZ； 質量： 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。 2 .1 .2 采煤機結構方案 由于煤層地質條件的多樣性，煤炭生產需要多種類型和規(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，這里把左右搖臂設計成對稱結構。 我所設計的 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結，左、右牽引部及中間箱采用高強度液壓螺栓聯結，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，取消了縱向布置結構中的螺旋傘齒輪和結構復雜的通軸。 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結，結構簡單可靠、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生 本科生畢業(yè)設計 第 10 頁 的細煤和粉塵，增大塊煤率，滾筒的轉速出現低速化的趨勢。 滾筒上截齒的切線速度，稱為截割速度，它可由滾筒的轉速和直徑計算而的。滾筒轉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速。 總傳動比 總i 1480 ＝＝＝滾總 nnI 滾n —— 滾筒轉速 45 r/min n —— 電動機轉速 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、結構、潤滑條件、成本及工作能力 。 在進行多