【正文】 第 二級行星傳動行星架支承軸承 ......................................................... 46 牽三軸的強度校核 ................................................................................. 46 第五章 液壓制動器及調高裝置 .......................................................52 液壓制動器 ................................................................................................... 52 液壓制動工作原理 ................................................................................. 52 液壓制動器的安裝 ................................................................................. 52 液壓制動器的故障分析與檢修 ............................................................. 53 調高裝置 ....................................................................................................... 53 調高裝置功能 ......................................................................................... 53 調高裝置工作原理 ................................................................................. 54 調高油缸 ................................................................................................. 54 第六章 結 語 ..................................................................................56 全文總結 ....................................................................................................... 56 論文展望 ....................................................................................................... 56 參考文獻 ............................................................................................57 英文原文 ............................................................................................58 中文譯文 ............................................................................................67 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 3 致 謝 ................................................................................................72 全套圖紙，加 153893706中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 4 第一章 緒論 項目設計研究的意義 為了提高工作面的生產效益，世界主要采煤國均紛紛致力于發(fā) 展大型先進的綜采設備， 取得了顯著的效果，綜采工作面的生產能力和效益均大幅度提高。電力電子技術、微電子技術、計算機計術的飛速發(fā)展 ， 為開發(fā)集電力電子、信息采集、微機控制及智能監(jiān)測系統于一身的大采高重型電牽引采煤機創(chuàng)造了條件。當時國產采煤機難以滿足高產高效工作面的使用要求。 采煤機應有足夠的強度和良好的散熱條件 ， 并具有靈活的操作性。采煤機要有適當的重量抗沖擊 。采煤機功率大 ， 發(fā)熱量大 ， 必須充分考 慮各部件的散熱問題。為使采煤機可靠運行 ， 必須解決機器聯結的松動問題 ， 除部件間用中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 5 螺栓緊固外 ， 采用多個高強度長螺桿和液壓螺母組合將機身三大段聯結起來形成一個剛性整體?？傮w結構如 (圖 ) 。這種采煤機與可彎曲輸送機配套，奠定了煤炭開采機械化的基礎。進入 60 年代，英國、德國、法國和前蘇聯先后對采煤機的截割滾筒做出革命性改進。這兩項關鍵的改進是滾筒式采煤機稱為現代化采煤機械的基礎。 70 年代中后期，又制造出 MLS3170 型雙滾筒采 煤機。 到了 20 世紀 80 年代是我國采煤機發(fā)展的興旺時期，當時世界主要采煤機生產國如英國、德國、法國、波蘭、日本等都進入了中國市場，為我們深入了解外國技術和掌握這些技術創(chuàng)造了條件，同時通過 20 世紀 70 年代自行研制采煤機的實踐，獲得了成功和失敗的經驗與教訓，確立了我國采煤機的發(fā)展方向，即仿制和自行研制并舉。 20 世紀 80 年代采煤機的發(fā)展有如下特點： ，擴大使用范圍 20 世紀 70 年代開發(fā)的采煤機，一種類型只有一個品種，十分單一，覆蓋面小，很難滿足不同煤層開采需要。采煤機系列化是 20 世紀 80 年代采煤機發(fā)展中非常突出的特點。 3．無鏈牽引的推廣使用，使采煤機工作平 穩(wěn)，使用安全 在引進大功率采煤機的同時，無鏈牽引技術傳入中國，德國艾柯夫公司的銷軌式無鏈牽引和英國安德森公司的齒軌式無鏈牽引占絕大多數，而且技術成熟。仿制和引進技術生產的采煤機更是如此。 隨著煤炭生產向集約化方向發(fā)展，減員提效，提高工作面單產成為煤炭發(fā)展的主流，發(fā)展高產高效工作面勢在必行，之后電牽引采煤機則應勢而出。近年來電牽引采煤機的使用日趨增多： 1991 年報導美國電牽引采煤機占采煤機總量的 65％，德國 51％，澳大利亞 46％； 1994年美國 ％，只有一臺液壓牽引采煤機。目前，我國采煤機也以電牽引為主流，它具有如下優(yōu)點： ⑴ 牽引特性較好 采煤機牽引負載特性在截割時多為恒轉矩特性，所需動力機械特性為硬特性；調動時是恒功率特性，所需動力機械特性為軟特性。 ⑵ 機械傳動效率高 電牽引沒有能量多次轉換問題，總效率可達 以上，而液壓牽引一般在～ 。目前電牽引采煤機的牽引中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 7 力可達 950KN；電牽引采煤機的牽引速度已達到：截割時 812m/min，最大可達 25 m/min，裝機總功率：電牽引已達到 1530KW，而液壓牽引為 900KW 和1000KW。 ⑸ 易于實現微機自動控制 由于 微機控制的功能齊全、計算速度極快、與電牽引電控的電參數容易配合，因此，易于實現工況監(jiān)測、機電保護、故障診斷、數據顯示。 ⑹ 機械傳動和結構較簡單 電牽引采煤機采用了多電機和獨立驅動、模塊式結構設計，使傳動系統和結構簡化。 ⑺ 生產率顯著提高 由于牽引力大、牽引速度高、截割電動機功率大，尤其是故障率非常低，因而使 生產率大大提高。通過交流、直流電牽引采煤機的對比研究，已基本確定以交流變頻調速電牽引采煤機為今后電牽引采煤機的發(fā)展方向。 ⑵ 裝機功率不斷增加 為了滿足高產高效綜采工作面快速割煤對采煤機的高強度、高性能需要，不論是厚、中厚煤層還是薄煤層采煤機，其裝機功率 (包括截割功率和牽引功率 )均在不斷 加大，最大已達 1020kW，其中截割電機功率達 450k W，牽引電機功率達 2 50kW。 ⑷ 電機橫向布置總體結構發(fā)展迅速 近年來，我國基本停止了截割電左尼縱向布置采煤機的研制，新研制的采煤機中已廣泛采用了多電機驅動橫向布置的總體結構。研制成功井下無線電離機控制并得到推廣使用。 ⑺ 采煤機的可靠性將成為國產采煤機越來越重要的性能指標 隨著高產高效礦井的建設和發(fā)展，要求采煤工作面逐步達到日產 7000 ～10000t 水平。 電牽引采煤機經過 25 年的發(fā)展，技術已趨成熟。技術發(fā)展趨勢可簡要歸結如下 : ⑴ 電牽引系統向交流變頻調速牽引系統發(fā)展。 ⑶ 監(jiān)控技術向自動化、智能化、工作面系統控制及遠程監(jiān)控發(fā)展。 ⑸ 綜合性能向高可靠性和高利用率發(fā)展。 90 年代 是采煤機新技術不斷發(fā)展的時代，電牽引技術、多電機驅動、交流變頻調速技術、液壓緊固技術、工況監(jiān)測顯示技術等不斷發(fā)展。如圖 所示，該型采煤機采用多電動機驅動，橫向布置，易安裝和維護，電控為機載方式，結構緊湊，整機為無底托架、整體積木式組合結構，各部件間為干式對接，對接面間無任何機械或液壓連帶關系。截割部為整體搖臂結構，可實現截割部整體調高，使得該機整體強度高，結構緊湊合理，外形美觀對稱。 進入 21 世紀，隨著中國經濟的發(fā)展和高新技術的不斷應用和發(fā)展，采煤機技術得到了飛速發(fā)展，本世紀初，大傾角電牽引采煤機、短壁電牽引采煤機相繼研制成功，標志著我國采煤機總體設計技術己處于國際先進水平；能量回饋型四象限交流變頻技術、中壓開關磁阻調速、 中壓電磁調速、中壓變頻調速等調速技術在采煤機的相繼應用，標志著我國采煤機電氣調速技術已接近國際水平。主要技術參數見表中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 9 。 按滾筒數目分為單滾筒和雙滾筒采煤機，其中雙滾筒采煤機應用最普 遍。按行走驅動裝置的調速方式分機械調速、液壓調速和電氣調速滾筒采煤機（通常簡稱機械牽引、液壓牽引和電牽引采煤機）。按機身與工作面輸送機的配合導向方式分騎槽式和爬底板式采煤機。按適用中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 10 的煤層厚度分厚煤層、中厚煤層和薄煤層采煤機。 滾筒式采煤機 滾筒式采煤機是 一種銑削式淺截深采煤機， 它 由截割部分、牽引部分和動力部分組成。另外，還有輔助裝置，包括底托架、電纜架、噴霧裝置和信號照明等設備。以下、頂板易于管理的條件下使用。滾筒采煤機騎在可彎曲刮板輸送機上工作，沿工作面往返運行。滾 筒轉動時，截齒按一定順序在煤體上先后截出很多溝槽，使溝槽之間的煤體破落，通過滾筒旋葉和弧形擋煤板裝入輸送機。 根據滾筒數目， 滾筒 式 采煤機 可以 分 為 單滾筒和雙滾筒兩種： （ 1） 單滾筒采煤機 單滾筒采煤機的 進刀方式有三種： ① 先進刀后移機頭，一般采用斜切進刀，這種方式簡單易行，但進刀時間長； ② 先移機頭后進刀，能充分利用工時，但開缺口工作量大； ③ 進刀同時移機頭，進刀簡單，時間短，但需強力推移輸送機的設備。優(yōu)點是能充分利用機器裝煤，效率高，但工作面割一刀時間長，頂板懸露時間長，一般適用于頂板穩(wěn)定、采高較大、裝余煤量大的煤層。優(yōu)點是能提高工時利用率，工作面生產能力大，支護頂板及時，工序緊湊，但采高大時清浮煤工作量大。前滾筒在上割頂煤，后滾筒在下割底煤。也可相向旋轉，司機左側滾筒用右螺旋，司機右側滾筒用左螺旋。 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 11 1截割部； 2軸承架； 3牽引部； 4動力箱； 5中間箱； 6液壓裝置 圖 采煤機總體結構圖 如圖 所示，該采煤機主要由牽引部、截割部、電動機和附屬裝置等部分組成。采煤機的電機都是防爆的，而且通常都采用定子水冷，以縮小電動機的尺寸。左右截害 U部減速箱將電動機的動力經 齒輪減速后傳給搖臂的齒輪，驅動滾筒旋轉。螺旋葉片將截齒割下的煤裝到刮板輸送機中。 。這兩個滑靴套在輸送機的導向管上，以保證采煤機的可靠導向。調斜油缸用于調整采煤機的縱向傾斜度，以適應煤層沿走向起伏不平時的截割 要求。用于采煤機的各種電氣控制和保護。采煤機的電纜和水管夾持在拖纜裝置內，并由采煤機拉動在工作面輸送機的電纜槽中卷起或展開。 （ 3）滾筒式采煤機特點 滾筒式采煤機具有以下特點： 1）使用范圍廣。 但是滾筒采煤機也有其缺點：結構復雜，價格昂貴；割落的煤的塊度小，粉 塵含量多，因而破碎單位體積煤的能量消耗大。其中機械傳動部分的傳動形式主要是二級直齒圓柱齒輪傳動和二級 NGW 型行星齒輪傳動，它充分利用了行星齒輪傳動的優(yōu)點，不僅可以實現各軸的傳動，有利于系統在井下的布置，還可以承載大載荷，傳動效率也很高。 （ 2）在工程生產尤其煤礦部門，安全可靠性是一項重要的內容。對于牽引部的重要零部件，比如行星輪系，各傳動軸，軸承 以及連接鍵運用傳統的材料力學進行分析校核。通過二維 CAD 圖較為清晰的展現了 該薄煤層 采煤機牽引部的整體布置、傳動系統系統的原理與結構以及各零部件間的裝配關系。 MG150/345W采煤機，主機身分左右兩個箱體，采用高強度液壓螺栓連接。此結構簡單、可靠