【正文】 煤的工作情況相同，且改變工作面方向時(shí)不必改裝。 采煤機(jī)的總體布置有兩種基本類型。其中首先是采煤機(jī)的用途、一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求、煤層的厚度和傾角、采煤機(jī)生產(chǎn)率 (驅(qū)動(dòng)功率 )和工作機(jī)構(gòu)型式等。采煤機(jī)總體布置是最復(fù)雜的設(shè)計(jì)過程。 采煤機(jī)的總體布置 選定工作機(jī)構(gòu)的型式后，即可著手采煤機(jī)整體布置的 設(shè)計(jì)。但 必須有監(jiān)護(hù)和保護(hù)裝置防止電機(jī)和可控整流裝置在過流、過熱、超速、失步等狀態(tài)下運(yùn)行而損壞；另外，還要注意井下防爆的問題。因而從長遠(yuǎn)來看，液壓牽引有被電氣牽引取代的趨勢。液壓牽引可以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，變速、換向和停機(jī)等操作比較方便，保護(hù)系統(tǒng)完善， 并且能隨負(fù)載變化自動(dòng)地調(diào)節(jié)牽引速度?，F(xiàn)有的牽引部傳動(dòng)裝置按傳動(dòng)形式可分為 3 類：機(jī)械牽引、液壓牽引和電牽引， 標(biāo)志著 牽引技術(shù)發(fā)展的三個(gè)階段。本機(jī)考慮以上因素，并根據(jù)設(shè)計(jì)需要，采用齒輪－銷軌型無鏈牽引方式。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 無鏈牽引機(jī)構(gòu)取消了固定在工作面兩端的牽引鏈，以采煤機(jī)牽引部的驅(qū)動(dòng)齒輪經(jīng)中間齒軌與鋪設(shè)在輸送機(jī)槽幫上的齒軌相嚙合，從而使采煤機(jī)沿工作面移動(dòng)。 （ 3）可實(shí)現(xiàn)工作面多臺(tái)采煤機(jī)同時(shí)工作，提高了產(chǎn)量。無鏈牽引具有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）采煤機(jī)移動(dòng)平穩(wěn)，振動(dòng)小，降低了故障率，延長了機(jī)器使用壽命。但是，隨著綜合機(jī)械化采煤的發(fā)展，要求采煤機(jī)具有大功率、大牽引力和較高的牽引速度，故采用鏈牽引方式已不能適應(yīng)生產(chǎn)需要。 牽引機(jī)構(gòu)型式 采煤機(jī)牽引部是整臺(tái)采煤機(jī)中的主要部件，是最重要和復(fù)雜的部分。 由上述可見，中厚煤層采煤機(jī)采用大直徑螺旋滾筒，滾筒布置在采煤機(jī)兩端，窄搖臂和寬搖臂都可以采用。但當(dāng)搖臂處于低的位置時(shí)，煤順著輸送機(jī)通過的條件 (過煤的條件 )比較差。另外，在搖臂內(nèi)進(jìn)行減速也比較復(fù)雜。 第一種方法的優(yōu)點(diǎn)是，可以把工作機(jī)構(gòu)安排在機(jī)體的任何部位，并且搖臂位于工作面輸送機(jī)中煤流運(yùn)動(dòng)的范圍之外，因而搖臂可以降得較低。懸掛螺旋滾筒的方法有兩種：采用位于 機(jī)體側(cè)面的窄搖臂和采用作為機(jī)體延伸部分的寬搖臂。現(xiàn)代采煤機(jī)的發(fā)展趨勢是研制工作機(jī)構(gòu)較復(fù)雜的采煤機(jī)，使之能在各種礦山地質(zhì)條件下使用。缺點(diǎn)是滾筒之間的空間人員難于到達(dá)，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 7） 對稱布置的四螺旋滾筒采煤機(jī) 它是上述第 3類采煤機(jī)的雙份，采煤機(jī)兩端各有兩個(gè)螺旋滾筒。缺點(diǎn)是人員難于到達(dá)兩個(gè)下螺旋滾筒之間的空間?？梢曰夭扇抗ぷ髅娴牡撞棵?，但在工作面兩端要?dú)埩舨刹怀龅捻敳棵骸９拭看涡谐叹懿擅簩拥娜摺? 6） 三螺旋滾筒采煤機(jī) 這種采煤機(jī)對稱布置并騎在工作面輸送機(jī)溜槽上。其重要的缺點(diǎn)是要在工作面的一端準(zhǔn)備缺口。但要多次移動(dòng)采煤機(jī)才能開采工作面的兩端，故在自切進(jìn)刀區(qū)內(nèi)形成相當(dāng)長的無支護(hù)頂板。工作機(jī)構(gòu)是裝在采煤機(jī)兩端搖臂上的螺旋滾筒，可以雙向采煤，并在每次行程中能采煤層的全高。不開缺口不能回采整個(gè)工作面。 可以雙向采煤，但下螺旋滾筒超前工作時(shí)，裝出上螺旋滾筒碎落的煤有困難。 3） 不對稱布置的雙螺旋滾筒采煤機(jī) 這種采煤機(jī)騎在工作面輸送機(jī)溜槽上。主要缺點(diǎn)是，不能同時(shí)開采煤層的整個(gè)厚度，且至少要開一個(gè)缺口。采煤機(jī)騎在工作面輸送機(jī)溜槽上。螺旋滾筒可以停在不同的高度上。使用范圍比較小。這種采煤機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是，長度短，結(jié)構(gòu)最為簡單。用更換不同直徑的螺旋滾筒的方法調(diào)節(jié)采高，而用升、降或向一側(cè)傾斜采煤機(jī)機(jī)體的方法適應(yīng)底板的起伏進(jìn)行調(diào)向。 1） 單螺旋滾筒采煤機(jī) 這種采煤機(jī)是不對稱布置的，騎在工作面輸送機(jī)的溜槽上工作。 綜合上述各工作機(jī)構(gòu)型式優(yōu)缺點(diǎn)，本機(jī)采用 螺旋滾筒 式。截冠采煤機(jī)的極限采高約為 1． 8～ 2． 0米。此外，這種采煤機(jī)工作時(shí)的穩(wěn)定性較差。在這種情況下，因截割工作面不完全和工作機(jī)構(gòu)不完善系數(shù)降低采獲煤的塊度可能加大。 在類似的條件下，以及在對煤的塊度沒有特殊要求、起伏大和在工作面范圍內(nèi)厚度變化大的煤層中，在瓦斯涌出量大 (要限制爆破 )的煤層中，采用自切進(jìn)刀的螺旋滾筒采煤機(jī)效果最好，它不要求準(zhǔn)備好缺口就能進(jìn)行采煤。在此，它們可以保證高的 生產(chǎn)率和較好的采獲煤塊度。在這種條件下，前面討論的各種工作機(jī)構(gòu)都可采用，但應(yīng)注意：對于起伏小的硬煤煤層，和對采獲煤的塊度要求較高時(shí)，宜采用截冠采煤機(jī)，這種采煤機(jī)可以保證高的生產(chǎn)率和好的采獲煤塊度。截冠采煤機(jī)也比鼓形滾筒采煤機(jī)和螺旋滾筒采煤機(jī)復(fù)雜而昂貴。而這將造成往工作面輸送機(jī)裝煤的困難，其結(jié)果則是加 大工作機(jī)構(gòu)不完善系數(shù)和使采獲煤的塊度變差。在這樣的薄煤層中不宜采用螺旋滾筒采煤機(jī)，因?yàn)樾≈睆铰菪凉L筒的裝煤能力差，限制采煤機(jī)的最大牽引速度只有 2～ 3 米／分 (按ROCTll986— 73應(yīng)達(dá) 10米／分 )。 因此， 0． 8～ 1． 0 米厚煤層用的淺截式采煤機(jī)，截深不宜小于 0． 8 米； 0． 9～ 1． 8米厚煤層用的淺截式采煤機(jī)截深 不宜小于 ； 只有當(dāng)煤層更厚時(shí)，采煤機(jī)的截深才可減小到 ，但在這種情況下也是 。應(yīng)該注意，開采薄煤層時(shí)減少截深的效果特別不好，因?yàn)椴焕墓ぷ鳁l件限制了采煤機(jī)牽引速度的提高 (生產(chǎn)率的提高 )。只有在這些條件下，淺截深采煤才能達(dá)到應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效果。應(yīng)該注意到，淺截深采煤時(shí)，加大截深通常是有效果的。 從能獲得最大截深出發(fā)來確定某種工作機(jī)構(gòu)的較佳使用范圍，這個(gè)截深對于具體礦山地質(zhì)條件和所用綜采設(shè)備來說是可能的。 在現(xiàn)代 采煤機(jī)上，很少用截盤；帶水平軸的鼓形滾筒也幾乎全部被螺旋滾筒替代了。這種工作機(jī)構(gòu)的效率特別低，比能耗極高，被它破碎的煤 60～ 70﹪是 (0～ 6毫米級的 )粉煤。 截盤 截盤主要應(yīng)用于深截式采煤機(jī)上。 這種工作機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是：截冠在煤層中的運(yùn)動(dòng)方向不易控制，特別是高速牽引工作時(shí)更困難，故 在起伏不平的煤層中難于使用；為了刷齊工作面和調(diào)節(jié)采高，必須附設(shè)其它型式的工作機(jī)構(gòu)，這就使采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜起來，改變截深很麻煩。 截冠 和前面幾種不同，它是先在煤層中截出深而窄的截縫，再把截縫間的煤柱擠碎，因而降低了工作機(jī)構(gòu)不完善系數(shù)。這種工作機(jī)構(gòu)的另一優(yōu)點(diǎn)是可以沿層理截割 (這使 截割力減小一些 )，且可用一個(gè)這種鼓形滾筒截割全部采高。 帶垂直轉(zhuǎn)軸的鼓形滾筒 與前面討論的一樣，沿整個(gè)工作面表面截割煤層，且不完善系數(shù)大。這種工作機(jī)構(gòu) 的重大優(yōu)點(diǎn)是既可沿工作面移動(dòng)，又可橫向移動(dòng) (在裝端面截齒時(shí) )，所以可以輕易地切入煤層。因而可減少煤在裝運(yùn)過程中的破碎。減小鼓形滾筒的直徑，就使煤炭循環(huán)程度和裝煤犁上堆積的煤炭猛增，而導(dǎo)致滾筒堵塞。要配備特殊的裝煤裝置也是它的缺點(diǎn)。 但鼓形滾筒也有重大的缺點(diǎn)。 下面討論現(xiàn)代采煤機(jī)所用工作機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)： 帶水平轉(zhuǎn)軸的鼓形滾筒 其特點(diǎn)為：截割整個(gè)工作面表面，用截齒 截下月牙形切屑，碎落煤炭由下向上從工作空間運(yùn)出并落到特殊的裝煤裝置上，再在重力作用下沿著裝煤裝置的斜面裝到工作面輸送機(jī)上。 工作機(jī)構(gòu)型式 選擇工作機(jī)構(gòu)型式是設(shè)計(jì)采煤機(jī)必須解決的重要問題。該采煤機(jī)的電氣設(shè)備符合礦用防爆規(guī)程的要求，可在有瓦斯或煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井中使用。 本機(jī)適用于采高 ～ 3m，傾角 ??20 的中厚煤層綜采或高檔普采工作面，截深 700～1000mm，生產(chǎn)能力 800～ 1200t/h。因而它們需互相協(xié)調(diào)； （ 4） 在井下使用。 )，煤質(zhì)堅(jiān)硬度的變化 (從 50至 350公斤力／厘米 )，圍巖穩(wěn)定性和煤層中夾石堅(jiān)硬度的變化； （ 2） 采煤機(jī)的工作位置不固定。這表現(xiàn)在煤層厚度的變化 (從 5米 )，煤層傾角的河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 變化 (從 0176。 這時(shí)，設(shè)計(jì)工作就基本完成了。 樣機(jī)試制和鑒定 對樣機(jī)要進(jìn)行試制和鑒定，合格后再進(jìn)行小批試制以考驗(yàn)工藝。 由 設(shè)計(jì) 要求，可知設(shè)備生產(chǎn)類型是中批生產(chǎn)，因此可以由此來進(jìn)行方案的擬訂。但產(chǎn)量小的情況下，如果仍使用高效率的專用機(jī)床和工夾具，由于加工對象經(jīng)常改變，勢必造成機(jī)床調(diào)整的復(fù)雜化，降低機(jī)床利用率，提高加工成本。生產(chǎn)類型不同，生產(chǎn)組織，生產(chǎn)管理，車間布置以及毛坯、設(shè)備、工具、加工方法和工人熟練程度等方面的要求程度均有所不同。 制定工藝方案時(shí)，應(yīng)首先分析生產(chǎn)類型。 在生產(chǎn)中用機(jī)械加工方法直接改變毛坯的形狀，尺寸和材料性能，使之成為零件的過河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 程，叫做機(jī)械加工工藝過程。 方案擬訂 在調(diào)查研究和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通?？梢詳M訂出幾個(gè)方案進(jìn)行分析比較。對 采煤 機(jī)的運(yùn)動(dòng)精度、剛度、抗振性、低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、熱變形、噪聲和磨損及刀具的選擇等綜合性能的設(shè)計(jì)，這大部分需要通過采煤 機(jī)性能試驗(yàn)進(jìn)行，有些可以通過理論性分析，做出可行性判斷。主要致力于詳細(xì)闡述 總體 結(jié)構(gòu)，分析各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，選取正確的原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和確定解決復(fù)雜設(shè)計(jì)問題的途徑 。 （ 6） 現(xiàn)在有趨勢研制能按不同布置方案組裝成采煤機(jī)的通用部件，以增大制造批量和河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 降低機(jī)器制造成本。對于中厚及厚煤層用的采煤機(jī)，這種趁勢更為明顯。且煤層厚度較小時(shí)有加大 截深的趨勢。在有些國家里，采獲煤的塊度具有第一位的意義，因而研制了用截冠或截冠和螺旋滾筒做工作機(jī)構(gòu)的較復(fù)雜的采煤機(jī)。一般說來，這種采煤機(jī)是對稱布置的，可以適應(yīng)煤層的起伏和調(diào)節(jié)采高，具有裝在搖臂減速器上的自切進(jìn)刀工作機(jī)構(gòu)，因而可以免開缺口而回采整個(gè)工作面。有兩個(gè)基本的方向： 研制比較簡便而功能有限的采煤機(jī)。 綜合協(xié)調(diào)對綜采設(shè)備所有的機(jī)械和機(jī)構(gòu)的發(fā)展方向均有影響。由于采用淺截式采煤機(jī)，工作空間的頂板容易實(shí)現(xiàn)無支柱懸臂支護(hù)，采煤、管理頂板和移置工作面輸送機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低了。綜采設(shè)備使所有機(jī)械設(shè)備更緊密地聯(lián)系起來，使勞動(dòng)組織更先進(jìn)和緊湊，保證工作面產(chǎn)量提高，從 而 相應(yīng)地改善采煤工作的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。具體將在下面的章節(jié)中進(jìn)行詳細(xì)的敘述。 對于上述所提 到的各項(xiàng)技術(shù) — 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，在設(shè)計(jì) 采煤 機(jī)的時(shí)候應(yīng)該綜合考慮。 培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用和鞏固擴(kuò)展所學(xué)知識(shí)，提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力； 培養(yǎng)我們收集、閱讀、分析和運(yùn)用各種資料，手冊等科技文獻(xiàn)的能力； 培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究、正確熟練運(yùn)用國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊等工具書的能力； 使我們更加熟練的運(yùn)用 AUTOCAD、 Word 等計(jì)算機(jī)辦公軟件，提高計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的能力； 訓(xùn)練和提高機(jī)械設(shè)計(jì)的基本理論和技能； 1 培養(yǎng)我們的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。我們這些即將大學(xué)畢業(yè)的機(jī)械制造專業(yè)的學(xué)生，要進(jìn)行對本專業(yè)所學(xué)習(xí)的知識(shí)進(jìn)行綜合的運(yùn)用和掌握，為此我們要進(jìn)行 畢業(yè)設(shè)計(jì)，要自己動(dòng)手進(jìn)行設(shè)計(jì)，為社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量，也要從此邁出展現(xiàn)自己價(jià)值的第一步。為了得到更高 的產(chǎn)品質(zhì)量（包括產(chǎn)品的尺寸精度、板面狀況、板形、強(qiáng)度、耐疲勞強(qiáng)度等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)）以及數(shù)量上的要求，滿足生產(chǎn)、生活和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要，進(jìn)而適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展和生產(chǎn)力水平的提高，加速社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)，我們必須不斷的對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱進(jìn)行改造和提高，才能夠?yàn)槠渌男袠I(yè)的發(fā)展提供更多的基礎(chǔ)設(shè)施和良好的發(fā)展環(huán)境、條件。隨著社會(huì)需求和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對 采煤機(jī) 設(shè)計(jì)要求越來越高，尤其是微電腦控制的出現(xiàn)，使 采煤機(jī) 向自動(dòng)化控制、運(yùn)行平穩(wěn)、高精度的方向發(fā)展。 制造業(yè)是一個(gè)國家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，其發(fā)展水平標(biāo)志著該國家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、科技水平、生活水準(zhǔn)和國防實(shí)力。機(jī)械工業(yè)肩負(fù)著為國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門提 供技術(shù)裝備和促進(jìn)技術(shù)改造的重要任務(wù)，在現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程中起著主導(dǎo)和決定性的作用。這是因?yàn)楣I(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化程度，都會(huì)通過機(jī)械工業(yè)的發(fā)展程度反映出來。但由于本人的水平有限，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用設(shè)備的能力有限，故沒有能夠做到很詳細(xì)的設(shè)計(jì)，而且還有許多地方有待改進(jìn)，望導(dǎo)師給以指導(dǎo)和批評。 高 老師為我們的設(shè)計(jì)付出了巨大的心血，在此，我向 高國富 老師表示由衷的謝意！ 本次設(shè)計(jì)是 根據(jù) 生產(chǎn)實(shí)際的需要，設(shè)計(jì) 工作面采煤設(shè)備 —— 采煤 機(jī)， 以期不斷完善采煤設(shè)備，把綜采技術(shù)推向一個(gè)新的水平，使之達(dá)到高產(chǎn)、高效、安全、經(jīng)濟(jì)；向遙控及自動(dòng)控制發(fā)展，逐步過渡到無人工作面采煤；提高單機(jī)的可靠性，并使之系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化。設(shè)計(jì)每進(jìn) 行一步， 高 老師都要認(rèn)真的檢查，耐心細(xì)致的指出設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤和不恰當(dāng)?shù)牡胤?，并指?dǎo)我們修改和完善。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的期間，自己遇到了諸多的問題，很多時(shí)候都是向老師請教，這樣必然會(huì)給老師帶來很多麻煩，勢必會(huì)影響老師的工作，但是老師還是抽出時(shí)間來給我們輔導(dǎo)，一步步指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)有序如期的進(jìn)行下去。 此次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 有：問題的提出、總體方案的構(gòu)思、可行性設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及對未知問題的探索和解決方案的初步設(shè)計(jì)，裝配圖、零件圖等一系列圖紙的設(shè)計(jì)與繪制，最后包括畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書的完成。 為了更好的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，從三月底開始，就不間斷的結(jié)合自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了 相關(guān)資料的收集 。采煤機(jī)的割煤是通過螺旋滾筒上的截齒對煤壁進(jìn)行切割實(shí)現(xiàn)的；采煤機(jī)的裝 煤是通過滾筒螺旋葉片的螺旋面進(jìn)行裝載的，利用螺旋葉片的軸向推力，將從煤壁上切割下的煤拋到刮板輸送機(jī)溜槽內(nèi)運(yùn)走。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是 新型液壓牽引采煤 機(jī)的設(shè)計(jì)。因此，認(rèn)真踏實(shí)地做好這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅意味著我們能否順利畢業(yè)，而且對今后我們走上工作崗位后能否很出色的做好自己的工作也有十分重要意義。四年的大學(xué)生活即將接近尾聲，進(jìn)行了為期近兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)代表了采煤機(jī)設(shè)計(jì)的一般過程。 本次設(shè)計(jì)主要是液壓牽引采煤機(jī)的總體設(shè)計(jì)，其主要包括總體結(jié)構(gòu)、 機(jī)身聯(lián)接 和主要附屬裝置設(shè)計(jì)。河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 摘 要 機(jī)械系統(tǒng)是機(jī)械零、部件同作用的整體，是零、部件服務(wù)的目標(biāo)。本次設(shè)計(jì)從分析