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電動采煤機行走部設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書-展示頁

2025-07-19 17:48本頁面
  

【正文】 月以上。行走驅(qū)動裝置位于采煤機上的稱為內(nèi)牽引,位于工作面兩端的稱為外牽引。行走驅(qū)動裝置用來驅(qū)動牽引機構(gòu),并實現(xiàn)牽引速度的調(diào)節(jié)。 Xx: 電動 采煤機行走部設(shè)計 4 1 采煤機 行走 部 采煤機 行走部 設(shè)計總體方案 采煤機主要參數(shù) 搖臂回轉(zhuǎn)中心距 4620 mm 過煤高度 280 mm 采煤高度 — 適用傾角 ≤25 0 機面高度 牽引力 326 KN 牽引速度 0— 總功率 312 KW 左右截割功率 130KW 牽引功率 52 KW 采煤機 行走 機構(gòu) 與 驅(qū)動方式的總體設(shè)計方案 采煤機 行走 部包括 行走 機構(gòu)和行走驅(qū)動裝置兩部分。經(jīng)過近 20 年的研制開發(fā),我國的交流電牽引采煤機已逐步走向成熟。 到目前為止,國內(nèi)采煤機生產(chǎn)廠家均對交流電牽引采煤機進行了大量的研制開發(fā)。 1991 年,煤炭科學研究總院上海分院與波蘭合作,在國內(nèi)率先研制成功我國第一臺采用交流交頻調(diào)速技術(shù)的 薄煤層爬底板采煤機后,上海分院優(yōu)先后研制成功了截割電動機縱向布置的交流電牽引采煤機、截割電動機橫向布置的適用于中厚和較薄煤層的交 流電牽引采煤機。如美國 JOY 公司的 LS 系列 ,英國LongAirdox 公司的 Electura、 EL 系列,德國 Eickhoff 公司的 EDW 系列、 SL 系列,日本三井三池制作所的 MCLEDR 系列等電牽引采煤機。80 年代后期出現(xiàn)了交流電牽引采煤機。 20世紀 70 年代中期,德國 Eickhoff 公司和美國 JOY 公司相繼研制出直流電牽引采煤機。在仿制的基礎(chǔ)上,研制和發(fā)展了MLS3 型系列、 MAX 型系列和 AM500 型系列。 80年代初期,引進了采煤機的整體(如英國 AM500 型)和關(guān)鍵零部件(如德國 EDW300型)的制造工藝技術(shù),補充了我國發(fā)展大功率采煤機的不足。 20世紀 70 年代初期,我國煤礦使用的采煤機主要有:固定滾筒采煤機 MLQ64 型和單搖臂滾筒采煤機 MLQ180 型,以及由截煤機、康拜因改裝成的固定滾筒采煤機,此外尚有少量其他型滾筒采煤機,但都 是屬于 80KW 以下的小功率采煤機。 于此同時,開灤、雞西等礦務(wù)局把原來用的康拜因、截裝機改成淺截式滾筒采煤機,取得了良好的效果。阜新礦務(wù)局清河門礦則與 1966 年開始使用雞西煤礦機械廠生產(chǎn)的 MLQ64 型淺截式固定滾筒采煤機,并配用了 SGW44型可彎曲刮板輸送機,開創(chuàng)了我國自行研制生產(chǎn)普通機械化采煤成套裝備的新局面。這也是從深截式向淺截式發(fā)展的一種嘗試。 在破碎頂板條件下,雞西礦務(wù)局小恒山 礦改變康拜因的截深取得了成功。 1951 年,黑龍江雙鴨山煤礦首先引進使用了前蘇聯(lián)頓巴斯 1 型采煤機(康拜因),這是一種深截框式采煤機械,截深 。Xxxx 大學畢業(yè)設(shè)計 1 電動采煤機行走部設(shè)計 目錄 前言 1 1 采煤機行走部 3 采煤機行走部設(shè)計總體方案 3 采煤機主要參數(shù) 3 采煤機行走機構(gòu)與驅(qū)動方式的總體設(shè)計方案 3 2 行走部傳動總設(shè)計 6 行走部電動機的選擇 6 行走部傳動比分配 6 3 行走部零件的初步設(shè)計及強度校核 8 行走部傳動齒輪初步設(shè)計及強度校核 8 行走部齒輪 Z1, Z2初步設(shè)計及強度校核 8 行走部齒輪 Z3, Z4的初步設(shè)計及強度校核 15 行走部二級行星齒輪 Z5, Z6, Z7的初步設(shè)計及強度校核 23 行走部軸的校核及軸承壽命計算 30 行走部 Ⅰ軸的初步設(shè)計、校核及軸承壽命計算 30 行走部 II 軸的初步設(shè)計及校核及軸承壽命計算 36 3. 2. 3 二級行星輪軸初步設(shè)計及強度校核及軸承壽命計算 ............................................... 40 3. 2. 4 二級行星架支承軸承計算 43 結(jié)論 45 致謝 46 參考文獻 47 附錄 A 48 附錄B 52 Xx: 電動 采煤機行走部設(shè)計 2 前言 我國和世界其他主要采煤國家一樣, 20 世 紀 50 年代采煤機械化尚處于開發(fā)和探索階段。 1950 年,吉林蛟河煤礦首先引進使用前蘇聯(lián) KM? 1 型截煤機,實際上這是一種深截盤(截深 — ) 的煤層掏槽機械??蛋菀虍敃r在我國得到了較廣泛使用,據(jù) 1957 年煤炭工業(yè)部對開灤礦務(wù)局的 12 個工作面的抽樣調(diào)查表明,這種機采比炮采具有較好的生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟指標。 1960 年該礦的 201 工作面頂板破碎,曾采用 截深的康拜因采煤,因產(chǎn)量及工效低、材料消耗大,后研究改造原設(shè)備的截框,將截深縮為 取得成功,月產(chǎn)量從原來的 42567433t 增加到 1102713722t。 使用截深 的淺截式采煤機,則始于 1964 年雞西礦務(wù)局小恒山礦,該礦首先引進使用波蘭淺截式固定滾筒采煤機。經(jīng)過 5 年連續(xù)生產(chǎn),達到了高效、低耗和安全要求。隨后,在全國范圍內(nèi)廣泛進行了這種采煤機的技術(shù)改造,成效顯著,為進一步推動普通機械化采煤起到了重要的作用。 70 年代后期,由于綜合機械化采煤裝備的引進個發(fā)展,促進了中功率采煤機的研制成功,也改善并發(fā)展了普通機械化采煤裝備。同時,還引進了國內(nèi)尚缺的綜采工作面三機或單機,如俄羅斯薄煤層 K103 型、用于急傾斜的 AK1型綜采機和英國安Xxxx 大學畢業(yè)設(shè)計 3 德森 420 型爬底板采煤機、美國 3LS3E 電牽引采煤機。并在廣泛吸收國外幾種采煤機長處的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國煤田條件,自行設(shè)計了具有彎搖臂和無鏈牽引的 MG 行系列,同時也研制了一批適用與破碎頂板、大傾角、薄煤層等困難條件下的中功率采煤機。此后,世界上各主要采煤機研究制造公司均對電牽引采煤機進行了大量的研究開發(fā)。 90 年代,開發(fā)出集電子電力、微電子、信息管理以及計算機智能技術(shù)于一體的大功率電牽引采煤機。電牽引采煤機以其性能參數(shù)優(yōu)、可靠性高、自動化程度高、操作方便、監(jiān)控保護及檢測功能完善和經(jīng)濟效益高等有點被迅速推廣使用。目前,上海分院研制的 MG系列電牽引采煤機已形成 9 大系列共幾十個品種。如太原礦上機器集團有限公司與上海分院合作,將 AM500 液壓牽引采煤機改造成MG375/830WD 型 交流 電 牽引 采煤 機 后, 又研 制成 功 了 MGTY400/ 型、MGTY500/ 型交流電牽引采煤機;雞西煤礦機械有限公司與上海分院合作將MG2? 300W型液壓牽引采煤機改造成 MG668WD型交流電牽引采煤機后,又開發(fā)了 MG200/463型、 MG400/985型、 MG750/2040型交流電牽引采煤機;西安煤礦機械廠研制成功了 MG300/700型、 MG500/1130 型、 MG750/1910 型交流電牽引采煤機;遼源煤礦機械廠在 1998 年與邢臺礦業(yè)集團合作研制成功我國應(yīng)用電磁滑差離合器調(diào)速技術(shù)的 MG668WD 型電牽引采煤機,又開發(fā)了 MG500/1220 型、 MG650/1600 型電牽引采煤機;無錫盛達機械制造有限公司開發(fā)研制成功應(yīng)用開關(guān)磁阻電動機調(diào)速技術(shù)的 MG200/500 型、 MG250/600 型、 MG300/700 型電牽引采煤機。交流電牽引技術(shù)的應(yīng)用滿足了不同煤礦用戶的使用要求,為煤礦生產(chǎn)的技術(shù)進步起到了積極的推動作用 [12]。 行走 機構(gòu)是直接移 動采煤機的裝置,它分為鋼絲 繩 牽引、鏈牽引及無鏈牽引 三種。按調(diào)速傳動方式有機械傳動、液壓傳動和電傳動,分別稱為機械牽引、液壓牽引和電牽引。 在 行走 機構(gòu)方面,鋼絲繩牽引的牽引力小,易發(fā)生斷繩事故,并且斷裂后不易重新連接,故這種牽引機構(gòu)已被淘汰。斷鏈時彈性小,不宜傷人,斷鏈后用連接環(huán)連接,十分方便;牽引鏈的節(jié)距較大,當鏈輪作等速運轉(zhuǎn)Xxxx 大學畢業(yè)設(shè)計 5 時,牽引鏈相對鏈輪的移動是周期性變化的,這是產(chǎn)生 動載荷的原因之一。鏈牽引彈性伸長量的存在,使采煤機移動產(chǎn)生震動,其最大振幅可達到 50~80mm,引起切屑斷面的急劇變化,從而導致采煤機載荷發(fā)生大的變化,使零件承受較大的動載荷,這是鏈牽引的最大缺點。鏈軌式雖然也是鏈條,但強度余量較大,彈性變形對牽引速度的影響較??;牽引力大,能適應(yīng)大功率采煤機和高產(chǎn)高效的需要。 對底板起伏、工作面彎曲、煤層不規(guī)則等的適應(yīng)性強;適應(yīng)采煤機在大傾角(可達45176。 在行走驅(qū)動裝置方面,機械牽引其特點是工 作可靠,但只能有級調(diào)速,且傳動結(jié)構(gòu)復雜,目前已很少使用了。 由于液壓牽引采煤機制造精度要求高,在井下易被污染,因而維修困難,使用費用高,效率和可靠性較低的缺點,各采煤大國都在大力研發(fā)并發(fā)展電牽引采煤機。 可在采煤機前進時提供牽 引力,使機器克服阻力移動;也可在采煤機下滑時進行發(fā)電制動,向電網(wǎng)反饋電能。牽引電動機軸端裝有停止時防止采煤機下滑的制動器。傾角的煤層。電牽引和液壓牽引不同,前者除了電動機的電刷和整流子有磨損外,其他件均無磨損,因此使用可靠,故障少,壽命長,維修工作量小。電子控制系統(tǒng)能將多種信號快速傳遞到調(diào)節(jié)器中,以便及時調(diào)整各參數(shù),防止機器超載荷運行。 電牽引采煤機將 電能轉(zhuǎn)化為機械能只做一次轉(zhuǎn)換,效率可達到 ;而Xx: 電動 采煤機行走部設(shè)計 6 液壓牽引由于能量的幾次轉(zhuǎn)換,再加上存在的泄露損失、機械摩擦損失和液壓損失,效率只有 ~。電牽引部的機械傳動系統(tǒng)機構(gòu)簡單,尺寸小,重量輕。采煤機在運行中,各種參數(shù)如電壓、電流、溫度、速度等均可檢測和顯示。 綜合上面 行走 機構(gòu)和行走驅(qū)動裝置的優(yōu)缺點 的表述 ,在本次設(shè)計中,主要采用了 電牽引、齒輪 — 銷軌式無鏈牽引的設(shè)計方案。牽引部工作條件惡劣,外形尺寸受到嚴格限制,可靠性要求很高。 Xxxx 大學畢業(yè)設(shè)計 7 2 行走 部 傳動總設(shè)計 行走 部電動機的選擇 依照給定的設(shè)計數(shù)據(jù),通過查閱資料得其主要技術(shù)參數(shù)如下表 2— 1 電機參數(shù): 表 2— 1 電機參數(shù) 電機型號 功率 (kw) 轉(zhuǎn)速 (n/min) 電壓( V) YBQYS— 25 25 1460 380 行走 部傳動比分配 MG265/312 WD 的采煤機的牽引速度要求: 該機構(gòu)主要由箱體,原電機,輸出軸,減速部分,潤滑系統(tǒng)等組成。模數(shù) m=6, 齒數(shù) Z1=25, Z2=36。 ? ≈ 2l i m0 . 9 0 . 9 1 5 0 0 1 3 5 0 ( N / m m )H?? ? ? ? 3 22 . 0 2 8 8 . 7 6a 4 8 3 ( 1 . 4 4 1 ) 6 2 . 2 6m m0 . 4 1 . 4 4 1 3 5 0?? ? ??? Xx: 電動 采煤機行走部設(shè)計 10 31 22 . 0 2 8 8 . 7 6 1 . 4 4 1d 7 6 6 6 2 . 2 6 m m0 . 5 1 3 5 0 1 . 4 4??? ? ?? 齒根彎曲強度計算 在初步設(shè)計齒輪時,根據(jù)齒根彎曲強度,可按下列公式估算齒輪的模數(shù): 131Fsmd FPKTYmA z??? (mm) 式中: mA — 模數(shù)系數(shù),由表 13178[3]得 直齒輪 ?0?? 時 , ?mA ; FP? — 許用齒根應(yīng)力, 20 .7 (N /m m )FP FE??? ; FE? — 齒 輪 材 料 的 彎 曲 疲 勞 強 度 的 基 本 值 , 由圖 1315[3] 22124 5 0 N / m m , 4 5 0 N / m mF E F E????; 220 . 7 4 5 0 3 1 5 N / m m , 0 . 7 4 5 0 3 1 5 N / m mF P F P? ? ? ? ? ? FsY — 復合齒形系數(shù), SaFaFs YYY ? ; YFa— 齒形系數(shù)按圖 13138[3]可查 .,1,20 ???? nfPnfPnaPn mmhmh ?? ? 時, 當 1 25z? 時, 1FaY =,當 362?z 時, 2FaY =。 0 0 9 0 7 5 0 ,0 0 9 0 5 5 0 2 221 11 ?????? FE SaFaFE SaFa YYYY ?? 兩者比較取大者,取后者。 Xx: 電動 采煤機行走部設(shè)計 12 2a? =22arccosabdd = =0 ? ? ? ?? ? ? ?1 1 2 21 ta n ta n ta n ta n21 2 5 ta n 3 1 . 5 9 ta n 2 2 . 6 8 3 6 ta n 2 8 . 4 ta n 2 2 . 6 821 . 4 8aazz? ? ? ? ?????? ? ? ?????? ? ? ?? 三 .齒面接觸強度校核計算 1. 計算接觸應(yīng)力: 小輪: 1H? =ZB??? HHVAHO KKK
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