2780 滾筒采煤機(jī)截割部的設(shè)計(jì)

2780 滾筒采煤機(jī)截割部的設(shè)計(jì),滾筒,采煤,機(jī)截割部,設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題目名稱：滾筒采煤機(jī)截割部的設(shè)計(jì)院系名稱：機(jī)電學(xué)院班 級(jí)：機(jī)自 031學(xué) 號(hào)：20030314131學(xué)生姓名：黃坤杰指導(dǎo)教師：胡敏2007 年 3 月目錄1 前言 ..............................................................12 方案選定 ..........................................................53 滾筒采煤機(jī)的總體設(shè)計(jì)及計(jì)算 ........................................73.1 采煤機(jī)的滾筒 ...............................................73.2 采高和截深 .................................................73.3 設(shè)計(jì)生產(chǎn)功率 ...............................................73.4 裝機(jī)功率 ...................................................73.5 搖臂和電動(dòng)機(jī) ...............................................84 滾筒采煤機(jī)截割部設(shè)計(jì) ..............................................94.1 螺旋滾筒設(shè)計(jì) ...............................................94.2 截割部減速器傳動(dòng)系統(tǒng) ......................................155 滾筒采煤機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)和配套設(shè)備 ...............................216 采煤機(jī)的主要特點(diǎn) .................................................237 技術(shù)和經(jīng)濟(jì)分析 ...................................................258 總結(jié) .............................................................26致謝 ...............................................................28參考文獻(xiàn) ...........................................................29明細(xì)表 .............................................................30畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題目名稱：滾筒采煤機(jī)截割部的設(shè)計(jì)院系名稱：機(jī)電學(xué)院班 級(jí)：機(jī)自 031學(xué) 號(hào)：20030314131學(xué)生姓名：黃坤杰指導(dǎo)教師：胡敏2007 年 3 月目錄1 前言 ..............................................................12 方案選定 ..........................................................53 滾筒采煤機(jī)的總體設(shè)計(jì)及計(jì)算 ........................................73.1 采煤機(jī)的滾筒 ...............................................73.2 采高和截深 .................................................73.3 設(shè)計(jì)生產(chǎn)功率 ...............................................73.4 裝機(jī)功率 ...................................................73.5 搖臂和電動(dòng)機(jī) ...............................................84 滾筒采煤機(jī)截割部設(shè)計(jì) ..............................................94.1 螺旋滾筒設(shè)計(jì) ...............................................94.2 截割部減速器傳動(dòng)系統(tǒng) ......................................155 滾筒采煤機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)和配套設(shè)備 ...............................216 采煤機(jī)的主要特點(diǎn) .................................................237 技術(shù)和經(jīng)濟(jì)分析 ...................................................258 總結(jié) .............................................................26致謝 ...............................................................28參考文獻(xiàn) ...........................................................29明細(xì)表 .............................................................30中原工學(xué)院調(diào)研報(bào)告1前言引言滾筒式采煤機(jī)是綜合機(jī)械化采煤工作而的主要設(shè)備，其結(jié)構(gòu)與性能優(yōu)劣直接關(guān)系到煤碳產(chǎn)量及人身安全、設(shè)備安全。自20世紀(jì)50年代初滾筒式采煤饑問(wèn)世以來(lái)，其研究、生產(chǎn)大致經(jīng)歷了四代，即固定滾筒采煤饑、單搖臂滾筒采煤機(jī)、雙搖臂滾筒采煤機(jī)、電牽引采煤機(jī)。我國(guó)在長(zhǎng)期煤炭生產(chǎn)實(shí)踐中，也已陸續(xù)研制生產(chǎn)了一系列國(guó)產(chǎn)采煤機(jī)，并且在借鑒國(guó)外先進(jìn)機(jī)型的基礎(chǔ)上，迅速發(fā)展了大功率電牽引采煤機(jī)(總裝機(jī)功率達(dá)1 400KW 以上)。通過(guò)調(diào)研我們發(fā)現(xiàn)滾筒采煤機(jī)尚有很多需要改進(jìn)的地方。我們主要就滾筒采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)布置、滾筒改進(jìn)、自動(dòng)控制、液壓系統(tǒng)的改進(jìn)、旋滾筒的優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)、改進(jìn)以提高滾筒采煤機(jī)的工作效率。實(shí)習(xí)目的本次實(shí)習(xí)在理論教學(xué)之后進(jìn)行，是理論聯(lián)系實(shí)際、培養(yǎng)學(xué)生“完成設(shè)計(jì)工作者的基本訓(xùn)練”的重要環(huán)節(jié)，其目的是：a. 鞏固、加深和擴(kuò)大所學(xué)的理論知識(shí)，使理論更好的結(jié)合實(shí)際，通過(guò)參觀和學(xué)習(xí)，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)建立全面的系統(tǒng)概念，補(bǔ)充理論教學(xué)的不足；b. 通過(guò)仔細(xì)了解和自己畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)的產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過(guò)程（機(jī)床的布局，各零部件的加工工藝過(guò)程，零部件組裝成成品的裝配過(guò)程等等） ，來(lái)熟悉工廠的生產(chǎn)加工過(guò)程（零件設(shè)計(jì)過(guò)程，零件工藝設(shè)計(jì)過(guò)程，裝配設(shè)計(jì)過(guò)程） ；c. 通過(guò)對(duì)和自己畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)產(chǎn)品的原理、結(jié)構(gòu)以及各零部件的結(jié)構(gòu)的了解認(rèn)識(shí)，為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）收集資料，使自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)得以順利完成；d. 通過(guò)親身感受工廠的生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)過(guò)程、生產(chǎn)管理等，為即將走上工作崗位積累感性認(rèn)識(shí)； e. 通過(guò)在工廠參觀實(shí)習(xí)，了解現(xiàn)代工廠的生產(chǎn)組織、生產(chǎn)管理，零件的加工工藝過(guò)程及其各種機(jī)床的加工特點(diǎn)，為今后走向工作崗位奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。實(shí)習(xí)過(guò)程本次實(shí)習(xí)我們主要參觀了河北神風(fēng)重型機(jī)械有限公司和鶴壁鑫镕鑄業(yè)有限責(zé)任公司。河北神風(fēng)重型機(jī)械有限公司是由原峰峰集團(tuán)所屬的機(jī)械總廠、馬頭機(jī)械廠、機(jī)電設(shè)備廠整合改制而成的有限責(zé)任公司，地處晉冀魯豫四省交匯處的歷史名城—中原工學(xué)院調(diào)研報(bào)告2—邯鄲市。公司現(xiàn)有員工 2200 余人，各類專業(yè)技術(shù)人員 300 余人，高級(jí)工程師 35 人，工人技師 50 余人，注冊(cè)資金 1.2 億元，年銷售超過(guò) 4.8 億元，年生產(chǎn)能力突破 4 萬(wàn)噸，以強(qiáng)大的機(jī)械設(shè)備開發(fā)、制造和配套能力而首推于冀南豫北大地 , 形成了“天擇”牌煤炭和冶金兩大系列的主導(dǎo)產(chǎn)品。現(xiàn)是全國(guó)煤炭行業(yè)機(jī)電配件定點(diǎn)生產(chǎn)企業(yè)，全國(guó)煤礦綜機(jī)配件定點(diǎn)生產(chǎn)單位，中國(guó)質(zhì)量檢驗(yàn)協(xié)會(huì)團(tuán)體會(huì)員單位，全國(guó)煤機(jī)協(xié)會(huì)常務(wù)理事單位。多次獲得省重合同、守信用單位，河北省十大優(yōu)秀發(fā)明創(chuàng)造單位，中國(guó)誠(chéng)信單位，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量質(zhì)量技術(shù)，全國(guó)煤炭機(jī)械工業(yè)優(yōu)秀企業(yè)等榮譽(yù)稱號(hào)。 在相繼通過(guò) ISO9002 質(zhì)量體系認(rèn)證、ISO9001 質(zhì)量體系認(rèn)證、ISO14001 環(huán)境認(rèn)證后，2006 年 2 月順利通過(guò) GB/T19001-2000 質(zhì)量管理體系、GB/T24001-2004 環(huán)境管理體系、GB/T28001-2001 職業(yè)健康安全管理體系“三合一”體系認(rèn)證。 煤炭系列產(chǎn)品：主要以綜采成套設(shè)備設(shè)計(jì)、制造為主， 是我國(guó)目前唯一生產(chǎn)“三機(jī)（ 采煤機(jī)、刮板機(jī)、液壓支架） 配套”產(chǎn)品的廠家，可對(duì) 30 萬(wàn)～ 150 萬(wàn)噸礦井采煤工作面進(jìn)行配套，并配有相應(yīng)的順槽裝載機(jī)、膠帶運(yùn)輸機(jī)、輔助絞車、單體支柱等設(shè)備，覆蓋了整個(gè)采煤工作面的生產(chǎn)和運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)備；“三機(jī)”配套產(chǎn)品與多廠家產(chǎn)品配套相比有不可比擬的優(yōu)勢(shì)， 可實(shí)現(xiàn)礦井采掘工作面設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、安裝、技術(shù)服務(wù)指導(dǎo)等一條龍配套服務(wù) 。目前我公司生產(chǎn)成套的“三機(jī)”配套設(shè)備已裝備了有五十多個(gè)工作面，包括峰峰集團(tuán)所屬十三個(gè)礦、河北省磁縣六合工業(yè)有限公司、河南省濟(jì)源煤業(yè)有限公司、山西長(zhǎng)治三荊溝煤礦、山西襄垣上良煤礦、內(nèi)蒙棋盤井礦業(yè)有限責(zé)任公司等礦井，創(chuàng)造了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 煤炭系列主導(dǎo)產(chǎn)品有： MG150(200)/375(475) 、 MG200 液壓采煤機(jī)、MG150(200)/365(465) 、 MG150 （ 200 ） /350 （ 450 ）電牽引采煤機(jī)、 MG132/300 薄煤層采煤機(jī)、 LMG900 以下露天采煤機(jī)、 SGZ764/400 以下各種系列刮板運(yùn)輸機(jī)、各種類型阻力的液壓支架、 MRB400 以下乳化液泵站及各種型號(hào)的絞車、 1.6M 以下帶式輸送機(jī)、單體液壓支柱等。冶金系列產(chǎn)品：主要進(jìn)行冷熱成套生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、安裝、服務(wù)等一條龍服務(wù)。 目前我公司成套生產(chǎn)線已裝備了有二十多條，包括河北卓立 1050 mm 冷軋薄板、河北三河 60 萬(wàn)噸 500mm 帶鋼、河北鹿泉 35 萬(wàn)噸角鋼、新興鑄管 35 萬(wàn)噸螺紋鋼、寧夏石嘴山 60 萬(wàn)噸棒材、河北武安興華 350H 型鋼等成套生產(chǎn)線。主導(dǎo)產(chǎn)品有： 1250mm 以下冷熱軋帶鋼、 350mm 以下 H 型鋼、Φ 850 輥徑以下線棒材、Φ 250mm 以下無(wú)縫鋼管、 450mm 以下 H 型鋼等成套生產(chǎn)線以及非中原工學(xué)院調(diào)研報(bào)告3標(biāo)人字齒輪座、軋機(jī)、卷曲機(jī)、矯直機(jī)、冷床、飛剪、冷剪、重型齒輪箱、硬齒面減速機(jī)等各種機(jī)械設(shè)備、零部件等。鶴壁鑫镕鑄業(yè)有限責(zé)任公司，位于河南省鶴壁市山城區(qū)車站路 3 號(hào)，東臨京廣鐵路、京珠高速公路、107 國(guó)道，地理位置十分優(yōu)越。公司技術(shù)力量雄厚，擁有一支專業(yè)素質(zhì)優(yōu)良的技術(shù)隊(duì)伍。其中，高級(jí)工程師 3名、工程師 11 名、技師 9 名。具有新工藝新材料的研究開發(fā)能力；可利用 CAD 和PRO/E 進(jìn)行二維和三維設(shè)計(jì)；能夠應(yīng)用“華鑄 CAE/InteCAST 鑄造工藝分析系統(tǒng)”對(duì)鑄造工藝進(jìn)行分析，從而進(jìn)一步優(yōu)化鑄造工藝。公司鑄造設(shè)備先進(jìn)、齊全。擁有 3 噸三相電弧煉鋼爐三臺(tái);2.5t/hr 及 3t/hr沖天爐各一臺(tái)；575kg 中頻爐一臺(tái)；2500kg 中頻爐兩臺(tái)；S116 混砂機(jī) 5 臺(tái)；30kg、10kg、3kg 碗型樹脂砂混砂機(jī)各一臺(tái)；SH－300 雙攪拌樹脂砂混砂機(jī)一臺(tái)；橋式起重機(jī) 20 臺(tái)，其中，最大起重能力為 20 噸；Q7710 型拋、噴聯(lián)合清理設(shè)備一臺(tái)；Q365C 臺(tái)車式拋丸清理機(jī)；熱處理設(shè)備有 450KW、480Kw 大型電阻箱式熱處理爐各一臺(tái)；15 噸煤氣發(fā)生爐一臺(tái)；40 噸燃煤大型熱處理爐一臺(tái)。公司檢測(cè)設(shè)備完備，可進(jìn)行著色、磁粉、超聲波等無(wú)損探傷；能進(jìn)行多種元素的化驗(yàn)及機(jī)械性能、物理性能的測(cè)定，配備有爐前檢測(cè)室及中心化驗(yàn)檢測(cè)室。公司先后為四川東方汽輪機(jī)廠、北京重型電機(jī)廠、武漢汽輪機(jī)廠、錦州汽輪機(jī)廠、四川樂(lè)山汽輪機(jī)廠等廠家生產(chǎn)了大量耐高溫、耐高壓、優(yōu)質(zhì)合金鋼鑄件；為北京航天部、上海冶金礦山機(jī)械廠、上海澎浦機(jī)器廠、上海良工閥門廠、上海第二石油機(jī)械廠、中原油田、上海煤炭科學(xué)研究院、中核蘇閥等單位生產(chǎn)了大量結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄鋼件；通過(guò)外貿(mào)公司，先后生產(chǎn)了多批出口鑄鋼件、鑄銅件。公司于于 2001年 5 月獲得鑄件進(jìn)出口權(quán)；2006 年 1 月通過(guò)了 ISO9001 質(zhì)量體系認(rèn)證。國(guó)內(nèi)最大品種的采煤機(jī)搖臂殼體，材質(zhì)ZG25Mn2。中原工學(xué)院調(diào)研報(bào)告41 課題調(diào)研1.1、滾筒采煤機(jī)發(fā)展概況和發(fā)展趨勢(shì)最早的滾筒采煤機(jī)出現(xiàn)在英國(guó)，它是把截煤機(jī)的減速箱部分改成允許安裝一根橫軸和截割滾筒。由于其水平軸截割滾筒的設(shè)計(jì)優(yōu)于截煤機(jī)，因此其改進(jìn)型比刨煤機(jī)更適宜英國(guó)開采條件，但在 20 世紀(jì) 50 年代這種采煤機(jī)并非是唯一應(yīng)用的采煤設(shè)備。另外有一種有競(jìng)爭(zhēng)的采煤機(jī)是鉆削式采煤機(jī)。這種采煤機(jī)配有一個(gè)按螺鉆原理設(shè)計(jì)的主截割部，其應(yīng)用范圍主要局限與薄煤層。滾筒采煤機(jī)經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)設(shè)計(jì)而得到不斷的發(fā)展。最早設(shè)計(jì)的滾筒采煤機(jī)僅能單向采煤，輸送機(jī)和液壓支架在向前推移之前，留在軌道上采出的煤在回空段被裝載。后來(lái)又研發(fā)了雙向采煤的滾筒采煤機(jī)。然而由于這種采煤機(jī)受到調(diào)向的限制，加之固定滾筒缺乏自由性，因此搖臂滾筒采煤機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。20世紀(jì)60年代末，久益公司生產(chǎn)出10CM、11CM 系列的連續(xù)采煤機(jī)，它是現(xiàn)代這種機(jī)型的雛形。到70年代末，在11CM型基礎(chǔ)上又生產(chǎn)出12CM系列連續(xù)采煤機(jī)。經(jīng)過(guò)對(duì)12CM系列連續(xù)采煤機(jī)的不斷改進(jìn)、完善和提高，生產(chǎn)出適用于開采中硬煤層的12CM12—10B、12CM18—10D和B型機(jī)，以及適用于特別堅(jiān)硬煤層的12HM31C型和B型機(jī)(神東常用12CM12—10B、12CM18—10D)。80年代后期至今連續(xù)采煤機(jī)在采煤業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，并且得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。我國(guó)對(duì)這種連續(xù)型采煤機(jī)的應(yīng)用始于70年代中期。那時(shí)主要靠引進(jìn)外國(guó)的產(chǎn)品，80年代以前主要是引進(jìn)單機(jī)。隨著國(guó)內(nèi)采煤機(jī)技術(shù)的發(fā)展到了90年代變成以配套引進(jìn)為主。目前國(guó)內(nèi)在采煤機(jī)研發(fā)和設(shè)計(jì)方面和國(guó)外有很大的差距。煤炭科學(xué)研究總院太原分院早在1990年就開始進(jìn)行連續(xù)采煤機(jī)的研究，曾完成了輕型連續(xù)采煤機(jī)的設(shè)計(jì)、引進(jìn)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化大修等工作。煤炭科學(xué)研究總院上海分院也承擔(dān)了一些項(xiàng)目。盡管國(guó)內(nèi)各大科研院所、生產(chǎn)廠家、煤礦企業(yè)曾開展過(guò)規(guī)模不等的連續(xù)采煤機(jī)等技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化研究，但均存在一些問(wèn)題，仍沒(méi)有真正在煤礦上見(jiàn)到國(guó)產(chǎn)連采機(jī)的新產(chǎn)品。1.2、滾筒采煤機(jī)結(jié)構(gòu)布置設(shè)計(jì)的改進(jìn)方向1.2.1、橫向布置多個(gè)電動(dòng)機(jī)。即將截割部、牽引部、泵站和破碎機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成橫向布置方式。采用這種電動(dòng)機(jī)布置方式，可將搖臂回轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置取消，而代之不傳動(dòng)功率的鉸接軸，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，減少了薄弱環(huán)節(jié)和故障因素；可將傳動(dòng)鏈中錐齒輪取消，消除了加工、裝配、維修錐齒輪的復(fù)雜工藝，提高了可靠性；各電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)功能單一，無(wú)過(guò)軸、旁輪等多余饑件和交叉重疊環(huán)節(jié)，部件為自封閉，部件之間無(wú)饑械傳動(dòng)， 只有管線等柔性聯(lián)接，故結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、機(jī)身長(zhǎng)度可縮短；中原工學(xué)院調(diào)研報(bào)告5便于組裝拆卸及在維修更換部件、換搖臂及截割電動(dòng)機(jī)時(shí)不需拆卸底托架和對(duì)口螺栓。1.2.2、將機(jī)身設(shè)計(jì)成使部件可側(cè)面拉裝的整體箱式。即整個(gè)機(jī)身是個(gè)箱形結(jié)構(gòu)的焊接件，根據(jù)需要分成若干個(gè)間隔室，安放變壓器電控部 電牽引部、液壓站等部分；而在采空區(qū)一側(cè)其敞開，可以將上述具有自封結(jié)構(gòu)的部件方便地裝入固定和拆下拉出，而機(jī)身兩端鉸接的截割部及其電動(dòng)機(jī)也可以從采空區(qū)側(cè)拆裝。采用這種機(jī)身設(shè)計(jì)方式，可以為井下組裝維修創(chuàng)造更方便快捷的條件，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)身無(wú)對(duì)口螺栓，也無(wú)底托架，強(qiáng)度大，剛性好， 免除了螺栓緊固的麻煩，可將機(jī)身做成兩段拼裝，并用液壓螺栓緊固。1.2.3、將采煤機(jī)的截割部與牽引部合為一個(gè)部件。即截牽合一，縱向布置的主電動(dòng)機(jī)可直接驅(qū)動(dòng)煤壁側(cè)的截割部件，牽引部件(電牽引或液壓牽引)則放在采空區(qū)側(cè)，以合理利用空間。采用這種合并方式，可減少部件聯(lián)接對(duì)口數(shù)，縮短機(jī)身縱向長(zhǎng)度，取消泵通過(guò)牽引部傳遞電動(dòng)機(jī)全功率的過(guò)軸及齒輪，簡(jiǎn)化_f結(jié)構(gòu)，提高了傳動(dòng)效率。這樣雖使機(jī)身略寬，但由于大功率采煤機(jī)所配套的輸送機(jī)溜槽也寬，所以對(duì)機(jī)身整體無(wú)大影響。1.2.4、改進(jìn)擋煤板傳動(dòng)裝置。即用中低速擺線馬達(dá)，通過(guò)內(nèi)齒輪或柱銷傳動(dòng)。比如，可在擋煤板回轉(zhuǎn)臂環(huán)架圓周安裝軸向柱銷，利用固裝在搖臂上的液壓馬達(dá)帶動(dòng)長(zhǎng)牙齒輪驅(qū)動(dòng)柱銷翻轉(zhuǎn)擋煤板。采用這種擋煤板傳動(dòng)裝置，可使擋煤板結(jié)構(gòu)更可靠，且不怕煤粉堵塞，不易存煤泥，可大幅減少故障。1.2.5、取消底拖架或不用整體底拖架。即采用上述的部件可側(cè)面拉裝的整體箱式機(jī)身，在電動(dòng)機(jī)、截割牽引部．高壓水泵和電控箱之間用若干個(gè)M4 0以上螺栓聯(lián)接，再輔之以2~4根液壓助力梁聯(lián)接，使聯(lián)接更可靠。采用無(wú)底托架的設(shè)計(jì)方案，其最大特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)就是克服了傳統(tǒng)底托架聯(lián)接螺栓多、加工困難、拆裝維修困難的缺點(diǎn)。1.3、滾筒采煤機(jī)截割滾筒設(shè)計(jì)改進(jìn)方向1.3.1、增大截煤深度。截深在750mm 以上方能稱為大截深，由于加大了截深，相應(yīng)的滾筒軸、軸承和搖臂強(qiáng)度也應(yīng)加大，同時(shí)適當(dāng)增大螺旋葉片的升角(一般大于等于20。)，以改善裝煤效果。1.3.2、用強(qiáng)力截齒。由于速度加大，截齒的切削厚度增大， 可采用齒伸較長(zhǎng)(120 mm—l50 mm 左右)、大斷面齒柄(30*50mm)、硬質(zhì)合金片厚度達(dá)l8mm以上的強(qiáng)力截齒，同時(shí)加大齒座尺寸和強(qiáng)度，這樣可減少截齒數(shù)、降低截齒消耗、增大塊煤率和降低煤塵。中原工學(xué)院調(diào)研報(bào)告61.3.3、增大塊煤率，減少煤塵生成。即采用雙行星傳動(dòng)截割頭，適當(dāng)降低滾筒轉(zhuǎn)速，使其轉(zhuǎn)速在22—24r／min左右，以增大塊煤率，減少二次破碎；或減少截齒數(shù)，增大截距(60mm左右)以使塊煤率增加；滾筒結(jié)構(gòu)上還可采用碟形端盤開窗口，輪轂采用錐形或指數(shù)曲線形，以使截落的煤快速排出，從而減少二次破碎；此外還可在螺旋葉片上采用盤形滾刀以及采用抽風(fēng)和吸塵滾筒。1.3.4、加設(shè)高壓水射流噴霧裝置。即在采煤機(jī)上加裝增壓水泵(60—70kW )，使噴霧水壓達(dá)到l8MPa以上，流量達(dá)到140L／min以上，這樣可有效降低煤塵和防止截割時(shí)產(chǎn)生火花。另外減少噴霧噴嘴的直徑(0．5—0．8mm)，可形成高壓射流，起到輔助切割作用，以減少截齒受力，降低能耗。同時(shí)還可加設(shè)流量壓力自動(dòng)控制型水泵，使采煤機(jī)滾筒只在割煤時(shí)噴霧灑水，以節(jié)約水能源。1.4、采煤機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的改進(jìn)1.4.1、電牽引采煤機(jī)液壓系統(tǒng)存在的問(wèn)題(1)液壓系統(tǒng)的高、低壓都是靠一個(gè)調(diào)高泵來(lái)完成的，這樣壓力極不穩(wěn)定，對(duì)液壓元件產(chǎn)生沖擊和震動(dòng)，影響液壓元件的使用壽命；(2)牽引電機(jī)的啟停和剎車制動(dòng)器的啟停不同步，經(jīng)常有燒毀剎車制動(dòng)器的現(xiàn)象。1.4.2、電牽引采煤機(jī)液壓系統(tǒng)的改進(jìn)措施(1)調(diào)高泵換成雙聯(lián)齒輪泵，這樣可以把系統(tǒng)的高、低壓回路分隔開，分別供壓，不用一個(gè)回路，高壓就不會(huì)對(duì)低壓產(chǎn)生影響，系統(tǒng)的壓力相對(duì)比較穩(wěn)定，這樣采煤機(jī)工作穩(wěn)定、可靠，不會(huì)對(duì)液壓元件產(chǎn)生沖擊。(2)在液壓系統(tǒng)的低壓回路中串聯(lián)一個(gè)電液壓力繼電器(如圖1所示)；它一端通過(guò)主控器與牽引電機(jī)相連，另一端串聯(lián)在低壓回路中，電液壓力繼電器可以設(shè)定壓力，當(dāng)液壓系統(tǒng)的壓力達(dá)不到給定的壓力值時(shí)，制動(dòng)器打不開，牽引電機(jī)啟動(dòng)不起來(lái)，從而防止燒毀制動(dòng)器。1.5、課題提出通過(guò)以上所述，我們可以看出國(guó)內(nèi)在采煤機(jī)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)方面和國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相比還有很大的差距，我們必須自力更生，加快國(guó)產(chǎn)采煤機(jī)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的改進(jìn)，縮小和國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的差距。在采煤機(jī)的設(shè)計(jì)中我們必須充分考慮上述采煤機(jī)設(shè)計(jì)的改進(jìn)方向。我該次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目就是滾筒采煤機(jī)的設(shè)計(jì)，希望自己能夠在設(shè)計(jì)技術(shù)方面所突破。中原工學(xué)院調(diào)研報(bào)告7實(shí)習(xí)總結(jié)通過(guò)這次實(shí)習(xí)我們開闊了眼界，對(duì)所要進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目有了感性的認(rèn)識(shí)。在這次參觀實(shí)習(xí)中我們認(rèn)真觀察了工廠的生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)工藝。對(duì)各種機(jī)加工過(guò)程有了更深入的了解和認(rèn)識(shí)，對(duì)各種機(jī)床的應(yīng)用和設(shè)備的布置有了一個(gè)感觀的認(rèn)識(shí)。另外對(duì)工廠的管理方法和生產(chǎn)方式以及工作的規(guī)章制度有了初步的認(rèn)識(shí)，為我們即將開始的工作提供一個(gè)心理準(zhǔn)備。通過(guò)這次實(shí)習(xí)我們對(duì)采煤機(jī)的生產(chǎn)過(guò)程，生產(chǎn)工藝有了深入的認(rèn)識(shí)，加之各方面資料的收集我們對(duì)采煤機(jī)的設(shè)計(jì)和制造原理、設(shè)計(jì)步驟等都有了一定的理解。通過(guò)對(duì)各方面資料的篩選，我們對(duì)采煤機(jī)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了分析和論證。在這次實(shí)習(xí)中我們通過(guò)和師傅們的交流，加深了理論和實(shí)際的聯(lián)系。鞏固了我們以前所學(xué)過(guò)的理論知識(shí)。通過(guò)這次實(shí)習(xí)，我更能體會(huì)到一個(gè)做工程人員的責(zé)任，我想我一定會(huì)更加努力學(xué)習(xí)，將來(lái)認(rèn)真對(duì)待工作的每一個(gè)細(xì)節(jié)，做一個(gè)合格的工程人員。這次實(shí)習(xí)是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)前的關(guān)鍵一環(huán)，也是我們大學(xué)四年的必要環(huán)節(jié)。不但可以對(duì)我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)有很大的幫助，而且對(duì)我們以后的工作也會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。感謝學(xué)校和老師給我們提供了這么好的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)。中原工學(xué)院調(diào)研報(bào)告8參考文獻(xiàn)[1] 高建強(qiáng). 采煤機(jī)螺旋滾筒的優(yōu)化設(shè)計(jì) 2004年2月 機(jī)械工程與自動(dòng)化（第1期）[2] 趙曉斌．調(diào)高液壓系統(tǒng)回油阻尼設(shè)計(jì)[J]．煤炭技術(shù)，2005，(3)：16— 17[3] 王德春．調(diào)高液壓系統(tǒng)回油阻尼設(shè)計(jì)[J]．煤炭技術(shù)，2006，(4)：3— 4[4] 綜采技術(shù)手冊(cè)．煤炭工業(yè)出版社，200l[5] 牛維麟．劉富等編．采煤機(jī)．煤炭工業(yè)出版社．2000．[6] 李昌熙. 沈立山等編．采煤機(jī)．煤炭工業(yè)出版社 l988．[7] 劉德喜編.采掘機(jī)械．煤炭工業(yè)出版社，1994．[8] 蘇磊. 國(guó)產(chǎn)滾筒式采煤機(jī)的幾點(diǎn)改進(jìn)措施. 科技資訊，2006[9] 陶馳東. 采掘機(jī)械主編.煤炭工業(yè)出版社，1985.[10].Cheded, L, AI-Mulla, Ma’an, Control of a four-level elevator system using Engineering Education, Apr 2002[11].Ishibashi A. Yoshino H. Design and manufacture of gear cutting tools a gears with an arbi-ary profile, JSME hat. J., 1987, 30(265): 1159-1164[12].Bartels N. CNC gear manufacturing-where are now Gear Technology,1994, 12(11): 12-15畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）實(shí)習(xí)報(bào)告題目名稱：滾筒采煤機(jī)截割部的設(shè)計(jì)院系名稱：機(jī)電學(xué)院班 級(jí)：機(jī)自 031學(xué) 號(hào)：20030314131學(xué)生姓名：黃坤杰指導(dǎo)教師：胡敏2007 年 3 月 中原工學(xué)院畢 業(yè) 論 文 (設(shè) 計(jì) )開 題 報(bào) 告課題名稱： 滾筒采煤機(jī)的改進(jìn)畢業(yè)設(shè)計(jì)起止時(shí)間：　 2006 　年 　3 月 　5 日 ～ 　6 月 　16 日(共　15　周)學(xué)生姓名： 黃坤杰 學(xué) 號(hào)： 20030314131 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 機(jī)自 031 指導(dǎo)教師： 胡敏 報(bào)告日期： 2007 年 3 月 21 日中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 11．本課題所涉及的內(nèi)容國(guó)內(nèi)(外)研究現(xiàn)狀綜述滾筒采煤機(jī)實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)機(jī)械化和現(xiàn)代化的重要設(shè)備之一。機(jī)械化采煤可以減輕體力勞動(dòng)、提高安全性，達(dá)到高產(chǎn)量、高效率、低消耗的目的。采煤機(jī)分鋸削式、刨削式、鉆削式和銑削式四種：①鋸削式采煤機(jī)，即截煤機(jī)，靠安裝在循環(huán)運(yùn)動(dòng)的截鏈上的截齒深入煤壁截煤；②刨削式采煤機(jī)，即刨煤機(jī)，靠刨刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)刨削破煤；③鉆削式采煤機(jī)，靠鉆頭邊緣的刀齒鉆入煤體，由鉆頭中部的破煤刀齒將中部的煤體破碎;④銑削式采煤機(jī),靠滾筒上的截齒旋轉(zhuǎn)銑削破煤。本課題主要研究滾筒采煤機(jī)的改進(jìn)。一種銑削式淺截深采煤機(jī)，由截割部分、牽引部分和動(dòng)力部分組成。截割部分包括工作機(jī)構(gòu)和減速器，牽引部分包括行走機(jī)構(gòu)（鏈輪、牽引鏈及其拉緊裝置）和液壓傳動(dòng)裝置，動(dòng)力部分包括電動(dòng)機(jī)和電氣控制箱。另外，還有輔助裝置，包括底托架、電纜架、噴霧裝置和信號(hào)照明等設(shè)備。滾筒采煤機(jī)適于在煤層厚度變化小、無(wú)夾石、地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤層傾角 15°以下、頂板易于管理的條件下使用。傾角較大時(shí)，需裝防滑裝置。滾筒采煤機(jī)騎在可彎曲刮板輸送機(jī)上工作，沿工作面往返運(yùn)行。螺旋式滾筒上裝有按一定規(guī)律排列的截齒。滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，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(guò)滾筒旋葉和弧形擋煤板裝入輸送機(jī)。滾筒直徑為測(cè)量到截齒齒尖的截割直徑，各制造廠有各種不同的系列，根據(jù)采高選定。滾筒寬度相當(dāng)于截深，有 0.6、0.8、1.0、1.2m 等幾種規(guī)格。滾筒采煤機(jī)分單滾筒和雙滾筒兩種：?jiǎn)螡L筒采煤機(jī) 進(jìn)刀方式有三種： ①先進(jìn)刀后移機(jī)頭，一般采用斜切進(jìn)刀，這種方式簡(jiǎn)單易行，但進(jìn)刀時(shí)間長(zhǎng)；②先移機(jī)頭后進(jìn)刀，能充分利用工時(shí)，但開缺口工作量大；③進(jìn)刀同時(shí)移機(jī)頭，進(jìn)刀簡(jiǎn)單，時(shí)間短，但需強(qiáng)力推移輸送機(jī)的設(shè)備。割煤方式有兩種：①單向采煤，采煤機(jī)上行進(jìn)一刀割煤，下行裝煤。優(yōu)點(diǎn)是能充分利用機(jī)器裝煤，效率高，但工作面割一刀時(shí)間長(zhǎng)，頂板懸露時(shí)間長(zhǎng)，一般適用于頂板穩(wěn)定、采高較大、裝余煤量大的煤層。②雙向采煤，往返各進(jìn)一刀。優(yōu)點(diǎn)是能提高工時(shí)利用率，工作面生產(chǎn)能力大，支護(hù)頂板及時(shí)，工序緊湊，但采高大時(shí)清浮煤工作量大。 雙滾筒采煤機(jī) 一次采全厚，采煤機(jī)兩端各有一個(gè)滾筒。前滾筒在上割頂煤，后滾筒在下割底煤。兩滾筒一般相背旋轉(zhuǎn)，司機(jī)左側(cè)滾筒用左螺旋，中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 2司機(jī)右側(cè)滾筒用右螺旋。也可相向旋轉(zhuǎn)，司機(jī)左側(cè)滾筒用右螺旋，司機(jī)右側(cè)滾筒用左螺旋。一般采用雙向采煤，先進(jìn)刀后移機(jī)頭的斜切進(jìn)刀方式；也可采用進(jìn)刀同時(shí)移機(jī)頭的正切進(jìn)刀方式。自從 60 年代開始使用滾筒采煤機(jī)以來(lái)采煤機(jī)有了很大的發(fā)展。60 年代開始使用淺截式滾筒采煤機(jī)，70 年代初在一些礦區(qū)開始使用淺截式雙滾筒采煤機(jī)，機(jī)采產(chǎn)量不斷提高。70 年代以來(lái)，采煤機(jī)不斷改進(jìn),如采用大功率水冷電機(jī)來(lái)提高生產(chǎn)能力,開采厚度較大的堅(jiān)硬煤層；采用粗齒滾筒提高塊煤率；采用無(wú)鏈牽引減少機(jī)械事故并適應(yīng)長(zhǎng)工作面多臺(tái)采煤機(jī)同時(shí)作業(yè)等。目前國(guó)內(nèi)采煤機(jī)正向著無(wú)鏈牽引系統(tǒng)以及能夠降塵的螺旋滾筒采煤機(jī)等方向發(fā)展。2．本課題有待解決的主要關(guān)鍵問(wèn)題本課題研究的目的是改善采煤機(jī)的工作性能以及滾筒對(duì)采煤效率的影響以提高采煤機(jī)的工作效率。通過(guò)對(duì)滾筒的參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)改善采煤效率。滾筒采煤機(jī)基本上是依靠螺旋葉片將破碎的煤裝入溜槽，其裝煤率約為 60%~70% 。為了提高裝煤率，在滾筒后方加擋煤板，可將裝煤率提高到 90 ％；為了提高裝煤率，除了從設(shè)備結(jié)構(gòu)方面采取措施外，在使用中應(yīng)盡量使出煤口加大些，擋煤板與滾筒的間隙應(yīng)適當(dāng)；加大牽引速度和滾筒轉(zhuǎn)速都有利于提高裝煤率，但是提高割煤效率與裝煤效率有矛盾時(shí)，原則上應(yīng)先滿足割煤效率的要求。主要研究?jī)?nèi)容包括：建立滾筒采煤機(jī)的截割部的有限元分析模型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的模型 ；采用 ANSYS 進(jìn)行滾筒的結(jié)構(gòu)分析；提供一套合理的滾筒結(jié)構(gòu)參數(shù)；形成一套較為完整的截割部設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方法。中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 33．對(duì)課題要求及預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 (包括解決關(guān)鍵問(wèn)題技術(shù)和所需條件兩方面)該課題的預(yù)期目標(biāo)為：1、完成滾筒參數(shù)的分析以及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，為截割部設(shè)計(jì)做好充分準(zhǔn)備。2、為為整個(gè)的滾筒采煤機(jī)截割部的設(shè)計(jì)提供一套合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)。由于各方面的原因該課題的研究還可能存在很多的困難和問(wèn)題具體表現(xiàn)如下：1、由于滾筒采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且在使用過(guò)程中，受力情況比較復(fù)雜，因此力學(xué)分析不太容易進(jìn)行。2、由于滾筒采煤機(jī)是一個(gè)集機(jī)械、電氣和液壓為一體的大型復(fù)雜系統(tǒng),因此在改進(jìn)方面需要查閱多方面的資料而又缺乏這寫資料。3、缺乏相關(guān)的校核設(shè)備。為了能夠更好的完成設(shè)計(jì)任務(wù)我們必須勇于面對(duì)困難解決困難，真對(duì)以上可能出現(xiàn)的困難和問(wèn)題做了以下的應(yīng)對(duì)辦法：1、加強(qiáng)跟本課題組指導(dǎo)成員的聯(lián)系及各方面相關(guān)信息的收集；對(duì)受力狀況進(jìn)行模擬性和替代性分析，盡量簡(jiǎn)化分析模型使之易于著手分析。2、加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)，拓寬知識(shí)面，盡可能多的借助圖書館、網(wǎng)絡(luò)以及各種機(jī)械手冊(cè)等工具來(lái)彌補(bǔ)資料的缺乏。3、不斷優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)效率和實(shí)用性。多進(jìn)行模擬計(jì)算。4．完成本課題的工作計(jì)劃及進(jìn)度安排2007.3.05~2007.3.17 收集資料，調(diào)研，開題；中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 42007.3.18~2007.3.20 方案論證，確定方案；2007.3.20~2007.3.25 完成開題報(bào)告和實(shí)習(xí)報(bào)告；2007.3.26~2007.4.01 進(jìn)行滾筒采煤機(jī)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；2007.4.03~2007.4.15 對(duì)截割部個(gè)零部件進(jìn)行力學(xué)分析；2007.4.16~2007.5.10 設(shè)計(jì)滾筒以及截割部的其他零部件；2007.5.11~2007.5.20 完成設(shè)計(jì)圖紙以及各種校核； 2007.5.21~2007.5.27 設(shè)計(jì)說(shuō)明書及相關(guān)技術(shù)文件；2007.5.28~2007.6.03 理論總結(jié)，撰寫論文，準(zhǔn)備答辯；2007.6.04~2007.6.09 評(píng)閱；2007.6.11~2007.6.14 畢業(yè)答辯；2007.6.15 ~2007.6.16 修改畢業(yè)設(shè)計(jì)。中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 55．指導(dǎo)教師審閱意見(jiàn)指導(dǎo)教師(簽字)：　　　　　　 年 月 日6．指導(dǎo)小組意見(jiàn)指導(dǎo)小組組長(zhǎng)(簽字)： 　　 　　　年 月 日說(shuō)明：1. 本報(bào)告前 4 項(xiàng)內(nèi)容由承擔(dān)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 課題任務(wù)的學(xué)生獨(dú)立撰寫；2. 本報(bào)告必須在第八學(xué)期開學(xué)兩周內(nèi)交指導(dǎo)教師審閱并提出修改意見(jiàn)；3. 學(xué)生須在小組內(nèi)進(jìn)行報(bào)告，并進(jìn)行討論；中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 64. 本報(bào)告作為指導(dǎo)教師、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 指導(dǎo)小組審查學(xué)生能否承擔(dān)該畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文)課題和是否按時(shí)完成進(jìn)度的檢查依據(jù)，并接受學(xué)校的抽查。I摘要滾筒采煤機(jī)是煤炭采掘的重要設(shè)備。是實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)機(jī)械化和現(xiàn)代化的重要設(shè)備之一。因此，它對(duì)提高煤的采掘效率有著重要的影響。目前，采煤機(jī)的設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的相當(dāng)完善，但是在國(guó)內(nèi)采煤機(jī)技術(shù)和國(guó)外相比依然還比較落后。本次設(shè)計(jì)在吸取了前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了大功率，適合于中厚煤層的采煤機(jī)。對(duì)于采煤機(jī)的截割部進(jìn)行了革新設(shè)計(jì)，采用強(qiáng)力耐磨型滾筒對(duì)稱布置，提高了割煤效果和滾筒壽命，降低截齒消耗量和用戶成本。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)采用直齒圓柱齒輪和行星輪傳動(dòng)動(dòng)。故傳動(dòng)效率 高，容易安裝和維護(hù)，分別用兩臺(tái) 250KW 的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)兩截割部。截割部電機(jī)容量調(diào)整范圍寬，其調(diào)整范圍為 150～300Kw，通過(guò)調(diào)整截割電機(jī)容量，可實(shí)現(xiàn)一機(jī)多型。截割部采用四行星單浮動(dòng)結(jié)構(gòu)，承載能力大，減小了結(jié)構(gòu)尺寸。采用大角度彎搖臂設(shè)計(jì)，加大過(guò)煤空間，提高裝煤效果，臥底量大。本次設(shè)計(jì)的采煤機(jī)采煤效率高，生產(chǎn)可隨不同的煤質(zhì)的變化生產(chǎn)不同的機(jī)型，市場(chǎng)適應(yīng)性強(qiáng)。關(guān)鍵詞：采煤機(jī)、強(qiáng)力耐磨滾筒、截割部、彎搖臂、傳動(dòng)系統(tǒng)AbstractIISheare is an important equipment for excavation. It is one of the important facilities for the mechanization and modernization of coal-mining production. Hence it has important effects on the improvement of excavation efficiency. Presently the design technologies of sheares have developed relatively perfect. When comparing with abroad, however, the technology of this area is still behindhand.Basing on assimilating the experience of people has worked in this area, this design, schemes out High-power sheare which is suitable for medium thickness seam. It does innovatory design on the cutting unit of shears by resorting to disposal symmetry of Mightiness Worn Roller, which improves the cutting effect and longevity. At the same time it reduces the wastage of truncation straight and customers’ cost. As to Machine driven system, its transmission resorts to spur gear and planetary wheel. Hence the transmission efficiency is improved and its installation and maintenance are easier. Two of the departments of crop are driven by two separate 250kw- electromotors. The modulation range of electromotors’ capacity in the departments of crop is large, which is ranging from 150kw to 300kw. Through the modulation of the electromotors’ capacity, the one machine-multi-type style can be carried out. The departments of crop resort to globe certificate floating structure, whose carrying capacity is large and reducing the structure measure. The applications of ply rockerarm increase the coal’s transit space and improve the coal’s load effect. The bottom taking quantity is large. This design of sheare has the features as follows:The excavation efficiency is high; the production of types can be IIIdifferent according to different coal quality. The adaptability in marketing is strong.Key Words: Sheare; Mightiness Worn Roller; cutting unit; ply rockerarm ; transition system